機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化

1．如圖11－4－11所示是蹦床運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員從高處下落過(guò)程中________能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；與蹦床接觸后，床面發(fā)生彈性形變，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為蹦床的_______勢(shì)能。

圖11－4－11

圖11－4－12

2．如圖11－4－12所示是某球員傳球時(shí)足球的一段運(yùn)動(dòng)軌跡，其中足球在A點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能________(選填“大于”“小于”或“等于”)在B點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能。若不計(jì)空氣阻力，足球在上升的過(guò)程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為________能。

3．下列情景屬于重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的是()

A．運(yùn)動(dòng)員把彎弓拉開將箭射出

B．跳水運(yùn)動(dòng)員從空中下落

C．運(yùn)動(dòng)員騎自行車沖向坡頂

D．跳傘運(yùn)動(dòng)員勻速下落

4．“神舟十一號(hào)”返回艙在距離地面一定高度時(shí)，需要打開降落傘減速，以便安全著陸。在返回艙減速下降的過(guò)程中()

A．動(dòng)能不變，勢(shì)能減小，機(jī)械能不變

B．動(dòng)能不變，勢(shì)能減小，機(jī)械能減小

C．動(dòng)能減小，勢(shì)能減小，機(jī)械能減小

D．動(dòng)能增大，勢(shì)能減小，機(jī)械能不變

5．下列物體機(jī)械能總量不發(fā)生改變的是()

A．從光滑斜面滑下來(lái)的木塊

B．從最高點(diǎn)落到蹦床最低點(diǎn)的過(guò)程中的蹦床運(yùn)動(dòng)員

C．水平路面上勻速行駛的正在灑水的灑水車

D．草地上自由滾動(dòng)的足球

6．如圖11－4－13所示是上?！懊髦榫€”某輕軌車站的設(shè)計(jì)方案圖，與站臺(tái)連接的軌道有一定坡度，從節(jié)能的角度分析，這樣的設(shè)計(jì)可以讓列車無(wú)動(dòng)力滑行進(jìn)站時(shí)將________能轉(zhuǎn)化為________能儲(chǔ)存起來(lái)，此過(guò)程中機(jī)械能總量________。

圖11－4－13

7．人造衛(wèi)星繞地球沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，如圖11－4－14所示。近地點(diǎn)為離地球中心最近的點(diǎn)，遠(yuǎn)地點(diǎn)為離地球中心最遠(yuǎn)的點(diǎn)。下列說(shuō)法中正確的是()

圖11－4－14

A．在近地點(diǎn)時(shí)，衛(wèi)星勢(shì)能最大

B．在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，衛(wèi)星動(dòng)能最大

C．衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能

D．衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能

8．如圖11－4－15所示，小球由A→B→C→B→A……擺動(dòng)，忽略空氣阻力，下列說(shuō)法中正確的是()

圖11－4－15

A．小球在A點(diǎn)具有最大動(dòng)能

B．小球在B點(diǎn)勢(shì)能最大

C．小球從A擺到B的過(guò)程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能

D．小球從B擺到C的過(guò)程中，機(jī)械能不變

9．?dāng)S實(shí)心球是某市的中考體育加試項(xiàng)目之一。擲出去的實(shí)心球從a處出手后，在空中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖11－4－16所示，球最終停在水平地面e點(diǎn)處(不計(jì)空氣阻力)。則實(shí)心球()

圖11－4－16

A．在a處重力勢(shì)能最小

B．在b處動(dòng)能為零

C．在a、b、c三處的機(jī)械能相等

D．在d處動(dòng)能為零

10．如圖11－4－17所示，材質(zhì)均勻的弧形軌道固定在豎直平面，將小球置于軌道的頂端A點(diǎn)，小球具有的機(jī)械能為100

J。讓小球從A點(diǎn)由靜止開始滾動(dòng)，到右側(cè)所能達(dá)到的最高位置B點(diǎn)時(shí)，具有的機(jī)械能為80

J，隨即小球向左側(cè)滾動(dòng)，當(dāng)滾動(dòng)到左側(cè)所能達(dá)到的最高位置時(shí)，它具有的機(jī)械能可能是(不計(jì)空氣阻力)()

A．80

J

B．70

J

C．60

J

D．50

J

圖11－4－17

圖11－4－18

11．我國(guó)優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目自由式滑雪在國(guó)際比賽中屢獲殊榮。某次比賽過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員的軌跡如圖11－4－18所示，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法中正確的是()

A．從a點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，機(jī)械能一直不變

B．在a點(diǎn)和c點(diǎn)速度都為零，因此重力勢(shì)能相等

C．從a點(diǎn)到e點(diǎn)的過(guò)程中，機(jī)械能先增大后減小

D．從c點(diǎn)下落到d點(diǎn)過(guò)程中，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能

12．如圖11－4－19所示的滾擺，當(dāng)滾擺從最高點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，滾擺的________能轉(zhuǎn)化為________能；當(dāng)滾擺從最低點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，滾擺的________能轉(zhuǎn)化為________能。滾擺在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，上升的最大高度總是逐漸降低，產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是：______________________________。若不計(jì)摩擦等阻力，滾擺在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，上升的最大高度________(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)降低。

圖11－4－19

13．如圖11－4－20所示是一種神奇的“魔罐”，其制作方法是：將橡皮筋兩頭分別固定在罐子的頂部和底部，在橡皮筋的中間系一個(gè)鉤碼。當(dāng)你將“魔罐”在水平地面上滾出后，它能自動(dòng)滾回來(lái)的原因是________能轉(zhuǎn)化為________能；“魔罐”滾回來(lái)后不能回到原拋出點(diǎn)的位置，主要原因是________________________________________。

圖11－4－20

14．如圖11－4－21所示，彈簧的左端固定，右端連接一個(gè)小球，把它們套在光滑的水平桿上，a是壓縮彈簧后小球靜止釋放的位置，b是彈簧原長(zhǎng)時(shí)小球的位置，c是小球到達(dá)最右端的位置。則小球從a運(yùn)動(dòng)到c的過(guò)程中，在________(選填“a”“b”或“c”)位置機(jī)械能最大；從b到c的過(guò)程中，小球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的____________。

圖11－4－21

15．“蹦極”是一種富有刺激性的勇敢者的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，如圖11－4－22所示。一根彈性橡皮繩，一端系住人的腰部，另一端系于跳臺(tái)O點(diǎn)，當(dāng)人下落至圖中A點(diǎn)時(shí)，橡皮繩剛好被伸直；C點(diǎn)是游戲者所能達(dá)到的最低點(diǎn)，此時(shí)人的速度為0；當(dāng)人下落至圖中B點(diǎn)時(shí)，橡皮繩對(duì)人的拉力與人受到的重力大小相等，此時(shí)人的速度最大。對(duì)于游戲者離開跳臺(tái)到最低點(diǎn)的過(guò)程中(不考慮空氣阻力)。

圖11－4－22

(1)游戲者到達(dá)A點(diǎn)前，減小的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為________能。

(2)游戲者從A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為________能和________能，且游戲者到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，游戲者的動(dòng)能增加到最________值。

(3)游戲者從B點(diǎn)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，重力勢(shì)能和動(dòng)能都轉(zhuǎn)化為____________能。

詳析

1．重力勢(shì)　彈性

2．小于　重力勢(shì)

3．B　4.C

5．A　[解析]

從光滑斜面滑下來(lái)的木塊，由于沒(méi)有摩擦力，所以木塊的機(jī)械能是守恒的；蹦床運(yùn)動(dòng)員從最高點(diǎn)落到蹦床最低點(diǎn)的過(guò)程中，由于要克服空氣阻力做功，人接觸蹦床后要克服蹦床的彈力做功，所以運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能會(huì)減少；勻速行駛的灑水車在灑水時(shí)，其質(zhì)量減小，速度不變，動(dòng)能減少，其機(jī)械能減?。徊莸厣献杂蓾L動(dòng)的足球，由于受到草地的摩擦力的作用，動(dòng)能逐漸減小，其機(jī)械能減少。

6．動(dòng)　重力勢(shì)　減少　[解析]

列車在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中克服摩擦做功，所以機(jī)械能會(huì)減少。

7．D

8．D　[解析]

A點(diǎn)是最高點(diǎn)，速度為零，即動(dòng)能為零，重力勢(shì)能最大，故A錯(cuò)誤；B點(diǎn)高度最低，故此時(shí)重力勢(shì)能最小，故B錯(cuò)誤；從A到B的過(guò)程中，物體的高度降低，速度增大，即重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，故重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故C錯(cuò)誤；小球從B到C的過(guò)程中，不計(jì)空氣阻力，機(jī)械能是守恒的，故D正確。

9．C

10．B　[解析]

由題可知，小球在與軌道摩擦的過(guò)程中，其機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能逐漸減少。不計(jì)空氣阻力，小球從A點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，機(jī)械能從100

J減少為80

J，減少了20

J。而從B點(diǎn)再到達(dá)左側(cè)所能達(dá)到的最高位置時(shí)，其通過(guò)的軌道的長(zhǎng)度應(yīng)該比第一次短，所以機(jī)械能減少的大小應(yīng)該小于20

J，即最有可能是70

J。

11．D　[解析]

從a點(diǎn)下滑到b點(diǎn)過(guò)程中，由于滑雪板與雪間存在摩擦力，機(jī)械能減小，故A錯(cuò)誤；在a點(diǎn)和c點(diǎn)高度不同，所以，重力勢(shì)能不同，同時(shí)，c點(diǎn)在水平方向上速度不為零，故B錯(cuò)誤；從a點(diǎn)下滑到e點(diǎn)過(guò)程中，由于滑雪板與雪間存在摩擦力，機(jī)械能一直減小，故C錯(cuò)誤；從c點(diǎn)下落到d點(diǎn)過(guò)程中，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故D正確。

12．重力勢(shì)　動(dòng)　動(dòng)　重力勢(shì)　由于摩擦阻力，使機(jī)械能總量減少　不會(huì)

13．彈性勢(shì)　動(dòng)　克服摩擦做功，機(jī)械能減少

14．b　彈性勢(shì)能　[解析]

由題意可知，小球從a運(yùn)動(dòng)到b的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能，到達(dá)b點(diǎn)時(shí)，彈簧恢復(fù)原狀，不計(jì)摩擦阻力，其彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能；再?gòu)腷運(yùn)動(dòng)到c時(shí)，彈簧被拉伸，小球的動(dòng)能再逐漸轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，小球的機(jī)械能會(huì)變小。因此，在b點(diǎn)時(shí)小球的機(jī)械能最大。

15．(1)動(dòng)(2)動(dòng)　彈性勢(shì)　大(3)彈性勢(shì)

[解析]

弄清運(yùn)動(dòng)過(guò)程是解題的關(guān)鍵。游戲者通過(guò)A點(diǎn)后，繩子逐漸被拉長(zhǎng)，具有彈性勢(shì)能，產(chǎn)生彈力，當(dāng)彈力小于游戲者的重力時(shí)，游戲者加速下落，動(dòng)能增加；當(dāng)彈力大于游戲者的重力時(shí)，游戲者減速下落，動(dòng)能減??；當(dāng)游戲者到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，速度為零，動(dòng)能為零。