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知识点讲解
同步练习
第 11.3 节“动能和势能”
课后培训：
11.3 “动能与势能”同步训练
1.填空
1、雨天雨滴以匀速下落，雨滴下落过程中的动能和势能。 （可选填“增加”、“减少”或“不变”）
2. 洪水之后往往会发生山体滑坡和其他洪水。 洪水之所以造成巨大的破坏，是因为当岩石和泥土被雨水从高处冲走时，会转化为巨大的能量。
3、如果一个物体有才能，我们就说这个物体有能量，物体因为_____而拥有的能量叫做动能，动能的大小与物体和_____的总和有关。
4、“开弓如满月，箭去如流星”，比喻射手拉弓放箭的情形。 在这个过程中，弓的弹性势能转化为箭的能量。 它还显示了物体的弹性势能与物体的相关性之间的关系。
5、在高考体检中，小刚在空中抛出的实心球轨迹如图所示。 如果不考虑空气阻力，当实心球离开手后到达最低点时，球受到_____力的作用，球的机械能为_____（选择“增加”、“减少”或“不变化”），在最低点，球的动能_____（可选“大于”或“等于”）为零。
2.多项选择题
6、在探究动能与什么诱因的关系活动中，让货车从不同高度滑下斜坡，撞到铁块，这就是探究动能与那个诱因的关系（）
A。 身高 B. C． 质量 D．率
7. 当航天器载人舱长到地面附近时，由于空气阻力的作用，匀速运动，其()
A。 动能不变，势能减小 B.动能不变，势能减小
C。 动能减小，势能不变 D.动能减小，势能减小
8、天舟一号后勤飞船于2017年4月20日19时41分35分在文昌航天发射中心成功发射，与天宫二号空间实验室交会对接，标志着中国航天进入“航天站时代”。 如图所示为航天器的轨道，航天器从远地点运行到近地点的过程中势能、动能和速度的变化是正确的（）
A．势能减少，动能减少，速度减少
B．势能降低，动能降低，速度降低
C．势能减少，动能减少，速度减少
D．势能常数、动能常数、速度常数
9、骑自行车下坡时，速度越来越慢。 下列关于这个运动过程的说法中，正确的是（ ）
A、人车动能降低，重力势能降低
B．人车动能减小，重力势能减小
C．人和车的动能不变，重力势能不变
D．人车动能降低，重力势能降低
10、运动测试中，小明立定跳高的运动轨迹如图所示。 上升过程中（ ）
A。 减少动能 b.减少动能
C。 重力势能减少 D.重力势能常数
11.关于能量的概念，下列说法正确的是（ ）
A．在空中飞行的壳，因为它也能做功动能和势能的区别，所以壳有能量
B．当悬浮球与垂直方向成一定角度被拉出时，由于球不能做功，球没有能量。
C．如果物体A的速度大于物体B的速度，则物体A的动能一定大于物体B的动能
D．如果物体A的位置高于物体B的位置，则物体A的势能一定大于物体B的势能
12、如图所示为运动员在跳远项目中的场景。 标枪出手后在空中飞行过程中动能随时间变化的曲线最接近于（）
13、如图所示，弹簧的一端固定在垂直的墙上，另一端连接一个小球。 当弹簧不变形时，小球停在A点。向左移动小球将弹簧压缩到B点并抬起手，小球在水平光滑的地面BC之间来回运动。 不考虑空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．小球从B点运动到A点时，弹簧形成的弹力变大
B．小球从B点运动到C点时，弹簧的弹性势能转化为小球的动能
C．小球在A点的机械能最大
D．在来回运动过程中，球的机械能保持不变
3.简答题
14. 一名运动员在做蹦极，从高处自由落下。 如图，A点为弹力绳自由伸展时的终点，B点为弹力绳张力与运动员重力相同的位置，C点为弹力绳的最高点第一个秋天。
(1) 请详细描述运动员从A点到C点的能量转换；
(2) 如果运动员到达 C 点时作用力消失，他的运动状态是什么？
15、“南空胜地，杭州有礼”，杭州市民积极宣传“文明出行”的规定，如乘坐电瓶车的规定是：出行必须戴头盔（头盔外层材质为硬，内料脆），不可以 12 10岁以上的人不要超速驾驶。 请用科学知识从安全的角度来解释这个规定的科学依据。
4.实验题
16.在“探索物体的动能与什么有关”的实验中（不考虑空气阻力）
(1)如图A所示，让两个质量不同的钢球在同一斜面上的同一高度从静止状态释放。 质量为____（填“大”或“小”）的钢球撞击铁块B越远，钢球的动能越大；
(2) 如图B所示，如果坡度是光滑的，不管空气阻力如何，钢球的机械能都是守恒的。 钢球从斜坡上滑下与铁块碰撞后，铁块在水平面上滑动一定距离后停止。 减小斜率 如果夹角仍然是让钢球在同一高度从静止处滑落，则铁块在水平面上连接的距离（填“增加”、“不变”或“减少” ”）。
17、小明使用弹簧测力计、铁块A、砝码、木板、斜面、手推车、毛巾等设备完成下列实验。
(1) 如图A所示，为“探索影响滑动摩擦大小的原因”实验装置示意图；
(1)将木块A放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向驱动，使其移动_____。 此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的拉力；
(2) 小明设计了如图所示的实验方案，记录的数据为表中的1和2。 初步可以得出的推论是_____；
频率
压力/N
弹簧力计示值/N
1个
1.7
0.3
2个
2.7
0.5
(2)如图B所示，是“探究动能大小与什么诱因的关系”的实验装置示意图；
(1) 本实验的研究对象为_____，其动能由_____反映；
(2) 图B实验过程中的问题是_____；
(3) 在探究质量对动能的影响时，应控制小车到水平面的初速度相等。 具体操作方法是_____；
(3) 如图C所示，为“研究阻力对运动的影响”的实验装置示意图；
如图C所示浴巾表面和木板表面的摩擦力分别为f1和f2，克服摩擦力所做的功分别为W1和W2，忽略空气阻力，则，(小于/等于/大于）。
18、小宇在开车的时候，发现车子可以不踩脚地滑行一段距离。 在不同的桥面进行多次尝试后，他推测小车滑行的距离可能与桥面的粗糙度和速度有关。 为了探究其中的奥秘，他在水平桌面上搭建了一个斜面，用小球做实验，并用浴巾、棉布、木板改变了水平桌面的粗糙度。
(1) 为探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系，小宇应将小球从斜坡的_____(相同/不同)高度放出3次，比较小球在_____(相同/不同) ) 粗糙表面上的滑动距离。
(2) 探讨小球滑动距离与水平面粗糙度的关系。 小宇在斜坡上连续3次从同一高度将球抛出。 三个实验的结果如图A所示，由此得出推论：_____。 小宇觉得，通过进一步的推理，可以得出一个推论：如果运动的物体没有遇到阻力，就会_____。
(3) 在上述(2)的三个实验中，设小球克服浴巾摩擦力所做的功为W1，小球克服木板摩擦力所做的功为W2，则（选择“>”、“<”或“=”）。
(4) 为了模拟和研究超速车辆造成的安全隐患，李斌设计了如图B所示的探索性实验：两个小球A和B分别在hA和hB位置从同一装置依次滚下。 (mA<mB, hA>hB)，促使小铁块移动一定距离后停止。 同组的小红觉得自己这样设计实验得到的推论有问题，原因是_____。 在图B的A、B两个实验中，铁块过程中遇到的摩擦力分别为f A 和f B，则f A 和B（可选填“>”、“<”或“=” ).
参考答案
1.不变且更小
【分析】
(1) 雨滴匀速下落时，质量不变，速度不变，所以动能不变。
(2) 雨滴匀速下落时，质量不变但高度减小，因此重力势能减小。
2.重力势能
【分析】
洪水之所以危害大，是因为当岩石和土壤被雨水从高处冲走时，质量不变，高度降低，速度降低，即重力势能降低，动能降低减小，于是引力势能转化为巨大的力。 的动能。
3.质量工作率
【分析】
(1)物体可以对外做功，我们说物体有能量；
(2)只有运动的物体才能做功，物体因运动而具有的能量称为动能；
(3) (4) 通过实际寿命和实验验证可知，动能的大小与物体的质量和速度有关； 物体的质量越大，速度越快，动能就越大。
4.动态弹性变形的大小
【分析】
(1)弯弓具有弹性势能，箭射出后具有动能。 在此过程中，弓的弹性势能转化为箭的动能；
(2) 同时也表明，弹性势能的影响是物体弹性变形的程度。
5.一个常数小于
【分析】
【分析】
月球表面和附近的所有物体都受到重力的影响；
无论能量损失如何，在动能和势能的转换过程中，机械能总量是守恒的；
当球到达最低点时，它仍在向前移动。
【详细解释】
不管空气阻力如何，药球离开手后，手的排斥力消失，药球靠惯性向前飞行，过程中只受垂直重力；
药球离开手后的动能在斜向上运动过程中转化为重力势能；
在从最低点向上运动的过程中，重力势能转化为动能。 如果不考虑空气阻力，球的机械能总量保持不变；
当小球处于最低点时，它还有前进的速度，所以动能小于零。
6. D.
【分析】
让货车从不同高度滑下斜坡，撞上铁块，使货车到达坡底时的速度不同。 这时可以通过观察铁块移动的距离来探究动能与速度的关系，所以选D。
7.一个
【分析】
根据题意，当载人舱长到地面附近时，由于质量和速度不变，所以动能不变； 因为高度降低，重力势能降低，所以只有A符合题意。
8.乙
【分析】
飞船从远地点到近地点的过程中，飞船质量不变，速度不断减小，动能不断减小，飞船与月球的相对高度减小，势能不断减小。
因此选择B。
9. D.
【分析】
人骑自行车下坡时，高度越来越高，重力势能也越来越大； 速度越来越慢，动能越来越小。 这个过程是动能转化为重力势能，所以ABC不符合题意。 只有 D 符合问题。 因此选D。
10.一个
【分析】小明的立定跳高轨迹如图所示。 上升过程中，质量不变，速度减小，动能减小；
同时，高度降低，重力势能降低。
即动能减小，重力势能减小。
因此，A正确，BCD错误。
11.一个
【分析】
A。 炮弹在空中飞，因为做功所以有能量，A正确；
B． 当悬球与垂直方向成一定角度拉出时，球虽然不能做功，但有一定的高度和重力势能，B错；
C。 物体A的速度大于物体B的速度，如果物体A的质量远小于物体B的质量，则物体A的动能将小于物体B的动能，C错；
D． 物体A的位置高于物体B的位置，如果物体A的质量小于物体B的质量，则物体A的势能可能小于物体B的势能，D错误。
所以选择A。
12.一个
【分析】如图所示，标枪在整个飞行过程中质量不变，标枪仍在运动，其动能不为零。 从击球到最低点，速度增加，在此过程中动能减小； 在下落过程中，速度不断降低，在地面上达到最大值，动能在此过程中减小。 在整个过程中，动能先减小后减小。
A、动能先减小后减小。 符合题意。
B、动能先减小后减小。 不符合标题。
C、动能先减为0再减。 不符合标题。
D、动能先减小后减小。 不符合标题。
13.C
【分析】A． 当小球从B运动到A时，弹簧恢复原状，弹簧变形量减小，弹簧形成的弹力变小，故A错；
B． 当小球从B点运动到C点时，弹簧变形量增大，弹性势能增大，小球运动速度增大，动能减小，即小球的动能转化为弹性势能弹簧的能量，故B错；
光盘。 因为水平地面光滑，没有摩擦力，弹簧的弹性势能和球的动能之和不变，所以任一点的弹性势能和动能之和是相等的。 在A点，弹簧的弹力势能最小，球的动能最大，即此时球的机械能最大，故C正确，D错误。
14.看分析
【分析】（1）当运动员从A点运动到B点时，质量不变，高度增加，重力势能减小； 弹力绳对运动员的拉力大于重力，合力方向向上，运动员速度增加，动能增加； 同时，弹力绳的变形程度变大，弹性势能变大，于是运动员将自身的重力势能转化为动能和弹力绳的弹性势能； 当运动员从 B 点移动到 C 点时，质量保持不变，但高度增加。 重力势能变小； 弹力绳对运动员的拉力小于重力，合力方向向下，运动员的速度变小，动能变小； 同时，弹力绳的变形程度变大，弹性势能变大，于是运动员结合了自身的动能和重力。 势能转化为弹力绳的弹性势能。
(2) 当运动员到达C点时，速度为零。 根据牛顿第一定理，物体在不受力时会保持原来的运动状态，即物体会在C点保持静止。
15.查看分析
【分析】【详细解说】按照规定，12岁以上不得入内。 如果带12岁以上的人，电瓶车的总质量通常会明显降低，电瓶车的惯性更大，容易引发交通事故。 当一定速度下的电瓶车质量大时，动能就大，一旦发生交通事故，造成的伤害就更大； 头盔外层材质坚硬动能和势能的区别，可以抵抗一定程度的外力，减少对大脑的伤害； 头盔的内部材料是甜甜的，减少了腹部的受力面积，减少了碰撞时的浮力； 电动车超速行驶，紧急制动时制动距离长，容易引发交通事故； 如果太大，动能就很大，发生交通事故时会造成更大的伤害。
16.大变化
【分析】（1）[1] 动能与质量和速度有关。 当质量一定时，速度越大，动能越大； 当速度一定时，质量越大，动能越大。 因此，不同质量的钢球在同一斜面上的同一高度从静止状态释放出来。 质量越大的钢球击打铁块B的距离越远。
(2)[2] 钢球在不同倾角的斜坡上，在同一高度从静止处滑落。 同一球的重力势能相同，坡度平缓，无摩擦，机械能守恒。 势能全部转化为动能，重力势能相等，动能相等，所以球的移动距离不变。
17、当接触面的粗糙度一定时，对于匀速直线，压力越大，滑动摩擦越大。 货车的铁块之间的距离放置在不同的位置，不容易观察到铁块之间的距离。 让卡车从斜坡上的相同高度移动。 静态释放 >=
【解析】【详解】
(1) (1) [1] 实验中需要用测力计带动铁块在水平方向作匀速直线运动。 此时滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，所以这两个力大小相等。
(2) [2] 从图A和表中的数据可以看出，当接触面的粗糙度一定时，压力越大，滑动摩擦越大。
(2) (1) [3] [4] 本实验的研究对象是卡车，其动能通过铁块被推动的距离来体现。
(2) [5] 图B中，铁块在水平面上的位置不同，不易比较铁块被推动的距离。
(3) [6] 让货车从图B 中相同高度的斜坡滑下，使货车到达坡底时的速度相同。
(3) [7] 在图C中，卡车在水平面上的压力等于卡车的重力，而浴巾比木板粗糙，所以卡车在水平面上的摩擦力之间的关系浴巾与板面f1>f2
[8] 本实验利用卡车滑出的动能克服摩擦力做功。 因为卡车的质量和速度相同，所以两次实验中卡车的动能相同，克服摩擦力所做的功也相同，即W1=W2
18、异与同 当速度相同时，水平面的粗糙度越小，小球滑得越远，匀速直线运动=不控制质量相等的两个小球=
【分析】
【详细解释】
(1) 为探究球在水平面上的滑动距离与速度的关系，球的速度不同，接触面的粗糙度相同，故应将球从相同高度来比较球在相同粗糙表面上滑动的距离；
(2) 在探索过程中，采用控制变量法保证卡车到达水平面时的速度相同。 从实验结果可以看出，接触面越粗糙，摩擦力越大，球的速度增加越快； 如果水平面光滑无摩擦，则球无摩擦，球的速度和方向不变，即匀速直线运动；
(3) 本实验利用小球的动能克服摩擦力做功，因为小球的质量和速度相同，所以3次的动能相同，所做的功也是一样；
(4) 模拟研究车辆超速行驶造成的安全隐患，采用速度不同但质量相同的小球撞击铁块。 从图B看，球体质量不一，设计不合理； 在A、B两个实验中，铁块通过的过程中接触面的压力和接触面的粗糙度没有变化，遇到的摩擦力保持不变，则fA=fB
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