1. 如题1图所示,小丽用绳子把一个小球悬挂起来,把小球贴近自己的鼻子,稳定后松手,头保持不动,小球向前摆动,从a点运动到c点,又摆回来:

(1)小球在第一次摆回来时,(会/不会)碰到鼻子。
(2)c点的位置和a点相比,是(一样/不一样)高的。
(3)在从a点运动到c点的过程中,绳子对小球的拉力功,重力功。(做/不做)小球动能最大的位置是点,重力势能最大的位置是点。在来回摆动的过程中,小球的机械能(守恒/不守恒)。
(4)若忽略空气阻力,小球从c点摆动到b点的过程中,能转化为能;小球在来回摆动的过程中,每次都(能/不能)回到a点的位置,小球的机械能(守恒/不守恒)。
(1)小球在第一次摆回来时,(会/不会)碰到鼻子。
(2)c点的位置和a点相比,是(一样/不一样)高的。
(3)在从a点运动到c点的过程中,绳子对小球的拉力功,重力功。(做/不做)小球动能最大的位置是点,重力势能最大的位置是点。在来回摆动的过程中,小球的机械能(守恒/不守恒)。
(4)若忽略空气阻力,小球从c点摆动到b点的过程中,能转化为能;小球在来回摆动的过程中,每次都(能/不能)回到a点的位置,小球的机械能(守恒/不守恒)。
答案
不会
不一样
不做
做
b
a
不守恒
重力势
动
能
守恒
不一样
不做
做
b
a
不守恒
重力势
动
能
守恒
解析
【解析】
(1) 小球在摆动过程中,会克服空气阻力做功,机械能转化为内能,机械能减小,所以第一次摆回来时的最高点低于初始位置,不会碰到鼻子。
(2) 由于摆动过程中有能量损失,c点的高度比a点低,因此二者位置不一样高。
(3) 绳子对小球的拉力方向始终与小球的运动方向垂直,根据做功的条件,拉力不做功;小球在重力方向上有位移,重力做功。小球在b点时高度最低,速度最大,动能最大;在a点时高度最高,重力势能最大。来回摆动过程中,小球需要克服空气阻力做功,机械能转化为内能,因此机械能不守恒。
(4) 忽略空气阻力时,小球从c点摆动到b点,高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动能;因为没有能量损失,小球每次都能回到a点的位置,此时小球的机械能守恒。
【答案】
(1) 不会
(2) 不一样
(3) 不做;做;b;a;不守恒
(4) 重力势;动;能;守恒
【知识点】
机械能转化;力做功的判断;机械能守恒条件
【点评】
本题结合单摆摆动的实际情景,考查机械能的转化、做功的判断以及机械能守恒的条件,需要学生理解能量转化的过程以及做功的两个必要因素,注重对物理规律的应用能力考查。
【难度系数】
0.6
(1) 小球在摆动过程中,会克服空气阻力做功,机械能转化为内能,机械能减小,所以第一次摆回来时的最高点低于初始位置,不会碰到鼻子。
(2) 由于摆动过程中有能量损失,c点的高度比a点低,因此二者位置不一样高。
(3) 绳子对小球的拉力方向始终与小球的运动方向垂直,根据做功的条件,拉力不做功;小球在重力方向上有位移,重力做功。小球在b点时高度最低,速度最大,动能最大;在a点时高度最高,重力势能最大。来回摆动过程中,小球需要克服空气阻力做功,机械能转化为内能,因此机械能不守恒。
(4) 忽略空气阻力时,小球从c点摆动到b点,高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动能;因为没有能量损失,小球每次都能回到a点的位置,此时小球的机械能守恒。
【答案】
(1) 不会
(2) 不一样
(3) 不做;做;b;a;不守恒
(4) 重力势;动;能;守恒
【知识点】
机械能转化;力做功的判断;机械能守恒条件
【点评】
本题结合单摆摆动的实际情景,考查机械能的转化、做功的判断以及机械能守恒的条件,需要学生理解能量转化的过程以及做功的两个必要因素,注重对物理规律的应用能力考查。
【难度系数】
0.6
2. 若将皮球从离地某一高度O点处抛出,皮球落地后又弹起。它的部分运动轨迹如题2图所示:皮球经过同一高度的A、B两点时,在A点的重力势能在B点的重力势能,在A点的动能在B点的动能,在A点的机械能在B点的机械能。(大于/等于/小于)此过程中,皮球的机械能(守恒/不守恒)。

答案
等于
大于
大于
不守恒
大于
大于
不守恒
解析
【解析】
重力势能的大小与物体的质量和高度有关,皮球在A、B两点时质量不变,高度相同,因此在A点的重力势能等于在B点的重力势能;
皮球运动过程中会克服空气阻力做功,机械能逐渐减小。A、B两点重力势能相等,结合机械能=动能+势能可知,在A点的动能大于在B点的动能;
由于空气阻力等因素导致能量损耗,A点的机械能大于B点的机械能;整个过程中皮球的机械能不断减少,因此机械能不守恒。
【答案】
等于;大于;大于;不守恒
【知识点】
重力势能的影响因素;动能的影响因素;机械能守恒判断
【点评】
本题考查机械能相关知识,需结合重力势能、动能的影响因素及能量损耗情况分析,注重对概念理解与实际应用能力的考查。
【难度系数】
0.6
重力势能的大小与物体的质量和高度有关,皮球在A、B两点时质量不变,高度相同,因此在A点的重力势能等于在B点的重力势能;
皮球运动过程中会克服空气阻力做功,机械能逐渐减小。A、B两点重力势能相等,结合机械能=动能+势能可知,在A点的动能大于在B点的动能;
由于空气阻力等因素导致能量损耗,A点的机械能大于B点的机械能;整个过程中皮球的机械能不断减少,因此机械能不守恒。
【答案】
等于;大于;大于;不守恒
【知识点】
重力势能的影响因素;动能的影响因素;机械能守恒判断
【点评】
本题考查机械能相关知识,需结合重力势能、动能的影响因素及能量损耗情况分析,注重对概念理解与实际应用能力的考查。
【难度系数】
0.6
3. 如题3图所示,用手旋转“橡皮筋动力车”的扇叶,将橡皮筋拧紧,使橡皮筋具有了;松手后,橡皮筋将获得的能量转化为扇叶的。(动能/重力势能/弹性势能)扇叶快速转动,小车沿水平地面运动起来,小车的重力势能(增大/不变/减小)。

答案
弹性势能
动能
不变
动能
不变
解析
【解析】
1. 橡皮筋被拧紧后发生弹性形变,因此具有弹性势能;
2. 松手后,橡皮筋的弹性形变恢复,将自身的弹性势能转化为扇叶的动能;
3. 小车沿水平地面运动,其质量和高度均未改变,所以小车的重力势能不变。
【答案】
弹性势能;动能;不变
【知识点】
弹性势能的概念;机械能的转化;重力势能的影响因素
【点评】
本题考查机械能的相关知识,需准确掌握不同形式机械能的影响因素及能量转化的判断方法,属于基础题。
【难度系数】
0.8
1. 橡皮筋被拧紧后发生弹性形变,因此具有弹性势能;
2. 松手后,橡皮筋的弹性形变恢复,将自身的弹性势能转化为扇叶的动能;
3. 小车沿水平地面运动,其质量和高度均未改变,所以小车的重力势能不变。
【答案】
弹性势能;动能;不变
【知识点】
弹性势能的概念;机械能的转化;重力势能的影响因素
【点评】
本题考查机械能的相关知识,需准确掌握不同形式机械能的影响因素及能量转化的判断方法,属于基础题。
【难度系数】
0.8
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