4. 关于运动员被撑竿弹起加速上升的过程,下列说法中正确的是()。
A.运动员受到的弹力是由手臂发生弹性形变产生的
B.撑竿的弹性势能转化为运动员的机械能
C.运动员的动能减小
D.撑竿对运动员没有做功
A.运动员受到的弹力是由手臂发生弹性形变产生的
B.撑竿的弹性势能转化为运动员的机械能
C.运动员的动能减小
D.撑竿对运动员没有做功
答案
B
解析
【解析】
逐一分析选项:
A. 运动员受到的弹力是由撑竿发生弹性形变产生的,并非手臂,故A错误;
B. 运动员加速上升过程中,撑竿的弹性势能逐渐减小,运动员的动能和重力势能均增大,机械能增加,即撑竿的弹性势能转化为运动员的机械能,故B正确;
C. 运动员加速上升,速度增大,动能增大,故C错误;
D. 撑竿对运动员有弹力作用,且运动员在弹力方向上有位移,因此撑竿对运动员做了功,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
弹性势能转化、动能变化判断、力做功的判断
【点评】
本题考查机械能转化、动能影响因素及力做功的判断,需准确分析能量转化过程,明确弹力的产生原因、动能变化的依据以及做功的两个必要因素,对物理概念的理解要求较高。
【难度系数】
0.6
逐一分析选项:
A. 运动员受到的弹力是由撑竿发生弹性形变产生的,并非手臂,故A错误;
B. 运动员加速上升过程中,撑竿的弹性势能逐渐减小,运动员的动能和重力势能均增大,机械能增加,即撑竿的弹性势能转化为运动员的机械能,故B正确;
C. 运动员加速上升,速度增大,动能增大,故C错误;
D. 撑竿对运动员有弹力作用,且运动员在弹力方向上有位移,因此撑竿对运动员做了功,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
弹性势能转化、动能变化判断、力做功的判断
【点评】
本题考查机械能转化、动能影响因素及力做功的判断,需准确分析能量转化过程,明确弹力的产生原因、动能变化的依据以及做功的两个必要因素,对物理概念的理解要求较高。
【难度系数】
0.6
5. 在踢毽子过程中,毽子会上升、下落。在上升过程中,毽子的动能转化为,机械能(选填“守恒”或“不守恒”)。
答案
重力势能
不守恒
不守恒
解析
【解析】
在毽子上升过程中,速度减小,动能减小,高度增加,重力势能增大,因此动能转化为重力势能。由于上升过程中毽子受到空气阻力作用,部分机械能会转化为内能,所以机械能不守恒。
【答案】
重力势能;不守恒
【知识点】
动势能转化;机械能守恒判断
【点评】
本题考查动能与重力势能的转化及机械能守恒的判断,明确空气阻力对机械能的影响是解题关键。
【难度系数】
0.7
在毽子上升过程中,速度减小,动能减小,高度增加,重力势能增大,因此动能转化为重力势能。由于上升过程中毽子受到空气阻力作用,部分机械能会转化为内能,所以机械能不守恒。
【答案】
重力势能;不守恒
【知识点】
动势能转化;机械能守恒判断
【点评】
本题考查动能与重力势能的转化及机械能守恒的判断,明确空气阻力对机械能的影响是解题关键。
【难度系数】
0.7
6. 避险车道是与公路主干道相连的一段分岔专用车道,供速度失控的车辆安全减速。某水平型避险车道上铺有疏松的石子、沙土层,车道侧面和尽头用废旧轮胎围起来。车辆速度失控时,动能较大,存在较大的安全隐患,此时可以驶入避险车道,经过较短距离使车辆停下来,保障人员和交通的安全。
(1) 从能量角度分析,车辆驶入避险车道,经过较短距离就可以停下来的原因。
(2) 若车辆在避险车道中撞击了侧面的废旧轮胎,则此过程中能量是如何转化的?
(1) 从能量角度分析,车辆驶入避险车道,经过较短距离就可以停下来的原因。
(2) 若车辆在避险车道中撞击了侧面的废旧轮胎,则此过程中能量是如何转化的?
答案
(1) 避险车道上铺有疏松的石子、沙土层,地面粗糙程度较大,失控车辆受到地面的摩擦力较大;车辆驶入避险车道,克服摩擦力做功,将动能转化为内能,车辆经过较短距离就可以停下来
(2) 当车辆撞击侧面的轮胎时,车辆的部分动能转化为轮胎的弹性势能和内能
(2) 当车辆撞击侧面的轮胎时,车辆的部分动能转化为轮胎的弹性势能和内能
解析
【解析】
(1) 避险车道上铺有疏松的石子、沙土层,地面粗糙程度较大,失控车辆受到地面的摩擦力较大;车辆驶入避险车道,克服摩擦力做功,将动能转化为内能,车辆经过较短距离就可以停下来。
(2) 当车辆撞击侧面的轮胎时,车辆的部分动能转化为轮胎的弹性势能和内能。
【答案】
(1) 避险车道上铺有疏松的石子、沙土层,地面粗糙程度较大,失控车辆受到地面的摩擦力较大;车辆驶入避险车道,克服摩擦力做功,将动能转化为内能,车辆经过较短距离就可以停下来。
(2) 当车辆撞击侧面的轮胎时,车辆的部分动能转化为轮胎的弹性势能和内能。
【知识点】
能量的转化、摩擦力做功、弹性势能
【点评】
本题以生活中的避险车道为背景,考查能量转化的相关物理知识,体现了物理与生活实际的紧密联系,有助于学生理解物理规律在交通安全中的应用。
【难度系数】
0.8
(1) 避险车道上铺有疏松的石子、沙土层,地面粗糙程度较大,失控车辆受到地面的摩擦力较大;车辆驶入避险车道,克服摩擦力做功,将动能转化为内能,车辆经过较短距离就可以停下来。
(2) 当车辆撞击侧面的轮胎时,车辆的部分动能转化为轮胎的弹性势能和内能。
【答案】
(1) 避险车道上铺有疏松的石子、沙土层,地面粗糙程度较大,失控车辆受到地面的摩擦力较大;车辆驶入避险车道,克服摩擦力做功,将动能转化为内能,车辆经过较短距离就可以停下来。
(2) 当车辆撞击侧面的轮胎时,车辆的部分动能转化为轮胎的弹性势能和内能。
【知识点】
能量的转化、摩擦力做功、弹性势能
【点评】
本题以生活中的避险车道为背景,考查能量转化的相关物理知识,体现了物理与生活实际的紧密联系,有助于学生理解物理规律在交通安全中的应用。
【难度系数】
0.8
7. 蹦床运动是奥运会比赛项目。比赛开始时运动员快速下蹲被蹦床弹起,到达最高点后下落,接触蹦床时又快速下蹲,再次被蹦床弹起,达到更高点。忽略空气阻力,下列说法中
A.运动员在接触蹦床前的下落过程中,其重力势能转化为动能
B.蹦床形变最大时,其弹性势能最大
C.运动员在离开蹦床后的上升过程中,其重力势能转化为动能
D.从离开蹦床到下落接触蹦床前的过程中,运动员机械能守恒
不
正
确
的是()。A.运动员在接触蹦床前的下落过程中,其重力势能转化为动能
B.蹦床形变最大时,其弹性势能最大
C.运动员在离开蹦床后的上升过程中,其重力势能转化为动能
D.从离开蹦床到下落接触蹦床前的过程中,运动员机械能守恒
答案
C
解析
【解析】
逐一分析各选项:
A. 运动员在接触蹦床前的下落过程中,高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,忽略空气阻力,重力势能转化为动能,该选项正确。
B. 弹性势能的大小与物体形变程度有关,形变程度越大,弹性势能越大,因此蹦床形变最大时,其弹性势能最大,该选项正确。
C. 运动员在离开蹦床后的上升过程中,高度增加,重力势能增大,速度减小,动能减小,是动能转化为重力势能,而非重力势能转化为动能,该选项错误。
D. 从离开蹦床到下落接触蹦床前的过程中,忽略空气阻力,只有重力做功,运动员的机械能(动能与重力势能之和)守恒,该选项正确。
本题要求选择不正确的选项,故选C。
【答案】
C
【知识点】
动能与势能的转化;弹性势能的影响因素;机械能守恒条件
【点评】
本题围绕蹦床运动过程考查机械能的转化与守恒相关知识,需结合不同运动阶段准确分析动能、重力势能、弹性势能的变化及能量转化方向,易混淆上升与下落过程的能量转化方向,需注意区分。
【难度系数】
0.7
逐一分析各选项:
A. 运动员在接触蹦床前的下落过程中,高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,忽略空气阻力,重力势能转化为动能,该选项正确。
B. 弹性势能的大小与物体形变程度有关,形变程度越大,弹性势能越大,因此蹦床形变最大时,其弹性势能最大,该选项正确。
C. 运动员在离开蹦床后的上升过程中,高度增加,重力势能增大,速度减小,动能减小,是动能转化为重力势能,而非重力势能转化为动能,该选项错误。
D. 从离开蹦床到下落接触蹦床前的过程中,忽略空气阻力,只有重力做功,运动员的机械能(动能与重力势能之和)守恒,该选项正确。
本题要求选择不正确的选项,故选C。
【答案】
C
【知识点】
动能与势能的转化;弹性势能的影响因素;机械能守恒条件
【点评】
本题围绕蹦床运动过程考查机械能的转化与守恒相关知识,需结合不同运动阶段准确分析动能、重力势能、弹性势能的变化及能量转化方向,易混淆上升与下落过程的能量转化方向,需注意区分。
【难度系数】
0.7
8. 2023 年 5 月 28 日,C919 大型客机平稳降落在北京首都国际机场。关于 C919 大型客机的上升和降落过程,下列说法中正确的是()。
A.飞机匀速上升时,它的机械能保持不变
B.飞机减速降落时,它的机械能逐渐减小
C.飞机落地后继续减速滑行,它的机械能保持不变
D.飞机上升到最高处后,它的机械能最大
A.飞机匀速上升时,它的机械能保持不变
B.飞机减速降落时,它的机械能逐渐减小
C.飞机落地后继续减速滑行,它的机械能保持不变
D.飞机上升到最高处后,它的机械能最大
答案
B
解析
【解析】
机械能包括动能和重力势能,动能与质量、速度有关,重力势能与质量、高度有关,机械能为两者之和。
选项A:飞机匀速上升时,速度不变动能不变,高度增加重力势能增大,机械能增大,A错误;
选项B:飞机减速降落时,速度减小动能减小,高度降低重力势能减小,机械能逐渐减小,B正确;
选项C:飞机落地后继续减速滑行,高度不变重力势能不变,速度减小动能减小,机械能减小,C错误;
选项D:飞机上升过程中会克服空气阻力做功,机械能转化为内能,机械能不断损耗,因此上升到最高处时的机械能不是最大,D错误。
【答案】
B
【知识点】
机械能的变化
【点评】
本题考查机械能的变化分析,需结合动能和重力势能的影响因素,准确判断不同运动状态下机械能的变化情况,注意考虑空气阻力对机械能的影响。
【难度系数】
0.6
机械能包括动能和重力势能,动能与质量、速度有关,重力势能与质量、高度有关,机械能为两者之和。
选项A:飞机匀速上升时,速度不变动能不变,高度增加重力势能增大,机械能增大,A错误;
选项B:飞机减速降落时,速度减小动能减小,高度降低重力势能减小,机械能逐渐减小,B正确;
选项C:飞机落地后继续减速滑行,高度不变重力势能不变,速度减小动能减小,机械能减小,C错误;
选项D:飞机上升过程中会克服空气阻力做功,机械能转化为内能,机械能不断损耗,因此上升到最高处时的机械能不是最大,D错误。
【答案】
B
【知识点】
机械能的变化
【点评】
本题考查机械能的变化分析,需结合动能和重力势能的影响因素,准确判断不同运动状态下机械能的变化情况,注意考虑空气阻力对机械能的影响。
【难度系数】
0.6
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