4. 一个物体沿固定的粗糙斜面匀速下滑,物体在下滑的过程中(
A.动能不变,势能减小,机械能不变
B.动能不变,势能减小,机械能减小
C.动能增大,势能减小,机械能不变
D.动能增大,势能减小,机械能减小
B
)。A.动能不变,势能减小,机械能不变
B.动能不变,势能减小,机械能减小
C.动能增大,势能减小,机械能不变
D.动能增大,势能减小,机械能减小
答案
4. B
解析
【分析】本题需判断物体下滑过程中动能、重力势能、机械能的变化,解题思路是:先回忆动能、重力势能的影响因素,结合题目中“匀速下滑”“粗糙斜面”的条件分别分析各能量的变化,再根据机械能的组成判断机械能的变化,最后匹配选项。
【解析】1. 动能分析:动能大小与质量、速度有关,公式为$E_k=\frac{1}{2}mv^2$。物体匀速下滑,质量$m$不变,速度$v$不变,因此动能不变;2. 重力势能分析:重力势能大小与质量、高度有关,公式为$E_p=mgh$。物体下滑时,高度$h$减小,质量$m$不变,因此重力势能减小;3. 机械能分析:机械能=动能+重力势能,由于斜面粗糙,物体下滑过程中克服摩擦力做功,部分机械能转化为内能,因此机械能总量减小。综上,动能不变,势能减小,机械能减小,对应选项B。
【答案】B
【知识点】动能势能影响因素、机械能变化
【点评】本题考查动能、重力势能的影响因素及机械能的变化判断,关键在于注意粗糙斜面存在摩擦,机械能会因做功而损耗,是基础的力学概念应用题,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】1. 动能分析:动能大小与质量、速度有关,公式为$E_k=\frac{1}{2}mv^2$。物体匀速下滑,质量$m$不变,速度$v$不变,因此动能不变;2. 重力势能分析:重力势能大小与质量、高度有关,公式为$E_p=mgh$。物体下滑时,高度$h$减小,质量$m$不变,因此重力势能减小;3. 机械能分析:机械能=动能+重力势能,由于斜面粗糙,物体下滑过程中克服摩擦力做功,部分机械能转化为内能,因此机械能总量减小。综上,动能不变,势能减小,机械能减小,对应选项B。
【答案】B
【知识点】动能势能影响因素、机械能变化
【点评】本题考查动能、重力势能的影响因素及机械能的变化判断,关键在于注意粗糙斜面存在摩擦,机械能会因做功而损耗,是基础的力学概念应用题,难度适中。
【难度系数】0.6
5. 下列过程中,物体的重力势能转化为动能的是(
A.跳伞运动员在空中匀速下落的过程
B.热气球上升的过程
C.汽车在水平路面上匀速行驶的过程
D.铅球自由下落的过程
D
)。A.跳伞运动员在空中匀速下落的过程
B.热气球上升的过程
C.汽车在水平路面上匀速行驶的过程
D.铅球自由下落的过程
答案
5. D
解析
【分析】
要判断重力势能是否转化为动能,需明确:重力势能转化为动能的过程中,重力势能减小,动能增大。动能与物体的质量、速度有关,重力势能与物体的质量、高度有关。逐一分析各选项的能量变化即可得出结论。
【解析】
动能的大小与质量和速度有关,公式为$E_k=\frac{1}{2}mv^2$;重力势能的大小与质量和高度有关,公式为$E_p=mgh$。若重力势能转化为动能,则需满足$E_p$减小、$E_k$增大:
选项A:跳伞运动员匀速下落,质量不变,速度不变,因此动能不变;高度降低,重力势能减小。动能未增大,不是重力势能转化为动能,错误。
选项B:热气球上升,质量不变,高度升高,重力势能增大;动能变化不确定,不符合转化条件,错误。
选项C:汽车在水平路面匀速行驶,质量、速度、高度均不变,动能和重力势能都不变,无能量转化,错误。
选项D:铅球自由下落,质量不变,高度减小,重力势能减小;速度增大,动能增大,符合重力势能转化为动能的条件,正确。
【答案】
D
【知识点】
动能与势能的转化、重力势能、动能
【点评】
本题考查机械能中动能与重力势能的转化,核心是掌握动能和重力势能的影响因素,通过分析各选项的能量变化即可解题,属于初中物理基础题,难度适中。
【难度系数】
0.6
要判断重力势能是否转化为动能,需明确:重力势能转化为动能的过程中,重力势能减小,动能增大。动能与物体的质量、速度有关,重力势能与物体的质量、高度有关。逐一分析各选项的能量变化即可得出结论。
【解析】
动能的大小与质量和速度有关,公式为$E_k=\frac{1}{2}mv^2$;重力势能的大小与质量和高度有关,公式为$E_p=mgh$。若重力势能转化为动能,则需满足$E_p$减小、$E_k$增大:
选项A:跳伞运动员匀速下落,质量不变,速度不变,因此动能不变;高度降低,重力势能减小。动能未增大,不是重力势能转化为动能,错误。
选项B:热气球上升,质量不变,高度升高,重力势能增大;动能变化不确定,不符合转化条件,错误。
选项C:汽车在水平路面匀速行驶,质量、速度、高度均不变,动能和重力势能都不变,无能量转化,错误。
选项D:铅球自由下落,质量不变,高度减小,重力势能减小;速度增大,动能增大,符合重力势能转化为动能的条件,正确。
【答案】
D
【知识点】
动能与势能的转化、重力势能、动能
【点评】
本题考查机械能中动能与重力势能的转化,核心是掌握动能和重力势能的影响因素,通过分析各选项的能量变化即可解题,属于初中物理基础题,难度适中。
【难度系数】
0.6
6. 如图4所示,挂在弹簧上的小球上下运动的过程中,下列分析不正确的是(

A.小球上下运动过程中,运动状态保持不变
B.小球向下运动过程中,小球所受的重力对小球做功
C.小球对弹簧施加拉力,弹簧对小球也施加拉力
D.小球上下运动过程中,动能与势能不断相互转化
A
)。A.小球上下运动过程中,运动状态保持不变
B.小球向下运动过程中,小球所受的重力对小球做功
C.小球对弹簧施加拉力,弹簧对小球也施加拉力
D.小球上下运动过程中,动能与势能不断相互转化
答案
6. A
解析
【分析】
要找出不正确的选项,需结合运动状态、做功、力的相互性、机械能转化的知识点逐一分析:
1. 运动状态的改变取决于速度的大小或方向是否变化,小球上下运动时,速度的大小和方向都在改变,因此运动状态会变化;
2. 做功需要满足力和力方向上的位移,小球向下运动时,重力方向与位移方向一致,重力做功;
3. 力的作用是相互的,小球拉弹簧的同时,弹簧也会拉小球;
4. 小球上下运动时,高度、速度及弹簧形变程度变化,动能与势能不断相互转化。
综上,不正确的选项为A。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:运动状态包含速度的大小和方向,小球上下运动过程中,速度的大小和方向均不断改变,因此运动状态发生变化,该选项说法错误;
选项B:小球向下运动时,受到竖直向下的重力,且在重力方向上移动了距离,满足做功的条件,重力对小球做功,该选项说法正确;
选项C:物体间力的作用是相互的,小球对弹簧施加拉力的同时,弹簧对小球也施加拉力,该选项说法正确;
选项D:小球上下运动过程中,动能与重力势能、弹簧的弹性势能不断相互转化,该选项说法正确。
本题要求选择不正确的选项,故答案为A。
【答案】
A
【知识点】
运动状态、做功、力的相互性、机械能转化
【点评】
本题考查力学基础概念的应用,需准确掌握运动状态的判断、做功的条件、力的相互性及机械能转化规律,属于基础题型,需仔细辨析每个选项的表述。
【难度系数】
0.6
要找出不正确的选项,需结合运动状态、做功、力的相互性、机械能转化的知识点逐一分析:
1. 运动状态的改变取决于速度的大小或方向是否变化,小球上下运动时,速度的大小和方向都在改变,因此运动状态会变化;
2. 做功需要满足力和力方向上的位移,小球向下运动时,重力方向与位移方向一致,重力做功;
3. 力的作用是相互的,小球拉弹簧的同时,弹簧也会拉小球;
4. 小球上下运动时,高度、速度及弹簧形变程度变化,动能与势能不断相互转化。
综上,不正确的选项为A。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:运动状态包含速度的大小和方向,小球上下运动过程中,速度的大小和方向均不断改变,因此运动状态发生变化,该选项说法错误;
选项B:小球向下运动时,受到竖直向下的重力,且在重力方向上移动了距离,满足做功的条件,重力对小球做功,该选项说法正确;
选项C:物体间力的作用是相互的,小球对弹簧施加拉力的同时,弹簧对小球也施加拉力,该选项说法正确;
选项D:小球上下运动过程中,动能与重力势能、弹簧的弹性势能不断相互转化,该选项说法正确。
本题要求选择不正确的选项,故答案为A。
【答案】
A
【知识点】
运动状态、做功、力的相互性、机械能转化
【点评】
本题考查力学基础概念的应用,需准确掌握运动状态的判断、做功的条件、力的相互性及机械能转化规律,属于基础题型,需仔细辨析每个选项的表述。
【难度系数】
0.6
7. 据报道,一辆横穿铁路的拖拉机,因故障而停在铁轨上,此时从远处驶来一列火车,尽管列车司机及时采取紧急制动措施,但是缓慢行驶的列车还是将拖拉机撞“飞”了。这是因为火车的(
A.动能很大
B.速度很大
C.势能很大
D.功率很大
A
)。A.动能很大
B.速度很大
C.势能很大
D.功率很大
答案
7. A
解析
【分析】
要解决这道题,需明确火车撞飞拖拉机的本质是火车能对外做大量功,结合各物理概念的含义逐一分析选项:首先回忆动能、重力势能、功率的影响因素,再结合题目中火车“缓慢行驶(速度小)、质量大”的特点,排除不符合的选项,得出正确结论。
【解析】
我们对各选项逐一分析:
1. 选项A:动能的大小由物体的质量和速度决定,公式为$ E_k = \frac{1}{2}mv^2 $。火车的质量远大于拖拉机,尽管行驶速度缓慢(速度小),但因质量极大,其动能仍然很大,足够对外做功将拖拉机撞“飞”,该选项正确。
2. 选项B:题目明确说明火车是“缓慢行驶”,即速度不大,因此速度大不是撞飞拖拉机的原因,该选项错误。
3. 选项C:重力势能与物体的质量和高度有关,火车在铁轨上行驶,高度变化可忽略,重力势能不是导致撞飞拖拉机的原因,该选项错误。
4. 选项D:功率是表示物体做功快慢的物理量,撞飞拖拉机是因为火车具有的能量大,而非做功快,该选项错误。
综上,答案为A。
【答案】
A
【知识点】
动能及其影响因素、重力势能、功率
【点评】
本题考查动能的概念及影响因素,需区分动能、重力势能、功率的物理意义,核心是理解“质量大的物体即使速度小,动能也可能很大”,属于基础概念应用题。
【难度系数】
0.4
要解决这道题,需明确火车撞飞拖拉机的本质是火车能对外做大量功,结合各物理概念的含义逐一分析选项:首先回忆动能、重力势能、功率的影响因素,再结合题目中火车“缓慢行驶(速度小)、质量大”的特点,排除不符合的选项,得出正确结论。
【解析】
我们对各选项逐一分析:
1. 选项A:动能的大小由物体的质量和速度决定,公式为$ E_k = \frac{1}{2}mv^2 $。火车的质量远大于拖拉机,尽管行驶速度缓慢(速度小),但因质量极大,其动能仍然很大,足够对外做功将拖拉机撞“飞”,该选项正确。
2. 选项B:题目明确说明火车是“缓慢行驶”,即速度不大,因此速度大不是撞飞拖拉机的原因,该选项错误。
3. 选项C:重力势能与物体的质量和高度有关,火车在铁轨上行驶,高度变化可忽略,重力势能不是导致撞飞拖拉机的原因,该选项错误。
4. 选项D:功率是表示物体做功快慢的物理量,撞飞拖拉机是因为火车具有的能量大,而非做功快,该选项错误。
综上,答案为A。
【答案】
A
【知识点】
动能及其影响因素、重力势能、功率
【点评】
本题考查动能的概念及影响因素,需区分动能、重力势能、功率的物理意义,核心是理解“质量大的物体即使速度小,动能也可能很大”,属于基础概念应用题。
【难度系数】
0.4
三、实验探究题
8. 图5是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。

(1)该实验要探究的是物体动能的大小与物体
(2)该实验中所研究物体的动能是指物体
(3)该实验中物体动能的大小是通过
(4)该实验物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体B碰撞时
(5)实验中多次让物体从斜面同一高度处静止滚下时,应改变
8. 图5是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。
(1)该实验要探究的是物体动能的大小与物体
速度
的关系。(2)该实验中所研究物体的动能是指物体
A
(选填“A”或“B”)的动能。(3)该实验中物体动能的大小是通过
B滑行的距离
来反映的。(4)该实验物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体B碰撞时
碰撞前A
(选填“碰撞前A”“碰撞后A”“碰撞前B”或“碰撞后B”)的速度,它是通过释放的高度
(选填“释放的高度”或“质量”)来改变的。(5)实验中多次让物体从斜面同一高度处静止滚下时,应改变
物体A
(选填“物体A”或“物体B”)的质量,这是为了研究物体动能与物体质量的关系。答案
8.(1)速度 (2)A (3)B滑行的距离 (4)碰撞前A 释放的高度 (5)物体A
解析
【分析】
本题是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验,运用控制变量法和转换法解题。实验通过物体A撞击静止的物体B,观察B滑行的距离来间接反映A的动能大小(转换法);动能的大小与物体的质量和速度有关,速度由A在斜面上的释放高度决定,同一高度释放时A到达水平面的速度相同,改变A的质量可探究动能与质量的关系,改变释放高度可探究动能与速度的关系。
【解析】
(1)该实验主要探究动能与速度的关系(结合本题问题设置及常规考查点),故填速度;
(2)实验中研究的是滚下的物体A的动能,通过A的动能对B做功来体现,因此研究对象是A;
(3)动能无法直接观察,利用转换法,将A的动能大小转换为B被撞击后滑行的距离,B滑行越远,说明A的动能越大;
(4)实验中物体的速度是碰撞前A的速度,因为是A撞击B,需看碰撞前A的速度;A的速度由其在斜面上的释放高度决定,同一斜面,释放高度越高,到达水平面时速度越大;
(5)探究动能与质量的关系时,需控制速度相同(让A从同一高度滚下),改变物体A的质量,保证只改变质量这一变量,从而探究质量对动能的影响。
【答案】
(1)速度 (2)A (3)B滑行的距离 (4)碰撞前A;释放的高度 (5)物体A
【知识点】
动能的影响因素;控制变量法;转换法
【点评】
本题考查探究动能影响因素的基础实验,重点考查控制变量法和转换法的应用,需明确实验研究对象、变量控制方法及转换法的原理,是初中物理的核心基础实验题。
【难度系数】
0.7
本题是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验,运用控制变量法和转换法解题。实验通过物体A撞击静止的物体B,观察B滑行的距离来间接反映A的动能大小(转换法);动能的大小与物体的质量和速度有关,速度由A在斜面上的释放高度决定,同一高度释放时A到达水平面的速度相同,改变A的质量可探究动能与质量的关系,改变释放高度可探究动能与速度的关系。
【解析】
(1)该实验主要探究动能与速度的关系(结合本题问题设置及常规考查点),故填速度;
(2)实验中研究的是滚下的物体A的动能,通过A的动能对B做功来体现,因此研究对象是A;
(3)动能无法直接观察,利用转换法,将A的动能大小转换为B被撞击后滑行的距离,B滑行越远,说明A的动能越大;
(4)实验中物体的速度是碰撞前A的速度,因为是A撞击B,需看碰撞前A的速度;A的速度由其在斜面上的释放高度决定,同一斜面,释放高度越高,到达水平面时速度越大;
(5)探究动能与质量的关系时,需控制速度相同(让A从同一高度滚下),改变物体A的质量,保证只改变质量这一变量,从而探究质量对动能的影响。
【答案】
(1)速度 (2)A (3)B滑行的距离 (4)碰撞前A;释放的高度 (5)物体A
【知识点】
动能的影响因素;控制变量法;转换法
【点评】
本题考查探究动能影响因素的基础实验,重点考查控制变量法和转换法的应用,需明确实验研究对象、变量控制方法及转换法的原理,是初中物理的核心基础实验题。
【难度系数】
0.7
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