6.听到信号出警时,消防员为了尽快从二楼下到一楼车库,常抱着竖直的滑杆匀速滑下。消防员沿滑杆匀速滑下时,重力势能
变小
,动能不变
。(两空均填“变大”“变小”或“不变”)答案
6.变小 不变
解析
【分析】
要解决这道题,需明确重力势能和动能的决定因素:重力势能由物体的质量和被举高的高度决定,动能由物体的质量和运动速度决定。结合题目中消防员“匀速滑下”的条件,分析质量、速度、高度的变化,即可判断能量的变化。
【解析】
重力势能的大小与质量和高度有关,公式为$E_p=mgh$;动能的大小与质量和速度有关,公式为$E_k=\frac{1}{2}mv^2$。消防员匀速滑下时,质量$m$不变,速度$v$不变,所处高度$h$逐渐降低,因此重力势能变小,动能不变。
【答案】
变小 不变
【知识点】
重力势能、动能
【点评】
本题考查动能和重力势能的影响因素,属于基础概念题,直接应用知识点即可解答,难度较低。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,需明确重力势能和动能的决定因素:重力势能由物体的质量和被举高的高度决定,动能由物体的质量和运动速度决定。结合题目中消防员“匀速滑下”的条件,分析质量、速度、高度的变化,即可判断能量的变化。
【解析】
重力势能的大小与质量和高度有关,公式为$E_p=mgh$;动能的大小与质量和速度有关,公式为$E_k=\frac{1}{2}mv^2$。消防员匀速滑下时,质量$m$不变,速度$v$不变,所处高度$h$逐渐降低,因此重力势能变小,动能不变。
【答案】
变小 不变
【知识点】
重力势能、动能
【点评】
本题考查动能和重力势能的影响因素,属于基础概念题,直接应用知识点即可解答,难度较低。
【难度系数】
0.8
7.随着城市建设的发展,高层建筑越来越多,但高空抛物却存在巨大的安全隐患,这是因为质量一定的物体在高处时具有较大的 (
A.重力势能
B.弹性势能
C.体积
D.动能
A
)A.重力势能
B.弹性势能
C.体积
D.动能
答案
7.A
解析
【分析】首先回忆各能量的定义及影响因素:重力势能是物体由于被举高而具有的能量,与质量和高度有关;弹性势能是物体发生弹性形变时具有的能量;动能是物体由于运动而具有的能量;体积是物体的空间属性,与能量无关。题目中质量一定的物体在高处,需结合相关能量的影响因素分析选项。
【解析】逐一分析选项:A选项,重力势能与质量、高度有关,质量一定时,高度越高重力势能越大,这是高空抛物存在安全隐患的原因,符合题意;B选项,弹性势能与弹性形变程度有关,和高度无关,排除;C选项,体积是物体的空间大小,与能量无关,排除;D选项,动能与物体运动速度有关,高处静止的物体动能为零,排除。因此选A。
【答案】A
【知识点】重力势能、能量的概念
【点评】本题结合高空抛物的生活实例,考查重力势能的影响因素,属于基础概念题,贴近生活,易于理解。
【难度系数】0.8
【解析】逐一分析选项:A选项,重力势能与质量、高度有关,质量一定时,高度越高重力势能越大,这是高空抛物存在安全隐患的原因,符合题意;B选项,弹性势能与弹性形变程度有关,和高度无关,排除;C选项,体积是物体的空间大小,与能量无关,排除;D选项,动能与物体运动速度有关,高处静止的物体动能为零,排除。因此选A。
【答案】A
【知识点】重力势能、能量的概念
【点评】本题结合高空抛物的生活实例,考查重力势能的影响因素,属于基础概念题,贴近生活,易于理解。
【难度系数】0.8
8.小明同学在探究物体的重力势能与哪些因素有关时,选用了如下的实验器材:一堆较厚的沙子,三枚相同的铜钉,三块铁块($m_甲 = m_乙 < m_丙$)。他做了如下实验:分别将三块铁块由静止释放撞击铜钉,铜钉进入沙子的深度如图所示。
(1)在这个实验中,通过观察
(2)比较
(3)由乙、丙两次实验
(4)比较
(1)在这个实验中,通过观察
铜钉进入沙子的深度
来比较铁块重力势能的大小。(2)比较
甲、乙
两次实验,说明铁块质量相同时,下落高度越高,铁块的重力势能
越大。(3)由乙、丙两次实验
不能
(填“能”或“不能”)探究重力势能的大小与高度的关系,理由是:没有控制两铁块的质量相同
。(4)比较
甲、丙
两次实验的情况,说明铁块下落高度相同时,质量
越大,铁块的重力势能越大。答案
8.(1)铜钉进入沙子的深度 (2)甲、乙 重力势能 (3)不能 没有控制两铁块的质量相同 (4)甲、丙 质量
解析
【分析】
本题探究重力势能的影响因素,运用转换法和控制变量法。重力势能的大小无法直接观察,因此通过铜钉进入沙子的深度间接判断铁块重力势能的大小(转换法);探究重力势能与某一因素的关系时,需控制其他因素不变(控制变量法):探究与高度的关系时,保持质量相同,改变下落高度;探究与质量的关系时,保持下落高度相同,改变质量。
【解析】
(1) 铁块撞击铜钉时,重力势能越大,对铜钉做功越多,铜钉进入沙子的深度越深,因此通过观察铜钉进入沙子的深度来比较铁块重力势能的大小。
(2) 要说明质量相同时,下落高度越高,重力势能越大,需控制质量相同,改变下落高度。甲、乙两次实验中,铁块质量$m_甲=m_乙$,乙的下落高度更高,铜钉进入沙子的深度更深,说明重力势能更大,因此比较甲、乙两次实验得出结论。
(3) 探究重力势能与高度的关系时,需控制质量相同。乙、丙两次实验中,铁块质量不同($m_乙<m_丙$),且下落高度也不同,没有控制质量相同,因此不能探究重力势能与高度的关系。
(4) 要说明下落高度相同时,质量越大,重力势能越大,需控制下落高度相同,改变质量。甲、丙两次实验中,铁块下落高度相同,$m_甲<m_丙$,丙的铜钉进入沙子的深度更深,说明重力势能更大,因此比较甲、丙两次实验得出结论。
【答案】
(1)铜钉进入沙子的深度 (2)甲、乙 重力势能 (3)不能 没有控制两铁块的质量相同 (4)甲、丙 质量
【知识点】
重力势能的影响因素,控制变量法,转换法
【点评】
本题是探究重力势能影响因素的基础实验题,核心考查转换法和控制变量法的应用,要求学生明确实验设计思路,掌握变量控制方法,属于力学实验的重点题型。
【难度系数】
0.6
本题探究重力势能的影响因素,运用转换法和控制变量法。重力势能的大小无法直接观察,因此通过铜钉进入沙子的深度间接判断铁块重力势能的大小(转换法);探究重力势能与某一因素的关系时,需控制其他因素不变(控制变量法):探究与高度的关系时,保持质量相同,改变下落高度;探究与质量的关系时,保持下落高度相同,改变质量。
【解析】
(1) 铁块撞击铜钉时,重力势能越大,对铜钉做功越多,铜钉进入沙子的深度越深,因此通过观察铜钉进入沙子的深度来比较铁块重力势能的大小。
(2) 要说明质量相同时,下落高度越高,重力势能越大,需控制质量相同,改变下落高度。甲、乙两次实验中,铁块质量$m_甲=m_乙$,乙的下落高度更高,铜钉进入沙子的深度更深,说明重力势能更大,因此比较甲、乙两次实验得出结论。
(3) 探究重力势能与高度的关系时,需控制质量相同。乙、丙两次实验中,铁块质量不同($m_乙<m_丙$),且下落高度也不同,没有控制质量相同,因此不能探究重力势能与高度的关系。
(4) 要说明下落高度相同时,质量越大,重力势能越大,需控制下落高度相同,改变质量。甲、丙两次实验中,铁块下落高度相同,$m_甲<m_丙$,丙的铜钉进入沙子的深度更深,说明重力势能更大,因此比较甲、丙两次实验得出结论。
【答案】
(1)铜钉进入沙子的深度 (2)甲、乙 重力势能 (3)不能 没有控制两铁块的质量相同 (4)甲、丙 质量
【知识点】
重力势能的影响因素,控制变量法,转换法
【点评】
本题是探究重力势能影响因素的基础实验题,核心考查转换法和控制变量法的应用,要求学生明确实验设计思路,掌握变量控制方法,属于力学实验的重点题型。
【难度系数】
0.6
9.有一种弹簧门,推门进出的人只要松开手,门就能自动关上。这是由于人在开门的过程中,使装在门轴处的弹簧发生了
弹性形变
,存储了弹性势
能;松手后这些储存的能量便释放出来,实现了自动关门。答案
9.弹性形变 弹性势
解析
【分析】首先结合弹簧门的工作过程思考:推门时,门轴处的弹簧受到外力作用,会发生形状的改变,且这种形变属于弹性形变(撤去外力后能恢复原状);发生弹性形变的物体具有弹性势能,松手后弹性势能释放,转化为门的动能,使门自动关上,因此需明确形变类型和对应的能量形式。
【解析】人开门时,对门轴处的弹簧施加力,使弹簧发生了弹性形变;发生弹性形变的物体能够储存弹性势能,因此弹簧存储了弹性势能;松手后储存的弹性势能释放,带动门自动关闭。
【答案】弹性形变 弹性势
【知识点】弹性形变;弹性势能
【点评】本题结合生活实例考查弹性形变和弹性势能的基础概念,属于对核心知识点的直接应用,难度较低。
【难度系数】0.9
【解析】人开门时,对门轴处的弹簧施加力,使弹簧发生了弹性形变;发生弹性形变的物体能够储存弹性势能,因此弹簧存储了弹性势能;松手后储存的弹性势能释放,带动门自动关闭。
【答案】弹性形变 弹性势
【知识点】弹性形变;弹性势能
【点评】本题结合生活实例考查弹性形变和弹性势能的基础概念,属于对核心知识点的直接应用,难度较低。
【难度系数】0.9
10.(双选)下列物体具有弹性势能的是
(
A.射箭时张开的弓
B.空中来回摆动的秋千
C.机械手表内卷紧的发条
D.上实验课用的橡皮泥
(
AC
)A.射箭时张开的弓
B.空中来回摆动的秋千
C.机械手表内卷紧的发条
D.上实验课用的橡皮泥
答案
10.AC
解析
【分析】
要判断物体是否具有弹性势能,需明确弹性势能的核心定义:物体由于发生弹性形变(受力形变后可自动恢复原状的形变)而具有的能,判断关键是看物体是否发生弹性形变,而非运动状态或其他类型的形变。接下来逐一分析选项:
1. 选项A:射箭时张开的弓,弓被拉开后发生弹性形变,松手后可恢复原状,满足弹性势能的产生条件;
2. 选项B:空中来回摆动的秋千,秋千处于运动状态,具有动能,但未发生弹性形变,不具备弹性势能;
3. 选项C:机械手表内卷紧的发条,发条被卷紧时发生弹性形变,能恢复原状,符合弹性势能的产生条件;
4. 选项D:橡皮泥受力后发生的是塑性形变(形变后无法自动恢复原状),不满足弹性形变的要求,无弹性势能。
【解析】
根据弹性势能的定义,只有发生弹性形变的物体才具有弹性势能:
A选项:张开的弓发生弹性形变,具有弹性势能;
B选项:摆动的秋千无弹性形变,不具有弹性势能;
C选项:卷紧的发条发生弹性形变,具有弹性势能;
D选项:橡皮泥发生塑性形变,不具有弹性势能。
综上,正确选项为AC。
【答案】
AC
【知识点】
弹性势能的概念、弹性形变与塑性形变的区别
【点评】
本题考查弹性势能的基础判断,核心是掌握弹性势能的产生条件,需区分弹性形变和塑性形变,属于概念类基础题,难度较低。
【难度系数】
0.7
要判断物体是否具有弹性势能,需明确弹性势能的核心定义:物体由于发生弹性形变(受力形变后可自动恢复原状的形变)而具有的能,判断关键是看物体是否发生弹性形变,而非运动状态或其他类型的形变。接下来逐一分析选项:
1. 选项A:射箭时张开的弓,弓被拉开后发生弹性形变,松手后可恢复原状,满足弹性势能的产生条件;
2. 选项B:空中来回摆动的秋千,秋千处于运动状态,具有动能,但未发生弹性形变,不具备弹性势能;
3. 选项C:机械手表内卷紧的发条,发条被卷紧时发生弹性形变,能恢复原状,符合弹性势能的产生条件;
4. 选项D:橡皮泥受力后发生的是塑性形变(形变后无法自动恢复原状),不满足弹性形变的要求,无弹性势能。
【解析】
根据弹性势能的定义,只有发生弹性形变的物体才具有弹性势能:
A选项:张开的弓发生弹性形变,具有弹性势能;
B选项:摆动的秋千无弹性形变,不具有弹性势能;
C选项:卷紧的发条发生弹性形变,具有弹性势能;
D选项:橡皮泥发生塑性形变,不具有弹性势能。
综上,正确选项为AC。
【答案】
AC
【知识点】
弹性势能的概念、弹性形变与塑性形变的区别
【点评】
本题考查弹性势能的基础判断,核心是掌握弹性势能的产生条件,需区分弹性形变和塑性形变,属于概念类基础题,难度较低。
【难度系数】
0.7
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