8. 如图11-4-4所示,质量为m的小球从静止下落,落在竖直放置静止的轻弹簧上的A点,到达B点时小球重力与弹簧的弹力大小相等,图中C点是小球到达的最低点(不计空气阻力),下列说法中正确的是(

A.从A到C的过程中,小球重力势能减小、动能增大、小球与弹簧机械能总量不守恒
B.从A到C的过程中,小球重力势能减小、动能减小、小球与弹簧机械能总量不变
C.到C点时,小球的动能为零,小球受到的重力大于弹簧的弹力
D.从A到C的过程中,小球的机械能一直在减小
D
)。A.从A到C的过程中,小球重力势能减小、动能增大、小球与弹簧机械能总量不守恒
B.从A到C的过程中,小球重力势能减小、动能减小、小球与弹簧机械能总量不变
C.到C点时,小球的动能为零,小球受到的重力大于弹簧的弹力
D.从A到C的过程中,小球的机械能一直在减小
答案
8. D
解析
【分析】
要解决这道题,需明确研究对象是小球与弹簧组成的系统,不计空气阻力时,系统仅受重力和弹簧弹力,因此系统机械能守恒(小球的动能、重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变)。接下来分阶段分析:从A到B,弹簧弹力逐渐增大,初始弹力小于重力,合力向下,小球加速,动能增大;B点时弹力等于重力,合力为零,速度最大,动能最大;从B到C,弹力大于重力,合力向上,小球减速,动能减小,到C点速度为零,动能为零。小球下落过程中高度降低,重力势能一直减小。需区分“系统机械能”和“小球自身的机械能”:系统机械能守恒,小球的机械能会转化为弹簧的弹性势能,因此小球自身机械能减小。
【解析】
逐一分析选项:
选项A:从A到C,小球重力势能减小正确,但动能是先增大后减小(A到B加速,B到C减速),且小球与弹簧组成的系统机械能守恒,并非不守恒,故A错误。
选项B:从A到C,动能先增大后减小,并非一直减小,故B错误。
选项C:C点是最低点,弹簧压缩量最大,弹力大于重力(此时小球速度为零,后续会向上反弹,说明合力向上),故C错误。
选项D:从A到C,系统机械能守恒,弹簧弹性势能不断增大,因此小球的机械能(动能+重力势能)一直在减小,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
机械能守恒、动能与势能转化、弹簧弹力
【点评】
本题考查机械能守恒的应用,关键是区分系统机械能与单个物体的机械能,需分阶段分析小球的受力、运动状态及能量变化,易错点是混淆小球自身机械能和系统机械能的变化规律。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需明确研究对象是小球与弹簧组成的系统,不计空气阻力时,系统仅受重力和弹簧弹力,因此系统机械能守恒(小球的动能、重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变)。接下来分阶段分析:从A到B,弹簧弹力逐渐增大,初始弹力小于重力,合力向下,小球加速,动能增大;B点时弹力等于重力,合力为零,速度最大,动能最大;从B到C,弹力大于重力,合力向上,小球减速,动能减小,到C点速度为零,动能为零。小球下落过程中高度降低,重力势能一直减小。需区分“系统机械能”和“小球自身的机械能”:系统机械能守恒,小球的机械能会转化为弹簧的弹性势能,因此小球自身机械能减小。
【解析】
逐一分析选项:
选项A:从A到C,小球重力势能减小正确,但动能是先增大后减小(A到B加速,B到C减速),且小球与弹簧组成的系统机械能守恒,并非不守恒,故A错误。
选项B:从A到C,动能先增大后减小,并非一直减小,故B错误。
选项C:C点是最低点,弹簧压缩量最大,弹力大于重力(此时小球速度为零,后续会向上反弹,说明合力向上),故C错误。
选项D:从A到C,系统机械能守恒,弹簧弹性势能不断增大,因此小球的机械能(动能+重力势能)一直在减小,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
机械能守恒、动能与势能转化、弹簧弹力
【点评】
本题考查机械能守恒的应用,关键是区分系统机械能与单个物体的机械能,需分阶段分析小球的受力、运动状态及能量变化,易错点是混淆小球自身机械能和系统机械能的变化规律。
【难度系数】
0.5
9. 在平直公路上行驶的汽车制动后滑行一段距离,最后停下;流星在夜空中坠落并发出明亮的光;降落伞在空中匀速下降。上述三种不同现象中所包含的相同物理过程是(
A.物体的动能转化为其他形式的能
B.物体的势能转化为其他形式的能
C.其他形式的能转化为物体的机械能
D.物体的机械能转化为其他形式的能
D
)。A.物体的动能转化为其他形式的能
B.物体的势能转化为其他形式的能
C.其他形式的能转化为物体的机械能
D.物体的机械能转化为其他形式的能
答案
9. D
解析
【分析】
要解答本题,需分别分析三个现象的能量转化过程,再归纳共性:
1. 汽车制动滑行:汽车制动后动能逐渐减小,克服摩擦力做功,动能转化为内能,机械能减少;
2. 流星坠落:流星坠落时与空气剧烈摩擦,机械能(动能+重力势能)转化为内能和光能,机械能减少;
3. 降落伞匀速下降:降落伞匀速时动能不变,重力势能随高度降低而减小,克服空气阻力做功,重力势能转化为内能,机械能减少;
三个现象的共同点是机械能都转化为其他形式的能,据此判断选项。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:汽车制动时动能转化为内能,但流星坠落时重力势能也参与转化,降落伞匀速下降时动能不变,仅重力势能转化,故A错误;
选项B:汽车制动时高度不变,势能未发生转化,故B错误;
选项C:三个现象均是机械能转化为其他形式的能,而非其他形式能转化为机械能,故C错误;
选项D:汽车的机械能(动能)、流星的机械能(动能+势能)、降落伞的机械能(势能),最终都转化为内能等其他形式的能,符合题意,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
机械能转化、能量转化
【点评】
本题通过生活和自然现象考查能量转化知识,需学生逐一分析各过程的能量变化,找出共性,属于基础题,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解答本题,需分别分析三个现象的能量转化过程,再归纳共性:
1. 汽车制动滑行:汽车制动后动能逐渐减小,克服摩擦力做功,动能转化为内能,机械能减少;
2. 流星坠落:流星坠落时与空气剧烈摩擦,机械能(动能+重力势能)转化为内能和光能,机械能减少;
3. 降落伞匀速下降:降落伞匀速时动能不变,重力势能随高度降低而减小,克服空气阻力做功,重力势能转化为内能,机械能减少;
三个现象的共同点是机械能都转化为其他形式的能,据此判断选项。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:汽车制动时动能转化为内能,但流星坠落时重力势能也参与转化,降落伞匀速下降时动能不变,仅重力势能转化,故A错误;
选项B:汽车制动时高度不变,势能未发生转化,故B错误;
选项C:三个现象均是机械能转化为其他形式的能,而非其他形式能转化为机械能,故C错误;
选项D:汽车的机械能(动能)、流星的机械能(动能+势能)、降落伞的机械能(势能),最终都转化为内能等其他形式的能,符合题意,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
机械能转化、能量转化
【点评】
本题通过生活和自然现象考查能量转化知识,需学生逐一分析各过程的能量变化,找出共性,属于基础题,难度适中。
【难度系数】
0.6
10. 炎热的夏天,环卫工人利用洒水车给马路洒水降温。洒水车在匀速行驶洒水的过程中,下列关于能量变化的说法中正确的是(
A.动能减小,机械能不变
B.动能不变,机械能减小
C.动能减小,机械能减小
D.动能增大,机械能增大
C
)。A.动能减小,机械能不变
B.动能不变,机械能减小
C.动能减小,机械能减小
D.动能增大,机械能增大
答案
10. C
解析
【分析】
要解决这道题,需明确动能、重力势能及机械能的决定因素:①动能由质量和速度决定,公式为$E_k=\frac{1}{2}mv^2$;②重力势能由质量和高度决定,公式为$E_p=mgh$;③机械能是动能与势能的总和。解题时需抓住题目关键条件:洒水车匀速行驶(速度不变),但洒水过程中质量不断减小,据此分析各能量变化。
【解析】
1. 分析动能变化:洒水车匀速行驶,速度$v$不变;洒水过程中,车的总质量$m$不断减小,根据动能公式$E_k=\frac{1}{2}mv^2$,可知动能减小。
2. 分析重力势能变化:洒水车在水平路面行驶,高度$h$不变;质量$m$减小,根据重力势能公式$E_p=mgh$,可知重力势能减小。
3. 分析机械能变化:机械能=动能+重力势能,由于动能和重力势能均减小,因此机械能减小。
综上,选项C正确。
【答案】
C
【知识点】
动能的影响因素;重力势能的影响因素;机械能
【点评】
本题考查机械能的基础判断,核心是掌握动能、重力势能的决定因素,需注意题目中“洒水导致质量减小”这一易忽略的条件,属于初中物理基础题,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需明确动能、重力势能及机械能的决定因素:①动能由质量和速度决定,公式为$E_k=\frac{1}{2}mv^2$;②重力势能由质量和高度决定,公式为$E_p=mgh$;③机械能是动能与势能的总和。解题时需抓住题目关键条件:洒水车匀速行驶(速度不变),但洒水过程中质量不断减小,据此分析各能量变化。
【解析】
1. 分析动能变化:洒水车匀速行驶,速度$v$不变;洒水过程中,车的总质量$m$不断减小,根据动能公式$E_k=\frac{1}{2}mv^2$,可知动能减小。
2. 分析重力势能变化:洒水车在水平路面行驶,高度$h$不变;质量$m$减小,根据重力势能公式$E_p=mgh$,可知重力势能减小。
3. 分析机械能变化:机械能=动能+重力势能,由于动能和重力势能均减小,因此机械能减小。
综上,选项C正确。
【答案】
C
【知识点】
动能的影响因素;重力势能的影响因素;机械能
【点评】
本题考查机械能的基础判断,核心是掌握动能、重力势能的决定因素,需注意题目中“洒水导致质量减小”这一易忽略的条件,属于初中物理基础题,难度适中。
【难度系数】
0.6
11. 图11-4-5为自动垂直升降式车库的停车过程示意图。下列关于汽车匀速上升时能量变化的说法中正确的是(

A.动能增加,重力势能不变
B.动能增加,重力势能增加
C.动能不变,重力势能不变
D.动能不变,重力势能增加
D
)。A.动能增加,重力势能不变
B.动能增加,重力势能增加
C.动能不变,重力势能不变
D.动能不变,重力势能增加
答案
11. D
解析
【分析】要判断汽车匀速上升时的能量变化,需先明确动能和重力势能的决定因素:动能由物体的质量和运动速度决定,重力势能由物体的质量和被举高的高度决定。接下来结合题目中“匀速上升”的条件,分析汽车的质量、速度、高度的变化,进而判断动能和重力势能的变化情况。
【解析】动能的大小与质量和速度有关,汽车匀速上升时,其质量不变,速度保持匀速不变,因此动能不变;重力势能的大小与质量和高度有关,汽车质量不变,上升过程中高度不断增加,因此重力势能增加。综上,只有选项D的说法正确。
【答案】D
【知识点】动能的影响因素;重力势能的影响因素
【点评】本题是对机械能相关基础知识点的考查,难度不大,解题关键是牢记动能和重力势能的决定因素,结合题目给出的“匀速上升”条件分析各物理量的变化即可得出结论。
【难度系数】0.6
【解析】动能的大小与质量和速度有关,汽车匀速上升时,其质量不变,速度保持匀速不变,因此动能不变;重力势能的大小与质量和高度有关,汽车质量不变,上升过程中高度不断增加,因此重力势能增加。综上,只有选项D的说法正确。
【答案】D
【知识点】动能的影响因素;重力势能的影响因素
【点评】本题是对机械能相关基础知识点的考查,难度不大,解题关键是牢记动能和重力势能的决定因素,结合题目给出的“匀速上升”条件分析各物理量的变化即可得出结论。
【难度系数】0.6
12. 如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务。图11-4-6是某轻轨车站的设计方案示意图,该图表明与站台前后连接的轨道都有一个小坡度。请你说明这种设计可以节能的理由。

答案
12. 进站时,动能转化为重力势能储备;出站时,重力势能转化成动能,节约能源
解析
【分析】
要理解该设计的节能原理,需结合动能和重力势能的转化规律分析:列车进站时需减速,若轨道设为上坡,可将动能转化为重力势能储存,避免刹车时动能以热能散失;出站时轨道为下坡,储存的重力势能再转化为动能,减少加速时的额外能耗,以此实现节能。
【解析】
1. 进站过程:列车进站时,轨道为上坡,列车的动能逐渐转化为重力势能,使列车速度自然降低,减少了刹车过程中因摩擦消耗的能量(原本刹车时动能会转化为内能散失);
2. 出站过程:列车出站时,轨道为下坡,储存的重力势能又转化为动能,帮助列车加速,减少了出站时需要额外消耗的能量,因此该设计能达到节能的目的。
【答案】
进站时,动能转化为重力势能储备;出站时,重力势能转化成动能,节约能源
【知识点】
动能与势能的转化、机械能的利用
【点评】
本题结合轻轨车站的实际设计,考查动能与重力势能的相互转化,将物理知识应用于生活场景,体现了物理的实用性,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
要理解该设计的节能原理,需结合动能和重力势能的转化规律分析:列车进站时需减速,若轨道设为上坡,可将动能转化为重力势能储存,避免刹车时动能以热能散失;出站时轨道为下坡,储存的重力势能再转化为动能,减少加速时的额外能耗,以此实现节能。
【解析】
1. 进站过程:列车进站时,轨道为上坡,列车的动能逐渐转化为重力势能,使列车速度自然降低,减少了刹车过程中因摩擦消耗的能量(原本刹车时动能会转化为内能散失);
2. 出站过程:列车出站时,轨道为下坡,储存的重力势能又转化为动能,帮助列车加速,减少了出站时需要额外消耗的能量,因此该设计能达到节能的目的。
【答案】
进站时,动能转化为重力势能储备;出站时,重力势能转化成动能,节约能源
【知识点】
动能与势能的转化、机械能的利用
【点评】
本题结合轻轨车站的实际设计,考查动能与重力势能的相互转化,将物理知识应用于生活场景,体现了物理的实用性,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
登录