1. 一名游客在乘缆车匀速上山的过程中,动能,重力势能,机械能。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
答案
不变、变大、变大
解析
动能的大小与物体的质量和速度有关,缆车匀速上山,质量不变,速度不变,故动能不变;重力势能的大小与物体的质量和高度有关,缆车质量不变,高度增加,故重力势能变大;机械能等于动能与势能之和,动能不变,重力势能变大,所以机械能变大。
2. 一个在空中飞行的物体具有 80 J 的机械能,若它的重力势能为 50 J,则它的动能为J。若将它的重力势能全部转化为动能,则动能的大小为J,机械能的大小为J。
答案
30、80、80
解析
根据机械能的定义,机械能等于动能与重力势能之和,即$E = E_{k} + E_{p}$。已知物体具有$80J$的机械能,重力势能为$50J$,则它的动能$E_{k}=E - E_{p}=80 - 50 = 30J$。若把重力势能全部转化为动能,则重力势能变为$0J$,动能就等于原来的机械能$80J$,此时机械能大小仍为$80J$。
3. 撑竿跳高是一项技术性很强的体育运动,完整的过程可以简化成三个阶段:持竿助跑、撑竿起跳上升、越杆下落。运动员撑竿起跳上升到最高点时,重力势能(选填“最大”或“最小”),从最高点下落的过程中能逐渐增大。
答案
最大;动
解析
重力势能大小与质量和高度有关,质量越大、高度越高,重力势能越大。运动员上升到最高点时,高度最高,重力势能最大;从最高点下落过程中,高度降低,重力势能减小,速度增大,动能逐渐增大。
4. 提升题 如图 11.4 - 1 所示,让小球从光滑轨道的 A 点由静止开始自由滑下,沿轨道到达 B 点后离开。不计空气阻力,整个过程中小球动能最大的位置在点,机械能(选填“增大”“减小”或“不变”)。小球离开 B 点后的运动轨迹最符合实际的是(选填“a”“b”或“c”)。

答案
O;不变;a
解析
小球从A点静止滑下,光滑轨道且不计空气阻力,机械能守恒。从A到O高度降低,重力势能转化为动能,速度增大;从O到B高度升高,动能转化为重力势能,速度减小,故O点动能最大。整个过程机械能不变。小球离开B点时具有动能,会继续上升,轨迹a的最高点高于B点,符合实际。
5. 图 11.4 - 2 为掉在地上的弹性小球在地面上弹跳的频闪照片。弹性小球在从 A 点下落至 B 点的过程中能转化为能。弹性小球从 B 点上升至 C 点后又开始下落,它在 B 点的机械能(选填“大于”“小于”或“等于”)在 C 点的机械能。

答案
1. 重力势
2. 动
3. 大于
2. 动
3. 大于
解析
弹性小球在从A点下落至B点的过程中,高度减小,速度增加,因此重力势能减少,动能增加,能的形式转化是重力势能转化为动能。弹性小球在B点的速度最大,高度最低,因此动能最大,重力势能最小。小球从B点上升至C点的过程中,速度减小,高度增加,因此动能减少,重力势能增加。由于弹性小球在弹跳过程中存在能量损失,因此B点的机械能大于C点的机械能。
6. 提升题 如图 11.4 - 3 所示,甲、乙是两个完全相同的皮球,某同学在同一高度同时以大小相等的速度,分别将甲球竖直向下抛出,将乙球竖直向上抛出。在落地前的运动过程中,乙球的动能会,重力势能会。若不计空气阻力,甲、乙两球到达地面时的速度 $ v_{\mathrm{甲}} $(选填“>”“<”或“=”)$ v_{\mathrm{乙}} $。
答案
先减小后增大;先增大后减小;=
解析
乙球竖直向上抛出,先向上运动,速度减小(动能减小)、高度增加(重力势能增大),到达最高点后向下运动,速度增大(动能增大)、高度减小(重力势能减小),故乙球动能先减小后增大,重力势能先增大后减小。不计空气阻力,两球初始质量、高度、速度大小均相同,初始机械能相同,落地时重力势能均为0,机械能全部转化为动能,因质量相同,故落地速度大小相等。
7. 小明在操场上投实心球,图 11.4 - 4 是实心球在空中的运动轨迹的示意图,a、b 两点在同一高度,空气阻力不可以忽略,则球在运动过程中机械能(选填“守恒”或“不守恒”),球在 a 点的动能(选填“大于”“小于”或“等于”)在 b 点的动能。


答案
不守恒;大于
解析
因为空气阻力不可忽略,球在运动过程中要克服空气阻力做功,机械能转化为内能,所以机械能不守恒。a、b两点高度相同,重力势能相等,由于从a点到b点的过程中球克服空气阻力做功,机械能减少,所以a点的机械能大于b点的机械能,又因为a、b两点重力势能相等,故a点的动能大于b点的动能。
登录