1. 中国制造的最先进的一款“多旋翼”无人机如图 11.4 - 1 所示。当该无人机从高空匀速降落时,动能

不变
,原因是动能受质量和速度影响,无人机质量不变,因为匀速下降,速度不变
;重力势能减小
,原因是重力势能受质量和高度影响,无人机质量不变,下降过程中高度降低
;动能和势能之和减小
。答案
1. 不变 动能受质量和速度影响,无人机质量不变,因为匀速下降,速度不变 减小 重力势能受质量和高度影响,无人机质量不变,下降过程中高度降低 减小
解析
【分析】
要解决这道题,我们需要先回忆动能、重力势能的影响因素,再结合无人机的运动状态逐一分析:首先分析动能,动能由质量和速度决定,无人机匀速降落,速度不变且质量不变,据此判断动能变化;再分析重力势能,它由质量和高度决定,无人机高度降低、质量不变,可判断重力势能变化;最后动能和势能之和为机械能,降落过程中无人机克服空气阻力做功,机械能会转化为内能,进而判断其总和的变化。
【解析】
1. 动能的判断:
动能的大小由物体的质量和速度决定,无人机匀速降落时,自身质量不变,且匀速运动说明速度也不变,因此动能不变。
2. 重力势能的判断:
重力势能的大小由物体的质量和高度决定,无人机质量不变,降落过程中高度持续降低,因此重力势能减小。
3. 动能和势能之和(机械能)的判断:
无人机降落过程中,需要克服空气阻力做功,一部分机械能会转化为内能,所以动能和势能之和(机械能)减小。
【答案】
不变;动能受质量和速度影响,无人机质量不变,因为匀速下降,速度不变;减小;重力势能受质量和高度影响,无人机质量不变,下降过程中高度降低;减小
【知识点】
动能影响因素、重力势能影响因素、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变化的判断,需要结合物体运动状态,从能量的影响因素角度分析,属于对能量基本概念的基础考查。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,我们需要先回忆动能、重力势能的影响因素,再结合无人机的运动状态逐一分析:首先分析动能,动能由质量和速度决定,无人机匀速降落,速度不变且质量不变,据此判断动能变化;再分析重力势能,它由质量和高度决定,无人机高度降低、质量不变,可判断重力势能变化;最后动能和势能之和为机械能,降落过程中无人机克服空气阻力做功,机械能会转化为内能,进而判断其总和的变化。
【解析】
1. 动能的判断:
动能的大小由物体的质量和速度决定,无人机匀速降落时,自身质量不变,且匀速运动说明速度也不变,因此动能不变。
2. 重力势能的判断:
重力势能的大小由物体的质量和高度决定,无人机质量不变,降落过程中高度持续降低,因此重力势能减小。
3. 动能和势能之和(机械能)的判断:
无人机降落过程中,需要克服空气阻力做功,一部分机械能会转化为内能,所以动能和势能之和(机械能)减小。
【答案】
不变;动能受质量和速度影响,无人机质量不变,因为匀速下降,速度不变;减小;重力势能受质量和高度影响,无人机质量不变,下降过程中高度降低;减小
【知识点】
动能影响因素、重力势能影响因素、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变化的判断,需要结合物体运动状态,从能量的影响因素角度分析,属于对能量基本概念的基础考查。
【难度系数】
0.7
2. 我国的水资源丰富,水能的利用,在我国得到了很好的发展。三峡水电站是我国利用水能的最大工程项目。水电站利用了水的
机械
能进行发电。如图 11.4 - 2 所示,建设水电站选址时,选择 A 址好还是选择 B 址好?请说明理由。答案
2. 机械 B址
原因:B址与A址相比,B址的地势低,与水库的水位落差更大。在水的质量一定时,水库中的水相对于B址的重力势能更大,下落时,转化成的动能更多,能发的电也更多。
解析
【分析】
首先回忆水电站的发电原理,水具有机械能,下落时机械能转化为电能实现发电。接着分析选址问题:重力势能的大小与质量和高度有关,在水的质量一定时,水位落差越大,水的重力势能越大,下落时转化的动能就越多,发电也就越多。对比A、B址,B址地势更低,与水库的水位落差更大,所以应选B址。
【解析】
1. 水电站发电是利用水的机械能(包含重力势能和动能),水的机械能在下落过程中转化为电能。
2. 选址分析:
比较A址和B址,B址的地势更低,与水库的水位落差更大。
根据重力势能的影响因素,在水的质量一定时,物体相对高度越大,重力势能越大。水库中的水相对于B址的重力势能更大,下落时重力势能转化成的动能更多,能推动发电机发出更多的电,因此选择B址更好。
【答案】
机械;选择B址好,理由:B址与A址相比,B址的地势低,与水库的水位落差更大。在水的质量一定时,水库中的水相对于B址的重力势能更大,下落时转化成的动能更多,能发的电也更多。
【知识点】
机械能的利用;重力势能的影响因素
【点评】
本题结合水电站选址的实际场景,考查机械能相关知识,需要将物理原理与工程实际结合,理解重力势能与高度的关系是解题核心。
【难度系数】
0.6
首先回忆水电站的发电原理,水具有机械能,下落时机械能转化为电能实现发电。接着分析选址问题:重力势能的大小与质量和高度有关,在水的质量一定时,水位落差越大,水的重力势能越大,下落时转化的动能就越多,发电也就越多。对比A、B址,B址地势更低,与水库的水位落差更大,所以应选B址。
【解析】
1. 水电站发电是利用水的机械能(包含重力势能和动能),水的机械能在下落过程中转化为电能。
2. 选址分析:
比较A址和B址,B址的地势更低,与水库的水位落差更大。
根据重力势能的影响因素,在水的质量一定时,物体相对高度越大,重力势能越大。水库中的水相对于B址的重力势能更大,下落时重力势能转化成的动能更多,能推动发电机发出更多的电,因此选择B址更好。
【答案】
机械;选择B址好,理由:B址与A址相比,B址的地势低,与水库的水位落差更大。在水的质量一定时,水库中的水相对于B址的重力势能更大,下落时转化成的动能更多,能发的电也更多。
【知识点】
机械能的利用;重力势能的影响因素
【点评】
本题结合水电站选址的实际场景,考查机械能相关知识,需要将物理原理与工程实际结合,理解重力势能与高度的关系是解题核心。
【难度系数】
0.6
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