專題02《第四章 機(jī)械和功》 第2-3節(jié) 機(jī)械功 機(jī)械能 (A卷基礎(chǔ)篇)(解析版)

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1、 班級 姓名 學(xué)號 分?jǐn)?shù) 第四章《第2—3節(jié) 機(jī)械功 機(jī)械能》單元卷(A卷) (時(shí)間:60分鐘,滿分:100分) 一、選擇題(下列各題均只有一個(gè)正確選項(xiàng),共10小題,每小題2分,本大題共20分) 1.(2019學(xué)年浦東新區(qū)第四教育署階段測試)某同學(xué)從底樓走到三樓,大約用了20秒,則該同學(xué)做功的功率最接近(  ) A.10瓦 B.150瓦 C.500瓦 D.1000瓦 【答案】B 【解析】一層樓的高度大致為3m,一個(gè)中學(xué)生從大樓的底層走到3樓,共上了2層樓的高度,高度為h=23m=6

2、m;一個(gè)中學(xué)生的重力大約為500N,則做的功為W=Gh=500N6m=3000J,功率P=W/t=3000J/20s=150W B選項(xiàng)最切合實(shí)際.故選B. 2. (2019學(xué)年浦東新區(qū)第四教育署階段測試)在下列事例中,力對物體做功的是(  ) A.人提著水桶在水平面上勻速行走 B.小球在光滑的水平面上作勻速滾動(dòng) C.人推汽車,汽車不動(dòng) D.雨滴從高空中落下 【答案】D. 【解析】A、提著水桶在水平面上勻速行走,人給水桶一個(gè)向上的力,水桶向上沒有移動(dòng)距離,人對水桶沒有做功.不符合題意. B、小球在光滑的水平面上作勻速滾動(dòng),在小球的運(yùn)動(dòng)

3、方向上,沒有施加力,所以沒有力對小球做功;不符合題意. C、人推汽車,汽車不動(dòng),人給汽車一個(gè)向前的力,汽車向前沒有移動(dòng)距離,人對汽車沒有做功.不符合題意. D、雨滴從高空中落下,在重力的作用下,雨滴移動(dòng)了距離,所以重力對雨滴做功.符合題意. 故選D. 3. 用10牛豎直向上的拉力,使放在水平地面上重為8牛的物體豎直向上移動(dòng)了2米,則拉力做的功為( ) A.4焦 B.16焦 C.20焦 D.36焦 【答案】C 【解析】因?yàn)槲矬w豎直向上移動(dòng)了2米,所以拉力做的功為W=FS=10N2m=20J,與物體的重力無關(guān)。 故選C. 4. 一個(gè)重為600牛的大人和一個(gè)重為40

4、0牛的小孩進(jìn)行登樓比賽,他們同時(shí)從底層出發(fā),結(jié)果小孩比大人先到達(dá)六樓,那么( ?。? A.大人做功一定多 B.小孩做功一定多 C.大人功率一定大 D.小孩功率一定大 【答案】A 【解析】由題意可知,G大人=600N>G小孩=400N,因從底層到達(dá)六摟的高度相同,所以由W=Gh可知,大人做功一定多,故A正確、B錯(cuò); 小孩比大人先到達(dá)六摟,即小孩所用的時(shí)間少,但時(shí)間的數(shù)值不明確,所以由P=W/t可知,無法比較兩者功率之間的關(guān)系,故C、D錯(cuò)誤。 所以選A. 5.(上海市羅南中學(xué)2021學(xué)年3月學(xué)業(yè)測試)下列關(guān)于功和功率的說法中,正確的是( ?。? A. 做功越多,

5、功率越大 B. 做功時(shí)間越長,功率就越小 C. 功率越大,做功越快 D. 功率大小與做功多少和時(shí)間長短均無關(guān) 【答案】C 【解析】根據(jù)P=W/t進(jìn)行判斷, A.功率是功與時(shí)間的比值,只知道做功的多少,不知道時(shí)間的大小,不能判斷功率的大小,故A錯(cuò)誤; B.功率是功與時(shí)間的比值,只知道時(shí)間的大小,不知道做功的多少,不能判斷功率的大小,故B錯(cuò)誤; C.功率是指物體在單位時(shí)間內(nèi)所做的功的多少,即功率是描述做功快慢的物理量,功率越大,單位時(shí)間內(nèi)做功越多,做功越快,故C正確; D.功率的大小等于功與時(shí)間的比值,功率大小與做功時(shí)間長短和做功多少都有關(guān)系,故D錯(cuò)誤。 故選C。 6.足球落

6、地又彈起的過程中,有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的正確說法是( ) A.下落時(shí),動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能 B.著地時(shí),彈性勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 C.反彈時(shí),沒有能量轉(zhuǎn)化 D.上升時(shí),動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能 【答案】D。 【解析】A、足球下落時(shí)質(zhì)量不變,高度減小,重力勢能減小;球的速度不斷增大,動(dòng)能不斷增大,下落過程是重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的過程,故A錯(cuò)誤; B、足球撞擊地面時(shí)使足球發(fā)生彈性形變,球具有了彈性勢能,撞擊過程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢能,故B錯(cuò)誤; C、D、足球反彈上升過程中,質(zhì)量不變,高度增大,重力勢能增大,上升時(shí)球的速度不斷減小,動(dòng)能減小,上升時(shí)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能,故C錯(cuò)誤;D正確. 故選D. 7

7、. (上海市梅隴中學(xué)2021學(xué)年3月學(xué)業(yè)測試)2020年12月17日,“嫦娥五號”返回器攜帶月球樣品成功著陸,也標(biāo)志著中國第一次地外天體采樣返回任務(wù)取得圓滿成功。返回艙在落向地面時(shí),為安全著陸,在距地面一定高度時(shí),將向下噴出高壓氣體,做減速運(yùn)動(dòng),則此過程( ?。? A.返回艙動(dòng)能不變,重力勢能減小,機(jī)械能減小 B.返回艙動(dòng)能增加,重力勢能減小,機(jī)械能不變 C.返回艙動(dòng)能減小,重力勢能減小,機(jī)械能減小 D.返回艙動(dòng)能減小,重力勢能增加,機(jī)械能變大 【答案】C。 【解析】返回艙在落向地面時(shí),為安全著陸,在距地面一定高度時(shí),將向下噴出高壓氣體,做減速運(yùn)動(dòng),此時(shí),返回艙的高度減小,速度減

8、小,質(zhì)量減小,所以動(dòng)能、重力勢能均變小,機(jī)械能也變小。 由以上分析可知:選項(xiàng)C正確。 8. 如圖 5是跳水運(yùn)動(dòng)員跳板跳水時(shí)的情景,從運(yùn)動(dòng)員騰空跳起向上運(yùn)動(dòng)后再向下落入水中,若不計(jì)空氣阻力,則在整個(gè)過程中( ) A.運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能一直增大,機(jī)械能不變 B.運(yùn)動(dòng)員的重力勢能一直減小,機(jī)械能減小 C.運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能先減小后增大,機(jī)械能不變 D.運(yùn)動(dòng)員的重力勢能先減小后增大,機(jī)械能增大 【答案】C。 【解析】運(yùn)動(dòng)員騰空跳起向上運(yùn)動(dòng)時(shí),做減速運(yùn)動(dòng),高度增大,速度減小,所以動(dòng)能變小,重力勢能變大,機(jī)械能不變。 運(yùn)動(dòng)員向下運(yùn)動(dòng)時(shí),加速運(yùn)動(dòng),高度變小,速度變大,所以動(dòng)能變大,重力勢能

9、變小,機(jī)械能不變。 由以上分析可知:運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能先減小后增大,機(jī)械能不變。 選項(xiàng)C正確。 9. 質(zhì)量相同的甲、乙兩物體各自在水平拉力的作用下,在同一水平面上做直線運(yùn)動(dòng),它們的s-t圖像如圖3所示,則下列判斷正確的是( ) A.甲的速度可能小于乙的速度 B.甲和乙的機(jī)械能可能相等 C.甲的動(dòng)能一定大于乙的動(dòng)能 D.甲的慣性一定大于乙的慣性 【答案】C。 【解析】①由圖象知:甲的速度:v=S/t=0.4=0.4m/s; 乙的速度:v=s′/t′==0.1m/s;所以甲的速度大于乙的速度.故A錯(cuò)誤. ②甲、乙兩物體質(zhì)量相同,在同一水平面上做直線運(yùn)動(dòng)

10、,即高度相同,甲的速度大于乙的速度,則甲、乙兩物體的重力勢能相同,甲的動(dòng)能大于乙的動(dòng)能,所以甲的機(jī)械能大于乙的機(jī)械能. ③甲與乙的質(zhì)量相等,慣性也相等。 根據(jù)以上分析可知C正確; 故選C. 10. (上海民辦永昌學(xué)校2020學(xué)年測試)如圖4所示斜面長度AB>AC,沿斜面AB和AC分別將同一重物從它們的底部拉到頂部,所需拉力分別為F1和F2,所做的功分別為W1和W2,則下列說法正確的是( ) A.若斜面AB和AC均光滑F(xiàn)1>F2,W1>W2 B.若斜面AB和AC表面粗糙程度相同F(xiàn)1<F2,W1

11、程度相同F(xiàn)lF2,則W1>W2,該選項(xiàng)正確。 B.若斜面AB和AC表面粗糙程度相同F(xiàn)1<F2,但是AB>AC,所以不能判斷W1與W2的大小,該選項(xiàng)錯(cuò)誤。 C.若斜面和AC均光滑,F(xiàn)1AC,所以不能判斷W1與W2的大小,該選項(xiàng)錯(cuò)誤。 D.若斜面和AC表面粗糙程度相同F(xiàn)lAC,所以不能判斷W1與W2的大小,該選項(xiàng)錯(cuò)誤。 故答案為A。 二、填空題 (每空1分,本大題共26分) 11. (2019學(xué)年浦東新區(qū)第四教育署階段測試)功率是

12、描述物體?。?) 的物理量。某小車功率800瓦,它表示的物理意義是  (2) 。若該小車工作1分鐘,則做功?。?)  焦。 【答案】做功快慢;小車1秒內(nèi)做功800焦;48000。 【解析】功率是描述物體做功快慢的物理量。某小車功率800瓦,它表示的物理意義是小車1秒內(nèi)做功800焦。若該小車工作1分鐘,則做功W=Pt=800W60S=48000J。 12.(浦東新區(qū)第一教育署2019學(xué)年階段測試)下列物體中只具有動(dòng)能的是 (4) ;只具有勢能的是 (5) ;既具有動(dòng)能,又具有勢能的是 (6) 。 A.飛向籃筐的籃球 B.發(fā)射升空的火箭

13、 C.繃緊的橡皮筋 D.安裝在墻上的空調(diào) E.在平直公路上行駛的汽車 【答案】E;C、D;A、B。 【解析】下列物體中只具有動(dòng)能的是:在平直公路上行駛的汽車;只具有勢能的是:繃緊的橡皮筋 和安裝在墻上的空調(diào);既具有動(dòng)能,又具有勢能的是:飛向籃筐的籃球和發(fā)射升空的火箭。 13.(浦東新區(qū)第一教育署2019學(xué)年階段測試)以同樣速度勻速行駛的小轎車和大卡車, (7) 的動(dòng)能比較大;同一輛汽車行駛在高架路上或地面路上,行駛在 (8) 路上時(shí),汽車重力勢能比較大。 【答案】 大卡車;高架。 【解析】以同樣速度勻速行駛的小轎車和大卡車,大卡車的質(zhì)量大,所以大

14、卡車的動(dòng)能比較大;同一輛汽車行駛在高架路上或地面路上,質(zhì)量不變,行駛在高架路上時(shí),高度高,汽車重力勢能比較大。 14.2005年5月22日,我國登山測量隊(duì)員成功登上珠峰峰頂,順利開展珠峰高程測量。這次測量除傳統(tǒng)方法外,還采用最新的GPS方法。在登山隊(duì)員攜GPS測量設(shè)備從突擊營地向峰頂沖擊的過程中,設(shè)備的質(zhì)量 (9) ,重力勢能 (10) 。(均選填“減少”、“不變”或“增加”) 【答案】 不變;增加。 【解析】在登山隊(duì)員攜GPS測量設(shè)備從突擊營地向峰頂沖擊的過程中,設(shè)備的質(zhì)量不變,高度增加,所以重力勢能增加。 15. 如圖5所示,用150牛水平推力F,推重800牛的木

15、箱沿水平地面向右移動(dòng)20米,用了1分鐘,則推力做功 (11) 焦,推力的功率為 (12) 瓦,重力做功 (13) 焦。 【答案】3000;50; 0 【解析】水平方向的推力做功為 推力的功率為 重力的方向是豎直向下的,由于該木箱在水平方向移動(dòng),沒有沿豎直方向移動(dòng),故重力做功為0。 16. 一輛汽車總重為2104N,在平直水平路面上以20m/s的速度勻速行駛,汽車所受阻力為總重的0.03倍,在10s內(nèi),汽車克服阻力做的功為 (14) J,功率為 (15) W。 【答案】1.2105J;1.2104W. 【解析】汽車所受的阻力f=0.03G=0.03

16、2104N=600N, 汽車行駛的距離s=vt=20m/s10s=200m, 汽車克服阻力做的功為W=fs=600N200m=1.2105J, 功率P=W/t=1.2105J /10s==1.2104W. 17. 如圖所示,工人用輕質(zhì)滑輪,以98牛的拉力將重物勻速提升5米,用了10秒鐘,拉力做功 (16) 焦,拉力的功率為 (17) 瓦,重物質(zhì)量為 (18) 千克。 【答案】980;98;20 【解析】①重物勻速提升5米,因?yàn)橛袃啥顺兄乩K子,則繩子自由端移動(dòng)的距離 則拉力做功 ②拉力的功率為 ③因?yàn)槭禽p質(zhì)滑輪,所以滑輪的質(zhì)量不考慮,動(dòng)滑輪能省一半的力

17、,則物體的重力為 則物體的質(zhì)量 18. 如圖7所示,滑輪的重和摩擦均不計(jì),該裝置中使用的是 (19) 滑輪(選填“動(dòng)”或“定”),在3牛的水平拉力F的作用下,物體A在0.4秒內(nèi)勻速向左運(yùn)動(dòng)1米,則圖中彈簧測力計(jì)示數(shù)應(yīng)為 (20) 牛,拉力F在0.4秒內(nèi)做功為 (21) 焦,功率為 (22) 瓦。 【答案】動(dòng); 3; 6;15 【解析】由圖可知,軸的位置隨被拉物體一起運(yùn)動(dòng),所以該裝置使用的是動(dòng)滑輪。 承擔(dān)動(dòng)滑輪兩股繩子的拉力是相等的,水平拉力F的大小是3N,所以彈簧測力計(jì)的示數(shù)是3N。 物體A在0.4秒內(nèi)勻速向右運(yùn)動(dòng)1米,則繩子自由端移動(dòng)的距離

18、 則拉力F在0.4秒內(nèi)做功為 拉力F的功率為 19. 隨著城市高層住宅的增多,高空拋物成為“懸在城市上空的痛”.有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明:一個(gè)60g雞蛋從4樓落下會(huì)讓人頭部起腫包,從8樓落下可讓人頭皮破損,從18樓落下可砸碎成年人的頭骨,從25樓落下可使人當(dāng)場死亡.請回答: (1)從能量的角度解釋高空落下的雞蛋能砸傷人的原因 (23) ; (2)請寫出一條關(guān)于高空拋物的警示語. (24) 【答案】雞蛋的重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,高度越來越小,動(dòng)能越來越大,速度越來越大。 【解析】(1)因?yàn)楦叨仍礁?,重力勢能越大,雞蛋從18樓拋下來時(shí),重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,高度

19、越來越小,動(dòng)能越來越大,速度越來越大,因此雞蛋下落能砸傷人。 (2)合理均可。 20. (奉賢區(qū)2020期中考試題)測量兩位同學(xué)從一樓登上到三樓做功快慢的實(shí)驗(yàn),下表是兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),其中實(shí)驗(yàn)次數(shù)1、2做功快慢相同并且最快,次數(shù)4做功快慢其次,次數(shù)3做功最慢: 同學(xué) 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 做功時(shí)間(秒) 做功(焦) 甲 1 30 6000 甲 2 60 12000 乙 3 30 4000 乙 4 50 6000 (1)比較實(shí)驗(yàn)次數(shù)1和3可得到:當(dāng) (25) ,做功越快; (2)

20、比較實(shí)驗(yàn)次數(shù)?。?6) 可知:當(dāng)兩位同學(xué)做功多少相同時(shí),所用時(shí)間越短,做功越快; (3)當(dāng)做功多少和做功時(shí)間均不相同時(shí),需要對表格中的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,當(dāng)?。?7) ,做功越快.因此,為了比較兩位同學(xué)做功的快慢,應(yīng)該在表格最后一列增加一欄項(xiàng)目,這個(gè)項(xiàng)目是(28) (要寫上單位),為此物理學(xué)中引入了一個(gè)新的物理量叫?。?9)  . 【答案】(1)做功時(shí)間相同時(shí);(2)1與4;(3)做功與時(shí)間的比值越大時(shí),做功/時(shí)間(焦/秒),功率。 【解析】(1)當(dāng)做功時(shí)間相同時(shí),做功越多,做功越快; (2)比較實(shí)驗(yàn)次數(shù)1與4可知:當(dāng)兩位同學(xué)做功多少相同時(shí),所用時(shí)間越短,做功越快; (3)當(dāng)

21、做功多少和做功時(shí)間均不相同時(shí),當(dāng)做功與時(shí)間的比值越大時(shí),做功越快.因此,為了比較兩位同學(xué)做功的快慢,應(yīng)該在表格最后一列增加一欄項(xiàng)目,這個(gè)項(xiàng)目是做功/時(shí)間(焦/秒),為此物理學(xué)中引入了一個(gè)新的物理量叫功率。 三、計(jì)算題:(共28分) 21. (浦東新區(qū)第一教育署2019學(xué)年階段測試)在圖8所示的裝置中,某人用時(shí)30秒,將重為200牛的貨物勻速提升3米。求: (1) 繩對重物的拉力F; (2)繩拉重物所做的功W; (3)拉力的功率為多少。 【答案】(1)200牛;(2)600焦;(3)20瓦。 【解析】(1)F=G=200牛

22、 (2)W=Fs=Gh=200牛3米=600焦 (3)P=W/t=600焦/30秒=20瓦 22.(上海市徐匯區(qū)2019學(xué)年期末)桑塔納轎車的質(zhì)量是1.5噸,它以108千米/時(shí)的速度在水平路面勻速行駛20分鐘,轎車受阻力是車重的0.1倍。 (1)求發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力F; (2)求發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功W; (3)求發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P。 【答案】(1)1.47103N;(2)5.292107J;(3)4.41104W。 【解析】(1)轎車受到的重力:G=mg=1.5103kg9.8N/kg=1.47104N; 轎車受到的阻力:f=0.

23、1G=0.11.47104N=1.47103N; 因?yàn)檗I車在水平面勻速行駛,受到的牽引力和阻力是平衡力,所以牽引力: F=f=1.47103N; (2)轎車行駛的路程:s=vt=108km/h20h/60=36km=36000m; 發(fā)動(dòng)機(jī)做功:W=Fs=1.47103N36000m=5.292107J; (3)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率: P=Wt = 5.292107j1200s =4.41104W 五、實(shí)驗(yàn)題(第7、9、10空每空2分,其余每空1分,共18分) 23. 如圖9所示,要粗測小明同學(xué)做“引體向上”時(shí)的功率,下面所列的物理量中,不需要測量的是 (1) (選填序號)。

24、①他的質(zhì)量 ②單杠的高度 ③每次身體上升的高度 ④做“引體向上”的時(shí)間 【答案】②。 【解析】引體向上是克服自身的重力做功,功等于重力乘以上升高度,功率等于功除以時(shí)間。 所以做引體向上的功率P=Wt =Ght =mght,可見需要測量的物理量是:小明的質(zhì)量、身體上升的高度、小明做引體向上的時(shí)間,不需要測量單杠的高度。 故選②. 24. 我們可以用兩種方法來判斷物體做功的快慢,如圖10所示是用挖掘機(jī)挖土與人力挖土做功的情況,可以得出結(jié)論是: (2) ;另一種判斷方法是: (3) 相同,比較 (4) 。 【答案】做功時(shí)間相等,做功

25、越多,做功越快;做功相等,比較時(shí)間。 【解析】比較挖掘機(jī)挖土與人力挖土做功的情況,可以得出結(jié)論是:做功時(shí)間相等,做功越多,做功越快;另一種判斷方法是:做功相等,比較時(shí)間。 25.(2020學(xué)年上海市浦東新區(qū)第四教育署)如圖11所示,某同學(xué)在做“研究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,分別將A、B、C 三個(gè)小球先后從同一裝置的不同高度處滾下(mA=mB<mC;hA=hC>hB),分別推動(dòng)同一木盒運(yùn)動(dòng)一段距離后靜止。(已知小球所處的高度越高,到達(dá)水平面的速度越大) (1)從圖中可以看出,A、B、C 三個(gè)小球剛到達(dá)水平面時(shí), (5) 球的動(dòng)能最大,理由是三球中它的 (6) 本領(lǐng)最強(qiáng)

26、。 (2)分析比較(a)、(b)兩圖所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及相關(guān)條件,可得出的初步結(jié)論是: (7) ; (3)分析比較(a)、(c)兩圖所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及相關(guān)條件,可得出的初步結(jié)論是: (8) 。 【答案】(1)C;做功;(2)當(dāng)小球的質(zhì)量相同時(shí),速度越大,動(dòng)能越大。(3)當(dāng)小球的速度相同時(shí),質(zhì)量越大,動(dòng)能越大。 【解析】(1)球的動(dòng)能大小通過它對木盒做功的多少來反映,而做功的多少可由木盒被推開距離的遠(yuǎn)近來確定,這三個(gè)圖中(c)圖的木盒被推動(dòng)的距離最大,因此說明C球的動(dòng)能最大,做功本領(lǐng)最強(qiáng)。 (2)在(a)、(b)的兩圖實(shí)驗(yàn)中,小球的質(zhì)量相同,高度不同,到達(dá)水平面上的速度不相同

27、,探究“小球的動(dòng)能與速度的關(guān)系”。由圖可知:高度越高,碰撞木盒的速度越大,動(dòng)能越大;因此得出的結(jié)論是:當(dāng)小球的質(zhì)量相同時(shí),速度越大,動(dòng)能越大。 (3)在(a)、(c)的兩圖實(shí)驗(yàn)中,hA=hC,控制了高度相同,也就是小球滾下時(shí)的速度相同,小球的質(zhì)量不同,探究的是“小球的動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系”。由圖可知,C球質(zhì)量大,做的功多,具有的動(dòng)能大。因此得出的結(jié)論是:當(dāng)小球的速度相同時(shí),質(zhì)量越大,動(dòng)能越大. 26.如圖12所示,將懸線纏繞在滾擺的軸上,讓擺輪上升到頂端,然后松開手,發(fā)現(xiàn): (1)擺輪從最高處下降到最低處的過程中,擺輪的旋轉(zhuǎn)方向不變,且表面不同色塊的圖案越來越模糊,這說明它的轉(zhuǎn)速越來越

28、(9) ,因此,它的重力勢能逐漸 (10) ,動(dòng)能逐漸 (11) . (2)擺輪接著從最低處上升到最高處的過程中,由于_____,擺輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變,但轉(zhuǎn)速越來越 (12) ,因此它的動(dòng)能逐漸 (13) ,重力勢能逐漸 (14) 。 (3)經(jīng)過幾次上次,擺輪所能上升的最高位置比最初時(shí)候的位置低,這是由于在這過程中, (15) 的緣故。 【答案】(1)快,減小,增加;(2)慣性,慢,減小,增加;(3)克服空氣阻力做功。 【解析】(1)擺輪從最高處下降到最低處的過程中,擺輪的旋轉(zhuǎn)方向不變,且表面不同色塊的圖案越來越模糊,這說明它的轉(zhuǎn)速越來越快,因此,

29、它的重力勢能逐漸減小,動(dòng)能逐漸增加. (2)擺輪接著從最低處上升到最高處的過程中,由于慣性,擺輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變,但轉(zhuǎn)速越來越慢,因此它的動(dòng)能逐漸減小,重力勢能逐漸增大。 (3)經(jīng)過幾次上次,擺輪所能上升的最高位置比最初時(shí)候的位置低,這是由于在這過程中,克服空氣阻力做功的緣故。 27. 在學(xué)習(xí)了重力勢能后,某小組同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相關(guān)知識(shí)。如圖所示,他們將鐵球從軌道某一高度由靜止開始滾下,進(jìn)入水平直線軌道后,鐵球與前方放置的滑塊相撞,兩者一起移動(dòng)了一段距離。小組同學(xué)將部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下表中: (1)實(shí)驗(yàn)中,小組同學(xué)通過觀察、比較 (16) 來判斷鐵球具有的重力勢能的大?。?dāng)

30、鐵球和滑塊最終靜止時(shí),鐵球原先具有的重力勢能轉(zhuǎn)化為 (17) 能. (2)分析比較實(shí)驗(yàn)序號 1、2、3(或 4、5、6 或 7、8 、9) 中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可歸納得出初步結(jié)論: (18) ,物體具有的重力勢能越大. (3)分析比較序號 (19) 中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可歸納得出初步結(jié)論:當(dāng)高度相同時(shí),物體的質(zhì)量越大,物體具有的重力勢能越大. (4)進(jìn)一步綜合分析比較序號 2、4、7 或 5、8 中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,還可歸納得出結(jié)論: 當(dāng) (20) 時(shí), (21) 。 【答案】(1)滑塊移動(dòng)的距離,內(nèi);(2)當(dāng)物體的質(zhì)量相同時(shí),高度越高;(3

31、)1、4、8或2、5、9或3、6;(4)物體所處高度與質(zhì)量的乘積相同,物體的重力勢能相同。 【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中,小組同學(xué)通過觀察、比較滑塊移動(dòng)的距離來判斷鐵球具有的重力勢能的大?。?dāng)鐵球和滑塊最終靜止時(shí),鐵球原先具有的重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能. (2)分析比較實(shí)驗(yàn)序號 1、2、3(或 4、5、6 或 7、8 、9) 中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及相關(guān)條件發(fā)現(xiàn),物體的質(zhì)量相等,高度不等,滑塊移動(dòng)的距離不等(即物體具有的重力勢能不等),可歸納得出初步結(jié)論:當(dāng)物體的質(zhì)量相同時(shí),高度越高,物體具有的重力勢能越大. (3)分析比較序號1、4、8或2、5、9或3、6中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可歸納得出初步結(jié)論:當(dāng)高度相同時(shí),物體的質(zhì)量越大,物體具有的重力勢能越大. (4)進(jìn)一步綜合分析比較序號 2、4、7 或 5、8 中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,物體所處高度與質(zhì)量都不同,但是重力勢能相同,是因?yàn)槲矬w所處高度與質(zhì)量的乘積相同,所以可歸納得出結(jié)論:當(dāng)物體所處高度與質(zhì)量的乘積相同,物體的重力勢能相同。

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