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第九講　功和機械能 課時2 機械能及其轉(zhuǎn)化 命題點1　 1. (xx長沙26題3分)如圖所示是蹦極運動的簡化示意圖．彈性繩一端固定在O點，另一端系住運動員，運動員從O點自由下落，到A點處時彈性繩自然伸直，B點是運動員受到的重力與彈性繩對運動員拉力相等的點，C點是蹦極運動員到達(dá)的最低點(忽略空氣阻力)，下列說法正確的是 (　　) 第1題圖 A. 從O點到C點運動員的速度一直在減小 B. 從O點到C點運動員的機械能一直在增大 C. 從O點到C點運動員的機械能一直在減小 D. 從O點到A點運動員的機械能不變 2. (xx長沙24題3分)我們居住的城市高樓林立，如不小心發(fā)生高空墜物事件，則可能會給人們的生命財產(chǎn)造成損害，更不可有意為之．日前，某小區(qū)的陳先生在早上下樓取車時發(fā)現(xiàn)車的后擋風(fēng)玻璃被穿了一個孔，上面還插著一個可樂瓶，肇事的可樂瓶里大約還有的可樂．對此，下列描述正確的是(　　) 第2題圖 A. 可樂瓶從高空墜落，動能會轉(zhuǎn)化為重力勢能 B. 可樂瓶對擋風(fēng)玻璃沒有做功 C. 可樂瓶從高空墜落，重力勢能會轉(zhuǎn)化為動能 D. 可樂瓶砸在擋風(fēng)玻璃的瞬間，具有很大的重力勢能 3. (xx長沙26題4分)“神舟七號”載人飛船的返回艙下落到地面附近時，由于受到阻力而做減速運動，在減速下降的過程中，返回艙的動能________，重力勢能________．(均選填“增大”“減小”或“不變”) 4. (xx長沙28題4分)2016年5月6日，長沙磁懸浮列車試運營，讓中國成為世界上少數(shù)幾個掌握中低速磁懸浮列車技術(shù)的國家之一．磁懸浮列車有很多優(yōu)點，爬坡能力也比傳統(tǒng)軌道交通工具強，所以在設(shè)計軌道時可以做大“節(jié)能坡”，充分利用列車在上下坡時的機械能轉(zhuǎn)化以達(dá)到________的目的．當(dāng)磁懸浮列車從“節(jié)能坡”上向下運動時，________能轉(zhuǎn)化為動能． 5. (xx長沙28題4分)xx年4月30號，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號乙”運載火箭成功發(fā)射兩顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星．這是中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)首次采用“一箭雙星”方式發(fā)射兩顆地球中高軌道衛(wèi)星(如圖所示)．在火箭加速上升的初始階段，衛(wèi)星的動能________、重力勢能______．(均選填“增大”“減小”或“不變”) 第5題圖 考向拓展 1. (xx郴州)改革開放以來，我國的航天事業(yè)得到了空前的發(fā)展，并取得了舉世矚目的成就．如圖所示，為我國神舟號飛船返回艙減速降落的情景．返回艙在此過程中 (　　) 考向拓展1圖 A. 動能減小，重力勢能減小 B. 動能增大，重力勢能增大 C. 動能不變，重力勢能減小 D. 動能減小，重力勢能不變 2. 2017年4月20日，我國首艘貨運飛船“天舟一號”在海南文昌航天發(fā)射中心．由長征五號遙二運載火箭發(fā)射升空，并于4月27日成功完成與“天空二號”的首次推進(jìn)劑在軌補加實驗．則下列說法正確的是 (　　) A. “天舟一號”加速上升時，其機械能總量保持不變 B. “天舟一號”加速上升時，其慣性逐漸增大 C. “天舟一號”給“天宮二號”進(jìn)行推進(jìn)劑補加時，它們處于相對靜止?fàn)顟B(tài) D. “天宮二號”在軌運行時，處于平衡狀態(tài) 命題點2　探究物體的動能跟哪些因素有關(guān) 6. (xx長沙24題3分)在探究“物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，讓同一鐵球從斜面的不同高度由靜止釋放，撞擊同一木塊(如圖所示)．下列說法正確的是 (　　) 第6題圖 A. 這樣做的目的是研究物體的動能大小與質(zhì)量的關(guān)系 B. 該實驗說明物體的動能大小與高度有關(guān) C. 若水平面絕對光滑，木塊將做勻速直線運動 D. 鐵球從斜面上滾下來的過程中動能一直減小 7. (xx長沙33題4分)為了模擬研究汽車超載和超速帶來的安全隱患，小亮同學(xué)設(shè)計了如圖甲、乙、丙所示的探究實驗．將A、B、C三個小球先后從同一裝置，高度分別為hA、hB、hC的位置滾下(mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB)，推動小木塊運動一段距離后靜止．請你對以下問題進(jìn)行解答： 第7題圖 (1)選擇甲、丙兩圖所示實驗進(jìn)行比較，是用來研究________帶來的安全隱患． (2)選擇甲、乙兩圖所示實驗進(jìn)行比較，可以得到的結(jié)論是__________________________________． 答案 1. D　【解析】運動員從O點到達(dá)A點和B點時，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，做加速運動，即動能增大；因到達(dá)B點時運動員受到的重力和彈性繩的拉力相等，是一對平衡力，不再向下做加速運動，此時，人的下落速度達(dá)到最大，故動能也達(dá)到最大；由于慣性，運動員從B點將繼續(xù)向下運動到達(dá)C點，橡皮繩伸長，繩子對人的彈力繼續(xù)增大，而人的重力保持不變，此時繩子對運動員的拉力大于重力，方向豎直向上，與運動員下落的運動方向相反，此過程中，運動員將做減速運動，直至速度為零，動能為零．由上分析可知，運動員從O點到C點的過程中，運動員的速度先增大、再減小，A錯誤；因忽略空氣阻力，則從O點到A點時運動員的機械能守恒，故從B點到C點，運動員的機械能減小，B、C錯誤，D正確．故選D. 2. C　【解析】可樂瓶高空墜落時重力勢能減小，此過程中重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，A錯誤、C正確；可樂瓶將擋風(fēng)玻璃砸穿，此時是可樂瓶對擋風(fēng)玻璃做了功，B錯誤；可樂瓶砸碎擋風(fēng)玻璃的瞬間具有很大的動能，D錯誤．故選C. 3. 減小　減小 4. 節(jié)能　重力勢　【解析】當(dāng)磁懸浮列車上節(jié)能坡時把動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，下節(jié)能坡時把重力勢能又轉(zhuǎn)化為動能，從而充分利用列車在上下坡時的機械能轉(zhuǎn)化以達(dá)到節(jié)能的目的． 5. 增大　增大　【解析】火箭加速上升時，它的速度在增大，高度在升高，所以它的動能和重力勢能都增大． 【考向拓展】 1. A 2. C　【解析】“天舟一號”加速上升時，質(zhì)量不變，速度增大，動能增大，高度增加，重力勢能增大，因此機械能增大，A錯誤；由于慣性只與質(zhì)量有關(guān)，“天舟一號”加速上升時，質(zhì)量不變，所以慣性不變，B錯誤；“天舟一號”給“天宮二號”進(jìn)行推進(jìn)劑補加時，它們之間的相對位置沒有發(fā)生變化，處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，C正確；“天宮二號”在軌運行時，運動方向發(fā)生變化，即運動狀態(tài)發(fā)生變化，所受力不是平衡力，處于非平衡狀態(tài)，D錯誤．故選C. 6. C 7. (1)超載　(2)在質(zhì)量不變時，速度越大，安全隱患越大 【解析】(1)木塊被小球撞擊得越遠(yuǎn)，說明小球?qū)λ龅墓υ蕉?，即小球具有的動能就越大．甲、丙兩實驗過程中，C球的質(zhì)量較大，木塊被撞得越遠(yuǎn)，這說明質(zhì)量越大對外做功越多，是研究超載帶來的安全隱患；(2)甲、乙兩實驗過程中，兩小球的質(zhì)量相等，A球所處的高度較B球高，A球在水平面的初速度較大，使得A球?qū)δ緣K做的功較多．由此得到：在質(zhì)量不變時，速度越大，安全隱患越大．