九年級(jí)物理機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化練習(xí)題及答案解析
機(jī)械能在物理運(yùn)用中是非常廣泛的,也是在我們生活中最常見的物理知識(shí)點(diǎn),下面是小編給大家?guī)淼木拍昙?jí)物理機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化練習(xí)題及答案解析,希望能夠幫助到大家!
九年級(jí)物理機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化練習(xí)題及答案解析
5分鐘訓(xùn)練 (預(yù)習(xí)類訓(xùn)練,可用于課前)
1.如果一個(gè)物體_____________,我們就說這個(gè)物體具有能量。動(dòng)能的大小由物體的_________和_____________決定;重力勢(shì)能的大小由物體的_____________和_____________決定;彈性勢(shì)能的大小由物體的_____________的大小決定。
答案:能夠做功 質(zhì)量 速度 質(zhì)量 高度 彈性形變
2.在空中沿水平方向勻速飛行的一架飛機(jī),正在向?yàn)?zāi)區(qū)空投救災(zāi)物資,在空投過程中,飛機(jī)的動(dòng)能和重力勢(shì)能的變化情況是( )
A.動(dòng)能和重力勢(shì)能都增加 B.動(dòng)能和重力勢(shì)能都減小
C.動(dòng)能減小,重力勢(shì)能增加 D.動(dòng)能增加,重力勢(shì)能減小
解析:飛機(jī)在空投的過程中,隨著救災(zāi)物資的不斷投出,它的質(zhì)量在減小,又因?yàn)轱w機(jī)水平飛行,速度不變,高度不變,所以,飛機(jī)的動(dòng)能逐漸減小,重力勢(shì)能也在逐漸減小。
答案:B
3.一個(gè)籃球從高處自由落下,在下落的過程中,它的高度越來越小,重力勢(shì)能越來越小,你認(rèn)為減小的重力勢(shì)能哪里去了?籃球在下落過程中,速度越來越大,動(dòng)能越來越大,那它增加的動(dòng)能又是來自哪里?根據(jù)動(dòng)能和重力勢(shì)能的大小變化,你能猜想到什么?
答案:減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能了;增加的動(dòng)能來自減小的重力勢(shì)能;動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。
10分鐘訓(xùn)練 (強(qiáng)化類訓(xùn)練,可用于課中)
1.下列過程中,屬于動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能的是( )
A.鐘表里的發(fā)條帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng) B.自行車在水平地面上行駛得越來越快
C.被拉開的彈簧門自動(dòng)關(guān)上 D.跳高運(yùn)動(dòng)員躍起的過程
解析:鐘表里的發(fā)條帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng)和被拉開的彈簧門自動(dòng)關(guān)上都是彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;自行車在水平地面上行駛得越來越快,是人對(duì)自行車做功,使自行車的動(dòng)能增加的結(jié)果,這是人的生物能轉(zhuǎn)化為自行車的動(dòng)能;跳高運(yùn)動(dòng)員躍起的過程,運(yùn)動(dòng)員的速度不斷減小,高度不斷增加,所以他的動(dòng)能不斷減小,勢(shì)能不斷增加,跳高運(yùn)動(dòng)員躍起的過程是動(dòng)能不斷轉(zhuǎn)化為勢(shì)能的過程。
答案:D
2.下列過程中,屬于勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的是( )
A.向上拋出的石子 B.從坡頂勻速滑到坡底的自行車
C.豎直向下落得越來越快的冰雹 D.足球場(chǎng)上越滾越慢的足球
解析:向上拋出的石子在上升過程中,它的動(dòng)能不斷減小,勢(shì)能不斷增加,是動(dòng)能不斷轉(zhuǎn)化為勢(shì)能的過程。從坡頂勻速滑到坡底的自行車,它的動(dòng)能不變,勢(shì)能減小,不是勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。豎直向下落得越來越快的冰雹,勢(shì)能不斷減小,動(dòng)能不斷增加,這個(gè)過程是冰雹的勢(shì)能不斷轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的過程。足球場(chǎng)上越滾越慢的足球,勢(shì)能為0,動(dòng)能逐漸減小,是因?yàn)樽闱蚩朔Σ亮ψ龉ο牧藙?dòng)能,是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。
答案:C
3.在桂林興安“樂滿地主題樂園”里有個(gè)極刺激的游樂項(xiàng)目:蹦極。游樂者系上彈性牽索從高處跳下,利用牽索產(chǎn)生的彈力作用使自己在空中幾番升降后靜止。那么游樂者在其中的下降過程中( )
A.重力勢(shì)能一直在減小 B.動(dòng)能一直在增大
C.重力勢(shì)能一直在增大 D.機(jī)械能保持不變
解析:游樂者在下降的過程中,他的質(zhì)量不變,高度不斷減小,速度不斷增加,當(dāng)彈性牽索要發(fā)生形變時(shí),他的速度達(dá)到最大,然后再不斷減小,所以他的重力勢(shì)能在不斷減小,動(dòng)能先增大后減小。由于他在空中幾番升降后靜止,所以他的機(jī)械能減少了很多。
答案:A
4.(2010河北模擬,18)在水平街道上勻速行駛的灑水車,一邊行駛一邊向道路上灑水。下列關(guān)于其機(jī)械能變化的說法中正確的是( )
A.動(dòng)能不變 B.動(dòng)能減小,機(jī)械能減小
C.動(dòng)能不變,機(jī)械能不變 D.動(dòng)能減小,機(jī)械能增大
解析:勻速行駛的灑水車在灑水的過程中,速度不變,隨著水的不斷灑出,它的質(zhì)量在不斷減小,所以它的動(dòng)能不斷減小。又因?yàn)闉⑺囋谒浇值郎闲旭偅叨葹?,所以它不具有勢(shì)能。因此,它的機(jī)械能在不斷減小。
答案:B
5.一只小鳥在空中飛行,它具有的動(dòng)能是15 J,重力勢(shì)能是18 J,它的機(jī)械能是____________J。
答案:33
6.如圖15-5-1所示,人造地球衛(wèi)星在大氣層外,繞地球運(yùn)行,它的速度很快,一天可以繞地球飛行幾圈到十幾圈,能夠迅速獲取大量的信息。它運(yùn)行的軌道為橢圓形,它的軌道上有一點(diǎn)離地球最近,這個(gè)點(diǎn)叫近地點(diǎn);有一點(diǎn)離地球最遠(yuǎn),這個(gè)點(diǎn)叫遠(yuǎn)地點(diǎn),衛(wèi)星在運(yùn)行的過程中,機(jī)械能是守恒的。回答下列問題:
圖15-5-1
(1)當(dāng)衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行的過程中,它的動(dòng)能和勢(shì)能如何變化?從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行的過程中,它的動(dòng)能和勢(shì)能又如何變化?
(2)衛(wèi)星在近地點(diǎn)動(dòng)能最_____________,勢(shì)能最____________;在遠(yuǎn)地點(diǎn)動(dòng)能最__________,勢(shì)能最_____________________。
解析:同一物體的重力勢(shì)能隨高度的增加而增加,同一物體的動(dòng)能隨速度的增加而增加。衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行的過程中,高度逐漸減小,所以它的重力勢(shì)能逐漸減小,又因?yàn)闄C(jī)械能守恒,所以衛(wèi)星減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為它的動(dòng)能,它的動(dòng)能就會(huì)逐漸增加。反之它的重力勢(shì)能逐漸增大,動(dòng)能逐漸減小。在近地點(diǎn),由于衛(wèi)星的高度最小,它的重力勢(shì)能最小,轉(zhuǎn)化的動(dòng)能最多,所以在近地點(diǎn)它的動(dòng)能最大;相反,在遠(yuǎn)地點(diǎn),衛(wèi)星的動(dòng)能最小,勢(shì)能最大。
答案:(1)衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行的過程中,動(dòng)能逐漸增加,勢(shì)能逐漸減小;從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行的過程中,動(dòng)能逐漸減小,勢(shì)能逐漸增加。
(2)大 小 小 大
30分鐘訓(xùn)練 (鞏固類訓(xùn)練,可用于課后)
1.(2010湖北武漢模擬,14)如圖15-5-2所示,小孩從不太陡的滑梯上滑下的過程中,臀部有灼熱的感覺。下列說法正確的是( )
圖15-5-2
A.動(dòng)能一定越來越大 B.重力勢(shì)能一定越來越小
C.機(jī)械能總量保持不變 D.以上說法都不對(duì)
解析:小孩從滑梯上滑下的過程中,高度不斷減小,速度大小不能確定,所以重力勢(shì)能越來越小,動(dòng)能的變化不能確定,故選項(xiàng)B是正確的,A是錯(cuò)誤的。小孩從滑梯上滑下的過程中要不斷克服摩擦力做功,消耗機(jī)械能,所以機(jī)械能的總量在不斷減小。
答案:B
2.(2010湖北襄樊模擬,3)為了使快速降落的“神舟”五號(hào)返回艙安全著陸,返回艙在距離地面幾米處,向下迅速噴出高溫高壓氣體。從開始噴氣到安全著陸,返回艙的( )
A.動(dòng)能增大,重力勢(shì)能減少,機(jī)械能不變
B.動(dòng)能不變,重力勢(shì)能減少,機(jī)械能減少
C.動(dòng)能減小,重力勢(shì)能增加,機(jī)械能不變
D.動(dòng)能減小,重力勢(shì)能減少,機(jī)械能減少
解析:返回艙從開始噴氣到安全著陸的過程中,它的高度在不斷減小;由于不斷燃燒內(nèi)部?jī)?chǔ)存的燃料,它的質(zhì)量也在不斷減小;既然是安全著陸,它的速度應(yīng)迅速減小,所以返回艙從開始噴氣到安全著陸的過程中,具有的動(dòng)能不斷減少,重力勢(shì)能不斷減少,機(jī)械能不斷減少。
答案:D
3.(2010浙江臺(tái)州模擬,6)如圖15-5-3所示,小明分別沿三條路徑滑到地面,在不考慮空氣阻力和摩擦的情況下,滑到地面時(shí)速度最大的路徑是…( )
圖15-5-3
A.1 B.2 C.3 D.都一樣
解析:三條路徑的頂點(diǎn)高度相同,小明在這三條路徑的頂點(diǎn)處具有的勢(shì)能相等,由于不考慮空氣阻力和摩擦,所以他沿三條路徑滑到地面上時(shí),勢(shì)能轉(zhuǎn)化成的動(dòng)能也相等,又因?yàn)樗馁|(zhì)量沒變,所以他的速度相等。
答案:D
4.(2010湖北宜昌)小孩在蕩秋千游戲中,從最低處蕩到最高處。關(guān)于動(dòng)能和重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)化的敘述,正確的是( )
A.動(dòng)能增大,重力勢(shì)能增大 B.動(dòng)能減小,重力勢(shì)能增大
C.動(dòng)能不變,重力勢(shì)能增大 D.動(dòng)能不變,重力勢(shì)能不變
解析:小孩在從最低處蕩到最高處的過程中,高度在不斷增加,速度在不斷減小,質(zhì)量不變,所以,重力勢(shì)能不斷增加,動(dòng)能不斷減小,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。所以選項(xiàng)B是正確的。
答案:B
5.如圖15-5-4,小剛對(duì)子彈擊穿木板靶心前后,子彈能量變化的問題進(jìn)行了思考。有如下四點(diǎn)看法:
圖15-5-4
(1)動(dòng)能減少,是因?yàn)橛胁糠謾C(jī)械能轉(zhuǎn)化成其他形式的能
(2)動(dòng)能減少,是因?yàn)樽訌椀臋C(jī)械能增加了
(3)動(dòng)能減少,是因?yàn)樽訌椏朔Σ磷隽斯?/p>
(4)子彈的機(jī)械能不變
你認(rèn)為他的看法中,正確的有幾點(diǎn)( )
A.1點(diǎn) B.2點(diǎn) C.3點(diǎn) D.4點(diǎn)
解析:子彈擊穿木板靶心前后,質(zhì)量不變,高度不變,速度減小,所以它的勢(shì)能不變,動(dòng)能減少,機(jī)械能減少。在子彈擊穿木板靶心的過程中,它要克服摩擦力做功,消耗自身的機(jī)械能,轉(zhuǎn)化成了其他形式的能。所以說法(1)、(3)是正確的。
答案:B
6.“會(huì)挽雕弓如滿月,西北望,射天狼”的詩句,表達(dá)了詩人蘇軾企望為國御敵立功的壯志。被拉彎的弓,把箭射出去,在這一過程中能量的轉(zhuǎn)化情況是____________________能轉(zhuǎn)化為______________能。
答案:勢(shì) 動(dòng)
7.隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市的建筑越建越高,但如果不注意建筑上的物體(例如放在陽臺(tái)上的花盆),就會(huì)有“高空拋物砸傷人”的危險(xiǎn)。在物體落下的過程中,它具有的____________能轉(zhuǎn)化成_______________能,而且高度越高,物體落到地面時(shí)做功本領(lǐng)就越_____________(選填“大”或“小”),所以危險(xiǎn)性也越大。
解析:在物體落下的過程中,物體的質(zhì)量不變,高度不斷減小,速度不斷增大,所以物體具有的重力勢(shì)能減少,動(dòng)能增加,重力勢(shì)能不斷轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。而且高度越高,落到地面時(shí),轉(zhuǎn)化成的動(dòng)能就越多,當(dāng)然做功本領(lǐng)就越大。
答案:重力勢(shì) 動(dòng) 大
8.(2010浙江杭州模擬,27)圖15-5-5表示撐桿跳高運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)階段:助跑、撐桿起跳、越橫桿。在這幾個(gè)階段中能量的轉(zhuǎn)化情況是:
圖15-5-5
(1)助跑階段,運(yùn)動(dòng)員消耗體內(nèi)的化學(xué)能______________(選填“大于”“小于”或“等于”)運(yùn)動(dòng)員和撐桿獲得的動(dòng)能。
(2)撐桿起跳階段,運(yùn)動(dòng)員的______________能增加。
(3)運(yùn)動(dòng)員越過橫桿后,運(yùn)動(dòng)員將______________能轉(zhuǎn)化為______________能。
解析:助跑階段,運(yùn)動(dòng)員消耗體內(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和內(nèi)能,撐桿起跳階段,運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能減小,重力勢(shì)能增加,是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。運(yùn)動(dòng)員越過橫桿后,運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能減小,動(dòng)能增加,是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。本題是對(duì)新課程“通過實(shí)例認(rèn)識(shí)能量可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一物體,不同形式能量可以互相轉(zhuǎn)化”目標(biāo)的落實(shí),以撐桿跳高為素材設(shè)計(jì)命題,注意了物理知識(shí)在體育中的應(yīng)用,體現(xiàn)了物理源于生活、高于生活的思想。
答案:(1)大于 (2)勢(shì) (3)勢(shì) 動(dòng)
9.(2010安徽廬江模擬,8)我國的《道路交通安全法》已于2010年5月1日正式實(shí)施。據(jù)交通管理部門的統(tǒng)計(jì),有70%的道路交通安全事故是由于車輛超限超載引發(fā)的,車輛超限超載還是造成公路受損嚴(yán)重的原因之一。根據(jù)以上情況請(qǐng)回答:
(1)由于汽車超載,使得汽車對(duì)路面的______________增大,而汽車與路面的接觸面積幾乎不變,因而所產(chǎn)生的______________增大而導(dǎo)致路面容易損壞。
(2)要對(duì)機(jī)動(dòng)車進(jìn)行限速的原因是_________________________________________。
解析:汽車超載,質(zhì)量增加,它受到的重力增加,所以它對(duì)路面的壓力增加,又因?yàn)槠嚺c路面的接觸面積幾乎不變,根據(jù)壓強(qiáng)公式可得,它對(duì)路面的壓強(qiáng)增加。同一物體動(dòng)能的大小隨速度的減小而減小,物體的動(dòng)能越小,當(dāng)它對(duì)外做功時(shí),做的功就越少,危險(xiǎn)性就越小,在相同制動(dòng)力的作用下才容易剎車。如果既超載又超速,機(jī)動(dòng)車的動(dòng)能就會(huì)增加很多,需要很大的制動(dòng)距離才能剎住車,危險(xiǎn)性增加。這就是機(jī)動(dòng)車限速限載的原因。
答案:(1)壓力 壓強(qiáng) (2)在質(zhì)量不變時(shí),減小速度從而使機(jī)動(dòng)車的動(dòng)能減小。汽車動(dòng)能小,在相同制動(dòng)力的作用下才容易剎車
10.(2010江蘇鹽城模擬,39)物理課上,同學(xué)們觀察了右圖15-5-6所示的實(shí)驗(yàn):用細(xì)線將一金屬小球懸掛起來,把小球拉到一定的高度(此時(shí)細(xì)線偏離豎直方向的角度為α,小球離開最低位置的距離為s,然后釋放,小球?qū)⒆笥覕[動(dòng)。
圖15-5-6
(1)此實(shí)驗(yàn)說明:__________________________________________。
(2)剛開始時(shí),他把小球拉到自己的鼻尖位置,然后放手讓小球自由擺動(dòng),小球還能擺回到他的鼻尖位置嗎?這是為什么?你能幫他解釋嗎?
(3)課后小寧同學(xué)提出這樣的問題:小球來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間(或擺動(dòng)的快慢)跟哪些因素有關(guān)呢?對(duì)此,同學(xué)們進(jìn)行了探究。小寧提出猜想:小球擺動(dòng)的快慢可能跟細(xì)線的長(zhǎng)度(L)有關(guān)。除了他的猜想外,請(qǐng)你再提出兩個(gè)猜想:
①________________________________________________________。
②________________________________________________________。
解析:小球在左右擺動(dòng)的過程中,高度和速度不斷交替變化,勢(shì)能和動(dòng)能也不斷交替變化,是勢(shì)能和動(dòng)能不斷相互轉(zhuǎn)化的過程。同時(shí),小球在左右擺動(dòng)的過程中,不斷克服空氣阻力做功,所以機(jī)械能不斷減少,每次擺動(dòng)的高度就不斷減小,因此,小球不能擺到原來的位置。結(jié)合實(shí)驗(yàn)和自己的經(jīng)驗(yàn)提出兩個(gè)猜想即可。
答案:(1)動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。
(2)不能;因?yàn)樾∏蛟谧笥覕[動(dòng)的過程中,不斷克服空氣阻力做功,機(jī)械能不斷減少,所以每次擺動(dòng)的高度不斷減小。
(3)①小球擺動(dòng)的快慢可能與球的材料有關(guān)。
?、谛∏驍[動(dòng)的快慢可能與球偏離豎直方向的角度有關(guān)。
11.如何有效地提高能量利用率是人類所面臨的一項(xiàng)重要任務(wù),圖15-5-7是某輕軌車站的設(shè)計(jì)方案示意圖,該圖表明與站臺(tái)前后連接的軌道都有一個(gè)小的斜坡,其目的是充分利用重力的作用來提高輕軌列車能量的利用率。試從能量轉(zhuǎn)化的角度說明這種設(shè)計(jì)可以節(jié)能的理由。
圖15-5-7
解析:輕軌列車在進(jìn)站前,有一定的速度,具有一定的動(dòng)能,在進(jìn)站爬上這個(gè)斜坡的過程中,輕軌列車的高度增加,速度減小,重力勢(shì)能增加,動(dòng)能減少,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,“儲(chǔ)藏”了一部分能量,同時(shí),也起到了減速的作用。當(dāng)輕軌列車下坡出站時(shí),“儲(chǔ)藏”的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,起到了加速的作用,節(jié)省了燃料,從而達(dá)到節(jié)能的目的。
答案:進(jìn)站時(shí)將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能“儲(chǔ)藏”起來;出站時(shí)將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能“釋放”出來,達(dá)到節(jié)能的目的。