初二下册（春季班）人教版物理讲义 第11讲 动能势能-难

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动能和势能一、动能和势能1．能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能。解读：①能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功。也不一定要做功。2．动能：物体由于运动而具有的能叫动能。重力势能：物体由于被举高而具有的能。弹性势能：物体由于发生弹性形变而具的能。运动物体的速度越大，质量越大，动能就越大；物体质量越大，被举得越高，重力势能就越大；物体的弹性形变越大，它的弹性势能就越大。二、探究决定动能大小的因素：①猜想：动能大小与物体质量和速度有关；②实验研究：研究对象：小钢球  方法：控制变量；如何判断动能大小：看小钢球能推动木快做功的多少；如何控制速度不变：使钢球从同一高度滚下，则到达斜面底端时速度大小相同；如何改变钢球速度：使钢球从不同同高度滚下。③分析归纳：保持钢球质量不变时结论：运动物体质量相同时；速度越大动能越大；保持钢球速度不变时结论：运动物体速度相同时；质量越大动能越大。④得出结论：物体动能与质量和速度有关；速度越大动能越大，质量越大动能也越大。一．选择题（共14小题）1．下列说法正确的是（　　）A．运动的物体只具有动能 B．甲乙二人同时登山，甲先到达山顶，则乙的功率可能大 C．功就是能，因为它们的单位相同 D．50N 的水平力拉着重 100N 的小车水平运动 5m，则拉力做的功为 500J2．我县城区的高层建筑越来越多，但高空抛物却存在巨大的安全隐患，因为高处的物体具有较大的（　　）A．弹性势能 B．重力势能 C．动能 D．惯性3．如图是物体在空中飞行过程中动能Ek随时间t变化的曲线，运动的物体可能是（　　）A．由静止下落的乒乓球 B．竖直向上垫起的排球 C．离开脚后在地上滚动的足球 D．从肩上斜向上投掷出去的铅球4．一辆大卡车和一辆小汽车以同样的速度在水平路面上行驶时，比较它们的动能大小（　　）A．大卡车的动能等于小汽车的动能 B．大卡车的动能大于小汽车的动能 C．大卡车的动能小于小汽车的动能 D．无法比较5．两个完全相同的篮球，表面涂黑，从不同的高度自由下落至同一地面，在地面上留下如图所示的黑色圆斑，下列判断正确的是（　　）A．落在甲处的初始重力势能大 B．落在乙处的篮球质量大 C．落在乙处的篮球初始高度大 D．落在甲处的篮球重力做功多6．如图所示的苹果树上结有三个质量相等的苹果，其中重力势能最大的苹果是（　　）A．甲 B．乙 C．丙 D．一样大7．“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经上升到最高位置C点，在B点时速度最大。对此过程，下列描述正确的是（　　）A．人从A到C的过程中，重力势能增加，动能一直减少 B．人从A到B的过程中，动能增加，重力势能减少 C．人在B点时动能最大 D．弹性绳的弹性势能在B点时最大8．如图所示，用细绳吊着一个物块，静止靠在粗糙程度一致的墙壁上，剪断细绳的同时，用一个由零逐渐增大的水平作用力F压在物块上，墙壁足够高，则物块（　　）A．所受摩擦力一直变大 B．所受摩擦力先变大后不变 C．动能一直增大 D．动能先变大再变小后不变9．某段道路的标志牌显示：小型客车最高行驶速度不得超过100km/h；大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过80km/h，关于对机动车的最高行驶速度进行限制，下列说法不正确的是（　　）A．对机动车设定限制速度，是为了限制它的动能 B．小型客车的行驶速度比大型客车行驶速度大，惯性也大，行驶时危险性大 C．对机动车限定最高行驶速度，是因为质量相同时，速度越大动能越大 D．对不同车型限定不一样的最高行驶速度，是因为速度相同时，质量越大，动能越大10．原长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O，A两点间距离为2l，如图则能反映钢球从O点运动到A点的过程中，其动能EK随运动距离s变化的关系图象可能是（　　）A． B． C． D．11．高空抛物是极不文明的行为，会造成很大的危害，2018年3月9日下午4时30分左右，在东莞深圳交界处的东莞塘厦镇观澜碧桂园小区，3个月大的女婴凡凡（化名）被楼上落下的苹果砸中，孩子随即被送医院抢救，至今仍在昏迷中。因为高处的物体具有较大的（　　）A．弹性势能 B．重力势能 C．体积 D．重力12．关于弹性势能，下列说法正确的是（　　）A．当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大 B．弹性势能的大小跟使弹簧发生形变的物体有关 C．弹性势能的大小与弹簧原来的长度有关 D．同一根弹簧，在压缩和伸长相同长度时（均在弹性限度内）弹性势能的大小是相等的13．跳远运动员助跑的目的是（　　）A．增大向前的冲力 B．增大惯性 C．增大起跳时的动能 D．增大内能14．下列的物品中，不是利用弹性势能工作的是（　　）A．撑杆跳高 B．跳板跳水 C．弓把箭射出 D．正在下落的雨滴二．填空题（共7小题）15．如图所示，双手用力使塑料尺弯曲，此时塑料尺具有　   　能；释放右手使塑料尺弹击橡皮，被弹出的橡皮具有　   　能。16．如图同一个实心小球以同样的速度v分别沿着甲、乙两个光滑的弧槽运动，两弧槽弧形相同，弧长相等。小球到达B点的动能　   　（选填“大于”“小于”或“等于”下同）到达D的动能，小球通过甲弧槽的时间　   　小球通过乙弧槽的时间。（空气阻力不计）17．在如图中，重为10牛的实心物体A静止在水面下，若物体A的体积为1×10﹣3米3，其受到浮力的大小为　   　牛；此时物体A所受重力与浮力的合力大小为　   　牛。若剪断细线，物体A下沉，此过程中其重力势能将　   　（选填“增大”、“不变”或“减小”）。18．2007年10月24日傍晚，随着指挥员“点火”一声令下，巨型运载火箭喷射出一团橘红色的烈焰，将“嫦娥一号”探月卫星平地托起，直冲云天。在火箭刚离地上升的过程中，“嫦娥一号”卫星的动能　   　，重力势能　   　，机械能　   　。（填“增大”、“减小”或“不变”）19．物体动能Ek的计算公式是mv2，m表示物体的质量，v表示物体的速度。某班的学习小组在老师的指导下开展探究性学习。让质量为m的物块以初速度v0在不光滑的水平面上运动，已知物体受到的滑动摩擦力大小为f，经过多次实验，测出多组不同的初速度v0与滑块在水平面上滑行对应的最大距离s，对数据进行分析后，学习小组的同学得出结论：物块克服摩擦力做功的最大值等于物块初动能。老师说这个结论是成立的，根据这个结论解答下面的问题：（1）由动能Ek的计算公式mv2可知，对动能影响较大的是　   　（选填“质量”或“速度”）；（2）当物块的初速度为1m/s时，滑行的最大距离为1m，则当物块的初速度为5m/s时，滑行的最大距离是　   　m；（3）已知在水平面上运动的物块受到的摩擦力大小与物块的重量成正比，即f＝kmg，k是为常数，则当物块初速度相同，增加物块的质量，物块滑行的最大距离　   　。（选填“增大”或“减小”或“不变”）20．如图所示是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越　   　，这说明橡皮筋的弹性势能与物体发生　   　大小有关；若橡皮筋被拉的长度相同，所用“子弹”的质量不同，则发现射出时的速度也　   　（选填“相同”或“不相同”）。21．如图所示，请根据现象回答问题：a图说明被跳水运动员压弯了的跳板具有　   　（填能量名称）b图是法国人居纽于1769年制造的世界上第一辆蒸汽驱动的车子。它的原理是　   　，使汽车向前运动的力的施力物体是　   　。三．实验探究题（共2小题）22．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关“的实验中，让质量不同的钢球从斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离，如图甲所示。（1）从同一高度由静止释放钢球，是为了让钢球到达水平面时　   　（选填“质量”速度”或“动能）相同，该实验的目的是研究铁球的动能大小与　   　的关系。（2）该实验是通过观察　   　大小，来说明铁球对木块做功的多少。（3）有同学将实验装置改成如图乙所示，用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究铁球的动能大小与质量的关系。这个实验方案是　   　（选填“正确”或“错误”）的，因为压缩程度相同时，小球获得的动能　   　，木块移动的距离　   　。23．小明猜想同一根弹簧具有的弹性势能大小可能与其形变量（x）或者形变量的平方（x2）成正比。于是进行了如下实验：①如图所示，把弹簧套在光滑竖直杆上，且底端固定在水平面上，用刻度尺读出并记录处于自由状态时弹簧上端距水平面的高度h0；②将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端，竖直向下按压铁块，读出并记录此时弹簧上端到水平面的高度h1；③释放小铁块，读出并记录铁块上升到最大高度时，弹簧上端到水平面的高度h2；④改变弹簧的压缩长度h1，重复以上步骤并根据表格中记录的数据计算出x、x2和小铁块上升的距离△h。请你解答：实验次数h0/mh1/mh2/mx/mx2/m2△h/m10.500.400.550.100.010.1520.500.300.900.200.040.6030.500.201.550.300.091.3540.500.152.000.350.121.85（1）弹簧每次被压缩时的形变量的表达式为x＝　   　（用所测物理量的符号表示）；（2）弹簧弹性势能的大小是通过　   　来间接反映的；（3）根据表中数据得到的结论是同一根弹簧弹性势能的大小与　   　成正比。