4.3機械4.3機械能第四章機械和功1．如圖所示，一名運動員投擲鉛球的過程示意圖。鉛球在b點離手，c點是鉛球運動的最高點，不計空氣阻力。在a到d的整個過程中，下列說法不正確的是（）A．只有在a到b的過程中，運動員對鉛球做了功B．在b到d的過程中，鉛球的機械能先增加后減少C．在c到d的過程中，鉛球的重力勢能減少D．鉛球在c點時的動能不為零2．如圖所示，粗糙程度相同的斜面與水平面在a點相連，彈簧左端固定在豎直墻壁上，彈簧處于自由狀態(tài)時右端在b點，小物塊從斜面的c點由靜止自由滑下，與彈簧碰撞后又返回到斜面上，最高到達d點。下列說法正確的是（）A．彈簧被壓縮到最短時，彈性勢能最小B．小物塊從c向a運動的過程中，重力勢能全部轉化為動能C．小物塊從b向a運動的過程中，動能增加D．小物塊在整個運動過程中，機械能在減小3．如圖，一個小球在地面上彈跳，下列分析錯誤是（）A．小球從A處到B處重力勢能減小 B．小球在B處比D處重力勢能大C．小球從B處到C處動能增大 D．小球在A、C、E三處機械能總量不等4．球豎直向上運動，并落回地面，這過程中先后經(jīng)過M、S兩點。球在這兩點的動能和重力勢能如圖所示，則（）A．M點速度比在S點速度大 B．M點的機械能大于在S點的機械能C．M點的機械能等于在S點的機械能 D．M點離地高度比在S點離地高度低5．一個小孩從高度相同、長度不同的兩個滑梯A、B上分別滑下到底端，如圖所示，下列說法中（）①忽略運動阻力，他的重力勢能全部轉化為動能②不忽略運動阻力，他在滑下過程中，機械能守恒③忽略運動阻力，從B滑梯上滑到底端速度較大④不忽略運動阻力，從A滑梯上滑到底端速度較大A．只有①③正確 B．只有②③正確 C．只有①④正確 D．只有②④正確6．如圖所示，完全相同的甲、乙兩個小球，甲球由輕繩系住，乙球由橡皮條系住，都從水平位置由靜止開始釋放，當兩球到達懸點正下方K點時，橡皮條長度恰好與繩子長相等，則在K點時，下列說法錯誤的是（）[不計空氣阻力]A．v甲＞v乙 B．從靜止運動到K點，甲的重力做功多C．甲的動能大于乙的動能 D．甲和乙的重力勢能相等7．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的最低點（忽略空氣阻力）下列關于運動員的說法正確的是（）A．從O點至C點運動員速度一直減小B．從O點至C點機械能一直在減小C．從O點至C點的機械能一直在增大D．從O點至A點的機械能不變，且只受一個力的作用8．如圖所示，一個小球從光滑曲面的頂端自由滑下，滑到曲面上的點時，具有的重力勢能為，則小球滑到底端時的動能可能是（忽略空氣阻力）（）A． B． C． D．9．高空中形成的雨滴在重力和空氣阻力的共同作用下，開始下落的一段時間速度越來越大，落到地面前一段時間勻速下落。雨滴在空中下落的整個過程中A．動能一直增大，機械能守恒B．動能先增大后不變，機械能守恒C．動能先增大后不變，機械能一直減小D．動能先減小后不變，機械能一直減小10．如圖所示，人造衛(wèi)星沿橢圓形軌道繞地球運行，下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星在近地點時，動能最大，機械能最大B．衛(wèi)星在遠地點時，動能最大，機械能最大C．衛(wèi)星從近地點向遠地點運行時，動能逐漸減小，勢能逐漸增大，機械能不變D．衛(wèi)星從遠地點向近地點運行時，動能逐漸減小，勢能逐漸增大，機械能不變11．有一個小球從滑梯上A點以一定的速度沿滑梯向上運動，到最高點B后小球又沿滑梯向下運動到C點，不計摩擦。則（）A．小球由A→B運動過程中，動能逐漸減小B．小球在B點的機械能大于A點的機械能C．小球由B→C運動過程中，機械能逐漸增大D．小球在C點時重力勢能最大12．如圖所示，木塊以一定的速度滑過AB點，到C點滑出下落至D點。A和B，C和D之間的垂直距離均為h，則木塊在運動過程中能量變化的分析，正確的是（）A．D點與C點相比，機械能不變B．B點的動能一定大于A點的動能C．B點的動能可能等于D點的動能D．A點到B點減少的重力勢能小于C點到D點減少的重力勢能二、填空題13．在抗擊新冠肺炎疫情期間，我縣借助多功能霧炮車對街道進行消毒殺菌工作。若某消毒炮霧車在水平路面以2.5m/s的速度勻速直線運動，進行消殺10min。則炮霧車在此過程中，它的機械能將_______，它具有的慣性將_______（以上均選填“變大、變小或不變”）。該車克服重力做功為_______J。14．如圖所示，用細線系著一小球，將它從A點釋放，它在豎直平面內自由擺動，其中B點為最低點。當小球第一次擺過B點時，若細線突然斷裂，小球可能沿著_______路徑運動（選填“BC”、“BD”或“BE”），當小球第二次擺過B點時的速度_______第一次擺過B點的速度。（選填“大于”、“小于”或“等于”）

15．2019年底，一場抗擊新型冠狀病毒防疫戰(zhàn)在全國打響，某地政府定期安排噴霧除塵車攜帶消毒水在城區(qū)道路進行空中噴霧消毒，若噴霧除塵車在水平路面上勻速前進并噴消毒水時，它的動能_______，機械能__________。（兩空均選填“變大”“變小”或“不變”）16．如圖所示，用手將一重為G的鐵球輕放在彈簧上，放手后，鐵球從A位置開始向下運動，達到B位置時速度最大，達到C位置的速度變?yōu)榱?。已知AC間的高度差為h，若整個過程中不計能量損耗，則從A位置到C位置過程中彈簧的彈性勢能增加量為________，從B位置到C位置的過程中鐵球所受的重力________(選填“>”、“=”或“<”)彈簧所施加的彈力。17．如圖所示的AOB是光滑軌道，A點的高度大于B點的高度h，讓小球從A點由靜止開始自由滑下，沿軌道AOB到達B點后離開（不計空氣阻力），則小球離開B點后的運動軌跡最符合實際的是__________，你判斷的理由是__________。18．質量較大的喜鵲質量較小的燕子在空中以相同的速度飛行，那么_____的動能大；如果它們的重力勢能相等，那么_____飛得高。如圖是鉛球比賽時被擲出的鉛球運動的軌跡，則鉛球在圖中_____（后兩空選填“a”、“b”或“c”）點時重力勢能最大，在_____點時動能最大。19．圖表示撐桿跳高運動的幾個階段：助跑、撐桿起跳、越橫桿.在這幾個階段中能量的轉化情況是：（1）助跑階段，運動員和撐桿具有____能.(選填“動”、“勢”)（2）撐桿起跳階段，運動員的____能增加.（3）運動員越過橫桿后，運動員將____能轉化____能.20．第七屆世界軍人運動會將于2019年10月18日在中國武漢舉行，這是我國第一次承辦綜合性國際軍事賽事，也是繼北京奧運會后，我國舉辦的規(guī)模最大的國際體育盛會。其中，跳傘項目為5個國際軍體特色比賽項目之一，引人關注。如圖所示，在某次跳傘訓練過程中，一體重為500N的運動員從空中懸停的直升機上由靜止開始豎直跳下，其速度與時間的關系如圖所示，經(jīng)15s下落210m后，開始做勻速直線運動直至落地，整個過程用時30s，在整個過程中，該運動員重力做功為_____J；勻速下降時，運動員的動能_____，機械能_____（后兩空選填“增大”、”減小”或“不變”）。21．某同學為了“探究決定重力勢能大小的因素”，利用質量不同的實心銅塊A和B、刻度尺、相同的小桌和沙面進行實驗，并通過觀察小桌陷入沙面的深度來比較重力勢能的大小。如圖（a）和（b）所示，他先將小桌放在沙面上，然后讓銅塊A從一定的高度下落到小桌的桌面上。接著他按圖（c）、（d）所示，重新實驗。請仔細觀察圖中下落的銅塊與小桌陷入沙面的情況，然后歸納得出初步結論。①比較圖中的（a）、（b）和（c）實驗過程及相關條件可知：_____。②比較圖中的（a）、（c）和（d）實驗過程及相關條件可知：_____。22．在探究“汽車的速度”的實驗中，甲、乙兩輛相同的汽車在同一水平地面上做直線運動的圖像分別如圖所示．由圖可知，甲車的速度是____m/s，乙車的速度是______m/s。所以甲車的動能_____（選填“大于”、“小于”或“等于”）乙車的動能；經(jīng)過相同的時間，甲、乙兩車牽引力做的功之比為______．（空氣阻力忽略不計）23．如圖所示，一個靜止的小球從A點沿粗糙程度相同的軌道下滑，經(jīng)B點到達C點（C是球在右邊軌道上能到達的最高點，圖中未標出）。則：從A點到達C點的過程中，小球的動能______，重力勢能______，機械能______（①保持不變；②一直減??；③先增大后減??；④一直增大；⑤先減小后增大。填序號）；圖中A點的位置比C點______（填“高”或“低”）。24．如圖所示，一個內壁光滑的四分之三圓管軌道ABC豎直放置，軌道半徑為R。O、A位于同一水平線上，質量為m的小球(球的直徑略小于圓管直徑)從管口正上方D點靜止釋放，則小球運動到C點離開軌道后，可能沿__________（“CO”“CA”）方向運動，理由是_____。三、實驗題25．在探究“物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗中。（1）通過觀察_____判斷小車動能的大?。唬?）圖甲是研究物體動能的大小與_____關系。（3）根據(jù)圖甲，得出的結論是：_____。（4）實驗時發(fā)現(xiàn)小車將木塊推出了木板，為了解決這個問題，你的方案是：_____。（5）木塊最終會停下來，是因為木塊受到了摩擦力，在此過程中木塊將_____能轉化為_____能。（6）若水平面絕對光滑且不計空氣阻力，_____（能/不能）完成該實驗探究。（7）如圖乙所示，在其中一輛小車上放一個砝碼，然后讓兩輛小車從同一高度由靜止開始下滑，這樣做的目的是讓小車運動到水平面上時的速度大小_____（相等/不等）。如何只借助上述器材進行證明，你的設計方案是：_____。26．如圖所示是研究重力勢能的大小與哪些因素有關的一種實驗．某小組同學每次都讓重錘從高處由靜止下落，砸到鐵釘上．他們觀察到不同情況下，鐵釘進入泡沫塑料的深度不同，深度越大，表明重錘對鐵釘做的功越大，即重錘具有的重力勢能越大．他們用m表示重錘的質量，h表示重錘升起的高度，x表示鐵釘進入泡沫塑料的深度，并將實驗數(shù)據(jù)詳細記錄在下面的表格中，為了進一步探究重錘的重力勢能跟重錘做功本領的關系，他們還進行了適量的運算，計算的一部分數(shù)據(jù)也記錄在表格的后兩例中．實驗序號重錘質量m(千克)重錘升起高度h(米)鐵釘進入泡沫塑料深度x(米)(米-1)(米2)10.10.60.02441.6660.000620.10.90.03033.3330.000930.20.30.02441.6660.000640.20.60.03528.5710.001250.30.30.03033.3330.000960.30.40.03528.5710.0012(1)分析比較實驗序號1與2(或3與4或5與6)的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可得出的初步結論是：______．(2)分析比較實驗序號____的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可得出的初步結論是：在高度相同的情況下，物體的質量越大，具有的重力勢能就越大．(3)進一步分析比較表中第二列、第三列及第四列中的數(shù)據(jù)；可初步得出：_____．27．歸納式探究——探究小球沿過山車軌道的運動小雨觀察到游樂場的過山車可以底朝上在圓形軌道上運動，游客卻不會掉下來.他想探索其中的奧秘，做了以下兩個探究：（1）探究一：如圖甲所示，小球由點沿光滑軌道自由運動到點，小球到達點的速度與高度和小球質量的關系，數(shù)據(jù)如表一.表一實驗次數(shù)10.24.020.48.030.48.040.816.0則小球到達點的速度與_____有關，且_____.（2）探究二：如圖乙所示，小球以一定速度從點沿光滑的豎直圓形軌道運動，恰好通過最高點.小球在點的速度與軌道半徑的關系，數(shù)據(jù)如表二.表二實驗次數(shù)10.157.520.3015.030.4222.5則小球在點的速度與軌道半徑的關系式為_____.（3）如圖丙所示，將甲、乙兩軌道組合后，小球從點沿光滑軌道自由運動，若m，要使小球經(jīng)過點后能恰好通過點，則_____.28．探究能流密度小雨在研究影響動能大小的因素時，知道動能大小與物體的質量和速度有關。他想繼續(xù)研究三者之間的關系，于是查閱資料得知：與、v的關系式。接著他又進行了如下實驗：如圖所示，將兩個相同的小車分別放在兩個相同的管道中，然后讓速度相同的風和水流分別通過這兩個管道，小車分別被推動一段距離，實驗記錄的數(shù)據(jù)如下表所示：流體風水流小車被推動距離/0.379（1）在相同的時間內，相同的面積上，小車從兩種不同的能源上獲得的能量______（選填“相同”或“不同”）。在單位時間內、單位面積上從某種能源中所獲得的能量叫作能流密度。這是評價能源優(yōu)劣的重要指標之一。一般來說，水能的能流密度比風能的能流密度______。（2）若水的流速為v，密度是，則水能的能流密度的表達式為______。29．小雨同學在體育活動中，從鉛球下落陷入沙坑的深度情況受到啟發(fā)，并產(chǎn)生了如下猜想.猜想一：物體的重力勢能與物體的質量有關；猜想二：物體的重力勢能與物體的下落高度有關；猜想三：物體的重力勢能與物體的運動路徑有關。為此小雨設計了如圖所示的實驗：用大小、形狀相同的四個鉛球分別從距離沙表面某高度處靜止釋放，其中球從光滑彎曲管道上端靜止滑入，最后從管道下端豎直落下（球在光滑管道中運動的能量損失不計）.實驗數(shù)據(jù)如下表：實驗序號鉛球代號鉛球質量/g下落高度/m陷入沙中的深度/m①2000.50.1②4000.50.25③20010.2④20010.2（1）本實驗中，鉛球的重力勢能大小是通過_____來反映的.（2）為驗證猜想二，應比較_____（填實驗序號）.得到的結論是：當物體質量相同時，_____.（3）比較③④，得到的結論是_____.30．某同學在體育活動中，從鉛球下落陷入沙坑的深度情況猜想到：物體的重力勢能可能與物體的質量、下落高度和運動路徑有關．于是設計了如圖所示的實驗：用大小、形狀相同的A、B、C、D四個鉛球，其中A、C、D三球的質量為m，B球質量為2m，讓A、B兩球從距沙表面高H靜止下落，C球從距沙表面高2H靜止下落，D球從距沙表面高2H的光滑彎曲管道上端靜止滑入，最后從管道下端豎直地落下（球在光滑管道中運動的能量損失不計）．實驗測得A、B兩球陷入沙深度分別為h1和h2，C、D兩球陷入沙深度均為h3，且h1＜h2＜h3．（1）本實驗中，鉛球的重力勢能大小是通過________________來反映的．（2）比較A、B兩球，發(fā)現(xiàn)B球陷入沙深度更大，由此可得出結論：當下落高度一定時，質量____________，重力勢能_______________．（3）比較_________和__________兩球，發(fā)現(xiàn)C球陷入沙中深度更大，由此可得出結論：當物體質量相同時，下落的高度越高，物體的重力勢能越大．（4）比較C、D兩球，發(fā)現(xiàn)兩球運動的路徑不同，但陷入沙深度相同，由此可得出結論：物體的重力勢能與物體運動的路徑________（有關/無關）．（5）鉛球在陷入沙面之前，將重力勢能轉化為________能．31．在探究彈簧彈性勢能的大小與哪些因素有關時，某同學猜想：彈簧彈性勢能大小可能與彈簧的長短（不受外力時長度）、彈簧長度的變化量、彈簧螺紋圈的直徑、彈簧的材料等因素有關，于是設計了如下實驗：如圖所示，把彈簧套在摩擦不計的豎直桿上，且底端固定在水平面上，用刻度尺測出并記錄處于自由狀態(tài)時彈簧上端距水平面的高度h0；將中間有孔的小鐵環(huán)套在摩擦不計的桿上放于彈簧上端，豎直向下按壓鐵環(huán)，讀出并記錄此時彈簧上端距水平面的高度h0；釋放小鐵環(huán)，讀出并記錄鐵環(huán)上升到最大高度時，小鐵環(huán)下端距水平面的高度h2；再一次豎直向下按壓鐵塊并記錄h1，重復以上步驟并根據(jù)表格中記錄的數(shù)據(jù)計算出彈簧長度的變化量x和鐵環(huán)上升的距離?h。請回答下列問題：實驗次數(shù)h0/mh1/mh2/mx/mΔh/m10.500.400.550.100.1520.500.300.900.200.6030.500.201.550.301.3540.500.152.000.351.85(1)該實驗研究的自變量是_________________；(2)彈簧彈性勢能的大小是通過_________________來間接反映的。32．某小組同學通過學習，知道了動能與質量和速度有關，他們想進一步探究動能與質量、速度之間的定量關系，于是用不同質量的實驗小車去撞擊同一木塊，實驗時利用了DIS裝置精確地測出了小車撞擊木塊時的速度。小車撞擊木塊后和木塊一起向前滑