势能的影响因素 知识点题库

动能和势能的相互转化(选填“增大”或“减小”)

  (1)动能转化为重力势能时,物体的速度不断 ,高度不断  ;重力势能转化为动能时,高度 ,速度: 。

  (2)动能转化为弹性势能时,速度 ,弹性形变 ;弹性势能转化为动能时,弹性形变 ,速度 。

人拉弓射箭时,下列说法中正确的是(   )
A . 放在张紧了的弓上的箭,具有弹性势能 B . 弓被拉得越弯,人的弹性势能越大 C . 弓被拉得越弯,弓的弹性势能越大 D . 弓的弹性势能还和它的质量有关
体积相同的铁块和铝块,从同一高处落下,则有(   )
A . 在高处铁块和铝块的势能相等,落到地面时的动能也相等 B . 在高处铁块的势能大,落到地面时铝块的动能大 C . 在高处铝块的势能大,落到地面时铁块的动能大 D . 在高处铁块的势能大,落到地面时也是铁块的动能大
蹦床比赛已被列入奥运会正式比赛项目,图是小朋友玩蹦床的情景,对他们在上升和下落过程中机械能的变化,下列分析错误的是(忽略空气阻力)(   )

A . 小孩上升到最高点时的重力势能最大 B . 小孩在空中下落的过程中重力势能转化为动能 C . 小孩下落到最低点时的动能最大 D . 小孩下落到最低点时蹦床的弹性势能最大
2015年3月9日,全球最大太阳能飞机“阳光动力2号”(如图所示)从阿联酋首都阿布扎比起程,开始环球飞行.将用时四到五个月穿越海洋陆地,完成人类史上首次太阳能环球飞行计划.“阳光动力2号”的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料.它的翼展达到72m,比波音747﹣8型的翼展还要宽3.5m;机长22.4m,接近一个篮球场的长度;而质量仅有2300kg,跟一辆中型轿车相差无几.它的起飞速度为35km/h,最大速度约140km/h.“阳光动力2号”的机翼、机身和水平尾翼上共贴敷了17248片135µm厚的单晶硅薄膜太阳能电池.这些电池可以产生最大70kW的功率,这些电力可以输出给四台单台功率13.5kW的电动机带动四扇4m直径的双叶螺旋桨给飞机提供动力.“阳光动力2号”白天会爬升到9000m的高度以避开气流并最大化利用太阳能,此时的温度急剧升高,而夜晚则半滑翔飞行,逐渐降低到1500m高度,其速度并不大,因此夜里对能源的需求也大大减少.


  1. (1) “阳光动力2号”的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料.“极轻”的物理含义是
  2. (2) “阳光动力2号”吸收能转化为电能,电能转化为飞机需要的其他形式能.
  3. (3) 在狭小的机舱内,两名瑞士飞行员将轮流驾驶,每次连续飞行5个昼夜,速度按80km/h计算,每次连续飞行的距离是 km.
  4. (4) 阳光动力2号从夜晚航行转为白天航行过程中,飞机的重力势能逐渐
请分析一下两个有关能量的问题:

  1. (1) 高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”。据报道:一个 30g 的鸡蛋从 18 楼抛下来就可以砸破行人的头骨,从 25 楼抛下可使人当场死亡。由此可知,鸡蛋的重力势能与有关,下落过程是将重力势能转化为
  2. (2) 旋转图中的吸管后,将可乐罐放在桌面上,罐就会运动起来,这是因为罐中的橡皮筋积蓄了,转化为
探究影响物体弹性势能大小的因素,选择弹簧进行研究。将光滑水平面与光滑斜面连接,如图:

①将甲弹簧放置在水平面上,用小球压缩弹簧2厘米,释放后,小球滚上A斜面,记录小球在斜面最高点时高度,重复三次,取平均值记录在下表中。更换B斜面,重复实验。

②压缩甲弹簧3厘米,重复实验①步骤。③换用不同弹簧,重复实验①步骤。

实验

序号

弹簧长

度/厘米

弹簧

材料

压缩量

/厘米

小球在斜面A上高度/米

小球在斜面B上高度/米

1

20

合金1

2

0.18

0.18

2

20

合金1

3

0.40

0.40

3

20

合金2

2

0.22

0.22

4

30

合金1

2

0.12

0.12

5

30

合金2

2

0.15

0.15

  1. (1) 实验中,通过观察判断弹簧弹性势能的大小。
  2. (2) 比较(选填实验序号),说明弹簧的弹性势能大小与弹簧的形变大小有关。
  3. (3) 由实验结果可知,弹簧的弹性势能大小还与弹簧的有关。
小明在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”的活动时,用长铁钉子做成的四脚小方凳、不同质量的砂袋和一盆细砂,做了以下实验,如图所示,比较分析后回答问题。

  1. (1) 本活动中,势能大小是用来显示的。
  2. (2) 根据甲、乙两图中的实验可以探究的问题是
  3. (3) 比较甲、乙、丙三图中的实验结果可以得出的结论是
萌萌等同学准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”。同学们猜想:弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量和弹簧粗细有关。他们设计的实验装置如图,弹簧左端固定在墙上,放在水平面上,水平面 A 点左侧光滑,右侧粗糙。第一步:他们将物体 P 压缩弹簧到 B 点后从静止释放,运动到 C 点弹簧恢复到原长与物体脱离,物体运动到 D 点停止。请补充完成他们的探究过程:

  1. (1) 对同一根弹簧,为了得到“弹簧长度变化量越大,弹性势能越大”这一结论。请简述同学们接下来的操作步骤
  2. (2) 对原长相同、只有粗细不同的两根弹簧,物体 P 分别压缩弹簧至同一位置 B 点,从静止释放,运动到 D 点。分别测量之间的距离,改变压缩量,重复试验,分析数据得到:弹性势能与弹簧粗细有关。
  2018年12月22日(农历十月十六日),长征十一号运载火箭成功将虹云工程技术验证卫星发射升空,标志着我国低轨宽带通信卫星系统建设迈出实质性步伐。

  1. (1) 这一天的月相是
  2. (2) 12月22日是中国农历二十四节气中的冬至,这一天地球位于图中的。(填字母)
  3. (3) 某一时段,在火箭的推动下,虹云卫星匀速上升,则该时段卫星的机械能如何变化?
如图,在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定。右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩小球至A位置,然后释放小球,小球就在AB间做往复运动(已知AO=OB)。小球从A位置运动到B位置的过程中(不计空气阻力),下列判断正确的是(    )
A . 小球的动能不断增加 B . 弹簧的弹性势能不断减少 C . 小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等 D . 在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
网球落到水平地面后又会跳起来。如图是用频闪照相机拍摄的记录一只网球落地后运动过程的照片,照片中位置1和位置2高度相等,位置3高于位置1和2。则三个位置中机动能最大的是;重力势能最大的是;机械能最大的是。(填序号)

小夏同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况中受到启发,产生了如下猜想。

猜想一:物体的重力势能与物体的质量有关。

猜想二:物体的重力势能与物体的下落高度有关。

猜想三:物体的重力势能与物体的运动路径有关。

为此小夏设计了如图所示的实验:用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止释放,其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)。得到实验数据如表所示。

实验序号

铅球代号

铅球质量/g

下落高度/m

陷入沙中的深度/m

A

200

0.5

0.1

B

400

0.5

0.25

C

200

1

0.2

D

200

1

0.2

  1. (1) 本实验中,铅球的重力势能大小是通过来反映的。
  2. (2) 为验证猜想二,应比较(填序号),得到的结论是:当物体质量相同时,物体所处的高度越高,重力势能越大。
  3. (3) 比较③④,得到的结论是
  4. (4) 经进一步实验和分析,小夏大胆给出重力势能(Ep)的表达式Ep=mgh,并去办公室询问了老师,得以证实,小夏高兴不已,回到教室后,根据学过的知识又算出了各小球落到沙表面的动能,其中B球的动能为焦。(忽略空气阻力,g取10牛/千克)
物体由于被而具有的能叫重力势能。重力势能大小与有关。物体由于

而具有的能叫弹性势能。同一物体的弹性势能大小与有关。

某学校“牛顿小组”的同学在探究重力势能的实验中用到三个体积相同的小球,它们的质量关系为m1<m2=m3 , 实验的情景如图所示。

  1. (1) 通过观察小球陷入细沙的深度来反映重力势能的大小,应用的科学方法是(选填“转换法“或“类比法”)。
  2. (2) 小铁球m3落入细沙后,速度不断减小直至静止,它的机械能转化为能。
  3. (3) 同学们还发现小球离地面越高,下落到地面所用的时间越长,他们测出了小球自由下落高度h和下落时间的平方t2的数据如下表,分析数据,写出h与t2的关系式为

    实验次数

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    h/米

    2.45

    4.9

    7.35

    9.8

    12.25

    14.7

    t2/秒2

    0.5

    1.0

    1.5

    2.0

    2.5

    3.0

如图所示,在粗糙的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O 点是弹簧保持原长时小球的位置。开始时通过小球压缩弹簧到 A 位置(已知 AO>OB),释放小球,则小球从 A 点运动到 B 点的过程中,下列说法正确的是(   )

A . 小球从O运动到B的过程中所受弹力方向向右、速度不断减小 B . 小球从A运动到O的过程中,速度增大,机械能不变 C . 小球运动到B点时将停止运动并保持静止 D . 小球在A点处,弹簧的弹性势能最大
某同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到:物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验:用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球,其中A、C、D三球的质量为m,B球质量为2m,让A、B两球从距沙表面高H静止下落,C球从距沙表面高2H静止下落,D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直地落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)。实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2 , C、D两球陷入沙深度均为h3 , 且h1<h2<h3

  1. (1) 本实验中,铅球的重力势能大小是通过来反映的。
  2. (2) 比较A、B两球,发现B球陷入沙深度更大,由此可得出结论:
  3. (3) 比较两球,发现C球陷入沙中深度更大,由此可得出结论:当物体质量相同时,下落的高度越高,物体的重力势能越大。
  4. (4) 比较C、D两球动的路径不同,但陷入沙深度相同,由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径(选填:“有关”或“无关”)。
以下四幅源自于教材的图片,对它们的描述符合实际的是(   )

A . 图①中扶着门的手松开,门自动关闭时,弹簧中的弹性势能增加 B . 图②中改变拉力的方向,发现拉力和水平面夹角越大,拉力越大 C . 图③打气使塞子跳出,瓶内白雾出现,原理与汽油机的做功冲程相同 D . 图④圆轮中的重钢球,总能从距离轮心近处滚到远处,使轮转动不息
在“探究影响重力势能大小因素”的实验中,小明将皮球表面涂黑,使这个皮球分别从同一幢楼的不同楼层自由下落。其实验目的是探究重力势能大小与的关系。 如图所示是皮球撞击地面时留下的黑色圆斑,圆斑(选填 “A”或“B”)是皮球从较高楼层下落形成的。

自由式滑雪大跳台是运动员从100米以上的出发台助滑加速至起跳台,依靠惯性跃向空中,做出一套空中动作后在着陆坡落地。

   

  1. (1) 图中标注的A,B,C三个位置中,假设运动员的姿势变化不大,运动员重力势能最小的是
  2. (2) 假设滑雪运动员及其装备的总质量为70千克,该运动员从出发台到达水平面用时3分钟,重力在这段时间内做功为焦。
  3. (3) 助滑时,把身体缩成“蹲状”的姿势可让运动员获得较大速度的原因