11.3 動能和勢能（解析版）-大單元作業(yè)設計

學而優(yōu)教有方試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁參考答案：1．A【詳解】無人機勻速上升過程中，無人機的質量不變，高度增大，重力勢能增大；速度不變，質量不變，其動能不變，故BCD錯誤，A正確。故選A。2．D【詳解】鉛球在空中向上運動時，由于重力的作用，鉛球的速度減小；鉛球的質量不變，開始時有一定的高度，具有一定的重力勢能；向上運動時，高度變大，重力勢能變大；向下運動的過程中，速度變大，高度變小，重力勢能變小，故D符合題意，ABC不符合題意。故選D。3．C【詳解】ABC．因為彈性形變程度越大，彈性勢能就越大，運動員在射箭比賽時總是要把弓拉得很彎，就是讓弓的彈性形變程度越大，使弓獲得更大的彈性勢能（不能說增大弓的彈性）。箭沒有發(fā)生彈性形變，故不存在增大箭的彈性勢能，故BC不符合題意，A符合題意；D．由于重力的作用箭也不會一直沿直線運動，故D不符合題意。故選A。4．B【詳解】運動員在撐桿跳高時，桿被壓的越彎，證明形變量越大，故此時桿的彈性勢能越大，故ACD錯誤，B正確。故選B。5．D【詳解】A．有力作用在物體上，且在力的方向上物體又通過了距離，則這個力就對物體做了功，故A錯誤；B．運動的物體除了具有動能，還有勢能等其他能量，物體由于運動而具有的能量叫動能，故B錯誤；C．正在對外做功的物體具有能量，不在做功的物體也具有能量，故C錯誤；D．功和能的單位都是焦耳，焦耳是一個較小的單位，還有更大的能量單位千瓦時等，故D正確。故選D。6．D【詳解】小球由最高點A擺動到最低點O的過程中，質量不變，速度變大，高度下降，故動能變大，重力勢能減小。故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。7．C【詳解】從高處下落的籃球具有重力勢能，高度越高，重力勢能越大；當籃球與地面接觸時，籃球發(fā)生彈性形變，具有彈性勢能，這樣籃球的重力勢能轉化為籃球的彈性勢能；高度越高，籃球落地時的形變量越大，即痕跡面積越大；由圖可知，乙圖的籃球痕跡較大，乙球落下，重力勢能轉化為彈性勢能大，所以，落在乙處的籃球初始重力勢能較大，又因為兩個完全相同的籃球，所以質量相同，落在乙處的籃球初始高度大，落在乙處的籃球重力做功多。故選C。8．A【詳解】A．被撐桿跳高運動員跳高時壓彎的撐桿發(fā)生了彈性形變，具有彈性勢能，故A符合題意；B．為了捕獲到食物，在森林里快速奔跑的獵豹具有一定的速度和質量，具有動能，不具有彈性勢能，故B不符合題意；C．舉到高處的重錘具有質量和高度，具有重力勢能，不具有彈性勢能，故C不符合題意；D．豎直向上運動到達到最高點的皮球，具有一定的高度和質量，具有重力勢能，不具有彈性勢能，故D不符合題意。故選A。9．變大變大動能動能【詳解】[1][2]火箭加速升空過程中，“東方紅一號”的質量不變，速度增大，所以其動能增大，質量不變，同時高度增大，所以其重力勢能變大，機械能為動能和勢能的和，所以機械能變大。[3][4]外太空沒有空氣，衛(wèi)星運動時機械能是守恒的，當衛(wèi)星運行到距地球最近點時，質量不變，高度最小，重力勢能最小，動能最大，速度最大，運行到最遠點時，高度最高，重力勢能最大，動能最小，速度最小。10．①④⑥②③⑤【詳解】[1]動能是指物體由于運動而具有的能；重力勢能是指物體處于某一高度時所具有的勢能；彈性勢能是指物體由于發(fā)生彈性形變而具有的勢能。①水平地面上行駛的汽車具有速度，即具有動能；④水平草地上滾動的足球，具有速度，即具有動能，因此只具有動能的是①④。[2]動能是指物體由于運動而具有的能；重力勢能是指物體處于某一高度時所具有的勢能；彈性勢能是指物體由于發(fā)生彈性形變而具有的勢能。⑥矗立在山上的巨石具有一定高度，即具有重力勢能，因此只具有重力勢能的是⑥。[3]動能是指物體由于運動而具有的能；重力勢能是指物體處于某一高度時所具有的勢能；彈性勢能是指物體由于發(fā)生彈性形變而具有的勢能。②被拉長的橡皮筋發(fā)生了彈性形變，即具有彈性勢能，因此只具有彈性勢能的是②。[4]動能是指物體由于運動而具有的能；重力勢能是指物體處于某一高度時所具有的勢能；彈性勢能是指物體由于發(fā)生彈性形變而具有的勢能。③空中飛翔的鴿子具有速度又具有一定高度，所以具有動能和重力勢能；⑤從斜坡上滾下的石頭具有速度又具有一定高度，所以具有動能和重力勢能，因此既具有動能又具有勢能的是③⑤。11．變小【詳解】霧炮車在平直的路上勻速行駛，霧炮車的速度不變、質量變小，其動能變小。12．大于大于做的功【詳解】[1]運動的子彈具有動能，穿過木板時，要克服摩擦做功，其動能轉化為內(nèi)能，穿透的子彈比嵌在木板的子彈運動距離長，做功多，所以甲子彈的動能大。[2]因為質量相同，甲動能大，所以甲速度大。[3]運動的子彈具有動能，穿過木板時，要克服摩擦做功，甲子彈穿透木板，乙子彈嵌在木板里，甲運動距離長，做功多。13．木樁下陷的深度BB【詳解】[1]木樁下陷深度越深，說明重錘對其做功越多，即初始狀態(tài)重錘所具有的重力勢能更大。[2]若B、C兩錘原來的高度相同，由圖可知3號木樁下陷深度更深，說明B錘質量更大。[3]若A錘質量大于B錘質量，從圖中可看出2號木樁下陷程度反而較小，說明A錘原來高度小于B錘。14．甲不同轉換法質量和速度不能【詳解】（1）[1][2]探究小球動能的大小與速度的關系，要控制質量相同，速度不同，由甲圖可以看出，符合題意，為了獲得不同的速度，應該讓小球從不同的高度自由滾下。（2）[3]將不能直接看出的小球動能，轉換成看得到的木塊移動的距離，是轉換法。（3）[4]通過甲圖的實驗可以得到物體的動能大小與物體的速度有關，通過乙圖的實驗可以得到物體的動能大小與物體的質量有關。（4）[5]假如水平面絕對光滑，小球和木塊將不再受到阻力，則小球和木塊在水平方向上不受力，由牛頓第一定律可知，小球和木塊將保持勻速直線運動，故得不到實驗結論。15．質量和高度重力勢能錯誤實驗中沒有控制物體的初速度相同【詳解】[1][2]比較圖(a)、(b)、(c)、(d)的實驗過程及相關條件，可得物體重力勢能的大小由物體的高度與質量決定，即物體高度和質量相同時重力勢能相同；[3][4]要探究物體所具有的重力勢能大小與高度的關系，應控制物體向下運動的初速度和質量相同，才能得出正確的結論，該實驗中沒有控制物體的初速度相同，故結論是錯誤的。16．（1）見解析；（2）見解析【詳解】（1）機動車質量一定，速度越快，動能越大，剎車時制動距離越大，容易出現(xiàn)交通事故，所以要限速行駛；在相同的道路上，不同車型的機動車質量不同，速度相同時，大型客車、載貨汽車質量大的動能大，制動距離大，小型車質量小的動能小，制動距離小，當制動距離相同時，不同車型限速就不同。（2）超載使汽車對路面的壓力增大，壓強增大，超過地面所能承受的壓強，使路面損壞。17．D【詳解】AB．網(wǎng)球和球拍都是最大形變時刻，網(wǎng)球和球拍的彈性勢能都最大，故AB正確，不符合題意；C．網(wǎng)球和球拍都是最大形變時刻，網(wǎng)球的動能全部轉化為彈性勢能，此時的速度為0，動能為0，故C正確，不符合題意；D．由于球具有一定的高度，球具有重力勢能，球還具有彈性勢能，故D錯誤，符合題意。故選D。18．D【詳解】A．由題意可知，t1時，彈性繩處于自然伸直狀態(tài)，在0~t1時間段內(nèi)，彈性繩沒有發(fā)生形變，沒有彈力，故此時彈力不等于重力，故A錯誤；B．在t1~t2時間段內(nèi)，彈性繩的伸長量變大，則彈性繩的彈性勢能變大，故B錯誤；C．在t2~t3時間段內(nèi)，游客是向下運動的，在重力的方向上通過了距離，所以重力做了功，故C錯誤；D．在t3時，游客的速度為0，游客的動能為零，此時游客到達最低點，此時彈性繩的伸長量是最大的，彈力是最大的，彈力要大于重力，所以受到的力不是平衡力，故D正確。故選D。19．D【詳解】A．小球從A點由靜止開始下落，質量不變，速度越來越大，動能不斷變大，故A錯誤；B．小球的質量不變，C點的高度小于在B點的高度，故小球在C點的重力勢能小于在B點的重力勢能，故B錯誤；C．已知AB和BC的距離相等，根據(jù)W=Gh可知，重力一定，通過的距離相同，所以重力做的功相同，故C錯誤；D．由題意知，小球在AB段的平均速度小于在BC段的平均速度，AB和BC的距離相等，所以在BC段所用的時間小于在AB段所用時間，根據(jù)可知，重力做功相同的情況下，BC段的時間短，所以BC段做功的功率大，故D正確。故選D。20．A【詳解】斜向上拋出一個小球，小球上升的過程中，速度越來越小，動能越來越小，到達最高點，速度不為0，在水平方向上有一定的速度，所以動能不為0，下落的過程中，速度越來越大，動能越來越大，所以動能是先減小，后增大，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。21．A【詳解】A．在弓的彈性限度內(nèi)，弓的彈性勢能與弓的形變有關，弓拉得越彎，彈性形變越大，弓的彈性勢能越大，故A正確；B．弓屬于彈性物體，張弓射箭利用的是弓的彈性，弓被拉得越彎，彈性形變越大，產(chǎn)生的彈力越大，故B錯誤；C．運動員將弓舉起的過程中，有力作用在弓上，弓在力的方向上通過了距離，所以做了功，故C錯誤；D．慣性大小只跟物體的質量大小有關，跟物體是否受力，受力大小無關，箭被射出去，質量不變，慣性不變，故D錯誤。故選A。22．A【詳解】自動扶梯把她從一樓勻速送到二樓的過程中，她的質量不變，速度不變，則動能不變，同時高度變大，則她的重力勢能變大，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。23．增大減小【詳解】[1]小亮將蹦蹦桿中的彈簧向上彈起的過程中，小亮的質量不變，高度變大，因此重力勢能增大。[2]彈簧的彈性形變程度減小，因此彈性勢能減小。24．減小增大【詳解】[1][2]當子彈和木塊一起以某一速度開始向右擺動時，子彈的速度變小，動能減??；木塊的速度變大，動能變大。25．豎直向下彈性勢減小【詳解】[1]由于重力的方向始終是豎直向下的，所以運動員會向下落入水中，運動過程中，運動員的重力不變。[2]跳水運動員在向下壓跳板的過程中，壓跳板的力使跳板發(fā)生了彈性形變；由于跳板發(fā)生彈性形變，所以具有彈性勢能。[3]下落過程中，高度減小，質量不變，重力勢能減小。26．大于增大大于＞【詳解】[1]由圖像可知，小球最終會靜止在彈簧上，此時彈簧受到了小球向下的壓力，且此時小球的高度為40cm，故彈簧的原長要大于40cm。[2]由圖像可知，小球最終會靜止在40cm高的彈簧上，小球在這一位置受平衡力，即小球的重力和彈簧對小球的彈力相等，說明小球在0~t1過程中，受力不平衡，合力方向向下，向下做加速運動，小球質量不變，小球的動能增大。[3]由圖像可知，小球每次彈起的最大高度減小，說明小球運動時受到阻力的作用，在0﹣t1過程中小球重力勢能轉化為彈簧的彈性勢能、小球的動能和內(nèi)能，故在0﹣t1過程中小球重力勢能的變化量大于動能變化量。[4]由于小球受到阻力的作用，小球的一部分機械能會轉化為內(nèi)能，在t1、t2兩個時刻，小球的高度是相同的，小球的重力勢能相同，彈簧的彈性勢能相同，根據(jù)能量守恒，動能會越來越小，其大小關系為Ek1＞Ek227．>=【詳解】[1]“套圈”在最高點a時，仍有向前的速度，所以其動能大于零。[2]“套圈”從a點到c點的過程中，質量不變，h=h，根據(jù)W=Gh=mgh可知，“套圈”在ab段、bc段重力所做的功W=W。28．小減小【詳解】[1]根據(jù)流體壓強和流速的關系可知，艦母在航行時，兩側的護衛(wèi)艦不能靠它太近，是因為護衛(wèi)艦與航母間水的流速大、壓強小，而護衛(wèi)艦外側水的流速小、壓強大，向內(nèi)的壓強差會把兩艦壓向航母，所以容易發(fā)生相撞事故。[2]探月衛(wèi)星從遠地點向近地點運行過程中，質量不變，但衛(wèi)星相對地面的高度減小，所以衛(wèi)星的勢能減小。29．甲、乙不能讓小球從斜面同一高度由靜止下滑合理相同的表面對小球的阻力是相同的，通過觀察小球在毛巾面上從開始滾動到靜止的距離大小可以判斷出小球的動能大小【詳解】(1)[1]需要探究動能與速度的關系，需要控制質量相同，改變速度，小球從不同高度靜止滑下來，速度不同，故選甲、乙兩次實驗。(2)[2]如果水平面光滑，木塊被撞后，木塊不會停止，無法根據(jù)木塊移動的距離來判斷動能的大小，故若水平面光滑，無法完成本實驗。(3)[3]實驗中控制小球到達水平面速度相同的方法是讓小球從斜面同一高度由靜止下滑，相同的重力勢能轉化為相同的動能。(4)[4][5]探究動能與速度的大小關系，重在是控制質量相同，改變速度，讓小球從不同的高度靜止滑下來，到達水平面時，由于在水平木板上鋪上毛巾，阻力變大，小球滾動時，動能轉化為內(nèi)能，小球動能大的，轉化為內(nèi)能也多，而阻力是相同的，故小球運動的距離也遠，故可以根據(jù)通過觀察小球在毛巾面上從開始滾動到靜止的距離大小可以判斷出小球的動能大小，故他的方案是合理的。30．質量速度質量小于木塊C移動的距離不能【詳解】（1）[1]如圖對比甲、乙，同時釋放，同時到達豎直位置，θ相同，小球的路程相同，故小球的速度相同。（2）[2][3]對比甲、乙可知，乙球的質量大，能夠將木塊C推得更遠，對物體C做的功更多，故小球乙的動能更大，故可以得出結論，當速度相同時，物體的質量越大，動能越大。（3）[4]圖中的擺長L都相同，θ1<θ2，丙圖中小球的高度大于乙圖中小球的高度，當拉動小球到一定高度，靜止釋放到豎直位置時，小球的重力勢能轉化為動能，丙圖中小球的重力勢能大，故丙圖中小球到達豎直位置時，動能大，故丙圖小球的速度大，圖乙中小球B到達豎直位置時的速度小于圖丙中小球B到達豎直位置時的速度。（4）[5]小球的動能越大，對木塊C做功越多，木塊C滑動的距離越大，故可以根據(jù)木塊C移動的距離判斷小球的動能的大小。（5）[6]若不計空氣阻力，水平面絕對光滑，一旦小球撞擊木塊C后，木塊C由于慣性，會一直做勻速直線運動，無法通過木塊C移動的距離來判斷小球的動能的大小，故本實驗不能達到實驗目的。31．桌腿陷入細砂中的深度甲、乙沒有控制高度相同【詳解】（1）[1]物體A的重力勢能越大，對桌子做功越多，桌腿陷入細沙中的深度越大，運用看得見的桌腿陷入細沙的深度來描述重力勢能的大小。（2）[2]探究物體重力勢能的大小與物體被舉高的高度是否有關，應該改變高度，控制物體的動能相同，故應該選擇甲、乙兩次實驗。（3）[3]小亮利用乙、丙、丁三次實驗，質量不同，高度不變，而探究“物體重力勢能的大小與質量的關系”時，需要高度不變，改變質量，故乙、丙、丁三次實驗存在的問題是沒有控制高度相同。32．不同木塊被推動距離的遠近長度和粗細相同，材料不同相同木塊被推動的距離不相等不能水平面絕對光滑，木塊就會做勻速直線運動，無法比較木塊移動距離的遠近【詳解】（1）[1]要驗證彈性勢能大小與彈簧被壓縮程度的關系，則需保持其他條件不變，將彈簧壓縮到不同程度，運用了控制變量法。[2]觀察木塊被推動距離的遠近來比較彈性勢能的大小，運用了轉換法。（2）[3][4]驗證猜想二，用控制變量法：選用長度和粗細相同，材料不同的兩根彈簧，實驗時將兩根彈簧壓縮相同的長度，將小球置于彈簧的右端，松開后小球碰到同一位置的相同木塊上。[5]對數(shù)據(jù)進行比較分析時，若木塊被推動的距離不相等，說明彈性勢能的大小與彈簧的材料有關。（3）[6][7]若水平面絕對光滑，木塊就會做勻速直線運動，無法比較木塊移動距離的遠近，達不到探究目的。33．C【詳解】A．排球離開手臂后，沒受到手臂的作用力，那么排球上升過程中，手臂對排球不做功，故A錯誤；B．排球從墻壁彈回的過程中，質量不變，但高度變小，所以重力勢能越來越小，故B錯誤；C．排球撞擊墻壁后，被彈回，是因為受到力的作用，這說明力可以改變物體的運動狀態(tài)，故C正確；D．墊球時，手對球的力和球對手的力是一對相互作用力，大小應相等，故D錯誤。故選C。34．B【詳解】小麗和媽媽乘坐攬車勻速上升時，她們的質量不變，速度不變，動能不變；質量不變，高度增大，重力勢能增大。故選B。35．A【詳解】物體勻速下落由于質量和速度不變，所以動能不變；高度變小，重力勢能變小。而機械能等于動能和勢能的總和，所以機械能減小。故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。36．B【詳解】蘇翊鳴在助滑區(qū)從起點A由靜止開始加速下滑到最低點的過程中，質量不變，高度減小，重力勢能減小，速度增大，動能增大，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。37．C【詳解】兩個小球質量相同，且開始時處于同一高度，因此它們具有的重力勢能相等。由題意可知，兩球下降的高度相等，則兩球的重力勢能減小量相等，即兩球損失的重力勢能相等。不計空氣阻力，當A球擺動到最低點時，它損失的重力勢能全部轉化為動能；B球擺動到最低點時，損失的重力勢能轉化為動能和彈簧的彈性勢能，因此A球的動能大。故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。38．D【詳解】A．物體M由A點運動到B點的過程中，物體M的速度變小，到達B點時，速度為0，物體M的動能減小，故A錯誤；B．物體M由A點運動到B點的過程中，物體M壓縮彈簧，使彈簧的形變程度增大，故彈簧的彈性勢能增大，故B錯誤；C．做功的必要條件：①力作用在物體②物體在力的方向上移動一段距離。物體M離開彈簧后，彈簧沒有作用在物體M上，即彈簧沒有力作用在物體M上，則彈簧沒有對物體M做功，故C錯誤；D．因為水平面光滑無阻力，物體M離開彈簧后向右運動，水平方向上物體M不受力的作用，它的速度不會減小，將一直向右做勻速直線運動下去，故D正確。故選D。39．C【詳解】A.小球從某高度處靜止下落到豎直放置的輕彈簧上并壓縮彈簧．從小球剛接觸到彈簧到將彈簧壓縮最短的過程中，彈簧形變程度逐漸變大，所以小球受到彈力也逐漸變大，故A錯誤；B.由圖象可知，小球速度先變大，后變?。∏蛸|量不變，所以小球動能先變大，后變小，故B錯誤；C.小球從某高度處靜止下落到豎直放置的輕彈簧上并壓縮彈簧．此過程中小球高度越來越低所以小球的重力勢能減少，彈簧形變程度逐漸變大所以彈性勢能增大，故C正確；D.從b到c過程中彈簧的彈性形變變大，小球位置變低，速度變小，機械能減小。小球的機械能轉化為彈簧的彈性勢能，故D錯誤．40．B【詳解】A．當拉力最大時，跳躍者受到的拉力最大，此時拉力大于重力，由圖可知，拉力為F0時，跳躍著位于最低點，所以拉力F0大于重力，故A錯誤；B．由圖像可知，t0時刻拉力最大，跳躍者位置最低，所以重力勢能最小，故B正確；C．t0時刻，跳躍者速度為0，所以動能最小，故C錯誤；D．跳躍者在拉力F的方向上移動了距離，故拉力對跳躍者做了功，故D錯誤。故選B。41．動能變大變大【詳解】[1]動能大小由物體的質量和速度兩個因素決定，質量越大，速度越大，物體的動能就越大，開車上坡，車的質量不變，提高車速，則車的動能會增大。[2][3]因清潔車沿街道勻速行駛，車的速度不變，在清掃垃圾過程中，車的質量增加，所以車的動能將變大；高度不變，重力勢能變大。42．一不變大于【分析】地球表面及附近的一切物體都受到重力的作用；不考慮能量損失，動能和勢能轉化過程中，機械能總量守恒；球到達最高點時，仍有向前運動的速度．【詳解】不考慮空氣阻力，實心球離開手后，手的作用力消失，實心球靠慣性向前飛行，此過程中只受到豎直向下的重力；離開手后的實心球斜向上方運動過程中動能轉化為重力勢能；從最高點向下運動的過程中重力勢能轉化為動能．如果不考慮空氣阻力，球的機械能總量保持不變；球在最高點時，仍有向前的速度，所以動能大于零．43．增大增大【詳解】[1][2]玩具熊加速升空，質量不變，速度和高度都不斷增大，所以它的重力勢能和動能增大。44．運動減小【詳解】[1]灑水車相對于路邊的景觀樹，位置不斷發(fā)生變化，所以是運動的灑水過程中。[2]灑水過程中，灑水車的質量減小，速度不變，故灑水車的動能減小。45．動能彈性重力2330【詳解】（1）[1]助跑的目的是為了在起跳前獲得較大的速度，從而具有較大的動能。（2）[2][3]壓彎的撐桿發(fā)生了彈性形變，所以具有彈性勢能。運動員越過橫桿時，他的位置升高，重力勢能增加，所以是將彈性勢能最終轉化為運動員的重力勢能。（3）[4]人的重力為G=mg=50kg×10N=500N重力做的功為W=Gh=500N×4.66m=2330J她下落過程中重力做功的功率是46．重力勢能木塊被撞擊后移動的距離甲、丙質量相同時，速度越大，動能越大BC【詳解】（1）[1][2]小鋼球在滾下斜面的過程中，質量不變，高度減小，重力勢能減小，速度增大，動能增大，它的重力勢能轉化為動能，其動能大小是通過小木塊移動的距離大小來反映的，用到了轉換法。（2）[3]探究物體的動能與質量的關系，應控制速度相同，質量不同，由于mA<mC，hA=hC因此，分析比較甲、丙兩組實驗可得出物體的動能與質量的關系。[4]分析比較甲和乙兩組實驗可得，物體的質量相同，而下滑的高度不同，甲圖中下滑的高度大，運動到水平面的速度大，推動木塊滑行的距離大，故物體質量相同時，速度越大，動能越大。（3）[5]本實驗動能的大小通過木塊移動距離的大小表現(xiàn)出來的，故實驗中使用的木塊大小不能改變，實驗中小球的動能較大，因此可以改變木板的長度和小球的質量，故應采用AC的建議，B不恰當。（4）[6]如圖丁，用同一小球將同一彈簧壓縮不同程度后靜止釋放，撞擊同一木