【培優(yōu)練習(xí)】《合理利用機(jī)械能》（物理滬科八年級(jí)全一冊(cè)）.docx

合理利用機(jī)械能培優(yōu)練習(xí) 1某運(yùn)動(dòng)員做蹦極運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示，從高處O點(diǎn)開始下落，A點(diǎn)是彈性繩的自由長(zhǎng)度，在B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員所受彈力恰好等于重力，C點(diǎn)是第一次下落到達(dá)的最低點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)員所受彈性繩彈力F的大小隨時(shí)間t變化的情況如圖乙所示（蹦極過(guò)程視為在豎直方向的運(yùn)動(dòng)）。下列判斷錯(cuò)誤的是（）A運(yùn)動(dòng)員在B點(diǎn)的動(dòng)能大于在C點(diǎn)動(dòng)能B從B點(diǎn)到C點(diǎn)繩的彈性勢(shì)能增大C運(yùn)動(dòng)員重力大小大于F0Dt0時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員動(dòng)能為02（多選題）如圖所示，將一木塊放在彈簧上，用手壓木塊，彈簧被壓縮。松開手，木塊豎直向上飛起直到最高點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（）A手壓木塊時(shí)，手對(duì)木塊的壓力與木塊對(duì)手的支持力是相互作用力B彈簧恢復(fù)原狀過(guò)程中，彈性勢(shì)能不變C木塊在沒有離開彈簧前，所受彈力方向豎直向下D木塊到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，只受到重力作用3小鷺想探究彈性勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)。她利用一段彈簧、光滑軌道、物塊A和B等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。如圖所示，用物塊將彈簧壓縮到一定程度后釋放，物塊沿軌道向左滑行，最高可沖到光滑斜面虛框處。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)可通過(guò)觀察同一滑塊 來(lái)判斷彈性勢(shì)能的大小。（2）比較如圖（a）、（b）兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可以初步得出的結(jié)論是：彈簧發(fā)生的 ，具有的彈性勢(shì)能就越大。（3）若物塊沖上斜面的最大高度ha=hchb，彈性形變的大小lalb=lc，則物塊達(dá)到最高處所具有的重力勢(shì)能Ea、Eb、Ec的大小關(guān)系是 。4某學(xué)校“牛頓小組”的同學(xué)在探究重力勢(shì)能的實(shí)驗(yàn)中用到三個(gè)體積相同的小球，它們的質(zhì)量關(guān)系為m1m2=m3，實(shí)驗(yàn)的情景如圖所示。（1）通過(guò)觀察小球陷入細(xì)沙的深度來(lái)反映重力勢(shì)能的大小，應(yīng)用的物理方法是 （選填“轉(zhuǎn)換法“或“類比法”）。（2）分析甲、乙兩種情況可知，重力勢(shì)能的大小與物體的 有關(guān)。（3）小鐵球m3落入細(xì)沙后，速度不斷減小直至靜止，它的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為 能。（4）同學(xué)們還發(fā)現(xiàn)小球離地面越高，下落到地面所用的時(shí)間越長(zhǎng)，他們測(cè)出了小球自由下落高度h和下落時(shí)間的平方t2的數(shù)據(jù)如下表，分析數(shù)據(jù)，寫出h與t2的關(guān)系式為 。實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456h/米2.454.97.359.812.2514.7t2/秒20.51.01.52.02.53.05在探究“物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)“的實(shí)驗(yàn)中，讓質(zhì)量不同的鋼球從斜面的同一高度由靜止釋放，撞擊同一木塊，能將木塊撞出一段距離，如圖甲所示。（1）從同一高度由靜止釋放鋼球，是為了讓鋼球到達(dá)水平面時(shí) （選填“質(zhì)量”速度”或“動(dòng)能）相同，該實(shí)驗(yàn)的目的是研究鐵球的動(dòng)能大小與 的關(guān)系。（2）該實(shí)驗(yàn)是通過(guò)觀察 大小，來(lái)說(shuō)明鐵球?qū)δ緣K做功的多少。（3）有同學(xué)將實(shí)驗(yàn)裝置改成如圖乙所示，用質(zhì)量不同的鐵球?qū)⑼粡椈蓧嚎s相同程度后由靜止釋放，撞擊同一木塊，探究鐵球的動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系。這個(gè)實(shí)驗(yàn)方案是 （選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的，因?yàn)閴嚎s程度相同時(shí)，小球獲得的動(dòng)能 ，木塊移動(dòng)的距離 。答案和解析1【解答】解：由題知，在B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員所受彈力恰好等于重力，C點(diǎn)是第一次下落到達(dá)的最低點(diǎn)；A、運(yùn)動(dòng)員從B點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程中，由于彈力大于重力，所以人的運(yùn)動(dòng)速度減小，動(dòng)能減小，因此運(yùn)動(dòng)員在B點(diǎn)的動(dòng)能大于在C點(diǎn)動(dòng)能，故A正確；B、從B點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程中，繩子的長(zhǎng)度越來(lái)越長(zhǎng)，形變程度越來(lái)越大，則繩的彈性勢(shì)能越來(lái)越大，故B正確；C、由圖乙可知，最后繩的彈力幾乎不變，說(shuō)明此時(shí)運(yùn)動(dòng)員已經(jīng)靜止下來(lái)，此時(shí)彈力與重力平衡，由圖象可知，運(yùn)動(dòng)員的重力小于F0，故C錯(cuò)誤；D、由圖乙可知，t0時(shí)刻彈力最大，則繩子的彈性形變是最大的，所以運(yùn)動(dòng)員應(yīng)達(dá)到了最低點(diǎn)，此時(shí)速度為零，動(dòng)能最小為零，故D正確。故選：C。2【解答】解：A、手壓木塊時(shí)，手對(duì)木塊的壓力與木塊對(duì)手的支持力大小相等，方向相反，作用在同一直線上，分別作用在木塊和手上，是相互作用的力，故A正確；B、彈簧恢復(fù)原狀過(guò)程中，彈性形變的程度變小，彈性勢(shì)能減小，故B錯(cuò)誤；C、木塊在沒有離開彈簧前，彈簧被壓縮，所以木塊受彈力方向豎直向上，故C錯(cuò)誤；D、木塊上升到最高點(diǎn)時(shí)，受到重力作用，不受其它力的作用，故D正確。故選：AD。3【解答】解：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)可通過(guò)觀察同一滑塊沖上斜面的高度來(lái)判斷彈性勢(shì)能的大?。唬?）比較（a）與（b）兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可知，彈簧的形變量lalb，物塊沖上斜面的高度hahb，同一滑塊沖上斜面的高度越大，彈簧的彈性勢(shì)能越大，由此可見：彈簧的彈性形變?cè)酱?，具有的彈性?shì)能就越大；（3）彈簧的形變量越大，彈簧的彈性勢(shì)能越大，最終物塊在最高處時(shí)所具有的重力勢(shì)能越大，因?yàn)閘alb=lc，因此EaEb=Ec；故答案為：（1）滑行上斜面的高度；（2）彈性形變量越大；（3）EaEb=Ec。4【解答】解：（1）由題意知，實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察小球陷入細(xì)沙的深度來(lái)間接判斷物體重力勢(shì)能大小的，運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法；（2）由題知m1m2，即圖甲和圖乙中物體的質(zhì)量不同，但從同一高度落下，且乙圖中小球進(jìn)入細(xì)砂中的深度更深，因此可知重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量有關(guān)；（3）當(dāng)小球陷入沙中，與沙子摩擦，最終靜止，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；（4）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，小球下落高度與所需時(shí)間之間的關(guān)系為：h=4.9t2。故答案為：（1）轉(zhuǎn)換法；（2）質(zhì)量；（3）內(nèi)；（4）h=4.9t2。5【解答】解：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求可知，從同一高度由靜止釋放的目的是控制到達(dá)水平面速度相同，該實(shí)驗(yàn)的目的是研究鐵球的動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系；（2）實(shí)驗(yàn)中，是通過(guò)觀察木塊移動(dòng)的距離的大小，來(lái)說(shuō)明鐵球?qū)δ緣K做功的多少，從而判斷出鐵球具有的動(dòng)能的大小，這是轉(zhuǎn)換法的運(yùn)用；（3）觀察圖乙的裝置可知，若用質(zhì)量不同的鐵球?qū)⑼粡椈蓧嚎s相同程度后靜止釋放，撞擊同一木