安徽省10年2011_2020中考物理试题分项汇编专题13机械能及其守恒定律含解析.docx

Page1

专题13机械能及其守恒定律

1.（2020安徽）一人造地球卫星沿椭圆轨道运行,我们把卫星运行过程中离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点（如图所示）。已知卫星在运行过程中机械能保持不变,那么

A.卫星在远地点的势能最大、动能为零

B.卫星在近地点的动能最大、势能为零

C.卫星从近地点向远地点运动过程中,势能增大,动能减小

D.卫星以近地点向远地点运动过程中,动能增大,势能减小

【答案】C

【解析】

A．人造地球卫星在远地点时,卫星和地球的相对距离最大,速度最小,故人造地球卫星在远地点时势能最大,动能最小但不是零。故A不符合题意；

B．人造地球卫星在近地点时,卫星和地球相对距离最小,速度最大,故人造地球卫星在近地点时动能最大,势能最小但不是零。故B不符合题意；

CD．卫星从近地点到远地点运动过程中,高度增大,速度变小,重力势能增大,动能变小,动能转化为重力势能。故C符合题意,故D不符合题意。

2.（2019安徽）.如图所示,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．压缩弹簧使小球至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,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

【答案】D

【解析】

由题知,O点是弹簧保持原长时小球的位置,则AO段弹簧处于压缩状态,OB段弹簧处于拉伸状态；小球从A运动到O的过程中,弹簧逐渐恢复原状,形变程度变小,弹性势能变小,小球所受弹力方向向右、速度不断增大,动能变大,此过程中弹性势能转化为动能；到达O点时,弹簧恢复原长,弹性势能为零,小球所受弹力为零,此时速度最大,动能最大；小球从O运动到B的过程中,弹簧被拉长,形变程度变大,弹性势能变大,此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小,动能变小,此过程中动能转化为弹性势能；则小球从A位置运动到B位置的过程中：

A、小球的动能先增加后减少,故A错误；

B、弹簧的弹性势能先减少后增大,故B错误；

C、小球运动到O点时的动能（最大）与此时弹簧的弹性势能（为零）不相等,故C错误；

D、水平台面光滑,且AO=OB,说明没有机械能转化为内能,小球和弹簧组成的整体机械能守恒,所以在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变,故D正确．

3.(2018安徽）图为探究物体（钢球）动能大小跟哪些因素有关的实验装置。

（1）实验原理：

①钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动,到达斜面底端时的速度只与钢球起点位置的高度有关。起点位置越高,该速度越______________。

②钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动,在水平木板上撞击木块,木块运动的距离越长,运动钢球所具有的动能越___________。

（2）实验现象:

①同一钢球从斜面上不同高度处由停止向下运动。在水平木板上撞击木块,钢球开始向下运动的起点位置越_____________。木块运动的距离越长。

②同一高度由静止向下运动,在水平木板上撞击木块,钢球的质量越_______,木块运动的距离越长。

【答案】(1).大(2).大(3).高(4).大

【解析】分析：（1）①整个过程中重力势能转化为动能,机械能守恒。动能与速度和质量有关,质量不变时,当动能越大,速度就越大；

②物体做功的过程就是能的转化过程,物体对外做功越多,所具有的能量越大；

（2）影响动能大小的因素有质量和速度,质量越大,速度越大,物体所具有的动能越大。

解答：（1）①钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动,重力势能转化为动能,起点位置越高,重力势能越大,到达斜面底端时的动能越大,速度越大；

②实验中是通过钢球撞击木块移动的距离来观察钢球动能大小的,利用了转换法；被撞木块的运动距离越长,说明钢球对被撞物体所做的功就越多,钢球原来所具有的动能就越大；

（2）①质量一定的钢球开始向下运动的起点位置越高,到达水平面时的速度越大,因此动能越大,对木块做功越多,木块移动的距离越长；

②不同质量的钢球从同一高度由静止向下运动,到达水平面时的速度一定,质量越大,所具有的动能越大,对木块做功越多,木块移动的距离越长。

故答案为：(1).大(2).大(3).高(4).大

【点睛】决定动能大小的因素有两个：物体的质量和物体的运动速度。因此研究物体动能大小与这两个因素的关系时要用到控制变量法,物体动能的多少可以通过木块被推出去的距离来体现。

4.（2017安徽）已知物体的重力势能表达式为EP=mgh,动能表达式为EK=mv2；其中m为物体的