【培优练习】《合理利用机械能》（物理沪科八年级全一册）.docx

合理利用机械能培优练习 1某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（蹦极过程视为在竖直方向的运动）。下列判断错误的是（）A运动员在B点的动能大于在C点动能B从B点到C点绳的弹性势能增大C运动员重力大小大于F0Dt0时刻运动员动能为02（多选题）如图所示，将一木块放在弹簧上，用手压木块，弹簧被压缩。松开手，木块竖直向上飞起直到最高点。下列说法正确的是（）A手压木块时，手对木块的压力与木块对手的支持力是相互作用力B弹簧恢复原状过程中，弹性势能不变C木块在没有离开弹簧前，所受弹力方向竖直向下D木块到达最高点时，只受到重力作用3小鹭想探究弹性势能的大小与哪些因素有关。她利用一段弹簧、光滑轨道、物块A和B等器材进行实验。如图所示，用物块将弹簧压缩到一定程度后释放，物块沿轨道向左滑行，最高可冲到光滑斜面虚框处。（1）实验时可通过观察同一滑块 来判断弹性势能的大小。（2）比较如图（a）、（b）两个实验可以初步得出的结论是：弹簧发生的 ，具有的弹性势能就越大。（3）若物块冲上斜面的最大高度ha=hchb，弹性形变的大小lalb=lc，则物块达到最高处所具有的重力势能Ea、Eb、Ec的大小关系是 。4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m1m2=m3，实验的情景如图所示。（1）通过观察小球陷入细沙的深度来反映重力势能的大小，应用的物理方法是 （选填“转换法“或“类比法”）。（2）分析甲、乙两种情况可知，重力势能的大小与物体的 有关。（3）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。（4）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123456h/米2.454.97.359.812.2514.7t2/秒20.51.01.52.02.53.05在探究“物体动能的大小与哪些因素有关“的实验中，让质量不同的钢球从斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离，如图甲所示。（1）从同一高度由静止释放钢球，是为了让钢球到达水平面时 （选填“质量”速度”或“动能）相同，该实验的目的是研究铁球的动能大小与 的关系。（2）该实验是通过观察 大小，来说明铁球对木块做功的多少。（3）有同学将实验装置改成如图乙所示，用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究铁球的动能大小与质量的关系。这个实验方案是 （选填“正确”或“错误”）的，因为压缩程度相同时，小球获得的动能 ，木块移动的距离 。答案和解析1【解答】解：由题知，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点；A、运动员从B点到C点过程中，由于弹力大于重力，所以人的运动速度减小，动能减小，因此运动员在B点的动能大于在C点动能，故A正确；B、从B点到C点过程中，绳子的长度越来越长，形变程度越来越大，则绳的弹性势能越来越大，故B正确；C、由图乙可知，最后绳的弹力几乎不变，说明此时运动员已经静止下来，此时弹力与重力平衡，由图象可知，运动员的重力小于F0，故C错误；D、由图乙可知，t0时刻弹力最大，则绳子的弹性形变是最大的，所以运动员应达到了最低点，此时速度为零，动能最小为零，故D正确。故选：C。2【解答】解：A、手压木块时，手对木块的压力与木块对手的支持力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，分别作用在木块和手上，是相互作用的力，故A正确；B、弹簧恢复原状过程中，弹性形变的程度变小，弹性势能减小，故B错误；C、木块在没有离开弹簧前，弹簧被压缩，所以木块受弹力方向竖直向上，故C错误；D、木块上升到最高点时，受到重力作用，不受其它力的作用，故D正确。故选：AD。3【解答】解：（1）实验时可通过观察同一滑块冲上斜面的高度来判断弹性势能的大小；（2）比较（a）与（b）两个实验可知，弹簧的形变量lalb，物块冲上斜面的高度hahb，同一滑块冲上斜面的高度越大，弹簧的弹性势能越大，由此可见：弹簧的弹性形变越大，具有的弹性势能就越大；（3）弹簧的形变量越大，弹簧的弹性势能越大，最终物块在最高处时所具有的重力势能越大，因为lalb=lc，因此EaEb=Ec；故答案为：（1）滑行上斜面的高度；（2）弹性形变量越大；（3）EaEb=Ec。4【解答】解：（1）由题意知，实验中通过观察小球陷入细沙的深度来间接判断物体重力势能大小的，运用了转换法；（2）由题知m1m2，即图甲和图乙中物体的质量不同，但从同一高度落下，且乙图中小球进入细砂中的深度更深，因此可知重力势能与物体的质量有关；（3）当小球陷入沙中，与沙子摩擦，最终静止，将机械能转化为内能；（4）根据表中实验数据可知，小球下落高度与所需时间之间的关系为：h=4.9t2。故答案为：（1）转换法；（2）质量；（3）内；（4）h=4.9t2。5【解答】解：（1）根据实验的要求可知，从同一高度由静止释放的目的是控制到达水平面速度相同，该实验的目的是研究铁球的动能大小与质量的关系；（2）实验中，是通过观察木块移动的距离的大小，来说明铁球对木块做功的多少，从而判断出铁球具有的动能的大小，这是转换法的运用；（3）观察图乙的装置可知，若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木