势能的影响因素 知识点题库

自行车匀速下坡时,骑行者的机械能将(选填“增大”、“减小”或“不变”);在通过很长的下坡路段时,有经验的骑行者在下坡一段距离后会停车休息,因为长时间刹车会使刹车片的能(填能量形式)明显增大,容易损坏刹车片。

在学习势能知识时,小红将一张硬纸片对折,在开口一边剪两刀,然后,将一根橡皮筋套在开口边,做成了一个特殊的卡片.

  1. (1) 小明将图中的卡片反过来,用手把它压平在桌面上,使橡皮筋伸长.迅速松开手,观察到的现象是,这个现象说明:发生弹性形变的橡皮筋能对卡片,因此它具有弹性势能.
  2. (2) 接下来小红不将卡片压平,迅速松手后观察实验现象.小红这样做的目的是为了研究橡皮筋的弹性势能与的关系.小红根据实验现象可以得出的结论是:在一定限度内,
  3. (3) 在以下几个利用弹簧的器具中,其中利用弹簧的弹性势能来工作的是       
    A . 测电笔 B . 夹子 C . 自动弹簧门 D . 摩托车减振弹簧.
高空抛物现象曾被称为“悬在城市上空的痛”,这是一种不文明的行为,会带来很大的社会危害,这是因为处在高处的物体具有较大的(   )
A . 动能 B . 重力势能 C . 弹性势能 D . 以上都不是
如图所示,用装有细沙的容器、桌面粘有橡皮泥的三条腿小桌和质量不同的木块做“探究重力势能大小与哪些因素有关”的实验。

  1. (1) 该实验是通过观察比较来间接判断物体重力势能大小的。
  2. (2) 实验中采用质量不同的木块,是为了探究物体重力势能大小与物体的关系,操作时应该让木块从(选填“相同”或“不同”)的高度自由下落。
  3. (3) 若要探究物体重力势能大小与物体高度的关系,让质量相同的的木块从自由下落砸到小桌表面上,观察小桌腿陷入细沙中的深度。
小科看到运动员拉弓射箭时,弓拉得越弯,箭射得越远。小科猜想:弹性势能的大小可能与物体的弹性形变大小有关。

  1. (1) 为验证其猜想是否正确,他进行了如图所示的多次实验。每一次都将小球置于同一弹簧的右端,使各次弹簧压缩的长度。松开后小球弹开钻入同一位置的相同纸盒。并留在其中,分析比较纸盒,从而比较同一弹簧在不同弹性形变时弹性势能的大小,
  2. (2) 小科根据小球和纸盒最终要停下来的实验现象,认为小球和纸盒所具有的能量最终都彻底消失了。你认为小科的观点是的(填“正确”或“不正确”),理由是
小勇同学想探究“重力势能与哪些因素有关”,他用质量不同的两个实心小铁球和装满松软细沙子的木箱进行了如图实验,调节铁夹的高度,让小铁球从铁夹处静止下落,实验结果记录如下:

  1. (1) 小勇通过观察来判断小铁球重力势能大小;
  2. (2) 根据表中数据,可以得出的结论是(写出一条);
  3. (3) 同桌的小丽认为细沙下陷的深度还受到铁球体积的影响,她的改进方法是
学利用一个弹珠、三根材料和厚度相同、长宽不同的橡皮条,探究“橡皮条的弹性势能与长度、宽度的关系.”他依次将橡皮条固定在弹弓上,如图所示,在弹性范围内,拉伸相同的伸长量,将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去,测得弹射的水平距离,数据如下表:

次数

橡皮条

橡皮条宽/cm

橡皮条长/cm

弹射的水平距离/m

1

0.5

20

10.5

2

0.5

30

8.3

3

1.0

20

15.2

请回答以下问题:

  1. (1) 实验中,是通过比较来间接反映橡皮条的弹性势能大小.
  2. (2) 比较第1次和第2次实验可知,拉伸相同的伸长量,橡皮条的弹性势能与橡皮条的有关.
  3. (3) 用同种材料同厚度的橡皮条,拉伸相同的伸长量,弹性势能最大的橡皮条是________.
    A . 窄面长的 B . 宽面长的 C . 窄面短的 D . 宽面短的
如图所示:用细绳把摆锤悬挂起来,将摆锤拉到某一高度后释放(图甲),用频闪照相技术拍出相同时间内摆锤运动的情景(图乙)。下列两种证据分别说明摆锤在摆过中点时重力势能最小,请你补充其中的科学原理:

  1. (1) 照片显示:中点时摆锤的高度最低,所以重力势能最小。因为当相等时,物体的重力势能大小只与物体所处的高度有关。
  2. (2) 照片显示:中点时摆锤相同时间内运动的距离最大,所以重力势能最小。试用机械能转化及守恒等知识解释其原理:
李明在运动场上看到了一些场景,他运用学过的科学知识进行分析,下列分析正确的是(    )
A . 王浩同学踢出去的足球在草地上滚动时慢慢停下来,是因为足球没有受到力的作用 B . 张红同学百米冲线后没有立即停下来,是因为受到惯性力的作用 C . 张彦同学在做引体向上,当他在单杠上静止不动时,他对单杠的拉力和他的重力是一对平衡力 D . 李宁同学正在跳高,当他腾跃到最高点时,重力势能最大
小南拿如图甲所示的装有弹簧的笔玩弹笔游戏,结果发现不同的笔弹得高低不一样,他认为:笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关,那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢?

猜想①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关;

猜想②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。

  1. (1) 在上面的实验中,他们将用到两种物理思想方法。
  2. (2) 为了验证猜想①,在操作时除了控制小球、木块、水平面等相同外,还需要控制相同。
  3. (3) 实验中可以用表示“弹性势能的大小”。
  4. (4) 在完成实验后,小南又用不同质量的小球(m1>m2)在同一水平面上分别压缩同一根弹簧至相同位置后释放撞击同一木块,得到木块移动的距离分别为S1和S2,忽略小球自身摩擦对实验的影响,则S1S2(填“大于”、“等于”或“小于”)。
下列关于物体势能的说法,正确的是(   )。
A . 把压缩的弹簧放松,它的长度增加,势能也增加 B . 同一根橡皮筋拉得越长,它的势能也越大 C . 树上的两个苹果,位置高的一定比位置低的势能大 D . 正在下落的两个铅球,5千克的铅球一定比4千克的铅球势能大
为了解火箭升空过程中的相关运动状况,兴趣小组制作了一模型火箭,重为 8 牛(不包含燃料),发射后获取模型火箭的飞行高度与时间的关系,如图所示:

  1. (1) 模型火箭燃料耗尽后仍能向上飞行一段距离,这是因为模型火箭具有
  2. (2) 图中标注的 A,B,C 三个位置中,模型火箭的重力势能最小的是
  3. (3) 模型火箭从最高点 B 下落到地面,重力做功的功率瓦。
同学们所用的笔,有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧(如图所示)。小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏。结果发现小军的笔弹得高一些,小文分析:笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关,那么弹    簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢?小文猜想:

①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关;

②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。

  1. (1) 小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧 A 和 B、一个小钢球、一个轻木块,在同一水平面上进行了如下图所示的实验,此实验是为了验证猜想,实验中弹性势能的大小是通过来体现的。

  2. (2) 小文设计了一个实验方案来验证另一个猜想: 步骤:

    a.将小球置于弹簧A右端,使弹簧压缩2cm,放手后小球弹出,与木块相碰,木块推动的距离为s1

    b.将同一个弹簧压缩的程度稍大一些,把小球置于弹簧 A 右端,观察小球撞击木块后木块移动的距离s2。比较s1、s2得出结论:若s1s2)(选填:>或<)说明

某物理实验小组在探究“影响重力势能大小的因索”时,提出了如下猜想:

猜想一:重力势能的大小可能与物体的质量有关

猜想二:重力势能的大小可能与物体所在的高度有关

猜想三:重力势能的大小可能与物体的运动路径有关。

为了验证猜想,他们准备了如下实验器材:

花泥(易产生塑性形变)若干块,刻度尺一把,体积相同、质量为m的小球3个和质量为2m的小球一个。所用实验装置如图所示(小球在光滑管道中运动的能量损失不计)。实验中均让小球从图中高度自由下落,待小球静止后,分别用刻度尺测出小球陷入花泥的深度。请你根据图中实验情景完成下列内容。

  1. (1) 本实验是通过观察来判断重力势能大小的。
  2. (2) 比较A、B两球,由此可得出结论:
  3. (3) 比较C、D两球,可得出:物体的重力势能与物体运动的路径(选填“有关”或“无关”)。
  4. (4) 小球下落陷入花泥前,将重力势能转化为能。
为了解火箭升空过程中的相关运动情况,兴趣小组制作了一个模型火箭,发射后获取模型火箭的飞行高度与时间的关系,如图所示,以下说法错误的是(   )

A . 模型火箭燃料耗尽后仍能向上飞行一段距离,这是因为模型具有惯性 B . 图中标注的A,B,C三个位置中,模型火箭的重力势能最小的是C点 C . 2—6秒模型火箭克服重力做功的功率大于6—16秒重力做功的功率 D . 火箭上升的过程中,动能转化为重力势能,机械能总和也在减小
如图甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上,压力传感器是电阻阻值随受到压力的增大而减小的变阻器(压力不超过最大值),压力传感器、电流表、定值电阻和电

源组成一电路。压力传感器不受力时电流表示数是l0。t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复。整个过程中,不计能量损失,电流表示数I随时间t变化的图像如图乙所示,则(    )

A . t1时刻,小球动能最小 B . t2时刻,弹簧的弹性势能最小. C . t2~t3 这段时间内,弹簧的弹性势能先增加后减少 D . t2~t3这段时间内,小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能
物体G和弹簧相连固定于墙壁上,开始时弹簧没有形变,物体处于位置B处,用力将其拉至C处,松手后,由C到B时,弹簧的势能(填“不变”、“增大”或“减少”).物体在A、C间往复运动,如图所示,如果物体G与地面都是光滑的,则物体G由C到A过程中,物体G的动能最大的点在(B点、AB之间或BC之间).如果物体G与地面存在一定的摩擦力,则物体G由C到A过程中物体G的动能最大的点在(B点、AB之间或BC之间)。

为探究影响重力势能的大小的因素,小金利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图甲所示的实验。

  1. (1) 要探究重力势能的大小与高度的关系,应选择哪两个图进行比较?
  2. (2) 小金在探究中“重力势能大小”用体现。
  3. (3) 图a中的重物被手释放由静止下落到接触小方桌的过程中,下落高度与时间的关系如图乙所示。在如图丙所示的四个选项中,描述重力对重物做功大小与下落时间关系最接近正确的是
小夏同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发,并产生了如下猜想。

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)。  

实验数据如下表:

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,采用的研究问题的方法是。(写出一种方法即可)
  2. (2) 本实验中,铅球的重力势能大小是通过来反映的。
  3. (3) 为验证猜想二,应比较(填实验序号),得到的结论:当质量相同时,
  4. (4) 比较③④,得到的结论:
在水平地面上铺一张纸,将皮球表面涂黑,使完全相同的皮球分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B,留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了,使皮球具有弹性势能。分析图中两个圆般大小,还能知道,球从较高处下落形成的圆斑是图中的(“A”或“B”)。

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