一、选择题
1. 下列哪种情况属于物体的机械运动?
A. 水分子在空气中扩散
B. 电灯发光
C. 月亮绕地球转动
D. 冰块融化
答案:C
解析:机械运动是指物体位置的变化,月亮绕地球转动是典型的机械运动。
2. 关于动能和势能,下列说法正确的是?
A. 静止的物体没有能量
B. 速度越快,动能越大
C. 物体越高,动能越大
D. 动能和势能不能相互转化
答案:B
解析:动能与速度平方成正比,速度越快,动能越大;而势能则与高度有关。
3. 一个质量为2kg的物体以10m/s的速度水平运动,它的动能是多少?
A. 50J
B. 100J
C. 200J
D. 500J
答案:B
解析:动能公式为 $ E_k = \frac{1}{2}mv^2 $,代入得 $ \frac{1}{2} \times 2 \times 10^2 = 100J $。
二、填空题
1. 能量的单位是__________。
答案:焦耳(J)
2. 一个物体如果被举高,它具有__________能。
答案:重力势
3. 一个物体在运动过程中,若速度不变,则其动能__________。
答案:不变
三、简答题
1. 什么是能量守恒定律?
答:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移过程中,能量的总量保持不变。
2. 举例说明动能和势能的相互转化。
答:例如,一个滚下斜坡的小球,随着高度降低,重力势能减少,同时速度增加,动能增大,体现了势能向动能的转化。
四、应用题
1. 一个质量为5kg的物体从高处自由下落,落地时速度为10m/s,求它下落过程中的重力势能变化。
解:根据动能定理,重力势能减少量等于动能增加量。动能为 $ \frac{1}{2} \times 5 \times 10^2 = 250J $,所以重力势能减少了250J。
2. 一辆汽车以20m/s的速度行驶,质量为1000kg,求它的动能。
解:动能 $ E_k = \frac{1}{2}mv^2 = \frac{1}{2} \times 1000 \times 20^2 = 200000J $。