動能和勢能 【知識梳理+思維導圖+典例引路+拓展提升】中考物理 核心考點高分突破精講精練

動能和勢能■知識點一：動能1.什么是動能：物體由于運動而具有的能。2.影響動能的因素物體動能的大小與兩個因素有關(guān)：一是物體的質(zhì)量，二是物體運動的速度大小。當物體的質(zhì)量一定時，物體運動的速度越大其動能越大，物體的速度越小其動能越??；具有相同運動速度的物體，質(zhì)量越大動能越大，質(zhì)量越小動能越小。3.動能是“由于運動”而產(chǎn)生的，一定不要把它理解成“運動的物體具有的能量叫動能”，不運動的物體也具有能量，但不具有動能。例如在空中飛行的飛機，不但有動能而且還具有其它形式的能量?！疚Ⅻc撥】探究影響動能大小的因素【實驗目的】探究課題：探究動能大小與什么因素有關(guān)【實驗裝置】【實驗方法】控制變量法，轉(zhuǎn)換法?！緦嶒炘怼坎煜萝囋谀景迳弦苿拥木嚯x，如木塊移動的越遠，表示木塊做的功越多，說明小車具有很大的動能?！緦嶒灢襟E】1.按照圖將木板的一端墊高，組成一個斜面；2.讓同一小球在斜面的不同高度滾下，推動木塊在木板上前進，觀察木塊在木板上移動的距離；3.讓不同質(zhì)量的小球從斜面的同一高度滾下，觀察木板在木板上移動的距離（如圖乙）；【實驗結(jié)論】1、質(zhì)量相同的物體，運動速度越大，動能越大；2、運動速度相同的物體，質(zhì)量越大，動能越大。【考查方向】1.斜面的作用：使物體具有速度并改變物體速度的大??；2.實驗研究對象：小球，實驗方法：控制變量法；轉(zhuǎn)換法；3.使質(zhì)量不同的小球從同一高度靜止釋放的目的：使小球到達水平面時的初速度相同；4.如何判斷動能大?。和ㄟ^觀察木塊被推動的距離多少；5.通過比較實驗甲，得到的結(jié)論：當物體的質(zhì)量相同時，物體的速度越大，動能越大；6.通過比較實驗乙，得到的結(jié)論：當物體的速度相同時，物體的質(zhì)量越大，動能越大?！鲋R點二：勢能1.重力勢能：物體由于被舉高而具有的能量，叫做重力勢能。（1）重力勢能的大小與質(zhì)量和高度有關(guān)。物體的質(zhì)量越大，被舉得越高，則它的重力勢能越大。（2）重力勢能是“被舉高”這個原因而產(chǎn)生的，一定不要把它理解成“被舉高的物體具有的能量叫重力勢能”，被舉高的物體具有重力勢能，同時也具有其他形式能量。例如在空中飛行的飛機，不但有重力勢能而且還具有其它形式的能量。2.彈性勢能：物體由于發(fā)生彈性形變，而具有的能叫做彈性勢能。撐桿跳高時彎曲的桿、拉開的弓箭都具有彈性勢能。彈性勢能的大小與彈性形變的程度有關(guān)；形變程度越大，其彈性勢能越大。一、考點導圖二、真題再現(xiàn)考向一：動能的概念及應用1．（2021·江蘇泰州市·中考真題）2021年5月29日，搭載著天舟二號貨運飛船的長征七號遙三運載火箭，在我國文昌航天發(fā)射場成功升空，在火箭發(fā)射升空過程中，火箭的動能將_______（選填“變大”、“變小”或“不變”）；若以地面為參照物，該火箭是________的?！敬鸢浮孔兇?；運動?！窘馕觥縖1]火箭發(fā)射升空的過程中，加速向上運動，速度變大，所以動能增大。[2]若以地面為參照物，該火箭位置改變，是運動的。2．（2021·黑龍江中考真題）在高速公路上快速行駛的汽車，遇到緊急情況剎車后不能立即停下來，是因為汽車具有______；交通規(guī)則要求汽車不能超速行駛，是因為汽車質(zhì)量一定時，其行駛速度越大，______（選填“動能”或“勢能”）越大，發(fā)生交通事故時，造成的傷害越嚴重?！敬鸢浮繎T性；動能。【解析】[1]在高速公路上快速行駛的汽車，遇到緊急情況剎車后不能立即停下來，是因為汽車具有保持原來運動狀態(tài)的性質(zhì)，即慣性，一切物體都有慣性。[2]動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，質(zhì)量、速度越大，動能越大；汽車質(zhì)量一定時，其行駛速度越大，動能越大，發(fā)生交通事故時，造成的傷害越嚴重，因此交通規(guī)則要求汽車不能超速行駛?？枷蚨禾骄坑绊憚幽艽笮〉囊蛩?．（2021·湖北湖北·中考真題）如圖所示是“探究物體動能的大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗裝置。（1）實驗中，讓同一個鋼球從斜面上的不同高度由靜止自由滾下，是為了探究鋼球動能的大小與______的關(guān)系；（2）本實驗是通過比較木塊被撞擊后______來比較鋼球動能大小；（3）小明猜想，如果水平面是光滑的，木塊被撞擊后將會______。【答案】速度；移動距離；做勻速直線運動?！窘馕觥浚?）[1]實驗中，讓同一個鋼球從斜面上的不同高度由靜止自由滾下，保證鋼球的質(zhì)量相等，鋼球從斜面上的不同高度由靜止自由滾下，改變的是鋼球到達水平面的速度，故這一操作步驟為了探究鋼球動能的大小與速度的關(guān)系。（2）[2]本實驗利用轉(zhuǎn)換的方法，通過比較木塊被撞擊后移動距離來比較鋼球動能大小，木塊被撞擊后移動距離越遠，表明鋼球具有的動能越大。（3）[3]根據(jù)牛頓第一定律，物體不受力時，將保持原來的運動狀態(tài)不變，如果水平面是光滑的，木塊被撞擊后將會做勻速直線運動。2．（2021·內(nèi)蒙古赤峰·中考真題）學完動能知識后，小亦同學用如圖所示裝置模擬汽車超速帶來的安全隱患，甲、乙兩圖中的小車、斜面、木板、木塊均完全相同。（1）實驗中，通過比較小車推動木塊距離的遠近來判斷小車動能的大小，這種研究方法叫______法。（2）由圖中實驗現(xiàn)象得到的結(jié)論是______?！敬鸢浮哭D(zhuǎn)換；在質(zhì)量一定時，物體的速度越大，動能越大，安全隱患越大?！窘馕觥縖1]研究物體的動能大小與哪些因素有關(guān)，動能大小不易直接體現(xiàn)，所以通過小車對木塊做功的多少來體現(xiàn)小車的動能大小，即通過比較小車推動木塊距離的遠近來判斷小車動能的大小，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法。[2]兩小車質(zhì)量相同，乙圖中小車由靜止下滑的高度較大，運動到水平面時的速度也較大，乙圖中小車推動木塊通過的距離較遠，所以乙圖中小車的動能也較大，故由圖中實驗現(xiàn)象得到的結(jié)論是：在質(zhì)量一定時，物體的速度越大，動能越大，安全隱患越大?？枷蛉簞菽艿母拍罴皯?．（2021·貴州黔東南·中考真題）如圖所示為課本中的插圖，圖中工人用叉車將貨物從一個地方搬運到另一個地方或把貨物從地面提升到某一高度。請你結(jié)合叉車的部位和工作情景找出兩個與物理知識相關(guān)的問題，并做出簡要的回答，不得與示例重復。示例：問題：為什么叉車能把貨物提起？回答：力可以改變物體的運動狀態(tài)。（1）問題：______；回答：______。（2）問題：______；回答：______。【答案】叉車把貨物從地面提升到某一高度，叉車對貨物做功了嗎；做功了，有力作用在物體上，在力的方向上且移動了距離；貨物的重力勢能增加了嗎；增加了，因為質(zhì)量不變，高度增加，貨物的重力勢能增加。【解析】（1）[1][2]對物體做功的兩個必要因素一是作用在物體上的力，二是在力的方向上移動距離。工人用叉車把貨物從地面提升到某一高度，物體受到力的作用，物體也移動了距離，所以提出的問題是：叉車把貨物從地面提升到某一高度，叉車對貨物做功了嗎？回答：做功了，有力作用在物體上，在力的方向上且移動了距離。（2）[3][4]重力勢能的大小與質(zhì)量和高度有關(guān)。把貨物從地面提升到某一高度，所以提出的問題:貨物的重力勢能增加了嗎？回答：增加了，因為質(zhì)量不變，高度增加，貨物的重力勢能增加。2．（2021·四川攀枝花·中考真題）如圖所示為游樂園過山車的軌道示意圖，過山車從高處加速滑下的過程中，軌道對車的支持力______