八年級物理下冊第十一章第4節(jié)機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化課件新新人教369

歡迎進(jìn)入學(xué)習(xí)課堂第十一章功和機(jī)械能知識點(diǎn)一

機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化1.機(jī)械能:動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。說明

(1)動能和勢能都屬于機(jī)械能,一個物體可以有動能,也可以有勢能,

還可以同時(shí)具有動能和勢能;(2)物體具有的機(jī)械能的大小等于物體具有的動能和勢能之和,即機(jī)械能=

動能+勢能。2.轉(zhuǎn)化:在一定條件下,動能和勢能是可以相互轉(zhuǎn)化的。3.機(jī)械能守恒如果只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化,盡管動能、勢能的大小會變化,但兩者的總

和不變,或者說,機(jī)械能是守恒的。說明機(jī)械能守恒是有條件的,只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化時(shí),機(jī)械能才是守

恒的。例1

(2019江蘇鹽城建湖二模)在下圖所示的四個過程中,屬于彈性勢能轉(zhuǎn)

化為動能的是

()

解析滾擺從低處滾向高處,其質(zhì)量不變,速度變小,動能變小,高度升高,重

力勢能變大,動能轉(zhuǎn)化為重力勢能,故A不符合題意;塑料圓桶滾動時(shí),速度

變小,動能變小,同時(shí)皮筋拉緊,彈性勢能增大,動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能,故B不

符合題意;用拉彎的弓把箭射出去,弓的彈性勢能變小,轉(zhuǎn)化為箭的動能,故

C符合題意;人造地球衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動時(shí),質(zhì)量不變,高度減小,

速度增大,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,故D不符合題意。答案

C知識點(diǎn)二

水能和風(fēng)能的利用

水能風(fēng)能概述水能屬于自然界中具有大量機(jī)

械能的自然資源,自然界中的瀑

布、潮汐、河流都具有大量的

水能風(fēng)是流動的空氣,由于不同地

區(qū)、不同時(shí)刻、不同高度的空

氣溫度不同,壓強(qiáng)也不同,空氣就

會流動起來,形成風(fēng),風(fēng)具有風(fēng)能特點(diǎn)無污染、蘊(yùn)藏量大,可循環(huán)利用資源豐富、無污染、不穩(wěn)定、

不便于儲存利用(1)早期:人們利用水車來汲水、

磨粉、碾谷等(2)到18世紀(jì):人們利用大功率水

車來帶動紡織機(jī)械、冶金鼓風(fēng)

機(jī)工作(3)近代:利用水力帶動水輪發(fā)電

機(jī)發(fā)電(1)利用風(fēng)能來驅(qū)動帆船航行(2)利用風(fēng)能來推動風(fēng)車做功(3)利用風(fēng)能來發(fā)電例2我國早在2000多年前就開始利用風(fēng)來推動帆船航行,至少在1700多

年前已開始利用風(fēng)來推動風(fēng)車做功。如圖11-4-1所示是現(xiàn)代的風(fēng)力發(fā)電

站,利用風(fēng)力發(fā)電最明顯的缺點(diǎn)是

。

圖11-4-1解析風(fēng)能利用起來比較簡單、成本低,而且不會污染環(huán)境,但是風(fēng)能不穩(wěn)

定。答案不穩(wěn)定題型一

判斷機(jī)械能的轉(zhuǎn)化情況例1

(2019安徽滁州一模)如圖11-4-2是李明參加蚌埠市“走進(jìn)科學(xué),走進(jìn)

夢想”科技節(jié)比賽中用的彈力小車,它依靠橡皮筋作為動力。比賽時(shí)卷緊

橡皮筋后靜止釋放小車,橡皮筋牽動車上齒輪帶動車輪使小車前進(jìn),這個過

程中的能量轉(zhuǎn)化是把

能轉(zhuǎn)化為動能,小車的慣性將

(選

填“變大”、“變小”或“不變”)。

圖11-4-2解析比賽時(shí)卷緊橡皮筋后,橡皮筋發(fā)生彈性形變,具有彈性勢能,釋放橡

皮筋,橡皮筋要恢復(fù)原狀,使小車前進(jìn),所以是橡皮筋的彈性勢能轉(zhuǎn)化成小

車的動能;慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān),小車的質(zhì)量不變,慣性不變。答案彈性勢不變方法歸納分析動能和勢能相互轉(zhuǎn)化的一般步驟:①明確要研究的對象和

所要研究的過程;②根據(jù)物體在初始狀態(tài)的位置、速度、形變情況,確定物

體具有的機(jī)械能類型及大小;③根據(jù)物體在最終狀態(tài)的位置、速度、形變

情況,確定物體具有的機(jī)械能類型及大小;對比②③中的結(jié)論做出機(jī)械能類

型轉(zhuǎn)化的判斷。題型二

判斷機(jī)械能轉(zhuǎn)化過程中機(jī)械能總量變化的問題例2

(2018四川綿陽中考)蹦床運(yùn)動是奧運(yùn)會比賽項(xiàng)目。運(yùn)動員比賽開始

前直立在蹦床中央,比賽開始時(shí)快速下蹲并立即恢復(fù)直立被蹦床彈起,離開

蹦床時(shí)成直立狀態(tài)并一直保持,到達(dá)最高點(diǎn)后下落,接觸蹦床時(shí)又快速下蹲

并立即恢復(fù)直立,再次被蹦床彈起,達(dá)到更高點(diǎn)。忽略空氣阻力,下列說法

正確的是

()

圖11-4-3A.在整個過程中,運(yùn)動員機(jī)械能守恒B.在整個過程中,運(yùn)動員機(jī)械能一直在增加C.從離開蹦床到下落接觸蹦床的過程中,運(yùn)動員機(jī)械能守恒D.從下落接觸蹦床到離開蹦床的過程中,運(yùn)動員機(jī)械能守恒解析從下落接觸蹦床到離開蹦床的過程中,運(yùn)動員的機(jī)械能先減少后增

加,運(yùn)動員的機(jī)械能不守恒,所以A、B、D錯;從離開蹦床到下落接觸蹦床

的過程中,忽略空氣阻力,運(yùn)動員的機(jī)械能守恒,所以C正確。答案

C點(diǎn)撥正確理解動能和勢能的影響因素以及機(jī)械能轉(zhuǎn)化和守恒的條件是

解題的關(guān)鍵。在機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化過程中,只要給出“忽略空氣阻力和摩擦

力”等假設(shè)條件,就意味著機(jī)械能守恒,否則,就意味著機(jī)械能不守恒。學(xué)用結(jié)合,細(xì)探“機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化”素養(yǎng)呈現(xiàn)能量是《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中科學(xué)內(nèi)容的三大主題之一,充分說

明了能量在初中物理課程中的重要地位。本章中功和功率除單獨(dú)考查外,

還常與第十二章《簡單機(jī)械》的知識結(jié)合進(jìn)行綜合考查。而機(jī)械能及其

轉(zhuǎn)化除與生活、科技相結(jié)合進(jìn)行考查外,還常與高中相關(guān)物理知識結(jié)合,以

信息題的形式綜合考查“獲取和處理信息”及“應(yīng)用物理觀念解決實(shí)際

問題”的物理素養(yǎng)。典例剖析例

(2019廣東惠州惠陽二模)如圖11-4-4所示,小球在不同場景做不同運(yùn)

動。請你根據(jù)所給條件回答以下問題。

圖11-4-4(1)如圖甲,質(zhì)量為m的小球從高度為h的光滑斜面頂端由靜止自由滑下,到

達(dá)斜面底端的速度為v0,此過程

能轉(zhuǎn)化成

能,關(guān)系式mgh=

mv2成立,則一個物體從高0.2m的光滑斜面頂端自由下滑到斜面底端時(shí)的速度為

m/s。(g=10m/s2)(2)如圖乙,將物體以一定的初速度v0沿水平方向拋出(不計(jì)阻力),物體做平

拋運(yùn)動,在水平方向做勻速直線運(yùn)動,則水平方向的距離公式為

(用圖中字母符號表示),在豎直方向下落的高度y=

gt2,則y與x2的關(guān)系可用丙圖中的圖線

表示。解析(1)小球從光滑斜面頂端由靜止自由滑下,質(zhì)量不變,高度變小,重力

勢能變小,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,使它的速度變大,動能變大;因?yàn)殛P(guān)系式

mgh=

mv2成立,所以物體從高0.2m的光滑斜面頂端自由下滑到斜面底端時(shí)的速度為v=

=

=

=2m/s;(2)將物體以一定的初速度v0沿水平方向拋出(不計(jì)阻力),物體做平拋運(yùn)動,在水平方向運(yùn)動的距

離x=v0t,則運(yùn)動時(shí)間為t=

,在豎直方向下落的高度y=

gt2=

g

,g與v0都是常數(shù),所以y與x2成正比,故b符合題意。答案(1)重力勢動2(2)x=v0t

b素養(yǎng)解讀正確解答本題的關(guān)鍵是通過閱讀題干獲取相關(guān)信息。計(jì)算物

體在底端速度大小時(shí),考查了對題目中所給表達(dá)式的理解與運(yùn)用的“物理

觀念”素養(yǎng)。知識點(diǎn)一

機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化1.(獨(dú)家原創(chuàng)試題)在門與門框之間連上一根橡皮筋并拉直,開門后橡皮筋

被拉緊,一松手,門就可自動關(guān)閉,在門關(guān)閉的過程中,機(jī)械能的轉(zhuǎn)化情況是

()A.彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能B.動能轉(zhuǎn)化為重力勢能C.動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能D.重力勢能轉(zhuǎn)化為動能答案

A開門時(shí)拉緊了橡皮筋,橡皮筋具有彈性勢能,松手后,橡皮筋恢復(fù)

原狀,彈性勢能減少,轉(zhuǎn)化成門的動能,使門自動關(guān)閉。2.(2018廣東揭陽二模)如圖11-4-1所示,忽略空氣阻力與摩擦,小球從a點(diǎn)拋

出時(shí)具有400J的機(jī)械能,其中動能為250J,小球經(jīng)過b、c兩點(diǎn)落到地面上

的d點(diǎn),已知b點(diǎn)是最高點(diǎn),a與c在同一高度,則請問小球在b點(diǎn)的機(jī)械能為

J,在c點(diǎn)的重力勢能為

J,在d點(diǎn)的動能為

J。

圖11-4-1答案400150400解析小球在a點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能為400J,忽略空氣阻力與摩擦,機(jī)械能守恒,所

以在b點(diǎn)的機(jī)械能為400J;在a點(diǎn)的重力勢能為400J-250J=150J;又因?yàn)閏點(diǎn)

與a點(diǎn)的高度相同,所以重力勢能相同,則在c點(diǎn)的重力勢能也為150J;在d點(diǎn)

的重力勢能為零,所以動能為400J。知識點(diǎn)二

水能和風(fēng)能的利用3.唐詩中有“黃河遠(yuǎn)上白云間”“不盡長江滾滾來”的詩句,從物理學(xué)的

角度來看,前一句生動形象地表明黃河水存儲著大量的

能,后一句

表明長江水具有大量的

能;古詩中又有“強(qiáng)弩之末勢不能穿魯縞

者也”,說明物體的動能大小與它的

有關(guān)。答案重力勢動速度解析從前一詩句中可看出黃河之水高高在上,由于有一定的高度而具有

重力勢能;后一詩句可看出長江之水在流動,由于運(yùn)動而具有動能?！皬?qiáng)弩

之末勢不能穿魯縞者也”,強(qiáng)弩到最后速度比較慢,動能小,不能穿魯縞,說

明物體的動能大小與它的速度有關(guān)。1.(2019山東濱州濱城一模)2018俄羅斯世界杯足球賽中,某球員傳球時(shí)足

球的運(yùn)動軌跡如圖所示,下列分析不正確的是

()

A.在不計(jì)空氣阻力的情況下,足球從離開腳后到達(dá)最高點(diǎn)的過程中,球的機(jī)

械能不變B.在最高點(diǎn)時(shí),球的動能大于零C.足球在下落過程中,腳對足球一直在做功D.球在整個運(yùn)動過程中,運(yùn)動狀態(tài)不斷改變答案

C在不計(jì)空氣阻力的情況下,足球離開腳后,只有重力勢能與動能

的轉(zhuǎn)化,所以球的機(jī)械能不變,A說法正確;由圖知,球是沿斜上方運(yùn)動,到達(dá)

最高點(diǎn)時(shí)仍具有向右運(yùn)動的速度,所以,球的動能大于零,B說法正確;足球

在下落過程中,腳沒有對足球施加力的作用,所以腳對球沒有做功,C說法錯

誤;球在整個運(yùn)動過程中,一直只受向下的重力的作用,所以運(yùn)動狀態(tài)不斷

改變,D說法正確。2.(2018黑龍江哈爾濱道里一模)如圖所示的情景中,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能

的過程是

()

答案

D將弓拉彎時(shí),人對弓做功,弓形狀發(fā)生改變,產(chǎn)生了彈性勢能;松

手后,箭離開弓的過程中,弓對箭做功,使箭的速度變大,弓的彈性勢能轉(zhuǎn)化

為箭的動能,A不合題意;撐桿跳運(yùn)動員撐起過程,所處的高度增加,其速度

減小,動能轉(zhuǎn)化為重力勢能,B不合題意;杠鈴被舉起時(shí),其速度變慢,所處的

高度增加,動能轉(zhuǎn)化為重力勢能,C不合題意;運(yùn)動員下落時(shí),所處的高度降

低,重力勢能減小,其速度增加,動能增加,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,D符合題

意。3.鉛球被推出手后,在某一時(shí)刻它的動能是200J,重力勢能是120J,此時(shí)它

的機(jī)械能為

J。答案320解析鉛球的機(jī)械能就是其動能和勢能之和。4.(2019安徽馬鞍山一模)如圖所示的單擺,如果不考慮空氣阻力的影響,小

球?qū)⒃贏BC間不停地往復(fù)運(yùn)動。小球從A運(yùn)動到B的過程中,機(jī)械能

(選填“逐漸變小”或“保持不變”);繩子的拉力對小球

(選填“做功”或“不做功”)。

答案保持不變不做功解析不考慮空氣阻力的影響,小球?qū)⒃贏BC間不停地往復(fù)運(yùn)動,機(jī)械能守

恒,即機(jī)械能總量保持不變;單擺擺動過程中,繩子對小球有拉力的作用,但

小球并沒有在拉力的方向上移動距離,所以繩子的拉力對小球不做功。5.簡要回答有關(guān)水電站的下列問題。(1)從能量轉(zhuǎn)化的角度說明水電站的工作原理。(2)建設(shè)水電站選址時(shí),從能量利用角度來看,你將選擇圖甲所示的A址還是

選擇圖乙所示的B址?并說明理由?

答案

(1)水從高處流下,水的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,水流推動水輪機(jī)發(fā)電,

水的動能轉(zhuǎn)化為電能。(2)B址,理由見解析。解析(1)水電站是通過將水的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能再轉(zhuǎn)化為電能來發(fā)電

的;(2)B址與水庫的高度差比A址與水庫的高度差大,相同質(zhì)量的水流下時(shí)

轉(zhuǎn)化成的動能更多,轉(zhuǎn)化成的電能也就相應(yīng)多。1.(獨(dú)家原創(chuàng)試題)如圖11-4-2所示,將同一物體從A點(diǎn)開始沿兩個光滑的弧

面AB、AC自由滾下,到達(dá)同一水平面時(shí)的動能分別為E1、E2,所用時(shí)間分

別為t1、t2,不計(jì)空氣阻力,則下列關(guān)系正確的是

()

圖11-4-2A.E1=E2,t1=t2

B.E1=E2,t1<t2C.E1<E2,t1=t2

D.E1<E2,t1<t2

答案

B光滑的弧面說明沒有摩擦,物體從弧面上滑下時(shí),只存在動能和

重力勢能的相互轉(zhuǎn)化,機(jī)械能是守恒的。物體開始時(shí)在同一高度,重力勢能

是相等的,到達(dá)同一水平面時(shí)轉(zhuǎn)化為相同的動能,即E1=E2。因?yàn)榈竭_(dá)水平

面時(shí)動能相等,故速度也相等,但沿AC運(yùn)動的路程長,所以所用的時(shí)間長,即

t1<t2。2.阿呆在家玩火柴盒,他反復(fù)讓火柴盒從同一高度處自由下落,發(fā)現(xiàn)甲情況

下,火柴盒落到桌面后大多會反彈;乙情況下(火柴盒盒芯部分拉出),火柴盒

落到桌面后盒芯插回外盒,不反彈。對上述現(xiàn)象的解釋,合理的是

()

圖11-4-3A.乙情況中火柴盒與桌面碰撞時(shí),盒芯與外盒發(fā)生摩擦,機(jī)械能大大減小B.甲情況中火柴盒與桌面碰撞時(shí)有彈力的作用,而乙情況中則沒有C.甲情況中火柴盒與桌面碰撞后機(jī)械能不變D.乙情況中火柴盒與桌面碰撞后機(jī)械能不變答案

A兩圖中,火柴盒下落時(shí),重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,當(dāng)與桌面碰撞時(shí)動

能轉(zhuǎn)化為彈性勢能,此時(shí)有能量損失,機(jī)械能減小,故B、C、D選項(xiàng)錯誤;而

乙圖中,火柴盒還克服摩擦力做功,機(jī)械能減小得更多,故不能彈起,所以A

選項(xiàng)正確。3.(2019河北石家莊一模)星期天,小明去做蹦極運(yùn)動。如圖11-4-4所示,小

明從上端O點(diǎn)跳下的過程中,A點(diǎn)是彈性繩不系小明時(shí)自然下垂到的位置,B

點(diǎn)是小明蹦極過程中受力平衡的位置,C點(diǎn)是小明蹦極過程中下落到的最

低位置,不計(jì)空氣阻力。(1)小明在下落過程中,速度最大的位置在

(選填“A”、“B”或

“C”)點(diǎn)。(2)在從O點(diǎn)到A點(diǎn)運(yùn)動過程中,小明的能量轉(zhuǎn)化是

;在從

B點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動過程中,小明的

能轉(zhuǎn)化為彈性繩的彈性

勢能。(3)最終,小明靜止在

(選填“A”、“B”或“C”)點(diǎn)。

圖11-4-4答案(1)B(2)重力勢能轉(zhuǎn)化為動能動能和重力勢(3)B解析(1)小明從O點(diǎn)到A點(diǎn),只受重力,做加速運(yùn)動,從A點(diǎn)到B點(diǎn),重力大于

彈力,做加速運(yùn)動,從B點(diǎn)到C點(diǎn),重力小于彈力,做減速運(yùn)動,所以在B點(diǎn)彈力

恰好等于重力時(shí),小明的速度達(dá)到最大;(2)在從O點(diǎn)到A點(diǎn)運(yùn)動過程中,高度

降低,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能;在從B點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動過程中,小明的質(zhì)量不變,速

度變小,高度降低,重力勢能和動能都變小,轉(zhuǎn)化成繩的彈性勢能;(3)由于在

B點(diǎn)小明所受彈力恰好等于重力,所以小明經(jīng)歷多次往復(fù)運(yùn)動后,最終靜止

在B點(diǎn)。1.(2017江蘇蘇州工業(yè)園區(qū)期末)彈跳桿運(yùn)動是一項(xiàng)廣受歡迎的運(yùn)動。其結(jié)

構(gòu)如圖甲所示。圖乙是小希玩彈跳桿時(shí)由最低位置上升到最高位置的過

程,針對此過程,下列分析正確的是

()

A.在a狀態(tài)時(shí)彈簧的彈性勢能最大,小希的機(jī)械能為零B.a→b的過程中,彈簧的彈力越來越大,在b狀態(tài)時(shí)彈力最大C.b→c的過程中,彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小希的重力勢能D.a→c的過程中,小希先加速后減速,在b狀態(tài)時(shí)速度最大答案

A由圖可知,a狀態(tài)時(shí)彈簧的形變程度最大,彈簧的彈性勢能最大,

小希處于最低位置,高度為0、速度為0,故小希的重力勢能和動能均為0,由

于小希的機(jī)械能等于動能加重力勢能,所以小希的機(jī)械能為零,故A正確。

a→b的過程中,彈簧的形變程度變小,所以彈簧的彈力越來越小,到達(dá)b狀態(tài)

時(shí),彈簧恢復(fù)到原長,所以此時(shí)彈力為0,故B錯誤。b→c的過程,即離開地面

上升的過程,小希的速度減小,動能減小,高度增大,重力勢能增大,所以該過

程中是動能轉(zhuǎn)化為小希的重力勢能,故C錯誤。a→b的過程中,開始一段時(shí)

間內(nèi),彈簧的形變量較大,向上的彈力大于向下的重力,小希做加速運(yùn)動,隨

著彈簧形變量的減小,彈力減小,當(dāng)彈力等于重力時(shí),小希的速度達(dá)到最大,

彈力繼續(xù)減小,向上的彈力小于向下的重力時(shí),小希做減速運(yùn)動,而b→c的

過程中,小希在重力作用下做減速運(yùn)動,所以,a→c的過程中,小希先加速后

減速,在b狀態(tài)時(shí)速度并不是最大(此時(shí)只受重力作用,處于減速階段),故D錯誤。2.(2018四川成都中考)如圖所示,小邦在國色天鄉(xiāng)玩蹦極,不考慮空氣阻力,

關(guān)于他在下降過程中的能量分析,下列說法正確的是

()

A.彈性繩繃直前,重力勢能增大,動能減小B.彈性繩繃直前,重力勢能減小,動能不變C.下降到最低點(diǎn),動能最小,彈性勢能最大D.下降到最低點(diǎn),重力勢能最大,彈性勢能最小答案

C彈性繩繃直前,人在重力作用下加速下落,重力勢能減小,動能增

大,A、B錯誤;繩繃直后,人繼續(xù)下落,彈性繩的伸長量逐漸增大,對人向上

的拉力逐漸增大,下降到最低點(diǎn),人的速度為零,此時(shí)人的重力勢能最小,動

能最小,彈性繩的彈性勢能最大,C正確,D錯誤。3.(2019河北石家莊新華一模)圖中AOB是光滑軌道,A點(diǎn)的高度大于B點(diǎn)的

高度,讓小球由A點(diǎn)靜止開始自由落下,沿軌道AOB到達(dá)B點(diǎn)后離開(不計(jì)空

氣阻力),從A點(diǎn)到O點(diǎn)的過程中

能轉(zhuǎn)化為

能,小球到達(dá)B

點(diǎn)后由于

會繼續(xù)運(yùn)動,它的運(yùn)動軌跡a、b、c、d最符合實(shí)

際的是

。

答案重力勢動慣性

c解析因?yàn)椴挥?jì)空氣阻力,AOB完全光滑,小球運(yùn)動時(shí)其機(jī)械能守恒;從A點(diǎn)

到O點(diǎn)的過程中,高度變小,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能;小球到達(dá)B點(diǎn)后由于慣性,

仍要保持原來的運(yùn)動狀態(tài),所以會繼續(xù)運(yùn)動;小球離開B點(diǎn)后,仍然運(yùn)動,具

有動能,它會沿原來的方向斜向上運(yùn)動,d不符合題意,動能轉(zhuǎn)化成重力勢能,

到達(dá)最高點(diǎn)后,仍然具有水平方向的速度,故動能不能全部轉(zhuǎn)化成重力勢

能,所以小球不會達(dá)到與A點(diǎn)等高的位置,a、b不符合題意,正確滿足這個條

件的只有曲線c。1.(2019湖北武漢模擬,3,★☆☆)如圖11-4-5所示,人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道

繞地球運(yùn)行時(shí),離地球最近的一點(diǎn)叫近地點(diǎn),最遠(yuǎn)的一點(diǎn)叫遠(yuǎn)地點(diǎn)。關(guān)于運(yùn)

行的衛(wèi)星,下列說法錯誤的是

()

圖11-4-5A.由于不受空氣阻力,只有動能和勢能的轉(zhuǎn)化B.從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動時(shí),動能減小C.從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動時(shí),速度減小D.在遠(yuǎn)地點(diǎn)和近地點(diǎn)的機(jī)械能相等答案

B由于不受空氣阻力,所以衛(wèi)星在運(yùn)行過程中只有動能和勢能的

轉(zhuǎn)化,其機(jī)械能是守恒的,衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)和近地點(diǎn)的機(jī)械能相等,故A、D說

法正確;衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動時(shí),質(zhì)量不變,高度減小,重力勢能減小,

轉(zhuǎn)化為動能,使它的動能增大,故B說法錯誤;衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動

時(shí),質(zhì)量不變,高度增大,重力勢能增大,同時(shí)速度減小,動能減小,故C說法正

確。2.(2018江西贛州模擬,15,★★☆)如圖11-4-6所示,小球在一個光滑的軌道

上從O點(diǎn)由靜止釋放,小球始終沒有離開軌道,你認(rèn)為小球最遠(yuǎn)可以滾到

()

圖11-4-6A.a點(diǎn)

B.b點(diǎn)

C.c點(diǎn)

D.d點(diǎn)答案

C由于軌道是光滑的,所以小球的機(jī)械能守恒,故小球從O點(diǎn)由靜

止釋放,始終沒有離開軌道,最遠(yuǎn)可以滾到與O點(diǎn)等高的c點(diǎn)。3.(2018河南濮陽一模,4,★☆☆)隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,城市建筑物越

建越高,“高空墜物傷人”事件時(shí)有發(fā)生。原因是物體所處的高度越高,物

體所具有的重力勢能越

(選填“大”或“小”)。當(dāng)高處的物體

墜落時(shí),因重力勢能轉(zhuǎn)化為

能,從而帶來安全隱患。答案大動解析物體從高空落下的過程中,高度越來越小,所以重力勢能越來越小,

速度越來越快,所以動能越來越大,所以物體落下的過程中重力勢能轉(zhuǎn)化為

動能。1.(2019湖北仙桃一模,8,★☆☆)如圖所示,先用繩子把一個鐵鎖懸掛起來,

然后把鐵鎖拿到緊挨自己的鼻子,松手后,鐵鎖向前擺動又?jǐn)[回來。有關(guān)鐵

鎖在擺動過程中的能量轉(zhuǎn)化,下列說法正確的是

()

A.鐵鎖下降到最低點(diǎn),動能最小B.鐵鎖上升到最高點(diǎn),重力勢能最小C.鐵鎖下降過程中,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能D.鐵鎖回?cái)[后能碰到鼻子,因?yàn)殍F鎖的機(jī)械能始終不變答案

C鐵鎖下降到最低點(diǎn)時(shí),重力勢能轉(zhuǎn)化成動能,其動能最大,故A錯

誤、C正確;鐵鎖上升到最高點(diǎn),高度最大,其重力勢能最大,故B錯誤;鐵鎖

在擺動過程中不斷克服空氣阻力做功,機(jī)械能減小,所以鐵鎖回?cái)[后不能碰

到鼻子,故D錯誤。2.(2017四川內(nèi)江期末,9,★★☆)下列關(guān)于機(jī)械能的說法中正確的是

(

)A.“弓開如滿月,箭去似流星”,在將箭射出時(shí),弓的彈性勢能轉(zhuǎn)化為箭的

動能B.“飛流直下三千尺,疑是銀河落九天”,在水下落過程中是彈性勢能轉(zhuǎn)化

為動能C.騎自行車的人在奮力蹬車前進(jìn)時(shí),是人的重力勢能轉(zhuǎn)化為車的動能D.蕩秋千時(shí),當(dāng)秋千在最高處時(shí),動能最大,重力勢能最小答案

A箭射出去時(shí),弓的形變程度變小,彈性勢能減小;箭由靜止變?yōu)檫\(yùn)

動,動能增大;弓的彈性勢能大部分轉(zhuǎn)化為箭的動能,故A正確。3.(2019安徽亳州蒙城一模,8,★☆☆)圖甲所示是小明從家到學(xué)校的一條水

平公路,愛動腦筋的他做了這樣的設(shè)想:要是將從家到學(xué)校的路挖成一個

“V”字形,如圖乙所示,那么只要從家騎上自行車后,不用剎車也不用蹬腳

踏板,等車停下來就可以到達(dá)學(xué)校了。請你從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度分析

小明的設(shè)想在現(xiàn)實(shí)生活中不能實(shí)現(xiàn)的原因是

。

答案自行車對外做了功,自身的機(jī)械能減少解析騎車過程中要克服車輪與地面、轉(zhuǎn)軸間的摩擦和空氣阻力做功,使

自身的機(jī)械能減小,所以不蹬腳踏板不能到達(dá)學(xué)校。4.(2017河南模擬,3,★★☆)2016年4月24日定為首個中國航天日,是為了紀(jì)

念我國首枚人造衛(wèi)星東方紅一號發(fā)射成功,衛(wèi)星加速升空的過程中重力勢

能

,動能

,機(jī)械能

。(均選填“變大”“變小”

或“不變”)答案變大變大變大解析衛(wèi)星加速升空的過程中,質(zhì)量不變,速度變大,高度變大,故動能和重

力勢能均變大,而機(jī)械能=勢能+動能,所以機(jī)械能也變大。5.(2018廣東廣州模擬,25,★★☆)如圖是一則公益廣告:現(xiàn)如今隨著入住高

樓的人們越來越多,高空拋物的現(xiàn)象也屢屢發(fā)生。高空拋物有非常大的危

險(xiǎn)性,一個雞蛋從18樓拋下來就可以砸碎行人頭骨。請從能量的角度解釋

高空落下的雞蛋能砸傷人的原因。(4分)

答案見解析解析高空中的雞蛋具有很大的重力勢能,下落過程中重力勢能大部分轉(zhuǎn)

化為動能,在落地前雞蛋具有很大的動能,砸向行人時(shí)會造成較大的傷害。1.(2019湖北宜昌中考,9,★☆☆)如圖11-4-7所示,過山車是一項(xiàng)驚險(xiǎn)刺激的

游戲項(xiàng)目,下列關(guān)于過山車的機(jī)械能說法正確的是

()圖11-4-7A.剛開始過山車勻速被拉升時(shí),機(jī)械能不變B.過山車向下俯沖時(shí),重力勢能轉(zhuǎn)化為動能C.通過環(huán)形軌道最高點(diǎn)時(shí),重力勢能最大,動能為0D.過山車在運(yùn)行過程中機(jī)械能守恒答案

B剛開始過山車勻速被拉升時(shí),動能不變,高度增加,重力勢能增

大,所以機(jī)械能變大,故A錯誤;過山車向下俯沖時(shí),重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,故

B正確;通過環(huán)形軌道最高點(diǎn)過山車仍在運(yùn)動,所以動能不為0,故C錯誤;由

于有摩擦力和空氣阻力,過山車在運(yùn)行過程中機(jī)械能不守恒,故D錯誤。2.(2017湖南衡陽中考,15,★★☆)選項(xiàng)圖中,動能和勢能之間沒有發(fā)生相互

轉(zhuǎn)化的是

()

答案

C

A選項(xiàng)中,用弓將箭射出時(shí),弓的彈性勢能轉(zhuǎn)化為箭的動能;B選

項(xiàng)中,上升的滾擺,滾擺的動能轉(zhuǎn)化為它的重力勢能;C選項(xiàng)中,在水平公路

上勻速行駛的汽車,汽車的動能和重力勢能均未發(fā)生變化;D選項(xiàng)中,人造地

球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行時(shí),當(dāng)它由近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動時(shí),它的動能減小,重力

勢能增加,動能轉(zhuǎn)化為重力勢能(由遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動時(shí)的能量轉(zhuǎn)化剛

好相反)。故動能和勢能之間沒有發(fā)生轉(zhuǎn)化的是C。3.(2018廣東廣州中考,10,★★☆)如圖11-4-8所示,甲、乙兩個質(zhì)量不同的

小球從相同高度靜止釋放,甲球下落過程中經(jīng)過P、Q兩點(diǎn)。忽略空氣阻

力,下列說法正確的是

()

圖11-4-8A.著地瞬間,兩球的動能相等B.甲球在P點(diǎn)和Q點(diǎn)的機(jī)械能相等C.釋放瞬間,兩球的重力勢能相等D.從釋放到著地,兩球所受重力做的功相等答案

B甲、乙兩個質(zhì)量不同的小球從相同高度靜止釋放,忽略空氣阻

力,兩個小球同時(shí)落地,速度相等,但甲、乙兩個小球質(zhì)量不同,所以兩球的

動能不相等,A錯誤;忽略空氣阻力,機(jī)械能守恒,故甲球在P點(diǎn)和Q點(diǎn)的機(jī)械

能相等,B正確;釋放瞬間,兩球所處高度相同,但兩球質(zhì)量不同,所以兩球的

重力勢能不相等,C錯誤;根據(jù)W=Gh=mgh可知,兩球所受重力做的功不相

等,D錯誤。4.(2018云南中考,15,★★☆)如圖11-4-9所示,光滑斜面PM與水平面MN平

滑連接,彈簧左端固定。小物塊在斜面上從P點(diǎn)由靜止滑向M點(diǎn)的過程中,

機(jī)械能

;小物塊壓縮彈簧的過程中,彈簧的彈性勢能

(均

選填“變大”、“變小”或“不變”)。

圖11-4-9答案不變變大解析小物塊從P向M運(yùn)動過程中,斜面光滑,只有重力勢能與動能的轉(zhuǎn)化,

機(jī)械能守恒,故機(jī)械能不變;彈簧被壓縮過程中,彈性勢能變大。1.(2019湖南長沙中考,24,★☆☆)下列有關(guān)機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化的說法正確的

是

()A.彎弓射箭,箭的動能轉(zhuǎn)化為弓的彈性勢能B.攔河大壩使上游的水位升高,提高了水的重力勢能C.蹦床運(yùn)動員從高處落下,其動能轉(zhuǎn)化為重力勢能D.人造衛(wèi)星從近地點(diǎn)飛向遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)勢能減小,動能增大答案

B將弓拉彎時(shí),人對弓做功,弓形狀發(fā)生改變,產(chǎn)生了彈性勢能;松

手后,弓對箭做功,弓的彈性勢能轉(zhuǎn)化成箭的動能,故A錯誤;攔河壩為了提

高上游水位,質(zhì)量一定,高度越高,水的重力勢能越大,故B正確;從最高處落

下,運(yùn)動員的質(zhì)量不變,高度減小,重力勢能減小,轉(zhuǎn)化成了動能,運(yùn)動員的速

度增大,故C錯誤;人造衛(wèi)星從近地點(diǎn)飛向遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)高度增大,重力勢能增

大,故D錯誤。2.(2015四川成都中考,A5,★★☆)如圖所示,直升機(jī)懸停在空中,下列對直

升機(jī)能量的分析,正確的是

()

A.直升機(jī)具有重力勢能B.直升機(jī)的動能不斷轉(zhuǎn)化為重力勢能C.直升機(jī)的重力勢能不斷轉(zhuǎn)化為動能D.直升機(jī)的機(jī)械能在不斷增大答案

A直升機(jī)懸停在空中,故具有重力勢能;由于質(zhì)量、高度和速度保

持不變,故重力勢能和動能保持不變,所以機(jī)械能也保持不變。綜合分析可

知A選項(xiàng)正確,B、C、D選項(xiàng)錯誤。3.(2019山東煙臺中考,8,★☆☆)如圖所示,小球沿軌道由靜止從A處經(jīng)B、

C運(yùn)動到D處的過程中,忽略空氣阻力和摩擦力,則

()

A.小球在A處的動能等于在D處的動能B.小球在A處的動能大于在D處的動能C.小球在B處的機(jī)械能小于在C處的機(jī)械能D.小球在B處的機(jī)械能等于在C處的機(jī)械能答案

D忽略空氣阻力和摩擦力時(shí),機(jī)械能守恒,則小球在運(yùn)動過程中重

力勢能和動能相互轉(zhuǎn)化,但機(jī)械能總量不變。4.(2017天津中考,16,★★☆)圖為某蹦床運(yùn)動員從床面上A點(diǎn)起跳后騰空

瞬間的照片,根據(jù)照片信息估測此時(shí)運(yùn)動員腳尖到床面的距離約為

(選填“0.8m”“1.8m”或“3.8m”);運(yùn)動員在空中下落的過程中,他

的

能轉(zhuǎn)化為動能。

答案1.8m重力勢解析蹦床運(yùn)動員的身高約1.7m,腳尖到床墊的距離和身高差不多,所以

約為1.8m;運(yùn)動員在高處具有重力勢能,在下落時(shí)重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。5.(2018四川廣安中考,16,★☆☆)小明站在勻速上升的觀光電梯里,此時(shí)他

的重力勢能增大,動能

(選填“增大”、“減小”或“不變”);用

吸塵器“吸”灰塵時(shí),灰塵是由于空氣流速越大,壓強(qiáng)

被“吸”入

吸塵器的。答案不變越小解析小明站在勻速上升的觀光電梯里,他的速度和質(zhì)量都不變,故動能不

變;用吸塵器“吸”灰塵時(shí),吸塵器內(nèi)空氣流速大、壓強(qiáng)小,吸塵器外的空

氣流速小、壓強(qiáng)大,在壓強(qiáng)差的作用下灰塵被“吸”入吸塵器中。6.(2017江西中考,19,★★☆)如圖所示,是承承在乒乓球比賽中,高拋發(fā)球時(shí)

的情景。不計(jì)空氣阻力,請你回答下列問題:

(1)在乒乓球上升的過程中,乒乓球的能量是如何轉(zhuǎn)化的?其機(jī)械能如何變

化?(2)乒乓球運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí),是否處于平衡狀態(tài)?請說明理由。答案

(1)在乒乓球上升的過程中,乒乓球的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能,由于不

計(jì)空氣阻力,則機(jī)械能不變。(2)乒乓球運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí),處于非平衡狀態(tài),因?yàn)槠古仪虼藭r(shí)只受重力的

作用。解析(1)在乒乓球上升的過程中,乒乓球的質(zhì)量不變,速度變小,動能減小,

同時(shí)高度升高,重力勢能變大,動能轉(zhuǎn)化為重力勢能;機(jī)械能為動能和勢能

之和,不計(jì)空氣阻力,機(jī)械能不變;(2)見答案。(2019江蘇南通如皋期中)小靜在觀看臺球比賽時(shí)發(fā)現(xiàn):有時(shí)運(yùn)動的白球去

撞擊一個靜止的球后,白球會立即靜止在碰撞時(shí)的位置,而被撞的球似乎接

替了白球,沿白球原來的運(yùn)動方向,以幾乎相同的速度向前運(yùn)動,如圖11-4-1

0甲所示。

圖11-4-10小靜想:白球碰撞后立即靜止,被撞的球是以白球撞前相同大小的速度運(yùn)動

出去的嗎?通過了解和初步實(shí)驗(yàn),小靜發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)體積和質(zhì)量均相同的兩球,而且球心

在同一直線上相碰時(shí),才可能出現(xiàn)上述現(xiàn)象。為進(jìn)一步探究,她設(shè)計(jì)了下述

實(shí)驗(yàn)方案:將一個兩端翹起、中間水平的軌道固定在水平桌面上,取兩個相同的臺球

A、B,將B球靜置于軌道的水平部分,A球置于軌道左端斜面上某處,測出該

點(diǎn)到水平桌面的高度h1,如圖乙所示,釋放A球,撞擊后,A球靜止,B球向前運(yùn)

動并沖上軌道右端斜面能到達(dá)的最高點(diǎn),測出該點(diǎn)的高度h2