内容正文:
第二节 机械能(举一反三)
思维导图
考点目录
考点一、动能
考点二、探究影响动能大小的因素
考点三、重力势能
考点四、探究影响重力势能大小的因素
考点五、动能和重力势能、弹性势能的相互转化
考点六、机械能大小的判定及转化
考点精讲
考点一、动能
物体由于运动而具有的能叫动能,影响动能的因素是物体的质量和速度。质量相同时,速度越大的物体具有的动能越大;速度相同时,质量越大的物体具有的动能越大。
典例分析
典例1:(2020·仙居模拟)为了探究运动与静止的鸡蛋撞击时谁更容易破,小明让鸡蛋分别从斜面上的A、B、C三处由静止释放,撞击静止在水平面上的另一只相同的鸡蛋。实验结果是,第一次两只蛋都破;第二次甲蛋完好乙蛋破;第三次两蛋都不破。接下来的步骤是( )
A.得出“与鸡蛋动静无关的”结论 B.得出“静止的鸡蛋更易破”的结论
C.在B处释放再重复做几次实验 D.分别在A、C处释放再重复做几次实验
举一反三
变式1:(2007•乐山)“跳高”是一项常见的体育运动,跳高运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳,助跑是为了( )
A.增大运动员的惯性 B.增强运动员表演的观赏性
C.增大运动员的动能 D.避免运动员受伤
变式2:(2017•株洲)一高尔夫球以二百公里的时速水平撞击钢板,图为球撞击过程中的三个状态,其中甲是刚要撞击的时刻,乙是球的形变最大的时刻,丙是刚撞击完的时刻,已知撞击时间非常短,若忽略球的机械能损失,则( )
A.球在甲、丙两个时刻的动能相等
B.球在甲时刻的动能较丙时刻的大
C.球在甲时刻的动能较丙时刻的小
D.条件不足,无法比较球在甲、丙两个时刻的动能大小
变式3:(2020·富阳模拟)如图两个相同实心小球以同样的速度v分别沿着甲、乙两个光滑的弧槽运动,两弧槽弧形相同,弧长相等。甲图中小球从A点到达B点的过程中,小球的动能________。小球通过甲弧槽的时间________小球通过乙弧槽的时间。(填”大于””小于”或”等于”)
变式4:(2018•金华)相关资料表明,大部分重大交通事故是因为汽车超载超速造成的。兴趣小组决定对超载超速问题进行一次模拟探究,经讨论后认为,可以用小球作为理想模型,代替汽车作为研究对象,如图,将小球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下,推动同一小木块向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙三次实验,其中h1=h3>h2,mA=mB<mC
(1)把小球放在同一高度由静止开始沿斜面滚下是为了控制 相同。
(2)实验中超载超速带来的危害程度用 表示;
(3)研究超载带来的危害时,选择甲、乙、丙三次实验中的 进行比较;
(4)为比较超载超速带来的危害程度,兴趣小组利用上述器材进行定量研究。得到数据如下表:
小球
质量/克
高度/厘米
木块滑动距离/厘米
A
10
5
10
B
20
5
18
C
30
5
29
D
10
10
38
E
10
15
86
请根据上表数据分析,货车超载20%与超速20%两者相比,潜在危害较大的是 。
变式5:(2018九上·杭州期中)图甲是投掷实心球的场景(不计空气阻力).小明分析了实心球自脱手至落地过程的能量转化,画出了其势能的大小随时间变化的曲线如图乙。请你在图丙中画出此过程中实心球动能的大小随时间变化的大致曲线(标出A、B、C三点),并说明画此曲线的理由 ________。
变式6:(2019·义乌模拟)如图,木块以一定的速度滑过A,B点,到C点滑出下落至D点。A和B,C和D之间的垂直距离均为h且AB=BC(AB、BC两个面粗糙程度相同)。若空气阻力忽略不计,假定木块滑下AB斜面时重力所做的功全部转化为克服摩擦所做的功,则对木块在运动过程中动能变化的分析,横坐标表示时间,纵坐标表示动能,请画出AB、BC、CD段动能的变化曲线并说明理由。
考点精讲
考点二、探究影响动能大小的因素
探究决定动能大小的因素:
实验题眼突破:
①实验探究对象是小球。
②转换法的应用:物体的动能大小是通过木块移动距离大小来反映的。
③选择同一小球进行实验的目的是便于控制小球的质量相同。
④让不同的小球从斜面的同一高度释放,目的是让小球到达斜面底部的初速度相同。
⑤控制变量法的应用:
a.控制速度一定,探究动能与质量的关系;
b.控制质量一定,探究动能与速度的关系。
⑥如本实验中水平面绝对光滑,本实验将不能达到实验目的,原因是小车将一直匀速直线运动下去。
⑦注意:实验中要保持小球的运动路线与木