课时11.4 机械能及其转化-2021年八年级物理下册暑期培训精品专题训练（人教版）

课时11.4 机械能及其转化 1.机械能的概念 （1）机械能的定义：动能和势能的统称 （2）动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量，动能和势能可以相互转化。 2.机械能守恒 （1）大量研究表明，如果只有动能和势能相互转化，尽管动能和势能的大小会发生变化，但是机械能是守恒的。这时候不考虑摩擦阻力影响。 （2）守恒的条件：只有重力或弹力对物体做功 3.机械能守恒实例 ①物体自由下落（忽略空气阻力） ②上抛运动（忽略空气阻力） ③滚摆（忽略空气阻力） ④单摆（忽略空气阻力） ⑤人造地球卫星绕地球运行 ⑥光滑水平面上做匀速直线运动的物体 4.机械能的改变 当除了重力或弹力做功以外还有其他力做功时，机械能将发生变化，例如：小球在地面上越滚越慢是因为摩擦力做功，将机械能转化为其他形式的能量。 5.机械能不守恒情况 分为3种情况：①如果物体克服摩擦阻力，空气阻力等做功，机械能不守恒，机械能减少；②如果外界有力对物体做功，机械能不守恒，机械能增加。③如果物体自身质量（m）减小，则机械能同样不守恒，机械能减少。 6.实例分析： ①飞机起飞：动能增加，重力势能增加，所以机械能增加；飞机降落，动能减小，重力势能减小，所以机械能减小。 ②火箭搭载载人卫星加速发射升空，发射阶段：动能增加，重力势能增加，所以机械能增加；返回降落阶段，动能减小，重力势能减小，所以机械能减小。（陨石坠入大气层，分析方法一致） ③乒乓球落地时高度越来越小，最后停下来，小球与空气发生相互摩擦，有能量损失，转化为内能。故机械能不守恒，机械能减少了。 ④物体在地面上滑动一段距离，会停下来，也是因为物体与水平面之前发生摩擦，机械能转化成内能，于是物体就停下来。 ⑤公路上匀速行驶的洒水车在洒水时由于质量减小，根据和，动能和重力势能都在逐渐减小。 7.能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一种形式的能转化为另一种形式的能，在转移或转化过程中，能量的总量保持不变，这就是能量守恒定律。 8.（1）题目中的隐含条件：光滑→不考虑摩擦力；不考虑空气阻力→与空气无摩擦，无内能转化，机械能守恒。 （2）在质量不变时：匀速→不变，加速→↑，减速→↓；向上（斜向上）→↑，向下→↓，水平方向→不变。 （3）最终判断机械能是否变化，两种方法：①要根据：进行综合判定；②判断物体有无空气阻力或摩擦阻力做功，即有无能量损失。 ▲ 机械能的概念 1．如图所示，站在扶梯上的人随扶梯斜向上作匀速直线运动的过程中，下列说法正确的是　　 A．人的机械能不变 B．人受到两个力的作用 C．扶梯对人做功为零 D．人的运动状态在改变 【解析】、站在扶梯上的人随扶梯斜向上作匀速直线运动的过程中，质量不变、速度不变，动能不变；质量不变、高度增加，重力势能增大，机械能变大，故错误； 、站在扶梯上的人随扶梯斜向上作匀速直线运动，受到平衡力的作用，人受到重力、支持力的作用，在水平方向上没有与扶梯相对运动的趋势，所以不受摩擦力，故人受到两个力的作用，故正确； 、站在扶梯上的人随扶梯斜向上作匀速直线运动的过程中，人在支持力的方向上通过了距离，所以扶梯对人做了功，故错误； 、站在扶梯上的人随扶梯斜向上作匀速直线运动，运动状态不变，故错误。 故选：。 2．如图所示是荡秋千的模型，摆球从点由静止释放，依次经过、、，到达右侧最高点，其中、两点等高，下列说法中正确的是　　 A．球在、两点的动能相等 B．球在、两点的机械能相等 C．球在点的机械能比点的小 D．球在点的机械能比点的大 【解析】、球由点运动到点过程中，由于克服空气阻力做功，消耗了一部分机械能，所以点的机械能大于点的机械能，的高度相同、重力势能相同，所以点的动能大于点的动能，故错误。 、球由点到点过程中，由于克服空气阻力做功，消耗了一部分机械能，所以点的机械能大于点的机械能，故错误。 、球由点到点过程中，由于克服空气阻力做功，消耗了一部分机械能，所以点的机械能大于点的机械能，故错误。 、球由点到点过程中，由于克服空气阻力做功，消耗了一部分机械能，所以球在点的机械能比点的大，故正确。 故选：。 3．小明在参观科技馆时，发现一个有趣的器材，如图甲所示，当把椎体（一种材质均匀的中心对称体）放在斜面底部时，发现椎体开始自己往上“爬”，该装置可简化成乙图，以下说法正确的是　　 A．椎体“爬坡”过程中，机械能一直在减小 B．椎体“爬坡”过程中，机械能增大 C．椎体“爬坡”过程中，椎体所受的重力与支持力是一对平衡力 D．椎体“爬坡”过程中，若椎体所受外力全部消失，椎体将保持静止 【解析】、据图乙可知，该装置爬坡时，质量不变，高度减小，故重力势能减小；同时据图能看出，此过程锥体和斜面之间是有摩擦的，所有会有一部分机械能转化为内能，故机械能会减小，故正确，错误； 、由于锥体