第4节 机械能及其转化（双基过关+考点突破）-2021-2022学年八年级物理下册通关讲义（人教版）

第4节 机械能及其转化 双基过关 知识点一、机械能： 1.定义：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 2.单位：焦耳，简称焦，符号J。 3.影响因素： 物体的机械能由质量、速度、高度和弹性形变程度等共同决定。物体的质量越大、速度越大、所处的高度越高、弹性形变越大，物体的机械能就越大。 4.理解： （1）机械能是与物体机械运动紧密相关的能量。 （2）一个物体可以既有动能，又有势能。 （3）一个物体具有机械能时，可以表现为只有动能，没有势能；也可以表现为只有势能，没有动能。 （4）物体的机械能等于它的动能和势能（重力势能和弹性势能）之和。 基础自测： 1．如图所示是舰载机飞离甲板的过程中，下列说法正确的是（　　） A．飞机在跑道上滑行时若外力全部消失，会逐渐停下来 B．飞机起飞时加速助跑，可获得更大的惯性，利于升空 C．飞机加速升空，动能转化为重力势能，机械能增大 D．飞机飞离甲板后，舰艇底部受到水的压强变小 【答案】D 【解析】 A、当飞机在跑道上滑行时若外力全部消失，根据牛顿第一定律他将会作向上的匀速直线运动，故A错误； B、惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系，故飞机起飞时加速助跑，是为了获得更大的动能，利于升空，不能增大惯性，故B错误； C、飞机加速升空，质量不变，速度和高度都增加，故动能和重力势能都变大，动能没有转化为重力势能，故C错误； D、飞机飞离甲板后，舰艇总重力减小，浮力减小，舰艇排开水的体积减小，所以舰艇底部的深度减小，其受到水的压强会变小，故D正确。 2．如图所示，“长征”火箭在加速升空过程中，（　　） A．惯性变大 B．机械能保持不变 C．动能增加，重力势能减小 D．动能增加，重力势能增加 【答案】D 【解析】 火箭在加速升空时，火箭质量不变、速度增大，动能增大；火箭的质量不变、高度增加，重力势能增加；因为火箭的动能和重力势能都增加，机械能增加；火箭的质量不变，惯性不变，故ABC错、D正确。 故选：D。 3．将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起，它的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是( ) A．皮球经过同高度的A、B两点时动能相等 B．皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零 C．皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能 D．若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两点留下两个大小相等的黑色圆斑 【答案】C 【解析】 A、由图可知，每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气阻力，机械能逐渐变小，A点的机械能大于B点的机械能；机械能是物体动能与势能的总和，AB两点高度相同则重力势能相同，所以A点的动能大于B点的动能；故A错误。 B、从轨迹来看，小球既有水平方向的速度又有水平方向的速度。小球在最高点时，竖直方向速度为零，但是仍然能往右运动，说明小球还具有水平方向速度；故B错误。 C、每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气阻力，机械能逐渐变小。C点在D点之前，故D点的机械能小于C点的机械能；故C正确。 D、弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反应小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大。M点与N点小球的动能与重力势能都为零，又因为小球在M点机械能大于N点机械能，故小球在M点的弹性势能大于N点的弹性势能，故在M点的圆斑要大于在N点的圆斑。故D错误。 4. 如图5所示，小球沿轨道由静止A处经B、C运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，则（　　） ( C D ) A.小球在A处的动能等于在D处的动能 B.小球在A处的动能大于在D处的动能 C.小球在B处的机械能小于在处的机械能 D.小球在B处的机械能等于在C处的机械能 【答案】D 【解析】 AB、根据题意，小球在运动的过程中仅有动能和势能互相转化，所以小球在重力势能较大的地方其动能肯定较小。观察图像，发现小球在A处比在D处所处的高度较高，具有的重力势能较大，所以小球在A处具有的动能小于D处，故AB错误；CD、根据题意“小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽路空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化”，所以在整个过程中没有能量的损耗，动能和势能的总和即机械能是不会减少的，小球在各处的机械能都是相等的，故C错误，D正确。 知识点二、机械能及其转化 1.动能和势能的相互转化 （1）生活中的实例 ①单摆：小球向低处运动时，位置变低，速度变大；到达最低点时，位置最低，速度最大。小球向高处运动时，位置变高，速度变小；到达最高点时，位置最高，速度为零。 ②滚摆：滚摆向低处运动时，位置变低，速度变大；到达最低点时，位置最低，速度最大。滚摆向高处运动时，位置变高，速度变小；到达最高