内容正文:
第3节 动能和势能
双基过关
知识点一、能量:
1.物体对外做功
(1)生活中的现象:
①风吹着帆船前进:风吹着帆船前进,风对帆船做功。
②重锤夯实地基:重锤拉高后落下夯实地基,重锤对地基做功。
③形变的跳板弹起运动员:跳板受力发生形变弹起运动员,跳板对运动员做功。
(2)归纳:物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。
2.能量
(1)单位:焦耳,符号J。
(2)功和能
①功是一个过程量,能量是一个状态量。功是描述一个力对物体作用过程中所取得成效的物理量,它是相对于一个过程而言的;能量是指一个物体具有能够对外做功的本领。
②具有能量的物体不一定在做功,但正在做功的物体一定具有能量。例如,被拉高的重锤,在空中静止时,它具有能量,但没有做功,而当它下落把地基夯实,才对地基做功。
③一个物体能够对外做的功越多,它具有的能量就越大。
基础自测:
1.在国际单位制中,能的单位是( )
A.焦耳 B.瓦特 C.牛顿 D.帕斯卡
2.关于能的概念,下列说法中正确的是
A.高山上静止的石头不具有能 B.物体已做的功越多,说明物体具有的能量越多
C.只要物体能够做功,说明物体具有能 D.只有正在做功的物体才具有能
3.下列关于能量的说法,不正确的是( )
A.正在做功的物体,才具有能量
B.被压缩的弹簧具有能
C.具有能的物体,可以做功,也可以不做功
D.同步卫星相对于地面将指不动,实际上它也具有能
4.关于能的概念,下列说法中正确的是( )
A.一个物体如果能对外做功,那它一定具有了能
B.一个物体如果具有了能,那它一定正在对外做功
C.静止躺在床上的人,由于没有对外做功,所以不具有能
D.甲对外做了的功,乙对外做了的功,则甲原来具有的能较少
5.叙述功和能的关系时有以下几种说法,哪一种是正确的( )
A.物体具有的能量越大,做的功越多 B.具有能量的物体一定做功
C.做功的物体一定具有能量 D.物体不做功就没有能
知识点二、动能
1.定义:物体由于运动而具有的能叫动能。如运动的足球撑起球网;利用运动的海水做冲浪运动;利用运动的空气带动发动机转动。
2.一切运动的物体都具有动能。
3.实验:探究物体的动能跟哪些因素有关
【猜想与假设】
动能的大小可能跟物体的速度和质量有关。
【实验设计】
让钢球从斜槽上滚下,推动停在水平面上的木块运动,通过木块被椎动的距离来反映钢球的动能。
【实验过程及分析】
(1)探究物体的动能与物体速度的关系(控制质量不变)
操作与现象
让同一钢球分别从同一斜槽上不同高度处滚下,从较高处滚下时,钢球把木块推得更远些。
分析与归纳
物体质量相同时,速度大的动能大,速度小的动能。
(2)探究物体的动能与物体质量的关系(控制速度不变)
操作与现象
让质量不同的钢球(ma<mb)从同一斜槽的同一高度处由静止滚下,质量大的钢球把木块推得更远些。
分析与归纳
物体速度相同时,质量大的动能大,质量小的动能小。
【实验结论】
质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能也越大。
4.动能大小的决定因素
物体的动能是由物体的质量和速度共同决定的。质量相同的物体,速度越大,动能越大;速度相同的物体,质量越大,动能越大。
基础自测
6.正在空中飞行的鸽子和麻雀,若它们具有相同的动能,则下列说法正确的是( )
A.鸽子飞得快 B.麻雀飞得快 C.鸽子飞得高 D.麻雀飞得高
7.如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图。雨滴在t1~t3三个时刻中具有的动能分别是E1、E2、E3,不考虑下落过程中雨滴的质量变化,则动能的大小关系是( )
A.E1<E2=E3 B.E1>E2>E3 C.E1<E2<E3 D.E1=E2<E3
8.如图,弧形轨道ab段光滑,bc段粗糙,小球从a点经最低点b运动至c点。下列分析正确的是( )
A.从a到b的过程中,小球动能转化为重力势能
B.经过b点时,小球动能最大
C.从b到c的过程中,小球动能增大
D.从b到c的过程中,小球的动能不变
9.如图所示,甲、乙两个图像分别描述了做直线运动的两个物体A、B的运动情况,B物体运动的速度是______;若两个物体质量相同,则动能较大的物体是______(选填“A”或“B”)。
10.小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,选用质量不同的两个钢球m和M(M的质量大于m),分别从不同的高度h和H(H>h)由静止开始滚下,观察木块B被撞击后移动的距离,实验过程如图所示:
(1)实验中观察到木块B移动的距离越长,则说明钢球对木块 ___________越多,动能就越大;
(2)比较 ___________两图进行的实验,可以探究小球的动能与速度的关系,并由此得出结论:当物体质量相同时,速度越大,