内容正文:
11.4 认识动能和势能
第2课时 机械能及其转化
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要点梳理
1.动能与势能的转化
(1)物体的________和________统称为机械能。
(2)动能和势能可以相互________;有______________时,在动能与势能的相互转化中,机械能会________。
2.机械能的转化:机械能与其他形式的能之间也可以相互转化。水力发电是水的________能转化为________能;电动机工作时,是________能转化为________能。
动能
势能
转化
摩擦等阻力
减少
机械
电
电
机械
典例精练
知识点 动能和势能的相互转化
例1 图1展示了我们熟悉的生活事例,请你根据要求填空。
(1)如图甲所示,地铁列车进、出站的轨道与站台构成一个缓坡,这样的设计可以让列车滑行进站时,将________能转化为________能储存起来,从而达到节能的目的。
图1
动
重力势
(2)如图乙所示,运动员拉弓射箭的过程中,弓弦的__________能转化为箭的________能。
(3)如图丙所示,苹果从树上落下的过程中,__________能转化为________能。
(4) 如图丁所示,小娟在荡秋千,她从一侧的最高点荡到另一侧最高点的过程中,她的机械能转化情况为___________________________________________________________。
弹性势
动
重力势
动
重力势能转化为动能,再由动能转化为重力势能
判断机械能转化的方法:先根据物体速度、高度、弹性形变程度的变化判断出动能、重力势能、弹性势能的大小变化,再判断机械能之间的转化(减小的能转化为增加的能)。
知识点 机械能守恒
例2 图2所示的洒水车在地面匀速行驶并进行洒水作业时,洒水车整体的动能________,机械能________。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
图2
减小
减小
例3 (RJ素材)把一个铁锁用绳子悬挂起来,将铁锁拉到自己的鼻子附近,稳定后松手,铁锁向前摆去,如图3所示。下列说法正确的是
( )
A.铁锁摆回时会打到鼻子
B.铁锁在摆动过程中只有动能与重力势能的相互转化
C.铁锁在摆动过程中机械能守恒
D.铁锁最终会停下
图3
D
例4 在冬奥会自由式滑雪比赛中,选手的运动轨迹如图4所示,如果不计空气阻力,下列说法正确的是 ( )
图4
A.选手在a点和c点时的动能都为零
B.选手在a点和e点时都处于静止状态,因此机械能相等
C.选手从a点下滑到b点的过程中,机械能守恒
D.选手从c点下落到d点的过程中,机械能守恒
D
1.若题目中出现“不计空气阻力”“不计摩擦”“光滑”等条件时,分析该问题时不用考虑相关阻力造成的机械能损失,即只存在相应阻力的过程中机械能守恒,否则就要考虑机械能损失。
2.人造地球卫星在大气层外运行,不受空气阻力,因此机械能守恒。
课堂小测
知识点1 1.下列事例中,属于势能转化为动能的是 ( )
D
知识点2 2.乘客乘坐自动扶梯由底端匀速上升至顶端的过程中,动能_____,重力势能________,机械能________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
3.图5所示,光滑的半圆形轨道固定在水平桌面上,轨道上的A点、C点在同一高度,B点为最低点。小球从A点由静止释放,不计空气阻力,下列说法不正确的是 ( )
A.小球经过B点时速度最大
B.小球一定能到达C点
C.整个过程,小球的机械能守恒
D.小球运动过程中,只有动能转化为势能
图5
不变
变大
变大
D
强化过关
1.图1是小明带着妹妹玩蹦床时的情景。小明在空中上升过程中,________能转化为__________能;小明从接触蹦床到下落至最低点的过程中,动能和重力势能转化为__________能。
图1
动
重力势
弹性势
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2.如图2所示,小球从A点释放,经过最低点B摆到右侧最高点C的过程中,不计空气阻力,__________能会先减小后增大,小球在________(选填“A”“B”或“C”)点的动能最大,在A点和C点的