内容正文:
第十一章 功和机械能
第4节 机械能及其转化
课后作业---《少年班》
01机械能及其转化
1 中华文化 古诗词 《沁园春·雪》气势磅礴,其中有一句“一代天骄,成吉思汗,只识弯弓射大雕。”从能量转化的角度来看,弯弓射箭的过程中是将( B )
A.动能转化为重力势能
B.弹性势能转化为动能
C.重力势能转化为动能
D.动能转化为弹性势能
B
解析:将弓拉弯时,弓的形状发生改变,产生了弹性势能;松手后,恢复原状态的弓对箭做功,箭的动能增加,因此,从能量转化的角度来看,弯弓射箭的过程中是将弹性势能转化为动能。故选B。
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2 荡秋千时的能量转化过程可以简化为小球摆动时的能量转化过程。如图所示,在小球从A点向B点运动过程中,小球的重力势能转化为 动 能,在小球从B点向C点运动过程中,小球的 动能转化为重力势能 。(不计空气阻力)
(第2题图)
动
动能转化为重力势能
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解析:在小球从A点运动到B点的过程中,小球的质量不变,高度降低,速度变大,则重力势能减小,动能增大,所以小球的重力势能转化为动能;在小球从B点向C点运动过程中,小球的质量不变,高度增大,速度变小,则重力势能增大,动能减小,所以小球的动能转化为重力势能。
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3 小芳的爸爸开车带着一家人出去旅游,在汽车下坡的过程中,为保证行驶安全轻踩刹车使其匀速下坡,汽车的机械能 减小 (填“增大”或“减小”)。
解析:汽车匀速下坡时,其质量不变,速度不变,高度减小,则汽车的动能不变、重力势能减小,汽车的机械能等于它的动能和重力势能之和,所以汽车的机械能减小。
减小
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02机械能守恒
4 链教材 P73科学世界改编如图所示的卫星沿椭圆轨道绕地球运行,不受空气阻力,则下列说法正确的是( A )
A.卫星从远地点运行到近地点,重力势能减少,动能增加,机械能守恒
B.卫星从远地点运行到近地点,重力势能增加,动能减少,机械能守恒
C.卫星从近地点运行到远地点,重力势能增加,动能增加,机械能不守恒
D.卫星从近地点运行到远地点,重力势能减少,动能减少,机械能不守恒
(第4题图)
A
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解析:卫星绕地球运行,不受空气阻力,机械能是守恒的;卫星从远地点运行到近地点时,高度减小,所以重力势能减少,同时速度增大,动能增加,故A说法正确,B说法错误;卫星从近地点运行到远地点时,高度增大,所以重力势能增加,同时速度减小,动能减小,机械能守恒,故C、D说法错误。
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满分攻略
人造地球卫星的机械能转化
(1)卫星由远地点向近地点运行时,高度减小,重力势能变小,速度变大,动能变大,能量转化是重力势能转化为动能。
(2)卫星由近地点向远地点运行时,高度增大,重力势能变大,速度变小,动能变小,能量转化是动能转化为重力势能。
(3)在近地点时动能最大,在远地点时动能最小。
(4)人造地球卫星在大气层外围绕地球沿椭圆轨道运行的过程中,不受空气阻力,只有动能和重力势能相互转化,因此机械能守恒。
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03水能和风能的利用
5 抽水蓄能电站利用电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来,用电高峰时再利用上水库中的水发电。蓄能时,水被抽到上水库,此过程是将 电 能转化为水的机械能;抽水蓄能电站选址地势较陡,这样建成的电站上、下水库的高度差比较 大 ,有利于蓄能与发电。
解析:蓄能时,水被抽到上水库中,电能转化为水的机械能;抽水蓄能电站在发电时,从能量的角度看,是将水的机械能最终转化为电能,水的机械能越大转化获得的电能越多,所以建成的电站上、下水库的高度差应该比较大,水的重力势能较大,有利于蓄能与发电。
电
大
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6 风能是一种潜力很大的能源,中国新能源战略把大力发展风力发电作为重点。请你回答下列问题。(1)风力发电机发电时,将 风 能转化为电能。
解析:(1)风力发电机发电时,利用风力使发电机里的转子转动而发电,整个过程是将风能转化为电能。
(2)风力发电与传统的火力发电相比,它的优点是 节约能源、无污染等 。
解析:(2)风是自然界的常见能源,对环境无污染,所以风力发电与传统的火力发电相比,具有节约能源、无污染等优点。
风
节约能源、无污染等
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(3)除了风力发电外,请你再说出一种具有上述优点的发电方式: 水力发电(或太阳能发电、潮汐发电等) 。
解析:(3)自然界中像风力一样的能源还有水能、太阳能、潮汐能等,所以具有上述优点的发电方式还有水力发电、太阳能发电、潮汐发电等。
水力发电
(或太阳能发电、潮汐发电等)
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7 P22活动建议(2)改编如图所示,小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中,下列说法中正确的是(忽略空气阻力)( B )
(第7题图)
B
易错点:误认为机械能的总量一定不变
A.他受重力、支持力、