内容正文:
教科版八年级下
第十二章 机械能
机械能的转化及水能和风能
考点训练
知识点1 机械能的转化
1.体育测试立定跳远项目中,小华的运动轨迹如图所示,他从最高点到落地点的过程中,重心不断下降,则此过程中重力势能转化为 动 能。
动
小华从最高点到落地点的过程中,质量不变,高度减小,速度增大,则重力势能减小,动能增大,是重力势能转化为动能。
【点拨】
2.你一定剪过指甲吧!为什么指甲被剪断之后不是原地掉下来,而是“飞”出去?原来,指甲受到指甲钳的挤压,指甲的形状发生了改变,指甲被指甲钳剪断的过程中,指甲的 弹性势能 转化为指甲的动能,指甲就会“飞”出去。
弹性势能
指甲被挤压后发生形变,此时指甲具有弹性势能,指甲被指甲钳剪断过程中,指甲的弹性势能转化为指甲的动能。
【点拨】
知识点2 机械能守恒
3.[2023·南充]体育课上小唐同学进行传、接排球训练,他将球斜向上抛出,球的运动轨迹如图所示,a、b、c、d为轨迹上的点,其中a、c两点高度相同,不计空气阻力,则球在a点的机械能 等于 (填“大于”“小于”或“等于”)在d点的机械能;球在a、b、c、d四点中 b 点的重力势能最大。
等于
b
因为不计空气阻力,所以整个运动过程中排球机械能守恒,因此球在a点的机械能等于在d点的机械能。重力势能与物体的质量和高度有关,在质量一定时,高度越大,重力势能越大,所以球在b点的重力势能最大。
【点拨】
A.滚摆的重力势能越来越小
B.滚摆的动能转化为重力势能
C.滚摆的机械能不变
D.重力对滚摆做功越来越快
4.[多选]如图所示,滚摆从最高点由静止释放,运动到最低点后再次向上运动,滚摆每次到达最高点时总比前一次低。在滚摆从最高点运动到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
滚摆从最高点运动到最低点的过程中,质量不变,高度降低,速度增大,重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能,故A正确,B错误;滚摆每次到达最高点时总比前一次低,说明滚摆要克服阻力做功,有一部分机械能转化为内能,滚摆的机械能减小,故C错误;滚摆从最高点运动到最低点的过程中,重力对滚摆做功的功率P===Fv=Gv,v变大,G不变,则P变大,即重力对滚摆做功变快,故D正确。
【答案】AD
【点拨】
5.如图所示,人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行,卫星在大气层外运行不受空气阻力,只有动能和势能的相互转化,因此机械能 守恒 (填“守恒”或“不守恒”);当卫星从近地点向远地点运行时,动能会 减小 (填“增大”“不变”或“减小”)。
守恒
减小
卫星在大气层外运动,不受空气阻力作用,只有动能和势能的相互转化,因此机械能守恒。卫星由近地点向远地点运动的过程中,卫星的质量不变,高度变大,其重力势能变大,由于机械能守恒,所以卫星的动能会减小。
【点拨】
知识点3 风能、水能
6.如图所示的为《天工开物》中记载的水磨。水从高处流下,其动能变 大 ;水磨将 水 能转化为水轮的 机械能 。
大
水
机械能
水从高处流下,质量不变,高度变小,速度变大,则重力势能减小,动能变大;水对水轮做功,将水的动能转化为水轮的机械能。
【点拨】
7.低空跳伞是一种极限运动。一名跳伞运动
员背着伞包从某高层建筑顶层跳下,且一直沿竖直方向下落,整个运动过程的v-t图像如图所示,10 s末时打开了降落伞。下列说法正确的是( )
A.前10 s内,运动员减少的重力势能全部转化为动能
B.10~15 s,运动员和降落伞受到的空气阻力大于总重力
C.10~15 s,运动员和降落伞的动能减小,重力势能增大
D.10~30 s,运动员和降落伞的机械能总量保持不变
前10 s内,运动员的高度减小,重力势能减小,由于运动员和空气之间存在摩擦,要克服摩擦做功,一部分重力势能转化为内能,所以减少的重力势能没有全部转化成动能,故A 错误;10~15 s,运动员和降落伞做减速运动,说明受到的合力方向向上,因此受到的竖直向上的空气阻力大于竖直向下的总重力,故B 正确;10~15 s,运动员和降落伞的质量不变,速度减小,故动能减少,高度减小,故重力势能减小,故C错误;
【点拨】
10~30 s,运动员和降落伞受到空气阻力,要克服阻力做功,故运动员和降落伞的机械能总量减小,故D错误。
【答案】B
8.如图所示,将小球压入水中,在a处由静止释放,小球始终沿直线向上运动,跃出水面后最高到达空中c处,小球在b处受到的合力为零且速度最大。关于小球由a到c的运动过程(水和空气的阻力不可忽略),下列说法正确的是( )
A.小球在c处受力平衡
B.由a运动到b,小球的机械能增加
C.小球在a处受到的浮力等于在b处受到的浮力