11.4 机械能及其转化 讲义 2023-2024学年人教版物理八年级下册

►第十一章 功和机械能 第4节 机械能及其转化 ■重点01 机械能变化的判断 【例题】（2023•长春期末）2023年5月30日，我国神舟十六号载人飞船成功到达太空预定轨道。忽略燃料短时损耗，神舟十六号加速升空的过程中（　　） A．机械能不变 B．动能减小 C．重力势能转化为动能 D．机械能增大 【答案】D 【分析】（1）动能的影响因素是质量和速度； （2）重力势能的影响因素是质量和高度； （3）动能和势能统称机械能。 【解答】解：正在加速升空的神舟十六号（忽略燃料短时损耗）质量不变，速度增大，动能增大，高度升高，重力势能增大，动能和势能统称机械能，机械能变大，重力势能没有转化为动能。故选：D。 【点评】本题考查了动能和重力势能的影响因素、机械能的概念，相对比较简单，属于基础题。 解法揭秘 机械能=动能+势能（势能包含重力势能和弹性势能）。机械能的大小可能是物体的动能与势能的和，可能全部都是物体的动能，也可能全部是物体的势能，在分析机械能的变化时，应该综合考虑动能、重力势能和弹性势能。 闯关演练 【闯关01】（2023•攀枝花）攀枝花市东华山斜行电梯建成后将成为全国第二长的斜行电梯。今年8月底完工后，游客乘坐电梯从山下匀速上升到山顶，其机械能　　（选填“不变”、“增大”或“减小”）；若以电梯轿厢为参照物，则轿厢内游客相对于轿厢是 　（选填“静止”或“运动”）的。 【答案】增大；静止。 【分析】（1）物体由于运动而具有的能量叫做动能；物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能；机械能＝动能+势能； （2）被研究的物体与所选的参照物之间的相对位置是否发生了改变，如果发生改变，则物体是运动的；如果未发生变化，则物体是静止的。 【解答】解：（1）游客乘坐电梯从山下匀速上升到山顶的过程中质量不变，速度不变，动能不变，高度增加，重力势能增大，机械能增大； （2）以电梯轿厢为参照物，则轿厢内游客相对于轿厢的位置没有发生变化，所以轿厢为参照物，则轿厢内游客是静止。 【点评】本题考查机械能以及运动和静止的相对性，难度不大。 【闯关02】（2023春•通州区校级期中）下列四个实例中，机械能正在减小的是（　　） A．匀速下降的热气球 B．起飞的飞机 C．蓄势待发的火箭 D．在同一高度匀速飞行的飞艇 【答案】A 【分析】机械能包括动能和势能；动能的大小与质量和速度有关；重力势能大小与质量和高度有关。 【解答】解：A、匀速下降的热气球，速度不变，故其动能不变，由于高度变小，重力势能减小，故机械能变小，故A符合题意。 B、起飞的飞机速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大，故机械能增加，故B不符合题意。 C、蓄势待发的火箭，处于静止状态，故机械能不变，故C不符合题意。 D、在同一高度匀速飞行的飞艇，速度不变，动能不变，高度不变，重力势能不变，故机械能不变，故D不符合题意。 【点评】深入理解影响动能和重力势能的因素；是解答此题的关键。 【闯关03】（2023春•东湖区校级月考）汽车已逐步走进了千家万户。它涉及许多物理知识，下列分析正确的是（　　） A．以行驶的汽车为参照物，路边的树木是静止的 B．只要汽车的位置发生变化，汽车的机械能就发生变化 C．汽车在平直的路面上加速行驶，汽车受力平衡 D．车窗打开时，遮阳的窗帘总是往外飘，因为窗外空气流速大、压强小 【答案】D 【分析】A、判断物体运动状态之前，必须选择参照物，如果物体和参照物之间的位置发生了改变，则物体是运动的；如果物体和参照物之间的位置没有发生改变，则物体是静止的； B、机械能的大小与物体的速度和高度有关； C、物体在平衡状态下受平衡力的作用，物体处于非平衡状态时，一定受非平衡力； D、流体流速越大的位置压强越小。 【解答】解：A、以行驶的汽车为参照物，汽车与树木之间有位置的变化，故路边的树木是运动的，故A错误；B、物体的位置发生变化，但物体的速度和高度不变时，物体的机械能就不会发生变化，故 B错误；C、小轿车在平直的路面上加速行驶，不是平衡状态，所以车受到的力不平衡，故C错误；D、汽车行驶时，打开车窗，遮阳的窗帘总是往外飘是因为窗外空气流速大，压强小，而车内空气流速小，压强大，所以窗帘在向外的压力差作用下往外飘，故D正确。 【点评】本题以汽车为例考查了几个物理学中重要的知识点，认真审题，明确每一选项中描述的现象所对应的知识点，再做出相应的判断。 ■重点02 动能和势能的转化 【例题】（2023•无锡）在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．皮球下落过程中动能转化为重力势能 B．皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹性势能 C．形成圆斑B时皮球是从更