11.4 机械能及其转化（知识解读）-2023-2024学年八年级下册物理同步知识解读与专题训练（人教版）

11.4 机械能及其转化（知识解读）（原卷版） •知识点1 机械能的概念 •知识点2 动能和势能的转化与机械能守恒 •知识点3 机械能和其他形式能的转化 •作业 巩固训练 知识点1 机械能的概念 1、动能和势能之和称为机械能。 动能和势能都属于机械能，动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量，动能和势能是机械能的两种表现形式。 2、机械能大小：动能和势能的总和。 【典例1-1】（2023秋•玉门市期末）2023年12月9号，世界首枚液体甲烷火箭“朱雀2号遥三”运载火箭将“天仪33”和“鸿鹄”两卫星成功送入预定轨道，下面说法正确的是（　　） A．运载火箭加速升空过程中，卫星动能减小 B．运载火箭加速升空过程中，卫星重力势能减小 C．运载火箭加速升空过程中，卫星机械能不变 D．运载火箭加速升空过程中，卫星机械能变大 【典例1-2】（2024•安徽开学）如图所示，这是我国某科技公司生产的一款新型智能航拍无人机，具有超高清摄像、长续航、超远距离控制等特点。无人机在空中匀速上升过程中，其机械能 　 　。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 【变式1-1】（2023秋•连云港期末）用力将篮球抛出，篮球在空中运动了一段时间后落向水平地面。下列说法正确的是（　　） A．篮球在向上运动时，机械能增加 B．篮球在落向地面过程中，机械能增加 C．篮球落在地面弹起之前，具有机械能 D．篮球在运动到最高点时，势能为零 【变式1-2】（2023秋•高州市期末）如图，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，他的重力势能 　 　，动能 　 　，机械能 　 　。（选填“增加”“减小”或“不变”） 知识点2 动能和势能的转化与机械能守恒 1、动能和重力势能之间可以相互转化。动能和重力势能之间的相互转化一般发生在只受重力作用下的运动过程中，例如滚摆在下降的过程中，越转越快，它的重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能；滚摆在上升过程中，越转越慢，它的重力势能越来越大，动能越来越小，动能转化为重力势能； 2、动能和弹性势能之间也可以相互转化。它可以发生在同一物体上，也可以发生在不同物体之间，例如，从高处落下的皮球与地面撞击的过程中，由于皮球发生弹性形变，皮球的动能转化为弹性势能，皮球在恢复形变的过程中，它的弹性势能转化为动能．拉弯的弓把箭射出去的过程中，拉弯的弓具有弹性势能，射出去的箭具有动能，这是弓的弹性势能转化为箭的动能； 3、机械能守恒：如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。 做功角度：只有重力或弹力做功，无其它力做功；其它力不做功或其它力做功的代数和为零；系统内如摩擦阻力对系统不做功。  能量角度：首先只有动能和势能之间能量转化，无其它形式能量转化；只有系统内能量的交换，没有与外界的能量交换。 ※机械能守恒一般都是理想状态下才发生的，物体能量的转化一般都不太可能只有机械能的转化，还有其他能量的转化。 【典例2-1】（2024•兴化市开学）如图所示是跳板跳水运动员比赛中的几个瞬间，其中①位置时运动员把跳板压到最低处。若不计空气阻力，下列判断正确的是（　　） A．位置①到②的过程，运动员的重力势能转化为动能 B．位置②到③的过程，运动员的重力势能转化为动能 C．位置③到④的过程，运动员的机械能增大 D．位置④时运动员的动能大于位置②时运动员的动能 【典例2-2】（2023秋•惠州期末）在冬奥会自由式滑雪比赛中，选手的运动轨迹如图所示，如果不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．选手在a点和c点时的动能都为零 B．选手从a点下滑到b点的过程中，机械能守恒 C．选手从c点下落到d点的过程中，机械能守恒 D．选手在a点和e点时都处于静止状态，因此机械能相等 【典例2-3】（2023秋•靖江市期末）如图甲所示，一段粗糙程度相同的水平面和一个光滑的圆弧槽在B点处相连。质量为m的物体从离水平面高h的A点由静止释放，最后静止于水平面上的C点，BC长为3m，如图乙所示，若在水平面上的D点处再连接一个光滑的圆弧槽，且BD长为0.7m，物体从A点由静止释放，第一次到达左侧圆弧槽的E点，之后再下滑直至最终静止。甲图中，物体在BC段运动时，克服阻力做功，将动能转化为 　能，直至动能为零；乙图中，最后物体静止于水平面上的位置距B点 　 　m。 【变式2-1】（2023秋•赣榆区期末）水平桌面上的自由滚落的乒乓球的运动轨迹如图所示，A为从桌面开始下落的点，B、D两点高度相同，C为球与水平地面的接触点。关于乒乓球从A运动到D的过程中，以下说法正确的是（　　） A．A点乒乓球的重力势能最小 B．B点到C点过程中，重力势能只转化为动能 C．乒乓球在B点的动能等于在D点的动能