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易错点06 机械能转换常考易错陷阱分析
机械能转换常考易错陷阱分析
陷阱一:机械能与动能、势能关系理解不够清楚。动能大小影响因素
质量(m)
速度(V)
动能
重力势能大小影响因素
重力势能
机械能
质量(m)
高度(h)
弹性势能大小影响因素
势能
形变量/形变程度
弹簧的材料、粗细
弹性势能
陷阱二:机械能守恒与否的判断方法没有掌握。
1.方法一:做功法
①对于一个物体而言,只受到重力的作用时机械能一定守恒(只有重力对物体做功)
②对于多个物体组成系统而言,只有重力和系统内的弹力做功,系统机械能守恒
2.方法二:定义法
机械能守恒:物体具有的动能和势能发生相互转化,但是动能和势能的总和保持不变,我们称这个物体的机械能守恒。
只需要判断该物体的机械能有没有对外转化出去,如果只是自身动能与势能相互转化,那么自身的机械能总和不变,即机械能守恒,若有将机械能转化为其他物体的能量,则该物体机械能不守恒。
陷阱三:竖直弹簧模型、水平弹簧模型动能最大点混淆不清。
1.竖直弹簧模型/蹦极模型
竖直弹簧模型动能最大点(速度最大点)在F弹=G的“平衡点”,这个点位于最低点和原长点之间
2.水平弹簧模型
(1)水平面粗糙:①压缩到A点释放,速度最大点在AB之间
②拉伸到C点释放,速度最大点在BC之间
(2)水平面光滑:速度最大点在原长点B(从弹簧的弹性势能与木块动能之间相互转换角度思考)
【例题1】(2023•鹿城区二模)跳台滑雪是运动员以自身的体重通过助滑坡获得的速度比跳跃距离和动作姿势的一种雪上竞技项目,若某运动员在该项目过程中的运动轨迹(a→b→c→d→e)如图所示,不计空气阻力,则下列有关能量随时间变化的趋势图正确的是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【例题2】(2023•上城区一模)踢毽子是一项方便且有益的体育运动。某同学在踢毽子时毽子被踢出后竖直上升经过某一位置时毽子的机械能为E1,动能为Ek1,重力势能为Ep1。毽子下落经过同一位置时,毽子的机械能为E2,动能为Ek2,重力势能为Ep2。根据实际则E1 E2,Ek1 Ek2,Ep1 Ep2(均选填“>”“=”和“<”)
【例题3】如图所示,一轻质弹簧一端系在墙上的O点,自由伸长到B点,今将一小物块m连在弹簧上,并把弹簧压缩到A点,然后释放,小物体能运动到C点,物体与水平地面间的摩擦力恒定,试判断下列说法中正确的是( )
A.物体从A到B动能越来越大,从B到C动能越来越小
B.物体从A到C动能一直在减小
C.物体从A到B动能先增大后减小,从B到C动能一直减小
D.物体动能最大的位置在B和C之间
【强化1】定海二中在2022年10月进行的区中小学校园足球比赛中男足、女足双双夺冠。如图为热身赛中运动员某次踢出足球的轨迹示意图,O为踢出的瞬间,足球经过最高点A,在B点落地后,最终在C点静止。下列关于足球在不同阶段的能量变化正确的是( )
A. B.
C. D.
【强化2】如图甲所示,小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度Δl之间的关系,如图乙所示,其中b为曲线最高点。不计空气阻力,弹簧在整个过程中始终发生弹性形变,则小球( )
A.受到的弹力始终不变
B.运动过程动能一直增大
C.运动过程机械能不变
D.在b点时重力等于弹力
【强化3】 如图所示,在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至P 点,使细线处于张紧状态。由静止开始释放小球,到最低点Q处细线恰好断裂,若不计一切阻力,下列说法正确的是( )
A.从P到Q点的过程中,小球都受平衡力的作用
B.从P到Q点的过程中,小球机械能逐渐增大
C.从P到Q点的过程中,只有重力对小球做功
D.细线断裂后,小球将沿水平方向做匀速直线运动
A组 中考真题
1.(2023•温州)如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图。该过程中,滚摆处于甲、乙位)置时( )
A.重力势能不同,动能相同
B.重力势能不同,动能不同
C.重力势能相同,动能相同
D.重力势能相同,动能不同
2.(2023•杭州)小金将小球竖直向上抛出,小球先上升后下落,不计空气阻力。小球从离开手后到落回手中之前,此过程中能量变化的分析,正确的是( )
A.动能先增大后减小 B.势能先减小后增大
C.机械能先减小后增大 D.机械能保持不变
3.(2021•衢州)如图所示,物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。物块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(2021•浙江)如图是雨滴在