内容正文:
11.4 机械能及其转化
【考点梳理】
题型一:机械能的理解
题型二:动能和势能的相互转化
题型三:机械能守恒问题
题型四:生活中的能量问题
【知识梳理】
知识点一、机械能
(1) 定义:动能和势能统称为机械能。
(2) 单位:J
(3) 影响机械能大小的因素:①动能的大小;②重力势能的大小;③弹性势能的大小。
知识点二、动能和势能的转化
1.在一定的条件下,动能和势能可以互相转化。
2.物体只受到重力作用时,动能和重力势能在转化过程中,机械能的总和不变,即,机械能守恒。
技巧归纳:
1.机械能:动能与势能统称为机械能。动能是物体运动时具有的能量,势能是存储着的能量。
动能和势能可以互相转化。如果只有动能和势能相互转化,机械能的总和不变,也就是说机
械能是守恒的。
2.动能和重力势能间的转化规律
①质量一定的物体,如果加速下降,则动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能;
②质量一定的物体,如果减速上升,则动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能。
3.动能与弹性势能间的转化规律
①如果一个物体的动能减小,而另一个物体的弹性势能增大,则动能转化为弹性势能;
②如果一个物体的动能增大,而另一个物体的弹性势能减小,则弹性势能转化为动能。
【题型归纳】
题型一:机械能的理解
1.(2024·北京西城·一模)如图所示,小球从A点出发,先后经过轨道上的B、C、D、E各点。则下列说法正确的是( )
A.小球在B点的机械能大于它在D点的机械能
B.从B点到E点的过程中,小球的机械能守恒
C.到D点时,若小球所受的力全部消失,它将保持静止
D.从D点到E点的过程中,小球的动能增大、重力势能减小、机械能保持不变
2.(2022·浙江杭州·一模)关于机械能守恒,下列说法正确的是( )
A.没有外力做功的情况下,机械能才会守恒
B.只有一个力做功时,机械能一定不守恒
C.物体受平衡力作用时,物体的机械能一定会守恒
D.物体受非平衡力作用时,物体的机械能可能会守恒
3.(2024·广东深圳·二模)将甲、乙两重物以细线相连并跨过定滑轮,使两重物距离地面相同高度,如图1所示。当由静止自由释放后,甲加速下降,乙加速上升,如图2。假设细线及定滑轮的重量不计,且细线与定滑轮间无摩擦力,在重物运动的过程中,甲物体接触地面之前,下列说法正确的是( )
A.甲的机械能增加,乙的机械能减少 B.甲的动能增加,乙的机械能增加
C.甲的重力势能减少,乙的机械能不变 D.甲和乙的机械能都增加
题型二:动能和势能的相互转化
4.(23-24八年级下·北京昌平·期中)跳水运动员在跳板跳水时,运动员腾空跳起脱离跳板向上运动,然后再向下运动落入水中,若不计空气阻力,则( )
A.运动员向上运动的过程中,动能保持不变
B.运动员向上运动的过程中,重力势能转化为动能
C.运动员向上运动的过程中,动能转化为重力势能
D.运动员向下运动至入水前的过程中,机械能减小
5.(22-23八年级下·内蒙古巴彦淖尔·阶段练习)如图所示,小球由静止开始沿着粗糙的路面从点向点自由运动,其中和两点在同一水平高度.则下列说法中正确的是( )
A.小球从到运动的过程中,点势能最大
B.小球从到减速上坡,动能转化为重力势能和内能
C.小球从到运动的过程中,机械能不变
D.小球在和点时重力势能和动能都相等
6.(23-24九年级上·陕西延安·期末)自由滚落的乒乓球的运动轨迹如图所示。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
D.D点乒乓球的机械能最小
题型三:机械能守恒问题
7.(23-24八年级上·江苏无锡·期中)如图所示,小华把铁球拉近刚好贴着自己的鼻子,松开手后,头保持不动,铁球由a点沿弧线abc运动到c点,然后从c点往回摆动,则下列说法不正确的是()( )
A.铁球位于a点时重力势能最大
B.铁球从a点运动到b点时重力做功
C.铁球从a点运动到c点时,重力势能转化为动能
D.把铁球改用铜球,从c点摆回时不会碰伤鼻子
8.(22-23八年级下·广东深圳·期末)如图所示,过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点,其中B点的水平高度比D点高,下列说法中正确的是( )
A.过山车从A点运动到C点,重力势能全部转化为动能
B.过山车在B点的机械能大于在C点的机械能
C.过山车在B点的重力势能小于在D点的重力势能
D.过山车从A点运动到E点的过程中,机械能守恒
9.(21-22八年级下·河北邢台·期末)如图所示,一名运动员投掷铅球的过程示意图。铅球在b点离手,c点是铅球运动的最高点,不计空气阻力。下列说法不正确的是( )
A.只有在a到b