内容正文:
第六节 合理利用机械能
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一、复习回顾
什么叫做“做功”?
作用在物体上的力,使物体在力的方向上通过了一段距离,就说这个力对物体做了功。
弹动的手具有做功的本领
流动的水具有做功的本领
流动的空气具有做功的本领
在物理学中,如果一个物体能够对别的物体做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。
能的单位:
焦(J)
二、能量
物体由于运动而具有的能量叫动能
三、动能的大小跟哪些因素有关?
猜想:
1、动能的大小跟物体运动的速度有关
2、动能的大小跟物体的质量有关
设计实验方案:
实验:探索动能与速度的关系
探索动能与质量的关系
速度相同时,质量__的物体能做的功多,这表明它具有的动能__
大
大
总结:
运动的物体__越大,__越大,它具有的动能就越大
速度
质量
归纳结论:
质量相同时,速度__的物体能做的功多,表明它具有的动能__
大
大
1、判断动能变化情况
①一辆汽车加速运动,它的动能 ;
②火车进站时做减速运动,它的动能 ;停止后,它的动能等于 。
③一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水,它的动能为 。
2、比较动能大小
①汽车空载和满载时以相同速度前进: 动能大。
②某同学慢跑和快跑时: 动能大。
学以致用
增大
减小
零
减小
满载时
快跑时
重力势能
物体由于 而具有的能量
被举高
猜想:
设计实验方案:
实验:
归纳结论:
四、重力势能的大小可能跟哪些因素有关?
1.质量相同时,物体被举得越__重力势能越大
2.被举高度相同时,物体的质量越__重力势能越大
高
大
1、重力势能的大小跟物体被举高度有关
2、重力势能的大小跟物体的质量有关
物体被举得越高,质量越大,它具有的重力势能就越大。
一架匀速上升的直升飞机,它的( )
A、动能增加,重力势能不变
B、动能不变,重力势能增加
C、动能和重力势能都增加
D、动能和重力势能都不变
B
学以致用
五、弹性势能
1、物体由于 而具有的能量。
弹性形变
2、 主要决定因素:弹性形变的大小
下列物体中,不具有弹性势能的是( )
A.被跳水运动员压弯的跳板
B.被射箭运动员拉弯的弓
C.放在桌上的弹簧
D.被拉开的弹弓
C
机械能
动能
势能
重力势能
弹性势能
4、如图所示,是自动扶梯把小乐老师从一楼匀速送到二楼的过程。从能量角度分析,小乐老师的( )
A.动能增大,势能不变,机械能增大
B.动能不变,势能减小,机械能减小
C.动能不变,势能增大,机械能增大
D.动能减小,势能增大,机械能不变
C
5、在党的十九大以后,中国空军开始了“飞没有飞过的航线,到没有到过的区域”的远离陌生区域的作战训练,如图所示,是在一次训练中,空中加油机正在给匀速水平飞行的战斗机加油,则空中加油机的( )
A.动能不变,势能不变,机械能不变
B.动能不变,势能减少,机械能减少
C.动能减小,势能减小,机械能减小
D.动能增加,势能增加,机械能增加
C
复习回顾
1、下列物体各具有什么形式的机械能?
(1)在地上滚动的足球
(2)山顶上的一块石头
(3)地面上被拉弯的弓
(4)天空中向前飞行的飞机
2、动能的多少由物体的_____和_____决定,重力势能的多少由物体的____________和_________决定。
速度
质量
质量
被举的高度
动能
重力势能
弹性势能
动能、重力势能
探究滚摆在上下滚动的过程中的能量转化情况?
探究:“拉弓射箭”的
过程中能量的转化情况?
动能和势能的相互转化
机械能守恒
只有重力做功(或弹力做功)的情况下,物体的重力势能(或弹性势能)与动能发生相互转化,但总机械能保持不变。
理想情况:
不计摩擦
不计空气阻力
光滑平面
……
1、下列现象中,由动能转化为重力势能的是( )
A.汽车匀速上坡
B.脚踩滑板从高处滑下
C.滚摆自下而上运动
D.跳伞运动员匀速下落
C
2、在南昌滕王阁大型游乐场里,小明乘坐如图所示匀速转动的“摩天轮”,正向最高点运动。对此过程,下列说法正确的是( )
A.小明的重力势能保持不变
B.小明的动能保持不变
C.小明的机械能保持不变
D.小明的动能先增大后减少
B
3、小孩在荡秋千游戏中,从最低处荡到最高处.动能和重力势能的转化正确的是( )
A.动能增大,重力势能增大
B.动能减小,重力势能增大
C.动能不变,重力势能增大
D.动能不变,重力势能不变
4、中国跳水队是王牌之师。跳水运动员在离开跳板后( )
A.上升过程中,弹性势能转化为重力势能
B.上升过程中,重力势能转化为动能
C.在最高点时,受到的合力为零
D.下降过程中,动能增大
B
D
5、如图1,中国女排联赛得分王李盈莹正在精彩扣球。球与手接触做减速运动,并发生形变,其动能转化为 能;如图2是滑冰运动员在比赛中通过弯道时的情景,这一过程中她们的运动状态 (选填“改变”或“不变”)。
改变
弹性势
6、如图所示,轨道ABC光滑,弹簧固定在水平轨道末端,小球从A处由静止滚下,撞击弹簧,至弹簧压缩最大,在这过程中,机械能转化的情况是( )
A.重力势能→动能
B.重力势能→动能→弹性势能
C.重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能
D.小球机械能不断减小
B
7、如图所示,小球离开弹簧继续上升过程中的能量转化是 转化为 。(不计空气阻力)
动能
重力势能
8、人造卫星绕地球沿椭圆轨道运行,如图所示,近地点为离地球中心最近的点,远地点为离地球中心最远的点.下列说法正确的是( )
A.在近地点时,卫星势能最大
B.在远地点时,卫星动能最大
C.卫星从近地点向远地点运动的过程中,势能转化为动能
D.卫星从远地点向近地点运动的过程中,势能转化为动能
D
9、如图所示,拨动弹性钢片,把小钢球与支柱之间的塑料片弹出时,小钢球并没有随塑料片飞出。关于这个过程,下列说法中不正确的是( )
A.弹性钢片被拉弯,说明力可以改变物体的形状
B.弹性钢片恢复原位的过程中,动能转化为弹性势能
C.塑料片被弹出,说明力可以改变物体的运动状态
D.小钢球没有随塑料片飞出,因为小钢球具有惯性
B
10、工人师傅要将质量100kg的木箱搬到1.5m高的车厢里。他将一块5m长的木板搁在地面与车厢之间构成斜面,然后站在车上用400N的拉力在10s内将物体从斜面底端匀速拉到车厢里,如图所示。(g=10N/kg)求:
(1)工人所做的有用功。
(2)工人做功的功率。
(3)斜面的机械效率。
(4)物体所受斜面的摩擦力。
11、用如图所示的滑轮组将重60N的货物匀速提升1m的过程中,所用拉力F=40N.不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦。求:
(1)上述过程中的有用功W;
(2)上述过程中提升动滑轮所做的功W。
(3)若用该滑轮组匀速提起80N的货物,则滑轮组的机械效率η为多大?
$$