内容正文:
合理利用机械能
动能和势能(近5年必考)
1.动能和势能的比较
知识点1
分类 定义 影响因素
动能 物体由于①______而具有的能 质量相同时,② ______越大,物体的动能越大;速度相同时,③_____
越大,物体的动能越大
运动
速度
质量
分类 定义 影响因素
势
能 重力势能 物体由于受到④______并处在一定的高度而具有的能 质量相同时,⑤ ______越高,物体的重力势能越大;高度相同时,⑥______越大,物体的重力势能越大
弹性势能 物体由于发生⑦________
而具有的能 物体的⑧__________越大,具有的弹性势能越大
重力
高度
质量
弹性形变
弹性形变
1.(课标素材改编题)如图所示,孔明灯俗称许愿灯,放孔明灯是我国的一种民俗文化。孔明灯在点燃后加速上升的过程中,忽略其质量的变化,则孔明灯的动能______,重力势能______。(均选填“增大”或“减小”)
基础小练
2 .探究物体的动能与哪些因素有关(详见核心实验突破)
增大
增大
2.(人教教材图片改编题)如图所示,一根细线的下端系有一个小球,上端固定,小球从A点摆动到最低点B后继续向右摆动到C点,已知C点比A点低。从A点摆动至C点的过程中,小球在____点的重力势能最大,在____点的动能最大。
A
B
机械能及其转化(近5年必考)
1.定义:动能和势能统称为⑨________,单位是焦耳(J)。
2.机械能的转化
知识点2
机械能
3.机械能的守恒:如果只有动能和势能相互转化,尽管动能、势能的大小会变化,但机械能的总和⑩______,或者说,机械能是守恒的。
不变
1.人造卫星在大气层外沿椭圆轨道运行,不受空气阻力,当它从近地点向远地点运动时,____能转化为________能;在运动过程中机械能是______的。
2.(人教教材图片改编题)如图所示,蹦床运动员从高处下落过程中,________能转化为动能;与蹦床接触后,运动员的动能转化为蹦床的________能。
基础小练
动
重力势
守恒
重力势
弹性势
实验探究物体的动能与哪些因素有关
讲解见P29表格
实验1
在“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验中,小李让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止释放,撞击同一木块,如图甲所示(忽略小球与接触面的滚动摩擦以及撞击过程中的能量损失)。
针对训练
例
甲
(1)图甲实验中让不同质量的两个小球从斜面的同一高度由静止释放,是为了控制小球到达水平面时______相同。
(2)实验中通过观察____________________比较小球动能的大小,若水平面是光滑的,则______(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
(3)小球在水平面上不能立即停下,是因为______________。木块最终会停下来是因为受到________的作用。
(4)该实验可以得出结论是________________________________,由此结论可以联想到,交通事故的危害程度与______(选填“超载”或“超速”)有很大关系。
基 础 设 问
速度
木块移动距离的远近
不能
小球具有惯性
摩擦力
速度一定时,质量越大动能就越大
超载
(5)(装置改进)小李同学将实验装置改进成如图乙所示,用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后由静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较,可以探究小球的动能大小与______(选填“质量”或“速度”)的关系。
提 升 设 问
乙
速度
(6)(装置创新)另一实验小组的小红调节图甲中的“水平面”与水平面成不同的角度,重现了伽利略斜面实验,如图丙所示。不考虑底部转折处的能量损失,下列最符合实际的现象是____(填序号)。
丙
B
机械能及其转化(近5年必考)
1.(2023·福建12题2分)东南海域水质的改善,给了中华白海豚一个温馨的家。如图所示,下列说法正确的是( )
A.海豚跃出海面减速上升过程,动能不变
B.海豚跃起到最高点时,重力势能最大
C.海豚从高处落回海面过程,重力势能不变
D.海豚在海面下加速下潜过程,动能变小
命题点1
B
【解析】海豚跃出海面减速上升过程中,质量不变,速度变小,动能变小,故A错误;海豚跃起到最高点时,质量不变,高度最大,重力势能最大,故B正确;海豚从高处落回海面过程中,质量不变,高度变小,重力势能变小,故C错误;海豚在海面下加速下潜过程中,质量不变,速度变大,动能变大,故D错误。
2.(2020·福建12题2分)某快递公司用无人机进行无接触配送包裹。无人机携带包裹匀速上升时,包裹的( )
A.动能减少,重力势能增加
B.动能不变,重力势能增加
C.动能不变,重力势能不变
D.动能增加,重力势能减少
B
【解析】无人机携带包裹匀速上升时,包裹的质量不变,速度不变,动能不变,高度增加,重力势能增加。
3.(2019·福建15题2分)踢毽子是一项有益的体育活动。如图,毽子某次被踢出后,竖直上升经过某一位置时,毽子的动能和重力势能分别为Ek1和Ep1,下落经过同一位置时,毽子的动能和重力势能分别为Ek2和Ep2,则( )
A.Ek2>Ek1
B.Ek2<Ek1
C.Ep2>Ep1
D.Ep2<Ep1
B
4.(2022·福建18题2分)福厦高铁预计2023年6月建成运营。若高铁列车以350 km/h的设计速度行驶210 km,需用时_____h;列车减速进站时,动能变____。
0.6
小
探究物体动能大小的影响因素(2020·27题)
5.(2020·福建27题4分)用钢球、木块和带有斜槽的长木板,探究物体的动能跟哪些因素有关。
(1)如图甲,让钢球从斜槽上的某一高度由______开始运动,撞击水平面上的木块。钢球撞击木块时具有的动能大小可通过木块移动距离的远近来反映。
命题点2
甲
静止
【解析】实验中需要让钢球从斜槽上的某一高度由静止开始运动,撞击水平面上的木块,木块滑动越远,说明钢球的动能越大;
【解析】(1)实验中需要让钢球从斜槽上的某一高度由静止开始运动,撞击水平面上的木块,木块滑动越远,说明钢球的动能越大;(2)将钢球置于斜槽上更高的位置,钢球运动到水平面的速度更大,木块移动的距离更远,反映钢球的动能更大,说明质量一定时,物体运动的速度越大,它的动能越大;(3)探究动能大小跟质量的关系,根据控制变量法知,应控制速度相同,物体的质量不同,让质量不同的钢球从斜槽的同一高度开始运动。
(2)如图乙,将钢球置于斜槽上更高的位置重复上述实验。实验表明,钢球质量一定时,从斜槽越高的位置开始运动,撞击木块的速度越大,钢球的动能越____。
乙
【解析】将钢球置于斜槽上更高的位置,钢球运动到水平面的速度更大,木块移动的距离更远,反映钢球的动能更大,说明质量一定时,物体运动的速度越大,它的动能越大;
大
(3)探究动能跟质量的关系时,应选择让质量______的钢球从斜槽______高度的位置开始运动。(均选填“相同”或“不同”)
相同
【解析】探究动能大小跟质量的关系,根据控制变量法知,应控制速度相同,物体的质量不同,让质量不同的钢球从斜槽的同一高度开始运动。
不同
【解析】列车行驶210 km需要的时间t===0.6 h;列车减速进站时,质量不变,速度变小,动能变小。
$$