10.6合理利用机械能课件2023-2024学年物理沪科版八年级全一册

第六节　合理利用机械能 第1课时　动能与势能 1 【A层 基础必会】 考点一　探究动能的大小跟哪些因素有关 1.小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,选用质量不同的两个钢球m和M(M的质量大于m),分别从不同的高度h和H(H>h)由静止开始滚下,观察木块B被撞击后移动的距离,实验过程如图所示: 点击题号可跳转 1 (1)本实验的研究对象是_________(选填“钢球”或“木块”)。  (2)小明通过观察___________________________ 来判断钢球动能的大小,他利用的研究方法是___________(选填“控制变量法” 或“转换法”);若水平面绝对光滑,本实验将 _________(选填“能”或“不能”)达到探 究目的。  (3)比较 ___________两图进行的实验,可以探究钢球的动能与速度的关系。  (4)比较图乙和图丙,可初步得到的结论是________________________________ _____________。  (5)甲、乙两次实验进行比较,可以研究_________(选填“超载”或“超速”)带来的 危害。  　钢球　 　木块B被撞后移动的距离　  　转换法　 　不能　 　甲、乙　 　速度相同时,质量越大的物体具有 的动能越大　 　超速　 1 考点二　探究重力势能的大小与哪些因素有关 2.某实验小组利用“模拟打桩”探究物体重力势能的大小与哪些因素有关,物体质 量m1=m2<m3,实验时,让物体从木桩正上方某一高度自由下落,将木桩打入沙中,如 图。 (1)实验过程中,可以通过比较木桩 ___________________来比较重力势能的大小, 由图可判断:物体_______(选填“m1”“m2”或“m3”)释放前的重力势能最大;  　陷入沙坑的深度　 　m2　 1 (2)比较图甲和图丙,可探究重力势能与_________的关系;  (3)比较图甲和图乙,可初步得到的结论是________________________________ ___________;实验后,同学们联想到高空抛物是一种很不文明的行为,被称为“悬在 城市上空的痛”,会带来很大的危害,因为高空的物体具有很大的___________能。  　质量　 　质量相同,释放前的位置越高,重力 势能越大　 　重力势　 1 考点三　动能、势能、机械能大小的判断 3.极限跳伞是一项惊险的体育运动。如图所示,跳伞员打开降落伞后,在匀速下落 的过程中,跳伞员的重力势能_________,动能_________。(均选填“减小”“不变”或 “增大”)。  　减小　 　不变　 1 4.将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压(如图),放手后笔会向上弹起一定高度。向 下按笔的过程中,笔的重力势能_________,笔向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能 __________。(均选填“增大”“减小”或“不变”)  　减小　 　减小　 1 5.2023年6月4日,神舟十五号载人飞船安全返回。如图所示是载人飞船返回舱减 速着陆的情境。在返回舱减速下降过程中,关于返回舱下列说法正确的是 ( ) A.动能增加,重力势能减少,机械能不变 B.动能不变,重力势能减少,机械能减少 C.动能减少,重力势能不变,机械能减少 D.动能减少,重力势能减少,机械能减少 D 1 6.高空中水平匀速直线飞行的飞机,向地面投下救灾物资,则飞机的动能和重力势 能的变化情况( ) A.动能、重力势能都不变 B.动能不变,重力势能变大 C.重力势能不变,动能变大 D.动能、重力势能都变小 D 1 【B层 能力提升】 7.正在空中飞行的鸽子和麻雀,若它们具有相同的动能,则下列说法正确的是 ( ) A.鸽子飞得快　　 　 B.麻雀飞得快 C.鸽子飞得高 D.麻雀飞得高 B 1 8.掷实心球是某市中考体育考试项目之一。实心球离手后,在空中飞行过程中动 能Ek随时间t变化的曲线最接近 ( ) C 1 9.(日常生活)在学校运动会上,体操爱好者小红给大家表演了蹦床。如图所示是她某次从空中A点自由下落的画面,从高空落下的小红刚好与水平床面接触的点为B点,能到达的最低点为C点,则下落过程中,下列说法错误的是 ( ) A.重力势能一直减小 B.动能先增大后减小 C.从B到C蹦床弹性势能一直在增大 D.重力对小红做的功约为80 J D 1 10.如图所示,无人驾驶的清扫车在平直路面上匀速前进,同时将落叶等杂物吸入 机身集尘盒内,此过程中,清扫车整体的动能_________,重力势能_________;当关 闭吸尘功能后,扫地车继续匀速前进,清扫车整体的动能_________,重力势能 _________。(均选填“变大”“不变”或“变小”)。  　变大　 　变大　 　不变　 　不变　 1 11.在“探究影响重力势能大小因素”的实验中,小明在水平地面上铺一张白纸,将皮 球表面涂黑,使其分别从不同高度处自由下落,目的是探究重力势能大小与 _________的关系。如图所示,在纸上留下黑色圆斑A、B,圆斑_______(选填“A” 或“B”)是皮球从较高处下落形成的。  　高度　 　B　 1 12.在探究“弹性势能的大小跟哪些因素有关”时,小明提出了如下猜想: 猜想一:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关; 猜想二:弹性势能的大小与弹簧的材料有关; 猜想三:弹性势能的大小与弹簧的长度有关; 猜想四:弹性势能的大小与弹簧的粗细有关。 1 (1)为验证猜想一,他设计了如图所示的实验,实验时将同一弹簧压缩_______　 (选填“相同”或“不同”)的长度(弹簧被压缩后未超过其弹性限度),将小球置于弹 簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,分析比较_______________ ___________,从而比较弹性势能的大小。  　不同 　木块被推动距 离的远近　 1 (2)为验证猜想二,需选用____________________________的两根弹簧,  实验时将两根弹簧压缩_________(选填“相同”或“不同”)的长度,将小球置于弹簧 的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,对数据进行比较分析时,若 ____________________________,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。  (3)若水平面光滑,本实验将 _________(选填“能”或“不能”)达到探究目的,原因是 __________________________________________________________________。  　长度和粗细相同,材料不同　 　相同　 木块被推动的距离不相等　 　不能　 水平面光滑,木块就会一直做匀速直线运动,无法比较木块移动距离的远近　 1 【C层 创新培优】 13.(科学思维)(2023·芜湖质检)图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图,在这个过程中,过山车的机械能_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。  点思路:动能和势能统称为机械能。 　变小　 1 第2课时　动能和势能的相互转化 1 【A层 基础必会】 1.如图所示,当滚摆向下滚动时,滚摆的___________能转化为_______能,机械能 _________(选填“增大”“减小”或“不变”)。(不计空气阻力和摩擦)  点击题号可跳转 　重力势　 　动　 　不变　 1 2.如图是一种弹簧破壳器,使用时将带有重锤的弹簧拉伸,松手后重锤在弹力作用下将核桃外皮砸碎。弹簧被拉伸后发生的是_________形变,松手后弹簧的弹性势能转化为重锤的_______能,重锤砸下的过程,其重力势能变_______。  　弹性　 　动　 　小　 1 3.如图是小伟玩蹦蹦杆的情景,蹦蹦杆由地面弹起,在空中升高的过程中,小伟的 _______能转化为___________能,在下落后,从杆尖触地到弹簧压缩至最短,弹性势 能_________(选填“增大”“减小”或“不变”)。  　动　 　重力势　 　增大　 1 4.打羽毛球是深受人们喜爱的运动项目。如图所示,当羽毛球接触到球拍使球拍发生形变时,羽毛球的_______能转化为球拍的___________能;当羽毛球拍从形变程度最大至羽毛球离开球拍时,球拍的___________能转化为羽毛球的 _______能。  　动　 　弹性势　 　弹性势　 　动　 1 5.如图所示,将一张卡片对折,在开口的一边剪两刀,然后将橡皮筋套在开口边,将卡片反扣在桌面上,用力往下压卡片,松手后,看到的现象是卡片跳起来了。卡片跳起时将橡皮筋的_____________先转化为卡片的_________,然后再转化为卡片的_____________(均选填“动能”“重力势能”或“弹性势能”)。  　弹性势能　 　动能　 　重力势能　 1 6.如图所示是《天工开物》中的“筒车”汲水装置。水流冲击水车转动,水流的动能转化为水车轮子的_______能;水车转动又提高了少部分水的高度,其实质是水流通过“筒车”这个机械装置,把自己整体的动能转化为一部分水的___________能,达到了汲水浇田的目的。  　动　 　重力势　 1 7.如图所示,在炎热的夏天,水上乐园“冲浪水滑梯”是寻求清凉与刺激的不二选择。在小明从滑梯顶端加速下滑的过程中,下列说法正确的是 ( ) A.重力势能增加 B.动能保持不变 C.重力势能转化为动能 D.动能转化为重力势能 C 1 8.足球落地又弹起的过程中,下列有关能量转化的说法正确的是 ( ) A.下落时,动能转化为重力势能 B.着地时,弹性势能转化为动能 C.反弹时,弹性势能转化为动能 D.上升时,弹性势能转化为重力势能 C 1 易错点　不能正确判断动能与势能相互转化 9.人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运转,卫星在_________点动能最大。当卫星从近地点向远地点运行时,卫星的_______能转化为___________能。  　近地　 　动　 　重力势　 1 【B层 能力提升】 10.如图所示,光滑的半圆形轨道固定在水平桌面上,轨道上的A、C两点在同一高度,B为最低点。小球从A点由静止自由释放,不计空气阻力,则小球 ( ) A.从A点到B点动能转化为重力势能 B.从B点到C点重力势能转化为动能 C.一定能到达C点 D.从A点释放后的运动过程中机械能不守恒 C 1 11.(2023·南充中考)体育课上小唐同学进行传接排球训练,他将球斜向上抛出,球的运动轨迹如图所示。a、b、c、d为轨迹上的点,其中a、c两点高度相同,不计空气阻力,则球在a点的机械能_________d点机械能(选填“大于”“小于”或“等于”);球在a、b、c、d四点中______点的重力势能最大。  　等于　 　b　 1 12.如图所示,小明在做模拟“蹦极”的小实验。一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定在A点,B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置,C点是小石块从A点自由下落所能到达的最低点。在小石块从B点到C点运动的过程中(不计空气阻力),小石块的机械能_________(选填“增大”“减小”或“不变”),其动能 _________________。  　减小　 　先增大后减小　 1 13.(2023·广州质检)篮球从M点以速度v0竖直下落,经水平地面反弹后恰好回到与M点等高的N点如图。设在M点时篮球的机械能为E,动能为Ek1,重力势能为Ep1;回弹到N点时篮球的重力势能为Ep2。 (1)请比较:Ep1______Ep2(选填“>”“=”或“<”)。  (2)从水平地面回弹到N点过程中,篮球动能_________(选填“减小”“不变”或“增大”)。  (3)M到N过程中减少的机械能E损=__________(选填“E-Ep1”或“E-Ek1”)。  　=　 　减小　 　E-Ep1　 1 14.(2023·苏州期中)如图甲所示,将一根弹簧和一个质量为0.5 kg的金属球(球上有小孔)套在铁架台的金属杆AB上面,(金属杆AB光滑)现将小球提到B端后松手,小球的高度随时间变化情况如图乙所示,在0~t1过程中,小球的动能_________(选填“增大”“减小”“先增大后减小”或“不变”),此过程中小球重力势能的变化量_________ (选填“大于”“小于”或“等于”)动能变化量。  　增大　 　大于　 1 15.(2023·烟台期末)如图,某同学分别沿高度相同、长度不同的两个滑梯AB和AC滑下,滑到底端的速度为vB和vC,若AB、AC面是光滑的,则vB______vC;若AB、AC面粗糙程度相同,则vB______vC,该同学滑到底端时的动能EB______EC。(均选填“>”“<”或“=”)  　=　 　>　 　>　 1 【C层 创新培优】 16.(科学思维)(2023·苏州期中)如图1所示,小球依次向四个方向以相同的速度飞出。某次小球在空中飞行到落地的过程中(不计空气阻力),其动能Ek随时间t变化的图像如图2所示,则这次小球飞出的方向为_______(选填“①”“②”“③”或“④”);小球向不同方向飞出,落地时速度_________(选填“相同”或“不同”)。  　②　 　相同　 1 点思路: (1)根据图像判定小球动能的变化; (2)小球竖直向上运动和斜向上运动时,到达最高点时的速度不同; (3)不计空气阻力时,小球的机械能守恒。 1 本课结束 1 $$