内容正文:
第十一章 机械功与机械能
11.4 认识动能和势能
第2课时 机械能及其转化
1
1.物体的______和______统称为机械能。
2.物体的动能与势能是可以相互转化的,有摩擦等阻力时,在动能与
势能相互转化的过程中,机械能会______。
3.水力发电是水的机械能转化为______;电动机工作时,是电能转化
为________。
动能
势能
减少
电能
机械能
知识点1 动能和势能的转化
1.如图为某蹦床运动员从床面上起跳后腾空瞬间的照片,运
动员在空中下落的过程中,他的________能转化为____能。
重力势
动
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3
2.(2022·湖州)你一定剪过指甲吧!为什么指甲被剪断之后不是原
地掉下来,而是“飞”出去?原来,指甲受到指甲钳的挤压,改变了______,
当指甲被指甲钳剪断后,指甲的__________转化为指甲的动能,让指甲
“飞”出去。
形状
弹性势能
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
4
知识点2 机械能转化过程中总量的变化
第3题图
3.(2021·安徽)如图所示为游乐场中在竖直面内转动
的摩天轮,小红乘坐该摩天轮时速度大小不变,则她从
最低点上升到最高点的过程中( )
C
A. 动能减小 B. 重力势能不变
C. 机械能增大 D. 机械能不变
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
5
第4题图
4.(2022·安徽)如图,在2022年北京冬奥会开幕
式上,质量约为 的奥运五环缓缓升起。若将升起
过程看成匀速直线运动,则该过程中奥运五环的
( )
D
A. 重力势能不变 B. 动能增大
C. 机械能不变 D. 机械能增大
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
6
5.下列情况中,机械能不发生变化的是( )
B
A. 汽车刹车后在水平地面上向前滑行
B. 抛向空中正在上升的石块(不计空气阻力)
C. 小孩从滑梯上匀速滑下
D. 用滑轮组把物体匀速提高
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
7
6.如图所示,小球在一个光滑(没有摩擦)的
轨道上从 点由静止释放,小球始终没有离开
轨道,你认为小球最远可以滚到( )
C
A. 点 B. 点 C. 点 D. 点
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
8
知识点3 机械能与其他能的转化
7.“落久”水电站位于广西融水县贝江下游,已列入广西域内西江流域
柳江控制性防洪工程之一。“落久”水电站用拦河坝提高水位,被提高
了水位的水下泄时,冲击水轮机的叶轮,带动发电机发电。在这个过
程中,水的________能转化为水的动能,水的机械能转化为____能。
重力势
电
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
9
【易错点 分析机械能的变化时忽略重力势能】
8.如图所示,一物体在拉力 的作用下沿斜面向上匀速运动,在向上运
动的过程中,下列说法正确的是( )
B
A. 物体的动能不变,机械能不变
B. 物体的重力势能增大,机械能增大
C. 物体的重力势能转化为动能
D. 物体的动能转化为重力势能
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
10
9.把一个铁锁用绳子悬挂起来,将铁锁拉到自己的鼻子附近,稳定后
松手,铁锁向前摆去,如图所示。下列说法中正确的是( )
B
A. 铁锁摆回时会打到鼻子
B. 铁锁在摆动过程中动能与重力势能可以相互转化
C. 铁锁由高处摆到低处的过程中动能转化为重力势能
D. 铁锁上升的最大高度逐次降低,是由于受到重力作用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
11
10.(2023·无锡)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,在纸上留下黑色圆斑、 ,如图所示。下列
说法中正确的是( )
B
第10题图
A. 皮球下落过程中动能转化为重力势能
B. 皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹性势能
C. 形成圆斑 时皮球是从更高处下落的
D. 形成圆斑 时皮球接触地面后形变程度更小
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
12
11.(2023·六安金安区期末)近年来中国航天不断创造世界奇迹,搭载
航天员返回地球的返回舱张开降落伞减速降落的过程中,机械能______。
(填“变大”“变小”或“不变”)
变小
第11题图
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
13
12.如图为卫星绕地球飞行的轨道示意图。卫星在飞行过程中机械能不
变,当卫星运行到近地点时,其动能最____(填“大”或“小”)。
大
第12题图
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
14
第13题图
13.蹦极是一项极限体育运动,如图所示, 点为最高点,
点为弹性绳自然伸长的位置,蹦极人在 点受弹性绳的
弹力与自身重力相等, 点是能下落到的最低点。在蹦极
人从点下落到点的过程中,在___(填“”“”或“ ”)
点时动能最大,到达 点时,减小的重力势能都转化为了
________能。(不计空气阻力)
弹性势
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
14.已知物体的重力势能表达式为 ,动能表达
式为;其中为物体的质量, 为物体距离水
平地面的高度,为物体的运动速度,取。如图所示,高为
的光滑斜面固定在水平地面上,一质量为的小物块,从斜面顶端
由静止开始下滑,不计空气阻力,物块从顶端开始下滑到底端 ,设
整个过程中机械能守恒(即机械能保持不变)。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
16
(1)证明:小物块从斜面顶端由静止下滑到底端
时的速度 。
解:因为物体从顶端下滑到底端,机械能守恒,
所以,即
解得
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
17
(2)一质量为的小物体从距离地面 高的斜
面顶端点沿斜面以 的初速度下滑,求其到斜面
底端 时的速度。
解:根据题意可得: ,
即
所以小物体到达斜面底端 时的速度:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
18
$$