第四讲 第4课时 机械能（课件PPT）-【中考总动员】2024年中考物理讲义（泸州专用）

第4课时　机械能 2024泸州物理 目 录 1 真题自测 体验中考 2 知识梳理 素养形成 4 全国视野 素养落地 3 重点难点 素养拓展 1 真题自测 体验中考 1．(2021·泸州) 2021年5月15日我国自主研制的“天问一号”火星探测器成功登陆火星，已知火星表面引力约为地球表面引力的38%，其空气密度约 为地球海平面空气密度的1%。下列关于探测器的描述正确的是(　　) A．进入火星大气层后，探测器下降过程中其表面与大气 层摩擦，机械能转化为其他形式的能 B．探测器为了找到最佳着陆点，着陆前在火星上空有短 暂悬停时间，悬停时探测器不受火星的引力 C．探测器从悬停点减速降落火星表面过程中，动能逐渐增大 D．停在火星表面的探测器受到的引力与它对火星表面的压力是一对平 衡力 A 返回首页 第4课时　机械能 首页 1 2 3 总目录 2．(2018·泸州) 在2018年泸州市中考体育考试中，小彤同学进行了实 心球测试，对球运动的几个阶段，下列说法正确的是(　　) A．小彤捡起实心球，并缓慢举高的过程中，小彤对球做功，球的重力势能增加 B．小彤将球用力投出后，球在空中运动过程中小彤对球做功，球的机械能增加 C．小彤将球用力投出后，球在空中最高点时所受的合力为零 D．球落地后在水平地面滚动一段距离停止，球在地面滚动阶段，球的机械能不变 A 返回首页 第4课时　机械能 首页 1 2 3 总目录 [解析]　小彤捡起实心球，并缓慢举高的过程中，球在力的方向上通过了距离，小彤对球做功，球的高度增大，则球的重力势能增加，故A正确；小彤将球用力投出后，球在空中运动过程中小彤没有对球施加力，对球没有做功，球在运动时克服空气阻力做功，机械能减小，故B错误；小彤将球用力投出后，球在空中最高点时受到重力和空气阻力的作用，这两个力不是一对平衡力，故所受的合力不为零，故C错误；球落地后在水平地面滚动一段距离停止，是因为球受到了阻力，克服摩擦阻力做功，机械能转化为内能，球的机械能减少，故D错误。故选A。 返回首页 第4课时　机械能 首页 1 2 3 总目录 3．(2020·泸州) 随着我市城市化步伐加快，计划建两条电气化城市轻轨。其中一条是泸州客运中心到泸州南站，里程大约24 km，设计列车运行时间24 min，则列车运行全程的平均速度约为______km/h；列车运 行时将_______能转化为机械能；列车减速进站时，其动能__________ (选填“增大”“减小”或“不变”)。 60 电 减小 返回首页 第4课时　机械能 首页 1 2 3 总目录 2 知识梳理 素养形成 动能和势能 知识点 1   定义 影响因素 动能 物体由于_______而具有的能量 物体的__________和__________ 势能 重力势能 物体由于__________而具有的 能量 物体的________和_______ 弹性势能 物体由于发生__________而具有的能量 物体发生_________的程度 运动 质量 运动速度 位置较高 质量 高度 弹性形变 弹性形变 返回首页 第4课时　机械能 首页 知识点1 知识点2 知识点3 总目录   定义 影响因素 相互联系 小球释放后的能量转化情况：重力势能→_______→弹性势 能→______→重力势能。这说明：重力势能与__________之间不能直接相互转化 动能 动能 弹性势能 返回首页 第4课时　机械能 首页 知识点1 知识点2 知识点3 总目录 1．最高点是重力势能最大的判断方法是：__________一定看所处的__________； 2．滚摆上升的高度一次比一次低的原因是：空气和捻绳对它有__________，有部分能量转化为了__________。 滚摆秋千的能量转化 知识点 2 质量 位置 阻力 内能 重力势 动 返回首页 第4课时　机械能 首页 知识点1 知识点2 知识点3 总目录 人造地球卫星的能量转化 知识点 3 重力势 动 动能 重力势能 返回首页 第4课时　机械能 首页 知识点1 知识点2 知识点3 总目录 3 重点难点 素养拓展 (2014·泸州) 小新同学遥控重为10 N的小型无人飞机从水平地面由静止开始经历加速、匀速、减速三个竖直上升阶段，共用时20 s，然 后悬停在地面16 m的高度。在减速上升阶段飞机的动能_______(选填“增大”或“减小”)，在整个上升阶段飞机的重力势能__________(选填“一直增大”“先减小后增大”或“先增大后减小”)，在整个上升阶段飞机的平均 速度为______m/s；若不计空气阻力，且无人机在匀速竖直上升的阶段 速度为1.2 m/s，则在匀速上升阶段，无人机升力的功率为______W。 判断哪种形式的机械能最大 焦点 1 减小 一直增大 0.8 12 返回首页 第4课时　机械能 首页 焦点1 焦点2 焦点3 总目录 返回首页 第4课时　机械能 首页 焦点1 焦点2 焦点3 总目录 (2013·泸州) 在2013年5月的体考中，如图所示是康健同学在投 掷实心球时球的运动轨迹，球在空中飞行的A、B、C、D四点中，_____点处的重力势能最大，_______点处的动能最大。实心球落地后，由于 球具有_________还要继续向前运动，在地面阻力的作用下，最后停在 E点。 [解析]　实心球在运动过程中，质量不变，在B点位置最高，重力势能最大；在D点速度最大，动能最大；实心球落地后，由于球具有惯性还要保持原来的运动状态，所以实心球继续向前运动。 B D 惯性 返回首页 第4课时　机械能 首页 焦点1 焦点2 焦点3 总目录 (2014·泸州) 蹦床运动是运动员在一张绷紧的弹性蹦床上蹦跳 后，在空中上、下运动并做各种动作的运动项目，如图所示是运动员从蹦床上弹跳后沿竖直方向上升过程中的图片。对运动员离开蹦床后的下 列判断，正确的是(　　) 重力势能与动能的转化 焦点 2 A．竖直上升过程中合力的方向竖直向上，动能增加 B．竖直上升到最高点时，动能为零，合力不为零 C．竖直下降过程中，合力方向竖直向下，重力势能增加 D．竖直下降过程中，合力方向竖直向上，重力势能减少 B 返回首页 第4课时　机械能 首页 焦点1 焦点2 焦点3 总目录 [解析]　(1)竖直上升过程中：运动员由于惯性继续向上运动， 受到重力和空气阻力作用，合力的方向竖直向下，合力不为 零；运动员质量不变，高度增加，重力势能增加；速度变小， 动能变小，上升到最高点时，速度为零，动能为零。(2)竖直下降过程中：运动员受到重力和空气阻力作用，重力大于阻力，合力方向竖直向下；质量不变的情况下，速度变大，动能增大；同时高度减小，故其重力势能减小，其将重力势能转化为动能。 返回首页 第4课时　机械能 首页 焦点1 焦点2 焦点3 总目录   本题的B选项，在竖直上升到最高点时，瞬间静止，因速度为零，所以动能为零，从而误认为合力也为零，在最高点时虽然速度瞬间为零，但地球附近物体始终受到重力作用，合力不为零。 返回首页 第4课时　机械能 首页 焦点1 焦点2 焦点3 总目录 (2011·泸州) 蹦床运动是一项运动员从蹦床反弹起来后在空中表演技巧的竞技运动。如图所示，在运动员离开蹦床弹向空中上升的过程 中，运动员具有的(　　) A．动能增加，势能减少 B．动能增加，势能增加 C．动能减少，势能增加 D．动能减少，势能减少 [解析]　运动员被弹起时，质量不变，速度减小，动能减少，高度增大，重力势能增加。 C 返回首页 第4课时　机械能 首页 焦点1 焦点2 焦点3 总目录 (2012·泸州) 在经过川藏公路2.4 km的长下坡路段时，如果骑行 者刹着自行车以4 m/s的速度匀速下坡，则骑行者的机械能__________ (选填“增大”“减小”或“不变”)，通过全段下坡路程的时间为_____min。 有经验的骑行者会在下坡一段距离后停车休息，主要是因为刹车时刹车 片克服摩擦力做功，时间长了会使刹车片的______能明显增大，容易导致刹车片损坏。 其他形式的能与机械能的转化 焦点 3 减小 10 内 返回首页 第4课时　机械能 首页 焦点1 焦点2 焦点3 总目录 返回首页 第4课时　机械能 首页 焦点1 焦点2 焦点3 总目录 (2008·泸州) 我国发射的“嫦娥一号”探月卫星简化 后的路线示意图如图所示，卫星由地面发射后经过地面发 射轨道逐渐升高进入停泊轨道，在停泊轨道上的速度约为 7.6 km/s，然后在停泊轨道经过多次点火速度提高到约为 11 km/s进入地月转移轨道，再沿地月转移轨道飞向月球， 接近月球时，经过多次调速，进入月球工作轨道，并开始 对月球进行探测。采集以上信息，完成以下填空。当卫星由地面发射轨道飞到停泊轨道上，卫星的势能________，卫星由停泊轨道进入地月转移轨道， 卫星的动能________。(均选填“增加”“减少”或“不变”) 增加 增加 返回首页 第4课时　机械能 首页 焦点1 焦点2 焦点3 总目录 [解析]　由图可知，当卫星由地面发射轨道飞到停泊轨道上，卫星距离地面的高度增大，卫星的质量一定，故其势能增加；因为卫星在停泊轨道上的速度约为7.6 km/s，地月转移轨道速度约为11 km/s，速度增大的原因是经过多次点火，所以卫星由停泊轨道进入地月转移轨道时，质量一定时，速度增大，其动能也增加。 返回首页 第4课时　机械能 首页 焦点1 焦点2 焦点3 总目录   本题的最后一空，容易受常规题的思维定势的影响，认为既然卫星的势能已经增加了，那么其动能应该减小，但此空的前提条件是“经过多次点火，所以卫星由停泊轨道进入地月转移轨道时速度增大了”，所以动能也增加。 返回首页 第4课时　机械能 首页 焦点1 焦点2 焦点3 总目录 4 全国视野 素养落地 1．(2023·福建) 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 B 返回首页 第4课时　机械能 首页 1 2 3 4 6 7 5 总目录 2．(2023·牡丹江) 探究物体的动能跟哪些因素有关的实验装置如图所 示。关于该实验说法正确的是(　　) A．水平面越光滑越好 B．实验研究的是木块的动能大小 C．小球由斜面滚下，重力势能转化为动能 D．小球质量越大，动能越大 C 返回首页 第4课时　机械能 首页 1 2 3 4 6 7 5 总目录 3．(2023·温州) 如图所示是滚摆完成一次下降和上升的示意图。该过 程中，滚摆处于甲、乙位置时(　　) A．重力势能不同，动能相同 B．重力势能不同，动能不同 C．重力势能相同，动能相同 D．重力势能相同，动能不同 D 返回首页 第4课时　机械能 首页 1 2 3 4 6 7 5 总目录 4．(2023·烟台) (多选) 跳水运动中蕴含着许多物理知识，如图所示。有 关跳板跳水过程中能量变化的说法正确的是(　 　) A．运动员用力下压跳板的过程中，跳板的弹性势能增加 B．运动员被跳板向上弹起的过程中，重力势能减小 C．运动员离开跳板向上运动的过程中，动能减小 D．运动员从最高点下落的过程中，机械能增大 AC 返回首页 第4课时　机械能 首页 1 2 3 4 6 7 5 总目录 5．(2023·北京) (多选) 如图所示，人们修筑拦河坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机带动发电机发电。上游一定量的水，经水轮机流到下 游的过程中，下列说法正确的是(　 　) A．水的机械能不变 B．水的重力势能减小，动能增大 C．水轮机带动发电机发电，电能转化成机械能 D．上游水位越高，能够发出的电能越多 BD 返回首页 第4课时　机械能 首页 1 2 3 4 6 7 5 总目录 6．(2023·怀化) 如图所示，人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行时，不受空气阻力，机械能守恒，当卫星从近地点向远地点运动时，它的重 力势能__________(选填“减小”或“增大”)，卫星在__________(选填“远”或“近”)地点时重力势能最大。 增大 远 返回首页 第4课时　机械能 首页 1 2 3 4 6 7 5 总目录 7．(2023·南充) 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__________(选填“大 于”“小于”或“等于”)d点的机械能；球在a、b、c、d四点中______点的重力势能最大。 等于 b 返回首页 第4课时　机械能 首页 1 2 3 4 6 7 5 总目录 本讲内容结束 请完成《练测本》本讲内容 [解析]　飞机的质量不变，减速上升，所以动能减小；高度一直在增加，所以重力势能一直增大；整个上升阶段的平均速度：v＝＝＝ 0.8 m/s；无人机匀速上升时，升力与重力是一对平衡力，于是F＝G＝ 10 N，于是P＝Fv＝10 N×1.2 m/s＝12 W。 [解析]　自行车在下坡过程中，质量和速度不变，高度减小，所以其动能不变，重力势能减小，根据机械能的定义可知：机械能减小；由v＝可得，通过全段下坡路程的时间：t＝＝＝600 s＝10 min；汽车在刹车时，轮胎要克服摩擦力(或阻力)做功，使刹车板、轮胎的温度都升高，即机械能转化成内能。 $$