10.4机械能转化及其应用（课件）-2024-2025学年度沪科版物理八年级全一册

第十章　功与机械能 第四节　机械能转化及其应用 1 知识点一　机械能及其转化 1. 下列现象中，动能转化为重力势能的是(　C　) A. 汽车匀速上坡 B. 足球在水平地面上滚动 C. 向上抛出的正在上升的篮球 D. 跳伞运动员匀速下落 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2. 如图所示，小红同学正在荡秋千。下列说法正确的是(　C　) A. 通过最低点时的动能为0 B. 下降过程中的动能转化为重力势能 C. 到达最高点时重力势能最大 D. 上升过程中的重力势能转化为动能 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3. 频频发生的高空抛物事件严重危害人民群众的生命财产安全，原因是 物体所处的高度越高，物体所具有的重力势能越 　大　，当高处的物体 坠落时，因重力势能转化为 　动　能，从而带来安全隐患。 大　 动　 4. 用多股蚕丝作为弓的弦，早在《天工开物》中就有“凡弓弦取食柘叶 蚕茧，其丝更坚韧”的记载，这说明蚕丝弹性好。拉弯的弓把箭射出去，这个过程发生的能量转化是弓弦的 　弹性势能　转化为箭的 　动 能。 弹性势能　 动能 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 知识点二　机械能守恒 5. 2024年10月30日4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十 九运载火箭在酒泉卫星发射中心成功点火起飞。不计燃料质量损耗，火 箭在加速升空的过程中，下列说法正确的是(　A　) A. 火箭的动能增加，重力势能增加，机械能增加 B. 火箭的动能不变，重力势能不变，机械能不变 C. 火箭的动能不变，重力势能增加，机械能增加 D. 火箭的动能减少，重力势能增加，机械能不变 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 6. 如图所示，滚摆下降过程中，滚摆的 　重力势　能转化为 　动　能。 滚摆上下往复运动过程中，其每次上升所能达到的高度越来越低，滚摆 在运动过程中的机械能 　减少　(填“增加”“不变”或“减少”)。 重力势　 动　 减少　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 7. 人造地球卫星的轨道示意图如图所示。卫星在大气层外运行，不受空 气阻力，因此机械能 　守恒　(填“守恒”或“不守恒”)；卫星从远地点 向近地点运动时，其 　重力势　能转化为 　动　能。 守恒　 重力势　 动　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 知识点三　机械能的应用 8. 如图所示，拦河大坝在下雨天蓄水使上游的水位升高，从而提高水 的 　重力势　能，水从大坝的上游流下时 　重力势　能转化为 　动　能，通过水轮机带动发电机发电。 重力势　 重力势　 动　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 9. (2024·福州仓山区期末)如图所示，物块在拉力F的作用下沿斜面向上 做匀速直线运动。物块的相关物理量随时间变化规律的图像正确的是 (　D　) A B C D D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 10. (2024·龙岩新罗区期末)掉在地上的小球会跳起，但是越跳越低。下 图为小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法不正确的是(　D　) A. 小球越跳越低，说明小球的机械能逐渐减小 B. 从A点运动到B点，小球的动能增大 C. 经过相同高度的B、C两点时，小球的重力势能相同 D. 经过相同高度的B、C两点时，小球的动能相同 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 11. 如图所示，a、b为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势 能随高度变化的图线(不计空气阻力)，其中图线 　a　是动能－高度关系 图线，小石块上升到5 m时的机械能为 　4　J。 a　 4　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 12. (2024·江苏无锡)如图所示，将摆球从A点由静止释放，摆球经过最低 点O到达B点，A、B两点等高，摆球到达B点时的动能为 　0　J；摆球从 A点到O点的过程中， 　重力势　能转化为动能。整个过程中，摆球的机 械能大小 　不变　。 0　 重力势　 不变　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 13. 为缓解城市交通压力，各地兴建了多条地铁。地铁站台设计方案如 图所示，进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡。从能量利用的角度 分析站台这种设计的优点。 列车进站时的部分动能转化为重力势能，减少了因刹车损耗的机械能； 列车出站时储存的重力势能又转化为动能，起到节能作用。 列车进站时的部分动能转化为重力势能，减少了因刹车损耗的机械能； 列车出站时储存的重力势能又转化为动能，起到节能作用。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 14. 如图所示，用力F将小球压至D位置(弹簧始终处于弹性限度内)，撤 去力F后，小球从静止开始向上运动，小球在C位置时所受弹力大小等于 重力，B位置是弹簧自身长度的位置，A位置是小球到达的最高点。整个 过程不计空气阻力，下列说法正确的是(　D　) D A. 小球在B位置时的动能最大 B. 在A位置时小球的速度为0，处于平衡状态 C. 从D位置到B位置的过程中，弹簧的弹性势能全部转化为小球的重力势能 D. 从D位置到A位置的过程中，小球受到的合力先减小再增大后不变 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 第十章　功与机械能 实　践　探究游乐设施中的功与能 15 1. 阅读短文，完成相应问题。 当你在游乐场乘过山车奔驰之际，你是否会想到：过山车为什么不 需要引擎来推动就能“翻山越岭”呢？过山车在开始运动时，是靠一个 机械装置推上最高点的，但在第一次下行后，就再没有任何装置为它提 供动力了，从这时起带动它沿轨道行驶的唯一“发动机”就是重力势 能，过山车的重力势能在处于最高点时达到最大值，当它开始下行时， 它的重力势能不断减小，动能不断增大；由于摩擦，损耗了少量的机械 能，所以随后的“小山丘”设计得比开始时的“小山丘”低，如图所 示。像所有列车一样，过山车也安装了机械制动装置，使它在结束行程 或在紧急情况下能够准确地停下来。 1 2 (1)过山车在轨道的最低处，运动最快，动能最大，说明物体的动能 与 　速度　有关，过山车上行阶段，其重力势能 　增大　(填“增 大”“不变”或“减小”)。 (2)过山车通过A点向上运动过程中，动能 　减小　；后面的“小山丘” 设计得比开始时的“小山丘”低，是由于过山车在运动过程中机械 能 　减小　。(均填“增大”“不变”或“减小”) (3)过山车第一次下行后，利用 　重力势能　作为“发动机”。 速度　 增大　 减小　 减小　 重力势能　 1 2 2. 在学习了机械能相关内容后，同学们在老师的指导下为某游乐园体验 项目设计了“过山车模型”，同时针对该模型的科学性设计了评价表。 同学们利用凹槽、拼接软管和小车等器材设计了如图所示的模型。 1 2 “过山车模型”评价表(节选) 评价 指标 优秀 合格 待改进 指标一 设计合理，运行过程安全，体 验感好 能正常运行 不能正常运行 指标二 更好地利用地理优势，摆脱外 界能源依赖 适当使用外界 能源 能量完全依靠 外界 (1)在某次实验中，小车从A点匀速下滑至B点，该过程中小车的机械 能 　减小　(填“增大”“不变”或“减小”)。 减小　 1 2 (2)该小组设计的作品，小车不借助外界能量，从A点静止下滑，不考虑 能量损失，小车 　不能　(填“能”或“不能”)顺利通过C点。 (3)根据评价表，该模型“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为 “待改进”。为使该模型的“指标二”达到优秀水平，请你针对该模型 提出更合理的设计方案： 　将小车的出发点A移至山体更高处　。 不能　 将小车的出发点A移至山体更高处　 1 2 $$