内容正文:
第4节 机械能及其转化
第十一章 功和机械能
目
录
01
新知梳理
02
基础过关
03
能力进阶
1. 动 能、 重力势 能和 弹性势 能统称为机械能。
2. 如果只有 动 能和 势 能相互转化,尽管它们的大小会变化,但机械能的总和 不变 ,或者说,机械能是 守恒 的。
3. 自然界可供人类利用的机械能源有 水 能和 风 能。
动
重力势
弹性势
动
势
不变
守恒
水
风
1. 若静止放在水平桌面上的一叠作业本,具有30J的重力势能,则这些作业本的动能是 0 J,机械能是 30 J。
2. 如图所示,将摆球从A点由静止释放。摆球从A点运动到最低点O点的过程中,它的 重力势 能主要转化为 动 能;摆球向右运动到达最高处B点时,B点的高度小于A点的高度,原因是 摆球和空气之间存在摩擦,使得机械能变小 。
0
30
重力势
动
摆球和空气之间存在摩擦,使得机
械能变小
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3. 2022年北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛中,中国运动员摘得金牌。如图所示为比赛场地的简化图,AC为助滑道,B为AC的最低点。运动员某次从A点由静止开始下滑到达B点的过程中(不考虑一切阻力),重力势能转化为 动 能,机械能 不变 (填“增大”“减小”或“不变”)。
动
不变
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4. 在搭载货运飞船的火箭加速升空的过程中,下列有关货运飞船能量变化的说法正确的是( A )
A. 重力势能增大
B. 动能保持不变
C. 机械能不变
D. 动能转化为重力势能
A
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5. 如图所示为小明同学带着妹妹玩蹦床时的情景,下列分析正确的是( B )
A. 小明下落到与蹦床接触的瞬间,速度为零
B. 小明在空中上升过程中,动能转化为重力势能
C. 小明被蹦床弹起的过程中,重力势能转化为弹性势能
D. 小明从接触蹦床到下落至最低处的过程中,弹性势能转化为动能
B
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6. (2024·临汾尧都期末)如图所示,踢毽子活动中蕴含很多物理知识,从毽子被踢出向上运动后再向下落的过程中,若不计空气阻力,则在整个过程中( C )
A. 毽子动能一直增大,机械能不变
B. 毽子重力势能一直减小,机械能减小
C. 毽子动能先减小后增大,机械能不变
D. 毽子重力势能先减小后增大,机械能增大
C
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7. 加油机在给战斗机加油过程中,加油机和战斗机均沿水平方向做匀速直线运动,下列分析正确的是( C )
A. 战斗机动能增加,机械能不变
B. 战斗机势能不变,机械能增加
C. 加油机动能减小,机械能减小
D. 加油机势能不变,机械能不变
C
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8. (2024·安徽)如图所示为某次蹦极运动的精彩瞬间,若一游客绑上安全绳之后从平台上由静止开始下落,则从开始下落至第一次到达最低点的过程中,游客的( B )
A. 动能一直增大
B. 重力势能一直减小
C. 机械能保持不变
D. 机械能一直增大
第8题
B
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9. 在校运会上,小明参加了铅球比赛。在一次投掷过程中铅球运动轨迹如图所示(空气阻力不计),下列说法中正确的是( B )
A. 铅球在上升过程中运动状态保持不变
B. 铅球到达地面时的动能大于抛出时的动能
C. 铅球在下落过程中机械能不断增大
D. 铅球运动到最高点时动能为零
B
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10. (2024·呼和浩特)如图所示,海天同学将小球由a点静止释放,小球在管道内沿abcd运动,ab段和bc段内壁光滑,cd段内壁粗糙,a点略高于c点,b点与d点等高。下列说法正确的是( B )
A. 从a到c的过程中,小球重力势能不变
B. 小球在c、d两点的动能可能相等
C. 从a到d的过程中,小球运动到d点时,动能最大
D. 从a到d的过程中,小球机械能守恒
B
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11. (2024·宜宾)如图所示,人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行,在卫星从近地点向远地点运动的过程中( B )
A. 速度增大
B. 动能转化为重力势能
C. 机械能增大
D. 重力势能减小
第11题
B
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12. 某科技兴趣小组用两个输液用的葡萄糖瓶子,从瓶口以下约6cm处截断,将截断处用胶水黏合在一起,再从瓶口的橡胶塞中心穿一根长约20cm的细木棒,用两条悬线拴住木棒的两端,将悬线固定在支架上,就构成了如图所示的滚摆。当滚摆从上到下运动的过程中重力势能主要转化为 动 能;滚摆每次上升的高度逐渐减小,说明滚摆的机械能 变小 (填“变大”“变小”或“不变”)。
动
变小
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13. 小亮在某科技频道播出的节目中看到一个实验——无限跳台。实验过程是让一个铁球从图中的A点由静止释放,球经过轨道右侧的最高点C点在空中沿着弧线飞到平台上的D点,然后又滚动到A点,如此循环往复,整个过程不借助任何外力,且D点高于A点。你觉得该实验是 不科学 (填“科学”或“不科学”)的,请从机械能的角度进行解释: 铁球在D点时的机械能大于在A点时的机械能,违背了机械能守恒定律 。
不科学
铁球在D点时的机械能大于
在A点时的机械能,违背了机械能守恒定律
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14. 五一小长假期间小明随爸爸妈妈出去游玩,发现某城市火车站的进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡。爸爸告诉小明:“这样设计可以减少能量损耗。”请你分析站台这种设计为什么能减少能量损耗。
解:车进站时的部分动能转化为重力势能,减少因刹车损耗的机械能;车出站时储存的重力势能又转化为动能,起到节能作用
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