内容正文:
第3节 动能和势能
第十一章 功和机械能
目
录
01
新知梳理
02
当堂反馈
1. 物体能够 对外做功 ,我们就说这个物体具有能量,简称 能 。能量的单位与功的单位相同,也是 焦耳 。
2. 物体由于 运动 而具有的能,叫作动能。质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越 大 ;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能也越 大 。
3. 物体由于 受到重力并处在一定高度时所具有的能 ,叫作重力势能。物体 质量 越大, 位置 越高,它的重力势能就越大。
对外做功
能
焦耳
运动
大
大
受到重力并处在一定高度时所具有的能
质量
位置
4. 物体由于发生 弹性形变 而具有的能叫作弹性势能。物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越 大 。 重力 势能和 弹性 势能是常见的两种势能。
弹性形变
大
重力
弹性
1. (2024·北京大兴期末)高山滑雪具有惊险、优美、自如、动感强、魅力大、可参与面广的特点,被人们视为滑雪运动的精华和象征。如图所示,在运动员加速下坡的过程中,下列说法中正确的是( B )
A. 动能增大,重力势能增大
B. 动能增大,重力势能减小
C. 动能减小,重力势能增大
D. 动能减小,重力势能减小
B
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2. 水平匀速飞行的飞机在投放救灾物资时( D )
A. 动能减小,重力势能增大
B. 动能不变,重力势能增大
C. 动能不变,重力势能不变
D. 动能减小,重力势能减小
D
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3. 人们常常利用物体具有各种形式的机械能来做功,如:风具有 动 能,可以推动帆船航行;机械手表里拧紧的发条具有 弹性势 能,可以带动小齿轮和指针转动;打桩机举高的重锤具有 重力势 能,可以完成打桩工作。
4. 歼-20是中国自主研制的第五代战斗机,当它在空中加速向上运动过程中,动能 增大 ,重力势能 增大 。
动
弹性势
重力势
增大
增大
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5
5. (2024·北京朝阳期末)如图甲所示是探究阻力对物体运动距离影响的实验,图乙是探究物体动能大小与速度关系的实验。
(1) 甲实验中每次让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下的目的是使小车到达水平面时具有相同的 速度 ,该实验中改变自变量的方法是 改变接触面的粗糙程度 。
速度
改变接触
面的粗糙程度
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(2) 乙实验中的研究对象是 小球 ,研究的是它运动到 C (填“A”“B”“C”或“D”)位置的动能。
小球
C
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1. 体育课上,同学们进行投掷实心球的练习,实心球从空中下落过程中,它的( A )
A. 重力势能变小,动能变大
B. 重力势能变大,动能变小
C. 重力势能变大,动能变大
D. 重力势能变小,动能变小
A
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2. (2024·北京西城期末)2024年5月3日17时27分,嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在文昌航天发射场成功发射。如图所示,在火箭加速升空的过程中,嫦娥六号探测器的( C )
A. 动能不变,重力势能不变
B. 动能增加,重力势能不变
C. 动能增加,重力势能增加
D. 动能不变,重力势能增加
C
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3. 人们常利用物体各种形式的能来做功。如机械手表里拧紧的发条具有 弹性势 能,可以带动小齿轮和指针转动;风具有 动 能,可以推动帆船航行;打桩机举高的重锤具有 重力势 能,可以完成打桩工作。
4. 人推开弹簧门的过程中,弹簧由于发生弹性形变而具有 弹性势 能;当弹簧门自动关闭的过程中,弹簧由于形变减小,其 弹性势 能减小, 动 能增大。
弹性
势
动
重力势
弹性势
弹性势
动
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5. 如图所示,在“探究影响重力势能大小的因素”实验中,有三个实心的、大小相同的铁球A、铁球B和塑料球C,球A、C离沙地高度相同。现让三个球同时由静止释放,球落到沙地上的状态如图中虚线球所示。可以判断出 A 球释放前的重力势能最大;比较球A、C可得出影响重力势能大小的因素是 质量 ;比较球A、B可得出的结论是 质量相同时,高度越大,重力势能越大 。
A
质量
质量相同时,高度越大,重力势能越大
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6. 在“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小欣同学设计了如图甲、乙、丙所示的三次实验,让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
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(1) 要探究动能大小与物体质量的关系,应保证铁球到达水平面的 速度 相同,为了达到这一目的所采取的具体操作方法是使铁球 从斜面的同一高度由静止滚下 。
(2) 选用图甲、丙所示实验可以得出结论:物体质量相同时, 速度越大,动能越大 。
(3) 三次实验中,与纸盒相碰前动能最小的是图 丙 (填“甲”“乙”或“丙”)中的铁球,判断依据是 纸盒被推动的距离最小 。
速度
从斜面的同一高度由
静止滚下
速度越大,动
能越大
丙
纸盒被推动的距离最小
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7. (多选题)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( BD )
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,动能变大
BD
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8. 爸爸开车带着小明行驶在高速公路上,小明看到如图所示的限速标志牌,针对这一标志牌,下列四个科学问题中最有探究价值且易于探究的是( D )
A. 物体的动能与哪些因素有关
B. 物体的动能与物体的速度有什么关系
C. 物体的动能与物体的质量有什么关系
D. 汽车的动能与汽车的质量和速度有什么关系
D
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9. 无人机已被应用于诸多领域。如图所示为一款我国具有完全自主知识产权的某品牌无人机,在无人机匀速上升的过程中,对其分析正确的是( A )
A. 动能不变,重力势能增大
B. 动能减小,重力势能增大
C. 动能增大,重力势能增大
D. 动能增大,重力势能减小
第9题
A
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10. 某车身离地30cm高的电动无人扫地车在平直路面上匀速前进并将地面上的落叶吸入车内。此过程中,扫地车的动能 变大 ,重力势能 变大 。(填“变大”“变小”或“不变”)
11. 明朝宋应星的《天工开物》中对如图甲的筒车进行了介绍:“凡河滨有制筒车者,堰陂障流,绕于车下,激轮使转,挽水入筒,一一倾于视内,流入亩中。昼夜不息,百亩无忧。”如图乙是其工作原理图,湍急的水流能推动
变大
变大
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水车,是因为流动的水具有 动 能;利用取水筒将低处的水提升到高处,增大了水的 重力势 能。
动
重力势
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12. 为了研究超载和超速带来的安全隐患,小奇同学设计了如图所示的实验:将A、B、C三辆小车分别从同一斜面的三个位置由静止释放来模拟探究,已知mA=mB<mC,hA=hC>hB。
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(1) 实验中超载、超速带来的危害程度是通过木块 移动的距离 来体现的。
(2) 研究超速带来的安全隐患时,应选用图甲和图 乙 进行实验。在质量相同的情况下,汽车的 速度 越大,其动能就越大,发生交通事故时造成的伤害就越大。
(3) 通过对比 甲、丙 两图,可以研究超载对交通安全带来的危害。
(4) 实验时若木板绝对光滑,则 不能 (填“能”或“不能”)完成本实验,原因是 木块将做匀速直线运动 。
移动的距离
乙
速度
甲、丙
不能
木块将做匀速直线运动
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