内容正文:
1 动能与势能
第12章 机械能
01
新知梳理
02
当堂演练
目
录
1. 一个物体有对其他物体 做功 的能力,表示这个物体具有能量。
2. 物体由于 运动 而具有的能量叫作动能。动能大小与质量和 速度 有关。质量相同的物体,速度越大,动能越 大 。速度相同的物体,质量越大,动能越 大 。
3. 物体由于 受到重力且被举高 而具有的能量叫作重力势能;重力势能大小与质量和 高度 有关。相同质量的物体,离地面越高,具有的重力势能越 大 ;位置高度相同的物体,质量越大,具有的重力势能越 大 。物体由于 发生弹性形变 而具有的能量叫作弹性势能。弹性势能的大小与物体发生 弹性形变 的大小有关。重力势能和弹性势能统称为 势 能。
做功
运动
速度
大
大
受到重力且被举高
高度
大
大
发生弹性形变
弹性形变
势
知识点一 动能
典例1 (2024·武汉硚口期末)如图是道路上的限速指示牌。
(1) 要对机动车的最高行驶速度进行限制,是因为质量相同的车辆,速度越快其 动能 越大,越危险。
动能
(2) 对不同车型设定不一样的最高行驶速度,是因为若速度相同,车辆的 质量 越大,其动能越大,越危险。
质
量
变式1航天员乘坐神舟十九号飞船在加速升空过程中,他的质量 不变 ,动能 变大 。
变式2(2024·信阳息县三模)炎炎夏日,雾炮车(如图所示)通过喷洒系统向空中发射颗粒极为细小的水雾,有效地起到降温的作用。在水平路面上匀速行驶的雾炮车进行喷雾作业时,雾炮车受到地面的摩擦力和雾炮车动能的变化情况分别是( B )
不变
变大
B
A. 摩擦力不变,动能不变
B. 摩擦力减小,动能减小
C. 摩擦力减小,动能不变
D. 摩擦力不变,动能减小
知识点二 势能
典例2 (2024·秦皇岛卢龙期末)建高楼时首先要打好地基,原来相同高度的相同地桩,经打击后某一瞬间时三个地桩所处的位置如图所示,由此可知,打桩时,三个重锤中 B 锤的做功本领最大,如果A、B两锤的质量相同,那么刚开始下落时, B 锤的高度要高一些。如果B、C两锤刚下落时的高度相同,那么 C 锤的质量要小一些。
B
B
C
变式3(2024·唐山玉田期末)如图所示是蹦床运动员表演的情景。运动员从最高点下落到与蹦床接触前的过程中,运动员的动能和重力势能变化情况是( B )
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
变式4下列物体中:① 拧紧的钟表发条;② 扔在空中的橡皮;③ 被拉伸的弹簧;④ 充满气的气球;具有弹性势能的是( B )
A. ①②③④ B. ①③④
C. ① D. ①③
B
1. 如图,飞行的子弹能击穿苹果是由于子弹具有 动 能;滑雪运动员能从高处滑下来是由于运动员具有 重力势 能;拉弯的弓能将箭射出是由于拉弯的弓具有 弹性势 能。
2. 国产C919大客机已在浦东机场成功起飞,在加速飞向蓝天的过程中,其动能 增大 ,重力势能 增大 。(选填“增大”“减小”或“不变”)
动
重力势
弹性势
增大
增大
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3. 在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;在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。
4. “高空抛物”危害性大的原因是高处的物体具有较大的( A )
A. 重力势能 B. 弹性势能
C. 动能 D. 惯性
弹性势
弹性势
动
A
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5. 如图为公路上对机动车的限速标志,它实质是限制了机动车的( C )
A. 重力 B. 重力势能
C. 动能 D. 惯性
C
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6. (2024·忻州期末)科技兴农赋能乡村振兴,如图所示,农业工作员正在使用无人机给农作物喷洒农药。无人机在某一高度沿水平方向匀速飞行喷洒农药的过程中,无人机的( A )
A. 动能变小 B. 动能不变
C. 重力势能变大 D. 重力势能不变
A
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7. (2024·广安邻水期末)成都大运会女子双人10m跳台决赛上,中国运动员在空中加速下落,如图所示。关于其中一名运动员下落过程中的动能和重力势能的变化,下列说法正确的是( C )
A. 动能减小 B. 动能不变
C. 重力势能减小 D. 重力势能增大
C
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8. 为了探究重力势能大小与哪些因素有关,课本中设计了“重物撞小桌”的实验。如图所示,让重物从高处落下,击打小桌,观察桌腿陷入沙子的深度,下列关于该实验的说法中,不正确的是( B )
A. 该实验的设计思路是采用转换法,用桌腿陷入的深度来表示重物重力势能的大小
B. 在选择实验器材时,可以不考虑被撞小桌软硬程度和重物的初速度
C. 该实验探究的基本方法是控制变量法,如分别控制重物落下的高度、质量等
D. 实验过程中,让同一重物从不同高度落下,目的是探究重力势能与高度的关系
第8题
B
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9. 下列物体中既有势能又有动能的是( D )
A. 教室的灯管 B. 拉长的橡皮筋
C. 公路上行驶的汽车 D. 飞行的小鸟
10. (2024·雅安汉源校级模拟)下列现象中物体动能、势能都发生变化的是( B )
A. 匀速上升的气球
B. 空中加速下落的雨滴
C. 匀速下坡的自行车
D. 在水平轨道上加速行驶的火车
D
B
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11. 在水平地面上铺一张纸,将皮球表面涂黑,使其分别从不同高度自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B,如图所示。则下列说法正确的是( C )
A. 较高处落下的球留下圆斑A,说明越高重力势能越大
B. 较高处落下的球留下圆斑A,说明越高重力势能越小
C. 较高处落下的球留下圆斑B,说明越高重力势能越大
D. 较高处落下的球留下圆斑B,说明越高重力势能越小
C
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12. 如图所示,用同样大小的力作用在甲、乙两根完全相同的弹簧上。关于它们弹性势能的大小关系,下列说法中正确的是( C )
A. 甲弹簧的弹性势能大
B. 乙弹簧的弹性势能大
C. 两弹簧的弹性势能一样大
D. 以上三种情况均有可能
C
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13. (2024·南充三模)如图所示是某学习小组探究“动能大小跟哪些因素有关”的实验操作(步骤甲、乙、丙中小球质量分别为m、2m、3m)。
(1) 让小球从同一高度由静止滚下,目的是使小球到达水平面时具有相同的 速度 。
(2) 实验中通过比较 木块B被小球撞击后移动的距离s 来判断小球具有动能的大小。
速度
木块B被小球撞击后移动的距离s
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(3) 某同学认为由步骤乙和步骤丙可以判断动能大小与速度的关系,你认为他的观点是 错误 (选填“正确”或“错误”)的。
(4) 通过比较步骤甲和 乙 (选填“乙”或“丙”)可以判断动能大小与物体质量的关系。
错误
乙
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14. (2024·德阳模拟改编)某学校“牛顿小组”的同学在探究重力势能的实验中用到三个体积相同的小球,它们的质量关系为m1<m2=m3,实验的情景如图所示。
(1) 通过小球陷入细沙的深度来反映重力势能的大小,运用的物理方法是 转换法 (选填“转换法”或“类比法”)。
转
换法
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(2) 分析比较 乙和丙 (选填“甲和乙”“甲和丙”或“乙和丙”)两种情况可知,重力势能的大小与物体的高度有关。
(3) 小铁球m2落入细沙后,速度不断减小直至静止,它的动能 减小 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
乙和丙
减小
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15. 如图是物体离手后,在空中飞行过程中动能Ek随时间t变化的曲线,运动的物体可能是( A )
A. 斜向上投掷出去的铅球
B. 一松手由静止下落的乒乓球
C. 竖直向上垫起的排球
D. 离开脚后在地上滚动的足球
第15题
A
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6
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$$