内容正文:
第12章复习 考点总结提升
第12章 机械能
01
知识网络
02
考点突破
目
录
方法规律:
动能和势能的相互转化。
温馨提示:
判断机械能的变化情况这类问题要注意:题目中如有“不计阻力”“光滑”“自由”等词语,则该物体的机械能就不会变化,即机械能守恒;题目中如有“匀速”“平衡力”等词语,若物体质量不变,则物体的动能就一定不变,机械能的变化只取决于重力势能的变化情况;若物体质量改变时,则动能、势能一定改变,即机械能不守恒。
考点一 动能和势能
1. (2024·广元期末)司机开车上坡前,往往要加大油门,以提高车速,这是为了增大汽车的 动能 (选填“质量”“惯性”或“动能”)。沿水平街道匀速行驶的清洁车,能通过吸尘器将路面上的垃圾吸入车内容器中。清洁车在清扫垃圾过程中,清洁车的重力势能将 增大 (选填“增大”“减小”或“保持不变”)。
动能
增大
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2. 如图所示是小明玩蹦蹦杆的情景,蹦蹦杆由地面弹起,在空中升高的过程中,小明的重力势能 增大 ;在下落后,从杆尖触地到弹簧压缩至最短的过程中,弹簧的弹性势能 增大 。(选填“增大”“减小”或“不变”)
增大
增大
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3. (2024·新疆模拟)如图所示是高速公路避险车道示意图。当高速行驶的汽车刹车失灵时进入避险车道上坡过程中(无动力输出)( D )
A. 动能增大,重力势能增大
B. 动能减小,重力势能减小
C. 动能增大,重力势能减小
D. 动能减小,重力势能增大
D
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4. 如图所示,利用频闪照相技术拍摄抛出后的小球在相同时间间隔的位置,小球从A到B位置加速下落的过程中,下列说法正确的是( D )
A. 动能增大,重力势能增大
B. 动能减小,重力势能增大
C. 动能减小,重力势能减小
D. 动能增大,重力势能减小
D
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5. 如图所示,在“探究重力势能的大小跟哪些因素有关”的实验中(m1=m2<m3),下列说法错误的是( C )
A. 实验中木桩下陷的深度越深,物体的重力势能越大
B. 比较甲、乙两图可知,质量相同的物体被举得越高,重力势能越大
C. 选择乙、丙两图可比较物体的重力势能大小与质量的关系
D. 本实验所用到的实验方法有控制变量法和转换法
C
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6. (2024·眉山东坡期末)如图所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置示意图,让小球A从斜面上某点由静止滚下,撞击在水平面上的木块B,木块B移动一段距离。
(1) 该实验中所探究物体的动能是指 小球A (选填“小球A”或“木块B”)的动能。
小球A
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(2) 实验表明,让小球A分别从斜面不同高度由静止滚下,高度越大,速度越 大 ,木块B被撞得越远。可得结论:质量相同时,小球的速度越 大 ,动能越大。
(3) 若要研究物体动能与质量的关系,应让不同质量的小球A从斜面 同一 高度由静止滚下,观察比较木块B被撞移动的距离。
(4) 在进行本实验探究过程中,应用的物理方法有 控制变量法 和 转换法 。
大
大
同一
控制变量法
转换
法
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考点二 机械能及其转化
7. (2024·成都郫都模拟)如图所示为某大学生打卡“南昌之星”摩天轮的情景。摩天轮在竖直平面内做匀速圆周运动(摩天轮转动的速度大小不变),当摩天轮中的游客从最低点向最高点运动的过程中,下列说法正确的是( C )
A. 游客的机械能不变 B. 游客的重力势能不变
C. 游客的机械能增大 D. 游客的动能减小
C
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8. (2024·成都温江模拟)无人机已广泛应用于航拍、农业、植保、测绘、救灾等等领域,“无人机+行业应用”发展前景广阔。无人机在匀速上升的过程中,下列说法正确的是( C )
A. 机械能的总量不变 B. 动能转化为重力势能
C. 动能一直保持不变 D. 重力势能转化为动能
C
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9. (2024·成都武侯校级三模)2023年2月25日,由我国航空工业自主研制的第四架大型灭火、水上救援水陆两栖飞机鲲龙AG600在广东珠海首次飞行成功。如图所示,飞行中AG600逐步降低高度,减小速度,平稳入水。飞机在此过程中( D )
A. 动能减小,动能转化为重力势能
B. 动能增大,重力势能转化为动能
C. 动能增大,机械能变大
D. 动能减小,机械能减小
D
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10. (2024·成都青羊校级模拟)小明在体育课上掷铅球,掷出去的铅球从a处出手后,在空中的运动轨迹如图所示,球最终停在水平地面e处,不计空气阻力,则铅球(a、c等高)( A )
A. 从a处到b处动能减小,重力势能增大
B. 从b处到c处动能增大,机械能增大
C. a处的机械能小于c处的机械能
D. 在d、e处机械能相等
A
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11. (2024·成都青羊期末)图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图,则下列对于过山车的能量描述中,正确的是( B )
A. 当过山车运动到E点时,它的动能最大
B. 在B点时的重力势能与在E点的动能相等
C. 在B、C之间,重力势能完全转化为动能
D. 在整个过程中,过山车的机械能都守恒
B
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12. (2024·绵阳涪城期末)如图所示,质量为m的小球从静止下落,落在与A点等高、竖直放置且静止的轻弹簧上,到达与B点等高处时小球重力与弹簧的弹力大小相等,图中与C点等高处是小球到达的最低点(不计空气阻力),下列说法正确的是( B )
A. 下落过程中,小球重力势能减小,动能增大,小球与弹簧机械能不守恒
B. 下落过程中,小球重力势能一直减小,动能先增大后减小,小球与弹簧机械能守恒
C. 到达与C点等高处时,小球的动能为零,受到的重力大于弹簧的弹力
D. 从与B点等高处到与C点等高处,小球重力势能减小、动能增大,小球重力势能转化成弹簧的弹性势能
B
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考点三 水能和风能
13. 关于水能的利用,下列说法中错误的是( D )
A. 水轮机是利用水流的动能转动起来的
B. 水的动能越多,水轮机能做的功就越多
C. 水轮机带动发电机发电,水的机械能转化为电能
D. 水流下的过程中,水的机械能保持不变
D
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14. 风能是一种清洁能源,应用广泛,利用风能发电可以( C )
A. 将风能转化为内能
B. 将风能转化为势能
C. 有效利用能源,保护环境
D. 完全代替火力发电
C
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第12章复习 重点实验突破
第12章 机械能
类型一 探究动能大小影响因素
1. 如图所示为某学习小组探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图,其中mA=mB<mC,hA=hC>hB。
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(1) 实验中,探究的动能是指 B (选填字母)。
A. 小球在斜面上的动能
B. 小球撞击木块时的动能
C. 小球撞击木块后的动能
D. 木块被小球撞击的动能
(2) 实验中通过观察木块被小球撞击后 移动的距离 来判断小球的动能大小,这种研究问题的物理方法叫 转换法 。
(3) 由甲、乙两图可知,使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下,是为了研究动能大小与 速度 的关系;通过实验现象得出结论: 物体的质量一定时,速度越大,动能越大 。
B
移动的距离
转换法
速度
物体的质量
一定时,速度越大,动能越大
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(4) 某同学用图丁所示的方法探究动能的大小与速度的关系,他将相同质量的小球从不同高度(h2>h1)由静止开始释放,通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小,这种方法是 错误的 (选填“正确的”或“错误的”)。
错误的
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(5) 实验后,同学们联想到在交通事故中,造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”,进一步想知道,在影响物体动能大小的因素中,哪个对动能影响更大,于是利用实验器材进行了测定,得到数据如表。
实验
次序 小球的质量m/g 小球自由滚下速度
v/(cm·s-1) 木块被撞后运动的距离s/cm
1 30 2 4
2 30 4 16
3 60 2 8
分析表格中对应的数据可知, 速度 对物体的动能影响更大,即当发生交通事故时,由此造成的危害更严重。
速度
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类型二 探究重力势能大小影响因素
2. 为了探究“物体的重力势能的大小跟哪些因素有关”,某同学设计了如图所示的实验,他选用的A、B、C、D四个球的大小、形状都相同,且A、C、D三个球的质量相同,B球质量较大,让A、B两球从距沙表面高H处由静止下落,C球从距沙表面高2H处由静止下落,D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端由静止滑入,最后从管道下端竖直地落下。(球在光滑管道中运动的能量损失不计)
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(1) 本实验通过比较 球陷入沙坑的深度 来判断球的重力势能大小。
(2) 比较A、C两球的现象,是为了探究物体的重力势能的大小跟 下落高度 的关系。
(3) 比较C、D两球,发现两球运动的路径不同,陷入沙坑的深度相同,由此可得结论:物体的重力势能与运动的路径 无关 (选填“有关”或“无关”)。
球陷入沙坑的深度
下落高度
无关
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$$