内容正文:
00%。0,号100%≈6,7%.(2)有用功是提升物体所做
的功,额外功主要是克服杠杆重力做的功,故影响杠杆机械
效率的主要因素是杠杆自身的重力.(3)将物体的悬挂点由
A点移至B点,O、C位置不变,仍将物体提升相同的高度,有
用功不变,不计摩擦,额外功是提升杠杆所做的功,悬挂点由
A点移至B点后,将物体提升相同高度时,杠杆提升的高度
变小,所以额外功变小,则总功变小,杠杆的机械效率变大。
(4)第①组实验中,杠杆的机械效率)W量×10%-供×
10%-号N8:82贯×100%=80%.(6)研究杠杆的机被
效率与提升物体重力的关系,应控制杠杆的重力一定、提升物
体的高度相同,而提升物体的重力不同,所以应分析①②④三
组实验,可得到初步结论:用同一杠杆提起的物体越重,杠杆
的机械效率越高.(6)分析第①组实验数据,根据A、B两端
上升和下降高度的关系可知,AO=2OB,如答图所示,设杠杆
的重心为C,则由数学知识可知,杠杆的重心到支点的距离
C0=之0B,所以当B端下降0.02m时,重心上升的高度为
0.01m,拉力做的总功W1=Fs=5NX0.02m=0.1J,有
用功W有用1=Gh=2N×0.04m=0.08J,则额外功W额外1=
W®1一W有用1=0.1J一0.08J=0.02J,不计摩擦,根据W额1=
G:h6可得,杠杆的自重G=W1=0,02」=2N.
h童心
0.01m
第十二章机械能和内能
第1课时动能势能机械能
知识导引
1.对另一个物体做功能对其他物体做的功焦耳(J)
2.运动多3.速度质量速度质量大4.重力
势能弹性势能(1)重力势能质量高度大(2)弹
性势能弹性形变大5.动能势能
课堂作业
1.弹性势能重力势能动能动能弹性势能
2.(1)小车木块移动的距离转换法一起运动(2)在
质量相同的情况下,速度越大,动能越大(3)砝码控制变
量法从同一斜面的同一高度处由静止(4)不能木块将
一直做匀速直线运动解析:(1)由题图甲、乙可知,同一小
车分别从同一斜面不同高度处由静止滑下,小车的质量相
同,到达斜面底端的速度不同,所以是探究小车的动能与速
度的关系;实验中通过小车推动木块移动的距离来反映小车
动能的大小,这种方法在物理学中叫作转换法;实验中木块
前端放置一块泡沫塑料,其作用是使小车与木块碰撞后一起
运动,通过它们运动距离的大小判断出小车动能的大小,从
而得出正确结论.(2)由题图甲、乙可知,题图甲中小车从较
·2
高处释放,其到达斜面底端的速度较大,推动木块移动的距
离较大,故结论是在质量相同的情况下,速度越大,动能越
大,(3)若要验证动能大小与质量的关系,需要添加的一个器
材是砝码,把砝码放到小车上,可以改变小车质量的大小;根
据控制变量法,此时应控制小车的速度相同,即让小车从同
一斜面的同一高度处由静止释放.(4)如果水平面是足够长
的光滑水平面,没有摩擦,小车的速度不会改变,小车和木块
将一直做匀速直线运动,不能完成实验探究。
3.C解析:物体的动能与物体的速度和质量有关,速度越
大,质量越大,动能越大.根据题图可知,不同类型的车辆限
速不同,所以最有探究价值且易于探究的科学问题是“物体
的动能大小与它的质量和速度是否有关”
4.A解析:在空中飞行的子弹,因为能够做功,所以具有
能,A正确;用线悬吊着的小球,尽管小球没有做功,但是它
具有重力势能,B错误;动能与物体的质量和速度有关,不能
单独从速度角度判断动能的大小,C错误;重力势能与物体
的质量和高度有关,不能单独从高度角度判断重力势能的大
小,D错误.
5.A解析:缓缓驶近的火车还是将拖拉机撞“飞”了,说明
火车具有的能量很大,这里的能量主要指动能,动能的大小
与物体的质量和速度有关,质量越大,速度越快,动能就越
大.因火车是缓慢行驶,故速度并不大,但由于火车的质量太
大,导致其动能很大.
6.C解析:“高空抛物”之所以存在巨大的安全隐患,是因
为物体被举高后具有重力势能,而且物体的质量越大、高度
越高,重力势能越大,C正确.
7.C解析:骑自行车上坡前,往往要用力加速蹬几下,这样
车的动能就会增大,上坡时就会有更多的动能转化为重力势
能,自行车就会爬得更高.
8.C解析:向下按笔的过程中,弹簧的弹性形变程度变大,
其弹性势能变大,A错误;重力势能与物体的质量和高度有
关,向下按笔的过程中,笔的质量不变,高度减小,其重力势
能减小,B错误;笔向上弹起的过程中,笔的质量不变,高度
增大,笔的重力势能增大,C正确;笔向上弹起的过程中,弹
簧的弹性形变程度变小,其弹性势能变小,D错误,
课后作业
9.重力势动速度解析:从“黄河远上白云间”这句诗可
以看出黄河水由于具有一定高度而具有重力势能;从“不尽
长江滚滚来”这句诗可以看出长江水在流动,具有动能:“强
弩之末,势不能穿鲁缟也”的意思是强弩射出的箭到了最后
速度比较慢,动能小,不能穿透鲁缟,说明物体的动能大小与
它的速度有关.
10.转换橡皮泥橡皮泥的形变不能恢复,便于进行比较
解析:因重力势能的大小无法直接观察到,本实验是通过观
察物体陷入沙子中的深度来判断物体重力势能的大小,所以
采用的是转换法:由于橡皮泥的形变不能恢复(即发生的是
塑性形变),便于前后进行比较,而海绵发生的是弹性形变,
会恢复原状,故更合适的材料是橡皮泥」
11.AB解析:四个实心球的体积相同,A和B为铅球,C和
D为铁球,P>P喉,由m=pV可知,A、B两球的质量大于CD两
球的质量,A球与B球相比较,质量相同,但A球所处的高度更
高,所以A球的重力势能更大;B球与C球相比较,高度相同,但
B球的质量更大,所以B球的重力势能更大,故B球的做功本领
更大
12.030解析:由于作业本处于静止状态,所以作业本不
具有动能,即动能为零:由于具有的重力势能是30J,故其具
有的机械能=动能十势能=0J十30J=30J.
13.高度B解析:重力势能的大小与物体的质量和物体
所处的高度有关,同一个皮球质量一定,分别从不同高度处
自由下落,下落高度不同,所以是探究重力势能大小与高度
的关系:皮球的重力势能越大,落地时的动能越大,动能转化
为的弹性势能越大,弹性形变程度越大,在质量相同的情况
下,高度越高,重力势能越大,这说明圆斑B是皮球从较高处
下落形成的.
14.木桩陷入沙坑中的深度<<质量高度控制
变量法和转换法解析:在此实验中,通过观察木桩被撞击
后陷入沙坑中的深度来比较各铁块重力势能的大小;A、B两
个铁块质量相等,由题图可知,B使木桩陷得更深一些,说明
B的重力势能更大,则B的下落高度更大一些;A、C两个铁
块下落的高度相等,C使木桩陷得更深一些,则C的质量更
大一些;由上述分析可知,物体重力势能的大小与物体的质
量和高度有关;本实验应用了控制变量法和转换法.
15.B解析:载人飞船离开地面加速上升的过程中,质量不
变,速度增大,高度增大,则动能增大,重力势能增大,
B正确,
16.A解析:当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时,
其质量在不断减小,高度和速度均不变,由动能和重力势能
的影响因素可知,其动能和重力势能均减小.
17.C解析:惯性与物体的质量有关,实心球在空中运动时
有惯性,A错误;不计空气阻力,在最高点A处,实心球只受
重力作用,受力不平衡,B错误;实心球从A点运动到B点的
过程中速度增大,质量不变,所以动能逐渐增大,C正确;实
心球从O点运动到B点的过程中质量不变,高度先增加后减
小,所以重力势能先逐渐增大后逐渐减小,D错误,
18.B解析:小丽站在自动扶梯上匀速上升的过程中,小丽
的质量不变,速度不变,则小丽的动能不变;小丽的高度增
大,则重力势能增大:机械能等于动能与势能之和,小丽的动
能不变,重力势能增大,所以机械能增大.B正确.
19.(1)木桩陷入沙中的深度转换法(2)甲、丙(3)不能
没有控制物体的质量相同解析:(1)该实验中我们通过观
察木桩陷入沙中的深度反映重力势能的大小,木桩陷入沙中
的深度越深,说明物体的重力势能越大,这种研究问题的方
法称为转换法.(2)为了探究物体重力势能的大小与质量的
关系,要控制物体下落高度相同,只改变物体质量,应选择
甲、丙两幅图进行分析.(3)比较乙、丙两幅图可知,物体下落
高度不同且质量也不同,故不能探究重力势能的大小与高度
的关系,原因是没有控制物体的质量相同.
经典提优
20.D解析:由题图乙可知,M和N的动能不随时间的变
化而变化,运动过程中M和N的质量不变,所以它们的速度
均不变,即用大小相同的水平拉力F分别拉着物体M、N在
不同的水平地面上做匀速直线运动,则物体M、N在水平方
向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,拉力大小相
等,所以两个物体受到的滑动摩擦力是相等的,即fM=f,
C错误,D正确;由题图乙可知,M的动能大于N的动能,由
于不知道两个物体运动速度的大小关系,所以无法判定两个
物体的质量、重力的大小关系,A、B错误.
第2课时动能和势能的相互转化
知识导引
1.机械能转化保持不变减小2.海浪能海流能
潮汐能
课堂作业
1,动能弹性势能重力势能解析:撑竿跳高运动员提竿
加速助跑的过程中,质量不变,速度增大,是为了增大自身的
动能;压弯的撑竿发生了弹性形变,所以具有弹性势能:运动
员越过横杆时,重力势能增大,所以是将弹性势能转化为运
动员的重力势能.
2.C等于变化解析:由题图乙可知,过山车在C点时
动能最大;B点的重力势能与E点的动能在同一水平线上,
故它们大小相等;因为有摩擦以及空气阻力的存在,一部分
机械能会转化为内能,故在此过程中,过山车的机械能是变
化的.
3.弹性势动减小它要克服阻力做功解析:“魔罐”在
开始滚动的过程中,“魔罐”的动能转化为橡皮筋的弹性势
能,刚松手时,橡皮筋的弹性势能最大,松手后,“魔罐”开始
往回滚动,在“魔罐”滚回来的过程中,橡皮筋的弹性势能减
小,“魔罐”的动能增大,弹性势能转化为动能;“魔罐”在运动
过程中受到地面的阻力,要克服阻力做功,所以“魔罐”的机
械能会减小,“魔罐”滚回来后不能回到原释放点的位置.
4.重力势动c解析:小球从A点滑到O点的过程中,
质量不变,速度增大,高度减小,则动能增大,重力势能减小,
重力势能转化为动能:AOB是光滑轨道,不计空气阻力,则
在运动过程中小球的机械能守恒,且小球在A点时的速度为
零,如果小球离开B点后能到达的最高处的高度等于A点
的高度,则此时小球的速度为零,在重力作用下会沿竖直方
向下落,故运动轨迹b不符合实际,所以小球离开B点后到
达的高度不可能超过A点的高度;因小球离开B点后由于
惯性会继续向斜上方运动,同时小球在空中受到重力的作
用,所以运动轨迹c最符合实际.
5.A解析:摆球由A点静止释放,经过最低点O到达B
点,A、B两点等高,说明摆球在A、B两点时的机械能相等,
即从A点到B点的过程中机械能是守恒的,A正确;在B点
时,摆球受到的重力和拉力不是一对平衡力,摆球处于非平
衡状态,B错误;摆球在O点时重力势能最小,C错误;从A
点到O点,摆球的重力势能转化为动能,D错误,
6.C解析:运动员用力下压跳板的过程中,跳板的弹性形
变程度变大,弹性势能增大,A错误;运动员被跳板向上弹起
的过程中,运动员的质量不变,高度增大,重力势能增大,
B错误;运动员离开跳板向上运动的过程中,质量不变,速度
减小,动能减小,C正确;运动员从最高点下落的过程中,由
于受到空气阻力的作用,一部分机械能转化为内能,使得机
械能减小,D错误.null