内容正文:
微专题8 机械能转化的常考模型
【方法指导】
1.辨能量:动能看“运动快慢”,重力势能看“高度”,弹性势能看“形变大小”.
2.判转化:升高速减→动能转重力势能;下落增速→重力势能转动能;碰撞形变→动能转弹性势能;形变恢复→弹性势能转动能.
3.记条件:光滑或无阻力时,机械能总量不变;有摩擦时,机械能减少(变内能).
4.步骤简化:看初末状态的“速度、高度、形变”变化,直接说“××能转化为××能”.
模型1 蹦极模型
1.[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( )
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
2.[2021·德阳]水上蹦床是一种水上娱乐项目,
游客站在上面可以自由蹦跳(如图).对于蹦床运
动的分析,下列说法错误的是( )
A.游客每次蹦跳一定到达同一最高点,因为能量是守恒的
B.游客接触蹦床向下运动到最低点时,蹦床的弹性势能最大
C.游客离开蹦床向上运动过程中,他的动能减小,重力势能
增大
D.游客想弹得更高,就要在蹦床上发力,此过程将消耗游客
体能
模型2 弹簧小球模型
3.[2019·安徽]如图所示,在光滑的水平台面上,一轻质弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置.压缩弹簧使小球至A位置,然后释放小球,小球就在AB间做往复运动(已知AO=OB).小球从A位置运动到B位置的过程中,下列判断正确的是( )
A.小球的动能不断增加
B.弹簧的弹性势能不断减少
C.小球运动到O点时的动能与在O点时弹簧的弹性势能相等
D.在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
4.[2025·邯郸]如图所示,小明将一物块M压在弹簧
上,并压缩至A点位置,松手后弹簧将物块M弹起,弹
簧自由伸长时,上端位于B点.若不计弹簧重力的影
响,物块M从A点由静止开始运动到B点的过程中,弹簧的弹性
势能转化为物块M的动能和_______能,物块M运动至B点时所受
的力有( )(忽略空气阻力).
重力势
1
模型3 单摆模型
5.[2025·德阳]荡秋千的过程可简化为一个球的摆动过程.如图所示,用细线把一个小球悬挂起来,小球由A点静止释放后,将在A、C两点之间来回摆动(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A.小球在C点时,动能最大
B.小球在B点时,重力势能最大
C.小球从A点运动到C点的过程中,重力势能先增大后减小
D.小球从A点运动到B点的过程中,动能增大,重力势能减小
6.[2024·自贡]很多同学都玩过荡秋千,下列说法正确的
是( )
A.秋千荡到最低点时只有动能
B.秋千荡到最高点时有重力势能和动能
C.从最低点荡到最高点的过程中重力势能转化为动能
D.从最高点荡到最低点的过程中动能增大,重力势能减少
模型4 滚摆模型
7.[2024·临夏州]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6 cm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20 cm
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___能;滚摆每次上升的高度逐渐减小,说明滚摆的
机械能_____(填“变大”“变小”或“不变”).
动
变小
模型5 抛物运动模型
8.[2025·眉山]推铅球时,铅球的运动过程
如图所示,下列说法正确的是( )
A.推出去的铅球能在空中继续运动,是因为它受到了惯性的作用
B.若铅球运动到最高点所受力全部消失,它将保持静止
C.铅球在运动过程中受到平衡力作用
D.铅球落地后静止时,铅球的动能为零
9.[2024·呼伦贝尔]如图所示,从A点沿水平桌面滚落的小球运动轨迹如虚线所示,C、F两点等高,D为小球与水平地面的接触点,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小球在C点和F点的机械能相等
B.小球在C点和F点的动能相等
C.小球从E点到F点的过程中,机械能变小
D.小球在E点的动能不为零
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