搜索
第15课时机械能考点一动能和势能教材梳理夯实基础重难探究逐个击破1.能一个物体能对另一个物体，就表示这个物体具有能量。它能够做的功越多，具有的能量就越，能量的单位是。做功多J教材梳理夯实基础重难探究逐个击破2.动能和势能类别影响因素动能物体的和势能重力势能物体的和弹性势能材料和弹性形变程度速度质量质量高度考点二机械能及其转化教材梳理夯实基础重难探究逐个击破1.机械能动能和势能统称为机械能，一个物体可以同时具有动能和势能。动能和势能可以相互。单位：，简称，符号是。转化焦耳焦J教材梳理夯实基础重难探究逐个击破2.动能与势能的转化机械能内部转化情况如图17-1所示。（不计能量损失、物体质量不变）图17-13.机械能守恒：如果物体只发生动能和势能的相互转化，则物体机械能的总量保持不变。教材梳理夯实基础重难探究逐个击破探究动能、势能及其相互转化1.[2018·江阴市要塞片一模]“十次车祸九次快，还有喝酒和超载”。这句话形象地说明了发生车祸的原因，汽车在水平公路上行驶的过程中，超速、超载容易引发交通事故，对于引发交通事故的原因，以下分析不正确的是（）A.“快”——物体运动速度越大，动能越大B.“快”——物体运动速度越大，惯性越大C.“超载”——物体质量越大，动能越大D.“超载”——物体质量越大，惯性越大教材梳理夯实基础重难探究逐个击破[答案]B[解析]动能由质量和速度决定，汽车质量不变，速度越大，动能越大，故A正确，不符合题意；惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，惯性和速度无关，故B错误，符合题意，D正确，不符合题意；动能由质量和速度决定，汽车速度不变，质量越大，动能越大，故C正确，不符合题意。教材梳理夯实基础重难探究逐个击破2.[2019·徐州]跳伞运动员打开降落伞后在空中匀速下降，此时运动员和降落伞受到的空气阻力（选填“”“”或“=”）重力，运动员的重力势能（选填“变大”“变小”或“不变”）；以为参照物，运动员是静止的。=变小降落伞教材梳理夯实基础重难探究逐个击破3.[2019·苏州二模]如图17-2所示，王锐在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点。下列关于小石块从A点到C点运动过程的说法，正确的是（）A.小石块减少的重力势能全部转化为动能B.从A点下落到B点的过程中，小石块受到重力和弹力的作用C.小石块在C点时，受到平衡力的作用D.从B点下落到C点的过程中，小石块的速度先增大后减小图17-2D教材梳理夯实基础重难探究逐个击破4.[2019·淄博]如图17-3所示，小球沿轨道由静止从A点向D点运动的过程中（小球和轨道间存在摩擦），下列说法错误的是（）图17-3A.小球在A点的重力势能最大B.小球在B点的速度最大C.小球在C点和B点的机械能相等D.小球不能到达D点教材梳理夯实基础重难探究逐个击破[答案]C[解析]A点是小球的初始位置，由图知，A点和D点的高度最高且相同，因为小球和轨道间存在摩擦，机械能不守恒，所以小球不能到达D点，故D正确，不符合题意。因重力势能与高度和质量有关，则小球在A点的重力势能最大，故A正确，不符合题意。从A点运动到B点的过程中，其重力势能转化为动能，小球在B点时，质量不变，高度最小，所以小球在B点的动能最大，速度最大，故B正确，不符合题意。小球和轨道间存在摩擦，所以会有部分机械能转化为内能，机械能会减小，则小球在C点和B点的机械能不相等，故C错误，符合题意。教材梳理夯实基础重难探究逐个击破[答案]B[解析]在毽子上升与下降过程中，毽子都受到空气阻力的作用，机械能在不断减小；在上升、下落经过同一位置时，高度相同，毽子的重力势能相同，而下落时机械能更小，则下落时的动能更小；故A、C、D错误，B正确。5.[2019·福建]踢毽子是一项有益的体育活动。如图17-4所示，毽子某次被踢出后，竖直上升经过某一位置时，毽子的动能和重力势能分别为Ek1和Ep1；下落经过同一位置时，毽子的动能和重力势能分别为Ek2和Ep2，则（）A.Ek2Ek1B.Ek2Ek1C.Ep2Ep1D.Ep2Ep1图17-4教材梳理夯实基础重难探究逐个击破6.[2019·荆州]如图17-5所示，粗糙水平面AB与光滑斜面BC平滑连接，弹簧左端固定。小木块P被压缩的弹簧弹出并冲上斜面BC的过程中（空气阻力忽略不计），下列说法正确的是（）图17-5A.在弹簧恢复原状的过程中，弹簧的弹性势能全部转化为小木块P的动能B.小木块P离开弹簧后在粗糙水平面AB上滑行时机械能守恒C.小木块P在斜面上向上运动时，动能减小，重力势能增加D.小木块P运动到最高点时处于平衡状态教材梳理夯实基础重难探究逐个击破[答案]C[解析]在弹簧恢复原状的过程中，弹簧的形变程度变小，弹性势能变小，木块的速度变大，动能变大，同时因为水平面AB粗糙，木块需要克服摩擦力做功，内能变大，故弹簧的弹性势能一部分转化为小木块P的动能，一部分转化为小木块P的内能，故A错误。小木块P离开弹簧后在粗糙水平面AB上滑行时，需要克服摩擦力做功，一部分机械能转化为内能，所以机械能减小，故B错误。小木块P在斜面上向上运动时，高度增加，重力势能变大，因为斜面BC光滑，且空气阻力忽略不计，所以机械能守恒，故动能减小，故C正确。因为斜面BC光滑，故木块不受摩擦力作用，小木块P运动到最高点时受到垂直于斜面向上的教材梳理夯实基础重难探究逐个击破支持力和竖直向下的重力作用，这两个力不在一条直线上，不属于平衡力，所以小木块P处于非平衡状态，故D错误。教材梳理夯实基础重难探究逐个击破7.用如图17-6所示的装置，探究重力势能的大小与哪些因素有关时，为了更好地显示并比较重力势能的大小，甲同学想用橡皮泥代替沙子，乙同学想用海绵代替沙子，你认为是（选填“甲”或“乙”）同学的方法更合适。为了探究重力势能与质量的关系，要让质量（选填“相同”或“不同”，下同）的木块从高度下落。图17-6乙不同相同教材梳理夯实基础重难探究逐个击破8.如图17-7所示，将摆球从A点由静止释放，不计空气阻力，则从A点到B点过程中，摆球动能（选填“增加”“减少”或“不变”），机械能；摆球在（选填“A”“B”或“C”）点位置时重力势能最小，在（选填“A”“B”或“C”）点位置时动能最大；如果空气阻力不能忽略，则从A点到B点再到C点的过程中，摆球动能（选填“先增大后减小”“先减小后增大”或“一直增大”），机械能（选填“增大”“减小”或“不变”）；摆球在（选填“A”“B”或“C”）点位置的机械能最小。增加不变BB先增大后减小减小C图17-7教材梳理夯实基础重难探究逐个击破9.[2019·宿迁]会荡秋千的人，不用别人帮助，就能把秋千荡得很高。做法是：当人从高处向下摆时，身体由直立变为下蹲，此过程降低重心高度，将更多的重力势能转化为能；而从最低点向上摆时，用力将身体由下蹲变为直立，此过程克服身体重力做功，增加了能。如此循环往复，机械能越积越多，秋千就越荡越高。动机械教材梳理夯实基础重难探究逐个击破10.如图17-8所示是皮球从高处自由落下，撞击地面后又弹起的频闪（每隔相等时间拍摄一次）照片。皮球从A到B（刚接触地面）的过程中重力势能转化为从刚接触地面到发生最大形变的过程中能转化为能。进一步分析可知：皮球在下落、弹起、上升的循环过程中机械能的总量（填变化情况），判断的依据是。图17-8动动弹性势变小每次能弹起的最大高度逐渐变小教材梳理夯实基础重难探究逐个击破11.[2019·宿迁模拟]如图17-9所示是某小组同学在探究重力做功与哪些因素有关时所做的实验，小华同学将A、B、C、D四个重力分别为2G、G、G、G的钢球从不同高度释放，都落在同样的水平细沙面上，A比B使沙面凹陷得深一些，C比D使沙面凹陷得深一些，在实验中，该同学是通过观察比较沙面__________来反映重力做功多少的，其中由图甲可知：__________________________________，由图乙可知：。图17-9凹陷程度物体的高度相同时，质量越大，重力做功越多物体的质量相同时，高度越大，重力做功越多教材梳理夯实基础重难探究逐个击破小红同学认为该装置也可以用来探究重力势能与哪些因素有关，于是小红同学做了和小华一样的实验，观察到的现象也如图17-9所示，其中由图甲可知：，由图乙可知：。图17-9物体的高度相同时，质量越大，具有的重力势能越大物体的质量相同时，高度越大，具有的重力势能越大突破探究动能大小与哪些因素有关【考点归纳】（1）水平面上放置木块的作用：通过木块被撞后移动距离的远近反映物体动能的大小（转换法）。（2）控制变量法：实验中探究动能与小车质量的关系，必须保持小车到达斜面底部的速度相同；探究动能与小车速度的关系，必须保持小车的质量相同。（3）让不同质量的小车从斜面的同一高度由静止释放，目的是使小车到达水平面时具有相同的速度。（4）小车下滑过程中机械能的变化：机械能减少，重力势能转化为动能和内能。在水平面上运动时，因为受到摩擦阻力，最后静止，机械能转化为内能。实验突破素养提升（5）影响动能大小的因素：物体的质量和物体运动的速度。质量越大、运动速度越大，动能越大。（6）水平面绝对光滑不能完成实验：木块将一直做匀速直线运动，无法比较木块移动的距离。（7）超速、超载问题的判断：超速问题质量不变，超载问题速度不变。实验突破素养提升例如图17-10所示是“探究物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。图17-10（1）该实验要探究的是物体动能的大小与物体、的关系。（2）该实验物体动能的研究对象是指物体（选填“A”或“B”）。（3）该实验物体动能的大小是通过来反映的。（4）该实验物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体B碰撞时（选填“碰前A”“碰后A”“碰前B”或“碰后B”）的速度，它是通过（选填“改变高度”或“改变质量”）来改变的。质量速度A物体B移动的距离碰前A改变高度实验突破素养提升（5）实验中多次让物体从斜面同一高度上由静止滚下时，应改变（选填“物体A”或“物体B”）的质量，这是为了探究物体动能与的关系。物体A质量实验突破素养提升·实验拓展·（6）物体A从斜面底端到接触物体B前，速度，原因是物体A的转化为。（7）若水平面光滑，本实验（选填“能”或“不能”）达到目的，原因：_______________________________________________________________________。变小机械能内能不能水平面光滑时物体A和物体B将做匀速直线运动，不能通过观察物体B被撞后移动的距离来比较动能的大小实验突破素养提升（8）小明认为本实验如果没有物体B也可以完成动能大小与哪些因素有关的所有实验，请问小明说法是否正确?；理由是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。不正确如果没有物体B，物体A在滚动过程中用克服摩擦做功多少反映物体A的动能大小。如果探究动能与速度的关系，质量不变，摩擦力大小不变，可以用物体A运动距离来表示其功能大小；但探究动能与质量的关系时，摩擦力大小变化，则不能用运动距离来表示其动能大小实验突破素养提升