整理版机械能及其转化

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1、152 机械能及其转化14-11如图14-11所示，用绳子拴住一个苹果并悬挂下来，把苹果拉近自己的鼻子静止，松手后，苹果将向前摆去，接着又反向摆回来，你原地不动，苹果会打到你的鼻子吗？为什么？智 能 提 要问：怎样正确理解机械能？答：一个物体可以同时具有动能和势能包括重力势能和弹性势能，把物体的动能和势能相加，就是物体的机械能当一个物体只有动能或只有势能时，也可以称物体具有机械能，此时机械能的大小就是该物体的动能或者势能问：你观察过滚摆的上下运动吗？在滚摆上下运动的过程中动能和势能是如何转化的？答：滚摆由上向下运动时，高度降低，速度加快，重力势能转化为动能；向上运动时，高度升高，速度减慢，动能

2、转化为重力势能问：为什么滚摆每次上升的高度都比前一次低呢？答：在滚摆上升的过程中，如果没有任何摩擦等阻力，那么它每次上升的高度应该是相等的 之所以一次比一次低，是因为滚摆在上下运动的过程中受到空气等阻力的作用，机械能总量不断减小的缘故问：乒乓球从空中下落、撞地、弹起的过程中，动能和势能的转化是比拟复杂的，你能分析一下吗？答：乒乓球在下落过程中，是重力势能转化为动能；当球落地撞击地面时，球发生弹性形变，球的动能转化为弹性势能；球在恢复原状的过程中，球的弹性势能又转化为动能；球弹起后，球在上升过程中，是动能转化为重力势能中 考 撷 要机械能是中考重要的考查对象之一，考查题型主要有选择题、填空题、实

3、验题和问答题等主要的考点是动能与势能相互转化的分析和利用动能与势能的相互转化解释一些现象近两年的有关中考题往往联系社会热点问题如神州飞船等智 能 拓 展大海中蕴含的机械能大海中蕴藏着丰富的机械能，它可以 通过不同的形式表现出来，如潮汐、波浪、海流等潮汐能 海水每天都有固定的涨潮和退潮时间，这种海水定时涨落的现象就是潮汐现象海水一涨一落，水位的高度差可达几十米为了利用潮汐的机械能，工程师设计在海湾或河口附近兴建蓄水池，在蓄水池下有一个装有水轮机的闸门，当海水涨落时流经闸门，带动水轮发电机发电海浪能 海洋中的波浪，有时微波细浪，有时波涛汹涌，能把几十吨重的石头推走，能使万吨巨轮颠簸摇晃海啸是灾难性

4、的波浪，它能把轮船冲上陆地，能推翻岸边建筑物，具有十分巨大的能量，经科学家估测，在1km2105kW，如果合理地利用，将能提供非常可观的能量海流能 大海中的海水受海洋环流的影响，像陆地的河流一样，保持着一种固定方向的运动，这种现象叫做海流海流中蕴藏着巨大的动力资源科学家们设想利用海洋中海流流动的动力推动水轮发电机发电海流发电据统计，世界大洋中所以海流的发电功率达109kW智 能 归 例题型一 理解机械能的概念例 关于动能、机械能，以下说法中错误的选项是 A一辆汽车具有动能，它一定具有机械能B两辆汽车以相同的速度行驶时，质量大的动能大C某汽车的机械能增加了，它的运动速度一定是加大了D在平直公路上

5、行驶的汽车，速度变化时它的机械能也变化知识点 对机械能概念的理解闯关点拨 机械能是动能与势能之和，动能的大小由质量和速度共同决定分析和解 汽车的机械能增加了，可能是势能增加了，其动能不一定增加，它的运动速度也不一定增大，故C选项是错误的答 选C题型二 动能和势能的相互转化例1 以下过程中，属于动能转化为势能的是 A雪撬从山坡上滑下B玩具弹簧枪将“子弹水平射出C雨滴从屋檐落向地面D斜向上射出的炮弹在上升过程知识点 考查判断动能与势能转化现象的能力闯关点拨 物体的动能转化为势能，是指物体的动能在减小，同时势能在增加如果物体的质量一定时，那么物体的速度减小，动能就减小，物体的高度增加，势能增加，或者

6、物体弹性形变增大，势能增大分析和解 A选项中雪橇的高度减小，速度增加，所以是重力势能转化为动能；B选项中是将弹性势能转化为动能；C选项中也是将重力势能转化为动能；D选项中是动能转化为重力势能答 选D 例2 如图14-12所示，电动小车沿斜面从A匀速运动到，那么在这个过程中小车 A动能减少，重力势能增加，总机械能不变B动能增加，重力势能减少，总机械能不变 图14-12C动能不变，重力势能增加，总机械能不变D动能不变，重力势能增加，总机械能增加知识点 考查机械能之间的转化闯关点拨 解此类问题必须克服“物体向上运动速度一定变小，向下运动速度一定变大、“物体重力势能增大那么动能一定减小，重力势能减小那

7、么动能一定增大的错误定式，应根据假设的物理情境进行分析，挖掘条件和隐含条件，找出其联系，从而得出正确答案解 因为电动小车的质量是一定的，而且是沿斜面匀速运动，说明电动小车的速度不变，所以电动小车的动能不变又因为电动小车沿斜面向上运动的过程中高度不断增加，所以它的重力势能不断增大，因此小车的机械能增大答 选D 题型三 解释生活中常见的机械能转化现象 例 如图14-13所示，运发动在进行蹦床表演时，机械能是如何变化的？知识点 联系实际确定机械能的转化情况图14-13闯关点拨 机械能包含动能、重力势能和弹性势能，在判断这些能量大小和转化时，应分析它们的速度、高度、形变的情况小助手：像跳水运发动在跳板

8、上起跳、跳高运发动进行撑杆跳高等，这里的机械能转化不一定是在同一物体间转化，可以是在不同的物体间进行解答 运发动从高处下落的过程中，重力势能转化为动能；在接触蹦床到速度为零的过程中，人的动能转化为蹦床的弹性势能；弹起时，是蹦床的弹性势能转化为人的动能；运发动在上升过程中，动能转化为重力势能中考典题精析考题1 在空气阻力不计的情况下，一只皮球从高处由静止下落，被地面弹起后不能再回到原来的高度，在整个过程中； 1说明皮球机械能的转化情况。 2指出皮球在哪几个位置时的动能为零。3分析皮球不能回到原来高度的原因。 市中考题闯关点拨 1皮球在下落、弹起的整个过程中，先后发生状态的变化是：球在高处静止加速

9、下落落地变形恢复原状反弹减速上升2皮球在下落、上升过程中的空气阻力不计，但是在弹性压缩和恢复原状的过程中，有一局部机械能转化为内能内能是一种不同于机械能的另一种能量，在后面一章将学习它解答 1加速下落过程：重力势能转化为动能落地弹性压缩过程：动能转化为弹性势能恢复形状反弹过程：弹性势能转化为动能减速上升过程：动能转化为重力势能2皮球在以下三个位置时动能为零速度大小为零：球在高处将指时；小球落地弹性压缩最大时；上升到最大高度时3尽管不计空气阻力，但在落地撞击地面时，球的弹性压缩和恢复形状的过程中，有一局部机械能将转化成其它能量，造成机械能损失，所以皮球不能回到原来高度考题2 如何有效地提高能量利

10、用率是人类所面临的一项重要任务。图14-14是某轻轨车站的设计方案示意图，该图说明与站台前后连接的轨道都有一个小坡度。请你说明这种设计可图14-14以节能的理由市中考题闯关点拨 一般的车站轨道都是水平连接的，车进站时，需要刹车减速，车出站时，需克服摩擦力加速，这样既浪费了能量又多消耗了能量将站台设计在小坡上，车进站时，让车驶上小坡，将动能转化为重力势能，车速减小了，重力势能增大了；车在起动出站时，由于下坡，车的重力势能转化为动能，在不需要多消耗能量的情况下，车速加快，减少了因加速消耗的能量答 进站时将动能 转化为重力势能“储藏起来；出站时将重力势能转化为动能“释放出来到达节约能源的目的智 能

11、训 练根底知识训练图14-151李白曾用“飞流直下三千尺，疑是银河落九天的诗句描述庐山瀑布的壮观。从物理学的角度来看，飞流直下的瀑布蕴藏着巨大的_。(题型一)2如图14-15所示，小军玩弹弓，当弹弓把纸团射出时，能转化为能。(题型四)3滚摆在上升过程中， 能转化为 能(题型四)4以下现象属于重力势能转化为动能的是 (题型四) A爆竹腾空而起B水从高处落下 C从地面上弹起的皮球D在水平地面上匀速行驶的汽车5以下过程中，属于动能转化为势能的是 A拉开的弓，放手后把箭射出去 B小铁球在空中下落C运动的小球滚上光滑的斜面 D在水平地面上滚动的足球6在以下情况下，机械能发生了变化的是 A物体从光滑的斜面

12、上自由滑下的过程B跳伞运发动从空中匀速下落C汽车在水平公路上匀速前进D高空中沿水平轨道匀速飞行的飞机7自行车匀速上坡的过程中，它的 ( ) A重力势能增加，动能和机械能不变 B重力势能和动能增加，机械能不变 C动能不变，重力势能和机械能增加 D动能、重力势能和机械能都增加图14-168中国跳水队被人们称为“梦之队。图14-16中是跳水运发动跳水时的情景，运发动在离开跳板到落入水的过程中 (题型三)A运发动的动能一直增大，机械能不变B运发动的重力势能一直减小，机械能减小C运发动的动能先减小后增大，机械能不变D运发动的重力势能先减小后增大，机械能增大综合提高训练1在“911事件中，恐怖分子利用所劫

13、持的飞机具有较大的 撞击世贸大厦，导致其最终成为一片废墟2当人造卫星从远地点向近地点运动的过程中，在 能转化为 能3撑杆跳高运发动借助手中的撑杆跳高时，要比徒手跳高高得多，这是因为运发动利用撑杆发生 时，而具有了 的缘故这个过程中，运发动的 能转化为了撑杆的 能4关于机械能的转化，以下说法正确的选项是 (题型四)A静止的雪撬从山坡上滑下，势能转化为动能 B.静止的雪撬从山坡上滑下，动能转化为势能C滚摆下降时，动能转化为势能D卫星从近地点向远地点运动时，势能转化为动能5以下哪种情况机械能没有变化 A利用滑轮组匀速提升重物B沿斜面匀速下滑的木块C正在匀速上升电梯重的人D地球同步通信卫星随地球运动6

14、一架直升飞机水平匀速飞行的同时，不断向地面投下物资，关于飞机能量变化情况的正确说法是 A动能不变，重力势能增大B动能减小重力势能不变C动能和重力势能都减小，机械能不变D动能和重力势能都减小，机械能减小7一小孩从公园中的滑梯上加速滑下如图14-17所示，对于其机械能的变化情况，以下说法中正确的选项是 (题型三)A重力势能减小，动能不变，机械能减小B重力势能减小，动能增加，机械能减小图14-17C重力势能减小，动能增加，机械能增加D重力势能减小，动能增加，机械能不变图14-188如图14-18所示，单摆在竖直平面内左右摆动，滚摆在竖直平面内上下往复运动。请答复： 这两个实验可以说明的同一个物理问题是： ； 在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，你将会看到它们上升的高度逐渐降低。产生此现象的原因是： 。习题解析与链接根底知识训练 1机械能2弹性势 动3动 重力势4B5C6B7C8C综合提高训练 1机械能 2重力势 动3弹性形变 弹性势能 弹性势 动4A5D6D7B81动能和势能可以互相转化 2由于存在摩擦力和空气阻力，使机械能逐渐减小