名师整理最新物理中考专题复习《动能和势能机械能及其转化》精品教案Word文件下载.docx

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动能和势能的转化

综合运用

填空、选择、简答题

3~6分

知识梳理

一、动能

1.一个物体能够对外做功，我们就说它具有能量。

一个物体能够做的功越多，这个物体的能量就越大。

2.物体由于运动而具有的能，叫做动能。

质量相同的物体，运动

的速度越大，它的动能越大；

运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。

二、势能

重力势能：

物体由于被举高而具有的能。

重力势能大小的决定因素：

质量相同的物体，被举的高度越高，重力势能越大；

高度相同的物体，质量越大，重力势能越大。

弹性势能：

物体由于弹性形变而具有的能。

弹性势能大小的决定因素：

弹性势能的大

小与弹性形变的程度有关。

物体的弹性形变越大，它的弹性势能就越大。

三、机械能

动能和势能统称为机械能。

能量的单位：

焦耳简称焦，符号是J

势能转化为动能

动能转化为势能

动势能之间相互转化

机械能守恒：

如果只有动能和势能的相互转化，则机械能的总和不变。

经典例题

知识点一：

机械能

例1.下列物体具有何种形式的机械能：

（1）升空的火箭：

;

（2）正在下落的雨滴：

（3）被拉长的橡皮筋：

.

答案：

（1）动能重力势能

（2）动能重力势能

（3）弹性势能

例2.质量较大的老鹰与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么

飞得快。

解题思路：

动能相等时质量大的

速度小，质量小的速度大。

燕子

例3.在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中，如图所示，在此实验中，我们是通过观察来比较各铁块重力势能的大小的。

若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是hAhB，若A、C两铁块下落的高度相

等，则两铁块质量的关系是mAmC。

实验得出的结论是：

物体重力势能的大小与有关。

实验中木桩陷入沙坑的深度越深，证明铁块具有的重力势能越大，质量相同的物体，被举的高度越高，其重力势能越大；

高度相同的物体，质量越大，其重力势能越大。

木桩陷入沙坑的深度<

<

物体的质量和被举的高度

例4.

气球在匀速上升的过程中，它的动能___，重力势能_______，机械能_______（选填“增大”、“减小”、“不变”）。

因为气球匀速上升，所以动能不变，又因高度增加，所以重力势能增大，故机械能也增大。

不变增大增大

小结：

注意动、势能大小的决定因素，虽然初中阶段不要求定性研究动能、势能的表达式，但是知道动、势能的表达式，对理解动、势能的决定因素和判断动、势能的大小很有帮助。

动能：

Ek=

，重力势能：

Ep=mgh

知识点二：

机械能的转化

例1.人造地球卫星的运行轨道是椭圆形的，在运行过程中发生重力势能与动能的相互转化。

当卫星在近地点时，＿＿能最大，＿＿能最小；

在远地点时，＿＿能最大，＿＿能最小。

近地点时h小重力势能小动能大，远地点时h大重力势能大动能小。

动势势动

例2.如图，把一金属球用细线悬挂起来，然后将它拉到A处后放开，小球沿路线A-B-C来回摆动，

①在______点，小球的重力势能最大，动能为0

②在______点，小球的动能最大

③由C到B的过程中，小球的速度_____，动能_____，重力势能____，____能转化成____能

高度越高重力势能越大，速度为零动能为零（A、C点），重力势能完全转化为动能时动能最大势能最小（B点）

A、C

B

增大增大减小重力势动

例3.在模拟“蹦极”的实验中，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点是系上小石块后橡皮筋自然下垂时下端所在的位置，d点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点。

在小石块从a点到d点的运动过程中

（1）动能的变化是__________，_____点的动能最小，_______

_点的动能最大。

（2）小石块最终将_____，因为_______________________。

（3）小石

块经过b点时，橡皮筋_______（选填“具有”或“不具有”）弹性势能，___点的弹性势能最大。

a点时h最大v为零所以重力势能最大动能为零，

由a—b橡皮筋不起作用重力势能转化为动能，重力势能减小动能增大，

b点时橡皮筋没有伸长不具有弹性势能

由b—c橡皮筋伸长弹性势能增加，橡皮筋拉力小于石块的重力，重力势能转化为动能弹性势能，动能增加

c点时橡皮筋拉力等于石块重力石块为平衡状态此时石块动能最大

由c—d橡皮筋拉力大于石块重力，石块动能和重力势能转化为橡皮筋的弹性势能

d点时重力势能完全转化为弹性势能动能为零

（1）先增大后减小a、dc

（2）静止空气阻力的存在，将能量损耗了

（3）不具有d

解题后的思考：

如果对“蹦极”问题中各点及各过程的分析不透彻、不清楚，还可采用“两端分析”的方法，如本例中，a、d点速度为零，所以动能为零，由a—d过程中速度不为零，所以a—d过程中动能先大后小。

同步测试

一、填空题

1.唐诗中有“不尽长江滚滚来”的诗句，这动人的诗句生动、形象地反映了这条大河蕴藏了大量的能。

2.如图是某城市地铁的设计方案图，进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡，为了充分利用能量，火车进站上坡前关闭发动机，由于惯性冲上缓坡，则上坡时火车的动能逐渐＿＿＿，重力势能逐渐＿＿。

（选填“增大”、“减小”或“不变”）

3.在某次抗震救灾中，一架向某灾区空投物品的飞机在水平方向上匀速飞行，在空投前后飞机的动能将＿＿，势能将＿＿，机械能将＿＿。

（选填“变大”、“变小”或“不变”）

4.现代大型水电站是利用______能转化为___能的原理。

拦河坝修得很高是用来提高上游水位，水位越____，水的____能越大，水流下来转化成的____能越大。

二、选择题

5.关于能的概念，下列说法中正确的是（）

A.举得高的物体其重力势能一定大

B

.悬挂着的物体因没有做功，所以没有能

C.在空中飞行的子弹，具有做功的本领，所以具有能

D.一个物体具有机械能，则这个物

体一定既具有动能，又具有势能

**6.物体沿斜面匀速下滑时，它的（）

A.动能增加，重力势能减小，机械能不变

B.动能不变，重力势能不变，机械能不变

C.动能不变，重力势能减小，机械能减小

D.

动能增加，重力势能减小，机械能减小

8.体积相同的实心铁球和木球，铁球静放在水平桌面上，而木球从桌边由静止开始落向地面，则（）

A.铁球和木球的机械能始终相等

B.铁球和木球同在桌面上时，其重力势能相等

C.铁球的重力势能始终大于木球的重力势能

D.铁球的动能始终大于木球的动能

9.下列关于机械能的说法，正确的是（）

A.骑车匀速下坡，机械能不变

B.从空中落下的雨点，势能增大，动能增大

C.加速升空的运载火箭，机械能不断

增大

D.带动钟表转动的发条，将动能转化为势能

10.在下列物理过程中，机械能守恒的有（）

A.电梯载着乘客匀速上升的过程

B.人造卫星在太空沿椭圆轨道绕地球运行的过程

C.汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行，最终静止

D.实验室滚动的滚摆

11.学生在做模拟“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点自由下落所能到达的最低点。

在小石块由a点到c点的运动过程中，以下说法正确的是（）

A.小石块的动能一直在增加

B.小石块减小的重力势能全部转化为动能

C.小石块经过b点时，橡皮筋具有弹性势能

D.小石块到达c点时，动能为零

12.小红在学习中收集了一些与机械能有关的实例，如图所示，其中机械能增大的是（）

13.跳伞运动员在“中华第一高楼”——上海金茂大厦进行跳伞。

运动员从345米的高度跳下，下落一段时间后打开降落伞做匀速直线运动。

在整个下落过程中，运动员和降落伞的（）

A.势能不断减小，动能不断增加，机械能不变

B.势能不断减小，动能不断增加，机械能减小

C.势能不断减小，动能先增加然后保持不

变，机械能减小

D.势能不断减小，动能先增加后减小，机械能不变

14.上紧发条的玩具车在水平面上跑动时把（）

A.动能转化为弹性势能

B.弹性势能转化为动能

C.重力势能转化为动能

D.动能转化为重力势能

15.体积相同的实心铁球和木球放在水平桌面上，铁球静止，木球在桌面上做匀速直线运动，则（）

A.铁球的动能小于木球的动能

B.铁球的势能小于木球的势能

C.铁球的机械能一定小于木球的机械能

D.铁球的机械能一定等于木球的机械能

16.汽车匀速上坡时（）

A.动能减小，势能增加，机械能不变

B.动能不变，势能增加，机械能不

变

C.

动能不变，势能增加，机械能增加

D.动能增加，势能增加，机械能增加

18.小东和小明分别购买了两种橡胶球，小东说：

“我的球的弹性比你的好。

”小明说：

“我希望你能证实你的说法。

”请你帮小东选择下列中的一个方案来解决这个问题（）

A.把球向墙掷去，测量它们反弹时离墙的

距离

B.用手触摸两球，看哪一个球较硬

C.让两球于离地等高处坠下，测量它们的反弹高度

D.把两球向地面掷下，测量它们的反弹高度

*19.一只乒乓球由高处静止下落撞击地板后又上升，在整个过程中，乒乓球机械能转化的情况是（）

A.势能→动能→势能

B.动能→势能→势能

C.动能→势能→动能→

势能→动能

D.势能→动能→势能→动能→势能

三、简答题

20.举高的篮球被释放后，下落并再次弹起的过程中其能量的转化是怎样的？

*21.用一根不可伸长的细线，一端拴住一小球，另一端固定，如图所示。

使小球偏离它静止时的位置O点并将其移至B点，然后释放小球，小球就沿弧

摆动，小球在B→O→C→O→B的过程中机械能发生怎样的转化？

22.竖直向上抛起的石块，上升过程中，它的速度越来越小（不计空气阻力的作用），这是为什么？

1.动

2.减小增大

3.变小变小变小

解析：

飞机匀速飞行速度不变，但空投后质量减小

4.机械电高势动

5.C

A、重力势能的大小除了跟高度有关还跟质量有关

B、悬挂着的物体具有重力势

能

D、一个物体具有机械能则其可能具有动能，也可能具有势能，还可能既具有动能又具有势能

6.C

注意物体是“匀速下滑”，说明物体运动的速度不变，所以动能不变。

但随高度的降低，势能减小。

因为机械能是动能与势能的统称，所以机械能由于动能不变而势能减小

，因而也减小。

说明：

对于一个物体（质量一定），它的动能是否变化就看它的速度是否变化；

它的重力势能是否变化就看它的高度是否变化。

7.B8.C9.C

A.骑车匀速下坡，机械能减小

B.从空中落下

的雨点，势能减小，动能增大

C.加速升空的运载火箭，势能增大，动能

增大，所以机械能不断增大

D.带动钟表转动的发条，将弹性势能转化为动能

10.B

A、电梯载着乘客匀速上升受到电机的拉力

B、人造卫星在太空沿椭圆轨道绕地球运行只有动势能之间的转化

C、汽车受到路面的摩擦力

D、实验室滚动的滚摆受到空气阻力，机械能转化成内能

11.D12.C

A动能不变，势能不变，机械能不变

B人的重力势能转化为动能，人受到摩擦阻力，机械能转化为内能

C火箭动能增大，重力势能增大，机械能增大

D由于存在空气阻力，机械能变小

13.C14.B

15.A

B、铁球的势能大于木球的势能

C、D铁球的机械能与木球的机械能的大小无法比较

16.C17.B18.C

19.D解析：

乒乓球在高处，由于被举高而具有（重力）势能。

在下落过程中，高度降低，速度增大，在撞击地面前，球的全部（重力）势能转化为动能。

在撞击地板的一瞬间，由于球发生形变，球的动能转化为球的弹性势能。

球在恢复形变

的过程中，弹性势能又转化成动能，使球产生一个反方向的速度（如不考虑能的损失，则此速度与球撞击地板前的速度大小相同），向上弹起。

在上升的过程中，动能又逐渐转化成（重力）势能，直至动能为零。

从下落到反弹的全过程中，经历的能量

变化过程是：

（重力）势能→动能→（弹性）势能→动能→（重力）势能。

20.篮球下落时重力势能转化为动能，从和地面接触到篮球发生最大形变的过程中动能转化为弹性势能；

从篮球发生最大形变到篮球离开地面时弹性势能转化为动能；

从篮球刚离开地面至再次到达最高位置的过程中动能转化为重力势能。

21.B→O重力势能减小，动能增加；

O→C重力势能增加，动能减小；

C→O同B→O；

O→B同O→C。

小球运动过程中，没有摩擦阻力，也没有外力对小球做功，只有动能和重力势能之间的转化。

把小球从O点移到B点，是小球被举高的过程，因此小球在B点具有重力势能，但在B点速度为零，不具有动能。

小球从B→O运动时，高度逐渐减小，说明小球的重力势能逐渐减小；

而小球的运动速度逐渐增大，说明小球的动能逐渐增大。

在这个过程中，小球的重力势能转化成它的动能。

小球从O→C运动时，高度逐渐增加，说明小球的重力势能逐渐增加；

而小球的运动速度逐渐减小至零，说明小球的动能逐渐减小至零。

在这个过程中，小球的动能又转化成它的重力势能。

22.从力的角

度分析，在石块上升的过程中，石块受到的重力跟它的运动方向相反，因此令石块的速度越来越小。

从能的角度分析，在石块上升的过程中，它的势能增加，而势能是由石块的动能转化而来的，因此石块的动能减小，它的速度亦随之减小。

可以从力的角度和能的角度去考虑。