2020八年級物理下冊 第十一章 功和機(jī)械能11.4 機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化精講精練（含解析）（新版）新人教版

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1、專題11.4 機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化 課前預(yù)習(xí) 1.動能和勢能之和稱為____機(jī)械能_____。 2.物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，如果存在阻力，轉(zhuǎn)化過程中機(jī)械能不斷減小，反之機(jī)械能總量不變，即機(jī)械能___守恒____。 知識點(diǎn)解讀與例題突破 知識點(diǎn)1：機(jī)械能 （1） 定義：動能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。 （2） 單位：J （3）影響機(jī)械能大小的因素：①動能的大??；②重力勢能的大??；③彈性勢能的大小。 【例題1】如圖 所示，甲、乙兩個質(zhì)量不同的小球從相同高度靜止釋放，甲球下落過程中經(jīng)過 P、Q 兩點(diǎn).忽略空氣阻力，下列說法正確的是（ ） A.著地瞬間，兩球

2、的動能相等 B.甲球在P 點(diǎn)和 Q 點(diǎn)的機(jī)械能相等 C.釋放瞬間，兩球的重力勢能相等 D.從釋放到著地，兩球所受重力做的功相等 【答案】B 【解析】忽略空氣阻力，則此過程機(jī)械能守恒。在同一高度靜止釋放，說明剛開始動能均為零，又因為質(zhì)量不同，所以重力勢能不等。著地瞬間，兩球的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能，又因為起始的重力勢能不等，所以動能不等，A 錯誤。因為過程機(jī)械能守恒，所以同一小球在自由掉落過程中，機(jī)械能始終相等，B 正確。釋放瞬間，兩球高度相同但質(zhì)量不同，因此重力勢能不相等，C 錯誤。兩球分別在重力的作用下掉落了相同的距離，但兩球的重力不同， 由W = GH 可知， H 相同，但G 不

3、同，因此兩球所受重力做的功不相等。 知識點(diǎn)2：動能和勢能的轉(zhuǎn)化 1.在一定的條件下，動能和勢能可以互相轉(zhuǎn)化。 2.物體只受到重力作用時，動能和重力勢能在轉(zhuǎn)化過程中，機(jī)械能的總和不變，即，機(jī)械能守恒。 【例題2】（2019湖南長沙）下列有關(guān)機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化的說法正確的是（　?。? A．彎弓射箭，箭的動能轉(zhuǎn)化為弓的彈性勢能 B．?dāng)r河大壩使上游的水位升高，提高了水的重力勢能 C．蹦床運(yùn)動員從高處落下，其動能轉(zhuǎn)化為重力勢能 D．人造衛(wèi)星從近地點(diǎn)飛向遠(yuǎn)地點(diǎn)時勢能減小，動能增大 【答案】B 【解析】A．彎弓射箭，弓的彈性勢能轉(zhuǎn)化為箭的動能，故A錯誤； B．?dāng)r河大壩使上游的水位升高，

4、水量增大，提高了水的重力勢能，故B正確； C．蹦床運(yùn)動員從高處落下，其重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故C錯誤； D．人造衛(wèi)星從近地點(diǎn)飛向遠(yuǎn)地點(diǎn)時，速度減小，相對高度增加，則動能減小，勢能增大，故D錯誤。 習(xí)題精練 一、選擇題 1．（2019山東泰安）如圖所示，粗糙程度相同的斜面與水平面在a點(diǎn)相連，彈簧左端固定在豎直墻壁上，彈簧處于自由狀態(tài)時右端在b點(diǎn)，小物塊從斜面的c點(diǎn)由靜止自由滑下，與彈簧碰撞后又返回到斜面上，最高到達(dá)d點(diǎn)。下列說法正確的是（　?。? A．彈簧被壓縮到最短時，彈性勢能最小 B．小物塊從c向a運(yùn)動的過程中，重力勢能減小 C．小物塊從b向a運(yùn)動的過程中

5、，動能增加 D．小物塊在整個運(yùn)動過程中，機(jī)械能守恒 【答案】B 【解析】A．彈簧被壓縮到最短時，其形變程度最大，所以彈簧的彈性勢能最大，故A錯誤； B．小物塊從c向a運(yùn)動的過程中，質(zhì)量不變，高度減小，重力勢能減小，故B正確； C．小物塊從b向a運(yùn)動的過程中，物塊不再受到彈力，由于受到摩擦力的作用，其速度會逐漸減小，所以其動能會減小，故C錯誤； D．小物塊在整個運(yùn)動過程中，由于摩擦力的作用，其機(jī)械能總量會減少，即機(jī)械能不守恒，故D錯誤。 2.（2019四川巴中）如圖所示，物體從斜面頂端勻速滑到斜面底端，在此過程中，下列說法正確的是（　?。? A．物體動能增大，機(jī)械能不變 B．

6、物體動能不變，機(jī)械能減小 C．物體重力勢能不變，機(jī)械能不變 D．物體重力勢能減小，機(jī)械能增大 【答案】B 【解析】物體從斜面頂端勻速滑到斜面底端，在此過程中，物體的質(zhì)量不變，速度不變，高度降低，故動能不變，重力勢能減??；因為動能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能，所以機(jī)械能減?。还蔄CD錯誤，B正確。 3.（2019山東臨沂）如圖所示，在“探究動能的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗中，下列說法正確的是（　?。? A. 實(shí)驗所用斜面和水平面都必須是光滑的 B. 木塊向前滑行的過程中機(jī)械能保持不變 C. 小球質(zhì)量越大，到達(dá)斜面底端的速度越大 D. 木塊被撞擊后滑行的越遠(yuǎn)，說明小球的動能越大 【

7、答案】D 【解析】A.由于影響動能大小的因素是速度和質(zhì)量；所以所用斜面和水平面是相同的即可，不一定必須是光滑，故A錯誤； B．木塊向前滑行的過程中，速度減小，由于木塊在水平面上，質(zhì)量不變，則機(jī)械能減小，故B錯誤； C．小球到達(dá)斜面底端的速度取決于小球在斜面上的高度，滾下的高度越高小球到達(dá)斜面底端的速度越大，故C錯誤； D．根據(jù)轉(zhuǎn)換法，將木塊推得越遠(yuǎn)，說明小球撞擊木塊前的動能很大，故D正確。 4．（2019湖北宜昌）如圖所示，過山車是一項驚險刺激的游戲項目，下列關(guān)于過山車的機(jī)械能說法正確的是（　　） A．剛開始過山車勻速被拉升時，機(jī)械能不變 B．過山車向下俯沖時，重

8、力勢能轉(zhuǎn)化為動能 C．通過環(huán)形軌道最高點(diǎn)時，重力勢能最大，動能為0 D．過山車在運(yùn)行過程中機(jī)械能守恒 【答案】B 【解析】（1）重力勢能的大小和物體的質(zhì)量以及所處位置的高度有關(guān)，判斷重力勢能是否改變，看它的質(zhì)量和高度是否變化就可以了；動能的大小和物體的質(zhì)量以及運(yùn)動的速度快慢有關(guān)，判斷動能的大小看它的質(zhì)量和運(yùn)動快慢是否變化就可以了。 （2）判斷是哪種能量轉(zhuǎn)化成了另一種能量的標(biāo)準(zhǔn)是：減小的轉(zhuǎn)化為增多的。 （3）不計空氣阻力時，機(jī)械能沒有轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能守恒。 A．剛開始過山車勻速被拉升時，質(zhì)量不變，速度不變，高度增加，故動能不變，重力勢能變大，而機(jī)械能等于動能與重力勢能之和，

9、所以機(jī)械能變大，故A錯誤； B．過山車向下俯沖時，質(zhì)量不變，高度降低、速度變大，所以重力勢能變小，動能變大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故B正確； C．通過環(huán)形軌道最高點(diǎn)時，高度最大，重力勢能最大，但此時其在水平方向上速度不為零，此時動能不為零，故C錯誤； D．過山車在運(yùn)行過程中需要克服空氣阻力和摩擦阻力做功，會有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以機(jī)械能變小，即機(jī)械能不守恒，故D錯誤。 5．（2019湖北荊州）如圖，粗糙水平面AB與光滑斜面BC平滑連接，彈簧左端固定。小木塊P被壓縮的彈簧彈出并沖上斜面BC的過程中（空氣阻力忽略不計），下列說法正確的是（　?。? A．在彈簧恢復(fù)原狀的過程中，彈簧的

10、彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為小木塊P的動能 B．小木塊P離開彈簧后在粗糙水平面AB上滑行時機(jī)械能守恒 C．小木塊P在斜面上向上運(yùn)動時，動能減小，重力勢能增加 D．小木塊P運(yùn)動到最高點(diǎn)時處于平衡狀態(tài) 【答案】C 【解析】A．在彈簧恢復(fù)原狀的過程中，彈簧的形變程度變小，彈性勢能變小。木塊的速度變大，動能變大，同時因為水平面AB粗糙，木塊需要克服摩擦力做功，內(nèi)能變大，故彈簧的彈性勢能一部分轉(zhuǎn)化為小木塊P的動能，一部分轉(zhuǎn)化為木塊的內(nèi)能。故A錯誤； B．小木塊P離開彈簧后在粗糙水平面AB上滑行時，需要克服摩擦力做功，一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以機(jī)械能減小。故B錯誤； C．小木塊P在斜面上向上運(yùn)

11、動時，高度增加，重力勢能變大，因為斜面BC光滑，且空氣阻力忽略不計，所以機(jī)械能守恒，故動能減小，故C正確； D．因為斜面BC光滑，故木塊不受摩擦力作用，若空氣阻力忽略不計，小木塊P運(yùn)動到最高點(diǎn)時受到垂直于斜面向上的支持力和豎直向下的重力作用，這兩個力不在一條直線上，不屬于平衡力，所以木塊處于非平衡狀態(tài)，故D錯誤。 6.（2019江蘇蘇州）將皮球從離地某一高度O點(diǎn)處水平拋出，球落地后又彈起。它的部分運(yùn)動軌跡如圖所示。下列說法正確的是（　?。? A.皮球經(jīng)過同一高度的A、B兩點(diǎn)時動能相等 B. 皮球第一次反彈后到達(dá)最高點(diǎn)P點(diǎn)時速度為零 C. 皮球在D點(diǎn)時的機(jī)械能小于在C點(diǎn)時的機(jī)械能

12、D. 若將皮球表面涂黑，則會在地面M、N兩點(diǎn)留下兩個大小相等的黑色圓 【答案】C 【解析】A．由圖可知，每次小球反彈后到的最高點(diǎn)都比上一次的最高點(diǎn)要低，說明小球受到空氣阻力，機(jī)械能逐漸變小，A點(diǎn)的機(jī)械能大于B點(diǎn)的機(jī)械能；機(jī)械能是物體動能與勢能的總和，AB兩點(diǎn)高度相同則重力勢能相同，所以A點(diǎn)的動能大于B點(diǎn)的動能；故A錯誤。 B．從軌跡來看，小球既有水平方向的速度又有水平方向的速度。小球在最高點(diǎn)時，豎直方向速度為零，但是仍然能往右運(yùn)動，說明小球還具有水平方向速度；故B錯誤。 C．每次小球反彈后到的最高點(diǎn)都比上一次的最高點(diǎn)要低，說明小球受到空氣阻力，機(jī)械能逐漸變小。C點(diǎn)在D點(diǎn)之前，故D點(diǎn)

13、的機(jī)械能小于C點(diǎn)的機(jī)械能；故C正確。 D．彈性勢能大小與彈性形變程度有關(guān)，黑色圓斑的大小能反應(yīng)小球彈性形變程度，圓斑越大，形變越大。M點(diǎn)與N點(diǎn)小球的動能與重力勢能都為零，又因為小球在M點(diǎn)機(jī)械能大于N點(diǎn)機(jī)械能，故小球在M點(diǎn)的彈性勢能大于N點(diǎn)的彈性勢能，故在M點(diǎn)的圓斑要大于在N點(diǎn)的圓斑。故D錯誤。 7. （2019湖南懷化）如圖所示，小球從A點(diǎn)擺動到C點(diǎn)的過程中(不計空氣阻力)，下列說法正確的是 A.從A到B的過程中，動能增大，重力勢能減小 B.從A到B的過程中，動能減小，重力勢能增大 C.從B到C的過程中，動能增大，至力勢能增大 D.從B到C的過程中，動能減小，重力勢能減小

14、 【答案】A 【解析】AB、從A到B的過程中，小球的質(zhì)量不變、速度增大，動能增大；小球的質(zhì)量不變、高度減小，重力勢能減小，故A正確、B錯；CD、從B到C的過程中，小球的質(zhì)量不變、速度減小，動能減小；小球的質(zhì)量不變、高度增大，重力勢能增大，故CD錯。 8.（2019安徽?。┤鐖D，在光滑的水平臺面上，一輕彈簧左端固定。右端連接一金屬小球，O點(diǎn)是彈簧保持原長時小球的位置。壓縮彈簧使小球至A位置，然后釋放小球，小球就在AB間做往復(fù)運(yùn)動（已知AO＝OB）。小球從A位置運(yùn)動到B位置的過程中，下列判斷正確的是（?? ） A.?小球的動能不斷增加 B.?彈簧的彈性勢能不斷減少 C.?小球

15、運(yùn)動到O點(diǎn)時的動能與此時彈簧的彈性勢能相等 D.?在任一位置彈簧的彈性勢能和小球的動能之和保持不變 【答案】 D 【解析】由題知，O點(diǎn)是彈簧保持原長時小球的位置，則AO段彈簧處于壓縮狀態(tài)，OB段彈簧處于拉伸狀態(tài)；小球從A運(yùn)動到O的過程中，彈簧逐漸恢復(fù)原狀，形變程度變小，彈性勢能變小，小球所受彈力方向向右、速度不斷增大，動能變大，此過程中彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能；到達(dá)O點(diǎn)時，彈簧恢復(fù)原長，彈性勢能為零，小球所受彈力為零，此時速度最大，動能最大；小球從O運(yùn)動到B的過程中，彈簧被拉長，形變程度變大，彈性勢能變大，此時小球所受彈力方向向左、速度不斷減小，動能變小，此過程中動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能；則小

16、球從A位置運(yùn)動到B位置的過程中： A．小球的動能先增加后減少，A不符合題意； B．彈簧的彈性勢能先減少后增大，B不符合題意； C．小球運(yùn)動到O點(diǎn)時的動能（最大）與此時彈簧的彈性勢能（為零）不相等，C不符合題意； D．水平臺面光滑，且AO＝OB，說明沒有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，小球和彈簧組成的整體機(jī)械能守恒，所以在任一位置彈簧的彈性勢能和小球的動能之和保持不變，D符合題意。 9.（2019廣東深圳）如圖，弧形軌道 ab 段光滑，bc 段粗糙，小球從a 點(diǎn)經(jīng)最低點(diǎn)b 運(yùn)動至c 點(diǎn)。下列分析正確的是（?? ） A.?從a 到b 的過程中，小球動能轉(zhuǎn)化為重力勢能?B.?經(jīng)過b 點(diǎn)時，

17、小球動能最大 C.?從b 到c 的過程中，小球動能增大????? D.?從a 到c 的過程中，小球機(jī)械能守恒 【答案】B 【解析】A.從a到b的過程中，小球的高度減小，重力勢能減??；因為表面光滑，所以沒有摩擦力，那么重力勢能會全部轉(zhuǎn)化為動能，故A錯誤； B.因為b點(diǎn)是整個運(yùn)動過程的最低點(diǎn)，所以這點(diǎn)的重力勢能最小，而動能最大，即小球的速度最大，故B正確； C.從b到c的過程中，小球的高度增加，重力勢能增大，因此它的動能會逐漸減小，故C錯誤； D.由于bc段粗糙，所以這段過程中機(jī)械能會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯誤。 10.跳繩是大家喜愛的體育運(yùn)動之一，小金的質(zhì)量為50千克，每次

18、跳起高度約為6厘米（人整體上升，如圖所示），一分鐘跳100次，下列說法正確的是（　?。? A．向上起跳過程中小金的動能持續(xù)增大 B．在整個跳繩過程中小金的機(jī)械能守恒 C．小金跳一次克服重力做功約 3 焦 D．小金在這一分鐘內(nèi)跳繩的功率約為 50 瓦 【答案】D 【解析】（1）影響動能的因素是質(zhì)量和速度； （2）跳繩時 由于存在阻力，機(jī)械能減小； （3）根據(jù)G=mg算出重力，根據(jù)G=mg算出跳一次克服重力做功； （4）根據(jù)P=算出小金在這一分鐘內(nèi)跳繩的功率。 A.向上起跳過程中，質(zhì)量不變，速度減小，小金的動能減小，故A錯誤； B.人在跳繩的過程中，由于存在阻力，機(jī)械能減小

19、，所以機(jī)械能不守恒，故B錯誤； C.小金的重力為：G=mg=50kg×10N/kg=500N， 小金跳一次克服重力做功：W=Gh=500N×0.06m=30J，故C錯誤； D.小金在這一分鐘內(nèi)跳繩的功率：P===50W，故D正確。 11.人造地球衛(wèi)星在大氣層外環(huán)繞地球運(yùn)行（不受空氣阻力），當(dāng)它從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動時（　　） A．動能減小，勢能增大，機(jī)械能不變 B．動能減小，勢能減小，機(jī)械能減小 C．動能增大，勢能減小，機(jī)械能不變 D．動能增大，勢能減小，機(jī)械能減小 【答案】C 【解析】（1）在太空中，衛(wèi)星繞地球運(yùn)動時，沒有阻力作用，沒有克服摩擦做功，機(jī)械能守恒。 （2）勢

20、能大小的影響因素：質(zhì)量、被舉的高度。質(zhì)量越大，高度越高，勢能越大。 （3）動能大小的影響因素：質(zhì)量、速度。質(zhì)量越大，速度越大，動能越大。 衛(wèi)星在大氣層外運(yùn)動，不受空氣阻力作用，只有動能和勢能的轉(zhuǎn)化，因此機(jī)械能守恒。衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)時勢能最大，當(dāng)它從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動時，勢能轉(zhuǎn)化為動能，所以勢能減小、動能增大，速度增大。 12．我國用長征二號丁運(yùn)載火箭成功將世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗衛(wèi)星（簡稱“量子衛(wèi)星”）“墨子號”發(fā)射升空，如圖所示，火箭在加速上升的過程中（　?。? A．動能不變，重力勢能增加，機(jī)械能增加 B．動能增加，重力勢能不變，機(jī)械能增加 C．動能增加，重力勢能增加，機(jī)械能增加 D

21、．動能不變，重力勢能不變，機(jī)械能不變 【答案】C． 【解析】動能大小的影響因素：質(zhì)量、速度；重力勢能大小的影響因素：質(zhì)量、高度；動能和勢能合稱為機(jī)械能．火箭在加速上升的過程中，速度變快，動能變大；高度增加，重力勢能變大；動能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能，所以機(jī)械能變大． 13.2018年2月12日13時03分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運(yùn)載火箭，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第二十八、二十九顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，如圖所示的衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行，離地球最近的一點(diǎn)叫近地點(diǎn)，最遠(yuǎn)的一點(diǎn)叫遠(yuǎn)地點(diǎn)，它在大氣層外運(yùn)行，不受空氣阻力，則下列說法正確的是（　?。? A．衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行到近地點(diǎn)，重力勢能減小

22、，動能增大，機(jī)械能守恒 B．衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行到近地點(diǎn)，重力勢能增大，動能減小，機(jī)械能守恒 C．衛(wèi)星從近地點(diǎn)運(yùn)行到遠(yuǎn)地點(diǎn)，重力勢能增大，動能增大，機(jī)械能不守恒 D．衛(wèi)星從近地點(diǎn)運(yùn)行到遠(yuǎn)地點(diǎn)、重力勢能減小，動能減小，機(jī)械能不守恒 【答案】A 【解析】影響動能的因素是物體的質(zhì)量和物體運(yùn)動的速度；影響重力勢能的因素是物體的質(zhì)量和物體的高度。根據(jù)動能、重力勢能影響因素的情況得出動能和重力勢能的大小情況。再根據(jù)能量變化的規(guī)律：減小的能量轉(zhuǎn)化為增大的能量得出答案。 AB.在大氣層外運(yùn)行，不受空氣阻力，機(jī)械能是守恒的；衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行到近地點(diǎn)時，相對高度減小，所以勢能減小，同時速度增大，動能增大，

23、故A正確、B錯誤； CD.在大氣層外運(yùn)行，不受空氣阻力，機(jī)械能是守恒的；衛(wèi)星從近地點(diǎn)運(yùn)行到遠(yuǎn)地點(diǎn)時，相對高度增大，所以勢能增大，同時速度減小，動能減小，機(jī)械能守恒，故CD錯誤。 二、填空題 14．（2019湖北隨州）很多同學(xué)喜愛排球運(yùn)動，一個漂亮的扣殺會贏得無數(shù)掌聲。一次扣球往往包含著“助跑、起跳、空中擊球、落地”一連串流暢的動作。試分析這一過程中包含的物理知識。 示例：在運(yùn)動員起跳上升過程中，運(yùn)動員的動能向重力勢能轉(zhuǎn)化。（此例不可再用）請考生另列兩條： （1）　 　 ；（2）　 　 。 【答案】①起跳時，人給

24、地面一個向下的力，由于物體間力的作用是相互的，地面給人一個向上的力。 ②空中擊球時人給球一個力，這個力改變了球的運(yùn)動狀態(tài)。 【解析】從慣性知識、力的作用是相互的以及重力的方向是豎直向下的入手，要求學(xué)生利用所學(xué)知識對整個過程，每個步驟認(rèn)真分析。“助跑、起跳、空中擊球、落地”一連串流暢的動作包含的物理知識： ①起跳時，人給地面一個向下的力，由于物體間力的作用是相互的，地面給人一個向上的力。 ②空中擊球時人給球一個力，這個力改變了球的運(yùn)動狀態(tài)。 ③運(yùn)動員落地時，運(yùn)動員的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。 15.（2019廣東省）如圖所示，用細(xì)線系住小球懸掛在O點(diǎn)，將小球拉至A點(diǎn)釋放，從A點(diǎn)經(jīng)過B點(diǎn)運(yùn)動

25、到C點(diǎn)的過程中，小球的重力勢能先變小后______，動能先_____后______。（選填“變大”、“變小”或“不變”） 【答案】 變大；變大；變小 【解析】細(xì)線系住小球懸掛在O點(diǎn)，將小球拉至A點(diǎn)釋放，從A點(diǎn)經(jīng)過B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中，小球的質(zhì)量不變，高度先減小后變大，因此它的重力勢能先變小后變大；因為機(jī)械能=動能+重力勢能，所以小球的動能先變大后變小。 16.從桌面掉到地上的乒乓球會自動彈起，球在上升過程中　 　能轉(zhuǎn)化為　 　能，由于球與空氣有摩擦，上升過程中球的機(jī)械能　 ?。? 【答案】動；重力勢；減小 【解析】（1）動能大小的影響因素：質(zhì)量、速度．質(zhì)量越大

26、，速度越大，動能越大． （2）重力勢能大小的影響因素：質(zhì)量、被舉得高度．質(zhì)量越大，高度越高，重力勢能越大． （3）機(jī)械能等于動能和勢能之和；克服摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；不計阻力，機(jī)械能守恒． 乒乓球在上升的過程中，質(zhì)量不變，速度減小，動能減?。桓叨仍龈?，重力勢能增大，是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能如果不能忽略空氣阻力，乒乓球上升的過程中克服空氣阻力做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能減?。? 17.貨運(yùn)飛船“天舟一號”與空間站“天空二號”成功對接后，以“天宮二號”為參照物，“天舟一號”處 于　 　狀態(tài)．由于外太空存在少量空氣，“天空二號”運(yùn)行時受到阻力，機(jī)械能　 ?。ㄟx填“變大”、“變小”或“

27、不變”）． 【答案】靜止；變?。? 【解析】判斷物體是運(yùn)動的還是靜止的，要看它和參照物之間的位置關(guān)系，如果位置變化了，說明該物體是運(yùn)動的，否則是靜止的；影響動能的因素是質(zhì)量和速度，影響重力勢能的因素是質(zhì)量和高度，動能和重力勢能合稱機(jī)械能． （1）“貨運(yùn)飛船“天舟一號”與空間站“天空二號”成功對接后，它們之間的位置保持不變，因此以“天宮二號”為參照物，“天舟一號”處于靜止?fàn)顟B(tài)； （2）由于“天空二號”運(yùn)行時受到阻力，要克服摩擦做功，有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以機(jī)械能變?。? 18.浙江最大抽水蓄能電站工作原理如圖所示，用電低谷時（如深夜），電站利用電網(wǎng)多余電能把水從下水庫抽到上水庫中儲存

28、起來；用電高峰時，再利用上水庫中的水發(fā)電． （1）蓄能時，水被抽到上水庫中，電能轉(zhuǎn)化為水的　 ??； （2）發(fā)電時，若該電站上水庫可用于發(fā)電的庫容量為7.86×106米3，上下水庫平均水位差637米．上水庫中可用于發(fā)電的水流到下水庫，水的重力做功 為　　焦． 【答案】（1）重力勢能；（2）5.00628×1013。 【解析】電動機(jī)抽水時，將電能轉(zhuǎn)化為重力勢能；根據(jù)m=ρV，得出水的質(zhì)量，再根據(jù)G=mg求出水的重力，最后根據(jù)W=Gh，可求出做功多少． （1）蓄能時，水被抽到上水庫中，電能轉(zhuǎn)化為水的重力勢能； （2）水的質(zhì)量為：m=ρV=1.0×103kg/m3×7.86×1

29、06m3=7.86×109kg 水的重力為：G=mg=7.86×109kg×10N/kg=7.86×1010N 水的重力做功為：W=Gh=7.86×1010N×637m=5.00628×1013J 三、綜合應(yīng)用題 19.用細(xì)線懸掛的小球從圖中所示位置靜止釋放，若忽略空氣阻力，那么小球在最高點(diǎn)的勢能為什么等于下降至最低點(diǎn)的動能？請用機(jī)械能守恒定律解釋；實(shí)際上，小球在擺動過程中，會與空氣摩擦產(chǎn)生熱，擺幅逐漸減小，最終停下來，那么在擺動過程中由于摩擦而轉(zhuǎn)化的內(nèi)能等于小球在最高點(diǎn)所具有的勢能，請用能量守恒定律解釋。 【答案】（1）用細(xì)線懸掛的小球在最高點(diǎn)時靜止，動能為0，重力勢能最大設(shè)為

30、a， 則機(jī)械能E1=0+a=a 小球在最低點(diǎn)時高度為0，重力勢能為0，速度最大，動能最大設(shè)為b， 則機(jī)械能E2=0+b=b 若忽略空氣阻力,小球在擺動過程中，只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，只有重力載做功，所以小球在各個時刻或者各個狀態(tài)時的機(jī)械能守恒．即E1=E2，從而a=b.也就是小球在最高點(diǎn)的勢能等于下降至最低點(diǎn)的動能。 （2）小球在擺動過程中，除重力做功外，還有空氣阻力做功，所以機(jī)械能不守恒，有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但是仍舊遵從能量守恒定律，所以在擺動過程中由于摩擦而轉(zhuǎn)化的內(nèi)能等于小球在最高點(diǎn)所具有的勢能． 【解析】（1）機(jī)械能守恒的條件：只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化或者只有重力做功，機(jī)械能才守恒．（2）能量既不會創(chuàng)生，也不會消滅，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量不變，這就是能量守恒定律． 13