中考物理總復習 第一編 教材知識梳理 第八講 功和機械能 課時2 動能和勢能 機械能及其轉化試題

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課時2　動能和勢能　機械能及其轉化 ,中考考點清單) 　動能和勢能(2013年、2014年考查) 能量 定義 物體能夠__做功__，我們就說這個物體具有__能量__，簡稱__能__ 單位 能量的單位是__焦耳__，符號是__J__ 功與能 量關系 一個物體能夠做的功越多，表示這個物體的能量越大 動能 定義 物體由于__運動__而具有的能，叫做動能 探究物 體的動 能跟哪 些因素 有關 探究方法：控制變量法、轉換法，即物體動能的大小通過觀察__木塊被推動的距離__來判斷 實驗過程：①讓同一鋼球從不同的高度滾下，探究物體動能與其__速度__的關系 ②讓質量不同的鋼球從同一__高度__滾下，目的是__使兩球到達水平面時的速度相同__，探究物體動能和其質量的關系 結論：質量相同的物體，運動的速度越大，它的動能越大；運動速度相同的物體，質量越大，它的動能越大 重力 勢能 定義 物體由于__高度__所決定的能，叫做重力勢能 影響 因素 物體的__質量__越大，__舉得__越高，它具有的重力勢能就__越大__ 比較 方法 相同質量時比較__舉起的高度__；舉起相同高度時比較__物體質量__ 彈性 勢能 定義 物體由于__發(fā)生彈性形變__而具有的能，叫做彈性勢能 影響 因素 物體的__彈性形變__越大，它具有的彈性勢能__越大__ 【提示】(1)一般而言，規(guī)定物體在“水平地面”上的重力勢能為零。 (2)判斷物體動能如何變化時，要考慮質量和速度兩個因素，不能漏掉質量這個因素，比如灑水車、空投救災物資的飛機，它們的質量都是變化的。 　機械能及其轉化(高頻考點) 機械能 定義 __動能__、__重力勢能__和__彈性勢能__統(tǒng)稱為機械能 單位 __焦耳__，符號__J__ 機械能 轉化 動能與重力勢能之間相互轉化 動能與彈性勢能之間相互轉化 轉化的規(guī)律是減小的能量轉化為增大的能量 人造地球衛(wèi)星能量轉化 從近地點→遠地點：__動__能轉化為__重力勢__能 從遠地點→近地點：__重力勢__能轉化為__動__能 機械能 守恒 如果只有動能和勢能的相互轉化，機械能的總和保持__不變__ 【提示】機械能的守恒與不守恒：在能量轉化的過程中，如果只有動能和勢能相互轉化，機械能的總和保持不變。判斷機械能是否守恒可以用下面兩種方法：(1)只有重力做功時，機械能守恒；若在動能和勢能轉化過程中，受到摩擦力和各種阻力以及有其他力作用會使機械能轉化成其他能，使機械能減少，或其他形式的能轉化為機械能，使機械能增大；(2)在動能和勢能轉化過程中，通過機械能是否等于動能和勢能的和來判斷機械能是否改變。 ,中考重難點突破) 　　　　　　　　　　　　　　　　 　動能和勢能 【例1】(2015唐山中考模擬)如圖，跳傘運動員在空中勻速直線下降的過程中，下列說法正確的是(　B　) A．人和傘的總重力大于空氣的阻力 B．人和傘的總重力等于空氣的阻力 C．人和傘的重力勢能在增大 D．人和傘的動能在減小 【方法技巧】掌握動能、重力勢能、彈性勢能的影響因素，利用控制變量法能判斷動能、重力勢能、彈性勢能、機械能的變化。 【針對性訓練】 1．(2015張家口中考)灑水車在水平路面上勻速前進并灑水時，它的動能__變小__，機械能__變小__。(選填“變大”“變小”或“不變”) 2. (2016石家莊裕華區(qū)中考模擬)如圖所示，蹦床是一種競技水平很高的比賽項目，下列說法中正確的是(　C　) A．運動員離開蹦床后上升過程中，蹦床對運動員做了功 B．運動員上升到最高點時受力平衡，此時重力勢能最大 C．運動員從最高點落向蹦床的過程中，重力勢能轉化為動能 D．運動員被彈起的過程中與蹦床分離的瞬間，運動員的動能最大 3. (2016邵陽中考)如圖，我國空中加油機正在給殲10戰(zhàn)斗機加油。加油過程中，若戰(zhàn)斗機的高度和速度不變，則戰(zhàn)斗機(　D　) A．動能增加，勢能減小，機械能不變 B．動能不變，勢能不變，機械能不變 C．動能減小，勢能不變，機械能減小 D．動能增加，勢能增加，機械能增加 　機械能及其轉化 【例2】(2013河北23題)如圖是一幅三峽大壩的圖片。針對三峽大壩涉及的物理知識，回答下列問題。 請從機械能角度提出一個問題并回答。 問題：__大壩為什么要建得很高__？ 回答：__提高水位，增加水的重力勢能__。 【方法技巧】(1)有其他形式的能參與轉化時機械能不守恒，如火箭發(fā)射時，高溫高壓燃氣做功，內能轉化為機械能，使機械能增大； (2)機械能及其轉化解題思路：明確研究對象是在哪一個過程→從運動速度、高度、形變的變化情況入手分析變化和轉化情況→答出機械能的變化和轉化。 【針對性訓練】 4. (2016河北定心卷)如圖所示，把一個鐵鎖用細繩懸掛起來，將鐵鎖貼近自己鼻子，穩(wěn)定后松手，頭不動，鐵鎖向前擺去又擺回來，直到最后停下來，下列說法正確的是(　C　) A．鐵鎖擺回后能碰到鼻子 B．鐵鎖下降過程中，機械能保持不變 C．鐵鎖下降過程中，重力勢能轉化為動能 D．鐵鎖擺動到最低點時，重力勢能最大 5．(2015河北23題)圖中是一運動員做蹦床運動的一幅圖片。針對蹦床運動，從動能與勢能相互轉化的角度提出一個問題并回答。(不計空氣阻力) 問題：__運動員在空中上升過程中，動能和勢能是如何轉化的__？ 回答：__動能轉化為重力勢能__。 6. (2016石家莊質檢一)如圖是人造衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運行的示意圖，請從機械能的角度提出一個問題并回答。 問題：__人造衛(wèi)星從近地點到遠地點，什么能轉化為什么能__？ 回答：__動能轉化為重力勢能__。 ,中考實驗突破) 　探究動能的大小與什么因素有關(2014年32題) 命題點： 1．轉換法的應用(通過物體推動其他物體運動距離來反映物體動能的大小，推動其他物體運動越遠，物體的動能越大)(2014年1次) 2．選擇同一個小球進行實驗的目的(控制小球的質量相同) 3．讓不同的小球從斜面的同一高度釋放的目的(讓小球滾動到斜面底部的速度相同)(2014年1次) 4．控制變量法的應用 a．研究動能的大小與速度的關系時，控制小球的質量相同，改變小球的速度大小，速度越大，動能越大 b．研究動能的大小與質量的關系時，控制小球的速度相同，改變小球的質量，質量越大，動能越大 5．實驗中，假設平面無阻力會出現(xiàn)的情況(小車速度將不會減小，永遠運動下去) 【例1】(2015滄州中考模擬)如圖所示是“探究物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗裝置。 (1)該實驗利用了轉換法，通過觀察__木塊移動距離__來判斷__小球__(選填“小球”或“木塊”)動能的大小。 (2)讓同一小球從斜面的不同高度由靜止?jié)L下，推動木塊做功，目的是為了探究動能的大小與__速度__的關系。 (3)換用質量不同的小球，使它們從斜面的__相同__(選填“相同”或“不同”)高度由靜止?jié)L下，推動木塊做功，目的是為了探究動能的大小與__質量__的關系。 　探究重力勢能的大小與什么因素有關 命題點： 1．轉換法的應用(觀察物體落下時沙地或海綿的凹陷程度) 2．控制變量法的應用 (1)探究重力勢能的大小與質量的關系時，控制高度相同，讓不同質量小球從同一高度落下 (2)探究重力勢能的大小與高度的關系時，控制小球的質量不變，使用相同的小球從不同高度落下 3．物體下落時機械能的轉化情況 4．探究重力勢能與物體運動的路徑是否有關的方法及結論(讓物體分別從同一高度自由下落，一次豎直下落，一次沿光滑彎管下落，通過比較沙地或海綿的凹陷程度進行探究；結論是：物體重力勢能的大小與運動路徑無關) 5．實驗現(xiàn)象分析 (1)總結重力勢能和物體質量及高度的關系 (2)選擇可以說明重力勢能和物體質量及高度的關系的實驗次數(shù) 【例2】某同學在體育活動中，從鉛球下落陷入沙坑的深度情況猜想到：物體的重力勢能可能與物體的質量、下落高度和運動路徑有關。于是設計了如圖所示的實驗：用大小、形狀相同的A、B、C、D四個鉛球，其中A、C、D三球的質量為m，B球質量為2m，讓A、B兩球從距沙面高H靜止下落，C球從距沙表面高2H靜止下落，D球從距沙表面高2H的光滑彎曲管道上端靜止滑入，最后從管道下端豎直地落下(球在光滑管道中運動的能量損失不計)。實驗測得A、B兩球陷入沙面的深度分別為h1和h2，C、D兩球陷入沙面的深度均為h3，且h1＜h2＜h3。 (1)本實驗中，鉛球的重力勢能大小是通過__球陷入沙中的深度__來反映的。 (2)比較A、B兩球，發(fā)現(xiàn)B球陷入沙面的深度更大，由此可得出結論：__當下落高度一定時，物體質量越大，重力勢能越大__。 (3)比較A、C兩球，發(fā)現(xiàn)C球陷入沙面的深度更大，由此可得出結論：__當物體的質量相同時，下落高度越高，重力勢能越大__。 (4)比較C、D兩球，發(fā)現(xiàn)兩球運動的路徑不同，但陷入沙面的深度相同，由此可得出結論：物體的重力勢能與物體運動的路徑__無關__(選填“有關”或“無關”)。 (5)小球在陷入沙面前，將重力勢能轉化為__動__能，陷入沙中后到小球靜止過程中，將機械能轉化為__內__能。