（课标通用）安徽省2019年中考物理总复习 第一编 知识方法固基 第8章 功与能 第2节 机械能课件

第二节机械能实验探究拓展考点必备梳理考点图解物理考点机械能及其转化(10年8考)机械能能量定义一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能理解①能量表示物体做功本领大小的物理量;能量可以用能够做功的多少来衡量。②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”,也不是“正在做功”或“已经做功”。如:山上静止的石头具有能量,但它没有做功,也不一定要做功实验探究拓展考点必备梳理考点图解物理概念特点决定大小的因素动能物体由于运动而具有的能量一切运动的物体都具有动能质量、速度势能重力势能物体由于被举高而具有的能量一切被举高的物体都具有重力势能质量、高度弹性势能物体由于发生弹性形变而具有的能量一切发生弹性形变的物体均具有弹性势能形变程度、材料实验探究拓展考点必备梳理考点图解物理机械能共同点具有能的物体都能够做功无外力作用下机械能的转化实验探究拓展考点必备梳理考点图解物理命题点图片练一练比较同一物体动能的大小(沪粤九上P15图11-22)1.如图是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,打到同一个纸盒上。(1)设计该实验的目的是研究钢球动能的大小与速度的关系;实验中,通过比较纸盒向前移动的距离来判断钢球动能的大小。(2)如果要探究动能大小与质量的关系,则需要添加的器材是质量不等的另一钢球实验探究拓展考点必备梳理考点图解物理命题点图片练一练比较不同物体动能的大小(沪粤九上P16图11-23)2.小明为了探究动能的大小与哪些因素有关,他设计了如图所示的小球撞击木块的实验。图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是使两球的速度相同。通过观察木块被小球撞击后滑行的距离来比较两小球动能的大小实验探究拓展考点必备梳理考点图解物理命题点图片练一练比较重力势能的大小(沪粤九上P17图11-26)3.如图是探究“影响重力势能大小因素”的实验过程,图中①②两物块质量相等,物块③质量最大,请回答下列问题:(1)本实验是通过木桩所陷的深度来显示被举高的物块所具有的重力势能的大小。(2)通过比较物块①②可以得出的结论是在质量相同时,物体高度越高,所具有的重力势能就越大。(3)通过比较物块①和③可以得出的结论是在高度相同时,物体质量越大,重力势能越大实验探究拓展考点必备梳理考点图解物理命题点图片练一练机械能及其转化(人教八下P71图11.4-2)4.如图所示的单摆,从最高处A点向最低处B点运动的过程中,重力势能转化为动能,在此过程中如果只有这两种能量相互转化,机械能的总和不变实验探究拓展考点必备梳理考点图解物理命题点图片练一练机械能及其转化(人教八下P71图11.4-1)5.如图所示,运动员在进行蹦床比赛,运动员离开蹦床向上运动到一定高度又落到蹦床上。不计空气阻力,关于运动员离开蹦床后的运动过程,上升过程中,动能转化为重力势能,到达最高点运动员的速度为零,动能为零(人教八下P71图11.4-2)6.如图所示,捻动滚摆的轴使它升高后释放,可以观察到滚摆会沿着悬线上下来回运动,当它下降时速度越来越大,上升时速度越来越小。此过程中如果滚摆从最低点上升,滚摆的动能转化为重力势能实验探究拓展考点必备梳理考点图解物理命题点图片练一练机械能及其转化(人教八下P73图11.4-6)7.如图是人造地球卫星的轨道示意图,人造地球卫星在大气层外环绕地球运行的过程中,它在近地点的动能大于(选填“大于”“小于”或“等于”)它在远地点的动能;它从近地点向远地点运行的过程中,机械能的变化情况是不变(选填“变大”“变小”或“不变”)。它相对于地球是运动的实验探究拓展考题初做诊断12341.(2015安徽中考,3,2分)右图为卫星绕地球远行的轨道示意图。卫星在远行过程中机械能不变,当卫星运行到近地点时,其动能最(选填“大”或“小”)。答案解析解析关闭卫星在绕地球运动过程中,质量不变,卫星在近地点时,高度最低,速度最快,所以它的动能最大。答案解析关闭大5实验探究拓展考题初做诊断12342.(2016安徽中考,14,3分)掷实心球是某市的中考体育加试项目之一。掷出去的实心球从a处出手后,在空中运动的轨迹如图所示,球最终停在水平地面e点处(不计空气阻力)。则实心球()A.在a处重力势能最小B.在b处动能为零C.在a、b、c三处机械能相等D.在d处动能为零答案解析解析关闭由于不计空气阻力,出手后的实心球在落地前机械能都是守恒的,所以在a、b、c三点机械能相等。由于a点不是在最低处,所以重力势能不是最小的,实心球到达最高点b时,由于在水平方向上还是运动的,所以动能不为零;实心球到地面d处后还能运动到e点,说明d点处时,实心球的动能不为零。答案解析关闭C5实验探究拓展考题初做诊断12343.(2014安徽中考,15,3分)如图所示,在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置。开始时通过小球压缩弹簧到A位置(已知AO=OB),释放小球,研究小球在水平方向上的受力和运动情况,则()A.小球从A运动到O的过程中所受弹力方向向右,速度不断增大B.小球从O运动到B的过程中所受弹力方向向右,速度不断减小C.小球运动到B点时将停止运动并保持静止D.小球在运动过程中所受弹力的方向保持不变答案解析解析关闭小球从A运动到O的过程中,弹簧恢复原状,将弹性势能转化为动能,此时小球所受弹力方向向右、速度不断增大,故A正确;小球从O运动到B的过程中,弹簧被拉开,球的动能转化为弹簧的弹性势能,此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小,故B错误;小球运动到B点时,由于惯性还会向前运动,直到速度为零,因此不会停止运动并保持静止,故C错误;小球在运动过程中所受弹力的方向先向右后向左,是变化的,故D错误。答案解析关闭A5实验探究拓展考题初做诊断123454.(2018·安徽中考,18,8分)如图为探究物体(钢球)动能大小跟哪些因素有关的实验装置。(1)实验原理:①钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动,到达斜面底端时的速度只与钢球起点位置的高度有关。起点位置越高,该速度越。②钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动,在水平木板上撞击木块,木块运动的距离越长,运动钢球所具有的动能越。(2)实验现象:①同一钢球从斜面上不同高度处由静止向下运动。在水平木板上撞击木块,钢球开始向下运动的起点位置越,木块运动的距离越长。②同一高度由静止向下运动,在水平木板上撞击木块,钢球的质量越,木块运动的距离越长。答案解析解析关闭(1)①钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动,重力势能转化为动能,起点位置越高,重力势能越大,到达斜面底端时的动能越大,速度越大;②实验中是通过钢球撞击木块移动的距离来观察钢球动能大小的,利用了转换法;被撞木块的运动距离越长,说明钢球对被撞物体所做的功就越多,钢球原来所具有的动能就越大;(2)①质量一定的钢球开始向下运动的起点位置越高,到达水平面时的速度越大,因此动能越大,对木块做功越多,木块移动的距离越长;②不同质量的钢球从同一高度由静止向下运动,到达水平面时的速度一定,质量越大,所具有的动能越大,对木块做功越多,木块移动的距离越长。答案解析关闭(1)①大②大(2)①高②大实验探究拓展考题初做诊断12345.(2017安徽中考,21,6分)已知物体的重力势能表达式为Ep=mgh,动能表达式为Ek=mv2,其中m为物体的质量,h为物体距离水平地面的高度,v为物体的运动速度,g为常量,取10N/kg。如图所示,将一质量为0.4kg的物体从距离地面1.5m的高度沿水平方向以2m/s的速度抛出。不计空气阻力,物体从被抛出到落地的瞬间,整个过程中机械能守恒。求:(1)物体被抛出时的重力势能Ep和动能Ek1;(2)物体从被抛出至落地的过程中,其重力所做的功W;(3)物体落地前瞬间的动能Ek2。12答案解析解析关闭(1)重力势能Ep=mgh=6J,动能Ek1=12𝑚𝑣12=0.8J。(2)重力做功WG=Gh=mgh=6J。(3)落地时的动能Ek2=Ek1+WG=12𝑚𝑣12+mgh=6.8J。答案解析关闭(1)6J0.8J(2)6J(3)6.8J5实验探究拓展考法必研突破考法1考法2考法1动能和势能的大小比较例1(2018·四川内江中考)如图所示,货架上放着A、B、C、D四个体积相同的实心球,其中A和B为铅球,C和D为铁球,那么A和B两球相比较,球的重力势能大;B和C两球相比较,做功本领更大的是球。(ρ铅ρ铁)答案解析解析关闭由于四个实心球的体积相同,A和B为铅球,C和D为铁球,ρ铅ρ铁,由m=ρV可知,A、B两球的质量大于C、D两球的质量。A与B相比,质量相同,但A的高度更高,所以A球的重力势能大;B与C相比,高度相同,B的质量更大,所以B球的重力势能大,故B球的做功本领更大。答案解析关闭AB实验探究拓展考法必研突破考法1考法2方法归纳动能、势能和动量的比较动能、势能和动量都是高中学习的重要内容,中考时会有与之衔接的内容。动能:物体由于运动而具有的能量,其大小等于物体的质量与速度平方乘积的一半,即Ek=mv2。势能:物体由于被举高而具有的能量,其大小等于物体的重力与高度的乘积,即Ep=Gh=mgh。动量:表示物体在它运动方向上保持运动的趋势,其大小等于物体的质量与速度的乘积,即p=mv。12实验探究拓展考法必研突破考法1考法2对应练1(2018·安徽宣城模拟)两个相同的篮球,表面潮湿,从不同高度自由落至同一地面,留下的印迹如图所示。关于初始时篮球的重力势能,下列说法正确的是()A.两个一样大B.落在甲处的大C.落在乙处的大D.无法比较大小答案解析解析关闭篮球从静止开始下落,是由重力势能转化为动能;到达地面后,篮球撞击地面,是由动能转化为弹性势能;根据篮球留下的印迹可知,甲处的印迹大,说明篮球落在甲处时具有的弹性势能大,所以其开始下落时具有的重力势能就大。答案解析关闭B实验探究拓展考法必研突破考法1考法2对应练2(2018·安徽颍上县模拟)为了美化环境,提高城市品位,环卫工人在不辞辛苦地工作,如图是春节期间某洒水车正在105国道匀速行驶工作的画面,则下列说法正确的是()A.动能不变,机械能增大B.动能减小,机械能不变C.动能增大,机械能增大D.动能减小,机械能减小答案解析解析关闭洒水车在不断的洒水工作中,质量减小,因匀速行驶,所以速度不变,则动能减小。又在水平街道上,所以洒水车的机械能减小。答案解析关闭D实验探究拓展考法必研突破考法1考法2考法2机械能之间的相互转化例2(2018·云南中考)如图所示,光滑斜面PM与水平面MN平滑连接,弹簧左端固定。小物块在斜面上从P点由静止滑向M点的过程中,机械能;小物块压缩弹簧的过程中,弹簧的弹性势能(均选填“变大”“变小”或“不变”)。答案解析解析关闭小物块从P向M运动过程中,斜面光滑,只有重力势能与动能的转化,机械能守恒,故机械能不变;弹簧被压缩过程中,小球的机械能转化为弹簧的弹性势能,所以弹簧的弹性势能变大。答案解析关闭不变变大实验探究拓展考法必研突破考法1考法2方法归纳(1)判断能量之间的转化,关键是分析物体的质量、速度、高度或形变程度如何变化,具体如下。一般,减小的某种形式的能转化为增加的另一种形式的能。(2)有其他形式能参与时,机械能不守恒,如火箭发射时,高温高压燃气做功,内能转化为机械能,使机械能增大;汽车匀速下坡,重力势能转化为内能,动能不变,机械能变小。实验探究拓展考法必研突破考法1考法2对应练3(2018·内蒙古赤峰中考)如图所示是蹦床运动,当运动员从高处下落过程中能转化为动能,运动员与蹦床面接触的瞬间能最大;与蹦床接触后,床面发生弹性形变,运动员的动能转化为蹦床的势能。答案解析解析关闭当运动员从高处下落过程中,质量不变、速度增大,动能增大。质量不变、高度减小,重力势能减小;该过程中重力势能转化为动能,当运动员与蹦床面接触的瞬间动能最大;与蹦床接触后,床面发生弹性形变,运动员的动能转化为蹦床的弹性势能。答案解析关闭重力势动弹性实验探究拓展考法必研突破考法1考法2对应练4(2018·山东临沂中考)如