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机械与人
第六节 合理利用机械能
新知 自主预习
知识点一 动能和势能
1.能量
(1)定义:一个物体能够对别的物体 ,就说这个物体具有能量。
(2)国际单位: ,符号为 。
(3)一个物体能够 越多,表示这个物体的能量越大。
做功
焦耳
J
做的功
2.动能
定义 物体由于 具有的能量
决定
因素
钢球从不同高度滚下, 相同、 不同,动能不同
木球和钢球从相同高度滚下,速度 、质量 ,动能不同
质量相同时,速度越大的物体具有的动能 速度相同时,质量越大的物体具有的动能
运动
质量
速度
相同
不同
越大
越大
3.势能
(1)重力势能:
定义 物体由于 所具有的能量
决定
因素
质量相同时,高度越大的物体具有的重力势能 高度相同时,质量越大的物体具有的重力势能
砝码从不同
落下,
相同,重力势能不同
砝码和木块从
高度落下,质量
,
重力势能不同
高度位置
高度
质量
相同
不同
越大
越大
(2)弹性势能:
①定义:物体由于 而具有的能量。
②决定因素: 。
(3)势能:人们将像重力势能、弹性势能这类能称为势能。
4.机械能
(1)概念: 统称为机械能。
(2)一个物体可以既有 ,又有 。
弹性形变
弹性形变的程度
动能、重力势能和弹性势能
动能
势能
知识点二 动能和势能的相互转化
滚摆
单摆
动能和 势能可以相互转化。
重力
动能和 势能可以相互转化。
弹性
重难 合作探究
探究问题 能量转化的判断
【例题】 如图所示,滑板运动员从高处平台的末端水平飞出,落在水平地面上,若不计空气阻力,则运动员在下落过程中( )
A.重力势能转化为动能,机械能增大
B.重力势能转化为动能,机械能不变
C.动能转化为重力势能,机械能增大
D.动能转化为重力势能,机械能减小
B
变式训练 如图所示,人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运转,卫星在
点的动能最大,在 点的重力势能最大;(均选填“近地”或“远地”)当卫星从近地点向远地点运动时,卫星的 能转化为
能。
近地
远地
动
重力势
基础 限时达标
知识点一 动能与势能
1.下列关于能的叙述中不正确的是( )
A.拉弯的弓能把箭射得很远,弓具有能量
B.高空坠物会砸伤人,坠物具有能量
C.台风把大树连根拔起,台风具有能量
D.急流的河水将石头冲走,河水没有能量,石头具有能量
D
2.如图所示,把不同的实心小铁球放在相同的实验装置的斜面上自由滚下,撞击静止于水平面上的小木块上进行实验。在下列几种情况中,能说明物体的动能与物体的质量有关的是( )
A.甲、乙
B.甲、丙
C.乙、丙
D.丙、丁
B
3.如果汽车、摩托车与列车三种车辆的速度相等,那么按照它们的动能从大到小排列顺序正确的是( )
A.汽车、摩托车、列车
B.列车、汽车、摩托车
C.摩托车、汽车、列车
D.汽车、列车、摩托车
B
4.下图中具有弹性势能的是( )
C
5.在水平地面上铺一张纸,将皮球表面涂黑,使皮球分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B,如图所示。球从较高处下落形成的圆斑是图中 (选填“A”或“B”),由此可知重力势能大小与 有关。
B
高度
知识点二 动能和势能的相互转化
6.人骑自行车下坡时,不用蹬车自由滑行的过程中速度也会越来越快,下列关于这一运动过程的说法,正确的是( )
A.人与车的动能增大,重力势能增大
B.人与车的动能增大,重力势能减少
C.人与车的动能减少,重力势能增大
D.人与车的动能不变,重力势能不变
B
7.(2022·湖南怀化中考)2022年北京冬奥会上,中国小将勇夺两金一银,成为历史上第一位能拿到三个自由式滑雪项目奖牌的运动员。她在空中加速下落的精彩画面如图所示,在此过程中重力势能 (选填“增大”或“减小”),重力势能转化为 。(不计空气阻力)
减小
动能
8.将一支有弹力后盖的圆珠笔按在桌面上,松开手会发现笔将向上跳起。请解释其中的道理。
当圆珠笔里的弹簧被压缩时,由于弹簧发生了弹性形变而具有了弹性势能,松开手后弹簧要恢复原状,将弹簧的弹性势能转化成圆珠笔的动能,具有动能的圆珠笔会向上弹起,将动能转化为圆珠笔的重力势能。