(共18张PPT)
第12章 机械能强化训练五
1.(2024衡水开学)如图所示是足球落地后又弹起的示意图,其中A、C等高。下列说法正确的是( )
A.B点时小球的动能为0
B.小球在A、C两点的动能可能相等
C.小球在A、C两点的机械能相等
D.小球在A、D两点的动能可能相等
一、选择题
D
2.(2024广安)如图所示是一款用于某校“五四”汇演航拍的新型智能无人机,在它竖直向上匀速运动的过程中( )
A.动能增大,重力势能增大,机械能增大
B.动能减小,重力势能增大,机械能不变
C.动能不变,重力势能增大,机械能增大
D.动能减小,重力势能增大,机械能减小
C
3.(2024成都)2023年7月28日,第31届世界大学生夏季运动会在成都隆重开幕。如图所示是我国运动健儿在跳高比赛中的场景。关于跳高运动员的能量,下列结论正确的是( )
A.助跑过程中,动能保持不变
B.助跑过程中,机械能总量保持不变
C.起跳后的上升过程中,重力势能增大
D.越过横杆后的下降过程中,动能保持不变
C
4.(2023菏泽月考)如图所示为水电站剖面图,拦河大坝中的水从H流
出,经过P流向Q,水流推动叶轮转动使发电机发电。下列判断正确的
是( )
A.修筑拦河大坝是为了增加水的机械能
B.水从H流到P的过程中,其动能减小
C.发电机将电能转化为机械能
D.水在H处的机械能等于Q处的机械能
A
5.如图所示,将摆球从A点由静止释放,摆球在A、C两点间来回摆动,B为最低点,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.从A点到B点,摆球动能增大,机械能增大
B.从B点到C点,摆球动能减小,机械能减小
C.摆球在摆动过程中所经各点的机械能均相等
D.摆球在B点的机械能最大,在A、C两点的机械能最小
C
6.如图所示,水平地面上固定一弹簧,弹簧处于原长时其上端位于B点。现将一小球从弹簧正上方的A点由静止下落,在它下落到最低点C的过程中,忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A.从A到B的过程中,小球机械能变大
B.到达B点时,小球的动能达到最大
C.到达C点时,小球的动能与重力势能总量最小
D.从A到C的过程中,小球的机械能守恒
C
7.(2023巴中模拟)关于机械能及其转化,下列说法不正确的是( )
A.冰壶从离开手到停下来的过程中,机械能转化为内能
B.在平直公路上匀速行驶的洒水车,工作时它的机械能减小
C.只要物体的位置发生变化,物体的重力势能就一定会发生变化
D.电梯匀速上升时,动能不变,重力势能增大,机械能增大
C
8.(2024保定期末)2024年6月14日,机号为B-919A的东航全球首架C919客机执行MU5309航班,搭载162名旅客,从上海虹桥机场飞抵广州白云机场,这标志着C919正式开启第四条商业定期航线的运营。下列有关说法正确的是( )
A.起飞过程,随着高度的增大,飞机受到的大气压强变大
B.飞机在升空过程中,飞行员的重力势能逐渐增大
C.飞机从起飞到安全降落的整个过程中,飞行员的动能一直保持不变
D.飞机从起飞到安全降落的整个过程中,飞机的机械能一直保持不变
B
二、填空题
9.新考法(2023河北模拟)高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”。据报道:一个50 g的鸡蛋从18楼抛下来就可以砸坏行人的头骨,从25楼抛下可使人当场死亡。鸡蛋的重力势能既与其质量有关,也与 有关,下落过程中 能转化为 能。如果不计空气阻力,下降过程中鸡蛋的机械能将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
高度
重力势
动
不变
10.如图所示为游乐园的过山车运行的示意图,过山车从高处加速滑下的过程中,它的重力势能 ,动能 。(均选填“增大”“不变”或“减小”)
减小
增大
11.(2023邢台模拟)蹦床是2023年杭州亚运会的比赛项目之一,也是深受广大青少年喜爱的健身运动。如图所示为蹦床运动的简化示意图,O点是运动员由静止开始自由落下的起始位置,A点是蹦床不发生形变时的原位置,B点运动员受到的重力与蹦床对运动员的弹力相等处,C点是运动员到达的最低点。(整个过程忽略空气阻力)。
(1)从O点下落到A点的过程中,运动员的机械能 (选填“增大”
“减小”“不变”“先增大后减小”或“先减小后增大”)。
(2)从A点下落到C点的过程中,蹦床的弹性势能 ;运动员的动能
。(均选填“增大”“减小”“不变”“先增大后减小”或“先减小后增大”)
不变
增大
先增大后减小
12.(2024菏泽月考)如图所示,完全相同的甲、乙两球分别由橡皮筋OA和无弹性细线OB系于O点,两球和O点处于同一高度,此时橡皮筋为原长,细线恰好拉直,OA”“=”或“<”)E乙。(不计空气阻力)
重力势
动
<
三、实验探究题
13.(2024石家庄期末)在“探究影响动能大小的因素”实验中,如图甲、乙、丙所示,让质量为m、2m的两个钢球分别从斜面上由静止滚下,钢球撞击放在水平木板上的木块,使木块滑动,虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。
甲 乙 丙
(1)该实验探究的是 (选填“木块”或“钢球”)的动能。
(2)实验通过观察 来比较动能的大小,这种物理方法叫作 。
(3)比较 两图进行的实验,可以探究钢球动能大小与速度有关。
(4)比较甲、丙两图进行的实验,探究的是动能与 的关系,由此联想到高速公路限速牌上标明“120”和“100”的字样, (选填“大客车”或“小轿车”)的限速应该是“100 km/h”。
钢球
木块移动的距离
转换法
甲、乙
质量
大客车
(5)如果斜面和水平面绝对光滑, (选填“能”或“不能”)达到实验探究的目的。
(6)查阅资料得知,①抛出去的篮球动能约为30 J;②行走的牛动能约为60 J;③飞行的步枪子弹动能约为5×103 J。分析数据可知:物体的
(选填“质量”或“速度”)对物体的动能影响较大。
不能
速度
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4 跨学科实践:自行车
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知识要点
教材素材
图说物理
一、组成:由 、 等简单机械组成。
二、结构:
1.车架:最成功和持久的是其车架的 设计。
2.系统组成:自行车主要由支撑系统、轮组系统、变速系统、刹车系统、避震系统等组成。
知识要点
杠杆
轮轴
三角形
命题点 自行车与物理
图说物理
自行车是我们常用的交通工具,下面列举了自行车结构或设计:①刹车把手和刹车装置组成的系统,②车胎上有凸凹不平的花纹,③转轴上安装有轴承。这些采取的措施中,属于杠杆的是 ,属于增大摩擦的有 ,属于减小摩擦的是 。(均选填前面的序号)
①
②
③
教材素材
(观察改编)自行车是一种低碳环保的交通工具,它的结构及使用与物理知识密切相关,下列对应关系不正确的是( )
A.自行车车把转向时,车把是省力杠杆
B.自行车车座面积大且软,是通过增大受力面积来减小压强的
C.上坡前,往往用力快速蹬几下,是为了增大上坡前自行车的惯性
D.刹车时,捏紧自行车手闸减速是通过增大闸皮与轮胎钢圈之间的压力,增大摩擦
C
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基础巩固练
能力提升练
拔高拓展练
易错易混练
1.(2024承德期末)骑车出行是“低碳生活”倡导方式之一。自行车各部件中改变摩擦的方式,属于减小有害摩擦的是( )
A.滚圆坚硬的钢珠 B.花纹规则的轮胎
自行车的结构
基础巩固练
A
C.粗糙柔软的把手 D.凹凸不平的脚踏板
2.如图所示是自行车结构图,下列说法正确的是( )
A.脚踏板:属于等臂杠杆
B.刹车控制器:属于杠杆,能省距离
C.螺丝和螺帽:斜面类螺旋简单机械,费距离
D.车龙头:属于轮轴,可以控制自行车的方向并省距离
C
3.(2024邢台期末)在自行车中,有许多结构的设计应用了物理知识。在水平路面上正常骑行时,自行车前进的力是后轮与地面之间的摩擦产生的,地面对后轮摩擦力的方向是 ;车座设计得比较宽大,这是为了 。
水平向前
减小压强
4.(2024石家庄模拟)如图甲所示是一款电动自行车,它的刹车把手结构如图乙所示,这是一个 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆;把手上粗糙的纹理设计是为了 。
甲 乙
省力
增大摩擦
自行车与物理
5.(2024保定期末)自行车是“绿色出行”的交通工具,其中为了减小摩擦的设计是( )
A.车上装有刹车闸
B.车轴处装有滚动轴承
C.脚踏板做得扁而平
D.轮胎上刻有花纹
B
6.如图所示公共自行车绿色标志由人、自行车和道路三个元素组成,寓意绿色出行。关于人在水平路面上骑车时,下列说法正确的是( )
A.人受到的重力和人对自行车的压力是一对相互作用力
B.人受到的重力与自行车对人的支持力是一对平衡力
C.自行车受到路面的支持力和自行车的重力是一对平衡力
D.人对自行车的压力和自行车对人的支持力是一对平衡力
B
7.某款自行车说明书上有“质量20 kg”字样,则该自行车受到的重力是 N(g取10 N/kg);自行车在行驶过程中,使自行车前进的施力物体是 。如果选择力学性能优异的新材料——碳纤维作为制作轻量自行车车架的材料,主要是因为它的 。检查自行车时,发现链条生锈了,他将车子推到修车铺除锈后,应对链条进行的防锈措施是 。
200
地面
密度小
涂润滑油
8.我国大力提倡“低碳环保,绿色出行”,选择自行车出行是大家喜爱的方式之一。自行车启动时,人用脚向后蹬地,自行车向前运动,说明物体间力的作用是 ;当正常行驶的自行车刹车时,速度越来越小,说明力可以改变物体的 ;骑行时,人相对于自行车是
(选填“运动”或“静止”)的,轮胎被压瘪一些,说明力可以改变物体的 。
相互的
运动状态
静止
形状
不能正确分析自行车综合问题
9.“低碳出行,骑行天下”骑行越来越受到人们的青睐。下列有关自行车的结构及使用的说法正确的是( )
A.骑自行车上坡的过程中,自行车的动能全部转化为重力势能
B.骑自行车水平匀速行驶时,人对车的压力和车对人的支持力是一对平衡力
C.停止蹬车,自行车会逐渐停止运动,这说明运动需要力来维持
D.自行车轮胎做得凹凸不平是为了增大摩擦
D
易错易混练
能力提升练
10.张明同学骑着自行车匀速爬坡,下列说法正确的是( )
A.动能增大,重力势能增大,机械能增加
B.动能减少,重力势能增大,机械能增加
C.动能不变,重力势能增大,机械能增加
D.动能不变,重力势能增大,机械能不变
C
11.(2024菏泽模拟)周末,小明骑自行车去公园玩,下列分析正确的是
( )
A.上坡前,用力蹬脚踏板,是为了增大惯性
B.自行车匀速转弯时,始终处于平衡状态
C.人对车的压力和地面对车的支持力是一对平衡力
D.骑行过程中,若一切外力消失,自行车将做匀速直线运动
D
12.某地建立“绿色交通”体系,建设自行车道推行“低碳生活”,建议人们骑自行车绿色出行。下列有关自行车的结构及使用的说法正确的是( )
A.自行车的坐垫做得比较宽大是为了减小对臀部的压力
B.自行车的车把实际上是一个省力轮轴
C.骑自行车上坡前用力蹬车是为了增大惯性
D.骑自行车匀速下坡时动能和机械能均不变
B
13.如图所示,自行车的车座是马鞍型,这是为了增大 ,从而减小压强。当人踢侧支架停车时自行车的侧支架相当于一个 杠杆。自行车的车把是一个轮轴,我们用很小的力作用在 (选填“轮”或“轴”)上,就可以转动车把改变方向;遇到路口,我们可以捏闸通过增大 ,从而增大摩擦力使车快速停下。
受力面积
省力
轮
压力
14.科学思维小明同学的家到学校本是一条在同一水平面上的直路,爱动脑的小明做了这样的设想:要是将从家到学校的路挖成一个“U”字形(如图所示),只要从家骑上自行车后,不用刹车也不用踩车,等车停下来就可以到达学校了,请你简要说明:
(1)小明同学的设想的机械能转化过程。
答案:(1)自行车下坡时重力势能转化为动能;上坡时动能转化为重力势能。
(2)小明同学的设想在现实中可以实现吗 为什么 (请根据有关物理知识说明)
答案:(2)不能实现,因为自行车运动过程中受到阻力的作用,使部分机械能转化为内能,机械能减少,所以不能到达学校。
15.(2024内江模拟)如图所示,电动自行车以其轻便、经济、环保备
受消费者青睐,某型号电动自行车的主要技术参数如表所示。(g取
10 N/kg)求:
型号 TDR0178Z
无刷电机 48 V
整车质量 80 kg
外包尺寸 1 860 mm×530 mm×1 050 mm
(1)小明质量为60 kg,骑上电动自行车在水平路面行驶时两轮胎与地面的总接触面积为0.01 m2,则此时车对地面的压强多大
答案:(1)1.4×105 Pa
(2)在某平直路段上,电动自行车以额定功率匀速行驶时,受到的阻力为40 N,若行驶速度为7 m/s,则10 s内牵引力对自行车所做的功是
多少
解析:(2)因电动自行车是匀速行驶,所以受到的牵引力和阻力是一对平衡力,即自行车的动力F=f=40 N,
动力对自行车所做的功W=Fs=Fvt=40 N×7 m/s×10 s=2 800 J。
答案:(2)2 800 J
拔高拓展练
16.物理学与工程实践自行车从发明到现在经过了很多改进。如图所示,1861年法国的米肖父子发明前轮大、后轮小,前轮上装有曲柄和能转动的踏板的自行车,并于1867年在巴黎博览会上展出。这种自行车若想提高速度,只需要将 (选填“前轮”或“后轮”)做得 (选填“大”或“小”)些,此时人骑车时踩踏板的力将 (选填“变大”或“变小”)。
前轮
大
变大(共23张PPT)
3 水能和风能
栏目导航
知识要点
教材素材
批判质疑
图说物理
一、水能
1.定义:自然界中的瀑布、河水和海浪都具有 ,人们把水具有的能量叫作 。
2.应用:通过 带动 ,可以将水的 能转化为 。
二、风能
1.定义:风是流动的空气,风具有 能。风具有的能量叫作风能。
知识要点
能量
水能
水轮机
发电机
机械
电能
机械
2.风力发电的原理:利用风吹动 旋转,将风的动能转移为风车叶片的 ,再通过发电机或其他机器将动能转化为 能。中国新能源战略已经把发展 发电作为重点项目。
风车叶片
动能
电
风力
命题点 水能的利用
图说物理
如图所示,是水电站的示意图。高处的水具有较大的 能,在流下来的过程中转化为 能,冲击水轮机,转化为水轮机的 能,带动发电机发电,把动能转化为 能。
重力势
动
动
电
教材素材
(教材图片改编)某瀑布每分钟有400 m3的水从70 m的高处落下,利用这个瀑布对水轮机做功,(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)每小时瀑布对水轮机做的功。
(2)水轮机的功率。(结果保留三位有效数字)
答案:(1)1.68×1010 J (2)4.67×106 W
批判质疑
1.风能、水能和机械能是并列的能量概念。( )
2.风能、水能都是清洁无污染的能源。( )
3.水力发电的原理,实质上是将水的重力势能转化为电能。( )
×
√
√
栏目导航
基础巩固练
能力提升练
拔高拓展练
易错易混练
1.抽水蓄能电站白天时放出山上的水用来发电,下列关于水向下流动时能量转化的分析正确的是( )
A.水的重力势能增加
B.水的动能减少
C.水的重力势能转化为动能
D.水的动能转化为重力势能
水能
基础巩固练
C
2.我国是世界上水资源最丰富的国家之一,下列关于水能的说法中,不正确的是( )
A.诗句“不尽长江滚滚来”,描述的是长江水具有动能
B.诗句“黄河之水天上来”,描述的是黄河水具有重力势能
C.水力发电时建造拦河大坝是为了防止水流太急冲坏发电机组
D.利用水能发电时,从上游奔腾而下的水既具有动能又具有重力势能
C
3.李白曾经在他的诗句中写道:黄河之水天上来,奔流到海不复回。前一句说明河水所处的位置很高,具有很大的 ,后一句点明河水流速很大,具有很大的 ;二者统称为 能,又称水能,可以用来发电供人类利用。
重力势能
动能
机械
风能
4.风能是一种储量非常大的可再生能源。据调查,全球可利用的风能为2×107 MW,比地球上可开发利用的水能的总量还要大10倍。下列关于风能和风力发电的说法正确的是( )
A.风不具有机械能
B.风力发电机可以将风能和太阳能同时转化为动能
C.风力发电的原理是将风能先转化为风车的动能,最终将其转化为电能
D.在风力资源贫乏的地区,可以同时安装许多风力发电机进行大规模的风力发电
C
5.新疆的达坂城号称“百里风区”,当地的民谣说:“达坂城,老风口,大风小风天天有,小风刮歪树,大风飞石头。”这首民谣通俗地表达了风具有 能。要实现中国2030年前“碳达峰”的目标,需大力发展风力发电,如图所示,新疆的风力发电站可以将风能转化为 ,风力发电的优点之一是 。
机械
电能
清洁环保(合理即可)
不能正确分析水能综合应用问题
6.如图所示是中国科技馆“水能”展品。通过压水装置把质量相同的水提到不同的高度,水落下时带动水轮机发电,使LED灯亮起来。下列说法正确的是( )
A.利用水能发电可以污染环境
B.水力发电将电能转化成机械能
C.水位越高,最终发电量越大
D.水被提升的高度越高,对其做功的功率越大
C
易错易混练
能力提升练
7.风能和水能可用来发电,关于风能和水能,下列说法正确的是( )
A.风能发电主要利用风的重力势能
B.水力发电站将水的重力势能直接转化为电能
C.水力发电站的水库提高水位是为了增加水的质量
D.水力发电和风力发电都是利用机械能对发电机做功
D
8.(2024菏泽月考)水钟在中国又叫作“刻漏”“漏壶”。如图所示是用两个矿泉水瓶子组装成的“水钟”,上方的水滴入下方矿泉水瓶内,在水滴不断下落过程中,下列说法错误的是( )
A.水滴下落时重力势能转化为动能
B.上方矿泉水瓶里的水重力势能减小
C.下方矿泉水瓶里的水重力势能增大
D.两瓶里的水机械能没有损失
D
9.下列关于风能的说法正确的是( )
A.风能便于储存
B.风能使用起来不稳定,所以没有什么用途
C.风能使用起来比较复杂
D.利用风能可以发电
D
10.水电站发电时,水从高处向下冲击水轮机的叶轮,转动的叶轮带动发电机发电。在这个过程中,能量的转化顺序为( )
A.势能→电能→动能
B.势能→动能→电能
C.电能→动能→势能
D.动能→势能→电能
B
11.物理学与工程实践(2024沧州期末)如图甲所示,筒车是我国古代科学著作《天工开物》中描述的一种以水流为动力来取水的机械,其模型如图乙所示,筒车在水流的作用下匀速转动,下列说法正确的是( )
A.取水筒内的水,在取水处时动能最大
B.取水筒内的水,在倒水处时重力势能最小
C.取水筒内的水,从取水处到倒水处,机械能一直在增大
D.筒车工作的原理,将筒车的机械能转化为水的内能
C
甲 乙
12.风吹着帆船航行,说明风具有 能;水能从高处流下,说明水具有 能;激流能把石头冲走,说明水具有 能。
13.(2023上海期中)唐代诗人李白在诗中写道“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”。从物理学的角度看,水从高处下落时,它的 能转化为 能。水电站水轮机带动发电机发电,是将 能转化为电能。
动
重力势
动
重力势
动
机械
14.潮汐是月球、太阳对地球的引力作用而产生的。每天的涨潮与落潮都蕴含着巨大的能量,这种能量可以用来发电。如图所示,在利用潮汐发电的过程中,能量转化的情况是海水的动能传递给发电机,通过发电机转化为 能;甲、乙两幅图代表涨潮发电的是 ;与火力发电相比,潮汐发电的优点是 。
电
乙
无污染
拔高拓展练
15.科学思维如图所示,将两个相同的小车分别放在两个相同的管道中,然后让速度相等的风和水流分别通过这两个管道,小车分别被推动一段距离,实验记录如下:
流体 风 水流
小车被推动的距离/cm 0.3 79
(1)在相同的时间内,相同的面积上,小车从两种不同的能源上获得的能量
(选填“相同”或“不同”)。在单位时间内、单位面积上从某种能源中所能得到的能量叫作能流密度,这是评价能源优劣的重要指标之一,一般地说,水能的能流密度比风能的能流密度 。
不同
大(共20张PPT)
2 机械能及其转化
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知识要点
批判质疑
教材素材
一、机械能: 和 统称为机械能。单位是 ,符号是 。
二、动能和势能的转化
1.动能和重力势能的转化
如图所示,将小球从位置B拉到位置A,松手后,小球将
在A、B、C之间来回摆动。分析这一过程中动能和重
力势能的变化:(1)A点,小球静止,动能为 ,而
此时小球的位置最高,则重力势能 。
知识要点
动能
势能
焦耳
J
零
最大
(2)由A点运动到B点的过程中,小球的位置降低,重力势能 ,同时小球的速度变大,动能 。该过程 转化为 。(3)B点,小球的速度最大,动能 ,而此时的小球位置最低,则重力势能 。(4)由B点运动到C点的过程,小球的速度在减小,则小球的动能 ,而小球的高度 ,则小球的重力势能 。该过程是 转化为 。
减小
变大
重力势能
动能
最大
最小
减小
增大
增大
动能
重力势能
2.动能和弹性势能的转化
当你拉长橡皮筋时,橡皮筋就储存了 能。当你松开手,弹性势能就会转化为 能,橡皮筋就会从你的手中“飞”出去。
三、机械能同其他形式能量的相互转化
1.机械能是与物体的 相关的能量。不仅动能和势能之间可以相互转化,在一定的条件下机械能还可以与内能、声能、电能等其他形式的能量相互转化。
2.举例:水电站将水的机械能转化为 ;自行车运动员奋力蹬车时,人体内的一部分 转化为动能;汽车在刹车的过程中,刹车片会发热,将动能转化为 。
弹性势
动
机械运动
电能
化学能
内能
教材素材
(课后T2改编)给玩具汽车上紧发条,放在地面,玩具汽车就会跑起来,但最终玩具汽车会停止运动,这个过程能量是怎样转化的
答案:上紧的发条具有弹性势能,放在地面上,弹性势能转化为玩具汽车的动能,玩具汽车就会跑起来。由于玩具汽车克服摩擦力做功,又把机械能转化为内能,故最终会停止运动。
批判质疑
1.动能、重力势能和弹性势能之间可以相互转化。( )
2.机械能和其他形式能量之间可以任意相互转化。( )
3.动能、重力势能和弹性势能之间相互转化的过程中,机械能的总量保持不变。( )
√
×
×
1.机械能守恒的条件:只有重力做功或系统内弹力做功,物体的动能和势能发生相互转化时,机械能的总量保持不变。
2.不同的能量形式之间不会随意发生转化,其转化需要一定的条件。
栏目导航
基础巩固练
易错易混练
能力提升练
1.(2024唐山期末)如图所示是黄台山公园娱乐场里的摩天轮。摩天轮匀速转动,在吊箱从最低点向最高点运动的过程中,吊箱的动能 ,重力势能 ,机械能 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
机械能
基础巩固练
不变
变大
变大
动能和势能的转化
2.(2024保定模拟)现在许多商店和宾馆都安装了弹簧门,弹簧门在被推开后能自动关闭。下列关于门在自动关闭过程中能的转化的说法
中,正确的是( )
A.弹簧的动能转化为门的势能
B.弹簧的弹性势能转化为门的动能
C.门的势能转化为弹簧的动能
D.门的动能转化为弹簧的弹性势能
B
3.(2023秦皇岛模拟)下列各种情况中,属于动能转化为势能的是( )
A.雪橇从山坡上滑下
B.拧紧的玩具发条带动转盘转动
C.推开的弹簧门自动关闭
D.人造地球卫星从近地点向远地点运动
D
机械能同其他形式能量的相互转化
4.如图所示,足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d。下列分析正确的是( )
A.在b、d两点动能相等
B.在a、d两点机械能相等
C.从b到c的过程机械能减小
D.从c到d的过程重力势能减小
C
5.(2024成都期末)“随风潜入夜,润物细无声。”高空中形成的雨滴在重力和空气阻力的共同作用下,开始下落时加速,落地前一段时间匀速下落。雨滴在空中下落的整个过程中质量不变,则( )
A.动能一直增大,重力势能保持不变,机械能增大
B.动能先增大后不变,重力势能增大,机械能不变
C.动能先增大后不变,重力势能减小,机械能不变
D.动能先增大后不变,重力势能减小,机械能一直减小
D
6.(2024秦皇岛期末)如图所示是足球从A处落到地面后反复弹起落下的示意图,图中虚线为足球的运动轨迹。下列说法正确的是( )
A.从A点到E点的过程中机械能守恒
B.从C点到D点的过程中重力势能变大
C.从D点到E点的过程中弹性势能变大
D.足球在整个运动过程中机械能逐渐减小
7.火箭加速升空过程中,对于火箭上搭载的卫星来说,动能 ,重力势能 ,卫星增加的机械能是由火箭燃料的 能最终转化而来的。
D
变大
变大
化学
不能正确辨析机械能与其他形式能的转化
8.某居民小区进行水路改造,改造中用到了一种打孔工具——冲击钻,冲击钻工作时,钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁,打出圆孔。冲击钻在工作过程中,其能量转化关系是( )
A.内能转化为机械能
B.内能转化为电能
C.只有机械能和内能的转化
D.有电能、机械能和内能的转化
D
易错易混练
能力提升练
9.(2024廊坊开学)如图所示,钢珠沿竖直平面上的光滑轨道abcd从a点运动到d点,整个过程中不计空气阻力,则钢珠( )
A.通过d点时的动能比通过b点时大
B.钢珠在b点时重力势能最大
C.从a点运动到b点的过程中,动能转化为重力势能
D.从b点运动到c点的过程中,动能转化为重力势能
D
10.(2024河北)2024年5月7日,河北省首条低空无人机物流运输航线试航成功。如图所示为正在运输货物的无人机,下列说法正确的是( )
A.无人机上升过程中,货物的重力势能可能减小
B.无人机水平匀速飞行时,货物的机械能保持不变
C.无人机在某一高度悬停时,货物的机械能一定为零
D.无人机下降过程中,货物的动能一定增大
B
11.(2024岳阳期末)小朱课外模拟“蛙蛙跳”玩具的工作情景,用手将一重为G的铁球缓慢放在一自然伸长的弹簧上,放手后,铁球从A位置开始向下运动,到达C位置小球的速度变为零。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.从A点到C点,铁球的动能一直减小
B.从A点到C点,铁球动能先增大后减小
C.从A点到C点,小球的重力一直大于弹力
D.从A点到C点铁球的机械能不变
B
12.(2023河北模拟)过山车是游乐园的常见项目。如图所示,当过山车从A点到B点时,游客的 能转化为动能。过山车依靠机械装置的推力被推上最高点A点处(到达最高点后机械装置就不再提供动力),然后从A点由静止开始运动,从安全的角度考虑,C点 (选填“可以”或“不可以”)高于A点。
重力势
不可以
13.蹦极是一种运动游戏。如图所示,A点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,B点是运动者所能到达的最低点。当运动者离开跳台向A点运动的过程中(忽略空气阻力),其重力势能逐渐转化为 能;运动者从A点到B点的过程中,绳子具有的 能逐渐增加;到达B点时运动者受到的弹力大于重力,所以运动者在B点时 (选填“处于”或“不处于”)平衡状态。
动
弹性势
不处于(共22张PPT)
1 动能与势能
第12章 机械能
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知识要点
批判质疑
教材素材
一、动能
1.定义:物体由于 而具有的能量。
2.影响因素
(1)物体动能的大小同它的 有关。质量相同的物体,
越大动能就越大。
(2)物体的动能还跟物体的 有关。速度相同的物体, 越大动能就越大。
知识要点
运动
运动速度
速度
质量
质量
二、势能
1.重力势能
(1)定义:受到重力的物体 而具有的能量。
(2)影响因素:物体的 越大, 越高,它具有的重力势能就 。
2.弹性势能
(1)定义:物体由于 而具有的能量。
(2)影响因素:物体的 形变程度。
3.势能: 和弹性势能是常见的两种势能。
被举高
质量
位置
越大
发生弹性形变
弹性
重力势能
教材素材
1.(演示实验改编)如图所示,木块从高处自由下落时将小桌的脚打入沙子中。要将小桌的脚打入沙子中更深些,应选用质量较 (选填“大”或“小”)的木块,并将其从更 (选填“高”或“低”)处下落。
大
高
2.(课后T2改编)把一个苹果竖直向上抛出,苹果在空中受到重力和空气阻力(设阻力大小恒定不变)的作用。下降过程中,苹果的动能逐渐
,重力势能逐渐 。(均选填“增大”“不变”或“减小”)
增大
减小
批判质疑
1.运动的物体具有的能量叫作动能。( )
2.质量大的物体具有的动能一定比质量小的物体大。( )
3.物体的速度越大,具有的动能越大。( )
4.处于越高位置的物体,其重力势能越大。( )
5.发生形变的物体具有弹性势能。( )
×
×
×
×
×
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基础巩固练
易错易混练
能力提升练
1.火车、汽车与摩托车三种车辆如果速度相等,那么它们的动能( )
A.火车的最大 B.汽车的最大
C.摩托车的最大 D.一样大
动能
基础巩固练
A
2.如图所示是道路上的限速指示牌。
(1)对机动车的最高行驶速度进行限制,是因为质量相同的车辆,速度越大,其 越大,越危险。
(2)对不同车型设定不一样的最高行驶速度,是因为若速度相同,车辆的 越大,其动能越大,越危险。
动能
质量
势能
3.在水平地面上铺一张纸,将皮球表面涂黑,使其从高处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B,如图所示,则形成圆斑较大的皮球( )
A.质量一定大 B.体积一定大
C.高度一定大 D.弹性形变一定大
D
4.将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压,放手后笔会向上弹起一定高度。下列关于该过程中能量变化的描述中,正确的是( )
A.向下按笔的过程中,弹簧的弹性势能减小
B.向下按笔的过程中,笔的重力势能增大
C.笔向上弹起的过程中,笔的重力势能增大
D.笔向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能增大
C
5.下列关于功和能的关系的说法中,正确的是( )
A.一个物体没有做功,它一定不具有能量
B.一个物体能够做的功越多,其动能一定越大
C.一个物体具有能量,说明它正在做功
D.一个物体能够做功,说明它具有能量
6.教材改编题如图所示,货架上有A、B、C、D四个体积相同的实心球,已知ρA=ρB>ρC=ρD。则A与B相比, 重力势能大,B与C相比, 重力势能大。
D
A
B
7.(2024菏泽期末)如图所示,在“探究重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,小红把小桌放在透明的沙箱中,让同一重物从不同高度落下,打击小桌。
(1)实验中,通过 反映物体重力势能的大小。
小桌陷入沙子中的深度
(2)分析图中信息及相关条件,可归纳得出的结论是:
。
(3)小红想要探究重力势能与质量的关系,她应该保持 相同,改变 。
当物体质量一
定时,高度越大,重力势能越大
高度
物体的质量
忽视隐含条件错解能量变化问题
8.(2024廊坊期末)一架运有农药的飞机从鄂州花湖机场起飞,到达一片农田后匀速直线喷洒农药,在喷洒过程中飞机整体的动能和重力势能的变化情况是( )
A.动能、重力势能都不变
B.动能不变,重力势能变大
C.重力势能不变,动能变大
D.动能、重力势能都变小
D
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9.(2024连云港)2024年4月25日,我国长征运载火箭成功将神舟十八号载人飞船送往预定轨道。载人飞船离开地面加速上升的过程中( )
A.动能增大,重力势能不变
B.动能增大,重力势能增大
C.动能不变,重力势能不变
D.动能不变,重力势能增大
B
10.新考法“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示,弹性轻绳的上端固定在O点,拉长后将下端固定在体验者的身上,并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环,人从A点由静止释放,像火箭一样被“竖直发射”,经B点时速度最大,最高能到达C点。对此过程,下列描述正确的是( )
A.人从A到B的过程中,动能增加,重力势能减小
B.人从B到C的过程中,重力势能增加,动能减小
C.人从A到C的过程中,重力势能增加,动能一直减小
D.弹性绳的弹性势能在B点时最大
B
11.将一支内有弹簧的笔向下按压(如图所示),放手后笔会向上弹起一定高度。向下按笔的过程中,笔的重力势能 ,弹簧的弹性势能
,当笔弹起离开桌面向上运动的过程中,笔的动能 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
减小
增大
减小
12.如图所示是小明玩弹弓的情景。经验表明,橡皮筋拉得越长,同样的“子弹”射得越 ,这说明橡皮筋的弹性势能与物体的
有关。若橡皮筋被拉的长度相同,所用“子弹”的质量不同,则发现射出时的速度 (选填“相同”或“不相同”);在此过程中,橡皮筋对“子弹”做的功 (选填“相同”或“不相同”)。
远
弹性形
变程度
不相同
相同
13.(2023兰州)近年来,渣土车因“多拉快跑”引发的交通事故时有发生,引起了交通管理部门的高度重视。小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害,通过电磁铁的控制,让质量分别为m1和m2(m1(1)分析甲、乙两图可知,图 (选填“甲”或“乙”)中的小钢球在刚到达水平面时的速度更大。
(2)比较甲、乙两图可知,在 一定时,小钢球的 越大,动能越大。
(3)比较 两图可以模拟汽车超载带来的危害。
(4)假如你是一名汽车驾驶员,请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意的事项: 。
乙
质量
速度
乙、丙
不要超速和超载(共16张PPT)
第12章 机械能 全章真题演练
动能和势能的大小变化及转化
1.(2024长沙)2024年5月3日,长征五号遥八运载火箭搭载嫦娥六号探测器成功发射,开启了人类月背取样的旅程。嫦娥六号加速升空的过程中( )
A.重力势能和动能都增大
B.重力势能和动能都减小
C.重力势能减小,动能增大
D.重力势能增大,动能减小
A
2.(2023盐城)小华利用橡皮筋和钩码制作了如图所示的“魔罐”。在水平地面上用手将它推出,滚动一段时间后,它能自动折返。“魔罐”被推出后向前滚动的过程中( )
A.动能转化为弹性势能
B.弹性势能转化为动能
C.重力势能转化为弹性势能
D.弹性势能转化为重力势能
A
3.(2024自贡)很多同学都玩过荡秋千,下列说法正确的是( )
A.秋千荡到最低点时只有动能
B.秋千荡到最高点时有重力势能和动能
C.从最低点荡到最高点的过程中重力势能转化为动能
D.从最高点荡到最低点的过程中动能增大,重力势能减小
D
4.(2024牡丹江)2024年4月25日晚,长征二号F遥十八运载火箭载着带有三名航天员的神舟十八号飞船点火升空。在火箭推动飞船加速升空的过程中,飞船的动能 ,重力势能 。(均选填“增大”
“减小”或“不变”)
增大
增大
机械能的转化与守恒
5.(2024安徽)如图所示为某次蹦极运动的精彩瞬间,若一游客绑上安全绳之后从平台上由静止开始下落,则从开始下落至第一次到达最低点的过程中,游客的( )
A.动能一直增大
B.重力势能一直减小
C.机械能保持不变
D.机械能一直增大
B
6.(2024内蒙古)如图所示,从A点沿水平桌面滚落的小球运动轨迹如虚线所示,C、F两点等高,D为小球与水平地面的接触点,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小球在C点和F点的机械能相等
B.小球在C点和F点的动能相等
C.小球从E点到F点的过程中,机械能变小
D.小球在E点的动能不为零
D
7.(多选题)(2024潍坊)弹簧置于光滑管内,下端固定在水平面上,上端与管口平齐。如图所示,将一直径略小于管的小球放在弹簧上端,先后两次向下按压弹簧到不同位置后释放小球,小球沿竖直方向运动,第一次小球到达的最高点为a,第二次小球到达的最高点为b,c为小球运动路径上的一点,小球所受空气阻力忽略不计,则先后两次( )
A.第一次释放小球时弹簧的弹性势能大
B.小球由c到b的过程,弹性势能转化为重力势能
C.小球上升过程,经过c点时的重力势能相等
D.小球上升过程,经过c点时的机械能相等
AC
8.(2024无锡)如图所示,将摆球从A点静止释放,经过最低点O到达B点,
A、B两点等高,摆球到达B点时动能为 J;摆球从A点到O点的过程中, 能转化为动能。整个过程中,摆球的机械能大小 (选填“不变”或“减小”)。
0
重力势
不变
探究动能大小的影响因素
9.(2023淄博)利用如图所示实验装置探究“动能的大小与哪些因素有关”。实验时让小车A从斜面上由静止开始滑下,在水平面上将物体B推出一段距离。
(1)实验运用了控制变量法:让质量不同的小车从斜面的同一高度滑
下,探究动能与质量的关系;让同一个小车从斜面的 高度滑下,
探究动能与速度的关系。实验中动能的大小无法测量,我们通过
来判断小车动能的大小。
不同
物体B被推动的距离
(2)小车从斜面上滑下,它的 转化为动能,与物体B碰撞后,小车的部分 转移给物体B,这个能量的转化转移过程机械能总量 。
(3)小车在水平面上推动物体B前进时受到4个力:①重力、②摩擦力、③物体B对小车的压力、④水平面对小车的支持力,其中 (填序号)是一对平衡力, (填序号)方向相同。拿走物体B,如果小车滑到水平面时,它受的力全部消失,小车将 。
重力势能
动能
变小
①④
②③
做匀速直线运动
(4)下表是一些物体的动能大小,分析表中数据,请你提出一个可以探究的物理问题:
物体的动能与速度有什么关系
物体 动能/J 物体 动能/J
步行的人 约30 百米跑中 的运动员 约3×103
行走的牛 约160 刚射出的 步枪子弹 约5×103
中速行驶 的小汽车 约2×105 高速行驶 的小汽车 约6×105
探究重力势能的影响因素
10.(2023威海)小明探究重力势能大小与物体质量和高度的关系,实验装置如图甲所示。
甲
(1)将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹簧,记录铁球速度减为0时弹簧的长度。整个过程涉及的能量转化情况为
;铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映,长度越长,则说明铁球的重力势能越 (选填“大”或“小”)。
铁球的重力势能先转化为铁球的动能,
铁球的动能再转化为弹簧的弹性势能
小
(2)将同一铁球先后从同一斜面的不同高度h1、h2(h1放,弹簧被压缩后的长度分别为L1、L2(L1>L2),则能得出的结论是
。
(3)若要探究重力势能大小与物体质量的关系,请简要写出你的设计思路:
。
质量相同,高度越小,重力势能越小
让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止释放,比较弹簧
压缩后的长度
(4)结合本实验和所学知识,分析如图乙所示的水坝,发电机安装在 位置较为合理(选填“C”或“D”),你认为适合建造大型水力发电站的地方应该具备的条件有: 。
乙
D
水资源丰富(或水量大)和地势高度差大
谢谢观赏！
