第12章
机械能
考点专训
专训.机械能的影响因素及其转化
能量的形式很多,机械能是宇宙中最常见的能量形式,在物体只受到重力作用,或者只有重力对物体做功的情况下,能量只在机械能内部转移或转化,这就叫机械能守恒;当物体受到的重力以外的力对物体做功,机械能就会和其他形式的能量相互转化,机械能不再守恒。
物体动能和势能的相互转化
1.如图所示是小孩在荡秋千(忽略空气阻力),由A→B→C→B→A……时高时低的感觉如同在飞,下列说法正确的是( )
(第1题)
A.小孩在A点具有最大动能
B.小孩在B点势能最大
C.小孩从A荡到B的过程中,动能转化为势能
D.小孩从B荡到C的过程中,动能转化为势能
2.如图所示,能说明动能和重力势能相互转化的是( )
质量的改变引起机械能的变化
3.如图所示,在水平路面上一辆匀速行驶的洒水车正在洒水作业,关于该洒水车,下列说法正确的是( )
(第3题)
A.机械能不变、动能不变
B.机械能不变、动能变小
C.机械能变小、动能变小
D.机械能变小、动能不变
4.(中考·淄博)空中加油机给匀速水平飞行的战斗机加油,加油后战斗机仍以原来的高度和速度做匀速飞行,则战斗机的( )
A.动能不变,势能不变,机械能不变
B.动能不变,势能减少,机械能减少
C.动能增加,势能不变,机械能增加
D.动能增加,势能增加,机械能增加
动能和势能转化的利用
5.如图所示是高速公路斜坡式避险车道示意图。当高速行驶的汽车出现刹车失灵时,可通过进入避险车道快速降低车速直至停止。此过程中汽车的能量转化主要为( )
(第5题)
A.机械能转化为内能
B.内能转化为机械能
C.动能转化为势能
D.势能转化为动能
6.(中考·长沙)2016年5月6日,长沙磁悬浮列车试运营,让中国成为世界上少数几个掌握中低速磁悬浮列车技术的国家之一,磁悬浮列车有很多优点,爬坡能力也比传统轨道交通工具强,所以在设计轨道时可以做大“节能坡”,充分利用列车在上下坡时的机械能转化以达到________________的目的。当磁悬浮列车从“节能坡”上向下运动时,________能转化为动能。
物体的机械能的转移
(第7题)
7.(中考·杭州)如图所示是蹦床运动员表演的情景。运动员从最低点到达最高点的过程中,运动员的动能和重力势能变化情况分别是( )
A.动能减小,重力势能增大
B.动能增大,重力势能减小
C.动能先增大后减小,重力势能增大
D.动能先减小后增大,重力势能减小
探究机械能大小的影响因素(控制变量法、转换法)
8.小鹭想探究弹性势能的大小与哪些因素有关。她利用一段弹簧、光滑轨道、物块A和B等器材进行实验。如图所示,用物块将弹簧压缩到一定程度后释放,物块沿轨道向左滑行,最高可冲到光滑斜面虚框处。
(第8题)
(1)实验时可通过观察同一物块___________________________来判断弹性势能的大小。
(2)比较图(a)、(b)两个实验可以初步得出:弹簧的弹性形变越大,具有的弹性势能就________。
(3)若物块冲上斜面的最大高度ha=hc<hb,弹性形变的大小la<lb=lc,则物块到达最高处所具有的重力势能Ea、Eb、Ec的大小关系是__________________
________________________________________________________。
9.(中考·绵阳)如图甲所示,是刘悦设计的“探究小球的重力势能大小与哪些因素有关”的实验装置。其中AB是四分之一光滑圆弧轨道,BC是粗糙的水平面,木块初始静止在B点,让小球从距水平面高h处由静止释放,小球刚好能沿着过A点的切线方向进入圆弧轨道,然后与木块发生碰撞,木块运动一段距离后最终停下来,小球可认为是光滑的。如图乙所示,是实验过程中的三个步骤,其中小球质量m1(第9题)
(1)在小球由静止释放到即将与木块碰撞的过程中,小球的重力势能转化为小球的________。
(2)通过观察____________________________来比较小球的重力势能的大小。
(3)步骤一、步骤二是探究小球的重力势能大小与__________________的关系。
(4)步骤二、步骤三是探究小球的重力势能大小与____________________的关系。
机械能转化为其他形式能量
10.2013年2月15日,一颗数十吨的陨石被地球俘获,在加速下落的过程中,陨石与大气剧烈摩擦、迅速升温、猛烈燃烧,犹如一颗火球扑向俄罗斯,陨石下落的过程中,其能量转化过程是( )
(第10题)
A.重力势能→动能→内能
B.动能→重力势能→内能
C.重力势能→内能→动能
D.内能→重力势能→动能
11.(中考·汕尾)如图所示,小朋友匀速下滑的过程中,下列说法正确的是( )
(第11题)
A.他受到的重力不做功
B.他的重力势能减少
C.他的动能增加
D.他的机械能不变
能量转化和守恒
12.(中考·无锡)下列关于能量的说法,正确的是( )
A.金属汤勺放在热汤中,汤勺温度升高,这说明内能是可以转移的
B.小孩从滑梯上滑下,机械能不变
C.电水壶工作时,将内能转化为电能
D.“神舟十号”飞船在加速升空过程中,它的动能增加,机械能不变
考点专训答案
1.D 2.B
3.C 点拨:洒水车在洒水过程中质量减小,所以动能减小,机械能减小。
4.D 点拨:加油后战斗机仍以原来的高度和速度做匀速飞行,战斗机油量增加,质量增大,动能增大。战斗机的质量增大,高度不变,重力势能增大。机械能=动能+势能,故机械能增大。故A、B、C错误,D正确。故选D。
5.C 点拨:避险车道是汽车通过冲向斜面来降低车速,汽车的位置升高,重力势能增大,动能减小,动能转化为重力势能,起到了制动的作用。
6.节约能源;重力势
7.C 点拨:运动员在最低点时的重力势能最小,动能也最小,能量储存在被压的蹦床中,当运动员开始向上运动时,蹦床的弹性势能转化为运动员的动能,所以运动员的动能先是增大的,随着运动员继续上升,动能逐渐转化为重力势能,即运动员的动能先增大后减小,重力势能增大。
8.(1)能在斜面上运动的高度 (2)越大 (3)Ea<Eb=Ec
点拨:弹簧的弹性势能最终转化为物块的重力势能,同一物块在同一斜面上滑动的高度越大,说明弹簧的弹性势能越大;同一段弹簧的弹性形变越大,则弹出的物块到达最高处具有的重力势能越大。
9.(1)动能 (2)木块移动的距离 (3)小球的质量 (4)小球的高度
方法规律:本题运用转换法和控制变量法。小球下落时,重力势能转化为动能;小球推动木块运动的距离越长,说明小球具有的重力势能越大;根据控制变量法,小球在步骤一和步骤二中具有相同的高度,小球的质量不同,通过比较可以得出重力势能和质量的关系;步骤二和步骤三小球具有相同的质量,高度不同,可以探究重力势能与高度的关系。
10.A 11.B 12.A