第4节 机械能及其转化
知识梳理:
1.机械能
概 念: 能、 能和 能统称为机械能,机械能的单位是焦耳,用字母J表示.
注 意:只要物体具有动能、重力势能或弹性势能其中的一种,就说它具有机械能.
2.机械能守恒
内 容:如果只有动能和势能的相互转化,机械能的总和 .
注 意:机械能守恒的条件是只有动能和势能的相互转化,而没有机械能转化为其他形式的能,也没有其他形式的能转化为机械能.
3.水能和风能的利用
水 能:利用水能发电,修筑拦河坝提高上游水位,水的 越大,能发出的电就越多.
风 能:风能也可以用来发电,风吹动风车,可以带动发电机发电.
练习:
1.关于机械能,下列说法正确的是( )
A.一个物体只具有动能,不能说就具有机械能
B.一个物体只具有重力势能,也不能说是具有机械能
C.一个物体只具有弹性势能,也不能说就是具有机械能
D.以上说法都是错误的
2.2020年6月30日,北斗三号最后一颗全球组网卫星成功定点地球同步轨道.对卫星在加速上升的过程中能量的变化,说法正确的是( )
A.动能增大,势能不变,机械能增大
B.动能增大,势能增大,机械能增大
C.动能增大,势能增大,机械能不变
D.动能减小,势能增大,机械能不变
3.今年新型冠状病毒疫情期间,水平匀速直线运动的消毒车在喷洒消毒液时,车的动能 ,机械能__ (填“不变”“增大”或“减小”)
4.如图为某蹦床运动员从床面上起跳后腾空瞬间的照片,运动员在空中下落的过程中,他的 能转化为 能.
5.“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”的诗句,表达了诗人苏轼希望为国御敌立功的壮志.被拉弯的弓,把箭射出去,在这一过程中能量的转化情况是 能转化为 能.
6.如图,滚摆下降过程中,滚摆的 能转化为 能.滚摆上下往复运动过程中,其每次上升所能达到的高度越来越低,滚摆在运动过程中的机械能 (填“增加”“减少”或“不变”).
7.如图所示,小球在一个光滑没有摩擦的轨道上从O点由静止释放,小球始终没有离开轨道,你认为小球最远可以滚到( )
A.a点
B.b点
C.c点
D.d点
8.“落久”水电站位于广西融水县贝江下游,已被列入广西域内西江流域柳江控制性防洪工程之一.“落久”水电站用拦河坝提高水位,被提高了水位的水下泄时,冲击水轮机的叶轮,带动发电机发电,在这个过程中,水的_ 能转化为水的动能,水的动能转化为 能.
9.如图所示,一物体在拉力F的作用下沿斜面向上匀速运动,在向上运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.物体的动能不变,机械能不变
B.物体的重力势能增大,机械能增大
C.物体的重力势能转化为动能
D.物体的动能转化为重力势能
第9题图 第10题图
10.如图,弧形轨道ab段光滑,bc段粗糙,小球从a点经最低点b运动至c点.下列分析正确的是( )
A.从a到b的过程中,小球动能转化为重力势能
B.经过b点时,小球动能最大
C.从b到c的过程中,小球动能增大
D.从a到c的过程中,小球机械能守恒
11.不同的物理现象往往遵循同一物理规律.例如:跳伞运动员从空中徐徐下降;刹车后,水平路面上行驶的公交车逐渐减速停靠在车站.这些现象中能量转化的共性是( )
A.物体的动能全部转化为重力势能
B.物体的重力势能转化为其他形式的能量
C.其他形式的能量转化为物体的机械能
D.物体的机械能转化为其他形式的能量
12.我们小时候都玩过秋千吧,闭上眼睛,那种时高时低的感觉如同在飞……你知道其中的能量转化吗?对于图中荡秋千的小孩,下列分析错误的是( )
A.小孩在A点具有的动能最大
B.小孩在B点重力势能最小
C.小孩从B荡到C的过程中,动能转化为重力势能
D.如果没有能量损失,他将一直荡下去
13.踢毽子是一项有益的体育活动.如图,毽子某次被踢出后,竖直上升经过某一位置时,毽子的动能和重力势能分别为EK1和EP1,下落经过同一位置时,毽子的动能和重力势能分别为EK2和EP2,则( )
A.EK2>EK1
B.EK2<EK1
C.EP2>EP1
D.EP2<EP1
14.如图所示,粗糙斜面PM与光滑水平面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_ _(填“变大”“变小”或“不变”);小物块压缩弹簧的过程中,它的动能转化为__ 能.
第14题图 第15题图
15.甲、乙是两个完全相同的网球.如图所示,在同一高度同时以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出,不计空气阻力.抛出时两球机械能 (填“相等”或“不相等”);落地前的运动过程中,甲球的动能_ (填“增大”“不变”或“减小”),乙球的机械能 _(填“增大”“先增大后减小”“不变”或“减小”).
16.如图所示,材质均匀的弧形轨道固定在水平面上,将小球置于轨道的顶端A点,小球具有的机械能为100 J.让小球从A点由静止开始滚动,到右侧所能达到的最高位置B点时,具有的机械能为80 J,随即小球向左侧滚动,当滚动到左侧所能达到的最高位置时,它具有的机械能可能是(不计空气阻力)( )
A.80 J
B.70 J
C.60 J
D.50 J
参考答案:
第4节 机械能及其转化
知识梳理:
1.机械能
概 念:__动__能、__重力势__能和__弹性势__能统称为机械能,机械能的单位是焦耳,用字母J表示.
注 意:只要物体具有动能、重力势能或弹性势能其中的一种,就说它具有机械能.
2.机械能守恒
内 容:如果只有动能和势能的相互转化,机械能的总和__不变__.
注 意:机械能守恒的条件是只有动能和势能的相互转化,而没有机械能转化为其他形式的能,也没有其他形式的能转化为机械能.
3.水能和风能的利用
水 能:利用水能发电,修筑拦河坝提高上游水位,水的__重力势能__越大,能发出的电就越多.
风 能:风能也可以用来发电,风吹动风车,可以带动发电机发电.
练习:
1.关于机械能,下列说法正确的是(D)
A.一个物体只具有动能,不能说就具有机械能
B.一个物体只具有重力势能,也不能说是具有机械能
C.一个物体只具有弹性势能,也不能说就是具有机械能
D.以上说法都是错误的
2.2020年6月30日,北斗三号最后一颗全球组网卫星成功定点地球同步轨道.对卫星在加速上升的过程中能量的变化,说法正确的是(B)
A.动能增大,势能不变,机械能增大
B.动能增大,势能增大,机械能增大
C.动能增大,势能增大,机械能不变
D.动能减小,势能增大,机械能不变
3.今年新型冠状病毒疫情期间,水平匀速直线运动的消毒车在喷洒消毒液时,车的动能__减小__,机械能__减小__.(填“不变”“增大”或“减小”)
4.如图为某蹦床运动员从床面上起跳后腾空瞬间的照片,运动员在空中下落的过程中,他的__重力势__能转化为__动__能.
5.“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”的诗句,表达了诗人苏轼希望为国御敌立功的壮志.被拉弯的弓,把箭射出去,在这一过程中能量的转化情况是__弹性势__能转化为__动__能.
6.如图,滚摆下降过程中,滚摆的__重力势__能转化为__动__能.滚摆上下往复运动过程中,其每次上升所能达到的高度越来越低,滚摆在运动过程中的机械能__减少__(填“增加”“减少”或“不变”).
7.如图所示,小球在一个光滑没有摩擦的轨道上从O点由静止释放,小球始终没有离开轨道,你认为小球最远可以滚到(C)
A.a点 B.b点
C.c点 D.d点
8.“落久”水电站位于广西融水县贝江下游,已被列入广西域内西江流域柳江控制性防洪工程之一.“落久”水电站用拦河坝提高水位,被提高了水位的水下泄时,冲击水轮机的叶轮,带动发电机发电,在这个过程中,水的__重力势__能转化为水的动能,水的动能转化为__电__能.
9.如图所示,一物体在拉力F的作用下沿斜面向上匀速运动,在向上运动的过程中,下列说法正确的是(B)
A.物体的动能不变,机械能不变
B.物体的重力势能增大,机械能增大
C.物体的重力势能转化为动能
D.物体的动能转化为重力势能
第9题图
第10题图
10.如图,弧形轨道ab段光滑,bc段粗糙,小球从a点经最低点b运动至c点.下列分析正确的是(B)
A.从a到b的过程中,小球动能转化为重力势能
B.经过b点时,小球动能最大
C.从b到c的过程中,小球动能增大
D.从a到c的过程中,小球机械能守恒
11.不同的物理现象往往遵循同一物理规律.例如:跳伞运动员从空中徐徐下降;刹车后,水平路面上行驶的公交车逐渐减速停靠在车站.这些现象中能量转化的共性是(D)
A.物体的动能全部转化为重力势能
B.物体的重力势能转化为其他形式的能量
C.其他形式的能量转化为物体的机械能
D.物体的机械能转化为其他形式的能量
12.我们小时候都玩过秋千吧,闭上眼睛,那种时高时低的感觉如同在飞……你知道其中的能量转化吗?对于图中荡秋千的小孩,下列分析错误的是(A)
A.小孩在A点具有的动能最大
B.小孩在B点重力势能最小
C.小孩从B荡到C的过程中,动能转化为重力势能
D.如果没有能量损失,他将一直荡下去
13.踢毽子是一项有益的体育活动.如图,毽子某次被踢出后,竖直上升经过某一位置时,毽子的动能和重力势能分别为EK1和EP1,下落经过同一位置时,毽子的动能和重力势能分别为EK2和EP2,则(B)
A.EK2>EK1
B.EK2<EK1
C.EP2>EP1
D.EP2<EP1
14.如图所示,粗糙斜面PM与光滑水平面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__变小__(填“变大”“变小”或“不变”);小物块压缩弹簧的过程中,它的动能转化为__弹簧的弹性势__能.
第14题图 第15题图
15.甲、乙是两个完全相同的网球.如图所示,在同一高度同时以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出,不计空气阻力.抛出时两球机械能__相等__(填“相等”或“不相等”);落地前的运动过程中,甲球的动能__增大__(填“增大”“不变”或“减小”),乙球的机械能__不变__(填“增大”“先增大后减小”“不变”或“减小”).
16.如图所示,材质均匀的弧形轨道固定在水平面上,将小球置于轨道的顶端A点,小球具有的机械能为100 J.让小球从A点由静止开始滚动,到右侧所能达到的最高位置B点时,具有的机械能为80 J,随即小球向左侧滚动,当滚动到左侧所能达到的最高位置时,它具有的机械能可能是(不计空气阻力)(B)
A.80 J
B.70 J
C.60 J
D.50 J