初三物理讲义 第一节 机械能.doc

上课时间 姓 名 第10章 机械能、内能及其转化第一节 机械能【要点归纳】1、物体能够对外做功(但不一定做功)，表示这个物体具有能量，简称能。2、动能：物体由于运动而具有的能叫做动能，。3、质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大;运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。4、重力势能和弹性势能统称为势能。 (1)重力势能：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。物体被举得越高，质量越大，具有的重力势能也越大。 (2)弹性势能：物体由于弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。物体的弹性形变越大，具有的弹性势能越大。 5、机械能：动能与势能统称为机械能。动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量。一个物体可以只有动能，也可只有势能，也可同时具有动能和势能。()6、动能和势能相互转化：动能和重力势能相互转化一般发生在重力作用下的运动过程中，表现在物体高度发生变化时速度也会发生变化。动能和弹性势能也可以相互转化，表现在弹簧形变和物体速度的变化。在只有动能和势能相互转化时，一种能量减少，另一种能量增加。7、机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，也就是说机械能是守恒的。 （1）守恒条件：只有动能和势能两种形式的能相互转化，没有第三种能量介入（如内能），则一种能量减少多少另一种能量必然增加多少，机械能总量保持不变。 （2）守恒范例：（没有空气阻力和摩擦，只有重力做功） 自由落体运动。势能减少动能增加，势能的减少量等于动能的增加量。 物体从光滑斜面、光滑弧面自由滑下。 平抛和斜抛运动。（高度降低，势能减少动能增加） 单摆运动。（重力势能动能重力势能） 近地卫星运动。（近地点势能小动能大，远地点相反。机械能总和不变）【难点讲解】1. 物体能够对外做功，我们就说这个物体具有内能。 “能够”的含义即：物体有做功的本领，物体能做的功越多，它具有的能越多。2. 动能由物体的质量和速度共同决定，它是物体由于运动而具有的能。重力势能由于物体的质量和被举高的高度共同决定，它是由于物体被举高而具有的能，物体被举高的高度是相对于零重力势能参考面（即势能为零的平面）而言的。弹性势能由弹性体本身的性质和弹性形变量共同决定，只有发生了弹性形变，物体才有弹性势能。讨论机械能的大小和变化时，要从动能和势能两方面考虑。3. 动能和势能之间可以相互转化，研究动能和势能之间的转化时，要明确开始物体具有什么能，最后具有什么能，哪种形式的能在减少，哪种形式的能在增加，增加的是不是由减少的能转化而来的。【思路导航】例1：洒水车在水平公路上匀速行驶，在不断洒水过程中( )A. 动能不变 B.势能不变 C.机械能不变 D.机械能减少拓展：空中沿水平匀速飞行的飞机，在不断向地面空投物资时，飞机的能量变化？图1例2：一单摆（如图1），从A点放手后，沿ABC来回摆动，若在D点钉一个钉子，小球从A摆动到B时，绳子被钉子挡住，则小球在左侧升高的高度是( )A. 高于C点 B.低于C点 C.与C同高 D.无法判断拓展：小球从a向d摆动过程中，在悬点正下方用尺子将摆线阻挡（如图2），则摆球（不计空气阻力）( )A. c点动能最大 B.b点机械能和a点相等 C.d点势能最大 D.a，d两点高度相同图2例3：如图，AB为光滑斜面，BC为粗糙水平面，小车从A点滑下，停在C点，关于下车能量变化（ ）AA. AB段动能最大，BC段动能减少，机械能不变B. AB段势能减少，BC段动能减少，机械能减少CBC. AB段动能增大，BC段势能不变D. AB段势能转化为动能，BC段动能转化为势能拓展：小孩从滑梯顶加速滑下，过程中，屁股的运动热，则（ ）A. 势能全部转化成动能 B.动能小雨最高点势能C.势能减少等于动能增加 D.机械能守恒图3例4：一铁块从A点先后沿两个光滑斜面AB和AC滑到底端（如图3），设到底端速度为，则（ ）A. B. C. D.无法判断拓展：质量相同的甲乙两物体，若从同一高度分别沿光滑和粗糙斜面下滑到水平面上，则两物体势能减少量（ ）A. 甲较多 B.乙较多 C.一样多 D.无法判断例5：小球从光滑斜面A点由静止释放，相继经过B，C两点，AB=BC，忽略空气阻力时（ ） A. 小球从下滑过程为匀速直线运动 B.小球在AB，BC两段内平均速度相等C.小球在A点势能比在B，C处大 D.就A，B，C三点而言，小球在A点具有的机械能最大【课堂训练】1、分析下列物体各具有什么形式的机械能？将结果填入括号内。（1） 天空中向前飞行的飞机。（ ）（2） 在地面上被拉弯的弓。（ ）（3） 稳稳地立在山顶上的石头（以山脚的地面为标准）。（ ）（4） 地面上滚动的足球。（ ）2、从静止在高空的直升飞机上释放一个物体，不计空气阻力，释放是物体的机械能为500J，那么（ ）A. 释放时物体的重力势能小于500JB. 下落过程中物体的机械能减小C. 物体落下地时的动能是500JD. 物体落地时的机械能大于500J3、（2013陕西）关于足球运动中涉及的物理知识，下列分子分析正确的是（ ）A、 足球鞋底凹凸不平，是为了增大对地面的压力B、 踢出去的足球，不受脚的作用力C、 足球撞击球门柱并被弹回的过程中，足球没有发生形变D、 足球下落过程中，它的重力势能不变4、 （09贵州安顺）修拦河大坝是为了提高上游水位，增加水的_能，水流下时才能转化为更多的_能，从而带动发电机发电。5、 一小孩从公园中的滑梯上滑下，对于其中机械能的变化情况，下列说法正确的是（ ）A、重力势能减小，动能不变，机械能减小B、重力势能减小，动能增大，机械能减小C、重力势能减小，动能增大，机械能不变D、重力势能减小，动能不变，机械能不变【课后作业】 一、填空题1(2011芜湖)“歼一20”是我国自主研制的新一代隐身重型歼击机，具有卓越的机动性能，当它在空中加速向下俯冲时，动能_，重力势能_(增大不变减小)2(2011锦州)如图所示是蹦床比赛中的一个场景，运动员将蹦床压弯，说明了力可以使物体发生_；同时运动员又被蹦床弹起，说明物体间力的作用是_的；运动员向上运动的过程中，动能_ (增加不变/减少)3(2011荆州)跳伞运动员在跳下飞机一段时间后降落伞打开，降落至地面时速度为零，运动员从开伞到降至地面的过程中动能_，重力势能_(增大不变减小)4(2011张家界)1970年4月24日，我国成功地发射了第一颗人造地球卫星，如图所示是该卫星绕地球运行的轨道图当卫星运行到近地点时，它的动能最_，势能最_(大小)5(2011舟山)请分析以下两个有关能量形式的问题 (1)“强弩之末势不能穿鲁缟者也”强弩之末不能穿透薄薄的丝绸，说明物体的动能大小与它的_有关 (2)旋转图中的吸管后，将可乐罐放在桌面上，罐就会运动起来，这是因为罐中的橡皮筋积蓄了_能6(2011内江)2011年4月12日，人类首位宇航员加加林进入太空50周年庆祝大会在俄罗斯隆重举行如果通过宇航员把物体从地面带到太空后，那么，物体的质量将_ (增加不变减小)，物体_ (有/没有)机械能7(2011桂林)如图所示，质量为40 g的金属小球从导轨的a自由滑下，依次经过b处、c处，到达d处时恰好停下在从a到b的过程中，重力做功为_J；在整运动过程中，小球克服导轨摩擦消耗的机械能为_J(g取10 Nkg)第8题第7题8(2010郴州)国庆60周年阅兵中，展示了两架加油机和四架新型歼击机，表明我国空中力量发生了革命性的变化如图所示，如果要在空中完成加油，加油机和歼击机要保持相对_状态，歼击机(匀速飞行)在加油的过程中，动能将_二、选择题9(2011咸宁)质量相同的甲、乙两小车同时同地在水平地面上做匀速直线运动，它们运动的s一t图像如图所示比较甲、乙两小车，由图像可知甲小车 ( ) A具有的惯性大 B所受的合力大 C具有的动能大 D具有的势能大10(2011娄底)三峡水电站和葛洲坝水电站都建在长江上(葛洲坝水电站在三峡水电站下游)据报道，2010年三峡水电站的年发电量达847亿千瓦时，葛洲坝水电站年发电量约为160亿千瓦时，三峡水电站比葛洲坝水电站年发电量多的主要原因是 ( ) A三峡水电站水流量比葛洲坝水电站水流量大 B三峡水电站水流量比葛洲坝水电站水流量小 C三峡大坝比葛洲坝大坝修建得高 D三峡大坝比葛洲坝大坝修建得低11(201l桂林)如图所示是小明在体育考试中测试“引体向上”时的示意图关于“引体向上”，下列说法中正确的是 ( ) A身体悬挂不动时，势能为零 B身体上升时，重力做功，势能减少11题图 C身体下降时，重力做功，势能增加 D身体上升时，克服重力做功，势能增加12(2011莆田)质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么 ( ) A燕子比鸽子飞得快 B鸽子比燕子飞得快 C燕子与鸽子飞的一样快 D两者速度大小无法比较13(2011聊城)聊城市为了杀灭美国白蛾调动了直升机，在灾区上空喷洒生物农药，飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药的过程中，飞机的 ( ) A动能减小重力势能减小 B. 动能不变，重力势能不变 C动能减小，重力势能不变 D动能增大，重力势能减小14(2011滨州)在学习“机械能及其转化”时，“想想做做，栏目提供了如图所示的情景，用绳子把一个铁锁悬挂起来把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松开手，头保持不动，铁锁向前摆去又摆回来下列说法中正确的是 ( ) A铁锁在摆动过程中机械能保持不变 B铁锁摆动到最低点时动能最小 C铁锁在下降过程中，重力势能转化为动能D. 铁锁在上升过程中，重力势能转化为动能14题 15题15(2010黔南)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，钢珠 ( )A. 通过d时的速度比通过c时大 B从a运动到b的过程中，动能转化为重力势能 C. 在c点比在b点的重力势能小16(2011郴州)2011年6月法国网球公开赛中，我国选手李娜力战群雄，获得冠军以下说法中正确的是 ( ) A. 网球下落时，动能减小，重力势能增大 B. 网球在上升过程中，动能不变，重力势能增大 C. 网球落下撞在地面上时，动能转化为弹性势能 D网球飞来撞击李娜的球拍时，弹性势能转化为动能17(2011济南)如图所示的四种情景中，属于重力势能转化为动能的是 ( ) A. 图甲中运动员把弯弓拉开将箭射出 B. 图乙中跳水运动员从空中下落 C图丙中运动员骑自行车冲向坡顶 D图丁中跳伞运动员匀速下落18(2011三明)下列过程中，物体的重力势能转化为动能的是 ( ) A. 跳伞运动员在空中匀速下落的过程 B. 热气球上升的过程 C汽车在水平路面上匀速行驶的过程 D铅球自由下落的过程 19(2011南通)如图所示，光滑轨道MNP固定在竖直平面内，NP段水平一小球从M点由静止释放运动到P点的过程中，动能、势能的变化情况是 ( ) AM到N的过程中，势能不变 BM到N的过程中，动能减小 第19题 CN到P的过程中，势能增大DN到P的过程中，动能不变三、实验题20(2011咸宁)在某次探究活动中，小明对老师给出的“小球在光滑斜面由静止释放时，所处高度越高，到达斜面底端的速度越大，而与小球质量无关”这一结论产生了质疑他对小球从同一光滑斜面上自由滚到底端时的速度提出两个猜想： 可能与小球在光滑斜面上的高度无关； 可能与小球的质量有关然后选择了一些实验器材，进行如下实验(图中A、B、C 分别表示小钢球在第0.1 s末、第0.2 s末、第0.3 s末所处的位置，钢球1、2、3的质量关系为m1m2=)21(2011大连)某同学在探究“物体动能大小与物体质量大小的关系”实验中，他猜想“物体动能大小还与物体速度大小有关”，所用的实验装置如图甲所示A为小球，B为木块第21题图甲(1)前两次的实验数据如下表；在第3次实验中，木块移动的距离如图乙所示；a为木块左侧面的初位置，b为木块左侧面的