九年级物理 15.1动能和势能同步辅导与点拨 人教新课标版

用心 爱心 专心1 第第 1515 章章 机械能机械能 1515 1 1 动能和势能动能和势能 20032003 年 6 月 1 日零时 举世闻名的三峡工程大坝正式下闸蓄水 图 14 1 所示为水力发电 站的流程示意图 你知道三峡工程为什么要修筑拦河大坝吗 智智 能能 提提 要要 问 怎样正确理解重力势能 怎样正确理解重力势能 答 重力势能是由于地球对物体有吸引力和物体被举高而产生的 重力势能的大小是由物 体的质量和被举高的高度决定的 因此 质量相同时 被举高的 越高 重力势能越大 当 被举高的物体高度相同时 质量越大的物体重力势能越大 一般情况下 物体被举高的高 度是以水平地面为参考标准的 也就是说 物体离地面的高度就是物体被举高的高度 只 有在物体的高度发生变化时 物体的重力势能才表现出来 问 怎样正确理解弹性势能 怎样正确理解弹性势能 答 弹性势能是物体发生弹性形变的结果 对同一物体 它的弹 性势能决定与其弹性形变的大小 物体的弹性形变越大 它具有 的弹性势能就越大 对不同的物体 弹性形变大小相同 弹性势 能一般也不同 物体的弹性势能只有在物体的弹性形变发生 变化时才表现出来 问 分析动能 势能的变化时 经常出错 有什么诀窍吗 分析动能 势能的变化时 经常出错 有什么诀窍吗 答 分析动能 势能的变化 必须抓住决定动能和势能大小因素不放 动能的大小决定与 物体的质量和速度 重力势能的大小决定与物体的质量和高度 不能只考虑其中的一 个因素 而忽略了另一个因素 例如 公路上匀速行驶的正在洒水的洒水车 尽管速 度没有变化 但它的动能还是在不断减小 因为洒水车的总质量在不断减小 中中 考考 撷撷 要要 本节内容作为作为中考的考试范围为利用影响动能 重力势能 弹性势能大小的因素 进行比较和变化判断 探究决定动能 势能大小因素的实验和控制变量法也是最近几年中 考中经常考查的内容 图 14 1 机械能机械能 动动 能能 势势 能能 重力势能重力势能 弹性势能弹性势能 跟质量和速度有关跟质量和速度有关 跟质量和高度有关跟质量和高度有关 跟弹性和弹性形变有关跟弹性和弹性形变有关 信息快递 弹性 势能的大小还跟 物体的弹性强度 有关 用心 爱心 专心2 智智 能能 归归 例例 题型一 理解能 动能 势能的概念 例例 1 1 关于能的概念 下列说法正确的是 A 用线悬挂着的物体 它没有做功 它不具有机械能 B 在空中飞行的子弹 因为它能做功 所以它具有机械能 C 甲物体的运动速度比乙物体的大 则甲物体的动能一定比乙物体的大 D 甲物体的高度比乙物体的高度大 则甲物体的势能一定比乙物体的大 知识点知识点 对能 动能 势能的概念的理解 闯关点拨闯关点拨 用线悬挂的物体 由于被举高而具有重力势能 重力势能的大小是由物体的质 量和高度共同决定的 被举得越高的物体具有的重力势能不一定大 物体动能的大小是 由物体的质量和速度大小共同决定的 速度大的物体动能不一定大 答答 选 B 例例 2 2 判断下列物体是否具有动能或势能 如果有 说出能量的名称 如果没有 说 明原因 1 在水平地面上滚动的铅球 2 悬挂在室内的电灯 3 玩具汽车中被卷紧的发条 4 弹簧 5 在空中飞行的波音 747 客机 6 静止在水平轨道上的列车 知识点知识点 理解动能和势能的概念 闯关点拨闯关点拨 物体只要具有做功的本领 它就具有能 与当时是否正在做功无关 有质量和 运动速度的物体就具有动能 有质量和高度的物体就具有重力势能 弹性物体一定要发 生弹性形变时 才具有弹性势能 解解 1 在水平地面上滚动的铅球 既有质量又有运动速度 具有动能 2 悬挂在室内的电灯 既有质量又有高度 具有重力势能 3 玩具汽车中被卷紧的发条 发条是弹性物体 卷紧后发生了弹性形变 具有弹性 势能 4 弹簧 尽管是典型的弹性物体 但它没有发生弹性形变 因而不具有动能和势能 5 在空中飞行的波音 747 客机 有质量 有运动速度 还有高度 既有动能又有重 力势能 6 静止在水平轨道上的列车 尽管质量很大 但它不在运 动 也没有高度 所以它不具有动能和势能 题型二 会探究决定动能大小和重力势能大小的因素 例例 在探究物体的重力势能大小与哪些因素有关的实验中三个相 同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击 陷入沙坑中的情况如图 14 2 所示 在此实验中 我们是通过观察什么来比较各铁块重 力势能的大小 图 14 2 用心 爱心 专心3 若A B两铁块质量相等 则两铁块下落高度的关系是hA hB 若A C两铁块下落的 高度相等 则两铁块质量关系是mA mC 实验得出的结论是 物体重力势能的大小与 有关 知识点知识点 探究影响重力势能大小的因素 闯关点拨闯关点拨 用控制变量法来探究决定重力势能大小的因素 解解 先控制 A B 两铁块的质量相等 从图中可知 B 铁块对木桩做的功多 破坏力大 两铁块在空中释放前 B 铁块的重力势能大 因此可确定 hA hB 然后控制 A C 两铁 块的高度相等 从图中可知 C 铁块对木桩的破坏力大 两铁块在空中释放前 C 铁块 的重力势能大 所以 mA mB 实验得出的结论是 物体重力势能的大小与物体的质量和 高度有关 我们是通过观察木桩陷入沙坑的深度来比较铁块重力势能大小的 题型三 分析动能和势能大小的变化 例例 跳伞运动员在空中匀速下落的过程中 他的 A 动能增大 势能不变 B 动能不变 势能减小 C 动能 势能都不变D 动能减小 势能增大 知识点知识点 根据决定动 势能的大小的因素判断动 势能的变 化情况 闯关点拨闯关点拨 本题考查对动能 势能概念的综合理解 解答本 题除了要知道影响动能 势能大小的因素外 还要注意 匀速 这一条件 切忌不认真审题 错误地认为下落的 物体越来越快 动能越来越大 解解 运动物体在匀速下落的过程中 质量 速度均未发生变化 因此 他的动能不变 而 运动员在逐渐下降 所以他的重力势能逐渐变小 答答 选 B 变形题变形题 某块砖在一对平衡力作用下运动 则该砖 A 势能一定不变 动能一定不变 B 势能可能改变 动能一定不变 C 势能可能改变 动能可能改变 D 势能一定不变 动能可能改变 解解 砖块的质量不变 在一对平衡力作用下的运动状态是匀速直线运动 它的速度大小不 变 所以砖块的动能不变 如这块砖在水平方向运动 它的质量和高度都不变 重力势 能不变 如这块砖不在水平方向运动 它的高度在改变 重力势能在改变 因题中没有 明确砖块的运动方向 所以势能的变化情况不能确定 答答 选 B 中考典题精析中考典题精析 考题考题 1 1 如图 14 3 所示 是用来探究 动能大小跟哪些因素有关 的实验装置图 小球 在光滑斜面上由静止开始下滑 到达底端的速度只与起点高度有关 起点越高 到达底 端的速度就越大 运动小球撞击停在平面上的木块后 木块运动距离越长 说明小球具 有动能越大 湖北省咸宁市 湖北省咸宁市 20032003 年中考题 年中考题 1 分析比较实验甲与实验乙 可得出结论 实验中被控制的物理量是 2 分析比较实验乙与实验丙 可得出结论 友情提示 平时要注意改 掉审题马虎 解答盲目的 不良习惯 用心 爱心 专心4 实验中被控制的物理量是 3 实验结果表明 物体动能与物体的 和 有关 越大 越大 动能就越大 闯关点拨闯关点拨 用控制变量法来探究决定动能大小的因素 分析与解分析与解 比较甲实验与乙实验可知 钢球的质量相等 而乙中的钢球到达平面上的速度 比甲中的大 结果是甲中的钢球具有的动能大 说明在质量相等的情况下 物体的速度 越大 动能越大 比较乙实验与丙实验可知 钢球和木球到达平面上的速度相等 而钢 球的质量比木球的质量大 结果是乙中的钢球具有的动能比丙中的木球的动能大 说明 在速度相等的情况下 物体的质量越大 动能越大 综合三个实验可知 物体的动能与 物体的质量和速度有关 质量越大 速度越大 物体具有的动能越大 答答 1 质量相同时 速度越大的物体具有的动能越大 质量 2 速度相同时 质量越大的物体具有的动能越大 速度 3 质量 速度 质量 速度 考题考题 2 2 多选题 如图 14 4 所示的是一种叫做蹦极的游戏 游戏者将一根有弹性的绳 子一端系在身上 另一端固定在高处 从高处跳下 图中 a 点是弹性绳自然 下垂时绳下端的位置 c 点是他所到达的最低点的位置 对于他离开跳台至 最低点的过程 下面说法正确的是 山东省威海市 山东省威海市 20032003 年中考题 年中考题 A 他的重力势能一直在减小 B 绳的弹性势能一直在减小 C 他的动能在前一段时间在增加 后一段时间在减小 D 在最低点 重力势能减到最小 动能为零 绳的弹性势能最大 闯关点拨闯关点拨 在质量不变的情况下 动能的变化抓住速度的变化 从最高点道最低点 速度 从慢到快再到慢 所以游戏者的动能先变大后变小 到最低点时 动能为零 重力势能 的变化抓住高度的变化 高度越来越低 故游戏者的重力势能一直在减小 弹性势能的 变化抓住弹性形变的大小变化 从最高点到 a 点 绳自然下垂 未发生弹性形变 故没 有弹性势能 从 a 点到 c 点 绳发生了弹性形变 具有弹性势能 在最低点 绳的形变 最大 故绳的弹性势能最大 答答 选 A C D 智智 能能 训训 练练 基础知识训练 1 如果卡车空载和满载时都以同样的速度行驶 那么空载时具有的动能 满载时具 有的动能 停放在山顶上的卡车具有的重力势能 该卡车下山时具有的重力势 能 选填 大于 小于 或 等于 题型一 2 质量较大的喜鹊与质量较小的燕子在空中飞行 如果它们的动能相等 那么 飞得 图 14 4 图 14 3 用心 爱心 专心5 快 题型一 3 运动员向斜上方推出去的铅球 在下落的过程中 重力势能 填 增大 减 小 或 不变 下同 动能 题型三 4 如图 14 5 所示 一个同学在蹦床上玩 从跳起到上升至最高点的过 程 中 能逐渐增大 能逐渐减小 题型三 5 某同学骑自行车上坡时 速度越来越慢 则车和人的 题型三 A 动能变大 重力势能变大B 动能变小 重力势能变小 C 动能不变 重力势能不变D 动能变小 重力势能变大 6 三峡水库修建大坝 为了提高水位 增加水的 题型三 A 内能B 重力势能C 弹性势能D 动能 7 飞行的炮弹击中目标后有很大的破坏作用 这是因为 题型一 A 它具有很大的质量B 它具有很快的速度 C 它具有很大的动能D 它是钢铁制成的 8 一物体沿斜面匀速下滑 物体的 题型三 A 动能增加 势能减小 B 动能不变 势能减小 C 动能和势能都减小 D 机械能的总量保持不变 9 司机开车上坡前 往往加大油门 以提高汽车的速度 这是为了 题型三 A 增大动能 B 增大势能 C 增大惯性 D 减小阻力 10 如图 14 6 所示 在 研究物体动能与哪些因素有关 的实验中 将 A B C 三小球先 后从同一装置的 hA hB hC高处滚下 mA mB mC hA hC hB 推动纸盒运动一段距离后静 止 1 要研究动能与质量的关系 我们要选 择 两图来进行比较 2 从图中可以看出 A B C 三个小球刚到达水平面 时 球的动能最大 题型二 综合提高训练 1 装满水的洒水车 在环岛路的一段平直公路上匀速前进 它在向公路两旁的花木喷水的 过程中 洒水车的总动能将逐渐 选填 变大 变小 或 不变 2 体积相同的铜 铁 铝三各小球 从同一高度的斜面滚下 在水平地面上撞击同一地点 上放的同一木块 木块被撞击最远的是 A 滚下的铜球B 滚下的铁球 C 滚下的铝球D 三球撞击得一样远 3 2002 年 10 月 27 日 太原卫星发射中心用 长征四号乙 运载火箭 成功地将 中 国资源二号 卫星送人太空 在卫星随火箭一起离开发射塔飞向天空的过程中 图 14 6 图 14 5 用心 爱心 专心6 题型四 A 卫星的势能不断减小 动能不断增大 B 卫星的势能不断增大 动能不断减小 C 卫星的势能和动能都在不断减小 D 卫星的势能和动能都在不断增大 4 如图 14 7 所示是研究动能跟哪些因素有关的实验情况示意图 图中 A B 两球是由同种材料制成的实心小球 下列哪组图的 比较可以说明当物体质量相同时 速度大的物体具有的动能大 题型二 A a 图和 b 图 B b 图和 c 图 C a 图和 c 图 D b 图和 d 图 5 我国发射的 神州 号 载人宇宙飞船完成科学实验任务后 在内蒙古准确返回 成功着陆 若飞船穿越大气层时 有一段匀 速降落的过程 设飞船质量不变 则在此过程中飞船的 题型三 A 动能减小 势能增大 B 势能减小 动能增大 C 动能不变 势能减小 D 动能减小 势能不变 6 如图14 8所示 一钢球分别从斜面的不同高度 h1 h2处滚下 小木块A分别被推至1和2处 这 现象表明 同一钢球 位置越高 它到达斜面 下端时的 也越大 把木块推得越远 对 木块做的功越多 钢球的 能也越大 题 型二 7 如图 14 9 是研究小球动能与小球的质量和速度关系 的实验装置示意图 表中记录了用甲 乙两球分别进 行实验的数据 由表中数据可知 甲球的动能 选填 大于 小于 或 等于 乙球的 动能 在质量和速度两个物理量中 对动能影响较大 的是