2021中考物理培优《机械能动能势能》讲义

1、初中物理知识改变命运学习成就未来初中物理倍优 动能势能与机械能【重点知识讲解】【精选精讲】1 .如图是探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置。(1)实验中通过观察 的大小，来判断小球动能的大小。(2)实验中为了研究动能大小与质量的关系。需要控制小球撞击时的速度不变, 具体的控制方法是。33)质量和速度谁对动能的影响较大呢？小文所在的物理兴趣小组借助速度传感 器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示。14一8钢球撞击时的速度为 8cm/s)在舁 厅P钢球质量木块滑行距m/g,离s/cm110010220020330030在舁 厅P钢球撞击速度木块滑行距离v/m . s - 1s/cm18102

2、164032490分析这两组数据可以得出： 对物体的动能影响较大。分析表一这组数据可以得出的结论： 。分析表二这组数据可以得出的结论： 。物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、转换法、对比法、控制变量法;本实验中运用了两种研究方法是 、。2.孝定同学在探究 机械能及其转化”实验时，设计并进行了以下实验(1)如图甲，质量为m的小球从高度为h的光滑斜面顶端由静止自由滑下，到达斜面底端的速度为v,此过程只有动能和重力势能相互转化。如果小球在斜面 顶端时重力势能为mgh,在斜面底端时重力势能为零，动能为i-mv2.且h=0.2m,g=10N/kg,则小球滑到光滑斜面底端时的速度为 m/s。(2)如

3、图乙，将小球以一定的速度 V0沿水平方向抛出，小球运动过程中也只有 动能和重力势能相互转化。时间t内小球在水平方向运动的距离为 x=vot,在竖直 方向下落的高度为y卷gt2，则y与t2的关系可用内图中的图线 表示。(3)如图丁所示，小球沿光滑斜面 AB由A点静止自由滑下后进入光滑水平桌 面BC,已知小球经过B点时速度大小不变，小球从 C点水平抛出后落在水平地 面E点，地面上D点在C点正下方，已知CD竖直高度为1.25m, 8 =30；g=10N/kg, 若要求DE间的距离大于2m,则斜面AB的长度至少为 m。3.为捍卫祖国海疆，人民解放军某航空兵大队在南海上举行了多次实兵实战对抗 演习。在演

4、习过程中，一空中加油机给某歼-10战机进行空中加油，加油后该歼-10战机仍以原来的高度和速度匀速飞行，则该战机的动能 ,机械能 (选填增大"、减小“或不变”)。4.如图所示，一名运动员投掷铅球的过程示意图。铅球在 b点离手，c点是铅球 运动的最高点，不计空气阻力。在a到d的整个过程中，下列说法不正确的是()A.只有在a到b的过程中，运动员对铅球做了功B.在b至U d的过程中，铅球的机械能先增加后减少C.在c到d的过程中，铅球的重力势能减少D.在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断的变化5.如图所示，许老师在做模拟 蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定在A点，B点是橡

5、皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点，关于小石块从点到C点运动过程的说法，正确的是（）A .小石块减少的重力势能全部转化为动能B.小石块在C点时，受到平衡力的作用C.从A点下落到B点的过程中，小石块受到重力和弹力的作用D.从B点下落到C点的过程中，小石块的速度先增大后减小A6.如图所示，捻动滚摆的轴使它升高后释放，可以观察到滚摆沿着 悬线向下运动，此过程中，它的 能减小，能增加 滚摆到最低点后又上升，每次上升的高度逐渐减小，这说明滚摆具 有的机械能 （填 减小”、增大“或不变”）。【举一反三】1.为探究动能大小的影响因素”，科学小组利用斜面、钢球

6、、木块等器材开展了如图所示的活动。（1）实验中通过比较木块 来判断钢球动能的大小(2)在图甲和图内中，用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下，目的是使钢球撞击木块时的相同；比较甲、乙两图，得到的结论是(3)本实验装置的水平面如果绝对光滑，将(选填仍能"或不能”)得出结论，理由是(4)由实验中钢球撞击木块做功，同学们联想到汽车出现交通事故的情景， 并猜想到交通事故的危害程度与超载”、超速”有关。进一步探究，并查阅资料获得了表格内的数据:实验序钢球质量钢球自由滚下高钢球水平面上初速度木块被撞后运动的距m/g度 h/cmv/m?s 1离 s/cm20201620402032分析表格内

7、的数据可知,利用甲、丙两次实验可验证危害程度与有关(选演绎式探究2 .侍黑P一7777777777? 丁关系可用内图中的图线表示。填 超载”或 超速”兀 在质量和速度两个因素中，对动能影响较大的因素研究机械能守恒与平抛运动：如图甲，质量为m的小球从高度为h的光滑斜面顶端由静止自由滑下， 到达斜面 底端的速度为v.此过程机械能守恒，关系式 mghmv2成立，则一个物体从高m/so0.2m的光滑斜面顶端自由下滑到斜面底端时的速度为如图乙，将物体以一定的初速度 V0沿水平方向抛出(不计阻力)，物体做平抛运动，在水平方向运动的距离x=V0t,在竖直方向下落得高度y=1-gt2,则y与t2的 1!(2)

8、如图丁所示，小球沿长度为l的光滑斜面AB由静止自由滑下，经过高度为h的光滑桌面BC后做平抛运动，撞到前方挡板的 D点，桌边到挡板的距离为s,2D点到地面的高度为d,请推理证明d=h -一-o41sin93 .如图1中玩具猩猩手中的香蕉以相同大小的速度转动如图 2所示，香蕉（看成 点）从最高位置1转到最低位置2的过程中，其动能、重力势能、 机械能。（选填 增大“、不变“、减小”）4 .掷实心球是某市的中考体育加试项目之一。 掷出去的实心球从a处出手后，在 空中的运动轨迹如图所示，球最终停在水平地面e点处（不计空气阻力）。则实心 球（）A .在a处重力势能最小 B .在b处动能为零C.在a、b、c

9、三处机械能相等D.在d处动能为零5 .如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。 从 小球刚接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，得到小球的速度 v和弹簧被压缩 的长度l之间的关系，如图乙所示，其中 b为曲线最高点。不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则小球（ ）A.曲线上b点时小球受平衡力的作用B.曲线上b点时小球动能最大，弹簧没有弹性势能C .小球运动过程中所受弹力先增大后减小D .小球运动过程中机械能不变 6.如图所示，小球在 A点由静止开始释放，向右侧摆动，B点是小球摆动的最 低点，C点是小球摆动到右侧的最高点，且A、C两点到B点的竖直距离hA>

10、hc.在小球从B点摆动到C点的过程中，下列说法正确的是A.小球的运动状态保持不变B.小球的机械能总量逐渐减小C .纯的拉力对小球做了功D .小球的动能全部转化为重力势能【能力拓展】1 .立定纵跳摸高是中学生常见的运动项目， 起跳前先屈膝下蹲，然后脚掌用力蹬 地，伸展身体，两臂上挥，竖直向上跳起至最高点，小刚同学在一次立定纵跳摸 高中消耗的能量约为（）通过的距离S、机械能E和动能Ek随时间t的变化如图所示，则错误的是（3.如图所示的四种运动中，重力势能转化为动能的是（A. 3X 102 JB. 3X103 JC. 3X104 JD. 3X105 J 2.如图所示，物体沿斜面从顶端匀速下滑至底端。

11、在这过程中，物体的速度 V、A.运动员被蹦床弹起B . 小球从B向C运动C.滚摆向上滚动D.卫星从远地点向近地点运动4.玩 过山车”是一项非常惊险刺激的娱乐活动。 如图所示，过山车时而从轨道的 最低点D上升到最高点A,时而从最高点A飞驰而下。过山车在运动过程中，若不计能量损失，只有动能和势能的相互转化。下列说法正确的是（）A . A点机械能小于B点机械能B. D点动能最大，A点势能最大C. D点动能最大，A点机械能最大D. A点势能最大，机械能最大5 .质量为M的物体离地面高度为h时,势能Er=Mgh （g=10N/kg）.现从地面竖直向上抛一个物体，物体能够上升的最大高度为4m,然后落回到地

12、面，整个过程空气阻力不能忽略，若上升过程中物体的重力势能和动能相等时，物体离地面的高度记为 hi,下落过程中物体重力势能 和动能相等时，物体离地面的高度记为 h2,则（）A. hi>2m, h2>2m B. hi<2m, h2<2m、 C. hi >2m, h2<2m D. hi< 2m, h2>2m6 .如图所示，一弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆 上。a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b点是弹簧原长时小球的位置，c点是小球到达最右端的位置。则小球 a点运动到c点的过程中，下列说法正确的是A .小球在a点，弹簧的弹性势

13、能最小B .小球在b点，小球的速度最小C.从a点到b点，小球的动能逐渐增大D.从b点到c点，弹簧的弹性势能逐渐减小7.某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处 a bMOT JI d jljgfO点开始下落，A点是弹性纯的自由长度，在B点运动员所受的弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点，运动员所受 弹性纯弹力F的大 小随时间t变化的 情况如图乙所示（蹦极过程视为竖直方向的运动）。下列判断正确的是（）A.从A点到B点过程中运动员加速下落B .从B点到C点过程中运动员重力势能增大C. t0时刻运动员动能最大D.运动员重力大小等于F08 .如图所示，水平台面由同种材料制成、粗糙程度均匀，在它

14、上面放着质量为mi的木块，将木块用轻绳跨过定滑轮与质量为 m2的钩码相连。木块在平行于台米平班hi面的轻绳的拉力作用下做匀速直线运动，运动一段时间，钩码触地后立即静止, 木块继续滑动一段距离停在台面上。绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计，下列说法中正确的是（）A,木块匀速运动的过程中，木块的机械能越来越大B.木块匀速运动的过程中，木块和钩码所受重力都不做功C.钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块的动能越来越小D.钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块所受摩擦力大小为mig9 .如图是小球在地面弹跳的频闪照片，A、B两点高度相同且距地面 30cm,小球在A点的重力势能 （选填 大于"、小于”或

15、等于”）B点的重力势能， 小球在A点的动能 （选填 关于“、小于“或 等于"）B点的动能；若小球 的质量为100g,它从A点落到地面，重力做功 J.若小球从A落到地面的时间为0.3秒，则重力做功的功率为 W （g=10N/kg）10 .如图所示，一个静止小球从A点沿粗糙程度相同的轨道下滑，经 B点到达C 点，从A点到达C点的过程中，小球的动能 ，小球的重力势能, 小球的机械能。（选填序号）保持不变；一直减小；先增大后减小； 一直增大；先减小后增大11 .如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋 的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，做好后将它从不太陡

16、的斜面滚下，则观察到的现象是 ,产生此现象的原因是 12 .如下左图，摆球从 A点向下摆动，当摆球从 C点向B点摆动时，摆球的 能转化为 能。在由A到B的过程中，摆球在 点的动能最大，如果没有摩擦，则摆球的机械能将会 (选填增大“、减小“、不变”).将摆 球换成盛沙的漏斗下边放一木板，让漏斗摆动起来，同时其中细沙匀速流出且不 计阻力，如下右图所示经历一段时间后，观察木板上沙子的堆积情况，则沙堆的 剖面应是下图中的 。与动能相等时，物体离地面的高度记为h2,则h2畀填多”、13 .已知质量不变时，物体的重力势能与高度成正比。现有一小球从离地面高度为H的空中由静止开始下落。(1)若小球在下落过程中

17、不受任何阻力，当小球的重力势能和动能相等时，物体离地面的高度记为hi,则hi劣(填 法"、“二或N”)c(2)若小球在下落过程中要受到的空气摩擦阻力，当小球的重力势能或之”)。7777777714 .在探究 物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜面上由静止 释放，小车下滑后撞击斜面底端的木块。请回答下列问题：(1)小车进入水平面时的动能是由 转化来的，实验时通过 来比较动能大小。(2)将同一小车从斜面不同高度由静止释放， 如图甲、乙所示，是探究动能大小 与 的关系，得出的结论是：。33)实验中若使用的木块质量较大，为确保实验仍有较明显的现象，有很多种方 法。请答出一种方法

18、：。膜*擀丽扁忌n以zwwwzw扇/力加加如甲乙15 .在探究 物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，让质量不同的铁球从斜面 的同一高度由静止释放，撞击同一木块，将木块推出一段距离。如图甲所示。回 答下列问题：(1)该实验的目的是研究铁球的动能大小与 (选填 质量”或 速度”)的 关系。(2)该实验是通过观察木块移动距离的大小， 来反映铁球对木块 的多少, 从而判断出 (铁球”或 木块”)具有的动能的大小。撞击水平面的木块，进行实验。从而研究动能的(3)有同学将实验装置改进成图乙所示装置， 用质量不同的铁球将同一弹簧压缩 至相同程度后由静止释放，撞击同一木块，来探究动能与质量的关系。你认为他

19、设计的实验方案 (选填 可行”或 不可行”)，你的理由是： 。16 .小康让钢球沿着斜面滑下，大小与哪些因素有关的，实验装置如图所示(1 )实验中通过观察探究动能大小与什么因素有关判断钢球动能的大小。(2)小康每次让同一个钢球从不同高度静止滚下，是为了研究动能大小和 的关系。(3)他要研究影响动能大小的另外一个因素，需要增加的一个器材最好是(A体积相同的木球、B质量相同的木球、C体积不同的钢球)。(4)小康同学发现木块移动的距离没有其他同学的明显，认为是木块太重的原因造成的。为了验证猜测，设计了探究滑动摩擦力与压力大小关系”的方案，经过多次实验，记录实验数据如下:实验次数12345木块对木板的

20、压力F/N 23弹簧测力计读数Fi/N1.51.8根据表中测量数据可以得出，滑动摩擦力与压力大小之间的数学关系是：17 .如图AOB是光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度，让小球从A点由静 止开始自由滑下，沿轨道 AOB到达B点后离开(不计空气阻力。则小球离开 B 点后的运动轨迹最符合实际的是哪条？为什么？18 .为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学们设计 了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验。甲乙(1)图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从 B处由静止自由释放，然后分 别撞击放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情 景。据此，你能得出的结论是 ;写出得出结论的思路： 。(2)图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从 A、B处由静止自由释放, 然后分别撞击到