第三节　机械能及其转化鲁科版八年级下册物理第十章机械能及其转化

第三节机械能及其转化一、动能和势能的相互转化1.滚摆下降时,重力势能越来越

,动能越来越

,

能转化为

能.2.滚摆上升时,动能越来越

,重力势能越来越

,

能转化为

能.二、机械能1.定义:

与

之和称为机械能.

2.机械能守恒:如果只有动能和势能相互转化,机械能的总和

;或者说,在只有动能和势能相互转化时,机械能是

的.

[注意]机械能守恒是有条件的,若考虑摩擦等阻力,机械能的总量就会变少,这是因为机械能转化成了其他形式的能,如落地的乒乓球越跳越低,最后静止在地面上,机械能的总量减少了.小大重力势动小大动重力势动能势能不变守恒知识讲解动能和势能的相互转化【典例1】(2023泰安)在蹦床比赛中,运动员从高处落到蹦床上又被弹起,该过程中有关机械能及其转化的说法正确的是(不考虑能量损耗)(

)A.运动员上升到最高点时重力势能为零B.运动员下降过程中机械能增大C.运动员从高处下落到蹦床前,重力势能转化为动能D.运动员弹离蹦床后,上升的过程中,弹性势能转化为动能C典例分析动能和势能转化问题的分析方法【针对训练1】(2021成都)牛顿坐在苹果树下深思,一个熟透的苹果掉在地上.关于苹果加速下落的过程,下列分析正确的是(

)A.重力势能转化为动能,动能增加B.动能转化为重力势能,动能减小C.动能转化为重力势能,重力势能增加D.无能量的转化,重力势能和动能不变【针对训练2】如图所示,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是压缩弹簧后小球静止释放的位置,b是弹簧原长时小球的位置,c是小球到达最右端的位置,则小球从a运动到c的过程中,在

(选填“a”“b”或“c”)位置动能最大;从b到c的过程中,小球的动能转化为弹簧的

.

Ab弹性势能机械能守恒【典例2】如图所示,小球沿轨道由静止从A处经B,C运动到D处的过程中,忽略空气阻力和摩擦力,则(

)A.小球在A处的动能等于在D处的动能B.小球在A处的动能大于在D处的动能C.小球在B处的机械能小于在C处的机械能D.小球在B处的机械能等于在C处的机械能D判断机械能是否守恒的方法(1)注意动能和势能转化过程中是否有能量的损失和补充——如果除重力和弹力外没有其他力做功,则动能和势能转化过程中机械能守恒.(2)题目中如果有“沿光滑斜面运动”等字样,则表示没有能量损失,机械能守恒;如果有“沿斜面匀速下滑”等字样,则表示有能量损失,机械能不守恒.【针对训练3】用轻绳将小球系好后,固定在天花板上,做成一个摆,如图所示,小球在a点由静止释放,经过最低点b点后到达右端最高点c点,整个运动过程中存在空气阻力,对小球从a点向右摆动到c点的过程,下列说法正确的是(

)A.a点和c点等高B.小球的机械能守恒C.小球在c点机械能最小D.小球在b点机械能最大C1.(2021郴州)2021年5月29日,我国用“长征7号”运载火箭成功发射了“天舟二号”货运飞船,5月30日,“天舟二号”货运飞船与中国空间站的“天和”核心舱完成了交会对接.下列说法正确的是(

)A.“天舟二号”货运飞船加速上升过程中机械能守恒B.“天舟二号”货运飞船加速上升过程中动能转化为重力势能C.“天舟二号”货运飞船加速上升过程中重力势能转化为动能D.对接成功后“天舟二号”货运飞船与“天和”核心舱处于相对静止状态D随堂练习2.(2023绍兴)滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动.如图所示是U形滑台和运动员姿势的简化示意图.运动员在滑台A处由静止自由下滑,不计滑台摩擦和空气阻力,仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然(不用力)变化,最有可能滑到滑台C处的是(

)B3.如图所示,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4.(2023越秀区校级模拟)人造地球卫星在大气层外绕地球运行,只有动能和势能的相互转化,卫星从远地点向近地点运动的过程中越来越快.如图所示是人造地球卫星的轨道示意图,下列说法正确的是(

)A.卫星在运动过程中不受任何力的作用B.卫星在近地点和远地点的机械能相等C.卫星从远地点向近地点运动的过程中机械能越来越大D.卫星从远地点向近地点运动的过程中机械能越来越小BB5.(2023武昌区模拟)如图所示是小球在地面弹跳的频闪照片,下列分析图片后得到的结论正确的是(

)A.小球从最高处下落时重力势能不断减小,动能不断减小B.小球从接触地面到离开地面时,弹性势能先变大后变小C.小球从接触地面到离开地面时,主要是弹性势能和重力势能之间在转化D.小球弹起的高度逐渐减小,是因为重力势能不断转化为动能6.(2021温州)一颗番茄从手中由静止开始下落,撞击水面时溅起许多水珠(如图所示),同时番茄仍有较大速度并继续下沉.若不计一切机械能损耗,番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能(

)A.等于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和B.大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和C.等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和D.小于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和BB7.(2022广州)球竖直向上运动,并落回地面,这个过程中先后经过M,S两点.球在这两点的动能和重力势能如图所示,则球在M点的(

)A.速度比在S点的大B.机械能大于在S点的C.机械能等于在S点的D.离地高度比在S点的低B8.“弓开如满月,箭去似流星”形容射箭运动员拉弓放箭的情形,那么在这个过程中弓的

能转化为箭的

能.

9.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

(选填“减小”“增大”或“不变”).

弹性势动重力势动减小10.(2022常德)如图所示,在一个金属罐的盖和底各开两个小洞,先将橡皮筋两端穿过盖和底的小洞并固定起来,再将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部,使小铁块悬于罐体内.做好后将罐子从不太陡的斜面滚下,罐子和小铁块的动能会转化为橡皮筋的

.滚动一段时间后罐子停下来,然后再沿斜面反向向上滚动,则在罐子向上滚动的过程中其重力势能会

(选填“增大”“减小”或“不变”).

弹性势能增大11.如图所示,质量为40g的金属小球从导轨的a处自由滑下,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;在整个运动过程中,小球克服导轨摩擦消耗的机械能为

J.(g取10N/kg)

0.20.1212.如图所示,AOB是光滑轨道,A点的高度为H,B点的高度为h,A,B两点水平距离为s,让一个质量为m的小球从A点由静止开始自由滑下,沿轨道AOB到达B点后离开轨道,不计空气阻力.小球从A点运动到B点时,它经B点的动能是由

能转化而来的;小球从A点到O点过程中,

能转化为

能,整个过程中小球在

点的动能最大;小球在A点的机械能

(选填“大于”“等于”或“小于”)B点的机械能;小球离开B点后的运动轨迹a,b,c,d,最符合题意的是轨迹

.

重力势重力势动O等于c13.在“探究动能和重力势能相互转化”的实验中,采用如图所示的实验装置.用细线把一个质量为m的小球悬挂起来,将小球从位置B拉到位置A,由静止释放小球,观察小球从A→B→C的过程中的高度和速度的变化,并测出了小球在A,B,C三个位置时动能和重力势能的值,从而分析这一过程中动能和重力势能之间的转化,数据如表所示.运动过程或位置AA→BBB→CC动能Ek(J)0增加4.98减少0重力势能Ep(J)5.00减少0增加4.97(1)小球在图中的C位置,受到

个力的作用.

(2)从实验中可以看出,小球在A→B过