初中物理复习 机械能—动能、势能、机械能及其相互转化.docx
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1、机械能动能、势能、机械能及其转化模块一 动能和势能【一、知识点】1能量(1)定义:一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。(物体对外做功本领越强,能量就越大)注意:物体具有能,并不是说它一定做了功,而是指能够、可以做功或者正在对外做功。如:运动的子弹、流动的水、流动的空气(风);高山上的石头、头顶的吊扇;被压缩的弹簧、被拉开的弓箭都具有能量。 (2)单位:能量的单位是焦耳(J)。2动能(1)定义:物体由于运动而具有的能称为动能。流动的水具有能量(2)决定因素:物体的质量和速度。(3)比较大小的方法:相同质量时比较速度,相同速度时比较质量。3重力势能(1)定义:物体由于被举高而具有的
2、能量,叫重力势能。山上的石头具有重力势能(2)决定因素:物体的质量和被举的高度。物体的质量越大,被举的高度越高,物体所具有的重力势能越大。4弹性势能(1)定义:物体由于弹性形变而具有的能量,叫弹性势能。拉开的弓弦具有弹性势能(2)决定因素:弹性形变的大小和弹性大小。物体弯曲的程度越大,弹性越大,物体所具有的的弹性势能越大。5动能、重力势能、弹性势能比较动能重力势能弹性势能定义物体由于运动而具有的能量物体由于被举高而具有的能量物体由于弹性形变而具有的能量影响大小因素质量、速度质量、被举高的高度形变量、物体的弹性计算式【二、例题精讲】【例1】关于动能和势能,下列说法正确的是()A物体没有做功,它一
3、定不具有能B位置高的物体,它的势能一定大C质量大、速度大的物体动能一定大D弹簧一定具有弹性势能考点:动能大小的比较;势能大小的比较解析:A、物体只要能够做功,它就具有能量,并不一定正在做功,故A错误;B、重力势能的大小不但和物体的高度有关,还与物体的质量有关,故B错误;C、物体的质量大、速度大,它的动能一定大,故C正确;D、弹簧只有发生弹性形变时才具有弹性势能,故D错误 答案:C【测试题】下列关于动能的说法,正确的是()A运动的物体具有的能,叫动能B物体由于运动具有的能,叫动能C速度大的物体甲具有的动能一定大于速度小的物体乙具有的动能D运动物体质量越大,所具有的动能一定越多考点:动能和势能的概
4、念解析:A、物体由于运动而具有的能量叫动能;运动的物体不仅具有动能,还可能具有势能、内能等;故A错误;B、物体由于运动而具有的能量叫动能;故B正确;C、动能的大小与质量和速度有关;速度大的物体动能不一定大,还有看物体的质量大小;故C错误;D、动能的大小与质量和速度有关;质量大的物体动能不一定大,还要看物体的速度大小;故D错误; 答案:B【例2】“跳远”是一项常见的体育运动跳远运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳,这样做是为了()A增大了跳远运动员的惯性B减小了跳远运动员的惯性C增大了跳远运动员的动能D减小了跳远运动员的动能考点:惯性;动能的影响因素解析:跳远运动员在比赛中都是先助跑一段距离
5、后才起跳,改变的只是速度,而没改变运动员的质量,所以运动员的惯性没变只是增加了运动员的动能故A、B、D错误答案:C【测试题】下列关于动能的说法,正确的是()A运动的物体具有的能,叫动能B物体由于运动具有的能,叫动能C速度大的物体甲具有的动能一定大于速度小的物体乙具有的动能D运动物体质量越大,所具有的动能一定越多考点:动能和势能的概念解析:A、物体由于运动而具有的能量叫动能;运动的物体不仅具有动能,还可能具有势能、内能等;故A错误;B、物体由于运动而具有的能量叫动能;故B正确;C、动能的大小与质量和速度有关;速度大的物体动能不一定大,还有看物体的质量大小;故C错误;D、动能的大小与质量和速度有关
6、;质量大的物体动能不一定大,还要看物体的速度大小;故D错误; 答案:B【拓展题】关于动能的概念,下列说法中正确的是()A速度大的物体具有的动能一定大B质量大的物体具有的动能一定大C运动物体只具有动能D一切运动的物体都具有动能考点:动能和势能的概念解析:AB、因为动能大小与质量和速度有关质量越大,速度越大,动能越大,速度大的物体,质量不一定大,所以具有的动能不一定大;质量大的物体,速度不一定大,所以具有的动能也不一定大,故AB错误;C、运动物体如果与地面具有一定的高度,也具有重力势能,故C错误;D、一切运动的物体都具有动能,故D正确 答案:D【例3】老鹰和麻雀都在空中飞行,如果他们具有的动能相等
7、,那么()A老鹰比麻雀飞得快B麻雀比老鹰飞得快C老鹰比麻雀飞得高D麻雀比老鹰飞得高考点:动能大小的比较;动能的影响因素解析:解;A、老鹰比麻雀飞得快,老鹰的质量比麻雀大,所以老鹰的动能就比麻雀的大错误B、麻雀比老鹰飞得快,正确,因为老鹰的质量比麻雀大C、D、飞得高低与动能没关系,所以,这两个选项都是错误的 答案:B【测试题】如果汽车、摩托车与列车三种车辆的速度相等,那么按照它们的动能从大到小排列顺序正确的是()A汽车、摩托车、列车B列车、汽车、摩托车C摩托车、汽车、列车D汽车、列车、摩托车考点:动能大小的比较解析:汽车、摩托车和列车的质量,列车的质量最大、汽车的质量次之、摩托车的质量最小;因为
8、三者的速度相同,所以三者的动能从大到小的顺序:列车、汽车、摩托车 答案:B【拓展题】我们曾听到鸟与飞机相撞而引起机毁人亡的报道,空中飞翔的鸟对飞机构成了巨大威胁,鸟与飞机相撞引起机毁的原因是()A鸟飞行的速度很大B鸟飞行的速度很小C以飞机为参照物,鸟的速度很小D以飞机为参照物,鸟的速度很大考点:运动和静止的相对性;参照物及其选择;动能的影响因素解析:以相向而行的飞机为参照物,相同的时间内,鸟和飞机之间的距离变化很大,以飞机为参照物,鸟的速度很大小鸟的速度越大,它的动能越大,所以鸟与飞机相撞引起机毁 答案:D【测试题】小丽从学校回家过程中如图示是她的st图象,则小丽动能最大的时间段是()A在0t
9、1时间内B在t1t2时间内C在t2t3时间内D无法确定考点:动能大小的比较解析:当运动物体确定了,就是物体的质量是确定的影响因素就只有速度了在题中S-t图像曲线中,0- t1曲线最陡,动能最大答案:A【测试题】下列说法正确的是()A甲物体比乙物体所处的位置高,则甲的势能比乙的势能大B甲物体比乙物体的速度大,则甲的动能比乙的动能大C一个物体能够做功,说明它具有能D一个物体具有能,说明它正在做功考点:能;动能大小的比较;势能大小的比较解析:A、重力势能除了与高度有关之外还与质量有关,甲和乙的物体质量不确定,所以势能的大小也是不确定的B、动能除了与速度有关之外,还与物体的质量有关,甲和乙的物体质量不
10、确定,所以动能的大小也是不确定的C、一个物体能够做功,这个物体就具有能D、一个物体具有能,说明它有做功的能力,但它不一定做功 答案:C【例4】在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小丽同学设计了如图所示甲、乙、丙三次实验让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止(1)要探究动能大小与物体质量的关系应选用 两图;实验中应保证 _相同(2)选用甲、丙两次实验可以得出的结论是 (3)该实验是通过观察 来比较铁球动能的大小,从而得出结论的考点:探究影响物体动能大小的因素解析:(1)要探究动能大小与物体质量的关系,应保持小
11、球的速度相同,质量不同,所以应使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下,因此要选择甲、乙两图;(2)由图示实验可知,甲、丙两次实验,球的质量相同,甲滚下的高度大于丙滚下的高度,甲将纸盒推动得更远,说明动能更大,可得质量相同的物体,运动速度越大,它具有的动能就越大;(3)该实验是通过观察纸盒被撞击后移动的距离来比较铁球动能的大小的,这种方法是转换法 答案:(1)甲、乙;铁球到达水平面的速度;(2)质量相同的物体,运动的速度越大,它具有的动能就越大;(3)纸盒被推动距离的大小【测试题】为了研究动能的大小与哪些因素有关,教材中设计了“小钢球撞木块”的实验(如图所示)让静止的小钢球从斜面滚下,观察木
12、块被推动的距离关于该实验的说法中,不正确的是()A该实验的设计思路是采用转换法,用木块移动的距离来表示动能的大小B该实验研究的基本方法是控制变量法,如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等C在实验器材的选择时,可以不考虑斜面的光滑程度,被撞木块的质量和软硬等因素D实验过程中,让同一小球从不同高度落下,目的是为了让小球获得不同的运动速度考点:探究影响物体动能大小的因素解析:A、球的动能是从木块被推出的距离看出的,这里采用了转换法的思想,故该选项说法正确;B、球的动能与质量和速度都有关系,根据控制变量法,如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等;故该选项说法正确;C、斜面的光滑程度影响小球滚下的速度,
13、木块的质量和软硬影响碰撞的程度,所以在实验器材的选择时,考虑斜面的光滑程度,木块的质量和软硬等因素,故该选项说法不正确;D、让球滚到水平面上时获得的速度与球在斜面上的高度有关,同一小球从不同高度落下,目的是为了让小球获得不同的运动速度,故该选项说法正确 答案:C【拓展题】在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时,小明提出了如下猜想:猜想一:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;猜想二:弹性势能的大小与弹簧的材料有关;猜想三:弹性势能的大小与弹簧的长度有关;猜想四:弹性势能的大小与弹簧的粗细有关(1)为验证猜想一,他设计了如图所示实验,实验时将同一弹簧压缩 (相同/不同)的长度(弹簧被压缩后未超过其
14、弹性限度),将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,分析比较 ,从而比较弹性势能的大小;(2)为验证猜想二,需选用 的两根弹簧,实验时将两根弹簧压缩 (相同/不同)的长度,将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,对数据进行比较分析时,若 ,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关;(3)若水平面绝对光滑,本实验将 (能/不能)达到探究目的;(4)小明根据实验现象认为:小球和木块移动一段距离后都要停下来,所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消灭了,你认为小明的观点是 (正确/不正确)的,理由是 考点:探究影响物体势能大小的因素解析:(1)此题要改变弹簧的弹性形变
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