資源簡(jiǎn)介

動(dòng)能與勢(shì)能
【知識(shí)梳理】
1、動(dòng)能
動(dòng)能是指物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量。動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，物體的質(zhì)量越大，運(yùn)動(dòng)速度越快，其動(dòng)能就越大。
二、勢(shì)能
1.勢(shì)能的分類：重力勢(shì)能和弾性勢(shì)能。
2.重力勢(shì)能是指物體由于被舉高而具有的能量。重力勢(shì)能的大小與物體的質(zhì)量和物體被舉高的高度有關(guān)，質(zhì)量越大，被舉得越高，其重力勢(shì)能就越大。
3.彈性勢(shì)能是指物體由于發(fā)生形變而具有的能量。弾性勢(shì)能的大小與物體的形變程度有關(guān)，物體發(fā)生的形變?cè)酱螅鋸椥詣?shì)能就越大。
三、動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化
1.動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。
2.物體的動(dòng)能與勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，如果沒有摩擦力等阻力，動(dòng)能和勢(shì)能在轉(zhuǎn)化過程中機(jī)械能的總量保持不變，即機(jī)械能守恒。
3.在動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化過程中，若有“物體勻速下落”，“物體在運(yùn)動(dòng)過程中有發(fā)熱現(xiàn)象”’或“物體表面粗糙”或沒有“物體表面光滑”等字樣，均有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，從而使機(jī)械能不守恒。
【典型例題】
考點(diǎn)一 動(dòng)能與機(jī)械能的大小判斷
例1 （2012 武漢）如圖所示，一輛在水平路面上勻速行駛的灑水車正在灑水作業(yè)，關(guān)于該灑水車，下列說法正確的是（　　）
A．機(jī)械能不變，重力勢(shì)能不變
B．機(jī)械能變小，重力勢(shì)能動(dòng)能變小
C．機(jī)械能不變，動(dòng)能變小
D．機(jī)械能變小，動(dòng)能不變
考點(diǎn)二 動(dòng)能與勢(shì)能的轉(zhuǎn)化與守恒
例2 （2013 十堰）跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)階段如圖所示，則運(yùn)動(dòng)員（　　）
A．助跑過程中機(jī)械能不變
B．起跳后升空的過程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能
C．經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為零
D．經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能最小
【探究提升】
例 （2012 南寧）在探究彈性勢(shì)能的大小跟哪些因素有關(guān)時(shí)，小明提出了如下猜想：
猜想一：彈性勢(shì)能的大小與彈簧被壓縮的程度有關(guān)；
猜想二：彈性勢(shì)能的大小是彈簧的材料有關(guān)．
為此，小明選用材料不同的兩根彈簧A和B（長度和粗細(xì)相同），小球、木塊和長刻度尺各一，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究．實(shí)驗(yàn)中，木塊起始位置相同．最后得出以下實(shí)驗(yàn)記錄表．
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 使用的彈簧 被壓縮后彈簧的長度/cm 木塊移動(dòng)的距離
① 彈簧A 5 S1
② 彈簧A 8 S2
③ 彈簧B 5 S3
④ 彈簧B 8 S4
（1）由于彈性勢(shì)能的大小不便用儀器測(cè)量，本實(shí)驗(yàn)把彈性勢(shì)能的大小轉(zhuǎn)換為測(cè)量木塊移動(dòng)的距離，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法．下列實(shí)驗(yàn)中用到此方法的是_______（填序號(hào)）．
①探究“杠桿的平衡條件”②探究“影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”
（2）請(qǐng)將探究猜想一的方案補(bǔ)充完整．
①將彈簧A、小球、木塊按如圖安裝好；
②壓縮彈簧，使其長度為5cm．放手后，小球被彈出，推動(dòng)木塊移動(dòng)了一段距離S1；
③壓縮彈簧，使其長度為_______cm．放手后，小球被彈出，推動(dòng)木塊移動(dòng)距離______．
④比較分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論．
（3）彈簧將小球彈開的過程中，是彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化成小球的_______能．
（4）為了探究猜想二，可選用試驗(yàn)②和______的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，若____________,說明彈性勢(shì)能的大小與彈簧的材料有關(guān)．
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【牛刀小試】
1.下列情況下，機(jī)械能發(fā)生變化的是（　　）
A．物體從光滑斜面上自由滑下
B．跳傘運(yùn)動(dòng)員勻速降落
C．物體在光滑的水平面上勻速運(yùn)動(dòng)
D．物體在真空中自由下落
2.騎自行車上坡前往往要加緊蹬幾下，這樣做是為（　　）
A．增大車的慣性 B．增大車的沖力
C．增大車的動(dòng)能 D．增大車的勢(shì)能
3.（2012 成都）如圖是運(yùn)載火箭點(diǎn)火起飛的情景．在火箭離地升空的過程中，關(guān)于火箭中搭載的衛(wèi)星的能量及能量轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是（　　）
A．動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能 B．重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
C．機(jī)械能的總量不變 D．機(jī)械能的總量增加
4.（2012 烏蘭察布）如圖所示是一個(gè)左右對(duì)稱的凹形槽，將小球從A點(diǎn)由靜止釋放，若小球由A點(diǎn)到B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做的功用W表示，忽略空氣阻力，則下列說法正確的是（　　）
A．小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，勢(shì)能的減少量與動(dòng)能的增加量之差等于W
B．小球能夠從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)
C．小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的增加量
D．小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，機(jī)械能的減少量等于動(dòng)能的增加量
5.（2013 鹽城）2012年11月25日，“殲-15”艦載機(jī)返回到“遼寧號(hào)”航母上時(shí)，雖已關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，但由于_______仍向前滑行．艦載機(jī)被航母上的彈性繩鉤住，速度迅速減小，說明力可以改變物體的________，該過程中艦載機(jī)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和彈性繩的____________能．
6.（2013 武漢）某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究阻力對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的影響．他在水平桌面上分別鋪上毛巾、棉布、木板，讓小車從斜面上的同一位置由靜止滑下，在小車停下的位置分別做上標(biāo)記．
（1）標(biāo)記③是小車在_______表面上停下的位置．
（2）分析可知：水平表面越光滑，小車受到的阻力越小，速度減小得越_____．推理可知：運(yùn)動(dòng)小車如果不受阻力作用，它將以恒定不變的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去．
（3）若讓同一小車從不同高度處滑下，則不僅可以探究小車的重力勢(shì)能與________的關(guān)系，還可以探究小車的動(dòng)能與_________的關(guān)系．
【高手過招】
1.如圖所示表示一個(gè)人站在勻速上升的電梯上，下列分析正確的是（　　）
A．電梯上升過程中，人的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能
B．電梯上升過程中，電梯對(duì)人的支持力做功為零
C．電梯上升過程中，人的機(jī)械能不斷增大
D．人對(duì)電梯的壓力與電梯對(duì)人的支持力是一對(duì)平衡力
2.（2013 北京）下列有關(guān)機(jī)械能的說法中正確的是（　　）
A．只要有力對(duì)物體做功，物體的機(jī)械能就改變
B．在平衡力作用下運(yùn)動(dòng)的木塊的動(dòng)能保持不變
C．推出的鉛球在下落過程中增加的動(dòng)能是由重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化來的
D．如果物體通過的路程與所用時(shí)間的比值不變，則物體的機(jī)械能不變
3.有一種運(yùn)動(dòng)叫蹦極，如圖所示是蹦極運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化示意圖，彈性繩一端固定在O點(diǎn)，另一端系住運(yùn)動(dòng)員，運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)自由下落，A點(diǎn)處彈性繩自然伸直．B點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)員受到的重力與彈性繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員拉力相等的點(diǎn)，C點(diǎn)是蹦極運(yùn)動(dòng)員到達(dá)的最低點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中忽略空氣阻力，則下列分析錯(cuò)誤的是（　　）
A．從O至C運(yùn)動(dòng)員速度一直減小
B．從O點(diǎn)至A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能不守恒，從A點(diǎn)至C點(diǎn)機(jī)械能守恒
C．從O至A過程中運(yùn)動(dòng)員速度增大，從A至C過程中運(yùn)動(dòng)員速度減小
D．從O至B過程中運(yùn)動(dòng)員速度增大，從B至C過程中運(yùn)動(dòng)員速度減小
4.（2012 南充）如圖所示，小球從左端由靜止釋放，在左右擺動(dòng)過程中，不計(jì)空氣阻力，則（　　）
A．從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程，一部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
B．從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程，一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能
C．左側(cè)最高點(diǎn)的高度大于右側(cè)最高點(diǎn)的高度
D．左側(cè)最高點(diǎn)的高度等于右側(cè)最高點(diǎn)的高度
5.（2013 無錫）地震過后往往會(huì)伴有泥石流等災(zāi)害，泥石流之所以會(huì)造成巨大的危害，是因?yàn)橛墒⒛嗤帘挥晁畯母咛帥_下來時(shí)將_________能轉(zhuǎn)化為巨大的________能．災(zāi)害發(fā)生后，救災(zāi)飛機(jī)迅速到達(dá)災(zāi)區(qū)上空，當(dāng)它在一定高度勻速飛行并投下救災(zāi)物資后，飛機(jī)的機(jī)械能將_______（選填“變大”“變小”或“不變”）．
6.如圖是探究“動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)．　
(1)用質(zhì)量不同的A、B兩個(gè)小球（mA＞mB）碰撞靜止在同一水平面上的紙盒．實(shí)驗(yàn)中控制小球的高度相同，是為了控制小球達(dá)到底端時(shí)______相同；實(shí)驗(yàn)中通過觀察紙盒被推動(dòng)的距離的大小，可以比較A、B兩個(gè)小球的_________的大小。
(2)將甲與乙兩實(shí)驗(yàn)比較可知，小球動(dòng)能的大小與小球的_________有關(guān)。
將甲與丙兩實(shí)驗(yàn)比較可知，小球動(dòng)能的大小與小球的_________有關(guān)。
（3）本次實(shí)驗(yàn)采用物理最常用的一種實(shí)驗(yàn)方法是________________。
7.如圖所示，質(zhì)量、形狀相同的鋁線框A和塑料線框B從同一高度自由下落并經(jīng)過某一磁場(chǎng)區(qū)域（“×”表示磁感線垂直于直面向里）。若不計(jì)空氣阻力，兩現(xiàn)況落地時(shí)具有的動(dòng)能分別為EA和EB，，則EA和EB的大小關(guān)系是__________
8.（2013 菏澤）火車進(jìn)站時(shí)仍具有較大的動(dòng)能，要使火車停下來需要?jiǎng)x車，造成能量的損失．小紅想：怎么樣才能讓火車到車站時(shí)把動(dòng)量轉(zhuǎn)化為其它形式的能量先儲(chǔ)存起來，這樣火車就可以不剎車而停下來；當(dāng)火車開動(dòng)時(shí)，再將這些能量轉(zhuǎn)化加以利用，從而避免能量的浪費(fèi)．請(qǐng)你根據(jù)小紅的思路，在上面的框中簡(jiǎn)單畫出你設(shè)計(jì)的火車站臺(tái)（用于停靠火車的平臺(tái)）
【華山論劍】
1.如果某一物體在某一時(shí)刻發(fā)生了彈性形變，同時(shí)具有動(dòng)能E1，重力勢(shì)能E2，且E2＞E1，這個(gè)物體在這一時(shí)刻具有的機(jī)械能（　　）
A．小于（E1+E2） B．等于（E1+E2）
C．大于（E1+E2） D．等于（E2-E1）
2.（2010 臺(tái)州）兩只相同的塑料瓶，分別裝有相等質(zhì)量的水和沙子，從斜面的相同高度同時(shí)由靜止?jié)L下，結(jié)果裝_______的瓶子會(huì)先到達(dá)終點(diǎn),你判斷的依據(jù)是_____________________
___________________________________________________
3.（2013 海門市一模）小明和小亮在學(xué)校的乒乓球臺(tái)上玩彈玻璃球的游戲，一不小心玻璃球就會(huì)滾到臺(tái)下，他們注意到，球的落地點(diǎn)時(shí)遠(yuǎn)時(shí)近．那么，玻璃球的落地點(diǎn)到球臺(tái)的水平距離會(huì)和哪些因素有關(guān)呢？小明作出下列猜想：
猜想1：小球的落地點(diǎn)到球臺(tái)的水平距離可能與小球的質(zhì)量有關(guān)
猜想2：小球的落地點(diǎn)到球臺(tái)的水平距離可能與球臺(tái)的高度有關(guān)；
猜想3：小球的落地點(diǎn)到球臺(tái)的水平距離可能與小球的速度有關(guān)．
（1）小明想按圖所示，用玻璃球、高度可調(diào)的桌子和斜面等完成實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)還需要的器材是___________．
（2）在實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)量落地點(diǎn)O到球臺(tái)的水平距離，請(qǐng)你運(yùn)用學(xué)過的物理知識(shí)幫助他們確定這一距離的起點(diǎn)O的位置（寫出具體的方法和原理）．
方法：______________________________________________________________
原理：________________________________________________________．
（3）小明讓不同質(zhì)量的小球從斜面的同一高度滾下，測(cè)得小球的落地點(diǎn)到球臺(tái)的水平距離均相同．這說明猜想1是___________（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的．
（4）小明讓同一玻璃球，從斜面的同一高度滾下，實(shí)驗(yàn)完成后得到下列數(shù)據(jù)：則可驗(yàn)證猜想，可得到的結(jié)論是：__________________________________________________．
同一玻璃球，h=0.2m
次數(shù) 球臺(tái)高度 小球的落地點(diǎn)到球臺(tái)的水平距離
1 0.5 0.63
2 1.0 0.89
3 1.5 1.09
（5）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證猜想3是否正確，簡(jiǎn)述你的實(shí)驗(yàn)方案．簡(jiǎn)要做法：____________________________________________________；　　如何判斷：____________________________________________________．

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