第9讲功和机械能命题点2机械能及其转化目录考点梳理图片解读面对面“过”考点考点梳理1.动能(1)定义：物体由于________而具有的能叫做动能，一切运动的物体都具有动能(2)影响因素a运动速度：质量相同的物体，运动速度越______，它的动能越大例如：汽车加速，动能变大b质量：运动速度相同的物体，质量越________，它的动能也越大，例如：汽车载重越多，动能越大运动快大2.势能(1)重力势能a定义：物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能2019.19(2)b影响因素质量：当物体所处的位置一定时，物体的质量越________，它具有的重力势能越大所处的高度：当物体的质量一定时，物体所处的位置越高，它具有的重力势能越________(2)弹性势能a定义：物体由于发生____________而具有的能量b影响因素：物体的弹性形变越________，它具有的弹性势能就越大大大弹性形变大1.机械能：动能、重力势能和____________统称为机械能(2015.24【拓展应用】)2.机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和____________，或者说，机械能是守恒的2.动能与势能的相互转化2019.19(20)，2017.19(1)弹性势能保持不变增大减小减小减小提分必练(1)2019年9月23日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭以“一箭双星”方式成功发射第47、48颗北斗导航卫星，卫星在随火箭加速上升过程中，动能________，重力势能________(均选填“变大”“变小”或“不变”)(2)雾炮车是将抑尘剂或水吹送到产生大量灰尘污染现场的上空，产生大量雨雾达到降尘除霾效果的设备一辆雾炮车正在平直道路上匀速作业，动能________，机械能________(均选填“变大”“变小”或“不变”)变大变大变小变小图片解读命题点：判断力是否做功、弹性势能的影响因素1.如图所示，某同学利用橡皮条将模型飞机弹出，在弹出过程中，弹力对飞机________(选填“做功”或“不做功”)，橡皮条的弹性势能________(选填“增大”“减小”或“不变”)做功减小命题点：机械能及其转化、参照物的选取2.如图所示，王先生到游乐场乘坐过山车，当过山车从顶端向下运动时，______能转化为________能和内能，过山车快速运动时，王先生感到天旋地转，他是以_____________为参照物(英国物理教材P95)重力势动自己(过山车)命题点：机械能及其转化3.如图所示，把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去铁锁摆回时________(选填“会”或“不会”)打到鼻子，你判断的理由是______________________________________________________________________________(RJ八下P72图11.43)不会铁锁受到空气阻力，在摆动时，克服阻力做功，机械能转化为内能，机械能总量减小命题点：机械能及其转化4.如图所示，人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行，当它由近地点向远地点运行时，卫星的动能________，卫星的势能________(均选填“增大”“减小”或“不变”)(RJ八下P73图11.46)减小增大江西6年真题“面对面”提分小练1.现代农业利用喷药无人机喷洒农药，安全又高效，喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药时，喷药无人机的动能________、重力势能______(选填“增大”“减小”或“不变”)2.滑雪运动员沿滑道加速下滑的过程中，他的动能________，重力势能_______(选填“增大”“减小”或“不变”)减小减小减小增大3.“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4.会荡秋千的人，不用别人帮助，就能把秋千荡得很高做法是：当人从高处向下摆时，身体由直立变为下蹲，此过程降低重心高度，将更多的重力势能转化为________能；而从最低点向上摆时，用力将身体由下蹲变为直立，此过程克服身体重力做功，增加了________能如此循环往复，机械能越积越多，秋千就越荡越高弹性势动动重力势5.(2019江西19题5分)如图所示，悬挂着两个静止的易拉罐，一个装满湿沙子，另一个是空的(1)用相同的力分别推这两个处于静止状态的易拉罐，哪个更难被推动？为什么？(2)用一个较大的力推装满湿沙子的易拉罐，使它来回摆动起来假如易拉罐摆动到最高位置的瞬间，绳子突然断了，此刻，易拉罐具有哪种形式的机械能？第5题图答：(1)装满湿沙子的易拉罐更难推动，因为装满湿沙子的易拉罐质量大，惯性大，保持其原来状态不变的能力强，故用相同的力去推这两个静止状态的易拉罐，装满湿沙子的易拉罐更难推动；(2)假如易拉罐摆到最高点位置瞬间，绳子突然断了，此刻易拉罐只具有重力势能6.(2017江西19题5分)如图所示，是承承在乒乓球比赛中，高抛发球时的情景不计空气阻力，请你回答下列问题：(1)在乒乓球上升的过程中，乒乓球的能量是如何转化的？其机械能如何变化？(2)乒乓球运动到最高点时，是否处于平衡状态？请说明理由第6题图答：(1)在乒乓球上升的过程中，乒乓球的动能转化为重力势能，由于不计空气的阻力，故机械能守恒，即乒乓球的机械能保持不变；(2)乒乓球运动到最高点时，处于非平衡状态因为乒乓球在最高处只受到重力作用，瞬时速度为0，之后马上会改变运动状态，故乒乓球在最高点处于非平衡状态7.(2015江西24题8分)探究篮球反弹性能的强弱与哪些因素有关？【猜想与假设】猜想一：可能与篮球的材质有关；猜想二：可能与篮球的_______、_______________有关【制定计划与设计实验】在探究猜想一时，我们只选择材质不同、其他因素都相同的篮球，设计了以下实验方案方案一：其他条件都相同，用力向下拍不同的篮球，观察比较它们反弹后的高度；质量体积(球内气压)方案二：其他条件都相同，将不同的篮球从同一高度自由下落，观察比较它们反弹后的高度；方案三：其他条件都相同，使不同的篮球反弹到相同的高度，观察比较它们所需自由下落的高度【评估与交流】(1)按照方案一探究，其不足之处是________________________________；(2)按照方案二探究，篮球反弹后的高度越高，反弹性能就越________；像这种用反弹的高度来表示篮球反弹性能强弱的方法，在物理学上，我们把这种研究方法称之为________；(3)按照方案三探究，篮球所需自由下落的高度越高，反弹性能就越________不容易控制手向下拍球的力相等强转换法弱【拓展应用】类比于机械效率，我们可以用篮球反弹后的机械能与反弹前的机械能的_______来描述篮球反弹性能的强弱，其值越大，则反弹性能就越________.比值强实验突破命题点【提出问题和假设】1.动能的大小可能与物体的质量、速度有关【设计与进行实验】2.实验主要器材及作用(1)两个质量不同的钢球(探究动能大小与质量的关系)(2)斜面(控制钢球速度的大小)(3)水平面(使物体在竖直方向上受到的重力和支持力平衡，在水平方向只受到摩擦力)3.实验方法(1)转换法的应用(通过木块______________反映钢球动能的大小，实验中探究的动能是指钢球撞击木块时的动能)(2)控制变量法的应用a探究物体动能大小与质量的关系(控制质量________的钢球从斜面的________高度由静止释放，观察木块被推动的距离)b探究物体动能大小与速度的关系(控制质量________的钢球从斜面的________高度由静止释放，观察木块被推动的距离)4.不同钢球从斜面同一高度静止释放的目的(使钢球到达水平面时的________相同)5.同一钢球从斜面不同高度静止释放的目的(使钢球到达水平面时的________不同)移动的距离不同不同同一相同速度速度【分析现象和数据，总结结论】6.根据两个钢球的质量、在斜面上的高度和分别将木块推动的距离总结结论7.根据题中给出的数据，总结动能大小受速度和质量哪个影响大(速度影响大)【交流与反思】8.钢球在水平面上不能立即停下的原因(钢球具有________)9.木块在水平面上最终会停下来的原因(木块受到________的作用)10.比较木块在水平面运动时所受滑动摩擦力的大小(大小相同)11.实验过程中的能量转化(1)钢球从斜面上滚下的过程中将________能转化为动能和内能(2)木块在水平面运动的过程中将动能转化为________能(3)若斜面光滑，不计空气阻力，钢球从斜面顶端由静止滚到斜面底端的过程中，其机械能不变惯性阻力重力势内12.若水平面绝对光滑，木块受到钢球撞击后将一直做匀速直线运动13.若水平面绝对光滑，该实验能否达到探究目的(不能，木块将一直做匀速直线运动，无法比较移动的距离)14.实验改进(1)木块被撞后滑出木板的改进措施换用质量更大的木块减小钢球的质量减小钢球滚下的高度(2)木块质量较大，确保实验仍有较明显现象的方法(增大钢球下滑的高度)15.应用实验结论分析超速、超载问题(超速时，质量不变，速度较大，动能较大；超载时，速度不变，质量较大，动能较大)实验结论：物体动能的大小与物体的质量和运动速度有关：质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越________；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越________大大一题练透一实验例小强在“探究影响动能大小的因素”实验时，用质量分别为m、2m的两个钢球做了如图所示的实验，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置例题图【设计实验与进行实验】(1)实验中所探究物体的动能是指________(选填“木块”“钢球”或“斜面”)的动能，该物体的动能是由________能转化来的(2)实验通过观察木块被钢球推动________的大小，来比较出钢球对木块________的多少，从而判断钢球动能的大小，这种研究问题的方法叫________【分析与论证】(1)甲、丙实验中让不同质量的两个钢球从同一高度滚下，目的是使两球到达水平面时具有相同的________；通过实验现象可以得出结论：______________________________________.钢球重力势距离做功转换法速度物体的速度一定时，质量越大，动能越大(2)比较__________两图进行的实验，可以探究钢球动能大小与速度的关系(3)同桌小红根据乙、丙两图得出结论，物体的动能大小与质量有关，她的看法是否正确？________(选填“正确”或“错误”)，理由是____________________________________.【交流反思】(1)钢球在水平面上不能立即停下，是因为钢球具有________，木块最终会停下来是因为受到________的作用(2)如果水平面绝对光滑，木块受到钢球撞击后将________(选填“能”或“不能”)达到该实验探究的目的甲、乙错误没有控制钢球撞击木块时的速度相同惯性阻力不能补充设问(1)若不用木块，在桌面上铺一条毛巾，钢球动能的大小_______(选填“可以”或“不可以”)用钢球在毛巾表面滚动的距离来体现(2)若在甲、乙两次实验中木块在水平面上滑行时受到的摩擦力分别为f1、f2，则f1________f2(选填“”“”或“”)(3)实验中若木块移动距离较小，为使实验现象更明显，请你提出一条可行的改进方法：______________________可以减小木块的质量(4)若在进行甲、乙两图实验时，乙图中木块被撞后滑出木板，为了使木块不滑出木板，需改进乙图实验，再与甲图实验对比在不改变木板长度的情况下，应采取以下________方法A.换用质量更小的钢球B.给水平木板铺上毛巾C.适当降低钢球的高度D.换用一个较重的木块C(5)实验后，小强联想到在交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大，于是利用实验中的器材进行了实验测定，得到数据如下表：(在忽略斜面阻力粗略计算时，小球到达与斜面底端时的速度v与钢球从斜面上释放的高度h的关系为v22gh，g取10Nkg)分析表格中对应的数据可知，________对物体的动能影响更大，即当发生交通事故时，由此造成的危害更严重第一次实验时，若不考虑能量损失，钢球对木块最多可做______________J的功针对汽车的“超载”“超速”问题，请你从物理学的角度写一条公益广告语：___________________________________________.速度1.5102为了您和他人的安全，请勿超载、超速(合理即可)(6)如图丁所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型限制的最高_______车的制动距离与动能有关，为什么不同的车型的限制不一样？________________________________________________________________________________例题图丁速度不同车型的车质量不同，在相同制动距离要求内，即动能相同的情况下，应限制速度不同