1、株洲市新时代补习学校 尽心竭力办教育,科学方法育桃李1初三物理下期(2) 动能、势能、机械能及其转化例 1、答案:C 解析:平直公路上行驶的汽车具有一定的速度,表现的是动能;拉长的橡皮筋发生了弹性形变,表现的是弹性势能;空中正在下落的冰雹既有一定的速度,又具有一定的高度,因此同时具有动能和重力势能;被拦河坝挡住的水具有一定的高度,表现的是重力势能。 方法技巧:要判断一个物体具有的是动能还是势能,关键看它是否具有一定的速度、高度或发生弹性形变。速度、高度、弹性形变分别是物体具有动能、重力势能、弹性势能的标志。例 2、答案:C 解析:判断动能的变化主要看物体运动速度的变化,速度增大该物体的动能增大
2、;判断重力势能的变化主要看物体高度的变化,高度增大该物体的重力势能增大;同理,弹性势能主要看弹性形变程度。如下表:能 与什么有关 判断是否具有 判断变化动能 m,v 运动 速度重力势能 m,h 相对高度 高度弹性势能 形变程度 发生弹性形变 形变程度上抛的石子,不断上升,高度增大,所以重力势能增大;在上升的过程中,速度不断减小,所以动能不断减小。注意:判断动能和重力势能的变化,主要是看物体的运动速度和相对高度的变化,因为物体的质量不变(具体问题具体分析)。例 3、答案:C 解析:势能转化为动能表现为势能减小的同时动能增加,即物体被举的高度减小或弹性形变程度减小的同时,物体运动的速度增加。如下图
3、:A 选项运动员接触到踏板由运动到静止,动能减小,不对;B 选项绷床下降的过程弹性势能在增加,也不对;C 选项指针走时发条的弹性形变程度逐渐变小,而指针运动,属于弹性势能转化为动能,因而正确;D 选项子弹打进木板同时速度在减小,动能在减小,当然不对。 注意:要认真读题,弄清题目中所说的过程,在这一过程中,哪些量之间发生了改变,它们之间是如何转化的。对重力势能、弹性势能、动能的概念要有清醒的认识。例 4、答案:运动员下落接触到蹦床过程中,动能转化为弹性势能;蹦床舒张把运动员反弹起的过程中,弹性势能转化为运动员的动能;在上升过程中,运动员的动能转化为他的重力势能。注意:分析此类问题时,一定要明确研
4、究对象是对哪一个过程中,再分析能的转化和变化情况。解析:1、机械能的转化是指同一物体的动能、重力势能、弹性势能之间的相互转化,即重力势能与弹性势能之间,动能与重力势能之间、动能与弹性势能之间的相互转化。2、日常生活和生产实际中,经常可看到能转化的实例,怎样去分析这些能的转化呢?能的转化总是存在于某一个或某几个过程中,因此分析能的转化首先要知道物体原来处于什么状态,确定它原来所具有的能的形式,然后明确物体达到另一种状态后所具有的能的形式,从而确定不同形式的能的转化。本题分三个阶段进行分析:(1)接触并压缩阶段。该运动员下落接触到蹦床之后,动能和重力势能都在减小,蹦床的弹性势能逐渐增大。蹦床被压缩
5、到最大限度时,运动员的动能为零,弹性势能达到最大;(2)舒张并脱离阶段。蹦床的弹性势能减小,运动员的重力势能和动能增大;(3)上升阶段。运动员的动能减小,重力势能逐渐增大。例 5、答案:C 解析:因为“光滑”表示无摩擦,则机械能守恒。物体沿不同轨道下滑时,下降高度相同,重力势能的变化相同,即转化的动能也相同,由此可判断,物体 M 沿不同轨道下滑到达地面时,速度也相同,物体 M 沿不同轨道下滑时,轨道越长,下滑越缓慢,要达到相同的速度所需时间越长。故A、B、D 正确。注意:在只有重力做功的过程中,机械能守恒。如果轨道存在摩擦,则机械能减小,只有一部分重力势能转化为动能,要时刻注意物体知识所适用的
6、条件、范围。 株洲市新时代补习学校 尽心竭力办教育,科学方法育桃李2同步测试【基础巩固】1大,小,动,势,等于 2弹性势,动3势能,动能 4大,零,势能,动能,最小,大,最大,零5势,动,机械能 6大,零,势能,动能,势能,动能,小,大7不变,减少,减少 8重力势,动,动,重力势【能力提升】一、选择题:1、BC 2、B 3、BD 4、BCD 5、BD 6、D 7、ABC 8、BD 9、BC 10、B1、本题考查影响物体动能大小和重力势能大小的因素,注意均有两个因素,不能单方面考虑其中一个。2、物体是否具有弹性势能看它是否发生弹性形变。3、动能大小取决于物体质量和运动速度,重力势能大小取决于物体
7、的质量和被举起的高度。4、全过程中小球的机械能守恒。注意在初中物理中一般都取地面为重力势能的零势能面。5、从最高点到最低点的过程,重力势能向动能转化,但机械能总量不变。 6、重力势能转化为动能。7、由于有空气阻力,小球每次跳起的高度比上次下落高度要小,部分重力势能转化为热能。8、B 运动员匀速下落,动能保持不变而重力势能变小;D 物体匀速向上运动,动能不变而重力势能增大。9、BC 段为光滑水平面,物体将作匀速直线运动。10、考查控制变量法,b 和 c 无法比较,质量不同,被举起的高度也不同。二、综合题11、(1)弹性势;(2)a;c;(3)弹性势能大小与弹性形变大小有关12、速度;人的质量是牛
8、的 1/12,而速度约是牛的 12 倍,此时动能约是牛的 12 倍,所以速度对物体的动能影响较大。(动能 )13、木桩陷入沙坑中的深度;质量;小于;小于;质量;被举起的高度。提示:与第 10 题的道理相同,均是控制变量的思想。14、进站时将动能转化为重力势能“储藏”起来;出站时将重力势能转化为动能“释放”出来。达到节能目的。15、不会打到鼻子。因为苹果拉到一定高度,所具有的重力势能是一定的,在与动能转化的过程中不会增多,故不会超过原来的高度,打不到鼻子。考虑空气阻力,则机械能有损失,能到达的最大高度逐渐降低。16、重力势 增大17、动能18、 增加 减少 不变 减少 减少【中考模拟】题 1、答
9、案:C解析: 重力势能与物体的质量和高度有关,青蛙上升过程高度增加而质量不变,重力势能增大,青蛙下降过程高度减小而质量不变,重力势能减小,故选 C。题 2、答案:D解析: 整个过程可分成两个阶段:右侧最高点到最低点,属于势能转化为动能;即动能增大,势能减小;再从最低点荡到左侧最高点时,动能再次转化为势能,即动能减小,势能增大。题 3、答案:D解析:李宁上升过程中拉力对他做功,其机械能变大,A 项错,李宁在空中沿鸟巢环绕时高度不变,重力势能不变,B 项错。环绕时李宁的运动方向发生变化,C 项错。环绕时李宁在空中做奔跑动作中,要消耗生物质能,D 项正确。株洲市新时代补习学校 尽心竭力办教育,科学方法育桃李3