1、第2讲 机械能及其转化,1.(2015 年广东)从桌面掉到地上的乒乓球会自动弹起，球在上升过程中_能转化为_能，由于球与空气有摩擦，上升过程中球的机械能_.,答案：动,重力势,减小,2.(2012 年广东)如图 9-2-1 所示是固定在水平桌面上的圆弧轨道，将一小球由轨道的 P 点自由释放，滚动到 Q 点.在此过程中，动能先变_后变_，重力势能_.图 9-2-1,答案：大,小,先变小后变大,3.(2016 年广东)如图 9-2-2 所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平向右运动直至停止
2、.,图 9-2-2,(1) 实验中是通过观察_ 来判断钢球的,动能大小.,(2)让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与_的关系.(3)换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与_的关系.(4)木块最终会停下来的主要原因是_，在此过程中木块通过_方式把动能转化为内能.(5) 如果木块在运动过程中所受的摩擦阻力为 0 ，木块将_.,答案：(1)木块被推动距离的大小,(2)速度,(3)质量,(4)受到摩擦力的作用,做功,(5)永远做匀速直线运动,4.(2013 年广东)利用如图 9-2-3 所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”.
3、将小球 A、B 分别拉到与竖直方向成一定角度的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块 C 发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止.图中的摆长 L 都相同，12，球 A、B的质量分别为mA、mB(mAmB).,甲,丙,乙图 9-2-3,(1)如图甲、乙所示，同时释放 A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的_无关.(2)如图甲、乙所示，观察到 B 球能将木块 C 撞得更远，由此可得出结论：_.(3)图乙中小球 B 到达竖直位置时的速度_(填“大于”“小于”或“等于”)图丙中小球 B
4、到达竖直位置时的速度.如图乙、丙所示，图丙中木块 C 滑行得更远些，由此可得出结论：_.,答案：(1)质量,(2)速度相同时，物体质量越大，动能越大,(3)小于,质量相同时，物体速度越大，动能越大,考点一,动能和势能,1.动能,运动,大,大,(1)定义：物体由于_而具有的能量.(2)影响因素速度：质量相同时，物体运动的速度越大，动能越_.质量：速度相同时，物体的质量越大，动能越_.,2.重力势能,被举高,越大,越高,(1)定义：物体由于_而具有的能量.(2)影响因素质量：高度相同时，质量_的物体，重力势能越大.高度：质量相同时，物体被举得_，重力势能越大.这里的高度是相对参照面而定的.,3.弹
5、性势能,弹性形变,越大,(1)定义：物体由于发生_而具有的能量.(2)影响因素：弹性形变程度.物体的弹性形变_，具有的弹性势能越大.,考点二,机械能及其转化,1.机械能,动能,势能,保持不变,动能和势能统称为机械能.机械能_.一个物体可以只有动能，或只有某种势能.2.机械能守恒在不考虑摩擦时(或不出现其他形式的能量时)，只有动能和势能的相互转化，机械能的总和_.,判断下列说法是否正确：,1.物体具有的能越大，做功就越多.(,),2.物体的动能只跟物体的质量和速度有关，与其他无,关.(,),3.重力势能和弹性势能统称为势能.(4.机械能越大的物体，内能也越大.(,),5.影响重力势能的因素有物体
6、的质量和形变程度.(,),答案：1.,2.,3.,4.,5.,探究动能的大小与哪些因素有关,实验过程,1.实验方法：控制变量法和转换法.2.探究过程,(1)如图 9-2-4 所示，用同一铁球由不同高度滚下(高度越高滚下时速度越大)，撞推同一位置的同一物体 B，记录撞推距离s 的远近.,图 9-2-4,(2)用质量不同的铁球由相同高度滚下，撞推同一位置的同,一物体 B，记录撞推距离 s 的远近.,3.实验结论,(1)质量相同时，物体运动的速度越大，动能越大.(2)速度相同时，物体的质量越大，动能越大.,4.实验拓展,(1)质量不同的小球从同一高度滑下，到达水平面时的速度相同；物体在斜面上的高度越
7、高，到达水平面时的速度越大.(2)实验过程中需要控制的变量要根据实验研究情况进行分析，如探究动能与物体质量的关系时，改变的是物体的质量，其他量不能改变(物体的形状、物体在斜面的高度、水平面的粗糙程度、被撞物体等).,(3)物体 B 在水平面上移动的距离越远，说明小球 A 具有的,动能越大，体现了转换法的思想.,实验分析,例 1：(2016 年济宁)小希用如图 9-2-5 甲所示的实验装置探,究“影响物体动能大小的因素”.,(1)本实验运用了物理研究方法中的转换法：用_,_来表示小球动能的大小.,(2)小希通过实验探究，发现质量和速度都是影响动能大小的因素，得出实验结论后，又提出了新的问题：物体
8、的质量和速度对物体动能的影响一样大吗？小希查阅了相关资料，收集了一些物体的动能(如下表所示)，结合生活经验分析表中数据，你认为在“质量”和“速度”这两个因素中，对物体动能影响较大的是_.,典例剖析,甲,乙,图 9-2-5,(3)如图乙所示为某段道路的标志牌，请结合所学知识解释：对机动车限定最高行驶速度：_.对不同车型限定不一样的最高行驶速度：_.(4)用如图甲所示的实验装置和器材探究“阻力对物体运动的影响”，必须增加的器材是_(请从以下三个选项中选择).,B.粗糙程度不同的水平面,A.倾斜程度不同的斜面C.质量不同的钢球.,思路点拨：(1)动能的大小与速度和质量有关，本实验中通过钢球推动木块的
9、距离大小来反映动能的大小，运用了转换法.,(2)通过物体的质量、速度和动能的倍数关系得出结论.(3)对机动车的行驶速度进行限制，可用影响动能的因素分析，由于动能的大小与质量和速度有关，对于质量较大的车，允许的速度就比质量较小的车低.,(4)“探究阻力对物体运动的影响”的实验中通过改变接,触面的粗糙程度来改变阻力的大小.,答案：(1)木块被推动的距离大小(2)速度,速度相同的,(3)质量相同的物体，速度越大动能越大物体，质量越大动能越大(4)B,机械能及其转化,1.机械能变化的判断,(1)当物体只受重力的作用而没其他外力(如摩擦力、空气阻力等)作用时，其机械能始终不变，动能与势能之间相互转化.(
10、2)当系统还受其他外力作用时，由机械能动能势能判断.如火箭加速升空时，高度增加，速度变大，机械能增加；跳伞匀速下降时，速度不变，高度减小，机械能减小.,2.动能和势能的转化,(1)动能和重力势能相互转化：如滚摆下降时，滚摆的重力,势能转化为动能，上升时动能转化为重力势能.,(2)动能和弹性势能相互转化：如运动木球撞击弹簧，动能转化为弹性势能，弹簧将木球弹开，弹性势能转化为动能.,例 2：(2016 年长春)如图 9-2-6 所示，分析小球从 A 点自由,),摆动到 C 点的过程，不考虑空气阻力，以下说法正确的是(图 9-2-6A.小球从 A 点摆动到 B 点的过程中动能转化为重力势能B.小球摆
11、动到最低点 B 时动能为零C.小球摆动到 C 时重力势能最小D.小球在整个过程中的机械能守恒,思路点拨：(1)影响动能大小的因素：质量和速度.质量越大，,速度越大，动能越大.,(2)影响重力势能大小的因素：质量和高度.质量越大，高度,越大，重力势能越大.,(3)动能和势能在一定条件下可以相互转化.动能和势能合称机械能，不考虑能量损失，动能和势能相互转化过程中总的机械能守恒.,答案：D,考点 1,影响动能大小的因素,1.(2016 年天津)某同学在探究“物体的动能跟哪些因素有关”时，提出了如下猜想：猜想一：物体动能大小与物体的质量有关.猜想二：物体动能大小与物体的运动速度有关.为了验证上述猜想，
12、老师提供了如下器材：斜槽、刻度尺、三个钢球(质量分别为 0.1 kg、0.2 kg、和 0.3 kg)、木块和长木板.,实验装置如图 9-2-7 所示，让钢球从高为 h 的斜槽上由静止滚下，碰到水平面上的木块后，将木块撞出一段距离，在同样的水平面上，木块被撞得越远，说明钢球的动能越大.该同学利用上述器材和装置进行了实验，并在下表中记录,了实验获得的数据.,图 9-2-7,请你完成下列任务：,(1)为了便于验证猜想一，请重新设计一个实验表格，并将上表中的相关数据全部筛选整理后填入你所设计的表中.(2)分析重新设计的表中数据可以得到的实验结论是：,_.,答案：(1)如下表所示.,(2)当物体的运动
13、速度一定时，物体的质量越大，动能就越,大.,考点 2,影响重力势能大小的因素,2.(2015 年衡阳)某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关.于是设计了如图 9-2-8 所示的实验：用大小、形状相同的 A、B、C、D 四个铅球，其中A、C、D 三球的质量为 m，B 球质量为 2m，让 A、B 两球从距沙表面高 H 静止下落，C 球从距沙表面高 2H 静止下落，D 球从距沙表面高2H 的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计).实验测得 A、B 两球陷入沙深度分别为h1和h2，C
14、、D两球陷入沙深度均为h3，且h1h2h3.,图 9-2-8,(1)本实验中，铅球的重力势能大小是通过_,来反映的.,(2)比较 A、B 两球，发现 B 球陷入沙的深度更大，由此可得出结论：当下落高度一定时，_.,(3)比较_两球，发现 C 球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当物体质量相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大.,(4)比较 C、D 两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙的深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径_(填“有关”或“无关”).,(5)铅球在下落过程陷入沙面前，将重力势能转化为_能，陷入沙中后到铅球静止过程中，将机械能转化为_能.,答案：(1)铅球陷入沙面的深度(2)质量越大，重力势能越大,(3)A、C,(4)无关,(5)动,内,考点 3,机械能及其转化,3.(2016 年杭州)如图 9-2-9 所示，一个静止的小球从 A 点沿粗糙程度相同的轨道下滑，经 B 点到达 C 点.从 A 点到达 C 点的过程中，小球的动能_，小球的重力势能_，小球的机械能_.(填序号)保持不变；一直减小；先增大后减小；一直增大；先减小后增大.图 9-2-9,答案：,
