1、第十一章机械功与机械能,11.4 认识动能和势能第一课时 认识机械能,课前预习,1. 在物理学中，如果物体能够对别的物体_，我们就说这个物体具有_；因此，在国际单位制中，能的单位和_的单位相同，都是_.2. _叫做动能，研究动能大小与哪些因素有关的实验方法通常是_；_叫做重力势能；_叫弹性势能. 重力势能和弹性势能统称为_.3. 飞行的子弹能击穿靶子，是因为它具有_；放在阳台上的花盆有砸伤人的危险，是因为它具有_；推开弹簧门，放手后能自动关上，是因为它具有_.4. 动能的多少由物体的_和_决定，重力势能的多少由物体的_和_决定.,做功,能量或能,功,焦耳,物体由于运动具有的能,控制变量法,被举
2、高的物体具有的能,势能,动能,重力势能,弹性势能,质量,速度,质量,被举高的高度,物体发生弹性形变而具有的能,课堂演练,知识点1能,典例精练【例1】下列关于能量的说法中，不正确的是 ( )A.拉弯的弓能把箭射得很远，拉弯的弓具有能量B.高空坠物会砸伤人，坠物具有能量C.台风把大树连根拔起，台风具有能量D.急流的河水把石头冲走，河水没有能量，石头具有能量模拟演练1.下列关于能量的说法中，正确的是 ( )A.做功的物体具有能量，不做功的物体没有能量B.做功多的物体具有的能量多，做功少的物体具有的能量少C.能够对外做功的物体具有能量，但物体不一定正在做功D.具有能量多的物体所做的功一定就多,D,C,
3、课堂演练,典例精练【例2】有一圆形跑道，跑道长120 m，甲、乙同学沿跑道同时同地反向匀速跑步时，每隔20 s相遇一次，已知甲、乙速度之比为2:3，如果甲、乙同学以原速度沿跑道同时同地同向跑步，每隔_s相遇一次；若甲同学体重小于乙同学体重，则他们匀速跑步时_同学的动能大.,知识点2动能,100,乙,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_.,课堂演练,【例3】小希用如图11-4-2所示的实验装置探究影响物体动能大小的因素.,（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
4、实验结论后，又提出了新的问题：物体的质量和速度对物体动能的影响一样大吗？,（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.,木块被推动的距离,速度,课堂演练,【例3】,（3）图11-4-2乙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：_.,质量一定，速度越快动能越大,速度相同时，质量越大动能越大,课堂演练,模拟演练,2.在探究“汽车的速度”的实验中，甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动的s-t图象如图11-4-1所示.由图可知，甲车的动能_（填“大于”“小于”或“等于”）乙车的动能；经过相同的时间，甲、
5、乙两车牵引力做的功之比为_.（空气阻力忽略不计）,1:4,小于,课堂演练,3.如图11-4-3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，木块沿水平面向右运动直至停止.,（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.,木块移动距离s（物体运动的距离远近）,速度,课堂演练,3. （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
6、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_.,质量,是受到摩擦阻力（受到阻力作用）,做功(克服摩擦力做功),保持匀速直线运动（按照相同的速度和运动方向永远运动下去）,课堂演练,知识点3势能,典例精练【例4】将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压（如图11-4-4），放手后笔会向上弹起一定高度.下列关于该过程中能量变化的叙述，其中正确的是 ( ),C,A.向下按笔的过程中，弹簧的弹性势能减小B.向下按笔的过程中，笔的重力势能增大C.笔向上弹起的过程中，笔的重力势能增大D.笔向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能增大,课堂演练,【例5】一个小石块从空中的某一高度，由静止开
7、始竖直下落，若不计空气阻力，从小石块开始下落，到刚落到地面的过程中，小石块的重力势能Ep随着时间的变化图象可能是 ( ),C,课堂演练,模拟演练4.高空抛物是极不文明的行为，会造成很大的危害.因为高处的物体具有较大的 ( )A.弹性势能 B.重力势能 C.体积 D.重力5.我国在太空航天领域处于世界领先水平，如图11-4-5所示，是我国近期发射的一颗北斗导航卫星，它沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，在大气层外运行，不受空气阻力.关于此人造卫星的运行下列说法正确的是 ( ),B,A,A.卫星从远地点运行到近地点，势能减小，动能增大，速度增大B.卫星从远地点运行到
8、近地点，势能减小，动能减小，速度减小C.卫星从近地点运行到远地点，势能增大，动能增大，速度增大D.卫星从近地点运行到远地点，势能增大，动能增大，速度减小,课后作业,夯实基础,1.直升飞机在空中匀速下降的过程中（忽略燃油的变化），关于直升飞机的动能和重力势能的变化情况描述正确的是 ( )A.动能减小，重力势能减小 B.动能不变，重力势能增大C.动能不变，重力势能减小 D.动能增大，重力势能不变,2.如图11-4-6所示，光滑轨道MNP固定在竖直平面内，NP段水平.一小球从M点由静止释放运动到P点的过程中，动能、势能的变化情况是 ( ),A.M到N的过程，势能不变 B.M到N的过程，动能减小C.N
9、到P的过程，势能增大 D.N到P的过程，动能不变,C,D,课后作业,3.小文同学采用如图11-4-7所示的甲、乙两种不同的方式将同一货物从地面匀速搬运到同一辆汽车上，其中说法正确的是 ( )A.甲种方法克服重力做功多 B.乙种方法更省力C.两种方法机械效率相等 D.两种情况下，货物机械能都增加,4.如图11-4-8甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F-t和v-t图象分别如图11-4-8乙、丙所示，下列说法正确的是 ( ),A.当t=2 s时，物体处于静止状态，摩擦力是0B.当t=3 s时，物体受到摩擦力是7 NC.46 s内，拉力F做的功是20 JD.24 s内，
10、物体的机械能保持不变,D,C,课后作业,5. 2016年4月24日定为首个中国航天日，是为了纪念我国首枚人造卫星“东方红一号”发射成功，卫星加速升空的过程中重力势能_，动能_.（均填“变大”“变小”或“不变”）,6. 用如图11-4-9所示的滑轮组匀速提升重为100 N的物体，拉力F=60 N，滑轮组的机械效率为_.在物体匀速上升的过程中，物体的动能_，物体的重力势能_.(后两空填“变大”“变小”或“不变”),变大,变大,83.3,不变,变大,课后作业,7.为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学们设计了如图11-4-10甲、乙所示的实验装置来进行实验.,（1）图甲是让不同质量的小球沿同一光滑
11、斜面从B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在水平面上同一位置的同一木块，,木块在水平面运动一段距离后静止时的情景.据此你能得出的结论是_.,速度相同时，物体的质量越大，动能越大,（2）图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在水平面上同一位置的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景.据此你能得出结论是_.,质量相同时，物体运动的速度越大，动能越大,课后作业,7.（3）本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出结论吗？_；理由是_.（4）实验后，同学们联想到在许多公交事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”.他想进一步研究在影响物体动
12、能大小的因素中，哪个对动能影响更大？于是利用上述器材进行了实验测定，得到的数据如下表：,为了探究“超载”安全隐患，应选择_两个序号的实验进行比较；为了探究“超速”安全隐患，应选择_两个序号的实验进行比较.分析表格中对应的实验数据可知：_对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重.,不能,无法比较动能的大小,1、3,1、2,速度,课后作业,能力提升,8.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11-4-11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
13、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、D两球陷入沙深度均为h3，且h1h2h3.,课后作业,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球陷入沙中深度更大，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
14、入沙深度相同，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”）,球陷入沙面的深度,质量越大，重力势能越大,A、C,无关,课后作业,9.在探究“动能大小与哪些因素有关”的活动中，提供以下器材：中间有沟槽的木质轨道（如图11-4-12甲，其中AB部分倾斜并与平直部分BC平滑连接,沟槽较为光滑）、大小与沟槽相当的玻璃球、铁球各一只，轻质弹簧、刻度尺各一个.,（1）利用这套器材进行实验时，可以通过比较_，来比较小球动能的大小，这种实验方法叫做转换法.（2）为了研究动能与质量大小的关系，应让玻璃球和铁球分别从_释放.研究后得出的结论是：_.,弹簧被压缩的程度,速度相同，质量越大
15、的物体动能越大,相同高度,课后作业,9.（3）课外兴趣小组活动中，物理老师曾经告诉同学们“重力势能的大小与物体被举起的高度成正比”.善于动脑的小明利用上述器材, 设计了一个研究弹簧弹性势能E与压缩量x之间关系的实验方案：(实验装置如图11-4-12乙)用某个小球将弹簧压缩并测量出压缩量x；松手释放小球并在木板上记下小球上冲到达的最高位置；用刻度尺测量出小球上升的高度h.右上表数据是小明的实验记录.由表中可知,若压缩量x=1.00 cm时，小球上升的高度为h1 ；若压缩量x=2.50 cm时，小球上升的高度为h2，则h1_（填“”“”或“”）h2.（4）若小球到达最高点时弹簧的弹性势能全部转化为重力势能.分析数据后发现弹簧的弹性势能E与压缩量x_(填“成”或“不成”)正比.,不成,
