（19）機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化—2020年中考滿分物理考前熱點(diǎn)專題必破

1、2020年中考滿分物理考前熱點(diǎn)專題必破破（19）機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化熱點(diǎn)知識(shí)一 、動(dòng)能、勢(shì)能、機(jī)械能物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能，叫做動(dòng)能；動(dòng)能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān)。物體的速度越大，質(zhì)量越大，則它的動(dòng)能越大。要點(diǎn)詮釋：（1）一切運(yùn)動(dòng)的物體都有動(dòng)能。（2）動(dòng)能是“由于運(yùn)動(dòng)”這個(gè)原因而產(chǎn)生的，一定不要把它理解成“運(yùn)動(dòng)的物體具有的能量叫動(dòng)能”。例如在空中飛行的飛機(jī)，不但有動(dòng)能而且還具有其它形式的能量。2重力勢(shì)能物體由于高度所決定的能，叫做重力勢(shì)能；重力勢(shì)能的大小與質(zhì)量和高度有關(guān)。物體的質(zhì)量越大，被舉得越高，則它的重力勢(shì)能越大。要點(diǎn)詮釋：（1）一切被舉高的物體都有重力勢(shì)能。（2）重力勢(shì)能是“被舉高”這個(gè)原因而產(chǎn)

2、生的，一定不要把它理解成“被舉高的物體具有的能量叫重力勢(shì)能”。例如在空中飛行的飛機(jī)，不但有重力勢(shì)能而且還具有其它形式的能量。3彈性勢(shì)能物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量，叫做彈性勢(shì)能；彈性勢(shì)能的大小與彈性形變的程度有關(guān)。要點(diǎn)詮釋：（1）一切發(fā)生彈性形變的物體都有彈性勢(shì)能。（2）彈性勢(shì)能是“由于發(fā)生彈性形變”這個(gè)原因而產(chǎn)生的，一定不要把它理解成“發(fā)生彈性形變的物體具有的能量叫彈性勢(shì)能”。4機(jī)械能動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能?！镜淅?】彈跳桿運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)廣受歡迎的運(yùn)動(dòng)。其結(jié)構(gòu)如圖甲所示圖乙是小希玩彈跳桿時(shí)由最低位置上升到最高位置的過(guò)程，針對(duì)此過(guò)裎。下列分析正確的是（）A在a狀態(tài)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能

3、最大，小希的機(jī)械能為零Bab的過(guò)程中，彈簧的彈力越來(lái)越大，在b狀態(tài)時(shí)彈力最大Cbc的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小希的重力勢(shì)能Dac的過(guò)程中，小希先加速后減速，在b狀態(tài)時(shí)速度最大【答案】D【解析】A、據(jù)圖可知，a狀態(tài)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大，由于機(jī)械能等于動(dòng)能加勢(shì)能，所以機(jī)械能不是零，故A錯(cuò)誤；B、ab的過(guò)程中，彈簧的形變程度變小，所以具有的彈性勢(shì)能變小，即到達(dá)b點(diǎn)時(shí)，彈簧恢復(fù)原狀，所以彈性勢(shì)能變?yōu)樽钚?，故B錯(cuò)誤；C、ab的過(guò)程中，彈簧的形變程度變小，即彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，即到達(dá)b點(diǎn)動(dòng)能最大，bc的過(guò)程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為小希的重力勢(shì)能，故C錯(cuò)誤；D、據(jù)上面的分析可知，ab的過(guò)程中，彈簧的形變程度變小，

4、即彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，即到達(dá)b點(diǎn)動(dòng)能最大，bc的過(guò)程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為小希的重力勢(shì)能，所以該過(guò)程中，小希先加速后減速，在b狀態(tài)時(shí)速度最大，故D正確?！究偨Y(jié)升華】此題考查了動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。 【變式1】為了研究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)，教材中設(shè)計(jì)了“小鋼球撞木塊”的實(shí)驗(yàn)（如圖所示）讓靜止的小鋼球從斜面滾下，觀察木塊被推動(dòng)的距離。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中，不正確的是（） A該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路是采用轉(zhuǎn)換法，用木塊移動(dòng)的距離來(lái)表示動(dòng)能的大小B該實(shí)驗(yàn)研究的基本方法是控制變量法，如分別控制小球滾下的高度、小球的質(zhì)量等C在實(shí)驗(yàn)器材的選擇時(shí)，可以不考慮斜面的光滑程度，被撞木塊的質(zhì)量和軟硬等因素D實(shí)驗(yàn)過(guò)程

5、中，讓同一小球從不同高度落下，目的是為了讓小球獲得不同的運(yùn)動(dòng)速度【答案】C【解析】A、球的動(dòng)能是從木塊被推出的距離看出的，這里采用了轉(zhuǎn)換法的思想，故該選項(xiàng)說(shuō)法正確；B、球的動(dòng)能與質(zhì)量和速度都有關(guān)系，根據(jù)控制變量法，如分別控制小球滾下的高度、小球的質(zhì)量等；故該選項(xiàng)說(shuō)法正確；C、斜面的光滑程度影響小球滾下的速度，木塊的質(zhì)量和軟硬影響碰撞的程度，所以在實(shí)驗(yàn)器材的選擇時(shí)，考慮斜面的光滑程度，木塊的質(zhì)量和軟硬等因素，故該選項(xiàng)說(shuō)法不正確；D、讓球滾到水平面上時(shí)獲得的速度與球在斜面上的高度有關(guān)，同一小球從不同高度落下，目的是為了讓小球獲得不同的運(yùn)動(dòng)速度，故該選項(xiàng)說(shuō)法正確?！咀兪?】在探究“動(dòng)能的大小與質(zhì)量的

6、關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，記錄數(shù)據(jù)如下。下列說(shuō)法正確的是：（）小球質(zhì)量m/g102030木塊移動(dòng)距離s/cm8.316.825.2A實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球從斜面的同一高度自由滾下B小球動(dòng)能的大小通過(guò)木塊移動(dòng)的距離來(lái)判斷C物體質(zhì)量越大，動(dòng)能一定越大D實(shí)驗(yàn)過(guò)程中運(yùn)用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法【答案】ABD【變式3】受高空落物傷人的啟示，美軍正在研制一種名為“上帝之杖”的太空武器?！吧系壑取睂?shí)質(zhì)就是高密度、耐高溫的金屬棒，它要依托太空平臺(tái)的搭載，借助小型火箭助推和高空下落產(chǎn)生的巨大動(dòng)能，對(duì)地球戰(zhàn)略目標(biāo)實(shí)施打擊，破壞力巨大。它攻擊目標(biāo)的巨大能量主要來(lái)源于（）A小型火箭助推動(dòng)能 B與大氣摩擦產(chǎn)生的能量C“上帝之杖”本身的內(nèi)能

7、 D下落過(guò)程重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化的動(dòng)能【答案】D【解析】“上帝之杖”在高空下落過(guò)程中，質(zhì)量不變，而高度越來(lái)越小，因此其重力勢(shì)能越來(lái)越小，但它的速度越來(lái)越快，因此動(dòng)能越來(lái)越大，在下落過(guò)程重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，它獲得的動(dòng)能越大，破壞力就越強(qiáng)?！咀兪?】玩“過(guò)山車”是一項(xiàng)非常驚險(xiǎn)刺激的娛樂(lè)活動(dòng)。如圖所示，過(guò)山車時(shí)而從軌道的最低點(diǎn)D上升到最高點(diǎn)A，時(shí)而從最高點(diǎn)A飛馳而下。過(guò)山車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，若不計(jì)能量損失，只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。下列說(shuō)法正確的是（） AA點(diǎn)機(jī)械能小于B點(diǎn)機(jī)械能BD點(diǎn)動(dòng)能最大，A點(diǎn)勢(shì)能最大CD點(diǎn)動(dòng)能最大，A點(diǎn)機(jī)械能最大DA點(diǎn)勢(shì)能最大，機(jī)械能最大【答案】B【變式5】如圖所示，一輛在水平路面上勻速

8、行駛的灑水車正在灑水作業(yè)，關(guān)于該灑水車，下列說(shuō)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【答案】B【解析】（1）灑水車在不斷的灑水工程中，雖然速度是不變的，但是由于質(zhì)量減小，所以動(dòng)能減小。（2）雖然在水平街道上，但是由于質(zhì)量減小，所以重力勢(shì)能也會(huì)減小，所以灑水車的機(jī)械能減小。熱點(diǎn)知識(shí)二、動(dòng)能和勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化1、在一定的條件下，動(dòng)能和重力勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化。如將一塊小石塊，從低處拋向高處，再?gòu)母咛幭侣涞倪^(guò)程中，先是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能后，后來(lái)又是重力勢(shì)轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。2、在一定的條件下，動(dòng)能和彈性勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化。

9、如跳板跳水運(yùn)動(dòng)員，在起跳的過(guò)程中，壓跳板是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，跳板將運(yùn)動(dòng)員反彈起來(lái)是彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。3、機(jī)械能守恒。如果一個(gè)過(guò)程中，只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總和就保持不變。這個(gè)規(guī)律叫做機(jī)械能守恒?！镜淅?】如圖是一種神奇的“魔罐”，其制作方法是：橡皮筋兩頭分別固定在罐子的頂部和底部，在橡皮筋的中間系一個(gè)鉤碼當(dāng)你將“魔罐”在水平地面上滾出后，它能自動(dòng)滾回來(lái)的原因是 能轉(zhuǎn)化為 能，“魔罐”滾回來(lái)后不能回到原拋出點(diǎn)的位置，主要原因是 。【答案】彈性勢(shì)；動(dòng)；克服摩擦做功，機(jī)械能減小【解析】魔罐在開始滾動(dòng)的時(shí)候，具有動(dòng)能，滾動(dòng)的過(guò)程中，罐子動(dòng)能轉(zhuǎn)化為橡皮筋的彈性勢(shì)能，當(dāng)動(dòng)能為0時(shí)，彈性勢(shì)能最

10、大，魔罐開始向回滾動(dòng)，在魔罐滾回來(lái)的過(guò)程中橡皮筋彈性勢(shì)能減小，罐子動(dòng)能增大，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；由于罐與地面之間存在著摩擦力，所以罐的機(jī)械能會(huì)減小，即一部分機(jī)械能會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故魔罐滾回來(lái)后不能回到原拋出點(diǎn)的位置?！究偨Y(jié)升華】本題考查動(dòng)能和彈性勢(shì)能的影響因素及機(jī)械能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化關(guān)系?！咀兪?】如圖所示，小明從滑梯上下滑，在這一過(guò)程中，他的（） A動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能 B重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能C機(jī)械能保持不變 D機(jī)械能一定減少【答案】D【變式7】如圖所示，小球從左端由靜止釋放，在左右擺動(dòng)過(guò)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(guò)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(guò)程

11、，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【答案】D【解析】A、圖中小球的重力勢(shì)能是指小球相對(duì)最低點(diǎn)有相對(duì)高度差產(chǎn)生的，小球從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程，質(zhì)量不變，高度降到最低，相對(duì)最低點(diǎn)來(lái)說(shuō)，高度為0，重力勢(shì)能為0，速度達(dá)到最大，動(dòng)能最大，所以不計(jì)空氣阻力時(shí)，減小的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化成了動(dòng)能，即當(dāng)小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故A錯(cuò)誤。B、小球從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程，質(zhì)量不變，高度升高到最高，速度變?yōu)?，所以重力勢(shì)能最大，動(dòng)能最小為0，所以不計(jì)空氣阻力時(shí)，是動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能；故B錯(cuò)誤。C、D、小球在擺動(dòng)過(guò)程中，不計(jì)空氣阻力，所以機(jī)械能守恒；左右兩側(cè)最高點(diǎn)的速度都