贏在中考2020年中考物理一輪復習專題13動能勢能和機械能課件

2020年中考物理一輪復習講練測專題13動能、勢能和機械能1復習目標了解：機械能概念。會：解釋生活中利用動能或勢能的現(xiàn)象。理解：動能和勢能的概念。掌握：影響物體動能和勢能大小的因素；機械能守恒定律。2一、動能1.什么是動能：物體由于運動而具有的能。2.影響動能的因素物體動能的大小與兩個因素有關：一是物體的質量，二是物體運動的速度大小。當物體的質量一定時，物體運動的速度越大其動能越大，物體的速度越小其動能越小；具有相同運動速度的物體，質量越大動能越大，質量越小動能越小。3.動能是“由于運動”而產(chǎn)生的，一定不要把它理解成“運動的物體具有的能量叫動能”，不運動的物體也具有能量，但不具有動能。例如在空中飛行的飛機，不但有動能而且還具有其它形式的能量。2二、勢能1.重力勢能：物體由于被舉高而具有的能量，叫做重力勢能。（1）重力勢能的大小與質量和高度有關。物體的質量越大，被舉得越高，則它的重力勢能越大。（2）重力勢能是“被舉高”這個原因而產(chǎn)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能”，被舉高的物體具有重力勢能，同時也具有其他形式能量。例如在空中飛行的飛機，不但有重力勢能而且還具有其它形式的能量。2二、勢能1.重力勢能：物體由于被舉高而具有的能量，叫做重力勢能。（1）重力勢能的大小與質量和高度有關。物體的質量越大，被舉得越高，則它的重力勢能越大。（2）重力勢能是“被舉高”這個原因而產(chǎn)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能”，被舉高的物體具有重力勢能，同時也具有其他形式能量。例如在空中飛行的飛機，不但有重力勢能而且還具有其它形式的能量。2.彈性勢能：物體由于發(fā)生彈性形變，而具有的能叫做彈性勢能。撐桿跳高時彎曲的桿、拉開的弓箭都具有彈性勢能。彈性勢能的大小與彈性形變的程度有關；形變程度越大，其彈性勢能越大。2三、機械能1.動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機械能。2.動能與勢能的相互轉化（1）在一定的條件下，動能和重力勢能之間可以相互轉化。如將一塊小石塊，從低處拋向高處，再從高下落的過程中，先是動能轉化為重力勢能，后又是重力勢轉化為動能。（2）在一定的條件下，動能和彈性勢能之間可以相互轉化。如跳水運動員，在起跳的過程中，壓跳板是動能轉化為彈性勢能，跳板將運動員反彈起來是彈性勢能轉化為動能。（3）機械能守恒：如果一個過程中，只有動能和勢能相互轉化，機械能的總和就保持不變，這個規(guī)律叫做機械能守恒。（4）水能和風能的利用：自然界的流水和風能都是具有大量機械能的天然資源。利用水能發(fā)電，一定量的水，上、下水位差越大，水的重力勢能越大，能發(fā)出的電就越多。利用風能發(fā)電，在風力資源豐富的地區(qū)，可以同時安裝幾十臺到幾百臺風力發(fā)電機，組成“風車田”聯(lián)在一起供電。3考點一：動能1.（2019·濰坊）無人機已被應用于諸多領域，如圖所示是一款四翼無人機。在無人機勻速上升過程中，對其分析正確的是（

）。A．質量增加B．動能增加C．重力勢能增加D．機械能不變C3考點一：動能【點睛】從動能和重力勢能大小的影響因素進行判斷。（1）動能大小跟質量、速度有關。質量一定時，速度越大，動能越大；速度一定時，質量越大，動能越大。（2）重力勢能大小跟質量、被舉得高度有關。被舉得高度一定時，質量越大，重力勢能越大；質量一定時，高度越高，重力勢能越大。【解析】無人機勻速上升過程中，無人機的質量不變，高度增大，重力勢能增大；速度不變，質量不變，其動能不變；無人機上升過程中，沒有發(fā)生彈性形變，不具有彈性勢能，所以機械能等于重力勢能與動能的總和，重力勢能增大，動能不變，其機械能增大。故選C。3考點一：動能2.（2019·綿陽）2019年1月3日，嫦娥四號實現(xiàn)了人類探測器首次成功在月球背面軟著陸。嫦娥四號探測器在距離月球表面100米高處懸停，對月球表面識別，并自主避障，選定相對平坦的區(qū)域后，開始緩慢地豎直下降，最后成功軟著陸。從距離月球表面100米到軟著陸在月球表面的過程中，嫦娥四號探測器的重力勢能________，機械能________。（選填“增加”或“不變”或“減少”）減少減少3考點一：動能【點睛】從重力勢能和動能大小的影響因素進行判斷，又因為機械能等于動能和勢能的總和，然后判斷機械能的變化?！窘馕觥挎隙鹚奶枏木嚯x月球表面100米到軟著陸在月球表面的過程中，質量不變，高度減小，重力勢能減少；該過程中其速度減小，動能減少；探測器沒有發(fā)生彈性形變，不具有彈性勢能，則機械能等于重力勢能與動能的總和，所以其機械能減少。故答案為：減少；減少。3考點一：動能3.（2019·保定市初三模擬沖刺追補）如圖所示。小球A靜止在木塊上。將鋼球B從高為h的位置由靜止釋放，與木塊發(fā)生碰撞，木塊向右運動，小球A落到正下方。鋼球B下落過程中動能________(選填“增大”、“不變”或“減小”)；木塊被撞出后，由于小球A由于具有________沒有隨木塊一起運動。增大慣性3考點一、動能【點睛】分析鋼球B下落過程中動能和重力勢能的變化；木塊被撞前，木塊和A處于靜止狀態(tài)，被撞后由于慣性仍然要保持靜止狀態(tài)。【解析】鋼球B下落過程中，高度減小，重力勢能減小，速度變大，動能增大；木塊被撞出后，小球A由于具有慣性仍然要保持靜止狀態(tài)，故A沒有隨木塊一起運動。故答案：增大；慣性。

3考點二、勢能1．（2018?南京）2018年5月21日凌晨，“鵲橋”號中繼星在我國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空（如圖所示）?！谤o橋”號中繼星在隨火箭加速上升過程中，重力勢能

（選填“變大”、“變小”或“不變”，下同），動能

。變大變大3考點二、勢能【點睛】機械能包括動能和勢能，物體動能和勢能的變化會引起機械能的變化；動能與質量和速度有關，質量越大、速度越大則動能越大；重力勢能與質量和高度有關，質量越大、高度越大則重力勢能越大。此題考查電磁波的傳播和機械能的知識；機械能的大小取決于動能和勢能的大小，根據(jù)題目中動能和勢能的大小變化可分析出機械能的大小變化?！窘馕觥啃l(wèi)星加速上升過程中，質量不變、速度增大，動能變大；同時，質量不變、高度增加，所以重力勢能變大；由于火箭對衛(wèi)星做功，故使得其機械能不斷增加。故答案為：變大；變大。3考點二、勢能2．（2017·深圳）關于功和能，下列描述正確的是（）。A．機械表上發(fā)條是增加了發(fā)條的彈性勢能；B．深圳大亞灣核電站是把電能轉化為核能；C．汽車加油后，以原來的速度繼續(xù)勻速行駛它的動能會降低；D．“飛流直下三千尺”中水的動能轉化為重力勢能A3考點二、勢能【點睛】①發(fā)生彈性形變的物體具有彈性勢能，彈性形變越大彈性勢能越大；②核電站是將核能轉化為電能的設備；③影響動能的因素是質量和速度；④影響重力勢能的因素是質量和所在高度，在一定條件下動能和勢能可以相互轉化?！窘馕觥緼：上緊的機械表發(fā)條具有彈性勢能，并且發(fā)條形變越大具有的彈性勢能越大；故A正確。B：在核電站中，核燃料發(fā)生裂變，釋放出核能，把核能再轉化為電能；故B錯誤。C：汽車加油后相對于原來質量增加，雖然仍按原速度行駛，但動能相對于原來是增加的；故C錯誤。D：“流直下三千尺”中，高處的水具有大量重力勢能，下落過程中重力勢能轉化為動能；故D錯誤。3考點二、勢能3．（2019·天津）小明同學在探究重力勢能的大小與什么因素有關時，提出了如下猜想：猜想一：物體的重力勢能與物體的質量有關猜想二：物體的重力勢能與物體所在高度有關為了驗證上述猜想，他計劃利用小桌、沙子、質量不同的鐵塊和刻度尺進行實驗：如圖所示，將小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把鐵塊從距桌面某一高度由靜止釋放，撞擊在桌面的中心部位，記錄桌腿進入沙子的深度。按上述方案進行實驗，其實驗數(shù)據(jù)如下表所示。3考點二、勢能實驗序號鐵塊質量m/g鐵塊距桌面高度H/cm桌腿進入沙子的深度h/cm①20201.9②20302.9③20403.8④30202.9⑤40204.1（1）實驗中通過比較

來判斷物體重力勢能的大小；（2）為了驗證猜想一，需選擇表中

（填實驗序號）三組數(shù)據(jù)進行分析；（3）分析表中①②③的實驗數(shù)據(jù)，可得出的結論是：

。桌腿進入沙子的深度①④⑤質量相同的物體，高度越大，重力勢能越大3考點二、勢能【點睛】（1）桌腿進入沙堆的深淺，體現(xiàn)了物體對其做功的多少。桌腿進入沙堆越深反映了小球具有的重力勢能越大。這用到了轉換法。（2）利用控制變量法，要驗證重力勢能的大小與質量有關，需控制質量其他的因素相同，只有質量不同，從圖中找出符合條件的實驗即可。（3）利用控制變量法，比較圖中相同因素和不同因素，總結出研究的對象。在設計實驗和寫結論時常用控制變量法來分析。在研究物理量的變化時常用轉換法來分析。3考點二、勢能【解析】（1）通過小明設計的實驗可以知道，他是通過比較桌腿進入沙子的深淺來比較重力勢能的大小的。桌腿進入沙堆越深說明物體做的功越多，它原來具有的重力勢能越大；（2）根據(jù)控制變量法，要驗證物體的重力勢能與物體的質量有關，應控制物體的高度相同，改變物體質量的大小，故小明要完成探究，需要找數(shù)個質量不同的物體進行實驗；故①④⑤三組數(shù)據(jù)符合，所以應利用①④⑤三組數(shù)據(jù)分析得出結論。（3）比較表中①②③的實驗數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)，高度相同，③中桌腿進入沙子的深度更深，所以，③中的物體具有重力勢能大，即可以得出的初步結論是：質量相同的物體，高度越大，重力勢能越大。故答案為：（1）桌腿進入沙子的深度；（2）①④⑤；（3）質量相同的物體，高度越大，重力勢能越大。3考點三、機械能及其轉化1．（2019·泰安市新泰市中考一模）如圖是小朋友玩跳跳床的情景，對他們在上升和下落過程中分析正確的是（）。A．小朋友在空中上升的過程中動能轉化為重力勢能；B．小朋友從接觸跳跳床到下落到最低處的過程中彈性勢能轉化為動能；C．小朋友從空中下落，是由于慣性作用；D．小朋友被跳跳床彈起時，若以地面為參照物，小朋友是靜止的A3考點三、機械能及其轉化【點睛】（1）判斷是哪種能量轉化成了另一種能量的標準是：減小的轉化為增多的；（2）地面及其附近的一切物體都受到重力的作用；（3）如果物體相對于參照物位置不變，則物體是靜止的，如果物體相對于參照物位置不斷變化，則物體是運動的。此題考查動能和勢能的轉化與守恒、運動和靜止的相對性、慣性。解決此類問題的關鍵是要知道各能量跟哪些因素有關，根據(jù)各因素的變化情況分析能量的變化情況。3考點三、機械能及其轉化【解析】A、小孩在空中上升的過程中，質量不變，速度變小，動能減小，同時其高度變大，重力勢能增大，所以動能轉化為重力勢能，故A正確；B、小孩從接觸跳跳床到下落到最低處的過程中，速度最終減小為0，動能減小，同時高度變小，重力勢能變小，蹦床的彈性形變變大，彈性勢能增大，是動能和勢能轉化為彈性勢能，故B錯誤；C、小朋友受重力作用，重力豎直向下，所以會從高處落下，故C錯誤；D、小朋友被跳跳床彈起時，若以地面為參照物，小朋友與地面之間發(fā)生了位置變化，是運動的，故D錯誤。故選A。3考點三、機械能及其轉化2．（2019·武漢市武昌區(qū)中考一模）如圖，是高空跳介運動員跳傘表演中下降過程中的一個畫面，跳傘運動員從飛機上跳出，經(jīng)過一段時間加速后，在離地面7km時開始以5m/s的速度勻速下降至地面。在運動員從7km高空下落至地面的過程中，______能轉化為______能，需要時間______S。重力勢內(nèi)14003考點三、機械能及其轉化【解析】在運動員從7km高空下落至地面的過程中，運動員的質量不變，速度不變，但高度降低，重力勢能變小，同時在此過程中空氣阻力對其做功，使其內(nèi)能變大，故重力勢能轉化為內(nèi)能；故答案為：重力勢；內(nèi)；1400。3考點三、機械能及其轉化3．（2018·聊城）2018年2月12日13時03分,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第二十八、二十九顆北斗導航衛(wèi)星，如圖所示的衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運行，離地球最近的一點叫近地點，最遠的一點叫遠地點，它在大氣層外運行，不受空氣阻力，則下列說法正確的是（）。A.衛(wèi)星從遠地點運行到近地點，重力勢能減小，動能增大，機械能守恒；B.衛(wèi)星從遠地點運行到近地點，重力勢能增大，動能減小，機械能守恒；C.衛(wèi)星從近地點運行到遠地點，重力勢能增大，動能增大，機械能不守恒；D.衛(wèi)星從近地點運行到遠地點、重力勢能減小，動能減小，機械能不守恒A3考點三、機械能及其轉化【點睛】掌握動能、勢能大小的影響因素，掌握動能、勢能的大小變化情況。同時知道衛(wèi)星在繞地球運動時，沒有任何物質和衛(wèi)星摩擦，機械能沒有消耗，機械能是守恒的。影響動能的因素是物體的質量和物體運動的速度；影響重力勢能的因素是物體的質量和物體的高度。根據(jù)動能、重力勢能影響因素的情況得出動能和重力勢能的大小情況。再根據(jù)能量變化的規(guī)律：減小的能量轉化為增大的能量得出答案。【解析】AB、在大氣層外運行，不受空氣阻力，機械能是守恒的；衛(wèi)星從遠地點運行到近地點時，相對高度減小，所以勢能減小，同時速度增大，動能增大，故A正確、B錯誤；CD、在大氣層外運行，不受空氣阻力，機械能是守恒的；衛(wèi)星從近地點運行到遠地點時，相對高度增大，所以勢能增大，同時速度減小，動能減小，機械能守恒，故CD錯誤。故選A。4考點一、動能1.（2019·白銀市靖遠縣中考二模）下列敘述正確的是（）。A．物體的內(nèi)能與溫度有關，只要溫度不變，物體的內(nèi)能就一定不變；B．用水平推力推桌子，桌子沒動，是因為推力等于摩擦力；C．做勻速圓周運動的物體受到平衡力的作用；D．運動的物體所具有的能叫動能B4考點一、動能2.（2017?廣元）如圖甲所示是小張“探究物體的動能與哪些因素有關”的實驗裝置。（1）小張讓大小不同的實心鋼球從同一斜面上相同的高度處由靜止?jié)L下，在水平面上運動并推動木塊移動，是為了探究動能大小與

的關系；（2）同班同學小紅發(fā)現(xiàn)，木塊被鋼球撞擊后移動的距離沒有其他同學的明顯，認為是木塊太重導致滑動摩擦力過大的原因造成。為了驗證猜測，小紅設計了如圖乙所示“探究滑動摩擦力與壓力大小關系”的實驗，當接觸面粗糙程度不變，用彈簧測力計拉動木塊勻速直線運動時，通過多次實驗得到了表格中的相關數(shù)據(jù)，請你根據(jù)表中數(shù)據(jù)幫她分析并得出，滑動摩擦力f與壓力F之間的數(shù)量關系式為

。質量f=0.3F4考點一、動能B實驗次數(shù)12345木塊對木板壓力F/N23456彈簧測力計讀數(shù)f/N0.60.91.21.51.84考點一：動能3．（2018·臨沂）如圖所示，單擺中的小球在ABC間不停地往復運動，如果不考慮阻力的影響，以下說法錯誤的是（）。A．小球在A、C處的勢能最大；B．小球在B處只受重力作用；C．小球由A到B過程中，重力勢能轉化為動能；D．小球運動到C處時，如果受到的外力全部消失，將保持靜止B4考點二、勢能1．（2019·綿陽）2019年1月3日，嫦娥四號實現(xiàn)了人類探測器首次成功在月球背面軟著陸。嫦娥四號探測器在距離月球表面100米高處懸停，對月球表面識別，并自主避障，選定相對平坦的區(qū)域后，開始緩慢地豎直下降，最后成功軟著陸。從距離月球表面100米到軟著陸在月球表面的過程中，嫦娥四號探測器的重力勢能________，機械能________。（選填“增加”或“不變”或“減少”）減小減小4考點二、勢能2．（2018·濰坊）某同學在探究彈性勢能大小與形變量的關系時，猜測彈性勢能可能與形變量x成正比，也可能與形變量的平方x2成正比。用如圖裝置進行探究，將彈簧套在光滑豎直桿上且底端固定在水平面上，刻度尺與桿平行，進行了如下操作：實驗次數(shù)h0/mh1/mh2/mx/mX2/m2△h/m10.500.400.550.400.010.1520.500.300.900.200.040.6030.500.201.550.300.091.3540.500.152.000.350.121.854考點二、勢能①彈簧處于自由狀態(tài)時，讀出其上端距水平面的高度h0；②將中間有孔的小鐵塊套在光滑桿上放于彈簧上端，豎直向下按壓鐵塊，讀出此時彈簧上端到水平面的高度h1；③釋放小鐵塊，當鐵塊上升到最大高度時，讀出鐵塊下端到水平面的高度h2；④改變彈簧的壓縮長度，重復步驟②③，將測出的數(shù)據(jù)記錄在表格中，并計算出彈簧的形變量x、形變量的平方x2和小鐵塊上升的距離△h。（1）實驗中彈簧的形變量x=

（用所測物理量符號表示）；（2）本實驗中，彈簧彈性勢能大小是通過

來間接反映的；A．h1B．h2