專題16動能和勢能、機械能及其轉化考點1動能、勢能和機械能要點概念特點決定大小的因素共同特點動能物體由于______而具有的能量一切運動的物體都具有動能質量、速度具有能的物體都能夠做功勢能重力勢能物體由于被______而具有的能量一切被舉高的物體都具有重力勢能質量、高度彈性勢能物體由于發生彈性形變而具有的能量一切發生彈性形變的物體均具有彈性勢能形變程度、材料機械能能量一個物體能夠______，我們就說這個物體具有______。(1)能量表示物體做功本領大小的物理量；能量可以用能夠做功的多少來衡量；(2)一個物體“能夠做功”并不是一定“要做功”，也不是“正在做功”或“已經做功”。如：山上靜止的石頭具有能量，但它沒有做功，也不一定要做功?？键c2機械能守恒及其轉化機械能間的轉化無外力作用下能的轉化機械能守恒如果只有動能和勢能相互轉化，盡管動能、勢能的大小會變化，但機械能的總和保持不變實驗1動能的大小與什么因素有關1．實驗器材：木球、鐵球(與木球體積相同)、______、______。2．實驗方法：____________和______。3．實驗現象：(1)同一鐵球從不同高度滾下，高度越高，到達水平面的速度______，撞得木塊運動的距離越遠。(2)木球與鐵球從同一高度滾下，到達水平面的速度______，鐵球撞得木塊運動得遠。4．實驗結論：物體的動能與物體的質量和速度有關，質量______，速度______，物體具有的動能就越大。5．問題探究：(1)在實驗中，鐵球動能的大小是如何顯示的？______________________________________________________________________________。(2)在實驗中，為什么讓不同的小球從斜面的同一位置釋放？______________________________________________________________________________。(3)在實驗中，為什么讓同一小球從斜面的不同位置釋放？____________________________________________________________。(4)在實驗中，應注意什么問題？______________________________________________________________________________?；A檢測(限時30min)一、單選題1．大小相同的水平拉力F分別拉著物體M、N在水平地面上做勻速直線運動，M的質量小于N的質量，此過程M、N的動能隨時間變化關系如圖所示，用vM和vN分別表示M、N運動速度的大小，下列判斷正確的是（）A．vM＞vN B．vM＝vNC．vM＜vN D．無法判斷2．如圖所示，用手托著兩個雞蛋勻速升高1m。下列說法正確的是（）A．雞蛋的重力勢能不變 B．雞蛋的機械能守恒C．雞蛋處于非平衡狀態 D．手對雞蛋做了功3．大客車沿盤山公路下山的過程中，司機師傅會不時地踩剎車，當車行駛至中途還會停下來，用水龍頭向車輪閘片處噴水。對于上述現象，王同學聯想到幾個相關物理知識：①噴水的主要目的是為降低車閘的溫度，以防車閘溫度過高而損壞②下山過程中，機械能保持不變③下山過程中，重力對汽車不做功④剎車過程中有部分機械能轉化為內能你認為該同學的認識中正確的有（）A．①②③ B．①④ C．①③④ D．①②③④4．如圖是物體離手后，在空中飛行過程中動能Ek隨時間t變化的曲線，運動的物體可能是（）A．離開腳后在地上滾動的足球B．一松手由靜止下落的乒乓球C．豎直向上墊起的排球D．斜向上投擲出去的鉛球二、填空題5．“高空拋物”已成為城市的痛，一個50g的雞蛋從高約70m的25樓落下，可使人當場死亡，說明雞蛋的重力勢能與質量和有關，重力做的功為J。雞蛋在下落過程中，重力勢能（填“變大”、“變小”或“不變”），機械能（選填“守恒”或“不守恒”）。（g取10N/kg）6．如圖所示，我國長征五號B運載火箭成功發射?；鸺褂玫娜剂鲜且簯B氫，這是利用了液態氫的特點。火箭高速運動過程中，與空氣摩擦而溫度急劇升高，這是以的方式改變火箭內能。載荷組個體與火箭成功分離進入預定軌道，當載荷組合體由軌道的遠地點向近地點運行時其動能。（選填“增大”“減小”或“不變”）7．一滑雪比賽場地簡化如圖所示，AC為助滑道，B為AC的最低點。運動員某次從A點由靜止開始下滑到達B點的過程中（不考慮一切阻力），重力勢能轉化能，機械能（選填“增大”、“減小”或“不變”）。

8．如圖所示，重為10牛的物體A在拉力F的作用下勻速上升2米，滑輪重及摩擦不計，在此過程中拉力F的大小為牛，所做的功為焦，物體A的機械能（選填“增大”“不變”或“減小”）。三、實驗題9．用如圖的裝置探究動能大小與哪些因素有關。讓小車從斜面頂部由靜止開始下滑，撞擊置于水平面上的木塊。（1）實驗時用木塊被撞擊后移動的來反映小車動能大小。（2）讓裝有鉤碼的小車和未裝鉤碼的小車分別從斜面頂部由靜止開始下滑，小車運動到水平面上時的速度大?。ㄟx填“相等”或“不等”），裝有鉤碼的小車將木塊推得較遠，這說明動能的大小與物體的有關。10．小蘇同學的物理興趣小組準備探究“彈簧彈性勢能的大小與什么因素有關”。他們猜想：彈簧彈性勢能可能與彈簧長度變化量、彈簧螺紋圈直徑、彈簧的材料等因素有關。他們的實驗裝置如圖所示，把彈簧放在水平面上，其左端固定在墻上，AO等于彈簧原長，水平面O點左側光滑，右側粗糙。將物體M從O點壓縮彈簧到P點，然后由靜止釋放，當物體M運動到O點與彈簧分開，最終運動到Q點靜止。請補充完成他們的探究過程：（1）彈簧彈性勢能的大小是通過來衡量的；（2）探究彈簧彈性勢能與彈簧長度變化量的關系，應該選用（選填“相同”或“不同”）彈簧進行實驗。并先后改變之間的距離，測出OQ的距離，重復實驗，測量多組數據并記錄；（3）物體M從P點運動到O點過程中，彈性勢能轉化為物體的能，物體M機械能（選填“變大”、“不變”或“變小”）。四、綜合題11．過山車當你在游樂場乘過山車奔馳之際，你是否會想到：過山車為什么不需要引擎來推動就能“翻山越嶺”呢？過山車在開始旅行時，是靠一個機械裝置推上最高點的，但在第一次下行后，就再沒有任何裝置為它提供動力了，從這時起帶動它沿軌道行駛的唯一“發動機”就是重力勢能。過山車的重力勢能在處于最高點時達到最大值，當它開始下行時，它的勢能不斷減小，動能不斷增大；由于摩擦，損耗了少量的機械能，所以隨后的“小山丘”設計的比開始時的“小山丘”低（如圖所示）：（1）過山車從A到B的過程它的重力勢能先后，動能先后（以上均選填“變大”“變小”或“不變”）；（2）從過山車在軌道的最低處，運動最快，動能最大，說明物體的動能與有關，后面的“小山丘”設計的比開始時的“小山丘”低，這是因為過山車在運動過程中會將部分機械能轉化為。五、科普閱讀題12．閱讀下列短文?！澳犹枴迸c“天宮二號”人類一直向往插上翅膀，飛向太空，探索宇宙的奧秘。我國的太空探索技術一走在世界前列。2016年8月16日1時40分，我國在酒泉衛星發射中心用運載火箭將“墨子號”衛星發射升空，“墨子號”先在火箭強大推力的作用下加速上升，到達預定軌道后與火箭成功分離，繞地球做圓周運動。它是世界首顆量子科學實驗衛星。僅隔1個月后的中秋夜22時04分，運載火箭又從酒泉衛星發射中心騰空而起，約575秒后，“天宮二號”與火箭成功分離，進入預定軌道?！疤鞂m二號”的主要任務是與“神舟十一號”載人飛船交會對接，完成兩名航天員進行30天中期駐留；與貨運飛船交會對接，進行推進劑補加；在航天員駐留期間，開展維修性技術實驗，及艙內其他實驗項目；搭載14個科學實驗，開展空間技術應用，它也擔負著量子通訊實驗的使命，量子通訊的信息傳輸速度盡管不會超過光速，但會大大加強通信的安全性。量子衛星首席科學家潘建偉院士說，墨子最早提出光沿直線傳播，設計了小孔成像實驗，奠定了光通信、量子通信的基礎，“墨子號”以中國古代偉大科學家墨子的名字命名，提升了中華民族的文化自信?；卮鹣铝袉栴}：（1）升空的“墨子號”與火箭分離前，“墨子號”的動能，機械能（選填“增大”“不變”或“減小”）；（2）“天宮二號”與貨運飛船交會對接時，以“天宮二號”為參照物，貨運飛船是的；以地球為參照物，貨運飛船是的（選填“運動”或“靜止”）；（3）寫出除小孔成像外，能說明“光沿直線傳播”的一個實例。拔高檢測(限時30min)一、單選題1．海洋水質改善，給了中華白海豚一個溫馨的家。如圖所示，下列說法正確的是（

）

A．海豚躍出海面減速上升的過程中，動能不變B．海豚躍起到最高點的過程中，重力勢能先變大后不變C．海豚從高處落回海面的過程中，動能變大D．海豚在海面下加速上浮的過程中，機械能不變2．我國是世界上水資源最豐富的國家之一，下列關于水能的說法中，不正確的是（

）A．水力發電時建造攔河大壩是為了防止水流太急沖壞發電機組B．詩句“不盡長江滾滾來”，描述的是長江水具有動能C．詩句“黃河之水天上來”，描述的是黃河水具有重力勢能D．利用水能發電時，從上游奔騰而下的水既具有動能又具有重力勢能3．如圖是探究“物體的動能大小與哪些因素有關”的實驗裝置。，下列有關敘述正確的是（）A．使用甲、丙兩圖，是為了研究動能大小與高度的關系B．通過乙、丙兩圖，可以探究動能大小與物體質量的關系C．實驗中小球動能的大小是通過木塊移動的距離來反映的D．如圖丁，若將質量不同的小球壓縮同一彈簧相同程度后由靜止釋放，撞擊同一木塊也可探究小球的動能大小與質量的關系4．如圖甲所示，重為G的正方體滑塊P套在水平放置的方管Q上，在水平向右風力的作用下，滑塊P向右做勻速直線運動。將方管Q按圖乙豎直放置后，滑塊P豎直向下運動。假設滑塊P受到風力的大小和方向始終保持不變，其受到方管Q的摩擦力等于它們間壓力大小的0.9倍，方管足夠長且忽略空氣阻力。關于圖乙中的滑塊P，下列說法正確的是（）

A．滑塊P受到的摩擦力等于重力 B．滑塊P先加速，然后勻速C．滑塊P先加速，后減速，最后靜止 D．滑塊P的動能一直增大二、填空題5．甲站在勻速上行的自動扶梯上，乙站在勻速下行的自動扶梯上。兩人質量相等，甲上行中能不變。某時刻的位置如圖，此時，甲的重力勢能乙的重力勢能，甲的機械能乙的機械能。6．如圖所示，小明從滑梯上加速滑下。下滑的過程中，小明的動能（選填“增大”“減小”、“不變”，下同），機械能；小明臀部有發熱的感覺，這是通過方式獲得內能。7．如圖甲是“探究物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗裝置，讓同一小球從斜面的不同高度由靜止滾下，推動木塊做功，目的是為了探究（小球/木塊）動能的大小與（高度/速度）的關系；換用質量不同的小球，從斜面的相同高度由靜止滾下到達水平面時它們的速度（相同/不同）。若小球在如圖乙AOB所示光滑軌道從A點由靜止滑下，沿軌道AOB到達B點后離開軌道，不計空氣阻力，離開B點后最符合題意的運動軌跡是（a/b/c/d）。8．如圖，彈簧左端固定于豎直墻壁，右端與物塊M連接，置于粗糙水平面上，當M位于O點時彈簧恰好不發生形變。現將物塊M拉至Y處由靜止釋放，M向左最遠可運動至X點。則物塊從Y點運動至X點的過程中，彈簧的彈性勢能的變化是（選填字母：A．一直變小、B．先逐漸變小后逐漸變大、C．先逐漸變大后逐漸變?。?，速度v隨位置s變化的圖像為。三、實驗題9．在探究“物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗中，讓小車從斜面上由靜止釋放，小車下滑后撞擊水平木板上的木塊。請回答下列問題：（1）實驗過程中是如何改變小車進入水平面時的速度的？（2）實驗時是通過觀察來比較動能大?。唬?）用同一套裝置，做了兩次實驗，情景如圖甲和乙所示，可獲得的結論是；（4）本實驗也能反映的大小跟高度有關。10．某同學在體育活動中，從鉛球下落陷入沙坑的深度情況猜想到：物體的重力勢能可能與物體的質量、下落高度和運動路徑有關。于是設計了如圖所示的實驗：用大小、形狀相同的A、B、C、D四個鉛球，其中A、C、D三球的質量為m，B球質量為2m，讓A、B兩球從距沙表面高H靜止下落，C球從距沙表面高2H靜止下落，D球從距沙表面高2H的光滑彎曲管道上端靜止滑入，最后從管道下端豎直地落下（球在光滑管道中運動的能量損失不計）。實驗測得A、B兩球陷入沙深度分別為h1和h2，C