1、第 15 課時(shí)機(jī)械能物理 | 第一部分考點(diǎn)過(guò)關(guān)知識(shí)體系能量能量焦耳焦耳運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)物體質(zhì)量物體質(zhì)量運(yùn)動(dòng)速度運(yùn)動(dòng)速度舉高舉高物體質(zhì)量物體質(zhì)量被舉高的高度被舉高的高度彈性形彈性形變變形變程度形變程度保持不變保持不變1.2008杭州如圖W15-1所示的鏈球、鉛球、鐵餅和標(biāo)槍都是奧運(yùn)會(huì)田徑項(xiàng)目，當(dāng)把這些物體斜向上拋出后，不計(jì)空氣阻力，則這些物體從被拋出到落地的過(guò)程中()A.物體的動(dòng)能一直增大，重力勢(shì)能一直減小B.物體的動(dòng)能一直減小，重力勢(shì)能一直增大C.物體的動(dòng)能先減小后增大，重力勢(shì)能先增大后減小D.物體的動(dòng)能先增大后減小，重力勢(shì)能先減小后增大對(duì)點(diǎn)練習(xí)C圖W15-12.2017杭州如圖W15-2所示，木塊沿

2、斜面從頂端勻速下滑的過(guò)程中，木塊的()A.重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大B.重力勢(shì)能減小，機(jī)械能減小C.動(dòng)能不變，機(jī)械能不變D.重力勢(shì)能不變，機(jī)械能減小B圖W15-23.如圖W15-3所示，在豎直平面內(nèi)用輕質(zhì)細(xì)線懸掛一個(gè)小球，將小球拉至A點(diǎn)，使細(xì)線處于拉直狀態(tài)，由靜止開(kāi)始釋放小球，不計(jì)空氣阻力，小球可在A、F、B三點(diǎn)間來(lái)回?cái)[動(dòng)，A和B是最高點(diǎn)，F(xiàn)是最低點(diǎn).下列說(shuō)法正確的是()A.小球到達(dá)最低點(diǎn)F時(shí)撤去一切外力，由于慣性，它將保持原來(lái)的圓周運(yùn)動(dòng)B.當(dāng)小球從A點(diǎn)擺動(dòng)到F點(diǎn)的過(guò)程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能C.當(dāng)小球到達(dá)最高點(diǎn)A時(shí)撤去一切外力，它將做勻速直線運(yùn)動(dòng)D.當(dāng)小球擺動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，細(xì)線恰好斷開(kāi)，則小球?qū)⒀谺E

3、方向運(yùn)動(dòng)D圖W15-34.2016杭州如圖W15-4所示，一個(gè)靜止小球從A點(diǎn)沿粗糙程度相同的軌道下滑，經(jīng)B點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn).從A點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)的過(guò)程中，小球的動(dòng)能，小球的重力勢(shì)能，小球的機(jī)械能.(均選填序號(hào))保持不變一直減小先增大后減小一直增大先減小后增大圖W15-45.2014杭州如圖W15-5所示，用手將一重為G的鐵球緩慢放在一彈簧上，放手后，鐵球從A位置開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B位置速度達(dá)到最大，到達(dá)C位置小球的速度變?yōu)榱?已知AC間的高度差為h，則從A位置到C位置鐵球的重力做功是；在此過(guò)程中彈簧的彈性勢(shì)能增加量為.從B位置到C位置的過(guò)程中鐵球所受的重力(選填“大于”“小于”或“等于”)彈簧所施加的彈力

4、.(整個(gè)過(guò)程中不計(jì)能量損耗)圖W15-5GhGh小于小于6.2016下城一模如圖W15-6所示，連著彈簧的小球套在水平桿上，彈簧自由伸長(zhǎng)時(shí)，小球位于O點(diǎn).小幅度向左或向右改變小球位置，小球仍能靜止.現(xiàn)較大幅度改變小球位置，把小球移至A點(diǎn)后使其靜止，然后釋放.圖W15-6(1)小球向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度最大點(diǎn)出現(xiàn)在(選填“O點(diǎn)”“O點(diǎn)左側(cè)”“O點(diǎn)右側(cè)”或“都有可能”).(2)小球第一次向右經(jīng)過(guò)O點(diǎn)至到達(dá)最右端B的過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化情況為.O點(diǎn)左側(cè)點(diǎn)左側(cè)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和彈性勢(shì)能動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和彈性勢(shì)能6.2016下城一模如圖W15-6所示，連著彈簧的小球套在水平桿上，彈簧自由伸長(zhǎng)時(shí)，小球位于O點(diǎn).小幅度向

5、左或向右改變小球位置，小球仍能靜止.現(xiàn)較大幅度改變小球位置，把小球移至A點(diǎn)后使其靜止，然后釋放.圖W15-6(3)小球最終靜止的位置是(選填“O點(diǎn)”“O點(diǎn)左側(cè)”“O點(diǎn)右側(cè)”或“可能是O點(diǎn)，也可能偏左或是偏右”).可能是可能是O點(diǎn)，也可能偏左或偏右點(diǎn)，也可能偏左或偏右例例1如圖W15-7所示為自動(dòng)垂直升降式車(chē)庫(kù)的停車(chē)過(guò)程示意圖.下列關(guān)于汽車(chē)勻速上升時(shí)的說(shuō)法，正確的是()A.動(dòng)能增加，重力勢(shì)能不變B.動(dòng)能增加，重力勢(shì)能增加C.動(dòng)能不變，重力勢(shì)能不變D.動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加重點(diǎn)一動(dòng)能、勢(shì)能大小變化的判斷方法D圖W15-7【名師點(diǎn)睛】動(dòng)能、勢(shì)能大小變化的判斷方法先從題中尋找質(zhì)量、速度、高度、彈性形變

6、程度等的變化信息，然后根據(jù)動(dòng)能大小由質(zhì)量和速度決定、重力勢(shì)能由質(zhì)量和高度決定、彈性勢(shì)能由彈性形變程度決定來(lái)判斷三種能量的變化情況；若信息不夠，則要根據(jù)機(jī)械能轉(zhuǎn)化與守恒定律輔助判斷.【變式變式1】2018襄陽(yáng)在排球比賽中，小明把排球豎直向上拋出，排球在運(yùn)動(dòng)中動(dòng)能E隨時(shí)間t變化的圖像與圖W15-8所示四幅圖最接近的是()ABCD圖W15-8D例例22019荊州如圖W15-9所示，粗糙水平面AB與光滑斜面BC平滑連接，彈簧左端固定.小木塊P被壓縮的彈簧彈出并沖上斜面BC的過(guò)程中(空氣阻力忽略不計(jì))，下列說(shuō)法正確的是 ()A.在彈簧恢復(fù)原狀的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為小木塊P的動(dòng)能B.小木塊P離

7、開(kāi)彈簧后在粗糙水平面AB上滑行時(shí)機(jī)械能守恒C.小木塊P在斜面上向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增加D.小木塊P運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)處于平衡狀態(tài)重點(diǎn)二機(jī)械能守恒圖W15-9答案C解析在彈簧恢復(fù)原狀的過(guò)程中，彈簧的形變程度變小，彈性勢(shì)能變小，木塊的速度變大，動(dòng)能變大，同時(shí)因?yàn)樗矫鍭B粗糙，木塊需要克服摩擦力做功，內(nèi)能變大，故彈簧的彈性勢(shì)能一部分轉(zhuǎn)化為小木塊P的動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)化為木塊的內(nèi)能，故A錯(cuò)誤.小木塊P離開(kāi)彈簧后在粗糙水平面AB上滑行時(shí)，需要克服摩擦力做功，一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以機(jī)械能減小，故B錯(cuò)誤.小木塊P在斜面上向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，高度增加，重力勢(shì)能變大，因?yàn)樾泵鍮C光滑，且空氣阻力忽略不計(jì)，所以

8、機(jī)械能守恒，故動(dòng)能減小，故C正確.因?yàn)樾泵鍮C光滑，故木塊不受摩擦力作用，小木塊P運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)受到垂直于斜面向上的支持力和豎直向下的重力作用，這兩個(gè)力不在一條直線上，不屬于平衡力，所以木塊處于非平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤.【名師點(diǎn)睛】考慮此問(wèn)題時(shí)，一定要掌握機(jī)械能守恒的條件只有動(dòng)能勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化，此題中的AB面是粗糙的，BC面是光滑的，所以，在彈簧恢復(fù)原狀時(shí)有一部分彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能.【變式變式2】2019福建踢毽子是一項(xiàng)有益的體育活動(dòng).如圖W15-10所示，毽子某次被踢出后，豎直上升經(jīng)過(guò)某一位置時(shí)，毽子的動(dòng)能和重力勢(shì)能分別為Ek1和Ep1；下落經(jīng)過(guò)同一位置時(shí)，毽子的動(dòng)能和重力勢(shì)能分別為Ek2和E

9、p2，則()A.Ek2Ek1B.Ek2Ep1D.Ep2Ep1圖W15-10答案B解析在毽子上升與下降過(guò)程中，毽子都受到空氣阻力的作用，機(jī)械能在不斷減小；在上升、下落經(jīng)過(guò)同一位置時(shí)，高度相同，毽子的重力勢(shì)能相同，而下落時(shí)機(jī)械能更小，則下落時(shí)的動(dòng)能更小；故A、C、D錯(cuò)誤，B正確.例例3有一種叫“蹦極”的游戲，游戲者將一根有彈性的繩子一端系在身上，另一端固定在高處，從高處跳下.如圖W15-11所示，圖中a點(diǎn)是彈性繩自然下垂時(shí)的位置，c點(diǎn)是游戲者所到達(dá)的最低點(diǎn).在游戲者由跳臺(tái)至最低點(diǎn)c處的過(guò)程中，空氣阻力不計(jì).下列說(shuō)法正確的是()A.整個(gè)過(guò)程中游戲者在a點(diǎn)的動(dòng)能最大B.整個(gè)過(guò)程中游戲者重力勢(shì)能的減小量

10、等于他的動(dòng)能增加量C.游戲者在c點(diǎn)時(shí)受平衡力作用D.從a點(diǎn)下落到c點(diǎn)的過(guò)程中，游戲者的動(dòng)能先增大后減小重點(diǎn)三動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化D圖W15-11【名師點(diǎn)睛】動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化這類(lèi)題目往往不計(jì)阻力，則機(jī)械能總量保持不變.物體質(zhì)量不變，重力勢(shì)能與彈性勢(shì)能的大小可以根據(jù)高度和彈性形變大小來(lái)判斷，而動(dòng)能大小變化要看速度.根據(jù)受力分析，速度最大時(shí)物體處于受力平衡狀態(tài).【變式變式3】2018淄博如圖W15-12所示，彎曲的跳板把人彈至最高處的過(guò)程中人的動(dòng)能和重力勢(shì)能的變化情況是()A.動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增大B.動(dòng)能增大，重力勢(shì)能減小C.動(dòng)能先增大后減小，重力勢(shì)能增大D.動(dòng)能先

11、減小后增大，重力勢(shì)能減小圖W15-12C1.下列關(guān)于功和機(jī)械能的描述正確的是()A.機(jī)械表上緊發(fā)條是增加發(fā)條的彈性勢(shì)能B.大亞灣發(fā)電站是把電能轉(zhuǎn)化為核能C.加油后以原速勻速行駛的汽車(chē)動(dòng)能減小D.“飛流直下三千尺”是描述水向下流動(dòng)時(shí)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能A2.(多選)我國(guó)計(jì)劃發(fā)射十八顆通信衛(wèi)星，為周邊國(guó)家提供信息服務(wù).如圖W15-13所示，下列關(guān)于該人造地球衛(wèi)星的說(shuō)法正確的是()A.衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)到近地點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能最大，重力勢(shì)能最小B.衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)到遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能最大，重力勢(shì)能最小C.衛(wèi)星由近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能D.衛(wèi)星由遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能AD圖W15-133. 2019

12、臺(tái)州立定跳遠(yuǎn)時(shí)的動(dòng)作分解如圖W15-14所示，在此過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員()圖W15-14A.上升時(shí)，動(dòng)能減小，勢(shì)能減小B.上升時(shí)，動(dòng)能增大，勢(shì)能增大C.下落時(shí)，勢(shì)能增大，動(dòng)能減小D.下落時(shí)，勢(shì)能減小，動(dòng)能增大D4.2019煙臺(tái)如圖W15-15所示，小球沿軌道由靜止從A處經(jīng)B、C運(yùn)動(dòng)到D處的過(guò)程中，忽略空氣阻力和摩擦力，則()圖W15-15A.小球在A處的動(dòng)能等于在D處的動(dòng)能B.小球在A處的動(dòng)能大于在D處的動(dòng)能C.小球在B處的機(jī)械能小于在C處的機(jī)械能D.小球在B處的機(jī)械能等于在C處的機(jī)械能D5.將一支內(nèi)有彈簧的圓珠筆向下按壓，如圖W15-16所示，放手后筆會(huì)向上彈起一定高度.下列關(guān)于該過(guò)程中能量變化的敘

13、述，正確的是 ()圖W15-16A.向下按筆的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能減小B.向下按筆的過(guò)程中，筆的重力勢(shì)能增大C.筆向上彈起的過(guò)程中，筆的重力勢(shì)能增大D.筆向上彈起的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能增大C6.2018南京2018年5月21日凌晨，“鵲橋”號(hào)中繼星在我國(guó)西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空(如圖W15-17所示).“鵲橋”號(hào)中繼星在隨火箭加速上升的過(guò)程中，重力勢(shì)能，動(dòng)能.(均選填“變大”“變小”或“不變”)圖W15-17變大變大變大變大7.為探究重力勢(shì)能的大小與什么因素有關(guān)，小金利用兩端開(kāi)口的玻璃管、底面直徑與玻璃管內(nèi)部直徑相同的圓柱形泡沫及體積相同而質(zhì)量不同的金屬塊，設(shè)計(jì)了如圖W15-18所示實(shí)

14、驗(yàn).(1)實(shí)驗(yàn)中可通過(guò)觀察來(lái)判斷物體重力勢(shì)能的大小.(2)要探究重力勢(shì)能大小與高度的關(guān)系，應(yīng)選擇(選填編號(hào))兩次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析比較.泡沫的下降高度圖W15-18甲、丙7.為探究重力勢(shì)能的大小與什么因素有關(guān)，小金利用兩端開(kāi)口的玻璃管、底面直徑與玻璃管內(nèi)部直徑相同的圓柱形泡沫及體積相同而質(zhì)量不同的金屬塊，設(shè)計(jì)了如圖W15-18所示實(shí)驗(yàn).(3)分析比較圖甲和圖乙的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可探究.高度相同時(shí)，重力勢(shì)能的大小與圖W15-18質(zhì)量的關(guān)系8.2019婁底圖W15-19是“探究物體的動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖.其中，mA=mBhB.(1)實(shí)驗(yàn)中，探究的動(dòng)能是指.(填字母序號(hào))A.小球在斜面上的動(dòng)能B.

15、小球撞擊木塊時(shí)的動(dòng)能C.小球撞擊木塊后的動(dòng)能D.木塊被小球撞擊的動(dòng)能(2)使質(zhì)量相同的小球從斜面上不同高度處自由滾下，是為了探究動(dòng)能大小與的關(guān)系.圖W15-19B速度8.2019婁底圖W15-19是“探究物體的動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖.其中，mA=mBhB.(3)在做了“探究物體動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)后，有些同學(xué)對(duì)“質(zhì)量不同的小球從同一光滑斜面同一高度由靜止開(kāi)始滾下，剛到達(dá)底部時(shí)的速度大小相等”有疑惑，小明設(shè)計(jì)了如圖W15-20所示的實(shí)驗(yàn)：讓質(zhì)量不同的小球A、C同時(shí)從同一高度由靜止開(kāi)始沿光滑斜面滾下，觀察和比較兩球相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況，若C球相對(duì)于A球(選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”)，就可以說(shuō)明任一時(shí)刻