第十一章功和機械能第4節機械能及其轉化教材考點梳理一、機械能及轉化1.定義：動能和勢能統稱機械能。2.物理意義：一個物體具有機械能可以表現為只有動能或只有勢能或同時具有動能和勢能。3.單位：焦耳（J）。4.動能和勢能可以相互轉化：（1）動能和重力勢能間的轉化規律：A.同一物體，若加速下降，則動能增大，重力勢能減小，重力勢能轉化為動能。（單擺下降）B.同一物體，若減速上升，則動能減小，重力勢能增大，動能轉化為重力勢能。（單擺上升）（2）物體發生彈性形變時，動能與彈性勢能也可以相互轉化。5.機械能守恒：（1）定律：物體的動能和勢能是可以相互轉化的。在轉化過程中，如果沒有其它形式的能參與，機械能總量保持不變。如圖：A.衛星從近地點到遠地點：動能轉化勢能。B.衛星從遠地點到近地點：勢能轉化動能。C.人造衛星在太空不受空氣阻力，所以在各處的機械能相等。（2）機械能不守恒的情況：A.受阻力作用，機械能轉化為內能（如摩擦生熱）。B.有其它外力對物體做功。二、水能和風能1.水能：（1）流水具有大量的動能和勢能。（2）水能優點：無污染、可再生。（3）應用：水輪機、水力發電等。2.風能：（1）風具有大量的動能。（2）風能優點：無污染、可再生。（3）應用：推動帆船航行、使風車轉動、風力發電等。重難點突破1．（2023江西）我國無人機技術世界領先，應用廣泛。如圖所示，送快遞的無人機勻速下降時，它相對于地是的，機械能（選填“增大”“減小”或“不變”）。

2．（2023四川廣安）2023年5月28日，我國首次按照國際通行適航標準自行研制、具有自主知識產權的噴氣式干線客機——C919圓滿完成商業首飛。C919加速升空時，機械能（選填“增大”或“減小”），以地面為參照物，它是（選填“靜止”或“運動”）的。3．（2023湖南懷化）如圖人造地球衛星沿橢圓軌道繞地球運行時，不受空氣阻力，機械能守恒，當衛星從近地點向遠地點運動時，它的重力勢能______（選填“減小”或“增大”），衛星在______（選填“遠”或“近”）地點時重力勢能最大。4．（2023安徽）如圖，在射箭比賽中，運動員釋放弓弦將箭射出，弓弦的彈性勢能轉化為箭的________能。5．（2023四川南充）體育課上小唐同學進行傳接排球訓練，他將球斜向上拋出，球的運動軌跡如圖所示，a、b、c、d為軌跡上的點，其中a、c兩點高度相同，不計空氣阻力，則球在a點的機械能________d點機械能（選填“大于”、“小于”、“等于”）；球在a、b、c、d四點中______點的重力勢能最大。6．（2023·內蒙古包頭）2023年5月10日，天舟六號貨運飛船成功發射，如圖所示。天舟六號加速升空過程中，關于能量變化說法正確的是（）

A．重力勢能增大，動能增大B．重力勢能減小，動能減小C．重力勢能增大，機械能減小D．重力勢能減小，機械能不變7．（2023·內蒙古通遼）擲實心球是通遼中考體育測試項目之一，如圖所示是某同學擲出的實心球的運動軌跡，O點是實心球剛離開手的位置，A點是實心球運動到最高點的位置，B點是實心球落地前瞬間的位置，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）

A．實心球在最高點A時，動能為零B．實心球從O點運動到A點時，動能轉化為重力勢能C．實心球從O點運動到B點的動能先增大后減小D．實心球在O點的機械能大于在B點的機械能8．（2023·山東濰坊）巡航導彈是導彈的一種，具有突防能力強，難以攔截的優點。圖示為某巡航導彈的飛行路線圖，發射升空段，發動機點火，導彈以極快的速度穿出大氣層升至高空；俯沖加速段，發動機處于關閉狀態，導彈向下俯沖，會被加速到極高的速度；巡航階段，主發動機的推力與阻力平衡，彈翼的升力與重力平衡，可以實現遠距離“巡航狀態”，最后精確打擊目標。下列關于該巡航導彈的說法正確的是（

）

A．整個過程中，在F點動能最大 B．O點到E點的過程中，機械能不變C．G點到H點的過程中，機械能不變 D．I點到J點的過程中，不消耗導彈攜帶的燃料9．（2023·湖北鄂州）如圖所示是小新同學將一鐵制小球從斜面頂端釋放，小球滾到斜面底端后接著在水平桌面上運動的情景。下列分析正確的是（）

A．小球從斜面滾下的過程中，重力勢能全部轉化為動能B．小球在水平桌面上運動時速度越大慣性越大C．小球在水平桌面上受到的摩擦是滑動摩擦D．小球在水平桌面上做曲線運動，是因為受到了磁鐵引力的作用10．（2023·湖南益陽）蕩秋千是人們平時喜愛的一項運動。如圖所示，秋千在擺蕩的過程中，A為最低點，B是擺蕩到右邊時的最高點。下列說法正確的是（）

A．人從A點運動到B點是利用了人具有慣性B．人在A點時慣性最大，在B點時的慣性最小C．人由A點運動到B點的過程中，重力勢能不變，機械能增大D．人從B點運動到A點的過程中，重力勢能增大，動能增大參考答案1.【答案】運動減小【解析】[1]如圖所示，送快遞的無人機勻速下降時，它相對于地的位置不斷發生變化，是運動的。[2]因無人機的質量不變，高度變小，重力勢能變小，速度不變，動能不變，故機械能減小。2.【答案】增大運動【解析】[1]C919加速升空時，如果忽略油耗引起的客機自身質量的變化，客機的速度和高度都增加，動能和重力勢能都增大，機械能等于動能與勢能之和，因此機械能增大。[2]以地面為參照物，客機加速升空時相對地面的位置發生了變化，它是運動的。3.【答案】增大遠【解析】如圖所示，人造地球衛星沿橢圓軌道繞地球運行時，不受空氣阻力，機械能守恒，近地點距離地面較近則高度較小，遠地點距離地面較遠則高度較大。當衛星從近地點向遠地點運動時，衛星的質量不變，高度逐漸增大，則重力勢能增大；衛星在越高的位置重力勢能越大，故衛星在遠地點時重力勢能最大。4.【答案】動【解析】射箭運動中，箭被拉開的弓弦射出去，是由于拉開的弓弦發生了彈性形變，具有彈性勢能，將箭射出去時，將弓弦的彈性勢能轉化為箭的動能。5.【答案】等于b【解析】因為不計空氣阻力，所以小球整個運動過程機械能守恒。因此小球在a點的機械能等于d點機械能。重力勢能與物體的質量和高度有關，在質量一定時，高度越大，重力勢能越大，所以b點的重力勢能最大。6.【答案】A【解析】天舟六號貨運飛船加速升空過程中，其質量不變，高度升高，速度增大，因此其重力勢能增大，動能增大，機械能增大，故A正確，BCD錯