教材梳理第十一章

功和機械能第二課時

動能和勢能

機械能及其轉化知道動能、勢能和機械能。通過實驗，了解動能和勢能的相互轉化。舉例說明機械能和其他形式能量的相互轉化。課程標準考點梳理動能和勢能1.能量：一個物體能夠對其他物體__________，我們就說它具有_________________。能量的單位與功的單位相同，也是_________。物體能夠______________越多，它具有的能量就越多。注意：一個物體能夠對外做功是說物體具有做功的能力，不一定要做功。做功能量（或能）焦耳做的功2.動能：（1）定義：物體由于__________而具有的能叫做動能，一切__________的物體都具有動能。（2）影響因素：質量相同的物體，__________________越大，它的動能越大；運動速度相同的物體，__________越大，它的動能越大。3.勢能：包含__________勢能和__________勢能兩種。運動運動運動的速度質量重力彈性（1）重力勢能：①定義：物體由于______________而具有的能叫做重力勢能。②影響因素：物體的__________越大，__________越高，它具有的重力勢能越大。（2）彈性勢能：①定義：物體由于發生______________而具有的能叫做彈性勢能。②影響因素：物體的______________越大，它具有的彈性勢能越大。被舉高質量位置彈性形變彈性形變1.機械能：__________和__________統稱為機械能。2.機械能的轉化：動能與勢能可以相互轉化，機械能與其他形式的能也可以相互轉化。由于有摩擦等阻力，在動能與勢能的相互轉化中，機械能會__________。若不考慮摩擦等阻力，則機械能的總量__________，或者說，機械能是__________的。動能機械能的轉化勢能減小不變守恒課本簡練1.(八下P69圖11.3-6改編)小亮用力將弓拉開的這個過程中（）A.放在張緊了的弓上的箭具有彈性勢能B.弓拉得越彎，人的彈性勢能越大C.弓拉得越彎，弓的彈性勢能越大D.弓拉得越彎，弓上的箭的彈性勢能越大C2.(八下P69小資料改編)摩托車、小轎車和公共汽車以相同速度在平直公路上勻速行駛，其中動能最大的是_____________。公共汽車3.（八下P68想想議議改編）圖1-11-11為某段道路的標志牌，請用所學知識解釋：(1)對機動車限定最高行駛速度的原因：_____________________________________________________________________________________。(2)對不同車型限定不一樣的最高行駛速度的原因：___________________________________________________________________________________________________________。機動車的質量一定時，速度越大，動能越大，制動距離越遠，所以要限速機動車的速度相同時，質量越大，動能越大，制動距離越遠，當制動距離相同時，不同車型限速就不同4.（八下P69圖11.3-4改編）圖１－１１－12是“探究影響重力勢能大小的因素”的實驗過程。（容器中裝有沙子，物體A和B為實心鐵塊，A的質量比B的質量?。?）本實驗是通過觀察_____________________________來判斷物體重力勢能大小的。鐵釘陷入沙子中的深度（2）由__________、__________兩圖可探究重力勢能的大小與質量的關系，結論是當__________一定時，質量越大，重力勢能越__________。（3）由甲、丙兩圖________（填“能”或“不能”）探究重力勢能的大小與高度的關系，理由是____________________________。乙丙高度大不能沒有控制兩物體的質量相同5.（八下P71圖11.4-2改編）如圖1-11-13所示，把一個金屬小球用細線懸掛起來，將小球拉到A點，然后放開。小球在從A點運動至B點的過程中，__________能轉化為__________能，從B點運動至C點的過程中，__________能轉化為__________能。重力勢動動重力勢6.（八下P74動手動腦學物理1改編）如圖1-11-14所示，從能量轉化的角度來說，當列車出站時從高度較高的地方下行，它的________________________，不用消耗過多的電能或化學能等能量。重力勢能轉化為動能易錯精講【例1】2022年5月5日10時38分，長征二號丁運載火箭在太原衛星發射中心點火升空，將8顆衛星送入預定軌道。如圖1-11-15所示，隨火箭加速升空的衛星（

）A.動能不變，重力勢能增加B.動能增加，機械能不變C.動能增加，機械能增加D.動能不變，機械能增加易錯點1機械能的大小變化C

思路點撥：審題時要全面，既要考慮動能與重力勢能的常見影響因素“速度”和“高度”，還要特別注意另一影響因素“質量”。【變式1】如圖1-11-16所示，空中加油機正在以大小不變的速度給勻速水平飛行的戰斗機加油，在加油過程中，戰斗機的動能__________,重力勢能__________，機械能__________。加油機的動能__________，重力勢能__________。（均填“增大”“減小”或“不變”）增大增大增大減小減小【例2】（2024安順二模）如圖1-11-17甲所示，小球從A點拋出時具有200J機械能，其中動能100J，小球經過B、C兩點落到地面上D點，已知B為小球運動的最高點，A、C處于同一高度，不計空氣阻力。請在圖1-11-17乙的坐標圖中畫出小球從A點拋出經過B、C兩點，最終落到D點瞬間小球動能大小隨時間變化的大致圖像。易錯點2機械能的圖像問題如答圖1-11-1所示?！咀兪?】如圖1-11-18甲所示，小球沿光滑的圓弧軌道AB滑下，滑上粗糙水平軌道，最終停在C點。請在圖1-11-18乙中畫出小球從A點運動到C點的過程中的“機械能—路程”的大致圖像。如答圖1-11-2所示。實驗探究動能的大小與哪些因素有關(10年2考：2016年、2018年)重點實驗實驗名稱探究動能的大小與哪些因素有關實驗器材刻度尺、木塊、質量不同的小球、帶斜面的木板考點歸納（1）轉換法的應用：通過比較木塊被小球推動的距離來比較小球動能大?。?）控制變量法的應用：①控制質量相同：讓同一小球從斜面不同位置由靜止滑下；②控制速度相同：讓質量不同的小球從斜面相同位置由靜止滑下考點歸納（3）小球到達水平木板時的速度大小與小球的初始高度有關，與小球的質量無關（4）斜面的作用：使小球獲得動能，木塊最終停下來的原因是木塊受到摩擦力的作用；實驗時，若木塊被推出水平木板，應采取的措施是更換更長的水平木板或降低小球在斜面上釋放的高度，重新實驗（5）若水平木板絕對光滑，木塊將一直做勻速直線運動，本實驗將不能達到探究目的實驗結論①質量一定時，物體的速度越大，其動能越大；②速度一定時，物體的質量越大，其動能越大【例】某同學在探究“物體動能大小與物體質量大小的關系”實驗中，所用的實驗裝置如圖1-11-19甲所示。A為小球，B為木塊。【實驗方法】(1)這個實驗中，利用木塊被碰撞后移動的__________來比較小球的動能大小。下列實例中與此實驗方法相同的有__________(填編號)。①認識電流大小時，用水流進行類比②用紅墨水在水中的擴散現象來認識分子是運動的③用酚酞試液滴入溶液變紅色來判斷溶液呈堿性距離②③【實驗操作】(2)讓小球從同一高度滑下的目的是_________________________________________________________________________________________。讓小球到達水平面時具有相同的速度【實驗數據】(3)前兩次的實驗數據如下表所示。在第3次實驗中，木塊移動的距離如圖1－11－19乙所示，a點為木塊左側面的初位置，b點為木塊左側面的末位置。根據表格和圖乙中的信息，將表格中的空白處填寫完整。(小球的動能Ek處填“大”“中”或“小”)實驗次序小球的質量m小球下落的高度h小球到達底端的速度v木塊移動的距離s/cm小球的動能Ek1大h0υ060.8____2中h0υ048.2____3小h0υ0__________大中24.5小【實驗結論】(4)該實驗的探究結論是_______________________________________。【實驗拓展】(5)如果第1次實驗中，木塊運動到了長木板的末端之外。在不更換實驗器材的條件下，解決的辦法是__________________________。物體速度相同時，質量越大，動能越大降低小球滑下時的高度考點1

動能和勢能［10年7考：2015年(綜合)、2016年(綜合)、2017年(填空)、2018年(實驗)、2019年(填空)、2022年(填空)、2024年(填空)考查］

考點精練1.圖1-11-20是雨滴在空中下落過程中速度與時間的關系圖。雨滴在t1、t2和t3三個時刻中具有的動能分別是E1、E2和E3，不考慮下落過程中雨滴的質量變化，則動能的大小關系是（）A.E1＜E2＝E3B.E1＞E2＞E3C.E1＜E2＜E3D.E1＝E2＜E3A2.【物理學與工程實踐】如圖1-11-21所示，是天工開物中的“筒車”汲水裝置。水流沖擊水車轉動，水流的動能轉化為水車輪子的__________能；水車轉動又提高了少部分水的高度，其實質是水流通過“筒車”這個機械裝置，把自己整體的動能轉化為一部分水的__________能，達到了汲水澆田的目的。動重力勢3.（2019廣東）如圖1-11-22示，用細線系住小球懸掛在O點，將小球拉至A點釋放，從A點經過B點運動到C點的過程中，小球的重力勢能先變小后__________，動能先__________后__________。（均填“變大”“變小”或“不變”）變大變大變小4.（2018廣東節選）在“探究阻力對物體運動的影響”的實驗中，如圖1-11-23所示。讓同一小車從斜面的不同高度由靜止開始下滑，則還可以探究小車的__________（填序號）的關系。①重力勢能與質量②重力勢能與高度③動能與質量④動能與速度②④5.一輛在水平路面上勻速行駛的灑水車正在進行灑水作業。該灑水車在灑水的過程中，速度__________，質量__________，動能__________，勢能__________。(均填“增大”“減小”或“不變”)不變減小減小減小考點2機械能的轉化［10年5考：2015年(填空)、2017年(填空)、2019年(填空)、2021年(填空)、2022年(填空)考查］

6.如圖1-11-24所示，當滾擺向下運動時，不考慮空氣阻力和摩擦損失，則關于滾擺，下列說法正確的是（）A.機械能不守恒B.速度變小C.重力勢能變大D.動能變大D7.（2022廣東）圖1-11-25甲中過山車從A點出發，先后經過B、C、D、E點。圖1-11-25乙是過山車在B、C、D、E點的動能和重力勢能大小的示意圖，則過山車的動能在________點最大，B點重力勢能的大小__________E點動能的大小。在這個過程中，過山車的機械能是__________（填“變化”或“不變”）的。C等于變化8.（2015廣東)從桌面掉到地上的乒乓球會自動彈起，球在上升過程中__________能轉化為__________能，（前兩空均填“動”“重力勢”或“彈性勢”）由于球與空氣有摩擦，上升過程中球的機械能__________（填“增大”“減小”或“不變”）。動重力勢減小9.【初升高銜接】（2024廣州改編）如圖1-11-26所示，某同學將籃球擲向地面，經過甲位置后碰到地面，接著向上反彈經過乙位置，忽略空氣的作用力。（1）請在圖中乙位置畫出籃球的受力示意圖。如答圖1-11-3所示。（2）籃球經過甲、乙兩位置時的機械能和重力勢能如上表所示，則籃球與地面碰撞過程中損失的機械能為__________J，在乙位置時的動能為__________J。12位置機械能/J重力勢能/J甲136乙121010.（創新題）滑板是深受青少年喜歡的一項體育運動。圖1-11-27是U形滑臺和運動員姿勢的簡化示意圖。運動員在滑臺A處由靜止自由下滑，不計滑臺摩擦和空氣阻力，僅依靠滑行過程中運動員姿勢的自然（不用力）變化，最有可能滑到滑臺C處的是（）B考點3

綜合真題11.【科技改善生活】（2024廣東節選）廣東生產的無人駕駛電動垂直起降航空器首飛成功，彰顯了我國科技在城市空中交通領域的領先地位。航空器可用于高空攝影、旅游觀光等，如圖1-11-28所示，航空器通過旋轉旋翼對空氣施加向下的力，從而獲得升力，這說明了力的作用是__________的。航空器升空過程中，重力勢能__