第16课机械能.docx

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1、第16课机械能学习目标预习导学课程标准学习目标1 .掌握动能和势能的概念2 .理解清楚机械能守恒的内容1 .动能的大小与影响因素2 .势能的大小与影响因素3 .机械能守恒分析行驶的火车观察与判断下列物体具有什么能量运动的过山车判断物体能量的大小与什么有关高空坠物射箭快艇知识梳理1 .定义：物体由于运动而具有的能量。2 .猜想影响动能大小的因素：质量、速度、以及其他因素(形状、温度)推测原因：高速不同质量车限速不同，相同速度的人不同质量撞击不同3 .动能大小的影响因素：4 .实验变量：(1)小球的初始高度：控制到达水平面的速度大小(2)不同质量的小球：(3)物块移动的距离：表示小球动能大小5 .

2、实验操作：(1)相同质量的小球从不同高度下落，探究速度对物体动能的影响(2)不同质量的小球从相同高度下落，探究质量对物体动能的影响6 .实验方法：控制变量法，转化法7 .实验结论：物体的动能大小与质量有关，与速度有关当小球由高处下落到C处时，弹簧被压缩/=AC=AB+8C=6cm+2cm=8cm所以弹簧对球的力F,=2N/cmxA/=2N/cmx8cm=16N因为在3点时，弹簧对小球向上的力与小球重力大小相等，所以钢球在。位置向上运动到5位置的过程 中，向上的弹力（逐渐变小）大于重力大小，故钢球的速度增大，高度增加，故钢球动能增加，重力势能 增加，弹簧压缩的长度变小，弹簧的弹性势能减小，弹簧的

3、弹性势能转化重力势能和动能。16. C 等于 变化【解析】田过山车在5点重力势能最大，在下降的过程中，重力势能转化为动能，再加上之前前进的动能， 所以在。点动能最大。2由图乙可知，5点的重力势能与E点的动能大小在一个水平线上。所以大小相等。因为有摩擦以及空气阻力的原因，一部分机械能转化为内能，所以过山车的机械能是变化的。17. 见解析 见解析 见解析【解析】（1）小球撞击木块时具有的动能大小可通过木块移动的距离来反映，若换成光滑的水平面，没 有阻力作用，木块被撞击后将做匀速直线运动，不能通过被撞击的距离来比较动能大小。（2）为了使小球到达水平面的初速度不同，需要将小球从斜面的不同高度滚下。（3

4、）由实验2和3可知，重力势能与质量和高度有关，第2次实验小球的质量是第3次实验小球的质量 的2倍，第2次实验小球的高度是第3次实验小球的高度的开始小球的重力势能相等，到达水平面的 动能相等，最后速度为零，动能为零，动能转化为内能，内能相等，克服摩擦力做的功等于内能的增加量， 克服摩擦力做的功相等，摩擦力大小相等，由W于可知小球运动的距离相等。18. 质量 = A弹簧的压缩程度相同，小球获得的动能相同，对木块做的功相同，木块移动的距离相同【解析】（1）1甲、乙两图中，小球的质量不同，由题意知，摆角相同，小球同时到达水平位置，目的是 两球的速度相同，因此是探究小球的速度大小与小球的质量的关系。（2

5、） 2由于摆长相同，摆角越大，小球所在的高度越高，小球的重力势能就越大，下落转化的动能就越大， 到达竖直位置时的速度就越大，由此可知，相同质量的小球到达竖直位置时的速度与摆角有关，由于乙、 丙两次实验，需控制小球到达竖直位置时的速度相同，因此摆角相同，即。2=4。（3）该实验是通过观察木块C被撞击后移动的距离判断小球具有的动能的大小，用到了转换法的物理研 究方法。A.探究影响电磁铁的磁性的因素，通过电磁铁吸引大头针数量的多少来判断电磁铁磁性强弱，属于转换法， 故A符合题意；B.磁场看不见、摸不着，我们可以用磁感线来描述磁场，采用了模型法，故B不符合题意；C.保持电压不变，探究电功率与电流的关系

6、，用到的是控制变量法，故C不符合题意。故选Ao（4）观察图丁的装置可知，若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块, 铁球获得的动能是由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能大小与形变程度有关，故最初弹簧的弹 簧势能相同，转化为的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同，这样是不能探究铁球的动能大小与质 量的关系。19. 铅球陷入沙中的深度见解析 2【解析】(1)本实验中，铅球的重力势能大小是通过铅球陷入沙子的深度来反映，应用转换法。(2) 2比较两球，两球的质量相同，下落高度也相同，两球的运动路径不同，但陷入沙坑的深度相 同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路

7、径无关。(3)铅球在下落过程中，忽略空气阻力，铅球的重力势能转化为动能，则根据昂土阳力可得，B球落到 沙表面时的动能E =Ep=mg/z=0.4kgxl0N/kgx0.5m=2J20. 相等 增大 不变 先减小后增大【解析】1在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，抛出时球的高 度、质量、速度均相同，则两球机械能相等。落地前的运动过程中，甲球的重力势能转化为动能，所以甲球的动能增大。由于不计空气阻力，甲乙两球的机械能不变，但是乙球的动能先转化为重力势能，然后乙球到达最高 点后下落过程中，重力势能转化为动能，故乙球的动能先减小会增大。1 .重力势能：(1)定义：物体

8、由于被举高而具有的能量叫做重力势能。(2)重力势能的影响因素：(3)实验变量：小球的初始高度：控制到达水平面下落距离不同质量的小球：陷入沙坑的距离：表示小球重力势能大小(4)实验操作：相同质量的小球从不同高度下落，探究下落高度对物体重力势能的影响不同质量的小球从相同高度下落，探究质量对物体重力势能的影响相同质量的小球从运动轨迹下落，探究下落运动轨迹对物体重力势能的影响(5)实验方法：控制变量法，转化法(6)实验结论：物体的重力势能大小与质量有关，与下落高度有关，与运动路径无关2 .弹性势能：(1)定义:物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。(2)影响弹性势能大小的因素:弹性势能的大小与

9、物体弹性形变的大小有关。三.机械能与机械能守恒1 .机械能：动能和势能之和称为机械能。2 .机械能守恒：物体的动能和势能可以相互转化，而且在转化过程中，如果只有动能和势能的相互转 化，机械能的总量就保持不变，即机械能守恒。(1)弹簧：在下落过程中，小球未接触弹簧之前机械能守恒，接触弹簧后机械能减少，随着压缩程度 增大，弹力增大，即出现下图的：a.接触点：之前小球机械能守恒，之后小球机械能减小，弹簧弹性势能增大b.平衡点：弹力大小等于重力，之前是加速，之后减速，该点动能最大c.最低点：动能为零，重力势能最小，弹簧弹性势能最大(2)蹦极a.接触点：之前人机械能守恒，之后人机械能减小，弹簧弹性势能增

10、大b.平衡点：弹力大小等于重力，之前是加速，之后减速，该点动能最大c.最低点：动能为零，重力势能最小，弹簧弹性势能最大(3)滚摆：重力势能与动能之间转化(4)单摆ac两点是最高点，动能为零重力势能最大b.点是最低点，重力势能最小，动能最大单摆整个过程中没有受力平衡的点（6）斜面重力势能与动能转化机械能守恒（7）其他形式的机械能守恒:撑杆跳跳远扔实心球卫星水利发电04 1强化训练一、选择题1 .如图，现有粗糙水平面上有一个轻质弹簧。弹簧左端固定在墙壁上，右边连接一木块，当弹簧自然伸长 时右端在。点。如图，将木块拉至A点后放手，第一次木块向左运动，最远能达到3点。下列说法正确的 是（）A. A至。

11、的过程中木块动能不断增加B. A至5的过程中弹簧弹性势能不断减小C.木块的动能和弹簧的弹性势能之和不变D.当小球最后静止时，木块可能在。点的左侧或右侧2 .如图所示，将同一小球在同一位置以相同速度沿不同方向抛出，小球运动轨迹如图、所示。若不 计空气阻力，沿轨迹、落到地面时的速度分别为刃，U2,则有（）A. V/V2D.无法比较3 .在某冬奥会上，一运动员在比赛过程中运动的轨迹（a-m如图所示，如果不计空气阻力，下列说法不正确的是（）A.从。点下滑到点过程中，动能增加 C.在c点的机械能等于d点的机械能4.如图的四种运动中，动能转化为势能的是 A.运动员被蹦床弹起后向上运动的过程 C.滚摆由最高

12、点向下运动B.在点的重力势能等于c点的重力势能D.从方点运动到c点过程中，重力势能增加（ ）B.小球从C点向点3运动D.卫星从远地点向近地点运动5 .如图所示，在探究动能的大小跟哪些因素有关的实验中，下列说法正确的是（）A.实验所用斜面和水平面都必须是光滑的B.木块向前滑行的过程中机械能保持不变C.小球质量越大，到达斜面底端的速度越大D.木块被撞击后滑行的越远，说明小球的动能越大6 .安吉云上草园景点的悬崖秋千已经成为许多游客喜欢的运动项目之一，荡秋千的游客由最低点荡向最高点的过程中（）B.动能增大D.重力势能增大A.速度增大C.重力势能转化为动能7 . 2022年11月29日23时，搭载神舟

13、十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，火箭所用燃料是偏二甲肺与四氧化二氮。随着我国科技的进步，未来我国的运载火箭将可以使 用国产液态氢作为燃料。下列说法正确的是（）A.火箭选用液态氢作燃料，主要是因为液态氢具有较大的热值B.火箭加速升空的过程中，火箭的动能转化为重力势能C.火箭加速升空的过程中，航天员的机械能守恒D.火箭飞行过程中，燃料燃烧产生的内能全部转化为火箭的机械能8 .学校将举行运动会，如图为小金同学在练习跳远时的几个阶段，则他（）A.在助跑阶段机械能不变B.在起跳时机械能为零C.经过最高点时重力势能最大D.经过最高点时动能为零9 .如图所示，将一弹簧固定

14、在水平桌面上，在其上放置一个小钢球，钢球静止时弹簧长度为3用手向下 压弹簧到一定程度，释放后钢球运动到距离水平桌面处，不计能量损失，整个过程中，对钢球分析错误 的是（）A.甲图中，钢球静止时受到平衡力的作用B.钢球在弹簧上静止时，弹簧的弹性势能不为零C.钢球上升但未离开弹簧之前钢球先加速后减速运动D.钢球上升但未离开弹簧之前，弹簧越小的弹性势能等于小球增加的重力势能10 .打篮球是很多同学喜爱的运动项目，某次篮球掉落过程中，篮球的部分运动轨迹如图所示。下列说法 正确的是（）A.篮球经过相同高度的3、。两点时，机械能相等 B.篮球第一次反弹后到达最高点D时，动能为0C.篮球经过8、E两点时，动能

15、可能相等D.篮球在整个过程中机械能守恒），,机械能r11 . 2021年8月，全红婵在奥运会跳水项目的完美表现引起国人关注。图是她站在跳板上压缩跳板至最 低点，随后完成动作。不考虑空气阻力，下列选项中能表示全红婵从起跳到即将入水的过程中， 其机械能变化的大致图像是（八机械能D.C.A.iiiB.iii1!工III时间时间时间iii时间12 .同一小球以同样的速度以从同一水平面分别向空气中、光滑斜面抛出，已知刈，若不计阻力，小球在 甲、乙两图中到达最高点的动能分别为B和良、重力势能分别为号和良，它们之间的关系符合（）A. Ej=E2B. Ei2,球A、B的质量ma，b。 回答下列问题：（1）如图

16、甲、乙所示，目的是探究动能大小与 有关；（2）如图乙、丙所示，图乙木块C滑行得更远些，由此得出物体速度相同时，质量越大，动能越大的结论。 则实验中么% （填E2 故AB错误;CD.已知小球的质量和抛出时的速度相同，所以具有的动能反相同，又因为小球上升过程中都是将动能转 化为重力势能，所以E3E4故C错误，D正确。故选Do13. B【解析】AC.无人机携带包裹匀速上升时，质量不变，速度不变，高度变大，所以动能不变，重力势能增 加，故AC错误；BD.机械能等于动能与重力势能之和，所以机械能增大，故B正确，D错误。 故选Bo14. C【解析】A、B两球质量相等，开始时二者处于同一水平面上，到达悬点正下方时还在同一水平面上，则它 们下降的高度相同，即开始时具有的重力势能相同。由于A球上的轻绳不能伸长，因此到达最低点时重力 势能全部转变为动能。而B球上的弹簧可以伸长，因此到达最低点时重力势能转化为小球的动能和弹簧的 弹性势能。比较可知，在悬挂点正下方时A球的动能大于B球，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。15. 1216重力势能和动【解析】小球放在弹簧上处于静止状态，弹簧对小球向上的力与小球重力是一对平衡力，大小相等，所 以弹簧对钢球向上的力F=G=12N12N由题意知，弹簧的缩短量与受到的压力成正比，弹簧每压缩1cm时受力大小为 / = t = 2No