八年级全物理课件第6节 合理利用机械能_沪科版 22页

第6节 合理利用机械能 第十章 机械与人 1. 探究动能的影响因素 2. 探究重力势能的影响因素 3. 探究弹性势能的影响因素 4. 物体下落时机械能的转化 5. 探究动能和势能的相互转化 6. 判断动能和势能的大小变化 7. 比较从斜面上下滑的物体的速度 13.【中考·长春】在探究物体动能大小与质量的关系时， 利用如图所示的装置，让不同质量的钢球，从同一 斜面同一高度由静止滚下，撞击水平面上的木块。 (1)实验中，通过观察_____________________________ 比较钢球动能的大小。 (2)通过观察甲、乙两图的实验现象，可得出结论：在 ________相同时，物体的质量越大，动能越大。 (3)交通规则中“禁止超载”就是通过限制车辆装货物 的质量，减小车辆的惯性和________，防止造成重 大伤害。 木块被撞击后移动的距离的大小 速度 动能 14.【中考·张家界】某兴趣小组提出利用“研究动能的 大小与哪些因素有关”的实验装置(如图所示)与所 需器材(斜面、木块、不同质量的小钢球)来探究 “影响重力势能大小的因素” 的设想。请你帮助完成如下 实验方案： (1)实验中通过观察____________________的大小，来判断小 球重力势能的大小。 (2)本实验中若水平面绝对光滑则不能得出结论，原因是 _________________________________。 (3)实验中为了要探究重力势能与物体的质量的关系要选用上 述图________，具体的操作方法是让小球从_______(填 “相同”或“不同”)的高度由静止滚下。 (4)要探究重力势能与物体的高度的关系要选用上述图______， 具体的操作方法是让小球从________(填“相同”或“不同”) 的高度由静止滚下。 (5)通过比较分析可以得出的结论是_____________________ ______________________。 木块被推出的距离 小钢球与木块将会做匀速直线运动 乙 相同 甲 不同 重力势能的大小与物 体的质量和高度有关 15. 小鹭想探究弹性势能的大小与哪些因素有关。她利 用一段弹簧、光滑轨道、物块A和B等器材进行实验。 如图所示，用物块将弹簧压缩到一定程度后释放， 物块沿轨道向左滑行，最高可冲到光滑斜面虚线框 处。 (1)实验时可通过观察同一物块__________________来 判断弹簧弹性势能的大小。 (2)比较图(a)、(b)两个实验可以初步得出：弹簧的弹性 形变越大，具有的弹性势能________。 (3)若物块冲上斜面的最大高度ha＝hc＜hb，弹性形变的 大小la＜lb＝lc，则物块到达最高处时所具有的重力势 能Ea、Eb、Ec的大小关系是______________。 冲上斜面的高度 越大 Ea＜Eb＝Ec 点拨： (3)不能通过比较物块冲上斜面的高度来比较物 块的重力势能，因为A和B的质量大小未知。应通过比 较弹簧的弹性势能的大小来判断物块到达最高处时的 重力势能的大小。 16.【中考·永州】对雨滴在空中匀速下落过程的分析(不 考虑雨滴质量的变化和雨滴受到的浮力)，正确的 是(　　) A．雨滴的机械能不断减少 B．雨滴的重力势能转化为动能 C．雨滴只受到重力的作用 D．雨滴只受到空气阻力的作用 A 点拨：下落过程中雨滴受重力和阻力的作用，质量不 变，速度不变，高度变小，则其动能不变，势能减小， 机械能减小。雨滴的动能不变，故减小的重力势能没 有转化为动能。 17.【中考·漳州】跳伞运动员在空中匀速下落的过程中， 他的(　　) A．重力势能减少 B．动能减少 C．机械能增大 D．动能转化为重力势能 A 点拨：运动员质量不变，速度不变，高度变小，则其 动能不变，重力势能减小，机械能减小。运动员的动 能不变，故减小的重力势能没有转化为动能。 18. 小博用单摆研究摆球的动能和重力势能变化的规律， 实验时他将摆球在A点由静止开始释放，发现摆球由 A经O到B，再由B经O到A，如此循环往复，并且其 运动轨迹始终不变，如图所示。 (1)图中，摆球从A到O的过程中，动能 _____，重力势能_______，______能转 化为____能； (2)分析摆球在图中AO、OB、BO、OA循环往复的运动 轨迹及相关知识可知：动能和重力势能之间 ________(填“能”或“不能”)相互转化。 增大 减小 重力势 动 能 点拨： (1)摆球从A到O的过程中，质量不变，高度降 低，重力势能逐渐减小；质量不变，其速度逐渐增 大，动能逐渐增大。摆球减小的重力势能转化为增 大的动能。 (2)摆球由A向O到B点运动的过程中，先是重力势能转 化为动能，后是动能转化为重力势能。摆球由B向 O到A点运动的过程中，先是重力势能转化为动能， 后是动能转化为重力势能。可见，动能和重力势能 之间能够相互转化。 19. 在探究动能和弹性势能的相互转化规律的实验中： (1)从斜面上滚下来的小球接触弹簧后，将弹簧压缩至 最短，如图乙、丙所示。在这一过程中，小球的 ________能转化为弹簧的____________能。 (2)被压缩的弹簧恢复原状，将小球弹开，如图丙、丁 所示。在这一过程中，弹簧的________能转化为小 球的________能。 (3)动能和弹性势能之间_____(填“能”或“不能”)相 互转化。 动 弹性势 弹性势 动 能 20.【中考·怀化】下面例子中物体的重力势能变大了的 是(　　) A．铁球从斜面顶端滚下来 B．骑自行车冲上坡顶 C．飞机在高空水平飞行 D．立在山顶上的石头 B 点拨：自行车的质量不变，高度升高，重力势能增大。 21.【中考·营口】在电影《斯巴达三百勇士》中，波斯 军队用投石车投出巨石来攻击斯巴达城的城墙，在 巨石被投出到击中城墙的过程中，下列说法正确的 是(　　) A．巨石在最高点时动能最大 B．巨石在最高点时重力势能最小 C．巨石的动能先增大后减小 D．巨石的重力势能先增大后减小 D 点拨：质量不变的巨石投出过程中，高度先增大后减 小，速度先减小后增大，重力势能先增大后减小，动 能先减小后增大；在最高点时，其重力势能最大，动 能最小，但不为零。 22.【中考·江西】如图所示，是承承在乒乓球比赛中， 高抛发球时的情景，不计空气阻力，请你回答下列 问题： (1)在乒乓球上升的过程中，乒乓球的能量是如何转化的？ 其机械能如何变化？ (2)乒乓球运动到最高点时，是否处 于平衡状态？请说明理由。 解：(1)在乒乓球上升的过程中，乒乓球的动能转化为 重力势能；机械能不变。 (2)乒乓球运动到最高点时，处于非平衡状态。因为乒 乓球此时只受重力的作用，所以处于非平衡状态。 点拨：(1)在乒乓球上升的过程中，乒乓球的质量不变， 速度变小，动能减小，同时高度升高，重力势能变 大，动能转化为重力势能；机械能为动能和势能之 和，由于不计空气阻力，机械能大小不变； (2)因为乒乓球运动到最高点时，只受重力作用，合外 力不为零，不处于平衡状态。 23. 如图所示，小明分别沿三条路径自由滑到地面，在 不考虑空气阻力和摩擦的情况下，滑到地面时速度 最大的路径是(　　) A．1　　　B．2　　　 C．3　　　D．都一样 D 点拨：小明在顶端时，重力势能一定，动能为零；当 他滑到底端时，其重力势能转化为动能，在不考虑空 气阻力和摩擦的情况下，重力势能全部转化为动能。 故无论从哪条路径滑到地面，转化成的动能均相同， 速度大小也就相同。 24. 如图所示，一物体分别沿光滑的斜面OA、OB、 OC从斜面的顶端自由滑到地面，则下列说法正确 的是(　　) A．物体从斜面OA上到达地面时速度最大 B．物体从三个斜面到达地面时的动能相等 C．物体从三个斜面到达地面时的动能不相等 D．物体到达三个斜面的底部时重力 做功不相等 B