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  • 2021-11-10 发布

赢在中考2020年中考物理一轮复习专题13动能势能和机械能课件

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2020 年中考物理 一轮复习讲练测 专题 13 动能 、势能和机械能 1 复习目标 了解: 机械能概念。 会: 解释生活中利用动能或势能的现象。 理解: 动能和势能的概念。 掌握: 影响物体动能和势能大小的因素;机械能守恒定律。 2 一 、 动能 1.什么是动能:物体由于 运动 而具有的能。 2.影响动能的因素 物体动能的大小与两个因素有关:一是物体的 质量 ,二是物体运动的 速度 大小。当物体的质量一定时,物体运动的速度越大其动能 越大 ,物体的速度越小其动能越小;具有相同运动速度的物体,质量越大动能 越大 ,质量越小动能越小。 3.动能是“由于运动”而产生的,一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”,不运动的物体也具有能量,但不具有动能。例如在空中飞行的飞机,不但有动能而且还具有其它形式的能量。 2 二 、 势能 1.重力势能:物体由于被 举高 而具有的能量,叫做重力势能。 (1)重力势能的大小与 质量 和 高度 有关。物体的质量越大,被举得越高,则它的重力势能越大。 (2)重力势能是“被举高”这个原因而产生的,一定不要把它理解成“被举高的物体具有的能量叫重力势能”,被举高的物体具有重力势能,同时也具有其他形式能量。例如在空中飞行的飞机,不但有重力势能而且还具有其它形式的能量。 2 二 、 势能 1.重力势能:物体由于被 举高 而具有的能量,叫做重力势能。 (1)重力势能的大小与 质量 和 高度 有关。物体的质量越大,被举得越高,则它的重力势能越大。 (2)重力势能是“被举高”这个原因而产生的,一定不要把它理解成“被举高的物体具有的能量叫重力势能”,被举高的物体具有重力势能,同时也具有其他形式能量。例如在空中飞行的飞机,不但有重力势能而且还具有其它形式的能量。 2.弹性势能:物体由于发生 弹性形变 ,而具有的能叫做弹性势能。撑杆跳高时弯曲的杆、拉开的弓箭都具有弹性势能。 弹性势能的大小与弹性形变的 程度 有关;形变程度越大,其弹性势能越大。 2 三 、 机械能 1.动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 2.动能与势能的相互转化 (1)在一定的条件下, 动能 和 重力势能 之间可以相互转化。如将一块小石块,从低处抛向高处,再从高下落的过程中,先是动能转化为重力势能,后又是重力势转化为动能。 (2)在一定的条件下, 动能 和 弹性势能 之间可以相互转化。如跳水运动员,在起跳的过程中,压跳板是动能转化为弹性势能,跳板将运动员反弹起来是弹性势能转化为动能。 (3)机械能守恒:如果一个过程中,只有动能和势能相互转化,机械能的 总和 就保持不变,这个规律叫做机械能守恒。 (4)水能和风能的利用:自然界的流水和风能都是具有大量机械能的天然资源。利用水能发电,一定量的水,上、下水位差越大,水的重力势能越大,能发出的电就越多。利用风能发电,在风力资源丰富的地区,可以同时安装几十台到几百台风力发电机,组成“风车田”联在一起供电。 3 考点一:动能 1. (2019·潍坊) 无人机已被应用于诸多领域,如图所示是一款四翼无人机。在无人机匀速上升过程中,对其分析正确的是( )。 A.质量增加 B.动能增加 C.重力势能增加 D.机械能不变 C 3 考点一:动能 【点睛】从动能和重力势能大小的影响因素进行判断。(1)动能大小跟质量、速度有关。质量一定时,速度越大,动能越大;速度一定时,质量越大,动能越大。(2)重力势能大小跟质量、被举得高度有关。被举得高度一定时,质量越大,重力势能越大;质量一定时,高度越高,重力势能越大。 【解析】无人机匀速上升过程中,无人机的质量不变,高度增大,重力势能增大;速度不变,质量不变,其动能不变;无人机上升过程中,没有发生弹性形变,不具有弹性势能,所以机械能等于重力势能与动能的总和,重力势能增大,动能不变,其机械能增大。故选C。 3 考点一:动能 2. (2019·绵阳) 2019年1月3日,嫦娥四号实现了人类探测器首次成功在月球背面软着陆。嫦娥四号探测器在距离月球表面100米高处悬停,对月球表面识别,并自主避障,选定相对平坦的区域后,开始缓慢地竖直下降,最后成功软着陆。从距离月球表面100米到软着陆在月球表面的过程中,嫦娥四号探测器的重力势能________,机械能________。(选填“增加”或“不变”或“减少”) 减少 减少 3 考点一:动能 【点睛】从重力势能和动能大小的影响因素进行判断,又因为机械能等于动能和势能的总和,然后判断机械能的变化。 【解析】嫦娥四号从距离月球表面100米到软着陆在月球表面的过程中,质量不变,高度减小,重力势能减少;该过程中其速度减小,动能减少;探测器没有发生弹性形变,不具有弹性势能,则机械能等于重力势能与动能的总和,所以其机械能减少。 故答案为:减少;减少。 3 考点一:动能 3. (2019·保定市初三模拟冲刺追补) 如图所示。小球A静止在木块上。将钢球B从高为h的位置由静止释放,与木块发生碰撞,木块向右运动,小球A落到正下方。钢球B下落过程中动能________(选填“增大”、“不变”或“减小”);木块被撞出后,由于小球A由于具有________没有随木块一起运动。 增大 惯性 3 考点 一 、 动能 【点睛】分析钢球B下落过程中动能和重力势能的变化; 木块被撞前,木块和A处于静止状态,被撞后由于惯性仍然要保持静止状态。 【解析】钢球B下落过程中,高度减小,重力势能减小,速度变大,动能增大;木块被撞出后,小球A由于具有惯性仍然要保持静止状态,故A没有随木块一起运动。 故答案:增大;惯性。 3 考点 二 、 势能 1 . (2018•南京) 2018年5月21日凌晨,“鹊桥”号中继星在我国西昌卫星发射中心成功发射升空(如图所示)。“鹊桥”号中继星在随火箭加速上升过程中,重力势能     (选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),动能     。 变大 变大 3 考点 二 、 势能 【点睛】机械能包括动能和势能,物体动能和势能的变化会引起机械能的变化;动能与质量和速度有关,质量越大、速度越大则动能越大;重力势能与质量和高度有关,质量越大、高度越大则重力势能越大。此题考查电磁波的传播和机械能的知识;机械能的大小取决于动能和势能的大小,根据题目中动能和势能的大小变化可分析出机械能的大小变化。 【解析】卫星加速上升过程中,质量不变、速度增大,动能变大;同时,质量不变、高度增加,所以重力势能变大;由于火箭对卫星做功,故使得其机械能不断增加。 故答案为:变大;变大。 3 考点 二 、 势能 2 . (2017·深圳) 关于功和能,下列描述正确的是( )。 A.机械表上发条是增加了发条的弹性势能; B.深圳大亚湾核电站是把电能转化为核能; C.汽车加油后,以原来的速度继续匀速行驶它的动能会降低; D.“飞流直下三千尺”中水的动能转化为重力势能 A 3 考点 二 、 势能 【点睛】①发生弹性形变的物体具有弹性势能,弹性形变越大弹性势能越大;②核电站是将核能转化为电能的设备;③影响动能的因素是质量和速度;④影响重力势能的因素是质量和所在高度,在一定条件下动能和势能可以相互转化。 【解析】A:上紧的机械表发条具有弹性势能,并且发条形变越大具有的弹性势能越大;故A正确。 B:在核电站中,核燃料发生裂变,释放出核能,把核能再转化为电能;故B错误。 C:汽车加油后相对于原来质量增加,虽然仍按原速度行驶,但动能相对于原来是增加的;故C错误。 D:“流直下三千尺”中,高处的水具有大量重力势能,下落过程中重力势能转化为动能;故D错误。 3 考点 二 、 势能 3 . (2019·天津) 小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时,提出了如下猜想: 猜想一:物体的重力势能与物体的质量有关 猜想二:物体的重力势能与物体所在高度有关 为了验证上述猜想,他计划利用小桌、沙子、质量不同 的铁块和刻度尺进行实验:如图所示,将小桌桌腿朝下 放在平整的沙面上,把铁块从距桌面某一高度由静止释 放,撞击在桌面的中心部位,记录桌腿进入沙子的深度。 按上述方案进行实验,其实验数据如下表所示。 3 考点 二 、 势能 实验序号 铁块质量m/g 铁块距桌面高度H/cm 桌腿进入沙子的深度h/cm ① 20 20 1.9 ② 20 30 2.9 ③ 20 40 3.8 ④ 30 20 2.9 ⑤ 40 20 4.1 (1)实验中通过比较 来判断物体重力势能的大小; (2)为了验证猜想一,需选择表中 (填实验序号)三组数据进行分析; (3)分析表中①②③的实验数据,可得出的结论是: 。 桌腿进入沙子的深度 ①④⑤ 质量相同的物体,高度越大,重力势能越大 3 考点 二 、 势能 【点睛】(1)桌腿进入沙堆的深浅,体现了物体对其做功的多少。桌腿进入沙堆越深反映了小球具有的重力势能越大。这用到了转换法。(2)利用控制变量法,要验证重力势能的大小与质量有关,需控制质量其他的因素相同,只有质量不同,从图中找出符合条件的实验即可。(3)利用控制变量法,比较图中相同因素和不同因素,总结出研究的对象。在设计实验和写结论时常用控制变量法来分析。在研究物理量的变化时常用转换法来分析。 3 考点 二 、 势能 【解析】(1)通过小明设计的实验可以知道,他是通过比较桌腿进入沙子的深浅来比较重力势能的大小的。桌腿进入沙堆越深说明物体做的功越多,它原来具有的重力势能越大; (2)根据控制变量法,要验证物体的重力势能与物体的质量有关,应控制物体的高度相同,改变物体质量的大小,故小明要完成探究,需要找数个质量不同的物体进行实验; 故①④⑤三组数据符合,所以应利用①④⑤三组数据分析得出结论。 (3)比较表中①②③的实验数据,可以发现,高度相同,③中桌腿进入沙子的深度更深,所以,③中的物体具有重力势能大,即可以得出的初步结论是:质量相同的物体,高度越大,重力势能越大。 故答案为:(1)桌腿进入沙子的深度;(2)①④⑤;(3)质量相同的物体,高度越大,重力势能越大。 3 考点 三 、 机械能 及其转化 1 .( 2019· 泰安市新泰市中考一模 )如图是小朋友玩跳跳床的情景,对他们在上升和下落过程中分析正确的是(  )。 A.小朋友在空中上升的过程中动能转化为重力势能; B.小朋友从接触跳跳床到下落到最低处的过程中弹性势能转化为动能; C.小朋友从空中下落,是由于惯性作用; D.小朋友被跳跳床弹起时,若以地面为参照物,小朋友是静止的 A 3 考点 三 、 机械能 及其转化 【点睛】(1)判断是哪种能量转化成了另一种能量的标准是:减小的转化为增多的;(2)地面及其附近的一切物体都受到重力的作用;(3)如果物体相对于参照物位置不变,则物体是静止的,如果物体相对于参照物位置不断变化,则物体是运动的。此题考查动能和势能的转化与守恒、运动和静止的相对性、惯性。解决此类问题的关键是要知道各能量跟哪些因素有关,根据各因素的变化情况分析能量的变化情况。 3 考点 三 、 机械能 及其转化 【解析】A、小孩在空中上升的过程中,质量不变,速度变小,动能减小,同时其高度变大,重力势能增大,所以动能转化为重力势能,故A正确; B、小孩从接触跳跳床到下落到最低处的过程中,速度最终减小为0,动能减小,同时高度变小,重力势能变小,蹦床的弹性形变变大,弹性势能增大,是动能和势能转化为弹性势能,故B错误; C、小朋友受重力作用,重力竖直向下,所以会从高处落下,故C错误; D、小朋友被跳跳床弹起时,若以地面为参照物,小朋友与地面之间发生了位置变化,是运动的,故D错误。故选A。 3 考点 三 、 机械能 及其转化 2 . (2019·武汉市武昌区中考一模) 如图,是高空跳介运动员跳伞表演中下降过程中的一个画面,跳伞运动员从飞机上跳出,经过一段时间加速后,在离地面7km时开始以5m/s的速度匀速下降至地面。在运动员从7km高空下落至地面的过程中,______能转化为______能,需要时间______S。 重力势 内 1400 3 考点 三 、 机械能 及其转化 【解析】在运动员从7km高空下落至地面的过程中,运动员的质量不变,速度不变,但高度降低,重力势能变小,同时在此过程中空气阻力对其做功,使其内能变大,故重力势能转化为内能; 故答案为:重力势;内;1400。 3 考点 三 、 机械能 及其转化 3 . (2018·聊城) 2018年2月12日13时03分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北 斗导航卫星,如图所示的卫星沿椭圆轨道绕地球运行,离地球最近 的一点叫近地点,最远的一点叫远地点,它在大气层外运行,不受 空气阻力,则下列说法正确的是( )。 A.卫星从远地点运行到近地点,重力势能减小,动能增大,机械能守恒; B.卫星从远地点运行到近地点,重力势能增大,动能减小,机械能守恒; C.卫星从近地点运行到远地点,重力势能增大,动能增大,机械能不守恒; D.卫星从近地点运行到远地点、重力势能减小,动能减小,机械能不守恒 A 3 考点 三 、 机械能 及其转化 【点睛】掌握动能、势能大小的影响因素,掌握动能、势能的大小变化情况。同时知道卫星在绕地球运动时,没有任何物质和卫星摩擦,机械能没有消耗,机械能是守恒的。影响动能的因素是物体的质量和物体运动的速度;影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度。根据动能、重力势能影响因素的情况得出动能和重力势能的大小情况。再根据能量变化的规律:减小的能量转化为增大的能量得出答案。 【解析】AB、在大气层外运行,不受空气阻力,机械能是守恒的;卫星从远地点运行到近地点时,相对高度减小,所以势能减小,同时速度增大,动能增大,故A正确、B错误; CD、在大气层外运行,不受空气阻力,机械能是守恒的;卫星从近地点运行到远地点时,相对高度增大,所以势能增大,同时速度减小,动能减小,机械能守恒,故CD错误。故选A。 4 考点 一 、 动能 1. (2019·白银市靖远县中考二模) 下列叙述正确的是(  )。 A.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变; B.用水平推力推桌子,桌子没动,是因为推力等于摩擦力; C.做匀速圆周运动的物体受到平衡力的作用; D.运动的物体所具有的能叫动能 B 4 考点 一 、 动能 2. (2017•广元) 如图甲所示是小张“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验装置。 (1)小张让大小不同的实心钢球从同一斜面上相同的高度处由静止滚下,在水平面上运动并推动木块移动,是为了探究动能大小与 的关系; (2)同班同学小红发现,木块被钢球撞击后移动的距离没有其他同学的明显,认为是木块太重导致滑动摩擦力过大的原因造成。为了验证猜测,小红设计了如图乙所示“探究滑动摩擦力与压力大小关系”的实验,当接触面粗糙程度不变,用弹簧测力计拉动木块匀速直线运动时,通过多次实验得到了表格中的相关数据,请你根据表中数据帮她分析并得出,滑动摩擦力f与压力F之间的数量关系式为 。 质量 f=0.3F 4 考点 一 、 动能 B 实验次数 1 2 3 4 5 木块对木板压力F/N 2 3 4 5 6 弹簧测力计读数f/N 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 4 考点一:动能 3. (2018·临沂) 如图所示,单摆中的小球在ABC间不停地往复运动,如果不考虑阻力的影响,以下说法错误的是(  ) 。 A.小球在A、C处的势能最大; B.小球在B处只受重力作用; C.小球由A到B过程中,重力势能转化为动能; D.小球运动到C处时,如果受到的外力全部消失,将保持静止 B 4 考点 二 、 势能 1 . (2019·绵阳) 2019年1月3日,嫦娥四号实现了人类探测器首次成功在月球背面软着陆。嫦娥四号探测器在距离月球表面100米高处悬停,对月球表面识别,并自主避障,选定相对平坦的区域后,开始缓慢地竖直下降,最后成功软着陆。从距离月球表面100米到软着陆在月球表面的过程中,嫦娥四号探测器的重力势能________,机械能________。(选填“增加”或“不变”或“减少”) 减小 减小 4 考点 二 、 势能 2 . (2018·潍坊) 某同学在探究弹性势能大小与形变量的关系时,猜测弹性势能可能与形变量x成正比,也可能与形变量的平方x2成正比。用如图装置进行探究,将弹簧套在光滑竖直杆上且底端固定在水平面上,刻度尺与杆平行,进行了如下操作: 实验次数 h 0 /m h 1 /m h 2 /m x/m X 2 /m 2 △h/m 1 0.50 0.40 0.55 0.40 0.01 0.15 2 0.50 0.30 0.90 0.20 0.04 0.60 3 0.50 0.20 1.55 0.30 0.09 1.35 4 0.50 0.15 2.00 0.35 0.12 1.85 4 考点 二 、 势能 ①弹簧处于自由状态时,读出其上端距水平面的高度h0; ②将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端,竖直向下按压铁块,读出此时弹簧上端到水平面的高度h1; ③释放小铁块,当铁块上升到最大高度时,读出铁块下端到水平面的高度h2; ④改变弹簧的压缩长度,重复步骤②③,将测出的数据记录在表格中,并计算出弹簧的形变量x、形变量的平方x2和小铁块上升的距离△h 。 (1)实验中弹簧的形变量x=     (用所测物理量符号表示); (2)本实验中,弹簧弹性势能大小是通过     来间接反映的; A.h1 B.h2 C.h2﹣h0 D.h2﹣h1 (3)该同学根据表中数据分别做出图甲△h﹣x和图乙△h﹣x2图象,由此得到的结论是弹簧弹性势能的大小与     成正比。 D h 0 ﹣ h 1 形变量的平方 4 考点 二 、 势能 3 . (2017•眉山) 如图所示,人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行,下列说法正确的是( )。 A.卫星在近地点时,动能最大,机械能最大; B.卫星在远地点时,势能最大,机械能最大; C.卫星从近地点向远地点运行时,动能逐渐减小,势能逐渐增大,机械能不变; D.卫星从远地点向近地点运行时,动能逐渐减小,势能逐渐增大,机械能不变 C 4 考点 三 、 机械能 及其转化 1 . (2017•龙东)(多选题) 为了更好的推进习总书记提出的“一带一路”发展战略,我国计划发射十八颗通信卫星,为沿线国家提供服务。下列关于人造卫星说法中,正确的是( )。 A.卫星运动到近地点时,动能最大,重力势能最小; B.卫星运动到远地点时,动能最大,重力势能最小; C.卫星由近地点向远地点运动,重力势能转化为动能; D.卫星由远地点向近地点运动,重力势能转化为动能 AD 4 考点 三 、 机械能 及其转化 2 . (2018•玉林) 2018年世界杯正在俄罗斯举行,如图所示,是正在加速下降的足球,在此过程中,对其机械能的变化情况,下列分析正确的是(  )。 A.动能增大,重力势能减小 B.动能减小,重力势能增大 C.动能增大,重力势能增大 D.动能减小,重力势能减小 A 4 考点 三 、 机械能 及其转化 3 . (2018•淄博) 如图所示,弯曲的跳板把人弹至高处,这个过程中人的动能和重力势能的变化情况是(  )。 A.动能减小,重力势能增大; B.动能增大,重力势能减小; C.动能先增大后减小,重力势能增大;D.动能先减小后增大,重力势能减小 C