2024年中考物理专题复习：机械能及其转化

这是一份2024年中考物理专题复习：机械能及其转化，共7页。试卷主要包含了学习目标，教学过程，机械能守恒定律，拓展延伸，思维训练等内容，欢迎下载使用。
1．理解功与能的关系，知道动能、势能大小的因素；
2．理解动能和势能可以相互转化并能举例说明；
3．正确理解机械能守恒定律.
二、教学过程
（一）知识回顾
知识点一、动能和势能
1.能量：物体能够对外 ，就说这个物体具有 ，简称 .它是表示物体做功本领大小的物理量，其单位与功的单位相同，也是 .
2.动能：物体由于 而具有的能，叫做动能.一切运动的物体都具有动能，其大小与运动物体的 和
有关.
势能： 势能分 势能和 势能两种常见的势能.
①重力势能：在地球表面附近，物体由于 所决定的能叫做重力势能.物体的质量 ，位置
，它具有的重力势能就越大.
②弹性势能：物体由于发生 而具有的能叫做弹性势能.物体的 越大，具有的弹性势能越 .
例题1：(双选)如图是滑雪运动员从山上滑下的情景，下列说法中正确的是（ ）
A. 运动员加速下滑过程中动能增大
B. 运动员到达山脚不能马上停下来是因为受到惯性作用
C. 运动员穿上滑雪板，因增大了与雪地的接触面积，而增大了摩擦力
D．运动员从山顶滑下的过程中，重力对他做了功
变式练习1、频闪摄影是研究物体运动的一种常见而有效的方法。频闪摄影的重要特点在于照相机总是每隔相等的时间就对运动物体拍摄一次，我们能够从这些不连续的图象中发现、揭示物体运动的规律。图是一张网球运动员击球过程的频闪摄影照片。根据频闪摄影的特点，观察球拍在a、b、c、d的运动情况，比较运动员在击球过程中，球拍具有最大动能的位置是（ ）
A. a B．b
C．c D．d
变式练习2、如图所示，小华同学竖直向上垫起排球，若排球离开手臂后在空中自由飞行，那么排球离手后，在空中飞行过程中动能Ek随时间t变化的曲线最接近的是（ ）
例题2：如图所示，货架上放着ABCD四个体积相同的实心球，其中A和B为铅球，C和D为铁球，那么A和B两球相比较， 球的重力势能大；B和C两球相比较，做功本领更大的是 球。（ρ铅＞ρ铁）
变式练习1、篮球场上，运动员练习投篮，篮球划过一条漂亮的弧线落入篮筐，球的轨迹如图中虚线所示，从篮球出手到落入篮筐的过程中，篮球的重力势能（ ）
A．一直增大
B．一直减小
C．先减小后增大
D．先增大后减小
知识点二、机械能及其转化
1．动能和重力势能间的转化规律：
（1）质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小， ；
（2）质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大， ；
2．动能与弹性势能间的转化规律：
（1）如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则 ；
（2）如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则 。
例题1、物块由静止沿光滑斜面下滑，如图所示。AB、BC为相同的时间内滑过的路程。请完成下列问题
（1）物块在AB段运动的速度 BC段运动的速度；（选填“大于”或“小于”）
（2）物块在 点重力势能最大；（选填“A”、“B”或“C”）
变式练习1、现在楼是越来越高了，高空抛物现象却成为城市的痛。一个30g的鸡蛋从25楼抛下，可砸破行人的头骨使人当场死亡，由此可知鸡蛋的重力势能与 有关；若每层楼高3m，则这个鸡蛋从25楼掉落到地面上重力做的功为 J（g=10N/kg）
变式练习2、(双选)一根细长绳的下端系一金属小球，上端固定，制成一个摆，把小球拉离竖直位置松手，让他摆动起来，如图所示，可以观察到小球摆动过程中摆动的幅度会逐渐减小，最终停下来，对于小球在摆动过程中的能量转化情况，下列说法不正确的是（ ）
A．小球从高处向低处摆动过程中，势能部分转化为动能
B．小球从低处向高处摆动过程中，动能部分转化为势能
C．小球摆动过程中机械能守恒
D．小球依次经过最低点时，动能会逐渐减少
变式练习3、如图所示，铅球从出手到将要落地的过程中，下列说法正确的是（不计空气阻力）( )
A．铅球由a→b时，动能逐渐增大
B．铅球在b点的机械能大于a点的机械能
C．铅球由b→c时，机械能逐渐减小
D．铅球在c点时动能最大
变式练习4、如图，足球以初速度沿着凹凸不平的草地从a运动到d．下列分析正确的是（ ）
A．在b、d两点动能相等
B．在a、d两点机械能相等
C．从b到c的过程机械能减少
D．从c到d的过程重力势能减少
变式练习5、对课本《机械能》这节中的四幅图进行了分析(如图)，正确的是（ ）
A．图①摆锤从A点运动到O点的过程中动能转化为重力势能
B．图②运动员起跳后上升到最高点时势能最大，动能为零
C．图③高处滚下的小球在C点动能达到最大值
D．图④卫星在近地点动能最大，远地点势能最大，机械能守恒
知识点三、机械能守恒定律
1.动能和势能可以互相 。当只有动能和势能互相转化时，机械能总量 ,或者说机械能是守恒的，如果考虑阻力的影响，机械能的 不守恒.
2.自然界的流水和风都是具有大量 能的天然资源.水流冲击水轮转动，用来汲水、磨粉；船靠风力鼓起帆航行；水能和风能都可用来发电.
在探究物体的重力势能的活动中，甲、乙、丙三物体的质量关系为：m甲=m乙＜m丙，木桩在沙坑中的起始位置相同
（1）物体重力势能的大小是通过 来反映的；比较A、B两木桩的情景，可以得出的结论是：质量一定时，物体的高度越大，具有的重力势能就 ；
（2）如图中所示，B、C两木桩上表面在同一水平线上，那么 （选填“能”、“不能”）说明乙、丙的重力势能相同，
变式练习2、如图所示的实验中，小车从斜面的某一高度由静止开始滑下，撞击静止于水平木板上的木块（不计空气阻力）则下列说法正确的是（ ）
A．小车在斜面上下滑的过程中，小车的动能转化为重力势能
B．小车在斜面上下滑的过程中，小车的机械能增大
C．小车的重力在整个过程中一直做功
D．若木板的表面光滑且足够长，则被撞击后的木块所获得的动能将保持不变
（四）归纳总结
归纳1.动能与势能转化问题的分析：
⑴首先分析决定动能大小的因素，决定重力势能（或弹性势能）大小的因素──看动能和重力势能（或弹性势能）如何变化。
⑵还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大──如果除重力和弹力外没有其他外力做功（即：没有其他形式能量补充或没有能量损失），则动能势能转化过程中机械能不变。
⑶题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失──机械能守恒；“斜面上匀速下滑”表示有能量损失──机械能不守恒。
机械能与其他能的转化：如果机械能减小或增大，表示机械能与其他能进行转化。
归纳2.机械能是否守恒的判断
物体在运动过程中，如果没有受到摩擦阻力或空气阻力，只有重力做功时，则物体的机械能守恒，判断的物体的机械能是否守恒守恒，主要是判断物体是否受到阻力，受到的阻力是否做功.
五、拓展延伸
2019年1月3日，由我国航天科技工作者自主研发的嫦娥四号探测器成功软着陆月球的背
面，开创了人类探月的新纪元。月球背面到底什么样，嫦娥四号将为人类揭开其神秘的面纱。下列有关承载本次发射任务的长征三号乙运载火箭升空（如图甲）与嫦娥四号探测器软着陆月面（如图乙）过程中，能量转化情况说法正确的是（ ）
A．长征三号乙运载火箭加速上升过程中，重力势能转化为动能
B．长征三号乙运载火箭加速上升过程中，机械能总量保持不变
C．嫦娥四号探测器减速着陆月面时，机械能减小
D．嫦娥四号探测器减速着陆月面时，机械能不变
六、思维训练
1、如图是跳水运动员跳板跳水时的情景，从运动员腾空跳起向上运动后再向下落入水中，若不计空气阻力，则在整个过程中（ ）
A．运动员的动能一直增大，机械能不变
B．运动员的重力势能一直减小，机械能减小
C．运动员的动能先减小后增大，机械能不变
D．运动员的重力势能先减小后增大，机械能增大
2、图中属于势能逐渐变大的一组是（ ）
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
3、如图所示，小球从A点摆动到C点的过程中（不计空气阻力），下列说法正确的是（ ）
A．从A到B的过程中，动能增大，重力势能增大
B．从A到B的过程中，动能减小，重力势能增大
C．从B到C的过程中，动能减小，重力势能增大
D．从B到C的过程中，动能减小，重力势能减小
4、 如图所示，一个小球从光滑斜面的顶端自由下滑经过A点到达斜面底端，如果小球经过A点时具有的重力势能为50 J，若不计空气阻力，以下说法不正确的是（ ）
A．小球到达底端时动能大于50 J
B．小球从顶端到达底端的过程中，重力势能转化为动能
C．小球到达底端时的机械能大于经过A点时的机械能
D．小球到达底端时的机械能等于经过A点时的机械能
5、（2019•常州中考）如图所示，北京世园会上，车身离地30cm高的电动无人扫地车在平直路面上匀速前进并将地面上的落叶吸入车内，此过程中，扫地车整体的（ ）
A．动能不变，重力势能不变
B．动能不变，重力势能变大
C．动能变大，重力势能不变
D．动能变大，重力势能变大
6、(2017•丽水中考)2016年浙江最大抽水蓄能电站在缙云开建。其工作原理如图所示。用电低谷时（如深夜），电站利用电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来；用电高峰时，再利用上水库中的水发电。
（1）蓄能时，水被抽到上水库中，电能转化为水的 ；
（2）发电时，若该电站上水库可用于发电的库容量为7.86×104m3，上下水库平均水位差637m。上水库中可用于发电的水流到下水库，水的重力做功为 J。