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2012中考复习专题S3.12 动能 势能 机械能及其转化


动能 势能 机械能及其转化 考点复习 考点 1、动能和势能 、 1、能量:一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能 理解:①能量表示物体做功本领大小的物理量;能量可以用能够做功的多少来衡量。 ②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”如:山上静止 的石头具有能量,但它没有做功。也不一定要做功。 2、知识结构: 定义:物体由于运动而具有的能量 动能 机 械 能 决定其大小的因素: 物体速度越大、质量越大,动能就越 大

重力 势能 势能 弹性 势能

定义:物体由于被举高而具有的能量。 物体质量越大、举得越高,势能就越 大

决定其大小的因素:

定义:发生形变的物体具有的能量。 物体弹性形变越大、弹性势能就越大 决定其大小的因素:

3、探究决定动能大小的因素: ① 猜想:动能大小与物体质量和速度有关; ② 实验研究:研究对象:小钢球 方法:控制变量; ?如何判断动能大小:看小钢球能推动木快做功的多少 ?如何控制速度不变:使钢球从同一高度滚下,则到达斜面底端时速度大小相同; ?如何改变钢球速度:使钢球从不同同高度滚下; ③分析归纳:保持钢球质量不变时结论:运动物体质量相同时;速度越大动能越大; 保持钢球速度不变时结论:运动物体速度相同时;质量越大动能越大; ④得出结论:物体动能与质量和速度有关;速度越大动能越大,质量越大动能也越大。 4、机械能:动能和势能统称为机械能。 理解:①有动能的物体具有机械能;②有势能的物体具有机械能;③同时具有动能和势能的物体具有机 械能。 考点 2、动能和势能的转化 、 1、知识结构: 动能
转化 转化

弹性势能 势能 重力势能

2、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,重力势能转化为动能; 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,动能转化为重力势能;

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3、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,则动能转化为弹性势能; 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,则弹性势能转化为动能。 4、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。 考点 3、水能和风能的利用 、 1、 知识结构: 水能 机械能的天 然资源 风能 2、水电站的工作原理:利用高处的水落下时把重力势能转化为动能,水的一部分动能转移到水轮机,利用水 轮机带动发电机把机械能转化为电能。 中考链接 一、选择题 1、下列关于能量的说法,不正确的是( ) A、正在做功的物体,才具有能量 B、被压缩的弹簧具有能 C、具有能的物体,可能在做功,也可能不在做功 D、同步卫星相对于地面静止不动,实际上它也具有能 2、关于右图所示的核动力航空母舰和直升飞机,小明、小聪、小英和小亮各提出了一条与物 理知识有关的说法,其中错误的是( ) A、小明:直升飞机悬停在空中时,不需要消耗能量 B、小聪:航空母舰利用的核能是在核反应堆中重核裂变释放的能量,它属于一种新能源 C、小英:当甲板上的飞机都升空执行任务后,航空母舰在大海中的吃水深度将减小 D、小亮:航空母舰上的雷达是利用了电磁波来发现敌方的军事目标的 3、小明同学站在匀速上行的启动扶梯上由一楼升到二楼的过程中,下列说法中正确的是 A.小明相对于地面是静止的 B.小明的动能大小保持不变 C.小明的机械能总量保持不变 D.自动扶梯把机械能转化为电能 4、在“学习机械能及其转化”时, “想想做做”栏目提供了如图所示的情景,用绳子把一 个铁锁悬挂起来。把铁锁拿近自己的鼻子,稳定后松开手。头保持不动,锁向前摆去又摆 回来。下列说法正确的是 A.铁锁在摆动的过程中机械能保持不变 B.铁锁摆动到最低点时动能最小 C.铁锁在下降过程中,重力势能转化为动能 D. 铁锁在上升过程中,重力势能转化为动能 5、聊城市为了杀灭美国白蛾调动了直升飞机,在灾区上空喷洒生物农药,飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒
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拦河筑坝 发电 海水潮汐 直接做功

农药的过程中,飞机的 A.动能减小,重力势能减小 B.动能不变,重力势能不变 最高点 C.动能减小,重力势能不变 D.动能增大,重力势能减小 6、跳远运动的几个阶段如图所示,则运动员( ) 起跳 助跑 A.助跑阶段机械能不变 B.起跳时机械能为零 C.经过最高点时动能最大 D.经过最高点时重力势能最大 7、 2011 年 4 月 10 日,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭,成功将北斗八号导航卫星发射 到预定椭圆轨道,该椭圆轨道近地点约 200 千米,远地点约 3599 千米,如图是北斗八号导航 卫星的轨道示意图。已知该卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒,则关于该卫星 从远地点向近地点运行过程中势能、动能、速度的变化是 A.势能增加、动能减小、速度减小 B.势能减小、动能增加、速度增加 C.势能减小、动能增加、速度不变 D.势能不变、动能不变、速度不变 8、2011 年 3 月 11 日,日本发生里氏 9.0 级地震所引起的大规模海啸,冲毁了建筑,卷走了村落,造成了大量 人员伤亡。海啸具有极大破坏力的主要原因是海啸行成的海浪具有巨大的 A.电能 B.机械能 C.核能 D.内能 9、 2010 年 9 月 27 日上午,成都地铁 1 号线一期工程首发仪式在天府广场举行。 如图所示为一列正在减速进站的载有乘客的地铁, 小李同学坐在该车的座位上。 在 进站过程中,以站台为参照物,对该列车和小李同学的叙述正确的是 A.小李同学的运动状态保持不变 B.小李同学的运能不变 C.列车的运动状态保持不变 D.列车的动能减小 10、骑自行车下坡.不踩脚踏板也会越来越快.在这个过程中( ) A.动能增加,势能减少 B.动能增加,势能增加 C.动能不变,势能减少 D.动能减少.势能增加 11、如图所示研究滚摆运动的实验,在滚摆向上运动的过程中,若不计阻力,下列说法中正确的 是 A.动能转化为重力势能,机械能不变 B.动能转化为重力势能,机械能增加 C.重力势能转化为动能,机械能不变 D.重力势能转化为动能,机械能减速 12、普通白炽灯正常工作时消耗的电能有 90%因发热而损失,而新型的 LED 灯(发光二极管)发光时几乎不 发热,从而减少了电能的损失,成为科技创新的重要领域之一.下面有关普通白炽灯和 LED 灯工作过程的比 较说法不正确的是( ) A、普通白炽灯正常工作时消耗的电能转化为光能和热能 B、LED 灯的发光原理是电能直接转化为光能 C、普通白炽灯正常工作时消耗的电能主要转化为光能 D、LED 灯提高了电能转化为光能的效率,有利于节约能源 13 频闪照片是研究物体运动的重要手段.通常,一只掉在水平地面上的弹性小球会跳起, 而且弹跳的高度会越来越低.如图所示,是小球弹跳过程的频闪照片,小球在 1、2 位置 的高度一样.下面说法正确的是( ) A、小球弹跳上升到最高点 3 位置时,瞬间静止,不受任何力作用 B、小球在 1、2 位置的重力势能相同,且机械能大小也相同 C、小球在 1、2 位置的动能相同,1 位置时受到重力的方向向上 D、小球在 2 位置的动能比 1 位置时小,且机械能也比 1 位置时小

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14、如图甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上,压力传感器是电阻阻值随受到压力的增大而减 小的变阻器(压力不超过最大值) ,压力传感器、电流表、定值电阻和电源组成一电路。压力传感器不受力时 电流表示数是 I0。t=0 时刻,将以金属小球从弹簧正上方某一高度由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最 低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复。整个过程中,不计能量损失,电流表示 数 I 随时间 t 变化的图像如图乙所示:则( ) A.t1 时刻,小球动能最小 B.t2 时刻,弹簧的弹性势能最小 C.t2~t3 这段时间内,弹簧的弹性势能先增加后减少 D.t2~t3 这段时间内,小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能 二、填空题 1、 (a)物体由于 _________ 叫做动能.物体由于 _________ 叫做重力势能、物体由于 _________ 叫 做弹性势能. (b)运动物体的动能大小与物体的 _________ 和 _________ 有关,物体的 _________ 越大, _________ 越大,它具有的动能就越大;物体的 _________ 越大、 _________ 越大,重力势能就越大; 物体的 _________ 越大,弹性势能就越大.在物理学中,把 _________ 称为机械能. (c)大量事实表明,动能和势能可以 _________ . 重力势能 _________ (选 2、 滑雪运动员脚踩滑雪板从高处滑下, 在此过程中, 运动员的动能 _________ , 填“增大”、“减小”或“不变”) . 3、2010 年 7 月,我国自行设计、研制的载人潜水器“蛟龙号”在南海成功下潜 3759m,并通过机械手在海底插 上中国国旗,如图所示,这标志我国已成为第五个掌握大深度载人深潜技术的国家.“蛟龙号”潜入水下经过一 段时间调试后匀速下潜,在匀速下潜过程中,它的动能 _________ ,受到的浮力 _________ .在插旗过 程中,国旗相对于海底是 _________ (选填“运动”或“静止”)的.若“蛟龙号”能到达设计的深潜目标 7000m 处,它受到海水的压强是 _________ Pa. 取 10N/kg,ρ 海水=1.03×10 kg/m ) (g 4、地震灾害一般不容易预测,所以我们都要掌握一些防震减灾常识.在不幸碰上强烈地震 时,若你处在较高的楼层上,不能轻易跳楼,是因为人具有较大的 _________ 能,在落 到地面时极易受伤.假如在山坡上发生泥石流,由于其自身能量的转化,会使其速度 _________ (选填“变快”、“变慢”或“不变”) ,我们不能选择与泥石流赛跑,而是立即向垂 直的方向逃离危险区域. 5、海底发生的地震会引发海啸,海啸在形成时只有几厘米或几米高,进入海岸线浅滩时,受海底阻力的作用, 速度会减慢,但高度会增加,海水的 _________ 能转化为 _________ 能. 6、如图所示,是用来研究“动能大小跟哪些因素有关“的实验装置图.小球在光滑斜面上由静止开始下滑,到达 底端的速度只与起点高度有关,起点越高,到达底端的速度越大,运动小球撞击停在平面上的木块后,木块运 动距离越长,说明小球具有动能越大 (1)分析比较实验甲与实验乙,可得出结论: __ _______ . (2)分析比较实验乙与实验丙,可得出结论: _______ __ . 三、解答题 1、如图是探究“物体的动能的大小与什么因素有关?”的实验示意图。 ①该实验要探究的是物体的动能的大小与物体 的关 系。 ②该实验物体的动能是指物体 (选填 “A” 或“B” )的动能。
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③该实验物体动能的大小是通过 来反映的。 ④该实验物体的速度是指物体 A 从斜面上静止滚下与物体 B 碰撞时 (选填“碰前 A”“碰后 A”“碰前 B”或“碰后 B” 、 、 )的速度,它是通过 (选填“高度”或“质 量” )来改变的。 ⑤实验中多次让物体从斜面同一高度上静止滚下时,应改变 (选填“物体 A” 或“物体 B” ) 的质量,这是为了研究物体动能与物体质量的关系。 2、为了探究“弹性势能的大小跟哪些因素有关”,小明同学有如下猜想: 猜想一:弹性势能的大小与弹簧的材料有关; 猜想二:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关.

为探究猜想一是否正确,小明同学设计了如图甲所示的实验装置,探究方案如下(以下所有弹簧被压缩后都未 超过其弹性限度) : ①将 A、B 两根外形完全相同,材料不同的弹簧分别按图甲安装好; ②将小球置于弹簧 A 的右端,使弹簧被压缩的长度为 3cm(见图乙) ,放手后小球被弹出,并与一木块相碰, 木块被推动了一段距离 S1; ③将小球置于弹簧 B 的右端,使弹簧被压缩的长度为 3cm,放手后小球被弹出,并与在同一位置的同一木块相 碰,木块被推动了一段距离 S2; ④比较 S1、S2 得出结论. (1)比较以上实验数据,若 _________ ,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关;若 _________ ,说 明弹性势能的大小与弹簧的材料无关. (2)由于弹性势能的大小不便用仪器测量,本实验中把弹性势能的大小转换为观察木块被推动的距离,这种 研究方法叫转换法.请你按要求举出两个在探究中用转换法的实例: ①热学: _________ ; ②电学: _________ . (3)请将探究猜想二的方案补充完整. ①将弹簧 A 按如图 13 甲安装好; ②将小球置于弹簧 A 的右端,使弹簧被压缩的长度为 2cm,放手后小球被弹出,并与一木块相碰,木块被推动 了一段距离 S3; ③ _________ . ④ _________ .

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