动能和势能_动能和势能的转化由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“动能和势能转化”。
动能和势能,动能和势能的转化
中考基本要求:
1.知道什么是动能、势能、机械能和弹性势能,并能举例说明。
2.知道动能、重力势能、弹性势能的大小各与什么因素有关,并能解释简单的现象。
3.理解动能和势能的相互转化,能解释有关不同形式的机械能相互转化的简单现象。
中考常考内容:
1.判断什么样的物体具有能量,判断一个物体具有何种形式的机械能。
2.比较物体具有的动能、重力势能或弹性势能的大小。
3.分析有关动能和势能间相互转化的事例。
知识要点精析:
1.功和能的关系
能是一种状态,能量的大小是状态量;而做功是一个过程,功的大小是过程量。物体具有做功的本领,即说明此物体具有能。但是有能不一定正在做功。功代表了能量从一种形式转化为一另种形式的数量,因而功和能的单位也是相同的。
2.动能及影响动能大小的因素
动能是物体由于运动而具有的能量,即物体由于运动而具有做功的本领叫做动能。
运动的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.重力势能及影响重力势能大小的因素
物体由于被举高而具有的能量,叫做重力势能。例如:被举高的重锤,空中的飞机,阳台上的花盆等都具有重力势能。
重力势能的大小与两个因素有关:一个是物体的质量,另一个是物体距零势能面的高度。当物体的质量一定时,物体距零势能面的高度越大,其重力势能越大,物体距零势能面的高度越小,其重力势能越小;当物体距零势能面的高度一定时,物体质量越大其重力势能越大,物体质量越小其重力势能越小。物体的质量越大,举得越高,其重力势能就越大。
4.弹性势能及影响弹性势能大小的因素
物体由于发生形变而具有的能量叫做弹性势能。物体在外力作用下,它的形变会发生变化,称为形变。如果将对物体施加的外力撤消,物体的形变能够完全消失,恢复原状,这种形变称为弹性形变。发生弹性形变的物体有恢复原来形状的能力,具有做功的本领,因此具有能,这种能称为弹性势能。
弹性势能的大小与两个因素有关:一个是弹簧本身的性质,另一个是弹性形变的大小。当弹簧本身的性质相同时,形变越大,它具有的弹性势能就越大,形变越小,具有的弹性势能就越小;当弹簧形变相同时,性质不同的弹簧弹性势能不同。
5.动能和势能间的相互转化及机械能守恒定律
在动能和势能相互转化的过程中,如果没有机械能和其它形式的能量之间的相互转化,则机械能的总量保持不变。这就是机械能守恒定律。
6.水能和风能利用
自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源,可以用来为人类服务。
修筑拦河坝可以提高坝前上游的水位,水位越高,水的重力势能就越大。这样水从坝上落下时转化成的动能就越大,水推动坝下方的水轮机转动,水轮机又带动发电机发电,水能最终转化为电能。
利用风能做功主要是靠风车,也可以用风车的转动带动发电机发电。利用风能不会有环境污染,但风能不稳定,不像建拦河坝那样能把“风能”储存起来。
例题分析
[例1]在下面的现象中,有哪些物体做了功?
1、叉车举起货物;
2、马拉车前进;
3、水开了,水蒸汽顶起了壶盖;
4、拉弯了的弓。
判断这些现象中的物体能否做功的目的是找出功和能之间的联系。能量和功具有密切的关系,我们说一个物体能够做功,就说这个物体具有能。换句话说,具有能的物体的特点是它们具有做功的本领(这种本领可以是潜在的)。因此,叉车、马车、水蒸汽和被拉弯的弓都具有能。
例
2、利用上图的装置,做下面两个实验。
1、将同一钢球从不同高度沿斜面滚下。仔细观察钢球每次滚到下端时,获得的速度是否一样?在哪种情况下,钢球将木块推得最远?
2、取质量不同的两个钢球,让它们分别从同一高度滚下,观察哪个钢球将木块推得更远? 答案:
1、在第一次实验中,钢球从不同的高度滚下时,获得的速度不同。从越高的地方滚下,钢球获得的速度越大,将木块推得越远。表明速度越大,钢球具有的动能越大。
2、在第二次实验中,由于钢球从相同的高度滚下,到达底步时的速度相同。质量大的钢球将木块推得更远。表明 质量越大的物体具有的动能越大。
例
4、同一重锤从不同高度落下,将木桩打入地里的深度是否相同?将质量不同的重锤从同一高度落下,将木桩打入地里的深度是否相同? 答案:用同一重锤打木桩时,重锤被举得越高,下落时的速度也就越大,将木桩打入地里越深。说明,重锤被举得越高越高,对木桩做的功就越多,即它的重力势能越大。
将不同的重锤从同一高度落下时,质量大的重锤将木桩将打入地里较深。说明重锤的质量越大,对木桩做的功就越多,即它的重力势能越大。
例
5、人在拉弓时,弓被拉弯的程度不同时,箭被射出去的距离是否相同?
说明:物体的弹性势能的大小是由它弹性变形的程度决定决定的。物体弹性变形越大,它的弹性势能也就越大。
第二阶梯 例
1.关于能的概念,下列说法中正确的是()
A、在空中飞行的小鸟,因为它能够做功,所以它具有能
B、举高的重锤,因为它处于静止状态,没有做功,所以它不具有能
C、甲车比乙车的速度大,所以甲车的动能一定比乙车的动能大
D、甲锤的高度比乙锤的高度大,所以甲锤的势能一定比乙锤的势能大
例2.火箭在大气层里加速上升的过程中,若不考虑质量的变化,其()
A、机械能减少,内能增加 B、机械能增加,内能减少
C、机械能与内能都增加 D、机械能不变,内能增加
例3.物体在平衡力作用下,下列说法正确的是()
A、物体的机械能一定不变 B、物体的机械能一定增加
C、物体的机械能一定减少 D、以上说法都不对
例4.如图1所示,天花板上挂一个单摆,放手后摆球沿弧一枚钉子,当摆球从
A、高于 点摆到
点 B、低于
点 C、与
来回摆动。若在点钉
点时,绳子被钉子挡住。则小球在左侧升高的高度将()
点等高 D、无法
判断,从
点分别沿不同的光滑轨道、、、例5.如图3所示,一个静止的木块
A、到达地面时动能不相等,沿 自由下滑,到达同一水平地面上,如果不计空气阻力,以下说法正确的是()
轨道下滑时动能最大
B、在不同的轨道上运动时,重力势能的变化相同
C、沿着不同轨道到达地面时速度大小相同
D、沿不同轨道运动时,的机械能保持不变
处放开,小球经
点运动到
点,在这一过程中,例6.如图4所示,把一小球从碗壁 小球的能量转化形式为()
A、从
B、从
C、从
D、从 到 到 到 到,动能转化为重力势能,从,动能转化为重力势能,从,重力势能转化为动能,从,重力势能转化为动能,从
到 到 到 到
动能转化为重力势能 重力势能转化为动能 动能转化为重力势能 重力势能转化为动能
本讲巩固练习:
1.跳伞运动员在空中匀速降落的过程中,他具有的()
A、动能增加,势能减少 B、动能增加,势能不变
C、动能减少,势能增加 D、动能不变,势能减少
2.下列关于机械能的说法,正确的是()
A、骑自行车匀速下坡,机械能不变 B、射向球门的足球,势能减少,动能增大
C、匀速上坡的车,机械能不断增大 D、带动钟表转动的发条,将动能转化为势能
3.质量相同的甲、乙两个物体,从同一高度处分别沿光滑和粗糙斜面下滑到地面的过程中,物体的重力势能减少情况是()
A、甲多 B、乙多 C、一样多 D、无法判断
4.某河流的流量为 可做多少
选择题
1. 关于能的概念,下面正确的是()
A、用线悬挂着的物体,它没有做功,所以它没有能
B、在空中飞行的子弹,因为它能够做功,所以它具有能
C、甲物体的速度比乙物体的速度大,则甲物体的动能一定比乙物体的动能大
D、甲物体的高度比乙物体的高度高,则甲物体的重力势能一定比乙物体的重力势能大
2. 关于物体的动能和势能,下列说法中正确的是()
A、质量大的物体一定比质量小的物体动能大
B、高速飞行的子弹一定比缓慢行驶的汽车动能大
C、质量相同的两个物体放在同一高度,它们的重力势能一定相同
D、一根弹簧被拉长时弹性势能增大,被压缩时弹性势能减小
3. 不断升高的物体质量不变,可以肯定的是()
A、势能增大 B、势能增大,动能减小 C、机械能增大 D、机械能不变
4.一个物体做的功越多,说明()
A、一定是这个物体的动能很大
B、一定是这个物体的势能很大
C、一定是这个物体的机械能很大 D、可能是这个物体的能量很大,现要修建
取
高的大坝,建成后利用水能发电,则)
水流功?水流的功率是多大?(5. 甲、乙两物体,甲每分种运动50米,乙每秒钟运动20米,则甲、乙两物体动能较大的是()
A、甲物体 B、乙物体 C、两物体相同 D、无法确定
6.放在同一桌面上的两个体积相等的实心小球,一个为铜球,一个为铝球,铜球静止,铝球在桌面上做匀速运动,如果以地面为参考面,则()
A、两球的势能相等 B、两球的机械能相等
C、铝球的动能较大 D、铝球的机械能一定大于铜球的机械能
7. 下列各种过程中,属于动能转化为势能的是()
A、拉开了的弓,放手后把箭射出去 B、小铁球在空中落下
C、在水平地面上滚动的足球
D、物体滑上光滑的斜坡
8. 有四种器材:(1)自行车座;(2)机械手表;(3)衣服夹子;(4)发令手枪。其中利用弹簧形变的势能转化为动能工作的有()
A、(1)和(2)B、(1)和(4)C、(2)和(3)D、(2)和(4)
9.洒水车沿街道匀速行驶,将水洒向路面,在此时程中它的动能将_______________,这是因为____________________.10.起重机沿竖直方向匀速吊起重为G的物体,在这一过程中,物体的(A)动能增加,重力势能减小,机械能不变
(B)动能不变,重力势能增加,机械能增加
(C)动能减小,重力势能增加,机械能不变
(D)动能减小,重力势能不变,机械能减小
11.两发飞行中的炮弹,如果具有相同的机械能,那么
()
A.它们的质量一定相等
B.它们的速度一定相等
C.它们的高度一定相同
D.它们具有的动能与势能之和一定相等
12.(北京崇文区)行使中的摩托车以不变的速度冲上斜坡,它在上坡的过程中
(A)动能逐渐减少,重力势能保持不变
(B)动能逐渐减少,重力势能逐渐增大
(C)动能保持不变,重力势能逐渐增大
(D)机械保持不变
13.(北京朝阳区)下列物体在运动过程中,动能转化为重力势能的是()
(A)汽车沿斜坡向下运动
(B)汽车在水平公路上匀速行驶
(C)投出的篮球在向上运动
(D)热气球匀速向上运动
14.跳伞运动员从高空的飞机上跳下后,在降落伞尚未打开之前的下落过程中,运动员的:()
(A)动能增大,重力势能减小
(B)动能减小,重力势能增大
(C)动能减小,重力势能减小
(D)动能增大,重力势能增大 15.在日常生活中的水平桌面上滑行的木块,水平方向只受两个力作用,这两个力的三要素都相同(木块可视为一个点),下列叙述正确的是:()
(A)木块的运动状态一定发生改变
(B)木块的运动状态不发生改变,保持原来的速度做匀速直线运动
(C)木块的机械能可能增加
(D)木块的机械能一定减小
16.跳水运动员从高台上跳下,下落过程中重力势能___,动能___。(填“增加”、“ 不变”或“减少”)
17..足球落地又弹起的过程中,有关能量转化的正确说法是
(A)下落时,动能转化为重力势能
(B)着地时,弹性势能转化为动能
(C)反弹时,没有能量转化
(D)上升时,动能转化为重力势能 1.下列关于能的几种说法中,正确的是()
A.放在书架高层上的书没有做功,所以它不具有能 B.举得高的物体的重力势能不一定大 C.物体已做的功越多,说明物体具有的能越多 D.速度相同的两个物体,它们的动能一定相等。2.骑自行车上坡时,在上坡前一般要加紧蹬几下,这是为了()A.增大惯性 B.减少阻力 C.增大动能 D.增大势能 3.正在匀速爬坡的汽车,发生显著变化的物理量是()A.质量 B.动能 C.重力势能 D.重力 4.下列过程中属于动能转化为势能的事例是()A.秋千从低处荡向高处 B.匀速上升的直升飞机 C.跳伞运动员在空中下落 D.从斜面滚下的小球 5.人造卫星绕地球沿椭圆轨道运行,当卫星()
A.在近地点时,势能最大,动能最大 B.在近地点时,势能最小,动能最小 C.在远地点时,势能最小,动能最大 D.在远地点时,势能最大,动能最小
6.飞机在高空水平方向上匀速飞行,同时空投救灾物品,在飞机投救灾物品的前后,飞机动能和重力势能变化的情况是()
A.动能增加,重力势能减少 B.动能减少,重力势能增加 C.动能和重力势能都增加 D.动能和重力势都减少