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文档简介
第十一章功和机械能第3节动能和势能
易错提醒:不能错误地认为做匀速直线运动的物体动能一定不变。具有能的物体能够对外做功,但不一定正在对外做功。
能量、动能1.一个物体
能够对外做功
,我们就说它具有能量。(1)具有能量的物体能够对外做功,但具有能量的物体不一定正在对外做功。(2)如果物体能够做的功多,它具有的能量就大。能够对外做功123456789101112131415161718192.物体由于
运动
而具有的能叫动能。(1)一切运动的物体都具有动能。(2)具有动能的物体的基本特征:正在运动。3.物体的动能与
质量
和
速度
有关。物体
质量
越大,
速度
越大,动能就越大。运动质量速度质量速度123456789101112131415161718194.关于能量,下列说法正确的是(
D
)A.具有能的物体一定正在做功B.物体具有的能量越大,做的功越多C.物体做的功越多,它具有的能越大D.物体能够做的功越多,具有的能越大D123456789101112131415161718195.【2023·吉林】匀速行驶的洒水车,向路面洒水的过程中动能不断减小。请从能量的角度说明原因。解:匀速行驶的洒水车,运动过程速度不变,质量不断减小,所以洒水车向路面洒水的过程中动能不断减小。12345678910111213141516171819
重力势能6.物体由于
被举高
而具有的能叫重力势能。(1)一切被举高的物体都具有重力势能。(2)具有重力势能的物体的基本特征:被举高。7.物体的重力势能与
质量
和
被举的高度
有关。物体的
质量
越大,
被举的高度
越大,重力势能就越大。被举高质量被举的高度质量被举的高度123456789101112131415161718198.【2023·福建】东南海域水质的改善,给了中华白海豚一个温馨的家。如图所示,下列说法正确的是(
B
)BA.海豚跃出海面减速上升过程,动能不变B.海豚跃起到最高点时,重力势能最大C.海豚从高处落回海面过程,重力势能不变D.海豚在海面下加速下潜过程,动能变小12345678910111213141516171819点拨:海豚跃出海面减速上升过程,速度减小,质量不变,动能变小,A错误;海豚跃起到最高点时,高度最大,重力势能最大,B正确;海豚从高处落回海面过程,质量不变,高度减小,重力势能变小,C错误;海豚在海面下加速下潜过程,质量不变,速度增大,动能变大,D错误。123456789101112131415161718199.如图,货架上放着A、B、C、D四个体积相同的实心球,其中A和B为铅球,C和D为铁球,A和B两球相比,
A
球的重力势能大;B和C两球相比,做功本领更大的是
B
球。(ρ铅>ρ铁)AB12345678910111213141516171819点拨:根据m=ρV可知,mA=mB>mC=mD,A、B两球相比较,质量相同,A球所处的位置更高,所以A球的重力势能大;B、C两球相比较,高度相同,但mB>mC,所以B球的重力势能更大,能够做功的本领更大。12345678910111213141516171819
弹性势能10.定义:物体由于
发生弹性形变
而具有的能。(1)一切发生弹性形变的物体都具有弹性势能。(2)具有弹性势能的物体的基本特征:发生弹性形变。11.物体的
弹性形变
程度越大,弹性势能就越大。发生弹性形变弹性形变1234567891011121314151617181912.【2023·娄底期中新趋势·学科综合】下列哪一诗句蕴含物体具有弹性势能(
A
)A.会挽雕弓如满月B.飞流直下三千尺C.春风十里扬州路D.群峰倒影山浮水A12345678910111213141516171819
由速度或高度判断动能和势能的变化13.【2023·呼伦贝尔模拟】牛顿被一个从树上掉落的苹果砸中脑袋,受到启发发现万有引力定律。熟透的苹果从树上自由下落时(
C
)CA.动能减小,重力势能减小B.动能减小,重力势能增大C.动能增大,重力势能减小D.动能增大,重力势能增大12345678910111213141516171819点拨:苹果从树上自由下落时,由于受到重力作用,速度越来越大,苹果的质量不变,动能不断增大;苹果从树上自由下落时,苹果的质量不变,高度不断减小,苹果的重力势能不断减小。1234567891011121314151617181914.【新趋势学科综合】唐代著名诗人杜甫的《登高》中有这样的诗句:无边落木萧萧下,不尽长江滚滚来。假设树叶(即落木)竖直下落(不计空气阻力),那么在下落过程中,它的重力势能将
减小
,动能将
增大
。(均填“增大”“减小”或“不变”)减小增大12345678910111213141516171819
由质量判断动能和势能的变化15.飞机在林场上空某一高度喷洒农药时,水平匀速飞行,关于飞机的动能和势能变化,下列说法中正确的是(
A
)A.动能减少,势能减少B.动能减少,势能增加C.动能增加,势能减少D.动能不变,势能不变A12345678910111213141516171819
蹦极现象中的动能和势能的变化16.某运动员做蹦极运动,如图甲所示,从高处O点开始下落,A点是弹性绳自由长度时其下端所在位置,在B点运动员所受弹力恰好等于重力,C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示(蹦极过程视为在竖直方向上的运动)。下列判断正确的是(
A
)AA.从A点到B点过程中运动员加速下落B.从B点到C点过程中运动员重力势能增大C.t0时刻运动员动能最大D.运动员受到的重力等于F012345678910111213141516171819点拨:从A点到B点的过程中,绳子伸长,绳子的拉力不断变大,但拉力小于重力,故运动员加速下落,故A正确;从B点到C点过程中运动员重力势能减小,故B错误;t0时刻弹性绳形变最大,弹力最大,运动员到达最低点,速度为0,动能最小,故C错误;运动员趋于静止时,也就是图线趋于水平时,重力等于拉力,由图象可知运动员受到的重力小于F0,故D错误。12345678910111213141516171819
用图象研究动能或势能的变化17.【新考法图像分析法】如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图。雨滴在t1~t3三个时刻中具有的动能分别是E1、E2、E3,不考虑下落过程中雨滴的质量变化,则动能的大小关系是(
C
)CA.E1<E2<E3B.E1>E2>E3C.E1<E2=E3D.E1=E2<E312345678910111213141516171819点拨:根据图象可知,雨滴在t1~t2时间内,速度逐渐变大,质量不变,动能变大,所以E1<E2。雨滴在t2~t3时间内,速度保持不变,质量不变,动能不变,所以E2=E3,故动能的大小关系是E1<E2=E3。1234567891011121314151617181918.【新考法图像分析法】一个小石块从空中的某一高度,由静止开始竖直下落,若不计空气阻力,从小石块开始下落,到刚落到地面的过程中,小石块的重力势能Ep随着时间t的变化图象可能是(
C
)C12345678910111213141516171819点拨:若不计空气阻力,从小石块开始下落,到刚落到地面的过程中,小石块做加速运动,小石块在相同时间内下降的高度越来越大,小石块所处的高度减小得越来越快,小石块的重力势能Ep减小得越来越快。12345678910111213141516171819
分段讨论物体动能的变化19.【新视角分段讨论题】如图甲所示,小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始下落,从a处开始接触弹簧,压缩至c处时弹簧最短。从a至c处的过程中,小球在b处速度最大。小球的速度v和弹簧被压缩的长度ΔL之间的关系如图乙所示。不计空气阻力,则从a至c处的过程中,下列说法中正确的是(
C
)
CA.小球所受重力始终大于弹簧的弹力B.小球的重力势能先减小后增大C.弹簧的弹
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