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

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C3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A3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/cm①20201.9②20302.9③20403.8④30202.9⑤40204.1（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A3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14003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A3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B4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=0.3F4考点一、动能B实验次数12345木块对木板压力F/N23456弹簧测力计读数f/N0.60.91.21.51.84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B4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h0/mh1/mh2/mx/mX2/m2△h/m10.500.400.550.400.010.1520.500.300.900.200.040.6030.500.201.550.300.091.3540.500.152.000.350.121.854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．h1B．h2