2024贵阳中考物理二轮重点专题研究 第9讲 第3节 合理利用机械能（课件）

这是一份2024贵阳中考物理二轮重点专题研究 第9讲 第3节 合理利用机械能（课件），共54页。PPT课件主要包含了考点清单，重难点突破，图说物理，重力势，动能或惯性，不可行，机械与人，动能与势能，被举高，弹性形变等内容，欢迎下载使用。
实验 探究动能的大小跟什么因素有关
机械能的利用及其转化(10年4考)
1. (2022贵阳10题3分)任何事物都有正反两个方面．对于我们的生活，机械能有利也有弊，有时要主动利用机械能为我们服务，有时却要防止机械能产生副作用．在图中所列举的事例中，是防止机械能产生副作用的是(　　)
2. (2022贵阳11题3分)如图所示，是国产“歼－15”舰载机正在“辽宁号”航母上进行阻拦着舰时的情景：战机呼啸着舰，机尾挂钩精准钩住阻拦索，在阻拦索的拉力帮助下，使战机在航母的飞行甲板上短距离滑行便停下来．根据对舰载机着舰过程的介绍可判断，舰载机在滑行过程中(　　)A. 受平衡力的作用B. 其机械能逐渐减小C. 使“辽宁号”航母的内能减小D. 使“辽宁号”航母的机械能减小
3. (2022贵阳11题3分)如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面，一小球由A点以速度v沿轨道滚下，经另一侧等高点B 后到达最高点C.下列关于小球滚动过程的分析正确的是(　　)A．整个过程只有重力在对小球做功B．小球在A、B两点具有的动能相同C．小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA>vB>vCD．小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能
机械能守恒的理解及计算(10年6考)
4. (2023贵阳12题3分)如图所示，材质均匀的弧形轨道固定在竖直平面，将小球置于轨道的顶端A点，小球具有的机械能为100 J．让小球从A点由静止开始滚动，到右侧所能达到的最高位置B点时，具有的机械能为80 J，随即小球向左侧滚动．当滚动到左侧所能达到的最高位置时，它具有的机械能可能是(不计空气阻力)(　　)A. 80 JB. 70 JC. 60 JD. 50 J
5. (2022贵阳16题2分)如图所示，原长为l的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连．推动木块压缩弹簧，其左端至A点时，弹簧具有的弹性势能为25 J；松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为1 J，则木块运动过程中克服阻力做的功是______J．整个运动过程中木块速度最大时其左端可能位于________(选填“B”“C”或“D”)点.
6. (2023贵阳22题3分)将一物块静置于斜面上A点，此时物块的机械能为12 J．放手后，物块沿斜面滑下，并在水平面上滑行至B点停下，如图所示，整个过程中有________力和________力对物块做功．若将物块沿原路刚好推回A点，则要对它做________J的功．
7. (2021贵阳19题3分)如图所示，斜面底端的挡板上固定一轻质弹箦，物块从A点由静止开始沿斜面自由下滑，最终在斜面上的B点保持静止，请比较这一过程物块重力做功W1和克服摩擦力做功W2的大小关系，并从能量转化的角度说明理由．(不计空气阻力)
答：W1＞W2，当物块从A点由静止开始沿斜面自由下滑时，物块重力开始做功，由于物块和斜面之间存在摩擦，当物块到达B点时，重力做功W1，其中一部分能量克服摩擦力做功W2转化为内能，另一部分能量转化为弹簧的弹性势能W3，即W1＝W2＋W3，所以W1>W2.
8. (2023贵阳20题2分)如图所示，足够高的粗糙水平桌面上静止一木块，轻质无弹性细线的一端系在木块上，另一端绕过定滑轮挂有托盘．往托盘中添加砝码后，木块向右做加速运动．在木块运动一段距离的过程中，请判断木块增加的动能E与砝码重力做的功W的大小关系，并通过完整分析阐述理由．(不计托盘质量、空气阻力、线与滑轮间的摩擦)
答：E＜W；砝码重力做功将砝码的重力势能转化为木块的动能、砝码的动能以及木块运动过程中由于克服阻力做功的内能，所以木块增加的动能E小于砝码重力做的功W.
9. (2022贵阳24题2分)总长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O、A两点间距离为2l，如图甲所示．请在图乙中画出钢球从O点运动到A点的过程中，其动能随运动距离变化的大致关系图像．
教材延伸实验(10年4考)
10. (2020贵阳27题9分)小明在实验室看到一科学玩具——牛顿摆，如图甲所示，它由支架、细线和5个完全相同的钢球组成，每个钢球通过两根无弹性细线固定在支架上，并紧挨着排列在同一水平直线上．拉起最左侧的钢球，释放后，它像单摆一样向右摆动撞击相邻钢球，仅把最右侧的钢球撞出，其他球几乎静止不动．
这引发了小明的思考：为什么碰撞后仅有一个球摆动，而其余球仍然保持静止？于是他提出问题：被撞而摆动的钢球数量与哪些因素有关？接着他作出以下猜想：Ⅰ.可能与撞击球撞击时的速度大小有关Ⅱ.可能与撞击球的数量多少有关
将牛顿摆等效为单摆模型，如图乙所示是一个钢球撞击其它钢球的情形，五个钢球自左向右标为A→E球．若不考虑能量损失，请回答下列问题：(1)将A球作为撞击球拉至一定的高度(保持细线绷直)，释放后，A球向右摆动过程中，将________能转化为动能．
(2)探究猜想Ⅰ时，为了改变撞击球撞击时的速度，你的操作办法是：______________________．释放后，当钢球发生碰撞时，仅有E球被撞出，由此可判断：被撞而摆动的钢球数量与撞击球的速度________(选填“有关”或“无关”)．
改变撞击球拉起的高度
(3)通过上述实验，小明还是不明白为什么仅有一个球被撞出，于是他向老师请教，老师说：牛顿摆的钢球间发生碰撞时，撞击球的速度被大小不变地依次“传递”给下一个球，所以最终只有一个钢球被撞出．根据老师的讲解，小明继续探究猜想Ⅱ，将A、B两球作为撞击球紧挨着拉起一定高度后同时释放，A、B球向右摆动并与C球相撞，则此时可观察到的现象是如图中的__(选填“丙”“丁”或“戊”)；请阐述你选择的理由：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.
因为释放A、B两球撞击其
他钢球时，两球的动能全部转移给被撞击球，又因为被撞击球的速度与撞击球的速度相同，由能量守恒可知被撞击球的质量与撞击球的质量相同，由此判断被撞击出的是两个钢球
11. (2023贵阳27题9分)投石机是古人应用杠杆原理及能量转化原理制造的武器，石块被抛出的远近往往是克敌制胜的重要因素．那么，投石机抛出的石块运动的水平距离与哪些因素有关呢？ 小光模仿投石机制作了如图所示的简易抛掷装置进行探究．木板A、B、C组成了一个支架，AB之间有一挡板，底座C上固定有几个挂钩，D是一根硬质抛掷杆，其左端固定一瓶盖，右端下方固定一挂钩，用弹性较强的橡皮筋固定在该挂钩上，橡皮筋拉伸后可分别与底座上的挂钩相连.将抛掷装置置于水平地面，小钢珠置于瓶盖内，压住抛掷杆并使之处于水平位置，松手后抛掷杆可绕固定轴转动，当抛掷杆碰撞到挡板时，瓶盖内的钢珠立即被抛出．(提示：挡板的作用是保证小钢珠每次抛出时高度相同；实验时人要避开小钢珠的飞行方向，以免造成伤害)
小光依据实验装置对影响小钢珠运动水平距离的因素提出了以下猜想：A. 与橡皮筋拉伸的程度有关B. 与小钢珠的质量有关
若不考虑空气阻力及转轴处的摩擦，请你回答下列问题：(1)被抛出的小钢珠能在空中继续运动是因为它具有_____________．小钢珠落地后不会立即停下，为了准确找到小钢珠的落地点，你的办法是_______________________________________________________.(可根据需要添加器材)
给小钢珠涂上墨水或在小钢珠的落点摆放沙盘(方法合理均可)
(2)探究猜想A时，将橡皮筋的末端分别拉至挂钩1、2、3处，用同一小钢珠置于瓶盖内，每次均使抛掷杆处于水平位置后松手，比较发现橡皮筋连接挂钩1处，小钢珠运动的水平距离最远，由此可得：当小钢珠质量一定时，橡皮筋的拉伸程度________，小钢珠运动的水平距离越远．
答：橡皮筋的弹性势能转化为小钢珠的动能，动能一定，质量越小，速度越大．
(3)探究猜想B时，橡皮筋末端始终拉至挂钩1处，将质量不同的小钢珠先后置于瓶盖内重复上述实验操作．发现：质量越小的钢珠运动的水平距离越远．老师说道：质量小的钢珠抛得远，是因为抛出时它的速度大．若不考虑杆的自重，请你从能量转化的角度解释，相同条件下质量小的钢珠抛出时速度大的原因．
(4)在不增加其他器材的前提下，利用该装置如何使同一个小钢珠抛得更远．请你写出两条可行办法．
答：①将橡皮筋缠绕更多圈数；②将底座的挂钩往左移(或小钢球尽量放在抛掷杆的末段)．
12. (2023贵阳27题9分)老师利用如图甲所示的装置演示动能与重力势能的相互转化后，小光想：小球在摆动过程中的机械能的大小是否与细线的长度有关呢？为了探究此问题，他设计了以下实验装置： 将无弹性的细线上端固定在铁架台上、下端拴住小球，使小球摆动到最低点时恰好撞击静止在水平桌面上的木块，如图乙所示．(不计细线固定端的摩擦与空气阻力)
(1)小光将长为l的细线拉至水平状态静止时，小球具有的机械能以______能的形式存在．(2)释放小球后，木块被小球撞击并在水平桌面上滑动了一段距离s，在此过程中木块克服________力做功．
(3)小光多次改变拴小球的细线长度，并调整细线固定端的位置，每次均将小球拉至细线处于水平状态时自由释放，使它摆到相同的最低点撞击同一木块，测出木块被撞击后运动的距离，通过比较运动距离的长短来判断小球具有的机械能大小，请你分析小光的实验方案是否可行？________，理由是：_______________________________________________________________________________________________.
细线固定端位置改变，小球重力势能变化，小球机
械能也随之变化，故无法对比得到正确答案
(4)小光想：细线没有弹性，如果换成长度为l′(l′”“”“＝”或“”“＝”或“