2024山东中考物理二轮重点专题研究 第十二章 机械能及其转化（课件）

这是一份2024山东中考物理二轮重点专题研究 第十二章 机械能及其转化（课件），共44页。PPT课件主要包含了考点清单，图说物理，重难点突破，能越大，机械能及其转化，焦耳J，弹性形变，保持不变，重力势，弹性势等内容，欢迎下载使用。
实验1 探究动能的大小与什么因素有关
实验2 探究重力势能的大小与什么因素有关
机械能及其相互转化(烟台5考，淄博5考，济宁5考，日照4考)
1. (2022烟台12题2分)如图所描述的情景中，没有发生动能转化为势能的是(　　)
2. (2021烟台10题2分)如图所示，跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，关于运动员(不包含降落伞和绳)下列说法正确的是(　　)A. 动能不变，重力势能不变，机械能不变B. 动能变大，重力势能变小，机械能不变C. 动能不变，重力势能变小，机械能变小D. 动能变小，重力势能变小，机械能变小
3. (2021潍坊10题2分)体育课上小明同学进行传接篮球训练，他将球斜向上抛出，球的运动轨迹如图所示， a、b、c、d为轨迹上的点，其中a、c两点高度相同，不计空气阻力，则篮球在(　　)A. a、c两点的动能相等B. a点的机械能比d点机械能大C. a点动能比d点动能大D. b点的动能最大
4. (2023烟台8题2分)如图所示，小球沿轨道由静止从A处经B、C运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，则(　　)A. 小球在A处的动能等于在D处的动能B. 小球在A处的动能大于在D处的动能C. 小球在B处的机械能小于在C处的机械能D. 小球在B处的机械能等于在C处的机械能
5. (2023淄博8题2分)如图所示，小球沿轨道由静止从A点向D点运动的过程中(小球和轨道间存在摩擦)，下列说法错误的是(　　)A. 小球在A点的重力势能最大B. 小球在B点的速度最大C. 小球在C点和B点的机械能相等D. 小球不能到达D点
6. (2022临沂8题2分)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
7. (2021泰安7题2分)在蹦床比赛中，运动员从高处落到蹦床上又被弹起，该过程中有关机械能及其转化的说法正确的是(　　)A. 运动员上升到最高点时重力势能为零B. 运动员下降过程中机械能增大C. 运动员从高处下落到蹦床前，重力势能转化为动能D. 运动员弹离蹦床后，上升的过程中，弹性势能转化为动能
8. (2023泰安9题2分)如图所示，粗糙程度相同的斜面与水平面在a点相连，弹簧左端固定在竖直墙壁上，弹簧处于自由状态时右端在b点，小物块从斜面的c点由静止自由滑下，与弹簧碰撞后又返回到斜面上，最高到达d点．下列说法正确的是(　　)A. 弹簧被压缩到最短时，弹性势能最小B. 小物块从c向a运动的过程中，重力势能减小C. 小物块从b向a运动的过程中，动能增加D. 小物块在整个运动过程中，机械能守恒
9. (2020淄博9题2分)2020年6月23日9时43分，我国用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星，至此北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成．下列有关能量的分析错误的是(　　)A. 火箭加速升空过程中，内能转化为机械能B. 火箭加速升空过程中，动能转化为重力势能C. 卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，机械能总量保持不变D. 卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，在近地点时动能最大
探究物体动能的影响因素[淄博2023.23(3)，济宁2022.19]
10. (2022济宁19题5分)小希用如图甲所示的实验装置探究影响物体动能大小的因素．(1)本实验运用了物理研究方法中的转换法：用______________________来表示小球动能的大小．(2)小希通过实验探究，发现质量和速度都是影响动能大小的因素．得出实验结论后，又提出了新的问题：物体的质量和速度对物体动能的影响一样大吗？
木块B被推动距离的远近
小希查阅了相关资料，收集了一些物体的动能，结合生活经验分析表中数据，你认为在“质量”和“速度”这两个因素中，对物体动能影响较大的是__________．
(3)如图乙所示为某段道路的标志牌，请结合所学知识解释：①对机动车限定最高行驶速度：________________________________；②对不同车型限定不一样的最高行驶速度：________________________________．
质量一定时，速度越快，动能越大
速度相同时，质量越大，动
(4)如用图甲中的实验装置和器材探究阻力对物体运动的影响，必须增加的器材是______(请从以下三个选项中选择)．A. 倾斜程度不同的斜面B. 粗糙程度不同的水平面C. 质量不同的钢球
【版本导航】鲁科：八下P92～P106；人教：八下P67～P74； 教科：八下P97～P107；沪科：八年级P206～P212.
一、动能和势能1、物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量．单位是________．
二、机械能：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能．三、动能和势能可以相互转化．如图所示．
四、机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和__________，或者说，机械能是_______的．
1. 判断下列说法是否正确．(1)质量越大的物体动能越大(　　)(2)高度越高的物体重力势能越大(　　)(3)物体受平衡力作用时，机械能不一定守恒(　　) (4)匀速上升的电梯动能变小，重力势能变大(　　) (5)火箭加速上升时，动能增大，重力势能增大，机械能增大(　　)(6)物体的机械能总和是不变的(　　)
命题点：机械能及其转化1. 如图所示，捻动滚摆的轴使它升高后释放．现象：滚摆旋转着下降，转动速度越来越______，到最低点时，滚摆转而上升；滚摆在上下往复运动过程中，上升的最大高度逐渐________．解释：滚摆在下降的过程中，________能转化为________能；滚摆上升的最大值逐渐减小，说明滚摆具有的机械能在逐渐________.
(鲁科八下P99图10－3－1；人教八下P71图11.4－2甲)
命题点：机械能及其转化2. 如图所示，将铁锁从鼻尖处由静止释放，若人不动，铁锁摆回时_____(选填“会”或“不会”)碰到自己的鼻子．铁锁从左边最高处摆到最低处的过程中，动能________，势能________.
(鲁科八下P100图10－3－3)
机械能及其转化1. (1)雾炮车是将抑尘剂或水吹送到产生大量灰尘污染的场所上空，产生大量雨雾达到降尘降霾效果的设备．一辆雾炮车正在平直道路上匀速作业，动能________，机械能________．(2)直升飞机在空中匀速攀升的过程中(忽略燃油的质量变化)，直升飞机的动能________，重力势能________，机械能________．(3)卫星搭载火箭升空时，卫星在随火箭加速上升过程中，动能________，重力势能________．(4)将一支装有弹簧的圆珠笔向下按压，放手后笔会向上弹起一定高度．笔向上弹起，弹簧的________能转化为笔的________能；上升的过程中，笔的______能转化为笔的______能(不计空气阻力)．
2. 【光滑轨道】(2022苏州改编)质量为m的小环穿在固定的光滑曲杆上，B点与D点高度相同，小环从A点静止释放后沿曲杆运动，如图所示．不计空气阻力，下列说法正确的是________．①小环无法到达E点②若小环从B点静止释放，将无法到达D点③若小环能到达E点，离开E点后将做匀速直线运动④小环在B点的动能大于在D点的动能⑤小环从C点到D点的过程中，动能转化为重力势能⑥小环从A点到E点，重力势能一直减小，机械能不变⑦小环从A点到C点，动能一直增加，机械能不变⑧小环在C点的速度小于在D点的速度
变式：【粗糙轨道】质量为m的小环穿在固定的曲杆上，B点与D点高度相同，小环从A点静止释放后沿曲杆运动到E点(小环和曲杆间存在摩擦，不计空气阻力)，如图所示．下列说法正确的是(　　)A. 小环在A点的重力势能最大B. 若小环从B点静止释放，能够到达D点C. 小环从A点到D点，重力势能先变小后变大，机械能不变D. 小环从A点到C点，动能一直增加，机械能变大
3. (抛物线类)掷实心球是某市的中考体育加试项目之一．掷出去的实心球从a处出手后，在空中运动的轨迹如图所示，球最终停在水平地面e点处(不计空气阻力)．则实心球(　　)A. 在a处重力势能最小B. 在b处动能为零C. 在a、b、c三处机械能相等D. 在d处动能为零
4. (弹簧类)如图，轻质弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变．现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力，则小球(　　)A. 运动至最高点时，受平衡力作用B. 被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力C. 从A点向上运动过程中，速度先增大后减小D. 从O点向上运动过程中，重力势能转化为动能
变式：【蹦极】(2021张家界)张家界大峡谷玻璃桥高空蹦极体验项目正式对公众开放，不考虑空气阻力，关于人在蹦极下降过程中的能量分析，下列选项中正确的是(　　)A. 弹性绳绷直前，人的重力势能减小，动能增大，机械能增大B. 弹性绳刚好绷直时，人的重力势能最小，动能最大C. 下降到最低点的过程中人的机械能守恒D. 下降到最低点时，人的重力势能最小，弹性绳的弹性势能最大
探究动能的大小与什么因素有关
物体动能的大小与物体质量和速度有关．质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；速度相同的物体，质量越大，它的动能越大
木块被撞击后移动的距离
的距离无法确定，小球动能的大小无法比较
例1 　兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：
汽车的动能大小跟什么因素有关？
(1)由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟________有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能大小还可能跟________有关.他们做了如图所示的三次实验：用钢球模拟汽车，让钢球从斜槽的某一高度处由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离.
(2)实验是通过__________________来反映________(选填 “木块”或“钢球”)的动能的大小.(3)将钢球放在同一斜面上不同高度处由静止释放，第一次实验的情景如图甲所示，在进行第二次实验前，应先将撞出的木块____________.
(4)比较甲、丙两图进行的实验，让同一钢球分别从斜面不同的高度由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越________，木块被撞得越远，这反映出物体的动能与物体的________有关.(5)比较________两图进行的实验，探究的是动能与质量的关系，得出的结论是当速度一定时，质量越大，物体的动能越________.
(6)(2021天津改编)用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车________(选填“超速”和“超载”)行驶时的危险性大的原因.(7)甲实验中木块在水平面上滑动时，受到水平面的摩擦力________，克服摩擦力做功的功率________．(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
(8)本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出结论吗？________，原因是__________________________________________________________.(9)(难点·实验评估)(2020雅安改编)小明根据乙、丙两图得出结论，物体的动能大小与质量有关，他的看法是否正确？________(选填“正确”或“错误”)，理由是______________________________________.
木块被撞击后将在水平面做匀速直线运动，通过的距离无法确定
没有控制钢球撞击木块前的速度相同
变式1　实验结束后，同组的小金在探究动能大小与速度的关系时，拿走了木块，在水平木板上铺上毛巾，通过比较钢球在毛巾面上滚动的距离，也得出了正确的结论，你认为他的方案是否合理：________，理由是____________________________________________________________________________________________.
接触面的粗糙程度相同，钢球克服摩擦力做功，可以用钢球在毛巾表面滚动的距离来体现动能的大小
变式2　(2023通辽改编)在探究动能大小与质量关系的两次实验中，小球从同一高度由静止开始释放时的场景如图所示，木板固定在水平面上．该实验中小球的动能由________________转化而来，实验是通过比较木块在木板上滑行的________来比较动能大小的．图中错误的操作是________________________.
未保持木块初始位置相同
(10)(质疑创新)在做完探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后，有同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面同一高度由静止开始滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑，于是小明又设计了如图丁所示的实验，让__________的小球A、C同时从________由静止开始沿斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若C球相对于A球________，就可以说明任意时刻两球的速度大小相等.
(11)(创新装置)(2020温州改编)利用如图戊所示装置做“探究动能大小与质量关系”的实验时，通过观察球撞击相同塑料软片的数目来比较球的动能大小(图中未画出固定塑料软片的装置)．老师指出此装置不适合体积不同的两个球做实验，原因是______________________________________.
塑料软片对不同体积的小球的阻力不同
探究重力势能的大小与什么因素有关
例2 　在探究重力势能与哪些因素有关时，小夏产生了如下猜想：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的下落高度有关猜想三：物体的重力势能与物体的运动路径有关为此小夏设计了如图所示的实验，用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距离沙坑表面某高度由静止释放．其中D球从光滑弯曲管道上端由静止滑入，最后从管道下端竖直落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计).
(1)本实验中，采用的研究问题的方法是______________________.(写出一种方法即可)(2)本实验中，铅球的重力势能大小是通过___________________来反映的.(3)实验过程中小夏同学发现设计的表格存在问题，请你指出该问题是：__________________．实验数据如下表
转换法(或控制变量法)
(4)为验证猜想二，应比较________(填实验序号)，得到的结论是______________________________________________________.(5)比较③④，得到的结论是____________________________________.(6)比较①②可验证猜想______，重力势能的大小与物体的质量_______.
质量相同时，物体所处的高度越高，重力势能越大
物体的重力势能与物体运动的路径无关