1、第2节机械能知识点1动能和势能定义影响因素如何影响单位动能物体由于运动而具有的能质量速度质量相同的物体，运动_速度_越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，_质量_越大，它的动能越大焦耳(J)势能重力势能物体由于被举高而具有的能质量高度质量相同的物体，所处的_高度_越高，它的重力势能越大；所处的高度相同时，_质量_越大的物体，它的重力势能越大弹性势能物体由于发生弹性形变而具有的能弹性形变大小同一物体弹性形变越大，它的弹性势能越大说明一切运动的物体都具有动能。物体只要被举高，就具有重力势能；物体发生弹性形变，就具有弹性势能。探究影响动能和势能的因素常用到控制变量法和转化法。忽略空气阻力和摩擦，在
2、斜面上小球滚到水平面时的速度与初速度和高度有关，与质量无关。知识点2动能和势能的转化动能和势能统称为机械能。一个物体可以只有动能，也可以只有势能，还可以同时具有动能和势能。机械能的大小等于物体具有的动能和势能的总和。物体的动能和势能可以相互转化，在转化过程中，如果只有动能和势能的相互转化，那么机械能的总量就保持不变。说明在动能和势能相互转化时，若有“物体匀速下落”“物体在运动过程中发热”或“物体表面粗糙”等字样，同时不提“物体表面光滑”时，均有部分机械能转化为内能，从而使机械能不守恒。机械能不守恒，有以下两种情况：机械能转化为其他形式的能量时，机械能变小；其他形式的能量转化为机械能时，机械能变
3、大。易错点机械能及其转化例如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情景，跳板跳水运动有起跳、腾空、落水几个阶段，若不计空气阻力，从腾空到落水的过程中( B )A重力势能先减小后增大，机械能不变B动能先减小后增大，机械能不变C动能增加，机械能增加D重力势能减小，机械能减小【易错说明】此题主要分析运动员运动的过程，在腾空到落水的过程中，运动员先减速上升，后加速下落。1下列说法错误的是( D )A放在水平地面上的弹簧，不一定有弹性势能B同一块水泥瓦，在房上比在地上的重力势能大C匀速下落的小雨滴，动能不变，机械能不断减小D上坡的汽车一定比水平路面上的汽车的机械能大2图中所示的各个过程中，物体的动能和重力势能都
4、增大的是( D ) 3如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后，在空中飞行过程中动能EK随时间t变化的曲线最接近的是( A ) ABC D4在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块(如图所示)，下列说法中正确的是( C )A这样做的目的是研究物体的动能大小与质量的关系B该实验说明物体的动能大小与高度有关C若水平面绝对光滑，木块将做匀速直线运动D铁球从斜面上滚下来的过程中动能一直减小5许多同学都看过杂技演员表演的“水流星”，一根细绳系着盛水的杯子，演员抡起绳子，杯子就做圆周运动。不管演员怎样抡，水都不从杯里洒出。甚至杯子在竖直面内
5、运动到最高点时，已经杯口朝下，水也不会从杯子里洒出来。演员的精彩表演，每每博得观众的热烈掌声，如图为一杂技演员正在竖直平面内表演“水流星”，杯子在竖直面内做匀速圆周运动，则下列关于其中的一只杯子说法正确的是( C )A.受平衡力作用B重力势能保持不变C机械能在不断改变D运动状态没有发生改变6“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目，如图所示。一根弹性橡皮绳，一端系住人的腰部，另一端系于跳台，当人下落至图中A点时，橡皮绳刚好被伸直，C点是游戏者所能达到的最低点，当人下落至图中B点时，橡皮绳对人的拉力与人受到的重力大小相等。对于游戏者离开跳台到最低点的过程中(不考虑空气阻力)，下列说法正确的是(
6、 C )A.游戏者的动能一直在增加B游戏者到达C点时，重力势能全部转化为动能C游戏者到达B点时，游戏者的动能增加到最大值D游戏者从C点向B点运动的过程中，重力势能转化为动能和弹性势能7如图所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内)，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图所示，不计空气阻力。(1)在整个运动过程中，小球的机械能_不守恒_(填“守恒”或“不守恒”)。(2)小球动能最小的时刻是_非平衡_
7、状态(填“平衡”或“非平衡”)。(3)在t2t3这段时间内，小球的动能_先增大后减小_(填“先增大后减小”“先减小后增大”“一直增大”或“一直减小”)。8某同学在观看电视里射箭比赛时发现，弓拉得越弯，箭射得越远。于是做出如下猜想：弹性势能的大小可能与物体发生弹性形变的程度有关。(1)为验证猜想是否正确，他设计了如图所示的实验，将一小球置于弹簧的右端，将弹簧每次压缩到不同的长度，松开后，让弹开的小球钻入位于同一位置的相同纸盒并留在其中。分析比较每次纸盒_移动的距离_，从而可比较同一弹簧在不同弹性形变时弹性势能的大小，若桌面绝对光滑，该实验将_不能_(选填“能”或“不能”)达到探究目的。(2)理论推导和实验结果均表明，弹簧发生弹性形变时弹性势能的大小Epkx2，其中Ep表示弹性势能，单位是J，x是弹簧长度的改变量，单位是m，k称为弹簧的劲度系数，则k的单位是_J/m2_。