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机械能
1、知道动能及其影响因素;
2、知道重力势能其影响因素;
3、知道机械能;知道动能和势能可以相互转化。
1、高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”,据了解,即使是一块西瓜皮,从25楼抛下时都可能让人当场身亡。你知道为什么一块小小的西瓜皮可以有如此大的冲击力吗?
2、著名诗人李白在《望庐山瀑布》中用“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”描绘了香炉峰瀑布奔腾飞泻的气势和巨大的冲击力。为充分利用水中具有的大量能量,人们兴建了不同类型的水电站。你知道奔腾的瀑布中蕴含的是哪种形式的能量吗?
3、撑竿跳高是一项技术复杂的田径运动项目,运动员借助竿子的支撑力和弹力,以悬垂、摆体和举腿、引体等竿上动作使身体越过一定高度。你知道为什么运动员可以在竿子的作用下越过很高的高度吗?
能量:
定义:一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能。
2、能量表示物体做功本领大小的物理量,物体能对外做多少功,就说明它具有多少能量。
3、物体有能量,只能说明物体能够对外做功,具有做功的本领,但并不表明是否在做功。
4、能量的单位:能量的单位与功的单位相同,也就是“焦耳”,简称“焦”,符号“J”。
二、动能
1、定义:物体由于运动而具有的能。
2、影响因素:质量和速度。质量相同的物体,运动的速度越大,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。
三、势能
1、重力势能
(1)定义:物体由于被举高而具有的能。
(2)影响因素:质量和高度。质量相同的物体,被举得越高,重力势能越大;高度相同的物体,质量越大,重力势能越大。
2、弹性势能
(1)定义:物体发生弹性形变而具有的能。
(2)影响因素:弹性强度和弹性形变程度的大小。弹性强度相同的物体,形变越大,弹性势能越大;形变相同的物体,弹性强度越大,弹性势能越大。
三、机械能
1、定义:动能和势能的总称。机械能是由于物体做机械运动所具有的能量。
2、动能和势能可以相互转化。
(1)如果只有动能和势能相互转化,机械能总和保持不变,或者说机械能是守恒的;
(2)有摩擦阻力时,在动能和势能相互转化的过程中,一部分机械能转化成其他形式的能,机械能总量会不断减小。
【例题精讲】
例1一辆汽车从斜坡滑下(不蹬车),速度越来越快,它的动能_______,重力势能_______。
【解析】人的质量不变,速度变大,动能变大。人的质量不变,高度减小,重力势能减小。
【标准答案】变大、减小
例2在下列情况中,物体既具有动能又具有重力势能的是()
A.
海上航行的轮船
B.
空中飞行的子弹
C.
吊在天花板上的电灯
D.
拉开的弓
【解析】A、海上航行的轮船,只具有动能,故该选项不符合题意;B、空中飞行的子弹,既具有动能又具有重力势能,故该选项符合题意;C、吊在天花板上的电灯,只具有重力势能,故该选项不符合题意;D、拉开的弓,具有弹性势能,故该选项不符合题意。
【标准答案】B
例3同学们都玩过秋千吧,闭上眼睛,那种时高时低的感觉如同在飞,对于右图中荡秋千的小孩,下列分析正确的是()
A.小孩在A点具有最大动能
B.小孩从C荡到B的过程中,动能转化为势能
C.小孩从B荡到C的过程中,动能转化为势能
D.小孩从A荡到B的过程中,在B点的机械能大于A点的机械能
【解析】小孩从B荡到C的过程中,小孩的高度越来越高,所以重力势能就越大,动能就在减小,动能转化为了重力势能。
【标准答案】C
例4李岚同学到自贡的百货大楼购物,自动扶梯把它从一楼送到二楼的过程中,他的()
A.动能增大B.势能不变
C.机械能增大D.机械能不变
【解析】动能和势能统称为机械能,自动扶梯把它从一楼送到二楼的过程中,质量速度不变所以动能就不变,而李岚的高度在增加所以势能在增加,所以机械能在增加。
【标准答案】C
例5“神州六号”载人飞船的返回舱下落到地面附近时,由于受到空气阻力而做减速运动。在减速下降的过程中,返回舱的()
A.动能增大,势能减小B.动能减小,势能减小
C.动能不变,势能减小D.动能减小,势能增大
【解析】于受到空气阻力而做减速运动,所以动能在减小,又因为下落到地面所以高度在减小,所以势能也在减小。
【标准答案】B
例6在“研究物体重力势能与哪些因素有关”的实验中,三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击,陷入沙坑中的情况如图所示.在此实验中,我们是通过观察来比较各铁块重力势能的大小?若A、B两铁块质量相等,则两铁块下落高度的关系是hAhB;若A、C两铁块下落的高度相等,则两铁块质量的关系mAmC.实验得出的结论是:物体的重力
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