初中功與機械能典型例題

1、精選文檔功與機械能例1.關(guān)于能的概念，下列說法中錯誤的是( )A.一個物體能夠做功，我們就說這個物體具有能。B. 一個物體被站立的人舉在手中，人不松手，物體不能做功，所以物體沒有能。C.一個物體做了功，說明這個物體具有能。D.物體已做的功越多，說明物體具有的能越多。解析：本題考查物理學(xué)中非常重要的兩個概念能和功的聯(lián)系和區(qū)別。能和功的聯(lián)系：是物體做功的本領(lǐng)；而做功總是伴隨著物體能量的變化。能和功的區(qū)別：能是物體做功的本領(lǐng)。但是“具有能量”并不等于“做功”，這同“有錢”并不等于“花錢”是一個道理。本題中，選項B屬于因為條件所限不能做功(”尚未”花錢),并非沒有能量(”沒有錢”);選項C則是已經(jīng)做過

2、功(”花過錢”),而眼下還有沒有能量(”錢”),則不得而知了.例如一塊石頭從高處下落,則重力對它做了功,至于現(xiàn)在它是否還有能量卻難以確定-可能有(如果它還在下落過程中),也可能沒有(也許早就”一塊石頭落了地”). 符合題意的答案為B.C.D.小結(jié):物體在一定的條件下,可以通過做功的方式改變自己的能量;而所謂”物體做功”,無非是能量在不同物體之間轉(zhuǎn)移,或是能量在不同形式之間轉(zhuǎn)化.例2.關(guān)于動能的概念,下列說法中正確的是( )A.運動的物體具有的能,叫動能.B. 物體由于運動具有的能,叫動能.C.速度大的物體甲具有的動能一定大于速度小的物體乙具有的動能.D.運動物體質(zhì)量越大,所具有的動能一定越多.

3、解析：本題考查動能的決定因素.決定物體動能大小的因素有兩條:一是物體的運動速度,二是運動物體的質(zhì)量.選項C和D都犯了片面看問題(C未考慮兩者質(zhì)量的關(guān)系,D未考慮物體的運動速度)的錯誤,但錯誤較為明顯,容易察覺.而選項A的錯誤則比較隱蔽.問題就出在”物體可以同時具有多種能量”!例如運動物體,它除了具有動能外,還可以同時具有勢能.內(nèi)能.等等. 本題正確選項為B.小結(jié):解題時要全面考慮問題,警惕隱含條件.例3.關(guān)于勢能的下列說法中,正確的是( )A.舉高的物體具有的能,叫重力勢能.B. 甲物體比乙物體舉得高,所以甲物體的重力勢能一定大于乙物體的重力勢能.C.甲物體的彈性形變大于乙物體的彈性形變,甲物

4、體具有的彈性勢能一定大于乙物體的彈性勢能.D.以上說法都不對.解析：本題考查重力勢能和彈性勢能的決定因素.重力勢能的大小,與物體的質(zhì)量和被舉高的高度有關(guān);彈性勢能的大小,除了與物體彈性形變的大小有關(guān)之外,還跟形變物體的材料.幾何形狀等有關(guān).例如一根細(xì)橡皮筋和一條粗橡膠管(形狀類似自行車的氣門心),都被拉長1厘米,兩者的彈性勢能就不一樣.所以選項C錯誤;選項B有什么錯誤，請自行分析. 本題應(yīng)選A(重力勢能的定義).小結(jié):對于課本上各個概念的定義,必須熟記.例4.將一石子豎直向上拋出,在它上升過程中,不計空氣阻力,那么它的( )A.動能減少,重力勢能增加,機械能增加.B.動能減少,重力勢能增加,機

5、械能不變.C.動能不變,重力勢能增加,機械能不變.D.動能減少,重力勢能增加,機械能減少.解析：本題考查機械能守恒的條件和特點.機械能守恒的條件:沒有(除所研究的物體之間的彈力和重力之外的)其他外力(如摩擦力.其他物體與所研究的物體之間的彈力等等)做功.本題”不計空氣阻力”,滿足機械能守恒條件,一下排除掉兩個選項A和D,使原題大大簡化-變成了(從選項B和C中)”二選一”,兩者的區(qū)別僅在于:石子的動能是”變化”還是”減少”!設(shè)想一下,假如你真的上拋一個石子,它可能動能不變(速度不變)嗎?!(排除選項C!)所以正確選項是B.當(dāng)然,也可以進(jìn)行分析:在石子上升過程中,隨著高度增加,其重力勢能增加,而機

6、械能總量不變.則它的動能減小(速度越來越慢)-結(jié)果自然不會兩樣.小結(jié):不要被題目牽著鼻子走,盡一切可能去簡化問題.例5.跳傘運動員隨降落傘在空中勻速下降,那么他的( )A.動能不變. B.重力勢能不變. B. 機械能不變. D.機械能增加.解析:本題是考查機械能守恒的條件和特點的又一典型問題.本題情況與例4不同:跳傘運動員下降,重力勢能減小,而又是勻速下降,所以動能不變,那么,機械能的總量就在減少,這似乎不太合理-不是說”機械能守恒”嗎?學(xué)了機械能守恒,就處處”機械能守恒”-這正是常見的思維誤區(qū).本題恰恰是機械能不守恒!原因是題目中存在一個隱含條件-跳傘運動員受到(與他所受到的重力平衡的)空氣

7、阻力,這樣他才會”勻速下降”.在下降過程中,跳傘運動員減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.也可以用反證法求解-假設(shè)跳傘運動員下降時機械能守恒,隨著高度不斷減小,重力勢能不斷減小,動能將不斷增大,跳傘運動員下降速度越來越快,而這是與題目條件”勻速下降”相矛盾的!-原假設(shè)不成立.本題應(yīng)選A.小結(jié):不要單純”為了做題而做題”,要”時時問個為什么”.事實上,發(fā)明降落傘的目的,就是要讓機械能不守恒-使跳傘者在下降過程中,其減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,從而保持一個安全的速度(“勻速”)下降.那種機械能守恒的降落傘,估計是由于質(zhì)量太差沒打開!例6.物體先后由傾角不同的光滑斜面由靜止開始從頂端滑到底端,它滑到底端時速度分

8、別為v1.v2.v3,由頂端到底端所用時間分別為t1.t2.t3則下列關(guān)系式中正確的是( )A.v1=v2=v3 B.t1=t2=t3 C.t1t2t2t3解析：本題是考查機械能守恒條件和速度公式應(yīng)用的綜合問題.本題中物體”由光滑斜面由靜止開始”滑下,因此機械能守恒.由于是同一物體從同一高度滑下,所以物體在頂端時重力勢能相等,它滑到底端時動能也應(yīng)相等-對于同一物體,則有末速度相等(v1=v2=v3).又因為本題中物體均做由靜止開始的勻加速運動,故而三次平均速度相同.根據(jù)公式,t=l/v(式中l(wèi)為斜面長度),即斜面越長,滑下所用的時間越長.綜上所述,正確選項是A.D.小結(jié):注意題目中的關(guān)鍵詞-在

9、本題中是”光滑”.例7.一個小球沿粗糙斜面以初速V0滾上一定高度后,又自動滾下回到原處.小球向上時越來越慢,所用時間為t1,向下時越來越快,所用時間為t2,則( )A.t1=t2. B.t1t2. C.t1t2. D.無法判斷.解析：本題是考查機械能守恒條件和速度公式應(yīng)用的綜合問題.與例6不同,本題中斜面是”粗糙”的,即機械能不守恒-小球沿斜面滾動時,克服摩擦做功,機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,小球的機械能不斷減小.其滾下回到原處時的動能小于開始滾上經(jīng)過該處時的動能.即小球的末速度V 初速度V0,則小球滾下的平均速度V下滾上的平均速度V上,而滾下和滾上的路程相等(均為l),根據(jù)公式t=l/v不難確定-正確

10、選項為C.小結(jié):本題中的關(guān)鍵詞是-“粗糙”.例8.一個鋼球和一個鋁球,體積相同,鋼球靜止在水平桌面上,鋁球從這個桌面上由靜止開始落到地面上,那么( )A.兩球都在桌面上時勢能相等.B. 鋼球的勢能始終大于鋁球的勢能.C.兩球的機械能始終相等.D.兩球的機械能始終不等.解析：本題是考查密度與機械能守恒的綜合問題.由密度公式可知,球的質(zhì)量,兩球體積相同,鋼的密度大于鋁的密度,所以鋼球的質(zhì)量大于鋁球(根據(jù)本題的條件,按兩球均為實心設(shè)定).開始時,兩球在同一桌面上(高度相同),則鋼球的重力勢能大于鋁球(排除選項A);又因為此時兩球都靜止,動能為零,機械能只有重力勢能,所以開始時鋼球的機械能大于鋁球(排除選項C);根據(jù)題意,兩球機械能分別守恒,因此鋼球的機械能始終大于鋁