初、高中物理銜接材料八 能量轉(zhuǎn)化銜接題

新課標(biāo)初、高中物理銜接教學(xué)研究材料八：能量轉(zhuǎn)化銜接題一、知識(shí)規(guī)律動(dòng)能與物體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)；勢(shì)能與物體的質(zhì)量和被舉高的高度有關(guān)。初中知識(shí)定性認(rèn)識(shí)動(dòng)能、勢(shì)能的影響因素；高中物理要求定量計(jì)算：重力勢(shì)能表達(dá)式為EP=mgh，動(dòng)能表達(dá)式為EK=mv2/2。二、例題探究例題、已知物體的重力勢(shì)能表達(dá)式為EP=mgh，動(dòng)能表達(dá)式為EK=mv2/2；其中m為物體的質(zhì)量，h為物體距離水平地面的高度，v為物體的運(yùn)動(dòng)速度，g為常量，取10N/kg。如圖所示，將一質(zhì)量為0.4kg的物體從距離地面1.5m的高度沿水平方向以2m/s的速度拋出。不計(jì)空氣阻力，物體從被拋出到落地的瞬間，整個(gè)過程中機(jī)械能守恒。求：

（1）物體被拋出時(shí)的重力勢(shì)能EP和動(dòng)能EK1；

（2）物體從被拋出點(diǎn)至落地的過程中，其重力所做的功W；

（3）物體落地前瞬間的動(dòng)能EK2。解：（1）由題知，物體質(zhì)量和被拋出時(shí)的高度和速度，

物體的重力勢(shì)能：Ep=mgh=0.4kg×10N/kg×1.5m=6J；

動(dòng)能EK1=1212mv2=1212×0.4kg×（2m/s）2═0.8J；

（2）物體從被拋出點(diǎn)至落地的過程中，其重力所做的功：Gh=mgh=0.4kg×10N/kg×1.5m=6J；

（3）物體下落時(shí)高度減小，速度增大，所以重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，落地時(shí)高度為0，重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以物體落地前瞬間的動(dòng)能：EK2=EK1+Ep=0.8J+6J=6.8J。例題2、已知物體的動(dòng)能表達(dá)式為E=mv02/2，重力勢(shì)能表達(dá)式為Ep=mgh；其中m為物體的質(zhì)量，h為物體距離參考面的高度，v為物體的運(yùn)動(dòng)速度。有一小球以初速度為v沿光滑、足夠長的斜面向上運(yùn)動(dòng)，上升最大高度為h，不計(jì)空氣阻力，整個(gè)過程中機(jī)械能守恒。（1）試推導(dǎo)：小球的初速度v=。

（2）若小球初速度v=2m/s，則沿斜面上升最大高度是多少？解：（1）根據(jù)題意：不計(jì)空氣阻力，小球從斜面底端沿光滑斜面向上運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能守恒；

所以小球在最高處的重力勢(shì)能等于小球在底端的動(dòng)能，即Ep=Ek，

則mgh=mv2/2解得，v=。

（2）由v=可得，小球沿斜面上升最大高度：

h=v2/2g=(2m/s)2/2×10N/kg=0.2m。材料八：能量轉(zhuǎn)化銜接題提升訓(xùn)練1.如圖是雨滴在空中下落過程中速度與時(shí)間的關(guān)系圖。雨滴在t1–t3三個(gè)時(shí)刻中具有的動(dòng)能分別是E1、E2、E3，不考慮下落過程中雨滴的質(zhì)量變化，則動(dòng)能的大小關(guān)系是（）A．E1＜E2＜E3B．E1＞E2＞E3C．E1＜E2=E3D．E1=E2＜E32、已知物體動(dòng)能的表達(dá)式為Ek=mv2／2，重力勢(shì)能表達(dá)式為Ep=mgh，如圖所示，小明從高出地面3m的位置豎直向上拋出一個(gè)小球，它上升5m后回落，最后到達(dá)地面，不計(jì)空氣阻力。求：