2023年上海市中考物理一輪復(fù)習(xí)-第4章 機(jī)械和功 第3節(jié) 機(jī)械能

第三節(jié)機(jī)械能考綱解讀考綱解讀【知識點(diǎn)1】勢能【考綱要求】知識點(diǎn)學(xué)習(xí)水平說明勢能A知道勢能【解讀】1.知道勢能的概念；2.運(yùn)用實(shí)例說明物體的動能和重力勢能以及他們的轉(zhuǎn)化?！局R點(diǎn)2】動能【考綱要求】知識點(diǎn)學(xué)習(xí)水平說明動能A知道動能【解讀】1.知道動能的概念；2.運(yùn)用實(shí)例說明物體的動能和重力勢能以及他們的轉(zhuǎn)化?！局R點(diǎn)3】機(jī)械能【考綱要求】知識點(diǎn)學(xué)習(xí)水平說明機(jī)械能A知道機(jī)械能【解讀】1.運(yùn)用實(shí)例說明物體的動能和重力勢能以及他們的轉(zhuǎn)化；2.“動能”、“重力勢能”、“機(jī)械能”不要求定量計(jì)算。知識梳理知識梳理一、動能Ek：物體運(yùn)動時具有的能量叫做動能，運(yùn)動物體的速度越大，質(zhì)量越大，其動能就越大。記憶公式：。二、重力勢能Ep：物體由于被舉高而具有的能量叫做重力勢能，物體質(zhì)量越大，舉得越高，其重力勢能就越大。記憶公式：。三、機(jī)械能：物體的動能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能，物體的動能和勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化，動能可以轉(zhuǎn)化為勢能，勢能也可以轉(zhuǎn)化為動能。四、判斷動能和勢能的變化情況。(一)動能的大小跟質(zhì)量和速度有關(guān)：速度相同，物體的質(zhì)量越大，動能就越大；質(zhì)量相同，物體的速度越大，動能就越大。(二)重力勢能的大小與質(zhì)量和被舉高的高度有關(guān)：高度相同，物體的質(zhì)量越大，重力勢能就越大；質(zhì)量相同，物體被舉得越高，重力勢能就越大。(三)彈性勢能的大小跟物體彈性形變有關(guān)：彈性形變越大，物體的彈性勢能越大。五、常見題型經(jīng)典例題經(jīng)典例題題型一：判斷動能和勢能的變化情況以及兩者之間的相互轉(zhuǎn)化例例1.（★）以下物體中，重力勢能逐漸轉(zhuǎn)化為動能的是（）A．傘兵在空中勻速下降B．汽艇在平靜的水面上加速行駛C．火箭加速上升D．飛行的標(biāo)槍從高處下落【考點(diǎn)】機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)化【解析】跳傘運(yùn)動員在空中勻速下落的過程，質(zhì)量不變，因?yàn)閯蛩?，運(yùn)動員的動能不變；而高度減小，重力勢能減小，沒有動能和重力勢能之間的轉(zhuǎn)化，故A不合題意。汽艇在平靜的水面上加速行駛的過程，質(zhì)量不變，速度變大，動能變大；而高度不變，重力勢能不變，沒有動能和重力勢能之間的轉(zhuǎn)化，故B不合題意?；鸺铀偕仙倪^程，質(zhì)量不變，速度變大，動能變大；高度增加，重力勢能增加，沒有動能和重力勢能之間的轉(zhuǎn)化，故C不合題意。標(biāo)槍下落的過程，質(zhì)量不變，速度增加，動能增加；高度減小，重力勢能減小，重力勢能轉(zhuǎn)化成動能，符合題意。故選D?！敬鸢浮緿【教學(xué)建議】本題考查了動能與重力勢能的轉(zhuǎn)化。動能與質(zhì)量和速度有關(guān)，重力勢能與高度和質(zhì)量有關(guān)。解題時注意抓住表示物體運(yùn)動狀態(tài)變化的關(guān)鍵字詞，從中找出表示“質(zhì)量、速度、高度、彈性形變”變化的字眼，從而分析機(jī)械能的變化情況。例例2.（★）如圖所示，青蛙從跳起到落地的過程中，它的重力勢能（）A．一直增大B．一直減小C．先增大后減小D.先減小后增大【考點(diǎn)】重力勢能大小的影響因素【解析】整個運(yùn)動過程中，青蛙的質(zhì)量不變，高度先增大后減小，即重力勢能先增大后減小?！敬鸢浮緾【教學(xué)建議】熟記影響重力勢能大小的因素。例3.例3.（★）一個木塊從粗糙的斜面頂端勻速下滑，則木塊的動能______，重力勢能________，機(jī)械能________(選填“變大”、“變小”或“不變”)。【考點(diǎn)】動能、勢能、機(jī)械能大小的影響因素【解析】本題考查的是根據(jù)各種能量形式的影響因素來判斷能量的變化：如勻速——速度不變，物體的動能不變；減速——物體的動能減小，反之則動能增加；升高——高度增加，物體的重力勢能增加，反之則重力勢能減小。物體總的機(jī)械能則根據(jù)動能與勢能的總和來判斷。從本題還可以進(jìn)一步思考能量的轉(zhuǎn)化，木塊在斜面頂端時勢能最大，在下滑的過程中，動能不變，勢能減小，在和粗糙斜面摩擦的過程中損失了一部分能量，所以物體的機(jī)械能減少了。【答案】不變；變??；變小【教學(xué)建議】物體的動能和重力勢能還與物體的質(zhì)量有關(guān)，通常同一物體質(zhì)量不變，但要注意一些特殊的情景如灑水車，飛機(jī)空投物資前后質(zhì)量發(fā)生變化，判斷機(jī)械能的變化時要想到。例4.例4.（★）在某次抗震救災(zāi)中，一架向某災(zāi)區(qū)空投物品的飛機(jī)在水平方向上勻速飛行，在空投前后飛機(jī)的動能將______，重力勢能______，機(jī)械能______(選填“變大”、“變小”或“不變”)。物品從飛機(jī)下落到地面的過程中____能轉(zhuǎn)化為____能(選填“動”“勢”)?！究键c(diǎn)】動能、重力勢能、機(jī)械能大小的影響因素及相互轉(zhuǎn)化【解析】飛機(jī)在空投前后，速度和高度不變，質(zhì)量減小，所以，動能、重力勢能和機(jī)械能均變??；物品下落過程中，勢能減小，動能增大，即重力勢能轉(zhuǎn)化為動能?！敬鸢浮孔冃。蛔冃?；變小；勢；動【教學(xué)建議】學(xué)會判斷動能和重力勢能的變化情況。題型二：動能情景題例5.例5.（★★★）如圖所示，某同學(xué)在做“研究動能的大小與哪些因素有關(guān)”的中，分別將A、B、C三個小球先后從同一裝置的不同高度處滾下（mA=mB＜mC；hA=hChB），分別推動同一木盒運(yùn)動一段距離后靜止。（已知小球所處的高度越高，到達(dá)水平面的速度越大）（1）從圖中可以看出，A、B、C三個小球剛到達(dá)水平面時，____球的動能最大，理由是三球中它的________本領(lǐng)最強(qiáng)。（2）分析比較（a）、（c）兩圖所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：_________?！究键c(diǎn)】動能情景題【解答】（1）球的動能大小通過它對木盒做功的多少來反映，而做功的多少可由木盒被推開距離的遠(yuǎn)近來確定，這三個圖中（c）圖的木盒被推動的距離最大，因此說明C球的動能最大，做功本領(lǐng)最強(qiáng)；（2）在a、c的兩個實(shí)驗(yàn)中，控制了高度相同也就是速度相同，小球的質(zhì)量不同，做的功也不相同，c球質(zhì)量大，做的功多，具有的動能大，因此得出的結(jié)論是：當(dāng)小球的速度相同時，質(zhì)量越大，動能越大?！敬鸢浮浚?）C；做功（2）當(dāng)小球的速度相同時，質(zhì)量越大，動能越大【教學(xué)建議】在研究動能大小的決定因素時運(yùn)用了控制變量法，用木盒被推動的距離來反映動能多少時運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法。題型三：重力勢能情景題例例6.（★★★）某同學(xué)為了“探究決定重力勢能大小的因素”，利用質(zhì)量不同的實(shí)心銅塊A和B、刻度尺、相同的小桌和沙面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并通過觀察小桌陷入沙面的深度來比較重力勢能的大小。如圖（a）和（b）所示，他先將小桌放在沙面上，然后讓銅塊A從一定的高度下落到小桌的桌面上。接著他按圖（c）、（d）所示，重新實(shí)驗(yàn)。請仔細(xì)觀察圖中下落的銅塊與小桌陷入沙面的情況，然后歸納得出初步結(jié)論。①比較圖中的（a）、（b）和（c）實(shí)驗(yàn)過程及相關(guān)條件可知：____________________②比較圖中的（a）、（c）和（d）實(shí)驗(yàn)過程及相關(guān)條件可知：____________________【考點(diǎn)】重力勢能情景題【解答】物體由于被舉高而具有的能成為重力勢能，分析比較圖（b）和（c）實(shí)驗(yàn)過程能看出，同一物體A的質(zhì)量是相同的，但所處的高度不同，且物體越高所能使小桌陷入的深度越大，故其所具有的重力勢能就越大；同理比較（c）和（d）實(shí)驗(yàn)過程能看出，對于不同質(zhì)量的物體A、B，所