10.6合理利用机械能第2课时动能和势能 课件 (共51张PPT)2023-2024学年沪科版物理八年级下册

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10.6合理利用机械能第2课时动能和势能 课件 (共51张PPT)2023-2024学年沪科版物理八年级下册

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(共51张PPT)
第六节 合理利用机械能
第十章 机械与人
第2课时 动能和势能
一、 探究动能的大小与什么因素有关
1. 实验器材:质量不同的小车,木块,斜面.
(第1题)
2. 让小车从同一高度处释放的目的:  控制小车到达水平面的速度相同  .
控制小车到达
水平面的速度相同 
知识梳理 
3. 实验方法:控制变量法、转换法.  转换法  的应用:通过木块被撞击后小车在水平面运动的距离反映  小车的动能大小  .
转换法 
小车的动能大小 
4. 实验注意点:
(1)小车在水平面上不能立即停下的原因:  小车具有惯性  .
(2)木块在水平面上最终停下来的原因:  受到摩擦力的作用  .
小车具
有惯性 
受到摩擦
力的作用 
(3)能量转化:小车从斜面由静止滚动时,  重力势能  转化为  动能  .木块在水平面运动的过程中,木块的  动能  转化为  内能  .
(4)实验中木块撞出了水平长木板的改进措施:
①用更长的相同长木板(或  质量更大的木块、或质量较小的小车  )进行实验;
重力势
能 
动能 
动能 
内能 
质量更大的木块、或质量
较小的小车 
②探究动能与质量关系时,可以  增大水平面的粗糙程度  或减小  小车下滑高度  ;
③探究动能与速度关系时,可减小  小车质量  .
增大水平面的粗糙程
度 
小车下滑高度 
小车质量 
5. 实验结论: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  动能也越大  .
速度越
大 
动能越大 

量越大 
动能也越大 
二、 动能和势能可以相互转化
机械能守恒:如果只有动能和势能相互转化,尽管动能、势能的大小会变化,但机械能的总和保持不变,或者说,机械能是守恒的.
【小练】
1. 疫情期间,某快递公司用无人机进行无接触配送包裹.无人机携带包裹匀速上升时,包裹的( B ).
A. 动能减少,重力势能增加
B. 动能不变,重力势能增加
C. 动能不变,重力势能不变
D. 动能增加,重力势能减少
B
2. 小明用如图所示的装置探究“重力势能的大小与质量的关系”,下列说法正确的是( D ).
A. 实验研究对象是小方桌
B. 让同一木块从三个不同的高度由静止下落
C. 让质量不同的木块从不同的高度由静止下落
D. 用小方桌下陷的深度来表示木块重力势能的大小
(第2题)
D
3. 如图所示,捻动滚摆的轴使其升高后释放,观察滚摆运动过程,长时间后滚摆停止上下滚动.下列说法中正确的是( D ).
D
A. 滚摆下降时,重力势能减小,动能减小
B. 滚摆到最低点后又上升,重力势能转化为动能
C. 滚摆整个运动过程中,机械能不变
D. 滚摆每次上升的高度逐渐减小,说明滚摆的机械能减小
(第3题)
4. 撑竿跳高是一项技术性很强的体育运动,完整的过程可以简化成如图所示的三个阶段:持竿助跑、撑竿起跳上升、越杆下落.到达最高点的过程中是动能和  弹性势  能转化为  重力势  能,下落过程中  动  能逐渐增大.

性势 
重力势 
动 
(第4题)
5. 如图所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置示意图,让小球A从斜面上某点滚下,撞击水平面上的木块B,木块B移动一段距离.
(第5题)
(1)该实验中所探究物体的动能是指  小球A  (填“小球A”或“木块B”)的动能.
(2)实验表明,让小球A分别从斜面不同高度由静止滚下,高度越大,运动到水平面时的速度越  大  ,木块B被撞得越远.可得结论:质量相同时,小球的速度越  大  ,动能越大.
小球A 
大 
大 
(3)若要研究物体动能与质量的关系,应让不同质量的小球从斜面  同一  高度由静止滚下,观察比较木块B被撞后移动的距离.
同一 
1. 下列说法正确的是( C ).
A. 具有能的物体一定在做功
B. 具有能的物体一定做了功
C. 具有能的物体一定能够做功
D. 以上说法都正确
C
课堂训练 
2. 如图所示,青蛙从跳起到落地的过程中,它的重力势能( C ).
A. 一直增大 B. 一直减小
C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
(第2题)
C
3. 如图所示是“神舟十三号”载人飞船返回舱返回地面时的情境.打开降落伞后,若返回舱在一段时间内的运动可看作是竖直向下的匀速运动,则在这段时间内,下列关于返回舱的说法正确的是( A ).
A. 返回舱的动能不变
B. 返回舱的重力势能不变
C. 返回舱的机械能不变
D. 返回舱所受重力不做功
(第3题)
A
4. 同学们在体育课进行实心球投掷训练,如图所示,A→B表示实心球离开手之前的运动轨迹,B→C→D表示实心球离开手之后的运动轨迹,空气阻力忽略不计.下列分析正确的是( A ).
A
A. 实心球从B→C过程中,动能逐渐减小
B. 实心球到达最高点C时,它将处于静止
状态
C. 实心球从B→C→D过程中,没有力对它做功
D. 实心球从A→B过程中,说明力可以改变物体的形状
(第4题)
5. 用如图所示的器材探究动能大小与哪些因素有关,实验时让小车从斜面上由静止开始下滑,撞击置于水平面上的木块,关于该实验,下列说法中错误的是( D ).
D
(第5题)
A. 小车从斜面下滑过程中重力势能转化为动能
B. 小车撞击木块对木块做功,使木块获得动能
C. 木块被撞击后移动的距离可反映小车动能大小
D. 本套器材只能探究小车动能大小与速度的关系
1. 如图所示,2022年4月16日,“神舟十三号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆.返回舱在减速下降过程中( D ).
A. 动能增加 B. 重力势能增加
C. 机械能增加 D. 机械能减少
(第1题)
D
巩固提升
2. 北京2022年冬奥会自由式滑雪女子大跳台比赛中,如图所示,选手从雪道的A点由静止开始滑下,经最低点B滑行到右边坡道的最高点C,滑雪板与雪道之间有摩擦力存在,从A到C的过程中( D ).
A. 重力势能一直减少 B. 动能一直减少
C. 动能一直增加 D. 机械能一直减少
(第2题)
D
3. 某一小球从弹簧正上方竖直下落,在压缩弹簧下降过程中,下列分析正确的是( D ).
A. 小球的动能在增加
B. 小球的重力势能在增加
C. 小球的机械能不变
D. 弹簧的弹性势能在增加
(第3题)
D
4. 北京冬奥会引入的AI评分系统,能逐帧抓取运动员从起跳到落地之间的空中姿态,将运动员的精彩表现在最短时间内真切地呈现给观众,为裁判评分提供可视依据.如图所示,某次比赛系统呈现运动员上升(ab)及下落(bc)瞬间,下列说法中正确的是( A ).
A
A. 运动员在ab段重力势能增大,动能减小
B. 运动员在ab段重力势能减小,动能增大
C. 运动员在bc段重力势能减小,动能减小
D. 运动员在bc段重力势能增大,动能增大
(第4题)
5. 北京时间2022年6月5日10时44分,“神舟十四号”载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射.关于飞船在离地加速升空过程中能量的变化,下列说法正确的是( A ).
A. 动能增大,势能增大,机械能增大
B. 动能增大,势能不变,机械能增大
C. 动能增大,势能减小,机械能不变
D. 动能减小,势能增大,机械能不变
A
6. 2022年5月31日,我国自主研制的大型两栖飞机——“鲲龙”AG600M在广东珠海首飞成功.返航时,飞机在减速下降过程中( D ).
A. 动能增大,重力势能减小
B. 动能减小,机械能不变
C. 动能增大,重力势能增大
D. 动能减小,机械能减小
D
7. 如图所示是足球运动员踢球时的情景(不计空气阻力).下列说法正确的是( D ).
A. 足球运动到最高点时,其速度为零
B. 足球在空中飞行时,其惯性不断增大
C. 足球在空中飞行过程中,其重力势能不断增大
D. 足球运动到最高点时,其动能不为零
(第7题)
D
8. 下列过程中,动能转化为势能的是( C ).
A. 正在下落的篮球
B. 水平投出的石子
C. 抛出的足球在上升过程中
D. 沿水平面滑行的小车
C
9. 冬奥会自由式滑雪比赛中,某选手的运动轨迹如图所示,不计空气阻力,下列对选手的描述正确的是( C ).
C
A. 从A下滑到B点过程中,减小的重力势能全部转化为动能
B. 跃起到空中最高点C时,动能为零
C. 从C下落到D点过程中,机械能保持不变
D. 从D点落下,能继续前行到E,是因为该运动员受到惯性的作用
(第9题)
10. 如图所示,足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d,足球( D ).
A. 在b、d两点动能相等
B. 在a、d两点动能相等
C. 在b点的动能等于在c点的动能
D. 在d点的机械能小于在c点的机械能
(第10题)
D
11. 如图所示,将一小钢球从A点竖直向上抛出(不计空气阻力),经过B点到达最高点C时速度为零,图中h1=h2,
(第11题)
下列判断正确的是( B ).
B
A. 小钢球运动到最高点C时受到平衡力的作用
B. 小钢球在AC段重力势能的增加量与动能的减小量相等
C. 相比于BC段,小钢球在AB段平均速度较慢,克服重力做的功大于在BC段克服重力做的功
D. 小钢球在A点具有的机械能比在B点时具有的机械能大
12. 2022年2月16日,北京2022年冬奥会自由式滑雪男子空中技巧决赛在张家口赛区举行,我国选手获得金牌.如图所示是选手在决赛时滑雪的英姿,则选手在空中下落的运动过程中,其动能  增大  (填“增大”“不变”或“变小”).
增大 
(第12题)
13. 如图所示,重物放在塑料板上,重物对塑料板的压力和塑料板对它的支持力是一对  相互作用力  .重物越重,塑料板越弯曲,塑料板的  弹性  (填“弹性”或“塑性”)形变程度越大,塑料板的  弹性势  能越大.
相互作用力 
弹性 

性势 
(第13题)
14. 图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点.图乙所示是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图,则过山车的动能在  C  点最大,B点重力势能的大小  等于  E点动能的大小.在这个过程中,过山车的机械能是  变化  (填“变化”或“不变”)的.
C 
等于 
变化 
(第14题)
15. 如图所示是国产“歼-15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上起飞时的情景.飞机升空是利用气体压强与流速的关系,飞机起飞时  逆风  (填“顺风”或“逆风”)更容易,当飞机飞离航母后,匀速行驶的航母具有的动能将  减小  ,若飞机飞离航母后瞬间外力全部消失,飞机将做  匀速直线  运动.
逆风 
减小 
匀速直线 
(第15题)
16. 如图所示,无人驾驶的清扫车在平直地面上匀速前进,同时将落叶等杂物吸入机身集尘盒内,此过程中,清扫车整体的动能  变大  ,重力势能  变大  ,惯性  变大  .(填“变大”“不变”或“变小”)
(第16题)
变大 
变大 
变大 
17. 如图所示是北京冬奥会跳台滑雪场地“雪如意”.运动员从跳台顶部沿助滑道加速滑下时,运动员的  重力势能  转化为  动能  (以上两空填“动能”或“重力势能”).在“雪如意”的一侧,运行角度随山势而变的变坡斜行电梯运行速度是2.5m/s,电梯从最低点运行到最高点的路程是259m,所需时间是  103.6  s.

力势能 
动能 
103.6 
(第17题)
18. 一小球从水平桌面A点滚动到B点,然后落到地面弹起,其运动轨迹如图中的虚线所示,其中D点和E点的高度相同,则小球从A点到B点的过程中重力势能  不变  ,从C点到D点小球的动能  变小  .(填“变大”“变小”或“不变”)

变 
变小 
(第18题)
19. 拦河大坝使上游的水位升高(如图所示),提高水的重力势能.水从大坝的上游流下时冲击水轮机发电,水的势能最终转化为电能.瑞士的大笛克桑斯大坝高为285m,我国葛洲坝水电站的拦河坝高为70m.有人说前者水的重力势能比后者的大,能够这样简单地得出结论吗?为什么?
(第19题)
不能.因为水库中水的重力势能大小与水的质量和高度有关,虽然大笛克桑斯大坝比葛洲坝拦河坝高,但我们并不知道两水库中水量的多少,所以不能简单地得出结论.
20. 小宝看到高速公路旁的限速牌如图甲所示,小宝猜想限速的原因可能是车辆的动能越大,发生交通事故的后果越严重.
(1)探究小宝的猜想,如图乙所示,让铁球从斜面上滚下撞击木块,记录的实验数据如表:
序号 铁球质量m/g 铁球起始高度h/cm 木块被撞击后移动的距离s/cm
1 100 10 15
2 100 20 26
3 200 20 41




(第20题)
①为了使铁球到达斜面底端时速度相同,小宝将质量不等的铁球从斜面的  同一  (填“同一”或“不同”)高度释放.
同一 
②物理学中将不易直接测量的量转换为可感知、可度量的量,这种研究方法叫转换法.实验时铁球从斜面上释放,通过改变铁球的质量、速度,比较  木块被推动的距离  来反映铁球动能的大小.
木块被推动的
距离 
③探究动能与速度、质量的关系,综合表中的实验数据可得出的结论是:  质量  越大,  速度  越大,动能就越大.
质量 
速度 
(2)小宝通过互联网找到一幅车的质量与限制车速关系的坐标图像,如图丙所示,由图可知车辆的质量越大,限制车速  越小  (填“越大”或“越小”).
越小 
(3)如图丁所示,让小球在A点由静止释放,运动到C点时,若一切外力全部消失,则小球会沿  b  (填“a”“b”“c或d”)路线继续运动.
b 
21. 高速公路上都有限制汽车速度的标志,如图所示,请从动能的角度解释:
(第21题)
(1)为什么要对机动车的行驶速度进行限制?
(2)为什么在同样的道路上,不同车型的限制车速不一样?
(1)同一车辆的速度越大,动能就越大,就会越不容易刹车,容易造成交通事故.
(2)速度相同时,车辆的质量越大,动能就越大,所以质量大的车辆比质量小的车辆限速小,如大客车的限速要比小汽车的小.
22. 如图所示,小雨在公园里滑滑梯,他分别沿三条长短不同的路径滑到地面.在不考虑摩擦和空气阻力的情况下,他到达滑梯最底端时的速度是相同的,请解释原因.
(第22题)
滑梯的高度一定,小雨的质量一定,所以小雨下滑的重力势能一定,因为不计摩擦和空气阻力,沿不同路径下滑时重力势能全部都转化为动能,所以到达滑梯最底端时小雨的动能相同,速度相同.

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