资源简介

(共64张PPT)
考点三 力学
第13讲　合理利用机械能
2024年中考复习专题
考点梳理
1
素材应用
2
重点突破
3
实验剖析
4
真题试做
5
目录
考点梳理
1
考点1
动能和势能
考点2
机械能及其转化
1.能量：在物理学中,如果一个物体能够对别的物体 ,我们就说这个物体具有能量。
2.功与能量：物体做功的过程就是能的转化过程,物体做的功越多,说明某种能转化为别的形式的能越多。在国际单位制中,功和能量的单位都是 。
考点1
动能和势能
·核心考点梳理·
做功
焦耳
动能 势能 重力势能 弹性势能
概念 物体由于 而具有的能叫做动能,一切运动的物体都具有动能 在地球表面附近,物体由于受到 并处在一定 时所具有的能 物体由于发生_________而具有的能
3.动能和势能
运动
重力
高度
弹性形变
动能 势能 重力势能 弹性势能
影响因素 物体的 和 ;物体运动的速度越快,质量越大,它的动能就越____ 物体的__________和_____；物体的位置越高,质量越大,它的重力势能就越____ 物体发生弹性形变的大小;物体的弹性形变越大,具有的弹性势能就越___
存在标志 正在运动的物体 位于高处的物体 发生弹性形变的物体
续表
运动速度
质量
大
位置高度
质量
大
大
概念 在物理学中,动能和势能统称为_______
机械能的守恒 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 ,或者说机械能是 的
考点2
机械能及其转化
机械能
不变
守恒
续表
机械能的转化 质量不变时,动能和势能可以相互转化,若不计能量损失,如下所示：
注:现实生活中,由于存在各种摩擦,机械能是不守恒的
风能和水能 自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然能源,水能和风能都可以用来发电
1.速度越大的物体动能越大。 ( )
2.高度越高的物体重力势能越大。 ( )
3.做匀速直线运动的物体,机械能一定守恒。 ( )
4.正在进行洒水作业的洒水车匀速在街道上行驶,它的动能减小。 ( )
5.物体在斜面上匀速下滑,机械能一定守恒。 ( )
6.跳伞运动员匀速降落过程中,机械能守恒,重力势能转化为动能。( )
×
×
×
√
×
·易错速判·
×
素材应用
2
应用点
机械能及其转化
1.如图所示,捻动滚摆的轴使它升高后释放,可以观察到滚摆沿着悬线向下运动,此过程中 能减小, 能增加；滚摆到达最低点后再次上升,每次上升的高度逐渐减小,说明滚摆的机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
重力势
应用点
机械能及其转化
（HK八年级P209）
动
减小
2
3
4
5
1
2.如图所示的是小伟玩蹦蹦杆的情景,小伟依靠自身的重力挤压蹦蹦杆下端的弹簧时, 原有的 就以弹性势能的形式储存在弹簧中。在下落后,从杆尖触地到弹簧压缩至最短,其弹性势能 ；跃起后,蹦蹦杆离开地面,其弹性势能 。(后两空均选填“增大”“减小”或“不变”)
（HK八年级P210）
2
3
4
5
1
重力势能
增大
减小
3.小明利用细绳和小球设计一个单摆,如图所示。他将小球从A点由静止释放(不计空气阻力),小球从A点运动到B点的过程中, 能转化为 能,动能最大时是在____点；整个运动过程中小球的机械能 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
（RJ八下P71）
重力势
B
不变
2
3
4
5
1
动
4.如图所示的是人造地球卫星的轨道示意图。卫星在大气层外运行,不受空气阻力,故它的机械能______(选填“变大”“不变”或“变小”),卫星在远地点时 能最大；卫星从远地点向近地点运动时,它的 能转化为 能。
不变
（RJ八下P73）
重力势
2
3
4
5
1
重力势
动
5.如图所示,在一个罐子的盖和底各开两个小洞,将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中,橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定。做好后将它从不太陡的斜面上滚下,发现它滚下去,然后又滚上来。滚下去的过程中,重力势能 ,弹性势能 ；滚上来的过程中,弹性势能 ,重力势能 。(均选填“增大”或“减小”)
减小
（RJ八下P74）
增大
2
3
4
5
1
减小
增大
重难突破
3
重难点
机械能的转化分析
重难点
从隐含条件中判断速度、高度、质量的变化情况：
(1)判断速度的变化：“匀速”(速度不变)；“加速”(速度变大)；“减速或刹车”(速度减小)。
(2)判断高度的变化：“上升”(高度变大)；“下降或下滑”(高度变小)；“近地点”(高度最小)；“远地点”(高度最大)。
方法指导
重难点
机械能的转化分析
例1　 (轨道类) (2023贵阳清镇市模拟)(多选)过山车是一种非常刺激的娱乐设施。如图所示的是过山车从A点滑行至B点,经过C、D两点到达E点的过程(整个过程中过山车无动力装置)。若在C点时过山车的重力势能为零,则下列说法正确的是( )
A.过山车在E点时,重力势能小于零
B.过山车在C点时,动能最大
C.过山车从B点运动到C点时,重力势能转化为动能,机械能减小
D.过山车在E点时的机械能大于在C点时的机械能
BC
例2
例1
例5
例4
例3
例2　（弹力绳类）(2023贵阳乌当区)(多选)如图所示,轻质弹性绳的一端系上小球,另一端固定在O点,将小球从O点自由释放,下落到A点时绳子达到原长,随后落到最低点B(B点位于地面之上)。不计空气阻力,则下落过程中有关小球的分析正确的是( )
A.从O点到B点小球的机械能保持不变
B.从A点到B点小球减小的重力势能全部转化为绳子的弹性势能
C.从O点到A点小球减小的重力势能全部转化为动能
D.从A点到B点小球所受到的重力始终大于绳子对它的弹力
例2
例1
例5
例4
例3
BC
例3　（运动轨迹类）篮球运动是很多人喜爱的体育运动项目。某次在小晋打篮球的过程中,篮球的部分运动轨迹如图所示。下列说法正确的是( )
A.篮球从A点运动到B点,将动能转化为重力势能
B.篮球经过相同高度的B、C两点时,机械能相等
C.篮球第一次反弹后到达最高点D点时,动能为0
D.篮球经过B、E两点时,动能可能相等
D
例2
例1
例5
例4
例3
例4　(弹簧类)如图所示,水平地面上固定一根弹簧,弹簧处于原长时其上端位于B点。现将一个小球从弹簧正上方的A 点由静止下落,在它下落到最低点C的过程中,忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A.从A点到B点的过程中,小球的机械能变大
B.到达B点时,小球的动能达到最大
C.到达C点时,小球的动能与重力势能总量最小
D.从A点到C点的过程中,小球的机械能守恒
例2
例1
例5
例4
例3
C
例5 (抛体运动类)如图为某同学投铅球的过程,请画出铅球离开手后在空中运行直到落地过程中其动能随时间变化的关系图象。(设铅球刚离开手时动能为E0)
例2
例1
例5
例4
例3
实验剖析
4
实验
探究动能的大小跟什么因素有关
实验器材及作用 质量不同的钢球、斜面(使钢球获得速度;控制速度的大小)、木块、长木板(使钢球在竖直方向受力平衡,水平方向只受摩擦力)等
实验方法 转换法和控制变量法
实验1
·实验梳理·
实验
探究动能的大小跟什么因素有关（2022.26 ）
实验操作 1.转换法的应用：通过水平面上的木块被撞击后 来反映钢球动能的大小
2.控制变量法的应用
（1）探究动能的大小与速度的关系：让质量相同的钢球从斜面的_________由静止滚下,让钢球到达水平面的 ,观察木块被撞击后移动的距离,如图甲、乙所示
（2）探究动能的大小与质量的关系：让质量不同的钢球从斜面的_________由静止滚下,让钢球到达水平面的 ,观察木块被撞击后移动的距离,如图乙、丙所示
续表
移动的距离
不同高度
速度不同
同一高度
速度相同
交流与反思 1.木块被撞击后滑出木板,若要重做此次实验,可行的改进方案：换用一块更长的同种木板；减小斜面倾斜程度；降低钢球在斜面上滚下的高度;减小钢球的质量
2.钢球到达水平面后还能继续运动的原因：钢球具有_____
3.实验过程中的能量转化：钢球从斜面滚下时，重力势能转化为_____；两物体碰撞后,一起运动一段距离后,最终会停下来,是因为受到_______作用,动能转化为_____
4.若水平面绝对光滑,该实验不能完成,因为木块会一直做_____________
5.实验改进：钢球在水平面的运动方向不好控制,可以用小车代替
续表
惯性
动能
摩擦力
内能
匀速直线运动
实验结论 物体动能的大小与物体的质量和速度有关。质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能就越 ；运动速度相同的物体,质量越大,它的动能就越___
续表
大
大
为了探究物体动能的大小与哪些因素有关,同学们设计了如图1、2所示的实验装置来进行实验。
(1)此实验是通过观察 来判断钢球动能的大小的,该物理方法称为 (选填“转换法”或“控制变量法”)。
·典例精练·
(2)图1是为了探究动能的大小与质量的关系,小明让不同质量的钢球从同一斜面的 由静止开始滚下,这样做的目的是___________________
____________,由图1可得出结论:__________________________________。
木块被推动的距离远近
转换法
同一高度处
速度一定时,物体的质量越大,动能越大
使钢球到达水平木板
时的速度相同
(3)如图2所示,让质量相同的钢球分别从同一斜面上的不同位置由静止自由释放,这样做是为了探究动能和 的关系,由图2可得出结论：_______________
___________________________。
(4)此实验中若水平木板绝对光滑,还能得出结论吗 _____。理由是______________________________
___________________________________。
速度
不能
质量相同时，物
体运动的速度越大，动能越大
若水平木板绝对光滑，木块被撞后
将做匀速直线运动，无法得出实验结论
(5)若在图1实验过程中,换用质量为2m的钢球做实验时,木块被撞后滑出了水平木板,此时需要重做实验,小河同学建议换用同样的较长的木板,小北同学建议换一个较大的木块,小南同学建议降低钢球下落的高度。你认为应当采用 同学的建议。
(6)根据实验现象可知,钢球撞击木块后,最终它们会静止在木板上,有同学认为,这是因为钢球的机械能凭空消失了,该同学的观点正确吗 _______,原因是 。
小河
机械能不会凭空消失,是转化成了内能
不正确
(7)如图3所示的是小晋改进的实验装置。他用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度,由静止释放后撞击同一木块,通过比较木块被撞出的距离探究动能与质量的关系。该实验方案 (选填“可行”或“不可行”),理由是 。
不可行
无法控制小球撞击木块时的速度相同
图3
(8)小雯认为可以用如图4所示的方法探究动能的大小与速度的关系:她将质量相同的小球从不同高度(h2>h1)由静止释放,通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小,这种方法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
错误
没有控制水平面的粗糙程度相同
图4
（2018~2023）
真题试做
5
对机械能守恒的理解和计算
命题点2
命题点1
机械能的利用及其转化
教材延伸实验
命题点3
命题点1
机械能的利用及其转化 (6年3考)
1.(2018贵阳11题,3分)如图所示,粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面,一小球由A点以速度v沿轨道滚下,经另一侧等高点B后到达最高点C。下列关于小球滚动过程的分析正确的是( )
A.整个过程只有重力在对小球做功
B.小球在A、B两点具有的动能相同
C.小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA>vB>vC
D.小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能
C
4
2
3
1
2.(2018贵阳12题,3分)如图所示,带正电的小球甲固定于水平绝缘支架上,另一带正电的小球乙从甲正上方A点由静止释放(图中虚线表示两球球心的连线)。已知:电荷间的相互作用力随它们之间距离的减小而增大。若小球乙运动至B点时,所受重力恰好等于小球甲对它的排斥力。不计空气阻力,下列对小球乙下落过程的分析正确的是( )
A.到达B点前增加的动能等于减小的重力势能
B.到达B点后它能保持平衡状态
C.从A点到B点的过程中,它始终受到平衡力作用
D.从A点到B点,重力做的功比排斥力做的功多
4
2
3
1
D
3.(2023贵州15题,2分)如图甲所示,水平面AB段光滑,B点右侧粗糙,一轻质弹簧左端固定于竖直墙面。用小木块P压缩弹簧至A点由静止释放,木块离开弹簧后,动能随位置变化关系的大致图象如图乙所示。若换另一相同底面的小木块Q(mQ>mP)将弹簧同样压缩至A点由静止释放,弹簧形变均在弹性限度内。请在同一坐标系中画出小木块Q从离开弹簧至静止的过程中,动能随位置变化关系的大致图象。
4
2
3
1
4.(数字化试题)一个小球竖直向上运动,并落回地面,这个过程中先后经过空中的M、S两点,小球在这两点的动能和重力势能如图所示,则小球在S点的( )
A.离地高度比在M点的低
B.速度比在M点的小
C.机械能等于在M点的机械能
D.机械能小于在M点的机械能
创新考法
AD
4
2
3
1
对机械能守恒的理解和计算 (6年3考)
命题点2
5.(2018贵阳16题,2分)如图所示,原长为l的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上,另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧,其左端至A点时,弹簧具有的弹性势能为25 J；松手后,木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止,此时弹簧具有的弹性势能为1 J,则木块运动过程中克服阻力做的功是 J。整个运动过程中木块速度最大时其左端可能位于 (选填“B”“C”或“D”)点。
24
B
8
6
7
5
6.(2021贵阳19题,3分)如图所示,斜面底端的挡板上固定一轻质弹簧,物块从A点由静止开始沿斜面自由下滑,最终在斜面上的B点保持静止,请比较这一过程物块重力做的功W1和克服摩擦力做的功W2的
大小关系,并从能量转化的角度说明理由。(不计空气阻力)
不计空气阻力,物块在下滑的过程中,重力做功,所做的功W1等于减小的重力势能；物块在下滑的过中,会克服斜面的摩擦力做功,同时弹簧发生了弹性形变,具有弹性势能；此过程中物块的重力势能最终转化为克服摩擦力做功(W2)产生的内能和克服弹簧弹力做功产生的弹性势能,所以W1>W2。
8
6
7
5
7.(2019贵阳20题,3分)如图所示,足够高的粗糙水平桌面上静止一木块,轻质无弹性细线的一端系在木块上,另一端绕过定滑轮挂有托盘,往托盘中添加砝码后,木块向右做加速运动。在木块运动一段距离的过程中,请判断木块增加的动能E与砝码重力做的功W的大小关系,
并通过完整分析阐述理由。(不计托盘质量、空气阻力、
细线与滑轮间的摩擦)
木块增加的动能E小于砝码重力做的功W。因为在往托盘中加砝码后,木块和砝码都会做加速运动,而且木块在桌面上运动时克服摩擦力做功,因而砝码重力做的功转化为木块和砝码的动能及由于摩擦产生的内能,所以木块增加的动能E小于砝码重力做的功W。
8
6
7
5
8.(2023贵阳观山湖区模拟)如图所示的是某商家售卖的“永动”跳球台装置:平台中央有一小孔(图中未画出),小孔下端与金属轨道AB相连。金属小球从平台小孔处由静止自由释放后沿AB轨道滑下,脱离轨道后按图中BC所示轨迹又飞回平台的小孔中。请比较小球在平台时的机械能E1与运动到最高点时的机械能E2的大小关系。为了保证小球能够回到平台,请你从功能关系的角度阐述底座处可能存在什么装置。
补充考法
E18
6
7
5
9.(2022贵阳26题,10分)“十次事故九次快”说明汽
车超速会带来危害。汽车“多拉快跑”更是追尾事故
中的罪魁祸首,超速与超载严重危害了道路交通安全。
小明通过实验探究货车超速与超载在追尾事故中的危
害,用到的器材有小车(模拟货车)、木块(模拟被追尾
车辆)、砝码若干、坡度固定的斜面。将小车从如图甲所示的A处自由释放,小车在水平面上运动一段距离s0后停止,s0可视为刹车后运动的距离。将木块静置于小车右侧所在的位置B处,表明符合核载量并在限速内的货车不会对前车追尾。
教材延伸实验 (6年2考)
命题点3
10
9
(1)探究货车超速的危害:如图乙所示,木块置于B处,小车由斜面顶端释放,撞击木块并与木块共同运动一段距离s1,这表明货车超速 (选填“会”或“不会”)产生追尾的危害。此实验可用木块运动的 反映追尾的危害程度。
(2)探究货车超载的危害:如图丙所示,木块置于B处,将砝码固定在小车上,仍从A处释放小车,观察小车的运动情况。逐次增加砝码个数重复实验,发现小车在水平面上运动的距离几乎都为s0,均未与木块撞击。小明猜想:小车每次到达斜面底端时,虽其动能随 的逐次增大而增大,但仍未追尾,原因可能是小车此时 还不够大。
会
10
9
距离
质量
速度
(3)由(2)问中的实验看出小车超载几乎不会追尾前车,但生活中货车超载引起的追尾事故却频频发生。请你在上述实验的基础上再设计一步实验操作(木块仍置于B处),证明货车追尾前车会因超载带来危害。
①操作：_______________________________________________________
_______。
②请你对可能产生的现象进行合理预设,并指出仅因超载造成追尾的危害程度在实验结果中是如何体现的 _________________________________
_______________________________________________________________。
10
9
将装有砝码的小车放在斜面顶端释放，观察木块被撞击后运动
的距离
若木块运动的距离比图乙中木块运动
的距离更远,则木块两次运动距离之差即可体现仅因超载带来的危害程度
10.(2020贵阳27题,9分)小明在实验室看到一科学玩具——牛顿摆,如图甲所示,它由支架、细线和5个完全相同的钢球组成,每个钢球通过两根无弹性细线固定在支架上,并紧挨着排列在同一水平直线上。拉起最左侧的钢球,释放后,它像单摆一样向右摆动撞击相邻钢球,仅把最右侧的钢球撞出,其他钢球几乎静止不动。
这引发了小明的思考,为什么碰撞后仅有一个钢球摆动,而其
余钢球仍然保持静止 于是他提出问题,被撞而摆动的钢球数
量与哪些因素有关 接着他作出以下猜想:
Ⅰ.可能与撞击球撞击时的速度大小有关
Ⅱ.可能与撞击球的数量多少有关
10
9
将牛顿摆等效为单摆模型,如图乙所示的是一个钢球撞击其他钢球的情形,五个钢球自左向右标为A→E球。若不考虑能量损失,请回答下列问题：
(1)将A球作为撞击球拉至一定的高度(保持细线绷直),释放后,A球向右摆动过程中,将 能转化为动能。
(2)探究猜想Ⅰ时,为了改变撞击球撞击时的速度,你
的操作办法是 。释放后,当钢球发生碰撞时,仅有E球被撞出,由此可判断:被撞而摆动的钢球数量与撞击球的速度 (选填“有关”或“无关”)。
重力势
10
9
将A球拉至不同的高度由静止释放
无关
(3)通过上述实验,小明还是不明白为什么仅有一个球被撞出,于是他向老师请教,老师说：牛顿摆的钢球间发生碰撞时,撞击球的速度被大小不变地依次“传递”给下一个球,所以最终只有一个钢球被撞出。根据老师的讲解,小明继续探究猜想Ⅱ,将A、B两球作为撞击球紧挨着拉起一定高度后同时释放,A、B两球向右摆动并与C球相撞,则此时可观察到的现象是如图中的 (选填“丙”“丁”或“戊”)；请阐述你选择的理由：________
_______________________________________。
丁
10
9
撞击球的
速度被大小不变地依次“传递”给下一个球
素养综合训练
1.《民法典》规定:禁止从建筑物中抛掷物品。高空抛物存在巨大的安全隐患,是因为高处的物体具有较大的( )
A.重力 B.惯性 C.动能 D.重力势能
D
9
8
7
6
5
4
3
2
1
基础过关
2.2023年2月3日,某市首届市民冰雪节在茶山滑雪场开幕。如图所示,滑雪运动员从山上加速滑下的过程中( )
A.运动状态保持不变 B.动能逐渐增大
C.滑雪板可增大压强 D.惯性越来越大
B
9
8
7
6
5
4
3
2
1
3.(2023福建)东南海域水质的改善,给了中华白海豚一个温馨的家。如图所示,下列说法正确的是( )
A.海豚跃出海面减速上升过程,动能不变
B.海豚跃起到最高点时,重力势能最大
C.海豚从高处落回海面过程,重力势能不变
D.海豚在海面下加速下潜过程,动能变小
B
9
8
7
6
5
4
3
2
1
4.(2023内蒙古赤峰)2023年5月23日，我国科考队再次登上珠穆朗玛峰，进行“珠峰科考”(如图所示)。科考队员在踏着皑皑白雪登山的过程中，重力势能_____(填变化情况)。“雪”的形成是 (填物态变化名称)现象。
增大
9
8
7
6
5
4
3
2
1
凝华
5.(2023黑龙江齐齐哈尔)人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行,如图所示,离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点。已知卫星在运行过程中机械能保持不变,卫星从远地点向近地点运动过程中,势能 ,速度 。(均选填“增大”或“减小”)
增大
减小
9
8
7
6
5
4
3
2
1
6.如图甲所示,物块A和弹簧放在光滑的水平面上,弹簧左端固定于竖直墙面,用力把物块A从C点向左移并压缩弹簧至B处。静止释放物块A,物块A在光滑的水平面上运动,请在图乙中画出释放物块A后,物块A从B点运动到C点的动能随时间变化的图象。
9
8
7
6
5
4
3
2
1
7.(2023贵州模拟)超载是指交通运输工具的实际装载量超过核定的最大容许限度。货运超载通常是指机动车运输的货物超过货运机动车的装载能力。
(1)请从能量的角度解释,为什么要对货运机动车限载。
答：动能的大小与质量和速度有关,速度一定时,质量越大,动能就越大,发生车祸时做功就越多,损坏就越严重,所以要对货运机动车限载。
9
8
7
6
5
4
3
2
1
(2)货运机动车超载会严重破坏公路设施,请解释为什么超载的货运机动车会损坏路面。
答：压强大小跟压力大小和受力面积大小有关,超载的货运机动车对路面的压力增大,在受力面积一定时,增大了对路面的压强,会超过路面的承载限值,所以超载的货运机动车会损坏路面。
9
8
7
6
5
4
3
2
1
8.(2023甘肃兰州)近年来,渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生,引起了交通管理部门的高度重视。小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害,通过电磁铁的控制,让质量分别为m1和m2(m1(h1盒推动一段距离（实验中的圆弧轨道、水平面和
纸盒均不变）。
9
8
7
6
5
4
3
2
1
(1)分析甲、乙两图可知, (选填“甲”或“乙”)图中的小钢球在刚到达水平面时的速度更大。
(2)比较甲、乙两图可知,在 一定时,小钢球的 越大,动能越大。
(3)比较 两图可以模拟汽车超载带来的危害。
(4)假如你是一名汽车驾驶员,请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事项： 。
乙
9
8
7
6
5
4
3
2
1
质量
速度
乙、丙
不超载行驶，不超速行驶
9.(2023遵义模拟)王瑞同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发,并产生了如下猜想。
猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关。
猜想二：物体的重力势能与物体的下落高度有关。
猜想三：物体的重力势能与物体的运动路径有关。
为此设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止释放,其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。
9
8
7
6
5
4
3
2
1
实验序号 铅球代号 铅球的质量/g 下落高度/m 陷入沙中的深度/m
① A 200 0.5 0.1
② B 400 0.5 0.18
③ C 200 1 0.2
④ D 200 1 0.2
实验数据如下表:
控制变量法
9
8
7
6
5
4
3
2
1
(1)此实验中,采用的研究问题的方法是 和 。
(2)此实验中,铅球的重力势能大小是通过比较 来反映的。
(3)为验证猜想二,应比较 (填实验序号),得到的结论：当物体的质量相等时, 。
转换法
铅球陷入沙中的深度
①③
下落高度越高，重力势能越大
(4)比较③④,得到的结论是______________________________________
_______________。
(5)经进一步实验和分析,王瑞同学大胆给出重力势能(Ep)的表达式“Ep=mgh”,并去办公室询问了老师,得以证实,王瑞同学高兴不已。回到教室后,他根据学过的知识又算出了各小球落到沙坑表面时的动能,其中B球的动能为 J。(忽略空气阻力,g取10 N/kg)
2
9
8
7
6
5
4
3
2
1
当质量和下落高度相同时，重力势能与物体
运动的路径无关
能力提升
10.某兴趣小组通过自主探究得知“在一定范围内，弹簧
的弹力大小与弹簧的伸长量成正比”。原长为10 cm的弹
簧(质量不计)上端固定在天花板上,下端系一重为20 N的小球,静止时小球位于A处,弹簧长度变为11 cm,再用力F将小球竖直向下拉到B处,弹簧长度为 12.5 cm(未超过弹性限度),然后由静止释放,在释放瞬间小球受到的合力为 N,小球从B处第一次回到原长过程中,小球的动能____________(选填“增大”“减小”“先增大后减小”或“先减小后增大”)。
30
先增大后减小
11.学校物理兴趣小组利用如图所示的弧形槽来研究动能和势能的相互转化,图中两个弧形槽表面光滑,一个为凸形,一个为凹形,A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度为v,运动到槽的末端速度也为v,A球通过凸形槽的时间为t1,B球通过凹形槽的时间为t2。通过弧形槽时间较长的是 (选填“A”或“B”)球,并说明理由。
创新演练
A
答：在凸形槽运动的物体,在运动到最高点的过程中,要将动能转化为重力势能,运动速度小于初速度；在下滑过程中重力势能全部转化为动能,加速至速度等于初速度。在凹形槽运动的物体,在运动到最低点的过程中,将重力势能转化为动能,运动速度大于初速度；在上升过程中动能转化为重力势能,减速至速度等于初速度。因此在s相同时,在凸形槽运动的物体的平均速度小于在凹形槽运动的物体的平均速度,由t=可知,通过时间较长的是A球。

展开更多......

收起↑