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2024宁夏中考物理二轮复习 第12讲 第2节 机械能及其转化（课件）
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这是一份2024宁夏中考物理二轮复习 第12讲 第2节 机械能及其转化（课件），共31页。PPT课件主要包含了考点清单，图说物理，重力势，势能与动能的转化，速度动能，弹性形变，弹性形变程度，机械能及其转化，保持不变，弹性势等内容，欢迎下载使用。
实验 探究物体的动能跟哪些因素有关
1. (2020盐城)小明和同学们一起荡秋千，下列说法正确的是( )A. 通过最低点时的动能为零B. 下降过程中的动能不变C. 到达最高点的重力势能最大D. 上升过程中的重力势能减小
2. (2021乐山)如图所示，跳伞运动员在空中匀速直线下降，在此过程中运动员和伞的动能________(选填“增大”“减小”或“不变”)，重力势能________(选填“增大”“减小”或“不变”)．
3. (2020宁夏38题2分)如图所示，为高速公路上的限速标志牌，请用物理知识解释：为什么在同一道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？
答：在相同的道路上，不同车型的机动车质量不同，速度相同时，质量大的动能大，制动距离大，质量小的动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同．
4. (2023宁夏16题4分)电动自行车给人们出行带来了方便，但同时也造成了大量交通事故．某市为了减小交通事故率，要求电动自行车“净重不大于40 kg，设计速度不大于20 km/h，电动机额定连续输出功率应不大于240 W，脚踏骑行功能能正常使用”．请你根据初中所学的物理知识解释：为什么要限定电动自行车的质量和速度？
答：电动自行车的质量越大，速度越大，动能就越大，出现事故造成的伤害就越大，所以要限定电动自行车的速度和质量．
5. (2021玉林)熟透的苹果从树上落下的过程中，下列说法正确的是( )A. 动能减小，重力势能减小B. 动能增大，重力势能增大C. 动能增大，重力势能减小D. 动能减小，重力势能增大
6. (2021铜仁)如图所示，小球从A点摆到C点的过程中，不计空气阻力，________能会先减小后增大；机械能总和________(选填 “增大”“减小” 或“不变”)．
7. (2021宁夏25题2分)如图所示，2021年5月15日，“天问一号”降落在火星表面．它在9分钟内将速度从约4 900 m/s降到0.第一步火星大气使其速度减少了90%左右；第二步打开减速伞直到速度降到100 m/s；第三步变推力反冲发动机开机，进入动力下降阶段，自主确定着陆区域后，在缓冲机构和气囊的保护下抵达火星表面．下列说法中错误的是( )A. “天问一号”第一步降落过程中机械能转化为内能B. 利用减速伞降落过程中“天问一号”所受阻力小于重力C. 动力下降阶段“天问一号”的机械能变小D. “天问一号”的四个“大脚掌”可以减小它对火星表面的压强
8. [2022宁夏39(2)题3分]如图所示，是小明制作的多功能实验装置．小车放在水平面上，把支架竖直固定在小车上，在支架中点O处用一细线悬吊一个质量为m的小球，其重力作用线刚好经过静止在小车上的小桶的中心.利用小明的实验装置，还能研究的一个物理问题是_________________，请写出研究该问题的主要操作方法．
答：剪断细线，小球下落，重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能．(其他合理也可)
9. 在湖北武汉举行的亚洲田径锦标赛中，中国选手李玲在女子撑杆跳决赛中以4.66 m的成绩打破亚洲纪录．请结合撑杆跳的过程示意图(如图)，回答下列问题．(1)在助跑阶段，李玲受到地面对她的静摩擦力而向前运动，这个力的方向与她前进的方向________(选填“相同”或“相反”)；助跑的目的是为了在起跳前获得较大的__________．
(2)撑杆起跳时，由于________，李玲继续前冲，从开始起跳到碳纤维轻质撑杆(不考虑其质量)达到最大弹性形变的过程中，发生了怎样的能量转化？(3)李玲越过横杆后，在1 s时间内落地，若李玲的质量是50 kg，求她下落过程中重力做功的功率．(g取10 N/kg)
答：(2)人的动能转化为人的重力势能及撑杆的弹性势能
解：(3)人的重力G＝mg＝50 kg×10 N/kg＝500 N重力做的功W＝Gh＝500 N×4.66 m＝2 330 J做功的功率P＝ ＝2 330 W
一、动能1、定义：物体由于_______而具有的能．一切_______的物体都具有动能.2、影响因素：质量和速度．质量相同的物体，_______越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，_______越大，它的动能也越大．
【版本导航】人教：八下第十一章P67～P74
二、势能1、重力势能(1)定义：物体由于受到________并处在一定高度时所具有的能．(2)影响因素：质量和高度．物体的______越大，高度越高，它具有的重力势能就________．2、弹性势能(1)定义：物体由于发生____________而具有的能．(2)影响因素：物体的________________越大，它具有的弹性势能就越_______.
三、机械能转化及守恒1、机械能：______和势能统称为机械能．
3、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_________，或者说，机械能是________的.
(不计热量损失，质量不变)
1. 如图所示，小明把悬挂的铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，头保持不动，铁锁向前摆去又摆回，铁锁下摆过程中主要是将_________能转化为_____能；铁锁摆动过程中机械能的总量______(选填“变大”“变小”或“不变”)，所以摆回时不会碰到鼻子．(2020武汉13改编)
(RJ八下P72图11.4－3)
2. 如图所示是小明跟同学们一起制作的“魔罐”，其制作方法是：橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，在橡皮筋的中间系一个钩码．当你将“魔罐”在水平地面上滚出后，它能自动滚回来的原因是__________能转化为______能，将“魔罐”滚动出去而不是平移出去，目的是_________________________________________.
(RJ八下P74图11.4－7)
使橡皮筋发生弹性形变，从而获得弹性势能
3. (1)如图所示，将滚摆从最高位置A释放经过B到达最低位置C的过程中，滚摆的________能转化为______能，若不考虑空气阻力和摩擦，从A到C机械能是________(选填“变小”“变大”或“不变”)的，滚摆在最高点时速度为零，此时滚摆受力________(选填“平衡”或“不平衡”)．
(RJ八下P71图11.4－2甲)
【生活实践】(2)人造地球卫星在一个绕地球的椭圆轨道上运行(近地点为距离地球最近的部分，远地点为距地球最远的部分)．当卫星运行到近地点时，其动能最______(选填“大”或“小”)，当它从远地点向近地点运动时，卫星的__________能转化为________能.
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，它的动能越大；速度相同的物体，质量越大，它的动能越大
木块在水平面上被撞后移动的距离
例 牛顿小组认为车祸的危害与汽车的动能大小有关，于是进行了如下探究：
汽车的动能大小跟什么因素有关？
(1)由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能跟________有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能跟________有关.
于是牛顿小组进行了如下的实验，如图甲、乙、丙所示，让质量为m、2m的两个钢球分别从斜面上由静止滚下，钢球撞击放在水平木板上的木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置.
(2)实验通过________________来反映_______(选填 “木块”或“钢球”)的动能.(3)第一次实验的情景如图甲所示，在进行第二次实验前，应进行的操作是________________________.(4)运动的钢球碰上木块后，能将木块撞出一段距离s.在同样的水平面上，木块被撞得越远，钢球对木块做的功就越________，证明钢球的动能越________.
将木块移至原位置
(5)甲、乙实验探究的是动能与_______的关系，得出的结论是__________________________________________.(6)随后小明根据乙、丙两图得出的结论是“物体的质量越大时动能越大”，他的看法是否正确？________，理由是_____________________________________.
物体质量一定时，速度越大，动能越大
乙、丙实验没有控制物体速度相同
(7)甲、丙两图实验中让不同质量的两个钢球从同一高度滚下的目的是使两球到达水平面时，具有相同的________，得出的结论是______________________________________. 由此联想到高速公路限速牌上标明“120”和“100”字样，________(选填“大客车”或“小轿车”)的限速应该是100 km/h.
当速度一定时，质量越大， 动能越大
分析表格中对应的数据可知，________对物体的动能影响更大，故当发生交通事故时，________造成的危害更严重.
(8)实验后，同学们想探究汽车的“超载”与“超速”哪个对动能影响更大，于是又进行了实验，得到数据如下表：
(9)(2022苏州改编)小明在探究动能与速度的关系时，发现木块被撞击后移动的距离差异较小，实验现象不明显，为确保实验有较明显的现象，请写出一种可行的方案_______________________________.(10)(2023北部湾经济区)钢球在水平面上不能立即停下，是因为钢球具有________．木块最终会停下来是因为受到________________的作用.
增大钢球下滑的高度差(合理即可)
(11)探究中，有同学提出“动能大小可能与物体的形状有关”的猜想．请设计一个实验进行有关验证，写出你的实验步骤和分析判断的过程.
实验步骤：①取两个质量、材料相同的小球和圆柱体，分别从斜面的相同高度由静止滚下；②观察木块被撞击的距离．分析判断的过程：如果木块移动的距离相同，则动能大小与形状无关；如果木块移动的距离不同，则动能大小与形状有关
实验 探究物体的动能跟哪些因素有关
1. (2020盐城)小明和同学们一起荡秋千，下列说法正确的是( )A. 通过最低点时的动能为零B. 下降过程中的动能不变C. 到达最高点的重力势能最大D. 上升过程中的重力势能减小
2. (2021乐山)如图所示，跳伞运动员在空中匀速直线下降，在此过程中运动员和伞的动能________(选填“增大”“减小”或“不变”)，重力势能________(选填“增大”“减小”或“不变”)．
3. (2020宁夏38题2分)如图所示，为高速公路上的限速标志牌，请用物理知识解释：为什么在同一道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？
答：在相同的道路上，不同车型的机动车质量不同，速度相同时，质量大的动能大，制动距离大，质量小的动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同．
4. (2023宁夏16题4分)电动自行车给人们出行带来了方便，但同时也造成了大量交通事故．某市为了减小交通事故率，要求电动自行车“净重不大于40 kg，设计速度不大于20 km/h，电动机额定连续输出功率应不大于240 W，脚踏骑行功能能正常使用”．请你根据初中所学的物理知识解释：为什么要限定电动自行车的质量和速度？
答：电动自行车的质量越大，速度越大，动能就越大，出现事故造成的伤害就越大，所以要限定电动自行车的速度和质量．
5. (2021玉林)熟透的苹果从树上落下的过程中，下列说法正确的是( )A. 动能减小，重力势能减小B. 动能增大，重力势能增大C. 动能增大，重力势能减小D. 动能减小，重力势能增大
6. (2021铜仁)如图所示，小球从A点摆到C点的过程中，不计空气阻力，________能会先减小后增大；机械能总和________(选填 “增大”“减小” 或“不变”)．
7. (2021宁夏25题2分)如图所示，2021年5月15日，“天问一号”降落在火星表面．它在9分钟内将速度从约4 900 m/s降到0.第一步火星大气使其速度减少了90%左右；第二步打开减速伞直到速度降到100 m/s；第三步变推力反冲发动机开机，进入动力下降阶段，自主确定着陆区域后，在缓冲机构和气囊的保护下抵达火星表面．下列说法中错误的是( )A. “天问一号”第一步降落过程中机械能转化为内能B. 利用减速伞降落过程中“天问一号”所受阻力小于重力C. 动力下降阶段“天问一号”的机械能变小D. “天问一号”的四个“大脚掌”可以减小它对火星表面的压强
8. [2022宁夏39(2)题3分]如图所示，是小明制作的多功能实验装置．小车放在水平面上，把支架竖直固定在小车上，在支架中点O处用一细线悬吊一个质量为m的小球，其重力作用线刚好经过静止在小车上的小桶的中心.利用小明的实验装置，还能研究的一个物理问题是_________________，请写出研究该问题的主要操作方法．
答：剪断细线，小球下落，重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能．(其他合理也可)
9. 在湖北武汉举行的亚洲田径锦标赛中，中国选手李玲在女子撑杆跳决赛中以4.66 m的成绩打破亚洲纪录．请结合撑杆跳的过程示意图(如图)，回答下列问题．(1)在助跑阶段，李玲受到地面对她的静摩擦力而向前运动，这个力的方向与她前进的方向________(选填“相同”或“相反”)；助跑的目的是为了在起跳前获得较大的__________．
(2)撑杆起跳时，由于________，李玲继续前冲，从开始起跳到碳纤维轻质撑杆(不考虑其质量)达到最大弹性形变的过程中，发生了怎样的能量转化？(3)李玲越过横杆后，在1 s时间内落地，若李玲的质量是50 kg，求她下落过程中重力做功的功率．(g取10 N/kg)
答：(2)人的动能转化为人的重力势能及撑杆的弹性势能
解：(3)人的重力G＝mg＝50 kg×10 N/kg＝500 N重力做的功W＝Gh＝500 N×4.66 m＝2 330 J做功的功率P＝ ＝2 330 W
一、动能1、定义：物体由于_______而具有的能．一切_______的物体都具有动能.2、影响因素：质量和速度．质量相同的物体，_______越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，_______越大，它的动能也越大．
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二、势能1、重力势能(1)定义：物体由于受到________并处在一定高度时所具有的能．(2)影响因素：质量和高度．物体的______越大，高度越高，它具有的重力势能就________．2、弹性势能(1)定义：物体由于发生____________而具有的能．(2)影响因素：物体的________________越大，它具有的弹性势能就越_______.
三、机械能转化及守恒1、机械能：______和势能统称为机械能．
3、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_________，或者说，机械能是________的.
(不计热量损失，质量不变)
1. 如图所示，小明把悬挂的铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，头保持不动，铁锁向前摆去又摆回，铁锁下摆过程中主要是将_________能转化为_____能；铁锁摆动过程中机械能的总量______(选填“变大”“变小”或“不变”)，所以摆回时不会碰到鼻子．(2020武汉13改编)
(RJ八下P72图11.4－3)
2. 如图所示是小明跟同学们一起制作的“魔罐”，其制作方法是：橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，在橡皮筋的中间系一个钩码．当你将“魔罐”在水平地面上滚出后，它能自动滚回来的原因是__________能转化为______能，将“魔罐”滚动出去而不是平移出去，目的是_________________________________________.
(RJ八下P74图11.4－7)
使橡皮筋发生弹性形变，从而获得弹性势能
3. (1)如图所示，将滚摆从最高位置A释放经过B到达最低位置C的过程中，滚摆的________能转化为______能，若不考虑空气阻力和摩擦，从A到C机械能是________(选填“变小”“变大”或“不变”)的，滚摆在最高点时速度为零，此时滚摆受力________(选填“平衡”或“不平衡”)．
(RJ八下P71图11.4－2甲)
【生活实践】(2)人造地球卫星在一个绕地球的椭圆轨道上运行(近地点为距离地球最近的部分，远地点为距地球最远的部分)．当卫星运行到近地点时，其动能最______(选填“大”或“小”)，当它从远地点向近地点运动时，卫星的__________能转化为________能.
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，它的动能越大；速度相同的物体，质量越大，它的动能越大
木块在水平面上被撞后移动的距离
例 牛顿小组认为车祸的危害与汽车的动能大小有关，于是进行了如下探究：
汽车的动能大小跟什么因素有关？
(1)由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能跟________有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能跟________有关.
于是牛顿小组进行了如下的实验，如图甲、乙、丙所示，让质量为m、2m的两个钢球分别从斜面上由静止滚下，钢球撞击放在水平木板上的木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置.
(2)实验通过________________来反映_______(选填 “木块”或“钢球”)的动能.(3)第一次实验的情景如图甲所示，在进行第二次实验前，应进行的操作是________________________.(4)运动的钢球碰上木块后，能将木块撞出一段距离s.在同样的水平面上，木块被撞得越远，钢球对木块做的功就越________，证明钢球的动能越________.
将木块移至原位置
(5)甲、乙实验探究的是动能与_______的关系，得出的结论是__________________________________________.(6)随后小明根据乙、丙两图得出的结论是“物体的质量越大时动能越大”，他的看法是否正确？________，理由是_____________________________________.
物体质量一定时，速度越大，动能越大
乙、丙实验没有控制物体速度相同
(7)甲、丙两图实验中让不同质量的两个钢球从同一高度滚下的目的是使两球到达水平面时，具有相同的________，得出的结论是______________________________________. 由此联想到高速公路限速牌上标明“120”和“100”字样，________(选填“大客车”或“小轿车”)的限速应该是100 km/h.
当速度一定时，质量越大， 动能越大
分析表格中对应的数据可知，________对物体的动能影响更大，故当发生交通事故时，________造成的危害更严重.
(8)实验后，同学们想探究汽车的“超载”与“超速”哪个对动能影响更大，于是又进行了实验，得到数据如下表：
(9)(2022苏州改编)小明在探究动能与速度的关系时，发现木块被撞击后移动的距离差异较小，实验现象不明显，为确保实验有较明显的现象，请写出一种可行的方案_______________________________.(10)(2023北部湾经济区)钢球在水平面上不能立即停下，是因为钢球具有________．木块最终会停下来是因为受到________________的作用.
增大钢球下滑的高度差(合理即可)
(11)探究中，有同学提出“动能大小可能与物体的形状有关”的猜想．请设计一个实验进行有关验证，写出你的实验步骤和分析判断的过程.
实验步骤：①取两个质量、材料相同的小球和圆柱体，分别从斜面的相同高度由静止滚下；②观察木块被撞击的距离．分析判断的过程：如果木块移动的距离相同，则动能大小与形状无关；如果木块移动的距离不同，则动能大小与形状有关
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