人教版 八年級物理下冊 第11章《功和機械能》第4節(jié) 機械能及其轉(zhuǎn)化 講義（知識點總結(jié)+例題講解）序號知識點難易程度例題數(shù)變式題數(shù)合計一機械能的概念★1114二機械能的相互轉(zhuǎn)化★★11三機械能守恒★★33四機械能和其他形式的能的轉(zhuǎn)化★22一、機械能的基本概念：1.機械能：動能和勢能（重力勢能、彈性勢能）統(tǒng)稱為機械能。2.說明：（1）有動能的物體具有機械能；（2）有勢能的物體具有機械能；（3）同時具有動能和勢能的物體具有機械能。【例題1】在2021年春節(jié)聯(lián)歡晚會上，嫦娥五號總指揮楊孟飛攜嫦娥五號返回艙在春晚現(xiàn)場向全國人民拜年，關(guān)于嫦娥5號返回艙說法正確的是（　　）A.返回艙隨火箭發(fā)射加速上升過程中，返回艙的機械能不變B.返回艙返回地球，穿越大氣層時，與大氣層摩擦內(nèi)能不變C.返回艙的外表面材料應(yīng)具有良好的導(dǎo)熱性D.返回艙落在漆黑的夜晚，通過紅外成像設(shè)備，接收返回艙輻射的紅外線來確定它的位置【變式練習(xí)1】如圖所示，一金屬小球從塑料軌道的E點，由靜止滑下，經(jīng)過D點，到達(dá)最低點C后，到達(dá)左側(cè)最高點A點。則下列說法中正確的是（　　）A.小球到達(dá)A點后，能沿軌道重新返回到E點B.小球從E到A過程，A點的機械能大于D點的機械能C.小球從E到A過程，B點的機械能大于D點的機械能D.小球從E到A過程，機械能在不斷減小二、機械能的相互轉(zhuǎn)化：1.在一定的條件下，動能和重力勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化；2.在一定的條件下，動能和彈性勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化；3.動能和重力勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：①質(zhì)量一定的物體，如果加速下降，則動能增大，重力勢能減小，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；②質(zhì)量一定的物體，如果減速上升，則動能減小，重力勢能增大，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能；4.動能與彈性勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：①如果一個物體的動能減小，而另一個物體的彈性勢能增大，則動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能；②如果一個物體的動能增大，而另一個物體的彈性勢能減小，則彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能。【例題2】如圖所示的四種運動中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能的是(　　)      【變式練習(xí)2】騎自行車下坡時，人不蹬車，車速也會加快，這是因為(　　)A.人與車的動能保持不變B.人與車的重力勢能不斷增大C.人與車的機械能不斷增大D.人與車的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能三、機械能守恒：1.機械能守恒：如果一個過程中，只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，機械能的總和就保持不變。2.說明：（1）機械能守恒是有條件的，只有重力或彈力做功時，機械能是守恒的。（2）在動能和勢能相互轉(zhuǎn)化中，若受摩擦等阻力，則機械能的總和減少。（3）“在光滑面上”、“不計空氣阻力”等文字，表示沒有摩擦等阻力，此時機械能總和可看作是不變的。（4）人造地球衛(wèi)星的運動，近地點動能（速度）最大，勢能最小；遠(yuǎn)地點勢能最大，動能（速度）最小，近地點向遠(yuǎn)地點運動時，動能轉(zhuǎn)化為勢能，遠(yuǎn)地點向近地點運動，勢能轉(zhuǎn)化為動能，整個過程機械能守恒。（5）滾擺上升下落過程中，如果不計空氣阻力，機械能守恒。上升動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，下降重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，最低點速度最大，動能最大；最高點重力勢能最大，動能最小；下降過程反之。考慮空氣阻力，滾擺每次上升高度減小，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。3.水電站的工作原理：利用高處的水落下時把重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，水的一部分動能轉(zhuǎn)移到水輪機，利用水輪機帶動發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)化為電能。4.水電站修筑攔河大壩的目的：水電站修筑攔河大壩是為了提高水位，增大水的重力勢能，水下落時能轉(zhuǎn)化為更多的動能，通過發(fā)電機就能轉(zhuǎn)化為更多的電能。【例題3】下列哪個選項中，物體的機械能守恒（　　）A.水平公路上勻速行駛灑水的灑水車B.加速升空的火箭C.從蘋果樹下自由落下的蘋果D.繞地球旋轉(zhuǎn)的人造衛(wèi)星【變式練習(xí)3】玩“過山車”是一項非常驚險刺激的娛樂活動。如圖所示，過山車時而從軌道的最低點D上升到最高點A，時而從最高點A飛馳而下。過山車在運動過程中，若不計能量損失，只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。下列說法正確的是(　　)A．A點機械能小于B點機械能B．D點動能最大，A點勢能最大C．D點動能最大，A點機械能最大D．A點勢能最大，機械能最大【例題4】如圖，輕質(zhì)彈簧豎直放置如圖所示，輕質(zhì)彈簧豎直放置，下端與水平地面相連，讓小球從距離彈簧上端一定高度自由下落，直至到彈簧被壓縮到最大的整個下落過程中（彈簧始終在彈性限度內(nèi)），下列說法正確的是（　?。ú挥嬁諝庾枇Γ?/span>A.小球的機械能守恒B.小球、彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒C.小球的動能一直增大D.小球的機械能一直減小【變式練習(xí)4】人造地球衛(wèi)星在大氣層外繞地球運行，只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點向近地點運動的過程中越來越快．如圖是人造地球衛(wèi)星的軌道示意圖，下列說法正確的是（　　）A.衛(wèi)星在運動過程中不受任何力的作用 B.衛(wèi)星在近地點和遠(yuǎn)地點的機械能相等 C.衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點向近地點運動的過程中機械能越來越大 D.衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點向近地點運動的過程中機械能越來越小【例題5】如圖所示，材質(zhì)均勻的弧形軌道固定在豎直平面，將小球置于軌道的頂端A點，小球具有的機械能為200J。讓小球從A點由靜止開始滾動，到右側(cè)所能達(dá)到的最高位置B點時，具有的機械能為160J，隨即小球向左側(cè)滾動，當(dāng)滾動到左側(cè)所能達(dá)到的最高位置時，它具有的機械能可能是（不計空氣阻力）（　?。?/span>A.130J B.120JC.110J D.100J【變式練習(xí)5】用輕繩將小球系好后，固定在天花板上，做成一個擺，如圖所示，小球在a點由靜止釋放，經(jīng)過最低點b點后到達(dá)右端最高點c點，整個運動過程中存在空氣阻力，對小球從a點向右擺動到c點的過程，下列說法中正確的是（　　）A.a點和c點等高 B.小球的機械能守恒 C.小球在c點機械能最小 D.小球在b點機械能最大四、機械能和其他形式的能的轉(zhuǎn)化：【例題6】將皮球從離地某一高度O點處水平拋出，球落地后又彈起，它的部分運動軌跡如圖所示，下列說法正確的是（　?。?/span>A.皮球經(jīng)過同高度的A、B兩點時動能相等B.皮球第一次反彈后到達(dá)最高點P點時速度為零C.皮球在D點時的機械能小于在C點時的機械能D.皮球在D點時的動能大于在C點時的動能【變式練習(xí)6】下列圖形中，不屬于機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是（　?。?/span>   A.滑下滑梯B.彎折鐵絲C.做功沖程D.壓縮點火【例題7】下列現(xiàn)象中屬于內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的是（　?。?/span>A.使用電暖器取暖 B.鉆木取火 C.汽油機的做功沖程 D.棉被在陽光下暴曬升溫【變式練習(xí)7】自然界中各種形式的能量在一定的條件下可以相互轉(zhuǎn)化，下列實例中屬于機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是（　?。?/span>A.植物吸收太陽光進(jìn)行光合作用B.水電站里水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電C.電動機帶動水泵把水送到高處D.摩擦生熱

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11.4 機械能及其轉(zhuǎn)化

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