第十一章功和机械能11.4机械能及其转化你会害怕吗？用绳子把一个铁锁悬挂起来。把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松手，头不要动。铁锁向前摆去又摆回来。铁锁摆回时会碰到你的鼻子吗？会距离你的鼻子很远吗？在这个实验里，铁锁的动能和势能在不断转化。在转化过程中，机械能的总量有什么变化吗？1知识点动能和势能的转化为什么滚摆在松手后能够不停的上下运动呢?滚摆实验2.滚摆下降时，速度_____，________能减小，_____能增大，_______能转化为______能；滚摆上升时，速度______，______能减小，_______能增大，_______能转化为_______能。结论：实验表明，物体的动能和重力势能是可以相互转化的，动能可以转化为重力势能，重力势能也可以转化为动能。分析滚摆的能量转化变大重力势动重力势动变小动重力势动重力势观察单摆的运动hABC分析单摆的能量转化1.单摆下降时，________能减小，_______能增大。在此过程中________能转化为_______能。单摆上升时，_______能减小，_______能增大。在此过程中_______能转化为_______能。重力势动重力势动动重力势动重力势动能和弹性势能的转化在拉开的弓把箭射出去的过程中，弓的弹性势能减小，箭的动能增大，弓的弹性势能转化为箭的动能。在生活中，你还能举哪些例子呢？铁球压缩弹簧过程中，铁球的动能减小，弹簧的弹性势能增大，动能转化为弹性势能。弹簧恢复过程中，弹簧的弹性势能减小，铁球的动能增大，弹性势能转化为动能。【例1】如图所示，拴在细线下的小球在竖直平面内来回摆动，小球在由最低点摆到最高点A的过程中发生的能量转化是_____________________；到达A点时，小球处于________(填“平衡”或“非平衡”)状态，你判断的依据是________________________。动能转化为重力势能非平衡此时，它受到的力不平衡【解析】小球由最低点B摆向A的过程中，速度减小，动能减小；高度增大，重力势能增大。小球的动能转化为重力势能。小球在A点时，只受到重力和绳子拉力的作用，这两个力不在一条直线上，不是一对平衡力，此时的小球处于非平衡状态。本题考查了学生对动能和势能大小变化的分析，抓住影响动能和势能大小的因素是解题的关键。1(2016·南宁)骑自行车下坡时，人不蹬车，车速也会加快，这是因为()A．人与车的动能保持不变B．人与车的重力势能不断增大C．人与车的机械能不断增大D．人与车的重力势能转化为动能2(2015·盘锦)随着我国经济的发展，城市建筑越建越高，“高空坠物伤人”事件时有发生。原因是高处不稳固的物体坠落时，重力势能转化为__________，而且高度越高，物体落到地面时的做功本领就________(填“越小”或“越大”)。2知识点机械能及其守恒机械能：动能、势能统称为机械能。机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化，尽管动能和势能大小会变化，但机械能的总和不变，或者说机械能是守恒的。说明：1.机械能守恒是有条件的，只有重力或弹力做功时，机械能是守恒的。2.在动能和势能相互转化中，若受摩擦等阻力，则机械能的总和减少。3.“在光滑面上”、“不计空气阻力”等文字，表示没有摩擦等阻力,此时机械能总和可看作是不变的。【例2】(娄底，易错题)玩“过山车”是一项非常惊险刺激的娱乐活动。如图所示，过山车时而从轨道的最低点D上升到最高点A，时而从最高点A飞驰而下。过山车在运动过程中，若不计能量损失，只有动能和势能的相互转化。下列说法正确的是()A．A点机械能小于B点机械能B．D点动能最大，A点势能最大C．D点动能最大，A点机械能最大D．A点势能最大，机械能最大B在不计能量损失，只有动能和势能的相互转化时，机械能是守恒的。错解的原因是对机械能守恒的条件不理解。【错解】C【错解解析】分析机械能是否守恒，运用要点条件分析法，当题目条件中有“不计能量损失”或“不计空气阻力”等要点提示时，表明此时物体的机械能守恒。1如图所示，小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化。则()A．小球在A处的动能等于在D处的动能B．小球在A处的动能大于在D处的动能C．小球在B处的机械能小于在C处的机械能D．小球在B处的机械能等于在C处的机械能2(2016·广州)玩具猩猩手中的香蕉以相同大小的速度转动，如图所示，香蕉(看成点)从最高位置1转到最低位置2的过程中，其动能__________、重力势能______、机械能______。(均填“增大”“不变”或“变小”)3知识点水能和风能的利用水能和风能在地球上，海水朝夕涨落，江河日夜奔流。有时微风拂面，有时狂风劲吹。从能量的角度来看，自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源。水能：自然界的瀑布、湍流、急速的河水和海浪都具有能量。水磨三峡电站总装 |
