初中物理机械能例题分类全解析Word格式文档下载.docx
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D.弹簧。
E.在水平铁轨上正行驶的火车。
【分析】停在地面上的汽车没有运动,它不具有动能;
因在地面上,它也没有势能。
正在空中飞行的飞机,它在运动着,具有动能;
它离地面有一定的高度,又具有重力势能。
在空中静止的货物,它没有动能,只有重力势能。
弹簧在没有发生弹性形变时,它不具有弹性势能。
水平铁轨上行驶的火车,只有动能没有势能。
【解答】只有势能的是C;
只有动能的是E;
既有动能又有势能的是B。
【说明】在确定物体具有何种能量时,应按照动能、重力势能、弹性势能的定义,分析物体是否在运动,是否被举高,是否发生了弹性形变,符合哪一种能量的定义,就确定物体具有哪一种能量。
【例2】体积相同的实心钢球和木球放在水平桌面上,铜球静止,木球在桌面上做匀速直线运动,则[]
A.铜球的动能小于木球的动能。
B.铜球的势能小于木球的势能。
C.铜球的机械能一定小于木球的机械能。
D.铜球的机械能一定等于木球的机械能。
【分析】铜球静止,没有动能,木球运动着,具有动能。
铜球和木球都在水平桌面上,离地面的高度相同,但铜球的质量大于木球的质量,因此铜球的重力势能大于木球的重力势能。
机械能等于物体的势能与动能之和。
铜球的动能为零,但势能大;
木球的动能大,但势能小。
由于不知它们的具体大小,所以无法比较铜球和木球的机械能的大小。
【解答】A。
【说明】紧紧抓住决定动能、势能大小的因素进行分析,即可比较出物体具有动能、势能的多少。
【例3】判断下列几种情况下,物体的动能、势能是否变化?
是增加还是减少?
(1)货物在钢丝绳的牵引下上升,但速度在减小;
(2)电梯上升得越来越快;
(3)汽车在平直公路上匀速前进;
(4)弯曲的钢锯条在逐渐变直。
【分析】
(1)货物在上升过程中,离地面的高度增加,运动速度减小。
(2)电梯在上升过程中,离地面的高度及运动速度都增加。
(3)汽车在平直公路上匀速行驶时,其离地面的高度和运动速度都没有发生变化。
(4)弯曲的钢锯条在逐渐变直的过程中,弹性形变逐渐变小。
水轮机能直接带动工作机,也可以带动发电机把机械能转化为电能使用。
【例7】“挂在屋檐上的瓦,因为静止,没有做功,所以没有能”。
这种说法对吗?
【分析】挂在屋檐上的瓦,处于一定的高度,可视为“被举高”了,因而具有重力势能。
【解答】题中说法不对。
因为一个物体具有能,只说明它能做功,但它不一定做功。
所以瓦处于静止,没有做功,不能表明它不能做功,因而也就不能断言它没有能。
【说明】“做功”与“能做功”是两个不同的概念,要注意加以区分。
有关动能和势能的转化的例题
有关动能和势能转化的例题
【例1】一只乒乓球由高处静止下落撞击地板后又上升,在整个过程中,乒乓球机械能转化的情况是[]
A.势能→动能→势能。
B.动能→势能→势能。
C.动能→势能→动能→势能→动能。
D.势能→动能→势能→动能→势能。
【分析】乒乓球在高处,由于被举高具有势能。
在下落过程中,高度降低,速度增大,在撞击地面前,球的全部势能转化为动能。
在撞击地板的一瞬间,由于球发生形变,球的动能转化为球的弹性势能。
球在恢复形变的过程中,弹性势能又转化成动能,使球产生一个反方向的速度(如不考虑能的损失,则此速度与球撞击地板前的速度大小相同),向上跳起。
在上升的过程中,动能又逐渐转化成势能,直至动能为零。
从下落到反跳的全过程中,经历的能量变化过程是:
重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能。
【解答】D。
【说明】在解答同一物体的重力势能和动能之间的转化问题时,由于同一物体质量一定,所以重力势能和动能的变化,主要表现在离地面的高度与速度的大小变化。
【例2】物体沿斜面匀速滑下时,它的[]
A.动能增加,重力势能减少,机械能不变
B.动能不变,重力势能不变,机械能不变
C.动能不变,重力势能减少,机械能减少
D.动能增加,重力势能减少,能械能减少
【分析】注意物体是“匀速滑下”,说明物体运动的速度不变,所以动能不变。
但随高度的降低,势能减少。
因为机械能是动能与势能的统称,所以机械能由于动能不变而势能减少,因而也减少了。
【解答】C。
【说明】对于一个物体(质量一定),它的动能是否变化就看它的速度是否变;
它的重力势能是否变化就看它的高度是否变。
【例3】用一根不可伸长的细线,一端拴住一小球,另一端固定,如图1
动,小球从B→O→C→的过程中机械能发生怎样的转化?
【分析】小球运动过程中,没有摩擦阻力,也没有外力对小球做功,只有动能和重力势能之间的转化。
把小球从O点移到B点,是小球被举高的过程,因此小球在B点具有重力势能,但在B点速度为零,不具有动能。
小球从B→O运动时,高度逐渐减小,说明小球的重力势能逐渐减少;
而小球的运动速度逐渐增大,说明小球的动能逐渐增大。
在这个过程中,小球的重力势能转化成它的动能。
小球从O→C运动时,高度逐渐增加,说明小球的重力势能逐渐增加;
而小球的运动速度逐渐减小至零,说明小球的动能逐渐减少至零。
在这个过程中,小球的动能又转化成它的重力势能了。
【解答】B-O重力势能减小,动能增加;
O—C重力势能增加,动能减小;
C-O同B—O;
O-B同O-C。
【例4】竖直向上抛起的石块,上升过程中,它的速度越来越小(空气的作用不计),这是为什么?
【分析】可以从力的角度和能的角度去考虑。
【解答】从力的角度分析,在石块向上的过程中,石块受到的重力跟它的运动方向相反,因此使石块的速度越来越小。
从能的角度分析,在石块上升的过程中,它的势能增加,而势能是石块的动能转化来的,因此石块的动能减小,它的速度就会减小。
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