(完整版)初中机械能知识汇总与习题精练

一、机械能（1）动能：（与m、v有关）（2）重力势能：（与m、h有关）（3）弹性势能：

（与弹簧本身、形变量大小有关）（4）转化及守恒：如：人造地球卫星等．

(一)、动能和势能

1、能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能

理解：①能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。

②一个物体"能够做功"并不是一定"要做功"也不是"正在做功"或"已经做功"如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功。也不一定要做功。

2、探究决定动能大小的因素：

①猜想：动能大小与物体质量和速度有关；

②实验研究：研究对象：小钢球方法：控制变量；

如何判断动能大小：看小钢球能推动木快做功的多少

如何控制速度不变：使钢球从同一高度滚下，则到达斜面底端时速度大小相同；

如何改变钢球速度：使钢球从不同同高度滚下；

③分析归纳：保持钢球质量不变时结论：运动物体质量相同时；速度越大动能越大；

保持钢球速度不变时结论：运动物体速度相同时；质量越大动能越大；

④得出结论：物体动能与质量和速度有关；速度越大动能越大，质量越大动能也越大。

⑤速度对动能影响大

3、机械能：动能和势能统称为机械能。

理解：①有动能的物体具有机械能；②有势能的物体具有机械能；③同时具有动能和势能的物体具有机械能。

(二)、动能和势能的转化

1、动能和重力势能间的转化规律：

①质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能；

②质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能；

2、动能与弹性势能间的转化规律：

①如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能；

②如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。

3、动能与势能转化问题的分析：

⑴首先分析决定动能大小的因素，决定重力势能（或弹性势能）大小的因素--看动能和重力势能（或弹性势能）如何变化。

⑵还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大--如果除重力和弹力外没有其他外力做功（即：没有其他形式能量补充或没有能量损失），则动能势能转化过程中机械能不变。

⑶题中如果有"在光滑斜面上滑动"则"光滑"表示没有能量损失--机械能守恒；"斜面上匀速下滑"表示有能量损失--机械能不守恒。

(三)、水能和风能的利用

1、水电站的工作原理：利用高处的水落下时把重力势能转化为动能，水的一部分动能转移到水轮机，利用水轮机带动发电机把机械能转化为电能。

练习：☆水电站修筑拦河大坝的目的是什么？大坝为什么要设计成上窄下宽？

答：水电站修筑拦河大坝是为了提高水位，增大水的重力势能，水下落时能转化为更多的动能，通过发电机就能转化为更多的电能。

机械能：

A．停在地面上的汽车。B．在空中飞行的飞机。C．被起重机吊在空中静止的货物。D．弹簧。

E．在水平铁轨上正行驶的火车。

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

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。

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。

例4下列物体各具有什么形式的机械能？

(1)高速升空的火箭；(2)被拉长的弹弓橡皮条；(3)被水电站拦河坝拦住的上游水；(4)竖直到达最高点的上抛小球。

例5体育课上所用的铅球和垒球，外形的大小很相似，当它们以同样的快慢在水泥球场上滚动时，哪一种球的动能更大些，其原因是什么？

决定物体动能大小的因素是物体的质量和运动速度。比较铅球和垒球的质量大小，就能比较出当它们以同样大小的速度滚动时动能的大小关系。

铅球的动能更大些。因为铅球和垒球的体积相似，而铅的密度较大，则铅球的质量大于垒球的质量；由于它们的运动速度大小相同，所以铅球的动能大些。

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？

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。

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。

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，能械能减少例3小球从B→O→C→的过程中机械能发生怎样的转化？

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。

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？

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。

一、填空题(本题包含17小题)

1．下列物体中：A．挂在屋顶上的电灯；B．被拉开的弹簧门；C．空中飞行的小鸟；D．在冰场上滑行的运动员；E．从斜坡上滚下的石头；F．在平直公路上行驶的汽车；只具有动能的是________．只具有势能的是

_________．既具有动能，又具有势能的是_______．

2．摩托车、小轿车、公共汽车以相同的速度在平直的公路上匀速行驶，它们中动能最大的是_______．

3．在2004年8月雅典奥运会上，中国选手刘翔在110米栏项目上勇夺金牌，为祖国争得了荣誉。比赛时，他加速冲刺的过程中动能________.

4．频闪摄影"是研究物体运动时常用的一种方法。摄影在暗室中进行，把照相机固定在地面上，快门是常开的，但由于没有光照亮物体，底片并不感光。光源每隔一定的时间（例如0.02s）闪亮一次，底片就记录下这时物体的位置。不断闪亮，底片就记录下物体相隔同样时间的不同位置。如图所示是棒球向右运动过程中的频闪照片，它在运动过程中动能_________（选填"变大"、"变小"或"不变"）。

5．2005年5月22日，我国登山测量队员成功登上珠峰峰顶，顺利开展珠峰高程测量。这次测量除传统方法外，还采用最新的GPS方法。在登山队员携GPS测量设备从突击营地

向峰顶冲击的过程中，设备的质量_____________，重力势能_____________。（均选填"减少"、"不变"或"增加"）

6．神舟五号"飞船的发射成功，标志着我国在载人航天领域迈进了一大步，"神舟五号"飞船在加速升空的过程中，其动能，势能。（选填"增大"、"减小"或"不变"）

7．一辆城市绿化洒水车，在一条平直的公路上匀速行驶，当它一边洒水一边行驶时，它的动能_________，重力势能_________．(填"增大""减小"或"不变")

8．如图所示，木块的下面拴一铁球悬浮在水中，当把细线剪断后，木块的机木块的机械能____________，铁球的重力势能__________，水的重力势能__________．(填"增大""减小"或"不变")

9．古诗文中有许多描述自然现象的优美诗句．如"无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来"，从物理学的角度看，滚滚奔流的长江具有巨大的________.

10．从能量转化的角度看，"水往低处流"是把_________