高一物理之动能势能机械能

动能势能机械能

天津刘超

一、动能

1. 一个物体能够对外做功，我们就说它具有能量。

一个物体能够做的功越多，这个物体的能量就越大。

2. 物体由于运动而具有的能，叫做动能。

质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；

运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。

二、势能

重力势能：物体由于被举高而具有的能。

重力势能大小的决定因素：

质量相同的物体，被举的高度越高，重力势能越大；

高度相同的物体，质量越大，重力势能越大。

弹性势能：物体由于弹性形变而具有的能。

弹性势能大小的决定因素：

弹性势能的大小与弹性形变的程度有关。

物体的弹性形变越大，它的弹性势能就越大。

三、机械能

动能和势能统称为机械能。

能量的单位：焦耳简称焦，符号是J

势能转化为动能

机械能守恒：如果只有动能和势能的相互转化，则机械能的总和不变。

知识点一：机械能

例1. 下列物体具有何种形式的机械能：

（1）升空的火箭：;

（2）正在下落的雨滴：;

（3）被拉长的橡皮筋：.

例2. 质量较大的老鹰与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么飞得快。

例3. 在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中，如图所示，在此实验中，我们是通过观察来比较各铁块重力势能的大小的。

若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是h A h B，若A、C两铁块下落的高度相等，则两铁块质量的关系是m A m C。

实验得出的结论是：物体重力势能的大小与有关。

例4. 气球在匀速上升的过程中，它的动能_ __，重力势能_______，机械能_______（选填“增大”、“减小”、“不变”）。

知识点二：机械能的转化

例1. 人造地球卫星的运行轨道是椭圆形的，在运行过程中发生重力势能与动能的相互转化。当卫星在近地点时，＿＿能最大，＿＿能最小；在远地点时，＿＿能最大，＿＿能最小。

例2. 如图，把一金属球用细线悬挂起来，然后将它拉到A处后放开，小球沿路线A-B-C来回摆动，

①在______点，小球的重力势能最大，动能为0

②在______点，小球的动能最大

③由C到B的过程中，小球的速度_____，动能_____，重力势能____，____能转化成____能

例3. 在模拟“蹦极”的实验中，橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在a点，b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，c点是系上小石块后橡皮筋自然下垂时下端所在的位置，d点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点。

在小石块从a点到d点的运动过程中

（1）动能的变化是__________，_____点的动能最小，________点的动能最大。

（2）小石块最终将_____，因为_______________________。

（3）小石块经过b点时，橡皮筋_______（选填“具有”或“不具有”）弹性势能，___点的弹性势能最大。

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，主要表现为离地面的高度与速度大小的变化。

一、填空题

1. 唐诗中有“不尽长江滚滚来”的诗句，这动人的诗句生动、形象地反映了这条大河蕴藏了大量的能。

2.如图是某城市地铁的设计方案图，进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡，为了充分利用能量，火车进站上坡前关闭发动机，由于惯性冲上缓坡，则上坡时火车的动能逐渐＿＿＿，重力势能逐渐＿＿。（选填“增大”、“减小”或“不变”）

3. 在某次抗震救灾中，一架向某灾区空投物品的飞机在水平方向上匀速飞行，在空投前后飞机的动能将＿＿，势能将＿＿，机械能将＿＿。（选填“变大”、“变小”或“不变”）

4. 现代大型水电站是利用______能转化为___能的原理。拦河坝修得很高是用来提高上游水位，水位越____，水的____能越大，水流下来转化成的____能越大。

二、选择题

5. 关于能的概念，下列说法中正确的是（）

A. 举得高的物体其重力势能一定大

B. 悬挂着的物体因没有做功，所以没有能

C. 在空中飞行的子弹，具有做功的本领，所以具有能

D. 一个物体具有机械能，则这个物体一定既具有动能，又具有势能

**6. 物体沿斜面匀速下滑时，它的（）

A. 动能增加，重力势能减小，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，重力势能减小，机械能减小

D. 动能增加，重力势能减小，机械能减小

7. 2003年10月16日，“神舟五号”载人飞船成功返航，实现了中国人几千年的飞天梦。当飞船减速着陆后，航天英雄杨利伟的（）

A. 动能增加，重力势能减小

B. 动能减小，重力势能减小

C. 动能减小，重力势能不变

D. 动能不变，重力势能减小

8. 体积相同的实心铁球和木球，铁球静放在水平桌面上，而木球从桌边由静止开始落向地面，则（）

A. 铁球和木球的机械能始终相等

B. 铁球和木球同在桌面上时，其重力势能相等

C. 铁球的重力势能始终大于木球的重力势能

D. 铁球的动能始终大于木球的动能

9. 下列关于机械能的说法，正确的是（）

A. 骑车匀速下坡，机械能不变

B. 从空中落下的雨点，势能增大，动能增大

C. 加速升空的运载火箭，机械能不断增大

D. 带动钟表转动的发条，将动能转化为势能

10. 在下列物理过程中，机械能守恒的有（）

A. 电梯载着乘客匀速上升的过程

B. 人造卫星在太空沿椭圆轨道绕地球运行的过程

C. 汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行，最终静止

D. 实验室滚动的滚摆