专题四：动能、重力势能的影响因素,动能和势能的相互转化

专题四：动能、重力势能的影响因素，动能和势能的相互转化

一、考点归纳

1、影响动能大小的因素:物体的质量，物体移动的速度。影响重力势能大小的因素：物体的质量，物体被举高的高度。

2、动能和势能之间可以相互转化，动能和势能统称为机械能。

二、典例分析

【例1】一人汽车从斜坡滑下（不蹬车），速度越来越快，它的动能_______，重力势能_______。【解析】人的质量不变，速度变大，动能变大。人的质量不变，高度减小，重力势能减小。【答案】变大、减小

【点拨】熟练运用影响动能和重力势能大小的因素。

【例2】（连云港）下面的四幅图中属于动能转化为重力势能的是

【解析】A是有弹性势能转化成动能。B是有重力势能转化成动能，D是有动能转化成弹性势能。

【答案】c

【点拨】看他们的响因素如何变化。

跟踪练习1

1、同学们都玩过秋千吧，闭上眼睛，那种时高时低的感觉如同在飞……，你知道其中能量的转化吗？对于右图中荡秋千的小孩，下列分析正确的是（）

A、小孩在A点具有最大动能

B、小孩从Ｃ荡到Ｂ的过程中，动能转化为势能

C、小孩从Ｂ荡到Ｃ的过程中，动能转化为势能

D、小孩从Ａ荡到Ｂ的过程中，在Ｂ点的机械能

大于Ａ点的机械能

答案：C

点拨：小孩从Ｂ荡到Ｃ的过程中，小孩的高度越来越高，所以重力势能就越大，动能就在减小，动能转化为了重力势能。

2、李岚同学到自贡的百货大楼购物，自动扶梯把它从一楼送到二楼的过程中，他的( )

A、动能增大

B、势能不变

C、机械能增大

D、机械能不变

答案：C

点拨：动能和势能统称为机械能，自动扶梯把它从一楼送到二楼的过程中，质量速度不变所以动能就不变，而李岚的高度在增加所以势能在增加，所以机械能在增加。

3、“神州六号”载人飞船的返回舱下落到地面附近时,由于受到空气阻力而做减速运动。在减速下降的过程中,返回舱的( )

A.动能增大,势能减小

B.动能减小,势能减小

c.动能不变,势能减小D.动能减小,势能增大

答案：B

点拨：于受到空气阻力而做减速运动，所以动能在减小，又因为下落到地面所以高度在减小，所以势能也在减小。

4、如图所示，是小朋友坐滑梯的情景，下列说法正确的是（）

A．滑道表面很光滑．是为了增大摩擦

B．小朋友下滑过程中速度增大，机械能增大：

C．小朋友从滑梯上滑下后，由于惯性在水平面上还能滑行一段距离

D．下滑过程中重力对小朋友不做功

答案：Ｃ

点拨：滑道表面很光滑．是为了减小摩擦，滑道表面很光滑，小朋友下滑过程中速度增大，机械能不变，是重力势能转化为动能的。

【例３】如图，钢珠沿竖直平面上的光滑轨道abcd从a点运

动到d点，钢珠（）

A．通过d时的速度比通过c时大

B．在c点比在b点的重力势能小

C．从a运动到b的过程中，动能转化为重力势能

D．从b运动到c的过程中，机械能转化为重力势能

解析：光滑轨道是可以忽略摩擦的也就是说从a点运动到d点的过程中，只有动能和势能之间的变化，从高处向低处运动时，都是重力势能转化为动能。

答案：A

点拨：重力势能转化为动

能的过程中，高度在减小，

速度在增加。

跟踪练习2：：

1、小红在学习中收集了一

些与机械能有关的实例，

如图所示，其中机械能增

大的是：（）

答案：A

点拨：燃料的燃烧的内能

转化为火箭的机械能，使得机械能在增加。

2、江河里流动的水具有能。如果在江河上修筑拦河坝，抬高坝内水位就能增大坝内水的能。当这些水流下带动发电机发电时，机械能转化为能。

答案：动重力势能电能

点拨：物体由于运动而具有的能叫动能，抬高坝内的水位，位置在升高，所以增加的是重力势能。

三、达标测试

1、如图所示的事例中，物体机械能增加的是（）

答案：A

点拨：匀速上升的货物动能不变，势能由于高度的增加而增大，所以机械能是增加的。

2、如图，人骑自行车从坡上下来时，速度会越来越大，在这运动过程中（）

A．人和车的动能增大

B．人和车的动能减小

c．人和车的重力势能增大

D．人和车的动能保持不变

答案：A

点拨：速度越来越大，在质量不变的情况下动能在增加，但是由于高度在减小所以重力势能是在减小的。

3、“跳高”是一项常见的体育运动，跳高运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳，助跑是为了（）

A．增大运动员的惯性B．增强运动员表演的观赏性

C．增大运动员的动能D．避免运动员受伤

答案：C

点拨：在跳起的过程中需要较大的动能来转化成势能，这样会在质量一定的情况下跳得更高。

4、如图所示，置于斜面顶端a的物体，分别沿ab、ac、ad三个不

同路径滑落到b、c、d三个位置时，若不计摩擦和空气阻力，则

比较它们动能的大小，正确的是（）

A. b点的动能大

B. c点的动能大

C. d点的动能大

D.三点的动能一样大

答案：D

点拨：若不计摩擦和空气阻力，就没有能量的损失，在a点的重力势能就全部转化成了动能，所以重力势能一样的情况下，转化成的动能就一样。

5、一游客在乘缆车匀速上山的过程中，他的动能______，机械能______。(填“增大”、“减小"或“不变")。

答案：不变增大

点拨：速度不变，质量不变，所以动能就不变，但是高度在增加，所以重力势能就在增加，所以机械能就在增加。

6、跳水运动是奥运会的正式比赛项目，我国运动员在该项目上一直处于国际领先地位。比赛中，跳水运动员从腾空跳起向上运动后再向下落入水中，若不计空气阻力，在整个空中运动过程中，运动员的（）

A．动能先减小后增大，重力势能先增大后减小，机械能不变

B．动能先增大后减小，重力势能减小先后增大，机械能不变

C．动能先减小后增大，重力势能先增大后减小，机械能增大

D．动能先增大后减小，重力势能先减小后增大，机械能减小

答案：A

点拨：若不计空气阻力，跳水运动员从腾空跳起向上运动后再向下落入水中，没有能量的损失，只是动能和重力势能之间的转化，所以在向上运动的过程中是动能转化为重力势能，在下落的过程中是重力势能转化为动能。

7、为探究物体的动能大小与哪些因素有关，某同学利用钢球、斜面、木块做了如图所示的实验。让钢球从h高处由静止滚下，为了将水平面上的木块撞得更远，他可采用的办法是（）

A．保持其它条件不变，换一个质量较小的钢球

B．保持其它条件不变，换一个质量较大的钢球

C．保持其它条件不变，降低钢球离地面的高度

D．保持其它条件不变，增加斜面的倾角

理由：

答案：B 换一个质量大的会使其重力势能增加，到达斜面底端时的动能就比较大。

点拨：影响动能的因素有两个一是物体的质量，二是物体运动的速度，所以在研究过程中要使用控制变量法。

8、如图所示，是演示动能和势能相互转化的实验装置．小球

从轨道上的E点滚落下来，在圆形轨道上运动了一周，最后经

过H点被抛出去，在整个过程中，小球的动能最大的位置是

（）

A．E点 B．F点

C．G点 D．H点

答案：B

点拨：在最低点时重力势能全部转化为了动能，所以在最低点时是动能最大的时候。

9、一架飞机在某灾区上空沿水平方向匀速飞行，同时向地面投放救灾物资。投下物资后，

飞机的动能和势能发生变化是（）