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2019中考物理复习专题讲座:6.机械能

1、2019 中考物理复习专题讲座 -机械能专业, 才能做得更好!资深物理老师 赵平业要点索引:1、理解动能、势能的含义,知道动能、势能的大小与什么因素有关。2、理解弹性势能的含义,知道弹性势能的大小与什么因素有关。3、把握关于探究动能、重力势能大小的实验装置,会回答问题。4、知道机械能包括动能、势能,并会用能量转化的知识解答问题。同学们,我们在上一讲中讨论了功与功率、机械效率的相关知识点,本讲中我们将要讨论机械能的知识点与考点。本讲的内容较不算多,在历年中考试卷中所占的比例也有 3-7 分,试题形式可以为填空、选择形式的基础性的考查,也可以是实验探究性考查,比如探究动能、重力势能的大小与那些因素

2、有关,出现频率还是较高的;下面我们用七步教学法为大家梳理本讲涉及到的重点知识与考点,助你在考前复习中没有遗漏哟。1、基础点睛:1、正确理解能物体具有做功的本领,即说明此物体具有能。但是有能不一定正在做功。物体能做多少功,就说它具有多少能。功就是能转化多少的量度。功代表了能量从一种形式转化为一另种形式,因而功和能的单位也是相同的,能的单位也是焦耳(J) 。2、动能: 物体由于运动而具有的能。物体动能的大小与两个因素有关:一是物体的质量,二是物体运动的速度大小。当物体的质量一定时,物体运动的速度越大其动能越大,物体的速度越小其动能越小。具有相同运动速度的物体,质量越大动能越大,质量越小动能越小。3

3、、势能:势能包括重力势能和弹性势能重力势能:物体由于被举高而具有的能量,叫做重力势能。重力势能的大小与质量和高度有关。物体的质量越大,被举得越高,则它的重力势能越大。弹性势能:物体由于发生弹性形变,而具有的能叫做弹性势能。弹性势能的大小与弹性形变的程度有关。4、机械能: 动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。5、机械能守恒:动能可以转化为势能,势能也可以转化为动能,在转化的过程中,机械能的总和会保持不变。这个规律叫做机械能的转化和守恒定律。二、夯实小练同学们,上面我们梳理了本讲的知识点,在中考中基础性的考查还是占有很大的成分,每位考生必须重视,下面我们来上几题,让你练练手,夯实我们的基础吧。1

4、、如图所示为乒乓球在水平地面上弹跳产生的轨迹的一部分,下列说法正确的是( )A.乒乓球的弹跳方向为自右向左B.A、B 两处的动能相等C.A、B 两处的机械能相等D.弹跳过程中乒乓球内能增大答案:D; 解析:A、从图可知,乒乓球的弹跳高度自左向右越来越低,所以在图中乒乓球的弹跳方向为自左向右,故 A 说法错误,不符合题意;B、由图可知,A、B 两处的高度相同,所以重力势能相同,但它们是从不同的高度下落到这一高度的,因此,具有的动能不相同,故 B 说法错误,不符合题意;C、由 B 选项的分析可知,A、B 两处的重力势能相同,动能不同,因此其机械能不同,故 C 说法错误,不符合题意;D、由于与空气的

5、摩擦,乒乓球运动过程中一部分机械能转化为内能,使乒乓球的内能增大,故 D 说法正确,符合题意。2、骑自行车上坡前,往往要加紧蹬几下, 从能的转化角度说明这样做的好处?解析为:因为人和自行车的_不变,所以动能只与_有关,重力势能只与_有关。加紧蹬几下,可增大速度, 使车在上坡前有足够大的_。由于车在上坡过程中,是_能转化为_势能,所以_能越大转化为_势能就越大,从而使车比较容易到达坡顶。答案:质量 速度 高度 动能 动 重力 动 重力3、把篮球抛向空中,忽略空气阻力,哪一图象能正确反映球离手后至落回地面前机械能(E )与篮球离地-高度(h )的关系( )A B C D答案:A; 解析:把篮球抛向

6、空中,忽略空气阻力,只有动能和势能的相互转化,机械能守恒,机械能不变。三、经典呈现:为了让广大考生对本次课程所涉及到的知识点进一步了解,我们收集了近两年中考出现的经典题目,主要是考卷中的压轴题,展示给广大考生,开拓我们的视野,训练我们的发散思维能力,以便轻松应对考试喽。1、如左图所示,天花板上挂一个单摆,放手后摆球沿弧 来回摆动。若在 点钉ABCD一枚钉子,当摆球从 点摆到 点时,绳子被钉子挡住。则小球在左侧升高的高度将AB( )A、高于 点 B、低于 点 C、与 点等高 D、无法判断C答案:C; 解析:木板上挂一个单摆,放手后摆球沿弧 来回摆动,因为 、 ABCA两点的高度相同,说明摆球在摆

7、动过程中机械能守恒。若在 点钉一枚钉子,当D摆球从 点摆到 点时,虽然绳子被钉子挡住,但是摆 球由于惯性继续向左运动,AB只是摆球的运动轨迹是在以 点为圆心,以 为半径的圆弧上,如右图所示。在 DDB沿 圆弧上升的过程中,摆球的动能转化为重力势能,而它的机械能没有转化为其它形式的能量,即摆球的机械能守恒。所以摆球在右侧升高的高度与 点等高。因此C选 C。2、甲站在 05m/s 匀速上行的自动扶梯上,乙站在 07m/s 匀速下行的自动扶梯上。甲、乙两人质量相等,甲上行中动能_。某时刻他们的位置如图所示,该时刻甲的重力势能_乙的重力势能,甲的机械能_乙的机械能。答案:不变 等于 小于解析:动能和物

8、体的质量及物体的速度有关系,二者没有变化,所以甲在上行过程中动能大小不变;重力势能由质量和高度决定,两人的质量和高度相同,所以重力势能也相同;甲的速度小于乙的速度,故甲的动能小于乙的动能,而机械能是动能和势能的总和,所以甲的机械能小于乙的机械能。四、思维拓展上面我们点出了经典的题型,为了让广大考生检测自己对本次所讲的知识点理解情况,下面列出了几题,让同学们自己去做,拓展我们的思维,看看自己是否能够把握经典的题型,这对完成考卷中的压轴题大有好处呢。1、如图为麦克斯韦滚摆,当它在最高处时,重力势能_,动能_;当它由上而下滚动时,重力势能_,动能_;当它到达最低处时,重力势能_,动能_;当它由下而上

9、滚动时,重力势能_,动能_。答案:最大;为零;减小;增大;最小;最大;增大;减小2、如图所示,是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后,在空中飞行过程中动能 随时间 t 变化的曲线最接近的是( )kE答案:A; 解析: 观察铅球在空中的运动轨迹,可以看出铅球先上升然后下降,上升过程中速度减小、高度增加,动能转化为重力势能,下降过程中,速度增大、高度减小,重力势能转化为动能。3、我国空中加油机正在给歼-15 战斗机加油。加油过程中,若战斗机的高度和速度不变,则战斗机的( )A动能增加,势能减小,机械能不变 B动能不变,势能不变,机械能不变C动能减小,势能不变,机械能减小 D动能增加,势能增加,机械

10、能增加答案:D; 解析:战斗机的速度不变,质量不断增大,动能增大。高度不变,质量不断增大,重力势能增大。机械能动能势能,动能增大,势能增大,所以机械能增大。五、考点梳理本次讲座的内容在中考试卷中出现的频率也不低,但所占的分值不能确定,如果把它作为基础性考查,也就在 3 分左右;如果把探究动能或势能的大小与什么因素有关作为实验题来考查,本讲内容所占的分值就高了,应该在 7 分左右;那么,命题人会出什么样的题目来考查我们呢?下面我们就来梳理一下涉及到本讲的考点吧。考点一:把本讲内容作为基础性考查,如填空与选择,占 2-3 分。例: 2016 年 4 月 24 日定为首个中国航天日,是为了纪念我国首

11、枚人造卫星东方红一号发射成功,卫星加速升空的过程中重力势能_变大_,动能_变大_解析: 卫星升空的过程中,动能和重力势能都是增大的,这是我们应该特别注意的。考点二:把探究动能或重力势能的大小作为实验题来考查,这样,本讲内容的分值要在 5-7 分。例:如图所示在“探究动能的大小与什么因素有关?”这个实验中,通过比较_来比较小球动能的大小,这种物理研究方法叫_;比较图_可得质量相同的物体,速度越大,它的动能越大;做实验 A、C 时,质量不同的小球从相同高度到达水平位置时_是相同的,根据木块的移动距离可知运动速度_的物体,质量越_,它的动能也越大。 答案:木块被推出的远近;转换法, A、B 速度 相

12、同 大解析:本实验运用了转换法、控制变量法两种物理研究方法。A 转换法:将看不见、摸不着、不便于研究的问题和因素,转化成看得见、摸得着便于研究的问题 B 或因素。在本题中动能的大小用相同木块被推出的远近来表示。而控制变量法是在研究多个因素关系时,将一些因素固定不变,从而使问题简化。例如控制小球质量不变,研究速度与动能的关系。或控制小球的速度相同,研究质量与动能的关系。考点三:请同学们自己想一想,如何探究重力势能的大小与哪些因素有关呢?这个实验在考卷中也极有可能出现喽!六、真题检验亲爱的同学们,上面我们对本讲的考点进行了梳理,本讲的知识点在各类考卷中出现的几率还是非常大的,虽说有时所占的分值不高

13、,但我们为了考到高分,就不能放过每一个较小的考点哟,下面来看看近两年中考卷中对本讲的知识点是怎么考的吧,请你动笔做一下,对自己进行一次检验喽!1、 (2017 中考题)钢球从斜面上由静止滑下,撞击到一个小木块上,能将木块撞出一段距离。木块被撞得越远,表示钢球的动能越大。现如图所示,用质量不同的钢球 A、B,从同一斜面的同一高度由静止滑下,撞击同一块木块 M。让钢球 A、B 从同一斜面的同一高度由静止滑下,是为了使钢球滑到斜面底端时具有相同的;本实验研究的是钢球具有动能的多少跟的关系;实验可得结论。答案:(1)初速度;(2)质量;(3)速度相同,质量越大,动能越大。2、 (2018 中考)下列现

14、象中物体动能和重力势能都发生变化的是( )A水平轨道上正在进站的列车B体育考试时,抛出的实心球从高处下落的过程C站在观光电梯上匀速下降的游客D站在商场自动扶梯上匀速上升的顾客答案 : B ; 解析: 抛出的实心球从高处下落的过程中,高度减小、速度增大,故重力势能和动能都发生变化。3、 (2017 中考题)(多选题)如图所示是蹦极游戏的情景,游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上,另一端固定在高处,从高处跳下,图中 a 点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,c 点是游戏者所到达的最低点,对于游戏者离开跳台至最低点的过程,下列说法正确的是 ( )A游戏者的动能一直在增加B游戏者减少的重力势能全部转化为动

15、能C游戏者通过 a 点之后,绳子具有弹性势能D游戏者到 c 点时,他的动能为零答案: C、D; 解析:从最高点到 a 点,绳自然下垂,未发生弹性形变,故没有弹性势能,只是人的重力势能部分转化为人的动能;从 a 点到 c 点,绳发生了弹性形变,具有弹性势能,人的动能和部分重力势能转化为绳的弹性势能。七、易错点拨:同学们,机械能的知识与我们的生活实际紧密相关,在实际当中随处可见,中考时考到的频率也不低;答题时,我们也很容易出错,因此要求我们对本讲的知识点要理解透彻,只要你答题时留神,一般机械能方面的题目是不会丢分的,下面我们来对易错点进行点拨,助力你拿到高分哟!误区一:车辆在高速公路上限速,究竟是

16、限制动能还是惯性,有些同学分不清楚。惯性的大小只与质量有关,既然是限速,就不是限制惯性,而是限制动能,因为速度越大动能也大,假如发生刮碰,破坏性相当大,因此高速公路车辆需要限速。 误区二:对能量的转化理解不透 例:小明坐在较长的滑滑梯下滑时,小明的动能 ,重力势能 ,机械能总量 。误解:增大、减小、不变; 正解:增大、减小、减小。在上面的错解中,这个同学误认为机械能总量保持不变,其实,题干中没有告诉我们滑滑梯是光滑的,下滑时小明的屁股要克服摩擦做功,消耗一部分机械能,因此,机械能的总量会减小的。误区三:从同一高度下滑的小球或小车,误认为质量越大,滚到坡底时速度越大,造成解题错误。例:(2017 中考题)右图中,质量不等的小球从同一高度滚下,撞击木块移动一段距离后停止,下列判断正确的是:(斜面与水平板的材质相同)A、上图中木块受到的摩擦力大,小球撞击木块后移动的距离较短。B、下图中小球滚到斜面底端时速度大,撞击木块移动的距离大。C、两个小球滚到斜面底端时动能一样大。D、下图中小球滚到底端时动能大,撞击木块移动的距离大。误选:B;认为质量为 2m 的小球质量大,滚到底端是速度大。正确:D;因为小球滚到底端时速度相同,而下图中的小球质量为 2m,速度相同时,质量大动能大,撞击木块时做的功也多,因此移动的远一些。同学们,本讲的易错点为你点拨了, 平时做题谨慎,考试零失误!