发布时间 : 星期日 文章人教版八年级下册物理精讲精练 11-4 机械能及其转化(解析版)更新完毕开始阅读
专题11.4 机械能及其转化
课前预习
1.动能和势能之和称为____机械能_____。
2.物体的动能和势能可以相互转化，如果存在阻力，转化过程中机械能不断减小，反之机械能总量不变，即机械能___守恒____。
知识点解读与例题突破
知识点1：机械能
（1）定义：动能和势能统称为机械能。 （2）单位：J
（3）影响机械能大小的因素：①动能的大小；②重力势能的大小；③弹性势能的大小。
【例题1】如图 所示，甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放，甲球下落过程中经过 P、Q 两点.忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A.着地瞬间，两球的动能相等 B.甲球在P 点和 Q 点的机械能相等 C.释放瞬间，两球的重力势能相等 D.从释放到着地，两球所受重力做的功相等 【答案】B
【解析】忽略空气阻力，则此过程机械能守恒。在同一高度静止释放，说明刚开始动能均为零，又因为质量不同，所以重力势能不等。着地瞬间，两球的重力势能全部转化为动能，又因为起始的重力势能不等，所以动能不等，A 错误。因为过程机械能守恒，所以同一小球在自由掉落过程中，机械能始终相等，B 正确。释放瞬间，两球高度相同但质量不同，因此重力势能不相等，C 错误。两球分别在重力的作用下掉落了相同的距离，但两球的重力
不同， 由W ? GH 可知， H 相同，但G 不同，因此两球所受重力做的功不相等。 知识点2：动能和势能的转化
1.在一定的条件下，动能和势能可以互相转化。
2.物体只受到重力作用时，动能和重力势能在转化过程中，机械能的总和不变，即，机械能守恒。 【例题2】（2019湖南长沙）下列有关机械能及其转化的说法正确的是（ ） A．弯弓射箭，箭的动能转化为弓的弹性势能 B．拦河大坝使上游的水位升高，提高了水的重力势能 C．蹦床运动员从高处落下，其动能转化为重力势能
D．人造卫星从近地点飞向远地点时势能减小，动能增大 【答案】B
【解析】A．弯弓射箭，弓的弹性势能转化为箭的动能，故A错误；
B．拦河大坝使上游的水位升高，水量增大，提高了水的重力势能，故B正确； C．蹦床运动员从高处落下，其重力势能转化为动能，故C错误；
D．人造卫星从近地点飞向远地点时，速度减小，相对高度增加，则动能减小，势能增大，故D错误。
习题精练
一、选择题
1．（2019山东泰安）如图所示，粗糙程度相同的斜面与水平面在a点相连，弹簧左端固定在竖直墙壁上，弹簧处于自由状态时右端在b点，小物块从斜面的c点由静止自由滑下，与弹簧碰撞后又返回到斜面上，最高到达d点。下列说法正确的是（ ）
A．弹簧被压缩到最短时，弹性势能最小 B．小物块从c向a运动的过程中，重力势能减小 C．小物块从b向a运动的过程中，动能增加 D．小物块在整个运动过程中，机械能守恒 【答案】B
【解析】A．弹簧被压缩到最短时，其形变程度最大，所以弹簧的弹性势能最大，故A错误；
B．小物块从c向a运动的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，故B正确；
C．小物块从b向a运动的过程中，物块不再受到弹力，由于受到摩擦力的作用，其速度会逐渐减小，所以其动能会减小，故C错误；
D．小物块在整个运动过程中，由于摩擦力的作用，其机械能总量会减少，即机械能不守恒，故D错误。 2.（2019四川巴中）如图所示，物体从斜面顶端匀速滑到斜面底端，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物体动能增大，机械能不变 B．物体动能不变，机械能减小 C．物体重力势能不变，机械能不变 D．物体重力势能减小，机械能增大 【答案】B
【解析】物体从斜面顶端匀速滑到斜面底端，在此过程中，物体的质量不变，速度不变，高度降低，故动能不变，重力势能减小；因为动能和势能统称为机械能，所以机械能减小；故ACD错误，B正确。 3.（2019山东临沂）如图所示，在“探究动能的大小跟哪些因素有关”的实验中，下列说法正确的是（ ）
A. 实验所用斜面和水平面都必须是光滑的 B. 木块向前滑行的过程中机械能保持不变 C. 小球质量越大，到达斜面底端的速度越大 D. 木块被撞击后滑行的越远，说明小球的动能越大 【答案】D
【解析】A.由于影响动能大小的因素是速度和质量；所以所用斜面和水平面是相同的即可，不一定必须是光滑，故A错误；
B．木块向前滑行的过程中，速度减小，由于木块在水平面上，质量不变，则机械能减小，故B错误； C．小球到达斜面底端的速度取决于小球在斜面上的高度，滚下的高度越高小球到达斜面底端的速度越大，故C错误；
D．根据转换法，将木块推得越远，说明小球撞击木块前的动能很大，故D正确。
4．（2019湖北宜昌）如图所示，过山车是一项惊险刺激的游戏项目，下列关于过山车的机械能说法正确的是（ ）
A．刚开始过山车匀速被拉升时，机械能不变 B．过山车向下俯冲时，重力势能转化为动能 C．通过环形轨道最高点时，重力势能最大，动能为0 D．过山车在运行过程中机械能守恒 【答案】B
【解析】（1）重力势能的大小和物体的质量以及所处位置的高度有关，判断重力势能是否改变，看它的质量和高度是否变化就可以了；动能的大小和物体的质量以及运动的速度快慢有关，判断动能的大小看它的质量和运动快慢是否变化就可以了。
（2）判断是哪种能量转化成了另一种能量的标准是：减小的转化为增多的。 （3）不计空气阻力时，机械能没有转化为内能，机械能守恒。
A．刚开始过山车匀速被拉升时，质量不变，速度不变，高度增加，故动能不变，重力势能变大，而机械能等于动能与重力势能之和，所以机械能变大，故A错误；
B．过山车向下俯冲时，质量不变，高度降低、速度变大，所以重力势能变小，动能变大，重力势能转化为动能，故B正确；
C．通过环形轨道最高点时，高度最大，重力势能最大，但此时其在水平方向上速度不为零，此时动能不为零，故C错误；
D．过山车在运行过程中需要克服空气阻力和摩擦阻力做功，会有一部分机械能转化为内能，所以机械能变小，即机械能不守恒，故D错误。
5．（2019湖北荆州）如图，粗糙水平面AB与光滑斜面BC平滑连接，弹簧左端固定。小木块P被压缩的弹簧弹出并冲上斜面BC的过程中（空气阻力忽略不计），下列说法正确的是（ ）
A．在弹簧恢复原状的过程中，弹簧的弹性势能全部转化为小木块P的动能 B．小木块P离开弹簧后在粗糙水平面AB上滑行时机械能守恒