动能和势能 机械能及其转化
【学习目标】
1、知道动能、重力势能、弹性势能及机械能的概念；
2、了解影响动能、重力势能、弹性势能大小的因素；
3、掌握探究影响动能、重力势能大小的实验过程；
4、了解机械能的转化和守恒。
【要点梳理】 要点一、能
物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。
要点诠释：
1、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。
2、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。
功的单位是焦耳（J ），能的单位也是焦耳（J ）。
要点二、机械能
要点三、动能和势能之间的相互转化
1、在一定的条件下，动能和重力势能之间可以相互转化。
如将一块小石块，从低处抛向高处，再从高下落的过程中，先是动能转化为重力势能后，后来又是重力势能转化为动能。
2、在一定的条件下，动能和弹性势能之间可以相互转化。
如跳板跳水运动员，在起跳的过程中，压跳板是动能转化为弹性势能，跳板将运动员反弹起来是弹性势能转化为动能。
要点四、机械能守恒
机械能守恒。
如果一个过程中，只有动能和势能相互转化，机械能的总和就保持不变。
这个规律叫做机械能守恒。
（1）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。
（2）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。
机 械 能 势能
重力 势能 定义：物体由于被举高而具有的能决定其大小的因素： 物体质量越大、举得越高，势能就越大 弹性 势能 定义：发生形变的物体具有的能量。
决定其大小的因素： 物体弹性形变越大、弹性势能就越大 动能 定义：物体由于运动而具有的能量 决定其大小的因素： 物体速度越大、质量
越大，动能就越大
【典型例题】
类型一、基础知识
1、下列关于能量的说法，不正确的是（）
A．正在做功的物体，才具有能量
B．被压缩的弹簧具有能
C．具有能的物体，可能在做功，也可能不在做功
D．同步卫星相对于地面静止不动，实际上它也具有能
举一反三：
1.关于能的概念，下列说法中错误的是（）
A．一个物体能够做功越多，这个物体具有的能量越多
B．动能、势能及机械能的单位都是焦耳
C．用线悬挂着的静止的小球没有做功，所以小球没有能
D．甲物体的速度比乙物体的速度大，但甲物体具有的动能不一定比乙物体多
类型二、动能与势能
1、下列说法中正确的是()
A．速度大的物体动能一定大
B．质量大的物体势能一定大
C．举得高的物体重力势能大
D．质量相同的物体，速度大的动能大
举一反三：
1、下列物体中，既有动能又有势能的是()
A．在水平公路上行驶的汽车
B．空中正在下落的雨滴
C．拉长的弹簧
D．被拦河坝挡住的水
2、下列物体中具有弹性势能的是：
A.拧紧的钟表的发条。
B. 扔在空中的橡皮。
C.在桌面上的弹簧。
D.充满气的气球
3、体积相等的实心铁球和铜球，在同一水平面上运动，铁球的速度小于铜球的速度，则关于两球动能大小的说法正确的是()
A．铁球的动能大B．铜球的动能大C．一样大D．无法确定
4、下列现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
类型三、机械能的转化与守恒
1.我国发射的宇宙飞船在完成任务后，返回地面指定地点，宇宙飞船在下落到地面附近时，由于空气阻力作用做匀速直线运动，则宇宙飞船在匀速下降的过程中，它的（）
A．动能不变，势能减小，机械能减小B．动能不变，势能增大，机械能不变
C．动能减小，势能不变，机械能增大D．动能增大，势能减小，机械能减小
举一反三：
1、火箭点火后，载着神八加速上升过程中，神八的机械能变化情况是（）
A．动能减小，重力势能增大
B．动能减小，重力势能减小
C．动能增大，重力势能减小
D．动能增大，重力势能增大
2.滑雪运动员从山顶加速下滑的过程中，他的（）
A、重力势能增加，动能增加
B、重力势能减少，动能减少
C、重力势能增加，动能减少
D、重力势能减少，动能增加
3.一架飞机在执行救灾任务时，在空中的一定高度匀速飞行，并向地面投放救灾物资，对飞机的说法正确的是（）
A、动能变大，势能变小
B、势能变大，动能变小
C、飞机的机械能变小
D、飞机的机械能变大
4.如图所示的实验中，一个用线悬挂的小球，在A、C间摆动，小球从B摆向C的过程中，小球的动能______，重力势能______。
（填“增大”“减小”或“不变”）
2.如图所示，小球从左端最高点A摆至最低点B的过程中，能转化为
能。
在转化的过程中，不计空气阻力，小球的机械能总量（选填“增大”“减小”或“不变”）。
举一反三：
1、如图所示，一个小球由静止从光滑曲面的顶端自由滑下，若它在顶端的重力势能为65J，则滑到底端的动能是（）
A.35J
B.50J
C.55J
D.65J
2.如图所示，小明从滑梯上下滑，在这一过程中，他的（）
A．动能转化为重力势能B．重力势能全部转化为动能
C．机械能保持不变D．机械能一定减少
3.如图所示是一个左右对称的凹形槽，将小球从A点由静止释放，若小球由A点到B点运动过程中克服摩擦力做的功用W表示，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（）
A.小球从A点运动到B点的过程中，势能的减少量与动能的增加量之差等于W
B.小球能够从A点运动到D点
C.小球从A点运动到B点的过程中，势能的减少量等于动能的增加量
D.小球从A点运动到C点的过程中，机械能的减少量等于动能的增加量
4、过山车是一项非常惊险刺激的娱乐休闲活动．过山车时而从轨道的最低端上升到最高端，时而从最高端飞驰而下(如图所示)。
不计能量损失，下列说法正确的是()
A．a点机械能小于b点机械能
B．a点动能最大，b点势能最大，c点机械能最大
C．由a到b的过程中，动能减少，势能增大，机械能不变
D．由b到c的过程中，动能增大，势能减少，机械能变大
5、如图所示, 铅球从出手到将要落地的过程中(不计空气阻力),下列说法正确的是
A. 铅球由a →b时,重力势能转化为动能
B. 铅球在b 点的机械能大于a 点的机械能
C. 铅球由b →c 时, 机械能逐渐减小
D. 铅球到达c点时动能最大
6、如左图所示，天花板上挂一个单摆，放手后摆球沿弧ABC来回摆动。
若在D点钉一枚钉子，当摆球从A点摆到B点时，绳子被钉子挡住。
则小球在左侧升高的高度将（）
A、高于C点
B、低于C点
C、与C点等高
D、无法判断
7、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．
8.掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低。
图示是小球弹跳的频闪照片，小球在1、2位置的高度一样，下面说法正确的是（）
A．小球在1、2位置的势能相同，机械能也相同
B．小球在1、2位置的动能相同，2位置的机械能较小
C．小球在1、2位置的机械能相同，2位置的动能较小
D．小球在2位置的动能较小，机械能也较小
9．如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧．从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度△l之间的关系，如图乙所示，其中b为曲线最高点．不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则小球（）
A. 受到的弹力始终不变
B. 在b点时重力等于弹力
C. 运动过程动能一直增大
D. 运动过程机械能不变
10、(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。