第四節(jié) 機械能及其轉(zhuǎn)化要點清單1動能是物體運動時具有的能量，勢能是存儲著的能量，動能與勢能統(tǒng)稱為機械能動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化，物體的動能與勢能是如何轉(zhuǎn)化的，主要看物體運動的速度、高度、彈性形變是怎樣改變一個運動的物體，如果不受摩擦之類的阻力作用，它的動能全部轉(zhuǎn)化為勢能，勢能全部轉(zhuǎn)化為動能，在動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化過程中，機械能的總和不變2一個物體，如果外界對它做功它的機械能增加；如果物體對外做功它的機械能減少；如果外界對它不做功，它對外不做功機械能守恒3人類可供利用的天然的機械能源是水力和風(fēng)力，水力發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電就是將機械能轉(zhuǎn)化為電能典例精析例1：甲站在以0.5ms勻速上行的自動扶梯上，乙站在0.7ms勻速下行的自動扶梯上甲、乙兩人質(zhì)量相等，甲上行中動能_(選填“增加”、“不變”或“減少”)某時刻他們的位置如圖所示，該時刻甲的重力勢能_乙的重力勢能，甲的機械能_乙的機械能(選填“大于”、“等于”或“小于”)若此時上行的扶梯突然停止運動，甲會向前傾，原因是_ 解析：甲在扶梯上勻速上升，甲運動的動能不變，重力勢能增加，機械能增加；乙在扶梯上勻速下降，乙運動的動能不變，重力勢能減小，機械能減小 在圖中時刻，甲、乙二人重力勢能相同(質(zhì)量和高度相同)，動能不同(甲運動的速度小于乙運動的速度)，故甲的機械能小于乙的機械能答案：不變 等于 小于 由于慣性甲要繼續(xù)向前運動例2：唐家山堰塞湖是汶川地震后形成的最大堰塞湖堰塞湖壩體順河長度約803m，橫河最大寬約611m，頂部面積約3105m3截止到5月26日，唐家山堰塞湖庫容達到13108m3，水位已上升到7253m，距警戒線不足26m，“MT一26T”型直升機正在吊運挖掘機至唐家山堰頂挖泄流漕堰塞湖對下游群眾的生命財產(chǎn)構(gòu)成了嚴重威脅以下分析中不正確的是 ( )A湖面水位再上升1cm，水量約增加300t B湖中水位越高，水對壩底的壓強越大C堰塞湖圍困的水量大、水位高，湖水具有很大的重力勢能，因此具有很大的破壞作用D湖水從壩頂?shù)男沽麂盍飨聲r，重力勢能減小，動能增大解析：水位上升1cm增加水量m=Sh=1103kgm33105m3001m=3106kg=3000t；湖中水位線越高，根據(jù)P=gh知水對壩底壓強越大；湖水泄流時，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，對下游有破壞作用答案：A課堂作業(yè)知識點1：動能與勢能的轉(zhuǎn)變1我們小時候都玩過蕩秋千吧，閉上眼睛，那種時高時低的感覺如同在飛，你知道其中能量的轉(zhuǎn)化嗎?對于蕩秋千的小孩我們可以把它抽象為圖中的小球，繩子抽象為線段OA，對此，下列說法不對的是 ( ) A小孩在A點具有最大動能 B小孩在B點勢能最小 C小孩從B蕩到C的過程中，動能轉(zhuǎn)化為勢能 D小孩從A蕩到B的過程中，勢能轉(zhuǎn)化為動能2如圖1552所示，沒有發(fā)生動能與勢能相互轉(zhuǎn)化的是3上緊發(fā)條的玩具車在水平桌面上開始跑動時 A彈性勢能減小，動能增大 B彈性勢能增大，動能減小 C彈性勢能不變，動能減小 D彈性勢能減小，動能不變知識點2：機械能及其轉(zhuǎn)化42010年3月12日12時55分，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，“長征四號丙”運載火箭成功地將“遙感衛(wèi)星九號”送入太空預(yù)定軌道圖是火箭發(fā)射升空時的情景，以下說法正確的是 ( ) A火箭上升過程中動能不變，重力勢能增大，機械能增大B火箭升空利用了力的作用是相互的C火箭升空時受到平衡力的作用D火箭升空時受到慣性力的作用課后作業(yè)一、選擇題1李白賦詩“飛流直下三千尺，疑似銀河落九天”描述了瀑布的壯觀瀑布飛流而下時，水的 ( ) A動能增加，重力勢能增加 B動能減小，重力勢能增加 C動能減小，重力勢能減小 D動能增加，重力勢能減小22007年12月4日，跳傘愛好者彭剛納爾從亞洲第一高樓“臺北1010大樓”樓頂跳下，如圖1555所示，從A處到B處的過程中下落速度越來越快，從B處到C處由于打開降落傘而勻速下降，則 ( )AAB過程動能變小，BC過程動能不變 BAB過程動能變小，BC過程動能變小CAB過程動能變大，BC過程動能變小 DAB過程動能變大，BC過程動能不變4如圖所示，小明在玩蹦蹦桿，在小明將蹦蹦桿中的彈簧向下壓縮的過程中，小明的重力勢能、彈簧的彈性勢能的變化是 ( )A重力勢能減小，彈性勢能增大B重力勢能增大，彈性勢能增大C重力勢能減小，彈性勢能減小D重力勢能增大，彈性勢能減小5如圖所示，小球沿軌道由靜止從A處運動到D處的過程中，忽略空氣阻力和摩擦力，僅有動能和勢能互相轉(zhuǎn)化則( )A小球在A處的動能等于在D處的動能B小球在A處的動能大于在D處的動能C小球在B處的機械能小于在C處的機械能D小球在B處的機械能等于在C處的機械能二、填空題6如圖所示是無錫蠡湖邊上的摩天輪，小明乘坐勻速轉(zhuǎn)動的“摩天輪”向最高點運動的過程中，小明的重力勢能_(選填“增大”、“減小”或“不變”，下同)，小明的機械能_7如圖所示，當(dāng)松開小車上擰緊的橡皮筋時，橡皮筋的_轉(zhuǎn)化為小風(fēng)扇的動 能；小風(fēng)扇轉(zhuǎn)動向后吹風(fēng)，使小車向前運動，這是因為_三、實驗探究題8小南是一位愛動腦，勤動手的好學(xué)生為了探究水的勢能與動能的轉(zhuǎn)化規(guī)律，她在課余時間用易拉罐的金屬皮自制了一個水輪機，在飲料瓶的底部鉆孔再裝滿水，讓水流沖擊水輪轉(zhuǎn)動如圖所示(1)在水沖擊水輪轉(zhuǎn)動的過程中，能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移情況是：_(2)小南發(fā)現(xiàn)：將飲料瓶的高度增大，小水輪便轉(zhuǎn)得快一些 這說明小水輪的轉(zhuǎn)速與水流的_有關(guān)(3)小南換用一個鉆有更大孔的飲料瓶來裝水，當(dāng)水流沖擊水輪時，發(fā)現(xiàn)小水輪的轉(zhuǎn)速也增大了，這說明從水輪的轉(zhuǎn)速與水流的_有關(guān)(4)由小南的實驗結(jié)果，請你解釋：為什么利用江河中的水發(fā)電時，都要建筑較高的大壩而不直接利用江河中流動的水沖擊水輪發(fā)電機發(fā)電呢? 四、解答題9如圖所示，離貴陽市100多公里的黃 果樹瀑布是全國著名的旅游風(fēng)景區(qū)，每當(dāng)雨季到來時，每分鐘大約有900t的水從60m高的懸崖傾瀉到地面上 (1)每分鐘這些水的重力做了多少功? (2)如果能通過水力發(fā)電的方式將重力做功的60轉(zhuǎn)化為電能，這個發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率會是多大?