
专题11.4 机械能及其转化


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。


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