第十一章功和機械能第3節(jié)動能和勢能

易錯提醒：不能錯誤地認為做勻速直線運動的物體動能一定不變。具有能的物體能夠?qū)ν庾龉Γ灰欢ㄕ趯ν庾龉Α?/p>

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?

能量、動能1.一個物體

能夠?qū)ν庾龉?/p>

?，我們就說它具有能量。(1)具有能量的物體能夠?qū)ν庾龉?，但具有能量的物體不一定正在對外做功。(2)如果物體能夠做的功多，它具有的能量就大。能夠?qū)ν庾龉?23456789101112131415161718192.物體由于

運動

?而具有的能叫動能。(1)一切運動的物體都具有動能。(2)具有動能的物體的基本特征：正在運動。3.物體的動能與

質(zhì)量

?和

速度

?有關(guān)。物體

質(zhì)量

?越大，

速度

?越大，動能就越大。運動質(zhì)量速度質(zhì)量速度123456789101112131415161718194.關(guān)于能量，下列說法正確的是(

D

)A.具有能的物體一定正在做功B.物體具有的能量越大，做的功越多C.物體做的功越多，它具有的能越大D.物體能夠做的功越多，具有的能越大D123456789101112131415161718195.【2023·吉林】勻速行駛的灑水車，向路面灑水的過程中動能不斷減小。請從能量的角度說明原因。解：勻速行駛的灑水車，運動過程速度不變，質(zhì)量不斷減小，所以灑水車向路面灑水的過程中動能不斷減小。12345678910111213141516171819?

?

重力勢能6.物體由于

被舉高

?而具有的能叫重力勢能。(1)一切被舉高的物體都具有重力勢能。(2)具有重力勢能的物體的基本特征：被舉高。7.物體的重力勢能與

質(zhì)量

?和

被舉的高度

?有關(guān)。物體的

質(zhì)量

?越大，

被舉的高度

?越大，重力勢能就越大。被舉高質(zhì)量被舉的高度質(zhì)量被舉的高度123456789101112131415161718198.【2023·福建】東南海域水質(zhì)的改善，給了中華白海豚一個溫馨的家。如圖所示，下列說法正確的是(

B

)BA.海豚躍出海面減速上升過程，動能不變B.海豚躍起到最高點時，重力勢能最大C.海豚從高處落回海面過程，重力勢能不變D.海豚在海面下加速下潛過程，動能變小12345678910111213141516171819點撥：海豚躍出海面減速上升過程，速度減小，質(zhì)量不變，動能變小，A錯誤；海豚躍起到最高點時，高度最大，重力勢能最大，B正確；海豚從高處落回海面過程，質(zhì)量不變，高度減小，重力勢能變小，C錯誤；海豚在海面下加速下潛過程，質(zhì)量不變，速度增大，動能變大，D錯誤。123456789101112131415161718199.如圖，貨架上放著A、B、C、D四個體積相同的實心球，其中A和B為鉛球，C和D為鐵球，A和B兩球相比，

A

?球的重力勢能大；B和C兩球相比，做功本領(lǐng)更大的是

B

?球。(ρ鉛＞ρ鐵)AB12345678910111213141516171819點撥：根據(jù)m＝ρV可知，mA＝mB＞mC＝mD，A、B兩球相比較，質(zhì)量相同，A球所處的位置更高，所以A球的重力勢能大；B、C兩球相比較，高度相同，但mB＞mC，所以B球的重力勢能更大，能夠做功的本領(lǐng)更大。12345678910111213141516171819?

?

彈性勢能10.定義：物體由于

發(fā)生彈性形變

?而具有的能。(1)一切發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢能。(2)具有彈性勢能的物體的基本特征：發(fā)生彈性形變。11.物體的

彈性形變

?程度越大，彈性勢能就越大。發(fā)生彈性形變彈性形變1234567891011121314151617181912.【2023·婁底期中新趨勢·學(xué)科綜合】下列哪一詩句蘊含物體具有彈性勢能(

A

)A.會挽雕弓如滿月B.飛流直下三千尺C.春風(fēng)十里揚州路D.群峰倒影山浮水A12345678910111213141516171819?

?

由速度或高度判斷動能和勢能的變化13.【2023·呼倫貝爾模擬】牛頓被一個從樹上掉落的蘋果砸中腦袋，受到啟發(fā)發(fā)現(xiàn)萬有引力定律。熟透的蘋果從樹上自由下落時(

C

)CA.動能減小，重力勢能減小B.動能減小，重力勢能增大C.動能增大，重力勢能減小D.動能增大，重力勢能增大12345678910111213141516171819點撥：蘋果從樹上自由下落時，由于受到重力作用，速度越來越大，蘋果的質(zhì)量不變，動能不斷增大；蘋果從樹上自由下落時，蘋果的質(zhì)量不變，高度不斷減小，蘋果的重力勢能不斷減小。1234567891011121314151617181914.【新趨勢學(xué)科綜合】唐代著名詩人杜甫的《登高》中有這樣的詩句：無邊落木蕭蕭下，不盡長江滾滾來。假設(shè)樹葉(即落木)豎直下落(不計空氣阻力)，那么在下落過程中，它的重力勢能將

減小

?，動能將

增大

?。(均填“增大”“減小”或“不變”)減小增大12345678910111213141516171819?

?

由質(zhì)量判斷動能和勢能的變化15.飛機在林場上空某一高度噴灑農(nóng)藥時，水平勻速飛行，關(guān)于飛機的動能和勢能變化，下列說法中正確的是(

A

)A.動能減少，勢能減少B.動能減少，勢能增加C.動能增加，勢能減少D.動能不變，勢能不變A12345678910111213141516171819?

?

蹦極現(xiàn)象中的動能和勢能的變化16.某運動員做蹦極運動，如圖甲所示，從高處O點開始下落，A點是彈性繩自由長度時其下端所在位置，在B點運動員所受彈力恰好等于重力，C點是第一次下落到達的最低點。運動員所受彈性繩彈力F的大小隨時間t變化的情況如圖乙所示(蹦極過程視為在豎直方向上的運動)。下列判斷正確的是(

A

)AA.從A點到B點過程中運動員加速下落B.從B點到C點過程中運動員重力勢能增大C.t0時刻運動員動能最大D.運動員受到的重力等于F012345678910111213141516171819點撥：從A點到B點的過程中，繩子伸長，繩子的拉力不斷變大，但拉力小于重力，故運動員加速下落，故A正確；從B點到C點過程中運動員重力勢能減小，故B錯誤；t0時刻彈性繩形變最大，彈力最大，運動員到達最低點，速度為0，動能最小，故C錯誤；運動員趨于靜止時，也就是圖線趨于水平時，重力等于拉力，由圖象可知運動員受到的重力小于F0，故D錯誤。12345678910111213141516171819?

?

用圖象研究動能或勢能的變化17.【新考法圖像分析法】如圖是雨滴在空中下落過程中速度與時間的關(guān)系圖。雨滴在t1～t3三個時刻中具有的動能分別是E1、E2、E3，不考慮下落過程中雨滴的質(zhì)量變化，則動能的大小關(guān)系是(

C

)CA.E1＜E2＜E3B.E1＞E2＞E3C.E1＜E2＝E3D.E1＝E2＜E312345678910111213141516171819點撥：根據(jù)圖象可知，雨滴在t1～t2時間內(nèi)，速度逐漸變大，質(zhì)量不變，動能變大，所以E1＜E2。雨滴在t2～t3時間內(nèi)，速度保持不變，質(zhì)量不變，動能不變，所以E2＝E3，故動能的大小關(guān)系是E1＜E2＝E3。1234567891011121314151617181918.【新考法圖像分析法】一個小石塊從空中的某一高度，由靜止開始豎直下落，若不計空氣阻力，從小石塊開始下落，到剛落到地面的過程中，小石塊的重力勢能Ep隨著時間t的變化圖象可能是(

C

)C12345678910111213141516171819點撥：若不計空氣阻力，從小石塊開始下落，到剛落到地面的過程中，小石塊做加速運動，小石塊在相同時間內(nèi)下降的高度越來越大，小石塊所處的高度減小得越來越快，小石塊的重力勢能Ep減小得越來越快。12345678910111213141516171819?

?

分段討論物體動能的變化19.【新視角分段討論題】如圖甲所示，小球從豎直放置的彈簧上方一定高度處由靜止開始下落，從a處開始接觸彈簧，壓縮至c處時彈簧最短。從a至c處的過程中，小球在b處速度最大。小球的速度v和彈簧被壓縮的長度ΔL之間的關(guān)系如圖乙所示。不計空氣阻力，則從a至c處的過程中，下列說法中正確的是(

C

)

CA.小球所受重力始終大于彈簧的彈力B.小球的重力勢能先減小后增大C.彈簧的彈