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动能和势能考点精析

2021-07-19唐卫

初中生学习指导·提升版 2021年6期
关键词:重力势能木桩势能

唐卫

动能、重力势能和弹性势能是机械能的三种形式,是中考的热点内容,其考查的重点是动能和势能(重力势能和弹性势能的统称)的概念、动能和势能的大小变化、探究动能和势能的影响因素等。下面结合中考真题解析其考点。

一、动能和势能的概念

例1(2020·广西·柳州)如图1,弹簧被压缩后就具有( )。

A.光能 B.电能

C.化学能 D.弹性势能

解析:物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。弹簧被压缩后,弹簧发生了弹性形变,从而具有弹性势能。

答案:D

二、动能和势能的大小变化

例2(2020·湖南·益阳)“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图2所示,弹性轻绳的上端固定在O点,拉长后将下端固定在体验者的身上,并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环,人从A点由静止释放,像火箭一样被“竖直发射”,上升到最高位置C点,在B点时速度最大。对此过程,下列描述正确的是( )。

A.人从A到C的过程中,重力势能增加,动能一直减少

B.人從A到B的过程中,动能增加,重力势能减少

C.人在B点时动能最大

D.弹性绳的弹性势能在B点时最大

解析:人从A到C的过程中,质量不变,高度增大,重力势能增加。AB段速度逐渐变大,动能逐渐变大;BC段速度逐渐变小,动能逐渐变小,故A错误。从A到B的过程中,质量不变,高度增大,重力势能增加;质量不变,速度逐渐变大,动能变大,故B错误。人的质量一定,在B点时速度最大,动能最大,故C正确。弹性绳在A点时弹性形变最大,弹性势能最大,故D错误。

答案:C

三、探究影响动能和势能的因素

例3(2020·江苏·无锡)用“模拟打桩”来探究物体重力势能的大小与哪些因素有关,物体的质量m1 = m2

解析:物体下落过程中,物体的重力势能转化为动能,物体的重力势能越大,对木桩做功越多,木桩陷入沙坑越深,所以我们可以通过观察木桩陷入沙坑的深度来判断重力势能的大小,这用到了转换法。由a、b两图可知,物体的质量m1 = m2,从不同高度落下,落下的位置越高,木桩被打得越深,物体的重力势能越大,说明重力势能与高度有关。比较a、c两图可知,物体的质量m1

答案:多 高度 a、c

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