锐意进取的意思：专题四：动能、重力势能的影响因素,动能和势能的相互转化

2020年11月24日发(作者：殷培华)
专题四：动能、重力势能的影响因素，动能和势能的相互转化
一、考点归纳
1、影 响动能大小的因素:物体的质量，物体移动的速度。影响重力势能大小的因素：物体的
质量，物体被举高 的高度。
2、动能和势能之间可以相互转化，动能和势能统称为机械能。
二、典例分析 < br>【例1】一人汽车从斜坡滑下（不蹬车），速度越来越快，它的动能_______，重力势能_____ __。
【解析】人的质量不变，速度变大，动能变大。人的质量不变，高度减小，重力势能减小。
【答案】变大、减小
【点拨】熟练运用影响动能和重力势能大小的因素。
【例2】（连云港）下面的四幅图中属于动能转化为重力势能的是
【解析】A是有弹性势能转 化成动能。B是有重力势能转化成动能，D是有动能转化成弹性
势能。
【答案】c
【点拨】看他们的响因素如何变化。
跟踪练习
1

1、同学们都玩 过秋千吧，闭上眼睛，那种时高时低的感觉如同在飞……，你知道其中能量
的转化吗？对于右图中荡秋千 的小孩，下列分析正确的是（ ）
A、小孩在A点具有最大动能
B、小孩从Ｃ荡到Ｂ的过程中，动能转化为势能
C、小孩从Ｂ荡到Ｃ的过程中，动能转化为势能
D、小孩从Ａ荡到Ｂ的过程中，在Ｂ点的机械能
大于Ａ点的机械能
答案：C 点拨：小孩从Ｂ荡到Ｃ的过程中，小孩的高度越来越高，所以重力势能就越大，动能就在减
小，动能 转化为了重力势能。
2、李岚同学到自贡的百货大楼购物，自动扶梯把它从一楼送到二楼的过程中，他的( )
A、动能增大B、势能不变C、机械能增大D、机械能不变
答案：C
点拨：动能和 势能统称为机械能，自动扶梯把它从一楼送到二楼的过程中，质量速度不变所
以动能就不变，而李岚的高 度在增加所以势能在增加，所以机械能在增加。
3、 “神州六号”载人飞船的返回舱下落到地面附近 时,由于受到空气阻力而做减速运动。
在减速下降的过程中,返回舱的 ( )
A.动能增大,势能减小B.动能减小,势能减小
c.动能不变,势能减小D.动能减小,势能增大
答案：B
点拨：于受到空气阻力而做减速 运动，所以动能在减小，又因为下落到地面所以高度在减小，
所以势能也在减小。
4、如图所示，是小朋友坐滑梯的情景，下列说法正确的是（ ）
A．滑道表面很光滑．是为了增大摩擦
B．小朋友下滑过程中速度增大，机械能增大：
C．小朋友从滑梯上滑下后，由于惯性在水平面上还能滑行一段距离
D．下滑过程中重力对小朋友不做
功
答案：Ｃ
点拨
：
滑 道表面很光滑．是为了减小摩擦，滑道表面很光滑，小朋友下滑过程中速度增大，
机械能不变，是重力势 能转化为动能的。
【例３】如图，钢珠沿竖直平面上的光滑轨道abcd从a点运
动到d点，钢珠（ ）
A．通过d时的速度比通过c时大
B．在c点比在b点的重力势能小
C．从a运动到b的过程中，动能转化为重力势能
D．从b运动到c的过程中，机械能转化为重力势能
解析：光滑轨道是可以忽略摩擦的也就是说从a点运动到d点的过程中，只有动能和势能之
间的 变化，从高处向低处运动时，都是重力势能转化为动能。
答案：A
点拨：重力势能转化为动
能的过程中，高度在减小，
速度在增加。
跟踪练习
2
：
：
1、小红在学习中收集了一
些与机械能有 关的实例，
如图所示，其中机械能增
大的是：（ ）
答案：A
点拨：燃料的燃烧的内能
转化为火箭的机械能，使得机械能在增加。
2、江河里流动的水具有 能。如果在江河上修筑拦河坝，抬高坝内水位就能增大坝
内水的 能。当这些水流下带动发电机发电时，机械能转化为 能。
答案：动 重力势能 电能
点拨：物体由于运动而具有的能叫动能，抬高坝内的水位，位置在升高，所以增加的是重力
势能。
三、达标测试
1、如图所示的事例中，物体机械能增加的是（ ）
答案：A
点拨：匀速上升的货物动能不变，势能由于高度的增加而增大，所以机械能是增加的。
2、如图，人骑自行车从坡上下来时，速度会越来越大，在这运动过程中（ ）
A．人和车的动能增大
B．人和车的动能减小
c．人和车的重力势能增大
D．人和车的动能保持不变
答案：A
点拨：速度越来越大，在质量不变的情况下动 能在增加，但是由于高度在减小所以重力势能
是在减小的。
3、 “跳高”是一项常见的体育运动，跳高运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳，
助跑是为了（ ）
A． 增大运动员的惯性 B．增强运动员表演的观赏性
C． 增大运动员的动能 D．避免运动员受伤
答案：C
点拨：在跳起的过程中需要较大的动能来转化成势能，这样会在质量一定的情况下跳得更高。
4、如图所示，置于斜面顶端a的物体，分别沿ab、ac、ad三个不
同路径滑落到b、c、d三个位 置时，若不计摩擦和空气阻力，则
比较它们动能的大小，正确的是（ ）
A. b点的动能大 B. c点的动能大
C. d点的动能大 D.三点的动能一样大
答案：D
点拨：若不计摩擦和空气阻力，就没有能量的损失，在a点 的重力势能就全部转化成了动能，
所以重力势能一样的情况下，转化成的动能就一样。
5、一 游客在乘缆车匀速上山的过程中，他的动能______，机械能______。(填“增大”、“减
小 或“不变。
答案：不变 增大
点拨：速度不变，质量不变，所以动能就不变，但是高度在 增加，所以重力势能就在增加，
所以机械能就在增加。
6、跳水运动是奥运会的正式比赛项目 ，我国运动员在该项目上一直处于国际领先地位。比
赛中，跳水运动员从腾空跳起向上运动后再向下落入 水中，若不计空气阻力，在整个空中运
动过程中，运动员的（ ）
A．动能先减小后增大，重力势能先增大后减小，机械能不变
B．动能先增大后减小，重力势能减小先后增大，机械能不变
C．动能先减小后增大，重力势能先增大后减小，机械能增大
D．动能先增大后减小，重力势能先减小后增大，机械能减小
答案：A
点拨：若不 计空气阻力，跳水运动员从腾空跳起向上运动后再向下落入水中，没有能量的损
失，只是动能和重力势能 之间的转化，所以在向上运动的过程中是动能转化为重力势能，在
下落的过程中是重力势能转化为动能。
7、为探究物体的动能大小与哪些因素有关，某同学利用钢球、斜面、木块做了如图所示的
实验 。让钢球从h高处由静止滚下，为了将水平面上的木块撞得更远，他可采用的办法是
（ ）
A．保持其它条件不变，换一个质量较小的钢球
B．保持其它条件不变，换一个质量较大的钢球
C．保持其它条件不变，降低钢球离地面的高度
D．保持其它条件不变，增加斜面的倾角
理由：
答案：B 换一个质量大的会使其重力势能增加，到达斜面底端时的动能就比较大。
点拨： 影响动能的因素有两个一是物体的质量，二是物体运动的速度，所以在研究过程中要
使用控制变量法。
8、如图所示，是演示动能和势能相互转化的实验装置．小球
从轨道上的E点滚落下来，在圆形 轨道上运动了一周，最后经
过H点被抛出去，在整个过程中，小球的动能最大的位置是
（ ）
A．E点 B．F点
C．G点 D．H点
答案：B
点拨：在最低点时重力势能全部转化为了动能，所以在最低点时是动能最大的时候。
9、一架 飞机在某灾区上空沿水平方向匀速飞行，同时向地面投放救灾物资。投下物资后，
飞机的动能和势能发生 变化是（ ）
A、动能不变，势能减小 B、动能变小，势能不变
C、动能和势能都变小 D、动能和势能都不变
答案：C
点拨：影响动能和势能的共同的一个物理量是质量，投下物 资后质量都在减小，所以动能和
势能都变小。
10、空中加油机给战斗机加油，在加油的过程 中它们飞行的高度和速度不变．下列对加油机
与战斗机的机械能的变化情况分析正确的是 ( )
A．加油机的机械能不变 B．战斗机的机械能增加
C．加油机的机械能增加 D．战斗机的机械能不变
答案：B
点拨：在加油的过程中它们飞行的高度和速度不变，但是 加油机的质量在减小，战斗机的质
量在增加，所以加油机的机械能在减小，战斗机的机械能在增加。 < br>11、现在许多商店和宾馆都安装了弹簧门，弹簧门在被推开后能自动关闭。以下有关于弹簧
门被 推开后自行关闭的过程中能量转化的说法，正确的是 （ ）
A.弹簧的弹性势能转化为门的动能 B.门的动能转化为弹簧的弹性势能
C.门的势能转化为弹簧的动能 D.弹簧的动能转化为门的势能
答案：A
点拨：弹簧门被推开后弹簧发生了弹性形变，具有了弹性势能，松手后，弹簧在恢复 原状的
过程中将弹性势能转化为了门的动能。
12、5月12日，汶川特大地震发生后， 抗震救灾指挥部决定采用空降的方法抢救被困的灾
民。图为解放军15名空降兵勇士在地形十分复杂、气 候特别恶劣，又无
地面指挥引导、无地面标识的情况下，奋不顾身地从４９９９米高空跳伞
的情 景。他们跳出飞机舱门,在打开降落伞之前下降的速度越来越大, 这一
过程中伞兵勇士的（ ）
A．动能增大，重力势能增大 B．动能增大，重力势能减小
C．动能减小，重力势能增大 D．动能减小，重力势能减小
答案：B
点拨 ：在打开降落伞之前下降的速度越来越大，所以动能就越大，但是高度在减小，所以重
力势能就在减小。
13、2007年4月，我国进行了第6次火车大提速，提速后的火车每节车厢中都有电子屏幕
显示时速变化，当屏幕上示数增大时，火车的动能将 （变大变小不变）。
答案：增加
点拨：影响动能的因素速度在增大所以动能就在增加。
14、皮球从某 一高度释放，落地后反弹上升，上升的最大高度比释放时的高度低一些，皮球
上升的过程重力势能 ，皮球在整个运动过程中的机械能 （选填“增加”、
“减少”或“不变”）．
答案：增加 减少
点拨：由于空气的阻力使得机械能在减小，但是随着高度的增加重力势能 是增加的，不要受
题目给出的条件的影响。
15、氢气球释放后，若它的运动可看成是匀速上升，则上升过程中氢气球的动能 （选
填“增大”、“不变”或“减小”），重力势能 （选填“增大”、“不变”或“减小”），
机械能 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
答案：不变 增大 增大
点拨：匀速上升， 速度不变所以动能不变，但是高度在上升所以重力势能就在增加，动能和
重力势能统称为机械能，所以机 械能是增加的。
16、四川汶川地震造成的唐家山堰塞湖水位不断上升，水的 能增大，若一旦溃堤，奔流
而下的水所具有的 能会给下游造成巨大的损失。
答案：重力势能 动
点拨：本题考查了重力势能和动能的定义。
17、为了探究 重力势能与哪些因素有关，现有大小不同的实心铁球各一个、大小相同的实心
铁球和实心玻璃球各一个、 橡皮泥等．在探究重力势能与高度的关系时，应选用________，
分别从不同的高度自由落下；在 探究重力势能与质量的关系时，应选用________，分别从相
同的高度自由落下．
答案：大小相同的实心铁球 大小不同的实心铁球
点拨：重力势能跟两个因素有关一是质 量二是高度，所以本题要用到控制变量法。所以底一
空要控制质量相等，第二空要控制高度相同。