人教版初中物理同步11.4 机械能及其转化（考点解读）（原卷版）.pdfVIP

11.4机械能及其转化（考点解读）（原卷版）

1、机械能的概念

（1）动能和势能之和称为机械能。

动能和势能都属于机械能，动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量，动能和势

能是机械能的两种表现形式。

（2）机械能大小：动能和势能的总和。

2、动能和势能的转化与机械能守恒

（1）动能和重力势能之间可以相互转化。动能和重力势能之间的相互转化一般发生在只受

重力作用下的运动过程中，例如滚摆在下降的过程中，越转越快，它的重力势能越来越小，

动能越来越大，重力势能转化为动能；滚摆在上升过程中，越转越慢，它的重力势能越来越

大，动能越来越小，动能转化为重力势能；

（2）动能和弹性势能之间也可以相互转化。它可以发生在同一物体上，也可以发生在不同

物体之间，例如，从高处落下的皮球与地面撞击的过程中，由于皮球发生弹性形变，皮球的

动能转化为弹性势能，皮球在恢复形变的过程中，它的弹性势能转化为动能．拉弯的弓把箭

射出去的过程中，拉弯的弓具有弹性势能，射出去的箭具有动能，这是弓的弹性势能转化为

箭的动能；

（3）机械能守恒：如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和不变，或者说，机械能

是守恒的。

做功角度：只有重力或弹力做功，无其它力做功；其它力不做功或其它力做功的代数和为零；

系统内如摩擦阻力对系统不做功。

能量角度：首先只有动能和势能之间能量转化，无其它形式能量转化；只有系统内能量的交

换，没有与外界的能量交换。

※机械能守恒一般都是理想状态下才发生的，物体能量的转化一般都不太可能只有机械能的

转化，还有其他能量的转化。

3、机械能和其他形式能的转化

各种形式的能量都可以相互转化，如电能可以转化为光能和内能；太阳能可以转化为电能等，

动能和势能的相互转化只是能量相互转化中的一种形式，能量转化过程中一种能量减少，另

一种能量增加。

考点1机械能的概念

【典例1-1】2022年11月21日世界杯正式开赛，世界优秀的足球运动员齐聚卡塔尔，他们

顽强拼搏，展现出了足球运动独特的魅力。如图所示为决赛中梅西的一脚劲射，踢出去

的足球在空中飞行的过程中，会受到空气阻力的作用，则下列分析中正确的是（）

A．踢出去的足球在空中上升过程中，它的机械能保持不变

B．踢出去的足球在空中下降过程中，它的机械能逐渐增大

C．踢出去的足球在空中上升到最高点时，动能为0

D．踢出去的足球落到草地上滚动的过程中，机械能减小

【典例1-2】如图，国产大飞机C919加速起飞时，以地面塔台为参照物，它是（选

填“运动”或“静止”）的，此过程飞机受的是（选填“平衡力”或“非

平衡力”），飞机的机械能（选填“增大”、“不变”或“减小”）。

【变式1-1】为了提高全校师生的身体素质，学校买回了乒乓球发球机，如图甲所示。如果

乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，如图乙。

若不计空气阻力，则下列说法正确的是（）

A．a球上升过程中，动能增大，重力势能减小

B．b球到达最高点时，重力势能最大，动能为0

C．a、b两球在最高点时机械能相等

D．a、b、c球到达乒乓球案的速度大小关系v＞v＞v

bca

【变式1-2】2022年2月27日11时许，伴随着一阵山呼海啸般的巨响，长征八号遥二运载

火箭搭载着22颗卫星，在我国文昌航天发射场一飞冲天，创造了我国“一箭多星”即单

次发射卫星数量最多的纪录，由此开启了我国新的共享火箭“拼车”模式。火箭在上升

的过程中的机械能。（选填“增大”“减小”或“不变”）。

考点2动能和势能的转化与机械能守恒

【典例2-1】图中（a）、（b）、（c）依次对应跳高项目中运动员加速助跑、起跳离地、跃过横

杆三个状态，不计空气阻力。根据图示信息，关于跳高过程的描述中，下列说法正确的

是（）

A．在助跑过程，运动员的动能保持不变

B．跃过横杆时，运动员处于平衡状态

C．从（b）到（c）的过程，运动员的动能转化为重力势能

D．从（a）到（c）的过程，运动员的机械能一直在减少

【典例2