初中物理机械能知识点归纳_机械能守恒定律习题-

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初中物理机械能（动能和势能的总和）是重点知识点之一，其中机械能守恒定律是难点，以实验题（如动能的大小与什么因素相关）和综合计算题为考查形式，涉及机械能、动能和势能公式的运用和计算。本篇将介绍初中物理机械能知识点：什么是机械能、动能和势能，机械能守恒定律及其公式，机械能守恒条件，机械能守恒定律习题。

一、什么是机械能、动能和势能？

1、机械能：是动能与势能的总和，这里的势能分为重力势能和弹性势能。我们把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。决定动能的是质量与速度；决定重力势能的是质量和高度；决定弹性势能的是劲度系数与形变量。机械能只是动能与势能的和。机械能是表示物体运动状态与高度的物理量。物体的动能和势能之间是可以转化的。

2、动能，简单的说就是指物体因运动而具有的能量。数值上等于（1/2）mv2。动能定理内容:合外力做的功等于物体动能的变化.动能定理表达式：Ek＝1/2mv^2｛Ek:动能(J),m：物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)｝

3、势能是储存于一个系统内的能量，也可以释放或者转化为其他形式的能量。重力势能：EP＝mgh｛EP :重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)｝

二、初中物理机械能守恒定律

在只有重力或弹力做功的物体系统内(或者不受其他外力的作用下），物体系统的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能的总能量保持不变。这个规律叫做机械能守恒定律。

三、初中物理机械能守恒定律公式

Ek(动能)=1/2mv²
Ep(重力势能)=mgh
Ep(弹性势能)=1/2kv² （这个经常不会用也不会考的）
一般就是用能量守恒就是第一状态的Ek+Ep(重力势能)=Ek²+Ep²
或是采用动能定理,推荐你使用第二个动能定理比较方便不容易错.就是末动能减去初动能等于合外力做功。推荐阅读：《初中物理公式目录-初中物理力学公式大全》

四、初中物理机械能守恒的条件

机械能守恒的条件:只有重力或弹力做功的物体系统,其他力不做功。
1.受到其它外力,但是这些力是不做功的.例如:绳子的一段固定在天花板上,另一端系一个小球,让它从某一高度静止释放,下摆过程中受到绳子的拉力,但是拉力的方向始终与速度方向垂直,拉力不做功,只有重力做功,小球的机械能是守恒的.
2.受到其它外力,且都在做功,但是它们的代数和为0,此时只有重力做功,机械能也是守恒的

五、初中物理机械能守恒定律习题

1、（动能、功、功率综合计算题）质量为48kg的小华同学骑着一辆自行车在平直公路上匀速运动500m，所用时间为100s。假设自行车在行驶过程中受到的阻力为其体重的1/12。求：
（1）自行车行驶的速度；
（2）在这段过程中，该同学所做的功率；
（3）若自行车质量为12kg，车胎与地面总的接触面积为40cm²，则该同学骑车时，自行车对地面的压强为多少？（取g＝10N/kg）

2、（动能综合计算题）节能是汽车性能的一个重要指标．但同一辆汽车每百公里的消耗与行驶速度的快慢是否有关呢？星期天，小明乘坐叔叔的汽车去上海，于是他决定借此机会对这一问题进行探究。他们去时走高速公路，回来时走320国道，得到了下表所示的数据。
去上海 回嘉兴
平均速度(km/h) 90 60
里程(km) 108 116
耗油量(L) 8.5 11.2
（1）分析数据后，下明觉得这与他事先的猜想相吻合。你认为小明的猜测应该是______________________。
（2）请你算出汽车在高速公路上行驶108km消耗的汽油质量。（ρ汽油＝0．8kg/L）
（3）若汽车在高速公路上行驶时发动机的功率为60 kW，那么汽车行驶108km，发动机做的功为多少？

3、（机械能概念考查）受高空落物伤人的启示，美军正在研制一种名为“上帝之杖”的太空武器．“上帝之杖”实质就是高密度、耐高温的金属棒，它要依托太空平台的搭载，借助小型火箭助推和高空下落产生的巨大动能，对地球战略目标实施打击，破坏力巨大．它攻击目标的巨大能量主要来源于（ ）
A．小型火箭助推动能
B．与大气摩擦产生的能量
C．“上帝之杖”本身的内能
D．下落过程重力势能转化的动能

4、（动能、势能概念考查）下列各个过程中，动能转化为势能的是
A．拉开的弓，放手后把箭射出去
B．冠山海游乐园里，小朋友从滑梯上滑下来
C．神舟十号飞船刚发射加速升空过程
D．地球同步卫星从近地点向远地点运动

5、（动能大小与哪些因素有关探究实验考查）李明猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关。

Ⅰ．如甲图所示，让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止。
Ⅱ．如图乙图所示，让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止。
（1）乙图让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是：两球到达水平面时，具有相同的____________。
（2）选用甲图探究的是动能与__________的关系，理由是两球________相等，得出的结论是：________________________________，动能越大。
（3）选用乙图探究的是动能与__________的关系，得出的结论是：_____________________，动能越大。

6、（动能大小与哪些因素有关探究实验考查）甲是探究“动能的大小与什么因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上。乙是探究“阻力对运动物体的影响”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的水平面上运动，请回答下列问题：

（1）甲、乙两组实验，都采用了探究实验中常用的实验方法是____________。
（2）甲实验中，通过观察____________可以判断钢球动能的大小。这里所用的实验方法是________________。
（3）由乙实验可以推理得出，如果运动的小车在水平面上不受力时，它会___________________。

答案：
1、解：
(1)V=S/t=500m/100s=5m/s
η= W有用/ W总=2J/2.5J=80%
(2) W=FS=1/12GS=1/12×48kg×10N/kg×500s=2×104J
P=W/S=2×104J/500m=40w
(3) P=F/S=G/S=(12kg+48kg) ×10N/kg/0.004m2=1.5×105Pa

2、（1）汽车速度快则耗油量较低；（2）6．8kg；（3）72000J

3、 D

4、 D
解析试题分析：动能转化为势能，动能减少，势能增大。A选项中把弓的弹性势能转为箭的动能;B选项中小朋友的势能转化为动能;神舟十号加速升空，其动能和势能都变大，机械能增大，是把内能转化为机械能。

5、答案（1）速度 （2）速度 质量一定时，速度越大（3）质量 速度一定时，质量越大

6、答案（1）控制变量法 （2）木块移动的距离 转换法（3）做匀速直线运动

初中物理机械能作为中考重难点知识之一，同学们需要勤加练习，掌握不同的题型，方可做到胸有成竹。课外辅导为初中学生提供以下课程，帮助同学更好地进行目前阶段学习的规划：

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中考双师定向尖子班（面授课程，语/数/英/物/化）

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