11.4机械能及其转化
核心纲要
1.机械能的概念
(1)机械能的定义：动能与势能的统称.
(2)动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量，动能和势能可以互相转化.
2.机械能守恒
(1)机械能守恒现象：一个物体或一个系统只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变.
(2)机械能守恒条件：只有重力或弹力对物体做功.
3.机械能的改变
(1)当除了重力和弹力做功以外还有其他力做功时，机械能将发生改变.例如：小球在地面上越滚越慢是因为摩擦力做功，将机械能转化为了其他形式的能量.
(2)能量守恒：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一种形式的能转化为另一种形式的能，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，其总量不变.
全能突破
易错精选
1.判断以下结论是否正确：
(1)一个物体的势能越大，机械能一定越大()
(2)做匀速直线运动的物体，机械能不变()
(3)加速运动的物体，其机械能一定增加()
(4)空中下落的雨滴，其机械能一定减小()
(5)不计空气阻力，抛出手后的小球在空中运动时，机械能守恒()
(6)卫星在加速升空过程中动能增加，重力势能增加，机械能不变()
(7)小朋友在滑梯上匀速下滑过程中，他的重力势能转化为动能()
(8)在水平面上受到推力做匀速直线运动的物体机械能不变()
2.如图11-3-1所示，一个小球从光滑曲面的顶端滑下，若它在顶端的重力势能为65J，不计空气阻力，则滑到底端的动能(填“不大于”、“不小于”、“大于”、“小于”或“等于”)65J.
3.如图11-3-2所示，小球从左端最高点A摆至最低点B的过程中，能转化为能.在转化的过程中，不计空气阻力，C点的位置与A点的位置相比(填“更高”、“更低”或“一样高”).
4.在温哥华冬奥会上，来自黑龙江省的选手李妮娜在自由式滑雪比赛中获得银牌.她在比赛过程中运动的轨迹如图11-3-3所示，如果不计空气阻力，下列说法正确的是()
A.从a点向b点运动过程中，重力势能全部转化为动能
B.在a点和c点速度都为零，因此动能相等
C.从c点下落到d点过程中，重力势能全部转化为动能
D.在a点和e点都处于静止状态，因此机械能相等
5.(多选)掉在水平地面上的弹性小球会被弹起，而且弹跳的高度会越来越低.如图11-3-4所示是小球弹跳的频闪照片，MN为等高线，小球在3、5位置的高度一样.下面说法正确的是()
A.小球在位置4时的势能最大
B.小球在位置3和在位置5比较，它们的机械能相同
C.小球从位置1到位置2的过程中，势能主要转化为动能
D.小球在位置3和在位置5比较，在位置5时动能较小，机械能也较小
6.把篮球抛向空中，忽略空气阻力，下面哪个图像能正确反映球离手后至落回地面前机械能(E)与篮球离地高度(h)的关系()
能力提升
7.如图11-3-5所示，在荡秋千时，秋千从最高点落下的过程中，能主要转化为能；在最低点时人的动能达到最大.如果不继续用力，秋千会越荡越低，甚至停止.在这个过程中，机械能了，转化成了其他形式的能.机械能(填“是”或“不是”)守恒的，能的总量(填“是”或“不是”)守恒的.
8.一个空中飞行的物体具有80J的机械能，若它的重力势能为50J，则它的动能为J；利用它的重力势能可做J的功；若将它的重力势能全部转化为动能，则动能的大小为J，此时它的机械能为J.
9.如图11-3-6甲、乙、丙所示，从光滑斜面无初速度释放的小球滚到光滑水平面上，接触弹簧后，将弹簧压缩至最短.在这一过程中，小球的能转化为能又转化为弹簧的能.甲图中的小球的重力势能(填“”、“”或“=”)乙图中小球的动能(填“”、“”或“=”)丙图中弹簧具有的弹性势能.(不考虑能量损失)
10.如图11-3-7所示，质量为50g的金属小球从a处无初速度的自由下滑，经过b处、到达c处时，恰好停下，在a到b的过程中，重力做功为J；在整个运动过程中，小球克服摩擦消耗的机械能为J.(g取10N/kg)
11.下图所示的四个实例中，机械能减小的是()
12.图11-3-8所示为“长征三号丙”运载火箭携带第十一颗北斗导航卫星加速升空的情景.关于这颗导航卫星在加速升空过程中其机械能的变化，下列说法中正确的是()
A.动能增加，