题目
如图,小球上下运动的过程中,下列分析不正确的是 |
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A.小球上下运动过程中,运动状态保持不变 B.小球向下运动过程中,小球所受的重力对小球做功 C.小球对弹簧施加拉力,弹簧对小球也施加拉力 D.小球上下运动过程中,动能与势能不断相互转化 |
题型:单选题难度:偏易来源:黑龙江省中考真题
所属题型:单选题
试题难度系数:偏易
答案
考点梳理
初中三年级物理试题“如图,小球上下运动的过程中,下列分析不正确的是[]A.小球上下运”旨在考查同学们对
物体运动状态的变化、
机械能转化与守恒、
……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:
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考点名称:物体运动状态的变化
物体运动状态的改变包括下列三种情况:
①运动快慢的改变
②运动方向的改变
③运动的快慢和方向都改变。
1.牛顿第一定律:
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
l)牛顿第一定律指明了物体不受外力时的运动状态:原来静止的物体保持静止;原来运动的物体保持原来的速度一直运动下去。
2)牛顿第一定律的意义在于: ①指出了一切物体都有惯性。 ②揭示了运动和力的关系:物体维持自己的运动状态并不需要力。外力是使物体运动状态改变的原因。
3)牛顿第一定律不像其他定律是由实验直接总结出来的。它是牛顿以伽利略的理想实验为基础,总结前人的研究成果,以可靠的事实为依据,加之丰富的想象而提出来的。这个理想的实验实际是永远无法做到的,但它是有事实基础的,又是可靠的。
4)牛顿第一定律所描述的是一种理想化的状态,即物体不受外力作用的状态。但是,任何物体都和周围的物体有相互作用,不受外力作用的物体是不存在的。但我们却能看到匀速直线运动状态和静止状态,这与牛顿第一定律是否矛盾呢?物体受到几个力的作用,如果合力为零,即几个力相互平衡,这时物体的运动状态并不发生改变,实际上物体保持静止或匀速直线运动状态是物体受到相互平衡的力的作用结果。这与牛顿第一定律并不矛盾,也就是说物体所受的合外力为零和物体不受力在保持物体运动状态上是等效的。
2.惯性
物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。
l)惯性是物体的固有属性,是一切物体在任何情况下都具有的保持自己原来运动状态不变的特性。
2)当物体不受外力(或受到合外力为零)时,惯性表现为物体保持静止状态或匀速直线运动状态。因此物体的运动并不需要力来维持。
当物体受到外力作用时,物体的运动状态要改变,能不能说物体没有惯性了呢?当然不能,物体有惯性,惯性表现为反抗运动状态的改变,物体试图要保持自己原来的运动状态。静止的物体受到力的作用,其速度由零开始逐渐增大,而不是在受到力的那一时刻物体的速度立即就增大。原来做匀速直线运动的物体,受到力的作用时,保持原来的速度为初速度做变速运动。
如,汽车在平直的公路上匀速运动(合外力为零),速度为10m/s,刹车后,汽车受到合外力不为零,由于惯性汽车是以10m/s的速度开始做减速运动,而不是在刹车的那一时刻速度立即就变为零,即使是紧急刹车,汽车减速也需要一段时间。 所以,一个物体无论它受到力的作用或者没有受到力的作用,无论运动状态是否改变,它都具有惯性,深刻理解这一点,是学好力学的基础。惯性还有大小,这一点将在后面再谈。
【疑难问题分析】
1.区分惯性和惯性定律
牛顿第一定律指出了物体的一种普遍属性--惯性,所以牛顿第一定律也叫惯性定律。但惯性和惯性定律既有区别又有联系。
惯性是物体具有的一种固有属性--物体具有保持匀速直线运动或静止状态的性质;惯性定律是一种运动规律--物体不受外力作用时能够保持静止或匀速直线运动状态。属性不同于规律,这是它们的区别。惯性也可以理解为所有的物体都企图保持原来的运动状态,这种企图能否实现决定于物体的受力情况,当物体不受外力,物体将保持静止或匀速直线运动状态。
惯性定律揭示了物体的惯性,正因为物体有惯性,物体的运动不需要力来维持,这是它们的联系。 惯性是物体的固有属性,惯性有大小。我们只能"利用惯性"或"防止惯性的不利影响",但要"产生惯性"或"消除惯性"是不妥的。如果物体没有惯性会是怎样的呢?许多利用惯性的事情就很难做了,例如,各种球类运动就无法开展,球根本就跟不出去,必须脚不离球地将球推进对方的球门才行。当然也不用担心迎面飞来的石块会碰了自己,因为石块没有惯性,石块是不会保持住它的运动状态的。
学法启示
1.对牛顿第一定律的认识 牛顿第一定律正确地解释了力和运动的关系,指出了物体的一种属性--惯性.
(1)牛顿第一定律不是一条实验定律,它是牛顿以伽俐略的理想实验为基础,总结前人的研究成果,加之丰富的想象而提出来的.
(2)牛顿第一定律指出:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因.
(3)自然界实际上不存在不受力的物体,但物体所受合外力为零或某一方向受力为零的情况大量存在,牛顿定律也符合这些情况.
2.惯性:指物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质
(1)惯性是物体的固有属性,与物体的受力情况及运动情况无关.
(2)惯性的大小由物体的质量来量度,与外界因素无关.
(3)惯性的表现形式是:当物体不受外力时,静止的物体恒静止,运动的物体保持当时的运动;在外力作用下,惯性的大小体现在运动状态改变的难易程度上.
3.运动状态的改变
(1)运动状态的改变用速度来描述.
(2)运动状态改变包括三种情况. ①速度大小改变,方向不变.例如,加速或减速直线运动. ②速度方向改变,大小不变,例如,匀速圆周运动. ③速度大小和方向都改变.例如,一般曲线运动.
考点名称:机械能转化与守恒
机械能转化与守恒的意义
“能量的转化和守恒”是自然科学的核心内容之一,它反映了物质运动和相互作用的本质,广泛渗透在各门学科这,并和各种产业及日常社会息息相关。机械能是这一主题下的重要组成部分,也是最基础的部分,对今后的学习具有基础性的意义。
机械能转化的分析方法
对于学生而言,简单的机械能转化现象易于理解,如苹果从树上落下,在下落过程中是重力势能转化为动能。可是对于比较复杂的机械能转化现象就会无从下手,不知道该如何分析,下面是有关机械能转化的分析方法。
第一步:看过程
在对机械能转化的分析时,一定看清题目所要研究的是哪一个过程。因为同一物体在不同的过程中,其机械能的转化是不同的。例如这一题,如果题目是这样说的就不一样了:“乒乓球从手中下落的过程中,说出机械能转化情况。”都是乒乓球下落,但是它们所研究的不是同一个过程,因此所得出的结果也就不同了。
为了能更能形象地看出研究的过程,我们可以通过画图的方式来把物体运动的过程呈现出来。从图上我们能很形象地看出,这道题所要研究的过程是从A点到E点这一过程。
第二步:分阶段
对于简单的机械能转化现象同学们都已掌握,可是对于较为复杂的现象就不会分析了。其实,任何一个复杂的过程都是由简单的过程所组成的。像例题中,就是把从A点到E点的过程分解成四个阶段:A点→B点→C点→D点→E点。
第三步:抓要素
在第二步中,已经把整个过程分成四个阶段,然后分析每一个阶段中机械能的转化情况。在分析机械能的转化时,关键是要抓住每种机械能的要素变化情况。
(1)A点→B点
在这一阶段,乒乓球由静止开始下落,高度逐渐减小,重力势能减小,运动的速度逐渐增大,动能增大,所以是重力势能转化为动能。
(2)B点→C点
在乒乓球落地的瞬间,乒乓球发生形变,乒乓球由运动变为静止,所以是动能转化为弹性势能。
(3)C点→D点
在这一阶段,乒乓球恢复原状,开始向上运动,所以是弹性势能转化为动能。
(4)D点→E点
在这一阶段,乒乓球上升,速度减慢,所以是动能转化为重力势能。
根据以上的分析,我们可以把“乒乓球从手中落到地上又弹跳起来。”出这一过程中的能量转化情况概括为重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能。
机械能还能转化成什么能?
理论上讲,我们可以将机械能转化成一切我们需要的能量,简单的列举几个:
(1)发电机:转化成电能
(2)摩擦生热:转化成热能
(3)压缩弹簧:转化成弹性势能
机械能守恒:
物体的动能和势能之和称为物体的机械能,势能可以是引力势能,弹性势能,库伦势等。例如:只有在重力(或弹簧的弹力)做功的情形下,物体的重力势能(或弹性势能)和动能发生相互转化,但总机械能保持不变。
机械能守恒计算公式
动能为
1)系统的初、末状态机械能守恒
2)系统的动能增加量等于势能减少量