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第10讲 能量及其存在形式-2023-2024学年新九年级科学暑假预习讲义(浙教版)
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第10讲 能量及其存在形式 [知识目录] TOC \o "1-3" \h \z \u 模块一:能量的存在形式 1模块二:动能 3模块三:势能 4模块四:动能和势能的相互转化 6【巩固训练】 8 [知识掌握]模块一:能量的存在形式1.能量简称 ,是度量物质运动的一种物理量,是客观存在的,自然界中的一切活动和变化都是能量存在的表现形式。2.由于物质的运动有多种多样的形式,因此能量也以多种不同的形式存在。例如天体的运动,河水的流淌,人的行走等属于机械运动,做机械运动的物体都具有 ;人和动物的运动要消耗能量,而消耗的能量可以从食物中得到补充,可见食物中存在能量,储存在食物中的能量属于 ;家用电器需要通电才能工作,表明了电具有能量,这种能量称为 ……(2022秋•乐清市期中)如图所示是一种利用健身球设计的充电器,在转动球的时候就可以给电池充电,这时健身球里面的装置相当于一个微型发电机。转动球的过程中没有涉及到的能量形式是( )A.电能 B.光能 C.化学能 D.机械能(2022秋•椒江区校级期中)关于能量,下列说法中错误的是( )A.动能是跟物体运动有关的物理量 B.声能传递能量,光不能传播能量 C.能量有多种形式 D.利用能量的过程就是能量的转化和转移的过程(2022秋•台州期中)下列关于能量的说法错误的是( )A.人在沉睡时不消耗能量 B.人的能量主要来自食物 C.燃料提供了汽车运动所需的能量 D.声音也具有能量(2022秋•慈溪市校级期中)填写下列物体或现象中所具有的能量。(1)流动的河水具有 。(2)站在跳台上的跳水运动员具有 。(3)被拉长的橡皮筋具有 。(2022秋•嘉兴期末)1千米3海水中的氘元素通过核聚变的方式释放的能量,相当于地球上所有石油燃烧产生的能量。氘元素中的这种能量形式属于( )A.内能 B.化学能 C.电能 D.核能模块二:动能1.物体由于 而具有的能叫动能,它是由物体的 和 共同决定的。2.探究动能大小的影响因素实验中,用到的科学方法是 。3.在质量一定时,物体的速度越大,物体的动能就 。4. 相同时,物体的质量越大,物体的动能就越大。(2022秋•上城区校级期中)“跳远”是一项常见的体育运动。跳远运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳,这样做是为了( )A.增大了跳远运动员的惯性 B.减小了跳远运动员的惯性 C.增大了跳远运动员的动能 D.减小了跳远运动员的动能(2023•天台县一模)汽车超速、超载容易发生重大的交通事故。某同学查阅资料后获得以下资料信息,如图所示。请解释汽车超速、超载容易发生重大交通事故的原因。(2021秋•鄞州区期中)运动的物体具有的能量是( )A.形变的能 B.动能 C.热能 D.声能模块三:势能1.物体由于 而具有的能叫重力势能,它是由物体的 和 共同决定的。大量实验表明,质量相同的物体,所处的高度越高,它的重力势能就越大;所处高度相同时,质量越大的物体,它的重力势能越大。2.物体由于 而具有的能叫弹性势能,它是由物体的 决定的。对同一个物体,物体的弹性形变越大,具有的弹性势能就越大。(2020秋•鹿城区校级期中)如图所示为木质弹簧门,用力将其推开后总能自动关闭。这是由于门被推开时弹簧积蓄了( )A.动能 B.重力势能 C.弹性势能 D.热能(2022秋•西湖区校级期中)质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行,如果它们的重力势能相等,那么( )A.燕子比鸽子飞得快 B.燕子比鸽子飞得高 C.鸽子比燕子飞得快 D.鸽子比燕子飞得高(2022秋•鹿城区校级期中)将蹦蹦跳玩具青蛙(如图)发条旋紧后释放,青蛙就能在水平桌面上运动起来了,旋紧的发条储存了( )A.弹性势能 B.重力势能 C.动能 D.化学能模块四:动能和势能的相互转化1.动能可以转化为 ,势能可以转化为 。在这个过程中,如果没有摩擦力,则 总量保持不变。2.机械能 转化成其他形式的能。(2023春•义乌市期中)强大的国防力量,捍卫着我国主权和领土,也保障着我国人民安居乐业。如图所示是我国高超音速导弹“东风17”从起飞到击中目标的轨迹示意图,如果把大气层边缘看作水面,导弹飞行时就像在水面上“打水漂”,因此它突防能力强,难以拦截。下列说法正确的是( )A.导弹运动到 b 点时,不受重力作用 B.导弹飞出大气层后,仍受到惯性作用 C.导弹从 a 点运动至 b 点,重力势能不变 D.从起飞点到攻击点的过程中,导弹的运动状态发生改变(2023•定海区校级模拟)轻质弹簧的一端连接在放置于粗糙水平面的物块上,另一端固定在竖直的墙上(保持弹簧与水平面平行),当弹簧处于自然状态时,物块位于O处。小乐将物块移至N处后由静止开始释放,发现物块向左移动,最终停在M处。下列说法正确的是( )A.从N到M的过程中,物块的机械能保持不变 B.从N到M的过程中,弹簧的弹性势能先减小后增大 C.物块经过O处时,受到的摩擦力方向发生改变 D.物块停在M处时,受到水平向右的摩擦力(2023•上虞区一模)第二十四届“冬奥会”在北京和张家口成功举办。以下四图是运动员在本届“冬奥会”上参加不同比赛项目时的情景,关于他们比赛时所涉及的科学知识,下列说法正确的是( )A.甲图:擦刷冰面是为了增大摩擦 B.乙图:花样滑冰运动员的重力和对冰面的压力是一对平衡力 C.丙图:跳台滑雪运动员在下落过程中运动状态不变 D.丁图:速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中,其机械能增加(2023•湖州模拟)如图是物体在空中飞行过程中动能Ek随时间t变化的曲线,运动的物体可能是( )A.由静止下落的乒乓球 B.竖直向上垫起的排球 C.离开脚后在地上滚动的足球 D.从肩上斜向上投掷出去的铅球【巩固训练】一.选择题(共10小题)1.(2023春•杭州月考)如图所示,一物体在沿斜面向上的拉力的作用下,沿斜面匀速上升,木块在上升过程中( )A.机械能不变 B.重力势能不断增大 C.动能不断增大 D.动能在转化成重力势能2.(2023•萧山区模拟)如图,甲、乙、丙是完全相同的小球,处于同一水平面上。甲以速度v竖直上抛,乙以与水平面成θ角、大小也是v的速度斜向右上抛出,丙球沿倾角为θ的足够长斜面以速度v上滑。上述运动过程中均不计空气阻力和一切摩擦,比较达到最高点时小球具有的动能和重力势能,正确的是( )A.动能:E甲=E丙<E乙 B.动能:E甲=E乙=E丙 C.重力势能:E甲=E丙<E乙 D.重力势能:E甲=E乙=E丙3.(2023•龙港市模拟)如图所示,光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后,经过A点和B点后落到地面,又被多次弹,图中虚线为小球的运动轨迹。下列有关小球的运动,描述正确的是( )A.小球从A点运动到B点的过程中机械能不断减少 B.小球反弹经过D点时动能为零 C.若将弹性小球表面涂黑,则会在C、F两点留下等大的黑色圆斑 D.小球经过E点的机械能大于经过G点的机械能4.(2023•萧山区校级二模)过山车是杭州乐园里一项刺激有趣的项目。过山车会由机械将车体送至左侧高台上,推出高台后便不再提供动力,下列过山车模型中,一定无法到达右边平台的是( )A. B. C. D.5.(2023•龙湾区模拟)撑杆跳高时,运动员先加速助跑,起跳后,他的身体不断上升,撑杆剧烈弯曲,促使运动员继续上升,最后,撑杆离手,运动员越过横杆下落。若整个过程中不考虑空气阻力、人和撑杆之间的摩擦产生的能量损耗,从开始助跑到落地前,下列有关能量随时间变化正确的是( )A. B. C. D.6.(2023春•宁波月考)图为撑杆跳运动员在比赛中的几个画面,假设该过程不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )A.运动员过最高点时的速度为零 B.运动员在上升阶段撑杆的弹性势能全部转化为运动员的动能 C.运动员助跑阶段,身体中的化学能只转化为人的动能 D.运动员起跳时的动能等于落地时的动能7.(2023春•余杭区月考)如图所示为某市轻轨车站的设计方案,与站台连接的轨道有一个小坡度,这样能有效地提高能量的利用率,对此,下面有关说法正确的是( )A.列车进站过程动能减小,势能减小 B.列车进站过程动能增大,势能增大 C.列车出站过程动能减小,势能增大 D.列车出站过程动能增大,势能减小8.(2022秋•上虞区期末)如图,在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置,然后释放小球,小球就在AB间做往复运动(已知AO=OB)。小球从A位置运动到B位置的过程中,判断正确的是( )A.小球的动能不断增加 B.弹簧的弹性势能不断减少 C.在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变 D.小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等9.(2023•上城区一模)如图所示是杭州市体育中考时小郑同学掷出的实心球运动的情景,下列说法正确的是( )A.实心球从a点运动到b点的运动过程中,惯性越来越小 B.实心球在最高点b时,只受重力的作用,速度为零 C.实心球从b点运动到c点的过程中,重力势能转化为动能 D.实心球在落地点c时,机械能为零10.(2022秋•西湖区期末)如图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程,下列说法错误的是( )A.①→③阶段运动员的重力势能减小 B.③→⑤阶段运动员的重力势能增大 C.①→⑤阶段运动员的机械能不守恒 D.③处时运动员的动能为零二.实验探究题(共3小题)11.(2022秋•乐清市期中)学习了能量转化知识之后,小明为探究质量对能量转化的影响做了如下实验,将光滑水平面与光滑斜面连接。弹簧一端固定在木板上,小车将弹簧压缩至A位置后被释放,小车沿水平面运动并滑上斜面至B位置(不计空气阻力),如图所示,回答下列问题:(1)压缩弹簧松手后,弹簧的弹性势能转化为小车的 。(2)小车从水平面开始滑至斜面的过程中,其机械能总量如何变化? 。(3)换用质量更大的小车,同样压缩弹簧至A位置后被释放,小车能否滑至斜面B位置,说明理由 。12.(2022秋•海曙区校级期中)如图所示为蹦极运动的简化示意图,弹性绳一端系在运动员双脚上,另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落,A点处弹性绳正好处于原长;B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等;C点处是蹦极运动员到达的最低点。(整个过程忽略空气阻力,弹性绳的自重不计)(1)从O点到A点的过程中,运动员的机械能 (选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”)。(2)从A点到C点的过程中,弹性绳的弹性势能 (选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”,下同);运动员的动能 。13.(2021秋•诸暨市期中)科学课上,同学们观察了如图所示的实验:用细线将一金属小球悬挂起来,把小球拉到一定的高度(此时细线偏离竖直方向的角度为a,小球离开最低位置的距离为s),然后释放,小球将左右摆动。课后小宁同学提出这样的问题:小球来回摆动一次的时间(或摆动的快慢)跟哪些因素有关呢?对此,同学们进行了探究。小宁提出猜想:小球摆动的快慢可能跟细线的长度(L)有关。于是小宁和小军来到实验室,找来了以下器材:A.秒表;B.长为0.8m的细线;C.长为1.0m的细线;D.铜球;E.铝球(D、E两球体积相等,都有相同的小孔,便于系线)。为了验证小宁的猜想,请你帮他们设计出简要的实验步骤。(1)选用的器材是(选填上列器材前的字母): 。(2)具体操作:把小球拉到一定的高度,然后静止释放,记录 ,再改变 ,重复实验。(3)对小宁提出的问题,除了他的猜想外,请你再提出一个猜想: 。
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