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初中浙教版第2节 机械能教案
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这是一份初中浙教版第2节 机械能教案，文件包含精品讲义浙教版科学9年级上册32机械能学生版docx、精品讲义浙教版科学9年级上册32机械能教师版含解析docx等2份教案配套教学资源，其中教案共31页， 欢迎下载使用。
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1.动能
(1)定义：物体由于运动而具有的能量叫做动能。一切运动的物体都具有动能。
(2)影响动能大小的因素：动能的大小与物体的质量和运动速度有关。
①在质量相同时，物体的运动速度越大，它具有的动能越大。②在运动速度相同时，物体的质量越大，它具有的动能越大。
2.势能
(1)势能的分类：势能可分为重力势能和弹性势能。
(2)重力势能
①定义：物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。判断一个物体是否具有重力势能，关键看此物体相对某一个平面有没有被举高，即相对此平面有没有一定的高度。若有，则物体具有重力势能；若没有，则物体不具有重力势能。
②影响重力势能大小的因素：重力势能的大小与物体的质量和被举高的高度有关。物体的质量越大，被举得越高，其具有的重力势能就越大。
(3)弹性势能
①定义：物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。判断一个物体是否具有弹性势能关键是看此物体是否发生了弹性形变，若物体发生了弹性形变，则物体具有弹性势能。如拉长的弹簧、压扁的皮球、机械手表等物体都具有弹性势能。
②影响弹性势能大小的因素：弹性势能的大小与物体形变的大小有关。物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。
3.动能和势能的转化
动能和势能之和称为机械能。大量事实表明，动能和势能可以相互转化。如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总量不变，或者说，机械能守恒。
(1)动能和重力势能的相互转化
动能和重力势能之间可以相互转化，一般发生在重力作用下的运动过程中。
如向上抛出去的小球，在上升和下降的过程中，它的动能和重力势能的变化情况为：小球在上升的过程中，它的运动速度逐渐减小，动能逐渐减小，它的高度在不断地增加，重力势能在不断地增大，小球减小的动能逐渐转化为自身的重力势能储存起来了。反之，当小球下落时，它将储存的重力势能逐渐转化为动能。
滚摆从最高点下落的过程中，运动的速度________，达到最低点的瞬间，速度达到________；由于惯性，滚摆再向上运动，上升过程中滚摆运动的速度________，达到最高点的瞬间，速度为________，但滚摆每次上升的高度在逐渐减小。(提示：越来越大 最大 越来越小 0)
滚摆下落的过程中__________能转化为__________能。滚摆上升的过程中__________能转化为__________能。此实验说明：__________能和__________能可以相互转化。(提示：重力势 动 动 重力势 动 重力势)
(2)动能和弹性势能的相互转化
动能和弹性势能之间可以相互转化，如被压缩的弹簧把物体水平弹开，弹簧的弹性势能转化为物体的动能；水平运动的物体碰撞弹簧时，可将弹簧压缩，物体的动能转化为弹簧的弹性势能。
【注意】机械能守恒的条件是没有摩擦阻力。
1.认清“标志”，确定机械能形式
(1)确定物体具有哪一种能量，先要认清“标志”
①动能的标志：是否运动。
②重力势能的标志：是否被举高。
③弹性势能的标志：是否发生弹性形变。
2.确定机械能转化的方法
(1)重力势能转化为动能的标志：速度增加时，高度降低；
(2)动能转化为重力势能的标志：速度减小时，高度增加；
(3)弹性势能转化为动能的标志：速度增加时，弹性形变减小；
(4)动能转化为弹性势能的标志：速度减小时，弹性形变增大。
3.用“控制变量法”探究影响动能的因素
(1)动能大小的确定：如下图所示让小球从斜面上滚下，撞击纸盒，根据纸盒的远近确定动能的大小。纸盒被撞得越远，说明小球的动能越大。
(2)变量的控制：用控制小球在斜面上的高度来控制在水平面上的速度；用体积相同的木球和铁球来控制小球的质量。
(3)实验过程：1)让同一钢球从斜面的不同高度滚下，探究物体动能与其运动速度的关系。
2)让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下，探究物体动能与其质量的关系。
(4)实验结论：1) 质量相同的物体，运动速度越大，它的动能越大。
2) 运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。
4.探究影响重力势能的因素。
让高处的物体自由下落，撞击同一水平面的物体，根据物体的形变的大小来确定重力势能的大小。
①本活动中通过什么来显示物体具有的重力势能大小？
根据被撞物体(或水平面)产生的形变大小来确定重力势能的大小。
②为什么让不同小球从同一高度自由落下？
在高度相同时，选用质量不同的物体来撞击同一水平面上的物体，是为了控制小球的高度相同从而探究重力势能与质量的关系。
③为什么让同一小球从不同高度自由落下？
选用质量相同的物体，让它从不同的高度下落，撞击同一水平面上的物体，是为了控制小球的质量相同从而探究重力势能与高度的关系。
④以上分别体现了探究科学问题时的哪些方法？
以上分别体现了转换法、控制变量法。
【常考1】知道物体动能大小的影响因素
例1 如图所示是把小球放在相同的斜面上自由滚下，撞击静止在水平面上的木块进行的实验。能说明物体的动能与物体的速度有关的是( )
A.甲、丙 B.乙、丙 C.甲、乙 D.甲、乙、丙
【答案】C
【解析】影响物体动能大小的因素是质量和速度，因此，在探究物体动能与速度的关系时，应控制小球的质量不变，让小球从斜面的不同高度滚下，使小球到达水平面时的速度不同；小球动能的大小，可通过比较木块被小球撞击后在水平面上移动的距离的大小来判断。
【常考2】知道势能大小的影响因素
例2 如图所示是运动员拉开弓箭的情景，这个过程中( )
A.弓弦上的箭，具有弹性势能 B.弓拉得越弯，人的弹性势能越大
C.弓拉得越弯，弓的弹性势能越大 D.弓拉得越弯，弓弦上的箭的弹性势能越大
【答案】C
【解析】发生弹性形变的物体具有弹性势能。题图中的情境发生弹性形变的是弓而不是箭，所以弓具有弹性势能；弹性势能的大小跟弹性形变的大小、材料有关，在材料相同时，弹性形变越大，弹性势能越大，所以C项正确。
【常考3】熟悉动能和势能的相互转化
例3 如图所示，将鸡蛋下的硬纸片用手指突然弹出，下列描述错误的是( )
A.鸡蛋下落过程中重力势能转化为动能 B.纸片飞出说明力可以改变物体的运动状态
C.弹纸片时手指感到疼说明力的作用是相互的 D.鸡蛋受到惯性作用落人杯中。
【答案】D
【解析】鸡蛋下落过程中，质量不变，速度变大，高度减小，因此重力势能转化为动能；纸片受力后飞出说明力可以改变物体的运动状态；弹纸片时，纸片给手指一个作用力，因此手指感到疼说明力的作用是相互的；鸡蛋由于受到重力的作用，因此落入杯中。
【常考4】 学会用控制变量法探究物体动能或势能大小的影响因素
例4 利用如图所示的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，θ1＜θ2，球A、B的质量分别为mA、mB(mA＜mB)。
(l)如图甲、乙所示，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的_______无关。
(2)如图甲、乙所示，观察到B球能将木块C撞得更远，由此可得出结论：______________________。
(3)图乙中小球B到达竖直位置时的速度_________(填“大于”“小于”或“等于”)图丙中小球B到达竖直位置时的速度，图丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论：________________________。
【答案】(1)质量 (2)速度相同时，物体的质量越大，动能越大
(3)小于 质量相同时，物体的速度越大，动能越大
【解析】(1)甲、乙两图中，小球的质量不同，由题意知，摆角相同，小球同时到达竖直位置，说明小球的速度大小与小球的质量无关。(2)mA ＜ mB，两球的速度相同，B 球能将木块 C 撞得更远，说明 B 球的动能更大，因此可得：速度相同时，物体的质量越大，动能越大。
(3)乙、丙两图中，小球的质量相同，θ1 ＜ θ2，所以图丙中小球到达竖直位置时的速度更大，图丙中木块 C 滑行得更远些，说明质量相同时，物体的速度越大，动能越大。
【方法归纳】此题是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验，实验装置与教材中的装置不同，采用悬挂的小球做实验，实验更容易操作。解答此题的关键是要明确：①小球摆动的速度大小与小球的质量无关；②木块滑行的距离反映了小球具有的动能大小。
例5 李明等几位同学准备探究“粥弹簧弹性势能的大小与什么素有关”。同学们猜想：弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量和弹簧粗细有关。他们设计的实验装置如下图，弹簧左端固定在墙上，放在水平面上，水平面A点左侧光滑，右侧粗糙。物体P压缩弹簧到B点后从静止释放，运动到C点弹簧恢复到原长与物体脱离，物体运动到D点停止，请补充完成他们的探究过程：
(1)对同一根弹簧，物体P压缩弹簧至B点，从静止释放，运动到D点。测量 之间的距离和 之间的距离，并改变 之间的距离，测多组数据，分析数据得到：弹簧长度变化量越大，弹性势能越大。
(2)对原长相同、只有粗细不同的两根弹簧，物体P分别压缩弹簧至同一位置B点，从静止释放，运动到D点。分别测量 之间的距离，改变压缩量，重复试验，分析数据得到：弹性势能与弹簧粗细有关。
【答案】(1)BC AD BC (2)AD
【解析】(1)本实验探究的是弹性势能和弹簧长度变化量之间的关系，所以必须测出弹簧长度变化量，即BG间的距离；弹性势能通过弹簧推动物体在粗糙表面上运动的距离远近来体现，所以必须测出AD间的距离；为了使结论具有普遍性，应改变弹簧长度变化量，即BC间的距离，多测几组数据；(2)本实验探究弹性势能与弹簧粗细是否有关，必须控制弹簧长度变化量，即BC间的距离相同，改变弹簧的粗细，测量物体在粗糙表面上运动的距离(AD间的距离)，并进行比较得出结论。
【方法归纳】 根据金属与氧气反应的条件和反应的剧烈程度，可比较金属的活动性强弱。反应条件分三种——常温、加热、高温，反应越容易进行，说明金属活动性越强；相同条件下，反应越剧烈 ，金属活动性越强。
【常考5】 知道机械能守恒的条件
例2 如图所示是杂技演员演出时的过程示意图。男演员从甲处用力向上起跳，落下后踩在跷跷板的a端，能把站在b端的女演员弹上乙处。由于存在阻力，故( )
A．男演员的质量必须要大于女演员的质量
B．甲处男演员的势能一定要大于乙处女演员的势能
C．男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能
D．女演员弹起时的动能与她站在乙处时的机械能相等
【答案】C
【解析】甲处的男演员要想把女演员弹起到乙处，甲处男演员的机械能一定大于乙处女演员的机械能，男演员向上跳起，同时具有动能和重力势能，女演员到达乙处静止不动，只具有重力势能，所以男演员的质量不一定大于女演员的质量，且男演员的重力势能不一定大于女演员的重力势能，故 A、B 不符合题意。
由于存在阻力，要克服阻力做功，机械能转化为内能，机械能不断减小，所以男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能，C 符合题意。女演员弹起时动能转化为重力势能，由于存在阻力，要克服阻力做功，动能没有完全转化为重力势能，所以女演员弹起时的动能大于她站在乙处时的机械能，D 不符合题意。故选 C。
【方法归纳】 由于存在阻力，要克服阻力做功，整个过程中，机械能不断减小。
【动能和势能练习】
1.下面的各种物体中动能为零的是( D )
A.翩翩起舞的蝴蝶 B.在假山上跳跃的猴子 C.湖面上疾驰的游艇 D.草地上的梅花鹿雕像
【答案】D
【解析】运动的物体具有动能，草地上的梅花鹿雕像没有运动，所以不具有动能，即动能为零。
2.宣传栏中记述着：“某高楼大厦发生高空抛物的不文明行为，一位老太太被拋下的西瓜皮砸伤…”被拋下的西瓜皮在下落过程中逐渐增大的物理量是( B )
A.重力势能B.动能 C.重力 D.密度
【答案】B
【解析】西瓜皮在下落过程中速度不断增大，而质量却没有发生变化，所以动能不断增大。
3.在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让不同质量的铁球从斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，比较木块运动的远近，如图所示。下列说法中正确的是( B )
A.铁球从斜面上滚下来的过程中动能一直减小
B.这样做的目的是探究物体的动能大小与质量的关系
C.这样做的目的是探究物体的动能大小与高度的关系
D.这样做的目的是探究物体的动能大小与速度的关系
【答案】B
【解析】铁球从斜面上的不同高度滚下，撞击木块，木块被撞得越远说明铁球的动能越大。实验方法是控制变量法。质量不同的小球从同一高度滚下，控制了铁球到达水平面时速度相同，探究的是物体的动能大小与质量的关系。
4.如图所示，运动员在射箭比赛时总是把弓拉得很弯，其主要目的是( C )
A.增大箭的弹性势能 B.增大箭的动能
C.增大弓的弹性势能 D.使箭沿直线运动
【答案】C
【解析】弹性势能的大小与物体形变的大小有关，形变越大，弹性势能越大，弓拉得越弯，具有的弹性势能越大
5.在电影《斯巴达三百勇士》中，波 斯军队用投石车投出巨石来攻击斯巴达克城的城墙，在巨石被投出到击中城墙的过程中，下列说法正确的是( D )
A.巨石在最高点时动能最大
B.巨石在最高点时重力势能最小
C.巨石的动能先增大后减小
D.巨石的重力势能先增大后减小
【答案】D
【解析】在质量不变的情况下，物体的运动速度越大，动能越大，而在向上运动的过程中，速度逐渐减小。在质量不变的情况下，物体被举得越高，重力势能越大。
6.以同样速度行驶的大卡车和小轿车， 的动能大，所以在同样的道路上，不同车型的限制车速是不同的，大卡车的最大行驶速度应比小轿车的 (填“大”或“小”)。
【答案】大卡车 小
【解析】以同样速度行驶的大卡车和小轿车，由于大卡车的质量大，所以动能大；大卡车和小轿车的动能相同，由于大卡车的质量大，所以大卡车的最大行驶速度应比小轿车的小。
7.如图所示是探究影响动能大小因素的实验，将A、B、C三个小球先后从同一装置高分别为h，、hg、he的位置滚下，推动小木块移动一段距离后静止。已知mA=mBhC。
(1)实验中通过比较滚下的小球撞击小木块移动的 ，来比较小球动能的大小。在同样的平面上小木块被撞得越远，小球的动能就越 。
(2)根据此实验可以模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患。(填“甲”“乙”或“丙”)
①用来研究超载安全隐患时，应选择 和 两个图所示实验进行比较。
②用来研究超速安全隐患时，应选择 和 两个图所示实验进行比较。
【答案】(1)距离 大 (2)甲和丙 甲和乙
【解析】(1)实验中通过比较滚下的小球撞击小木块移动的距离，来比较小球动能的大小。在同样的平面上小木块被撞得越远，小球的动能就越大。(2)①超载是指汽车的速度一定时，质量越大，动能越大。选择到达水平面的速度相等，质量不同的A、C小球进行实验，即甲、丙两图符合题意。②超速是指汽车的质量一定，速度越大，动能越大。选择质量相等，到达水平面的速度不同的A、B小球，即甲、乙两图符合题意。
【动能和势能的转化练习】
1.如图所示，一物体在拉力F的作用下沿斜面向上匀速运动，在向上运动的过程中，下列说法正确的是( B )
A.物体的动能不变，机械能不变
B.物体的重力势能增大，机械能增大
C.物体的重力势能转化为动能
D.物体的动能转化为重力势能
【答案】B
【解析】因为匀速上升，质量不变，动能不变；高度增加，故重力势能增加，总的机械能增大。
2.如图所示，小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化，则( D )
A.小球在A处的动能等于在D处的动能
B.小球在A处的动能大于在D处的动能
C.小球在B处的机械能小于在C处的机械能
D.小球在B处的机械能等于在C处的机械能
【答案】D
【解析】根据题意，小球在运动的过程中仅有动能和势能互相转化，所以小球在重力势能较大的地方，动能较小。观察题图，发现小球在A处比在D处所处的位置高，具有的重力势能较大，所以小球在A处的动能小于在D处的动能，故A、B选项不正确。对于C、D选项，根据题中“小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化”知，在整个过程中没有能量的损耗，动能和势能的总和，即机械能是不会减小的，小球在各处的机械能都是相等的，故D选项正确，C选项不正确。
3.将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压(如图)，放手后笔会向上弹起一定高度。下列关于该过程中能量变化的叙述正确是( C )
A.向下按笔的过程中，弹簧的弹性势能减小
B.向下按笔的过程中，笔的重力势能增大
C.笔向上弹起的过程中，笔的重力势能增大
D.笔向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能增大
【答案】C
【解析】向下按笔的过程中，弹簧的弹性形变增大，故弹簧的弹性势能增大，故A错误；由于重力势能与物体的质量、高度有关，所以向下按笔的过程中，笔的质量不变，高度减小，所以笔的重力势能减小，故B错误；笔向上弹起的过程中，笔的质量不变，高度增大，所以笔的重力势能增大，故C正确；笔向上弹起的过程中，弹簧的弹性形变减小，所以弹簧的弹性势能减小，故D错误。
4. 一物体在空气中沿竖直方向运动，运动过程中只受重力和空气阻力的作用。则该物体的( A )
A．动能可能不变 B．势能可能不变 C．机械能一定不变 D．机械能可能改变
【答案】A
【解析】若G＞f，加速下降，物体动能增加，势能减小，总的机械能减小；若G＝f，物体向下匀速直线运动，动能不变，势能减小，机械能减小；若G、f方向一致，物体向上做减速直线运动，动能减小，势能增加，机械能减小，故选A。
5.下列四个实例中，机械能正在减小的是( C )
A． 蓄势待发的火箭 B． 水平匀速飞行的飞机 C． 匀速下降的热气球 D． 加速上升的飞艇
【答案】C
【解析】动能大小跟物体的质量、速度有关，质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大。重力势能大小跟质量、被举的高度有关，被举的高度一定时，质量越大，重力势能越大；质量一定时，高度越高，重力势能越大。物体不发生弹性形变时，机械能＝动能＋重力势能。A中蓄势待发的火箭机械能不变；B中水平匀速飞行的飞机机械能不变；C中匀速下降的热气球动能不变，势能减小，机械能减小；D中加速上升的飞艇动能增加，势能增加，机械能增加。
6. 如图所示是运载火箭点火起飞的情景。在火箭离地升空的过程中，关于火箭中搭载的卫星的能量及能量转化情况，下列说法正确的是( D )
A．动能转化为重力势能 B．重力势能转化为动能
C．机械能的总量不变 D．机械能的总量增加
【答案】D
【解析】火箭离地上升的过程中，其搭载的卫星的高度和速度都在增加，卫星质量不变，故卫星的动能和重力势能都增加，机械能的总量增加，故D项正确。
7.如图所示，用绳子把一个小球悬挂起来，用手将其拉到 a 点。松手后，小球沿一条弧线从 a 点经 b 点，摆到 c 点，已知 b点是最低点。则下面说法中正确的是( B )
A．从 a 点到 c 点的过程中，小球的动能越来越大
B．c点的高度一定不会高于a点
C．在 b 点时，小球位置最低，重力势能为 0
D．当小球停止摆动后，机械能总量与摆前相同
【答案】B
【解析】 A.从 a 点到 c 点先下降后上升，故动能先增大后减小；B．根据机械能守恒，知c点的高度一定不会高于a点；在 b 点时，小球位置最低，相对a和b来说重力势能最小，而题未说明以b为起点，不能讲b点重力势能为 0。当小球停止摆动后，说明机械能减小了。
8.许多同学都很喜欢参加和设计“多米诺骨牌效应”活动(如图所示，按一定距离排列的骨牌，碰倒第一块骨牌后，其他的骨牌会依次倒下)，其中的物理原理是骨牌倒下， 转化为 能，这部分能量就转移给下一张骨牌，下一张骨牌倒下时具有的能量更大，骨牌被推倒的速度 (填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】重力势能 动能 变大
【解析】骨牌倒下时，其所处高度减小，重力势能减小，从而获得速度，动能增大，正是减小的重力势能转化为了动能，这部分能量就传递给下一张骨牌，下一张骨牌倒下时具有的能量更大，骨牌被推倒的速度变大。
9.探究影响物体弹性势能大小的因素，选择弹簧进行研究。将光滑水平面与光滑斜面连接，如图所示。
①将甲弹簧放置在水平面上，用小球压缩弹簧2cm，释放后，小球滚上A斜面，记录小球在斜面最高点时的高度，重复三次，取平均值记录在下表中。更换B斜面，重复实验。
②压缩甲弹簧3cm，重复实验①步骤。
③换用不同弹簧，重复实验①步骤。
(1)实验中，通过观察 判断弹簧弹性势能的大小。
(2)比较 (填实验序号)，说明弹簧的弹性势能大小与弹簧的形变大小有关。
(3)由实验结果可知，弹簧的弹性势能大小还与弹簧的 有关。
【答案】(1)小球到达斜面的高度 (2)1与2 (3)长度、材料
【解析】(1)实验中是将弹簧的弹性势能转化为小球的势能，即通过观察小球到达斜面的高度判断弹簧弹性势能的大小。(2)其他条件相同，弹簧的形变是变量，即压缩量，选择实验序号1与2。(3)比较实验1、3，其他条件相同，材料不同，弹簧的弹性势能大小不同；比较实验3、5，其他条件相同，弹簧的长度不同，弹簧的弹性势能大小不同。由实验可知，弹簧的弹性势能大小还与弹簧的长度、材料有关。
1.草原发生大面积蝗灾时，农业部门利用飞机喷洒农药消灭蝗虫。当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，它的( D )
A.动能不变，势能不变 B.动能减少，势能增加
C.动能增加，势能减少 D.动能减少，势能减少
【答案】D
【解析】飞机的动能大小与飞行速度和飞机的总质量有关。飞机喷洒农药，飞机的总质量减小，而此时匀速飞行，则飞机的动能减少；飞机的势能大小与飞机的总质量和飞机所处的高度有关，高度不变，总质量减小，飞机的势能减少。故选D。
2.把篮球拋向空中，忽略空气阻力，下列能正确反映球离手后到落回地面机械能(E)与篮球离地高度(h)的关系的是( A )
【答案】A
【解析】把篮球抛向空中，忽略空气阻力，只有动能和势能的相互转化，机械能守恒，机械能不变。故选A。
3.两个相同的篮球，表面潮湿，从不同高度自由下落至同一地面，留下的印迹如图所示。关于初始时篮球的重力势能，下列说法正确的是( B )
A.落在a处的大 B.落在b处的大 C.两个一样大 D.无法比较大小
【答案】B
【解析】相同的篮球在地面上留下的印迹越大，说明弹性形变越大，即重力势能转化成的弹性势能越大，其开始时具有的重力势能也越大。
4.下面属于动能转化为重力势能过程的是( D )
A.钟表由拧紧的发条带动齿轮转动
B.张开的弓把箭射出
C.被风吹动的帆船，在前进的过程中
D.向上拋出的石头，在上升的过程中
【答案】D
【解析】向上拋出的石头，高度越高，速度越小，因此动能减少，重力势能增加，动能转化为重力势能。
5.如图所示，一弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上。α点是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b点是弹簧原长时小球的位置，c点是小球到达最右端的位置。则小球从a点运动到c点的过程中，下列说法正确的是( C )
A.小球在a点，弹簧的弹性势能最小
B.小球在b点，小球的速度最小
C.从a点到b点，小球的动能逐渐增大
D.从b点到c点，弹簧的弹性势能逐渐减小
【答案】C
【解析】弹性势能大小与物体的弹性形变程度有关，弹性形变程度越大，弹性势能越大，故小球在a点、c点弹性势能大，在b点弹性势能最小。从a点到b点，小球的弹性势能逐渐转化为动能，从b点到c点，小球的动能逐渐转化为弹性势能，故b点动能最大。
6.在小球从0点由静止开始沿x轴竖直下落的过程中，小球某种形式的能量E随下落高度x变化的图像如图所示。若不计空气阻力，那么这种能量是( B )
A.重力势能 B.动能 C.机械能 D.内能
【答案】B
【解析】如题图所示，横坐标代表的是能量，纵坐标代表的物体下降的高度，物体下落时质量保持不变，高度降低，重力势能减小，不计空气阻力，小球下降时，重力势能全部转化为动能，机械能的总量不变。故选B。
7.如图所示是蹦床运动员表演的情景。运动员从最低点到达最高点的过程中，运动员的动能和重力势能变化情况分别是 ( C )
A.动能减小，重力势能增大 B.动能增大，重力势能减小
C.动能先增大后减小，重力势能增大 D.动能先减小后增大，重力势能减小
【答案】C
【解析】由最低点向上运动时，先是弹性势能转化为动能和重力势能，后是动能转化为重力势能。
8.了研究动能的大小与哪些因素有关，教材中设计了“小钢球撞木块”的实验(如图所示)：让静止的小钢球从斜面滚下，观察木块被推动的距离。关于该实验的说法中，不正确的是( C )
A． 该实验的设计思路是采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小
B． 该实验研究的基本方法是控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等
C． 在选择实验器材时，可以不考虑斜面的光滑程度，被撞木块的质量和软硬等因素
D． 实验过程中，让同一小球从不同高度滚下，目的是让小球获得不同的运动速度
【答案】C
【解析】小钢球的动能是从木块被推出的距离看出的，这里采用了转换法的思想，故A选项说法正确。小钢球的动能与质量和速度都有关系，应采用控制变量法，如分别控制小钢球滚下的高度、小钢球的质量等，故B选项说法正确。斜面的光滑程度影响小钢球滚下的速度，木块的质量和软硬影响碰撞的程度，所以在选择实验器材时，要考虑斜面的光滑程度、木块的质量和软硬等因素，故C选项说法不正确。小钢球滚到水平面上时获得的速度与小钢球在斜面上的高度有关，让同一小钢球从不同高度滚下，目的是让小钢球获得不同的运动速度，故D选项说法正确。
9. 2015年在苏州举行的第53届世乒赛中首次使用了“40+”新球，新球与“40”旧日球如图甲所示。小科想比较两种球的弹性大小，做了如下实验：将两球从相同高度由静止同时释放，比较两球落到同一桌面上弹起的高度得出弹性的大小，发现很难比较两球弹起的高度，继续观察，两球在桌面上反复弹跳，发现新球停止弹跳时，旧球还在弹跳，如图乙所示。多次实验结果相同，说明旧球的弹性比新球好。
(1)乒乓球下落过程中重力势能逐渐 ；
(2)该实验体现了转换的思想，将比较球的弹性分别转换为比较弹起的高度和 。
【答案】(1)减小 (2)弹跳次数(或弹跳时间)
【解析】(1)乒乓球下落，高度减小，重力势能减小；(2)根据“两球在桌面上反复弹跳，发现新球停止弹跳时，旧球还在弹跳”可得出答案。
10.如图所示，光滑斜面甲与水平面AB平滑连接，从斜面甲高 H 处由静止释放小球，小球运动到 B 点静止。如图(2)所示，在 AB 上的 C 点滑拼接另一光滑斜面乙，已知 AB=3AC。请回答下列问题。
(1)如果小球从斜面甲高 H 处静止释放，说明小球在乙斜面到达的最大高度 h 与 H的数量关系及理由。
(2)要使小球在乙斜面上到达的最大高度变为 2 h，小球应在甲斜面上多高处由静止释放，并说明理由。
【答案】(1)小球由静止释放到B点静止，损耗的机械能等于在AB水平面上由于摩擦而产生的内能，因为AB=3AC，所以在AC上损耗的机械能是在AB上损耗机械能的，所以小球在乙斜面上时的机械能比小球在甲斜面上时的机械能少，故上升的高度h=。
(2)小球在乙斜面上升高度为2h时，因为在AC段上损耗的机械能与第一次相同，所以原来小球在甲斜面上的释放高度应该是：2h+H=H+H =H。
【解析】见答案。
目录
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1.动能
(1)定义：物体由于运动而具有的能量叫做动能。一切运动的物体都具有动能。
(2)影响动能大小的因素：动能的大小与物体的质量和运动速度有关。
①在质量相同时，物体的运动速度越大，它具有的动能越大。②在运动速度相同时，物体的质量越大，它具有的动能越大。
2.势能
(1)势能的分类：势能可分为重力势能和弹性势能。
(2)重力势能
①定义：物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。判断一个物体是否具有重力势能，关键看此物体相对某一个平面有没有被举高，即相对此平面有没有一定的高度。若有，则物体具有重力势能；若没有，则物体不具有重力势能。
②影响重力势能大小的因素：重力势能的大小与物体的质量和被举高的高度有关。物体的质量越大，被举得越高，其具有的重力势能就越大。
(3)弹性势能
①定义：物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。判断一个物体是否具有弹性势能关键是看此物体是否发生了弹性形变，若物体发生了弹性形变，则物体具有弹性势能。如拉长的弹簧、压扁的皮球、机械手表等物体都具有弹性势能。
②影响弹性势能大小的因素：弹性势能的大小与物体形变的大小有关。物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。
3.动能和势能的转化
动能和势能之和称为机械能。大量事实表明，动能和势能可以相互转化。如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总量不变，或者说，机械能守恒。
(1)动能和重力势能的相互转化
动能和重力势能之间可以相互转化，一般发生在重力作用下的运动过程中。
如向上抛出去的小球，在上升和下降的过程中，它的动能和重力势能的变化情况为：小球在上升的过程中，它的运动速度逐渐减小，动能逐渐减小，它的高度在不断地增加，重力势能在不断地增大，小球减小的动能逐渐转化为自身的重力势能储存起来了。反之，当小球下落时，它将储存的重力势能逐渐转化为动能。
滚摆从最高点下落的过程中，运动的速度________，达到最低点的瞬间，速度达到________；由于惯性，滚摆再向上运动，上升过程中滚摆运动的速度________，达到最高点的瞬间，速度为________，但滚摆每次上升的高度在逐渐减小。(提示：越来越大 最大 越来越小 0)
滚摆下落的过程中__________能转化为__________能。滚摆上升的过程中__________能转化为__________能。此实验说明：__________能和__________能可以相互转化。(提示：重力势 动 动 重力势 动 重力势)
(2)动能和弹性势能的相互转化
动能和弹性势能之间可以相互转化，如被压缩的弹簧把物体水平弹开，弹簧的弹性势能转化为物体的动能；水平运动的物体碰撞弹簧时，可将弹簧压缩，物体的动能转化为弹簧的弹性势能。
【注意】机械能守恒的条件是没有摩擦阻力。
1.认清“标志”，确定机械能形式
(1)确定物体具有哪一种能量，先要认清“标志”
①动能的标志：是否运动。
②重力势能的标志：是否被举高。
③弹性势能的标志：是否发生弹性形变。
2.确定机械能转化的方法
(1)重力势能转化为动能的标志：速度增加时，高度降低；
(2)动能转化为重力势能的标志：速度减小时，高度增加；
(3)弹性势能转化为动能的标志：速度增加时，弹性形变减小；
(4)动能转化为弹性势能的标志：速度减小时，弹性形变增大。
3.用“控制变量法”探究影响动能的因素
(1)动能大小的确定：如下图所示让小球从斜面上滚下，撞击纸盒，根据纸盒的远近确定动能的大小。纸盒被撞得越远，说明小球的动能越大。
(2)变量的控制：用控制小球在斜面上的高度来控制在水平面上的速度；用体积相同的木球和铁球来控制小球的质量。
(3)实验过程：1)让同一钢球从斜面的不同高度滚下，探究物体动能与其运动速度的关系。
2)让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下，探究物体动能与其质量的关系。
(4)实验结论：1) 质量相同的物体，运动速度越大，它的动能越大。
2) 运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。
4.探究影响重力势能的因素。
让高处的物体自由下落，撞击同一水平面的物体，根据物体的形变的大小来确定重力势能的大小。
①本活动中通过什么来显示物体具有的重力势能大小？
根据被撞物体(或水平面)产生的形变大小来确定重力势能的大小。
②为什么让不同小球从同一高度自由落下？
在高度相同时，选用质量不同的物体来撞击同一水平面上的物体，是为了控制小球的高度相同从而探究重力势能与质量的关系。
③为什么让同一小球从不同高度自由落下？
选用质量相同的物体，让它从不同的高度下落，撞击同一水平面上的物体，是为了控制小球的质量相同从而探究重力势能与高度的关系。
④以上分别体现了探究科学问题时的哪些方法？
以上分别体现了转换法、控制变量法。
【常考1】知道物体动能大小的影响因素
例1 如图所示是把小球放在相同的斜面上自由滚下，撞击静止在水平面上的木块进行的实验。能说明物体的动能与物体的速度有关的是( )
A.甲、丙 B.乙、丙 C.甲、乙 D.甲、乙、丙
【答案】C
【解析】影响物体动能大小的因素是质量和速度，因此，在探究物体动能与速度的关系时，应控制小球的质量不变，让小球从斜面的不同高度滚下，使小球到达水平面时的速度不同；小球动能的大小，可通过比较木块被小球撞击后在水平面上移动的距离的大小来判断。
【常考2】知道势能大小的影响因素
例2 如图所示是运动员拉开弓箭的情景，这个过程中( )
A.弓弦上的箭，具有弹性势能 B.弓拉得越弯，人的弹性势能越大
C.弓拉得越弯，弓的弹性势能越大 D.弓拉得越弯，弓弦上的箭的弹性势能越大
【答案】C
【解析】发生弹性形变的物体具有弹性势能。题图中的情境发生弹性形变的是弓而不是箭，所以弓具有弹性势能；弹性势能的大小跟弹性形变的大小、材料有关，在材料相同时，弹性形变越大，弹性势能越大，所以C项正确。
【常考3】熟悉动能和势能的相互转化
例3 如图所示，将鸡蛋下的硬纸片用手指突然弹出，下列描述错误的是( )
A.鸡蛋下落过程中重力势能转化为动能 B.纸片飞出说明力可以改变物体的运动状态
C.弹纸片时手指感到疼说明力的作用是相互的 D.鸡蛋受到惯性作用落人杯中。
【答案】D
【解析】鸡蛋下落过程中，质量不变，速度变大，高度减小，因此重力势能转化为动能；纸片受力后飞出说明力可以改变物体的运动状态；弹纸片时，纸片给手指一个作用力，因此手指感到疼说明力的作用是相互的；鸡蛋由于受到重力的作用，因此落入杯中。
【常考4】 学会用控制变量法探究物体动能或势能大小的影响因素
例4 利用如图所示的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，θ1＜θ2，球A、B的质量分别为mA、mB(mA＜mB)。
(l)如图甲、乙所示，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的_______无关。
(2)如图甲、乙所示，观察到B球能将木块C撞得更远，由此可得出结论：______________________。
(3)图乙中小球B到达竖直位置时的速度_________(填“大于”“小于”或“等于”)图丙中小球B到达竖直位置时的速度，图丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论：________________________。
【答案】(1)质量 (2)速度相同时，物体的质量越大，动能越大
(3)小于 质量相同时，物体的速度越大，动能越大
【解析】(1)甲、乙两图中，小球的质量不同，由题意知，摆角相同，小球同时到达竖直位置，说明小球的速度大小与小球的质量无关。(2)mA ＜ mB，两球的速度相同，B 球能将木块 C 撞得更远，说明 B 球的动能更大，因此可得：速度相同时，物体的质量越大，动能越大。
(3)乙、丙两图中，小球的质量相同，θ1 ＜ θ2，所以图丙中小球到达竖直位置时的速度更大，图丙中木块 C 滑行得更远些，说明质量相同时，物体的速度越大，动能越大。
【方法归纳】此题是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验，实验装置与教材中的装置不同，采用悬挂的小球做实验，实验更容易操作。解答此题的关键是要明确：①小球摆动的速度大小与小球的质量无关；②木块滑行的距离反映了小球具有的动能大小。
例5 李明等几位同学准备探究“粥弹簧弹性势能的大小与什么素有关”。同学们猜想：弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量和弹簧粗细有关。他们设计的实验装置如下图，弹簧左端固定在墙上，放在水平面上，水平面A点左侧光滑，右侧粗糙。物体P压缩弹簧到B点后从静止释放，运动到C点弹簧恢复到原长与物体脱离，物体运动到D点停止，请补充完成他们的探究过程：
(1)对同一根弹簧，物体P压缩弹簧至B点，从静止释放，运动到D点。测量 之间的距离和 之间的距离，并改变 之间的距离，测多组数据，分析数据得到：弹簧长度变化量越大，弹性势能越大。
(2)对原长相同、只有粗细不同的两根弹簧，物体P分别压缩弹簧至同一位置B点，从静止释放，运动到D点。分别测量 之间的距离，改变压缩量，重复试验，分析数据得到：弹性势能与弹簧粗细有关。
【答案】(1)BC AD BC (2)AD
【解析】(1)本实验探究的是弹性势能和弹簧长度变化量之间的关系，所以必须测出弹簧长度变化量，即BG间的距离；弹性势能通过弹簧推动物体在粗糙表面上运动的距离远近来体现，所以必须测出AD间的距离；为了使结论具有普遍性，应改变弹簧长度变化量，即BC间的距离，多测几组数据；(2)本实验探究弹性势能与弹簧粗细是否有关，必须控制弹簧长度变化量，即BC间的距离相同，改变弹簧的粗细，测量物体在粗糙表面上运动的距离(AD间的距离)，并进行比较得出结论。
【方法归纳】 根据金属与氧气反应的条件和反应的剧烈程度，可比较金属的活动性强弱。反应条件分三种——常温、加热、高温，反应越容易进行，说明金属活动性越强；相同条件下，反应越剧烈 ，金属活动性越强。
【常考5】 知道机械能守恒的条件
例2 如图所示是杂技演员演出时的过程示意图。男演员从甲处用力向上起跳，落下后踩在跷跷板的a端，能把站在b端的女演员弹上乙处。由于存在阻力，故( )
A．男演员的质量必须要大于女演员的质量
B．甲处男演员的势能一定要大于乙处女演员的势能
C．男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能
D．女演员弹起时的动能与她站在乙处时的机械能相等
【答案】C
【解析】甲处的男演员要想把女演员弹起到乙处，甲处男演员的机械能一定大于乙处女演员的机械能，男演员向上跳起，同时具有动能和重力势能，女演员到达乙处静止不动，只具有重力势能，所以男演员的质量不一定大于女演员的质量，且男演员的重力势能不一定大于女演员的重力势能，故 A、B 不符合题意。
由于存在阻力，要克服阻力做功，机械能转化为内能，机械能不断减小，所以男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能，C 符合题意。女演员弹起时动能转化为重力势能，由于存在阻力，要克服阻力做功，动能没有完全转化为重力势能，所以女演员弹起时的动能大于她站在乙处时的机械能，D 不符合题意。故选 C。
【方法归纳】 由于存在阻力，要克服阻力做功，整个过程中，机械能不断减小。
【动能和势能练习】
1.下面的各种物体中动能为零的是( D )
A.翩翩起舞的蝴蝶 B.在假山上跳跃的猴子 C.湖面上疾驰的游艇 D.草地上的梅花鹿雕像
【答案】D
【解析】运动的物体具有动能，草地上的梅花鹿雕像没有运动，所以不具有动能，即动能为零。
2.宣传栏中记述着：“某高楼大厦发生高空抛物的不文明行为，一位老太太被拋下的西瓜皮砸伤…”被拋下的西瓜皮在下落过程中逐渐增大的物理量是( B )
A.重力势能B.动能 C.重力 D.密度
【答案】B
【解析】西瓜皮在下落过程中速度不断增大，而质量却没有发生变化，所以动能不断增大。
3.在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让不同质量的铁球从斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，比较木块运动的远近，如图所示。下列说法中正确的是( B )
A.铁球从斜面上滚下来的过程中动能一直减小
B.这样做的目的是探究物体的动能大小与质量的关系
C.这样做的目的是探究物体的动能大小与高度的关系
D.这样做的目的是探究物体的动能大小与速度的关系
【答案】B
【解析】铁球从斜面上的不同高度滚下，撞击木块，木块被撞得越远说明铁球的动能越大。实验方法是控制变量法。质量不同的小球从同一高度滚下，控制了铁球到达水平面时速度相同，探究的是物体的动能大小与质量的关系。
4.如图所示，运动员在射箭比赛时总是把弓拉得很弯，其主要目的是( C )
A.增大箭的弹性势能 B.增大箭的动能
C.增大弓的弹性势能 D.使箭沿直线运动
【答案】C
【解析】弹性势能的大小与物体形变的大小有关，形变越大，弹性势能越大，弓拉得越弯，具有的弹性势能越大
5.在电影《斯巴达三百勇士》中，波 斯军队用投石车投出巨石来攻击斯巴达克城的城墙，在巨石被投出到击中城墙的过程中，下列说法正确的是( D )
A.巨石在最高点时动能最大
B.巨石在最高点时重力势能最小
C.巨石的动能先增大后减小
D.巨石的重力势能先增大后减小
【答案】D
【解析】在质量不变的情况下，物体的运动速度越大，动能越大，而在向上运动的过程中，速度逐渐减小。在质量不变的情况下，物体被举得越高，重力势能越大。
6.以同样速度行驶的大卡车和小轿车， 的动能大，所以在同样的道路上，不同车型的限制车速是不同的，大卡车的最大行驶速度应比小轿车的 (填“大”或“小”)。
【答案】大卡车 小
【解析】以同样速度行驶的大卡车和小轿车，由于大卡车的质量大，所以动能大；大卡车和小轿车的动能相同，由于大卡车的质量大，所以大卡车的最大行驶速度应比小轿车的小。
7.如图所示是探究影响动能大小因素的实验，将A、B、C三个小球先后从同一装置高分别为h，、hg、he的位置滚下，推动小木块移动一段距离后静止。已知mA=mB
(1)实验中通过比较滚下的小球撞击小木块移动的 ，来比较小球动能的大小。在同样的平面上小木块被撞得越远，小球的动能就越 。
(2)根据此实验可以模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患。(填“甲”“乙”或“丙”)
①用来研究超载安全隐患时，应选择 和 两个图所示实验进行比较。
②用来研究超速安全隐患时，应选择 和 两个图所示实验进行比较。
【答案】(1)距离 大 (2)甲和丙 甲和乙
【解析】(1)实验中通过比较滚下的小球撞击小木块移动的距离，来比较小球动能的大小。在同样的平面上小木块被撞得越远，小球的动能就越大。(2)①超载是指汽车的速度一定时，质量越大，动能越大。选择到达水平面的速度相等，质量不同的A、C小球进行实验，即甲、丙两图符合题意。②超速是指汽车的质量一定，速度越大，动能越大。选择质量相等，到达水平面的速度不同的A、B小球，即甲、乙两图符合题意。
【动能和势能的转化练习】
1.如图所示，一物体在拉力F的作用下沿斜面向上匀速运动，在向上运动的过程中，下列说法正确的是( B )
A.物体的动能不变，机械能不变
B.物体的重力势能增大，机械能增大
C.物体的重力势能转化为动能
D.物体的动能转化为重力势能
【答案】B
【解析】因为匀速上升，质量不变，动能不变；高度增加，故重力势能增加，总的机械能增大。
2.如图所示，小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化，则( D )
A.小球在A处的动能等于在D处的动能
B.小球在A处的动能大于在D处的动能
C.小球在B处的机械能小于在C处的机械能
D.小球在B处的机械能等于在C处的机械能
【答案】D
【解析】根据题意，小球在运动的过程中仅有动能和势能互相转化，所以小球在重力势能较大的地方，动能较小。观察题图，发现小球在A处比在D处所处的位置高，具有的重力势能较大，所以小球在A处的动能小于在D处的动能，故A、B选项不正确。对于C、D选项，根据题中“小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化”知，在整个过程中没有能量的损耗，动能和势能的总和，即机械能是不会减小的，小球在各处的机械能都是相等的，故D选项正确，C选项不正确。
3.将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压(如图)，放手后笔会向上弹起一定高度。下列关于该过程中能量变化的叙述正确是( C )
A.向下按笔的过程中，弹簧的弹性势能减小
B.向下按笔的过程中，笔的重力势能增大
C.笔向上弹起的过程中，笔的重力势能增大
D.笔向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能增大
【答案】C
【解析】向下按笔的过程中，弹簧的弹性形变增大，故弹簧的弹性势能增大，故A错误；由于重力势能与物体的质量、高度有关，所以向下按笔的过程中，笔的质量不变，高度减小，所以笔的重力势能减小，故B错误；笔向上弹起的过程中，笔的质量不变，高度增大，所以笔的重力势能增大，故C正确；笔向上弹起的过程中，弹簧的弹性形变减小，所以弹簧的弹性势能减小，故D错误。
4. 一物体在空气中沿竖直方向运动，运动过程中只受重力和空气阻力的作用。则该物体的( A )
A．动能可能不变 B．势能可能不变 C．机械能一定不变 D．机械能可能改变
【答案】A
【解析】若G＞f，加速下降，物体动能增加，势能减小，总的机械能减小；若G＝f，物体向下匀速直线运动，动能不变，势能减小，机械能减小；若G、f方向一致，物体向上做减速直线运动，动能减小，势能增加，机械能减小，故选A。
5.下列四个实例中，机械能正在减小的是( C )
A． 蓄势待发的火箭 B． 水平匀速飞行的飞机 C． 匀速下降的热气球 D． 加速上升的飞艇
【答案】C
【解析】动能大小跟物体的质量、速度有关，质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大。重力势能大小跟质量、被举的高度有关，被举的高度一定时，质量越大，重力势能越大；质量一定时，高度越高，重力势能越大。物体不发生弹性形变时，机械能＝动能＋重力势能。A中蓄势待发的火箭机械能不变；B中水平匀速飞行的飞机机械能不变；C中匀速下降的热气球动能不变，势能减小，机械能减小；D中加速上升的飞艇动能增加，势能增加，机械能增加。
6. 如图所示是运载火箭点火起飞的情景。在火箭离地升空的过程中，关于火箭中搭载的卫星的能量及能量转化情况，下列说法正确的是( D )
A．动能转化为重力势能 B．重力势能转化为动能
C．机械能的总量不变 D．机械能的总量增加
【答案】D
【解析】火箭离地上升的过程中，其搭载的卫星的高度和速度都在增加，卫星质量不变，故卫星的动能和重力势能都增加，机械能的总量增加，故D项正确。
7.如图所示，用绳子把一个小球悬挂起来，用手将其拉到 a 点。松手后，小球沿一条弧线从 a 点经 b 点，摆到 c 点，已知 b点是最低点。则下面说法中正确的是( B )
A．从 a 点到 c 点的过程中，小球的动能越来越大
B．c点的高度一定不会高于a点
C．在 b 点时，小球位置最低，重力势能为 0
D．当小球停止摆动后，机械能总量与摆前相同
【答案】B
【解析】 A.从 a 点到 c 点先下降后上升，故动能先增大后减小；B．根据机械能守恒，知c点的高度一定不会高于a点；在 b 点时，小球位置最低，相对a和b来说重力势能最小，而题未说明以b为起点，不能讲b点重力势能为 0。当小球停止摆动后，说明机械能减小了。
8.许多同学都很喜欢参加和设计“多米诺骨牌效应”活动(如图所示，按一定距离排列的骨牌，碰倒第一块骨牌后，其他的骨牌会依次倒下)，其中的物理原理是骨牌倒下， 转化为 能，这部分能量就转移给下一张骨牌，下一张骨牌倒下时具有的能量更大，骨牌被推倒的速度 (填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】重力势能 动能 变大
【解析】骨牌倒下时，其所处高度减小，重力势能减小，从而获得速度，动能增大，正是减小的重力势能转化为了动能，这部分能量就传递给下一张骨牌，下一张骨牌倒下时具有的能量更大，骨牌被推倒的速度变大。
9.探究影响物体弹性势能大小的因素，选择弹簧进行研究。将光滑水平面与光滑斜面连接，如图所示。
①将甲弹簧放置在水平面上，用小球压缩弹簧2cm，释放后，小球滚上A斜面，记录小球在斜面最高点时的高度，重复三次，取平均值记录在下表中。更换B斜面，重复实验。
②压缩甲弹簧3cm，重复实验①步骤。
③换用不同弹簧，重复实验①步骤。
(1)实验中，通过观察 判断弹簧弹性势能的大小。
(2)比较 (填实验序号)，说明弹簧的弹性势能大小与弹簧的形变大小有关。
(3)由实验结果可知，弹簧的弹性势能大小还与弹簧的 有关。
【答案】(1)小球到达斜面的高度 (2)1与2 (3)长度、材料
【解析】(1)实验中是将弹簧的弹性势能转化为小球的势能，即通过观察小球到达斜面的高度判断弹簧弹性势能的大小。(2)其他条件相同，弹簧的形变是变量，即压缩量，选择实验序号1与2。(3)比较实验1、3，其他条件相同，材料不同，弹簧的弹性势能大小不同；比较实验3、5，其他条件相同，弹簧的长度不同，弹簧的弹性势能大小不同。由实验可知，弹簧的弹性势能大小还与弹簧的长度、材料有关。
1.草原发生大面积蝗灾时，农业部门利用飞机喷洒农药消灭蝗虫。当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，它的( D )
A.动能不变，势能不变 B.动能减少，势能增加
C.动能增加，势能减少 D.动能减少，势能减少
【答案】D
【解析】飞机的动能大小与飞行速度和飞机的总质量有关。飞机喷洒农药，飞机的总质量减小，而此时匀速飞行，则飞机的动能减少；飞机的势能大小与飞机的总质量和飞机所处的高度有关，高度不变，总质量减小，飞机的势能减少。故选D。
2.把篮球拋向空中，忽略空气阻力，下列能正确反映球离手后到落回地面机械能(E)与篮球离地高度(h)的关系的是( A )
【答案】A
【解析】把篮球抛向空中，忽略空气阻力，只有动能和势能的相互转化，机械能守恒，机械能不变。故选A。
3.两个相同的篮球，表面潮湿，从不同高度自由下落至同一地面，留下的印迹如图所示。关于初始时篮球的重力势能，下列说法正确的是( B )
A.落在a处的大 B.落在b处的大 C.两个一样大 D.无法比较大小
【答案】B
【解析】相同的篮球在地面上留下的印迹越大，说明弹性形变越大，即重力势能转化成的弹性势能越大，其开始时具有的重力势能也越大。
4.下面属于动能转化为重力势能过程的是( D )
A.钟表由拧紧的发条带动齿轮转动
B.张开的弓把箭射出
C.被风吹动的帆船，在前进的过程中
D.向上拋出的石头，在上升的过程中
【答案】D
【解析】向上拋出的石头，高度越高，速度越小，因此动能减少，重力势能增加，动能转化为重力势能。
5.如图所示，一弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上。α点是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b点是弹簧原长时小球的位置，c点是小球到达最右端的位置。则小球从a点运动到c点的过程中，下列说法正确的是( C )
A.小球在a点，弹簧的弹性势能最小
B.小球在b点，小球的速度最小
C.从a点到b点，小球的动能逐渐增大
D.从b点到c点，弹簧的弹性势能逐渐减小
【答案】C
【解析】弹性势能大小与物体的弹性形变程度有关，弹性形变程度越大，弹性势能越大，故小球在a点、c点弹性势能大，在b点弹性势能最小。从a点到b点，小球的弹性势能逐渐转化为动能，从b点到c点，小球的动能逐渐转化为弹性势能，故b点动能最大。
6.在小球从0点由静止开始沿x轴竖直下落的过程中，小球某种形式的能量E随下落高度x变化的图像如图所示。若不计空气阻力，那么这种能量是( B )
A.重力势能 B.动能 C.机械能 D.内能
【答案】B
【解析】如题图所示，横坐标代表的是能量，纵坐标代表的物体下降的高度，物体下落时质量保持不变，高度降低，重力势能减小，不计空气阻力，小球下降时，重力势能全部转化为动能，机械能的总量不变。故选B。
7.如图所示是蹦床运动员表演的情景。运动员从最低点到达最高点的过程中，运动员的动能和重力势能变化情况分别是 ( C )
A.动能减小，重力势能增大 B.动能增大，重力势能减小
C.动能先增大后减小，重力势能增大 D.动能先减小后增大，重力势能减小
【答案】C
【解析】由最低点向上运动时，先是弹性势能转化为动能和重力势能，后是动能转化为重力势能。
8.了研究动能的大小与哪些因素有关，教材中设计了“小钢球撞木块”的实验(如图所示)：让静止的小钢球从斜面滚下，观察木块被推动的距离。关于该实验的说法中，不正确的是( C )
A． 该实验的设计思路是采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小
B． 该实验研究的基本方法是控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等
C． 在选择实验器材时，可以不考虑斜面的光滑程度，被撞木块的质量和软硬等因素
D． 实验过程中，让同一小球从不同高度滚下，目的是让小球获得不同的运动速度
【答案】C
【解析】小钢球的动能是从木块被推出的距离看出的，这里采用了转换法的思想，故A选项说法正确。小钢球的动能与质量和速度都有关系，应采用控制变量法，如分别控制小钢球滚下的高度、小钢球的质量等，故B选项说法正确。斜面的光滑程度影响小钢球滚下的速度，木块的质量和软硬影响碰撞的程度，所以在选择实验器材时，要考虑斜面的光滑程度、木块的质量和软硬等因素，故C选项说法不正确。小钢球滚到水平面上时获得的速度与小钢球在斜面上的高度有关，让同一小钢球从不同高度滚下，目的是让小钢球获得不同的运动速度，故D选项说法正确。
9. 2015年在苏州举行的第53届世乒赛中首次使用了“40+”新球，新球与“40”旧日球如图甲所示。小科想比较两种球的弹性大小，做了如下实验：将两球从相同高度由静止同时释放，比较两球落到同一桌面上弹起的高度得出弹性的大小，发现很难比较两球弹起的高度，继续观察，两球在桌面上反复弹跳，发现新球停止弹跳时，旧球还在弹跳，如图乙所示。多次实验结果相同，说明旧球的弹性比新球好。
(1)乒乓球下落过程中重力势能逐渐 ；
(2)该实验体现了转换的思想，将比较球的弹性分别转换为比较弹起的高度和 。
【答案】(1)减小 (2)弹跳次数(或弹跳时间)
【解析】(1)乒乓球下落，高度减小，重力势能减小；(2)根据“两球在桌面上反复弹跳，发现新球停止弹跳时，旧球还在弹跳”可得出答案。
10.如图所示，光滑斜面甲与水平面AB平滑连接，从斜面甲高 H 处由静止释放小球，小球运动到 B 点静止。如图(2)所示，在 AB 上的 C 点滑拼接另一光滑斜面乙，已知 AB=3AC。请回答下列问题。
(1)如果小球从斜面甲高 H 处静止释放，说明小球在乙斜面到达的最大高度 h 与 H的数量关系及理由。
(2)要使小球在乙斜面上到达的最大高度变为 2 h，小球应在甲斜面上多高处由静止释放，并说明理由。
【答案】(1)小球由静止释放到B点静止，损耗的机械能等于在AB水平面上由于摩擦而产生的内能，因为AB=3AC，所以在AC上损耗的机械能是在AB上损耗机械能的，所以小球在乙斜面上时的机械能比小球在甲斜面上时的机械能少，故上升的高度h=。
(2)小球在乙斜面上升高度为2h时，因为在AC段上损耗的机械能与第一次相同，所以原来小球在甲斜面上的释放高度应该是：2h+H=H+H =H。
【解析】见答案。
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