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初中科学浙教版（2024）九年级上册第2节 机械能教学演示ppt课件
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这是一份初中科学浙教版（2024）九年级上册第2节 机械能教学演示ppt课件，共34页。PPT课件主要包含了课堂导入，知识点分析，一动能，二势能，典例精析等内容，欢迎下载使用。
游乐园中的过山车从高处下滑时，它的运动速度不断增大，然后又冲上另一个斜坡，速度又减小下来。过山车的速度为什么会发生这样的变化？
基础知识点的罗列和例题难点易错点和知识点总结
1.动能的定义：物体由于运动而具有的能量叫做动能。一切做机械运动的物体都具有动能。飞翔的小鸟、行走的人、行驶的汽车、流动的水和空气等，都具有动能。
2.动能大小的影响因素：3.实验变量：（1）小球的初始高度：控制到达水平面的速度大小（2）不同质量的小球：（3）物块移动的距离：表示小球动能大小
4.实验操作：（1）相同质量的小球从不同高度下落，探究速度对物体动能的影响（2）不同质量的小球从相同高度下落，探究质量对物体动能的影响5.实验方法：控制变量法，转化法6.实验结论：物体的动能大小与质量有关，与速度有关7.动能变化的例子：
1.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。（2）重力势能的影响因素：（3）实验变量：①小球的初始高度：控制到达水平面下落距离②不同质量的小球：③陷入沙坑的距离：表示小球重力势能大小
（4）实验操作：①相同质量的小球从不同高度下落，探究下落高度对物体重力势能的影响②不同质量的小球从相同高度下落，探究质量对物体重力势能的影响③相同质量的小球从运动轨迹下落，探究下落运动轨迹对物体重力势能的影响（5）实验方法：控制变量法，转化法（6）实验结论：物体的重力势能大小与质量有关，与下落高度有关，与运动路径无关（7）重力势能变化的例子：
2.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。(2)影响弹性势能大小的因素:弹性势能的大小与物体弹性形变的大小有关。
三.机械能与机械能守恒
1.机械能：动能和势能之和称为机械能。2.机械能守恒：物体的动能和势能可以相互转化，而且在转化过程中，如果只有动能和势能的相互转化,机械能的总量就保持不变，即机械能守恒。【判断下列是否机械能守恒】
3.机械能守恒的几种类型（1）弹簧：在下落过程中，小球未接触弹簧之前机械能守恒，接触弹簧后机械能减少，随着压缩程度增大，弹力增大，即出现下图的：a.接触点：之前小球机械能守恒，之后小球机械能减小，弹簧弹性势能增大b.平衡点：弹力大小等于重力，之前是加速，之后减速，该点动能最大c.最低点：动能为零，重力势能最小，弹簧弹性势能最大【类似的几个应用】
3.机械能守恒的几种类型（2）蹦极a.接触点：之前人机械能守恒，之后人机械能减小，弹簧弹性势能增大b.平衡点：弹力大小等于重力，之前是加速，之后减速，该点动能最大c.最低点：动能为零，重力势能最小，弹簧弹性势能最大【类似的几个应用】
（3）单摆ac两点是最高点，动能为零重力势能最大b.点是最低点，重力势能最小，动能最大单摆整个过程中没有受力平衡的点【类似的几个应用】
（4）滚摆：重力势能与动能之间转化（5）斜面：重力势能与动能转化机械能守恒
精选近年各地中考、一模以及名校练习等好题进行分析
【例1】“天宫一号”为中国载人航天工程发射第一个目标飞行器，是中国第一个空间实验室，它绕地球飞行一圈的时间约为90分钟，下列说法中正确的是（ ）A．从近地点向远地点运动过程中，动能减小，势能增大B．在真空中绕地球匀速飞行的过程中，“天宫一号”受力平衡C．在失重状态下，天宫一号不具有惯性D．“天宫一号”与“神舟飞船”空间交会对接后，两者就不再运动【答案】A【例2】乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，若不计空气阻力，则落到水平桌面时三者的速度大小关系是（ ）A．va>vb>vcB．vavc>vbD．va=vb=vc【答案】D
【例3】撑竿跳高是一项对压竿和起跳技术要求很高的体育运动。如图所示是运动员在一次比赛中的情景，从竿处于最大弹性形变到运动员松开竿的过程中（不考虑空气阻力）（ ）A．竿的弹性势能增大，运动员的机械能减小B．竿的弹性势能增大，运动员的机械能增大C．竿的弹性势能减小，运动员的机械能减小D．竿的弹性势能减小，运动员的机械能增大【答案】D【例4】如图所示，在粗糙的水平台面上，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。开始时通过小球压缩弹簧到A 位置（已知 AO>OB），释放小球，则小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（ ） A．小球从O运动到B的过程中所受弹力方向向右、速度不断减小B．小球从A运动到O的过程中，速度增大，机械能不变C．小球运动到B点时将停止运动并保持静止D．小球在A点处，弹簧的弹性势能最大【答案】D
【例5】小衢在操场上将一篮球抛出，篮球被抛出后的运动轨迹如图所示，a、c两点处于同一高度。则下列判断中正确的是（ ）A．皮球在b点时的机械能最大B．皮球在a、c两点时动能相等C．皮球由a到b时，动能逐渐增大D．皮球由c到d时，机械能一直减小【答案】D【例6】为探究重力势能与质量的关系，某同学选择了体积不同的实心铝球a、b，体积相同的实心铜球c和实心铝球d，以及平整的橡皮泥进行实验，如图所示。下列关于本实验的法不正确的是（ ）A．实验时要让球从同一高度自由落下B．使用a球和b球可以探究重力势能与质量的关系C．球落在橡皮泥中的凹陷程度可以反映重力势能的大小D．利用本实验的器材还可以探究重力势能与高度的关系【答案】B
【例7】2020年12月17日“嫦娥五号返回器”成功着陆。如图是“返回器”通过大气层返回地球时“打水漂”过程示意图，“返回器”跃出大气层后不再受摩擦阻力。下列关于“返回器”能量变化的说法正确的是（ ）A．从A到B点内能增大，势能增大B．从B点到C点动能增大，势能减小C．从C点到D点动能先减小后增大，机械能不变D．从C点到D点势能先增大后减小，机械能变小【答案】C【例8】如图为立定跳远的动作分解图，a为起跳瞬间，b为最高点，c为落地点，由于存在空气阻力下列说法正确的（ ）A．从a点运动到b点的过程，重力势能逐渐减小B．从b点运动到c点的过程，动能逐渐减小C．从a点运动到c点的过程，机械能守恒D．运动到b点，动能大于0【答案】D
【例9】如图所示，甲乙两个质量相同的小球，从相同高度同时开始运动，甲球由静止释放，乙球以一水平初速度抛出。甲球下落过程中经过P、Q两点，忽略空气阻力，则下列说法错误的是（ ）A．释放瞬间，两球的重力势能相等B．着地瞬间，两球的动能相等C．两球下落过程中的受力情况相同D．甲球先后经过在P、Q两点的机械能相等【答案】B【例10】如图是单摆实验，A点的高度大于B点的高度，让小球从A点由静止开始释放，当小球荡到B点位置时绳子突然断裂（不计空气阻力）。则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是（ ） A．aB．bC．cD．d【答案】C
【例11】如图，“蹦床”是体育比赛项目，床面弹性很大，运动员可在上面反复弹跳。从高空落下的运动员刚好与水平床面接触的点为A点，能到达的最低点为B点，如图所示，运动员从B点反弹回A点的过程中，不计空气阻力，则（ ）A．运动员在B点速度为0，受平衡力作用B．在反弹的瞬间，运动员在B点所受重力大于弹簧弹力C．从B点向上运动过程中，运动员的动能先增大后减小D．从B点向上运动过程中，运动员的机械能保持不变【答案】C【例12】在学习牛顿第一定律的时候，我们做了如图所示实验，下列有关叙述正确的是（ ）A．根据甲、乙、丙的实验现象可以直接得出牛顿第一定律B．每次实验时，小车可以从斜面上的任何位置开始下滑C．实验表明，小车受到的摩擦力越小，运动的距离越大D．小车在毛巾上运动的距离最短，所以它消耗的机械能最少【答案】C
【例13】弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动，其结构如图甲所示。图乙是小明玩弹跳杆时由最低位置a上升到最高位置c的过程，其中b是弹簧处在原长的状态。针对此过程分析正确的是（ ）A．在a状态时弹簧的弹性势能最大，小明的机械能最小B．在c状态时小明处于静止状态，此时机械能为零C．a→b，弹跳杆的弹性势能转化为动能，在b时动能最大D．b→c，弹跳杆的动能转化为重力势能，c时机械能最大【答案】A【例14】同一小球以同样的速度沿着与水平方向成角斜向上抛出，一个在空中，另一个沿光滑斜面，若不计阻力，小球能到达的最高点分别为h1和h2，则h1和h2的关系是（ ）A．h1=h2B．h1h2D．都有可能【答案】C
【例15】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___________。【答案】 不变 增大 先增大后减小
【例16】一小球从弧形轨道AOB上的A点由静止开始滑下（不计空气阻力）。（1）如图甲所示，如果弧形轨道光滑，小球_______（选填（能”或“不能”）到达B点。（2）如图乙所示，如果由于轨道不光滑，小球仅能滑到C点。当由C点返回后，仅能滑到D点，已知A、C高度差为hl，C、D高度差为h2，则h1_______h2（选填“>”“=”或“<”）。【答案】 能 >
【例17】滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U型滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台A处下滑，仅依靠滑行，滑到与A相同高度的滑台B处时静止。请回答下列问题：（1）整个过程中动能最大的位置是_______，机械能最大的位置是_________（选填“A”、“O”或“B”）。（2）若想滑到C点，小金提出只要增加“用力竖直向上跳起一段高度”这个操作即可实现，则在___________（选填“A”、“O”或“B”）点起跳有可能达到该目的。【答案】 O A A
【例18】如图是实验小组的同学探究“影响物体动能大小的因素”装置图。将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块。（1）本实验中钢球动能的大小是通过观察_______来判断的。（2）在第3次实验中，木块被撞后滑出木板，需要重做第3次实验，甲同学建议换一个更大的木块，乙同学建议换用同样材料的更长的木板，丙同学建议降低钢球下摆的高度。你认为应当采用_______同学的建议。（3）由上述实验数据和现象可得出结论：_______。【答案】 木块在水平木板上通过的距离大小 乙 在速度一定时，物体的质量越大，动能越大
【例19】将球竖直向上抛出并落回地面，该过程中先后经过M、S两点，球在这两点的动能和重力势能如图所示，则球在该两点的速度vM______vS（填“大于”“小于”或“等于”），球在运动过程中机械能______。【答案】 小于 变小【例20】如图是皮球落地后弹起过程中每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。由图可知，皮球离开地面上升的过程中，重力势能___________，机械能___________（均选填“增大”、“减小”或“不变”）。如图等高A、B两点处的速度A点___________B点（填“>”，“<”，“=”）。 【答案】 增大 减小 >
【例21】物体G和弹簧相连固定于墙壁上，开始时弹簧没有形变，物体处于位置B处，用力将其拉至C处，松手后，由C到B时，弹簧的势能______(填“不变”、“增大”或“减少”)。物体在A、C间往复运动，如图所示，如果物体G与地面都是光滑的，则物体G由C到A过程中，物体G的动能最大的点在______(“B点”、“AB之间”或“BC之间”)。如果物体G与地面存在一定的摩擦力，则物体G由C到A过程中物体G的动能最大的点在______(“B点”、“AB之间”或“BC之间”)。【答案】 减少 B BC之间
【例22】科学小组同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是进行了如下探究：【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？【猜想假设】由“十次车祸九次快”而提出猜想一：汽车的动能可能跟速度有关；由“安全驾驶莫超载”而提出猜想二：汽车的动能可能跟___________有关；【进行实验】他们做了如图所示的三次实验。【分析论证】分析比较___________两图的实验现象，可以验证猜想一；【实践应用】通过比较___________的大小，可解释“超速”比“超载”危险性更大。A．s1与s2 B．s2与s3 C．s1与s3 D．s1-s2与s1-s3【答案】 质量 甲丙 D
【例23】某物理实验小组在探究“影响重力势能大小的因素”时，提出了如下猜想：猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关 猜想二：重力势能的大小可能与物体所在的高度有关猜想三：重力势能的大小可能与物体的体积有关。实验中用到的小球，A、B、C球体积均为V，D球体积为2V，A、C、D球质量均为m，B球质量为2m。实验时均让小球从图中高度自由下落，记录小球下降到最低点时弹簧的长度，所用实验装置如上图所示。请你根据图中实验情景完成下列问题：（1）为验证猜想一，可以通过比较___________两球的实验；（2）通过本实验可知，猜想___________是正确的；（3）小科认为利用这套实验装置，还可以探究影响动能大小的因素，比如通过比较A、C两球实验，可以探究___________对动能大小的影响。【答案】 A和B 一、二 速度
【例24】小明在探究“物体的动能大小与什么因素有关”的实验中，让质量不同的铁球从斜面上的同一高度有静止释放，撞击水平面上同一木块，能将木块撞出一段距离，如图甲所示。 （1）该实验基于的假设是________________________。（2）为了使不同铁球的实验现象差异更明显，除了可以选用更光滑的水平面外，还可以怎样改进？________________________。（写出一种）（3）有同学将实验装置改成图乙所示，利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度静止释放，撞击同一木块。该方案是否合理？说明理由。________________________【答案】 物体的动能大小与质量有关 高度变得更高；木块质量变得更小（答案合理即可） 不合理，存在两个变量（答案合理即可）
【例25】某同学利用滚摆探究有关机械能的实验，请回答下列问题：（1）滚摆从如图的位置1静止释放，下降经过位置2继续下降，再上升到达最高点位置3。在这三个位置中，滚摆机械能最大的位置是___________。（2）过山车是依靠一个机械装置的推力推上最高点，然后由静止开始下落，机械装置就不再为它提供动力了。如图所示的三种轨道设计方案中，较合理的方案是__________。【答案】 1 方案1
【例26】小苏同学所在的兴趣小组准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”。他们猜想：弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量、弹簧螺纹圈直径、弹簧的材料等因素有关。他们的实验装置如图所示，把弹簧放在水平面上，其左端固定在墙上，AO等于弹簧原长，水平面O点左侧光滑，右侧粗糙。将物体M从O点压缩弹簧到P点，然后由静止释放，当物体M运动到O点与弹簧分开，最终运动到Q点静止。请补充完成他们的探究过程：（1）弹簧弹性势能的大小比较是通过___________； （2）探究弹簧弹性势能与弹簧长度变化量的关系，应该选用___________（选填“相同”或“不同”）弹簧进行实验，并先后改变___________之间的距离，测出OQ的距离，重复实验，测量多组数据并记录； （3）小苏的实验小组经过多次实验得出了结论。在上面的实验中，他们运用到了___________等两种科学方法。【答案】 滑块运动过的OQ长度 相同 OP 转换法、控制变量法
游乐园中的过山车从高处下滑时，它的运动速度不断增大，然后又冲上另一个斜坡，速度又减小下来。过山车的速度为什么会发生这样的变化？
基础知识点的罗列和例题难点易错点和知识点总结
1.动能的定义：物体由于运动而具有的能量叫做动能。一切做机械运动的物体都具有动能。飞翔的小鸟、行走的人、行驶的汽车、流动的水和空气等，都具有动能。
2.动能大小的影响因素：3.实验变量：（1）小球的初始高度：控制到达水平面的速度大小（2）不同质量的小球：（3）物块移动的距离：表示小球动能大小
4.实验操作：（1）相同质量的小球从不同高度下落，探究速度对物体动能的影响（2）不同质量的小球从相同高度下落，探究质量对物体动能的影响5.实验方法：控制变量法，转化法6.实验结论：物体的动能大小与质量有关，与速度有关7.动能变化的例子：
1.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。（2）重力势能的影响因素：（3）实验变量：①小球的初始高度：控制到达水平面下落距离②不同质量的小球：③陷入沙坑的距离：表示小球重力势能大小
（4）实验操作：①相同质量的小球从不同高度下落，探究下落高度对物体重力势能的影响②不同质量的小球从相同高度下落，探究质量对物体重力势能的影响③相同质量的小球从运动轨迹下落，探究下落运动轨迹对物体重力势能的影响（5）实验方法：控制变量法，转化法（6）实验结论：物体的重力势能大小与质量有关，与下落高度有关，与运动路径无关（7）重力势能变化的例子：
2.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。(2)影响弹性势能大小的因素:弹性势能的大小与物体弹性形变的大小有关。
三.机械能与机械能守恒
1.机械能：动能和势能之和称为机械能。2.机械能守恒：物体的动能和势能可以相互转化，而且在转化过程中，如果只有动能和势能的相互转化,机械能的总量就保持不变，即机械能守恒。【判断下列是否机械能守恒】
3.机械能守恒的几种类型（1）弹簧：在下落过程中，小球未接触弹簧之前机械能守恒，接触弹簧后机械能减少，随着压缩程度增大，弹力增大，即出现下图的：a.接触点：之前小球机械能守恒，之后小球机械能减小，弹簧弹性势能增大b.平衡点：弹力大小等于重力，之前是加速，之后减速，该点动能最大c.最低点：动能为零，重力势能最小，弹簧弹性势能最大【类似的几个应用】
3.机械能守恒的几种类型（2）蹦极a.接触点：之前人机械能守恒，之后人机械能减小，弹簧弹性势能增大b.平衡点：弹力大小等于重力，之前是加速，之后减速，该点动能最大c.最低点：动能为零，重力势能最小，弹簧弹性势能最大【类似的几个应用】
（3）单摆ac两点是最高点，动能为零重力势能最大b.点是最低点，重力势能最小，动能最大单摆整个过程中没有受力平衡的点【类似的几个应用】
（4）滚摆：重力势能与动能之间转化（5）斜面：重力势能与动能转化机械能守恒
精选近年各地中考、一模以及名校练习等好题进行分析
【例1】“天宫一号”为中国载人航天工程发射第一个目标飞行器，是中国第一个空间实验室，它绕地球飞行一圈的时间约为90分钟，下列说法中正确的是（ ）A．从近地点向远地点运动过程中，动能减小，势能增大B．在真空中绕地球匀速飞行的过程中，“天宫一号”受力平衡C．在失重状态下，天宫一号不具有惯性D．“天宫一号”与“神舟飞船”空间交会对接后，两者就不再运动【答案】A【例2】乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，若不计空气阻力，则落到水平桌面时三者的速度大小关系是（ ）A．va>vb>vcB．va
【例3】撑竿跳高是一项对压竿和起跳技术要求很高的体育运动。如图所示是运动员在一次比赛中的情景，从竿处于最大弹性形变到运动员松开竿的过程中（不考虑空气阻力）（ ）A．竿的弹性势能增大，运动员的机械能减小B．竿的弹性势能增大，运动员的机械能增大C．竿的弹性势能减小，运动员的机械能减小D．竿的弹性势能减小，运动员的机械能增大【答案】D【例4】如图所示，在粗糙的水平台面上，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。开始时通过小球压缩弹簧到A 位置（已知 AO>OB），释放小球，则小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（ ） A．小球从O运动到B的过程中所受弹力方向向右、速度不断减小B．小球从A运动到O的过程中，速度增大，机械能不变C．小球运动到B点时将停止运动并保持静止D．小球在A点处，弹簧的弹性势能最大【答案】D
【例5】小衢在操场上将一篮球抛出，篮球被抛出后的运动轨迹如图所示，a、c两点处于同一高度。则下列判断中正确的是（ ）A．皮球在b点时的机械能最大B．皮球在a、c两点时动能相等C．皮球由a到b时，动能逐渐增大D．皮球由c到d时，机械能一直减小【答案】D【例6】为探究重力势能与质量的关系，某同学选择了体积不同的实心铝球a、b，体积相同的实心铜球c和实心铝球d，以及平整的橡皮泥进行实验，如图所示。下列关于本实验的法不正确的是（ ）A．实验时要让球从同一高度自由落下B．使用a球和b球可以探究重力势能与质量的关系C．球落在橡皮泥中的凹陷程度可以反映重力势能的大小D．利用本实验的器材还可以探究重力势能与高度的关系【答案】B
【例7】2020年12月17日“嫦娥五号返回器”成功着陆。如图是“返回器”通过大气层返回地球时“打水漂”过程示意图，“返回器”跃出大气层后不再受摩擦阻力。下列关于“返回器”能量变化的说法正确的是（ ）A．从A到B点内能增大，势能增大B．从B点到C点动能增大，势能减小C．从C点到D点动能先减小后增大，机械能不变D．从C点到D点势能先增大后减小，机械能变小【答案】C【例8】如图为立定跳远的动作分解图，a为起跳瞬间，b为最高点，c为落地点，由于存在空气阻力下列说法正确的（ ）A．从a点运动到b点的过程，重力势能逐渐减小B．从b点运动到c点的过程，动能逐渐减小C．从a点运动到c点的过程，机械能守恒D．运动到b点，动能大于0【答案】D
【例9】如图所示，甲乙两个质量相同的小球，从相同高度同时开始运动，甲球由静止释放，乙球以一水平初速度抛出。甲球下落过程中经过P、Q两点，忽略空气阻力，则下列说法错误的是（ ）A．释放瞬间，两球的重力势能相等B．着地瞬间，两球的动能相等C．两球下落过程中的受力情况相同D．甲球先后经过在P、Q两点的机械能相等【答案】B【例10】如图是单摆实验，A点的高度大于B点的高度，让小球从A点由静止开始释放，当小球荡到B点位置时绳子突然断裂（不计空气阻力）。则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是（ ） A．aB．bC．cD．d【答案】C
【例11】如图，“蹦床”是体育比赛项目，床面弹性很大，运动员可在上面反复弹跳。从高空落下的运动员刚好与水平床面接触的点为A点，能到达的最低点为B点，如图所示，运动员从B点反弹回A点的过程中，不计空气阻力，则（ ）A．运动员在B点速度为0，受平衡力作用B．在反弹的瞬间，运动员在B点所受重力大于弹簧弹力C．从B点向上运动过程中，运动员的动能先增大后减小D．从B点向上运动过程中，运动员的机械能保持不变【答案】C【例12】在学习牛顿第一定律的时候，我们做了如图所示实验，下列有关叙述正确的是（ ）A．根据甲、乙、丙的实验现象可以直接得出牛顿第一定律B．每次实验时，小车可以从斜面上的任何位置开始下滑C．实验表明，小车受到的摩擦力越小，运动的距离越大D．小车在毛巾上运动的距离最短，所以它消耗的机械能最少【答案】C
【例13】弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动，其结构如图甲所示。图乙是小明玩弹跳杆时由最低位置a上升到最高位置c的过程，其中b是弹簧处在原长的状态。针对此过程分析正确的是（ ）A．在a状态时弹簧的弹性势能最大，小明的机械能最小B．在c状态时小明处于静止状态，此时机械能为零C．a→b，弹跳杆的弹性势能转化为动能，在b时动能最大D．b→c，弹跳杆的动能转化为重力势能，c时机械能最大【答案】A【例14】同一小球以同样的速度沿着与水平方向成角斜向上抛出，一个在空中，另一个沿光滑斜面，若不计阻力，小球能到达的最高点分别为h1和h2，则h1和h2的关系是（ ）A．h1=h2B．h1
【例15】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___________。【答案】 不变 增大 先增大后减小
【例16】一小球从弧形轨道AOB上的A点由静止开始滑下（不计空气阻力）。（1）如图甲所示，如果弧形轨道光滑，小球_______（选填（能”或“不能”）到达B点。（2）如图乙所示，如果由于轨道不光滑，小球仅能滑到C点。当由C点返回后，仅能滑到D点，已知A、C高度差为hl，C、D高度差为h2，则h1_______h2（选填“>”“=”或“<”）。【答案】 能 >
【例17】滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U型滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台A处下滑，仅依靠滑行，滑到与A相同高度的滑台B处时静止。请回答下列问题：（1）整个过程中动能最大的位置是_______，机械能最大的位置是_________（选填“A”、“O”或“B”）。（2）若想滑到C点，小金提出只要增加“用力竖直向上跳起一段高度”这个操作即可实现，则在___________（选填“A”、“O”或“B”）点起跳有可能达到该目的。【答案】 O A A
【例18】如图是实验小组的同学探究“影响物体动能大小的因素”装置图。将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块。（1）本实验中钢球动能的大小是通过观察_______来判断的。（2）在第3次实验中，木块被撞后滑出木板，需要重做第3次实验，甲同学建议换一个更大的木块，乙同学建议换用同样材料的更长的木板，丙同学建议降低钢球下摆的高度。你认为应当采用_______同学的建议。（3）由上述实验数据和现象可得出结论：_______。【答案】 木块在水平木板上通过的距离大小 乙 在速度一定时，物体的质量越大，动能越大
【例19】将球竖直向上抛出并落回地面，该过程中先后经过M、S两点，球在这两点的动能和重力势能如图所示，则球在该两点的速度vM______vS（填“大于”“小于”或“等于”），球在运动过程中机械能______。【答案】 小于 变小【例20】如图是皮球落地后弹起过程中每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。由图可知，皮球离开地面上升的过程中，重力势能___________，机械能___________（均选填“增大”、“减小”或“不变”）。如图等高A、B两点处的速度A点___________B点（填“>”，“<”，“=”）。 【答案】 增大 减小 >
【例21】物体G和弹簧相连固定于墙壁上，开始时弹簧没有形变，物体处于位置B处，用力将其拉至C处，松手后，由C到B时，弹簧的势能______(填“不变”、“增大”或“减少”)。物体在A、C间往复运动，如图所示，如果物体G与地面都是光滑的，则物体G由C到A过程中，物体G的动能最大的点在______(“B点”、“AB之间”或“BC之间”)。如果物体G与地面存在一定的摩擦力，则物体G由C到A过程中物体G的动能最大的点在______(“B点”、“AB之间”或“BC之间”)。【答案】 减少 B BC之间
【例22】科学小组同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是进行了如下探究：【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？【猜想假设】由“十次车祸九次快”而提出猜想一：汽车的动能可能跟速度有关；由“安全驾驶莫超载”而提出猜想二：汽车的动能可能跟___________有关；【进行实验】他们做了如图所示的三次实验。【分析论证】分析比较___________两图的实验现象，可以验证猜想一；【实践应用】通过比较___________的大小，可解释“超速”比“超载”危险性更大。A．s1与s2 B．s2与s3 C．s1与s3 D．s1-s2与s1-s3【答案】 质量 甲丙 D
【例23】某物理实验小组在探究“影响重力势能大小的因素”时，提出了如下猜想：猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关 猜想二：重力势能的大小可能与物体所在的高度有关猜想三：重力势能的大小可能与物体的体积有关。实验中用到的小球，A、B、C球体积均为V，D球体积为2V，A、C、D球质量均为m，B球质量为2m。实验时均让小球从图中高度自由下落，记录小球下降到最低点时弹簧的长度，所用实验装置如上图所示。请你根据图中实验情景完成下列问题：（1）为验证猜想一，可以通过比较___________两球的实验；（2）通过本实验可知，猜想___________是正确的；（3）小科认为利用这套实验装置，还可以探究影响动能大小的因素，比如通过比较A、C两球实验，可以探究___________对动能大小的影响。【答案】 A和B 一、二 速度
【例24】小明在探究“物体的动能大小与什么因素有关”的实验中，让质量不同的铁球从斜面上的同一高度有静止释放，撞击水平面上同一木块，能将木块撞出一段距离，如图甲所示。 （1）该实验基于的假设是________________________。（2）为了使不同铁球的实验现象差异更明显，除了可以选用更光滑的水平面外，还可以怎样改进？________________________。（写出一种）（3）有同学将实验装置改成图乙所示，利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度静止释放，撞击同一木块。该方案是否合理？说明理由。________________________【答案】 物体的动能大小与质量有关 高度变得更高；木块质量变得更小（答案合理即可） 不合理，存在两个变量（答案合理即可）
【例25】某同学利用滚摆探究有关机械能的实验，请回答下列问题：（1）滚摆从如图的位置1静止释放，下降经过位置2继续下降，再上升到达最高点位置3。在这三个位置中，滚摆机械能最大的位置是___________。（2）过山车是依靠一个机械装置的推力推上最高点，然后由静止开始下落，机械装置就不再为它提供动力了。如图所示的三种轨道设计方案中，较合理的方案是__________。【答案】 1 方案1
【例26】小苏同学所在的兴趣小组准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”。他们猜想：弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量、弹簧螺纹圈直径、弹簧的材料等因素有关。他们的实验装置如图所示，把弹簧放在水平面上，其左端固定在墙上，AO等于弹簧原长，水平面O点左侧光滑，右侧粗糙。将物体M从O点压缩弹簧到P点，然后由静止释放，当物体M运动到O点与弹簧分开，最终运动到Q点静止。请补充完成他们的探究过程：（1）弹簧弹性势能的大小比较是通过___________； （2）探究弹簧弹性势能与弹簧长度变化量的关系，应该选用___________（选填“相同”或“不同”）弹簧进行实验，并先后改变___________之间的距离，测出OQ的距离，重复实验，测量多组数据并记录； （3）小苏的实验小组经过多次实验得出了结论。在上面的实验中，他们运用到了___________等两种科学方法。【答案】 滑块运动过的OQ长度 相同 OP 转换法、控制变量法
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