2022年新苏科版物理九年级讲义：12.1 动能 势能 机械能及其转化（学生版+解析版）.docx

1、1 12.112.1 动能动能 势能势能 机械能及其转化机械能及其转化 【学习目标】【学习目标】 1、知道动能、重力势能、弹性势能及机械能的概念； 2、了解影响动能、重力势能、弹性势能大小的因素； 3、掌握探究影响动能、重力势能大小的实验过程； 4、了解机械能的转化和守恒。 【基础知识】【基础知识】 知识点一、能知识点一、能 物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。 知识点诠释：知识点诠释： 1、物体具有做功的本领，即说明此物体具有能。但是有能不一定正在做功。物体能做多 少功，就说它具有多少能。 2、功就是能转化多少的量度。功代表了能量从一种形式转化为一另种形式，因而功和能 的单位

2、也是相同的。功的单位是焦耳（J） ，能的单位也是焦耳（J） 。 知识点二、动能知识点二、动能 动能：物体由于运动而具有的能。 知识点诠释：知识点诠释： 1、物体动能的大小与两个因素有关：一是物体的质量，二是物体运动的速度大小。当物 体的质量一定时，物体运动的速度越大其动能越大，物体的速度越小其动能越小。具有相同 运动速度的物体，质量越大动能越大，质量越小动能越小。 2、动能是“由于运动”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“运动的物体具有的 能量叫动能” 。例如在空中飞行的飞机，不但有动能而且还具有其它形式的能量。 知识点三、势能知识点三、势能 1.重力势能：物体由于被举高而具有的能量，叫做重

3、力势能。 2.弹性势能：物体由于发生弹性形变，而具有的能叫做弹性势能。 知识点诠释：知识点诠释： 1、重力势能的大小与质量和高度有关。物体的质量越大，被举得越高，则它的重力势能 2 越大。 2、重力势能是“被举高”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“被举高的物体具 有的能量叫重力势能” 。例如在空中飞行的飞机，不但有重力势能而且还具有其它形式的能 量。 3、弹性势能的大小与弹性形变的程度有关。 知识点四、机械能知识点四、机械能 动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 知识点五、动能和势能之间的相互转化知识点五、动能和势能之间的相互转化 1、在一定的条件下在一定的条件下，动能和重力势能之间可以

4、相互转化动能和重力势能之间可以相互转化。如将一块小石块，从低处抛 向高处， 再从高下落的过程中， 先是动能转化为重力势能后， 后来又是重力势能转化为动能。 2、在一定的条件下在一定的条件下，动能和弹性势能之间可以相互转化动能和弹性势能之间可以相互转化。如跳板跳水运动员，在起跳 的过程中，压跳板是动能转化为弹性势能，跳板将运动员反弹起来是弹性势能转化为动能。 3、机械能守恒。、机械能守恒。如果一个过程中，只有动能和势能相互转化，机械能的总和就保持不 变。这个规律叫做机械能守恒。 4、水能和风能的利用：、水能和风能的利用：自然界的流水和风能都是具有大量机械能的天然资源。利用水 能发电，一定量的水，

5、上、下水位差越大，水的重力势能越大，能发出的电就越多。利用风 能发电， 在风力资源丰富的地区， 可以同时安装几十台到几百台风力发电机， 组成 “风车田” 联在一起供电。 【考点剖析】【考点剖析】 考点一、基础知识考点一、基础知识 例例 1、下列关于能量的说法，不正确的是（） A正在做功的物体，才具有能量 B被压缩的弹簧具有能 C具有能的物体，可能在做功，也可能不在做功 D同步卫星相对于地面静止不动，实际上它也具有能 举一反三：举一反三： 【变式】关于能的概念，下列说法中错误的是（） A一个物体能够做功越多，这个物体具有的能量越多 3 B动能、势能及机械能的单位都是焦耳 C用线悬挂着的静止的小球

6、没有做功，所以小球没有能 D甲物体的速度比乙物体的速度大，但甲物体具有的动能不一定比乙物体多 例例 2、火箭点火后，载着神八加速上升过程中，神八的机械能变化情况是（） A动能减小，重力势能增大 B动能减小，重力势能减小 C动能增大，重力势能减小 D动能增大，重力势能增大 举一反三：举一反三： 【变式】 迎世博晚会上， 彩色气球伴随欢庆的乐曲匀速上升， 在此过程中， 气球的 （） A动能转化为势能，机械能不变 B动能转化为势能，机械能增大 C动能不变，势能增大，机械能增大 D动能不变，势能不变，机械能不变 例例 3、下列物体中具有弹性势能的是： A.拧紧的钟表的发条。B. 扔在空中的橡皮。 C.

7、在桌面上的弹簧。D.充满气的气球 考点二、知识应用考点二、知识应用 例例 4、如左图所示，天花板上挂一个单摆，放手后摆球沿弧ABC来回摆动。若在D点 钉一枚钉子， 当摆球从A点摆到B点时， 绳子被钉子挡住。 则小球在左侧升高的高度将 （） A、高于C点B、低于C点C、与C点等高D、无法判断 举一反三：举一反三： 【变式】如图所示，是演示动能和势能相互转化的实验装置。小球从轨道上的 E 点滚 落下来，在圆形轨道上运动了一周，最后经过 H 点被抛出去，在整个过程中，小球的动能 4 最大的位置是（） AE 点BF 点CG 点DH 点 例例 5、骑自行车上坡前，往往要加紧蹬几下，从能的转化角度说明这样

8、做的好处？ 答答：因为人和自行车的_不变，所以动能只与_有关，重力势能只与_有 关。加紧蹬几下，可增大速度，使车在上坡前有足够大的_。由于车在上坡过程中， 是_能转化为_势能， 所以_能越大转化为_势能就越大， 从而使车比较容易到达 坡顶。 举一反三：举一反三： 【变式】如图是将一个小球放到光滑的半圆形容器顶端放手后由 A 点经过 B 点到达 C 点的频闪照片。分析小球在不同位置时动能和重力势能的大小，下列说法不正确的是 A、小球从 A 到 B 的过程中速度越来越快，动能越来越大 B、小球从 B 到 C 的过程中速度越来越慢，重力势能越来越大 C、小球在 A 点和 C 点的高度相同，重力势能相

9、同 D、小球到达 C 点后如果继续拍照，可以拍到小球高出 C 点的画面 例例 6、如图所示的是运动员在投掷铅球的场景。铅球离手后，只考虑重力做功，铅球在 空中飞行过程中动能 EK随时间 t 变化的曲线最接近的是（） 举一反三：举一反三： 5 【变式】许多同学都看过杂技演员表演的“水流星” ，一根细绳系着盛水的杯子，演员 抡起绳子，杯子就做圆周运动如图为一杂技演员正在竖直平面内表演“水流星” ，杯子在 竖直面内做匀速圆周运动，则下列关于其中的一只杯子说法正确的是（） A受平衡力作用B重力势能保持不变 C机械能在不断改变D运动状态没有发生改变 例例 7、在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，

10、三个完全相同的木桩被从空中 静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图所示，在此实验中，我们是通过观察 _来比较重力势能的大小；若 A、B 两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系 是 hA_ hB，若 A、C 两铁块下落的高度相同时，则两铁块质量关系 mA_ mC,实验得出 的结论是：物体重力势能大小与_和_有关。 【真题演练】【真题演练】 1 （20202020湘西湘西）在常吉高速某段平直路面上匀速行驶的小汽车，其动能大小的情况是 （） 。 A一直变大B一直变小 C先变大后变小D始终不变 2.（20202020大连大连）体育课上，同学们进行投掷铅球的练习。铅球在空中下落时，铅球的 （） 。 A

11、. 重力势能变大，速度变小B. 重力势能变小，速度变小 C. 重力势能变大，速度变大D. 重力势能变小，速度变大 3.（20202020河南河南）频闪照相机是研究物体运动的重要手段之一，如图所示的频闪照片记录 6 了竖直下落的小球每隔相等时间的位置，不计空气阻力，在小球下落的过程中，下列说法正 确的是（） 。 A.小球的重力势能逐渐增大； B.小球的机械能逐渐减小； C.小球的重力在 ab 段做功比在 cd 段多； D.小球的重力在 ab 段做功比在 cd 段多慢 4.（20202020宜昌宜昌）如图所示，在高速公路连续下坡的路段，公路的右侧修建有一条斜向 上的碎石路，叫“避险车道”司机若发现

12、车失灵，可以把车开入避险车道避免车祸以下说 法错误的是（） 。 A. 避险车道的碎石是为了增大摩擦； B. 汽车冲入避险车道后机械能增大； C. 汽车冲入避险车道后，动能转化为势能和内能； D. 汽车若超速，可能冲出避险车道 5.（20202020黄冈黄冈）把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松 手，铁锁向前摆去，如图所示。下列说法中正确的是（） 。 A. 铁锁摆回时会打到鼻子； B. 铁锁在摆动过程中动能与重力势能可以相互转化； C. 铁锁由高处摆到低处的过程中动能转化为重力势能； D. 铁锁上升的最大高度逐次降低，是由于受到重力作用 6.（20202020天门）天门）

13、一颗子弹以一定的速度水平射向静止的木块（如图甲） ，然后子弹和 木块一起以某一速度开始向右摆动（如图乙）此过程中，子弹的动能_，子弹和木块的 内能之和_（选填“增大”“减小”或“不变” ） 7 7.（20202020丹东丹东）如图，滚摆下降过程中，滚摆的_能转化为_能。滚摆上下往 复运动过程中，其每次上升所能达到的高度越来越低，滚摆在运动过程中的机械能_ （ 选填“增加” 、 “减少”或“不变” ） 。 8 （20202020 河北河北） 蹦极是一种运动游戏。 如图中 A 点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置， B 点是游戏者所能到达的最低点。当游戏者离开跳台向 A 点运动的过程中（忽略空气阻力）

14、 ， 其重力势能逐渐转化为能； 游戏者从 A 点到 B 点的过程中， 绳子具有的能逐渐增加； 到达 B 点时游戏者受到的弹力大于重力，所以游戏者在 B 点时（选填“是”或“不是” ） 处于平衡状态。 9.（20202020荆州）荆州）2020 年 6 月 23 日 9 时 23 分，我国北斗三号最后一颗全球组网卫星 在西昌卫星发射中心成功发射。经过 8 天长途跋涉、5 次变轨于 6 月 30 日 14 时 15 分定点 在距地球 3 万 6 千公里的地球同步轨道， 标志着我国北斗三号全球卫星系统全面建成。 地面 测控人员是通过_对太空中卫星进行测控的， 变轨是通过施加_改变其运动状态的， 目前

15、该卫星相对地球处于_状态。 大多数人造卫星沿椭圆轨道运动，卫星在远地点和 近地点之间运行的过程中，从能量转化的角度看，是_的相互转化。 10.（20202020营口）营口）在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小欣同学设 8 计了如图甲、乙、丙所示的三次实验。让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后 与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。 （1）要探究动能大小与物体质量的关系，应保证铁球到达水平面的_相同，为了 达到这一目的所采取的具体操作方法是使小球_； （2）选用甲、丙两次实验可以得出的结论是：物体质量相同时，_； （3）三次实验中，碰撞前动

16、能最小的是图_（选填“甲” 、 “乙”或“丙” ）中的小 球，原因是_； （4）小欣同学联想到“探究阻力对物体运动的影响”时，也用到了斜面，让小车从斜 面顶端由静止滑下，比较在不同表面滑行的距离（如下表） ，小车在三个表面克服摩擦力做 功_（选填“相等”或“不相等” ） ；若水平面绝对光滑，小车将做_运动。 表面毛巾棉布木板 摩擦力最大较大最小 小车运动距离最近较远最远 11.（20202020安顺）安顺）小明在实验室看到一科学玩具牛顿摆，如图 1 甲所示，它由支 架、细线和 5 个完全相同的钢球组成，每个钢球通过两根无弹性细线固定在支架上，并紧挨 着排列在同一水平直线上。拉起最左侧的钢球，释

17、放后，它像单摆一样向右摆动撞击相邻钢 球 ， 仅 把 最 右 侧 的 钢 球 撞 出 ， 其 他 球 几 乎 静 止 不 动 。 这引发了小明的思考： 为什么碰撞后仅有一个球摆动， 而其余球仍然保持静止？于是他 9 提出问题：被撞而摆动的钢球数量与哪些因素有关？接着他作出以下猜想： I可能与撞击球撞击时的速度大小有关 II可能与撞击球的数量多少有关 将牛顿摆等效为单摆模型， 如图 1 乙所示是一个钢球撞击其它钢球的情形， 五个钢球自 左向右标为 AE 球。若不考虑能量损失，请回答下列问题： （1）将 A 球作为撞击球拉至一定的高度（保持细线绷直） ，释放后，A 球向右摆动过程 中，将能转化为动

18、能。 （2）探究猜想 I 时，为了改变撞击球撞击时的速度，你的操作办法是：。释放 后，当钢球发生碰撞时，仅有 E 球被撞出，由此可判断：被撞而摆动的钢球数量与撞击球的 速度（选填： “有关”或“无关” ） 。 （3）通过上述实验，小明还是不明白为什么仅有一个球被撞出，于是他向老师请教， 老师说： 牛顿摆的钢球间发生碰撞时， 撞击球的速度被大小不变地依次 “传递” 给下一个球， 所以最终只有一个钢球被撞出。根据老师的讲解，小明继续探究猜想 II，将 AB 两球作为 撞击球紧挨着拉起一定高度后同时释放，A、B 球向右摆动并与 C 球相撞，则此时可观察到 的现象是如图 2 中的（选填： “甲” 、

19、“乙” 或“丙” ） ；请闸述你选择的理由：。 【过关检测】【过关检测】 一、填空题一、填空题 1、飞行的子弹中靶后，能将靶击穿，这是因为子弹具有巨大的_能；将钟表的 发条拧紧后，能让钟表的指针走相当长的时间，这是因为拧紧的发条具有_能；发条 带动指针走动 5h 后，发条的这种能将_。 2、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_(填 “大” 或 “小” )。 3、一个小球沿光滑斜面向下滚动，则小球的动能将会_，势能将会_， 10 机械能将会_。(填“变大” 、 “变小”或“不变”) 4、甲站在 05m/s

20、 匀速上行的自动扶梯上，乙站在 07m/s 匀速下行的自动扶梯上。 甲、乙两人质量相等，甲上行中动能_(填“增加” 、 “不变” 、 “减少”)。某时刻他们 的位置如图所示， 该时刻甲的重力势能_乙的重力势能， 甲的机械能_乙的机 械能(填“大于” 、 “等于” 、 “小于”)。 5、如图所示的实验中，一个用线悬挂的小球，在 A、C 间摆动，小球从 B 摆向 C 的过程 中，小球的动能_，重力势能_。（填“增大”“减小”或“不变”） 6、如图为麦克斯韦滚摆，当它在最高处时，重力势能_，动能_；当它 由上而下滚动时，重力势能_，动能_；当它到达最低处时，重力势能 _， 动能_； 当它由下而上滚动

21、时， 重力势能_， 动能_。 7、钢球从斜面上由静止滑下，撞击到一个小木块上，能将木块撞出一段距离。木块被 撞得越远，表示钢球的动能越大。现如图所示，用质量不同的钢球 A、B，从同一斜面的同 一高度由静止滑下，撞击同一块木块 M。 让钢球 A、B 从同一斜面的同一高度由静止滑下，是为了使钢球滑到斜面底端时具有 相同的； 11 本实验研究的是钢球具有动能的多少跟的关系； 实验可得结论。 二、选择题二、选择题 8、下列说法中正确的是() A速度大的物体动能一定大 B质量大的物体势能一定大 C举得高的物体重力势能大 D质量相同的物体，速度大的动能大 9、下列物体中，既有动能又有势能的是() A在水平

22、公路上行驶的汽车 B空中正在下落的雨滴 C拉长的弹簧 D被拦河坝挡住的水 10、李白赋诗“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”描述了瀑布的壮观。瀑布飞流而下 时，水的() A动能增加，重力势能增加 B动能减小，重力势能增加 C动能减小，重力势能减小 D动能增加，重力势能减小 11、体积相等的实心铁球和铜球，在同一水平面上运动，铁球的速度小于铜球的速度， 则关于两球动能大小的说法正确的是() A铁球的动能大B铜球的动能大C一样大D无法确定 12、下列现象中物体动能和重力势能都发生变化的是() A水平轨道上正在进站的列车 12 B体育考试时，抛出的实心球从高处下落的过程 C站在观光电梯上匀速下降的游客

23、 D站在商场自动扶梯上匀速上升的顾客 13、骑自行车的人，上坡前要加紧蹬几下脚踏板，这样做的目的是() A增大车子的惯性B增大车子向前的牵引力 C增大车子的动能D增大车子的势能 14、 过山车是一项非常惊险刺激的娱乐休闲活动 过山车时而从轨道的最低端上升到最 高端，时而从最高端飞驰而下(如图所示)。不计能量损失，下列说法正确的是() Aa 点机械能小于 b 点机械能 Ba 点动能最大，b 点势能最大，c 点机械能最大 C由 a 到 b 的过程中，动能减少，势能增大，机械能不变 D由 b 到 c 的过程中，动能增大，势能减少，机械能变大 15、一个小朋友从滑梯上匀速滑下来的过程中，下列说法正确的

24、是（） A动能减小，重力势能减小，机械能减小 B动能减小，重力势能增大，机械能不变 C动能不变，重力势能减小，机械能减小 D动能不变，重力势能减小，机械能不变 16、(多选题)如图所示是蹦极游戏的情景，游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上， 另一端固定在高处，从高处跳下，图中 a 点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，c 点是游戏 者所到达的最低点，对于游戏者离开跳台至最低点的过程，下列说法正确的是() 13 A游戏者的动能一直在增加 B游戏者减少的重力势能全部转化为动能 C游戏者通过 a 点之后，绳子具有弹性势能 D游戏者到 c 点时，他的动能为零 三、实验题三、实验题 17、在研究物体的动能与

25、哪些因素有关的实验中，如图所示，让同一小球两次分别从同 一滑轨的 A 处和 B 处自由滚下： （1）此实验中，通过观察 _来比较小球的动能大小。 （2）同一小球分别从同一滑轨的不同高度 A 处和 B 处滚下，它们到达水平面时速度 vA_vB。 （填“大于” “小于” “等于” ）由此可知小球的动能大小与它的_ 有关。 （3）为了使实验探究的目的更全面，你认为他们还需要添加的器材是_ A质量不同的小球B质量不同的纸盒 18、小球从斜面顶端自由滑下时，小球的_能转化成_能，当小球在水平面上接 触到弹簧后动能变_，小球把弹簧压缩成最短时，小球的机械能全部转化成_。 14 12.112.1 动能动能

26、势能势能 机械能及其转化机械能及其转化 【学习目标】【学习目标】 1、知道动能、重力势能、弹性势能及机械能的概念； 2、了解影响动能、重力势能、弹性势能大小的因素； 3、掌握探究影响动能、重力势能大小的实验过程； 4、了解机械能的转化和守恒。 【基础知识】【基础知识】 知识点一、能知识点一、能 物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。 知识点诠释：知识点诠释： 1、物体具有做功的本领，即说明此物体具有能。但是有能不一定正在做功。物体能做多 少功，就说它具有多少能。 2、功就是能转化多少的量度。功代表了能量从一种形式转化为一另种形式，因而功和能 的单位也是相同的。功的单位是焦耳（J）

27、 ，能的单位也是焦耳（J） 。 知识点二、动能知识点二、动能 动能：物体由于运动而具有的能。 知识点诠释：知识点诠释： 1、物体动能的大小与两个因素有关：一是物体的质量，二是物体运动的速度大小。当物 体的质量一定时，物体运动的速度越大其动能越大，物体的速度越小其动能越小。具有相同 运动速度的物体，质量越大动能越大，质量越小动能越小。 2、动能是“由于运动”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“运动的物体具有的 能量叫动能” 。例如在空中飞行的飞机，不但有动能而且还具有其它形式的能量。 知识点三、势能知识点三、势能 3.重力势能：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。 4.弹性势能：物体由于

28、发生弹性形变，而具有的能叫做弹性势能。 知识点诠释：知识点诠释： 1、重力势能的大小与质量和高度有关。物体的质量越大，被举得越高，则它的重力势能 15 越大。 2、重力势能是“被举高”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“被举高的物体具 有的能量叫重力势能” 。例如在空中飞行的飞机，不但有重力势能而且还具有其它形式的能 量。 3、弹性势能的大小与弹性形变的程度有关。 知识点四、机械能知识点四、机械能 动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 知识点五、动能和势能之间的相互转化知识点五、动能和势能之间的相互转化 1、在一定的条件下在一定的条件下，动能和重力势能之间可以相互转化动能和重力势能之间可以

29、相互转化。如将一块小石块，从低处抛 向高处， 再从高下落的过程中， 先是动能转化为重力势能后， 后来又是重力势能转化为动能。 2、在一定的条件下在一定的条件下，动能和弹性势能之间可以相互转化动能和弹性势能之间可以相互转化。如跳板跳水运动员，在起跳 的过程中，压跳板是动能转化为弹性势能，跳板将运动员反弹起来是弹性势能转化为动能。 3、机械能守恒。、机械能守恒。如果一个过程中，只有动能和势能相互转化，机械能的总和就保持不 变。这个规律叫做机械能守恒。 4、水能和风能的利用：、水能和风能的利用：自然界的流水和风能都是具有大量机械能的天然资源。利用水 能发电，一定量的水，上、下水位差越大，水的重力势能

30、越大，能发出的电就越多。利用风 能发电， 在风力资源丰富的地区， 可以同时安装几十台到几百台风力发电机， 组成 “风车田” 联在一起供电。 【考点剖析】【考点剖析】 考点一、基础知识考点一、基础知识 例例 1、下列关于能量的说法，不正确的是（） A正在做功的物体，才具有能量 B被压缩的弹簧具有能 C具有能的物体，可能在做功，也可能不在做功 D同步卫星相对于地面静止不动，实际上它也具有能 【答案】A 【解析】A、正在推土的推土机，推土机对土做功，推土机具有能；被举高的杠铃静止 不动，没有做功，杠铃具有重力势能，故 A 错误，符合题意； 16 B、被压缩的弹簧具有弹性势能，不符合题意； C、具有能

31、的物体，具有做功的本领，可能正在做功，可能不在做功，不符合题意； D、同步卫星相对于地面静止不动，实际上它是运动的，运动的物体具有动能，不符合 题意。 【总结升华】物体具有能，就具有做功的本领，可能正在做功，可能不在做功。 举一反三：举一反三： 【变式】关于能的概念，下列说法中错误的是（） A一个物体能够做功越多，这个物体具有的能量越多 B动能、势能及机械能的单位都是焦耳 C用线悬挂着的静止的小球没有做功，所以小球没有能 D甲物体的速度比乙物体的速度大，但甲物体具有的动能不一定比乙物体多 【答案】C 例例 2、火箭点火后，载着神八加速上升过程中，神八的机械能变化情况是（） A动能减小，重力势能

32、增大 B动能减小，重力势能减小 C动能增大，重力势能减小 D动能增大，重力势能增大 【答案】D 【解析】 火箭在加速上升的过程中， 由于速度增大， 其动能变大； 由于上升时高度变大， 其重力势能变大；故动能与重力势能的和-机械能变大；故选 D。 【总结升华】此题考查机械能的知识；机械能的大小取决于动能和势能的大小，根据题 目中动能和势能的大小变化可分析出机械能的大小变化。 举一反三：举一反三： 【变式】 迎世博晚会上， 彩色气球伴随欢庆的乐曲匀速上升， 在此过程中， 气球的 （） A动能转化为势能，机械能不变 B动能转化为势能，机械能增大 C动能不变，势能增大，机械能增大 D动能不变，势能不变

33、，机械能不变 【答案】C 例例 3、下列物体中具有弹性势能的是： 17 A.拧紧的钟表的发条。B. 扔在空中的橡皮。 C.在桌面上的弹簧。D.充满气的气球 【答案】A、D 【解析】只有发生弹性形变的物体才具有弹性势能，拧紧的钟表的发条，充满气的气球 都发生了弹性形变，所以都有弹性势能。 【总结升华】形变包括弹性形变和塑性形变两种，前者能恢复原状，具有弹性势能，后 者不能恢复原状。我们在研究能量守恒的问题时，涉及到弹性势能的时候，务必要分清形变 的性质。 考点二、知识应用考点二、知识应用 例例 4、如左图所示，天花板上挂一个单摆，放手后摆球沿弧ABC来回摆动。若在D点 钉一枚钉子， 当摆球从A点

34、摆到B点时， 绳子被钉子挡住。 则小球在左侧升高的高度将 （） A、高于C点B、低于C点C、与C点等高D、无法判断 【答案】C 【解析】木板上挂一个单摆，放手后摆球沿弧ABC来回摆动，因为A、C两点的高 度相同，说明摆球在摆动过程中机械能守恒。若在D点钉一枚钉子，当摆球从A点摆到B 点时，虽然绳子被钉子挡住，但是摆球由于惯性继续向左运动，只是摆球的运动轨迹是在 以D点为圆心，以DB为半径的圆弧上，如右图所示。在 沿 圆弧上升的过程中，摆球的动 能转化为重力势能，而它的机械能没有转化为其它形式的能量，即摆球的机械能守恒。所以 摆球在右侧升高的高度与C点等高。因此选 C。 【总结升华】 根据机械能

35、守恒， 小球从某一高度静止释放后它所能达到的高度不会超过 原来的高度，或者说它所具有的机械能的大小不会超过原来所具有的机械能的大小。 举一反三：举一反三： 【变式】如图所示，是演示动能和势能相互转化的实验装置。小球从轨道上的 E 点滚 落下来，在圆形轨道上运动了一周，最后经过 H 点被抛出去，在整个过程中，小球的动能 最大的位置是（） 18 AE 点BF 点CG 点DH 点 【答案】B 例例 5、骑自行车上坡前，往往要加紧蹬几下，从能的转化角度说明这样做的好处？ 答答：因为人和自行车的_不变，所以动能只与_有关，重力势能只与_有 关。加紧蹬几下，可增大速度，使车在上坡前有足够大的_。由于车在上

36、坡过程中， 是_能转化为_势能， 所以_能越大转化为_势能就越大， 从而使车比较容易到达 坡顶。 【答案】质量 速度 高度 动能 动 重力 动 重力 【解析】 分析本题目不但要准确判断出在骑车爬坡过程中是什么能转化为什么能， 而且 还能利用所学的动能大小和重力势能大小与什么因素有关等知识来解释生活中的这一现象。 【总结升华】当物体有外力作用时，机械能会变化，这样动能和势能的相互转化量也会 变化。 举一反三：举一反三： 【变式】如图是将一个小球放到光滑的半圆形容器顶端放手后由 A 点经过 B 点到达 C 点的频闪照片。分析小球在不同位置时动能和重力势能的大小，下列说法不正确的是 A、小球从 A

37、到 B 的过程中速度越来越快，动能越来越大 B、小球从 B 到 C 的过程中速度越来越慢，重力势能越来越大 C、小球在 A 点和 C 点的高度相同，重力势能相同 D、小球到达 C 点后如果继续拍照，可以拍到小球高出 C 点的画面 【答案】D 例例 6、如图所示的是运动员在投掷铅球的场景。铅球离手后，只考虑重力做功，铅球在 空中飞行过程中动能 EK随时间 t 变化的曲线最接近的是（） 19 【答案】A 【解析】如图，铅球在整个飞行过程中，质量不变，铅球一直在运动，动能不为零。从 出手到最高点过程中，速度减小，此过程动能减小；在下落的过程中，速度不断增大，此过 程动能增大。所以整个过程中铅球的动能

38、先减小再增大，故排除 BD；铅球处于最高点时竖 直方向速度为 0，但水平方向仍然有速度，因此动能不为 0，故排除 C，故只有 A 项正确， 故选 A。 【总结升华】掌握动能大小的影响因素，能通过图象判断动能的大小变化。 举一反三：举一反三： 【变式】许多同学都看过杂技演员表演的“水流星” ，一根细绳系着盛水的杯子，演员 抡起绳子，杯子就做圆周运动如图为一杂技演员正在竖直平面内表演“水流星” ，杯子在 竖直面内做匀速圆周运动，则下列关于其中的一只杯子说法正确的是（） A受平衡力作用B重力势能保持不变 C机械能在不断改变D运动状态没有发生改变 【答案】C 例例 7、在研究物体的重力势能与哪些因素有

39、关的实验中，三个完全相同的木桩被从空中 静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图所示，在此实验中，我们是通过观察 _来比较重力势能的大小；若 A、B 两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系 是 hA_ hB，若 A、C 两铁块下落的高度相同时，则两铁块质量关系 mA_ mC,实验得出 的结论是：物体重力势能大小与_和_有关。 20 【答案】木桩陷入沙子的深浅小于小于物体被举高高度质量大小 【解析】 这是一个探究重力势能大小与什么因素有关的实验。 首先本实验运用了转换法， 把重力势能的大小通过同一木桩陷入沙地里的深浅体现出来。 其次为了弄清楚重力势能大小 与高度关系，同学们要有控制变量的思想，保

40、证铁块的质量保持不变。同理探究重力势能大 小与质量关系时，我们要保证铁块下落的高度是一样的。 【总结升华】 解决此类问题时， 通常是利用转换法和控制变量法来探究物体的重力势能 的大小与质量和高度的关系。 【真题演练】【真题演练】 1 （20202020湘西湘西）在常吉高速某段平直路面上匀速行驶的小汽车，其动能大小的情况是 （） 。 A一直变大B一直变小 C先变大后变小D始终不变 【答案】D。 【解析】在常吉高速某段平直路面上匀速行驶的小汽车，速度不变，质量不变，动能不 变。 故选：D。 2.（20202020大连大连）体育课上，同学们进行投掷铅球的练习。铅球在空中下落时，铅球的 （） 。 A.

41、 重力势能变大，速度变小B. 重力势能变小，速度变小 C. 重力势能变大，速度变大D. 重力势能变小，速度变大 【答案】D。 【解析】铅球在空中下落时，其高度降低、速度不断增大，所以它的重力势能减小，动 能增大，重力势能不断向动能转化。故选 D。 21 3.（20202020河南河南）频闪照相机是研究物体运动的重要手段之一，如图所示的频闪照片记录 了竖直下落的小球每隔相等时间的位置，不计空气阻力，在小球下落的过程中，下列说法正 确的是（） 。 A.小球的重力势能逐渐增大； B.小球的机械能逐渐减小； C.小球的重力在 ab 段做功比在 cd 段多； D.小球的重力在 ab 段做功比在 cd 段

42、多慢 【答案】D 【解析】A 选项小球下落重力势能减小，故错误； B 选项忽略空气阻力时，小球重力势能与动能互相转化，机械能守恒，大小不变，故错 误； C 选项 ab 段长度小于 cd 段，重力相同，作用大小与下落距离成正比，ab 段做功小 于 cd 段，故错误； D 选项，ab 段做功小于 cd 段做功，而用时相当，所以 ab 段功率小于 cd 段做功，D 正确。 4.（20202020宜昌宜昌）如图所示，在高速公路连续下坡的路段，公路的右侧修建有一条斜向 上的碎石路，叫“避险车道”司机若发现车失灵，可以把车开入避险车道避免车祸以下说 法错误的是（） 。 A. 避险车道的碎石是为了增大摩擦；

43、 B. 汽车冲入避险车道后机械能增大； C. 汽车冲入避险车道后，动能转化为势能和内能； D. 汽车若超速，可能冲出避险车道 【答案】B。 【解析】A避险车道路面铺设碎石，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，选项 正确，不符合题意； B 货车冲上避险车道时， 动能一部分转化为重力势能， 由于存在摩擦， 克服摩擦做功， 22 还有一部分动能转化为内能，机械能会减少，选项错误，符合题意； C 货车冲上避险车道时， 动能一部分转化为重力势能， 由于存在摩擦， 克服摩擦做功， 还有一部分动能转化为内能，选项正确，不符合题意； D若汽车超速，汽车速度比较大，可能冲出避险车道，选项正确，不符合题意。故选

44、 B。 5.（20202020黄冈黄冈）把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松 手，铁锁向前摆去，如图所示。下列说法中正确的是（） 。 A. 铁锁摆回时会打到鼻子； B. 铁锁在摆动过程中动能与重力势能可以相互转化； C. 铁锁由高处摆到低处的过程中动能转化为重力势能； D. 铁锁上升的最大高度逐次降低，是由于受到重力作用 【答案】B。 【解析】A铁锁在摆动过程中，不断与空气摩擦，一部分机械能转化为内能，机械能 减小，所以铁锁摆回时不会打到鼻子，A 错误； B铁锁在摆动过程中动能与重力势能相互转化,同时克服空气阻力做功，转化为内能， B 正确； C铁锁由高处摆到低处的过程

45、中重力势能转化为动能和内能，C 错误； D铁锁上升的最大高度逐次降低，是由于受空气阻力的作用，机械能不断减小，高度 不断减小，D 错误。故选 B。 6.（20202020天门）天门）一颗子弹以一定的速度水平射向静止的木块（如图甲） ，然后子弹和 木块一起以某一速度开始向右摆动（如图乙）此过程中，子弹的动能_，子弹和木块的 内能之和_（选填“增大”“减小”或“不变” ） 23 【答案】(1)减小；(2)增大。 【解析】 一颗子弹以一定的速度水平射向静止的木块， 子弹和木块一起以某一速度开始 向右摆动，说明子弹的速度变小了，子弹的质量不变，它的动能变小。 子弹在木块运动时，子弹受到阻力的作用，克服

46、阻力做功，内能增加，对木块做功，内 能增加，子弹和木块的内能之和增加。 7.（20202020丹东丹东）如图，滚摆下降过程中，滚摆的_能转化为_能。滚摆上下往 复运动过程中，其每次上升所能达到的高度越来越低，滚摆在运动过程中的机械能_ （ 选填“增加” 、 “减少”或“不变” ） 。 【答案】(1)重力势；(2)动；(3)减少。 【解析】滚摆在下降过程中，高度逐渐减小，重力势能减小，速度越来越大，动能增大， 滚摆的重力势能转化为动能。 滚摆上下往复运动过程中，要克服阻力做功，部分机械能转化为内能，故总的机械能减 少。 8 （20202020 河北河北） 蹦极是一种运动游戏。 如图中 A 点是弹

47、性绳自然下垂时绳下端的位置， B 点是游戏者所能到达的最低点。当游戏者离开跳台向 A 点运动的过程中（忽略空气阻力） ， 其重力势能逐渐转化为能； 游戏者从 A 点到 B 点的过程中， 绳子具有的能逐渐增加； 到达 B 点时游戏者受到的弹力大于重力，所以游戏者在 B 点时（选填“是”或“不是” ） 处于平衡状态。 【答案】动；弹性势；不是。 24 【解析】游戏者从最高点到 A 时，高度减小，速度变大，重力势能减小，动能变大，重 力势能转化为动能； 从 A 点到 B 点的过程中，绳子逐渐伸长，弹性形变程度变大，弹性势能变大； 到达 B 点时游戏者受到的弹力大于重力，合力不为 0，所以游戏者在 B

48、 点时不是处于平 衡状态。 故答案为：动；弹性势；不是。 9.（20202020荆州）荆州）2020 年 6 月 23 日 9 时 23 分，我国北斗三号最后一颗全球组网卫星 在西昌卫星发射中心成功发射。经过 8 天长途跋涉、5 次变轨于 6 月 30 日 14 时 15 分定点 在距地球 3 万 6 千公里的地球同步轨道， 标志着我国北斗三号全球卫星系统全面建成。 地面 测控人员是通过_对太空中卫星进行测控的， 变轨是通过施加_改变其运动状态的， 目前该卫星相对地球处于_状态。 大多数人造卫星沿椭圆轨道运动，卫星在远地点和 近地点之间运行的过程中，从能量转化的角度看，是_的相互转化。 【答案

49、】(1)电磁波；(2)力；(3)静止；(4)动能和重力势能。 【解析】地面测控人员通过电磁波对太空中卫星进行测控。 变轨是运动状态发生改变，必须受到力的作用。 地球同步卫星相对地球没有位置的变化，所以是处于静止状态。 卫星在远地点时，重力势能最大，动能最小，而在近地点时，重力势能最小，动能最大， 所以从远地点向近地点运行的过程是动能和重力势能之间的转化。 10.（20202020营口）营口）在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小欣同学设 计了如图甲、乙、丙所示的三次实验。让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后 与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后

50、静止。 （1）要探究动能大小与物体质量的关系，应保证铁球到达水平面的_相同，为了 达到这一目的所采取的具体操作方法是使小球_； （2）选用甲、丙两次实验可以得出的结论是：物体质量相同时，_； 25 （3）三次实验中，碰撞前动能最小的是图_（选填“甲” 、 “乙”或“丙” ）中的小 球，原因是_； （4）小欣同学联想到“探究阻力对物体运动的影响”时，也用到了斜面，让小车从斜 面顶端由静止滑下，比较在不同表面滑行的距离（如下表） ，小车在三个表面克服摩擦力做 功_（选填“相等”或“不相等” ） ；若水平面绝对光滑，小车将做_运动。 表面毛巾棉布木板 摩擦力最大较大最小 小车运动距离最近较远最远 【