暑假预习8（机械能）-2024-2025学年浙教版九年级上册科学

第8课 机械能 知识板块：机械能；动能和势能；动能和势能的转化； 一. 机械能 1. 机械能：动能和势能统称为机械能。单位：焦耳 J 二. 动能和势能 1. 动能：物体由于运动而具有的能量 （1）动能的大小跟哪些因素有关呢？ “实验”：方法：控制变量法。 1、与速度有关：质量相同，速度不同； 2、与质量有关：速度相同，质量不同。 1．探究动能与速度是否有关 现象：B图中的小车使木块移动的距离大 表明：动能与速度有关，质量相同时，速度越大，动能越大 2.探究动能与质量是否有关 现象：B图中的小车使木块移动的距离大 表明：动能与质量有关，速度相同时，质量越大，动能越大 总结：与动能有关的因素：①物体的质量 ②物体的速度 结论:运动物体的质量越大,速度越大,它的动能就越大 2.势能：包括重力势能和弹性势能两种 （1）弹性势能：发生弹性形变的物体具有的能 弹性势能的大小与形变大小有关，物体的弹性形变越大，弹性势能越大 例如：（1）弹弓上的橡皮筋形变越大，弹性势能就越大，“子弹”就射得越远 （2）弹簧形变越大，弹性势能越大，小车被弹开的距离越远 （3）发条上得越紧，弹性势能越大，钟表走得时间越长 （2）重力势能：被举高的物体具有的能叫做重力势能 物体的重力势能大小与被举高的高度和物体的质量有关。物体被举得越高，质量越大，物体具有的重力势能就越大 注意：说明：一个物体可以既有动能，又有势能。 例如：一只鸟在空中飞行 例题1：如图所示小球从斜面上某一高度由静止开始滑下，撞击静止于水平木板上的木块 下列说法正确的是（　　）（不计空气阻力） A．小球在斜面上下滑的过程中，如果以木板为参照物，小球是静止的 B．若木板的表面光滑且足够长，最终木块的动能保持不变 C．木块对木板的压力就是木块的重力 D．小球从斜面上开始下滑到撞击木块后静止的过程中，小球的机械能先变大后变小 例2. 如图所示，在歼20飞机加速向上运动的过程中，关于飞行员的能量分析，下列说法正确的是（　　） A．动能增加，重力势能不变 B．动能不变，重力势能增加 C．机械能总量不变 D．机械能总量增加 例3.小明用台秤研究人在竖直升降电梯中的运动。他先在地面上用台秤称得自己的体重为500 N，再将台秤移至电梯内，电梯从t＝0时由静止开始向下运动到t＝11 s时停止，测得台秤对自己的支持力F随时间t变化的图像如图所示，则(　　) A．0～2 s的过程中，小明的动能不变 B．2～10 s的过程中，小明的重力势能转化为动能 C．10～11 s的过程中，小明的机械能不断减小 D．0～11 s的过程中，小明的机械能不断增大 三. 动能和势能的转化 1、动能和重力势能的相互转化 演示实验1：滚摆 说明：滚摆在上升过程中，速度减小，高度增加。即物体动能减小，重力势能增大。在最高点处，物体速度减小到零，高度最大。即动能全部转化为重力势能。下降过程重力势能转化为动能。 演示实验2：单摆 A→B：重力势能转化为动能 B→C：动能转化为重力势能 例：人造卫星绕地球运行 卫星在运行过程中，也发生动能和势能的相互转化 2、动能和弹性势能的相互转化 说明：从小球开始接触弹簧片到弹簧片的弹性形变达到最大，在这个过程中小球的动能转化成弹簧片的弹性势能。从弹簧片的弹性形变最大到小球离开弹簧片，在这个过程中弹簧片的弹性势能转化成小球的动能。 3．机械能守恒 (1)物体通常既具有动能，又具有势能。 (2)当物体只受重力和弹性力时(不受阻力时)，机械能总量保持不变。即动能减小了多少，势能就增加多少；势能减少多少，动能就增加多少。 (3)物体受到摩擦力作用，那么在动能和势能相互转化过程中，机械能的总量减少。 例1. 一只乒乓球由高处静止下落撞击地板后又上升，在整个过程中，乒乓球机械能转化的情况是 （ ） A. 势能→动能→势能。 B. 动能→势能→势能。 C. 动能→势能→动能→势能→动能。 D. 势能→动能→势能→动能→势能。 例2. 物体沿斜面匀速滑下时，它的（ ） A. 动能增加，重力势能减少，机械能不变 B. 动能不变，重力势能不变，机械能不变 C. 动能不变，重力势能减少，机械能减少 D. 动能增加，重力势能减少，机械能减少 例3.小红在操场上将一皮球抛出，皮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．皮球由a到b时，动能逐渐减小，b点皮球动能为零 B．皮球在d点时的机械能最大 C．皮球在a、c两点时，c点速度一定比a点小 D．皮球在a、c两点时动能可能相等 例题4.如图所示，弹簧一端与小车相连，另一端固定在左侧的墙壁上，小车放在粗糙的水平木板上。小车位于A点时弹簧恰好为自然长度，用力压缩弹簧使小车到达B点；松手后，小车由位置B运动至位置C，在位置C时速度为零。则小车从位置B运动至位置C的过程中，速度达到最大值的位置在    （选填“A点”、“A点的左侧”或“A点的右侧”），弹簧的弹性势能的变化情况是    （选填“减小”、“先减小后增大”、“先增大后减小”或“增大”）；小车从位置B运动到速度达到最大值的过程中，弹簧的弹性势能转化成    。 四.课堂巩固 1.如图，旋翼式无人机被广泛的运用在民用领域，发挥了越来越重要的作用．下列关于这款无人机的说法，正确的是（　　） A、无人机在空中悬停时，旋翼相对于机身是静止的 B、无人机无法勘探月球表面的月貌 C、无人机匀速下降时，重力势能转化为动能 D、无人机在空中飞行时，始终受到平衡力作用 2.如图为自动垂直升降式车库的停车过程示意图。下列关于汽车匀速上升时的说法，正确的是（  ） A、动能增加，重力势能不变 B、动能增加，重力势能增加 C、动能不变，重力势能不变 D、动能不变，重力势能增加 3.如图所示，木块沿斜面从顶端匀速下滑的过程中，木块的(   ) A、重力势能减小，动能增大 B、重力势能减小，机械能减小 C、动能不变，机械能不变 D、重力势能不变，机械能减小 4.为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上滚下,观察木块木块被推动的距离.关于该实验的说法中,不正确的是(       ) A、该实验的设计思路是采用转换法,用木块移动的距离来显示动能的大小 B、该实验研究的基本方法是控制变量法,如分别控制小钢球滚下的高度和小球的质量等 C、在实验器材的选择时,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,目的是为了让小球获得不同的运动速度 5.如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，足球（　　） A.在b、d两点动能相等 B.在a、d两点动能一定相等 C.从b到c的过程机械能减少 D.从c到d的过程重力势能减少 6.如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验时，将一根橡皮筋一端系一质量为m的小球，另一端固定在a点，b点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，c点是小球从a点自由下落所能到达的最低点，在小球从a点到c点运动的过程中，不考虑空气阻力，以下说法正确的是（　　） A、小球到达b点时，受的合力为零 B、小球到达c点时，受的合力为零 C、小球的动能一直在增加，重力势能一直在减小 D、在c点小球的动能为零，橡皮筋的弹性势能最大 7.顾客站在商场自动扶梯的水平台阶上随自动扶梯匀速上升。顾客在上升过程中(    ) A、机械能保持不变 B、运动状态在不断变化 C、相对于其站立的台阶是静止的 D、受到重力、支持力扣摩擦力的作用 8.如图所示，右端固定的弹簧与粗糙的水平平台平行，在它的左侧有一个小球与它接触，这时弹簧处于自然伸直状态。水平地面上B点个物体。现将小球向右推固定的距离，弹簧压缩后，由静止释放，小球落在B点右侧。以下说法正确的是（  ） A.落地时小球的动能由小球的重力势能转化而来 B.为了能使小球击中小物体，可以增加小球的质量 C.小球由静止释放后，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，此过程中机械能守恒 D.若小球落地后静止不动，则小球的能量全部转化为内能 9. 极限跳伞是一项惊险的体育运动，如图，跳伞员从3600m的高空跳下，一段时间后打开降落伞，开始做减速运动，下落过程中，其重力势能将________ （选填“增大”、“减少”或“不变”）．减速下降时，跳伞员及降落伞所受的阻力________ （选填“大于”、“等于”、“小于”）他们的重力．若跳伞员看到地面“迎面扑来”，则他是以________ 为参照物的，若从跳下到落地用时200s，则其下落的平均速度为________ m/s． 10. 在探究“汽车的速度”的实验中，甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动的s﹣t图像如图所示．由图可知，甲车的动能________（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙车的动能；经过相同的时间，甲、乙两车牵引力做的功之比为________ ．（空气阻力忽略不计） 11.如图为农用扬场机的示意图．谷物脱粒后，谷粒、糠皮及少量碎石的混合物在快速转动的轮形和皮带曰的带动下被抛出，谷粒、糠皮、碎石落地的远近不同，从而形成1、2、3三堆，达到分离的目的。其中2是________．从能量的角度看，它们在运动过程中能够分离，是因为________。 12.如图所示，不计空气阻力，将排球竖直向上击出后，其运动速度越来越小，原因是排球受到的重力方向与运动方向________。而将排球向斜上方击出后，其运动速度的大小和方向都会发生变化，原因是________；排球在上升过程中动能将________（选填“增大”或“减小”）。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$