3.2.1 动能和势能-【初中必刷题】2024-2025学年九年级上册科学同步课件(浙教版)

科 学 九年级全一册 ZJ 1 2 3 第3章 能量的转化与守恒 4 第2节 机械能 课时1 动能和势能 5 刷基础 刷提升 鼠标轻轻一点，内容立即呈现 6 基础 知识点1 动能 1.【2024浙江杭州质检】为了探究动能大小的影响因素，利用斜面、钢球、木块 等器材在同一水平面上开展了如图所示的探究活动。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 1 2 3 4 7 （1）如甲、乙两图所示，让相同质量的钢球从同一斜面的不同高度由静止滚下， 目的是使钢球运动到水平面时的速度______； 不同 【解析】 钢球从斜面上由静止滚下到水平面时的速度与它在斜面上的高度有关， 高度越大，速度越大；高度越小，速度越小。因此让相同质量的钢球从同一斜面 的不同高度由静止滚下，目的是使钢球运动到水平面时的速度不同。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 1 2 3 4 8 （2）根据甲、丙两图的实验现象可得出结论：______________________________ _________； 物体的速度相同时，质量越大，动能越大 【解析】 根据题图甲、丙中的实验现象可知，钢球在斜面上的高度相同，即钢球 到达水平面时的速度相同，钢球的质量不同，质量大的钢球推动木块滑行的距离 远，由此得到结论：物体的速度相同时，质量越大，动能越大。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 1 2 3 4 9 （3）为达到实验目的，斜面下方的水平面应______（填“光滑”或“粗糙”）。 粗糙 【解析】 在实验中，要通过木块在水平面上移动的距离来反映钢球动能的大小，若 接触面是光滑的，则木块被钢球撞击后会做匀速直线运动，不会停下来，这样就无 法通过木块移动的距离来反映钢球动能的大小，因此斜面下方的水平面应粗糙。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 1 2 3 4 10 知识点2 势能 2. 传统文化【2024浙江温州调研】踢毽子起源于汉代，《新镌古今事物原 始全书》中记有“今时小儿以铅锡为钱，装以鸡羽，呼为毽子，三四成群走 踢……”在如图所示的游戏中，毽子被踢出后，在上升过程中，其重力势能_____ （填“增大”“不变”或“减少”）。 增大 【解析】 刷基础 返回目录 1 2 3 4 1 2 3 4 11 3.［中］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：重力势能可能与物体的质量有关； 猜想二：重力势能可能与物体所处高度有关； 猜想三：重力势能可能与物体运动路径有关。 为了验证猜想，他们准备了如下实验器材：花泥（易产生塑性形变）若干块，刻 度尺一把，体积相同的小球4个（其中有3个质量为的小球和1个质量为 的小 球）。所用实验装置如图所示（小球在光滑管道中运动时能量损失不计）。实验 中均让小球从图中高度处自由下落，待小球静止后，分别用刻度尺测出小球陷入 花泥的深度。请你根据图中实验情景完成下列内容。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 1 2 3 4 12 （1）本实验是通过观察____________________来判断小球重力势能的大小的。 小球陷入花泥的深度 【解析】 本实验中，小球重力势能的大小是通过小球陷入花泥的深度来反映的。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 1 2 3 4 13 （2）比较、 两球，由此可得出结论：___________________________________ ___________。 当所处高度一定时，物体质量越大，重力势能越大 【解析】 比较、两球，小球的下落高度和运动路径相同，球质量大于 球质 量，球陷入花泥的深度更深，说明 球的重力势能较大，由此可得出结论：当所 处高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 1 2 3 4 14 （3）比较______两球，可得出结论：物体质量相同时，高度越高，物体的重力势 能越大。 、 【解析】 比较、两球，两球质量相同，下落路径也相同， 球的下落高度大于 球的下落高度，球陷入花泥的深度更深，说明 球的重力势能较大，由此可得 出结论：物体的质量相同时，高度越高，物体具有的重力势能越大。 （4）比较、 两球，可得出结论：____________________________________。 物体的重力势能与物体的运动路径无关 【解析】 比较、 两球，两球的质量相同，下落高度也相同，两球的运动路径 不同，但陷入花泥的深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体的运动 路径无关。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 1 2 3 4 15 刷易错 易错点 不能全面分析影响动能和势能大小的因素 4.某空中加油机可以在水平匀速直线飞行的过程中给战斗机进行空中加油，在加 油过程中，空中加油机的动能和重力势能变化情况为( ) D A.动能不变，重力势能不变 B.动能减少，重力势能增加 C.动能不变，重力势能增加 D.动能减少，重力势能减少 【解析】 由题可知，空中加油机所处的高度和速度不变，给战斗机加油过程中， 空中加油机的质量不断减小，所以其动能减少，重力势能减少。故选D。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 1 2 3 4 16 易错警示 分析物体动能和重力势能大小变化时，不仅要关注速度和高度的变化，也要注意 物体质量的变化。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 1 2 3 4 17 提升 1.高空坠物伤人事件时有发生，《民法典》中增加规定：“禁止从建筑物中抛掷 物品”，因为高处的物体具有较大的( ) A A.势能 B.速度 C.重力 D.动能 【解析】 高空抛物容易造成伤人事件，是因为物体被举高后具有了重力势能，而 且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大，故A正确，B、C、D错误。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 18 2.【2024浙江嘉兴期末】图甲中过山车从点出发，先后经过、、、 点。图 乙是过山车在、、、 点的动能和重力势能大小的示意图，则过山车的动能在 ___点时最大，过山车在 点时重力势能的大小______（填 “大于”“小于” 或 “等于”） 在 点时动能的大小。 等于 【解析】 由题图乙可看出，过山车在 点时表示动能的长方形最高，则此时动能 最大;过山车在点时表示重力势能的长方形的高度与在 点时表示动能的长方形 的高度相等，所以过山车在点时重力势能的大小等于在 点时动能的大小。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 19 3.【2024浙江温州期末，中】小科为了验证物体动 能大小与物体质量有关，用如图所示的装置进行实 验。实验器材：一个用长木板搭成的斜面、三个质 量不同的实心铁球、一块挡板、三块足够厚的橡皮 泥。 实验突破 动能大小跟物体的质量和速度有关。在探究动能大小跟质量的关系时，要控制速 度大小不变；在探究动能大小跟速度的关系时，要控制质量不变。实验中一定要 注意控制变量法的运用，并据此得出结论。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 20 （1）实验时，将质量不同的铁球从同一斜面的同一高度处由静止释放，通过比较 __________________来判断铁球动能的大小。 橡皮泥的凹陷程度 【解析】 从斜面上滚下来的铁球会撞击水平面上的橡皮泥，且铁球的动能越大， 橡皮泥凹陷的程度越大，所以通过比较橡皮泥的凹陷程度来判断铁球动能的大小。 （2）小宁认为小科用三个实心铁球不合理，应调整用______相同、质量不相同的 三个铁球做上述实验。 体积 【解析】 铁球的体积大小对撞击后橡皮泥的凹陷程度有影响，由控制变量法可知 需要控制铁球的体积相同而质量不同。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 21 （3）改正后，预测观察到的实验现象是____________________________________ ___________________________________________________________________。 体积相同、质量不相同的铁球从同一斜面的同一高度滚下，质量越大的铁球撞击橡皮泥后，橡皮泥的凹陷程度越大 【解析】 速度相同时，质量越大，动能越大，所以预测观察到的现象为:体积相 同、质量不相同的铁球从同一斜面的同一高度滚下，质量越大的铁球撞击橡皮泥 后，橡皮泥的凹陷程度越大。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 22 4.【2024浙江丽水调研，偏难】探究“影响物体重力势能大小的因素”时，实验 装置如图，可伸缩塑料筒可以保证铁球正面撞击长图钉，同时塑料筒的长度可以 在一定范围内任意改变。实验时小科固定塑料筒长度不变，让质量不同的铁球在 塑料筒上方筒口处自由下落。实验数据记录如下表。 实验组 1 2 3 4 铁球质量/ 5 10 10 15 下落高度/ 50 40 60 50 长图钉下陷深度/ 2.0 3.2 4.8 6.0 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 23 （1）本实验运用了转换法，将重力势能的大小转换为 __________________。 长图钉下陷的深度 【解析】 实验中，铁球的重力势能越大，撞击长图钉 后长图钉陷入泡沫块的深度越深，所以本实验中是将重 力势能的大小转换为长图钉下陷的深度。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 24 （2）刚开始实验时，小科发现长图钉下陷的深度相近，导致无法得出实验结论。 小科通过换用质量差更大的不同铁球进行实验，观察到长图钉下陷的深度有了明 显的不同，还可采取的措施有：________________________（写出一条即可）。 增大铁球自由下落的高度 【解析】 重力势能的大小与物体的质量和高度有关，还可采取的措施是在一定范 围内使塑料筒的长度伸长，增大铁球自由下落的高度。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 25 （3）比较实验组______，可验证猜想:“物体的重力势能与物体的质量大小有关”。 1、4 【解析】 重力势能的大小与物体的质量和高度有关，探究质量与重力势能的关系 时必须控制物体的高度相同，改变物体的质量。分析表格数据可知，通过比较实 验组1、4，可验证猜想：“物体的重力势能与物体的质量大小有关”。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 26 刷素养 走向重高 5.核心素养 科学思维如图甲，小球依次向四个方向以相同的初速度飞出。某次小 球在空中飞行到落地的过程中（不计空气阻力），其动能随时间 变化的图像如 图乙所示，则这次小球飞出的方向为( ) B A.① B.② C.③ D.④ 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 27 【解析】 由题图乙可知，小球的动能先变小后变大，而同一小球的质量不变，说 明小球的速度先变小后变大；当小球上升时，由于受到竖直向下的重力，小球会 做减速运动；当小球下降时，小球在竖直向下的重力的作用下会做加速运动；由 此可知，小球先上升后下降；若小球开始是竖直向上运动的，则小球到达最高点 时速度为0，动能为0，由题图乙可知，小球在最高点的动能不为0，所以小球开始 时不是竖直向上运动的，则小球是斜向上运动的，小球到达最高点时在水平方向 上有一定的速度，其动能不为0，故②正确。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 28 $$