3.2 机械能 练习课件-2024-2025学年浙教版九年级上册科学

第3章　能量的转化与守恒 第2节　机械能 浙教版科学九年级上册 第１课时　 初中科学 初中科学 1.(学科素养·科学观念)(2024浙江杭州西湖联考)一架在高空中水平匀速飞行的飞机,向灾区投放救灾物资。该飞机在此过程中 (　    ) A.动能不变　　　 　 B.动能减小 C.重力势能不变　 　　　D.重力势能增加 基础过关全练 B 解析　动能和重力势能都与物体的质量有关,飞机水平匀速 飞行时,虽然高度和速度不变,但其质量随着救灾物资的投放 而减小,因此动能和重力势能都减小,故选B。 初中科学 初中科学 2.(学科素养·科学观念)下列关于物体势能的说法,正确的是 (　    ) A.把压缩的弹簧放松,它的长度增加,弹性势能也增加 B.在弹性限度内,同一根橡皮筋拉得越长,它的弹性势能也越大 C.树上的两个苹果,位置高的一定比位置低的重力势能大 D.正在下落的两个铅球,5千克的铅球一定比4千克的铅球重 力势能大 B 初中科学 初中科学 解析    弹性势能大小与物体弹性形变的程度有关,把压缩的 弹簧放松,弹性形变减小,弹性势能减小,橡皮筋拉得越长,弹 性形变越大,弹性势能越大,故A错B对;重力势能与质量和高 度有关,树上的两个苹果,位置高的质量不一定大,故C错;同 理,正在下落的两个铅球,5千克的铅球可能高度低,D错。故 选B。 初中科学 初中科学 3.(跨学科·语文)汉语博大精深,令人叹为观止。下列词语所 描述的物体中,具有弹性势能的是 (　    ) A.弓开如满月　　　　B.箭去似流星 C.云来云又往　　　　D.蜻蜓立竿头 A 解析    物体由于发生弹性形变而具有的能称为弹性势能, “弓开如满月”说明弓发生了弹性形变,具有弹性势能,故A 正确。 初中科学 初中科学 4.(主题教育·法律意识)(2023浙江舟山定海期中)城市的高层 建筑比较多,同时高空抛物也存在巨大的安全隐患,2021年3 月1日起高空抛物入刑法,因为高处下落的物体具有较大的 (　    ) A.弹性势能　　　　B.重力势能 C.体积　　 　　D.阻力 B 解析　物体质量一定,所处位置越高,重力势能越大,故选B。 初中科学 初中科学 5.(新特色·科技创新)(2024浙江杭州夏衍初中期中)图中是世 界首款飞行汽车——Transition,它拥有两个座位、四个轮子 和能够折叠的翅膀,使用汽油为燃料,又能像直升飞机一样实 现起降、悬停、飞行。   初中科学 初中科学 (1)当飞行汽车从地面上加速上升时,其机械能　　    (填 “增大”“不变”或“减小”)。 (2)这种飞行汽车行驶、飞行所需的能量来自汽油,这种储存 在汽油里的能量形式是　　　    能。 化学 增大 解析    (1)飞行汽车从地面上加速上升时,质量不变,速度增 大,动能增加,高度升高,重力势能增加,而机械能等于动能加 势能,故机械能增大;(2)燃料中储存化学能。 初中科学 初中科学 6.(学科素养·科学思维)(2024浙江衢州实验中学期中)如图是 某同学玩弹弓的情景。   经验表明,橡皮筋拉得越长,同样的“子弹”射得越远,这说 明橡皮筋的弹性势能与　　 　     有关;若橡皮筋被拉长的长度相同,而所用“子弹”的质量不同,则质量大的“子弹” 弹性形变的程度 初中科学 初中科学 射出的距离较小,原因是质量大的“子弹”射出时的　　　     　　　    。 速度小 解析　橡皮筋拉长后发生的是弹性形变,具有弹性势能,同一 物体发生的弹性形变越大,具有的弹性势能就越大,故橡皮筋 拉得越长,弹性势能越大;橡皮筋将“子弹”射出时,将橡皮 筋的弹性势能转化为“子弹”的动能,橡皮筋被拉长的长度 相同,“子弹”获得的动能相同。而动能与质量和速度有关, 当动能相同时,“子弹”的质量越大,其速度就越小。 初中科学 初中科学 7.(学科素养·科学观念)(2024浙江杭州华师附月考,15,★☆☆)2023年杭州亚运会羽毛球项目的比赛于9月28日拉开帷幕,图为羽毛球运动常见的基本球路,线段表示羽毛球的运动轨迹,箭头表示运动的方向。请判断,在杀球,挑球,高远球和放小球的四种基本球路运动过程中,羽毛球相对于地面的重力势能一直减少的是 (　    ) A 能力提升全练 A.杀球　　 B.挑球　　 C.高远球　　 D.放小球 初中科学 初中科学 解析　杀球时羽毛球的高度一直减小,故球的重力势能一直减小。 初中科学 初中科学 8.(跨学科·数学)(2021浙江嘉兴中考,12,★☆☆)如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图。雨滴在t1、t2、t3三个时刻中具有的动能分别是E1、E2、E3,不考虑下落过程中雨滴的质量变化,则动能的大小关系是 (　    )   A.E1<E2<E3　　　    B.E1>E2>E3 C C.E1<E2=E3　　　    D.E1=E2<E3 初中科学 初中科学 解析　由图可知,雨滴在t1至t2时刻中,速度逐渐变大,质量不 变,动能变大,所以E1<E2;雨滴在t2至t3时刻中,速度保持不变,质 量不变,动能不变,所以E2=E3。故动能的大小关系是E1<E2=E3。故选C。 初中科学 初中科学 9.(学科素养·科学思维)(2024浙江玉环新城学校期中,11,★★☆)如图甲,小球先后以相同的速度按①②③④四个方向抛出。若某次小球在空中飞行到接近地面的过程中(不计空气阻力),其动能Ek随时间t变化的图像如图乙所示,则此次小球抛出的方向为 (　    )  　      A A.①　　B.②　　C.③　　D.④ 初中科学 初中科学 解析　由图乙可知,小球的动能先变小后变大,最小时动能为 零,而同一小球的质量不变,说明小球的速度先变小直至为0, 后又逐渐变大。小球沿①方向上抛时符合这一速度变化特 点,A对;当小球沿②方向抛出时,最高点时球速不为0,B错;沿 ③④方向抛出时,球速都逐渐增大,C、D都错,故选A。 初中科学 初中科学 10.(2023浙江宁波海曙期中,21,★★☆)建高楼先要打好地基。原来高度相同的地桩,经过由 高处静止释放的打桩锤打击后,三个地桩所处的位置如图。 若A、B两锤的质量相同,下落时　　　    锤的高度要高些。若 B、C两锤下落的高度相同,　　    锤的质量要小些。此过程中B锤将地桩打得最深,B锤的重力势能　　　    (填“一定”或 “不一定”)最大。 B  C　 一定 初中科学 初中科学 解析　地桩下陷的深度越深,表明重锤做功的本领越大,也说 明了重锤具有的重力势能越大;相比下,B锤打击的地桩下陷 得较深,表明B锤的重力势能较大,如果A、B两锤的质量相同, 则刚开始下落时,B锤的高度要高一些;相比下,C锤打击的地 桩下陷得较浅,表明C锤的重力势能更小,如果B、C两锤下落 时的高度相同,则C锤的质量要小一些;打桩时,B锤把地桩打 得最深,B锤具有的重力势能一定最大。 初中科学 初中科学 11.(新方法·控制变量法)(2024浙江杭州树兰中学期中)在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中,小明让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止释放,撞击同一木块,木块被撞出一段距离,如图甲所示(忽略小球与接触面的滚动摩擦以及撞击过程中的能量损失,图乙小球离开弹簧后接触面粗糙)。   素养探究全练 初中科学 初中科学     (1)将质量不同的小球从同一高度由静止释放的目的是　     　　　　　　　　    ; (2)该实验是通过观察　　　　　　    来反映小球动能大小; (3)小李同学将实验装置改进成图乙所示,用同一小球将同一 控制速度相同 木块移动的距离 初中科学 初中科学 弹簧压缩不同程度后,由静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较,可以研究小球的动能大小与　　 (填“质量”或“速度”)的关系; (4)小李觉得利用图乙的装置,也能探究小球的动能大小与质量的关 系。只需利用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释 放,撞击同一木块;小华觉得将质量不同的小球从同一高度静止释放 (图丙)撞击同一木块,也能探究小球的动能大小与质量的关系。　　    (填“小李”或“小华”)的设计方案不可行,如果用该方案,你将观察到的现象是　 　　。 速度 小李 　木块最终移动的距离相同 初中科学 初中科学 解析    (1)根据实验的要求可知,小球从同一高度由静止释放 的目的是控制小球到达水平面时初速度相同,即控制速度相 同;(2)根据转换法,实验是通过观察木块移动的距离大小判 断出小球具有的动能大小;(3)用同一小球将同一弹簧压缩不 同程度后静止释放,小球的动能由弹簧的弹性势能转化而来, 而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,故弹簧的弹性势 能不相同,小球与弹簧分开后获得的初速度不同,而小球的质 量相同,故可以研究小球的动能大小与速度的关系;(4)小华 的方案:将质量不同的小球从同一高度静止释放撞击同一木 初中科学 初中科学 块,小球的速度相同,质量不同,故能探究小球的动能大小与 质量的关系;小李的方案:用质量不同的小球将同一弹簧压缩 相同程度后静止释放,小球的动能由弹簧的弹性势能转化而 来,而弹簧弹性势能相同,小球获得的动能也相同,撞击同一 木块后滑行的距离也相同,故小李的设计方案不可行。 初中科学 初中科学 第3章　能量的转化与守恒 第2节　机械能 浙教版科学九年级上册 第2课时　 初中科学 初中科学 1.(学科素养·科学观念)(2024浙江杭州夏衍初中期中)如图所示的四种运动中,重力势能转化为动能的是 (       ) 基础过关全练 D 初中科学 初中科学 解析　运动员被蹦床弹起,是蹦床的弹性势能转化为运动员 的动能,再转化为重力势能,A错;小球从B向C运动,高度变大, 速度变小,是动能转化为重力势能,B错;滚摆向上滚动,高度 变大,速度变小,是动能转化为重力势能,C错;卫星从远地点 向近地点运动,高度变小,速度变大,是重力势能转化为动能, D对。故选D。 初中科学 初中科学 2.(学科素养·科学观念)(2024浙江瑞安集云实验学校期末)2023年8月26日,温州轨道交通S2线开通,使得乐清、瑞安与市区的交通变得更快捷了。有关轨道列车(如图)行驶时,下列说法正确的是 (　    ) C A.列车匀速上坡时,动能和机械能都不变 B.列车匀速下坡时,动能转化为重力势能 C.列车沿平直轨道减速进站时,动能和机械能都减小 D.列车沿平直轨道加速出站时,动能和重力势能都增大 初中科学 初中科学 解析    列车匀速上坡时,质量和速度不变,动能不变,高度增 大,重力势能增大,因而机械能变大,A错;列车匀速下坡时,质 量和速度不变,动能不变,高度减小,重力势能减小,动能没有 转化为重力势能,B错;列车沿平直轨道减速进站时,速度减 小,动能减小,重力势能不变,机械能减小,C正确;列车沿平直 轨道加速出站时,速度变大,动能变大,高度不变,重力势能不 变,D错。故选C。 初中科学 初中科学 3.(跨学科·体育)(2023浙江金华东阳期中)在刚结束的班级篮球对抗赛中,小科在同一高度以相同的速度将篮球往不同方向分别抛出,篮球运动轨迹如图所示,若不计空气阻力,当篮球落到水平地面时的速度大小关系是  (　    ) D A.va>vb>vc　 B.vb>vc>va C.va>vc>vb　　　  D.va=vb=vc 初中科学 初中科学 解析　同一篮球初始速度相同,动能相等,初始位置相同,势能相等,故三次抛球时篮球的初始机械能相等。落到水平地面时,篮球势能相等。由于不计空气阻力,篮球机械能守恒,即落到水平地面时,篮球机械能相等。综上所述,篮球落到水平地面时,动能相等,即速度大小相等。故选D。 初中科学 初中科学 4.(学科素养·科学思维)(2022浙江湖州中考)你一定剪过指甲吧!为什么指甲被剪断之后不是原地掉下来,而是“飞”出去?原来,指甲受到指甲钳的挤压,改变了　　　    ,当指甲被指甲钳剪断后,指甲的　　　　    转化为指甲的动能,让指甲“飞”出去。 形状 弹性势能 解析　指甲被指甲钳挤压发生了形变,此时的指甲具有弹性 势能,当指甲被指甲钳剪断的时候,弹性势能将会释放,转化 为指甲的动能,指甲就“飞”出去了。 初中科学 初中科学 5.(跨学科·体育)(2024浙江义乌联考,13,★★☆)如图是在学校秋季田径运动会上小科同学跳远比赛时几个阶段的示意图,若不计空气阻力,下列说法不正确的是 (　    )   A 能力提升全练 A.经过最高点时动能为零 B.在助跑阶段机械能不守恒 C.从起跳到最高点过程中,动能转化为重力势能 D.从最高点到落地过程中,重力势能转化为动能 初中科学 初中科学 解析    运动员在跳到最高点时在水平方向上有一定的速度, 动能不为零,A错;助跑过程中,运动员的质量不变,高度不变, 重力势能不变,速度变大,动能变大,所以机械能变大,B正确; 从起跳到最高点过程中,质量不变,速度变小,动能变小,高度 变大,重力势能变大,动能转化为重力势能,C正确;从最高点 到落地过程中,质量不变,高度变小,重力势能变小,速度变大, 动能变大,是重力势能转化为动能,D正确;故选A。 初中科学 初中科学 6.(教材变式·P79图)(2023浙江温州中考,15,★★☆)如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图。该过程中,滚摆处于甲、乙位置时 (　    )   A.重力势能不同,动能相同 B.重力势能不同,动能不同 C.重力势能相同,动能相同 D.重力势能相同,动能不同 D 初中科学 初中科学 解析    处于甲、乙两位置时,滚摆的高度相同,质量相同,故重力势能相同,A、B错误;整个过程中,存在摩擦,滚摆的机械能不守恒,故甲、乙两位置时的机械能不等,但重力势能相等,因此动能不等,C错误,D正确。故选D。 初中科学 初中科学 7.(学科素养·科学思维)(2021浙江温州中考,15,★★☆)一颗番茄从手中由静止开始下落,撞击水面时溅起许多水珠(如图)同时番茄仍有较大速度并继续下沉。若不计一切机械能损耗,番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能 (　    ) B A.等于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和 B.大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和 C.等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和 D.小于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和 初中科学 初中科学 解析　番茄从开始下落至刚好浸没时,此时番茄仍有较大速度,末状态与初状态相比,番茄的速度增大,其动能增大;番茄的高度减小,重力势能减小;同时溅起许多水珠,则这些水珠的动能和重力势能都增大;不计一切机械能损耗,根据机械能守恒可知,此过程中番茄减少的势能=番茄增加的动能+所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和,所以番茄减少的势能大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和。故选B。 初中科学 初中科学 8.(2023浙江绍兴上虞期末,15,★★☆)如图所示,在光滑的水平台面上,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。压缩弹簧使小球至A位置,然后释放小球,小球就在AB间做往复运动(已知AO=OB)。小球从A位置运动到B位置的过程中,下列判断正确的是 (　    )  D A.小球的动能不断增加 B.弹簧的弹性势能不断减少 C.小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等 D.在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变 初中科学 初中科学 解析　由题可知,O点是弹簧保持原长时小球的位置,则AO段弹簧处于压缩状态,OB段弹簧处于拉伸状态。小球从A位置运动到O点的过程中,弹簧逐渐恢复原状,形变程度变小,弹性势能变小,小球所受弹力方向向右,速度不断增大,动能变大,此过程中弹性势能转化为动能;到达O点时,弹簧恢复原长,弹性势能为零,小球所受弹力为零,此时速度最大,动能最大;小球从O点运动到位置B的过程中,弹簧被拉长,形变程度变大,弹性势能变大,此时小球所受弹力方向向左,速度不断减小,动能变小,此过程中动能转化为弹性势能。则小球从A位置运动到B位置的过程中:小球的动能先增大后减小,A错;弹簧的弹性势能先减小后增大,B错;小球运动到O点时动能最大,弹簧的弹性势能为零,两者不相等,C错;水平台面光滑,且AO=OB,说明没有机械能转化为内能,小球和弹簧组成的整体机械能守恒,所以在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变,D正确。故选D。 初中科学 初中科学 9.(学科素养·科学思维)(2024浙江金华兰溪二中期中,20,★★☆)如图是皮球落地后弹跳过程中,每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。A、B是同一高度的两点,则A点的重力势能    　    B点的重力势能(填“大于”“小于”或“等于”);从A点运动到B点的过程中,皮球的机械能　　    (填“增大”“减小”或“不变”)。(S9103001) 等于 减小 初中科学 初中科学 解析　皮球在A点的高度和B点的高度相等,质量也没变,根 据重力势能的影响因素可知:皮球在A、B两点的重力势能相 等;由于皮球弹起的高度逐渐降低,即在运动过程中有一部分 机械能损失了,所以皮球在A点的机械能大于B点的机械能, 即从A到B机械能减小。 初中科学 初中科学 10.(学科素养·科学思维)(2022浙江杭州中考)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) 素养探究全练 初中科学 初中科学   (1)从O点到A点的过程中,运动员的机械能　　　　　　     (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　　　　　     (填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减 小”,下同);运动员的动能　　　　　　　　　　　　　   。 不变 增大 先增大后减小 初中科学 初中科学 解析    (1)从O点到A点,运动员自由下落,其重力势能转化为动能,由于不计空气阻力,所以运动员的机械能不变;(2)从A点到C点,运动员的动能和重力势能转化为绳的弹性势能。从A点到B点的过程中,重力大于弹性绳对运动员的拉力,因此速度越来越大,动能越来越大;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,此时运动员的速度最大;从B点到C点的过程中,弹性绳对运动员的拉力大于运动员的重力,因此速度越来越小,动能越来越小;到C点运动员动能变为0,此时弹性绳弹性势能为其最大 值。所以从A点到C点的过程中,弹性绳的弹性势能增大,而运动员的动能先增大后减小。 初中科学 初中科学 谢谢观看 初中数学 初中科学 $$