第十二章 第1课时 动能 势能 机械能-【课时提优计划作业本】2024-2025学年九年级物理上册（苏科版）

第十二章 机械能和内能 第1课时 动能 势能 机械能 知识导引 1. 一个物体能 ,就表明这个物体具有能量,一个物体 越多,表示这个物体具有的能量越大,能量的单位和功的单位相同,都是 2. 动能是指物体由于 而具有的能量,物体的动能越大,表示它能对其他物体做的功就 。念 和 3. 物体动能的大小与物体的 有关。 越大, 越大,物体所 具有的动能就越 4. 常见的两种势能是 (1) 是指物体由于被举高而具有的能,它的大小与物体的 有关, 质量越大,高度越高,物体所具有的重力势能就越 (2) 是指物体由于发生 而具有的能,在弹性限度内,弹性形变越大,形变物 体的弹性势能就越 5. 在物理学中, 和 统称为机械能 课堂作业 1. 人们常常利用物体具有各种形式的能来做功,如机械手表里拧紧的发条具有 ,可以 带动小齿轮和指针转动;打桩机上举高的重锤具有 ,可以完成打桩工作:飞行的子 弹能击穿子是因为子弹具有 ;流水能推动竹排是由于流水具有 ;拉弯的 弓能将箭射出是由于拉弯的弓具有 .(以上均填具体的能量名称) 2.(2022·宿迁)如图所示为某学习小组探究动能大小跟哪些因素有关的实验操作.(图甲、乙、 丙中小球质量分别为n、2n、3m) ## # 甲 乙 (1)让小球从同一高度由静止开始滚下,目的是使小球到达水平面时具有相同的 (2)实验中通过比较木块B被小球撞击后移动的距离;来判断小球具有的动能大小,这种方 法在物理学中叫作 (选填“控制变量法”或“转换法”). (3)小华认为由图乙和图丙可以判断动能大小与速度的关系,你认为该观点是 (选 填“正确”或“错误”)的,理由是 和图 (4)通过比较图 可以判断动能大小与物体质量的关系。 50 第十二章 机械能和内能 3.(2022·济南)爸爸开车带着小明行驶在高速公路上,小明看到如图所示的限速标志,想起了学 过的“动能”的知识,提出了一系列有关的问题,其中最有探究价值且易于探究的是 A. 物体的动能与物体的形状是否有关 20 B. 物体的动能与它的速度是否有关 2 { C. 物体的动能与它的质量和速度是否有关 D. 物体的动能与哪些因素有关 4. 关于能的概念,下列说法正确的是 A. 在空中飞行的子弹,因为它能够做功,所以子弹具有能 B. 用线悬吊着的小球,因为小球没有做功,所以小球不具有能 C. 甲物体比乙物体的速度大,则甲物体的动能一定比乙物体的动能大 D. 甲物体的位置比乙物体的位置高,则甲物体的重力势能一定比乙物体的重力势能大 5. 一辆横穿铁路的拖拉机因故障而停在铁路上,此时从远处驶来一列火车,尽管司机及时采取 _ 紧急制动措施,但缓缓驶近的火车还是将拖拉机撞“飞”了,这是因为火车的 ) A. 动能很大 B. 速度很大 C. 势能很大 D. 功率很大 6. 北京世园会上,车身离地30cm高的电动无人扫地车在平直路面上匀速前进并将地面上的 。_ 落叶吸人车内此过程中,扫地车整体的 ) A. 动能不变,重力势能不变 B. 动能不变,重力势能变大 C. 动能变大,重力势能不变 D. 动能变大,重力势能变大 7. 骑自行车上坡前往往要加速蹬几下,这样做是为了 1_ A. 增大车的惯性 B. 增大车的冲力 C. 增大车的动能 D. 增大车的势能 8. 将一支内有弹的圆珠笔向下按压(如图所示),放手后笔会向上弹起.下列关于该过程中能 量变化的叙述正确的是 A. 向下按笔的过程中,弹的弹性势能减小 B. 向下按笔的过程中,笔的重力势能增大 C. 笔向上弹起的过程中,笔的重力势能增大 D. 笔向上弹起的过程中,弹的弹性势能增大 课后作业 9. 如图所示,某学习小组利用小球、木块等器材探究物体的动能大小与哪些因素有关,其中 m=m m..h.-hc>h. # ## . 乙 丙 151 课时提优计划 作业本 物理 九年级上>>>>>>> (1)实验中,探究的动能是指 ) A. 小球在斜面上的动能 B. 小球撞击木块时的动能 C. 小球撞击木块后的动能 D. 木块被小球撞击时的动能 (2)实验中,通过观察 来判断小球的动能大小,这种研究方法叫 (3)图甲、丙中,让质量不同的小球从斜面的同一高度滚下,目的是使两球到达水平面时有相 同的 一定时, .对比图甲、丙,可得出结论:当物体的 越大,动 能就越大. (4)图甲、乙中,木块滑行过程中克服摩擦力做的功分别为W。和W。,则W (选填 “”“一”或“<”)W。. (5)实验交流过程中,同学们联想到高速公路上的交通标志牌,不同类型的汽车限速不同.从物理 角度来看,实质上这样做的目的是限制汽车的 10. 如图所示,货架上放着A、B、C、D四个体积相同的实心球,其中A和B为铅球,C和D为 铁球,那么A球和B球相比较, 球的重力势能更大;B球和C球相比较,做功本领 更大的是 球.(o>pt) 。 C ① 777777777777777 A (第10题) (第12题) (第13题) 11. 静止在水平桌面上的一叠作业本具有30I的重力势能,则这些作业本的动能是 I.机械 能是 .. 12. 在“探究影响重力势能大小的因素”实验中,小明在水平地面上铺一张白纸,将皮球表面涂 黑,使其分别从不同高度处自由下落,目的是探究重力势能大小与 的关系,如图所 示,皮球在纸上留下黑色圆斑A、B,圆斑 (选填“A”或“B”)是皮球从较高处下落形 成的. 13. 小明设计实验来探究重力势能与哪些因素有关,三个相同的木桩被从空中自由下落的铁块 撞击,陷入沙坑中的情况如图所示,在此实验中通过观察 来比较各铁块重力势能的大小.若A、B两个铁块质量相等,则两个铁块下落高度的大小关 系是h (选填“”“<”或“三”)h;若A、C两个铁块下落高度相等,则两个铁块 质量的大小关系是m (选填“”“<”或“一”)nc,由实验得出物体重力势能的大 有关,该实验中用到的科学研究方法是 14. 如图所示,一辆轿车正从匝道(连接高架桥上下两条道路的辅路)加速驶上高架,则轿车的 ) A. 动能不变,重力势能不变,机械能不变 B. 动能不变,重力势能增加,机械能增加 C. 动能增加,重力势能不变,机械能增加 D. 动能增加,重力势能增加,机械能增加 52 第十二章 机械能和内能 15. 飞机在林场上空某一高度喷酒农药时,保持水平匀速飞行,关于飞机的动能和重力势能,下 列说法正确的是 ) A. 动能减小,重力势能减小 B. 动能减小,重力势能增大 C. 动能增大,重力势能减小 D. 动能不变,重力势能不变 16.(2023·大庆)掷实心球是大庆市中考体育考试项目之一,某同学掷出的实心球的运动轨迹 如图所示,0点是实心球刚离开手的位置,A点是实心球运动到最高点的位置,B点是实心 球落地的位置,在不计空气阻力的情况下,下列说法正确的是 ) A. 实心球在空中运动时没有惯性 2C B.实心球在最高点A时处于乎衡状态 C. 实心球从A点运动到B点的过程中动能逐渐增大 D. 实心球从O点运动到B点的过程中重力势能逐渐减小 17. 如图所示为游乐场中在竖直面内转动的摩天轮,小华乘坐该摩天轮时速度大 小不变,则她从最低点上升到最高点的过程中 ) A. 动能减小 B. 重力势能不变 C. 机械能增大 D. 机械能不变 18. 小明用“模拟打桩”来探究影响重力势能大小的因素,已知三个物 _ 体质量的大小关系为一n<n,使用的器材有沙子、木桩等 实验时,让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落,将木桩打入 ____ 沙中,三次实验中木桩陷入沙中的深度如图所示. 中 乙 来判断重力势能 (1)本实验通过观察 丙 大小,这种探究方法叫作 (2)由 两幅图可探究物体重力势能的大小与质量的关系 (3)由乙、丙两幅图 (选填“能”或“不能”)探究物体重力势能的大小与高度的关系, 理由是 经典提优 19. 如图甲所示,用大小相同的水平拉力F分别拉着物体M、N在不同的水平地面上做直线运 动.此过程中M、N的动能随时间变化的关系图像如图乙所示.用G和G、f和f、和 v 分别表示M、N所受的重力、摩擦力和运动速度的大小,下列判断一定正确的是 ) 动能/ - #, 时间/5 甲 乙 B.v C.f<f A. G_<G D. f一fi (53W组X 0.5N×0.3m=0.15J所以杠杆的机械效率习=w 的动能大小与它的质量和迷度是否有关”： 4.A解析：在空中飞行的子弹，因为能够做功，所以具有 100%-8局×10%≈6.7%.(2有用功是提升物体所做 能，A正确：用线悬吊着的小球，尽管小球没有做功，但是它 具有重力势能，B错误：动能与物体的质量和速度有关，不能 的功，额外功主要是克服杠杆重力做的功，故影响杠杆机械 单独从速度角度判断动能的大小，C错误：重力势能与物体 效率的主要因素是杠杆自身的重力，(3)将物体的悬挂点由 的质量和高度有关，不能单独从高度角度判断重力势能的大 A点移至B点，O、C位置不变，仍将物体提升相同的高度，有 小，D错误. 用功不变，不计摩擦，额外功是提升杠杆所做的功，悬挂点由 5.A解析：缓缓驶近的火车还是将拖拉机憧“飞”了，说明 A点移至B点后，将物体提升相同高度时，杠杆提升的高度 火车具有的能量很大，这里的能量主要指动能，动能的大小 变小，所以额外功变小，则总功变小，杠杆的机城效率变大 与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越快，动能就越 （)第①组实验中，杠杆的机械放率-W×10%-一尝× W 大，因火车是缓慢行驶，故速度并不大，但由于火车的质量太 10%-号8品<100%=0%.（6)要研究杠杆的机械 大，导致其动能很大 6.D解析：无人扫地车在平直路面上匀速前进，车所处的 效率与提升物体重力的关系，应控制杠杆的重力一定，提升物 高度不变，速度不变，将地面上的落叶吸入车内，车的总质量 体的高度相同，而提升物体的重力不同，所以应分析①②④三 变大，因此动能变大，重力势能变大 组实验，可得到初步结论：用同一杠杆提起的物体越重，杠杆 7.C解析：骑自行车上坡前，往往要用力加速暨几下，这样 的机械效率越高，(6)分析第①组实验数据.根据A,B两端 车的动能就会增大，上坡时就会有更多的动能转化为重力势 上升和下降高度的关系可知，AO=2OB,如答图所示，设杠杆 能，自行车就会爬得更高. 的重心为C,则由数学知识可知，杠杆的重心到支点的距离 8.C解析：向下按笔的过程中，弹簧的弹性形变程度变大， 其婵性势能变大，A错误：重力势能与物体的质量和高度有 CO=OB,所以当B端下降0.02m时，重心上升的高度为 关，向下按笔的过程中，笔的质量不变，高度减小，其重力势 0.01m,拉力做的总功Wa1=Fs=5N×0.02m=0.1J,有 能减小，B错误：笔向上弹起的过程中，笔的质量不变，.高度 用功Wm1=Gh=2NX0.04m=0.08J,则额外功Wm1= 增大，笔的重力势能增大，C正确：笔向上弹起的过程中，弹 We1一Wa用1=0.1J一0.08」=0.02J,不计摩擦，根据W知41= 簧的弹性形变程度变小，其弹性势能变小，D错误 Gmh6可得，杠杆的自重Gm=W=0.02」=2N 课后作业 h重e 0.01m 9.(1)B(2)木块滑动的距离转换法(3)速度速度 质量(4)>(5)动德解析：(1)由题意可知，实验中探究 小球动能，即小球撞击木块时的动能的大小，B符合题意 (2)实验中通过比较木块滑动的距离来反映小球动能的大 小，这是转换法.(3)由题图甲，丙可知，让质量不同的小球从 斜面的同一高度滚下，是为了使两球到达水平面时速度相 等，两个小球的质量不同，因此可以探究物体动能与物体质 第十二章机械能和内能 量的关系：最终通过实验可得出结论：当物体的速度相同时， 质量越大，动能越大，(4)题图甲，乙中木块滑行过程中所受 第1课时动能势能机械能 摩擦力分别为、「2，因为接触而的粗髓程度和压力相同，摩 知识导引 擦力大小相同，故，=厂，a>sm,根据W=f可知，W,> 1.对另一个物体做功能对其他物体做的功焦耳(J) W:,(5)物体的速度越大，质量越大，动能越大，不同类型汽 2.运动多3.速度质量速度质量大4.重力 车在行驶过程中限速不同，从物理角度来看，这样做的目的 势能弹性势能(1)重力势能质量高度大(2)弹 是限制汽车的动能大小. 性势能弹性形变大5.动能势能 10,AB解析：四个实心球的体积相同，A和B为铅球，C和 课堂作业 D为铁球，m>t,由m=pV可知，A,B两球的质量大于CD两 1.弹性势能重力势能动能动能弹性势能 球的质量，A球与B球相比较，质量相同，但A球所处的高度更 2.(1)速度(2)转换法(3)错误没有控制小球质量相同 高，所以A球的重力势能更大：B球与C球相比较，高度相同，但 (4)甲乙解析：(1)让小球从同一高度由静止开始滚下， B球的质量更大，所以B球的重力势能更大，故B球的做功本领 目的是使小球到达水平面时具有相同的速度，(2)该实验运 更大. 用了转换法，通过比较木块B被小球撞击后移动的距离，来 11,030解析：由于作业本处于静止状态，所以作业本不 判断小球具有的动能大小，(3)题图乙和丙中没有控制小球 具有动能，即动能为零：由于具有的重力势能是30J,故其具 质量相同，故不可以判断动能大小与速度的关系，(4》题图甲 有的机械能=动能+势能=0J+30J=30J. 和乙中的小球开始时所处的高度相同，小球质量不同，则通 12,高度B解析：重力势能的大小与物体的质量和物体 过题图甲，乙可以探究动能大小与物体质量的关系 所处的高度有关，同一个皮球质量一定，分别从不同高度处 3.C解析：物体的动能与物体的速度和质量有关，速度越 自由下落，下落高度不同，所以是探究重力势能大小与高度 大，质量越大，动能越大，根据题图可知，不同类型的车辆限 的关系，皮球的重力势能越大，落地时的动能越大，动能转化 速不同，所以最有探究价值且易于探究的科学问题是“物体 为的弹性势能越大，弹性形变程度越大，在质量相同的情况 ·21· 下，高度越高，重力势能越大，这说明圆斑B是皮球从较高处 的动能：压弯的撑竿发生了弹性形变，所以具有弹性势能：运 下落形成的. 动员感过横杆时，重力势能增大，所以是将弹性势能转化为 13.木桩陷入沙坑中的深度<<质量高度控制 运动员的重力势能， 变量法和转换法解析：在此实验中，通过观察木桩被撞击 2.C等于变化解析：由题图乙可知，过山车在C点时 后陷入沙坑中的深度来比较各铁块重力势能的大小：A、B两 动能最大：B点的重力势能与E点的动能在同一水平线上 个铁块质量相等，由题图可知，B使木桩陷得更深一些，说明 故它们大小相等：因为有摩擦以及空气阻力的存在，一部分 B的重力势能更大，则B的下落高度更大一些：A、C两个铁 机械能会转化为内能，故在此过程中，过山车的机械能是变 块下落的高度相等，C使木柱陷得更深一些，则C的质量更 化的. 大一些：由上述分析可知，物体重力势能的大小与物体的质 3.B解析：返回舱减速下降过程中，高度减小，速度碱小 量和高度有关，本实验应用了控制变量法和转换法. 则重力势能和动能都减小，势能没有转化为动能，A不符合 14.D解析：轿车加速驶上高架的过程中，轿车的质量不 题意：魔罐滚回来的过程中橡皮筋的弹性势能减小，魔罐的 变，速度变大，动能增加：高度变大，重力势能增加：由于机械 动能增大，弹性势能转化为动能，B符合题意：秋千上摆过程 能等于动能与势能之和，故机械能也增加.D正确. 中，人的质量不变，速度变小，故动能变小，同时高度变大，故 15.A解析：当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时， 重力势能变大，所以该过程中动能转化为重力势能，C不符 其质量在不断减小，高度和速度均不变，由动能和重力势能 合题意：人造卫星从近地点向远地点运动时，卫星的质量不 的影响因素可知，其动能和重力势能均减小. 变，高度变大，力势能变大，速度变小，动能变小，动能转化 16.C解析：惯性与物体的质量有关，实心球在空中运动时 为重力势能，D不符合题意， 有惯性，A错误：不计空气阻力，在最高点A处，实心球只受 4.A解析：摆球由A点静止释放，经过最低点O到达B 重力作用，受力不平衡，B错误：实心球从A点运动到B点的 点，A,B两点等高，说明摆球在A,B两点时的机械能相等， 过程中速度增大，质量不变，所以动能逐渐增大，C正确：实 即从A点到B点的过程中机械能是守恒的，A正确：在B点 心球从O点运动到B点的过程巾质量不变，高度先增加后减 时，摆球受到的重力和拉力不是一对平衡力，摆球处于非平 小，所以重力势能先逐渐增大后逐渐减小，D错误 衡状态，B错误：摆球在O点时重力势能最小，C错误；从A 17.C解析：小华的速度大小不变，而小华的质量也不变， 点到O点，摆球的重力势能转化为动能，D错误。 所以她的动能大小不变，A错误：小华从最低点上升到最高 5.C解析：运动员用力下压跳板的过程中，跳板的弹性形 点的过程中，质量不变，高度增大，所以其重力势能增大， 变程度变大，弹性势能增大，A错误：运动员被跳板向上弹起 B错误：小华的机械能等于动能与重力势能之和，她的动能 的过程中，运动员的质量不变，高度增大，重力势能增大 不变，重力势能增大，所以机械能增大，C正确，D错误， B错误：运动员离开跳板向上运动的过程中，质量不变，速度 18.(1)木桩陷入沙中的深度转换法(2)甲、丙(3)不能 减小，动能减小，C正确：运动员从最高点下落的过程中，由 没有控制物体的质量相同解析：(1)该实验中我们通过观 于受到空气阻力的作用，一部分机械能转化为内能，使得机 察木桩陷入沙中的深度反映重力势能的大小，木桩陷入沙中 械能减小，D错误. 的深度越深，说明物体的重力势能越大，这种研究问题的方 6.A解析：卫星在绕地球运动时，不受摩擦力，机械能没有 法称为转换法，(2)为了探究物体重力势能的大小与质量的 消耗，机械能是守恒的，卫星从远地点运行到近地点时，相对 关系，要控制物体下落高度相同，只改变物体质量，应选择 高度诚小，所以势能减小，动能增大，速度增大，A正确，B错 误：卫星从近地点运行到远地点时，相对高度增大，所以势能 甲、丙两幅图进行分析，(3)比较乙，丙两幅图可知，物体下落 高度不同且质量也不同，故不能探究重力势能的大小与高度 增大，动能减小，速度减小，C,D错误. 7.B解析：物块从A点向左运动到O点的过程中，受到向 的关系，原因是没有控制物体的质量相同， 经典提优 左的弹力和向右的摩擦力，当弹力大于摩擦力时，物块向左 19.D解析：由题图乙可知，M和V的动能不随时间的变 做加速运动，由于摩擦力保持不变，弹力遂渐减小，当弹力等 于摩擦力时，速度达到最大，此后由于弹力小于摩擦力，故物 化而变化，运动过程中M和N的质量不变，所以它们的速度 块向左做减速运动，物块从A点运动到O点时速度先增大 均不变，即用大小相同的水平拉力F分别拉着物体M,N在 后减小，物块从O点运动到B点的过程中受到向右的弹力和 不同的水平地面上做匀速直线运动，则物体M,V在水平方 摩擦力，一直做减速运动. 向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，拉力大小相 8.A解析：罐子在整个运动过程中的质量不变，在A点时 等，所以两个物体受到的带动摩擦力是相等的，即f=fw, 所处的高度最大，重力势能最大，罐子从A点滚动到C点的 C错误，D正确：由题图乙可知，M的动能大于N的动能，由 过程中，质量不变，高度变小，速度变大，则重力势能变小，动 于不知道两个物体运动速度的大小，所以无法判定两个物体 能变大，同时橡皮筋发生了弹性形变，弹性势能变大，罐子从 的质量、重力的大小关系，A,B错误 C点滚动到D点的过程中，动能转化为弹性势能，所以橡皮 第2课时动能和势能的相互转化 筋在D点时的形变程度最大，弹性势能最大，A正确，B错 知识导引 误：若罐内没有橡皮觞和小铁块，罐子的重力势能将转化为 1.机械能转化保持不变诚小 内能和罐子的动能，没有弹性势能使摄子自行返回滚上斜 课堂作业 面，C错误：由于罐子在滚动的过程中，需要克服摩擦力做 1.动能弹性势能重力势能解析：撑竿跳高运动员提 功，所以罐子整体在C点时的机械能大于在B点时的机械 竿加速助跑的过程中，质量不变，速度增大，是为了增大自身 能，D错误 ·22·