第十二章 第2课时 动能和势能的相互转换-【课时提优计划作业本】2024-2025学年九年级物理上册（苏科版）

课时提优计划作业本物理九年级上)))》园 第2课时动能和势能的相互转化 知识导引 1.在物理学中，动能和势能统称为 ,它们之间可以相互 在动能与势能的相 互转化过程中，如果不计摩擦力，机械能的总量将 :如果存在摩擦力，机械能的总 量将 课堂云作业 1.如图所示，撑竿跳高运动员提竿加速助跑是为了增大自身的 ,然后用压弯的撑竿把 自己送上高处，这是因为压弯的撑竿具有 ,最后转化为运动员的 ,使 她越过横杆.（以上均选填“动能”“重力势能”或“弹性势能”） 个能量 一动能 口庶力势能 O B E 位置 乙 (第1题) (第2题) 2.(2022·广东)图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点.图乙是过山车在B、C、D、 E点的动能和重力势能大小的示意图，则过山车的动能在 点最大，B点重力势能的 大小 (选填“大于”“小于”或“等于”)E点动能的大小.在这个过程中，过山车的机械 能是 (选填“变化”或“不变”)的， 3.下列情境中，属于势能转化为动能的是 降落伞 近地点 一返回舱 远地卫屋 A.返回舱减速下降 B.魔蛾自动滚回来 C.秋千上摆 D.人造卫星由近地 点飞向远地，点 4.如图所示，摆球由A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高.关于摆球，下列说 法正确的是 A,摆球从A点到B点的过程中机械能守恒 B.摆球在B点时处于平衡状态 C.摆球在O点时重力势能最大 D.从A点到O点，摆球的动能转化为重力势能 54 第十二章机械能和内能 5.(2023·烟台)跳水运动中蕴含着许多物理知识，如图所示，有关跳板跳水过程中能量变化的 说法正确的是 () A.运动员用力下压跳板的过程中，跳板的弹性势能减小 B.运动员被跳板向上弹起的过程中，重力势能减小 C.运动员离开跳板向上运动的过程中，动能减小 D.运动员从最高，点下落的过程中，机械能增大 6.我国在太空航天领域处于世界领先水平，如图所示是我国发射的一颗北斗导航卫星，它沿椭 圆轨道绕地球运行，离地球最近的点叫作近地点，最远的点叫作远地点，它在大气层外运行， 不受空气阻力.关于此人造卫星，下列说法正确的是 ( A.卫星从远地点运行到近地点，势能减小，动能增大，速度增大 近地点 B.卫星从远地，点运行到近地点，势能减小，动能减小，速度减小 C.卫星从近地点运行到远地，点，势能增大，动能增大，速度增大 远地点 卫星 D.卫星从近地，点运行到远地，点，势能增大，动能增大，速度减小 7.如图所示，弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端与物块M相连，M置于 粗糙水平面上，当M位于O点时弹簧恰好不发生形变.现将物块M拉 00000 至A处由静止释放，M向左最远可运动至B点.则物块 A.从A点到O点一直做加速运动 B.从A,点到O点先加速后减速 C.从O点到B点先加速后减速 D.从O,点到B点先匀速后减速 8.如图甲所示，在一个罐子的盖子和底部各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部， 橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，图乙为其示意图.如图丙所示，将该罐子从不太陡的斜面 上A点由静止释放，滚到水平面上D点停止，然后自行返回，滚到斜面上B点停止后又滚下 斜面…如此往返，最后停在水平面上，下列说法正确的是 () 橡皮前 小铁块 丙 A.罐子在A点时的重力势能最大，橡皮筋在D点时的弹性势能最大 B.罐子从A点滚动到C点的过程中，重力势能只转化为动能 C,若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子可能会自行返回滚上斜面 D.第一次返回斜面向上滚动的过程中，罐子整体在C点时的机械能小于在B点时的机械能 课后作业 9.如图所示，一个静止的小球从A点沿粗糙程度相同的轨道下滑，经B点到达 C点.从A点到达C点的过程中，小球的动能 ,小球的重力势能 ,小球的机械能 .(以上均选填序号) ①保持不变②一直减小③先增大后减小④一直增大⑤先减小后增大 55 课时提优计划作业本物理九年级上》》 10.某城市轻轨车站的设计方案如图所示，进站和出站的轨道都与 回m可回m句后m可 站台构成一个缓坡，列车进站时靠 就能冲上缓坡，把 能转化成重力势能，使速度 (选填“增大”“减小”或“不变”)，出站时，又把 储存的 能转化成动能，有效地利用了能量. 11.(2022·广州)如图所示，小芳想利用升降台让球越弹越高.将球从M 点竖直向下以某一速度抛出，球经静止在位置4的台面反弹后，到达 c-二二：位置水平台面 的最高点为N点.经台面反弹后上升的过程中球的动能 (选 ☐位肾a水中台面 填“增大”“不变”或“减小”)，N点 (选填“可能”或“不可能”) 比M点高.球从N点下降时，台面已升至合适的位置b并保持静止，球再次经台面反弹后， 到达的最高点P点 (选填“可能”或“不可能”)比N点高 12.(2022·凉山州)如图所示，小明在做“模拟蹦极”的小实验，一根橡皮筋的一端系一个小球， 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 点自由释放后所能到达的最低点，不考虑空气阻力，下列关于小球从A点到C点运动过程 的说法正确的是 ( A.小球从A点下落到B点的过程中，重力势能转化为动能 B B.小球从A,点下落到B点的过程中，受到重力和弹力的作用 C.小球从B点下落到C,点的过程中，速度一直减小 D.小球在B点时受到平衡力的作用 13.如图所示，小球从左侧斜面的P点由静止释放，在右侧斜面上能到达的最高位置是Q点， M、N是小球运动过程中先后通过的两个等高点，下列关于该过程的说法正确的是( A,小球在左侧斜面向下运动的过程中，重力势能全部转化为动能 B.小球从P,点向Q,点运动的过程中，机械能保持不变 C.小球从P点向Q点运动的过程中，所受支持力不做功 D.小球通过M、N两，点时的速度大小相等 14.如图所示，捻动滚摆的轴使其升高后释放，观察滚的摆运动过程.一段时间后滚摆停止上下 滚动，下列说法正确的是 A.滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机械能减小 B.滚摆运动到最低点后又上升，重力势能转化为动能 C.整个运动过程中，滚摆机械能守恒 D.滚摆下降时，重力势能减小，动能减小 15.(2023·凉山州)如图所示，从A点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示，C、F 两处等高，D为球与水平地面的接触点，不计空气阻力，下列说法不正确的是 A.小球在C点的机械能等于在F点的机械能 B.小球在C点的动能大于在F点的动能 C.小球从E,点到F点的过程中，机械能不变 D.小球从D点离开地面到达E,点的过程中，动能转化为重力势能 56 第十二章机械能和内能 16.(2023·雅安)如图所示，2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱接近地面时，反推 发动机点火，返回舱减速下降，安全降落在着陆预定区域.在此过程中，对于返回舱能量变 化描述正确的是 A.返回舱动能减小，重力势能减小，机械能不变 B.返回舱动能不变，重力势能减小，机械能减小 C.返回舱动能减小，重力势能增加，机械能不变 D.返回舱动能减小，重力势能减小，机械能减小 17.某兴趣小组将一张硬卡片对折，在开口的一边剪两个小豁口A和B,然后套上橡皮筋，做成 了一个会跳的卡片（如图所示），为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关，该兴趣小组提 出了如下猜想：A.与卡片的质量有关：B.与橡皮筋的形变量有关：C与橡皮筋的根数有关. 为了验证猜想，兴趣小组选用几根相同的橡皮筋和几张相同材质 的卡片进行实验， (1)将图中的卡片张开，把它放在桌面上用手向下压，使橡皮筋伸 长，迅速松开手，观察到的现象是 ,这个现象说 明：发生弹性形变的橡皮筋能对卡片 ,因此它具有弹性势能， (2)探究跳起高度与质量是否有关时，应选择质量不同的卡片，控制其他实验条件相同.实 验中将卡片张开，每次把它放在桌面上用手压平的目的是 (3)要探究跳起高度与橡皮筋形变量是否有关，请你为该小组提供使橡皮筋形变量不同的 两种方法： ① ② 经典提优 18.如图甲所示，轻质弹簧竖直固定在水平面上.1=0时，将一个重为G的金属小球从弹簧正 上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧至最低点，然后被弹簧弹起，上升到 一定高度后再下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程中弹簧弹 力F随时间1变化的关系图像，如图乙所示.则 EAN 0 压力传感器 777727 (0h t/s 甲 A.时刻小球的动能最大 B.t1时刻小球的重力势能最大 C.小球在2时刻的机械能等于小球在1时刻的机械能 D.从开始下落到第一次到达最低点，小球内能的增加量小于小球机械能的减少量 57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· 课后作业 动能，A错误，B正确：小球从E点运动到F点的过程中，没 9.③⑤②解析：小球从A点运动到B点的过程中，质 有发生碰撞且不计空气阻力，故机械能守恒，C正确：小球从 量不变，高度减小，速度增大，则重力势能或小，动能增大：小 D点离开地而到达E点的过程中，动能转化为重力势能， 球从B点运动到C点的过程中，质量不变，高度增大，速度诚 D正确. 小，则重力势能增大，动能减小，所以从A点到达C点的过程 16.D解析：返回舱着陆过程中，返回舱的质量不变，速度 中，小球的动能先增大后减小，小球的重力势能先减小后增 减小，动能减小：高度降低，重力势能减小：机械能为物体动 大，因为轨道是粗糙的，整个过程中要克服摩擦力做功，所以 能与势能的总和，动能减小，重力势能诚小，所以返回舱的机 小球的机械能一直减小 械能是威小的，D正确。 10.惯性动减小重力势解析：进站时，由于惯性，运 17,(1)卡片跳起来做功(2)控制像皮筋的形变量相同 动着的列车能神上缓坡，列车的高度增大，动能转化成重力 (3)①分别压两个相同卡片时将一个卡片压平，另一个不压 势能：出站时，列车的高度减小，重力势能转化成动能，从而 平②使两个相同卡片上豁口长度不同，用手压平（答案不 有效地利用了能量 唯一)解析：(1)橡皮筋伸长说明橡皮筋发生了弹性形变 11.减小可能不可能解析：球经台面反弹后上升的过 发生弹性形变的物体要恢复原状，就会对使它发生形变的物 程中，质量不变，速度诚小，高度增大，所以动能减小，重力势 体施加力的作用，所以橡皮筋对硬卡片施力，使它弹起，卡片 能增大，动能转化为重力势能：球以一定速度从M点抛出， 弹起即在力的方向上移动了距离，所以橡皮筋对卡片做功 放球在M点时具有一定的动能，球从M点运动到N点的过 (2)实验中将卡片张开，每次把它放在桌面上用手压平的目 程中机械能不断藏小，但减小的机械能可能小于球在M点 的是控制橡皮筋的形变量相同.(3)在探究卡片跳起高度与 时的动能，故N点可能比M点高：球在N点时的速度为零， 橡皮筋形变量是否有关时，应该控制卡片的质量与橡皮筋的 从N点运动到P点的过程仍有部分机械能转化内能，则此 根数不变，改变橡皮筋的形变量 时能到达的最高点P的高度小于N点，即最高点P不可能 经典提优 比N点高 18.D解析：1时刻小球刚与簧接触，与弹簧接触后一段 12.A解析：小球下落的过程中，在AB段小球只受到重力 时间内弹力小于重力，则小球仍然向下做加速运动，其动能 作用，在重力的作用下，小球加速下落：在BC段，小球还受到 变大，A错误：小球所处高度最高时，重力势能最大，则小球 橡皮筋的拉力作用，过B点后橡皮筋开始伸长（大于原长）， 在1=0时的重力势能最大，B错误：在整个运动过程中，小球 拉力逐渐增大，当拉力小于重力时，小球仍处于加速状态：当 需要克服空气阻力做功，小球在：时刻的机械能小于小球在 拉力大于重力时，小球减速下落。从A点下落到B点的过程 1时刻的机械能，C错误：从开始下落到第一次到达最低点 中，小球的重力势能转化为动能，橡皮筋对小球没有弹力作 的过程中，小球机械能的藏少量等于小球内能的增加量与弹 用，A正确，B错误；从B点下落到C点的过程中，小球的速 簧弹性势能的增加量之和，D正确 度先增大后减小，C错误：小球在B点时只受到重力的作用， 处于非平衡状态，D错误， 第3课时内能热传递 13.C解析：由题图可知，小球从P点由静止释放，能到达 知识导引 最右侧的Q点，Q点的高度要小于P点的高度，则小球在Q 1.大量无规则2.所有动势任何（一切）温度 点的重力势能要小于在P点的重力势能，小球在P,Q两点 质量增大3.热传递内能的转移温度差高温 的速度均为零，动能为零，则小球在Q点的机械能要小于在 低温4.热传递Q焦耳(J) P点的机械能，这说明小球在运动的过程中机械能变小了， 课堂作业 小球在左侧斜面向下运动的过程中，重力势能转化为动能和 1.D解析：一切物体在任何时候都具有内能，0℃的冰块也 内能，A、B错误：小球从P点向Q点运动的过程中，没有在 有内能，A错误：内能大小跟物体的质量、状态，温度有关 支持力的方向上通过距离，所以支持力不做功，C正确：小球 B错误：热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体，与 在M、N两点时，高度相同，质量不变，则重力势能相同，由于 物体内能大小无关，C错误：金属汤勺放在热汤中，温度升 机械能逐渐变小，则小球在M点的机被能要大于在N点的 高，这是通过热传递的方式改变物体的内能，D正确. 机被能，所以在M点的动能要大于在V点的动能，即小球通 2.B解析：金属汤勺放进热汤后变得烫手，汤勺吸收热量 过M点的速度大于通过N点的速度，D错误. 温度升高，内能增加，A不符合题意：放人电冰箱中的食物放 14.A解析：滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机 出热量，温度降低，内能减少，B符合题意：车胎中的空气在 械能减小，A正确：滚摆运动到最低点后又上升，质量不变， 阳光照射下，吸收热量，温度升高，内能增加，C不符合题意： 速度减小，动能减小，同时高度增大，重力势能增大，是将动 太阳能热水器放在太阳下照射，吸收热量，水温升高，内能增 能转化为重力势能，B错误，由于受到摩擦力的作用，所以整 加.D不符合题意. 个过程中，一部分机械能会转化为内能，故机械能是减小的， 3.B解析：机械能和内能是两种不同形式的能，它们之间 C错误：滚摆下降时，质量不变，速度增大，故动能增大，高度 没有必然的联系，所以机械能大的物体，其内能不一定大，A 诚小，即承力势能减小，D错误 D错误；一切物体都具有内能，物体具有内能的同时也可以 15.A解析：从C点运动到F点的过程中，由于小球与地面 具有机械能，B正确，C错误 发生碰撞，且E点低于B点，故机械能有损失，小球在C点 ↓.C解析：饮料和冰箱中空气的温度不同，会发生热传递 的机械能大于在F点的机械能，C,F两处等高，小球在C、F 温度高的饮料会放出热量，将热量传递给冰箱中的空气 两点的重力势能相同，则小球在C点的动能大于在F点的 A错误：饮料放出热量后温度降低，内能减少，热量是过程 ·23·