5.4　机械能 练习课件-2024-2025学年华东师大版九年级上册科学

第5章　简单机械与功 4　机械能 第1课时　动能　势能 01 新知梳理 02 当堂反馈 目 录 1. 如果一个物体 　能够对另一个物体做功　，这个物体就具有能量。具有能量的物体 　不一定　（填“一定”或“不一定”）正在做功。在国际单位制中，能量的单位是 　焦耳（或焦）　。 2.  　运动　的物体具有的能量叫动能。物体动能越大，它能够对其他物体做的功就越 　大　。 3. 物体动能的大小与它的 　质量　和 　运动速度　都有关系。物体的 　质量　越大， 　速度　越大，物体具有的动能就越大。 能够对另一个物体做功　 不一定　 焦耳（或焦）　 运动　 大　 质量　 运动速度　 质量　 速度　 返回目录 4. 因 　被举高　而能够做功的物体所具有的能量，叫做重力势能。物体的重力势能跟物体的 　质量　和 　所处高度　有关， 　质量　越大， 　所处高度　越高，物体具有的重力势能越大。 5. 当物体被 　拉伸　、 　压缩　或 　弯曲　发生弹性形变时所具有的能叫做弹性势能。弹性势能的大小与物体的 　弹性形变程度　有关，物体的 　弹性形变程度　越大，它具有的弹性势能越大。 6.  　重力势能　和 　弹性势能　都属于势能，动能和势能统称为 　机械能　。 被举高　 质量　 所处高度　 质量　 所处高度　 拉伸　 压缩　 弯曲　 弹性形变程度　 弹性形变程度　 重力势能　 弹性势能　 机 械能　 返回目录 1. 下列关于功和能的说法中，正确的是（　D　） A. 具有能的物体一定做功 B. 物体具有的能越大，它做的功越多 C. 物体做的功越多，它具有的能越大 D. 物体能够做的功越多，它具有的能越大 D 1 2 3 4 5 返回目录 2. 高空抛物是一种违法行为，它会造成很大的危害。因为高处的物体具有较大的（　D　） A. 体积 B. 重力 C. 弹性势能 D. 重力势能 D 1 2 3 4 5 返回目录 3. 在“探究影响重力势能大小因素”的实验中，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。他的目的是探究重力势能大小与 　高度　的关系。如图所示，在纸上留下黑色圆斑A、B，圆斑 　B　（填“A”或“B”）是皮球从较高处下落形成的。 第3题 高度　 B　 1 2 3 4 5 返回目录 4. 如图是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，橡皮筋对“子弹”做的 　功　越多，橡皮筋具有的弹性势能越 　大　，这说明橡皮筋的弹性势能与 　其弹性形变程度　有关；若同样的橡皮筋被拉的长度相同，而所用“子弹”的质量不同，则质量大的“子弹”射出的距离较近，原因是质量大的“子弹”射出时的 　速度　小。 第4题 功　 大　 其弹性形变程度　 速 度　 1 2 3 4 5 返回目录 5. 学完动能知识后，小亦同学用如图所示装置模拟汽车超速带来的安全隐患，甲、乙两图中的小车、斜面、木板、木块均完全相同。 第5题 （1） 实验中，通过比较小车推动木块距离的远近，来判断小车动能的大小，这种研究方法叫 　转换　法。 （2） 由图中实验现象得到的结论是 　物体质量相同时，运动的速度越大，动能越大　。 转换　 物体质量相同时，运动的速度越 大，动能越大　 1 2 3 4 5 返回目录 1. 下列关于能的叙述中，正确的是（　A　） A. 一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能 B. 挂在树枝上的苹果，没有做功，所以没有能 C. 一个物体做的功的多少与这个物体具有的能有必然联系 D. 运动的物体具有能，静止的物体没有能 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录 2. 列车在平直路段上加速行驶，它的（　A　） A. 动能增大 B. 动能减小 C. 重力势能增大 D. 重力势能减小 A 3. 质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么（　A　） A. 燕子比鸽子飞得快 B. 鸽子比燕子飞得快 C. 燕子与鸽子飞得一样快 D. 两者速度大小无法比较 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录 4. 下列物体中不具有弹性势能的是（　C　） A. 被压紧的弹簧 B. 被撑竿跳运动员压弯的撑竿 C. 从拉弯的弓中射出的箭 D. 发生形变的蹦床 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录 5. 下列A、B、C、D顺序表示射箭的整个过程，运动员先将箭搭在弓上，然后慢慢拉弓，将弓拉满后松手，箭疾驰而飞，在此过程中，弓的弹力最大的时刻是（　C　） C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录 6. 如图是竖直向上抛出的小球上升过程中每隔相等的时间曝光一次所得的照片。由图可知：小球在a、b位置间的平均速度 　大于　（填“大于”“小于”或“等于”）在c、d位置间的平均速度；在上升过程中，小球的重力势能 　逐渐增大　（填“逐渐增大”“逐渐减小”或“不变”）。 大于　 逐渐增大　 第6题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录 7. 在探究动能大小与质量关系的两次实验中，两个体积相同、质量不同的小球从同一高度由静止开始释放时的场景如图所示，木板固定在水平面上。实验时通过比较木块在木板上滑行的 　距离　来比较动能大小。图中错误的操作是 　未保持木块初始位置相同　。改正错误后进行实验，发现图乙中的木块滑出得远些，则可以得出结论： 　在速度相同的情况下，物体质量越大，动能越大　。 第7题 距离　 未保持木块初始位置相同　 在速度相同 的情况下，物体质量越大，动能越大　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录 8. （2023·吉林）匀速行驶的洒水车，向路面洒水的过程中动能不断减小。请从能量的角度说明原因。 解：匀速行驶的洒水车，运动过程中速度不变，质量不断减小，所以向路面洒水的过程中动能不断减小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录 9. 小阳打排球，排球离开手后向上运动到一定高度又落回地面。不计空气阻力，关于排球离开手后的运动过程，下列说法中不正确的 是（　A　） A. 排球在上升过程中，小阳对排球做功 B. 排球在下落过程中，排球的重力势能变小 C. 排球在上升过程中，排球受到的力的方向竖直向下 D. 排球在下落过程中，排球所受的重力做功越来越快 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录 10. 如图，小球从左侧的斜坡滚下，到达底端后又沿着右侧斜坡向上滚到最高处，则下列图像能正确表示此过程小球重力势能与运动时间之间对应关系的是（　B　） 第10题 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录 11. 如图所示为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（　C　） A. E1＜E2＜E3 B. E1＞E2＞E3 C. E1＜E2＝E3 D. E1＝E2＜E3 第11题 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录 12. 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、B两球相比， 　A　球的重力势能大；B、C两球相比，做功本领更大的是 　B　球。（ρ铅＞ρ铁） 第12题 A　 B　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录 13. 用如图所示的装置探究动能大小与哪些因素有关。让小车从斜面顶部由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块。让装有钩码的小车和未装钩码的小车分别从斜面顶部由静止开始下滑，小车运动到水平面上时的速度大小 　相等　（填“相等”或“不等”），装有钩码的小车将木块推得更远，这说明动能的大小与物体的 　质量　有关。 第13题 相等　 质量　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录 14. 为了探究物体重力势能大小与什么因素有关，小启和小正进行了如下实验。实验过程中不计空气阻力和碰撞过程中的能量损失。首先选择三个质量分别为m1、m2、m3的物块（m1＝m2＜m3）和三个完全相同的木桩；小启先将木桩固定在沙地上（木桩在沙地里的深度相同），小正将质量为m1、m3的物块从同一高度由静止释放，观察沙地上的木桩下陷深度如图甲、丙所示；再将质量为m2的物块在更高的位置由静止释放，观察木桩下陷深度如图乙所示。 第14题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录 （1） 本实验用到的探究方法有 　控制变量法和转换法　。 （2） 用W表示木桩在沙地里克服阻力做功的总和，甲、乙、丙中分别记为W1、W2和W3，则它们的大小关系是 　W2＞W3＞W1　。 （3） 若物块下落的时候分为加速和减速两个阶段，请在虚线框中画出图乙中物块下落时重力势能Ep随时间t的变化图（不计物块厚度且物块在沙地表面的重力势能为零）。 控制变量法和转换法　 W2＞W3＞W1　 第14题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录 第5章　简单机械与功 4　机械能 第2课时　动能与势能的相互转换 01 新知梳理 02 当堂反馈 目 录 动能和势能可以相互 　转换　。在动能和势能相互转换的过程中，如果不计摩擦等阻力，那么机械能总量将 　保持不变　；如果存在摩擦等阻力，那么机械能总量将 　减少　。 转换　 保持不变　 减少　 返回目录 1. 用细线将小球系好后，固定在天花板上，做成一个摆。如图所示，小球从A点摆动到B点的过程中（不考虑空气阻力）（　C　） A. 速度变小，动能变大 B. 速度变小，动能变小 C. 速度变大，重力势能变小 D. 速度变大，重力势能变大 第1题 C 1 2 3 4 5 6 7 返回目录 2. 如图所示，滑板运动员从高处沿坡道加速下滑的过程中，运动员 的（　D　） A. 动能减小 B. 重力势能增大 C. 动能不变 D. 重力势能减小 第2题 D 1 2 3 4 5 6 7 返回目录 3. 撑竿跳高是一项对压竿和起跳技术要求很高的体育运动。如图所示为运动员在一次比赛中的情景，从竿处于最大弹性形变到运动员松开竿的过程中（不考虑空气阻力）（　D　） A. 竿的弹性势能增大，运动员的机械能减小 B. 竿的弹性势能增大，运动员的机械能增大 C. 竿的弹性势能减小，运动员的机械能减小 D. 竿的弹性势能减小，运动员的机械能增大 第3题 D 1 2 3 4 5 6 7 返回目录 4. 踢毽子是一种传统的健身活动，当踢出的毽子上升时，毽子 的（　C　） A. 动能增大，重力势能增大 B. 动能减小，重力势能减小 C. 动能减小，重力势能增大 D. 动能增大，重力势能减小 C 1 2 3 4 5 6 7 返回目录 5. 《天工开物》中写道：“凡弓弦取食柘叶蚕茧。”用多股蚕丝作为弓的弦，这说明蚕丝 　弹性　好，拉弯的弓把箭射出去，是把弓的 　弹性势　能转化为箭的 　动　能。 6. 如图所示，小球从斜面上由静止滚下，最后停在粗糙水平面上的B处。小球滚下过程中， 　重力势　能转化为动能。从A到B的运动过程中，小球的速度 　变小　（填“变大”“变小”或“不变”），原因是小球受到粗糙水平面对它的 　摩擦　力。 第6题 弹性　 弹 性势　 动　 重力势　 变小　 摩擦　 1 2 3 4 5 6 7 返回目录 7. 如图所示，斜面底端的挡板上固定一轻质弹簧，物块 从A点由静止开始沿斜面自由下滑，最终在斜面上的B点 保持静止。请比较这一过程中物块重力做功W1和克服摩 擦力做功W2的大小关系，并从能量转化的角度说明理由。 （不计空气阻力） 第7题 解：W1＞W2。不计空气阻力，物块在下滑的过程中，重力做功，所做的功W1等于减小的重力势能；物块在下滑的过程中，会克服斜面的摩擦力做功，同时弹簧发生了弹性形变，具有弹性势能；此过程中物块的重力势能最终转化为克服摩擦力做功（W2）产生的内能和克服弹簧弹力做功产生的弹性势能 1 2 3 4 5 6 7 返回目录 1. （2023·杭州）小金将小球竖直向上抛出，小球先上升后下落，不计空气阻力。小球从离开手后到落回手中之前，对此过程中能量变化的分析，正确的是（　D　） A. 动能先增大后减小 B. 势能先减小后增大 C. 机械能先减小后增大 D. 机械能保持不变 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 返回目录 2. 如图所示为某同学掷出的实心球的运动轨迹，O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点是实心球落地前瞬间的位置，不计空气阻力，下列说法正确的是（　B　） A. 实心球在最高点A时，动能为零 B. 实心球从O点运动到A点时，动能转化为重力势能 C. 实心球从O点运动到B点的动能先增大后减小 D. 实心球在O点的机械能大于在B点的机械能 第2题 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 返回目录 3. （2023·福建）东南海域水质的改善，给了中华白海豚一个温馨的家。下列说法正确的是（　B　） A. 海豚跃出海面减速上升过程，动能不变 B. 海豚跃起到最高点时，重力势能最大 C. 海豚从高处落回海面过程，重力势能不变 D. 海豚在海面下加速下潜过程，动能变小 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 返回目录 4. 小明背着书包从教学楼的一楼匀速爬到三楼，此过程中，以书包为研究对象，其（　C　） A. 动能增加，重力势能增加，机械能增加 B. 动能增加，重力势能不变，机械能增加 C. 动能不变，重力势能增加，机械能增加 D. 动能不变，重力势能不变，机械能不变 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 返回目录 5. 如图所示，小球由静止开始沿着粗糙的曲面从a点向d点运动，其中b和d两点在同一水平高度。下列说法中正确的是（　B　） A. 小球从a点运动到c点，重力势能全部转化为动能 B. 小球在b点的机械能大于在c点的机械能 C. 小球在b点的动能等于在d点的动能 D. 小球从a点运动到d点的过程中，机械能是守恒的 第5题 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 返回目录 6. （2023·怀化）如图，人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行时，不受空气阻力，机械能守恒，当卫星从近地点向远地点运动时，它的重力势能 　增大　（填“增大”或“减小”），卫星在 　远　（填“远”或“近”）地点时重力势能最大。 第6题 增大　 远　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 返回目录 7. （2023·襄阳）如图所示为足球从a点落到地面后反复弹起落下的示意图，图中虚线为足球的运动轨迹。下列说法正确的是（　D　） A. 从a点到e点的过程中机械能守恒 B. 从c点到d点的过程中重力势能在变大 C. 从d点到e点的过程中弹性势能变大 D. 足球在整个运动过程中机械能逐渐减小 第7题 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 返回目录 8. 针对如图三种现象，① 图甲是一个不计摩擦的连续轨道，小球从A点经B与C可以滑到D；② 图乙是一个不计摩擦的滚摆，将细绳绕轴转到A位置，放手后，滚摆可以在AB间来回转动；③ 图丙是一个单摆，从A点放手，能摆到B点，若在O点放一小棒，抵住细绳，小球能摆到C点。其中不能成立的是（　D　） 第8题 A. ①②③ B. ①② C. ②③ D. ③ D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 返回目录 9. 滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图所示为U形滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台A处由静止下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然变化（不用力），下列最有可能滑到滑台C处的是（　B　） 第9题 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 返回目录 10. 同学们正在进行排球训练，排球离开手后先向上运动，到达最高点后落下。下列说法中，正确的是（　B　） A. 排球离开手上升过程中一直受到托力的作用 B. 排球下落过程中重力势能减小，动能增大 C. 排球运动到最高点时受平衡力的作用 D. 排球在下落过程中所受的重力做功越来越慢 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 返回目录 11. 如图所示，滚摆下降过程中，滚摆的 　重力势　能转化为 　动　能。滚摆上下往复运动的过程中，其每次上升所能达到的高度越来越低，滚摆在运动过程中的机械能 　减少　（填“增加”“减少”或“不变”）。 第11题 重力势　 动　 减少　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 返回目录 12. 如图所示为运动员在乒乓球比赛中，高抛发球时的情景，请回答下列问题： （1） 在乒乓球上升的过程中，乒乓球的动能和势能之间是如何转化的？ 解：（1） 乒乓球上升的过程中，速度越来越小，故其动能越来越小，高度越来越大，故其重力势能越来越大，故是动能转化为重力势能 第12题 （2） 乒乓球的机械能如何变化？ 解：（2） 由于空气中存在阻力，阻力会对乒乓球做功，故乒乓球的机械能减小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 返回目录 13. 光滑斜面甲与粗糙水平面AB平滑连接。从斜面甲高H处静止释放小球，小球运动到B点静止[图（a）]。在AB上的C点平滑拼接另一光滑斜面乙[图（b）]，已知AB＝3AC，如果小球从斜面甲高H处静止释放，那么小球在斜面乙到达的最大高度为h。若要使小球在斜面乙上到达的最大高度变为3h，则小球应在斜面甲上多高处静止释放？请说明理由（不考虑小球与空气间的摩擦）。 第13题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 返回目录 解：小球应在斜面甲上H高处静止释放。理由：从释放点到B点静止，减少的机械能等于在AB水平面上由于摩擦而损失的机械能，因为AB＝3AC，所以小球在AC上损耗的机械能是在AB上损耗的，所以小球在斜面乙上时的机械能比在斜面甲上时的机械能少了，故上升的高度h＝H；若要使小球在斜面乙上升高度为3h，即2H，而小球在AC段上消耗的机械能与第一次相同，即消耗相当于高度重力势能的机械能，则原来小球在斜面甲上的释放高度是2H＋＝H 第13题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 返回目录 $$