12.1机械能 课件-2025-2026学年苏科版九年级物理上册

第十二章　机械能和内能 一、机械能 第2课时　机械能及其转化  　机械能及其转化 1.【新特色·国防教育】(2023江苏太仓模拟)为了震慑分裂者,中国空军开始了“飞没有飞过的航线,到没有到过的区域”的高强度作战训练。如图所示是空中加油机正在给匀速水平飞行的战斗机实施空中加油训练,在加油的过程中,这架战斗机的  ( ) A.动能不变,势能不变,机械能不变 B.动能不变,势能减少,机械能减少 C.动能减少,势能减少,机械能减少 D.动能增加,势能增加,机械能增加     D     解析    在加油的过程中,这架战斗机匀速水平运动,质量增加, 速度不变,动能增加,高度不变,重力势能增加,机械能等于动能 与势能的总和,所以机械能增加,故D正确。 2.(2025江苏镇江十中月考)投掷实心球是初中重要体育项目, 关于投掷实心球过程中(不计空气阻力)包含的物理知识下列 说法正确的是( ) A.球在空中飞行过程中,没有力对球做功 B.球在落地过程中,动能转化为重力势能 C.球飞行到最高点时,其动能恰好为零 D.球在空中飞行的过程中,其机械能总量不变     D     解析　实心球在空中飞行过程中,在重力的方向上移动了距 离,因此重力做功,A错误;实心球落地的过程中,质量不变,高度 降低,速度增大,动能增大,重力势能减小,所以重力势能转化为 动能,B错误;实心球在空中做曲线运动,在最高点时,在水平方 向上有速度,动能不为零,故C错误;实心球在运动过程中不计 空气阻力,无能量损失,因此机械能总量不变,故D正确。 3.(2024江苏无锡中考)如图所示,将摆球从A点静止释放,经过 最低点O到达B点,A、B两点等高。摆球到达B点时动能为 ______J;摆球从A点到O点的过程中,________能转化为动能。 整个过程中,摆球的机械能大小_______(选填“不变”或 “减小”)。 　不变     　重力势         0 解析    A、B两点等高,说明摆球由A点静止释放,经过最低点 O到达B点的过程中没有能量损失,即从A点到B点的过程中机 械能大小不变,则B点的动能等于A点的动能,摆球在A点静止, 动能为0 J,所以摆球到达B点时动能为0 J。摆球从A点到O点 的过程中,质量不变,高度减小,速度变大,故重力势能减小,动 能增大,重力势能转化为动能。   4.【新中考·逆向思维】(2023江苏南通中考,★★☆)如图所 示,从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起,你认为 排球运动的轨迹最有可能的是 ( )   A  B  C  D     A     解析　从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起,由 于草地松软,撞击时损失的机械能较多,弹起的最大高度比原 来的高度降低较多;当第二次从水泥地面上弹起时,水泥地面 坚硬,撞击损失的机械能较少,弹起的最大高度比上一次弹起 的最大高度降低较少,但一定比在草地上弹起的最大高度 要低。 5.(2025江苏苏州姑苏期中,★★★)学校组织到游乐园秋游,小明玩了蹦极项目,蹦极过程视为在竖直方向的运动,示意图如图所示,他从高处O点开始下落,OA等于弹性绳的自由长度,在B点小明所受弹力恰好等于重力,C点是第一次下落的最低点, 空气阻力忽略不计。下列判断正确的是( ) A.从O点到A点再到B点过程中小明动能先增大后减小 B.从A点到B点再到C点过程中小明的机械能不变 C.从C点到B点再到A点过程中小明的动能先增大后减小 D.从C点到B点再到A点过程中弹性绳的弹性势能一直变大     C     解析　从O点到A点再到B点的过程中,重力一直大于弹力,在 B点时重力等于弹力,所以小明一直做加速运动,动能一直增 大,故A错误;已知OA等于弹性绳自然下垂的长度,从A点到B 点再到C点的过程中,虽然空气阻力不计,但弹性绳的弹性形 变程度增大,其弹性势能增大,弹性绳的弹性势能是由人的机 械能转化而来的,所以人的机械能减小,故B错误;从C点到B点 的过程中,向上的弹力大于重力,在B点时重力等于弹力,所以 小明向上做加速运动,从B点再到A点的过程中,向上的弹力小 于重力,小明向上做减速运动,所以动能先增大后减小,故C正 确;OA等于弹性绳自然下垂的长度,所以从C点到B点再到A点, 弹性绳的弹性势能一直减小,故D错误。 6.(2022广东中考,★★☆)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_______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。 　变化     　等于         C     解析　由图乙可知,过山车的动能在C点最大,在B点最小;B点 重力势能的大小与E点动能的大小相等;由于机械能等于动能 和势能的总和,由图乙可知,从B点到C点,再到D点,最后到E点 的过程中,重力势能与动能之和越来越小,所以在这个过程中, 过山车的机械能是变化的。 7.(2025江苏常州金坛期中,★★☆)如图所示是某学习小组 “探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图,其 中三个小球质量mA=mB<mC,起始高度hA=hC>hB,使用同一木块 进行实验。     (1)实验中,探究的动能是指_________(填序号)。 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.木块被小球撞击的动能 (2)实验中通过观察__________________来判断小球动能的 大小,这种研究问题的物理方法叫________。 　木块移动的距离         B     　转换法     (3)由甲、乙两图可知,质量相同的小球从斜面上不同高度处 由静止自由滚下,是为了探究动能大小与_______的关系;根 据实验现象可初步得出结论: ___________________________________________。 (4)实验后,同学们联想到在交通事故中,造成安全隐患的因素 有汽车的“超载”与“超速”,进一步想知道在影响物体动 能大小的因素中,哪个对动能影响更大,于是利用实验器材进 行了测定,得到的数据如表: 　质量一定时,速度越大,物体的动能越大 　速度     实验 序号 小球的 质量m/g 小球到达斜面底端时的速度v/(cm/s) 木块被撞后移动的距离s/cm 1 30 2 4 2 30 4 16 3 60 2 8 分析表格数据可知,_______对物体的动能影响更大,即发生 交通事故时,由此造成的危害更严重。 　速度     解析    (1)由题意可知,实验中探究的动能是小球撞击木块时 的动能,故选B。(2)实验中通过木块移动的距离来反映小球 动能的大小,运用了转换法。(3)图甲、乙两实验中,让质量相 同的小球从斜面的不同高度由静止自由滚下,两球到达斜面 底端时速度不相等,可以探究物体动能与物体速度的关系,且 由实验现象可知物体的质量一定时,速度越大,动能越大。 (4)表中的实验2与实验1相比,小球的质量相同,实验2的小球 到达斜面底端时的速度是实验1的2倍,实验2的木块被撞后移动的距离是实验1的4倍;实验3与实验1相比,小球到达斜面底端时的速度相同,实验3的小球的质量是实验1的2倍,实验3的木块 被撞后移动的距离为实验1的2倍。由此可知,在同等条件下, 速度对物体的动能影响更大,当发生交通事故时,由此造成的 危害更严重。 8.【新特色·安全与健康】(★★☆)阅读短文,回答问题。 避险车道是与公路主干道相连的一段距离很短的分岔专用车 道,供失控车辆安全减速。一般设置在长陡坡的拐弯处,保证 驾驶员能看到(如图一)。这种车道很特别,长度一般在50~100 米,有一定的坡度,路面上铺着疏松的石子、沙土层,两侧及顶 部用废旧轮胎或防撞桶围起来(如图二、三)。避险车道很大 程度上解决了汽车刹车失灵时的安全隐患问题。 (1)失控车辆驶入避险车道时,动能_______,重力势能_______。 (均选填“增大”“减小”或“不变”) 　增大 　减小     (2)紧急刹车时,人由于_______会向前倾,因此,为了安全起 见,不能_______行驶。 (3)废旧轮胎和防撞桶起到缓冲的作用,车的动能转化为 ________能,使车减速。 弹性势     　高速     　惯性     解析    (1)动能的大小与质量和速度有关,重力势能的大小与 质量和高度有关。失控车辆驶入避险车道时,质量不变,速度 减小,动能减小;高度增大,重力势能增大。(2)紧急刹车时,汽 车突然减速,人由于惯性会保持原来的速度向前运动,所以人 会前倾;因此,为了安全起见,不能高速行驶。(3)废旧轮胎和防 撞桶能起到缓冲作用,车的动能转化为废旧轮胎和防撞桶的 弹性势能,使车减速。   9.(2025江苏泰兴西城中学月考)如图所示AOB是光滑轨道,A点的高度H为1 m,B点的高度h为55 cm,让小钢球从A点由静止开始自由滚下,沿轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力)。查阅资料得知:物体的动能、重力势能的表达式分别为Ek= mv2、Ep=mgh,m为物体的质量,v为物体的速度,h为物体距离水平面的高度,则小钢球到达B点的速度是______m/s,小钢球离开B点后的运动轨迹是_________。(g取10 N/kg)     c         3     解析　小钢球由A点运动到B点,高度降低了1 m-0.55 m=0.45 m,AOB是光滑轨道,且小钢球运动时不计空气阻力,机械能总 量不变,重力势能转化为动能, mv2=mgΔh,v= =  =3 m/s;小钢球由于惯性离开B点时继续斜 向上运动,小钢球离开B点后,到达最高点时动能不为零,能到 达的最高点比A点低,因此沿c路径运动。 $$第十二章　机械能和内能 一、机械能 第1课时 动能 势能  　动能 1.【新特色·安全与健康】车窗抛物是指驾驶员或乘车人员从 车内向外乱扔杂物的不文明行为。这种行为不仅会造成环境 污染,还会造成人身伤害,这是因为从高速行驶的车中抛出的 物体具有较大的     ( ) A.惯性　   B.动能 C.重力势能    D.弹性势能     B     解析　从高速行驶的车中抛出的物体以极快的速度在运动, 故具有很大的动能,能够造成人身伤害。 2.(2024江苏泰州姜堰一模)在“探究动能大小与哪些因素有 关”的实验中,让质量相同的铁球从斜面的不同高度由静止 释放,撞击水平面上的同一木块,能将木块撞出一段距离,如图 所示,下列说法中正确的是( )       C     A.该实验中研究的动能是指木块的动能 B.用小车代替木块更便于得到实验结论 C.木块被撞后滑行距离不同,但滑行时所受摩擦力相同 D.该实验的目的是探究物体动能的大小与高度的关系 解析    该实验中研究的动能是铁球的动能,故A错误;若将木 块换成小车,小车与接触面的摩擦属于滚动摩擦,摩擦力较小, 不容易停下来,不便于得到实验结论,故B错误;木块被撞击后 滑行距离不同,但木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度 都相同,木块滑行时所受摩擦力大小相同,故C正确;实验中,让 质量相同的铁球从斜面的不同高度由静止释放,使小球到达 斜面底端的速度不同,是探究铁球动能的大小与速度的关系, 故D错误。 3.【跨数学·图像】如图所示是甲、乙两辆相同小车的s-t图 像,关于这两辆小车的动能,以下判断中正确的是 ( ) A.甲、乙两车的动能相等 B.甲车的动能大 C.乙车的动能大 D.缺乏条件,无法判断     B     解析　由图像知,甲、乙两小车都做匀速直线运动,在0~5 s内, 甲车通过的路程长,由v=s/t知,甲车的速度大,因为甲、乙两辆 小车质量相同,则速度越大,动能越大,所以甲车的动能大。  　势能 4.【新特色·安全与健康】(2024江苏泰州沈毅中学期中)高空 抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”,因为处于高处的物 体具有较大的( ) A.重力　　　    B.质量　　    C.重力势能　　　　    D.动能     C     解析　物体被举高后具有了重力势能,而且物体的质量越 大、高度越高,重力势能越大,因此高空抛物会造成很大的危 害。 5.【跨学科·社会发展】(2024江苏连云港中考)2024年4月25 日,我国长征运载火箭成功将神舟十八号载人飞船送往预定 轨道。载人飞船离开地面加速上升的过程中 ( ) A.动能增大,重力势能不变 B.动能增大,重力势能增大 C.动能不变,重力势能不变 D.动能不变,重力势能增大     B     解析    载人飞船离开地面加速上升的过程中,质量不变,速度 增大,动能增大;高度增大,重力势能增大,故选B。 6.【跨体育·射箭】(2024河北石家庄裕华期末)如图所示,射箭 运动员用力将弓拉弯,此时的弓具有________能;松手后箭 被射出向前运动,说明力可以改变物体的_________;弓拉 得越满,箭飞得越远,由此可以推断物体的_________越大, 它具有的弹性势能越大。箭由于具有_______,离开弓后继 续向前飞。 　惯性     　弹性形变     　运动状态     　弹性势     解析　运动员用力将弓拉弯,弓发生弹性形变,具有弹性势能; 松手后箭被射出,箭由静止变为运动,说明力可以改变物体的 运动状态;弓拉得越满,箭飞得越远,可以推断出物体的弹性形 变越大,它具有的弹性势能越大。箭由于具有惯性,离开弓后 继续向前飞。 7.(2024江苏徐州中考)听到信号出警时,消防员为了尽快从二 楼下到一楼车库,抱着竖直的滑杆匀速滑下,认为消防员是运 动的,是以____________为参照物。如果消防员重700 N, 下滑过程中,受到的摩擦力为______N,重力势能_______(选 填“变大”“变小”或“不变”)。 　变小         700     　地面(或滑杆)     解析    消防员抱着竖直的滑杆匀速滑下,以地面(或滑杆)为参 照物,消防员是运动的。消防员在下滑过程中处于平衡状态, 受到的摩擦力大小等于人的重力,为700 N;因消防员的质量不 变,高度变小,故重力势能变小。 $$