12.1 机械能---2025-2026学年苏科版物理九年级暑假辅导讲义

12.1 机械能 知识讲解 要点一、动能 1． 什么是动能：物体由于运动而具有的能。 2． 影响动能的因素：物体动能的大小与两个因素有关：一是物体的质量，二是物体运动的速度大小。当物体的质量一定时，物体运动的速度越大其动能越大，物体的速度越小其动能越小；具有相同运动速度的物体，质量越大动能越大，质量越小动能越小。 3． 动能是“由于运动”而产生的，一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”，不运动的物体也具有能量，但不具有动能。例如在空中飞行的飞机，不但有动能而且还具有其它形式的能量。 要点二、势能 1． 重力势能：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。 1　 重力势能的大小与质量和高度有关。物体的质量越大，被举得越高，则它的重力势能越大。 2　 重力势能是“被举高”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“被举高的物体具有的能量叫重力势能”，被举高的物体具有重力势能，同时也具有其他形式能量。例如在空中飞行的飞机，不但有重力势能而且还具有其它形式的能量。 2． 弹性势能：物体由于发生弹性形变，而具有的能叫做弹性势能。 3． 弹性势能的大小与弹性形变的程度有关；形变程度越大，其弹性势能越大。 要点三：机械能及其转化 1． 动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 2． 动能与势能的相互转化 1　 在一定的条件下，动能和重力势能之间可以相互转化。如将一块小石块，从低处抛向高处，再从高下落的过程中，先是动能转化为重力势能，后又是重力势转化为动能。 2　 在一定的条件下，动能和弹性势能之间可以相互转化。如跳水运动员，在起跳的过程中，压跳板是动能转化为弹性势能，跳板将运动员反弹起来是弹性势能转化为动能。 3　 机械能守恒：如果一个过程中，只有动能和势能相互转化，机械能的总和就保持不变，这个规律叫做机械能守恒。 知识点一：能与动能 1. 下列物体具有动能的是 (　 　) A．静止不动的课桌 B．挂在树上的椰子 C．拉长了的橡皮筋 D．正在行驶的汽车 2. 关于功和能量的关系，下列说法正确的是 (　 　) A．物体具有的能量越多，它做的功越多 B．物体有了能量就一定正在做功 C．做功的物体，不一定具有能 D．物体能够对外做功说明它具有能量 知识点二：势能 3.如图，滑雪运动员正在比赛，下列分析正确的是（ ）。 A. 雪地上的影子是光的折射形成的； B. 运动员在沿倾斜赛道下滑过程中，重力势能不变； C. 滑雪板可以减小运动员对雪地的压强； D. 运动员在沿倾斜赛道加下滑过程中，运动状态保持不变 4. 柚子树上有甲、乙、丙、丁四个柚子，甲和乙的质量都是1.5kg；丙和丁的质量都是1.2kg。它们的位置如图所示则重力势能最大的是(　　) A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 5. 在抗震救灾中，要空投救灾物资.物资在加速下落的过程中 （ ） A. 动能不变，重力势能变小 B. 动能不变，重力势能不变 C. 动能变大，重力势能变小 D. 动能变小，重力势能变小 6.在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，小明让钢球从斜面某一高度处由静止滚下，撞击水平面上的同一木块，如图所示是三次实验的情景，其中hA>hB=hC，mA=mB<mC。 （1）实验中研究的是______（选填“钢球”或“木块”）的动能大小，其动能大小是通过______反映的； （2）比较甲、乙两图，假设图甲中木块克服摩擦力所做的功为W1，图乙中木块克服摩擦力所做的功为W2，则W1______W2。（选填“>”“<”或“=”）； （3）如果水平面光滑，则______（选填“能”或“不能”）完成本实验； （4）结合该实验，小明联想到许多交通事故中，造成安全隐患的因素与汽车“超载”和“超速”有关，为探究“超载”的安全隐患，应选择______两图的实验来进行比较。 知识点三：机械能 7.说明下列物体分别具有哪种形式的机械能． (1)拦河大坝中的水具有____________． (2)水平公路上行驶的汽车具有____________． (3)被风吹弯的小树具有____________． (4)空中飞行的小鸟具有________________． 8.在2022年北京冬奥会自由式滑雪比赛中，我国运动员谷爱凌获得冠军，她在雪道上自由下滑的过程中，如果不计雪道阻力和空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A. 动能不变，重力势能不变，机械能不变； B. 动能增大，重力势能增大，机械能不变； C. 动能增大，重力势能减少，机械能不变； D. 动能减少，重力势能减少，机械能减少 9.如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，另一端连接一个小球。弹簧未发生形变时，小球静止在A点。用手把小球向左运动压缩弹簧至B点后松开手，小球在水平光滑地面BC间来回运动。不考虑空气阻力，下列说法中正确的是(　　) A．当小球从B运动至A的过程，弹簧产生的弹力变大 B．当小球从B运动至C的过程，弹簧的弹性势能转化为小球的动能 C．小球在A点时的机械能最大 D．在来回运动中，小球的机械能保持不变 知识点四：动能和势能之间的相互转化 10.北京冬奥会引入的AI评分系统，能逐帧抓取运动员从起跳到落地之间的空中姿态，将运动员的精彩表现在最短时间内真切地呈现给观众，为裁判评分提供可视依据。如图所示，某次比赛系统呈现运动员上升（ab）及下落（bc）瞬间，下列说法中正确的是（　　）。 A. 运动员在ab段重力势能增大，动能减小； B. 运动员在ab段重力势能减小，动能增大； C. 运动员在bc段重力势能减小，动能减小； D. 运动员在bc段重力势能增大，动能增大 11.2022年北京冬奥会赛场上，我国选手谷爱凌摘得自由式滑雪大跳台比赛的金牌。谷爱凌离开跳台后，从低处向高处跃起后下落，在此过程中(　　) A．动能一直减小 B．重力势能一直减小 C．动能先减小后增大 D．重力势能先减小后增大 知识点五：探究影响动能、势能大小的因素 12.小明和小红在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，让钢球从斜槽上一定高度的位置滚下，在水平面上运动，碰上木块C并将C推动一段距离，通过推动距离的大小来判断动能大小。 （1）实验中探究的动能是指（ ）； A．钢球撞击木块时的动能 B．钢球撞击木块后的动能 C．木块被钢球撞击后的动能 （2）如图甲、乙为小明两次实验的示意图，钢球A、B的质量mA>mB，高度hA>hB，距离sA>sB。他得出“物体的质量越大，动能越大”的结论，他的实验方法___________（选填“正确”或“错误”），理由是___________； （3）小红让钢球A分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下，撞击木块，这是为了探究物体动能与___________的关系。 13.在“探究影响动能大小因素”的实验中，如图所示，让小球从同一光滑斜面上由静止滚下，小球撞击放在水平面上的木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后静止的位置.（已知h1＜h2＜h3） （1）球从斜面上滚下的过程中，小球的 能转化为小球的 能. （2）本实验是通过 比较小球动能大小的. （3）分析图中的三次实验可以得出的结论是：物体的 一定时， 越大，它的动能越大；通过实验结论可知，开车时要注意不能 （填“超载”或“超速”）. 课后练习 1. 如图，弹簧下端悬挂一个实心小球，用手托住小球，小球静止在A点，此时弹簧处于自然长度。释放小球，小球向下运动到最低点B(不超过弹簧弹性限度)，小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是(　　) A．小球的重力势能--直在减少，动能一直在增加 B．小球减少的重力势能全部转化为动能 C．弹簧的弹性势能不断增大 D．小球运动到B点时，重力势能最小，动能最大 2. 田径运动会上，运动员投出的铅球在下落过程中，下列说法正确的是( ) A．动能增加 B．重力势能增加 C．动能转化为重力势能 D．机械能增加 3. 图是过山车向下“俯冲”的情景，对过山车加速下降过程中的机械能，下列分析正确的是(　　) A．动能增大，重力势能增大 B．动能减小，重力势能增大 C．动能减小，重力势能减小 D．动能增大，重力势能减小 4. 如图所示是荡秋千的简化模型，摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高，下列说法正确的是(　　) A．球在B、C两点的动能相等 B．球在A、D两点的机械能相等 C．球从B点到O点的过程中机械能减少 D．球从O点到C点的过程中重力势能减少 5. 2021年5月29日，我国用长征7号运载火箭成功发射了天舟二号货运飞船，5月30日，天舟二号货运飞船与中国空间站的天和核心仓完成了交会对接。下列说法正确的是(　　) A．天舟二号货运飞船加速上升过程中机械能守恒 B．天舟二号货运飞船加速上升过程中动能转化为重力势能 C．天舟二号货运飞船加速上升过程中重力势能转化为动能 D．对接成功后天舟二号货运飞船与天和核心仓处于相对静止状态 6. 如图所示，运动员迎着飞来的足球奔跑，腾空跃起将足球顶出。考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是(　　) A．运动员在跑步阶段运动状态不变，在腾空阶段运动状态改变 B．足球与运动员相互作用的过程中，足球的弹性势能逐渐增大 C．足球从被顶出至刚落地的过程中，足球机械能减小，内能增大 D．足球对运动员的作用力与运动员对地面的作用力是一对平衡力 7. 伽利略认为：一个金属小球从光滑斜面的某一高度处静止滚下，由于不受阻力，没有能量损耗，那么它必定到达另一光滑斜面的同一高度，如果把斜面放平缓一些，也会出现同样的情况｡其模拟实验如图所示，则下列说法中正确的是(　　) A．小球在运动过程中只受重力作用 B．在滚下斜面的过程中，小球的动能转化为重力势能，机械能减少 C．另一斜面越平缓，小球在它上面运动的距离越小 D．如果另一斜面变成水平面，则小球达不到同样的高度而会永远运动下去 8. 如图是宜昌某景区的彩虹滑道，小东和小红从顶端滑到底端的过程中，重力势能______，机械能______。(选填“增大”、“减小”或“不变”) 9.如图所示，用装有细沙的容器、三脚小桌和质量不同的木块做“探究重力势能大小与哪些因素有关”的实验． (1)该实验是通过观察比较__________________来间接判断物体重力势能大小的． (2)实验中采用质量不同的木块是为了探究物体重力势能大小与物体________的关系，操作时应该让木块从________(选填“相同”或“不同”)的高度自由下落． (3)若要探究物体重力势能大小与物体高度的关系，应该让________木块从________高度自由下落，比较____________________．(前两空均选填“同一”或“不同”) 提升练习 1. 避险车道是在长且陡的下坡路段､行车道外侧增设的､供刹车失灵车辆驶离正线并安全减速的专用车道｡如图所示是上坡险车道型避险车道，避险车道上铺有很多小石子，车道尽头有废旧轮胎或防撞墙｡下列分析错误的是(　　) A．小石子可以増大失控车辆与避险车道之间的摩擦力 B．失控车辆在避险车道向上运动速度减小时，动能减少 C．失控车辆撞击废旧轮胎时，将动能转化成重力势能 D．在避险车道上停下来的失控车辆仍具有惯性 2. 平昌冬奥会越野滑雪比赛中，如图所示，运动员(图中用小球代替)以初速度v沿着凹凸不平的滑道从a点滑到d点的过程中（　　） A．运动员在b、d两点的动能相等 B．运动员从b点到c点的过程中机械能减小 C．运动员在a、d两点的动能相等 D．运动员从c点到d点的过程中重力势能减小 3. 一人造地球卫星沿椭圆轨道运行，我们把卫星运行过程中离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点(如图所示)。已知卫星在运行过程中机械能保持不变，那么 A．卫星在远地点的势能最大、动能为零 B．卫星在近地点的动能最大、势能为零 C．卫星从近地点向远地点运动过程中，势能增大，动能减小 D．卫星以近地点向远地点运动过程中，动能增大，势能减小 4. 2020年12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球样品成功着陆地球，实现了中国首次月球无人采样返回，嫦娥五号探测器如图所示。以下有关说法正确的是(　　) A．携带的月球样品从月球到达地面后重力会变大 B．嫦娥五号探测器加速升空的过程中，其机械能不变 C．嫦娥五号在月球表面的惯性小于它在地面的惯性 D．在返回的过程中，携带的月球样品相对于返回器是运动的 5. 球竖直向上运动，并落回地面，这过程中先后经过M、S两点。球在这两点的动能和重力势能如图所示，则球在M点的(　 　) A．速度比在S点的大 B．机械能大于在S点的 C．机械能等于在S点的 D．离地高度比在S点的低 6. 如图是自动回转的“魔罐”，橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，中间系一个钩码，当你将“魔罐”在水平地面上滚出后，它在水平面上滚动的速度会__________（不变/越滚越快/越滚越慢）．稍后，它又能自动滚回来，此过程中是__________能转化为__________能． 7. 同一铅球从三楼掉下来比从一楼掉下来在地上砸的坑________(选填“深”或“浅”)，因为球在三楼比在一楼高度大，球的________能大． 8.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点处。小球滚下过程中______能转化为动能。从A点到B点的运动过程中，小球的速度______(填“变大”“变小”或“不变”)，原因是小球受到粗糙水平面对它的______力。 9.在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小欣同学设计了如图甲、乙、丙所示的三次实验。让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。 （1）要探究动能大小与物体质量的关系，应保证铁球到达水平面的______（填“质量”、“速度”、“动能”）相同； （2）选用甲、丙两次实验可以得出的结论是：物体质量相同时，____ __； （3）此套装置能否用来探究重力势能大小的影响因素？______； （4）小欣同学联想到“探究阻力对物体运动的影响”时，也用到了斜面，让小车从斜面顶端由静止滑下，比较在不同表面滑行的距离（如表所示），小车在三个表面克服摩擦力做功______（选填“相等”或“不相等”）；若水平面绝对光滑，小车将______。 表面 毛巾 棉布 木板 摩擦力 最大 较大 最小 小车运动距离 最近 较远 最远 10.如图所示，是探究“重力势能的大小与什么因素有关”的实验： （1）实验中，使一定质量的铁球从一定高度自由落下，撞击静止在沙槽里的小桌，通过______来显示重力势能的大小。这也是我们物理实验中常采用的一种实验方法，称之为______； （2）甲与乙两实验可探究，铁球重力势能的大小与铁球的______有关；甲与丙两实验可探究，铁球重力势能的大小与铁球的______有关； （3）实验中有时会发现，三次实验小桌都会全部陷入沙中，不能比较重力势能的大小。针对这一情况，请你提出一条合理的建议___ ___。 参考答案 1 2 3 4 5 D D C A C 6、钢球 木块移动的距离 > 不能 乙、丙 7、重力势能 动能 弹性势能 重力势能和动能 8 9 10 11 C C A C 12、A 错误 没有控制钢球的速度相同 速度 13、重力势 动 木块移动的距离 质量 速度 超速 课后练习 1 2 3 4 5 6 7 C A D C D C D 8、减小 减小 9、小桌下陷的深度 质量 相同 同一 不同 小桌下陷的深度 提升练习 1 2 3 4 5 C B C A B 6、越滚越慢 弹性势 动 7、深 重力势 8、重力势 变小 摩擦力 9、速度 速度越大，动能越大 能 相等 匀速直线运动 10、小桌下陷的深度 转换法 质量 高度 减小钢球的质量 10 学科网（北京）股份有限公司 $$