第3章 第2节 机械能-【拔尖特训】2025-2026学年九年级全一册科学(浙教版)

7. (1) 风能 (2) 化学能 (3) 声能 (4) 磁能 (5) 太 阳能 (6) 电能 (7) 机械能 8. B 解析:宇宙间一切物质的运动和变化都需要消耗能 量,故A正确;动物通过摄食来维持生命活动所需的能量, 储存在食物中的能量属于化学能,故B错误;汽油、木材、 天然气、沼气、煤炭等燃料都储存着能量,这种能量属于化 学能,故C正确;可见光、红外线、紫外线、微波、X射线等 都是电磁能的表现形式,电磁能以波的形式传播,故D 正确。 9. B 10. C 11. (1) ②④⑤ ①③⑥⑦ (2) 机械 12. (1) 化学能 (2) 热能(或内能)、光能 (3) 声能 (4) 机械能 (5) 光能(或太阳能) 电能 (6) 电磁能 13. (1) 机 械 能 电 能 (2) 80J·s3/m3×v3 解析:(2) 由表格数据可知,风速增大为原来的2倍,风机 1s内获得的能量增大为原来的23 倍;风速增大为原来的 3倍,风机1s内获得的能量增大为原来的33 倍;风速增大 为原来的4倍,风机1s内获得的能量增大为原来的43倍。 所以该风机1s内获得的能量E 与风速v的三次方成正 比,即E=kv3(k为常数)。把v=5m/s、E=1×104J代入 E=kv3,解得k=80J·s3/m3,所以该风机1s内获得的能 量E 与风速v的定量关系式为E=80J·s3/m3×v3。 第2节　机 械 能 第1课时 动能和势能 1. B 2. A 3. (1) 当物体质量相同时,物体陷入沙中的深度与物体的 下落高度有关,高度越大,陷入深度越大 (2) 无关 (3) 控制变量法 4. A 5. D 解析:喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行, 受力平衡,竖直方向上无人机受到的重力和升力是一对平 衡力,其大小相等,故A错误;喷药无人机在农田上方沿水 平方向匀速飞行,空气阻力沿水平方向,重力的方向是竖 直向下,二力没有作用在同一直线上,所以这两个力不是 相互作用力,故B错误;水平匀速飞行时喷洒农药,无人机 的速度不变,高度不变,但质量减小,所以无人机的动能和 重力势能都减小,故D正确,C错误。 影响动能和重力势能大小的因素 动能大小的决定因素:质量、速度,物体的质量越 大,速度越大,具有的动能越大;重力势能大小的决定因 素:质量、所处位置的高度,物体的质量越大,所处位置 的高度越大,具有的重力势能越大。 6. (1) 木块被推动的距离 (2) 速度 (3) ① 质量一定, 速度越快,动能越大 ② 速度相同时,质量越大,动能越大 解析:(1) 探究物体动能大小与哪些因素有关时,物体动能 的大小无法直接判断,但可以通过小球对木块做功的多少 来体现小球动能的大小,即通过木块被推动的距离来判断 小球动能的大小,用到的是转换法。(2) 由表中数据可知, 行走的牛和飞行的步枪子弹头相比,牛的质量大,速度小, 动能小;子弹头的质量小,速度大,动能大,由此可知速度对 物体动能的影响更大。(3) ① 机动车的质量一定时,速度 越快,动能越大,刹车时制动距离越大,容易出现交通事故, 所以要限速行驶。② 在相同的道路上,不同车型的机动车 质量不同,速度相同时,质量大的动能大,制动距离大,质量 小的动能小,制动距离小,当制动距离相同时,不同车型限 速就不同。 7. (1) 先增大后减小 (2) 0 (3) 3N 8. (1) 弹簧推动物体M 在粗糙表面上运动的距离远近 (2) 相同 AP(或PO) (3) 控制变量法 解析:(1) 本 实验采用转换法,通过弹簧推动物体M 在粗糙表面上运动 的距离远近来衡量弹簧弹性势能的大小。(2) 弹簧的弹性 势能可能与弹簧的长度变化量、弹簧的螺纹圈直径、弹簧 的材料等因素有关,要探究弹簧的弹性势能与弹簧长度变 化量的关系,应控制其他因素相同,只改变弹簧的长度变 化量,据此进行分析可知,应选用相同的弹簧进行实验。 (3) 本实验中,用到了转换法和控制变量法。 科学探究的方法 科学探究过程中需要运用到多种科学方法,如控制 变量法、转换法、建立模型法、重复实验法等。运用多种 方法的目的是使探究的结论更可靠,更具有普遍意义。 第2课时 机械能的转化与守恒 1. D 2. C 3. A 4. 变小 变大 变小 5. D 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 02 6. C 解析:匀速上升阶段,重物相对于地面的位置发生了 变化,故重物相对于地面是运动的;匀速上升阶段速度不 变,动能不变,高度变大,重力势能变大,故机械能变大;匀 速下降阶段,速度不变,动能不变,因高度变小,重力势能 变小,故重物的重力势能没有转化为动能;重物匀速上升 的速度大于匀速下降的速度,故重物匀速上升阶段的动能 大,即重物匀速下降阶段的动能小于匀速上升阶段的动能。 7. C 解析:物体上升过程中到达离地面2m处时,减少 的动能等于增加的重力势能和因克服空气阻力做功而获 得的内能之和,所以物体减少的动能大于增加的重力势 能;又因为从离地面2m处上升到4m处的过程中,再次减 少的动能又等于4m处的重力势能的增量和因再次克服空 气阻力做功而获得的内能之和,因而再次减少的动能大于 重力势能的增量,由于再次减少的动能等于离地2m处的 动能,而重力势能的增量又等于离地2m处的重力势能,所 以在2m处这个地方剩余的动能大于该处的重力势能;那 么要得到重力势能等于动能的地方,必须继续上升,这样 又有动能转化为重力势能,两者才能相等,所以h1>2m。 下落过程中到达离地面2m处时,重力势能为原来重力势 能的一半,而此时的动能小于原有重力势能的一半,因为 减少的重力势能转化为动能和内能,所以距地面2m时,重 力势能大于动能,必须继续下落,这样又有重力势能转化 为动能,两者才能相等,所以h2<2m。 8. (1) 先增大后减小 (2) 4.4 (3) 测量每次发射“气火 箭”所消耗的碳酸钠粉末的质量,消耗碳酸钠粉末质量越 少,则能耗越小 解析:(1) 开始时醋酸和碳酸钠反应产生 的气体对箭体做功,箭体的机械能增大;在上升的过程中, 动能转化为重力势能,但由于空气阻力的存在,会消耗一 部分机械能,所以机械能会逐渐减小;从步骤3到飞至最高 处的过程中,箭体的机械能先增大后减小。(2) 设产生二 氧化碳的质量为x。 Na2CO3 106 10.6g +2HAc􀪅􀪅2NaAc+H2O+CO2 44 x ↑ 106 44= 10.6g x x=4.4g 所以最多能产生4.4g二氧化碳。 9. 如图所示 0~t1时间段,小球做加速直线运动,质量一 定,速度增大,动能增大;t1~t2时间段,小球在上升过程中 动能转化为重力势能,动能减小;t2 时刻,水平方向速度不 为0,动能不为0;t2~t3时间段,小球的重力势能转化为动 能,动能增大;B 点到C 点所增加的重力势能在C 点到A 点过程中转化为动能,t3时刻动能大小等于t1时刻的动能 (第9题) 分析能量转化或转移的过程 在能量转化或转移的过程中,遵循能量守恒定律。 分析动能大小的变化需要从影响动能大小因素的角度 出发。在物体上升的过程中,动能转化为重力势能,但 只要物体有运动速度,动能就不为0。 第3节　能量转化的量度 第1课时 功 1. D 2. B 解析:推动球杆,球杆受到推力,且球杆在力的方向 上通过了一段距离,则手对球杆做了功。 3. A 4. 0 3000 5. (1) 该无人机上升过程中的平均速度v=st= 100m 20s= 5m/s (2) 货物沿竖直方向匀速上升,其受到的拉力等于 重力,拉力对货物做的功 W =Fs=50N×100m= 5000J 6. C 解析:运动员的推力对冰壶做的功W=Fs=9N× 6.0m=54J;冰壶克服阻力做的功W'=fs'=1.5N× (6.0m+24.0m+6.0m)=54J。 7. B 解析:物体对水平面的压力不变,且接触面的粗糙程 度相同,因此物体受到的摩擦力不变,即f1=f2;根据图示 可知,物体在AO 段做匀速直线运动,拉力F1=f1;在OC 段做加速直线运动,拉力F2>f2,因f1=f2,故F1<F2, 已知LAO=LOB,则根据公式W=Fs可知,拉力所做的功 W1<W2。 8. B 解析:根据图像可知,物体两次运动通过的路程和时 间都成正比,故物体两次都做匀速直线运动,两次的拉力 都等于摩擦力,由于是同一物体在同一水平面上运动,压 力大小和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,故两 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 12 65 第2节　机 械 能 第1课时 动能和势能 ▶ “答案与解析”见P20 (第1题) 1. 如图所示为甲、乙两个相同的篮球 (表面是湿的)从不同高度自由落 至同一地面上时留下的印迹。下 落前两个篮球的重力势能较大的是 ( ) A. 甲 B. 乙 C. 一样大 D. 无法比较 2. 某超声速反舰导弹向敌舰靠近时速度极快, 故很难拦截;导弹发射后,即使被敌舰侥幸击 中,导弹残骸也能以极快的速度横扫敌舰,给 敌舰以重创。高速飞行的导弹残骸能有这么 大的威力,是因为它们具有 ( ) A. 较大的动能 B. 较大的势能 C. 较大的质量 D. 残破的外形 3. 某同学在体育活动中发现:抛出的铅球落到 沙地中,会陷入沙子里。他猜想物体陷入沙 中的深度与物体的质量、下落高度和运动路 径有关,于是设计了如图所示的实验。 (第3题) ① 准备大小、形状相同的A、B、C、D 四个铅 球,其中A、C、D 三球的质量均为m,B 球的 质量为2m;② 让A、B 两球从距沙表面高H 处由静止下落,C 球从距沙表面高2H 处由 静止下落,D 球从距沙表面高2H 的光滑弯 曲管道上端由静止滑入,最后从管道下端竖 直地落下(球在光滑管道中运动的能量损失 不计)。实验中测得A、B 两球陷入沙中的深 度分别为h1和h2, C、D 两球陷入沙中的深 度均为h3,且h1<h2<h3。 (1) 比较A、C 两球,发现C 球陷入沙中的深 度更大,由此可得出结论: 。 (2) 比较C、D 两球,发现两球运动的路径不 同,但陷入沙中的深度相同,由此可得出结 论:物体陷入沙中的深度与物体运动的路径 (填“有关”或“无关”)。 (3) 该实验主要运用的研究方法是 。 4. (2024·杭州拱墅校级段考)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 ( ) A. E1<E2=E3 B. E1>E2>E3 C. E1<E2<E3 D. E1=E2<E3 (第4题) (第5题) 5. 易错题 (2024·邯郸广平期末)现代农业利 用喷药无人机喷洒农药,安全又高效。如图 所示,喷药无人机在农田上方沿水平方向匀 速飞行,同时均匀喷洒农药。此过程中,喷药 无人机的 ( ) A. 升力大于重力 B. 空气阻力和重力是一对相互作用力 C. 动能不变,重力势能减小 D. 动能减小,重力势能减小 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第3章　能量的转化与守恒 66 6. 科学思维·探究实践 小希用图甲所示的实验 装置探究影响物体动能大小的因素。 (第6题) (1) 本实验运用了物理研究方法中的转换 法,用 来反映小球动能的大小。 (2) 小希通过实验探究发现质量和速度都是 影响动能大小的因素,得出实验结论后,又提 出了新的问题:物体的质量和速度对物体动 能的影响一样大吗? 小希查阅了相关资料, 收集了一些物体的动能,如表所示。结合生 活经验分析表中数据,你认为在“质量”和“速 度”这两个因素中,对物体动能影响较大的是 。 物 体 动 能 行走的牛 约60J 百米冲刺的运动员 约3×103J 出膛的步枪子弹头 约5×103J (3) 如图乙所示为某段道路的标志牌,请结 合所学知识解释: ① 对机动车限定最高行驶速度: 。 ② 对不同车型限定不一样的最高行驶速度: 。 7. 小华用小球和弹性很好的轻质橡皮筋等器材 进行了如下实验(不考虑空气阻力):将系于 橡皮筋一端的小球,从O 点正下方的P 点由 静止释放,分别经过a、b、c三点,如图甲所 示。在整个下落过程中,橡皮筋所受弹力F 与小球下落高度h 的关系如图乙所示;小球 的速度v与下落高度h的关系如图丙所示。 甲 (第7题) (1) 小球从a 点运动到c点的过程中,小球 下落速度的变化情况是 。 (2) 当橡皮筋的伸长量达到最大时,小球的 速度为 (填“va”“vb”或“0”)。 (3) 已知该橡皮筋每受到0.3N的拉力就伸 长1cm,经测量小球从P 点下落到a、b、c三 点的距离分别为ha=0.4m,hb=0.5m, hc=0.7m。实验中所用小球受到的重力为 。 8. ★科学兴趣小组的同学准备探究“弹 簧弹性势能的大小与什么因素有 关”。他们猜想:弹簧的弹性势能可 能与弹簧的长度变化量、弹簧的螺纹圈直径、 弹簧的材料等因素有关。他们的实验装置如 图所示,把弹簧放在水平面上,其左端固定在 墙上,AO 的距离等于弹簧原长,水平面上的 O 点左侧光滑,右侧粗糙。物体M 将弹簧从 O 点压缩到P 点,然后由静止释放,当物体 M 运动到O 点时与弹簧分开,最终运动到Q 点静止。请将他们的探究过程补充完整。 (第8题) (1) 实验中弹簧弹性势能的大小是通过 来衡量的。 (2) 探究弹簧的弹性势能与弹簧的长度变化 量的关系时,应该选用 (填“相同”或 “不 同”)的 弹 簧 进 行 实 验,并 先 后 改 变 的长度,测出OQ 的距离,重复实 验,测量多组数据并记录。 (3) 同学们经过多次实验得出了结论。在上 面的实验中,他们运用了转换法和 两种科学探究方法。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 科学(浙教版)九年级全一册 67 第2课时 机械能的转化与守恒 ▶ “答案与解析”见P20 1. 2024年10月11日,我国成功回收首颗可重 复使用返回式技术试验卫星———实践十九号 卫星。下列说法中,正确的是 ( ) A. 当卫星发射时,卫星的动能不变,重力势 能不变 B. 当卫星发射时,卫星的动能不变,重力势 能增大 C. 当卫星回收着陆时,卫星的动能减小,重 力势能不变 D. 当卫星回收着陆时,卫星的动能减小,重 力势能减小 2. 如图所示为用频闪相机拍摄的网球离开球拍 后在空中飞行过程的照片。下列说法中,正 确的是 ( ) (第2题) A. 网球离开球拍后,球拍网面的弹性势能增大 B. 网球从位置A 运动到位置B 的过程中重 力势能在减小 C. 网球在最高点B 处时动能不为零 D. 网球从位置B 运动到位置C 的过程中机 械能在增大 3. (2024·潍坊寿光二模)图甲中过山车从A 点出发,自由滑行先后经过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,则下列说法中,正确的是 ( ) (第3题) A. 过山车的机械能在B 点最大 B. 假如在D 点时一切外力消失,过山车将 保持静止状态 C. 从B 点到D 点的过程中,过山车的机械 能是守恒的 D. 从D 点到E 点的过程中,过山车的重力 势能全部转化为动能 (第4题) 4. “好奇号”探测器登陆火星的过程如 下:降落的初始阶段,“好奇号”加速 下降,此过程中探测器的重力势能 ,动能 ;如图所 示,打开降落伞后,“好奇号”减速下 降,此过程中探测器的机械能 。(填“变大”“变小”或“不变”) 5. 如图甲所示,小球从某高度处由静止下落到 竖直放置的轻质弹簧上并压缩弹簧。从小球 刚接触到弹簧到将弹簧压缩至最短的过程 中,得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度 Δl之间的关系如图乙所示,其中b为曲线的 最高点。不计空气阻力,弹簧在整个过程中 始终发生弹性形变,则小球 ( ) (第5题) A. 受到的弹力始终不变 B. 在运动过程中,动能一直增大 C. 在运动过程中,机械能不变 D. 在b点时小球受到的重力等于受到的弹力 6. 某科学兴趣小组的同学测试某型号无人机的 负重飞行能力时,将重物固定在无人机上,并 控制无人机完成以3m/s的速度匀速上升、 在空中悬停、以2m/s的速度匀速下降三个 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第3章　能量的转化与守恒 68 阶段的测试项目,同时利用系统软件记录多 次测量的相关信息,并做出测评报告。下列 说法中,正确的是 ( ) ① 匀速上升阶段,重物相对于地面是运动 的;② 匀速上升阶段,重物的机械能不变; ③ 匀速下降阶段,重物的重力势能转化为动 能;④ 重物匀速下降阶段的动能小于匀速上 升阶段的动能。 A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ①②③ 7. (2024·温州瓯海模拟)质量为 M 的物体离地面高度为h 时,它的重 力势能Ep=Mgh。现从地面竖直 向上抛一个物体,物体能够上升的最大高度 为4m,然后落回到地面。整个过程空气阻 力不能忽略,若上升过程中物体的重力势能 和动能相等时,物体离地面的高度记为h1, 下落过程中物体重力势能和动能相等时,物 体离地面的高度记为h2,则 ( ) A. h1>2m,h2>2mB. h1<2m,h2<2m C. h1>2m,h2<2mD. h1<2m,h2>2m 8. (2024·温州期末)某项目学习小组开展了制 作“气火箭”的实践活动。利用箭体内化学物 质反应产生气体,使火箭升空。 【产品制作】 利用如图所示的器材进行组装 及试剂添加。 (第8题) (1) 从步骤3到飞至最高处的过程中,箭体 的机械能大小变化情况是 。 (2) 若某次加入气火箭内的10.6g碳酸钠与 醋酸 (HAc)完 全 反 应,则 最 多 能 产 生 g二氧化碳。(Na2CO3+2HAc􀪅􀪅 2NaAc+H2O+CO2↑) 【项目评价】 项目小组同学想制作性能更好 的“气火箭”,动手制作前他们讨论制定评价 表,请你一起参与完善。 “气火箭”项目评价表 评价指标 评价方法 优秀 合格 待改进 飞行高度 通过“气火 箭”到达的 楼 层 高 度 大 致 计 算 最 大 飞 行 高度 >10米 5~10米 <5米 能耗大小 ▲ (3) 能耗大小是产品的一项重要指标,如燃 油车可通过每百公里消耗的油量来比较能耗 大小。请设计一种比较“气火箭”能耗大小的 方法: 。 9. ★小球在外力F 的作用下,由静止开始从A 点出发做加速直线运动,到B 点时撤去外力 F,然后,小球冲上竖直平面内的半圆形轨道 并能在半圆形轨道上持续做圆周运动,到达 最高点C 后飞出,最后落到原来的出发点A 点,如图所示。试画出小球在整个过程中动 能随时间变化的图像,并说明理由。(AB 段 和半圆形轨道表面光滑,整个过程中不计空 气阻力) (第9题) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 科学(浙教版)九年级全一册