11.4 动能和势能-【学海风暴】2026-2027学年九年级上册物理同步备课（沪粤版·新教材·安徽专版）

11.4 动能和势能 恋县圆提园 1.动能：物体的动能与速度和质量有关，速度越大，质量越大，它具有的动能就越大。 2.重力势能和弹性势能统称为势能。物体的位置越高，质量越大，它具有的重力势能就越 大。物体的弹性越强，形变越大，它具有的弹性势能就越大。 3.物体的动能和势能统称为机械能。物体的动能与势能可以互相转化；有摩擦等阻力时， 在动能与势能的相互转化中，机械能会减少。 4.机械能与其他形式的能之间也可以发生相互转化。 课内基础闯关 知识点①动能 4.学科融合（2025乐山，有改动)为响应国家 1.如下列图片所示，在“探究动能大小与哪些 “每天综合体育活动时间不低于两小时”的 因素有关”的实验中，将质量相同的小球从 要求，某校组织学生远足爬山，开展户外运 同一斜面的不同高度由静止释放，比较纸盒 动。爬山区域等高线如下图所示，不考虑重 被推动的距离可知：质量相同的物体，速度 力变化，队伍重力势能最大的位置是() 越大，动能越 。如果要探究动能 单位：叫 大小与物体质量的关系，应该将质量不同的 小球从同一斜面的 (选填“相 700 600-B 同”或“不同”)高度由静止释放，比较纸盒被 500 500 400 400- 推动的距离。 A.A处 B.B处 C.C处 D.D处 知识点3 机械能及其转化 5.(2025安徽)网球比赛中， 高速飞行的网球撞击球拍 使球拍发生形变，如右图 7777777777777777777777777 2.下列物体具有动能的是 所示。则在球拍恢复原状 A.静止在水平面的小汽车 的过程中，球拍的弹性势能转化为网球的 B.正在下落的雨滴 0 C.坐在教室里听课的同学 6.(2025一2026无为期中)2025年7月15日， D.阳台上的花盆 搭载天舟九号货运飞船的长征七号遥十运 知识点2势能 载火箭成功发射。天舟九号货运飞船加速 3.用橡皮筋来做几个小实验：①手拉橡皮筋， 升空的过程中 () 橡皮筋伸长，说明力可以使物体发生 A.重力势能增加，机械能增加 ;②用橡皮筋做成的弹弓，能将物体 B.重力势能不变，机械能增加 弹射，说明拉长的橡皮筋具有 C.重力势能减小，机械能减小 能。 D.重力势能增加，机械能不变 上册第十一章 13 鼎课外拓展提高 7.如下图所示，水平面光滑，弹簧的左端固定，9.下图为某学习小组探究动能大小跟哪些因 右端连接一个小球。把弹簧和小球套在光 素有关的实验操作（步骤甲、乙、丙中小球质 滑的水平杆上，a是压缩弹簧后小球由静止 量分别为m、2m、3m)。 释放的位置，b是弹簧长度等于原长时小球 的位置，c是小球到达最右端时的位置。则 木块 0.5苏1 小球从a运动到c的过程中，在 丙 (选填“a”“b”或“c”)位置机械能最大；从b (1)让小球从同一高度由静止开始滚下，目 到c的过程中，小球的动能转化为弹簧的 的是使小球到达水平面时具有相同的 能。 (2)实验中通过比较 来判断小球动能的大小，这 8.在排球比赛中，小明把排球竖直向上抛出， 种方法在物理学中属于 (选 排球在空中运动的过程中动能Ek随时间t 填“控制变量法”或“转换法”)。 变化的图像最接近 ( (3)由步骤甲和步骤乙可以得出的结论是： 速度相同时， 越大的物体具有 的动能越大；小华认为由步骤乙和步骤丙可 以判断动能大小与速度的关系，你认为该观 点是 (选填“正确”或“错误”) 变式上题中，若将排球斜抛出去，排球 的，理由是 在空中运动的过程中动能Ek随时间t (4)若斜面下方的水平面绝对光滑，本实验 变化的图像最接近 (选填“能”或“不能”)达到实 验目的。 核心素养专练 10.核心素养·物理观 计方案是 念(2025威海)溜索 曾经是劳动人民跨越 峡谷的重要工具，人们借助滑轮利用自身 重力沿溜索无动力滑行，利用木片等与溜 索之间的摩擦减速，如上图所示。某村寨 的特色旅游项目，需修建两条溜索方便游 人从村寨（甲）前往茶园（乙）并返回。已知 甲、乙之间海拔相差约30m,相距约 150m,峡谷深约800m。最合理的溜索设 74 九年级物理HYAH版专题练习一机械功和机械效率的计算 s_3m=0.3m/s 1.解：(1)货箱的速度v=元=10s (2)因为匀速竖直提升，所以叉车对货箱的支持力 F=G=mg=300kg×10N/kg=3×103N 叉车对货箱所做的功 W=Fs=3×103N×3m=9X103J (3)叉车对货箱所做功的功率 P=W=9X103 =900W t 10s 2.解：(1)发动机提供的牵引力做的功 W=Pt=1.5×108W×1800s=2.7×101J (2)航空母舰航行的距离 s=t=50km/h×0.5h=25km=2.5×10￥m 发动机提供的牵引力 F=W=2.7X10"J =1.08×10N s2.5×104m 3.解：(1)飞机在0.5h内通过的路程s=t=800km/h ×0.5h=400km (2)s=400km=4×105m 飞机在0.5h内牵引力在水平方向做的功 W=Fs=3.6×105N×4×103m=1.44×10"J (3)当速度达到v1时，飞机即将离地起飞，F,=G,F =k知，可得k一司 G 当飞机以0.501的速度滑行时，F:=k(0.5u)P=G 飞机在水平跑道上滑行，竖直方向上受力平衡，则F +F:-G.MFx-G-F:-G-iG-iG 4.解：(1)由图乙可知n=2,矿石上升的高度h=2m,则 绳子自由端移动的距离s=nh=2×2m=4m 已知时间t=10s,绳子自由端移动的速度v=, 109=0.4m/s 4 m (2)矿石的重力Gr=mgg=70kg×10N/kg=700N 矿石上升的高度h=2m,所以W有m=G。h=700NX 2m=1400J 矿工的拉力做的总功W。=Fs=400NX4m=1600J 此滑轮组的机械效率)=W。 =W×100%=140JX 1600J1 100%=87.5% (3)矿工的重力G人=m人g=60kg×10N/kg=600N 矿工对地面的压力F医=G人一F=600N一400N= 200N 已知矿工双脚与地面的接触面积S=400cm= 0.04m F压200N 他对水平地面的压强p=S=0.04m =5000Pa 九年级物理HYAH版 5.解：(1)有用功是杠杆对重物做的功，所以有用功W有用 =Gh=150N×0.5m=75J (2)额外功是克服杠杆自身重力做的功，所以额外功 W额外=G。h=30NX0.5m=15J 总功W。=W有用+W额外=75J+15J=90J 杠杆的机械效率)=W。 =W里×100%=75J×100%≈ 90J 83.3% 6.解：1)因为木箱匀速运动，所以P=”_=F,则 小明和工人对木箱做功的功率 P=Fv=600N×0.2m/s=120W (2)对木箱的作用力做的功为总功，所以 W=Fs=600N×4m=2400J 克服木箱重力做的功为有用功，所以 W有用=Gh=1000N×2m=2000J 该斜面的机械效率 2000J WX100%二2400×100%≈83.3% =W。 (3)克服木箱受到的阻力做的功为额外功，所以 W外=W。-W有用=2400J-2000J=400J 阻力∫= W=先=400J=100N 4m 11.4动能和势能 ③课内基础闯关 1,大相同【解析】将质量相同的小球从同一斜面的 不同高度由静止释放，高度越高，小球到达水平面时 的速度越大，小球的动能也越大，纸盒被推动的距离 越远。如果要探究动能和质量的关系，需要改变小球 的质量，保持小球到达水平面时的速度相同，所以需 要把不同质量的小球从同一斜面的相同高度由静止 释放，比较纸盒被推动的距离。 2.B3.形变弹性势 4.D5.动能6.A 巴课外拓展提高 7.b弹性势【解析】小球从a运动到c的过程中，重 力势能不变，所以机械能最大的位置为动能最大的位 置。小球从a运动到b的过程中，速度增大；从b运动 到℃的过程中，速度减小，则小球在b位置速度最大， 动能最大，故机械能最大。从b到c的过程中，小球的 速度减小，动能减小，弹簧的形变量增大，故此过程是 将小球的动能转化为弹簧的弹性势能的过程。 8.C变式A 9.(1)速度(2)木块被小球撞击后移动的距离转换 法(3)质量错误实验中存在两个变量(4)不 能【解析】(1)实验中，让小球从同一高度由静止开 始滚下，目的是使小球到达水平面的速度相同。 (2)木块被小球撞击后移动的距离越大，说明小球对 木块做的功越多，则小球具有的动能越大；木块被撞 击后移动的距离反映了小球动能的大小，这种方法属 于转换法。(3)比较步骤甲和步骤乙可知，质量不同 的小球从斜面的同一高度处滚下，则得出的结论是： 速度相同时，质量越大的物体具有的动能越大。步骤 乙和步骤丙中，小球的质量和从斜面上滚下的高度均 不同，存在两个变量，所以无法判断动能大小与速度 的关系，小华的观点错误。(4)若水平面绝对光滑，小 球撞击木块后，木块不受摩擦力作用，在水平方向上 不受力，将做匀速直线运动，不能通过比较木块移动 的距离来比较小球动能的大小。 巴核心素养专练 10.C【解析】人们沿溜索无动力滑行，重力势能转化为 动能与内能，则溜索的始端位置要高于末端位置。 为了安全，溜索始末位置的高度差不宜过大，A、B、D 不符合题意，C符合题意。 阶段练习二 1.做功不是【解析】举重运动员将杠铃举起的过程 中，举重运动员对杠铃有力的作用，杠铃在力的方向 上移动了距离，所以运动员对杠铃做了功：举重运动 员将杠铃举起后保持静止时，地面对运动员的支持力 等于运动员与杠铃的总重力，所以地面对举重运动员 的支持力与举重运动员受到的重力不是一对平衡力。 2.力提高3.重力势动 4.20010【解析】推力F=20N,推车水平移动的距离 s=10m,则推力做的功W=Fs=20N×10m=200J: 功率P=W_200 =10W。 t 20s 5.>【解析】忽略空气阻力，沿竖直方向向上抛，到达 最高点时小球的动能全部转化为重力势能；斜向上 抛，到达最高点时，小球还有速度，动能没有全部转化 成重力势能。所以竖直向上运动到最高点的小球重 力势能较大，高度较大，即h1>h2。 6.900 7.B8.C9.B10.A11.D 12.(1)木块移动距离的远近(2)速度(3)不变 变小 【解析】(1)碰撞时，钢球的动能越大，钢球对木块做 的功就越多，木块移动的距离就越远，所以实验中通 过观察木块移动的距离来判断钢球动能的大小。 (2)图甲、乙中，钢球的质量相同，图甲中钢球滚下的 高度大于图乙中钢球滚下的高度，则碰撞时，图甲中 钢球的速度大于图乙中钢球的速度，碰撞后，图甲中 木块移动的距离大于图乙中木块移动的距离，则可 得出的结论为：质量一定时，钢球的速度越大，动能 越大。(3)木块在水平面上滑动时，受到的水平面的 摩擦力是滑动摩擦力，与压力大小和接触面粗糙程 度有关，二者不变，滑动摩擦力不变：木块在水平面 上运动时的速度越来越小，滑动摩擦力的大小保持 不变，则根据功率P= _W=至=∫和知，克服摩擦力 做功的功率变小。 13.解：(1)重物受到的重力G=mg=10kg×10N/kg= 100N (2)重物匀速上升，则受力平衡，重物受到的重力和 拉力为一对平衡力，则F=G=100N (3)有用功W有=Gh=100N×9m=900J 在×100% (4)定滑轮的机械效率7=W。 900J 10007× 100%=90% 章末复习提升 >知识网络梳理 ①大②方向③速度④高度 易错易混整合 1.变小变小 2.2.480%变大 ®综合能力拓展 A基础题 1.变小不变2.3.3×1053.风重力势 4.250在各部件之间加润滑油来减小摩擦（或合理增 加刮板的宽度和长度或在不增加过多阻力的情况下， 提高每次舀水的质量等，合理即可)【解析】水的重 力G=mg=25kg×10N/kg=250N,将水提升1m对 水做的有用功W有用=Gh=250N×1m=250J:增大 机械效率的方法：一是增大提升的物重，二是减小摩 擦。因此要提高龙骨水车的机械效率，可以在各部件 之间加润滑油来减小摩擦，或合理增加刮板的宽度和 长度，或在不增加过多阻力的情况下，提高每次舀水 的质量等。 5.B6.A7.A 8.解：1)货轮行驶的速度=三-200m=4m/s t 50s (2)牵引力做的功 W=Fs=5×105N×200m=1×10J (3)牵引力做功的功率P=W=1X10J=2×10W t 50s B能力题 9.12 10.D【解析】乙车速度大小为z=兰= 40m tz.8 s 5m/s,故A错误。甲车的速度大小为0m=里 t甲 80m =10m/s,甲的速度大于乙的速度；甲、乙两车 同时同地在水平路面上向北沿直线行驶，0一6s内， 以甲车为参照物，乙车向南运动，故B错误。0~6s 内，甲车的重力不做功，故C错误。若甲车0~8s内 的牵引力大小恒为1.6×103N,则0~6s内，由P= W==F0可知甲车牵引力的功率为P,=F单 =1.6×103N×10m/s=1.6×10W,故D正确。 上册详解详析 5