暑假预习第2章第1节功和能资料二-2026-2027学年浙教版九年级科学上册

2026年新九年级上科学暑假预习第2章第1节功和能资料2（答卷） 05 动能 1、动能的概念 物体由于运动而具有的能量叫做动能。一切做机械运动的物体都具有动能。例如：飞翔的小鸟、行走的人、行驶的汽车、流动的水和空气等，都具有动能。 2、影响动能大小的因素<小钢球撞木块实验> （1）提出问题：动能的大小与哪些因素有关? （2）猜想与假设：物体动能大，表示物体由于运动而具有的能量大，所以动能可能与物体的运动速度有关，还可能与物体的质量有关。 （3）设计实验与制订计划：让钢球从斜面上滑下，碰到一个木块上，推动木块做功。在同样的水平面上，通过木块被推动的距离大小，判断出钢球动能的大小。 ①探究动能大小与速度的关系：让同一钢球从不同高度滑下，看哪次木块被推得远。 ②探究动能大小与质量的关系：换用质量不同钢球，让它们从同一高度滑下，看哪个钢球把木块推得远。 （4）进行实验与收集证据 ① 由甲乙两图可知，同一钢球从不同的高度滚下，钢球碰撞木块时的速度不同，高度越高，钢球滚下时速度越大，木块被推得越远，说明物体动能大小与物体的速度有关； ② 由乙丙两图可知，不同钢球从同一高度滚下，钢球碰撞木块时的速度相同，质量大的钢球将木块推得远，说明物体动能的大小与物体的质量有关。 （5）实验结论：物体的动能大小与质量和运动速度有关；质量相同的物体，运动速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。 <此实验需注意>： （1）因动能的大小与物体的质量、运动的速度两个因素有关，所以要用控制变量的方法进行实验； （2）一切运动的物体都具有动能，物体的动能由物体的质量和其速度的大小共同决定，在比较物体的动能大小或分析物体动能大小的变化时，要同时考虑到物体的质量和物体的速度两个因素，不能只考虑其中的一个方面。 例1．下列物体只具有动能的是（　　）. A．被运动员举着不动的杠铃 B．沿坡路向上行驶的汽车 C．在水平地面上行驶的汽车 D．站在树上的猴子 【答案】C 例2.为了研究动能的大小与哪些因素有关，教材中设计了“小钢球撞木块”的实验(如图所示)，让静止的小钢球从斜面滚下，观察木块被推动的距离。关于该实验的说法中，不正确的是（　　） A．该实验的设计思路是采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小 B．该实验研究的基本方法是控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等 C．在实验器材选择时，可以不考虑斜面的光滑程度、被撞木块的质量和软硬等因素 D．实验过程中，让同一小球从不同高度滚下，目的是为了让小球获得不同的运动速度 【答案】C 例3．如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图。雨滴在t1～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 【答案】A 06势能 1、重力势能 物体由于被举高而具有的能叫重力势能。【决定因素：高度和质量】 2、影响重力势能大小的因素 （1）提出问题：势能大小跟什么因素有关？ （2）猜想与假设：势能大小可能跟物体的质量、高度有关。 （3）设计实验：控制变量法的运用 ①控制质量相同，改变物体的高度，研究物体的势能跟物体高度的关系； ②控制高度相同，改变物体的质量，研究物体的势能跟物体质量的关系； （4）实验装置如图 （5）进行实验 ①让质量为m，体积为V的小球从高度为h的自由下落，记录小球撞击形成沙坑的深度h1； ②让质量为m，体积为V的小球从高度为2h的自由下落，记录小球撞击形成沙坑的深度h2； ③让质量为2m，体积为V的小球从高度为h的自由下落，记录木小球撞击形成沙坑的深度h3； （6）实验现象 ①同样质量的小球，从不同位置下落，高度高的小球撞击形成沙坑的深度越深； ②不同质量的小球，从相同位置下落，质量大的小球撞击形成沙坑的深度越深。 （7）实验结论 物体的势能大小跟物体的质量和高度有关。质量相同的物体，高度越高，它的势能越大；高度相同的物体，质量越大，它的势能也越大。 2、弹性势能 （1）定义：物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。例如，张开的弓、拉长的橡皮条、卷紧的钟表发条等。判断一个物体是否具有弹性势能，关键是看物体是否发生了弹性形变，若物体发生了弹性形变，则此物体具有弹性势能。 （2）影响弹性势能大小的因素 弹性势能的大小与物体弹性形变的大小有关。物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。如：射箭时手拉弓弦使弓的弹性形变越大，弹性势能就越大，箭就射得越远。同样，机械表内发条卷得越紧，弹性形变越大，弹性势能就越大，机械表走动的时间就越长。 例1．最新刑法修正案生效，“高空抛物”正式人刑。高空抛物存在巨大的安全隐患，因为高处的物体具有较大的（　　） A．重力 B．动能 C．重力势能 D．弹性势能 【答案】C 例2．在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图所示。 （1）在此实验中，研究对象是　 　（铁块、木桩），我们是通过观察　 　来比较各铁块重力势能的大小。 （2）若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是hA　 　hB。 （3）若A、C两铁块下落的高度相同，则两铁块的质量关系是mA　 　mC。 【答案】（1）铁块；木桩陷入沙坑中的深度；（ 2）＜；（3）＜。 例3.小衢同学在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验时提出了如下猜想： 猜想一：物体的重力势能大小可能与物体的质量有关。 猜想二：物体的重力势能大小可能与物体所在高度有关。 为了验证上述猜想，他利用小桌子、沙子、质量不同的重物和刻度尺进行实验：如图所示，将小桌子腿朝下放在平整的沙面上，把重物从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿进入沙子的深度。按上述方案进行实验，其实验数据如表所示。 实验序号 重物质量m/g 重物距桌面高度H/cm 桌腿进入沙子的深度h/cm ① 20 20 1.9 ② 20 30 2.9 ③ 20 40 3.8 ④ 30 20 2.9 ⑤ 40 20 4.1 （1）实验中通过比较　 　来判断物体重力势能的大小。 （2）为了验证猜想一，需要选择表中　 　（填实验序号）三组实验数据进行分析。 （3）分析表中①②③三组实验数据，可以得出结论　 　。 【答案】（1）桌腿进入沙子中的深度大小 （2）①④⑤ （3）说明物体质量一定时，物体高度越高，重力势能越大 07动能和势能的相互转化 （1）单摆（滑轨） 荡秋千是同学们非常喜欢的体育活动，秋千从高处荡向低处时，速度越来越大，从低处荡向高处时，速度越来越小。 运动方向 高度 重力势能 速度 动能 能的转化 机械能 A→O 降低 减小 变大 增大 重力势能→动能 减小 O→C 升高 增大 变小 减小 动能→重力势能 减小 C→O 降低 减小 变大 增大 重力势能→动能 减小 O→A 升高 增大 变小 减小 动能→重力势能 减小 （2）滚摆 将滚摆挂起来，捻动滚摆，使悬线缠绕在轴上，当滚摆上升到最高点后，放开手，滚摆会上升和下降。 运动方向 高度 重力势能 速度 动能 能的转化 下降 降低 减小 变大 增大 重力势能→动能 上升 升高 增大 变小 减小 动能→重力势能 （3）卫星的近地点和远地点 卫星离地球中心最近的点叫做近地点，离地球中心最远的点叫做远地点。 运动方向 高度 势能 速度 动能 能的转化 远地点→近地点 降低 减小 变大 增大 重力势能→动能 近地点→远地点 升高 增大 变小 减小 动能→重力势能 （4）抛球、弹球 运动方向 高度 势能 速度 动能 能的转化 上抛 降低 减小 变大 增大 重力势能→动能 下落 升高 增大 变小 减小 动能→重力势能 注意：斜抛过程中最高点速度最小，但仍然有水平速度，故动能不减为0。 （5）蹦极（蹦床）问题 蹦极和蹦床问题的核心在于受力分析，分析力和运动的关系及能量的转化。（过程分析：O点下落起点，A点为弹簧自由长度点， C点为蹦极最低点） ①O→A：自由落体，只受重力，人向下加速，同时重力势能变小，动能变大，重力势能转化为动能； ②A→B：受竖直向上的弹力（↑）和竖直向下的重力（↓），弹力从O开始变大，开始F弹力小于F重力，合力F=F重力－F弹力>0 合力方向向下 又因为运动方向向下，所以人继续往下加速，此时重力势能变小，动能变大，人的机械能转化为绳子的弹性势能。 ③ B点：受竖直向上的弹力（↑）和竖直向下的重力（↓），此时受到的F弹力等于F重力，合力为0，之前人一直加速，之后人开始减速，所以在B点速度达到最大。 ④B→C：受竖直向上的弹力（↑）和竖直向下的重力（↓），但是F弹力大于F重力，合力F=F重力－F弹力<0合力方向向上 又因为运动方向 向下，所以人开始减速。此时重力势能变小，动能变小，弹性势能增大。 ⑤C点：最低点，速度为0，动能为0，弹簧形变量最大，故弹性势能最大，动能为0，重力势能最小。 例1．毛泽东的《沁园春·雪》气势磅礴，其中有这样一句：“一代天骄，成吉思汗，只识弯弓射大雕。”从能量转化的角度来看，弯弓射箭的过程是（　　）。 A．动能转化为重力势能 B．弹性势能转化为动能 C．重力势能转化为动能 D．动能转化为弹性势能 【答案】B 例2. 在高速公路长下坡路段的外侧，常设有如图所示的避险车道，避险车道相当于一个斜面，供刹车失灵的车辆自救，当失控车辆冲上该车道时，被强制减速停车。下列说法正确的是（　　） A．失控车冲上避险车道时，重力势能减少 B．失控车冲上避险车道时，动能减少 C．下坡路段刹车失灵的大货车动能越来越小 D．大货车冲上避险车道时，动能全部转化为重力势能 【答案】B 例3.如图所示是一种游戏，叫蹦极。游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下。图中a点是弹性绳自然下垂时的位置，b点是游戏者所到达的最低点。对于游戏者由跳台至最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．游戏者的动能一直在增加 B．游戏者减少的重力势能全部转化为动能 C．游戏者通过a点之后，绳子具有弹性势能 D．游戏者到b点时，他的势能为零 【答案】C 03 机械能 <部分内容适当补充> 1、定义：动能和势能的总和统称为机械能。 【关于机械能的理解：动能和势能都属于机械能，一个物体可以只有动能，也可以只有势能，还可以同时具有动能和势能。当只有动能和势能相互转化时，机械能的总和不变，或者说机械能是守恒的。“守恒”的含义为保持不变，即物体动能和势能相互转化过程中，任何位置的机械能（动能+势能）相等】 2、判断机械能守恒的方法 ①方法一：分析“动能+势能”（先分别判断动能、势能如何变化）； ②方法二：寻找“外援”和“损耗” 观察是否有能量供给者（比如通电、燃料燃烧等），如果有，机械能增加； 观察是否存在摩擦阻力或空气阻力，如果有，机械能减少（摩擦发热转化成内能）； ③方法三<了解>：观察是否只有重力做功，如果只有重力做功，机械能守恒。 3、机械能守恒 机械能守恒的条件 只有动能和势能相互转化 换言之，机械能与其它形式的能量之间没有相互转化 机械能守恒的实质 在一定条件下，动能与势能相互转化（机械能没有损失） 机械能守恒隐含条件 题目中有“光滑”、“自由”、“不计阻力”等词语，说明不计摩擦 机械能不守恒 机械能减小 如：小球下落时要与空气摩擦，小球机械能会减小 机械能增加 如火箭升空时，火箭机械能会增加 4、机械能不守恒的情况【重点】 （1）火箭加速升空：动能增大，势能增大，所以机械能增大。另外也可以从外力分析，因为（推力）做功，机械能增大。 一 二 三 四 五 （2）电梯匀速升降：动能不变，势能发生改变，所以机械能由势能变化决定，电梯上升，机械能增加，电梯下降，机械能减少。 （3）摆球越摆越慢：由于受到空气阻力，部分机械能转化为内能，导致机械能减少。 （4）弹球越弹越低：球在反弹过程中与地面摩擦，产生热量，越弹越低，机械能减小。 （5）洒水车洒水，洒水车洒水过程之中，质量减少，导致动能和势能同时减少，机械能减少。（类似的如飞机空中加油）。 例1.俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件，坠落的陨石与大气剧烈摩擦发出耀眼的白光，如图所示。若下落过程中不考虑陨石的质量变化，则陨石在空中加速降落时（　　） A．重力势能不断减少，动能不断增加，机械能不变 B．重力势能不断增加，动能不断减小，机械能不变 C．重力势能不断增加，动能不断增加，机械能增加 D．重力势能不断减小，动能不断增加，机械能减小 【答案】D 例2.杭州第19届亚运会帆船比赛在宁波象山亚帆中心举行，运动员借助风力，不时地调节舷杆，让帆船快速前行。下列说法正确的是（　　） A．帆船在整个运动过程中势能保持不变 B．帆船在加速前进过程中动能保持不变 C．帆船在前进过程中机械能保持不变 D．运动员压低帆杆时重心降低，重力势能变小 【答案】D 例3.跳水运动中蕴含着许多物理知识，如图所示，运动员站立在跳台上的A点，然后保持直立姿势从跳台上竖直向上弹跳后腾空，至最高点后自由下落，至C点落入水中。若不计空气阻力，运动员从离开跳台到落水前的过程中，下列关于其动能、势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中，正确的是（　　） A．①③④ B．②③④ C．①④ D．③④ 【答案】B 例4.如图所示，单摆在竖直平面内左右摆动，滚摆在竖直平面内上下往复运动。 （1）这两个实验可以说明的同一个物理问题是：　____________________________________　。 （2）在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，你将会看到它们上升的高度逐渐降低。产生此现象的原因是：　___________________________________________________________　。 【答案】 （1）这两个实验可以说明的同一个物理问题是：动能和重力势能是相互转化的。 （2）在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，将会看到它们上升的高度逐渐降低；产生此现象的原因是：存在摩擦阻力，物体的机械能减小。 巩固练习： 1.跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小金的质量为50kg，每次跳起高度约为6cm(人整体上升，如图所示)，一分钟跳100次，下列说法正确的是(   ) A. 向上起跳过程中小金的动能持续增大                  B. 在整个跳绳过程中小金的机械能守恒 C. 小金跳一次克服重力做功约3J                             D. 小金在这一分钟内跳绳的功率约为50W 【答案】 D 2.如图所示为人拉弓射箭的示意图，下列说法中正确的是（　　） A．放在张紧了的弓上的箭，具有弹性势能 B．放在张紧了的弓上的箭，具有动能 C．弓拉得越弯，人的弹性势能越大 D．弓拉得越弯，弓的弹性势能越大 【答案】D 3.如图所示，木块沿光滑斜面从顶端下滑的过程中，木块的（　　） A．重力势能减小，机械能增大 B．重力势能减小，动能增大 C．动能不变，机械能不变 D．重力势能不变，机械能减小 【答案】B 4．如图是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验。实验中，让同一铜球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，下列说法正确的是（　　） A．该实验探究的是物体动能大小与高度的关系 B．该实验探究的是物体动能大小与质量的关系 C．该实验中，物体的动能是指木块B的动能 D．该实验结论可以解释为什么对机动车限速 【答案】D 5．如图所示，小松妈妈去百货大楼购物，自动扶梯把她从一楼匀速送到二楼的过程中，她的（　　） A．动能增大，势能增大，机械能增大 B．动能增大，势能增大，机械能不变 C．动能不变，势能增大，机械能不变 D．动能不变，势能增大，机械能增大 【答案】D 6．如图表现了撑杆跳运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆。下面关于撑杆跳运动员在这几个阶段中能量的转化情况的说法不正确的是（　　） A．运动员在起跳前进行一段助跑，获得大量的动能 B．运动员起跳后，他的身体不断上升，助跑获得的动能都转化为运动员的重力势能 C．当运动员上升到一定高度时，撑杆的弹性势能不断释放，促使运动员不断上升，同时重力势能不断增加 D．当运动员越过横杆下落的过程中，他的重力势能被转化为动能 【答案】B 7.在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中，中国选手谷爱凌挑战超高难度动作成功，奇迹般夺冠。现将谷爱凌的这一次跳台运动部分轨迹简化，如图所示，其中A点为她运动的最高点。下列说法正确的是（　　） A．运动员在A点时受到平衡力的作用 B．运动员在A点时重力势能最大，动能为零 C．运动员到达A点时也有惯性 D．运动员在B点的机械能大于在A点的机械能 【答案】C 8．如下图所示，小球沿轨道由静止从A处运动到D处，忽略空气阻力和轨道摩擦力，则从B到C的过程中 能转化为 能；A点的机械能 B点的机械能（选填“>”、“<”或“=”）。 【答案】 动 重力势 = 9．如图甲所示，将小球从弹簧正上方的某处静止释放，它的高度随时间变化的情况如图乙所示。小球最终静止在弹簧上时，弹簧长为40厘米。 （1）比较t2时刻的机械能 （选填“>”或“<”或“=”）t3时刻的机械能； （2）t1时刻小球处于 （选填“平衡”或“非平衡”）； （3）在整个运动过程中，小球速度最大的时刻为 （选填“t1”、“t2”或“t3”）。 【答案】 > 平衡 t1 10．如图为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落，A点处弹性绳正好处于原长；B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；C点处是蹦极运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自重不计）回答下列问题： （1）从O点到A点的过程中，运动员的机械能　 　 　（填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”）。 （2）从A点到B点的过程中，运动员重力势能在减小，弹性绳的弹性势能在增大，运动员重力势能的减小量 　 　弹性绳弹性势能的增加量。（填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】不变 大于 11.在立定跳远项目的测试时，体重为500牛的某同学从最高点到落地点的过程中，重心下降的最大距离是为0.3米，用时0.5秒，运动轨迹如图所示。 （1）此过程人的重力做的功为多少焦？ （2）人的重力的平均功率为多少瓦？ 【答案】 （1）重力做的功W=Gh=500N×0.3m=150J； （2）人的重力的平均功率300瓦。 12.兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究： 【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？ 【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟速度有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟质量有关； 【进行实验】他们做了如图甲、乙、丙所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离； （1）【分析论证】分析甲、乙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：　 　； （2）【实践应用】用甲、丙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车　 　（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性更大的原因； （3）【评估交流】如果换用图丁所示装置进行实验，选择合适的器材可以研究小球的动能大小与　 　（选填“质量”、“速度”或“质量和速度”）的关系； （4）他们由此还联想到牛顿第一定律的实验，让同一小车沿同一斜面的同一高度由静止开始向下滑下，在粗糙程度不同的水平表面运动直至停止；在水平运动的整个过程中，小车在玻璃、毛巾表面克服摩擦力做功的功率分别为P1、P2，则P1　 　P2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】（1）速度一定时，物体的质量越大，动能越大 （2）超速 （3）速度 （4）小于 13．在运动会中，很多比赛项目的选手（例如跳高、跳远、铁饼、标枪等）在起跳或投掷前都要助跑。 资料1：跳远中，在跳的最大高度相同的情况下，起跳后落地时间也相同。 资料2：跳远时，最高点的速度即为整个跳远过程的水平速度。 请结合上述资料从机械能的角度解释在跳远中为什么助跑跑得快的同学一般成绩都比较突出。（不考虑空气阻力的影响） 【答案】 ①动能大小与速度有关，助跑速度越快动能越大 ②动能越大，起跳后的机械能越大 ③起跳后机械能守恒，起跳高度相同则重力势能相同，机械能越大最高点的动能越大 ④最高点动能越大，则水平速度越大，在相同时间内通过的水平距离越远 在起跳时，在质量不变的情况下，速度越大，动能越大，此时的重力势能相同，机械能越大；在空中的最高点时，高度相同，重力势能相同，机械能越大，动能越大，速度越大，由于在空中运动的时间相同，根据s=vt知道，速度越大的运动的路程越远，所以助跑跑得快的同学一般成绩都比较突出 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年新九年级上科学暑假预习第2章第1节功和能资料2（问卷） 05 动能 1、动能的概念：物体由于运动而具有的能量叫做 。一切做机械运动的物体都具有 。例如：飞翔的小鸟、行走的人、行驶的汽车、流动的水和空气等，都具有 。 2、影响动能大小的因素<小钢球撞木块实验> （1）提出问题：动能的大小与哪些因素有关? （2）猜想与假设：物体动能大，表示物体由于运动而具有的能量大，所以动能可能与物体的 有关，还可能与 有关。 （3）设计实验与制订计划：让钢球从斜面上滑下，碰到一个木块上，推动木块做功。在同样的水平面上，通过木块被推动的距离大小，判断出钢球动能的大小。 ①探究动能大小与 的关系：让 从 ，看哪次木块被推得远。 ②探究动能大小与 的关系：换用 钢球，让它们从 滑下，看哪个钢球把木块推得远。 （4）进行实验与收集证据：① 由甲乙两图可知，同一钢球从不同的高度滚下，钢球碰撞木块时的速度不同，高度越高，钢球滚下时速度越大，木块被推得越远，说明物体动能大小与 有关； ② 由乙丙两图可知，不同钢球从同一高度滚下，钢球碰撞木块时的速度相同，质量大的钢球将木块推得远，说明物体动能的大小与 有关。 （5）实验结论：物体的动能大小与 和 有关；质量相同的物体，运动速度越大，它的动能越 ；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越 。 <此实验需注意>：（1）因动能的大小与物体的质量、运动的速度两个因素有关，所以要用 的方法进行实验；（2）一切运动的物体都具有动能，物体的动能由 和 共同决定，在比较物体的动能大小或分析物体动能大小的变化时，要同时考虑到物体的质量和物体的速度两个因素，不能只考虑其中的一个方面。 例1．下列物体只具有动能的是（　　） A．被运动员举着不动的杠铃 B．沿坡路向上行驶的汽车C．在水平地面上行驶的汽车 D．站在树上的猴子 例2.为了研究动能的大小与哪些因素有关，教材中设计了“小钢球撞木块”的实验(如图所示)，让静止的小钢球从斜面滚下，观察木块被推动的距离。关于该实验的说法中，不正确的是（　　） A．该实验的设计思路是采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小 B．该实验研究的基本方法是控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等 C．在实验器材选择时，可以不考虑斜面的光滑程度、被撞木块的质量和软硬等因素 D．实验过程中，让同一小球从不同高度滚下，目的是为了让小球获得不同的运动速度 例3．如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图。雨滴在t1～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 06势能 1、重力势能：物体由于被举高而具有的能叫 。【决定因素： 和 】 2、影响重力势能大小的因素：（1）提出问题：势能大小跟什么因素有关？ （2）猜想与假设：势能大小可能跟物体的质量、高度有关。（3）设计实验：控制变量法的运用 ①控制质量相同，改变物体的高度，研究物体的势能跟物体 的关系； ②控制高度相同，改变物体的质量，研究物体的势能跟物体 的关系； （4）实验装置如图 （5）进行实验：①让质量为m，体积为V的小球从高度为h的自由下落，记录小球撞击形成沙坑的深度h1；②让质量为m，体积为V的小球从高度为 的自由下落，记录小球撞击形成沙坑的深度h2； ③让质量为 ，体积为V的小球从高度为h的自由下落，记录木小球撞击形成沙坑的深度h3； （6）实验现象：①同样质量的小球，从不同位置下落，高度高的小球撞击形成沙坑的深度越 ； ②不同质量的小球，从相同位置下落，质量大的小球撞击形成沙坑的深度越 。 （7）实验结论：物体的势能大小跟 和 有关。质量相同的物体，高度越高，它的势能越 ；高度相同的物体，质量越大，它的势能也越 。 2、弹性势能：（1）定义：物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做 。例如，张开的弓、拉长的橡皮条、卷紧的钟表发条等。判断一个物体是否具有弹性势能，关键是看物体是否发生了弹性形变，若物体发生了弹性形变，则此物体具有 。 （2）影响弹性势能大小的因素：弹性势能的大小与物体 有关。物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。如：射箭时手拉弓弦使弓的弹性形变越大，弹性势能就越大，箭就射得越远。同样，机械表内发条卷得越紧，弹性形变越大，弹性势能就越大，机械表走动的时间就越长。 例1．最新刑法修正案生效，“高空抛物”正式人刑。高空抛物存在巨大的安全隐患，因为高处的物体具有较大的（　　） A．重力 B．动能 C．重力势能 D．弹性势能 例2．在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图所示。（1）在此实验中，研究对象是　 　（铁块、木桩），我们是通过观察　 　来比较各铁块重力势能的大小。 （2）若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是hA　 　hB。 （3）若A、C两铁块下落的高度相同，则两铁块的质量关系是mA　 　mC。 例3.小衢同学在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验时提出了如下猜想： 猜想一：物体的重力势能大小可能与物体的质量有关。 猜想二：物体的重力势能大小可能与物体所在高度有关。 为了验证上述猜想，他利用小桌子、沙子、质量不同的重物和刻度尺进行实验：如图所示，将小桌子腿朝下放在平整的沙面上，把重物从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿进入沙子的深度。按上述方案进行实验，其实验数据如表所示。 实验序号 重物质量m/g 重物距桌面高度H/cm 桌腿进入沙子的深度h/cm ① 20 20 1.9 ② 20 30 2.9 ③ 20 40 3.8 ④ 30 20 2.9 ⑤ 40 20 4.1 （1）实验中通过比较　 　来判断物体重力势能的大小。 （2）为了验证猜想一，需要选择表中　 　（填实验序号）三组实验数据进行分析。 （3）分析表中①②③三组实验数据，可以得出结论　 　。 07动能和势能的相互转化 （1）单摆（滑轨）荡秋千是同学们非常喜欢的体育活动，秋千从高处荡向低处时，速度越来越 ，从低处荡向高处时，速度越来越 。 运动方向 高度 重力势能 速度 动能 能的转化 机械能 A→O 重力势能→动能 减小 O→C 动能→重力势能 减小 C→O 重力势能→动能 减小 O→A 动能→重力势能 减小 （2）滚摆：将滚摆挂起来，捻动滚摆，使悬线缠绕在轴上，当滚摆上升到最高点后，放开手，滚摆会上升和下降。 运动方向 高度 重力势能 速度 动能 能的转化 下降 降低 减小 变大 重力势能→动能 上升 升高 增大 变小 动能→重力势能 （3）卫星的近地点和远地点：卫星离地球中心最近的点叫做近地点，离地球中心最远的点叫做远地点。 运动方向 高度 势能 速度 动能 能的转化 远地点→近地点 重力势能→动能 近地点→远地点 动能→重力势能 （4）抛球、弹球 运动方向 高度 势能 速度 动能 能的转化 上抛 重力势能→动能 下落 动能→重力势能 注意：斜抛过程中最高点速度最小，但仍然有水平速度，故动能不减为0。 （5）蹦极（蹦床）问题：蹦极和蹦床问题的核心在于受力分析，分析力和运动的关系及能量的转化。（过程分析：O点下落起点，A点为弹簧自由长度点， C点为蹦极最低点） ①O→A：自由落体，只受 ，人向下 ，同时重力势能 ，动能 ，重力势能转化为动能； ②A→B：受竖直向上的弹力（↑）和竖直向下的重力（↓），弹力从O开始变大，开始F弹力 F重力，合力F=F重力－F弹力 0 合力方向向下 又因为运动方向 ，所以人继续往下 ，此时重力势能 ，动能 ，人的机械能转化为绳子的 。③ B点：受竖直向上的弹力（↑）和竖直向下的重力（↓），此时受到的F弹力 F重力，合力为 ，之前人一直加速，之后人开始减速，所以在B点速度 。 ④B→C：受竖直向上的弹力（↑）和竖直向下的重力（↓），但是F弹力 F重力，合力F=F重力－F弹力 0合力方向向上 又因为运动方向 向下，所以人开始 。此时重力势能 ，动能 ，弹性势能 。 ⑤C点：最低点，速度为 ，动能为 ，弹簧形变量最 ，故弹性势能 ，动能为 ，重力势能 。 例1．毛泽东的《沁园春·雪》气势磅礴，其中有这样一句：“一代天骄，成吉思汗，只识弯弓射大雕。”从能量转化的角度来看，弯弓射箭的过程是（　　）。 A．动能转化为重力势能 B．弹性势能转化为动能 C．重力势能转化为动能 D．动能转化为弹性势能 例2. 在高速公路长下坡路段的外侧，常设有如图所示的避险车道，避险车道相当于一个斜面，供刹车失灵的车辆自救，当失控车辆冲上该车道时，被强制减速停车。下列说法正确的是（　　） A．失控车冲上避险车道时，重力势能减少 B．失控车冲上避险车道时，动能减少 C．下坡路段刹车失灵的大货车动能越来越小D．大货车冲上避险车道时，动能全部转化为重力势能 例3.如图所示是一种游戏，叫蹦极。游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下。图中a点是弹性绳自然下垂时的位置，b点是游戏者所到达的最低点。对于游戏者由跳台至最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．游戏者的动能一直在增加 B．游戏者减少的重力势能全部转化为动能 C．游戏者通过a点之后，绳子具有弹性势能 D．游戏者到b点时，他的势能为零 08 机械能 <部分内容适当补充> 1、定义：动能和势能的总和统称为 。 2、判断机械能守恒的方法：①方法一：分析“动能+势能”（先分别判断动能、势能如何变化）； ②方法二：寻找“外援”和“损耗”:观察是否有能量供给者（比如通电、燃料燃烧等），如果有，机械能 ；观察是否存在摩擦阻力或空气阻力，如果有，机械能 （摩擦发热转化成内能）； ③方法三：观察是否只有重力做功，如果只有重力做功， 。 3、机械能不守恒的情况【重点】（1）火箭加速升空：动能 ，势能 ，所以机械能 。另外也可以从外力分析，因为（推力）做功，机械能增大。 一 二 三 四 五 （2）电梯匀速升降：动能 ，势能发生改变，所以机械能由势能变化决定，电梯上升，机械能 ，电梯下降，机械能 。 （3）摆球越摆越慢：由于受到 ，部分机械能转化为内能，导致机械能 。 （4）弹球越弹越低：球在反弹过程中与地面摩擦，产生 ，越弹越低，机械能 。 （5）洒水车洒水，洒水车洒水过程之中，质量 ，导致动能和势能同时 ，机械能 。（类似的如飞机空中加油）。 例1.俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件，坠落的陨石与大气剧烈摩擦发出耀眼的白光，如图所示。若下落过程中不考虑陨石的质量变化，则陨石在空中加速降落时（　　） A．重力势能不断减少，动能不断增加，机械能不变 B．重力势能不断增加，动能不断减小，机械能不变 C．重力势能不断增加，动能不断增加，机械能增加 D．重力势能不断减小，动能不断增加，机械能减小 例2.杭州第19届亚运会帆船比赛在宁波象山亚帆中心举行，运动员借助风力，不时地调节舷杆，让帆船快速前行。下列说法正确的是（　　） A．帆船在整个运动过程中势能保持不变 B．帆船在加速前进过程中动能保持不变 C．帆船在前进过程中机械能保持不变 D．运动员压低帆杆时重心降低，重力势能变小 例3.跳水运动中蕴含着许多物理知识，如图所示，运动员站立在跳台上的A点，然后保持直立姿势从跳台上竖直向上弹跳后腾空，至最高点后自由下落，至C点落入水中。若不计空气阻力，运动员从离开跳台到落水前的过程中，下列关于其动能、势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中，正确的是（　　） A．①③④ B．②③④ C．①④ D．③④ 例4.如图所示，单摆在竖直平面内左右摆动，滚摆在竖直平面内上下往复运动。 （1）这两个实验可以说明的同一个物理问题是：　____________________________________　。 （2）在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，你将会看到它们上升的高度逐渐降低。产生此现象的原因是：　 　。 巩固练习： 1.跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小金的质量为50kg，每次跳起高度约为6cm(人整体上升，如图所示)，一分钟跳100次，下列说法正确的是(   ) A.向上起跳过程中小金的动能持续增大   B.在整个跳绳过程中小金的机械能守恒 C.小金跳一次克服重力做功约3J  D.小金在这一分钟内跳绳的功率约为50W 2.如图所示为人拉弓射箭的示意图，下列说法中正确的是（　　） A．放在张紧了的弓上的箭，具有弹性势能 B．放在张紧了的弓上的箭，具有动能 C．弓拉得越弯，人的弹性势能越大 D．弓拉得越弯，弓的弹性势能越大 3.如图所示，木块沿光滑斜面从顶端下滑的过程中，木块的（　　） A．重力势能减小，机械能增大 B．重力势能减小，动能增大 C．动能不变，机械能不变 D．重力势能不变，机械能减小 4．如图是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验。实验中，让同一铜球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，下列说法正确的是（　　） A．该实验探究的是物体动能大小与高度的关系 B．该实验探究的是物体动能大小与 质量的关系 C．该实验中，物体的动能是指木块B的动能 D．该实验结论可以解释为什么对机动车限速 5．如图所示，小松妈妈去百货大楼购物，自动扶梯把她从一楼匀速送到二楼的过程中，她的（　　） A．动能增大，势能增大，机械能增大 B．动能增大，势能增大，机械能不变 C．动能不变，势能增大，机械能不变 D．动能不变，势能增大，机械能增大 1 学科网（北京）股份有限公司 $2026年新九年级上科学暑假预习第2章第1节功和能资料2（问卷） D知识点05动能 1、动能的概念：物体由于运动而具有的能量叫做 。一切做机械运动的物体都具有。例如：飞翔 的小鸟、行走的人、行驶的汽车、流动的水和空气等，都具有 2、影响动能大小的因素<小钢球撞木块实验， 77777777777777777 (1)提出问题：动能的大小与哪些因素有关？ (2)猜想与假设：物体动能大，表示物体由于运动而具有的能量大，所以动能可能与物体的有关，还可 能与 有关。 (3)设计实验与制订计划：让钢球从斜面上滑下，碰到一个木块上，推动木块做功。在同样的水平面上，通过 木块被推动的距离大小，判断出钢球动能的大小。 ①探究动能大小与 的关系：让 从 一，看哪次木块被推得远。 ②探究动能大小与 的关系：换用 钢球，让它们从滑下，看哪个钢球把木块推得远。 (4)进行实验与收集证据：①由甲乙两图可知，同一钢球从不同的高度滚下，钢球碰撞木块时的速度不同，高 度越高，钢球滚下时速度越大，木块被推得越远，说明物体动能大小与 有关： ②由乙丙两图可知，不同钢球从同一高度滚下，钢球碰撞木块时的速度相同，质量大的钢球将木块推得远，说 明物体动能的大小与」 有关。 (5)实验结论：物体的动能大小与 花 有关；质量相同的物体，运动速度越大，它的动能 越 ；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越 <此实验需注意>：(1)因动能的大小与物体的质量、运动的速度两个因素有关，所以要用 的方法进行实 验：(2)一切运动的物体都具有动能，物体的动能由 和 共同决定，在比较物体的动能大 小或分析物体动能大小的变化时，要同时考虑到物体的质量和物体的速度两个因素，不能只考虑其中的一个方面。 例1.下列物体只具有动能的是() A.被运动员举着不动的杠铃B.沿坡路向上行驶的汽车C.在水平地面上行驶的汽车D.站在树上的猴子 例2.为了研究动能的大小与哪些因素有关，教材中设计了“小钢球撞木块”的实验（如图所示），让静止的小钢 球从斜面滚下，观察木块被推动的距离。关于该实验的说法中，不正确的是() A.该实验的设计思路是采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小 B。该实验研究的基本方法是控变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等 C.在实验器材选择时，可以不考虑斜面的光滑程度、被撞木块的质量和软硬等因素 D.实验过程中，让同一小球从不同高度滚下，目的是为了让小球获得不同的运动速度 例3.如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图。雨滴在t~t,三个时刻中具有的动能 分别是E、E、E,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.E<E2=E3 B.E>E2>E3 C.E<E2<E3 D.E1=E,<E3 。知识点06势能 1、重力势能：物体由于被举高而具有的能叫 。 【决定因素： 和 2、影响重力势能大小的因素：(1)提出问题：势能大小跟什么因素有关？ (2)猜想与假设：势能大小可能跟物体的质量、高度有关。(3)设计实验：控制变量法的运用 ①控制质量相同，改变物体的高度，研究物体的势能跟物体的关系： 胺 ②控制高度相同，改变物体的质量，研究物体的势能跟物体 的关系； (4)实验装置如图 (5)进行实验：①让质量为m,体积为V的小球从高度为h的自由下落，记录小球撞击形成沙坑的深度h;② 让质量为m,体积为V的小球从高度为的自由下落，记录小球撞击形成沙坑的深度h2: ③让质量为 ,体积为V的小球从高度为h的自由下落，记录木小球撞击形成沙坑的深度h: (6)实验现象：①同样质量的小球，从不同位置下落，高度高的小球撞击形成沙坑的深度越 ②不同质量的小球，从相同位置下落，质量大的小球撞击形成沙坑的深度越 (7)实验结论：物体的势能大小跟和有关。质量相同的物体，高度越高，它的势能越一；高 度相同的物体，质量越大，它的势能也越■ 2、弹性势能：(1)定义：物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做 。例如，张开的弓、拉长的橡皮条、 卷紧的钟表发条等。判断一个物体是否具有弹性势能，关键是看物体是否发生了弹性形变，若物体发生了弹性形 变，则此物体具有 (2)影响弹性势能大小的因素：弹性势能的大小与物体 有关。物体的弹性形变越大，弹性势能就越 大。如：射箭时手拉弓弦使弓的弹性形变越大，弹性势能就越大，箭就射得越远。同样，机械表内发条卷得越紧， 弹性形变越大，弹性势能就越大，机械表走动的时间就越长。 例1.最新刑法修正案生效，“高空抛物”正式人刑。高空抛物存在巨大的安全隐患，因为高处的物体具有较大 的()A.重力B.动能C.重力势能D.弹性势能 例2。在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，三个相同的木桩被从空中静止释放的 铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图所示。(1)在此实验中，研究对象是 (铁块、木 桩)，我们是通过观察 来比较各铁块重力势能的大小。 (2)若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是h_h (3)若A、C两铁块下落的高度相同，则两铁块的质量关系是m, 例3.小衢同学在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验时提出了如下猜想： 猜想一：物体的重力势能大小可能与物体的质量有关。 猜想二：物体的重力势能大小可能与物体所在高度有关。 为了验证上述猜想，他利用小桌子、沙子、质量不同的重物和刻度尺进行实验：如图所示，将小桌子 腿朝下放在平整的沙面上，把重物从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿 进入沙子的深度。按上述方案进行实验，其实验数据如表所示。 实验序号 重物质量m/g 重物距桌面高度H/cm 桌腿进入沙子的深度h/cm ① 20 20 1.9 ② 20 30 2.9 ③ 20 40 3.8 ④ 30 20 2.9 ⑤ 40 20 4.1 (1)实验中通过比较 来判断物体重力势能的大小。 (2)为了验证猜想一，需要选择表中 (填实验序号)三组实验数据进行分析。 (3)分析表中①②③三组实验数据，可以得出结论 。知识点07动能和势能的相互转化 (1)单摆（滑轨）荡秋千是同学们非常喜欢的体育活动，秋千从高处荡向低处时，速度越来越一，从低处荡 向高处时，速度越来越 运动方向 高度 重力势能 速度 动能 能的转化 机械能 A→0 重力势能→动能 减小 0-C 动能→重力势能 减小 C→0 重力势能→动能 减小 0→A 动能一重力势能 减小 (2)滚摆：将滚摆挂起来，捻动滚摆，使悬线缠绕在轴上，当滚摆上升到最高点后，放开手，滚摆会上升和下 降。 运动方向 高度 重力势能 速度 动能 能的转化 下降 降低 减小 变大 重力势能一动能 上升 升高 增大 变小 动能→重力势能 (3)卫星的近地点和远地点：卫星离地球中心最近的点叫做近地点，离地球中心最远的点叫做远地 点。 2 运动方向 高度 势能 速度 动能 能的转化 远地点→近地点 重力势能一动能 近地点→远地点 动能→重力势能 (4)抛球、弹球 运动方向 高度 势能 速度 动能 能的转化 上抛 重力势能→动能 下落 动能→重力势能 A重力势的 bo C动能和重力势 D重力势解 od 动能和蛋小的重力垮能 c 注意：斜抛过程中最高点速度最小，但仍然有水平速度，故动能不减为0。 (5)蹦极（蹦床）问题：蹦极和蹦床问题的核心在于受力分析，分析力和运动的关系及能量的转化。（过程分析： O点下落起点，A点为弹簧自由长度点，C点为蹦极最低点) ①0一A:自由落体，只受一，人向下一，同时重力势能 一，动能，重力势能转化为动能： ②A一B:受竖直向上的弹力（↑）和竖直向下的重力（↓），弹力从0开始变大，开始F#力_F助： 合力F=F 里为一F力0合力方向向下又因为运动方向一，所以人继续往下一，此时重力势能，动 能一，人的机械能转化为绳子的一。③B点：受竖直向上的弹力（↑）和竖直向下的重力（↓），此 时受到的F弹力F功，合力为一，之前人一直加速，之后人开始减速，所以在B点速度一。 ④B→C:受竖直向上的弹力（↑）和竖直向下的重力（↓），但是F弹九F力，合力F=F力一F力0合力 方向向上又因为运动方向向下，所以人开始一。此时重力势能，动能，弹性势能 ⑤C点：最低点，速度为一，动能为，弹簧形变量最，故弹性势能，动能为 ，重力势 能」 例1.毛泽东的《沁园春·雪》气势磅礴，其中有这样一句：“一代天骄，成吉思汗，只识弯弓射大雕。”从能量 转化的角度来看，弯弓射箭的过程是()。 A.动能转化为重力势能B.弹性势能转化为动能C.重力势能转化为动能D.动能转化为弹性势能 例2.在高速公路长下坡路段的外侧，常设有如图所示的避险车道，避险车道相当于一个斜面，供刹车失灵的 车辆自救，当失控车辆冲上该车道时，被强制减速停车。下列说法正确的是() A.失控车冲上避险车道时，重力势能减少B.失控车冲上避险车道时，动能减少 C.下坡路段刹车失灵的大货车动能越来越小D.大货车冲上避险车道时，动能全部转化为重力势能 例3.如图所示是一种游戏，叫蹦极。游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处， 从高处跳下。图中点是弹性绳自然下垂时的位置，b点是游戏者所到达的最低点。对于游戏者由跳 台至最低点的过程中，下列说法正确的是()A.游戏者的动能一直在增加 B.游戏者减少的重力势能全部转化为动能 C.游戏者通过a点之后，绳子具有弹性势能 D.游戏者到b点时，他的势能为零 。知识点08机械能〈部分内容适当补充〉 1、定义：动能和势能的总和统称为 2、判断机械能守恒的方法：①方法一：分析“动能+势能”（先分别判断动能、势能如何变化)： ②方法二：寻找“外援”和“损耗”：观察是否有能量供给者（比如通电、燃料燃烧等），如果有，机械能 观察是否存在摩擦阻力或空气阻力，如果有，机械能 (摩擦发热转化成内能)： ③方法三：观察是否只有重力做功，如果只有重力做功， 3、机械能不守恒的情况【重点】(1)火箭加速升空：动能 势能 所以机械能 。另外也 可以从外力分析，因为（推力）做功，机械能增大。 五 (2)电梯匀速升降：动能，势能发生改变，所以机械能由势能变化决定，电梯上升，机械能一，电梯下 降，机械能 (3)摆球越摆越慢：由于受到，部分机械能转化为内能，导致机械能 (4)弹球越弹越低：球在反弹过程中与地面摩擦，产生，越弹越低，机械能 (5)洒水车洒水，洒水车洒水过程之中，质量，导致动能和势能同时，机械能 一。（类似的如 飞机空中加油)。 例1.俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件，坠落的陨石与大气剧烈摩擦发出耀眼的白光，如图 所示。若下落过程中不考虑陨石的质量变化，则陨石在空中加速降落时() A.重力势能不断减少，动能不断增加，机械能不变B.重力势能不断增加，动能不断减小，机 械能不变 C.重力势能不断增加，动能不断增加，机械能增加 D.重力势能不断减小，动能不断增加，机械能减小 例2.杭州第19届亚运会帆船比赛在宁波象山亚帆中心举行，运动员借助 风力，不时地 调节舷杆，让帆船快速前行。下列说法正确的是( A.帆船在整个运动过程中势能保持不变 B.帆船在加速前进过 265 程中动能保持不变 C.帆船在前进过程中机械能保持不变 D.运动员压低帆杆时重心 降低，重力势能变小 例3.跳水运动中蕴含着许多物理知识，如图所示，运动员站立在跳台上的A点，然后保持直立姿势从跳台上竖 直向上弹跳后腾空，至最高点后自由下落，至C点落入水中。若不计空气阻力，运动员从离开跳台到落水前的过 程中，下列关于其动能、势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中，正确的是( )s 十动能 、势能 ◆机械自能 时间 时间 0 时间 0 时间 水司 ① ⑨ ③ ④ A.①③④ B.②③④ C.①④ D.③④ 例4.如图所示，单摆在竖直平面内左右摆动，滚摆在竖直平面内上下往复运动。 (1)这两个实验可以说明的同一个物理问题是： (2)在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，你将会看到它们上升的高度逐渐降低。产 生此现象的原因是： 0 巩固练习： 1.跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小金的质量为50kg,每次跳起高度约为6cm(人整体上升，如图所示)，一分 钟跳100次，下列说法正确的是()A.向上起跳过程中小金的动能持续增大 B.在整个跳绳过程 中小金的机械能守恒C.小金跳一次克服重力做功约3JD.小金在这一分钟内跳绳的功率约为50W 2.如图所示为人拉弓射箭的示意图，下列说法中正确的是( A.放在张紧了的弓上的箭，具有弹性势能B.放在张紧了的弓上的箭，具有动能 C.弓拉得越弯，人的弹性势能越大 D.弓拉得越弯，弓的弹性势能越大 3.如图所示，木块沿光滑斜面从顶端下滑的过程中，木块的() A.重力势能减小，机械能增大B.重力势能减小，动能增大 C.动能不变，机械能不变 D.重力势能不变，机械能减小 4.如图是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验。实验中，让同一铜球从斜面的不同 高度由静止释放，撞击同一木块，下列说法正确的是() A.该实验探究的是物体动能大小与高度的关系 B.该实验探究的是物体动能大小与 质量的关系C.该实验中，物体的动能是指木块B的动能 D.该实验结论可以解释为什么对机动车限速 5.如图所示，小松妈妈去百货大楼购物，自动扶梯把她从一楼匀速送到二楼的过程中，她的() A.动能增大，势能增大，机械能增大 B.动能增大，势能增大，机械能不变 C.动能不变，势能增大，机械能不变 D.动能不变，势能增大，机械能增大 42026年新九年级上科学暑假预习第2章第1节功和能资料2（答卷） D知识点05动能 1、动能的概念 物体由于运动而具有的能量叫做动能。一切做机械运动的物体都具有动能。例如：飞翔的小鸟、行走 的人、行驶的汽车、流动的水和空气等，都具有动能。 2、影响动能大小的因素<小钢球撞木块实验> )2m 770mm77 CKK6 777777777777 甲 乙 丙 (1)提出问题：动能的大小与哪些因素有关？ (2)猜想与假设：物体动能大，表示物体由于运动而具有的能量大，所以动能可能与物体的运动速度 有关，还可能与物体的质量有关。 (3)设计实验与制订计划：让钢球从斜面上滑下，碰到一个木块上，推动木块做功。在同样的水平面 上，通过木块被推动的距离大小，判断出钢球动能的大小。 ①探究动能大小与速度的关系：让同一钢球从不同高度滑下，看哪次木块被推得远。 ②探究动能大小与质量的关系：换用质量不同钢球，让它们从同一高度滑下，看哪个钢球把木块推 得远。 (4)进行实验与收集证据 ①由甲乙两图可知，同一钢球从不同的高度滚下，钢球碰撞木块时的速度不同，高度越高，钢球 滚下时速度越大，木块被推得越远，说明物体动能大小与物体的速度有关： ②由乙丙两图可知，不同钢球从同一高度滚下，钢球碰撞木块时的速度相同，质量大的钢球将木 块推得远，说明物体动能的大小与物体的质量有关。 (5)实验结论：物体的动能大小与质量和运动速度有关；质量相同的物体，运动速度越大，它的动能 越太；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越太。 <此实验需注意>： (1)因动能的大小与物体的质量、运动的速度两个因素有关，所以要用控制变量的方法进行实验： (2)一切运动的物体都具有动能，物体的动能由物体的质量和其速度的大小共同决定，在比较物体的 动能大小或分析物体动能大小的变化时，要同时考虑到物体的质量和物体的速度两个因素，不能只考虑其 中的一个方面。 例1.下列物体只具有动能的是( A.被运动员举着不动的杠铃 B.沿坡路向上行驶的汽车 C.在水平地面上行驶的汽车 D.站在树上的猴子 【答案】C 例2.为了研究动能的大小与哪些因素有关，教材中设计了“小钢球撞木块”的实验（如图所示），让静止的小钢球从 斜面滚下，观察木块被推动的距离。关于该实验的说法中，不正确的是() m. A.该实验的设计思路是采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小 B.该实验研究的基本方法是控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等 C.在实验器材选择时，可以不考虑斜面的光滑程度、被撞木块的质量和软硬等因素 D.实验过程中，让同一小球从不同高度滚下，目的是为了让小球获得不同的运动速度 【答案】C 例3.如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图。雨滴在1~3三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 【答案】A D知识点06势能 1、重力势能 物体由于被举高而具有的能叫重力势能。【决定因素：高度和质量】 2、影响重力势能大小的因素 (1)提出问题：势能大小跟什么因素有关？ (2)猜想与假设：势能大小可能跟物体的质量、高度有关。 (3)设计实验：控制变量法的运用 ①控制质量相同，改变物体的高度，研究物体的势能跟物体高度的关系： ②控制高度相同，改变物体的质量，研究物体的势能跟物体质量的关系； (4)实验装置如图 (5)进行实验 ①让质量为m,体积为V的小球从高度为h的自由下落，记录小球撞击形成沙坑的深度h1: ②让质量为m,体积为V的小球从高度为2h的自由下落，记录小球撞击形成沙坑的深度h2: ③让质量为2m,体积为V的小球从高度为h的自由下落，记录木小球撞击形成沙坑的深度h3: (6)实验现象 ①同样质量的小球，从不同位置下落，高度高的小球撞击形成沙坑的深度越深： ②不同质量的小球，从相同位置下落，质量大的小球撞击形成沙坑的深度越深。 (7)实验结论 物体的势能大小跟物体的质量和高度有关。质量相同的物体，高度越高，它的势能越大；高度相同的 物体，质量越大，它的势能也越大。 2、弹性势能 2 (1)定义：物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。例如，张开的弓、拉长的橡皮条、卷 紧的钟表发条等。判断一个物体是否具有弹性势能，关键是看物体是否发生了弹性形变，若物体发生了弹 性形变，则此物体具有弹性势能。 (2)影响弹性势能大小的因素 弹性势能的大小与物体弹性形变的大小有关。物体的弹性形变越大，弹性势能 就越大。如：射箭时手拉弓弦使弓的弹性形变越大，弹性势能就越大，箭就射得越 远。同样，机械表内发条卷得越紧，弹性形变越大，弹性势能就越大，机械表走动 的时间就越长。 例1.最新刑法修正案生效，“高空抛物”正式人刑。高空抛物存在巨大的安全隐患，因为高处的物体具有较大的 () A.重力 B.动能 C.重力势能 D.弹性势能 【答案】C 例2.在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入 沙坑中的情况如图所示。 (1)在此实验中，研究对象是 (铁块、木桩)，我们是通过观察 来比较各铁块 重力势能的大小。 (2)若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是hAhB。 (3)若A、C两铁块下落的高度相同，则两铁块的质量关系是A ImC。 【答案】(1)铁块；木桩陷入沙坑中的深度；(2)<；(3)<。 例3.小衢同学在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验时提出了如下猜想： 猜想一：物体的重力势能大小可能与物体的质量有关。 猜想二：物体的重力势能大小可能与物体所在高度有关。 为了验证上述猜想，他利用小桌子、沙子、质量不同的重物和刻度尺进行实验：如图所示，将小桌子腿朝下 放在平整的沙面上，把重物从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿进入沙子的深度。 按上述方案进行实验，其实验数据如表所示。 实验序号 重物质量m/g 重物距桌面高度H/cm 桌腿进入沙子的深度h/cm ① 20 20 1.9 ② 20 30 2.9 ③ 20 40 3.8 ④ 30 20 2.9 ⑤ 40 20 4.1 (1)实验中通过比较 来判断物体重力势能的大小。 (2)为了验证猜想一，需要选择表中 (填实验序号)三组实验数据进行分析。 (3)分析表中①②③三组实验数据，可以得出结论 【答案】(1)桌腿进入沙子中的深度大小 (2)①④⑤ (3)说明物体质量一定时，物体高度越高，重力势能越大 。知识点07动能和势能的相互转化 (1)单摆（滑轨》 荡秋千是同学们非常喜欢的体育活动，秋千从高处荡向低处时，速度越来越太，从低处荡向高处时， 速度越来越处。 运动方向 高度 重力势能 速度 动能 能的转化 机械能 A→0 降低 减小 变大 增大 重力势能→动能 减小 O→C 升高 增大 变小 减小 动能一→重力势能 减小 C→0 降低 减小 变大 增大 重力势能→动能 减小 0→A 升高 增大 变丛 减小 动能→重力势能 减小 (2)滚摆 将滚摆挂起来，捻动滚摆，使悬线缠绕在轴上，当滚摆上升到最高点后，放开手， 滚 摆会上升和下降。 运动方向 高度 重力势能 速度 动能 能的转化 下降 降低 减小 变大 增大 重力势能→动能 上升 升高 增大 变小 减小 动能→重力势能 (3)卫星的近地点和远地点 卫星离地球中心最近的点叫做近地点，离地球中心最远的点叫做远地点。 运动方向 高度 势能 速度 动能 能的转化 远地点→近地点 降低 减小 变大 增大 重力势能→动能 近地点→远地点 升高 增大 变小 减小 动能→重力势能 (4)抛球、弹球 运动方向 高度 势能 速度 动能 能的转化 上抛 降低 减小 变大 增大 重力势能→动能 下落 升高 增大 变小 减小 动能→重力势能 重力势能 D重力势能 能和蛋力势 d 动能和品小的重力均能 注意：斜抛过程中最高点速度最小，但仍然有水平速度，故动能不减为0。 (5)蹦极（蹦床）问题 蹦极和蹦床问题的核心在于受力分析，分析力和运动的关系及能量的转化。（过 程分析：O点下落起点，A点为弹簧自由长度点，C点为蹦极最低点) ①O→A:自由落体，只受重力，人向下加速，同时重力势能变小，动能变大，重力势能转化为动能； ②A→B:受竖直向上的弹力（↑）和竖直向下的重力()，弹力从O开始变大，开始F小于F功， 合力F=F力一F≥0合力方向向下又因为运动方向向下，所以人继续往下加速，此时重力势能变处， 动能变大，人的机械能转化为绳子的弹性势能。 ③B点：受竖直向上的弹力（↑）和竖直向下的重力()，此时受到的F等于F,合力为，之前 人一直加速，之后人开始减速，所以在B点速度达到最大。 ④B→C:受竖直向上的弹力（个）和竖直向下的重力()，但是F弹力大于F,合力F=F力一F#≤0 合力方向向上又因为运动方向向下，所以人开始减速。此时重力势能变小，动能变小，弹性势能增大。 ⑤C点：最低点，速度为Q,动能为Q,弹簧形变量最太，故弹性势能最大，动能为Q,重力势能最小。 例1.毛泽东的《沁园春雪》气势磅礴，其中有这样一句：“一代天骄，成吉思汗，只识弯弓射大雕。”从能量转 化的角度来看，弯弓射箭的过程是()。 A.动能转化为重力势能 B.弹性势能转化为动能 C.重力势能转化为动能 D.动能转化为弹性势能 【答案】B 例2.在高速公路长下坡路段的外侧，常设有如图所示的避险车道，避险车道相当于一个斜面，供刹车失灵的车 辆自救，当失控车辆冲上该车道时，被强制减速停车。下列说法正确的是() A.失控车冲上避险车道时，重力势能减少 B.失控车冲上避险车道时，动能减少 C.下坡路段刹车失灵的大货车动能越来越小 D.大货车冲上避险车道时，动能全部转化为重力势能 【答案】B 例3如图所示是一种游戏，叫蹦极。游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳 下。图中点是弹性绳自然下垂时的位置，b点是游戏者所到达的最低点。对于游戏者由跳台至最低点的过程中， 下列说法正确的是() A.游戏者的动能一直在增加 B.游戏者减少的重力势能全部转化为动能 C.游戏者通过a点之后，绳子具有弹性势能 D.游戏者到b点时，他的势能为零 【答案】C 。知识点03机械能<部分内容适当补充> 1、定义：动能和势能的总和统称为机械能。 【关于机械能的理解：动能和势能都属于机械能，一个物体可以只有动能，也可以只有势能，还可以 同时具有动能和势能。当只有动能和势能相互转化时，机械能的总和不变，或者说机械能是守恒的。“守 恒”的含义为保持不变，即物体动能和势能相互转化过程中，任何位置的机械能（动能+势能)相等】 5 2、判断机械能守恒的方法 ①方法一：分析“动能+势能”（先分别判断动能、势能如何变化)； ②方法二：寻找“外援和损耗” 观察是否有能量供给者（比如通电、燃料燃烧等），如果有，机械能增加： 观察是否存在摩擦阻力或空气阻力，如果有，机械能减少（摩擦发热转化成内能）： ③方法三<了解>：观察是否只有重力做功，如果只有重力做功，机械能守恒。 3、 机械能守恒 只有动能和势能相互转化 机械能守恒的条件 换言之，机械能与其它形式的能量之间没有相互转化 机械能守恒的实质 在一定条件下，动能与势能相互转化（机械能没有损失） 机械能守恒隐含条件 题目中有“光滑”、“自由”、“不计阻力”等词语，说明不计摩擦 机械能减小 如：小球下落时要与空气摩擦，小球机械能会减小 机械能不守恒 机械能增加 如火箭升空时，火箭机械能会增加 4、机械能不守恒的情况【重，点】 (1)火箭加速升空：动能增大，势能增大，所以机械能增大。另外也可以从外力分析，因为（推力） 做功，机械能增大。 四 五 (2)电梯匀速升降：动能不变，势能发生改变，所以机械能由势能变化决定，电梯上升，机械能增加， 电梯下降，机械能减少。 (3)摆球越摆越慢：由于受到空气阻力，部分机械能转化为内能，导致机械能减少。 (4)弹球越弹越低：球在反弹过程中与地面摩擦，产生热量，越弹越低，机械能减小。 (5)洒水车洒水，洒水车洒水过程之中，质量减少，导致动能和势能同时减少，机械能减少。（类似 的如飞机空中加油)。 例1.俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件，坠落的陨石与大气剧烈摩擦发出耀眼的白光，如图所示。若下落 过程中不考虑陨石的质量变化，则陨石在空中加速降落时() A.重力势能不断减少，动能不断增加，机械能不变 B.重力势能不断增加，动能不断减小，机械能不变 C.重力势能不断增加，动能不断增加，机械能增加 D.重力势能不断减小，动能不断增加，机械能减小 【答案】D 例2.杭州第19届亚运会帆船比赛在宁波象山亚帆中心举行，运动员借助风力，不时 地调节舷杆，让帆船快速前行。下列说法正确的是() A.帆船在整个运动过程中势能保持不变 B.帆船在加速前进过程中动能保持不变 6 C.帆船在前进过程中机械能保持不变 D.运动员压低帆杆时重心降低，重力势能变小 【答案】D 例3.跳水运动中蕴含着许多物理知识，如图所示，运动员站立在跳台上的A点，然后保持直立姿势从跳台上竖 直向上弹跳后腾空，至最高点后自由下落，至C点落入水中。若不计空气阻力，运动员从离开跳台到落水前的过 程中，下列关于其动能、势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中，正确的是() 跳台 ◆动能 +动能 4势能 ◆机械能 时间0 时间0 时间0 时间 水面 ① ② ③ ④ A.①③④ B.②③④ C.①④ D.③④ 【答案】B 例4.如图所示，单摆在竖直平面内左右摆动，滚摆在竖直平面内上下往复运动。 (1)这两个实验可以说明的同一个物理问题是： (2)在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，你将会看到它们上升的高度逐渐降低。产生此现象的原 因是： 131111131311 【答案】 (1)这两个实验可以说明的同一个物理问题是：动能和重力势能是相互转化的。 (2)在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，将会看到它们上升的高度逐渐降低：产生此现象的原因 是：存在摩擦阻力，物体的机械能减小。 巩固练习： 1.跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小金的质量为50kg,每次跳起高度约为6c(人整体上升，如图所示)，一分 钟跳100次，下列说法正确的是( 7777717777777777777777777777t A.向上起跳过程中小金的动能持续增大 B.在整个跳绳过程中小金的机械能守恒 > C.小金跳一次克服重力做功约3J D.小金在这一分钟内跳绳的功率约为50W 【答案】D 2.如图所示为人拉弓射箭的示意图，下列说法中正确的是() A.放在张紧了的弓上的箭，具有弹性势能 B.放在张紧了的弓上的箭，具有动能 C.弓拉得越弯，人的弹性势能越大 D.弓拉得越弯，弓的弹性势能越大 【答案】D 3如图所示，木块沿光滑斜面从顶端下滑的过程中，木块的() A.重力势能减小，机械能增大 B.重力势能减小，动能增大 C.动能不变，机械能不变 D.重力势能不变，机械能减小 【答案】B 4.如图是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验。实验中，让同一铜球从斜面的不同高度由静止释放，撞击 同一木块，下列说法正确的是() A.该实验探究的是物体动能大小与高度的关系 B.该实验探究的是物体动能大小与质量的关系 C.该实验中，物体的动能是指木块B的动能 D.该实验结论可以解释为什么对机动车限速 【答案】D 5.如图所示，小松妈妈去百货大楼购物，自动扶梯把她从一楼匀速送到二楼的过程中，她的() A.动能增大，势能增大，机械能增大 B,动能增大，势能增大，机械能不变 C.动能不变，势能增大，机械能不变 D.动能不变，势能增大，机械能增大 【答案】D 6.如图表现了撑杆跳运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆。下面关于撑杆跳运动员在这几个阶段中能量 的转化情况的说法不正确的是() 助跑 撑杆起跳 越横杆 A.运动员在起跳前进行一段助跑，获得大量的动能 B.运动员起跳后，他的身体不断上升，助跑获得的动能都转化为运动员的重力势能 C.当运动员上升到一定高度时，撑杆的弹性势能不断释放，促使运动员不断上升，同时重力势能不断增加 D.当运动员越过横杆下落的过程中，他的重力势能被转化为动能 【答案】B 7.在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中，中国选手谷爱凌挑战超高难度动作成功，奇迹般夺冠。现将谷 爱凌的这一次跳台运动部分轨迹简化，如图所示，其中A点为她运动的最高点。下列说法正确的是() A.运动员在A点时受到平衡力的作用 B.运动员在A点时重力势能最大，动能为零 C.运动员到达A点时也有惯性 D.运动员在B点的机械能大于在A点的机械能 【答案】C 8.如下图所示，小球沿轨道由静止从A处运动到D处，忽略空气阻力和轨道摩擦力，则从B到C的过程中 能转化为 能；A点的机械能 B点的机械能（选填>”、<或=)。 【答案】动 重力势 9.如图甲所示，将小球从弹簧正上方的某处静止释放，它的高度随时间变化的情况如图乙所示。小球最终静止 在弹簧上时，弹簧长为40厘米。 B 本h/cm D 100 0 A 0t1 t3 t/min 甲 乙 (1)比较t2时刻的机械能 （选填>”或<”或“=)t3时刻的机械能： (2)t1时刻小球处于 (选填平衡”或“非平衡”)： (3)在整个运动过程中，小球速度最大的时刻为 （选填t1”、“t”或t3”)。 【答案】> 平衡t1 10.如图为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开 始自由下落，A点处弹性绳正好处于原长：B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等：C 点处是蹦极运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自重不计）回答下列问题： (1)从O点到A点的过程中，运动员的机械能 (填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减 小”)。 (2)从A点到B点的过程中，运动员重力势能在减小，弹性绳的弹性势能在增大，运动员重力势能的减小 量 弹性绳弹性势能的增加量。（填“大于”“等于”或“小于”）。 跳台 弹性绳 Bi …水面 【答案】不变 大于 11.在立定跳远项目的测试时，体重为500牛的某同学从最高点到落地点的过程中，重心下降的最大距离是为0.3 米，用时0.5秒，运动轨迹如图所示。 0.3m (1)此过程人的重力做的功为多少焦？ (2)人的重力的平均功率为多少瓦？ 【答案】(1)重力做的功W=Gh=500N×0.3m=150J: (2)人的重力的平均功率300瓦。 12.兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究： 7777777777 丙 【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？ 【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟速度有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想： 汽车的动能可能跟质量有关： 【进行实验】他们做了如图甲、乙、丙所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高 度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离； 10 (1)【分析论证】分析甲、乙两图的实验现象，可以初步得到的结论是： (2)【实践应用】用甲、丙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 （选填“超载”或“超 速)行驶时危险性更大的原因： (3)【评估交流】如果换用图丁所示装置进行实验，选择合适的器材可以研究小球的动能大小与 (选填“质量”、“速度”或“质量和速度”)的关系； (4)他们由此还联想到牛顿第一定律的实验，让同一小车沿同一斜面的同一高度由静止开始向下滑下， 在粗糙程度不同的水平表面运动直至停止；在水平运动的整个过程中，小车在玻璃、毛巾表面克服摩擦力 做功的功率分别为P1、P2,则P P2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。 【答案】(1)速度一定时，物体的质量越大，动能越大 (2)超速 (3)速度 (4)小于 3.在运动会中，很多比赛项目的选手（例如跳高、跳远、铁饼、标枪等）在起跳或投掷前都要助跑。 资料1：跳远中，在跳的最大高度相同的情况下，起跳后落地时间也相同。 资料2：跳远时，最高点的速度即为整个跳远过程的水平速度。 请结合上述资料从机械能的角度解释在跳远中为什么助跑跑得快的同学一般成绩都比较突出。（不考虑空气阻 力的影响) 【答案】 ①动能大小与速度有关，助跑速度越快动能越大 ②动能越大，起跳后的机械能越大 ③起跳后机械能守恒，起跳高度相同则重力势能相同，机械能越大最高点的动能越大 ④最高点动能越大，则水平速度越大，在相同时间内通过的水平距离越远 在起跳时，在质量不变的情况下，速度越大，动能越大，此时的重力势能相同，机械能越大：在空中的最高点时， 高度相同，重力势能相同，机械能越大，动能越大，速度越大，由于在空中运动的时间相同，根据$知道，速 度越大的运动的路程越远，所以助跑跑得快的同学一般成绩都比较突出 11