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初中物理苏科版九年级全册1 动能 势能 机械能学案
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这是一份初中物理苏科版九年级全册1 动能 势能 机械能学案，共19页。学案主要包含了能量，动能与探究动能大小影响因素实验，势能，机械能等内容，欢迎下载使用。
目录
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一、能量
（1）定义：一个物体能对另一个物体做功，就表明这个物体具有能量。
（2）一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。
（3）单位：焦耳，和功的单位一样。
【重点提示】
①能对另一个物体做功，指的是具有能对其他物体做功的本领，而不一定非要做功；
②一个物体能表现出的做的功越多，就说其能量大，但不能说含有多少能量；
③所有功的单位、能量的单位都是焦耳（J）。
二、动能与探究动能大小影响因素实验
（1）定义：物体由于运动而具有的能量。
（2）内涵：物体的动能越大，它能对其他物体做的功就越多。
（3）探究动能大小与哪些因素有关。
实验方法：采用了控制变量法和转换法。
控制变量法：控制小车的质量不变，改变下滑的高度；控制下滑的高度不变，改变车的质量。
转换法：通过观察小车将木块推动距离的长短——即小车对小木块做功的多少，来反映小车的动能大
小。
实验结论：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
动能也越大。
【重点提示】
①质量不等的小车从斜坡的同一高度释放，运动到水平面时，它们的速度大小相等。
②实验得出结论是动能大小与物体的质量和速度有关。
三、势能
（1）势能：势弹性势能和重力势能的统称。
（2）弹性势能
①定义：物体由于发生弹性形变而具有的能量。
②影响因素：与物体的材料，弹性形变的大小有关，同一物体的弹性形变越大，具有的弹性势能就越大。
（3）重力势能
①定义：物体由于被举高所具有的能量叫做重力势能。
②影响因素：物体的质量和高度有关，物体的质量越大，高度越高，它具有的重力势能就越大。
四、机械能
（1）机械能：物理学中，动能和势能统称为机械能。
（2）物体的动能和势能可以相互转化。
（3）物体的动能和势能在相互转化过程中，如果没有摩擦力等阻力，则机械能的总量保持不变，若有摩擦力等阻力，则机械能的总量减少。
【教材剖析】[活动]教材P36
摆球从A点向下摆动的过程中，它的速度越来越大，动能逐渐变大，重力势能逐渐变小，摆球到达最低点时，它的动能最大，重力势能最低，在此过程中，摆球的重力势能逐渐转化为动能。
接着，摆球又向另一侧运动，随着摆球向上摆动，它的速度越来越小，动能逐渐转化为重力势能，当摆球到达最高处B点时，它的动能0，重力势能最大。
【教材剖析】[课后练习]教材P38
1.通常，载重汽车造成的车祸比小轿车造成的车祸严重得多，这是为什么？但也有例外，这又是为什么？
答：影响动能大小的因素有两个，物体的质量和速度；当载重汽车和小轿车同样的速度时，载重汽车的质量大，动能大，造成的车祸严重；但当小轿车的速度很大的时候，也会增大它的动能，使得造成的车祸也很严重。
2.如图是上海明珠线某轻轨车站的设计方案图，与站台连接的轨道有一定的坡度，请你从节能的角度分析这样的优点？
解：当轻轨进站时，上坡可以将轻轨的动能转化为重力势能；当发车离开车站时，又可以将重力势能转化为动能，从而节省了能源。
1、机械能动能与势能之间的转化
物体的动能和势能在相互转化过程中，如果没有摩擦力等阻力，则机械能的总量保持不变，若有摩擦力等阻力，则机械能的总量减少。
【重点提示】
在做题时要把握题干中的关键条件，忽略空气阻力，接触面光滑等，往往暗含着机械能守恒；没有这些条件时，要抓住机械能的消耗情况。
【例1】（2019·苏州）将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起。它的部分运动轨迹如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．皮球经过同一高度的A、B两点时动能相等
B．皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零
C．皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能
D．若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两点留下两个大小相等的黑色圆斑
【答案】C。
【解析】
A、由图可知，每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气阻力，机械能逐渐变小，A点的机械能大于B点的机械能；机械能是物体动能与势能的总和，AB两点高度相同则重力势能相同，所以A点的动能大于B点的动能；故A错误。
B、从轨迹来看，小球既有水平方向的速度又有水平方向的速度。小球在最高点时，竖直方向速度为零，但是仍然能往右运动，说明小球还具有水平方向速度；故B错误。
C、每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气阻力，机械能逐渐变小。C点在D点之前，故D点的机械能小于C点的机械能；故C正确。
D、弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反应小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大。M点与N点小球的动能与重力势能都为零，又因为小球在M点机械能大于N点机械能，故小球在M点的弹性势能大于N点的弹性势能，故在M点的圆斑要大于在N点的圆斑。故D错误。
【例2】（2020·南京）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
【答案】C
【解析】
A．B、C两点等高，重力势能相等，小球从B点到C点过程中，由于空气阻力，机械能减小，机械能包括动能和势能，所以C点的动能减小，球在B、C两点的动能不相等，故A错误；
B．球从A点到D点过程中，由于空气阻力，机械能减小，故B错误；
C．球从B点到O点的过程中，由于空气阻力，机械能减小，故C正确；
D．球从O点到C点的过程中，高度增大，重力势能增大，故D错误。
故选C。
【常考1】动能势能
【例1】（2019 ·临沂）如图是运动员参加射箭比赛时的场景，下列说法错误的是（）
A. 运动员将弓举起的过程对弓做功 B. 弓被拉的越弯产生的弹力越小
C. 弓被拉的越弯弹性势能越大 D. 箭被射出说明力可以改变物体的运动状态
【答案】B
【解析】
A．做功的含义为有力且在力的方向上有移动的距离，则把弓拿起的过程对弓做了功；
B．弓被拉的约弯形变量越大，弹力越大；
C．弹性势能与物体的弹性形变量有关，弹性形变越大，弹性势能越大；
D．箭被射出，从静止变为运动，则说明力可以改变物体的运动状态；
【重要提醒】
①弹性势能是由于物体发生了弹性形变而具有的能量；
②弹性势能的大小和物体的材料与弹性形变量有关；
【例2】据报道,一辆横穿铁路的拖拉机,因故障而停在铁道上,此时从远处驶来一列火车,尽管司机及时采取紧急制动措施,但是缓慢行驶的列车还是将拖拉机撞“飞”了。这是因为火车的( )
A.动能很大B.速度很大 C.势能很大D.功率很大
【答案】A
【解析】
缓慢行驶的列车还是将拖拉机撞“飞”了,说明列车具有的能量很大,这里的能量主要指动能;动能的大小与质量和速度有关,质量越大、速度越快,动能就越大;因列车是缓慢行驶,故速度并不大,但由于列车的质量太大,导致其动能很大;动能越大对外做功的本领就越大,故将拖拉机撞飞。A正确,B、C、D错误。
【例3】（2020·泰州）在水平地面上铺一张纸，将一只皮球表面涂黑，使其先后从高处下落，在纸上留下黑色圆斑A、B。如图所示。关于皮球两次下落形成圆斑的过程，下列说法正确的是（ ）
A. 皮球对纸的最大压力相等 B. 皮球刚到达纸面时的速度相等
C. 皮球刚到达纸面时的动能相等 D. 皮球获得的最大弹性势能不等
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，黑色圆斑B比较大，而力的大小影响力的作用效果，力越大作用效果越明显形变量越大，可知从B处落下的皮球对纸的最大压力较大，故A错误；
BCD．皮球从不同的高度落下时，高度减小，速度变大，重力势能转化为动能；在纸上留下黑色圆斑A、B，留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了弹性形变，此过程是动能转化为弹性势能，由图中两个圆斑大小可看出，圆斑大的（B）皮球转化的弹性势能较大，说明它原来所具有的重力势能大，即B所处的高度较高；可知从B处落下的皮球刚到达纸面时的速度较大，此时动能也较大，故BC错误；D正确。
故选D。
【常考2】动能与势能的转化
【例4】（2020·黄冈）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
【答案】C
【解析】
A．小石子增大了地面的粗糙程度，可以増大失控车辆与避险车道之间的摩擦力，故A正确，不符合题意；
B．动能的大小和速度有关，物体质量不变时其速度减小，动能会随之减小，故B正确，不符合题意；
C．失控车辆撞击废旧轮胎时，将动能转化成废旧轮胎的弹性势能，故C错误，符合题意；
D．一切物体都有惯性，故D正确，不符合题意。
故选C。
【例5】把篮球抛向空中,忽略空气阻力,如图所示中哪一图象能正确反映球离手后至落回地面前机械能(E)与篮球离地高度(h)的关系( )
【答案】A
【解析】本题考查机械能的有关知识。机械能由动能和势能组成,把篮球抛向空中时,忽略空气阻力的情况下,动能与势能之间发生相互转化,而总的机械能保持不变。故A正确。
【例6】（2020·苏州）如图甲所示，水平桌面上放有一内壁光滑的竖直圆筒，筒底固定一根弹簧。将一小球放置在弹簧上，静止时位于A点（如图乙）。现将小球下压至B点，并用此处的装置锁定（如图丙）。解锁后，小球向上弹出筒口。下列说法正确的是（ ）
①图乙中圆筒对桌面的压力小于图丙中的压力
②图乙中圆筒对桌面的压力等于图丙中的压力
③图丙中小球开始运动到脱离弹簧的过程中速度一直变大
④图丙中小球开始运动到脱离弹簧的过程中速度先变大后变小
A．①和③B．①和④C．②和③D．②和④
【答案】D
【解析】
①②、以整体为研究对象，图乙、丙对桌面的压力相等，都等于容器、弹簧和小球的总重力，故①错误、②正确；
③④、解锁后，小球受竖直向上的弹簧的弹力、竖直向下的重力，重力小于弹力，合力向上，小球速度越来越大；随着弹簧压缩量的减小，弹力逐渐减小，当弹力与重力相等，小球的速度达到最大；
弹力小于重力时，合力向下，小球速度减小，故③错误、④正确；
故D正确，ABC错误。
故选：D。
【热点题型1】机械能
【例7】（2020·连云港）在水平地面上铺一张纸将两个弹性相同。质量分别为mA和mB的皮球A和B表面涂黑，让它们从相同高度由静止下落，在纸上留下黑色圆斑如图所示，分析图中两个圆斑大小，可推断mA______mB（选填“大于”、“小于”或“等于”）。皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低，由此判断，皮球的机械能总量______（选填“不变”、“减少”或“增大”）。
【答案】 (1). 小于 (2). 减少
【解析】
【详解】[1]从图中A、B的印迹看出，B球的形变大，说明它原有的重力势能大，由于高度相同，所以质量为mB的皮球的质量较大，即mA＜mB
[2]皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低，皮球的一部分机械能转化为了内能，所以在整个运动过程中的机械能减少。
【例8】（2019·深圳）如图，弧形轨道 ab 段光滑，bc 段粗糙，小球从a 点经最低点b 运动至c 点。下列分析正确的是（）
A．从a 到b 的过程中，小球动能转化为重力势能 B. 经过b 点时，小球动能最大
C.从b 到c 的过程中，小球动能增大D.从a 到c 的过程中，小球机械能守恒
【答案】B
【解析】
A 选项，从 a 到 b 的过程中，小球高度降低，重力势能转化为动能，故 A 选项不符合题意； B 选项，小球从 a 运动到 b 动能增大；从 b 运动到 c 动能减小，则在 b 点处小球动能最大，故 B 选项符合题意；
C 选项，小球从 b 到 c 的过程中，高度增加，同时克服摩擦力做功，速度减小，则小球的动能减小，故C 选项不符合题意；
D 选项，bc 段弧形轨道粗糙，因此小球在 bc 段运动时会克服摩擦力做功，会有一部分机械能转化为内能，则机械能会减小，故D 选项不符合题意；
1.高空抛物是极不文明的行为,会造成很大的危害。因为高处的物体具有较大的( )
A.弹性势能B.重力势能 C.体积D.重力
【答案】B
【解析】本题考查重力势能的定义，由于物体被举高而具有的能量叫重力势能；高空抛物是由于高空中的物体具有重力势能，故答案选B。
2. 下列加点的物体中，具有弹性势能的是( )
A.弓开如满月B.箭去似流星 C.云来云又往 D.蜻蜓立竿头
【答案】A
【解析】
弓开如满月,说明弓发生了弹性形变,具有弹性势能。箭去似流星,说明箭是运动的,具有动能。云来云又往,说明云是运动的,具有动能。蜻蜓立竿头,说明蜻蜓在高处,具有重力势能,故选A。
3.关于功和能的关系，下列几种说法中，正确的是（ ）
A.具有能的物体一定正在做功
B.物体具有的能量越多，做的功越多
C.物体做的功越多，它具有的能越大
D.物体能够做的功越多，它具有的能就越大
【答案】D
【解析】
A、物体有了能就有了做功本领，但不一定正在做功，不符合题意；
B、物体具有的能越多，它做功的本领越大，但有可能不做功，不符合题意；
C、做功的过程是能量转化的过程，物体做功的多说明转化的能量多，但不能说它具有的能量多，不符合题意；
D、能量反映了物体做功的本领，它能够做的功越多，那它具有的能就越大，说法正确，符合题意；
4.（2019·郴州）一架飞机在高空中水平匀速飞行，向灾区投放救灾物资。该飞机在此过程中（ ）
A．动能不变B．动能减小
C．重力势能不变D．重力势能增大
【答案】B
【解析】
一架飞机在高空中水平匀速飞行，高度不变、速度不变，向灾区投放救灾物资时，飞机的质量减小，所以飞机的动能和重力势能都减小。
5. .如图所示,人骑自行车下坡,速度会越来越快,在这过程中( )
A.人和车的动能保持不变 B.人和车的动能增大
C.人和车的动能减小 D.人和车的重力势能增大
【答案】B
【解析】人骑自行车下坡,质量不变,速度会越来越快,动能增大;高度减小,重力势能减小。
6.飞行的子弹能击穿靶子是因为子弹具有能；流水能推动竹排是由于流水具有能；滑雪运动员能从高处滑下来是由于运动员具有能；拉弯的弓能将箭射出是由于拉弯的弓具有能。
【答案】动；动；重力势；弹性势。
【解析】
飞行的子弹、流动的竹排由于运动而具有动能；高处的滑雪运动员由于“被举高”而具有重力势能；拉弯的弓由于发生弹性形变而具有弹性势能。
7.（2019 ·广东）如图所示，用细线系住小球悬挂在O点，将小球拉至A点释放，从A点经过B点运动到C点的过程中，小球的重力势能先变小后，动能先后。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
【答案】变大；变大；变小。
【解析】
重力势能的大小由质量和高度决定,由图可知,小球从A点运动到B点再运动到C点的过程中,小球质量不变,高度先变小后变大,所以重力势能先变小后变大;动能的影响因素是质量和速度,小球从A点运动到B点再运动到C点的过程中,小球质量不变,速度先变大后变小,所以小球的动能先变大后变小。
8.如图为麦克斯韦滚摆，当它在最高处时，重力势能，动能；当它由上而下滚动时，重力势能，动能；当它到达最低处时，重力势能，动能；当它由下而上滚动时，重力势能，动能。
【答案】最大；为零；减小；增大；最小；最大；增大；减小。
【解析】
（1）麦克斯韦滚摆在上升过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大，在最高点时，重力势能最大．
在下降过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，在最低点时，重力势能最小．
（2）麦克斯韦滚摆在上升过程中，质量不变，速度减小，动能减小，在最高点时，速度为零，动能为零．在下降过程中，质量不变，速度增大，动能增大，在最低点时，速度最大，动能最大。
9.许多同学都很喜欢设计和参加“多米诺骨牌效应”活动(按一定距离排列的骨牌,碰倒第一块骨牌后,其他所有骨牌会依次倒下),其中的物理原理是骨牌倒下时, 转化为 ,这部分能量就转移给下一张骨牌,下一张骨牌倒下时具有的能量更大,骨牌被推倒的速度越来越快。(均选填“动能”或“重力势能”)
【答案】重力势能 动能
【解析】骨牌倒下时,重心高度降低,重力势能减少,动能增加,重力势能转化为动能。答案重力势能；动能
10.如图所示装置,让木球从斜槽上滚入水平槽,在水平槽里竖立一个弹簧片,它的下端固定,观察木球与弹簧片碰撞的过程,并思考这个过程中能的转化。
(1)从木球刚刚接触弹簧片到木球逐渐把弹簧片压弯的过程中,木球的速度 ,弹簧片的弹性形变程度 ,这个过程是 转化为 。
(2)弹簧片恢复原状到将木球弹回的过程中,木球的速度 ,弹簧片的弹性形变程度 ,这个过程是 转化为 。
(3)这个实验可以说明 和 可以相互转化。
【答案】
(1)变小；变大；动能；弹性势能；(2)变大；变小；弹性势能；动能；(3)动能；弹性势能；
【解析】
木球刚与弹簧片接触时,木球由于惯性会继续向右运动,而压弯弹簧片,木球的动能转化为弹簧片的弹性势能存储起来;弹簧片恢复原状的过程中,弹簧片又将存储的弹性势能转化为木球的动能。这个实验说明了动能和弹性势能可以相互转化。答案 (1)变小；变大；动能；弹性势能；(2)变大；变小；弹性势能；动能；(3)动能；弹性势能；
11.（2019·绥化）如图，某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小球从同一斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块，木块移动一段距离后停止。
（1）小球滚下斜面的过程中，它的______能转化为动能，其动能大小是通过木块移动的距离来反映的。
（2）分析比较________两次实验，可探究出的结论是：。
（3）甲实验中若木块的重力为1N，水平移动的距离是30cm，则重力对木块做功_____J。
（4）如果水平面光滑，则________（选填“能”或“不能”）完成本实验。
【答案】（1）重力势；（2）甲、乙；质量相同的物体，速度越大，动能越大（3）0；（4）不能。
【解析】
（1）小钢球从斜面滚下过程中，质量不变，高度减小，故重力势能减小，同时速度变大，动能增加，所以是将重力势能转化为动能的过程；其动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的；
（2）分析比较甲和乙两组实验可得，物体的质量相同，而下滑的高度不同，甲图中下滑的高度大，运动到水平时速度大，推动木块滑行的距离大，故物体质量相同时，速度越大，动能越大；
（3）木块水平移动，在重力的方向上没有移动距离，重力不做功，重力对木块做功0J；
（4）如果水平面是光滑的，没有阻力作用，木块被撞击后将做匀速直线运动，不能通过被撞击的距离来比较动能大小。
1.（2019 ·乐山）下列关于能量转化的说法，正确的是（ ）
甲乙并丁
A．甲图中，风力发电将空气的动能转化为电能
B．乙图中，拉开的弹弓将石子弹出的过程，弹性势能增大
C．丙图中，“神舟五号”载人飞船成功返航，返回舱在减速着陆过程中机械能守恒
D．丁图中，水平路面上疾驰的汽车，将重力势能转化为动能
【答案】A
【解析】
A、风力发电是将机械能转化为电能，故A正确；
B、拉开的弹弓发生了弹性形变，具有弹性势能，当放开石子时，弹弓的弹性形变程度变小，所以弹性势能变小，故B错误；
C、当飞船减速着陆时，飞船的质量不变，速度减小，动能减小；质量不变，高度越来越小，重力势能越来越小，机械能减小，故C错误；
D、汽车在水平路面上匀速行驶的过程中，质量不变，速度和高度也不变，则汽车的动能和重力势能都不变，故D错误。
2.（2019 ·临沂）如图所示，在“探究动能的大小跟哪些因素有关”的实验中，下列说法正确的是( )
A. 实验所用斜面和水平面都必须是光滑的 B. 木块向前滑行的过程中机械能保持不变
C. 小球质量越大，到达斜面底端的速度越大 D. 木块被撞击后滑行的越远，说明小球的动能越大
【答案】D
【解析】
动能的大小与速度和质量有关，则在实验中应控制这两个变量以外的其其他变量相同即可，所以不需要平面光滑，木块向前滑动时需要克服摩擦力做功，能量有损耗，机械能不守恒，小球到达斜面底端的速度大小与高度有关，与质量无关，撞击同一个物块在同一个平面上滑行，则物块滑行越远说明获得的能量越大，说明小球具有的动能越大。
3.（2020·盐城）小明和同学一起荡秋千。下列说法正确的是（ ）
A. 通过最低点时的动能为零B. 下降过程中的动能不变
C. 到达最高点的重力势能最大D. 上升过程中的重力势能减小
【答案】C
【解析】
A．通过最低点时速度最大，动能最大，故A错误；
B．下降过程中，高度变小，重力势能变小，速度增大，动能增大，故B错误；
C．到达最高点时，高度最大，重力势能最大，故C正确；
D．上升过程中，高度增大，重力势能增大，故D错误。
故选C。
4.（2019·安徽）如图，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定，右端连接一金属小球， O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置，然后释放小球，小球就在AB间做往复运动 ( 已知AO=OB )。小球从A位置运动到B位置的过程中，判断正确的是（）
A. 小球的动能不断增加 B. 小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等
C. 弹簧的弹性势能不断减少 D. 在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
【答案】D
【解析】
小球从A到O的过程中,弹簧的压缩量减小,弹性势能减小,物体的动能在增大,小球从O到B的过弹性势能先减小后增大,故A、B错:
小球在O点时小球的动能最大,弹簧的弹性势能为0,故C错;
由于平面是光滑的,在整个过程中机械能守恒,故在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变。
5.（2020·南通）在“探究纸锥下落的快慢”的活动中，将纸锥从高处释放。若纸锥竖直下落时，受到的空气阻力随下落速度的増大而增大，则纸锥在空中竖直下落过程中，下列情形可能的是（）
A. 速度先增大后不变B. 速度先增大后减小
C. 动能转化为重力势能D. 机械能先増大后减小
【答案】A
【解析】
AB．纸锥竖直下落时，受到的空气阻力随下落速度的増大而增大，开始下落时重力大于阻力，合力向下，所以下落速度增大，当受到的空气阻力增大到与重力相等时，合力为零，纸锥下落的速度不变，故A项符合题意，B不符合题意；
C．纸锥刚开始加速下落时一部分重力势能转化为动能，当纸锥匀速下落时，重力势能减小，动能不变，重力势能转化为其它形式的能，故C项不符合题意；
D．纸锥下落过程中，有空气阻力作用，所以机械能一直减小，故D项不符合题意。
故选A。
6.（2019·咸宁）甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示,在同一高度同时以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出,不计空气阻力。抛出时两球机械能选填“相等”或“不相等”)；落地前的运动过程中,甲球的动能(选填“增大”、“不变”或“减小”),乙球的机械能(选填“增大”“先增大后减小,“不变”或“减小”)
【答案】相等；增大；不变。
【解析】
（1）动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大；
（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大；
（3）机械能=动能+势能。
甲、乙的质量相同，并且在抛出时的速度及所处的高度相等，所以它们的动能和重力势能相等，机械能相等；甲球在空中下落时，甲球质量不变，速度增大，动能增大，高度减小，重力势能减小，乙球上升过程中，乙球质量不变，速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，所以乙球上升时，动能转化为重力势能，机械能保持不变。
7.甲站在0．5m/s匀速上行的自动扶梯上，乙站在0．7m/s匀速下行的自动扶梯上。甲、乙两人质量相等，甲上行中动能________(填“增加”“不变”或“减少”)。某时刻他们的位置如图所示，该时刻甲的重力势能________乙的重力势能，甲的机械能________ (填“大于”“等于”或“小于”) 乙的机械能。
【答案】不变；等于；小于。
【解析】
动能和物体的质量及物体的速度有关系，二者没有变化，所以甲在上行过程中动能大小不变；重力势能由质量和高度决定，两人的质量和高度相同，所以重力势能也相同；甲的速度小于乙的速度，故甲的动能小于乙的动能，而机械能是动能和势能的总和，所以甲的机械能小于乙的机械能。
8.（2020·句容一模）如图是人造卫星轨道示意图，以地球为参照物，卫星是 的。卫星在大气层外运行，不受空气阻力，从远地点向近地点运动时，它的 能变大，机械能 （选填“变小”、“不变”或“变大”）。
【答案】运动；动；不变。
【解析】以地球为参照物，卫星和地球之间有位置的变化，是运动的；从远地点向近地点运动时，质量不变，速度增大，动能增大，同时距离变近，重力势能减小；卫星在大气层外运行，不受空气阻力，机械能守恒，保持不变。
故答案为：运动；动；不变。
9.（2020·无锡新吴区一模）如图为一种“跳跳人”玩具，用手指将跳跳人下压一段距离，松手后，跳跳人会弹至一定的高度，此过程中主要发生的能量转化是弹性势能转化为______。增加跳跳人下压的距离，发现跳跳人弹起的高度增加，说明物体的______越大，弹性势能越大。
【答案】（1）重力势能；（2）弹性形变。
【解析】用手指将跳跳人下压一段距离，松手后，跳跳人所在高度越大，重力势能越大，所以此过程中主要发生的能量转化是弹性势能转化为重力势能。
增加跳跳人下压的距离，跳跳人的弹性形变变大，跳跳人弹起的高度增加，说明物体的弹性形变越大，弹性势能越大。
10.在学习势能知识时,小红将一张硬纸片对折,在开口一边剪两刀,然后将一根橡皮筋套在开口边,做成了一个特殊的卡片.
(1)小红将图中的卡片反过来,用手把它压平在桌面上,使橡皮筋伸长,迅速松开手,观察到的实验现象是,这个现象说明:发生弹性形变的橡皮筋对卡片,因此橡皮筋具有。
卡片弹起时将橡皮筋的能首先转换为卡片的能，然后转化为卡片的能。
(2)接下来小红仍将卡片下压,但不压平,迅速松手后观察到的实验现象是,小红根据这个实验现象可以得出的结论是。
(3)要想纸片弹得更高,可以采取的措施是(写出一点)。
（4）以下利用弹簧的器具中：①自行车座；②机械手表；③衣服夹子；④发令手枪，其中利用弹簧的弹性形变的弹性势能转化为动能工作的是。
A. ①和② B. ②和③ C. ①和④ D. ②和④
【答案】
(1)卡片会弹起来；做功；弹性势能；弹性势能；动能；重力势能。
(2)卡片弹起的高度变低了；卡片弹起来的高度与橡皮筋弹性形变的程度有关；
(3)①减小卡片的质量；②换用弹性更好一些的橡皮筋；
(4) D。
【解析】
(1)将图中的卡片反过来,用手把它压平在桌面上，使橡皮筋伸长,迅速松开手,观察到的实验现象是卡片会弹起来,这个现象说明:发生弹性形变的橡皮筋对卡片做功,因此橡皮筋具有弹性势能；卡片弹起时将橡皮筋的弹性势能能首先转换为卡片的动能，使卡片获得一个向上的运动状态，随着高度的逐渐增大，动能逐渐减小，高度逐渐增大，因此转化为卡片的重力势能。
(2)接下来小红仍将卡片下压,但不压平,迅速松手后观察到的实验现象是卡片弹起的高度变低了,小红根据这个实验现象可以得出的结论是:卡片弹起来的高度与橡皮筋弹性形变的程度有关.
(3)要想纸片弹得更高,可以:(1)减小卡片的质量;(2)换用弹性更好一些的橡皮筋.
(4)①自行车座中弹簧是为了减缓竖直方向的振动带来的冲击是将重力势能转化为弹性势能；②机械手表是将发条的弹性势能转化为指针的动能；③衣服夹子是弹性势能没有发生转化；④发令手枪是弹簧的弹性势能转化为子弹的动能。
11.（2020·镇江）“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示∶将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至木板上后与木块碰撞通过改变小车释放时高度h、在小车中增加钩码和在木板上铺垫棉布的方法，得到了图2虚线框内的四个实验场景｡
(1)为探究小车动能与质量的关系，应选用场景①和（选填“②”､“③”或“④”）进行实验；选用场景③和④进行实验时，可探究小车动能与的关系
(2)在实验中，小车动能越大，发生碰撞时对木块所做的功就越，木块被碰撞后在木板上｡
(3)若将场景①和②中的木块均移走，利用这两个场景可探究对物体运动的影响，为提高实验结论的准确性，还需再增加一次实验，为此，在场景①的基础上，你所作的调整是｡
【答案】(1).③ (2).速度(3).大（或多） (4).滑行的距离越长 (5).阻力（或摩擦力） (6).在木板上铺设玻璃板（或毛巾）
【解析】
(1)[1][2]为探究小车动能与质量的关系，应控制小车滑下的高度相同、质量不同，故应选用场景①和③进行实验；选用场景③和④进行实验时，小车质量相同但滑下高度不同，即可探究小车动能与速度的关系。
(2)[3][4]在实验中通过木块被撞击后滑行的距离比较动能大小，即小车动能越大，发生碰撞时对木块所做的功就越大，木块被碰撞后在木板上滑行的距离越长｡
(3)[5][6]若将场景①和②中的木块均移走，利用这两个场景可探究阻力或摩擦力对物体运动的影响，为提高实验结论的准确性，还需再增加不同接触面的实验数据，故在场景①的基础上，在木板上铺设玻璃板或毛巾｡
目录
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一、能量
（1）定义：一个物体能对另一个物体做功，就表明这个物体具有能量。
（2）一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。
（3）单位：焦耳，和功的单位一样。
【重点提示】
①能对另一个物体做功，指的是具有能对其他物体做功的本领，而不一定非要做功；
②一个物体能表现出的做的功越多，就说其能量大，但不能说含有多少能量；
③所有功的单位、能量的单位都是焦耳（J）。
二、动能与探究动能大小影响因素实验
（1）定义：物体由于运动而具有的能量。
（2）内涵：物体的动能越大，它能对其他物体做的功就越多。
（3）探究动能大小与哪些因素有关。
实验方法：采用了控制变量法和转换法。
控制变量法：控制小车的质量不变，改变下滑的高度；控制下滑的高度不变，改变车的质量。
转换法：通过观察小车将木块推动距离的长短——即小车对小木块做功的多少，来反映小车的动能大
小。
实验结论：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
动能也越大。
【重点提示】
①质量不等的小车从斜坡的同一高度释放，运动到水平面时，它们的速度大小相等。
②实验得出结论是动能大小与物体的质量和速度有关。
三、势能
（1）势能：势弹性势能和重力势能的统称。
（2）弹性势能
①定义：物体由于发生弹性形变而具有的能量。
②影响因素：与物体的材料，弹性形变的大小有关，同一物体的弹性形变越大，具有的弹性势能就越大。
（3）重力势能
①定义：物体由于被举高所具有的能量叫做重力势能。
②影响因素：物体的质量和高度有关，物体的质量越大，高度越高，它具有的重力势能就越大。
四、机械能
（1）机械能：物理学中，动能和势能统称为机械能。
（2）物体的动能和势能可以相互转化。
（3）物体的动能和势能在相互转化过程中，如果没有摩擦力等阻力，则机械能的总量保持不变，若有摩擦力等阻力，则机械能的总量减少。
【教材剖析】[活动]教材P36
摆球从A点向下摆动的过程中，它的速度越来越大，动能逐渐变大，重力势能逐渐变小，摆球到达最低点时，它的动能最大，重力势能最低，在此过程中，摆球的重力势能逐渐转化为动能。
接着，摆球又向另一侧运动，随着摆球向上摆动，它的速度越来越小，动能逐渐转化为重力势能，当摆球到达最高处B点时，它的动能0，重力势能最大。
【教材剖析】[课后练习]教材P38
1.通常，载重汽车造成的车祸比小轿车造成的车祸严重得多，这是为什么？但也有例外，这又是为什么？
答：影响动能大小的因素有两个，物体的质量和速度；当载重汽车和小轿车同样的速度时，载重汽车的质量大，动能大，造成的车祸严重；但当小轿车的速度很大的时候，也会增大它的动能，使得造成的车祸也很严重。
2.如图是上海明珠线某轻轨车站的设计方案图，与站台连接的轨道有一定的坡度，请你从节能的角度分析这样的优点？
解：当轻轨进站时，上坡可以将轻轨的动能转化为重力势能；当发车离开车站时，又可以将重力势能转化为动能，从而节省了能源。
1、机械能动能与势能之间的转化
物体的动能和势能在相互转化过程中，如果没有摩擦力等阻力，则机械能的总量保持不变，若有摩擦力等阻力，则机械能的总量减少。
【重点提示】
在做题时要把握题干中的关键条件，忽略空气阻力，接触面光滑等，往往暗含着机械能守恒；没有这些条件时，要抓住机械能的消耗情况。
【例1】（2019·苏州）将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起。它的部分运动轨迹如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．皮球经过同一高度的A、B两点时动能相等
B．皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零
C．皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能
D．若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两点留下两个大小相等的黑色圆斑
【答案】C。
【解析】
A、由图可知，每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气阻力，机械能逐渐变小，A点的机械能大于B点的机械能；机械能是物体动能与势能的总和，AB两点高度相同则重力势能相同，所以A点的动能大于B点的动能；故A错误。
B、从轨迹来看，小球既有水平方向的速度又有水平方向的速度。小球在最高点时，竖直方向速度为零，但是仍然能往右运动，说明小球还具有水平方向速度；故B错误。
C、每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气阻力，机械能逐渐变小。C点在D点之前，故D点的机械能小于C点的机械能；故C正确。
D、弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反应小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大。M点与N点小球的动能与重力势能都为零，又因为小球在M点机械能大于N点机械能，故小球在M点的弹性势能大于N点的弹性势能，故在M点的圆斑要大于在N点的圆斑。故D错误。
【例2】（2020·南京）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
【答案】C
【解析】
A．B、C两点等高，重力势能相等，小球从B点到C点过程中，由于空气阻力，机械能减小，机械能包括动能和势能，所以C点的动能减小，球在B、C两点的动能不相等，故A错误；
B．球从A点到D点过程中，由于空气阻力，机械能减小，故B错误；
C．球从B点到O点的过程中，由于空气阻力，机械能减小，故C正确；
D．球从O点到C点的过程中，高度增大，重力势能增大，故D错误。
故选C。
【常考1】动能势能
【例1】（2019 ·临沂）如图是运动员参加射箭比赛时的场景，下列说法错误的是（）
A. 运动员将弓举起的过程对弓做功 B. 弓被拉的越弯产生的弹力越小
C. 弓被拉的越弯弹性势能越大 D. 箭被射出说明力可以改变物体的运动状态
【答案】B
【解析】
A．做功的含义为有力且在力的方向上有移动的距离，则把弓拿起的过程对弓做了功；
B．弓被拉的约弯形变量越大，弹力越大；
C．弹性势能与物体的弹性形变量有关，弹性形变越大，弹性势能越大；
D．箭被射出，从静止变为运动，则说明力可以改变物体的运动状态；
【重要提醒】
①弹性势能是由于物体发生了弹性形变而具有的能量；
②弹性势能的大小和物体的材料与弹性形变量有关；
【例2】据报道,一辆横穿铁路的拖拉机,因故障而停在铁道上,此时从远处驶来一列火车,尽管司机及时采取紧急制动措施,但是缓慢行驶的列车还是将拖拉机撞“飞”了。这是因为火车的( )
A.动能很大B.速度很大 C.势能很大D.功率很大
【答案】A
【解析】
缓慢行驶的列车还是将拖拉机撞“飞”了,说明列车具有的能量很大,这里的能量主要指动能;动能的大小与质量和速度有关,质量越大、速度越快,动能就越大;因列车是缓慢行驶,故速度并不大,但由于列车的质量太大,导致其动能很大;动能越大对外做功的本领就越大,故将拖拉机撞飞。A正确,B、C、D错误。
【例3】（2020·泰州）在水平地面上铺一张纸，将一只皮球表面涂黑，使其先后从高处下落，在纸上留下黑色圆斑A、B。如图所示。关于皮球两次下落形成圆斑的过程，下列说法正确的是（ ）
A. 皮球对纸的最大压力相等 B. 皮球刚到达纸面时的速度相等
C. 皮球刚到达纸面时的动能相等 D. 皮球获得的最大弹性势能不等
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，黑色圆斑B比较大，而力的大小影响力的作用效果，力越大作用效果越明显形变量越大，可知从B处落下的皮球对纸的最大压力较大，故A错误；
BCD．皮球从不同的高度落下时，高度减小，速度变大，重力势能转化为动能；在纸上留下黑色圆斑A、B，留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了弹性形变，此过程是动能转化为弹性势能，由图中两个圆斑大小可看出，圆斑大的（B）皮球转化的弹性势能较大，说明它原来所具有的重力势能大，即B所处的高度较高；可知从B处落下的皮球刚到达纸面时的速度较大，此时动能也较大，故BC错误；D正确。
故选D。
【常考2】动能与势能的转化
【例4】（2020·黄冈）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
【答案】C
【解析】
A．小石子增大了地面的粗糙程度，可以増大失控车辆与避险车道之间的摩擦力，故A正确，不符合题意；
B．动能的大小和速度有关，物体质量不变时其速度减小，动能会随之减小，故B正确，不符合题意；
C．失控车辆撞击废旧轮胎时，将动能转化成废旧轮胎的弹性势能，故C错误，符合题意；
D．一切物体都有惯性，故D正确，不符合题意。
故选C。
【例5】把篮球抛向空中,忽略空气阻力,如图所示中哪一图象能正确反映球离手后至落回地面前机械能(E)与篮球离地高度(h)的关系( )
【答案】A
【解析】本题考查机械能的有关知识。机械能由动能和势能组成,把篮球抛向空中时,忽略空气阻力的情况下,动能与势能之间发生相互转化,而总的机械能保持不变。故A正确。
【例6】（2020·苏州）如图甲所示，水平桌面上放有一内壁光滑的竖直圆筒，筒底固定一根弹簧。将一小球放置在弹簧上，静止时位于A点（如图乙）。现将小球下压至B点，并用此处的装置锁定（如图丙）。解锁后，小球向上弹出筒口。下列说法正确的是（ ）
①图乙中圆筒对桌面的压力小于图丙中的压力
②图乙中圆筒对桌面的压力等于图丙中的压力
③图丙中小球开始运动到脱离弹簧的过程中速度一直变大
④图丙中小球开始运动到脱离弹簧的过程中速度先变大后变小
A．①和③B．①和④C．②和③D．②和④
【答案】D
【解析】
①②、以整体为研究对象，图乙、丙对桌面的压力相等，都等于容器、弹簧和小球的总重力，故①错误、②正确；
③④、解锁后，小球受竖直向上的弹簧的弹力、竖直向下的重力，重力小于弹力，合力向上，小球速度越来越大；随着弹簧压缩量的减小，弹力逐渐减小，当弹力与重力相等，小球的速度达到最大；
弹力小于重力时，合力向下，小球速度减小，故③错误、④正确；
故D正确，ABC错误。
故选：D。
【热点题型1】机械能
【例7】（2020·连云港）在水平地面上铺一张纸将两个弹性相同。质量分别为mA和mB的皮球A和B表面涂黑，让它们从相同高度由静止下落，在纸上留下黑色圆斑如图所示，分析图中两个圆斑大小，可推断mA______mB（选填“大于”、“小于”或“等于”）。皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低，由此判断，皮球的机械能总量______（选填“不变”、“减少”或“增大”）。
【答案】 (1). 小于 (2). 减少
【解析】
【详解】[1]从图中A、B的印迹看出，B球的形变大，说明它原有的重力势能大，由于高度相同，所以质量为mB的皮球的质量较大，即mA＜mB
[2]皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低，皮球的一部分机械能转化为了内能，所以在整个运动过程中的机械能减少。
【例8】（2019·深圳）如图，弧形轨道 ab 段光滑，bc 段粗糙，小球从a 点经最低点b 运动至c 点。下列分析正确的是（）
A．从a 到b 的过程中，小球动能转化为重力势能 B. 经过b 点时，小球动能最大
C.从b 到c 的过程中，小球动能增大D.从a 到c 的过程中，小球机械能守恒
【答案】B
【解析】
A 选项，从 a 到 b 的过程中，小球高度降低，重力势能转化为动能，故 A 选项不符合题意； B 选项，小球从 a 运动到 b 动能增大；从 b 运动到 c 动能减小，则在 b 点处小球动能最大，故 B 选项符合题意；
C 选项，小球从 b 到 c 的过程中，高度增加，同时克服摩擦力做功，速度减小，则小球的动能减小，故C 选项不符合题意；
D 选项，bc 段弧形轨道粗糙，因此小球在 bc 段运动时会克服摩擦力做功，会有一部分机械能转化为内能，则机械能会减小，故D 选项不符合题意；
1.高空抛物是极不文明的行为,会造成很大的危害。因为高处的物体具有较大的( )
A.弹性势能B.重力势能 C.体积D.重力
【答案】B
【解析】本题考查重力势能的定义，由于物体被举高而具有的能量叫重力势能；高空抛物是由于高空中的物体具有重力势能，故答案选B。
2. 下列加点的物体中，具有弹性势能的是( )
A.弓开如满月B.箭去似流星 C.云来云又往 D.蜻蜓立竿头
【答案】A
【解析】
弓开如满月,说明弓发生了弹性形变,具有弹性势能。箭去似流星,说明箭是运动的,具有动能。云来云又往,说明云是运动的,具有动能。蜻蜓立竿头,说明蜻蜓在高处,具有重力势能,故选A。
3.关于功和能的关系，下列几种说法中，正确的是（ ）
A.具有能的物体一定正在做功
B.物体具有的能量越多，做的功越多
C.物体做的功越多，它具有的能越大
D.物体能够做的功越多，它具有的能就越大
【答案】D
【解析】
A、物体有了能就有了做功本领，但不一定正在做功，不符合题意；
B、物体具有的能越多，它做功的本领越大，但有可能不做功，不符合题意；
C、做功的过程是能量转化的过程，物体做功的多说明转化的能量多，但不能说它具有的能量多，不符合题意；
D、能量反映了物体做功的本领，它能够做的功越多，那它具有的能就越大，说法正确，符合题意；
4.（2019·郴州）一架飞机在高空中水平匀速飞行，向灾区投放救灾物资。该飞机在此过程中（ ）
A．动能不变B．动能减小
C．重力势能不变D．重力势能增大
【答案】B
【解析】
一架飞机在高空中水平匀速飞行，高度不变、速度不变，向灾区投放救灾物资时，飞机的质量减小，所以飞机的动能和重力势能都减小。
5. .如图所示,人骑自行车下坡,速度会越来越快,在这过程中( )
A.人和车的动能保持不变 B.人和车的动能增大
C.人和车的动能减小 D.人和车的重力势能增大
【答案】B
【解析】人骑自行车下坡,质量不变,速度会越来越快,动能增大;高度减小,重力势能减小。
6.飞行的子弹能击穿靶子是因为子弹具有能；流水能推动竹排是由于流水具有能；滑雪运动员能从高处滑下来是由于运动员具有能；拉弯的弓能将箭射出是由于拉弯的弓具有能。
【答案】动；动；重力势；弹性势。
【解析】
飞行的子弹、流动的竹排由于运动而具有动能；高处的滑雪运动员由于“被举高”而具有重力势能；拉弯的弓由于发生弹性形变而具有弹性势能。
7.（2019 ·广东）如图所示，用细线系住小球悬挂在O点，将小球拉至A点释放，从A点经过B点运动到C点的过程中，小球的重力势能先变小后，动能先后。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
【答案】变大；变大；变小。
【解析】
重力势能的大小由质量和高度决定,由图可知,小球从A点运动到B点再运动到C点的过程中,小球质量不变,高度先变小后变大,所以重力势能先变小后变大;动能的影响因素是质量和速度,小球从A点运动到B点再运动到C点的过程中,小球质量不变,速度先变大后变小,所以小球的动能先变大后变小。
8.如图为麦克斯韦滚摆，当它在最高处时，重力势能，动能；当它由上而下滚动时，重力势能，动能；当它到达最低处时，重力势能，动能；当它由下而上滚动时，重力势能，动能。
【答案】最大；为零；减小；增大；最小；最大；增大；减小。
【解析】
（1）麦克斯韦滚摆在上升过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大，在最高点时，重力势能最大．
在下降过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，在最低点时，重力势能最小．
（2）麦克斯韦滚摆在上升过程中，质量不变，速度减小，动能减小，在最高点时，速度为零，动能为零．在下降过程中，质量不变，速度增大，动能增大，在最低点时，速度最大，动能最大。
9.许多同学都很喜欢设计和参加“多米诺骨牌效应”活动(按一定距离排列的骨牌,碰倒第一块骨牌后,其他所有骨牌会依次倒下),其中的物理原理是骨牌倒下时, 转化为 ,这部分能量就转移给下一张骨牌,下一张骨牌倒下时具有的能量更大,骨牌被推倒的速度越来越快。(均选填“动能”或“重力势能”)
【答案】重力势能 动能
【解析】骨牌倒下时,重心高度降低,重力势能减少,动能增加,重力势能转化为动能。答案重力势能；动能
10.如图所示装置,让木球从斜槽上滚入水平槽,在水平槽里竖立一个弹簧片,它的下端固定,观察木球与弹簧片碰撞的过程,并思考这个过程中能的转化。
(1)从木球刚刚接触弹簧片到木球逐渐把弹簧片压弯的过程中,木球的速度 ,弹簧片的弹性形变程度 ,这个过程是 转化为 。
(2)弹簧片恢复原状到将木球弹回的过程中,木球的速度 ,弹簧片的弹性形变程度 ,这个过程是 转化为 。
(3)这个实验可以说明 和 可以相互转化。
【答案】
(1)变小；变大；动能；弹性势能；(2)变大；变小；弹性势能；动能；(3)动能；弹性势能；
【解析】
木球刚与弹簧片接触时,木球由于惯性会继续向右运动,而压弯弹簧片,木球的动能转化为弹簧片的弹性势能存储起来;弹簧片恢复原状的过程中,弹簧片又将存储的弹性势能转化为木球的动能。这个实验说明了动能和弹性势能可以相互转化。答案 (1)变小；变大；动能；弹性势能；(2)变大；变小；弹性势能；动能；(3)动能；弹性势能；
11.（2019·绥化）如图，某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小球从同一斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块，木块移动一段距离后停止。
（1）小球滚下斜面的过程中，它的______能转化为动能，其动能大小是通过木块移动的距离来反映的。
（2）分析比较________两次实验，可探究出的结论是：。
（3）甲实验中若木块的重力为1N，水平移动的距离是30cm，则重力对木块做功_____J。
（4）如果水平面光滑，则________（选填“能”或“不能”）完成本实验。
【答案】（1）重力势；（2）甲、乙；质量相同的物体，速度越大，动能越大（3）0；（4）不能。
【解析】
（1）小钢球从斜面滚下过程中，质量不变，高度减小，故重力势能减小，同时速度变大，动能增加，所以是将重力势能转化为动能的过程；其动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的；
（2）分析比较甲和乙两组实验可得，物体的质量相同，而下滑的高度不同，甲图中下滑的高度大，运动到水平时速度大，推动木块滑行的距离大，故物体质量相同时，速度越大，动能越大；
（3）木块水平移动，在重力的方向上没有移动距离，重力不做功，重力对木块做功0J；
（4）如果水平面是光滑的，没有阻力作用，木块被撞击后将做匀速直线运动，不能通过被撞击的距离来比较动能大小。
1.（2019 ·乐山）下列关于能量转化的说法，正确的是（ ）
甲乙并丁
A．甲图中，风力发电将空气的动能转化为电能
B．乙图中，拉开的弹弓将石子弹出的过程，弹性势能增大
C．丙图中，“神舟五号”载人飞船成功返航，返回舱在减速着陆过程中机械能守恒
D．丁图中，水平路面上疾驰的汽车，将重力势能转化为动能
【答案】A
【解析】
A、风力发电是将机械能转化为电能，故A正确；
B、拉开的弹弓发生了弹性形变，具有弹性势能，当放开石子时，弹弓的弹性形变程度变小，所以弹性势能变小，故B错误；
C、当飞船减速着陆时，飞船的质量不变，速度减小，动能减小；质量不变，高度越来越小，重力势能越来越小，机械能减小，故C错误；
D、汽车在水平路面上匀速行驶的过程中，质量不变，速度和高度也不变，则汽车的动能和重力势能都不变，故D错误。
2.（2019 ·临沂）如图所示，在“探究动能的大小跟哪些因素有关”的实验中，下列说法正确的是( )
A. 实验所用斜面和水平面都必须是光滑的 B. 木块向前滑行的过程中机械能保持不变
C. 小球质量越大，到达斜面底端的速度越大 D. 木块被撞击后滑行的越远，说明小球的动能越大
【答案】D
【解析】
动能的大小与速度和质量有关，则在实验中应控制这两个变量以外的其其他变量相同即可，所以不需要平面光滑，木块向前滑动时需要克服摩擦力做功，能量有损耗，机械能不守恒，小球到达斜面底端的速度大小与高度有关，与质量无关，撞击同一个物块在同一个平面上滑行，则物块滑行越远说明获得的能量越大，说明小球具有的动能越大。
3.（2020·盐城）小明和同学一起荡秋千。下列说法正确的是（ ）
A. 通过最低点时的动能为零B. 下降过程中的动能不变
C. 到达最高点的重力势能最大D. 上升过程中的重力势能减小
【答案】C
【解析】
A．通过最低点时速度最大，动能最大，故A错误；
B．下降过程中，高度变小，重力势能变小，速度增大，动能增大，故B错误；
C．到达最高点时，高度最大，重力势能最大，故C正确；
D．上升过程中，高度增大，重力势能增大，故D错误。
故选C。
4.（2019·安徽）如图，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定，右端连接一金属小球， O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置，然后释放小球，小球就在AB间做往复运动 ( 已知AO=OB )。小球从A位置运动到B位置的过程中，判断正确的是（）
A. 小球的动能不断增加 B. 小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等
C. 弹簧的弹性势能不断减少 D. 在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
【答案】D
【解析】
小球从A到O的过程中,弹簧的压缩量减小,弹性势能减小,物体的动能在增大,小球从O到B的过弹性势能先减小后增大,故A、B错:
小球在O点时小球的动能最大,弹簧的弹性势能为0,故C错;
由于平面是光滑的,在整个过程中机械能守恒,故在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变。
5.（2020·南通）在“探究纸锥下落的快慢”的活动中，将纸锥从高处释放。若纸锥竖直下落时，受到的空气阻力随下落速度的増大而增大，则纸锥在空中竖直下落过程中，下列情形可能的是（）
A. 速度先增大后不变B. 速度先增大后减小
C. 动能转化为重力势能D. 机械能先増大后减小
【答案】A
【解析】
AB．纸锥竖直下落时，受到的空气阻力随下落速度的増大而增大，开始下落时重力大于阻力，合力向下，所以下落速度增大，当受到的空气阻力增大到与重力相等时，合力为零，纸锥下落的速度不变，故A项符合题意，B不符合题意；
C．纸锥刚开始加速下落时一部分重力势能转化为动能，当纸锥匀速下落时，重力势能减小，动能不变，重力势能转化为其它形式的能，故C项不符合题意；
D．纸锥下落过程中，有空气阻力作用，所以机械能一直减小，故D项不符合题意。
故选A。
6.（2019·咸宁）甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示,在同一高度同时以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出,不计空气阻力。抛出时两球机械能选填“相等”或“不相等”)；落地前的运动过程中,甲球的动能(选填“增大”、“不变”或“减小”),乙球的机械能(选填“增大”“先增大后减小,“不变”或“减小”)
【答案】相等；增大；不变。
【解析】
（1）动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大；
（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大；
（3）机械能=动能+势能。
甲、乙的质量相同，并且在抛出时的速度及所处的高度相等，所以它们的动能和重力势能相等，机械能相等；甲球在空中下落时，甲球质量不变，速度增大，动能增大，高度减小，重力势能减小，乙球上升过程中，乙球质量不变，速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，所以乙球上升时，动能转化为重力势能，机械能保持不变。
7.甲站在0．5m/s匀速上行的自动扶梯上，乙站在0．7m/s匀速下行的自动扶梯上。甲、乙两人质量相等，甲上行中动能________(填“增加”“不变”或“减少”)。某时刻他们的位置如图所示，该时刻甲的重力势能________乙的重力势能，甲的机械能________ (填“大于”“等于”或“小于”) 乙的机械能。
【答案】不变；等于；小于。
【解析】
动能和物体的质量及物体的速度有关系，二者没有变化，所以甲在上行过程中动能大小不变；重力势能由质量和高度决定，两人的质量和高度相同，所以重力势能也相同；甲的速度小于乙的速度，故甲的动能小于乙的动能，而机械能是动能和势能的总和，所以甲的机械能小于乙的机械能。
8.（2020·句容一模）如图是人造卫星轨道示意图，以地球为参照物，卫星是 的。卫星在大气层外运行，不受空气阻力，从远地点向近地点运动时，它的 能变大，机械能 （选填“变小”、“不变”或“变大”）。
【答案】运动；动；不变。
【解析】以地球为参照物，卫星和地球之间有位置的变化，是运动的；从远地点向近地点运动时，质量不变，速度增大，动能增大，同时距离变近，重力势能减小；卫星在大气层外运行，不受空气阻力，机械能守恒，保持不变。
故答案为：运动；动；不变。
9.（2020·无锡新吴区一模）如图为一种“跳跳人”玩具，用手指将跳跳人下压一段距离，松手后，跳跳人会弹至一定的高度，此过程中主要发生的能量转化是弹性势能转化为______。增加跳跳人下压的距离，发现跳跳人弹起的高度增加，说明物体的______越大，弹性势能越大。
【答案】（1）重力势能；（2）弹性形变。
【解析】用手指将跳跳人下压一段距离，松手后，跳跳人所在高度越大，重力势能越大，所以此过程中主要发生的能量转化是弹性势能转化为重力势能。
增加跳跳人下压的距离，跳跳人的弹性形变变大，跳跳人弹起的高度增加，说明物体的弹性形变越大，弹性势能越大。
10.在学习势能知识时,小红将一张硬纸片对折,在开口一边剪两刀,然后将一根橡皮筋套在开口边,做成了一个特殊的卡片.
(1)小红将图中的卡片反过来,用手把它压平在桌面上,使橡皮筋伸长,迅速松开手,观察到的实验现象是,这个现象说明:发生弹性形变的橡皮筋对卡片,因此橡皮筋具有。
卡片弹起时将橡皮筋的能首先转换为卡片的能，然后转化为卡片的能。
(2)接下来小红仍将卡片下压,但不压平,迅速松手后观察到的实验现象是,小红根据这个实验现象可以得出的结论是。
(3)要想纸片弹得更高,可以采取的措施是(写出一点)。
（4）以下利用弹簧的器具中：①自行车座；②机械手表；③衣服夹子；④发令手枪，其中利用弹簧的弹性形变的弹性势能转化为动能工作的是。
A. ①和② B. ②和③ C. ①和④ D. ②和④
【答案】
(1)卡片会弹起来；做功；弹性势能；弹性势能；动能；重力势能。
(2)卡片弹起的高度变低了；卡片弹起来的高度与橡皮筋弹性形变的程度有关；
(3)①减小卡片的质量；②换用弹性更好一些的橡皮筋；
(4) D。
【解析】
(1)将图中的卡片反过来,用手把它压平在桌面上，使橡皮筋伸长,迅速松开手,观察到的实验现象是卡片会弹起来,这个现象说明:发生弹性形变的橡皮筋对卡片做功,因此橡皮筋具有弹性势能；卡片弹起时将橡皮筋的弹性势能能首先转换为卡片的动能，使卡片获得一个向上的运动状态，随着高度的逐渐增大，动能逐渐减小，高度逐渐增大，因此转化为卡片的重力势能。
(2)接下来小红仍将卡片下压,但不压平,迅速松手后观察到的实验现象是卡片弹起的高度变低了,小红根据这个实验现象可以得出的结论是:卡片弹起来的高度与橡皮筋弹性形变的程度有关.
(3)要想纸片弹得更高,可以:(1)减小卡片的质量;(2)换用弹性更好一些的橡皮筋.
(4)①自行车座中弹簧是为了减缓竖直方向的振动带来的冲击是将重力势能转化为弹性势能；②机械手表是将发条的弹性势能转化为指针的动能；③衣服夹子是弹性势能没有发生转化；④发令手枪是弹簧的弹性势能转化为子弹的动能。
11.（2020·镇江）“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示∶将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至木板上后与木块碰撞通过改变小车释放时高度h、在小车中增加钩码和在木板上铺垫棉布的方法，得到了图2虚线框内的四个实验场景｡
(1)为探究小车动能与质量的关系，应选用场景①和（选填“②”､“③”或“④”）进行实验；选用场景③和④进行实验时，可探究小车动能与的关系
(2)在实验中，小车动能越大，发生碰撞时对木块所做的功就越，木块被碰撞后在木板上｡
(3)若将场景①和②中的木块均移走，利用这两个场景可探究对物体运动的影响，为提高实验结论的准确性，还需再增加一次实验，为此，在场景①的基础上，你所作的调整是｡
【答案】(1).③ (2).速度(3).大（或多） (4).滑行的距离越长 (5).阻力（或摩擦力） (6).在木板上铺设玻璃板（或毛巾）
【解析】
(1)[1][2]为探究小车动能与质量的关系，应控制小车滑下的高度相同、质量不同，故应选用场景①和③进行实验；选用场景③和④进行实验时，小车质量相同但滑下高度不同，即可探究小车动能与速度的关系。
(2)[3][4]在实验中通过木块被撞击后滑行的距离比较动能大小，即小车动能越大，发生碰撞时对木块所做的功就越大，木块被碰撞后在木板上滑行的距离越长｡
(3)[5][6]若将场景①和②中的木块均移走，利用这两个场景可探究阻力或摩擦力对物体运动的影响，为提高实验结论的准确性，还需再增加不同接触面的实验数据，故在场景①的基础上，在木板上铺设玻璃板或毛巾｡
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