九年級(jí)物理 第15章 五、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化 導(dǎo)學(xué)導(dǎo)練 人教新課標(biāo)版

1、五、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化5分鐘訓(xùn)練 (預(yù)習(xí)類訓(xùn)練，可用于課前)1.如果一個(gè)物體_，我們就說(shuō)這個(gè)物體具有能量。動(dòng)能的大小由物體的_和_決定；重力勢(shì)能的大小由物體的_和_決定；彈性勢(shì)能的大小由物體的_的大小決定。答案：能夠做功 質(zhì)量 速度 質(zhì)量 高度 彈性形變2.在空中沿水平方向勻速飛行的一架飛機(jī)，正在向?yàn)?zāi)區(qū)空投救災(zāi)物資，在空投過(guò)程中，飛機(jī)的動(dòng)能和重力勢(shì)能的變化情況是（ ）a.動(dòng)能和重力勢(shì)能都增加 b.動(dòng)能和重力勢(shì)能都減小c.動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增加 d.動(dòng)能增加，重力勢(shì)能減小解析：飛機(jī)在空投的過(guò)程中，隨著救災(zāi)物資的不斷投出，它的質(zhì)量在減小，又因?yàn)轱w機(jī)水平飛行，速度不變，高度不變，所以，飛機(jī)的動(dòng)能逐漸減小

2、，重力勢(shì)能也在逐漸減小。答案：b3.一個(gè)籃球從高處自由落下，在下落的過(guò)程中，它的高度越來(lái)越小，重力勢(shì)能越來(lái)越小，你認(rèn)為減小的重力勢(shì)能哪里去了？籃球在下落過(guò)程中，速度越來(lái)越大，動(dòng)能越來(lái)越大，那它增加的動(dòng)能又是來(lái)自哪里？根據(jù)動(dòng)能和重力勢(shì)能的大小變化，你能猜想到什么？答案：減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能了；增加的動(dòng)能來(lái)自減小的重力勢(shì)能；動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。10分鐘訓(xùn)練 (強(qiáng)化類訓(xùn)練，可用于課中)1.下列過(guò)程中，屬于動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能的是（ ）a.鐘表里的發(fā)條帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng) b.自行車(chē)在水平地面上行駛得越來(lái)越快c.被拉開(kāi)的彈簧門(mén)自動(dòng)關(guān)上 d.跳高運(yùn)動(dòng)員躍起的過(guò)程解析：鐘表里的發(fā)條帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng)和被拉開(kāi)的彈簧

3、門(mén)自動(dòng)關(guān)上都是彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；自行車(chē)在水平地面上行駛得越來(lái)越快，是人對(duì)自行車(chē)做功，使自行車(chē)的動(dòng)能增加的結(jié)果，這是人的生物能轉(zhuǎn)化為自行車(chē)的動(dòng)能；跳高運(yùn)動(dòng)員躍起的過(guò)程，運(yùn)動(dòng)員的速度不斷減小，高度不斷增加，所以他的動(dòng)能不斷減小，勢(shì)能不斷增加，跳高運(yùn)動(dòng)員躍起的過(guò)程是動(dòng)能不斷轉(zhuǎn)化為勢(shì)能的過(guò)程。答案：d2.下列過(guò)程中，屬于勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的是（ ）a.向上拋出的石子 b.從坡頂勻速滑到坡底的自行車(chē)c.豎直向下落得越來(lái)越快的冰雹 d.足球場(chǎng)上越滾越慢的足球解析：向上拋出的石子在上升過(guò)程中，它的動(dòng)能不斷減小，勢(shì)能不斷增加，是動(dòng)能不斷轉(zhuǎn)化為勢(shì)能的過(guò)程。從坡頂勻速滑到坡底的自行車(chē)，它的動(dòng)能不變，勢(shì)能減小，不是勢(shì)

4、能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。豎直向下落得越來(lái)越快的冰雹，勢(shì)能不斷減小，動(dòng)能不斷增加，這個(gè)過(guò)程是冰雹的勢(shì)能不斷轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的過(guò)程。足球場(chǎng)上越滾越慢的足球，勢(shì)能為0，動(dòng)能逐漸減小，是因?yàn)樽闱蚩朔Σ亮ψ龉ο牧藙?dòng)能，是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。答案：c 3.在桂林興安“樂(lè)滿地主題樂(lè)園”里有個(gè)極刺激的游樂(lè)項(xiàng)目：蹦極。游樂(lè)者系上彈性牽索從高處跳下，利用牽索產(chǎn)生的彈力作用使自己在空中幾番升降后靜止。那么游樂(lè)者在其中的下降過(guò)程中（ ）a.重力勢(shì)能一直在減小 b.動(dòng)能一直在增大c.重力勢(shì)能一直在增大 d.機(jī)械能保持不變解析：游樂(lè)者在下降的過(guò)程中，他的質(zhì)量不變，高度不斷減小，速度不斷增加，當(dāng)彈性牽索要發(fā)生形變時(shí)，他的速度達(dá)到最

5、大，然后再不斷減小，所以他的重力勢(shì)能在不斷減小，動(dòng)能先增大后減小。由于他在空中幾番升降后靜止，所以他的機(jī)械能減少了很多。答案：a4.(2010河北模擬，18)在水平街道上勻速行駛的灑水車(chē)，一邊行駛一邊向道路上灑水。下列關(guān)于其機(jī)械能變化的說(shuō)法中正確的是（ ）a.動(dòng)能不變 b.動(dòng)能減小，機(jī)械能減小c.動(dòng)能不變，機(jī)械能不變 d.動(dòng)能減小，機(jī)械能增大解析：勻速行駛的灑水車(chē)在灑水的過(guò)程中，速度不變，隨著水的不斷灑出，它的質(zhì)量在不斷減小，所以它的動(dòng)能不斷減小。又因?yàn)闉⑺?chē)在水平街道上行駛，高度為0，所以它不具有勢(shì)能。因此，它的機(jī)械能在不斷減小。答案：b5.一只小鳥(niǎo)在空中飛行，它具有的動(dòng)能是15 j，重力勢(shì)

6、能是18 j，它的機(jī)械能是_j。答案：336.如圖15-5-1所示，人造地球衛(wèi)星在大氣層外，繞地球運(yùn)行，它的速度很快，一天可以繞地球飛行幾圈到十幾圈，能夠迅速獲取大量的信息。它運(yùn)行的軌道為橢圓形，它的軌道上有一點(diǎn)離地球最近，這個(gè)點(diǎn)叫近地點(diǎn)；有一點(diǎn)離地球最遠(yuǎn)，這個(gè)點(diǎn)叫遠(yuǎn)地點(diǎn)，衛(wèi)星在運(yùn)行的過(guò)程中，機(jī)械能是守恒的?；卮鹣铝袉?wèn)題：圖15-5-1（1）當(dāng)衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行的過(guò)程中，它的動(dòng)能和勢(shì)能如何變化？從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行的過(guò)程中，它的動(dòng)能和勢(shì)能又如何變化？（2）衛(wèi)星在近地點(diǎn)動(dòng)能最_，勢(shì)能最_；在遠(yuǎn)地點(diǎn)動(dòng)能最_，勢(shì)能最_。解析：同一物體的重力勢(shì)能隨高度的增加而增加，同一物體的動(dòng)能隨速度的增加而增

7、加。衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行的過(guò)程中，高度逐漸減小，所以它的重力勢(shì)能逐漸減小，又因?yàn)闄C(jī)械能守恒，所以衛(wèi)星減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為它的動(dòng)能，它的動(dòng)能就會(huì)逐漸增加。反之它的重力勢(shì)能逐漸增大，動(dòng)能逐漸減小。在近地點(diǎn)，由于衛(wèi)星的高度最小，它的重力勢(shì)能最小，轉(zhuǎn)化的動(dòng)能最多，所以在近地點(diǎn)它的動(dòng)能最大；相反，在遠(yuǎn)地點(diǎn)，衛(wèi)星的動(dòng)能最小，勢(shì)能最大。答案：（1）衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行的過(guò)程中，動(dòng)能逐漸增加，勢(shì)能逐漸減??；從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行的過(guò)程中，動(dòng)能逐漸減小，勢(shì)能逐漸增加。（2）大 小 小 大30分鐘訓(xùn)練 (鞏固類訓(xùn)練，可用于課后)1.(2010湖北武漢模擬，14)如圖15-5-2所示，小孩從不太陡的滑梯上滑下

8、的過(guò)程中，臀部有灼熱的感覺(jué)。下列說(shuō)法正確的是（ ）圖15-5-2a.動(dòng)能一定越來(lái)越大 b.重力勢(shì)能一定越來(lái)越小c.機(jī)械能總量保持不變 d.以上說(shuō)法都不對(duì)解析：小孩從滑梯上滑下的過(guò)程中，高度不斷減小，速度大小不能確定，所以重力勢(shì)能越來(lái)越小，動(dòng)能的變化不能確定，故選項(xiàng)b是正確的，a是錯(cuò)誤的。小孩從滑梯上滑下的過(guò)程中要不斷克服摩擦力做功，消耗機(jī)械能，所以機(jī)械能的總量在不斷減小。答案：b2.(2010湖北襄樊模擬，3)為了使快速降落的“神舟”五號(hào)返回艙安全著陸，返回艙在距離地面幾米處，向下迅速噴出高溫高壓氣體。從開(kāi)始噴氣到安全著陸，返回艙的（ ）a.動(dòng)能增大，重力勢(shì)能減少，機(jī)械能不變b.動(dòng)能不變，重力

9、勢(shì)能減少，機(jī)械能減少c.動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增加，機(jī)械能不變d.動(dòng)能減小，重力勢(shì)能減少，機(jī)械能減少解析：返回艙從開(kāi)始噴氣到安全著陸的過(guò)程中，它的高度在不斷減?。挥捎诓粩嗳紵齼?nèi)部?jī)?chǔ)存的燃料，它的質(zhì)量也在不斷減小；既然是安全著陸，它的速度應(yīng)迅速減小，所以返回艙從開(kāi)始噴氣到安全著陸的過(guò)程中，具有的動(dòng)能不斷減少，重力勢(shì)能不斷減少，機(jī)械能不斷減少。答案：d3.(2010浙江臺(tái)州模擬，6)如圖15-5-3所示，小明分別沿三條路徑滑到地面，在不考慮空氣阻力和摩擦的情況下，滑到地面時(shí)速度最大的路徑是（ ）圖15-5-3a.1 b.2 c.3 d.都一樣解析：三條路徑的頂點(diǎn)高度相同，小明在這三條路徑的頂點(diǎn)處具有的

10、勢(shì)能相等，由于不考慮空氣阻力和摩擦，所以他沿三條路徑滑到地面上時(shí)，勢(shì)能轉(zhuǎn)化成的動(dòng)能也相等，又因?yàn)樗馁|(zhì)量沒(méi)變，所以他的速度相等。答案：d4.(2010湖北宜昌)小孩在蕩秋千游戲中，從最低處蕩到最高處。關(guān)于動(dòng)能和重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)化的敘述，正確的是（ ）a.動(dòng)能增大，重力勢(shì)能增大 b.動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增大c.動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增大 d.動(dòng)能不變，重力勢(shì)能不變解析：小孩在從最低處蕩到最高處的過(guò)程中，高度在不斷增加，速度在不斷減小，質(zhì)量不變，所以，重力勢(shì)能不斷增加，動(dòng)能不斷減小，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。所以選項(xiàng)b是正確的。答案：b5.如圖15-5-4，小剛對(duì)子彈擊穿木板靶心前后，子彈能量變化的問(wèn)題進(jìn)行了思考

11、。有如下四點(diǎn)看法：圖15-5-4（1）動(dòng)能減少，是因?yàn)橛胁糠謾C(jī)械能轉(zhuǎn)化成其他形式的能（2）動(dòng)能減少，是因?yàn)樽訌椀臋C(jī)械能增加了（3）動(dòng)能減少，是因?yàn)樽訌椏朔Σ磷隽斯Γ?）子彈的機(jī)械能不變你認(rèn)為他的看法中，正確的有幾點(diǎn)（ ）a.1點(diǎn) b.2點(diǎn) c.3點(diǎn) d.4點(diǎn)解析：子彈擊穿木板靶心前后，質(zhì)量不變，高度不變，速度減小，所以它的勢(shì)能不變，動(dòng)能減少，機(jī)械能減少。在子彈擊穿木板靶心的過(guò)程中，它要克服摩擦力做功，消耗自身的機(jī)械能，轉(zhuǎn)化成了其他形式的能。所以說(shuō)法（1）、（3）是正確的。答案：b6.“會(huì)挽雕弓如滿月，西北望，射天狼”的詩(shī)句，表達(dá)了詩(shī)人蘇軾企望為國(guó)御敵立功的壯志。被拉彎的弓，把箭射出去，在這一

12、過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化情況是_能轉(zhuǎn)化為_(kāi)能。答案：勢(shì) 動(dòng)7.隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市的建筑越建越高，但如果不注意建筑上的物體(例如放在陽(yáng)臺(tái)上的花盆)，就會(huì)有“高空拋物砸傷人”的危險(xiǎn)。在物體落下的過(guò)程中,它具有的_能轉(zhuǎn)化成_能，而且高度越高，物體落到地面時(shí)做功本領(lǐng)就越_(選填“大”或“小”)，所以危險(xiǎn)性也越大。解析：在物體落下的過(guò)程中，物體的質(zhì)量不變，高度不斷減小，速度不斷增大，所以物體具有的重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加，重力勢(shì)能不斷轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。而且高度越高，落到地面時(shí)，轉(zhuǎn)化成的動(dòng)能就越多，當(dāng)然做功本領(lǐng)就越大。答案：重力勢(shì) 動(dòng) 大8.(2010浙江杭州模擬，27)圖15-5-5表示撐桿跳高運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)階段：助

13、跑、撐桿起跳、越橫桿。在這幾個(gè)階段中能量的轉(zhuǎn)化情況是：圖15-5-5(1)助跑階段，運(yùn)動(dòng)員消耗體內(nèi)的化學(xué)能_(選填“大于”“小于”或“等于”)運(yùn)動(dòng)員和撐桿獲得的動(dòng)能。(2)撐桿起跳階段，運(yùn)動(dòng)員的_能增加。(3)運(yùn)動(dòng)員越過(guò)橫桿后，運(yùn)動(dòng)員將_能轉(zhuǎn)化為_(kāi)能。解析：助跑階段，運(yùn)動(dòng)員消耗體內(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和內(nèi)能，撐桿起跳階段，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增加，是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。運(yùn)動(dòng)員越過(guò)橫桿后，運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。本題是對(duì)新課程“通過(guò)實(shí)例認(rèn)識(shí)能量可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一物體，不同形式能量可以互相轉(zhuǎn)化”目標(biāo)的落實(shí)，以撐桿跳高為素材設(shè)計(jì)命題，注意了物理知識(shí)在體育中的應(yīng)

14、用，體現(xiàn)了物理源于生活、高于生活的思想。答案：(1)大于 (2)勢(shì) (3)勢(shì) 動(dòng)9.(2010安徽廬江模擬，8)我國(guó)的道路交通安全法已于2010年5月1日正式實(shí)施。據(jù)交通管理部門(mén)的統(tǒng)計(jì)，有70的道路交通安全事故是由于車(chē)輛超限超載引發(fā)的，車(chē)輛超限超載還是造成公路受損嚴(yán)重的原因之一。根據(jù)以上情況請(qǐng)回答：(1)由于汽車(chē)超載，使得汽車(chē)對(duì)路面的_增大，而汽車(chē)與路面的接觸面積幾乎不變，因而所產(chǎn)生的_增大而導(dǎo)致路面容易損壞。(2)要對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)進(jìn)行限速的原因是_。解析：汽車(chē)超載，質(zhì)量增加，它受到的重力增加，所以它對(duì)路面的壓力增加，又因?yàn)槠?chē)與路面的接觸面積幾乎不變，根據(jù)壓強(qiáng)公式可得，它對(duì)路面的壓強(qiáng)增加。同一物體

15、動(dòng)能的大小隨速度的減小而減小，物體的動(dòng)能越小，當(dāng)它對(duì)外做功時(shí)，做的功就越少，危險(xiǎn)性就越小，在相同制動(dòng)力的作用下才容易剎車(chē)。如果既超載又超速，機(jī)動(dòng)車(chē)的動(dòng)能就會(huì)增加很多，需要很大的制動(dòng)距離才能剎住車(chē)，危險(xiǎn)性增加。這就是機(jī)動(dòng)車(chē)限速限載的原因。答案：（1）壓力 壓強(qiáng) （2）在質(zhì)量不變時(shí)，減小速度從而使機(jī)動(dòng)車(chē)的動(dòng)能減小。汽車(chē)動(dòng)能小，在相同制動(dòng)力的作用下才容易剎車(chē)10.(2010江蘇鹽城模擬，39)物理課上，同學(xué)們觀察了右圖15-5-6所示的實(shí)驗(yàn)：用細(xì)線將一金屬小球懸掛起來(lái)，把小球拉到一定的高度（此時(shí)細(xì)線偏離豎直方向的角度為，小球離開(kāi)最低位置的距離為s，然后釋放，小球?qū)⒆笥覕[動(dòng)。圖15-5-6（1）此實(shí)驗(yàn)

16、說(shuō)明：_。（2）剛開(kāi)始時(shí)，他把小球拉到自己的鼻尖位置，然后放手讓小球自由擺動(dòng)，小球還能擺回到他的鼻尖位置嗎？這是為什么？你能幫他解釋嗎？（3）課后小寧同學(xué)提出這樣的問(wèn)題：小球來(lái)回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間（或擺動(dòng)的快慢）跟哪些因素有關(guān)呢？對(duì)此，同學(xué)們進(jìn)行了探究。小寧提出猜想：小球擺動(dòng)的快慢可能跟細(xì)線的長(zhǎng)度（l）有關(guān)。除了他的猜想外，請(qǐng)你再提出兩個(gè)猜想：_。_。解析：小球在左右擺動(dòng)的過(guò)程中，高度和速度不斷交替變化，勢(shì)能和動(dòng)能也不斷交替變化，是勢(shì)能和動(dòng)能不斷相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程。同時(shí)，小球在左右擺動(dòng)的過(guò)程中，不斷克服空氣阻力做功，所以機(jī)械能不斷減少，每次擺動(dòng)的高度就不斷減小，因此，小球不能擺到原來(lái)的位置。結(jié)合實(shí)驗(yàn)和

17、自己的經(jīng)驗(yàn)提出兩個(gè)猜想即可。答案：（1）動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。（2）不能；因?yàn)樾∏蛟谧笥覕[動(dòng)的過(guò)程中，不斷克服空氣阻力做功，機(jī)械能不斷減少，所以每次擺動(dòng)的高度不斷減小。（3）小球擺動(dòng)的快慢可能與球的材料有關(guān)。小球擺動(dòng)的快慢可能與球偏離豎直方向的角度有關(guān)。11.如何有效地提高能量利用率是人類所面臨的一項(xiàng)重要任務(wù)，圖15-5-7是某輕軌車(chē)站的設(shè)計(jì)方案示意圖，該圖表明與站臺(tái)前后連接的軌道都有一個(gè)小的斜坡，其目的是充分利用重力的作用來(lái)提高輕軌列車(chē)能量的利用率。試從能量轉(zhuǎn)化的角度說(shuō)明這種設(shè)計(jì)可以節(jié)能的理由。圖15-5-7解析：輕軌列車(chē)在進(jìn)站前，有一定的速度，具有一定的動(dòng)能，在進(jìn)站爬上這個(gè)斜坡的過(guò)程中，輕軌列車(chē)的高度增加，速度減小，重力勢(shì)能增加