第1課動能勢能機械能

第1課動能勢能機械能學習目標學習目標知道動能、重力勢能、彈性勢能及機械能的概念；了解影響動能、重力勢能、彈性勢能大小的因素；掌握探究影響動能、重力勢能大小的實驗過程；控制變量法探究動能大小影響因素；控制變量法探究重力勢能大小影響因素；了解機械能的轉化及機械能守恒定律的應用；002預習導學機械能的相關概念機械能：動能和勢能總稱為機械能。動能：物體由于運動而具有的能，叫做動能。重力勢能：物體由于被舉高而具有的能量叫做重力勢能。彈性勢能：物體由于發(fā)生了彈性形變而具有的能量叫做彈性勢能。影響動能大小的因素動能的大小決定于物體的質量和速度。①在質量相同時，物體的速度越大，它具有的動能越大，物體的速度越小，它具有的動能越小。②在速度相同時，物體的質量越大，它具有的動能越大，物體的質量越小，它具有的動能也越小。影響勢能大小的因素①在質量相同時，物體所處的高度越高，它的重力勢能越大，物體所處的高度越低，它的重力勢能越小。②在高度相同時，物體的質量越大，它的重力勢能越大，物體的質量越小，它的重力勢能越小。③同一物體的彈性形變越大，則它具有的彈性勢能越大。動能和勢能可以相互轉化動能和重力勢能是可以相互轉化的。如果只有動能勢能相互轉化，機械能的總和保持不變，或者說機械能是守恒的。003探究提升知識點一：能一個物體能對另一個物體做功，我們就說這個物體具有能量，簡稱能。物體具有做功的本領，即說明此物體具有能。但是有能不一定正在做功。物體能做多少功，就說它具有多少能。功就是能轉化多少的量度。功代表了能量從一種形式轉化為一另種形式，因而功和能的單位也是相同的。功的單位是焦耳(J)，能的單位也是焦耳(J)?！咎骄恐攸c】功就是能轉化多少的量度【例題精講】（2023江蘇蘇州一模）小雨練習發(fā)高遠球，羽毛球離拍后的飛行軌跡如圖中曲線所示，其中CD段羽毛球勻速下落。下列有關說法正確的是（）A．羽毛球離拍后繼續(xù)上升過程中球拍在對球做功B．羽毛球上升過程中，有部分動能轉化成了重力勢能C．飛行過程中，羽毛球經過最高點B處時，動能為零D．羽毛球飛行的整個過程中，機械能總量保持不變【答案】B【解析】A．羽毛球離拍后繼續(xù)上升過程中，球拍沒有對球施加力，所以球拍對球不做功，故A錯誤；B．羽毛球上升過程中，羽毛球的質量不變，速度變小，動能變小，高度變大，重力勢能變大，由于上升過程中，需克服空氣阻力做功，因此有部分動能轉化成了重力勢能，故B正確；C．飛行過程中，羽毛球經過最高點B處時的速度最小，動能最小，故C錯誤；D．羽毛球飛行的整個過程中，會克服空氣的阻力做功，羽毛球的機械能會減小，故D錯誤。故選B?！眷柟逃柧殹浚?023陜西渭南一模）如圖所示，用手托著兩個雞蛋勻速升高1m。下列說法正確的是（）A．雞蛋的重力勢能不變 B．雞蛋的機械能守恒C．雞蛋處于非平衡狀態(tài) D．手對雞蛋做了功【答案】D【解析】A．用手托著兩個雞蛋勻速升高1m，雞蛋的質量不變，高度增加，重力勢能變大，故A錯誤；B．雞蛋勻速升高時，質量不變、速度不變、動能不變；高度增加、重力勢能增加，則機械能增大，故B錯誤；C．用手托著兩個雞蛋勻速升高時，做的是勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，故C錯誤；D．用手托著兩個雞蛋勻速升高1m，有力作用在雞蛋上，雞蛋在力的方向上通過了距離，所以人對雞蛋做了功，故D正確。故選D。知識點二：動能什么是動能：物體由于運動而具有的能。如圖（1）所示，物體都具有動能。行駛的汽車飛翔的小鳥空中的客機自由下落的小球影響動能的因素物體動能的大小與兩個因素有關：一是物體的質量，二是物體運動的速度大小。當物體的質量一定時，物體運動的速度越大其動能越大，物體的速度越小其動能越??；具有相同運動速度的物體，質量越大動能越大，質量越小動能越小?！咎骄恐攸c】動能是“由于運動”而產生的，一定不要把它理解成“運動的物體具有的能量叫動能”，不運動的物體也具有能量，但不具有動能。例如在空中飛行的飛機，不但有動能而且還具有其它形式的能量?！纠}精講】（2022·四川樂山）2022年北京冬奧會單板滑雪男子大跳臺決賽，17歲中國小將蘇翊鳴摘得金牌，成為冬奧歷史上該項目最年輕金牌獲得者。比賽場地簡化如圖所示，AC為助滑道，B為AC的最低點。運動員某次從A點由靜止開始下滑到達B點的過程中（不考慮一切阻力），重力勢能轉化___________能，機械能___________（選填“增大”、“減小”或“不變”）?！敬鸢浮竣賱?；②不變?！窘馕觥縖1]運動員某次從A點由靜止開始下滑到達B點的過程中，運動員質量保持不變，高度變小，重力勢能能變?。凰俣仍龃?，動能變大，重力勢能轉化動能。[2]因不考慮一切阻力，故機械能守恒，即機械能不變。【鞏固訓練】(2021·甘肅中考真題)如圖所示，小球從左側斜面的P點由靜止釋放，在右側斜面上能到達的最高位置是Q點，M、N是小球運動過程中先后通過的兩個等高點，下列關于該過程的說法中正確的是()A．小球在左側斜面向下運動的過程中，重力勢能全部轉化為動能B．小球從P點向Q點運動的過程中，機械能保持不變C．小球從P點向Q點運動的過程中，所受支持力不做功D．小球通過M、N兩點時的速度大小相等【答案】C【解析】A．由于最高點P和Q不等高，故機械能不守恒，存在摩擦力，故小球在左側斜面向下運動的過程中，重力勢能一部分轉化為動能和內能，故A錯誤；B．小球從P點向Q點運動的過程中，存在阻力，機械能減小，故B錯誤；C．小球從P點向Q點運動的過程中，支持力與運動的距離是垂直的，故所受支持力不做功是正確的，故C正確；D．由于機械能減小，M、N兩點時重力勢能相同，故小球通過M、N兩點時的速度大小不相等，故D錯誤。故選C。知識點二：勢能重力勢能：物體由于被舉高而具有的能量，叫做重力勢能。彈性勢能：物體由于發(fā)生彈性形變，而具有的能叫做彈性勢能。如圖（2）所示，撐桿跳高時彎曲的桿、拉開的弓箭都具有彈性勢能。撐桿跳高拉開的弓箭【探究重點】重力勢能的大小與質量和高度有關。物體的質量越大，被舉得越高，則它的重力勢能越大。重力勢能是“被舉高”這個原因而產生的，一定不要把它理解成“被舉高的物體具有的能量叫重力勢能”。例如在空中飛行的飛機，不但有重力勢能而且還具有其它形式的能量。彈性勢能的大小與彈性形變的程度有關。【例題精講】（2022·四川涼山）如圖所示，小明在做模擬“蹦極”的小實驗，一根橡皮筋一端系一個小球，另一端固定在A點，B點是橡皮筋不系小球自然下垂時下端所在的位置，C點是小球從A點自由釋放后所能達到的最低點，不考慮空氣阻力，關于小球從A點到C點運動過程的說法，正確的是（）。A.小球從A點下落到B點的過程中，重力勢能轉化為動能；B.小球從A點下落到B點的過程中，受到重力和彈力的作用；C.小球從B點下落到C點的過程中，速度一直減??；D.小球在B點時受到平衡力作用【答案】A?！窘馕觥緼B．小球從A點下落到B點的過程中，小球只受到重力的作用，小球做加速運動，小球高度下降，所以在這一階段，小球的重力勢能轉化為小球的動能，故A正確，B錯誤；C．小球從B點下落到C點的過程中，彈力逐漸變大，但還是小于重力，合外力向下，小球做加速運動，直到BC之間某一點時，重力等于彈力，過了這一點，彈力大于重力，合外力向上，小球才做減速運動，所以小球從B點下落到C點的過程中，小球先加速后減速，故C錯誤；D．小球在B點時僅受到重力，物體做加速運動，沒有受到平衡力的作用，故D錯誤。故選A。【鞏固訓練】（2022·湖南長沙）如圖為小慶滑雪時的情景，他收起雪杖加速下滑的過程中（）。A.動能增大B.重力勢能減小C.機械能增大D.動能轉化為重力勢能【答案】AB。【解析】A．加速下滑的過程中，速度變大，故動能變大，故A符合題意；B．高度減小，故重力勢能減小，故B符合題意；C．克服摩擦力做功，機械能減小，故C不符合題意；D．在下滑的過程中，重力勢能減小，動能增大，故是重力勢能轉化為動能，故D不符合題意。故選AB。知識點三：機械能及其轉化動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機械能。機械能守恒：如果一個過程中，只有動能和勢能相互轉化，機械能的總和就保持不變，這個規(guī)律叫做機械能守恒。水能和風能的利用：自然界的流水和風能都是具有大量機械能的天然資源。利用水能發(fā)電，一定量的水，上、下水位差越大，水的重力勢能越大，能發(fā)出的電就越多。利用風能發(fā)電，在風力資源豐富的地區(qū)，可以同時安裝幾十臺到幾百臺風力發(fā)電機，組成“風車田”聯在一起供電?！咎骄恐攸c】在一定的條件下，動能和重力勢能之間可以相互轉化。如將一塊小石塊，從低處拋向高處，再從高下落的過程中，先是動能轉化為重力勢能后，后來又是重力勢轉化為動能。在一定的條件下，動能和彈性勢能之間可以相互轉化。如跳板跳水運動員，在起跳的過程中，壓跳板是動能轉化為彈性勢能，跳板將運動員反彈起來是彈性勢能轉化為動能?！纠}精講】（2023·安徽合肥·統(tǒng)考三模）跳遠是一項傳統(tǒng)的體育運動項目。某同學參加跳遠比賽的幾個階段如圖所示，空氣阻力不可忽略，則下列關于該同學在上述過程中，其能量變化的說法正確的是（）

A．加速助跑到起跳階段，機械能保持不變B．經過最高點時重力勢能最大，動能為零C．從起跳到落地的過程中，機械能先變小后變大D．起跳后到最高點的過程中，重力勢能增大，動能減小【答案】D【解析】A．助跑階段運動員的質量不變，速度增大，動能增大；高度不變，重力勢能不變；機械能變大，故A錯誤；B．經過最高點時重力勢能最大，但仍有向前的速度，動能不為零。故B錯誤；C．從起跳到落地的過程中，一直克服空氣阻力做功，機械能變小，故C錯誤；D．起跳后到最高點的過程中，質量不變，高度增大，重力勢能增大，速度減小，動能減小，故D正確。故選D?！眷柟逃柧殹浚?022·青海）2022年4月，神舟十三號載人飛船安全著陸。飛船在減速著陸過程中，下列說法正確的是（）。A.動能不變 B.重力勢能不變C.機械能不變 D.與大氣摩擦，內能增加【答案】D?！窘馕觥吭陲w船減速著陸過程中，質量不變，速度減小，高度減小，因此動能減小，重力勢能也減小，機械能等于動能和勢能之和，則飛船的機械能也減??；飛船減速著陸時，與大氣摩擦，克服阻力做功，將一部分機械能轉化為內能，則飛船的內能增加，故ABC錯誤，D正確。故選D。知識點四：機械能實驗【探究重點】物體動能的大小與兩個因素有關：一是物體的質量，二是物體運動的速度大小。當物體的質量一定時，物體運動的速度越大其動能越大，物體的速度越小其動能越小。具有相同運動速度的物體，質量越大動能越大，質量越小動能越小。動能是“由于運動”這個原因而產生的，一定不要把它理解成“運動的物體具有的能量叫動能”。例如在空中飛行的飛機，不但有動能而且還具有其它形式的能量?！纠}精講】(2021·湖北中考真題)如圖所示是“探究物體動能的大小跟哪些因素有關”的實驗裝置。(1)實驗中，讓同一個鋼球從斜面上的不同高度由靜止自由滾下，是為了探究鋼球動能的大小與______的關系；(2)本實驗是通過比較木塊被撞擊后______來比較鋼球動能大小；(3)小明猜想，如果水平面是光滑的，木塊被撞擊后將會______。【答案】速度；移動距離；做勻速直線運動。【解析】(1)[1]實驗中，讓同一個鋼球從斜面上的不同高度由靜止自由滾下，保證鋼球的質量相等，鋼球從斜面上的不同高度由靜止自由滾下，改變的是鋼球到達水平面的速度，故這一操作步驟為了探究鋼球動能的大小與速度的關系。(2)[2]本實驗利用轉換的方法，通過比較木塊被撞擊后移動距離來比較鋼球動能大小，木塊被撞擊后移動距離越遠，表明鋼球具有的動能越大。(3)[3]根據牛頓第一定律，物體不受力時，將保持原來的運動狀態(tài)不變，如果水平面是光滑的，木塊被撞擊后將會做勻速直線運動【鞏固訓練】(2021·山東濟寧市·中考真題)蹦蹦杄備受青少年喜愛，圖是小明玩蹦蹦桿的情景，小明依靠自身的重力擠壓蹦蹦桿下端的彈簧時，原有的重力勢能就以______的形式儲存在彈簧中，躍起后，蹦蹦桿離開地面，小明和蹦蹦桿一起向上運動，隨后又向下運動，往返多次后，彈簧的溫度有所升高，這是通過______的方式改變了彈簧的內能?！敬鸢浮繌椥詣菽茏龉Α窘馕觥縖1]小明依靠自身的重力擠壓蹦蹦桿下端的彈簧時，小明所處高度變小，所以重力勢能變小，彈簧的形變量變大，彈性勢能變大，所以原有的重力勢能就以彈性勢能的形式儲存在彈簧中。[2]小明和蹦蹦桿一起向上運動，隨后又向下運動，往返多次后，此過程中有力對彈簧做功，彈簧的溫度有所升高，內能變大，這是通過做功的方式改變了彈簧的內能。00601強化訓練（2023北京北師大實驗中學一模）關于如圖所示的各種現象說法正確的是（）A．甲圖中，自行車運動員在爬坡過程中重力勢能增加，動能一定減小B．乙圖中，火箭加速升空，機械能不變C．丙圖中，跳水運動員加速下落過程中，重力勢能轉化為動能D．丁圖中，跳傘運動員在空中勻速降落過程中動能減小【答案】C【解析】A．自行車運動員在爬坡過程中，質量不變，高度增加，因此重力勢能增大；但速度大小不定，動能不一定減小，故A正確；B．乙圖中，火箭加速升空，動能增加，高度增加，重力勢能增大，機械能增大，故B錯誤；C．丙圖中，跳水運動員加速下落過程中，速度越來越大，動能越大，重力勢能轉化為動能，故C正確；D．丁圖中，跳傘運動員在空中勻速降落，速度不變，故動能不變，故D錯誤；故選C。（2021·廣西桂林·中考真題）高空墜物危害大，就算一個蘋果從十層高樓自由落下都可能把汽車玻璃砸爛。下列說法正確的是（）A．運動的蘋果具有動能 B．高空的蘋果沒有重力勢能C．下落過程中蘋果的動能減小 D．下落過程中蘋果的重力勢能增大【答案】A【解析】A．物體由于運動而具有的能叫做動能，所以運動的蘋果具有動能，故A正確；B．物體由于處在一定高度并受到重力而具有的能叫做重力勢能，高空的蘋果具有重力勢能，故B錯誤；CD．蘋果下落過程中質量不變，速度越來越快，所以動能增大，高度降低，所以重力勢能減小，故CD錯誤。故選A。（2022·安徽?。┤鐖D，在2022年北京冬奧會開幕式上，質量約為的奧運五環(huán)緩緩升起。若將升起過程看成勻速直線運動，則該過程中奧運五環(huán)的（）。A.重力勢能不變 B.動能增大C.機械能不變 D.機械能增大【答案】D?！窘馕觥緼．重力勢能與物體的質量和高度有關，被提升的過程中，質量不變，高度增大，所以重力勢能增大，故A不符合題意；B．動能與物體的質量和速度有關，物體勻速提升，質量不變，速度不變，所以動能不變，故B不符合題意；CD．物體動能不變，重力勢能增大，所以機械能增大，故C不符合題意，D符合題意；故選D。(2020南通)在“探究紙錐下落的快慢”的活動中，將紙錐從高處釋放。若紙錐豎直下落時，受到的空氣阻力隨下落速度的増大而增大，則紙錐在空中豎直下落過程中，下列情形可能的是()A．速度先增大后不變 B．速度先增大后減小C．動能轉化為重力勢能 D．機械能先増大后減小【答案】A【解析】AB．紙錐豎直下落時，受到的空氣阻力隨下落速度的増大而增大，開始下落時重力大于阻力，合力向下，所以下落速度增大，當受到的空氣阻力增大到與重力相等時，合力為零，紙錐下落的速度不變，故A項符合題意，B不符合題意；C．紙錐剛開始加速下落時一部分重力勢能轉化為動能，當紙錐勻速下落時，重力勢能減小，動能不變，重力勢能轉化為其它形式的能，故C項不符合題意；D．紙錐下落過程中，有空氣阻力作用，所以機械能一直減小，故D項不符合題意。故選A。(2021·江蘇江蘇·中考真題)跳傘運動員從高空跳下后沿直線向下做加速運動降落傘打開后開始減速，落地前運動員的速度已減至安全值且保持不變，若把運動員和降落傘作為一個整體進行研究，則()A．加速運動時動能轉化為重力勢能B．減速運動時所受的阻力大于重力C．勻速直線運動時機械能保持不變D．整個過程中所受的阻力保持不變【答案】B【解析】A．加速運動時重力勢能轉化為動能，故A不符合題意；B．減速運動時，速度變小，阻力大于動力，所以，所受的阻力大于重力，故B符合題意；C．勻速直線運動時，動能不變，重力勢能變小，機械能變小，故C不符合題意；D．整個過程中，先做加速運動，后做減速運動，最后做勻速運動，所受的阻力在發(fā)生改變，故D不符合題意。故選B。疫情期間，某快遞公司用無人機進行無接觸配送包裹。無人機攜帶包裹勻速上升時，包裹的動能______，重力勢能______，機械能______。(以上三空均選填“增大”、“減小”或“不變”)【答案】不變增大增大【解析】[1]無人機攜帶包裹勻速上升時，質量不變，速度不變，所以動能不變；[2]質量不變，高度增大，重力勢能增大；[3]機械能等于動能與勢能的和，所以機械能增大。(2021·四川攀枝花·中考真題)如圖所示為游樂園過山車的軌道示意圖，過山車從高處加速滑下的過程中，軌道對車的支持力______(選填“不”或“要”)做功，過山車重力勢能______(選填“增加”、“減少”或“不變”)?！敬鸢浮坎粶p小【解析】[1]過山車從高處加速滑下的過程中，受到的支持力的方向和運動方向垂直，沒有在支持力的方向上通過距離，所以支持力不做功。[2]過山車從高處加速滑下的過程中，質量不變，高度減小，所以重力勢能減小。小明用如圖所示的裝置“探究物體的動能跟哪些因素有關”，讓小球從斜面上自由滾下，到達平面后將木塊撞出一段距離。圖中mA=mB<mC=mD，hA=hC=hD>hB。(小球與斜面之間的摩擦忽略不計)(1)實驗中用___________反映小球的動能大小。(2)通過比較A和B兩次實驗現象，可得出：質量相同的物體，___________越大，它的動能越大。(3)根據題中已知可得出在B、C和D實驗中木塊被撞擊的距離關系為：sB___________sC___________sD【答案】木塊被撞的距離速度<=【解析】(1)[1]實驗中，是用木塊被撞擊后移動的距離的大小，來說明小球對木塊做功的多少，從而判斷出小球具有的動能的大小，這是轉換法的運用。(2)[2]比較A和B兩次實驗可知，兩球的質量相等，撞擊木塊前的速度大小不相等，木塊移動的距離不相等，可得出：質量相同的物體，速度越大，它的動能越大。(3)[3][4]由已知可得在B、C實驗中mB<mC，hB<hC因物體的質量越大，速度越大，動能越大，故木塊被撞擊的距離關系為sB<sC在C、D實驗中mC=mD，hC=hD則兩球的動能相等，故可得出在C、D實驗中木塊被撞擊的距離關系為sC=sD即sB<sC=sD(2021·貴州貴州·中考真題)有人設想的“永動機”如圖所示。下列對該裝置開始轉動后的分析正確的是()A．裝置所具有的機械能始終不變B．如果沒有能量補充，裝置最終會停下來C．根據能量守恒定律，裝置可以一直轉動下去D．裝置中小球的動能和重力勢能不會相互轉化【答案】B【解析】ABC．由于裝置運轉過程中需要克服摩擦做功，裝置所具有的機械能會不斷減小，如果沒有能量補充，裝置最終會停下來，故AC錯誤，B正確；D．裝置中小球的動能和重力勢能不斷地發(fā)生相互轉化，故D錯誤。故選B。(2020·浙江舟山·中考真題)乒乓球發(fā)球機在同一高度以相同的初速度朝不同方向分別發(fā)出a、b、c三個球，若不計空氣阻力，則落到水平桌面時三者的速度大小關系是()A．va＞vb＞vc B．vb＞vc＞va C．va＞vc＞vb D．va＝vb＝vc【答案】D【解析】乒乓球發(fā)球機在同一高度以相同的初速度朝不同方向分別發(fā)出a、b、c三個球，由于高度和速度都相同，則機械能是相同的；不計空氣阻力，三個小球的機械能是守恒的，所以三個小球到達桌面時的機械能相同，由于高度相同，重力勢能相同，則動能相同，速度相同，故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。(2020·蘇州市吳江區(qū)盛澤第二中學九年級一模)如圖所示，一彈簧左端固定，右端連接一個小球，把它們套在粗糙的平桿上，a點是壓縮彈簧后小球靜止釋放的位置，b點是彈簧原長時小球的位置，c點是小球到達最右端的位置。則小球由a點運動到c點的過程中，下列說法正確的是()A．小球在a、c點，彈簧的彈性勢能最大B．小球從a點到b點的過程，小球的動能越來越小C．小球從b點到c點的過程，小球的動能越來越小D．小球在a點，彈簧的彈性勢能最小【答案】AC【解析】AD．由題知，a點是壓縮彈簧后形變程度最大處，彈性勢能也最大，故AD錯誤；BC．水平桿是粗糙的，小球由a釋放到達b點的過程中，彈簧的彈性勢能一部分轉化為小球的動能，所以小球的動能越來越大，一部分克服與桿的摩擦消耗了，所以小球到b點動能最大，此時小球的動能小于a點時彈簧的彈性勢能；從b點到c點，是受到摩擦力的作用，速度減小，動能減小，c點時彈簧的彈性勢能小于b點小球的動能，所以小球在a點時彈簧的彈性勢能最大，故B錯誤，C正確。故選C。小明將彈力球豎直向上拋出，不考慮空氣阻力，下列圖像中，表示彈力球從離開手到落地的過程中動能隨時間變化關系正確的是()A．B．C． D．【答案】A【解析】不考慮空氣阻力，彈力球各點的機械能相等，彈力球在上升和剛接觸地面之前都沒有發(fā)生彈性形變，不具有彈性勢能，機械能等于動能和重力勢能之和，出手時彈力球有一定的高度和速度，具有動能和重力勢能；到達最高點，速度為零，動能為零，高度最大，重力勢能最大；剛接觸地面時，速度最大，動能最大，相對地面高度為零，重力勢能為零，所以在整個過程中，動能先變小，最高點動能為零，然后再增大，在剛接觸地面時動能最大，并且大于出手時的動能。故選A。（2023·天津和平·統(tǒng)考三模）如圖所示，我國獨立自主研制的火星探測器“天問一號”沿橢圓軌道繞火星運動時，不考慮空氣阻力，只有動能和勢能的相互轉化，由近火點向遠火點運動時，探測器的勢能______，機械能______（以上兩空均填“變大”、“變小”或“不變”）?！敬鸢浮孔兇蟛蛔儭窘馕觥縖1]探測器由近火點向遠火點運動時，質量不變，高度變大，重力勢能變大。（2022·湖北黃岡、孝感、咸寧）凝聚著我國古代勞動人民智慧的世界文化遺產——都江堰水利工程，由分水魚嘴、寶瓶口、飛沙堰等組成（如圖所示），其在引水灌溉，防洪減災方面發(fā)揮著重要作用?？菟竟?jié)，由于內江河床較低，在水受到的___________力作用下，大量的水落入內江，其重力勢能___________（選填“增大“減小”或“不變”）；洪水季節(jié)，由于寶瓶口的限流作用，導致內江水的流速較小，外江水的流速較大、壓強較___________，大量的水涌入外江。【答案】①重；②減小；③小?！窘馕觥縖1][2]地球上的一切物體都要受到地球的吸引力，這個吸引力就是重力，水在受到重力的作用下從高處落下，這個過程中高度越來越低，重力勢能越來越小，而速度越來越大，動能也越來越大。[3]流體流速越快，壓強越小，外江水的流速較大、壓強較小。（2022·四川遂寧）某興趣小組通過自主探究得知“在一定范圍內，彈簧的彈力大小與彈簧的伸長量成正比”。原長為10cm的彈簧（質量不計）上端固定在天花板上，下端系一重為20N的小球，靜止時小球位于A處，彈簧長度變?yōu)?1cm，再用力F將小球豎直向下拉到B處，彈簧長度為11.5cm（未超過彈性限度），然后由靜止釋放，在釋放瞬間小球受到的合力大小為______N，小球從B處第一次回到A處過程中，小球的動能______（選填“增大”、“減小”、“先增大后減小”或“先減小后增大”）?！敬鸢浮竣?0；②增大?！窘馕觥縖1]原長為10cm的彈簧（質量不計）上端固定在天花板上，下端系一重為20N的小球，靜止時小球位于A處，彈簧長度變?yōu)?1cm，此時彈簧的伸長量為11cm10cm=1cm因在一定范圍內，彈簧的彈力大小與彈簧的伸長量成正比。由此可得，在一定范圍內，彈簧每伸長1cm，彈簧的彈力大小增加20N。當用力F將小球豎直向下拉到B處，彈簧長度為11.5cm，此時彈簧的伸長量為11.5cm10cm=1.5cm那么彈簧的彈力大小為FB=1.5×20N=30N在B處由靜止釋放，在釋放瞬間小球受到豎直向下的重力和豎直向上的彈簧的彈力的作用，則合力大小為F合=FBG=30N20N=10N[2]由力與運動的關系可知，當合力方向與運動方向相同時，物體做加速運動。在B處時，受到的合力方上豎直向上，大小為10N，在A處時，彈簧的彈力大小等于重力，合力為0。則小球從B處第一次回到A處過程中，合力的方向一直是豎直向上的，運動的方向也是豎直向上的，故小球做加速運動。由于小球的質量不變，速度變大，所以小球的動能增大。(2021陽泉模擬)隨著科技的發(fā)展，已進入了人們工作、娛樂、生活的各個方面。人們在購買新后，往往要加貼屏幕保護膜以保護液晶觸摸屏。小明想知道保護膜的防護能力。于是在物理老師的協(xié)助下從市場上購買了4款不同品牌的鋼化保護膜，厚度均為0.3mm，進行測試。實驗步驟如下：（1）將表面平整的硬木塊（表面積足夠大）放在鐵架臺底部。（2）將鋼化保護膜放在木塊上，借助直尺調整橫鐵桿的高度使其離保護膜10cm，將質量為5g的鋼球從橫鐵桿處靜止釋放，觀察鋼球落在保護膜上時，膜是否出現裂紋，并記錄觀察結果。之后將橫鐵桿的高度每次增加2cm重復上述實驗步驟直至保護膜第一次出現裂紋后停止實驗。（3）換用其余3款鋼化保護膜重復實驗步驟（2）并記錄，實驗完成后得到下表數據。實驗完成后，小明進行了分析思考：①通過上表的記錄可以初步得出______款保護膜的防護性能最差；②本實驗中應用的物理探究方法，最主要的是______；③為了保證實驗結論的準確性，在購買保護膜時除了保證厚度相同外，還要保證______相同；④當小球的下落高度為20cm時，A和C兩款保護膜均出現裂紋，所以可得出這兩款膜的防護性能是相同的。但經過深入分析后小明認為這個結論不準確。原因是______?！敬鸢浮竣?B②.控制變量法③.膜的表面積④.沒有在18cm至20cm的下落距離內進行測試【解析】（3）①[1]鋼球從14cm的高度下落，僅有B款保護膜最先出現裂紋，因此B款保護膜的防護性能最差。②[2]在實驗中只改變一個量而保持其它量不變，因此本實驗采用的主要是控制變量的方法。③[3]鋼球下落時，鋼球下落的高度要保持相同，受力面積也應該相同，此時受到的壓強才能相等，因此膜的表面積應該相等。④[4]兩個膜A和C在高度為18cm時無裂紋，在高度為20cm時都有裂紋，但18cm~20cm之間沒有測驗，因此不能說明它們兩款的防護性能相同。（2023安徽亳州一模）明明同學在體育課上練習拋實心球，他用200N的力把實心球拋出7.5m。拋出的小球在空中運動的軌跡如圖所示，b點為最高點，a、c兩點在同一高度，則下列說法正確的是（）A．根據計算出明明對實心球做了1500J的功B．實心球在a、c兩點的重力勢能相等，但是兩點的動能不相等C．實心球在b點重力勢能最大，動能最小為零D．實心球從b點運動到d點過程重力勢能全部轉化為動能【答案】B【解析】A．實心球拋出后，由于慣性繼續(xù)向前運動，人不再對球施力，所以人對球不再做功，故A錯誤；B．在a到c的過程中受到空氣阻力，部分機械能轉化為內能，由于a、c兩點在同一高度，重力勢能相等，所以兩點的動能不相等，故B正確；C．拋出去的實心球在空中運動到最高b點時，實心球重力勢能最大，其在水平方向上仍是運動的，速度不為零，則動能不為零，故C錯誤；D．實心球從b點運動到d點過程中重力勢能轉化為動能和內能，故D錯誤。故選B。(2020大慶)如圖所示，一物塊沿固定不動的斜面勻速下滑，則下列說法中正確的是()A．物塊可能受兩個力作用B．物塊對斜面的壓力和斜面對物塊的支持力是對平衡力C．物塊的機械能減小D．物塊的重力勢能轉化為動能【答案】C【解析】A．物塊沿固定不動的斜面勻速下滑，物塊受到沿斜面向上的靜摩擦力，故物體一定受重力、支持力和摩擦力的作用，故A錯誤；B．物塊對斜面的壓力和斜面對物塊的支持力沒有作用在同一個物體上，不是一對平衡力，故B錯誤；CD．物塊勻速下滑，動能不變，高度減小，重力勢能減小，機械能減小，由于動能不變，所以不是動能和勢能的轉化，故D錯誤，C正確。故選C。(2021·浙江溫州市)一顆番茄從手中由靜止開始下落，撞擊水面時濺起許多水珠如圖，同時番茄仍有較大速度并繼續(xù)下沉。若不計一切機械能損耗，番茄從開始下落至剛好浸沒時減少的勢能()。A．等于所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機械能總和；B．大于所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機械能總和；C．等于所有濺起的水珠在空中上升過程中增加的機械能總和；D．小于所有濺起的水珠在空中上升過程中增加的機械能總和【答案】B?！窘馕觥咳舨挥嬕磺袡C械能損耗，番茄從開始下落至剛好浸沒時，番茄具有一定的速度，具有一定的動能，所有減少的勢能一部分轉化為動能，另一部分轉化為所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機械能，所以番茄從開始下落至剛好浸沒時減少的勢能大于所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機械能總和。故選B。（2022·江蘇蘇州）具有錄音和顯示波形的功能。某乒乓球愛好者將一乒乓球從一定高度由靜止釋放，利用記錄下乒乓球碰撞臺面發(fā)出的聲音，其波形隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是（）。A.每次發(fā)聲的時間間隔相等；B.整個過程中乒乓球的機械能不變；C.乒乓球每次彈起時的動能依次減??；D.乒乓球每次與臺面碰撞的最大形變程度相同【答案】C?！窘馕觥緼．由圖可知，第1次碰撞的時間是1.12s，第2次碰撞的時間是1.58s，第3次碰撞的時間是2.00s，第4次碰撞的時間是2.40s，第5次碰撞的時間是2.78s，第1、2次時間間隔為0.4s，第2、3次時間間隔為0.42s，第3、4次時間間隔為0.4s，第4、5次時間間隔為0.38s，每次發(fā)聲的時間間隔不相等，故A錯誤；BC．整個過程中乒乓球和空氣摩擦，并且與臺面碰撞，它的機械能減小，所以每次彈起時的動能減小，故B錯誤，C正確；D．由于乒乓球的機械能減小，乒乓球每次與臺面碰撞轉化的彈性勢能減小，乒乓球每次與臺面碰撞的最大形變程度不同，故D錯誤。故選C。(2020黃石)如圖，彈簧下端懸掛一個實心小球，用手托住小球，小球靜止在A點，此時彈簧處于自然長度。釋放小球，小球向下運動到最低點B(不超過彈簧彈性限度)，小球從A點運動到B點的過程中，下列說法正確的是()A．小球的重力勢能直在減少，動能一直在增加B．小球減少的重力勢能全部轉化為動能C．彈簧的彈性勢能不斷增大D．小球運動到B點時，重力勢能最小，動能最大【答案】C【解析】A．小球高度下降，故小球的重力勢能一直減小，小球受重力和彈力作用，在開始階段時，重力大于彈力物體將一直加速，當彈力等于重力后物體開始減速，故小球的動能先增大后減小，故A錯誤；B．彈簧的形變量增大，小球減少的重力勢能轉化為動能和彈簧的彈性勢能，故B錯誤；C．彈簧的形變量一直增大，彈簧的彈性勢能不斷增大，故C正確；D．小球運動到B點時，高度最小，重力勢能最小，速度為0，動能為0，故D錯誤。故選C。(2021·江蘇蘇州市)如圖，質量為2m的物塊P下方連接有一個質量為m的鉤碼，上端通過細線繞過輕質定滑輪連接一質量為2m的物塊Q，將它們由靜止釋放，在物塊P下落到地面的過程中，P、Q間細線拉力大小為F。(細線重力及各處的摩擦均不計，鉤碼落地后不彈起)()。A．鉤碼落地前F=3mg，Q的機械能增大；B．鉤碼落地前F<3mg，Q的機械能增大；C．鉤碼落地后F=2mg，P的機械能不變；D．鉤碼落地后F>2mg，P的機械能減小【答案】B?！窘馕觥课飰KP、物塊Q和鉤碼在同一根繩上，運動情況相同，把鉤碼和物塊P看成一個整體，這個整體和物塊Q所受的合力大小相等，則所以繩上的拉力為，物塊P和Q合力方向和運動方向一致，所以機械能增大。故選B。（2022·廣東廣州）如圖，小芳設想利用升降臺讓球越彈越高。將球從M點豎直向下以某速度拋出，球經靜止在位置a的臺面反彈后，到達的最高點為N。經臺面反彈后上升過程球的動能___________（選填“增大”“不變”“減小”），N___________比M高（選填“可能”