12.1動能勢能機(jī)械能（原卷版）2

蘇科版九年級上冊第十二章《機(jī)械能和內(nèi)能》12.1動能勢能機(jī)械能【知識梳理】一、能量1.一個物體能對其他物體做功，那么這個物體就具有能量。2.單位：焦耳，簡稱焦，符號為J3.物理意義：反映了物體做功本領(lǐng)的大小，能量可以用能夠做多少功來衡量，一個物體具有的能量的越大，說明它能夠?qū)ν庾龅墓υ蕉唷?.做功的實質(zhì)：物體做功的過程就是能量的轉(zhuǎn)化過程，物體做的功越多，說明某種形式的能轉(zhuǎn)化為別的形式的能就越多。二、動能1.由于運(yùn)動而具有的能叫做動能。物體的動能越大，它對其他物體所做的功就越多。2.實驗：探究動能的大小與什么因素有關(guān)【實驗器材】斜面、木塊、質(zhì)量不同的金屬球【實驗設(shè)計】①如圖所示，在桌面上架起一個斜面，在斜面末端放上木塊，讓鐵球從斜面上自由滑下。讓同一鐵球先后從斜面上的不同高度自由滾下，分別記下木塊兩次被推動的距離。③【實驗方法】①控制變量法a.控制速度不變：使鐵球從同一高度滾下。b.控制質(zhì)量不變：選擇同一小球②轉(zhuǎn)換法將動能大小轉(zhuǎn)換為木塊被推動的距離?！緦嶒灧治觥繉嶒灑谡f明：物體動能與速度有關(guān)。質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動的速度越大，它的動能越大。實驗③說明：物體動能與質(zhì)量有關(guān)。運(yùn)動速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動能也越大?！緦嶒灲Y(jié)論】物體動能與質(zhì)量和速度有關(guān)，運(yùn)動的速度越大，質(zhì)量越大，動能也越大。三、重力勢能1.物體由于被舉高而具有的能量，叫做重力勢能。被舉高的物體能對其他物體做功，那么這個物體就具有重力勢能。2.實驗：探究重力勢能的大小與什么因素有關(guān)【實驗器材】鐵釘、質(zhì)量不同的金屬塊、沙坑【實驗設(shè)計】①將鐵釘輕輕插入沙子中②如圖甲，用同一個金屬塊從不同高度下落,觀察鐵釘被打入沙子中的深度(做三次)③如圖乙，換質(zhì)量較大的金屬塊從同一高度下落,觀察鐵釘被打入沙子中的深度(做三次)【實驗方法】①控制變量法a.控制高度不變：使金屬塊從同一高度下落。b.控制質(zhì)量不變：選擇同一金屬塊②轉(zhuǎn)換法將重力勢能大小轉(zhuǎn)換為鐵釘被金屬塊打入沙子中的深度?！緦嶒灧治觥繉嶒灱渍f明：物體重力勢能與高度有關(guān)。質(zhì)量相同的物體，高度越高，它的重力勢能越大。實驗乙說明：物體重力勢能與質(zhì)量有關(guān)。高度相同的物體，質(zhì)量越大，它的重力勢能越大?！緦嶒灲Y(jié)論】物體重力勢能與質(zhì)量和高度有關(guān)，高度越高，質(zhì)量越大，重力勢能越大。四、彈性勢能1.物體由于彈性形變而具有的能量叫做彈性勢能。發(fā)生彈性形變的物體能對其他物體做功，那么這個物體就具有彈性勢能。2.實驗：探究彈性勢能的大小與什么因素有關(guān)【實驗器材】鐵球、長短、材料相同粗細(xì)不同的彈簧、輕木塊、粗糙的平面、豎直墻面【實驗設(shè)計】①將彈簧固定到豎直墻面，輕木塊放到平面的某一固定位置。②如圖甲、乙，用同一鐵球?qū)⑼粡椈蓧嚎s到不同程度釋放，觀察輕木塊被撞出的距離③如圖乙、丙，用同一鐵球?qū)蓚€不同材料的彈簧壓縮到同一程度釋放,觀察輕木塊被撞出的距離【實驗方法】①控制變量法a.控制彈簧壓縮的程度相同b.控制彈簧的長短、粗細(xì)相同②轉(zhuǎn)換法將彈性勢能大小轉(zhuǎn)換為輕木塊被推出的距離?！緦嶒灧治觥繉嶒灑谡f明：彈簧的彈性勢能與彈簧的彈性形變程度有關(guān)。彈性形變程度越大，彈性勢能越大。實驗③說明：彈簧的彈性勢能與彈簧的材料有關(guān)【實驗結(jié)論】彈性勢能隨彈性形變程度增大而增大，彈性勢能還與彈性體材料有關(guān)。五、機(jī)械能1.動能和勢能統(tǒng)稱機(jī)械能。2.一個物體可以同時具有動能和勢能，且動能和勢能能夠相互轉(zhuǎn)化。（1）動能和重力勢能的轉(zhuǎn)化質(zhì)量一定的物體，如果加速下降，則動能增大，重力勢能減小，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；質(zhì)量一定的物體，如果減速上升，則動能減小，重力勢能增大，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。如滾擺、單擺（2）動能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化如果一個物體的動能減小，而另一個物體的彈性勢能增大，則動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能；如果一個物體的動能增大，而另一個物體的彈性勢能減小，則彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能。如回力小汽車（3）機(jī)械能守恒：當(dāng)物體中受到的力中，只有重力或彈簧彈力做功時，機(jī)械能保持不變（只是動能和勢能之間相互轉(zhuǎn)化）。當(dāng)有其他動力對物體做功時，機(jī)械能增加。當(dāng)有其他阻力對物體做功時，機(jī)械能減少。【易錯點】1.“能夠做功”與“做了功”是有區(qū)別的，“能夠做功”是指這個物體具有做功的本領(lǐng),但不一定做了功,具有能量的物體能夠做功,但是否做功還要看當(dāng)時的條件.“做了功”是一個過程,是一個力經(jīng)過一個過程后取得了某種成效,具有能量的物體不一定在做功,但做功的物體一定具有能量;物體能夠做的功越多,它具有的能量就越多2.探究動能影響因素的實驗中改變高度是為了改變速度這一影響因素，探究重力勢能影響因素的實驗中改變高度就是為了改變高度這一影響因素。到底是為了改變高度還是改變速度，取決于實驗探究的是動能還是重力勢能。3.對于同一根彈簧，影響彈性勢能的因素只有彈性形變程度，對于不同的彈簧，粗細(xì)、長短、材料等都會影響彈性勢能的大小。【規(guī)律總結(jié)】動能與勢能轉(zhuǎn)化問題的分析：①首先分析決定動能大小的因素，決定重力勢能（或彈性勢能）大小的因素，觀察動能和重力勢能（或彈性勢能）如何變化。②注意動能和勢能相互轉(zhuǎn)化過程中的能量損失和增大——如果除重力和彈力外沒有其他外力做功（即：沒有其他形式能量補(bǔ)充或沒有能量損失），則動能勢能轉(zhuǎn)化過程中機(jī)械能不變。③題中如果有“在光滑斜面上滑動”，則“光滑”表示沒有阻力做功，能量不損失（機(jī)械能守恒）；“斜面上勻速下滑”表示有阻力，能量損失（機(jī)械能不守恒）?！镜淅治觥?．（2021·陜西漢中·九年級月考）如圖所示為運(yùn)動員在比賽中投擲鉛球的場景。鉛球離手后，在空中飛行過程中，動能隨時間變化圖像為（）A． B． C． D．2．（2022·四川成都·九年級期末）2022年2月15日，中國選手蘇翊鳴奪得北京2022年東奧會單板滑雪男子大跳臺冠軍，實現(xiàn)了中國單板滑雪在東奧會上金牌“零的突破”。如圖，蘇翊鳴在助滑區(qū)從起點A由靜止開始加速下滑到最低點的過程中，他的（）A．重力勢能增大，動能減小 B．重力勢能減小，動能增大C．重力勢能減小，動能減小 D．重力勢能增大，動能增大3．（2021·貴州貴陽·九年級月考）下列物體中不具有彈性勢能的是（）A．彈簧B．壓彎的樹枝C．撥動的琴弦 D．形變的蹦床4．（2022·湖南長沙·九年級期末）如圖所示，在光滑水平面上有一左端固定的輕質(zhì)彈簧，它的右端連接一金屬小球。A點是壓縮彈簧后小球靜止的位置，O點是彈簧原長時小球的位置，B點是小球到達(dá)最右端的位置。當(dāng)小球在A、B兩點之間來回運(yùn)動時，下列說法不正確的是（）A．小球從A運(yùn)動到O的過程中所受彈力方向向右、速度不斷增大B．小球從O運(yùn)動到B的過程中所受彈力方向向左、速度不斷減小C．小球運(yùn)動到B點時的速度為零，此時小球?qū)⑻幱谄胶鉅顟B(tài)D．小球在O點時運(yùn)動速度最大【思路小結(jié)】1.判斷動能、勢能的變化，就從其影響因素入手分析。2.判斷機(jī)械能的變化，可從兩方面入手（1）分別判斷動能、勢能的變化，再判斷機(jī)械能的變化（2）從是否有其他外力做功入手，判斷機(jī)械能是否守恒?！揪溆?xùn)練】一、單選題1．（2022·四川成都·八年級期末）如圖是“天宮課堂”第二課，在微重力狀態(tài)下，王亞平將“冰墩墩”扔出后，“冰墩墩”在空中做勻速直線運(yùn)動。下列關(guān)于這個在空中的“冰墩墩”分析正確的是（）A．動能轉(zhuǎn)化為重力勢能 B．動能不變C．重力勢能轉(zhuǎn)化為動能 D．動能增加2．（2022·江蘇南京·九年級期末）在探究“物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，讓小球從斜面上某處由靜止釋放，撞擊斜面底部的木塊，下列分析錯誤的是（）A．實驗中，是通過比較木塊移動的距離來比較動能的大小B．利用甲、丙兩圖可以探究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系C．乙、丙兩圖中，小球到達(dá)到水平面時，具有相同的速度D．若水平面光滑且足夠長，則木塊運(yùn)動后其動能保持不變3．（2022·河南臨潁·八年級期末）下列說法正確的是（）A．質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動的速度越大，它的動能越大B．運(yùn)動速度相同的物體，質(zhì)量越小，它的動能越大C．物體的質(zhì)量越大，位置越低，它具有的重力勢能就越大D．物體的彈性形變越小，它具有的彈性勢能就越大4．（2022·貴州安順·八年級期末）如圖所示，在“探究影響重力勢能大小的因素”實驗中，有三個體積相同，實心的鐵球甲、丙和塑料球乙，球甲、乙離沙地的高度相同。關(guān)于該探究，下列說法正確的是（）A．比較甲和乙，說明物體密度越大，具有的重力勢能越大B．比較乙和丙，說明物體質(zhì)量越大，具有的重力勢能越大C．通過甲和乙可推斷，質(zhì)量小的物體具有的重力勢能一定小D．球陷入沙中深度越深，說明球?qū)ι匙幼龅墓υ蕉?，該球的重力勢能越大二、填空題5．（2022·山東煙臺·八年級期末）蹦極是一種勇敢者的游戲。如圖中a點是彈性繩自然下垂時繩末端的位置，c點是游戲者系著彈性繩跳下去后所能到達(dá)的最低點。當(dāng)游戲者從高臺向a點下落的過程中（忽略空氣阻力），其重力勢能逐漸轉(zhuǎn)化為___________能，游戲者從a點到c點的過程中，彈性繩具有的___________能逐漸增加；到達(dá)c點時游戲者_(dá)__________（選填“是”或“不是”）處于平衡狀態(tài)。6．（2022·山東德州·八年級期末）在中考體育考試中，小剛投出的實心球在空中的運(yùn)動軌跡如圖所示。若不考慮空氣對球的阻力，則實心球從離開手后能繼續(xù)上升，是因為球________，到達(dá)最高點的過程中，球受_______個力的作用，球的機(jī)械能_______（選填“增大”、“減小”或“不變”），在最高點時，球的動能_______（選填“大于”或“等于”）零。7．（2022·四川渠縣·八年級期末）在一次空降跳傘訓(xùn)練中，空降兵剛從飛機(jī)上跳下豎直下落時，降落傘未打開時，空降兵做___________（選填加速或減速）運(yùn)動，他的重力勢能___________，動能___________，到達(dá)一定高度后又勻速下落，此時機(jī)械能___________。（選填增大或減少或不變）8．（2022·廣東省潮陽實驗學(xué)?！ぶ锌佳侯}）如圖是國產(chǎn)殲﹣15艦載機(jī)在“遼寧號”航空母艦上起飛時的情景。飛機(jī)升空是利用氣體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，飛機(jī)起飛___________更容易（“順風(fēng)”或“逆風(fēng)”），當(dāng)飛機(jī)飛離航母后，勻速行駛的航母具有的動能將___________（選填“增大”、“減小”或“不變”），當(dāng)飛機(jī)飛離航母瞬間外力全部消失，飛機(jī)將做___________運(yùn)動。三、實驗題9．（2021·山東日照·八年級期末）如圖所示，是“探究物體動能跟哪些因素有關(guān)”的實驗過程。（1）圖甲和乙實驗中要判斷研究對象的動能大小，需要比較______，這利用的實驗方法是______；（2）圖甲、乙兩圖是為了探究動能與______的關(guān)系，得出的結(jié)論是：在速度相同時，______越大動能越大。這利用的實驗方法是______，若水平面絕對光滑，本實驗將______（選填“