課時(shí)1 機(jī)械能
知識點(diǎn)一 動(dòng)能
1．物體離開運(yùn)動(dòng)員后，在運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)能隨時(shí)間t變化的曲線如圖所示，該物體可能是（ ）

A．斜向上投擲出去的鉛球B．被運(yùn)動(dòng)員向下重扣的籃球
C．松手后由靜止下落的乒乓球D．離開腳后在地上滾動(dòng)的足球
2．某款家用掃地機(jī)器人如圖所示，其工作原理是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使其內(nèi)部氣流速度變大，壓強(qiáng) ，從而使雜物吸入內(nèi)部；該款掃地機(jī)器人工作過程中，始終作勻速運(yùn)動(dòng)，它的動(dòng)能將 （均選填“變大”“變小”或“不變”）。

3．當(dāng)列車啟動(dòng)時(shí)，以站臺(tái)為參照物，列車是 的（選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”）。加速過程中，列車的動(dòng)能 ，慣性 （后兩空選填“增大”“不變”或“減小”）。
4．勻速行駛的灑水車，向路面灑水的過程中動(dòng)能不斷減小。請從能量的角度說明原因。
5．為什么在同樣的道路上，對不同車型設(shè)定不一樣的最高行駛速度？
知識點(diǎn)二 勢能
6．下列哪一詩句蘊(yùn)含物體具有彈性勢能（ ）
A．會(huì)挽雕弓如滿月B．飛流直下三千尺
C．春風(fēng)十里揚(yáng)州路D．群峰倒影山浮水
7．蘇軾在《江城子·密州出獵》中寫到“會(huì)挽雕弓如滿月，西北望，射天狼”，表達(dá)了作者強(qiáng)國抗敵的心愿。對詞中提到的彎弓射箭現(xiàn)象，下列分析正確的是（ ）
A．用力將弓拉彎，說明力可以改變物體的形狀B．弓被拉得越彎，弓所具有的彈性勢能越大
C．飛出去的箭速度越大，慣性越大D．離弦的箭受到重力、彈力和空氣阻力
8．直升機(jī)在加速上升的過程中（忽略燃油變化），動(dòng)能 ，勢能 。（填：增大、減小或不變）
9．“五一小長假”媽媽帶小芳到三清山旅游。當(dāng)她們乘坐的纜車緩慢勻速上升時(shí)（如圖），小芳的重力勢能 ，動(dòng)能 （選填“增大”、“減小”或“不變”）。

10．某物理實(shí)驗(yàn)小組在探究“影響重力勢能大小的因素”時(shí)，提出了如下猜想：
猜想一：重力勢能的大小可能與物體的質(zhì)量有關(guān)
猜想二：重力勢能的大小可能與物體所在的高度有關(guān)
猜想三：重力勢能的大小可能與物體的運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)。
為了驗(yàn)證猜想，他們準(zhǔn)備了如下實(shí)驗(yàn)器材：
花泥（易產(chǎn)生塑性形變），刻度尺，體積相同、質(zhì)量為m的小球3個(gè)和質(zhì)量為2m的小球1個(gè)。所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（小球在光滑管道中運(yùn)動(dòng)的能量損失不計(jì)）。實(shí)驗(yàn)中均讓小球從圖中高度自由下落，待小球靜止后，分別用刻度尺測出小球陷入花泥的深度。請你根據(jù)圖中實(shí)驗(yàn)情景完成下列內(nèi)容。
（1）本實(shí)驗(yàn)是通過觀察 來判斷重力勢能大小的；
（2）比較A、B兩球，由此可得出結(jié)論： ；
（3）比較 兩球，可得出結(jié)論：當(dāng)物體 相同時(shí)，高度越高，具有的重力勢能越大；
（4）比較C、D兩球可知：重力勢能大小與物體運(yùn)動(dòng)的路徑 （選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）。
11．在探究彈簧的彈性勢能的大小與哪些因素有關(guān)時(shí)，小陽提出了如下猜想：
猜想1：彈性勢能的大小與彈簧被壓縮的長度有關(guān)；
猜想2：彈性勢能的大小與彈簧的材料有關(guān)；
猜想3：彈性勢能的大小與彈簧的粗細(xì)有關(guān)；
猜想4：彈性勢能的大小與彈簧的原長有關(guān)；
接下來，小陽首先選用彈簧、小球、木塊和長刻度尺各一個(gè)，按照如圖所示的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。實(shí)驗(yàn)中木塊起始位置相同，實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)如下表。
（1）彈簧將小球彈開的過程中，是將彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化成小球的 能；
（2）由于彈性勢能的大小不便于用儀器測量，本實(shí)驗(yàn)中把彈性勢能的大小轉(zhuǎn)換為 ，這種研究問題的方法叫 法；
（3）分析表中數(shù)據(jù)可以驗(yàn)證猜想 ；（選填序號）
（4）如果要探究彈性勢能的大小與彈簧的粗細(xì)是否有關(guān)，需要控制的變量有 、 、 。
12．小明利用如圖所示的裝置“研究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”。

（1）實(shí)驗(yàn)中小球從光滑斜面上某一高處自由滾到斜面底端時(shí)（忽略空氣阻力）， 能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。實(shí)驗(yàn)中小球動(dòng)能的大小可通過觀察 的大小來判斷；
（2）利用上述裝置 （選填“能”或“不能”）探究重力勢能跟哪些因素有關(guān)；
（3）用丙、丁兩圖的的結(jié)論可以解釋汽車 （選填“超載”或“超速”）行駛時(shí)危險(xiǎn)性大。
知識點(diǎn)三 機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
13．如圖，興趣小組的同學(xué)們設(shè)想利用升降臺(tái)讓球越彈越高，將球從M點(diǎn)豎直向下以某速度拋出，球經(jīng)靜止在位置α的臺(tái)面反彈后，到達(dá)的最高點(diǎn)為N。則N 比M高（選填“可能”“不可能”），球從N點(diǎn)下降時(shí)，臺(tái)面已升至合適的位置b并保持靜止，球再次經(jīng)反彈后，到達(dá)的最高點(diǎn)P 比N高（選填“可能”“不可能”），若不計(jì)阻力，從球出手到球到達(dá)P點(diǎn)的過程中，球的機(jī)械能 （選填“守恒”“減小”或“增大”）。

14．人造地球衛(wèi)星在大氣層外環(huán)繞地球運(yùn)行的過程中（不考慮空氣阻力），當(dāng)它從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，它的 增大， 減?。ㄟx填“動(dòng)能”或“重力勢能”），機(jī)械能 。
15．如圖，金屬塊從斜面頂端自由滑到底端，再在水平桌面上壓縮輕質(zhì)彈簧。
（1）請?jiān)趫D中畫出金屬塊在斜面下滑時(shí)所受的力的示意圖。
（2）當(dāng)金屬塊壓縮彈簧時(shí)， 能轉(zhuǎn)化為 能，金屬塊被彈簧彈開后， （選填“能”或“不能”）到達(dá)斜面頂端。
16．2020年6月23日，我國最后一顆北斗三號衛(wèi)星發(fā)射成功，即完成北斗導(dǎo)航衛(wèi)星全球組網(wǎng)，這標(biāo)志著我國乃至國外即可徹底擺脫依賴美國的GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)。如圖所示，若某北斗衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行，則衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行的過程中， 能轉(zhuǎn)化為 能，總機(jī)械能 （選填“變大”“變小”或“不變”）。
彈簧的原長L0/cm
10
10
被壓縮后彈簧的長度L/cm
8
5
彈簧被壓縮的長度△L/cm
2
5
木塊移動(dòng)的距離s/cm
11
15.5
參考答案：
1．A
【詳解】根據(jù)圖像可知，動(dòng)能先變小，后變大。
A．斜向上投擲出去的鉛球，速度變小，高度增大，達(dá)到最高點(diǎn)前，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能，動(dòng)能慢慢減小，在最高點(diǎn)，有水平方向的速度，故動(dòng)能不為零，從最高點(diǎn)下落，高度減小，速度增大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能慢慢增加，故A符合題意；
B．被運(yùn)動(dòng)員向下重扣的籃球，速度會(huì)越變越大，動(dòng)能變大，故B不符合題意；
C．松手后由靜止下落的乒乓球，速度會(huì)越變越大，動(dòng)能變大，故C不符合題意；
D．離開腳后在地上滾動(dòng)的足球，速度會(huì)越變越小，最終變?yōu)榱?，故D不符合題意。
故選A。
2． 變小 變大
【詳解】[1]家用掃地機(jī)器人如圖所示，其工作原理是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使其內(nèi)部氣流速度變大，壓強(qiáng)變小，在大氣壓的作用下使雜物吸入內(nèi)部。
[2]該款掃地機(jī)器人工作過程中，始終做勻速運(yùn)動(dòng)，速度不變，質(zhì)量變大，它的動(dòng)能將變大。
3． 運(yùn)動(dòng) 增大 不變
【詳解】[1]列車啟動(dòng)時(shí)，以站臺(tái)為參照物，相對位置發(fā)生了變化，因此列車是運(yùn)動(dòng)的。
[2]動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān)，當(dāng)加速時(shí)，速度增大，因此動(dòng)能增大。
[3]慣性的唯一衡量標(biāo)準(zhǔn)是質(zhì)量，列車加速過程中質(zhì)量不變，因此慣性不變。
4．見解析
【詳解】動(dòng)能的影響因素是質(zhì)量和速度。勻速行駛的灑水車，向路面灑水的過程中質(zhì)量不斷減小，因此其動(dòng)能不斷減小。
5．見詳解
【詳解】機(jī)動(dòng)車質(zhì)量一定，速度越大，動(dòng)能越大，剎車時(shí)制動(dòng)距離越大，容易出現(xiàn)交通事故，所以要限速行駛。在相同的道路上，不同車型的機(jī)動(dòng)車輛質(zhì)量不同，速度相同時(shí)，質(zhì)量越大的動(dòng)能越大，制動(dòng)距離越大，質(zhì)量小的車輛動(dòng)能小，制動(dòng)距離小，當(dāng)制動(dòng)距離相同時(shí)，不同車型限速就不同。
6．A
【詳解】A．會(huì)挽雕弓如滿月，弓如滿月說明弓被拉彎，發(fā)生了彈性形變，具有彈性勢能，故A符合題意；
B．飛流直下三千尺，水飛流而下，水具有動(dòng)能和重力勢能，故B不符合題意；
C．春風(fēng)十里揚(yáng)州路，風(fēng)是空氣流動(dòng)形成的， 空氣流動(dòng)時(shí)具有機(jī)械能，故C不符合題意；
D．群峰倒影山浮水，水面相當(dāng)于平面鏡，把群峰的像成在水中，是平面鏡成像，故D不符合題意。
故選A。
7．AB
【詳解】A．拉弓時(shí)，弓的形狀發(fā)生了變化，說明力可以改變物體的形狀，故A正確；
B．弓的彈性勢能與弓的形變有關(guān)，形變量越大，彈性勢能越大，故弓拉得越彎，所具有的彈性勢能越大，故B正確；
C．慣性的大小取決于物體的質(zhì)量，與物體的速度無關(guān)，飛出去的箭速度越大，質(zhì)量不變，慣性不變，故C錯(cuò)誤；
D．離弦的箭能在空中飛行很遠(yuǎn)的一段距離，在此過程中箭受到重力、空氣阻力，不再受彈力，故D錯(cuò)誤。
故選AB。
8． 增大 增大
【詳解】[1][2]直升機(jī)在加速上升的過程，忽略燃油變化時(shí)質(zhì)量不變，速度變大，高度變大，所以動(dòng)能增大，勢能增大。
9． 增大 不變
【詳解】[1]在質(zhì)量不變時(shí)，小芳隨纜車一起升高，則重力勢能增大。
[2]小芳隨車勻速上升，質(zhì)量和速度兩個(gè)影響因素都沒變，則動(dòng)能不變。
10． 小球陷入花泥的深度 高度相同，物體的質(zhì)量越大，重力勢能越大 AC 質(zhì)量 無關(guān)
【詳解】（1）[1]小球的重力勢能不便于直接測量，實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球從高處落下，通過觀察小球陷入花泥的深度來判斷重力勢能大小，陷入越深，小球的重力勢能越大，這里采用了轉(zhuǎn)換法。
（2）[2]A、B兩球所處的高度相同，運(yùn)動(dòng)路徑也相同，質(zhì)量不同，B球質(zhì)量較大，陷入花泥的深度也較大，則B球的重力勢能較大，所以比較A、B兩球，由此可得出結(jié)論：高度相同，質(zhì)量越大，重力勢能越大。
（3）[3][4] A、C兩球的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)路徑都相同，高度不同，C球高度較大，陷入花泥的深度也較大，則C球的重力勢能較大，所以比較A、C兩球，可得出結(jié)論：當(dāng)物體質(zhì)量相同時(shí)，高度越高，具有的重力勢能越大。
（4）[5]C、D兩球的質(zhì)量和高度都相同，運(yùn)動(dòng)的路徑不同，兩球陷入花泥的深度相同，則它們的重力勢能相同，所以比較C、D兩球可知：重力勢能大小與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。
11． 動(dòng) 木塊移動(dòng)的距離 轉(zhuǎn)換 1 彈簧的材料 彈簧的原長 彈簧被壓縮的長度
【詳解】（1）[1]彈簧將小球彈開的過程中，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化成小球的動(dòng)能。
（2）[2][3]彈性勢能的大小是通過木塊被彈開距離的遠(yuǎn)近來反映的，木塊被彈開的距離越遠(yuǎn)，說明彈簧的彈性勢能越大，所以本實(shí)驗(yàn)中把彈性勢能的大小轉(zhuǎn)換為木塊移動(dòng)的距離，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法。
（3）[4]由表中數(shù)據(jù)可知，彈簧的材料、原長和粗細(xì)均相同，彈簧被壓縮的長度不同，推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離不同，所以可以驗(yàn)證猜想1：彈性勢能的大小與彈簧被壓縮的長度有關(guān)。
（4）[5][6][7]根據(jù)控制變量法的思想，要探究彈性勢能的大小與彈簧的粗細(xì)是否有關(guān)，必須控制彈簧的材料、彈簧的原長、彈簧被壓縮的長度均相同，改變彈簧的粗細(xì)。
12． 重力勢 木塊被推出距離 能 超載
【詳解】（1）[1]實(shí)驗(yàn)中小球從斜面上某一高處自由滾到斜面底時(shí)，小球所處的高度逐漸降低，其重力勢能逐漸減?。坏俣仍絹碓娇?，其動(dòng)能越來越大，正是小球的重力勢能轉(zhuǎn)化為了動(dòng)能。
[2]實(shí)驗(yàn)中，是通過觀察木塊移動(dòng)的距離的大小，來說明鐵球?qū)δ緣K做功的多少，從而判斷出鐵球具有的動(dòng)能的大小，這是轉(zhuǎn)換法的運(yùn)用；
（2）[3]實(shí)驗(yàn)中通過改變同一個(gè)小球滾下的高度可以探究重力勢能大小與高度的關(guān)系，不同小球從相同高度滾下，可以探究重力勢能與質(zhì)量的關(guān)系，所以該裝置能探究重力勢能大小與哪些因素有關(guān)；
（4）[4]丙、丁中小球滾下的高度相同，到達(dá)水平面時(shí)的速度相同，質(zhì)量不同，可以探究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系，小球的質(zhì)量越大，推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，動(dòng)能越大，可以解釋汽車超載行駛時(shí)危險(xiǎn)性大。
13． 可能 不可能 守恒
【詳解】[1]將球從M點(diǎn)豎直向下以某一速度拋出，此時(shí)具有的機(jī)械能為動(dòng)能和重力勢能之和，球經(jīng)靜止在位置a的臺(tái)面反彈后，在上升過程，球的速度減小，球的動(dòng)能減小，小球在運(yùn)動(dòng)過程中要克服摩擦阻力做功，所以小球的機(jī)械能減小，若克服摩擦阻力做功小于最開始的動(dòng)能，到達(dá)的最高點(diǎn)為N點(diǎn)比M點(diǎn)高，若克服摩擦阻力做功大于最開始的動(dòng)能，到達(dá)的最高點(diǎn)為N點(diǎn)比M點(diǎn)低，若克服摩擦阻力做功等于最開始的動(dòng)能，到達(dá)的最高點(diǎn)為N點(diǎn)與M點(diǎn)一樣高。
[2]球從N點(diǎn)下降時(shí)，臺(tái)面已升至合適的位置b并保持靜止，球再次經(jīng)臺(tái)面反彈后，由于小球在運(yùn)動(dòng)過程中要克服摩擦阻力做功，小球的機(jī)械能減小，到達(dá)的最高點(diǎn)P比N點(diǎn)低。
[3]球從N點(diǎn)下降時(shí)，臺(tái)面已升至合適的位置b并保持靜止，球再次經(jīng)臺(tái)面反彈后，由于不計(jì)阻力，小球在運(yùn)動(dòng)過程中不需要克服摩擦阻力做功，小球的機(jī)械能守恒。
14． 重力勢能 動(dòng)能 不變
【詳解】[1][2][3]衛(wèi)星在大氣層外運(yùn)動(dòng)，不受空氣阻力作用，只有動(dòng)能和勢能的轉(zhuǎn)化，因此機(jī)械能守恒，即機(jī)械能不變；衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)勢能最大，當(dāng)它從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能，所以動(dòng)能減小、重力勢能變大。
15． 動(dòng) 彈性勢 不能
【詳解】（1）[1]過物塊A的重心分別沿豎直向下，平行于斜面向上的方向和垂直于斜面向上的方向畫一條帶箭頭的線段，分別用G表示重力，F(xiàn)表示支持力和f表示摩擦力，如圖所示；
（2）[2][3][4]如圖所示，當(dāng)金屬塊壓縮彈簧時(shí)，彈簧發(fā)生形變，質(zhì)量不變，是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢能。金屬塊被彈簧彈開后，金屬塊從斜面底端上升，由于摩擦力的存在，動(dòng)能不能全部轉(zhuǎn)化為重力勢能，金屬塊不能到達(dá)斜面頂端。
16． 重力勢 動(dòng) 不變
【詳解】[1][2]衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行過程中，衛(wèi)星的質(zhì)量不變，速度不斷增大，動(dòng)能不斷增大，衛(wèi)星和地球的相對高度減小，勢能不斷減小，重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
[3]由于沒有阻力，機(jī)械能總量不變。

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一 機(jī)械能

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