1.知道動(dòng)能、勢(shì)能和機(jī)械能
2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化
3.用實(shí)例說(shuō)明機(jī)械能和其他形式能量的相互轉(zhuǎn)化
【知識(shí)導(dǎo)圖】
【基礎(chǔ)知識(shí)】
知識(shí)點(diǎn)一：動(dòng)能和勢(shì)能
1.能的概念：
①定義：如果一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龉Γ覀兙驼f(shuō)它具有能量。
②單位：能量和功的單位都是焦耳，簡(jiǎn)稱(chēng)焦，用符號(hào)J表示。
③具有能量的物體不一定正在做功，做功的物體一定具有能量。
④物體做功的過(guò)程實(shí)質(zhì)就是能的轉(zhuǎn)化過(guò)程；物體做的功越多，說(shuō)明某種能轉(zhuǎn)化為其他形式的能越多。
2.動(dòng)能：
①定義：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能，用符號(hào)EK表示。
【實(shí)驗(yàn)探究】動(dòng)能大小的有關(guān)因素
實(shí)驗(yàn)器材：斜面、質(zhì)量不同的小球、木塊
（2）研究對(duì)象：小球
（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程：讓小球從斜面滾下，撞擊放在水平面上的木塊，比較木塊被撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離，進(jìn)而判斷小球動(dòng)能的大小。
（4）比較甲、乙實(shí)驗(yàn)可知，速度相同時(shí)，質(zhì)量越大的物體動(dòng)能越大；
（比較甲、丙實(shí)驗(yàn)可知，質(zhì)量相同時(shí)，速度越大的物體動(dòng)能越大；
可見(jiàn)，動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。
（5）甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)，讓質(zhì)量不同的小球從同一斜面同一高度滾下的目的是：
使小球達(dá)水平面有相同的初速度。
丙兩次實(shí)驗(yàn)，讓質(zhì)量相同的小球從同一斜面不同高度滾下的目的是：使小球達(dá)水平面有不同的初速度。
（6）該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法有：控制變量法和轉(zhuǎn)換法
③影響動(dòng)能大小的因素是：物體的質(zhì)量和物體運(yùn)動(dòng)的速度。
質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)的速度越大，它的動(dòng)能越大；
運(yùn)動(dòng)速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動(dòng)能越大。
④計(jì)算公式：EK=1／2mv2
由公式可知，影響動(dòng)能較大的因素是物體的運(yùn)動(dòng)速度。
⑤一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能，靜止的物體動(dòng)能為零，勻速運(yùn)動(dòng)且質(zhì)量一定的物體(不論勻速上升、勻速下降，勻速前進(jìn)、勻速后退，只要是勻速)動(dòng)能不變。
物體是否具有動(dòng)能的標(biāo)志是：物體是否在運(yùn)動(dòng)。
3.勢(shì)能：
①勢(shì)能包括重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能。
②重力勢(shì)能：（1）定義：物體由于被舉高而所具有的能叫做重力勢(shì)能，用符號(hào)Eh表示。
【實(shí)驗(yàn)探究】重力勢(shì)能大小的有關(guān)因素
a.實(shí)驗(yàn)器材：裝有沙子的箱子，桌腳是四根鐵釘?shù)男》阶溃匚?br>





甲 乙 丙
b.研究對(duì)象：重物
c.實(shí)驗(yàn)過(guò)程：讓重物從一定的高度自由下落沖擊放在沙面上的小方桌，比較小方桌下陷的深度，進(jìn)而判斷重物重力勢(shì)能的大小。
d.比較甲、乙實(shí)驗(yàn)可知，質(zhì)量相同時(shí)，被舉高的高度越高物體重力勢(shì)能越大；
比較甲、丙實(shí)驗(yàn)可知，被舉高高度相同時(shí)，質(zhì)量越大物體重力勢(shì)能越大；
可見(jiàn)，重力勢(shì)能的大小與物體的質(zhì)量和被舉高的高度有關(guān)。
e.該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法有：控制變量法和轉(zhuǎn)換法
（2）影響重力勢(shì)能大小的因素是：物體的質(zhì)量和被舉的高度。
質(zhì)量相同的物體，被舉的越高，重力勢(shì)能越大；被舉的高度相同的物體，質(zhì)量越大，重力勢(shì)能越大。
（3）計(jì)算公式：Eh=mgh，其中h是指被舉高的高度。
（4）一般認(rèn)為，水平地面上的物體重力勢(shì)能為零。位置升高且質(zhì)量一定的物體（不論勻速升高，還是加速升高，或減速升高，只要是升高）重力勢(shì)能在增大，位置降低且質(zhì)量一定的物體（不論勻速降低，還是加速降低，或減速降低，只要是降低）重力勢(shì)能在減小，高度不變且質(zhì)量一定的物體重力勢(shì)能不變。
（5）物體是否具有重力勢(shì)能的標(biāo)志是：物體是否被舉高。
③彈性勢(shì)能：
（1）定義：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能叫做彈性勢(shì)能，用符號(hào)Ex表示。
（2）影響彈性勢(shì)能大小的因素是：彈性形變的大?。▽?duì)同一個(gè)彈性物體而言）
對(duì)同一彈簧或同一橡皮筋彈性形變?cè)酱螅瑥椥詣?shì)能越大。
（3）計(jì)算公式：Ex=1／2k△x2，其中△x表示形變量。
（4）物體是否具有彈性勢(shì)能的標(biāo)志：是否發(fā)生彈性形變。
知識(shí)點(diǎn)二：機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
1.定義：動(dòng)能與勢(shì)能統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)械能。
2.動(dòng)能是物體運(yùn)動(dòng)時(shí)具有的能量，勢(shì)能是存儲(chǔ)著的能量。
動(dòng)能和勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)化。
如果只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總和不變，也就是說(shuō)機(jī)械能是守恒的。
3.動(dòng)能和重力勢(shì)能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：
a.質(zhì)量一定的物體，加速下降，動(dòng)能增大，重力勢(shì)能減小，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；
b.質(zhì)量一定的物體，減速上升，動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增大，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。
4.動(dòng)能與彈性勢(shì)能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：
a.如果一個(gè)物體動(dòng)能減小，而另一個(gè)物體彈性勢(shì)能增大，則動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能；
b.如果一個(gè)物體動(dòng)能增大,而另一個(gè)物體彈性勢(shì)能減小，則彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
例：不計(jì)空氣的阻力和摩擦，試分析皮球從空中自由下落到彈回到原來(lái)位置的能量轉(zhuǎn)化。
⑤自然界中可供人類(lèi)利用的機(jī)械能源有水能和風(fēng)能．大型水電站通過(guò)修筑攔河壩來(lái)提高水位，從而增大水的重力勢(shì)能，以便在發(fā)電時(shí)把更多的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
關(guān)于能的概念，下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A．一個(gè)物體能夠做功，就說(shuō)這個(gè)物體具有能
B．一個(gè)物體已做過(guò)的功越多，說(shuō)明這個(gè)物體具有的能越多
C．一個(gè)物體做了功，說(shuō)明這個(gè)物體具有能
D．用線懸掛著的小球，沒(méi)有做功，所以沒(méi)有能
下列物體中即具有動(dòng)能又具有勢(shì)能的是（ ）
A．在平直公路上行駛的汽車(chē)B．拉長(zhǎng)的橡皮筋
C．正在下落的雨滴D．水庫(kù)里的水
【作業(yè)幫】
1．下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．具有能的物體一定在做功B．具有能的物體一定做了功
C．具有能的物體一定能夠做功D．以上說(shuō)法都正確
2．下列物體中：①擰緊的鐘表發(fā)條；②扔在空中的橡皮；③被拉伸的彈簧；④充滿(mǎn)氣的氣球；具有彈性勢(shì)能的是（ ）
A．①②③④B．①③④C．只有①D．只有①③
3．2021年4月，中國(guó)女足通過(guò)奮勇拼搏，晉級(jí)奧運(yùn)會(huì)。如圖是足球落地后又彈起的示意圖，分析可知，足球（ ）
A．在B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為0
B．在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只存在動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化
C．在A、D兩點(diǎn)動(dòng)能可能相等
D．由B點(diǎn)向D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小
4．關(guān)于動(dòng)能和勢(shì)能，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．物體沒(méi)有做功，它一定不具有能
B．位置高的物體，它的勢(shì)能一定大
C．質(zhì)量大、速度大的物體動(dòng)能一定大
D．彈簧一定具有彈性勢(shì)能
5．一輛汽車(chē)勻速上坡，關(guān)于它的動(dòng)能、重力勢(shì)能和機(jī)械能，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．動(dòng)能增加，重力勢(shì)能增加，機(jī)械能增加
B．動(dòng)能減少，重力勢(shì)能不變，機(jī)械能不變
C．動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加，機(jī)械能增加
D．動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減少，機(jī)械能減少
6．如圖所示，小明和同學(xué)一起蕩秋千．下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為零B．下降過(guò)程中的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能
C．到達(dá)最高點(diǎn)的重力勢(shì)能最大D．上升過(guò)程中的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
7．如圖所示，鉤碼B的重力大于鉤碼A，用手托鉤碼B使兩者處于靜止?fàn)顟B(tài)。若不計(jì)摩擦、繩重和空氣阻力，放手后鉤碼A加速上升，在鉤碼A碰到滑輪前的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．鉤碼A的機(jī)械能保持不變
B．鉤碼B的機(jī)械能保持不變
C．鉤碼A的動(dòng)能增加，機(jī)械能增加
D．鉤碼B的動(dòng)能增加，機(jī)械能增加
8.在2021年8月6日東京奧運(yùn)會(huì)女子標(biāo)槍決賽中，中國(guó)名將劉詩(shī)穎展現(xiàn)出強(qiáng)勁的比賽實(shí)力，創(chuàng)造出66米34的佳績(jī)，成功奪冠，為中國(guó)隊(duì)摘得一枚金牌，如圖曲線ABC是標(biāo)槍在空中運(yùn)動(dòng)的軌跡圖，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．標(biāo)槍上升階段動(dòng)能減小，勢(shì)能增大，機(jī)械能不變
B．標(biāo)槍上升到最高點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為零，重力勢(shì)能最大
C．動(dòng)能先減小后增大，機(jī)械能不斷減小
D．標(biāo)槍下降階段動(dòng)能增大，重力勢(shì)能增大，機(jī)械能增大
9.．如圖所示，“蹦極”是人們喜愛(ài)的刺激運(yùn)動(dòng)的示意圖。質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員，將橡皮繩一端系自己的腰間，另一端固定在P點(diǎn)，O點(diǎn)是橡皮繩不系人自然下垂所在的位置，R點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)員從P點(diǎn)自由下落所能到達(dá)的最低點(diǎn)，在運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)到R點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，不考慮空氣阻力，以下說(shuō)法正確的是（ ）
A．運(yùn)動(dòng)員到達(dá)O點(diǎn)時(shí)，速度最大
B．運(yùn)動(dòng)員到達(dá)R點(diǎn)時(shí)，速度為零，受到平衡力的作用
C．運(yùn)動(dòng)員受到的合力先減小后增大
D．運(yùn)動(dòng)員在整個(gè)過(guò)程中先做加速運(yùn)動(dòng)后做勻速運(yùn)動(dòng)
10.如圖所示，一個(gè)小球放在粗糙水平木板上，木板固定不動(dòng)，彈簧與水平木板不接觸，彈簧的一端與小球相連，另一端固定在墻壁上，彈簧保持自然長(zhǎng)度時(shí)小球剛好在A點(diǎn)，現(xiàn)把小球向左拉至C點(diǎn)后釋放，小球就由C運(yùn)動(dòng)到A，再由A運(yùn)動(dòng)到B，由B到A，A到D，D到……，不計(jì)空氣阻力，在此過(guò)程中 ，下列分析正確的是（ ）
A．從 C到A和從A到B小球受到彈簧的彈力方向相同
B．小球最后一定會(huì)停在A處
C．彈簧的彈性勢(shì)能最終轉(zhuǎn)化為小球的機(jī)械能
D．C到A， B到A，小球動(dòng)能都是先增大后減小
11.裝滿(mǎn)水的灑水車(chē)，在平直的馬路上一邊灑水，一邊勻速前行。在它灑水的過(guò)程中，灑水車(chē)的動(dòng)能將________。
12．如圖，是高空跳傘運(yùn)動(dòng)員跳傘表演中下降過(guò)程中的一個(gè)畫(huà)面。跳傘運(yùn)動(dòng)員從飛機(jī)上跳出，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間加速后，在離地面7km時(shí)開(kāi)始以5m/s的速度勻速下降至地面。在運(yùn)動(dòng)員從7km高空下落至地面的過(guò)程中，______能轉(zhuǎn)化為 ______能。
13.如圖是軍軍玩彈弓的情景。經(jīng)驗(yàn)表明，在一定范圍內(nèi)，橡皮筋拉得越長(zhǎng)，同樣的“子彈”射得越遠(yuǎn)，橡皮筋對(duì)“子彈”做的功越______，橡皮筋具有的彈性勢(shì)能越______，說(shuō)明橡皮筋的彈性勢(shì)能與______有關(guān)。
14.如圖甲所示，小球從某高度處?kù)o止下落到豎直放置的輕彈簧上并壓縮彈簧，彈簧被壓縮說(shuō)明力可以改變物體的 _____。圖乙為小球剛接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過(guò)程中，小球的速度和彈簧被壓縮的長(zhǎng)度Δl之間的關(guān)系圖像。不計(jì)空氣阻力，此過(guò)程中，小球動(dòng)能大小的變化情況是：_____。
15.如圖所示是探究“物體的動(dòng)能大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置。
（1）該實(shí)驗(yàn)中所探究的物體的動(dòng)能是指________（選填“木塊”或“鋼球”）的動(dòng)能；完成圖甲所示的實(shí)驗(yàn)后，在進(jìn)行圖乙所示的實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先將被撞擊的木塊________________；
（2）“十次車(chē)禍九次快”是在警醒駕駛員駕駛車(chē)輛時(shí)不要超速，為了研究超速帶來(lái)的危害，應(yīng)該選用甲、乙、丙中的________兩次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較；
（3）猜想一下，若斜面和水平面均光滑，將木塊固定在水平面上，鋼球與木塊撞擊時(shí)無(wú)能量損失，則鋼球撞擊木塊反彈后________（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）運(yùn)動(dòng)到斜面上原來(lái)釋放的位置。
16.在做“探究物體的重力勢(shì)能與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，三個(gè)完全相同的木樁被從正上方由靜止釋放的鐵塊撞擊后，陷入沙坑中的情況如圖所示。
（1）在此實(shí)驗(yàn)中我們是通過(guò)_____來(lái)比較各個(gè)鐵塊重力勢(shì)能的大小。
（2）若A、B兩個(gè)塊質(zhì)量相同，則兩個(gè)鐵塊下落的高度hA_____hB（選填“大于”“小于”或“等于”）；
（3）若B、C兩個(gè)鐵塊下落的高度相同，則兩個(gè)鐵塊的質(zhì)量mB_____mC（選填“大于”“小于”或“等于”）。
（4）本實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是物體的重力勢(shì)能的大小與物體的_____和_____有關(guān)。
課時(shí)10.6 合理利用機(jī)械能（幫課堂）（解析版）
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.知道動(dòng)能、勢(shì)能和機(jī)械能
2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化
3.用實(shí)例說(shuō)明機(jī)械能和其他形式能量的相互轉(zhuǎn)化
【知識(shí)導(dǎo)圖】
【基礎(chǔ)知識(shí)】
知識(shí)點(diǎn)一：動(dòng)能和勢(shì)能
1.能的概念：
①定義：如果一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龉Γ覀兙驼f(shuō)它具有能量。
②單位：能量和功的單位都是焦耳，簡(jiǎn)稱(chēng)焦，用符號(hào)J表示。
③具有能量的物體不一定正在做功，做功的物體一定具有能量。
④物體做功的過(guò)程實(shí)質(zhì)就是能的轉(zhuǎn)化過(guò)程；物體做的功越多，說(shuō)明某種能轉(zhuǎn)化為其他形式的能越多。
2.動(dòng)能：
①定義：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能，用符號(hào)EK表示。
【實(shí)驗(yàn)探究】動(dòng)能大小的有關(guān)因素
實(shí)驗(yàn)器材：斜面、質(zhì)量不同的小球、木塊
（2）研究對(duì)象：小球
（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程：讓小球從斜面滾下，撞擊放在水平面上的木塊，比較木塊被撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離，進(jìn)而判斷小球動(dòng)能的大小。
（4）比較甲、乙實(shí)驗(yàn)可知，速度相同時(shí)，質(zhì)量越大的物體動(dòng)能越大；
（比較甲、丙實(shí)驗(yàn)可知，質(zhì)量相同時(shí)，速度越大的物體動(dòng)能越大；
可見(jiàn)，動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。
（5）甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)，讓質(zhì)量不同的小球從同一斜面同一高度滾下的目的是：
使小球達(dá)水平面有相同的初速度。
丙兩次實(shí)驗(yàn)，讓質(zhì)量相同的小球從同一斜面不同高度滾下的目的是：使小球達(dá)水平面有不同的初速度。
（6）該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法有：控制變量法和轉(zhuǎn)換法
③影響動(dòng)能大小的因素是：物體的質(zhì)量和物體運(yùn)動(dòng)的速度。
質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)的速度越大，它的動(dòng)能越大；
運(yùn)動(dòng)速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動(dòng)能越大。
④計(jì)算公式：EK=1／2mv2
由公式可知，影響動(dòng)能較大的因素是物體的運(yùn)動(dòng)速度。
⑤一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能，靜止的物體動(dòng)能為零，勻速運(yùn)動(dòng)且質(zhì)量一定的物體(不論勻速上升、勻速下降，勻速前進(jìn)、勻速后退，只要是勻速)動(dòng)能不變。
物體是否具有動(dòng)能的標(biāo)志是：物體是否在運(yùn)動(dòng)。
3.勢(shì)能：
①勢(shì)能包括重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能。
②重力勢(shì)能：（1）定義：物體由于被舉高而所具有的能叫做重力勢(shì)能，用符號(hào)Eh表示。
【實(shí)驗(yàn)探究】重力勢(shì)能大小的有關(guān)因素
a.實(shí)驗(yàn)器材：裝有沙子的箱子，桌腳是四根鐵釘?shù)男》阶溃匚?br>





甲 乙 丙
b.研究對(duì)象：重物
c.實(shí)驗(yàn)過(guò)程：讓重物從一定的高度自由下落沖擊放在沙面上的小方桌，比較小方桌下陷的深度，進(jìn)而判斷重物重力勢(shì)能的大小。
d.比較甲、乙實(shí)驗(yàn)可知，質(zhì)量相同時(shí)，被舉高的高度越高物體重力勢(shì)能越大；
比較甲、丙實(shí)驗(yàn)可知，被舉高高度相同時(shí)，質(zhì)量越大物體重力勢(shì)能越大；
可見(jiàn)，重力勢(shì)能的大小與物體的質(zhì)量和被舉高的高度有關(guān)。
e.該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法有：控制變量法和轉(zhuǎn)換法
（2）影響重力勢(shì)能大小的因素是：物體的質(zhì)量和被舉的高度。
質(zhì)量相同的物體，被舉的越高，重力勢(shì)能越大；被舉的高度相同的物體，質(zhì)量越大，重力勢(shì)能越大。
（3）計(jì)算公式：Eh=mgh，其中h是指被舉高的高度。
（4）一般認(rèn)為，水平地面上的物體重力勢(shì)能為零。位置升高且質(zhì)量一定的物體（不論勻速升高，還是加速升高，或減速升高，只要是升高）重力勢(shì)能在增大，位置降低且質(zhì)量一定的物體（不論勻速降低，還是加速降低，或減速降低，只要是降低）重力勢(shì)能在減小，高度不變且質(zhì)量一定的物體重力勢(shì)能不變。
（5）物體是否具有重力勢(shì)能的標(biāo)志是：物體是否被舉高。
③彈性勢(shì)能：
（1）定義：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能叫做彈性勢(shì)能，用符號(hào)Ex表示。
（2）影響彈性勢(shì)能大小的因素是：彈性形變的大?。▽?duì)同一個(gè)彈性物體而言）
對(duì)同一彈簧或同一橡皮筋彈性形變?cè)酱螅瑥椥詣?shì)能越大。
（3）計(jì)算公式：Ex=1／2k△x2，其中△x表示形變量。
（4）物體是否具有彈性勢(shì)能的標(biāo)志：是否發(fā)生彈性形變。
知識(shí)點(diǎn)二：機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
1.定義：動(dòng)能與勢(shì)能統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)械能。
2.動(dòng)能是物體運(yùn)動(dòng)時(shí)具有的能量，勢(shì)能是存儲(chǔ)著的能量。
動(dòng)能和勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)化。
如果只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總和不變，也就是說(shuō)機(jī)械能是守恒的。
3.動(dòng)能和重力勢(shì)能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：
a.質(zhì)量一定的物體，加速下降，動(dòng)能增大，重力勢(shì)能減小，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；
b.質(zhì)量一定的物體，減速上升，動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增大，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。
4.動(dòng)能與彈性勢(shì)能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：
a.如果一個(gè)物體動(dòng)能減小，而另一個(gè)物體彈性勢(shì)能增大，則動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能；
b.如果一個(gè)物體動(dòng)能增大,而另一個(gè)物體彈性勢(shì)能減小，則彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
例：不計(jì)空氣的阻力和摩擦，試分析皮球從空中自由下落到彈回到原來(lái)位置的能量轉(zhuǎn)化。
⑤自然界中可供人類(lèi)利用的機(jī)械能源有水能和風(fēng)能．大型水電站通過(guò)修筑攔河壩來(lái)提高水位，從而增大水的重力勢(shì)能，以便在發(fā)電時(shí)把更多的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
關(guān)于能的概念，下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A．一個(gè)物體能夠做功，就說(shuō)這個(gè)物體具有能
B．一個(gè)物體已做過(guò)的功越多，說(shuō)明這個(gè)物體具有的能越多
C．一個(gè)物體做了功，說(shuō)明這個(gè)物體具有能
D．用線懸掛著的小球，沒(méi)有做功，所以沒(méi)有能
【答案】A
【解析】A．由能量的概念可知，一個(gè)物體能夠做功，就說(shuō)明這個(gè)物體具有能量，簡(jiǎn)稱(chēng)能，故A正確；
B． 物體能量我可以做更多的功，但一個(gè)物體已做的功越多，不能說(shuō)明這個(gè)物體具有的能越多，故B錯(cuò)誤；
C．一個(gè)物體做了功，說(shuō)明原來(lái)具有能量，但做功后不一定還具有能，故C錯(cuò)誤；
D．一用線懸掛著的小球，沒(méi)有做功，但它有一定的高度，所以具有重力勢(shì)能，故D錯(cuò)誤。
故選A。
下列物體中即具有動(dòng)能又具有勢(shì)能的是（ ）
A．在平直公路上行駛的汽車(chē)B．拉長(zhǎng)的橡皮筋
C．正在下落的雨滴D．水庫(kù)里的水
【答案】C
【解析】A．在水平地面上行駛的汽車(chē)，有速度無(wú)高度，所以只具有動(dòng)能，故A不符合題意；
B．被拉長(zhǎng)的橡皮筋，發(fā)生彈性形變，具有彈性勢(shì)能，故B不符合題意；
C．在空中下落的雨滴，有高度也有速度，所以具有動(dòng)能和重力勢(shì)能，故C符合題意；
D．被攔河壩攔住的河水，有高度無(wú)速度，所以只具有重力勢(shì)能，故D不符合題意。
故選C。
【作業(yè)幫】
1．下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．具有能的物體一定在做功B．具有能的物體一定做了功
C．具有能的物體一定能夠做功D．以上說(shuō)法都正確
【答案】C
【解析】【詳解】ABD．具有能的物體不一定正在做功，具有能的物體不一定做了功，比如：天花板上靜止不動(dòng)的吊燈具有重力勢(shì)能，沒(méi)有正在做功，也沒(méi)有做了功，故ABD錯(cuò)誤；C．一個(gè)物體能夠?qū)α硪粋€(gè)物體做功，這個(gè)物體就具有能量，具有能的物體一定能夠做功，故C正確。故選C。
2．下列物體中：①擰緊的鐘表發(fā)條；②扔在空中的橡皮；③被拉伸的彈簧；④充滿(mǎn)氣的氣球；具有彈性勢(shì)能的是（ ）
A．①②③④B．①③④C．只有①D．只有①③
【答案】B
【解析】①擰緊的鐘表發(fā)條發(fā)生了彈性形變，故具有彈性勢(shì)能；
②扔在空中的橡皮，有速度和高度，所以具有動(dòng)能和勢(shì)能；
③被拉伸的彈簧發(fā)生了彈性形變，故具有彈性勢(shì)能；
④充滿(mǎn)氣的氣球發(fā)生了彈性形變，故具有彈性勢(shì)能；
故選B。
3．2021年4月，中國(guó)女足通過(guò)奮勇拼搏，晉級(jí)奧運(yùn)會(huì)。如圖是足球落地后又彈起的示意圖，分析可知，足球（ ）
A．在B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為0
B．在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只存在動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化
C．在A、D兩點(diǎn)動(dòng)能可能相等
D．由B點(diǎn)向D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小
【答案】C
【解析】【詳解】A．足球在B點(diǎn)時(shí)，豎直方向的速度為0，水平方向的速度不為0，所以動(dòng)能不為0，故A不符合題意；B．由圖得，足球上升的最高高度不斷降低，說(shuō)明在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，足球不斷克服摩擦力做功，因此足球不斷地將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B不符合題意；
C．當(dāng)足球在A、D兩點(diǎn)的速度相等時(shí)，足球在A、D兩點(diǎn)動(dòng)能相等，故C符合題意；D．由B點(diǎn)向D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，足球的質(zhì)量不變，速度變大，高度降低，動(dòng)能變大，重力勢(shì)能減小，故D不符合題意。故選C。
4．關(guān)于動(dòng)能和勢(shì)能，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．物體沒(méi)有做功，它一定不具有能
B．位置高的物體，它的勢(shì)能一定大
C．質(zhì)量大、速度大的物體動(dòng)能一定大
D．彈簧一定具有彈性勢(shì)能
【答案】C
【解析】A．物體只要能夠做功，它就具有能量，并不一定正在做功，故A錯(cuò)誤；
B．重力勢(shì)能的大小不但和物體的高度有關(guān)，還與物體的質(zhì)量有關(guān)，故B錯(cuò)誤；
C．物體的質(zhì)量大、速度大，它的動(dòng)能一定大，故C正確；
D．彈簧只有發(fā)生彈性形變時(shí)才具有彈性勢(shì)能，故D錯(cuò)誤．
5．一輛汽車(chē)勻速上坡，關(guān)于它的動(dòng)能、重力勢(shì)能和機(jī)械能，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．動(dòng)能增加，重力勢(shì)能增加，機(jī)械能增加
B．動(dòng)能減少，重力勢(shì)能不變，機(jī)械能不變
C．動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加，機(jī)械能增加
D．動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減少，機(jī)械能減少
【答案】C
【解析】汽車(chē)勻速爬坡的過(guò)程中，汽車(chē)的質(zhì)量不變，速度不變，所以動(dòng)能不變；高度增加，重力勢(shì)能增加；由于機(jī)械能等于動(dòng)能與勢(shì)能之和，機(jī)械能也增加。故ABD錯(cuò)誤，C正確。
故選C。
6．如圖所示，小明和同學(xué)一起蕩秋千．下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為零B．下降過(guò)程中的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能
C．到達(dá)最高點(diǎn)的重力勢(shì)能最大D．上升過(guò)程中的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
【答案】C
【解析】A．人的質(zhì)量一定，通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)速度最大，動(dòng)能最大，故A錯(cuò)誤；
B．下降過(guò)程中高度逐漸減小，速度逐漸增大，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故B錯(cuò)誤;
C．到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，高度最大，重力勢(shì)能最大，故C正確；
D．上升過(guò)程中，高度增大，速度減小，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，故D錯(cuò)誤。
故選C。
7．如圖所示，鉤碼B的重力大于鉤碼A，用手托鉤碼B使兩者處于靜止?fàn)顟B(tài)。若不計(jì)摩擦、繩重和空氣阻力，放手后鉤碼A加速上升，在鉤碼A碰到滑輪前的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．鉤碼A的機(jī)械能保持不變
B．鉤碼B的機(jī)械能保持不變
C．鉤碼A的動(dòng)能增加，機(jī)械能增加
D．鉤碼B的動(dòng)能增加，機(jī)械能增加
【答案】C
【解析】AC．因?yàn)殂^碼A加速上升，所以鉤碼A的速度和高度均增加，但其質(zhì)量不變，所以鉤碼A的動(dòng)能和重力勢(shì)能均增加，而機(jī)械能等于動(dòng)能加勢(shì)能之和，所以鉤碼A的機(jī)械能增加，故A錯(cuò)誤，C正確。
BD．因?yàn)殂^碼B的重力大于鉤碼A，所以鉤碼A加速上升時(shí)，鉤碼B將加速下降，鉤碼B的速度增加，但高度減小，其質(zhì)量不變，所以鉤碼B的重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為了鉤碼A和B的動(dòng)能及B的重力勢(shì)能，所以B的機(jī)械能減小，故BD錯(cuò)誤。
故選C。
8.在2021年8月6日東京奧運(yùn)會(huì)女子標(biāo)槍決賽中，中國(guó)名將劉詩(shī)穎展現(xiàn)出強(qiáng)勁的比賽實(shí)力，創(chuàng)造出66米34的佳績(jī)，成功奪冠，為中國(guó)隊(duì)摘得一枚金牌，如圖曲線ABC是標(biāo)槍在空中運(yùn)動(dòng)的軌跡圖，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．標(biāo)槍上升階段動(dòng)能減小，勢(shì)能增大，機(jī)械能不變
B．標(biāo)槍上升到最高點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為零，重力勢(shì)能最大
C．動(dòng)能先減小后增大，機(jī)械能不斷減小
D．標(biāo)槍下降階段動(dòng)能增大，重力勢(shì)能增大，機(jī)械能增大
【答案】C
【解析】【詳解】AD．標(biāo)槍上升過(guò)程中速度減小，高度增加，因此動(dòng)能減小，勢(shì)能增加；標(biāo)槍下降階段速度減小，高度降低，動(dòng)能增大，重力勢(shì)能增大；標(biāo)槍在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由于存在空氣阻力，機(jī)械能會(huì)不斷減小，故AD錯(cuò)誤；B．標(biāo)槍上升到最高點(diǎn)時(shí)，重力勢(shì)能最大，但標(biāo)槍仍有水平方向上的速度，速度不為零，因此動(dòng)能不為零，B錯(cuò)誤；C．標(biāo)槍上升過(guò)程中速度減小，動(dòng)能減?。幌陆颠^(guò)程中速度增大，動(dòng)能增大，因此動(dòng)能先減小后增大，由于存在空氣阻力，整個(gè)過(guò)程中機(jī)械能會(huì)不斷減小，故C正確。故選C。
9.．如圖所示，“蹦極”是人們喜愛(ài)的刺激運(yùn)動(dòng)的示意圖。質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員，將橡皮繩一端系自己的腰間，另一端固定在P點(diǎn)，O點(diǎn)是橡皮繩不系人自然下垂所在的位置，R點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)員從P點(diǎn)自由下落所能到達(dá)的最低點(diǎn)，在運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)到R點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，不考慮空氣阻力，以下說(shuō)法正確的是（ ）
A．運(yùn)動(dòng)員到達(dá)O點(diǎn)時(shí)，速度最大
B．運(yùn)動(dòng)員到達(dá)R點(diǎn)時(shí)，速度為零，受到平衡力的作用
C．運(yùn)動(dòng)員受到的合力先減小后增大
D．運(yùn)動(dòng)員在整個(gè)過(guò)程中先做加速運(yùn)動(dòng)后做勻速運(yùn)動(dòng)
【答案】C
【解析】【詳解】AD．O點(diǎn)是橡皮繩不系人自然下垂時(shí)下端所在的位置，運(yùn)動(dòng)員到達(dá)O點(diǎn)之前，不受拉力，只受重力，速度越來(lái)越大；經(jīng)過(guò)O點(diǎn)后，開(kāi)始的橡皮繩的拉力小于重力，人仍然做加速運(yùn)動(dòng)，速度變大；當(dāng)拉力等于重力時(shí)，速度最大；當(dāng)拉力大于重力時(shí)，速度減小，做減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)R點(diǎn)時(shí)，速度為零。故AD錯(cuò)誤；B．R點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)員從P點(diǎn)自由下落所能到達(dá)的最低點(diǎn)，由于運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能在R點(diǎn)時(shí)全部轉(zhuǎn)化為橡皮繩的彈性勢(shì)能，此時(shí)橡皮繩的彈性勢(shì)能最大，橡皮繩的形變量最大，對(duì)運(yùn)動(dòng)員的拉力最大，大于運(yùn)動(dòng)員的重力，則合力不為零，受到的不是平衡力，故B錯(cuò)誤；C．運(yùn)動(dòng)員下落過(guò)程中，到達(dá)平衡狀態(tài)前重力大于拉力，合力向下，逐漸減??；到達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)重力等于拉力；到達(dá)平衡狀態(tài)后重力小于拉力，合力向上，逐漸變大。故C正確。故選C。
10.如圖所示，一個(gè)小球放在粗糙水平木板上，木板固定不動(dòng)，彈簧與水平木板不接觸，彈簧的一端與小球相連，另一端固定在墻壁上，彈簧保持自然長(zhǎng)度時(shí)小球剛好在A點(diǎn)，現(xiàn)把小球向左拉至C點(diǎn)后釋放，小球就由C運(yùn)動(dòng)到A，再由A運(yùn)動(dòng)到B，由B到A，A到D，D到……，不計(jì)空氣阻力，在此過(guò)程中 ，下列分析正確的是（ ）
A．從 C到A和從A到B小球受到彈簧的彈力方向相同
B．小球最后一定會(huì)停在A處
C．彈簧的彈性勢(shì)能最終轉(zhuǎn)化為小球的機(jī)械能
D．C到A， B到A，小球動(dòng)能都是先增大后減小
【答案】D
【解析】A．從 C到A是拉力，彈簧處于拉伸狀態(tài)，彈簧對(duì)小球的力向右，而從A到B時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，故彈簧對(duì)小球的力是向左，故A錯(cuò)誤；
B．小球在來(lái)回運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，由于克服摩擦力做功，其機(jī)械能越來(lái)越少，當(dāng)所受彈力與摩擦力平衡時(shí)，可能停留在A點(diǎn)的左側(cè)或右側(cè)，不一定最后停在A處，故B錯(cuò)誤；
C．由于接觸面粗糙，彈簧的彈性勢(shì)能最終轉(zhuǎn)化小球的動(dòng)能，小球克服摩擦力做功，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C錯(cuò)誤；
D．從C到A，彈力減小，彈力大于摩擦力，故合力向右，速度向右，故小球加速，彈力慢慢減小，最終等于摩擦力，此時(shí)小球的速度最大，再往右運(yùn)動(dòng)，彈力小于摩擦力，合力向左，此時(shí)減速，故速度是先變大后變小，故動(dòng)能是先變大，后變??；B到A，彈力向左，摩擦力向右，合力向左，故向左加速，彈簧的伸長(zhǎng)量變小，彈力變小，等于摩擦力時(shí)，速度最大，彈力繼續(xù)變小，彈力小于摩擦力，合力向右，故此時(shí)減速，故動(dòng)能時(shí)先變大后變小，故D正確；
11.裝滿(mǎn)水的灑水車(chē)，在平直的馬路上一邊灑水，一邊勻速前行。在它灑水的過(guò)程中，灑水車(chē)的動(dòng)能將________。
【答案】減小
【解析】灑水車(chē)在平直的馬路上邊灑水邊勻速前進(jìn)時(shí)，速度不變，而質(zhì)量不斷減小，所以動(dòng)能不斷減小。
12．如圖，是高空跳傘運(yùn)動(dòng)員跳傘表演中下降過(guò)程中的一個(gè)畫(huà)面。跳傘運(yùn)動(dòng)員從飛機(jī)上跳出，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間加速后，在離地面7km時(shí)開(kāi)始以5m/s的速度勻速下降至地面。在運(yùn)動(dòng)員從7km高空下落至地面的過(guò)程中，______能轉(zhuǎn)化為 ______能。
【答案】 重力勢(shì)能 內(nèi)能
【解析】【分析】【詳解】[1]從7km高空下落至地面的過(guò)程中，高度降低，重力勢(shì)能減小，故重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。[2]由于是勻速下落，故速度不變，動(dòng)能不變，克服阻力做功，就會(huì)產(chǎn)生內(nèi)能，故是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
13.如圖是軍軍玩彈弓的情景。經(jīng)驗(yàn)表明，在一定范圍內(nèi)，橡皮筋拉得越長(zhǎng)，同樣的“子彈”射得越遠(yuǎn)，橡皮筋對(duì)“子彈”做的功越______，橡皮筋具有的彈性勢(shì)能越______，說(shuō)明橡皮筋的彈性勢(shì)能與______有關(guān)。
【答案】 多 大 彈性形變的程度
【解析】[1][2][3] 在一定范圍內(nèi)，橡皮筋拉得越長(zhǎng)，橡皮筋的彈性形變量越大，具有的彈性勢(shì)能越大，將同樣的“子彈”射得越遠(yuǎn)，橡皮筋對(duì)“子彈”做的功越多。
14.如圖甲所示，小球從某高度處?kù)o止下落到豎直放置的輕彈簧上并壓縮彈簧，彈簧被壓縮說(shuō)明力可以改變物體的 _____。圖乙為小球剛接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過(guò)程中，小球的速度和彈簧被壓縮的長(zhǎng)度Δl之間的關(guān)系圖像。不計(jì)空氣阻力，此過(guò)程中，小球動(dòng)能大小的變化情況是：_____。
【答案】 形狀 先變大后變小
【解析】【詳解】[1]小球從高處下落，把彈簧壓縮變短，說(shuō)明了力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
[2]小球從高處下落，由于重力的作用小球的下落，，所以小球速度逐漸變大，小球的質(zhì)量不變，所以小球的動(dòng)能逐漸變大，當(dāng)小球接觸到彈簧時(shí)，壓縮彈簧產(chǎn)生形變，小球速度越來(lái)越小，小球的質(zhì)量不變，小球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，小球的動(dòng)能逐漸變小。故小球的動(dòng)能先變大后變小。
15.如圖所示是探究“物體的動(dòng)能大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置。
（1）該實(shí)驗(yàn)中所探究的物體的動(dòng)能是指________（選填“木塊”或“鋼球”）的動(dòng)能；完成圖甲所示的實(shí)驗(yàn)后，在進(jìn)行圖乙所示的實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先將被撞擊的木塊________________；
（2）“十次車(chē)禍九次快”是在警醒駕駛員駕駛車(chē)輛時(shí)不要超速，為了研究超速帶來(lái)的危害，應(yīng)該選用甲、乙、丙中的________兩次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較；
（3）猜想一下，若斜面和水平面均光滑，將木塊固定在水平面上，鋼球與木塊撞擊時(shí)無(wú)能量損失，則鋼球撞擊木塊反彈后________（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）運(yùn)動(dòng)到斜面上原來(lái)釋放的位置。
【答案】 鋼球 放回圖甲實(shí)驗(yàn)前木塊所在的位置 甲、乙 會(huì)
【解析】【詳解】（1）[1][2]實(shí)驗(yàn)中研究的對(duì)象是鋼球，研究的是鋼球的動(dòng)能大小的影響因素，每進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)都需要將木塊放回初始位置。（2）[3]要研究超速帶來(lái)的危害需要研究速度對(duì)動(dòng)能的影響，需要控制鋼球的質(zhì)量相同，鋼球到達(dá)水平面的速度不同，故選擇甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較。（3）[4]若木塊固定在水平面上，斜面和水平面光滑，碰撞無(wú)能量損失，則鋼球機(jī)械能守恒，鋼球與木塊碰撞后會(huì)返回原來(lái)釋放的位置。
16.在做“探究物體的重力勢(shì)能與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，三個(gè)完全相同的木樁被從正上方由靜止釋放的鐵塊撞擊后，陷入沙坑中的情況如圖所示。
（1）在此實(shí)驗(yàn)中我們是通過(guò)_____來(lái)比較各個(gè)鐵塊重力勢(shì)能的大小。
（2）若A、B兩個(gè)塊質(zhì)量相同，則兩個(gè)鐵塊下落的高度hA_____hB（選填“大于”“小于”或“等于”）；
（3）若B、C兩個(gè)鐵塊下落的高度相同，則兩個(gè)鐵塊的質(zhì)量mB_____mC（選填“大于”“小于”或“等于”）。
（4）本實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是物體的重力勢(shì)能的大小與物體的_____和_____有關(guān)。
【答案】 木樁陷入沙坑的深度 小于 大于 質(zhì)量 高度
【解析】【詳解】（1）[1]鐵塊的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為木樁的動(dòng)能，鐵塊的重力勢(shì)能越大，鐵塊撞擊木樁時(shí)木樁獲得的能量就越多，木樁陷入沙坑就越深。（2）[2]由圖可知，B撞擊的木樁陷入沙坑深度更大，說(shuō)明B的重力勢(shì)能大，而兩鐵塊質(zhì)量相同，所以B物塊下落的高度更大。
（3）[3]由圖可知，B撞擊的木樁陷入沙坑深度更大，說(shuō)明B的重力勢(shì)能大，而兩鐵塊下落的高度相同，所以B物塊的質(zhì)量更大。（4）[4][5]通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)步驟可以得到的結(jié)論是：物體的重力勢(shì)能的大小與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)。

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初中物理滬科版（2024）八年級(jí)全冊(cè)電子課本 舊教材

第六節(jié) 合理利用機(jī)械能

版本： 滬科版（2024）

年級(jí)： 八年級(jí)全冊(cè)

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