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2022華師大版九上科學5.4機械能（2）學案
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[學習目標]：
理解動能和勢能的轉化，理解動能和彈性勢能間的轉化，能對生活中現象進行簡單分析。
一、知識點梳理：
知識點1、動能和勢能的相互轉化
1、動能和勢能統稱為 。
2、一個物體可以只有 能，也可以只有 能，還可以同時具有 。機械能的大小等于物體具有的 的總和。
3、一定條件下，物體的動能和勢能可以 。
4、單擺的小球在下降過程中，會越轉越快，則增加的動能是由 來的；小球在上升的過程中，速度會越來越小，動能減小，重力勢能增加，動能轉化為 能。
知識點2、機械能守恒
1、如果沒有 ，那么小球在擺動的過程中，動能與重力勢能之和保持 ，即總的機械能 。這個規律稱為機械能守恒。
2、機械能守恒的條件是，沒有 之間的轉化。
知識點3、生活實例
1、騎自行車下坡時，自行車與人所處高度減小，重力勢能 ；速度增加，動能 ， 能轉化為 能。所以不用蹬車也可以加快速度。
2、將鐘表的發條擰緊后，發條因發生彈性形變而具有 能．發條在恢復的過程中，可以帶動齒輪轉動，將
能轉化為齒輪的 能。
3、乒乓球從某一高度自由落下時，高度減小，它的 能減小，而它下落過程中速度增加，則 能增大；乒乓球撞擊到地面上又會反彈而一升，上升過程中 能轉化為 能。乒乓球下落、彈起多次后，最后會靜止在地面上，此時 能為零，這些能量轉化為熱能。
二、例題講解：
例題1、下列四幅圖中，動能和勢能之間沒有發生相互轉化的是（　　）
A.用弓將箭射出 B.上升的滾擺 C.在水平公路勻速行駛的汽車 D.繞地球運行
例題2、如圖所示的實驗中，小車從斜面的某一高度由靜止開始滑下，撞擊靜止于水平木板上的木塊(不計空氣阻力)。則下列說法中正確的是（　　）
A．小車在斜面上下滑的過程中，小車的動能轉化為重力勢能
B．小車在斜面上下滑的過程中，小車的機械能增大
C．小車最終會停下來，說明機械能不守恒
D．若木板的表面光滑且足夠長，則被撞擊后的木塊所獲得的動能將保持不變
（例題2圖） （例題3圖）
例題3、如圖所示，一個靜止小球從A點沿粗糙程度相同的軌道下滑，經B點到達C點，從A點到達C點的過程中，小球的動能　 　，小球的重力勢能　 　，小球的機械能　 　。(選填序號) ①保持不變；②一直減小；③先增大后減小；④一直增大；⑤先減小后增大
例題4、小金將一個小球第一次豎直上拋，第二次斜向上拋，若兩次拋出的動能相等（不計空氣阻力），則下列說法正確的是（　　）
A．兩次小球到達最高點時，動能相等且都為零，機械能不相等
B．兩次小球到達最高點時，動能都不為零，機械能相等
C．兩次小球到達最高點時，高度相等，機械能不相等
D．兩次小球到達最高點時，高度不相等，機械能相等
例題5、滑板是深受青少年喜歡的一項體育運動。如圖是U型滑臺和運動員姿勢的簡化示意圖。運動員在滑臺A處由靜止自由下滑,不計滑臺摩擦和空氣阻力,僅依靠滑行 過程中運動員姿勢的自然(不用力)變化, 最有可能滑到滑臺C處的是 （　　）
例題6、如圖AOB是光滑軌道，A點的高度H大于B點的高度，讓小球從A點由靜止開始自由滑下，沿軌道AOB到達B點后離開(不計空氣阻力。則小球離開B點后的運動軌跡最符合實際的是哪條？為什么？
三、隨堂練習：
1、在馬拉松比賽中，當運動員加速沖刺時，運動員的(　 　)
A．動能增大 B．慣性增大 C．所受重力增大 D．運動狀態不變
2、電梯勻速上升過程中，電梯的（　　）
A．動能保持不變 B．機械能保持不變 C．重力勢能保持不變 D．動能轉化為重力勢能
3、如圖所示，彎曲的跳板把人彈至高處，這個過程中人的動能和重力勢能的變化情況是(　 　)
A．動能減小，重力勢能增大 B．動能增大，重力勢能減小
C．動能先增大后減小，重力勢能增大 D．動能先減小后增大，重力勢能減小
（第3題圖） （第4題圖） （第5題圖）
4、如圖所示是小朋友玩蹦蹦床的情景，對他們在上升和下落過程中機械能的變化，下列分析不正確的是（ ）
A．小孩上升到最高點時的重力勢能最大
B．小孩在空中下落的過程中重力勢能轉化為動能
C．小孩下落到最低點時蹦蹦床的彈性勢能最大
D．小孩下落到最低點時的動能最大
5、如圖所示，已知人造地球衛星繞地球運行的軌道是橢圓形的，有一近地點和一遠地點，下面關于衛星的說法中正確的是(　 　)
A．當衛星從遠地點向近地點運動時，速度變大
B．當衛星從近地點向遠地點運動時，速度變大
C．當衛星在遠地點時，動能最大，重力勢能最小
D．當衛星在近地點時，動能最小，重力勢能最大
6、如圖，單擺中的小球在ABC間不停地往復運動，如果不考慮阻力的影響，以下說法錯誤的是（　　）
A．小球在A、C處的勢能最大
B．小球在B處只受重力作用
C．小球由A到B過程中，重力勢能轉化為動能
D．小球運動到C處時，如果受到的外力全部消失，將保持靜止
（第6題圖） （第7題圖）
7、如圖所示，捻動滾擺的軸使它升高后釋放，可以觀察到滾擺沿著懸線向下運動，此過程中，它的 能減小， 能增加。滾擺到最低點后又上升，每次上升的高度逐漸減小，這說明滾擺具有的機械能 (填“減小”“增大”或“不變”)。
四、課后鞏固：
1、在下列過程中，物體動能轉化為勢能的是( )
A.拉彎的弓把箭射出去 B.秋千從高處落向低處
C.冰雹從天而降 D.向上拋出的石塊在空中上升
2、體育考試中,小彤同學進行了實心球測試,對球運動的幾個階段,下列說法中正確的是(　　)
A.小彤撿起實心球,并將其緩慢舉高的過程中,小彤對球做功,球的重力勢能增加
B.小彤將球用力投出后,球在空中運動的過程中,小彤對球做功,球的機械能增加
C.小彤將球用力投出后,球在空中最高點時所受的合力為零
D.球落地后在水平地面上滾動一段距離停止,球在地面上滾動階段,球的機械能不變
3、如圖所示，小球從A點靜止釋放，在沒有空氣阻力的情況下，沿光滑軌道ABC運動。下列說法中正確的是(　 　)
A．小球到達B點時速度為零 B．小球到達C點時速度最大
C．小球到達B點時機械能為零 D．小球在A、B、C三點的機械能一樣大
（第3題圖） （第4題圖） （第5題圖）
4、小明從家中出發去上學，如圖所示是他在上學路上的路程—時間圖象。請你判斷小明在哪一段時間內動能最大( )
A.在t1～t2時間內，小明的動能最大 B.在t2～t3時間內，小明的動能最大
C.在0～t1時間內，小明的動能最大 D.無法判斷
5、如圖所示，鉛球從出手到將要落地的過程中，下列說法正確的是(不計空氣阻力)( )
A.鉛球由a→b時，動能逐漸增大 B.鉛球在b點的機械能大于a點的機械能
C. 鉛球在c點時動能最大 D.鉛球由b→c時，機械能逐漸減小
6、2020年12月萬眾矚目的嫦娥5號返回地球，返回地球時嫦娥5號返回艙與大氣發生劇烈摩擦。若下落過程中不考慮嫦娥5號的質量變化，則嫦娥5號在空中加速降落時（　　）
A．重力勢能不斷減少，動能不斷增加，機械能不變
B．重力勢能不斷增加，動能不斷減小，機械能不變
C．重力勢能不斷增加，動能不斷增加，機械能增加
D．重力勢能不斷減少，動能不斷增加，機械能減少
7、如圖為游樂園的過山車運行的情境，在過山車從高處加速滑下的過程中，下列說法正確的是(　　)
A．動能減小，勢能減小 B．動能減小，勢能增加
C．動能增加，勢能增加 D．動能增加，勢能減小
（第7題圖） （第8題圖） （第9題圖）
8、如圖所示為我國第一部物理學著作《遠西奇器圖說》所記載的一機械裝置，書中對小球A、B的質量大小關系作出了正確的推測。若小球A的質量為10克，不考慮摩擦和繩重，則兩小球勻速移動時，小球B的質量可能為（　　）
A．14克 B．12克 C．10克 D．8克
9、乒乓球發球機在同一高度以相同的速度朝不同方向分別發出a、b、c 三個完全一樣的球（如圖所示），若不計空氣阻力，則下列說法中正確的是（　　）
A．三個小球到達水平桌面時速度不相同
B．三個小球在空中的運動過程中勢能先增大后減小
C．三個小球在空中的運動過程中機械能不變
D．三個小球在空中的運動過程中機械能不相等
10、如圖所示，一個小球從光滑斜面的頂端自由下滑到達斜面底端，如果小球經過A點時具有的重力勢能為50 J，若不計空氣阻力，以下說法不正確的是（　　）
A．小球到達底端時動能大于50J
B．小球從頂端到達底端的過程中，重力勢能轉化為動能
C．小球到達底端時的機械能大于經過A點時的機械能
D．小球到達底端時的機械能等于經過A點時的機械能
（第10題圖） （第11題圖） （第12題圖）
11、取一個很輕的圓柱形盒蓋，在內側粘上一個較重的鐵球，如圖所示放置在不太陡的斜面上，松開手會發現盒蓋向上滾動，關于滾動過程下列說法正確的是( )
A.由于整體上移，滾動過程中整體的重力勢能增加
B.雖然整體上移，但滾動過程中整體的重力勢能不增加
C.向上滾動時動能轉化為重力勢能
D.向上滾動過程可以滾過完整的一圈
12、在水平地面上鋪一張白紙，將一只皮球表面涂黑，使其先后從 h1、h2 高度處由靜止自由下落，分別在紙上留下黑色圓斑 A、B，如圖所示。
（1）分析圖中兩個圓斑大小，可推斷 h1　 　h2（選填“大于”、“小于”或“等于”）。
（2）皮球落地后反彈高度比原來下落時高度低，由此判斷，皮球的機械能總量　 　（選填“不變”、“減少”或“增大”）。
13、將表面涂墨（墨充足）的皮球從離地某一高度水平拋出，球落地后又彈起，它的頻閃照片如圖所示。皮球第一次反彈后到達最高點P時　 　（選填“具有”或“不具有”）動能；皮球落地后，在地面A、B、C三處留下黑色墨跡，墨跡逐漸變小，其原因是　 　。
（第13題圖） （第14題圖）
14、如圖所示，甲、乙是兩個相同的小球，在同一高度將甲球以速度v豎直向下拋出，乙球以速度v豎直向上拋出，若不考慮空氣阻力，乙球在上升過程中能量轉化情況是　 　；甲球落地時速度　 　乙球落地時速度 (選填“>”、“<" 或“=")。
參考答案：
一、知識點梳理：
知識點1、
1、機械能
2、動 勢 動能和勢能 動能和勢能
3、相互轉化
4、減小的重力勢能轉化 重力勢
知識點2、
1、空氣阻力 不變 守恒
2、機械能與其他形式能
知識點3、
1、減小 增加 重力勢 動
2、彈性勢 彈性勢 動
3、重力勢 動 動 重力勢 機械能（動能和勢能）
二、例題講解：
例題1、C
解析：A、用弓將箭射出去，弓彈性勢能減小，箭的動能增大，彈性勢能轉化為動能，故A不符合題意；B、上升的滾擺，高度增加，重力勢能增大；速度減小，動能減小，動能轉化為重力勢能，故B不符合題意；C、在水平公路勻速行駛的汽車，動能不變，重力勢能不變，所以動能與勢能沒有發生相互轉化，故C符合題意；D、衛星繞地球運行時，存在重力勢能和動能的相互轉化，故D不符合題意。
例題2、 D
解析：A、小車在斜面上下滑的過程中，小車的質量不變，速度增大，動能增加；高度減小，重力勢能減小，重力勢能轉化為動能，故A錯誤；B、小車在斜面上下滑的過程中，由于摩擦力的存在，所以小車在斜面上下滑的過程中，小車的機械能減小，故B錯誤；C、小車最終會停下來是因為小車受到阻力的作用，說明力是改變物體運動狀態的原因，故C錯誤；D、若木板的表面光滑且足夠長，木塊在水平方向不受摩擦力，將做勻速直線運動，動能不變，故D正確。
例題3、③；⑤；②
解析：小球從A運動到B的過程中，質量不變、高度降低，重力勢能減小；質量不變、速度增大，動能增大；小球從B運動到C的過程中，質量不變、高度增大，重力勢能增大；質量不變、速度減小，動能減小；所以從A點到達C點的過程中，小球的動能先增大后減小，小球的重力勢能先減小后增大；因為軌道是粗糙的，整個過程中要克服摩擦做功，小球的機械能一直在減小
例題4、D
解析：不計空氣阻力，那么小球的機械能沒有損失，即機械能守恒。豎直上拋時，小球在水平方向速度為零，它只在豎直方向運動。當到達最高點時，動能全部轉化為重力勢能，即此時的重力勢能等于開始時的機械能；斜向上拋時，小球在水平方向的速度保持不變，即到達最高點時，小球的動能不為零。根據械能=動能+重力勢能可知，此時它的重力勢能肯定小于前者。那么后者的高度肯定小于前者。故D正確，而A、C、D錯誤。
例題5、B
解析：不計滑臺摩擦和空氣阻力，即運動過程中沒有機械能的損失。運動員從滑臺的A端滑下時，它只能到達與它等高的B處，要運動到C點就需要額外的能量。運動員在A端時站立，在滑下的過程中下蹲，那么運動員的重心下降，這部分減小的重力勢能會轉化為運動員的動能，使其可能繼續沿水平面前進到達C點，故B正確，而A、C、D錯誤。
例題6、C
解析：小球從A點由靜止滑下，所以小球的機械能等于A點時的重力勢能，整個過程中，機械能守恒，a的最高點超過了A點的高度，不符合實際，故a錯誤；b點的最高點與A點的高度相同，而在最高點時，小球仍具有向右運動的速度，所以b圖線的機械能大于A點的機械能，故b錯誤；c圖線的最高點低于A點，由于在最高點時小球仍運動，其總機械能可能與開始時的機械能相等，故c正確；小球離開軌道時，由于慣性，應具有沿軌道方向向上運動的速度，故d錯誤。
三、隨堂練習：
1、A 2、A 3、C 4、D 5、A 6、B
7、重力勢能 動能 減小
四、課后鞏固
1、D 2、A 3、D 4、C 5、C 6、D
7、D 8、D 9、C 10、C 11、B
12、（1）小于 （2）減少
13、具有；部分機械能轉化為內能，機械能減小，最大彈性勢能減小，最大彈性形變變小，墨跡變小（合理即可）。
14、動能轉化為勢能；=
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
21世紀教育網（www.21cnjy.com） 21清風明月

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