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第十章　機械能及其轉化
專題十四　 機械能的轉化和守恒
類型一　機械能的轉化
1.體積相同的實心鐵塊和鋁塊，從同一高度處由靜止自由下落，不計空氣阻力時
下列說法正確的是( )
A.下落前它們的重力勢能相等，落到地面時它們的動能也相等
B.下落前鐵塊的重力勢能大，落到地面時鐵塊的動能也大
C.下落前鋁塊的重力勢能大，落到地面時鐵塊的動能大
D.下落過程中它們的機械能都逐漸減小
B
2.(2023煙臺龍口模擬)如圖所示為2022年2月15日北京冬奧會單板滑雪男子大跳臺
決賽上，中國選手蘇翊鳴奪得冠軍的畫面。下列有關說法正確的是( )
A.該運動員由雪道騰空飛起的過程中，動能轉化為重力勢能
B.運動員騰空至最高點時機械能為零
C.運動員由最高點落下時，不受重力作用
D.運動員在雪道向下滑行時，動能轉化為重力勢能
A
3.2023年3月28日，隨著QW6029航班在臨沂機場平穩落地，由青島航空執飛的長春
—臨沂—重慶往返航班正式開通。如圖所示，正在加速起飛的飛機( )
A.運動狀態不變
B.機械能逐漸增大
C.機翼上方的空氣流速小
D.所受空氣浮力逐漸增大
B
4.(2023泰安模擬)如圖所示，粗糙的弧形軌道豎直固定于水平面，一小球由A點以
速度v沿軌道滾下，經另一側等高點B后到達最高點C。下列關于小球滾動過程的
分析正確的是( )
①整個過程只有重力在對小球做功
②小球在A點的動能大于在B點的動能
③小球在A、B、C三點的速度大小關系是vA＞vB＞vC
④小球在A點具有的機械能等于它在C點具有的重力勢能
A.只有①② B.只有③④
C.只有②④ D.只有②③
D
5.小明依靠自身的重力擠壓蹦蹦桿下端的彈簧時(如圖所示)，原有的重力勢能就以
. 的形式儲存在彈簧中；當彈簧恢復原長后，在上升過程中， 轉化為
重力勢能。
彈性勢能
動能
6.如圖所示為掉在地上的彈性小球在地面上彈跳的頻閃照片。彈性小球從A點下落至
B點的過程中，它的 轉化為動能；彈性小球從B點上升至C點又開始下落，
小球在B點的機械能 (選填“大于”“小于”或“等于”)它在C點的機械能，C點小球的
動能 (選填“為零”或“不為零”)。
重力勢能
大于
不為零
7.(2023淄博臨淄區期末)小明在進行“原地擲鉛球”項目時，球從出手到落地的過程
如圖所示。若不計空氣阻力，下列說法正確的是( )
A.球剛出手時的動能最大
B.球到達最高點時的重力勢能最大
C.球落地時的機械能最大
D.球從最高點下落的過程中，動能轉化為重力勢能
B
類型二　機械能的守恒
8.(2023煙臺招遠期末)如圖所示，一個小孩從高度相同、長度不同的兩個滑梯分別
滑下，請你從機械能及其轉化的角度分析一下小孩滑到底端時的速度大小，下列
說法正確的是( )
A.若運動阻力可以忽略，則從長滑梯上滑到底端的速度大
B.若運動阻力可以忽略，則從短滑梯上滑到底端的速度大
C.若運動阻力不能忽略，則從長滑梯上滑到底端的速度大
D.若運動阻力不能忽略，則從短滑梯上滑到底端的速度大
D
9.如圖所示，用彈簧K1和K2的一端拴住滑塊M，另一端連在豎直墻壁上，彈簧恰好
處于自然狀態，滑塊靜止在O點處。現將滑塊M向右推一段后放手，滑塊在光滑水
平面上來回運動的過程中，由O點向右運動時( )
A.滑塊的動能增加，K2的彈性勢能增加
B.滑塊的動能減小，K1的彈性勢能減小
C.彈簧的彈性勢能轉化為滑塊的動能
D.滑塊的動能轉化為彈簧的彈性勢能
D
10.如圖所示，abcd為一光滑的金屬導軌，金屬小球從導軌的a處自由滑下，依次經過b、c、d三處，關于小球的整個運動過程，下列說法正確的是( )
A.a點的機械能小于b點的機械能
B.a點勢能最大，b點動能最大，c點機械能最大
C.由b到c的過程中，動能減小，勢能增大，機械能不變
D.到達d處后，小球的動能為零，剛好靜止
C
11.如圖所示，小球沿光滑軌道由靜止從A點向D點運動的過程中(空氣阻力不計)，下列說法正確的是( )
A.小球在A點的動能最大
B.小球在B點的速度最小
C.小球不能到達D點
D.小球在C點和B點的機械能相等
D
12.(2023威海一模改編)甲、乙是兩個完全相同的網球，如圖所示，在同一高度同時以大小相等的速度，將甲球豎直向下拋出、乙球豎直向上拋出，不計空氣阻力。拋出時兩球機械能 (選填“相等”或“不相等”)；落地前的運動過程中，甲球的動能
. (選填“增大”“不變”或“減小”)，乙球的機械能 (選填“增大”“先增大后減小”“不變”或“減小”)。
相等
增大
不變
13.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，b點是游戲者系著彈性繩跳下后所能到達的最低點。當游戲者離開跳臺向a點下落的過程中(忽略空氣阻力)，其重力勢能逐漸轉化為 能；游戲者從a點到b點的過程中，彈性繩具有的 能逐漸增加；到達b點時游戲者 (選填“是”或“不是”)處于平衡狀態。
動
彈性勢
不是(共32張PPT)
章末復習·分層提優
第十章　機械能及其轉化
重點一　動能和勢能
1.北京時間2022年4月16日0時44分，神舟十三號載人飛船與空間站天和核心艙成功
分離，神舟十三號航天員乘組在空間站組合體工作生活了183天后成功返回。如圖
所示為我國神舟十三號載人飛船返回艙減速降落的情景，返回艙在此過程中( )
A.重力勢能減小，動能增大
B.重力勢能增加，動能減小
C.重力勢能減小，動能減小
D.重力勢能不變，動能不變
C
2.(多選)如圖所示，在空中以相同速度水平勻速直線飛行的加油機和受油機，在加油
的過程中，下列說法正確的是( )
A.加油機動能減小，重力勢能減小，機械能減小
B.受油機動能不變，重力勢能不變，機械能不變
C.加油機動能減小，重力勢能不變，機械能減小
D.受油機動能增大，重力勢能增大，機械能增大
AD
3.(2023濟南期末)在長下坡路段的外側，常設有如圖所示的避險車道，供剎車失靈
車輛自救，避免發生交通事故。當失控車輛沖上避險車道時( )
A.動能增大
B.重力勢能減小
C.動能不變
D.重力勢能增大
D
4.(2023煙臺期末)“十次車禍九次快，還有喝酒和超載?！边@句話形象地說明了發生
車禍的原因，汽車在水平公路上行駛的過程中，超速、超載容易引發交通事故，
對于引發交通事故的原因，以下分析不正確的是( )
A.“快”——物體運動速度越大，動能越大
B.“快”——物體運動速度越大，慣性越大
C.“超載”——物體質量越大，動能越大
D.“超載”——物體質量越大，慣性越大
B
5.小明同學從距地面1 m高的地方豎直向上拋出一塊橡皮，橡皮離手后，在空中飛行
到落地的過程中，動能EK隨時間t變化的曲線最接近的是( )
D
6.小明同學用彈弓射“子彈”來研究彈性勢能的大小與物體彈性形變的關系。
(1)彈弓彈性勢能的大小是通過 來比較的。
(2)當彈弓橡皮筋被拉的長度相同，而所用“子彈”的質量不同時，射出的距離也不同，
質量大的“子彈”射出的距離較 ，原因是質量大的“子彈”射出時的 小。
(3)小明實驗所選用的“子彈”的 應相同。
“子彈”射出的距離
小
速度
質量
7.將一支有彈力后蓋的圓珠筆按在桌面上，松開手，會發現圓珠筆將豎直向上跳起。
下列對圓珠筆從松手到上升至最高點的過程中能量轉化的分析，正確的是( )
A.動能——重力勢能——彈性勢能
B.內能——動能——重力勢能
C.彈性勢能——動能——重力勢能
D.動能——重力勢能——內能
C
重點二　機械能的轉化
8.如圖所示為“嫦娥五號”繞月球做橢圓軌跡飛行的示意圖，此時在大氣層外運行，
不受空氣阻力。下列說法正確的是( )
A.“嫦娥五號”從遠月點運行到近月點，勢能減小，動能增大
B.“嫦娥五號”從遠月點運行到近月點，勢能增大，動能減小
C.“嫦娥五號”從近月點運行到遠月點，勢能增大，動能增大
D.“嫦娥五號”從近月點運行到遠月點，動能減小，機械能不守恒
A
9.(2023煙臺期末)如圖所示，小強把一個鐵鎖用繩子懸掛起來，將鐵鎖拉到鼻子附近
的N點，穩定后松手，鐵鎖來回擺動，O點是它擺動的最低點，M點是擺動到左側的
最高點，若小明不動，不計空氣阻力，則下列說法錯誤的是( )
A.鐵鎖擺回時不會打到小明的鼻子
B.鐵鎖擺到M點時具有的動能最小
C.鐵鎖由O點擺到M點的過程中，重力勢能減小
D.在擺動過程中，鐵鎖的機械能守恒
C
10.(2023淄博高青期末)如圖所示是小英在大課間參加陽光體育活動時的情景，毽子某次被踢出后，豎直上升經過某一位置時，毽子的動能和重力勢能與下落經過同一位置時毽子的動能和重力勢能相比較( )
A.動能增大
B.動能減小
C.重力勢能增大
D.重力勢能減小
B
11.(多選)如圖所示是嫦娥五號返回器圓滿完成月球采樣任務，返回過程中采用“打水漂”式降落的示意圖，這個過程返回器無動力。返回器在a點進入大氣層，在b點又躍出大氣層進入真空層，在c點再次返回大氣層，最后在d點張開降落傘落回地面。在這一過程中，下列說法正確的是( )
A.返回器在a點的機械能等于b點的機械能
B.返回器在b點的機械能等于c點的機械能
C.返回器從b點運動到c點的過程中動能先增大后減小
D.返回器從c點運動到d點時機械能不斷減小
BD
12.“反向蹦極”是一項比蹦極更刺激的運動。如圖所示，彈性輕繩的上端固定在O點，拉長后將下端固定在體驗者的身上，并與固定在地面上的扣環相連。打開扣環，人從A點由靜止釋放，像火箭一樣被“豎直發射”，能上升到最高位置C點，在B點時速度最大。對此過程，下列描述正確的是( )
A.彈性繩的彈性勢能在B點時最大
B.人在B點時動能最大
C.人從A到C的過程中，重力勢能增加，動能一直減少
D.人從A到B的過程中，動能增加，重力勢能減少
B
大于
完全相同的兩個小球在同一水平方向上由靜止釋放時重力勢能相同，不計空氣
阻力，兩裝置機械能守恒，釋放后兩球運動到最低點時在同一水平面上，此過程中，
A球的重力勢能轉化為動能，而B球的重力勢能轉化為動能和彈簧的彈性勢能。所以，
兩個小球在最低點時，A球的動能大于B球的動能　　
13.如圖所示，完全相同的兩個小球A、B分別與輕質細線
和輕質彈簧連接，將兩球拉高使細線與彈簧在同一水平方
向上，此時彈簧處于原長狀態，且彈簧長度小于細線長度，
由靜止釋放后，兩球運動到最低點時在同一水平面上(不計空氣阻力)，你判斷兩個小球在最低點時，A球的動能 (選填“大于”“小于”或“等于”)B球的動能，你判斷的理由是 .
.
.
。
14. 在探究“物體動能與質量和速度的關系”實驗中，如圖甲所示，將鋼球從某一高度由靜止釋放，鋼球擺到豎直位置時，撞擊水平木板上的木塊，將木塊撞出一段距離。
(1)從表中數據可以看出，實驗中控制了鋼球的 相同，從而探究動能與 的關系。
實驗次數 鋼球的質量/g 鋼球下擺的高度/cm 木塊滑行的距離/cm
1 20 20 25
2 40 20 45
3 60 20
速度
質量
(2)第1次實驗時若不考慮能量損失，鋼球對木塊最多可做 J的功；第3次實驗時，木塊被撞后滑出木板無法記錄數據，需要重做第3次實驗，甲同學建議換用同樣較長的木板，乙同學建議換一個較大的木塊，丙同學建議降低鋼球下擺的高度。若要將第3次實驗數據與前兩次比較，你認為應當采用 同學的建議。由上述實驗數據和現象可得出結論：在速度一定時，物體的質量越大，動能越 。
0.04
甲
大
實驗次數 鋼球的質量/g 鋼球下擺的高度/cm 木塊滑行的距離/cm
1 20 20 25
2 40 20 45
3 60 20
(3)小華將實驗裝置改進成圖乙所示，利用質量相同的鐵球將同一彈簧壓縮不同程度后靜止釋放，撞擊同一木塊，將木塊撞出一段距離進行比較，來研究鐵球動能大小與
的關系。
速度
實驗次數 鋼球的質量/g 鋼球下擺的高度/cm 木塊滑行的距離/cm
1 20 20 25
2 40 20 45
3 60 20
(4)小華還想用質量不同的鐵球將同一彈簧壓縮相同程度后由靜止釋放，撞擊同一木塊，探究鐵球的動能大小與質量的關系，這個設計方案是 (選填“正確”或“錯誤”)的。
錯誤
實驗次數 鋼球的質量/g 鋼球下擺的高度/cm 木塊滑行的距離/cm
1 20 20 25
2 40 20 45
3 60 20
15. (多選)在“探究物體的重力勢能跟哪些因素有關”的實驗中，已知木塊A、B、C的質量關系為mA＝mB＜mC，三個完全相同的木樁和三個木塊從高處釋放時的位置如圖甲所示；木樁被打擊后陷入沙中的情形如圖乙所示，木塊B、C將木樁打入沙中的深度相同。
(1)實驗時，應將木塊在木樁的正上方 (選填“由
靜止釋放”或“用力下拋”)，將木樁打入沙中。
(2)比較木塊A和B將木樁打入沙中的深度可得：在質量一定
時，物體所處高度越高，重力勢能 (選填“越大”或“越小”)。
由靜止釋放
越大
(3)木塊B和C將木樁打入沙中的深度相同，小剛認為物體重力勢能的大小與質量無關，則小剛的觀點是 (選填“正確”或“錯誤”)的，理由是 。
B、C兩木塊釋放時的高度不同
錯誤
第十章　機械能及其轉化
本章實驗突破
實驗一　探究影響動能大小的因素
1.(2023泰安新泰期末)為了“探究物體動能的大小跟哪些因素有關”，小明選用了質量
不同的兩個小球m和M、斜面、木塊等器材進行了如圖所示的探究活動。(圖中M 的
質量大于m，H＞h)
(1)本實驗研究的動能是指 (選填下列字母
序號)。
a.小球在斜面上時的動能
b.小球開始撞擊木塊時的動能
c.小球撞擊木塊后木塊的動能
b
(2)本實驗通過觀察 來判斷小球動能的大小。下列實驗中與這種實驗研究方法相同的是 (選填下列字母序號)。
a.探究影響壓力的作用效果時，通過海綿的凹陷程度來反映壓力的作用效果
b.探究阻力對物體運動的影響時，由實驗現象進一步推理得出，當物體受到的阻力為零時，物體將以恒定不變的速度永遠運動下去
(3)由甲、乙兩圖可得，動能的大小與物體的 有關。
(4)小明根據甲、丙兩圖得出結論：物體的動能大小與
質量有關。他的結論 (選填“合理”或“不合理”)。
木塊被撞擊后移動的距離
a
速度
不合理
【補充設問】
(5)若水平面絕對光滑，還能完成該實驗嗎？ ，理由是 。
(6)圖丁中兩個相同的光滑弧形槽，一個為凸形，一個為凹形，A、B兩個相同的鋼球分別進入兩弧形槽的速度大小都為v，運動到槽的末端速度大小也都為v，A小球通過凸形槽的時間為t1，B小球通過凹形槽的時間為t2，則t1 (選填“＞”“＝”或“＜”)t2，這是因為鋼球剛進入凹形槽時先把 轉化為動能，使得平均速度較大。
不能
木塊將做勻速直線運動
＞
重力勢能
(7)為進一步探究哪個因素對物體動能的影響更大，小明進行了相關的實驗，實驗數據如下表所示。分析數據可知，物體的 對物體動能的影響較大，依據是 .
.
。
速度
不變時，速度變為原來的2倍，動能變為原來的4倍；在速度不變時，質量變為原來的
在質量
2倍，動能也變為原來的2倍
次數 鋼球質量m/g 鋼球撞擊速度v/(cm·s－1) 木塊移動的距離s/cm
1 100 8 20
2 100 16 80
3 200 8 40
2.某物理實驗小組在探究“影響重力勢能大小的因素”時提出了如下猜想：
猜想一：重力勢能的大小可能與物體的質量有關。
猜想二：重力勢能的大小可能與物體所在的高度有關。
猜想三：重力勢能的大小可能與物體的運動路徑有關。
為了驗證猜想，他們準備了如下實驗器材：花泥(易產生塑性形變)若干塊，刻度尺
一把，體積相同、質量為m的小球3個和質量為2m的小球一個。所用實驗裝置如圖
甲、乙所示(圖乙中，小球在光滑管道中運動的能量損失不計)。實驗中均讓小球從
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
根據圖中實驗情景完成下列內容：
實驗二　探究影響重力勢能大小的因素
(1)本實驗是通過觀察 來判斷
重力勢能大小的，這里所用到的物理學研究方法
是 。
(2)比較A、B兩球，由此可得出結論： .
。
(3)比較 兩球，可得出結論：當物體 相同
時，高度越高，物體具有的重力勢能越大。
(4)比較C、D兩球，可得出結論：物體的重力勢能與物體運動的路徑 (選填“有關”或“無關”)。
小球陷入花泥的深度
轉換法
當下落高度
一定時，物體的質量越大，重力勢能越大
A、C
質量
無關
(5)小球下落陷入花泥前，將重力勢能轉化為 ；陷入花泥后到小球靜止過程中，小球的機械能 。
【補充設問】
(6)由B、C兩球不能探究重力勢能的大小與高度的關系，理由是 。
(7)小球在下落陷入花泥前，重力會對小球做功，則重力對小球做功大小與時間關系圖象應是 。
動能
減小
兩球的質量不相等
D
(8)實際情況下，管道是粗糙的，摩擦力會導致小球D陷入花泥中的深度變小。在力學分析時，如果某一個力相對非常小，對物體運動狀態影響不大時，物理學中經常采用忽略次要因素，建立理想模型的方法來研究問題。為了使管道對小球的摩擦力成為“次要因素”，除了使用更光滑的管道之外，本實驗可以選用質量更 (選填“大”或“小”)的小球進行實驗。
大
3.為了探究“彈性勢能的大小與物體的彈性形變大小的關系”，小明用圖1所示裝置進行
實驗，B處為彈簧的原長位置。在水平桌面上，壓縮彈簧后由靜止釋放小球甲，使小球
甲撞擊同一紙盒，并與紙盒一起向右滑行。撞擊前紙盒均位于B點右側同一位置，忽略
小球碰撞時的能量損失。
(1)小明每次應將彈簧壓縮 (選填“相同”或“不同”)的長度，
再釋放小球甲，通過比較各次實驗中 ，從而
判斷彈簧彈性勢能的大小。
(2)每次實驗中，小球甲和紙盒克服摩擦力做功 (選填“相同”或“不同”)。
不同
實驗三　探究彈性勢能大小與物體彈性形變大小的關系
紙盒移動的距離
不同
(3)圖1所示實驗中，將小球甲自A處由靜止釋放，最終小球和紙盒一起靜止于C處。此過程中小球甲動能最大的位置在 (選填“AB之間”“B點”或“BC之間”)。
(4)在完成實驗后，小明又找來一個質量更大的小球乙，用兩小球在同一水平面上分別壓縮同一根彈簧至相同位置后釋放撞擊同一紙盒，得到甲、乙兩球與紙盒一起移動的距離分別為s1和s2，則s1和s2的大小關系為 。
AB之間
s1＝s2
【補充設問】
(5)如圖2所示，為更好地研究能量之間的轉化，小明在光滑的水平桌面上，將彈簧的左端固定，右端連接小球。圖中a點是壓縮彈簧后小球靜止釋放的位置，b點是彈簧原長的位置，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，小球速度最大的位置是 (選填“a”“b”或“c”)點。
b(共19張PPT)
第十章　機械能及其轉化
第二節 勢能
課時精要導練
課時分層提優
1.重力勢能：物體由于 所決定的能，叫做重力勢能。
2.影響重力勢能大小的因素：物體的 越大， 越高，它具有的重力勢能就 。
3.彈性勢能：物體由于 而具有的能，叫做彈性勢能。
4.影響彈性勢能大小的因素：物體的 越大，它具有的彈性勢能 。
高度
被舉高的高度，在沒有特殊說明的情況下，一般是相對于地面而言的。
發生彈性形變
質量
彈性形變
越大
高度
越大
發生彈性形變
彈性形變
越大
高度
越大
知識點一 重力勢能的概念及大小
1.下列物體的重力勢能變大了的是( )
A.鐵球從斜面頂端滾下來
B.騎自行車沖上坡頂
C.飛機在高空水平飛行
D.立在山頂上的石頭
B
2.在“探究影響重力勢能大小因素”的實驗中，小明在水平地面上鋪一張白紙，將皮球表面涂黑，使其分別從不同高度處自由下落，目的是探究重力勢能大小與 的關系。如圖所示，在紙上留下黑色圓斑A、B，圓斑 (選填“A”或“B”)是皮球從較高處下落形成的。
B
高度
3.三根完全相同的地樁，原來露出地面的高度相同，分別經重錘A、B、C對它們進行一次打擊后所處的位置如圖所示，由此可知，打樁時，三個重錘中 錘的做功本領最大；如果A、B兩錘的質量相同，則剛開始下落時， 錘的高度要高一些；如果B、C兩錘剛開始下落時的高度相同，則 錘的質量要小一些。
B
B
C
4.如圖所示，打樁機打樁時重錘被拉起又下落，打在樁面上，如果要把樁打得深些，
可以采用的方法：
(1) ；
(2) 。
增加重錘的質量
提高重錘的高度
5.(2023泰安肥城期末)下列物體中具有彈性勢能的是( )
A.自然伸長的彈簧
B.壓扁的橡皮泥
C.被拉開的彈弓
D.懸掛在天花板上的吊燈
C
知識點二 彈性勢能的概念及大小
6.(2023煙臺期末)下列情境沒有利用彈性勢能的是( )
D
7.如圖所示，運動員在射箭比賽時總是要把弓拉得很彎，其主要目的是( )
A.增大箭的彈性勢能
B.增大箭的重力勢能
C.增大弓的彈性勢能
D.使箭沿直線運動
C
8.如圖所示，跳水運動員在向下壓跳板的過程中，壓跳板的力使跳板發生了形變，此時跳板具有 能；跳板彈起過程中，跳板對運動員 ，將運動員拋向高處，運動員彈起一定的高度時她具有 能。
彈性勢
做功
重力勢
9.某地的等高線如圖所示，數值表示海拔。若把同一物體分別放在A、B、C三點，則相對于海平面，物體的重力勢能( )
A.在A點時最大
B.在B點時最大
C.在C點時最大
D.在A、B、C三點一樣大
A
10.(2023青島市南區期末)高空拋物現象被稱為“懸在城市上空的痛”，這是一種不文明的行為，會帶來很大的社會危害，這是因為高處的物體具有較大的( )
A.慣性
B.動能
C.重力勢能
D.彈性勢能
C
11.下列關于動能和勢能的說法正確的是( )
A.同一物體的彈性形變越大時，它具有的彈性勢能越小
B.動能相等的物體一定具有相等的速度
C.質量相同的物體，重力勢能一定相同
D.下落的雨滴既具有動能又具有重力勢能
D
12.質量較大的大雁與質量較小的燕子在空中飛行，飛行的高度和速度都相同，則( )
A.大雁的動能和重力勢能都大于燕子
B.大雁的動能和重力勢能都小于燕子
C.大雁和燕子的動能和重力勢能都相同
D.大雁的動能較大，重力勢能較小
A
13.如圖所示，將一張硬卡片對折，在開口的一邊剪兩個小豁口A和B，然后套上橡皮筋，做成了一個會跳的卡片。將卡片反過來，把它放在桌面上用手向下壓，使橡皮筋伸長，迅速松開手，觀察到的現象是 。這個現象說明：發生彈性形變的橡皮筋能對卡片做功，因此它具有 能。要想使卡片向上跳得更高，應 (選填“增大”或“減小”)兩個小豁口A和B之間的距離。
卡片跳起
彈性勢
增大
14.(2023青島市南區期末)小江同學利用一個彈珠、三根材料和厚度相同、長寬不同的橡皮條，探究“橡皮條的彈性勢能與長度、寬度的關系?！彼来螌⑾鹌l固定在彈弓上，如圖所示，在彈性范圍內，拉伸相同的伸長量，將彈珠在同一位置沿水平方向彈射出去，測得彈射的水平距離，數據如下表：
次數 1 2 3
橡皮條 a b c
橡皮條寬/cm 0.50 0.50 1.00
橡皮條長/cm 20.00 30.00 20.00
彈射的水平距離/m 10.10 8.20 14.00
請回答以下問題：
(1)實驗中，是通過比較 來間接反映橡皮條的彈性勢能大小。
(2)比較第1次和第2次實驗可知，拉伸相同的伸長量，橡皮條的彈性勢能與橡皮條的
. 有關。
(3)比較第1次和第3次實驗可知，拉伸相同的伸長量，橡皮條的彈性勢能還與橡皮條的 有關。
彈珠被彈射的水平距離
長度
寬度
次數 1 2 3
橡皮條 a b c
橡皮條寬/cm 0.50 0.50 1.00
橡皮條長/cm 20.00 30.00 20.00
彈射的水平距離/m 10.10 8.20 14.00
(4)用同種材料、同一厚度的橡皮條，拉伸相同的伸長量，彈性勢能最大的橡皮條是 。
A.窄而長的 B.寬而長的
C.窄而短的 D.寬而短的
(5)在此實驗中用到了哪兩種物理方法？ 。
D
控制變量法和轉換法(共16張PPT)
第十章　機械能及其轉化
第一節 動能
課時精要導練
課時分層提優
1.能量：物體能夠 ，表示這個物體具有 ，簡稱能。單位是 ，簡稱 ，符號是 。
2.功與能量的關系：一個物體能夠做的功越多，表示這個物體的 越大。
3.動能：物體由于 而具有的能，叫做動能。
4.影響動能大小的因素：物體的動能與物體的 和 有關。質量相同的物體， 越大，它的動能 ；運動速度相同的物體， 越大，它的動能 。
對外做功
只要物體具有做功的本領，就具有能量。
在分析物體的質量和運動速度對動能大小的影響時，必須同時考慮這兩個因素。
能量
焦耳
焦
J
能量
運動
質量
運動的速度
運動的速度
越大
質量
越大
知識點一 動能的概念
1.關于功和能的說法正確的是( )
A.具有能的物體一定正在做功
B.物體具有的能量越大，它做的功就越多
C.物體做的功越少，它具有的能量就越少
D.物體能夠做的功越多，它具有的能就越大
D
知識點二 動能的大小
2.(2023泰安期末)在探究“物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗中，讓同一鐵球從斜面不同高度由靜止釋放，撞擊同一木塊(如圖所示)，下列說法中不正確的是( )
A.實驗中通過觀察木塊移動的距離來比較動能大小
B.本實驗研究的是木塊的動能與它的質量、速度的關系
C.在探究動能與物體質量的關系時，要選擇多個質量不同
的小球，讓小球從相同的高度滾下推動木塊移動
D.在探究動能與物體速度的關系時，要保持小球的質量不變，讓它分別從同一斜面的不同高度滾下推動木塊移動
B
D
3.關于動能，下列說法中正確的是( )
A.速度大的物體具有的動能一定大
B.質量大的物體具有的動能一定大
C.運動的物體只具有動能
D.一切運動的物體都具有動能
4.(2023煙臺海陽期末)如圖所示是雨滴在空中下落過程中速度與時間的關系圖象。
雨滴在t1、t2、t3三個時刻中具有的動能分別是E1、E2、E3，不考慮下落過程中雨
滴的質量變化，則動能的大小關系是( )
A.E1＜E2＝E3
B.E1＞E2＞E3
C.E1＜E2＜E3
D.E1＝E2＜E3
A
5.水平公路上一輛勻速行駛的灑水車正在向地面上灑水，在此過程中，灑水車的動能 (選填“增大”“不變”或“減小”)，理由是灑水車 。
減小
速度不變，質量減小，動能減小
6.(2023煙臺芝罘區一模)如圖所示是交通限速標志牌。為什么要對機動車的行駛速度進行限制？為什么在同樣的道路上，對不同車型限制的車速不一樣？請你補充完整下面的對比分析圖：(1) ；(2) ；(3) 。
不同車型
車速相同，質量不同
質量越大，動能越大
7.大小相同的水平拉力F分別拉著物體M、N在水平地面上做勻速直線運動，M的質量小于N的質量。此過程M、N的動能隨時間變化關系如圖所示。用vM和vN分別表示M、N運動速度的大小，下列判斷正確的是( )
A.vM＞vN
B.vM＝vN
C.vM＜vN
D.無法判斷
A
8.(2023煙臺牟平區期末)金色的田野，麥浪翻滾，機械轟鳴，大型聯合收割機和裝載車并肩作業，收割、脫粒、裝車同步完成，若兩車工作時保持不變的速度前進，則關于裝載車的動能和功率分析正確的是( )
A.裝載車的動能不變，功率不變
B.裝載車的動能變小，功率不變
C.裝載車的動能變大，功率不變
D.裝載車的動能變大，功率變大
D
9.正在空中飛行的鴿子和麻雀，若它們具有相同的動能，則下列說法正確的是( )
A.鴿子飛得快
B.麻雀飛得快
C.鴿子飛得高
D.麻雀飛得高
B
10.我們知道，動能的大小與物體的質量、速度有關。那么，哪個因素對動能的影響更大呢？對表中數據進行分析，能初步得出： 對動能的影響更大。
物體 動能
人步行 約30 J
行走的牛 約60 J
百米沖刺時的運動員 約4 000 J
速度
11.如圖是“水刀”正在切割鋼板。“水刀”是將普通的水加壓，使其從細小的噴嘴中以很大的速度射出的水射流，因為高速的水流在質量一定時，速度很大，所以它的 很大，使切割能力大大提高，達到能切割鋼板的效果。
動能
12.物理興趣小組在“探究汽車的動能大小跟哪些因素有關”。
【提出問題】汽車的動能大小跟什么因素有關？
【猜想假設】由“十次車禍九次快”可猜想：汽車的動能可能跟 有關；由“安全駕駛莫超載”可猜想：汽車的動能可能跟 有關。
速度
質量
【進行實驗】他們做了如圖所示的三次實驗：用鋼球模擬汽車，選用質量不同的兩個鋼球m和M(M的質量大于m)，分別從不同的高度h和H(H＞h)由靜止開始滾下，觀察木塊B被撞擊后移動的距離。木塊被撞擊得越遠，說明鋼球到達水平面時的動能越大，此實驗過程采用了控制變量法和 法。
【分析論證】分析甲、乙、丙三圖的實驗現象，可以初步得出結論： ，q 。
【實踐應用】用 兩圖的實驗現象所得到的結論，可以解釋汽車超載行駛時危險性大的原因。
轉換
物體動能大小
與質量和速度有關，質量越大，速度越大，動能越大
乙、丙(共25張PPT)
第十章　機械能及其轉化
第三節　機械能及其轉化
課時精要導練
課時分層提優
1.動能和勢能的相互轉化：在一定條件下，物體的 能和 能之間是可以相互轉化的。
2.機械能： 與 之和稱為
機械能。
3.機械能守恒：如果只有動能和勢能
相互轉化，機械能的總和 ，即
機械能是守恒的。
機械能守恒的條件：在只有重力或彈力對物體做功的條件下，物體的動能和勢能發生相互轉化，機械能的總和保持不變。
機械能在轉化過程中，往往要克服摩擦力做功，使得機械能的總和減小。
勢
動
動能
勢能
不變
上升過程 動能轉化為重力勢能 A→B 重力勢能轉化為動能
C→D 動能轉化為彈性勢能
下降過程 重力勢能轉化為動能 D→C 彈性勢能轉化為動能
B→A 動能轉化為重力勢能
知識點一 動能和勢能的相互轉化
1.(2023濟南一模)如圖所示的四種情景中，屬于動能轉化為重力勢能的是( )
C
2.如圖為小孩蕩秋千的示意圖，下列分析正確的是( )
A.小孩在A點具有的動能最大
B.小孩從B蕩到C的過程中，動能轉化為勢能
C.小孩從C蕩到B的過程中，動能轉化為勢能
D.小孩從A蕩到B的過程中，在B點的機械能大于A點的機械能
B
3.撐竿跳高運動員提竿加速助跑過程中，是為了增大自身的 ，然后用壓彎的撐竿把自己送上高處，如圖所示，這是因為壓彎了的撐竿具有 ，最后轉化為運動員的 ，使運動員越過橫桿。(均選填“動能”“重力勢能”或“彈性勢能”)
動能
彈性勢能
重力勢能
4.如圖所示，一個小球由靜止從光滑曲面的頂端自由滑下，若它在頂端的機械能為
95 J，則滑到底端的機械能是( )
A.65 J B.80 J C.95 J D.105 J
C
知識點二 機械能守恒
5.如圖所示是跳水運動員跳板跳水時的情景，跳板跳水過程有起跳、騰空、落水幾個階段。人向下壓跳板的時候，感覺跳板會把人向上推，說明物體間力的作用是 的。若不計空氣阻力，騰空上升過程中，人的重力勢能 ，動能 ，機械能 (后三空均選填“增大”“減小”或“不變”)。
相互
增大
減小
不變
6.(多選)小朋友在滑梯上勻速下滑，下列說法正確的是( )
A.重力勢能轉化為動能
B.重力勢能減小，動能不變
C.總的機械能減小
D.總的機械能不變
BC
易錯點　不能正確分析機械能的轉化
7.無人機已被應用于諸多領域，如圖所示是一款四翼無人機。在無人機勻速上升過程中，對其分析正確的是( )
A.動能不變，重力勢能增大
B.動能減小，重力勢能增大
C.動能增大，重力勢能增大
D.動能增大，重力勢能減小
A
8.人造衛星在大氣層外運行時，不受空氣阻力，只有動能和勢能的轉化，因此機械能守恒。關于衛星運動過程中的能量說法正確的是( )
A.衛星在遠地點時動能最大
B.衛星從遠地點向近地點運動的過程中動能轉化為勢能
C.衛星在近地點時勢能最大
D.衛星從遠地點向近地點運動的過程中動能增大
D
9.如圖所示，在光滑的水平臺面上，一輕彈簧左端固定，右端連接一金屬小球，O點是彈簧保持原長時小球的位置。開始時通過小球壓縮彈簧到A位置(已知AO＝OB)，釋放小球，研究小球在水平方向上的受力和運動情況，則( )
A.小球從A運動到O的過程中所受彈力方向向右，速度先增大后減小
B.小球在O點時動能最大
C.小球只有運動到B點時彈性勢能最大
D.小球在運動過程中所受彈力的方向保持不變
B
10.2022年北京冬奧會單板滑雪男子大跳臺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)，重力勢能轉化為 能，機械能 (選填“增大”“減小”或“不變”)。
動
不變
11.科學思維如圖甲所示，質量不計的彈簧豎直固定在水平面上。t＝0時刻，將金屬小球從彈簧正上方某一高度處靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點。通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器得到彈簧彈力F隨時間t變化的圖象，用速度探測儀得到小球速度v隨時間t變化的圖象，如圖乙所示。不計空氣阻力(g取10 N/kg)，下列說法不正確的是( )
A.從小球接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的過程中，
小球的機械能在減小
B.從小球接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的過程中，
小球動能的變化情況是先增大后減小
C.t2時刻小球速度最大，此時小球機械能達到最大值
D.實驗中所用小球的質量為5 kg
C
第十章　機械能及其轉化
第四節　 水能和風能
課時精要導練
課時分層提優
1.自然界的 和 都是具有大量機械能的天然資源。
2.修攔河大壩是為了提高上游水位，增加水的 能，水流下時才能轉化為更多的 能，從而帶動發電機發電。
3.風吹動風車轉動，帶動發電機轉動，將風能轉化為電能。
流水
水能發電是水能應用的主要形式。
風能的利用主要有作為動力和風力發電兩種形式。
風
重力勢
動
知識點一 水能
1.在下列各種說法中，不正確的是( )
A.潮汐能像風能一樣取之不盡、用之不竭
B.水輪機可以直接帶動發電機發電
C.現代大型水輪機的優點是功率大，效率高
D.只要有水的地方就可以用水輪機發電
D
2.水電站用攔河壩提高上游水位，高處的水流下來時，沖擊水輪機的葉輪，帶動發電機發電。在這個過程中，能量轉化的順序是 轉化為 再轉化為 。
重力勢能
動能
電能
3.下列語句與水能或風能無關的是( )
A.驚濤拍岸
B.電閃雷鳴
C.北風呼嘯
D.飛流直下三千尺
知識點二 風能
B
4.下列人類行為中沒有利用風能的是( )
A.帆船在海上航行
B.用風車帶動磨來磨谷成面
C.建立風力發電場
D.用電風扇度過炎熱的夏天
D
5.(多選)關于潮汐發電，下列說法不正確的是( )
A.建造堤壩只是為了利用海水的重力勢能
B.潮汐發電說明潮汐具有巨大的能量
C.退潮時靠近海岸的一側水位低
D.漲潮時靠近大海的一側水位高
AC
6.一般情況下，在利用水能、風能的過程中，我們利用的是( )
A.水和空氣的動能
B.水的重力勢能、空氣的動能
C.水和空氣的重力勢能
D.水的動能、空氣的重力勢能
B
7.《天工開物》是我國古代的科學著作，書中記載著大量的古代農業機械。其中這樣寫道：“凡河濱有制筒車者，堰陂障流，繞于車下，激輪使轉，挽水入筒，一一頃于枧內，流入畝中，晝夜不息，百畝無憂。”該段文字描述了筒車這樣一種以水流作動力，用來取水的機械，如圖所示。若接水槽離取水處高4 m，水輪上有12個取水筒，一個取水筒每次可取水4 kg，筒車旋轉一周所用時間為60 s。(接水槽離倒水處的高度忽略不計，g取10 N/kg)
(1)請從能量轉化的角度，簡要分析筒車的工作原理；
(2)求該筒車旋轉一周對進入接水槽的水所做的功；
(3)若水流沖擊筒車的功率為40 W，求筒車旋轉一周取水的機械效率。
解：(1)筒車工作時，把水流的動能轉化為取水筒內水的重力勢能和筒車轉動的機械能；
(2)筒車旋轉一周提升水的質量m＝12×4 kg＝48 kg，對水所做的功
W＝Gh＝mgh＝48 kg×10 N/kg×4 m＝1 920 J
(3)水流沖擊筒車所做的功
W′＝Pt＝40 W×60 s＝2 400 J
筒車旋轉一周取水的機械效率η＝ ＝80%

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