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九年級上冊科學第三章能量的轉化、機械能及守恒
一、動能
1.物體由于___________而具有的能量叫動能。一切______________的物體都具有動能。分子 _______（填“具有”或“沒有”）動能。
2.猜想動能的大小可能與物體的質量和運動的速度有關，設計了如圖甲、乙所示的實驗，探究動能的大小與哪些因素有關。
(1)乙圖中讓不同質量的兩個小球從斜面的同一高度自由滾下的目的是使兩球到達底部的 相等。
(2)選用圖甲探究的是動能與_________的關系，比較分析實驗現象，得出的結論 __________________________。
(3)選用圖乙探究的是動能與_________的關系，比較分析實驗現象，得出的結論是 ______________________________________________________。
(4)物理的研究方法有：等效替代法、類比法、理想實驗法等。本實驗中運用了兩種探究方法，一是控制變量法，如圖甲中就是控制了_________________這個變量；二是轉換法，就是用____________________來顯示小球動能的大小。
(5)實驗中若水平面絕對光滑且不考慮空氣阻力，能得到結論嗎？___________________________。
3.影響動能大小的因素：物體的動能大小跟物體的_____和運動______有關。質量相同的物體，運動的速度越大，它的動能也越_______。運動速度相同的物體，質量越大，它的動能也越_______。
二、勢能
1.物體由于被_____________而具有的能量叫做重力勢能。
2.如下圖所示是探究物體的重力勢能與哪些因素有關的實驗。圖中 A、B、C 三個鉛球從空中自由釋放， 陷入沙坑的情況，在此實驗中，mA＝mC＝mB/2，陷入沙坑的深度：h1（1）本實驗中，鉛球的重力勢能大小是通過______________________________來反映的。
（2）比較 A、B 兩球，發現 B 球陷入沙面深度更大，由此可得出結：當下落高度一定時， _____________________________________________________________。
（3）比較 A、C 兩球，發現 C 球陷入沙面深度更大，由此可得出結論：當物體質量相同時， _____________________________________________________________。
3.影響重力勢能大小的因素：重力勢能的大小與物體的____________和被舉高的______________。物體的質量越大，被舉得越高，物體具有的重力勢能越___________。
4.物體由于發生__________________而具有的能量叫做彈性勢能。彈性勢能的大小跟物體的____________大小有關，物體的彈性形變越大，彈性勢能就越_________。
三、動能和勢能的轉化（單擺、滾擺、秋千模型）
1.如下圖所示，小球從 A 點自由擺動到 C 點的過程，不考慮空氣阻力，回答下列問題：
（1）小球從 A 點擺動到 B 點的過程中_____________轉化為_____________。
（2）小球擺動到最低點 B 時動能____________（填“最大”或“最小”），小球擺動到C點時動能為___________。
（3）小球在整個過程中的機械能___________（填“守恒”或“不守恒”）。
討論：①豎直上拋的物體能量變化：
②自由下落的物體能量變化：
③平拋運動物體的能量變化：
2.如圖所示是過山車模型，把金屬小球放在A點，然后讓它自由沿軌道滾下，小球先后經過B、C點，到達D點，已知B點離臺面高度為零。
（1）分析小球在各點的具有的能量。①A:____________；②B：______________；
③C：________________；④D____________________。
（2）能量轉化。①由 A 到 B：________________轉化為___________________；
②由 B 到 D：______________轉化為_____________________。
3.總結：動能和勢能的相互轉化
（1）動能轉化為重力勢能時，物體的速度不斷____________，高度不斷___________；重力勢能轉化為動能時，高度不斷____________，速度不斷_____________。
（2）動能轉化為彈性勢能時，物體的速度___________，彈性形變_____________；彈性勢能轉化為動能時，彈性形變____________，速度______________。
4.機械能守恒
（1）動能和勢能之和稱為_____________________。
（2）如果只有___________和______________的相互轉化，機械能的________________就保持不變， 即機械能守恒。
5.在機械能守恒中，物體只受_____力和_____力作用；在動能和勢能的相互轉化過程中，如果受到____________，則會有部分的機械能轉化為__________，機械能的總量減少。
6、小球彈簧、蹦床模型，蹦極、跳板、拋物運動等
【例1】如圖所示的情景是一種游戲，叫做蹦極。游戲者將一根有彈性的繩子系在身上，另一端固定在高處，從高處跳下。圖中a點是彈性繩子自然下垂時繩下端的位置，c點是游戲者所到達的最低點。對于游戲者離開跳臺至最低點的過程，下列說法中正確的是（　?。?br/>A. 游戲者的動能一直在增加
B. 游戲者減少的重力勢能全部轉化為動能
C. 游戲者通過a點之后，繩子具有彈性勢能
D. 游戲者達到c點時，他的動能最大 育
其實要真正理解整個過程也不是很難。關鍵是對游戲者下落的過程進行分階段分析。而下落過程中需要補充一個上圖中沒有的點。b點，我們稱之為臨界點。這個點是繩子對游戲者的拉力和游戲者的重力相同的點。在這個點的上下，游戲者的受力，運動速度，能量的轉化都會發生很大變化。具體變化請參看下圖分解：
例1（2021·浙江九年級專題練習）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
高效演練1-1（2021·浙江溫州市·中考真題）一顆番茄從手中由靜止開始下落，撞擊水面時濺起許多水珠（如圖），同時番茄仍有較大速度并繼續下沉。若不計一切機械能損耗，番茄從開始下落至剛好浸沒時減少的勢能（　　）
A．等于所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機械能總和
B．大于所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機械能總和
C．等于所有濺起的水珠在空中上升過程中增加的機械能總和
D．小于所有濺起的水珠在空中上升過程中增加的機械能總和
高效演練1-2下列有關如圖所示四幅圖的觀點中（不計阻力），分析不合理的是（　　）
A．圖甲中，起跳后上升到最高點時人的動能為零
B．圖乙中，在上升過程中滾擺的動能轉化為重力勢能
C．圖丙中，衛星從近地點到遠地點機械能不變
D．圖丁中，小球從①到②的過程中重力勢能轉化為動能
高效演練1-3（2021·浙江紹興市·中考真題）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（ ）
A．B．C．D．
【例2】如圖所示，將一彈簧固定在水平桌面上，在其上放置一個小鋼球，鋼球靜止時彈簧長度為L（如圖甲），用手向下壓彈簧到一定程度靜止（如圖乙），釋放后鋼球運動到距離水平桌面2L處（如圖丙），整個過程中，對鋼球分析錯誤的是（ ）
A．甲圖中，鋼球具有重力勢能，彈簧 彈性勢能
B．乙圖中，彈簧上靜止時，彈簧的彈性勢能不為零
C．鋼球上升過程中，鋼球動能先增大后減小
D．鋼球上升彈簧彈性勢能先轉化成鋼球動能，再鋼球動能轉化為鋼球重力勢能
高效演練2-2如圖所示是蹦極游戲。游戲者將一根有彈性的繩子一端系在身上,另一端固定在高處的O點,從高處跳下。圖中A點是彈性繩自然下垂時繩下端達到的位置,C點是游戲者所能到達的最低點,B點是游戲者最終靜止時的位置。不計空氣阻力,則在游戲者從O點到C點的過程中,下列說法正確的是 (　　)
A.從O點到B點游戲者的速度一直增大
B.從O點到B點游戲者的機械能保持不變
C.若游戲者在通過B點時,變為不受力的物體,他將保持靜止
D.游戲者到達C點時,速度為0,受平衡力
高效演練2-1如圖所示，一彈簧的左端固定，右端連接一個小球，把它們套在光滑的水平桿上，a點是壓縮彈簧后小球靜止釋放的位置，b點是彈簧原長時小球的位置，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，____（選填“a”、“b”或“c”）點的動能最大，從b點到c點，彈簧的彈性勢能____（選填“減小”、“增大”或“不變”）。
高效演練2-3（2021·浙江九年級專題練習）如圖所示，小明在做模擬“蹦極”的小實驗，一根橡皮筋一端系一個小石塊，另一端固定在A點，B點是橡皮筋不系小石塊自然下垂時下端所在的位置，C點是小石塊從A點自由釋放后所能到達的最低點，關于小石塊從A點到C點運動過程的說法，正確的是（　?。?br/>A．小石塊減少的重力勢能全部轉化為動能
B．從A點下落到B點的過程中，小石塊受到重力和彈力的作用
C．從B點下落到C點的過程中，小石塊的速度先增大后減小
D．小石塊在C點時，受到平衡力的作用
例3（2021·浙江九年級專題練習）在粗糙的水平面上有一根輕質彈簧，彈簧左端固定在墻上，右邊連接一小球，當彈簧處于自然狀態時小球正好在B點。如圖所示，現在將小球推到A點后放手，小球第一次向右運動時最遠能到達C點，此過程中：
（1）小球從A點向C點的運動過程中，速度如何變化___________？
（2）小球速度最大點出現在___________（選填“B點左側”、“B點右側”、“B點”或“都有可能”。
（3）當小球最后靜止，將停在___________（選填“B點左側”、“B點右側”、“B點”或“都有可能”）。
高效演練3-1（2020·浙江九年級月考）如圖所示，連著彈簧的小球套在水平桿上，彈簧自由伸長時，小球位于O點。小幅度向左或向右改變小球的位置，小球仍能靜止。現在大幅度改變水球位置，把小球移至A點后使其靜止，然后釋放。（不計空氣阻力）
（1）此水平連桿裝置是____（選填“粗糙的”或“光滑的”）。
（2）小球向右運動過程中速度最大點出現在____（選項“O點”“O點左側”“O點右側”或“都有可能”）。
（3）小球最終靜止的位置是____（選項“O點”“O點左側”“O點右側”或“都有可能”）。
高效演練3-2（2020·浙江九年級期中）如圖所示，物體M與彈簧一增相連，系在繩子末端的小球從A處由靜止開始釋放，經最低點B，撞擊物體M后反彈，并使M在光滑水平面上向右運動，最終到達最右端D點，（圖中C點是彈簧原長的末端，均不計空氣阻力)。
（1）小球從A到B的過程中，能量的轉化情況是_____
（2）小球在最低點B時，受到的力_______ (選墳“是”或“不是”)平衡力。
（3）物體M從C到D點的過程中，動能大小變化情況是______ （選填“一直變大”“一直變小”或“先變大后變小”）。
例4（2020·浙江杭州市·中學九年級月考）如圖甲所示，一根輕質（質量忽略不計）彈簧豎直固定在水平面上，t=0s時，將一個重為60N的金屬小球從彈簧正上方某處由靜止釋放，小球下落壓縮彈簧至最低點后，又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復．通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出該過程彈簧彈力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示
（1）在t1~t3時間段內小球的動能最小是_______時刻（選填t1、t1~t2、t2、t2~t3、t3）
（2）t1到t2時間內，小球和彈簧的能量的轉化情況為 ______
（3）t2到t3時間內，小球的機械能________（選填守恒或不守恒）
課后作業
1．如圖甲所示，小強在水平地面上用力推一密度為、邊長為1m的正方體物體。在此過程中，推力和物體前進速度的大小隨時間的變化情況分別如圖乙、圖丙所示。以下對于這一過程分析正確的是（　　）
A．在此過程中物體對地面的壓強為200Pa B．0~1s內物體沒有動是因為推力小于摩擦力
C．1~3s內物體克服摩擦力做功為300J D．3~6s內物體受到的摩擦力大小均為200N
2．如圖所示，斜面長5m，高1m，將10N重的物體A從斜面頂端勻速拉到斜面頂端，需要用拉力2.5N，則物體受到的摩擦力為 （ ）
A．2.5N B．10N
C．0.5N D．6.25N
3．放在粗糙水平面上的物體受到水平拉力的作用，在0～6s內，其速度與時間關系的圖象和該拉力的功率與時間關系的圖象如圖所示，下列說法正確的是（ ）
A．在0～2s內，該物體做勻速運動
B．物體在2～6s內受到的拉力為6N
C．物體受到的滑動摩擦力大小為2.5N
D．在2～6s內，拉力對物體做功為90J
4.如圖所示,蹦床運動員正在比賽。下列說法錯誤的是(　　)
A.若不計空氣阻力,只有動能和勢能的轉化
B.在運動員與蹦床剛要接觸時,運動員具有的動能最大
C.在運動員與蹦床接觸后,床面發生彈性形變,運動員的動能最終轉化成蹦床的彈性勢能
D.運動員運動到最低點時,蹦床的彈性勢能最大
5、我國在太空航天領域處于世界領先水平，如圖所示，是我國近期發射的一顆北斗導航衛星，它沿橢圓軌道繞地球運行，離地球最近的一點叫近地點，最遠的一點叫遠地點，在大氣層外運行，不受空氣阻力。關于此人造衛星的運行下列說法正確的是（　　）
A．衛星從近地點運行到遠地點，勢能增大，動能增大，速度減小
B．衛星從遠地點運行到近地點，勢能減小，動能減小，速度減小
C．衛星從近地點運行到遠地點，勢能增大，動能增大，速度增大
D．衛星從遠地點運行到近地點，勢能減小，動能增大，速度增
6、如圖所示的軌道AOB，A點的高度H大于B點的高度h，現讓小球從A點由靜止開始自由滑下，已知軌道無論是光滑還是粗糙，小球都能沿軌道AOB運動到達B點后離開軌道飛向空中（不計空氣阻力）。下列關于小球離開B點后的運動軌跡分析最符合實際的是（　?。?br/>A．若軌道光滑，則小球沿軌跡a運動
B．若軌道光滑，則小球沿軌跡b運動
C．若軌道粗糙，則小球沿軌跡c運動
D．若軌道粗糙，則小球沿軌跡d運動
7、通常一只掉在水平地面上的彈性小球會跳起，而且彈跳的高度會越來越低。如圖所示，是小球彈跳過程的頻閃照片，小球在1、2位置的高度一樣。下面說法正確的是（　?。?br/>A．小球彈跳上升到最高點3位置時，瞬間靜止，不受任何力作用
B．小球在1、2 位置的重力勢能相同，且動能大小也相同
C．小球在1、2 位置的重力勢能相同，1位置機械能比2位置時大
D．小球在2 位置的動能比1位置時小，但機械能比1位置時大
8、如圖所示是跳水運動員跳板跳水時的情景，跳板跳水運動有起跳、騰空、落水幾個階段，若不計空氣阻力，從騰空到落水的過程中（　　）
A．動能一直增加，重力勢能先減小后增大
B．動能先減小后增大，重力勢能一直減少
C．動能先減小后增大，運動員的機械能不變
D．重力勢能先減少后增大，運動員的機械能不變
9、如圖，木塊以一定的速度滑過A、B點，到C點滑出下落至D點，A和B、C和D之間的垂直距離均為h。若空氣阻力忽略不計，則對木塊在運動過程中能量變化的分析，正確的是（　?。?br/>A．D點與A點相比，動能增加，勢能減少，機械能不變
B．A點到C點減少的重力勢能大于C點到D點減少的重力勢能
C．B點的動能可能等于A點的動能，但一定大于C點的動能
D．B點的動能可能等于D點的動能，但一定大于A點的動能
10、自由下落的小球，正好落在下端固定于地板上的豎直放置的彈簧上，后來又被彈起（不計空氣阻力），下列判斷中正確的是（　　）
A．機械能是否守恒與選取哪一個物體系統為研究對象無關，因為能量總是守恒的
B．如果選取小球和地球組成的系統為研究對象，則該系統的機械能守恒
C．如果選取小球，地球和彈簧組成的物體系統，則該系統的機械能守恒
D．如果選取小球、地球和彈簧組成的物體系統，則該系統的機械能不守恒
11、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（　?。?br/>A．小球在運動過程中所受彈力的方向保持不變
B．小球運動到O點時動能為零
C．小球從O運動到B的過程中所受彈力方向向右、動能不斷減小
D．小球從A運動到O的過程中所受彈力方向向右、機械能不斷增大
12、如圖所示，質量不計的彈簧豎直固定在水平面上，t＝0時刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球接觸彈簧并將彈簧壓縮至最低點（形變在彈性限度內），然后又被彈起離開彈簧，上升到最大高度后又下落，如此反復…不計空氣阻力．通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，可測出該過程中彈簧彈力 F隨時間 t變化的圖象如圖所示，則（　?。?br/>A．此運動過程中，小球的機械能守恒
B．t 1～t 2這段時間內，小球的動能在逐漸減小
C．t 2～t 3這段時間內，小球的動能與重力勢能之和逐漸增大
D．在 t 3時刻，小球的動能最大
13、針對如圖三種現象，
①甲圖是一個無摩擦的、不在同一平面上連續的軌道，小球從A點經B、C能滑到D；
②乙圖是一個無摩擦的滾擺，將細繩繞軸轉到A點，放手后，能在上下來回轉動；
③丙圖是一個單擺，從A點放手，能擺到B點，若在O點放一小棒，抵住細繩，小球能擺到C點；
④丁圖AOB是光滑軌道，A點的高度H大于B點的高度，讓小球由A點靜止開始自由落下，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b；不能成立的是（　?。?br/>A．①②③ B．②④ C．③④ D．③
14、如圖所示，一彈簧的左端固定，右端連接一個小球，把它們套在光滑的水平桿上。a點是壓縮彈簧后小球靜止釋放的位置，b點是彈簧原長時小球的位置，c點時小球到達最右端的位置。則小球a點運動到c點的過程中，下列說法正確的是（　　）
A．小球在b點，小球的速度最小
B．小球在a點，彈簧的彈性勢能最小
C．從a點到b點，小球的動能逐漸增大
D．從b點到c點，彈簧的彈性勢能逐漸減小
15、如圖所示，連著彈簧的小球套在水平桿上，彈簧自由伸長時，小球位于O點。小幅度向左或右改變小球位置，小球仍能靜止。現較大幅度改變小球位置，把小球移至A點后使其靜止，然后釋放。下列判斷正確的是（　?。?br/>A．小球向右運動過程中速度最大點出現在O點
B．小球向右經過O點至B點的過程中能量轉化情況只有動能轉化為勢能和內能
C．小球最終靜止的位置在O點左側
D．小球第一次從A點到O點的過程中能量轉化情況只有勢能轉化為動能和內能
16、如圖所示，在粗糙的水平面上，輕彈簧左端固定，右端連接一個質量為m的小物塊，物塊在O點時，彈簧處于自由伸長狀態。將物塊拉到A點，靜止后放手。物塊向左滑行到最遠處的B點，又滑向O點右側靠近A點的某點，然后再次向左運動，…，如此反復多次，物塊最后靜止．在上述過程中，下列說法正確的有（　　）
A．第一次從A滑向O的過程中物塊有最大速度
B．物塊最后一定靜止在O點
C．每次經過O點，物體動能相同
D．若水平面光滑，則每次經過C點時物塊速度相等
17.如圖所示的叉車是工業搬運車輛，是指對成件托盤貨物進行裝卸、堆垛和短距離運輸作業的各種輪式搬運車輛．某品牌叉車的相關數據如表所示．
自重 4300kg 最大行駛速度 20km/h 行走方式 內燃式叉車
額定起重量 2000kg 起升高度 3000mm 額定功率 63kW
某次裝貨過程中，該叉車載著2000kg貨物以最大行駛速度水平行駛將貨物送往1km貨車處，然后將2000kg貨物舉高2m．叉車水平行駛過程中受到阻力為總重的0．03倍。求：
（1）叉車行駛1km克服摩擦力做的功。
（2）將貨物舉起時對貨物做的功。
18．“綠色出行，低碳生活”的理念深入人心，公共自行車已經真正融入到義烏人民的生活中。一位市民騎著一輛公共自行車在某段平直的水平路面上由靜止開始運動，共用時12s。已知該市民質量為60kg，自行車質量為10kg，車輪與地面的總接觸面積是。圖甲是速度v隨時間t變化的關系圖像，圖乙是動力F隨時間t變化的關系圖像。
（1）請問該市民騎自行車在水平地面行駛時，對地面的壓強為多大？________
（2）在7～12s內，自行車克服摩擦阻力做了多少功？________
（3）請在圖丙中，畫出0～12秒內市民騎車的輸出功率P隨時間t變化的圖線。
19、（2021·浙江專題練習）學習了“物體的動能與什么因素有關”的實驗后，小軍開展了如圖甲的實驗：
步驟一：讓鐵球甲從斜面E點靜止滾下，打到A處木塊，推動木塊；
步驟二：讓鐵球甲從斜面F點滾下，打到A處相同的木塊，推動木塊；
步驟三：換一鐵球乙（m乙>m甲）從斜面上F點靜止滾下，打到A處相同的木塊，推動木塊。
（1）鐵球動能的大小是通過___________（選填：“木塊移動的距離s”或“鐵球的高度h”）來反應，這種研究方法叫轉換法。
（2）實際操作中，小軍發現幾次木塊并未發生移動，對此你建議的改進方法___________。
（3）為了讓質量不同的甲、乙兩球獲得相同的初速度，有同學認為可以不用讓兩球都從E點滾下，而是設計了如圖乙裝置，只要每次讓兩球壓縮彈簧到同樣的形變程度后自然釋放即可。不考慮各種能量損耗，該方法___________（合理/不合理），請說明理由___________。
20.蛟龍AG600水陸兩棲飛機是我國自主研制的大飛機，它主要用于大型滅火和水上救援，可以水陸起飛和降落。AG600空載時質量約為42t。請回答：(g取10N／kg，P水=1.0×103kg／m3)
（1）當AG600蓄水后在火場上較高處勻速飛行并將所蓄水投下后，它的機械能將________(選填“變大”、“變小”或“不變”)。
（2）某次試飛前，AG600空載靜止在某湖面上，求其排開湖水的體積。
（3）在水面滑行時，AG600蓄一定量的水，發動機牽引力的總功率為2000kW，飛機在水面上以36km／h的速度勻速滑行了1min，滑行過程中所受阻力為總重的0.4倍。求所蓄水的質量。
21.一物體在空中由靜止下落，物體下落時受到的空氣阻力隨著下落速度增加而增大，且物體受到空氣阻力f與物體的速度v平方成正比，即f=kv2。試解答下列問題：
（1）假如空中有一個50g的冰粒，從1000m的高空由靜止開始下路到地面。冰粒下落過程中的速度變化規律是A；假設冰重力做功的42%轉化為冰雹的內能，則冰雹在下落過程中溫度會升高A℃.（不考慮冰粒的熔化和質量變化：c冰=2.1×103J/（Kg·℃）
（2）一個重為G的物體從高空（高度足夠）靜止開始下落，物體下落的最大速度為V，請你用所學知識證明v=
22.光滑斜面甲與水平面AB平滑連接，從斜面甲高H處靜止釋放小球，小球運動到B點靜止，如圖甲，在AB上的C點平滑拼接另一光滑斜面乙。已知AB＝3AC，如圖乙，回答下列問題：
（1）如果小球從斜面甲高H處靜止釋放，說明小球在乙斜面到達的最大高度h與H的數量關系及理由。
（2）要使小球在乙斜面上到達的最大高度變為2h，小球應在甲斜面上多高處靜止釋放，并說明理由。
第七講 機械能及守恒
一、動能
1、運動 運動 具有
2、（1）運動速度 （2）速度 物體質量一定時，運動速度越大，動能越大．
（3）質量 物體運動速度一定時，質量越大，動能越大 （4） 小球到地面時的速度 木塊滑行的距離
3、質量 速度 大 大
二、勢能
1、舉高
2、（1）小球陷入沙坑的深度 （2）質量越大，勢能越大（3）高度越大，重力勢能越大
（3）質量 高度 大
4、形變 形變量 大
三、動能和勢能的轉化
1、（1）勢能 動能 （2 ）動能 0 （3）守恒
2、（1）A勢能 B動能 C動能和勢能 D動能和勢能
（2）① 勢能轉化動能 ② 動能轉化為勢能
3、總結
（1）減少 增大 減少 增大
（2）減少 增大 減少 增大
4、機械能守恒
（1）勢能
（2）動能和勢能 總量
5、重力和彈力 摩擦力 內能
6、如圖④“彈簧小球”模型：小球從高處下落，從接觸彈簧（A點），到壓縮到最低（C點）過程中，小球和彈簧的機械能守恒，彈簧的彈性勢能逐漸增大，小球的機械能逐漸減小，其中小球的重力勢能逐漸減小，動能先增大后減小，在F彈=G時（B點）是速度最大。
例1（2021·浙江九年級專題練習）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
【答案】C
高效演練1-1（2021·浙江溫州市·中考真題）一顆番茄從手中由靜止開始下落，撞擊水面時濺起許多水珠（如圖），同時番茄仍有較大速度并繼續下沉。若不計一切機械能損耗，番茄從開始下落至剛好浸沒時減少的勢能（　?。?br/>A．等于所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機械能總和
B．大于所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機械能總和
C．等于所有濺起的水珠在空中上升過程中增加的機械能總和
D．小于所有濺起的水珠在空中上升過程中增加的機械能總和
【答案】B
高效演練1-2（2020·浙江九年級期中）下列有關如圖所示四幅圖的觀點中（不計阻力），分析不合理的是（　?。?br/>A．圖甲中，起跳后上升到最高點時人的動能為零
B．圖乙中，在上升過程中滾擺的動能轉化為重力勢能
C．圖丙中，衛星從近地點到遠地點機械能不變
D．圖丁中，小球從①到②的過程中重力勢能轉化為動能
【答案】A
高效演練1-3（2021·浙江紹興市·中考真題）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（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【例2】如圖所示，將一彈簧固定在水平桌面上，在其上放置一個小鋼球，鋼球靜止時彈簧長度為L（如圖甲），用手向下壓彈簧到一定程度靜止（如圖乙），釋放后鋼球運動到距離水平桌面2L處（如圖丙），整個過程中，對鋼球分析錯誤的是（ ）
A．甲圖中，鋼球具有重力勢能，彈簧 彈性勢能
B．乙圖中，彈簧上靜止時，彈簧的彈性勢能不為零
C．鋼球上升過程中，鋼球動能先增大后減小
D．鋼球上升彈簧彈性勢能先轉化成鋼球動能，再鋼球動能轉化為鋼球重力勢能
【例2】D
高效演練2-1如圖所示，一彈簧的左端固定，右端連接一個小球，把它們套在光滑的水平桿上，a點是壓縮彈簧后小球靜止釋放的位置，b點是彈簧原長時小球的位置，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，____（選填“a”、“b”或“c”）點的動能最大，從b點到c點，彈簧的彈性勢能____（選填“減小”、“增大”或“不變”）。
b 增大
高效演練2-2如圖所示是蹦極游戲。游戲者將一根有彈性的繩子一端系在身上,另一端固定在高處的O點,從高處跳下。圖中A點是彈性繩自然下垂時繩下端達到的位置,C點是游戲者所能到達的最低點,B點是游戲者最終靜止時的位置。不計空氣阻力,則在游戲者從O點到C點的過程中,下列說法正確的是 (　　)
A.從O點到B點游戲者的速度一直增大
B.從O點到B點游戲者的機械能保持不變
C.若游戲者在通過B點時,變為不受力的物體,他將保持靜止
D.游戲者到達C點時,速度為0,受平衡力
1.A　[解析] 游戲者從O點到A點的過程中,只受豎直向下的重力作用,速度不斷增加,從A點開始受到彈性繩施加的豎直向上的拉力的作用,且隨著彈性繩的形變程度變大,拉力不斷變大,B點是游戲者最終靜止時的位置,說明在B點時,游戲者所受拉力等于重力。故從A點到B點之前受到的重力始終大于拉力,合力方向始終向下,所以速度一直增加。不計空氣阻力,從O點到A點的過程中游戲者的機械能是守恒的,但是在從A點到B點的過程中,因為彈性繩被拉長,從而具有了彈性勢能,而這些勢能是由游戲者的機械能轉化而來的,故游戲者的機械能變小。游戲者在通過B點時處于運動狀態,根據牛頓第一定律可知,若游戲者在通過B點時,變為不受力的物體,他將保持勻速直線運動狀態。游戲者在C點時(最低點),彈性繩被拉得最長,拉力最大,拉力大于游戲者的重力,這兩個力是非平衡力。
高效演練2-3（2021·浙江九年級專題練習）如圖所示，小明在做模擬“蹦極”的小實驗，一根橡皮筋一端系一個小石塊，另一端固定在A點，B點是橡皮筋不系小石塊自然下垂時下端所在的位置，C點是小石塊從A點自由釋放后所能到達的最低點，關于小石塊從A點到C點運動過程的說法，正確的是（　?。?br/>A．小石塊減少的重力勢能全部轉化為動能
B．從A點下落到B點的過程中，小石塊受到重力和彈力的作用
C．從B點下落到C點的過程中，小石塊的速度先增大后減小
D．小石塊在C點時，受到平衡力的作用
【答案】C
例3（2021·浙江九年級專題練習）在粗糙的水平面上有一根輕質彈簧，彈簧左端固定在墻上，右邊連接一小球，當彈簧處于自然狀態時小球正好在B點。如圖所示，現在將小球推到A點后放手，小球第一次向右運動時最遠能到達C點，此過程中：
（1）小球從A點向C點的運動過程中，速度如何變化___________？
（2）小球速度最大點出現在___________（選填“B點左側”、“B點右側”、“B點”或“都有可能”。
（3）當小球最后靜止，將停在___________（選填“B點左側”、“B點右側”、“B點”或“都有可能”）。
【答案】先變大后變小 B點左側 都有可能
高效演練3-1（2020·浙江九年級月考）如圖所示，連著彈簧的小球套在水平桿上，彈簧自由伸長時，小球位于O點。小幅度向左或向右改變小球的位置，小球仍能靜止?，F在大幅度改變水球位置，把小球移至A點后使其靜止，然后釋放。（不計空氣阻力）
（1）此水平連桿裝置是____（選填“粗糙的”或“光滑的”）。
（2）小球向右運動過程中速度最大點出現在____（選項“O點”“O點左側”“O點右側”或“都有可能”）。
（3）小球最終靜止的位置是____（選項“O點”“O點左側”“O點右側”或“都有可能”）。
【答案】粗糙的 O點左側 都有可能
高效演練3-2（2020·浙江九年級期中）如圖所示，物體M與彈簧一增相連，系在繩子末端的小球從A處由靜止開始釋放，經最低點B，撞擊物體M后反彈，并使M在光滑水平面上向右運動，最終到達最右端D點，（圖中C點是彈簧原長的末端，均不計空氣阻力)。
（1）小球從A到B的過程中，能量的轉化情況是_____
（2）小球在最低點B時，受到的力_______ (選墳“是”或“不是”)平衡力。
（3）物體M從C到D點的過程中，動能大小變化情況是______ （選填“一直變大”“一直變小”或“先變大后變小”）。
【答案】重力勢能轉化為動能 不是 一直變小
例4（2020·浙江杭州市·中學九年級月考）如圖甲所示，一根輕質（質量忽略不計）彈簧豎直固定在水平面上，t=0s時，將一個重為60N的金屬小球從彈簧正上方某處由靜止釋放，小球下落壓縮彈簧至最低點后，又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復．通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出該過程彈簧彈力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示
（1）在t1~t3時間段內小球的動能最小是_______時刻（選填t1、t1~t2、t2、t2~t3、t3）
（2）t1到t2時間內，小球和彈簧的能量的轉化情況為 ______
（3）t2到t3時間內，小球的機械能________（選填守恒或不守恒）
【答案】t2 小球動能和重力勢能轉化為彈簧彈性勢能 不守恒
課后作業
1-5.DCCBD 6-10.CCCCC
11-15、DCCCB 16、A
17.【答案】（1）叉車和貨物的總重力：G=（m貨+m車）g=（2000kg+4300kg）×10N/kg=6．3×104N，
該叉車載著貨物以最大行駛速度水平行駛，則牽引力：F=f=0．03G=0．03×6．3×104N=1．89×103N，
叉車行駛1km克服摩擦力做的功：W1=Fs=1．89×103N×1×103m=1．89×106J．
答：叉車行使1Km克服摩擦力做的功為1．89×106J。
（2）將貨物舉起時對貨物做的功：W2=G貨h=m貨gh=2000kg×10N/kg×2m=4×104J．
答：將貨物舉起時對貨物做的功為4×104J．
（3）在整個過程中發動機所做的有用功：W有=W1+W2=1．89×106J+4×104J=1．93×106J，
根據Q=mq、ρ= 可得0．5L汽油完全燃燒放出的熱量：
Q=mq=ρVq=0．72×103kg/m3×0．5×10﹣3m3×4．6×107J/kg=1．656×107J，
叉車的效率：η= ×100%= ×100%≈11．7%．
答：叉車的效率為11．7%．
18．3.5×105Pa 900J
19、【答案】木塊移動的距離s 把木塊的質量減少一些；或增大小球的質量；或把表面做的光滑一些等 不合理 見解析
20.（1）變小
（2）因為AG600空載時靜止在某湖面上,
所以有:F浮=G=mg=4.2×104×10N/Kg=4.2×105N
由 p米gF可得,排開湖水的體積: =
排開湖水的體積為42m3
（3）飛機在水面上的速度v=36km/h=10m/s,
由 可得,飛機受到的牽引力:
因為飛機勻速滑行,所以飛機受到的阻力:f=F=2×105N
由題意可知,f=0.4G總
則此時飛機的總重力為:G總=2.5f=2.5×2×105N=5×105N
此時飛機的總質量為
21.【答案】 （1）解： 冰粒下落過程中的速度變化規律為：先加速后勻速；
冰粒下落做的功為：W=Gh=0.05kg×10N/kg×1000m=500J；
冰粒轉化為的內能：Q=42%W=42%×500J=210J；
那么冰粒升高的溫度為：；
（2）證明：小物體勻速下落時速度達到最大，
此時物體受到時的重力G和空氣阻力f相互平衡，即：f=G
∵f=kv2∴G=f=kv2∴V=
22、【答案】 （1）答：從釋放點到B點靜止，減少的機械能等于在AB水平面上由于摩擦而損失的機械能，因為AB＝3AC，所以在AC上損耗的機械能是AB上的三分之一，所以乙斜面上時機械能比甲斜面上時的機械能少三分之一，故上升的高度h＝ H
（2）解：小球在乙斜面上升高度為2h，即 H，因為AC段上消耗的機械能與第一次相同，即消耗 高度的機械能，所以原來小球在甲斜面上的釋放高度是：2h＋ ＝ H
高效演練4-1（2021·浙江九年級專題練習）如圖所示，將一根彈簧和一只質量為1kg的金屬球（球上有一直小孔）套在鐵架臺的金屬桿AB上面?，F將小球提到B端后松手，小球的高度隨時間變化的情況如圖乙所示。
（1）彈簧原來的長度___________（填大于、小于、等于）40cm。
在0-t1過程中，小球的動能_________（選填“增大”、“減小”、“先增大后減小”或“不變”）。
（3）在t1、t2、t3三個時刻，小球的動能分別為E1、E2、E3，其大小關系是_________。
【答案】（1）大于 （2）增大 （3）E1＞E2＞E3
高效演練1-3（2020·浙江九年級期中）總長為l的橡皮筋一端固定在O點，另一端懸掛一個質量為m的小鋼球，將鋼球從O點釋放，鋼球運動到A點后開始向上返回，O、A兩點間距離為2l，如圖所示，鋼球從O點運動到A點的過程中（不計空氣阻力），當小鋼球運動到最低點A時，橡皮筋所具有的的彈性勢能是（用所給的字母表示）____：請畫出橡皮其動能隨運動距離變化的大致關系圖像____。
【答案】
高效演練2-2（2020·蘭溪市外國語中學九年級月考）小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上：（如圖甲），在剛接觸輕彈簧的瞬間（如圖乙），速度為5m/s。將彈簧壓縮到最短（如圖丙）的整個過程中，小球的速度v和彈簧縮短的長度ΔL之間的關系如圖丁所示其中A為曲線的最高點。已知該輕彈簧每受到0.2N的壓力就縮短1cm，并目輕彈簧在受到撞擊到壓縮到最短的整個過程中始終發生彈性形變。
（1）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_____，小球機械能的變化情況是________。
（2）如圖，當彈簧的壓縮量最大時，小球的速度為0，此時，小球處于_______（填平衡或非平衡）狀態。
【答案】先變大后變小 變小 非平衡

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