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11.4　动能和势能　
第1课时　动能和势能
知识点1　能
1．足球场上滚动的足球　 　(选填“具有”或“不具有”)能量；物体能够对外　 　，就称这个物体具有能量。能量的单位是　 　，符号是　 　。
2．下列关于能的叙述中，正确的是( )
　　　　 　　　　　 　　　　　 　
A．一个物体能够对别的物体做功，我们说这个物体具有能
B．挂在树枝上的苹果没有做功，所以没有能
C．一个物体具有的能越多，说明这个物体做的功越多
D．运动的物体具有能，静止的物体没有能
知识点2　动能
3．［新情境·自然灾害预防］暴雨天，在山体滑坡的地方，极易发生泥石流。原因之一是在雨水的作用下，滑坡处的泥石与地面(泥石)之间的　 　减小了。与水流相比，由于相同体积泥石流的　 　较大，故具有的　 　能较大，其造成的破坏和损失更大。因此，暴雨天，尤其在山体滑坡的地方，要加强防范泥石流灾害。
4．［跨学科·物理学与日常生活］司机开车上坡前，往往加大油门，以提高车速，这是为了增大汽车的　 　能。清扫路面垃圾的清洁车，能通过吸尘器将路面上的垃圾吸入车内容器中。清洁车沿街道匀速行驶，在清扫垃圾的过程中，车的动能将　 　(选填“变大”“变小”或“保持不变”)。
知识点3　势能
5．如图所示，甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放，忽略空气阻力，当两球下落相同的高度时，两个球的重力势能减小的值　 　(选填“相等”或“不相等”)。
第5题图　　　第6题图
6．如图所示是玩弹弓时的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，这说明橡皮筋的弹性势能与　 　有关；若橡皮筋被拉的长度相同，所用“子弹”的质量不同，则发现射出时的速度也不同。在此过程中，橡皮筋对“子弹”做的功　 　(选填“相同”或“不相同”)，你判断的理由是　 　。
7．如图所示，小军看到打桩机，思考“重锤对地面打击力的大小与什么因素有关”的问题，并提出猜想一：打击力的大小与重锤的　 　有关；猜想二：打击力的大小与重锤的　 　有关。
8．关于物体的重力势能，下列说法中正确的是( )
A．质量大的物体重力势能一定大
B．速度大的物体重力势能一定大
C．质量相等，速度越大的物体重力势能越大
D．质量相等，举得越高的物体重力势能越大
9．有一种蹦极游戏，游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，然后从高处跳下。如图甲所示，图中a点是弹性绳自然下垂时下端的位置，c点是游戏者所到达的最低点。从a至c处的过程中，游戏者的速度v和弹性绳被拉伸的长度Δl之间的关系如图乙所示。不计空气阻力，则从a至c处的过程中，游戏者的动能　 　，游戏者的重力势能　 　，弹性绳的弹性势能　 　。(均选填“变大”“变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”)
甲　　乙
10．如图所示，物块在光滑斜面上由静止开始下滑，依次经过a、b两个点，不计空气阻力，比较物块在a、b两点的能量，下列说法正确的是( )
A．物块在a点动能大
B．物块在b点动能大
C．物块在b点重力势能大
D．物块在a、b两点的重力势能一样大
11．如图1，小球依次向四个方向以相同的速度飞出，某次小球从在空中飞行到落地的过程中(不计空气阻力)，其动能Ek随时间t的变化图像如图2所示，则这次小球飞出的方向为( )
图1　　　图2
A．① B．② C．③ D．④
12．［新考法·设计实验］小明探究重力势能大小与物体质量和高度的关系，实验装置如图所示。
(1)将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹簧，记录铁球速度减为0时弹簧的长度。铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，则说明铁球的重力势能越　 　(选填“大”或“小”)。
(2)将同一铁球先后从同一斜面的不同高度h1、h2(h1＜h2)处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为l1、l2(l1＞l2)，则你能得出的结论是　 　。
(3)若要探究重力势能大小与物体质量的关系，请简要写出你的设计思路：　 　。
13．［新课标·科学推理］小明设计了如图所示的实验来“探究重力势能和哪些因素有关”。三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图所示，在此实验中我们通过观察　 　来比较各铁块重力势能的大小。若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是hA　 　(选填“＞”“＜”或“＝”)hB；若A、C两铁块下落高度相等，则两铁块的质量关系是mA　 　(选填“＞”“＜”或“＝”)mC。实验得出结论：物体重力势能的大小与　 　和　 　有关。该实验设计用到的科学研究方法是　 　。
第2课时　机械能的转化
知识点　机械能的转化
1．［新素材·现代科技］2023年10月26日，搭载“神舟十七号”载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭发射成功。火箭加速上升过程中，机械能　 　(选填“增大”“减小”或“不变”)。
2．许多同学都很喜欢设计和参加“多米诺骨牌效应”活动(按一定距离排列的骨牌，碰倒第一块骨牌后，其他所有骨牌会依次倒下)，其中的物理原理是：骨牌倒下时，　 　转化为　 　(均选填“动能”或“重力势能”)，这部分能量就转移给下一张骨牌，下一张骨牌倒下时具有的能量更大，骨牌被推倒的速度越来越快。
3．空中飞行的篮球的机械能为800 J，若它的动能是600 J，则篮球的势能与动能之比是　 　。
4．小红在学习中收集了一些与机械能有关的实例，如图所示，其中机械能增大的是( )
　　　　 　　　　　 　　　　　 　
A．火箭升空　　　　　B．小朋友从滑梯
上慢慢滑下
C．汽车匀速行驶　　　D．卫星绕地球转动
5．沿水平桌面自由滚落的排球的运动轨迹如图，C、F两处高度相同，D为球与水平地面的接触点，忽略空气阻力，下列关于排球的说法，正确的是( )
A．C点的动能等于F点的动能
B．C点的重力势能等于F点的重力势能
C．E点到F点的过程中，机械能减小
D．D点到E点过程中，弹性势能转化为动能
6．静止放在水平桌面上的一叠作业本，具有30 J的重力势能，则这些作业本的动能和机械能分别是( )
A．30 J，30 J B．30 J，60 J
C．0 J，30 J D．0 J，0 J
7．如图所示，小邦在国色天乡玩蹦极，不考虑空气阻力，关于他在下降过程中的能量分析，下列说法正确的是( )
A．弹性绳绷直前，重力势能增大，动能减小
B．弹性绳绷直前，重力势能减小，动能不变
C．下降到最低点，动能最小，弹性势能最大
D．下降到最低点，重力势能最大，弹性势能最大
第7题图　　　第8题图
8．如图，这是北京冬季奥运会单板滑雪U形池示意图。运动员从A点经轨道最低点O到达右边最高点B点的过程中，下列说法正确的是( )
A．运动员在O点的机械能为零
B．运动员在B点的重力势能最大
C．从A点到O点的过程中，运动员的机械能逐渐减小
D．从O点到B点的过程中，运动员的重力势能转化为动能
9．［教材变式题］某城市的铁路车站的设计方案如图所示，进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡，从能量利用的角度看，进站时，车辆驶上站台，　 　能转化为　 　能，机械能　 　(选填“增大”“减小”或“不变”)。
10．中国首架国产C919大型客机已经开始了商业飞行。关于这架C919客机的上升和降落过程，下列说法正确的是( )
A．飞机匀速上升时，它的机械能保持不变
B．飞机减速降落时，它的机械能逐渐减小
C．飞机落地后继续减速滑行，它的机械能保持不变
D．飞机上升到最高处后，它的机械能最大
11．如图甲所示，小球从竖直放置的弹簧正上方一定高度处由静止开始下落，从a处开始接触弹簧，压缩至c处时弹簧最短，从a至c的过程中，小球在b处速度最大，小球的速度v和弹簧被压缩的长度ΔL之间的关系如图乙所示，不计空气阻力，则从a至c的过程中，下列说法正确的是( )
甲　乙
A．在a处时小球受到的弹力等于自身重力
B．小球在c处速度为零，处于平衡状态
C．ab段小球所受弹力小于重力，处于加速运动阶段
D．bc段弹簧的弹性势能由小球的重力势能转化而来
12．跳水运动中蕴含着许多物理知识，有关跳板跳水过程中能量变化的说法正确的是( )
A．运动员用力下压跳板的过程中，跳板的弹性势能减小
B．运动员被跳板向上弹起的过程中，重力势能减小
C．运动员离开跳板向上运动的过程中，动能减小
D．运动员从最高点下落的过程中，机械能增大
13．［新课标·科学推理］阿呆在家玩空的火柴盒时，反复让火柴盒从同一高度处自由下落，如图所示。他发现：甲情况下，火柴盒落到桌面后大多会反弹；乙情况下(火柴盒盒芯部分拉出)，火柴盒落到桌面后盒芯插回外盒内且火柴盒不反弹。对上述现象的解释，合理的是( )
A．乙情况中火柴盒与桌面碰撞时，盒芯与外盒发生摩擦，机械能减少较多
B．甲情况中火柴盒与桌面碰撞时有弹力的作用，而乙情况中则没有
C．甲情况中火柴盒与桌面碰撞后机械能不变
D．乙情况中火柴盒与桌面碰撞后机械能不变11.4　动能和势能　
第1课时　动能和势能
知识点1　能
1．足球场上滚动的足球　具有　(选填“具有”或“不具有”)能量；物体能够对外　做功　，就称这个物体具有能量。能量的单位是　焦耳　，符号是　J　。
2．下列关于能的叙述中，正确的是( A )
　　　　 　　　　　 　　　　　 　
A．一个物体能够对别的物体做功，我们说这个物体具有能
B．挂在树枝上的苹果没有做功，所以没有能
C．一个物体具有的能越多，说明这个物体做的功越多
D．运动的物体具有能，静止的物体没有能
知识点2　动能
3．［新情境·自然灾害预防］暴雨天，在山体滑坡的地方，极易发生泥石流。原因之一是在雨水的作用下，滑坡处的泥石与地面(泥石)之间的　摩擦力　减小了。与水流相比，由于相同体积泥石流的　质量　较大，故具有的　动　能较大，其造成的破坏和损失更大。因此，暴雨天，尤其在山体滑坡的地方，要加强防范泥石流灾害。
4．［跨学科·物理学与日常生活］司机开车上坡前，往往加大油门，以提高车速，这是为了增大汽车的　动　能。清扫路面垃圾的清洁车，能通过吸尘器将路面上的垃圾吸入车内容器中。清洁车沿街道匀速行驶，在清扫垃圾的过程中，车的动能将　变大　(选填“变大”“变小”或“保持不变”)。
知识点3　势能
5．如图所示，甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放，忽略空气阻力，当两球下落相同的高度时，两个球的重力势能减小的值　不相等　(选填“相等”或“不相等”)。
第5题图　　　第6题图
6．如图所示是玩弹弓时的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，这说明橡皮筋的弹性势能与　物体发生弹性形变的大小　有关；若橡皮筋被拉的长度相同，所用“子弹”的质量不同，则发现射出时的速度也不同。在此过程中，橡皮筋对“子弹”做的功　相同　(选填“相同”或“不相同”)，你判断的理由是　橡皮筋被拉的长度相同　。
7．如图所示，小军看到打桩机，思考“重锤对地面打击力的大小与什么因素有关”的问题，并提出猜想一：打击力的大小与重锤的　质量　有关；猜想二：打击力的大小与重锤的　高度　有关。
8．关于物体的重力势能，下列说法中正确的是( D )
A．质量大的物体重力势能一定大
B．速度大的物体重力势能一定大
C．质量相等，速度越大的物体重力势能越大
D．质量相等，举得越高的物体重力势能越大
9．有一种蹦极游戏，游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，然后从高处跳下。如图甲所示，图中a点是弹性绳自然下垂时下端的位置，c点是游戏者所到达的最低点。从a至c处的过程中，游戏者的速度v和弹性绳被拉伸的长度Δl之间的关系如图乙所示。不计空气阻力，则从a至c处的过程中，游戏者的动能　先变大后变小　，游戏者的重力势能　变小　，弹性绳的弹性势能　变大　。(均选填“变大”“变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”)
甲　　乙
10．如图所示，物块在光滑斜面上由静止开始下滑，依次经过a、b两个点，不计空气阻力，比较物块在a、b两点的能量，下列说法正确的是( B )
A．物块在a点动能大
B．物块在b点动能大
C．物块在b点重力势能大
D．物块在a、b两点的重力势能一样大
11．如图1，小球依次向四个方向以相同的速度飞出，某次小球从在空中飞行到落地的过程中(不计空气阻力)，其动能Ek随时间t的变化图像如图2所示，则这次小球飞出的方向为( B )
图1　　　图2
A．① B．② C．③ D．④
12．［新考法·设计实验］小明探究重力势能大小与物体质量和高度的关系，实验装置如图所示。
(1)将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹簧，记录铁球速度减为0时弹簧的长度。铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，则说明铁球的重力势能越　小　(选填“大”或“小”)。
(2)将同一铁球先后从同一斜面的不同高度h1、h2(h1＜h2)处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为l1、l2(l1＞l2)，则你能得出的结论是　质量相同，高度越低，重力势能越小　。
(3)若要探究重力势能大小与物体质量的关系，请简要写出你的设计思路：　让质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放，比较弹簧压缩后的长度　。
13．［新课标·科学推理］小明设计了如图所示的实验来“探究重力势能和哪些因素有关”。三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图所示，在此实验中我们通过观察　木桩陷入沙坑中的深度　来比较各铁块重力势能的大小。若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是hA　＜　(选填“＞”“＜”或“＝”)hB；若A、C两铁块下落高度相等，则两铁块的质量关系是mA　＜　(选填“＞”“＜”或“＝”)mC。实验得出结论：物体重力势能的大小与　质量　和　高度　有关。该实验设计用到的科学研究方法是　控制变量法(或转换法)　。
第2课时　机械能的转化
知识点　机械能的转化
1．［新素材·现代科技］2023年10月26日，搭载“神舟十七号”载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭发射成功。火箭加速上升过程中，机械能　增大　(选填“增大”“减小”或“不变”)。
2．许多同学都很喜欢设计和参加“多米诺骨牌效应”活动(按一定距离排列的骨牌，碰倒第一块骨牌后，其他所有骨牌会依次倒下)，其中的物理原理是：骨牌倒下时，　重力势能　转化为　动能　(均选填“动能”或“重力势能”)，这部分能量就转移给下一张骨牌，下一张骨牌倒下时具有的能量更大，骨牌被推倒的速度越来越快。
3．空中飞行的篮球的机械能为800 J，若它的动能是600 J，则篮球的势能与动能之比是　1∶3　。
4．小红在学习中收集了一些与机械能有关的实例，如图所示，其中机械能增大的是( A )
　　　　 　　　　　 　　　　　 　
A．火箭升空　　　　　B．小朋友从滑梯
上慢慢滑下
C．汽车匀速行驶　　　D．卫星绕地球转动
5．沿水平桌面自由滚落的排球的运动轨迹如图，C、F两处高度相同，D为球与水平地面的接触点，忽略空气阻力，下列关于排球的说法，正确的是( B )
A．C点的动能等于F点的动能
B．C点的重力势能等于F点的重力势能
C．E点到F点的过程中，机械能减小
D．D点到E点过程中，弹性势能转化为动能
6．静止放在水平桌面上的一叠作业本，具有30 J的重力势能，则这些作业本的动能和机械能分别是( C )
A．30 J，30 J B．30 J，60 J
C．0 J，30 J D．0 J，0 J
7．如图所示，小邦在国色天乡玩蹦极，不考虑空气阻力，关于他在下降过程中的能量分析，下列说法正确的是( C )
A．弹性绳绷直前，重力势能增大，动能减小
B．弹性绳绷直前，重力势能减小，动能不变
C．下降到最低点，动能最小，弹性势能最大
D．下降到最低点，重力势能最大，弹性势能最大
第7题图　　　第8题图
8．如图，这是北京冬季奥运会单板滑雪U形池示意图。运动员从A点经轨道最低点O到达右边最高点B点的过程中，下列说法正确的是( C )
A．运动员在O点的机械能为零
B．运动员在B点的重力势能最大
C．从A点到O点的过程中，运动员的机械能逐渐减小
D．从O点到B点的过程中，运动员的重力势能转化为动能
9．［教材变式题］某城市的铁路车站的设计方案如图所示，进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡，从能量利用的角度看，进站时，车辆驶上站台，　动　能转化为　重力势　能，机械能　减小　(选填“增大”“减小”或“不变”)。
10．中国首架国产C919大型客机已经开始了商业飞行。关于这架C919客机的上升和降落过程，下列说法正确的是( B )
A．飞机匀速上升时，它的机械能保持不变
B．飞机减速降落时，它的机械能逐渐减小
C．飞机落地后继续减速滑行，它的机械能保持不变
D．飞机上升到最高处后，它的机械能最大
11．如图甲所示，小球从竖直放置的弹簧正上方一定高度处由静止开始下落，从a处开始接触弹簧，压缩至c处时弹簧最短，从a至c的过程中，小球在b处速度最大，小球的速度v和弹簧被压缩的长度ΔL之间的关系如图乙所示，不计空气阻力，则从a至c的过程中，下列说法正确的是( C )
甲　乙
A．在a处时小球受到的弹力等于自身重力
B．小球在c处速度为零，处于平衡状态
C．ab段小球所受弹力小于重力，处于加速运动阶段
D．bc段弹簧的弹性势能由小球的重力势能转化而来
12．跳水运动中蕴含着许多物理知识，有关跳板跳水过程中能量变化的说法正确的是( C )
A．运动员用力下压跳板的过程中，跳板的弹性势能减小
B．运动员被跳板向上弹起的过程中，重力势能减小
C．运动员离开跳板向上运动的过程中，动能减小
D．运动员从最高点下落的过程中，机械能增大
13．［新课标·科学推理］阿呆在家玩空的火柴盒时，反复让火柴盒从同一高度处自由下落，如图所示。他发现：甲情况下，火柴盒落到桌面后大多会反弹；乙情况下(火柴盒盒芯部分拉出)，火柴盒落到桌面后盒芯插回外盒内且火柴盒不反弹。对上述现象的解释，合理的是( A )
A．乙情况中火柴盒与桌面碰撞时，盒芯与外盒发生摩擦，机械能减少较多
B．甲情况中火柴盒与桌面碰撞时有弹力的作用，而乙情况中则没有
C．甲情况中火柴盒与桌面碰撞后机械能不变
D．乙情况中火柴盒与桌面碰撞后机械能不变

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