资源简介

(共37张PPT)
第一部分　教材知识整合
模块四　力学
合理利用机械能
目
录
知识精讲·夯基础
贵州真题·明趋势
核心实验·重素养
知识精讲·夯基础
知识点1
能量
1．定义：如果一个物体能够对其他物体做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。
2．单位：在国际单位制中，功和能量的单位都是①________(用字母表示)。
3．功与能的关系：物体做功的过程就是能的转化过程，物体做的功越多，说明某种能转化为别的形式的能越多。
J
知识点2
动能与势能
类型 动能 势能 重力势能 弹性势能
定义 物体由于②_______ 而具有的能 物体由于③_______________ 所具有的能 物体因④_____________
而具有的能
决定因素 质量和⑤_______ 质量和⑥_______ ⑦______________(同一物体)
大小 质量越大，速度越大， 动能⑧_______ 质量越大，高度越高， 重力势能⑨_______ 同一物体的弹性形变越大，弹性势能⑩_______
越大
越大　
越大　
弹性形变程度　
高度　
速度　
发生弹性形变　
处于一定的高度　
运动　
知识点3
机械能及其转化
1．机械能：动能和势能(包括重力势能和弹性势能)统称为机械能。
2．动能和势能的转化(同一物体)
3．机械能守恒：物体的动能和势能是可以相互转化的。如果只有动能和势能相互转化，则机械能的总和 ________，即机械能是守恒的。
不变
易错警示
机械能可以为零，内能永不为零。
基础小练
1．(人教教材图片改编)如图所示，滚摆从图中位置1由静止自由释放，下降经过位置2继续下降，再上升到达最高点位置3。这三个位置中，滚摆重力势能最大的位置是________，动能最大的位置是________，机械能最大的位置是________。
1　
2　
1　
基础小练
2．(沪科教材图片改编)小明利用橡皮筋、木板、瓶盖等制作了如图所示的抛掷乒乓球的装置。使用时，将乒乓球装入瓶盖，用手指按下抛掷杆，这时橡皮筋被拉长(图甲，手指未画出)，这个过程中抛掷杆相当于一个________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。当松开手指，乒乓球被抛出(图乙)，这个过程中橡皮筋的___________转化为乒乓球的动能和重力势能。(不计空气阻力)
弹性势能
省力　
核心实验·重素养
实验
探究物体动能的大小跟哪些因素有关
例
一阶　实验梳理
问题
十次车祸九次快，安全驾驶莫超载。某兴趣小组的同学们认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是进行了以下探究。
证据
(1)实验装置(请将图甲中实验器材的作用补充完整)
使小球具有速度并控制速度的大小
根据木块移动的距离比较小球动能的大小
证据
(2)实验操作
①本实验所探究物体的动能是指________的动能；实验中通过观察木块移动的距离比较________的动能大小。(均选填“小球”或“木块”)
②为使小球到达水平面具有相同的速度，应进行的操作是_________
__________________________________。
解释
(3)实验结论
①图甲、乙实验是为了探究在_______相同时，动能与_______大小的关系。由实验现象可知，____________________，物体的动能越大。此结论可以解释汽车______(选填“超速”或“超载”)带来的危害。
小球　
小球　
把小球放在斜面的同一高度由静止释放　
质量
速度
质量相同时，速度越大
超速
②由图乙、丙实验现象可得到结论：____________________(M>m)，物体的动能越大。由此联想到高速公路限速牌上标有“120”和“100”字样，________(选填“大客车”或“小轿车”)的限速应该是100 km/h。
解释
交流
(4)如果水平面光滑，则________(选填“能”或“不能”)完成本实验。
(5)在探究动能与速度的关系时，木块被撞击后移动的距离差异较小，实验现象不明显，为确保实验有较明显的现象，可行的一种方案是____________________________________________________。
(6)为使木块不滑出木板，应采取的方法是____________________
_________________。 (任写一个)
速度相同时，质量越大
大客车
不能
增大小球的质量(或减小木块的质量，合理即可)
适当降低小球的高度(合理即可)
二阶　延伸训练
(7)【图像分析】图甲中小球从斜面由静止释放后动能与运动位置关系的大致图像如图丁所示，请在图丁坐标中画出图乙中小球从斜面由静止释放后动能与运动位置关系的大致图像。(忽略小球所受滚动摩擦)
丁　　　 戊
如答图所示。
(8)【方案评估】在探究动能的大小与质量的关系时，小华提出新的实验方案：在图甲实验器材的基础上，取走木块，将质量不等的小球从斜面同一高度由静止释放，最终小球静止在水平长木板(设木板足够长)上，测出小球在木板上通过的距离，然后分析数据即可得出结论。你认为这种方案是否可行并说明理由：_____________________________________
________。
不可行，该方案没有控制摩擦阻力大小相同
戊
②保持钢球的质量不变，改变钢球被推出时初始速度v的大小，发现弹簧被压缩的程度也会不同，表明物体的动能大小与________有关；若小球一开始获得的动能为30 J，则弹簧的最大弹性势能________(选填“大于”“等于”或“小于”)30 J。
(9)【创新装置】小明利用如图戊所示的装置探究动能的大小与哪些因素有关，他用力把带孔钢球向右推出，钢球以初始速度v沿光滑杆滑动，到达刻度尺指针0位置后开始压缩弹簧到指针指在4位置，然后被弹回来。
①本实验通过观察___________________来比较钢球动能的大小。
等于
速度　
弹簧被压缩的程度　
贵州真题·明趋势
命题点1
机械能及其转化
方法指导
关于机械能常考隐藏条件解读
类型 减小 增大 不变
m 正在洒水的洒水车、空投救灾物资的飞机 正常工作的扫地机器人 滚动的小球、移动的木块
v 减速、刹车 加速 匀速
h 下落、下滑、降落、近地点(最小) 上升、起飞、远地点(最大) 水平路面、悬停
机械能 粗糙、不能到达初始高度 — 光滑、不计阻力
1．(2025·贵阳花溪区校级一模)对在高速公路上行驶的汽车要进行限速，其实质是限制了汽车的(　　)
A．摩擦力 　B．势能 　C．动能 　D．惯性
C　
2．(多项选择)(2025·贵州7题3分)设一雨滴从高空由静止竖直下落，从开始下落计时，一段时间内雨滴所受合力随时间变化的关系如图所示。整个过程仅考虑雨滴受重力和空气阻力作用，忽略雨滴质量变化，下列判断正确的是(　　)
A．0~t1时间内，雨滴所受空气阻力逐渐增大
B．t1时刻雨滴所受空气阻力大小为F2
C．0~t1时间内，雨滴的动能保持不变
D．0~t1时间内，雨滴的机械能逐渐减小
AD　
3．(多项选择)(2025·贵阳南明区一模)如图所示，一个木块在粗糙水平面上以初速度v0从A点开始向右运动，冲上粗糙程度相同的斜面后最终静止在B点。下列说法正确的是(　　)
A．木块从A点到B点机械能先减小再增大
B．木块整个过程所受滑动摩擦力大小不变
C．木块在斜面上运动时合力大小保持不变
D．若增大初速度，木块静止的位置高于B点
CD　
4．如图所示，人造地球卫星在绕地球椭圆轨道运行的过程中，当卫星从近地点向远地点运行时，动能________，势能________。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
增大
减小
5．(2025·贵州17题3分)如图所示，一木块在水平桌面上沿直线从A点滑行至B点刚好停止，已知木块在A点时的动能为60 J。小明设想：若不计空气阻力，我提供60 J的能量全部用来推动木块做功，就可以用下列两种方式将木块沿原路推回A点。
方式一：用水平推力从B点推动木块，使其达到某一速度后，保持这一速度推动至A点。
方式二：用水平推力从B点推动木块，使其运动一段距离后，撤去推力，木块能滑行至A点。
请分别判断小明设想的这两种方式是否可行 说明理由。
答：木块在水平桌面上沿直线从A点滑行至B点刚好停止，已知木块在A点时的动能为60 J，则木块在A、B两点间运动需要克服阻力做功60 J。方式一中，用水平推力从B点推动木块，使其达到某一速度后，保持这一速度推动至A点，则到达A点时木块速度不为零，动能不为零，则推动木块做功大于60 J，所以方式一不可行；方式二中，用水平推力从B点推动木块，使其运动一段距离后，撤去推力，木块滑行至A点，可能克服阻力做功不变，仍为60 J，则方式二可行。
命题点2
教材延伸实验
6．(2024·贵州20题10分)小明观察到如图甲所示的组合式滑梯，各个滑梯的高度都有所不同，小朋友从不同的滑梯滑至底端时的快慢也有所不同，速度大的甚至会冲出滑梯摔在地上。这一现象引起了小明的思考：人沿滑梯滑至底端时速度的大小与什么因素有关呢
甲 乙
他猜想：与人开始下滑的起点高度有关。
小明用木块、硬纸板、垫块进行模拟实验，如图乙所示。硬纸板一端置于垫块上，另一端置于水平桌面上模拟滑梯，用硬纸板上从静止开始下滑的木块模拟人，通过观察木块在水平桌面上运动的距离来反映木块滑至底端O点时速度的大小，距离越长表明速度越大。
请你回答下列问题。
(1)若释放后木块保持静止，是因为木块受到沿硬纸板向_______(选填“左”或“右”)的摩擦力，若要让木块下滑，写出一种操作方法：_________________________________。
左
增大斜面的坡度(合理即可)
(2)解决上述问题后继续探究。如图丙①所示，从硬纸板顶端释放木块，木块运动至桌面上的M点；如图丙②所示，从硬纸板中部释放木块，木块运动至桌面上的N点。比较木块两次在桌面上运动的距离，可以得出结论：木块沿硬纸板下滑的起点越高，_____________________。
丙
滑至底端时速度越大
(3)根据上述探究，小明认为，要保证人不因速度过大冲出滑梯，设计时可以考虑在滑梯底端再连接一段_________________方向放置的滑梯。结合上述实验现象和所学物理知识说明这样设计的必要性：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)结合你坐滑梯的经历，谈谈还有哪些因素可能会影响人沿滑梯下滑的快慢 _________________________________________________(写出两个因素即可)。
水平(合理即可)
人的速度较大容易冲出滑梯，即人此时的动能较大，因此可以将人的动能转化为内能，可以在滑梯底端再连接一段水平方向放置的滑梯，人在滑梯上运动时受到摩擦力，克服摩擦做功，使得速度减小(合理即可)
滑梯表面的光滑程度、滑梯坡度的大小(合理即可)
考点精练
1．安全教育现在高层建筑越来越多，高空抛物引发的事故日益严重，这是因为高处的物体具有较大的(　　)
A．动能 B．重力势能
C．弹性势能 D．惯性
B　
2．(2025·长沙)在紧急救援时，可用充氦浮空器将发电机组升至高空发电，为现场提供照明和通信。当浮空器匀速升空时，它的(　　)
A．动能增大 B．动能减小
C．重力势能增大 D．机械能减小
C　
3．(多项选择)(2025·贵阳云岩区模拟)如图所示，小球甲在O点从静止开始下落，先后经过A、B两点。已知OA＝AB。小球乙在P点从静止开始下落，先后经过C、D两点，已知小球乙经过PC段所用的时间与经过CD段所用的时间相等(不考虑空气阻力)。则下列说法正确的是(　　)
A．小球甲在下落过程中速度越来越大是由于有重力作用
B．小球甲通过OA段重力做功比通过AB段重力做功多
C．小球乙在下落过程中动能变大，重力势能变小
D．两个小球下落的过程中机械能均不守恒
AC　
4．★(原创)(多项选择)排球充气后，让排球从手上自由落下，排球每次弹回的高度都低于落下时的高度(忽略碰撞时的能量损失)。排球从接触地面到形变最大的过程中，速度v与形变大小ΔV之间的关系图像大致如图所示。下列说法中正确的是(　　)
A．排球运动到最高点时，受到的合力为0
B．排球运动的整个过程中机械能减小
C．AB段，排球的动能全部转化为弹性势能
D．BC段，排球的重力势能和动能转化为弹性势能
BD
5．(2025·凉山改编)2025年5月10日，代号“鲲龙”的水陆两栖飞机AG600，批产首架机总装下线，这是我国自主研制的全球最大的水陆两栖特种用途飞机。“鲲龙”飞行时机翼上方受到空气的压力________(选填“大于”“小于”或“等于”)下方受到空气的压力。如图所示，匀速飞行的“鲲龙”在投水灭火时，其动能会______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
变小
小于　
6．(2025·甘肃)油电混合动力汽车在减速制动时，可以将电动机作为发电机使用，从而将汽车的一部分机械能转化为________(选填“电能”或“内能”)储存起来，这种能量转化能够________(选填“提高”或“降低”)汽车在频繁制动过程中的能量损耗。
降低
电能　
7．★研究发现，可利用“深井拉铁”技术储存电能，还能实现废旧矿井的再利用。如图所示，用电低谷时，电动机利用多余电能将重物提升至高处；用电高峰时，重物下降带动发电机发电。
(1)请分析“深井拉铁”储能过程中涉及的能量转化。
(2)请提出一条增大储存电能的可行方法，并说明理由。
答：(1)储能过程中，将重物向上拉，消耗电能，重物高度变大，重力势能变大，故电能主要转化为重物的重力势能。
(2)为了增大储存电能，可增大重物质量，储能时电能转化为重物的重力势能，质量越大，重物的重力势能越大，储存的电能越多；或者增大井的深度，储能时电能转化为重物的重力势能，高度越高，重物的重力势能越大，储存的电能越多。
8．★★(2025·遵义汇川区一模)某同学在骑行过程中发现不踩踏板，自行车也能冲上斜坡一段距离，但每次冲上斜坡的距离并不相同。自行车冲上斜坡的最大距离与哪些因素有关呢？该同学提出了下列猜想。
A．与自行车在坡底时的速度大小有关。
B．与斜坡的粗糙程度有关。
C．与自行车和人的质量大小有关。
为了验证猜想，设计如下实验：将左侧光滑、右侧粗糙的一弧形轨道固定在水平桌面上，并用小球模拟自行车，如图所示。将小球从左侧轨道某位置由静止自由释放，测出小球在右侧轨道运动的最大距离s(不计空气阻力)。请你回答以下问题。
(1)小球在轨道上由静止自由释放后会加速向下运动，是由于小球受到________力的作用。
(2)保持右侧弧形轨道粗糙程度相同，并将同一小球从左侧轨道的不同高度由静止自由释放，分别记下小球冲上右侧轨道的最大距离，这是为了探究猜想__________(选填“A”“B”或“C”)。
(3)为了探究猜想B，接下来应进行的操作是________________________
_________________________________________________________________________________________________。
重
A
改变右侧弧形轨道粗糙程度，将同一小球在左侧轨道相同高度处由静止自由释放，分别测出小球在右侧轨道运动的最大距离
(4)在探究猜想C时，保持右侧弧形轨道粗糙程度相同，将质量不同的小球在左侧轨道相同高度处由静止自由释放，分别测出它们在右侧轨道运动的最大距离，数据如表所示。
实验次序 1 2 3 4 5
小球质量m/g 20 30 40 50 60
小球冲上轨道的最大距离s/cm 30.10 30.20 29.80 30.10 29.90
根据表中数据可得出结论：小球冲上轨道的最大距离与小球的质量____________(选填“有关”或“无关”)。
无关
(5)该同学发现每次实验，小球从右侧轨道返回左侧轨道所能达到的最大高度始终低于小球释放时的高度，请从功能关系的角度说明出现这种现象的原因：__________________________________________________________。
小球在运动过程中，克服阻力做功，一部分机械能转化为内能
考向前瞻
9.2025年，随着低空经济的蓬勃发展，某企业推出了一款新型载人飞行器，用于城市低空旅游业务。这款飞行器采用先进的电动垂直起降技术，能够高效、安静地垂直升空。关于该飞行器加速升空过程，下列说法正确的是(　　)
A．动能增加，重力势能不变，机械能增加
B．动能增加，重力势能增加，机械能增加
C．动能不变，重力势能减小，机械能减小
D．动能减小，重力势能增加，机械能不变
B　

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