资源简介

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11.4
认识动能和势能
沪粤版
九年级上
新知导入
风可以使风车转动，使帆船前进而做功
风可以做功
流动的水能把漂流伐冲走
流动的水可以做功
高举的重锤把木桩打入地下
高举的重锤可以做功
拉开的弓能够把箭弹出
形变的弓能对箭做功
新知讲解
一、什么是能
物体能够对别的物体做功，我们就说这个物体具有能量或能。
单位：焦（J）
一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。
疾驰的汽车
流动的水能把漂流伐冲走
物体由于运动具有的能叫动能
问题：当我们从建筑工地附近走过时，会看到工地上有一些安全警示牌，你知道安全警示牌的内容吗？（当心落物），落物具有能量吗？为什么？
因为下落的重物也具有能量
高举的重锤
高处的物体
重力势能：物体由于被举高而具有的能叫重力势能。
变形的弓
弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。
重力势能和弹性势能统称为势能
动能可能与
速度
物体的质量
有关
1、猜想：动能的大小与那些因素有关？并说明猜想的依据？
二、动能的大小与那些因素有关
（1）如何判断哪个小车的动能大呢？
让从斜面滑下的小车撞击放在水平面上的木块
若木块被小车撞得远，则表明小车的动能大（转化法）
2、设计实验：
（2）如何探究动能的大小与速度有关？
控制质量不变（同一小车），
如何改变速度？
让同一小车从斜面的不同高度由静止开始滑下
（3）如何研究动能与质量的关系？
将质量不同的小车从斜面的同一高度由静止开始滑下（控制速度相同
，控制变量法）
4、进行实验：
质量一定时，运动的速度越大，它的动能越大
速度一定时，物体的质量越大，它的动能越大
动能
势能
重力势能
弹性势能
小结：
物体动能的大小跟速度、质量有关，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。越大。
三、探究重力势能的大小与那些因素有关
1、利用所给的实验器材，如何比较重力势能的大小？
实验器材：质量不同的钩码、沙子、小方桌
通过小桌陷入沙子的深度来比较重力势能的大小
探究重力势能的大小与物体质量的关系时
控制高度不变
改变质量
探究重力势能的大小与物体质量的关系时
控制高度不变
改变质量
探究重力势能的大小与高度的关系时
控制质量不变
改变高度
2、在实验中，应控制或改变哪些物理量？如何控制或改变？
3、进行实验
结论：
质量一定时，物体的高度越高，它的动能越大
结论：
高度一定时，物体的质量越高，它的动能越大
结论：重力势能的影响因素:物体的质量越大，位置越高，具有的重力势能就越多。
问题1：拉长的橡皮筋能将纸弹弹出，它是由于什么原因而具有的能量？
问题2：怎样才能使纸弹弹的更远？
四、弹性势能的大小与哪些因素有关
问题3：弹性势能的大小与哪些因素有关
形变大小和弹性强弱
由于发生弹性形变具有的能量
形变更大（拉的更长）、换用弹性更强的橡皮筋
五、机械能
动能和势能统称为机械能
例：一个物体具有80J的动能，70J的势能，这个物体具有的机械能为150J。
（注意：物体具有机械能，不一定同时具有动能和势能）
分析：在桌面上滚动的钢球具有什么能?
课堂练习
　
A.
携带的月球样品从月球到达地面后重力会变大
B.
嫦娥五号探测器加速升空的过程中，其机械能不变
C.
嫦娥五号在月球表面的惯性小于它在地面的惯性
D.
在返回的过程中，携带的月球样品相对于返回器是运动的
1、（2021湖北荆州）2020年12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球样品成功着陆地球，实现了中国首次月球无人采样返回，嫦娥五号探测器如图所示。以下有关说法正确的是（　　）
A
2、（2021湖南常德）如图所示，在一个金属罐的盖和底各开两个小洞，先将橡皮筋两端穿过盖和底的小洞并固定起来，再将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部，使小铁块悬于罐体内。做好后将罐子从不太陡的斜面滚下，罐子和小铁块的动能会转化为橡皮筋的
___________。滚动一段时间后罐子停下来，然后再沿斜面反向向上滚动，则在罐子向上滚动的过程中其重力势能会
____________（填“增大”“减小”或“不变”）。
增大
弹性势能
3、（2021黑龙江龙东）在高速公路上快速行驶的汽车，遇到紧急情况刹车后不能立即停下来，是因为汽车具有______；交通规则要求汽车不能超速行驶，是因为汽车质量一定时，其行驶速度越大，______（选填“动能”或“势能”）越大，发生交通事故时，造成的伤害越严重。
惯性
动能
3、（2021海南）中学生要养成文明的行为习惯，严禁高空抛物。如果一个重0.5N的鸡蛋从20m髙处自由下落，不计空气阻力，下落过程中鸡蛋的重力势能转化为______能，重力对鸡蛋所做的功为______J。
动能
10
4、（2021湖南郴州）物体在空气中运动时受到的阻力与物体的外形、体积和运动速度有关。现用根不可伸长的轻绳将体积相同、重力不同的A、B两球连在一起，A球重4N、B球重5N。在两球匀速竖直下落的过程中，机械能_______（选填“增大”、“减小”或“不变”），轻绳的拉力是_______N。
减小
0.5
5、（2021湖南郴州）
2021年5月29日，我国用长征7号运载火箭成功发射了天舟二号货运飞船，5月30日，天舟二号货运飞船与中国空间站的天和核心仓完成了交会对接。下列说法正确的是（　　）
A.
天舟二号货运飞船加速上升过程中机械能守恒
B.
天舟二号货运飞船加速上升过程中动能转化为重力势能
C.
天舟二号货运飞船加速上升过程中重力势能转化为动能
D.
对接成功后天舟二号货运飞船与天和核心仓处于相对静止状态
D
6、（2021浙江舟山）如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图。雨滴在t1–t3三个时刻中具有的动能分别是E1、E2、E3，不考虑下落过程中雨滴的质量变化，则动能的大小关系是（　　）
A．E1＜E2＜E3
B．E1＞E2＞E3
C．E1＜E2＝E3
D．E1＝E2＜E3
C
7、（2021山东临沂）．2021年4月7日，我国自主研发的深海钻探“利剑”——“海牛Ⅱ号”抵达2060m的海底，并成功下钻231m，刷新了深海海底钻机的世界纪录。在海面下匀速竖直下潜的“海牛Ⅱ号”（　　）
A．重力不做功
B．机械能不变
C．所受压强减小
D．排开海水的质量不变
D
8、（2021山东临沂）．2021年4月7日，我国自主研发的深海钻探“利剑”——“海牛Ⅱ号”抵达2060m的海底，并成功下钻231m，刷新了深海海底钻机的世界纪录。在海面下匀速竖直下潜的“海牛Ⅱ号”（　　）
A．重力不做功
B．机械能不变
C．所受压强减小
D．排开海水的质量不变
D
9、（2021北京）在体育课上，小康用胳膊将排球向上垫起后，排球上升过程中运动得越来越慢。下列说法中正确的是（
）
A.排球在脱离胳膊后能继续上升，是由于排球所受的重力小于排球的惯性
B.排球在脱离胳膊后的上升过程中，受到方向向上的力
C.排球在脱离胳膊后的上升过程中，重力势能逐渐减小
D.排球在脱离胳膊后的上升过程中，动能逐渐减小
D
A．火星车表面铺设“纳米气凝胶”板，是利用了该材料密度极小、导热性极差的属性
B．火星车上安装的“蝴蝶型”太阳能帆板可将太阳能转化为电能C．着陆器在临近火星表面悬停时，它受到的力一定是平衡力
D．着陆器下降至着陆点的过程中，动能变大，重力势能变小，机械能变小
D
10、（2021山东东营）5月19日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火屋，这标志着我国首台火星车“祝融号”开启探索之旅。下列表述与实际不相符的是（　　）
11、（2021山东潍坊）中国首个火星探测器“天问一号”的成功着陆，激发了很多同学的研究兴趣。某同学用无人机模拟火星着陆器的着陆过程，无人机从悬停到竖直下落至地面的v—t图象，如图所示，则无人机（　　）
A.
在0~1s内不受力
B.
在1~3s内的重力势能增加
C.
在3~6s内下落了12m
D.
在6~7s内做减速运动
CD
课堂总结
机械能
势能
重力势能
弹性势能
与速度和质量有关
与被举高度和质量有关
与形变大小和弹性强弱有关
动能
动能和势能可以相互转化
作业布置
沪粤版物理课本自我评价与作业第11页1、2、3、4题
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11.4
认识动能和势能
课堂练习
1、（2021湖北荆州）2020年12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球样品成功着陆地球，实现了中国首次月球无人采样返回，嫦娥五号探测器如图所示。以下有关说法正确的是（　　）
A.
携带的月球样品从月球到达地面后重力会变大
B.
嫦娥五号探测器加速升空的过程中，其机械能不变
C.
嫦娥五号在月球表面的惯性小于它在地面的惯性
D.
在返回的过程中，携带的月球样品相对于返回器是运动的
2、（2021湖南郴州）
2021年5月29日，我国用长征7号运载火箭成功发射了天舟二号货运飞船，5月30日，天舟二号货运飞船与中国空间站的天和核心仓完成了交会对接。下列说法正确的是（　　）
A.
天舟二号货运飞船加速上升过程中机械能守恒
B.
天舟二号货运飞船加速上升过程中动能转化为重力势能
C.
天舟二号货运飞船加速上升过程中重力势能转化为动能
D.
对接成功后天舟二号货运飞船与天和核心仓处于相对静止状态
3、（2021浙江舟山）如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图。雨滴在t1–t3三个时刻中具有的动能分别是E1、E2、E3，不考虑下落过程中雨滴的质量变化，则动能的大小关系是（　　）
A．E1＜E2＜E3
B．E1＞E2＞E3
C．E1＜E2＝E3
D．E1＝E2＜E3
4、（2021北京）在体育课上，小康用胳膊将排球向上垫起后，排球上升过程中运动得越来越慢。下列说法中正确的是
A.排球在脱离胳膊后能继续上升，是由于排球所受的重力小于排球的惯性
B.排球在脱离胳膊后的上升过程中，受到方向向上的力
C.排球在脱离胳膊后的上升过程中，重力势能逐渐减小
D.排球在脱离胳膊后的上升过程中，动能逐渐减小
5、（2021天津）兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：
（提出问题）汽车的动能大小跟什么因素有关？
（猜想假设）由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟________有关；
由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟________有关。
（进行实验）他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。
物块被撞得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越________；
（分析论证）分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：________；
（实践应用）用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车________（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。
6、（2021山东东营）5月19日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火屋，这标志着我国首台火星车“祝融号”开启探索之旅。下列表述与实际不相符的是（　　）
A．火星车表面铺设“纳米气凝胶”板，是利用了该材料密度极小、导热性极差的属性
B．火星车上安装的“蝴蝶型”太阳能帆板可将太阳能转化为电能
C．着陆器在临近火星表面悬停时，它受到的力一定是平衡力
D．着陆器下降至着陆点的过程中，动能变大，重力势能变小，机械能变小
7、（2021广西北部湾）篮球运动深受同学们的喜爱。在投篮时，下列分析正确的是（　　）
A.
篮球离手后，手还对篮球做功
B.
篮球离手后，上升过程机械能变大
C.
手对篮球施力，球才向篮筐运动，说明力是维持物体运动的原因
D.
假如正在上升的篮球所受的力全部消失，它将做匀速直线运动
8、（2021江苏南京）2021年4月，中国女足通过奋勇拼搏，晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图分析可知，足球
（　　）
A.
在B点时受力平衡
B.
在A、D两点动能可能相等
C.
在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不断改变
D.
在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化
9、（2021河北）图所示是一幅撑杆跳高的图片，关于撑竿跳高运动涉及的物理知识，回答下列问题。
（1）问题：运动员对竿的力的作用效果是什么？
回答：
。
（2）请从机械能角度提出一个问题并回答。
问题：_______________________
？
回答：_________________________
。
10、（2021浙江衢州）如图所示，物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。物块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是
A
B
C
D
11、（2021湖北宜昌）如图是宜昌某景区的彩虹滑道，小东和小红从顶端滑到底端的过程中，重力势能______，机械能______。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
12、（2021湖南邵阳）小芳的爸爸开车带着一家人出去旅游，在汽车下坡的过程中，为保证行驶安全轻踩刹车使其匀速下坡，汽车的机械能______（选填“增大”或“减小”）。
13、（2021山东潍坊）体育课上小明同学进行传接篮球训练，他将球斜向上抛出，球的运动轨迹如图所示，a、b、c、d为轨迹上的点，其中a、c两点高度相同，不计空气阻力，则篮球在（　　）
A.
a、c两点的动能相等
B.
a点的机械能比d点机械能大
C.
a点动能比d点动能大
D.
b点的动能最大
14、（2021山东济宁）蹦蹦杄备受青少年喜爱，图是小明玩蹦蹦杆的情景，小明依靠自身的重力挤压蹦蹦杆下端的弹簧时，原有的重力势能就以__________的形式储存在弹簧中，跃起后，蹦蹦杆离开地面，小明和蹦蹦杆一起向上运动，随后又向下运动，往返多次后，弹簧的温度有所升高，这是通过__________的方式改变了弹簧的内能。
15、（2021苏州）.如图，质量为2m的物块P下方连接有一个质量为m的钩码，上端通过细线绕过轻质定滑轮连接一质量为2m的物块Q.将它们由静止释放，在物块P下落到地面的过程中，P、Q间细线拉力大小为F.（细线重力及各处的摩擦均不计，钩码落地后不弹起）
A.钩码落地前，的机械能增大
B.钩码落地前，的机械能增大
C.钩码落地后，的机械能不变
D.钩码落地后，的机械能减小
11.4
认识动能和势能
课堂练习答案
1、A
解析：A．月球的引力常数的值是地球的六分之一，携带的月球样品从月球到达地面后质量不变，根据
，重力会变大，故A正确；
B．嫦娥五号探测器加速升空的过程中，动能、重力势能都变大，其机械能变大，故B错误；
C．惯性的大小只有质量大小来决定，嫦娥五号在月球表面与它在地面的质量不变，故它的惯性大小不变，故C错误；
D．在返回的过程中，携带的月球样品相对于返回器的位置不发生变化，样品是静止的，故D错误。
2、D
ABC．机械能是动能和势能之和，天舟二号货运飞船加速上升过程中，重力势能和动能都增大，机械能变大，是将燃料的内能转化为机械能，故ABC错误；
D．对接成功后天舟二号货运飞船与天和核心仓的相对位置没有发生改变，同步运行，处于相对静止状态，故D正确。
3、C
解析：根据图像可知，雨滴在t1–t2时刻中，速度逐渐变大，质量不变，动能变大，所以E1＜E2，雨滴在t2–t3时刻中，速度保持不变，质量不变，动能不变，所以E2＝E3，故动能的大小关系是：E1＜E2＝E3。故选：C。
4、D
5、
速度；质量；大；质量相同时，汽车（物体）的速度越大，动能越大；超载
解析：
“十次车祸九次快”是速度快容易车祸，所以汽车的动能可能跟速度有关。
“安全驾驶莫超载”是超载质量大容易车祸，所以汽车的动能可能跟质量有关。
物块被撞得越远，球对物块做功越多，金属球到达水平面时的动能就越大。
分析甲、丙两图的实验现象，质量一样，球位置越高，到水平面速度越大，物块运动越远，结论是质量相同时，物体的速度越大，动能越大。
甲、乙两图的实验现象，高度一样，球质量大，物块运动远，说明速度一样时，质量越大，物体动能越大，故可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。
6、D
解析：A、火星车表面铺设“纳米气凝胶”板，是利用了该材料密度极小、导热性极差（即较好的隔热性）的属性，这样能减小火星车的质量，当外界温度过高或过低时，还能使火星车内部维持一个适宜的温度，故A与实际相符；
B、火星车上安装的“蝴蝶型”太阳能帆板可以将太阳能直接转化为电能储存起来，故B与实际相符；C、着陆器在临近火星表面悬停时，其运动状态没有发生改变，则它受到的力一定是平衡力，故C与实际相符；
D、着陆器下降至着陆点的过程中，其质量不变，速度变小，则动能变小，同时高度变小，则重力势能变小，机械能也变小，故D与实际不相符。故选：D。
7、D
8、B
解析：A．B点只受重力，不平衡，故A不符合题意；
B．运动过程中有空气阻力，所以AD速度可能相同，动能可能相同，故B符合题意；
C．在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不变，故C不符合题意；
D．在运动过程中，机械能不守恒，不可能只存在动能和势能的相互转化，故D不符合题意。
故选B。
9、答案：力可以使物体发生形变；运动员从最低点到最高点动能和重力势能如何转化；动能转化为重力势能（答案不唯一）
10、B
11、
减小
减小
解析：
小东和小红从顶端滑到底端的过程中高度减小，重力势能减小。
下滑过程中，速度越来越快，一部分重力势能转化为动能；由于滑板与滑道之间有摩擦，克服摩擦还要做功，一部分机械能转化为内能，故机械能减小。
12、减小
13、A
14、弹性势能；做功
15、C
3题
9题
11题
13题
14题
15题
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精品试卷·第
2
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（共
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