106合理利用機(jī)械能（原卷版）

滬科版八年級(jí)第十章《機(jī)械與人》10.6合理利用機(jī)械能【知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)1：動(dòng)能和勢(shì)能1、能量：如果一個(gè)物體能夠?qū)e的物體做功，就說這個(gè)物體具有能量。物體做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程，物體做的功越多，說明某種能轉(zhuǎn)化為別的形式的能越多。2、動(dòng)能和勢(shì)能的概念：動(dòng)能：（1）概念：物體由于運(yùn)動(dòng)具有的能，叫做動(dòng)能。一切物體都具有動(dòng)能。（2）影響動(dòng)能大小的因素：物體的質(zhì)量和速度。物體的質(zhì)量越大，速度越大，物體具有的動(dòng)能就越大。（3）單位：焦耳（J）。勢(shì)能：彈性勢(shì)能和重力勢(shì)能統(tǒng)稱為勢(shì)能。（1）重力勢(shì)能①概念：物體由于高度位置所具有的能量，叫做重力勢(shì)能。②影響重力勢(shì)能大小的因素：物體的質(zhì)量和物體所處的高度。物體的質(zhì)量越大，所處的高度越高，物體的重力勢(shì)能就越大。③單位：焦耳（J），重為1N的物體（質(zhì)量約為0.1kg），被舉高1m時(shí)所獲得的能量，就是1J。（2）彈性勢(shì)能①概念：物體因彈性形變而具有的能，叫做彈性勢(shì)能。②影響彈性勢(shì)能大小的因素：彈性形變程度。同一物體在彈性形變范圍內(nèi)的彈性形變程度越大，彈性勢(shì)能就越大。③單位：焦耳（J）。3、影響動(dòng)能和勢(shì)能的大小因素：（1）動(dòng)能的大小與兩個(gè)因素有關(guān)：一是物體的質(zhì)量，二是物體運(yùn)動(dòng)的速度大?。划?dāng)物體的質(zhì)量一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的速度越大其動(dòng)能越大，物體的速度越小其動(dòng)能越?。哂邢嗤\(yùn)動(dòng)速度的物體，質(zhì)量越大動(dòng)能越大，質(zhì)量越小動(dòng)能越?。唬?）重力勢(shì)能的大小與兩個(gè)因素有關(guān)：一個(gè)是物體的質(zhì)量，另一個(gè)是物體被舉高的高度。當(dāng)物體的質(zhì)量一定時(shí)，物體被舉高的高度越大，其重力勢(shì)能越大，物體被舉高的高度越小，其重力勢(shì)能越?。划?dāng)物體被舉高的高度一定時(shí)，物體質(zhì)量越大其重力勢(shì)能越大，物體質(zhì)量越小其重力勢(shì)能越?。矬w的質(zhì)量越大，舉得越高，其重力勢(shì)能就越大；（3）彈性勢(shì)能的大小與兩個(gè)因素有關(guān)：一個(gè)是彈簧本身的性質(zhì)，另一個(gè)是彈性形變的大小。當(dāng)彈簧本身的性質(zhì)相同時(shí)，形變?cè)酱螅哂械膹椥詣?shì)能就越大，形變?cè)叫?，具有的彈性?shì)能就越??；當(dāng)彈簧形變相同時(shí)，性質(zhì)不同的彈簧彈性勢(shì)能不同。知識(shí)點(diǎn)2：動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化1、機(jī)械能的概念：（1）動(dòng)能和勢(shì)能之和稱為機(jī)械能。動(dòng)能和勢(shì)能都屬于機(jī)械能，動(dòng)能是物體運(yùn)動(dòng)時(shí)具有的能量，勢(shì)能是存儲(chǔ)著的能量，動(dòng)能和勢(shì)能是機(jī)械能的兩種表現(xiàn)形式。（2）機(jī)械能大?。旱扔趧?dòng)能和勢(shì)能的總和。2、動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化（1）在一定的條件下，動(dòng)能和重力勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化。如將一塊小石塊，從低處拋向高處，再從高下落的過程中，先是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，后又是重力勢(shì)轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。（2）在一定的條件下，動(dòng)能和彈性勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化。如跳水運(yùn)動(dòng)員，在起跳的過程中，壓跳板是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，跳板將運(yùn)動(dòng)員反彈起來是彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。【易錯(cuò)點(diǎn)】看到物體下落，學(xué)生就容易習(xí)慣性地認(rèn)為是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，但當(dāng)物體勻速下落時(shí)，速度不變，物體的動(dòng)能不變，此時(shí)重力勢(shì)能沒有轉(zhuǎn)化為動(dòng)能?！疽?guī)律總結(jié)】對(duì)動(dòng)能與勢(shì)能轉(zhuǎn)化問題的分析。在分析時(shí)：（1）首先需明確掌握以下要點(diǎn)：影響動(dòng)能大小的因素為物體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度；影響重力勢(shì)能大小的因素為物體的質(zhì)量和被舉高的高度；影響彈性勢(shì)能大小的因素為物體發(fā)生彈性形變的程度（2）對(duì)應(yīng)題目分析決定動(dòng)能大小的因素，決定重力勢(shì)能（或彈性勢(shì)能）大小的因素——看動(dòng)能和重力勢(shì)能（或彈性勢(shì)能）如何變化。（3）注意動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化過程中的能量損失和增大——如果除重力和彈力外沒有其他外力做功（即：沒有其他形式能量補(bǔ)充或沒有能量損失），則動(dòng)能勢(shì)能轉(zhuǎn)化過程中機(jī)械能不變。【典例分析】（2022·廣西百色·統(tǒng)考中考真題）北京時(shí)間2022年6月5日10時(shí)44分，神舟十四號(hào)載人飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。關(guān)于飛船在離地加速升空過程中能量的變化，下列說法正確的是（）A．動(dòng)能增大，勢(shì)能增大，機(jī)械能增大B．動(dòng)能增大，勢(shì)能不變，機(jī)械能增大C．動(dòng)能增大，勢(shì)能減小，機(jī)械能不變D．動(dòng)能減小，勢(shì)能增大，機(jī)械能不變【思路小結(jié)】在解答本類題目時(shí)，要弄清楚物體質(zhì)量、速度和高度的變化。然后對(duì)應(yīng)影響動(dòng)能、勢(shì)能的因素進(jìn)行判斷?！緤Z冠訓(xùn)練】一、單選題1．（2022·廣西玉林·統(tǒng)考中考真題）如圖所示，艦載機(jī)在“山東艦”航母上起飛，其在加速上升過程中（）A．動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增大B．動(dòng)能增大，重力勢(shì)能減小C．動(dòng)能增大，重力勢(shì)能增大D．動(dòng)能減小，重力勢(shì)能減小2．（2022·海南·統(tǒng)考中考真題）2022年4月16日，神舟十三號(hào)載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功著陸。返回艙在減速下降過程中（

）A．動(dòng)能增加 B．重力勢(shì)能增加 C．機(jī)械能增加 D．機(jī)械能減少3．（2023秋·山東棗莊·八年級(jí)?？计谀┛罩酗w翔的鳥對(duì)飛機(jī)構(gòu)成了巨大威脅，鳥與飛機(jī)相撞引起機(jī)毀人亡的原因是（）A．鳥飛行的速度很大 B．鳥飛行的速度很小C．以飛機(jī)為參照物，鳥的速度很小 D．以飛機(jī)為參照物，鳥的速度很大4．（2023秋·江蘇淮安·九年級(jí)統(tǒng)考期末）如圖消毒機(jī)器人已投入抗擊疫情，機(jī)器人勻速向前行駛并噴灑消毒液，此過程機(jī)器人的動(dòng)能（）。A．不變 B．變小 C．變大 D．無法確定5．（2022·湖南衡陽·統(tǒng)考中考真題）2022年2月15日，中國選手蘇翊鳴奪得北京2022年冬奧會(huì)單板滑雪男子大跳臺(tái)冠軍，實(shí)現(xiàn)了中國單板滑雪在冬奧會(huì)上金牌“零的突破”。如圖，蘇翊鳴在助滑區(qū)從起點(diǎn)A由靜止開始加速下滑到最低點(diǎn)的過程中，他的（）A．重力勢(shì)能增大，動(dòng)能減小 B．重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大C．重力勢(shì)能減小，動(dòng)能減小 D．重力勢(shì)能增大，動(dòng)能增大6．（2022·四川成都·統(tǒng)考中考真題）在北京冬奧會(huì)的跳臺(tái)滑雪比賽中（如圖），運(yùn)動(dòng)員從陡坡下滑、加速、起跳，然后在落差100多米的山地上自由“飛翔”。針對(duì)從陡坡加速下滑的過程，下列說法正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能不變 B．運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能不變C．運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能減小 D．運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能7．（2023秋·江蘇南京·九年級(jí)統(tǒng)考期末）被豎直上拋的籃球，離開手至落地前，經(jīng)歷上升、下降兩個(gè)過程。其中在A、B兩點(diǎn)位置時(shí)的動(dòng)能和重力勢(shì)能如下表所示。下列判斷正確的是（）籃球位置A點(diǎn)B點(diǎn)動(dòng)能/J48重力勢(shì)能/J72A．球在A點(diǎn)的高度一定小于B點(diǎn)的B．球在A點(diǎn)的速度一定大于B點(diǎn)的C．球在A點(diǎn)時(shí)一定處于上升過程D．球在B點(diǎn)時(shí)一定處于下落過程8．（2023秋·廣東惠州·九年級(jí)統(tǒng)考期末）球豎直向上運(yùn)動(dòng)，并落回地面，這過程中先后經(jīng)過M、S兩點(diǎn)。球在這兩點(diǎn)的動(dòng)能和重力勢(shì)能如圖所示，則球在M點(diǎn)的（）A．速度比在S點(diǎn)的大B．機(jī)械能大于在S點(diǎn)的C．機(jī)械能等于在S點(diǎn)的D．離地高度比在S點(diǎn)的低9．（2023秋·江蘇揚(yáng)州·九年級(jí)?？计谀?022年2月北京冬奧會(huì)，中國代表團(tuán)共收獲9金4銀2銅共15枚獎(jiǎng)牌，金牌數(shù)和獎(jiǎng)牌數(shù)均創(chuàng)歷史新高。如圖為高速攝影機(jī)記錄的單板滑雪男子大跳臺(tái)金牌得主蘇翊鳴在比賽中，從跳臺(tái)起跳到落地過程的情景。下列關(guān)于這一過程說法正確的是（）A．他從起跳到最高點(diǎn)的過程中，動(dòng)能逐漸轉(zhuǎn)化成重力勢(shì)能B．他起跳后到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，機(jī)械能最大C．他從空中下落過程中，重力做功越來越慢D．他從起跳到落地的整個(gè)過程中，機(jī)械能是守恒的二、填空題10．（2023秋·寧夏中衛(wèi)·九年級(jí)統(tǒng)考期末）自行車下坡時(shí)，不蹬腳踏板速度也會(huì)越來越大，在此過程中，自行車的動(dòng)能逐漸______，自行車的重力勢(shì)能逐漸______。（選填“增大”、“減小”或“不變”）11．（2023秋·廣東陽江·九年級(jí)統(tǒng)考期末）將一個(gè)鉛球斜向上拋出，它在上升過程中將動(dòng)能轉(zhuǎn)化成______能；當(dāng)鉛球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，其動(dòng)能______（選填“大于”或“等于”）零；在鉛球運(yùn)動(dòng)的過程中，機(jī)械能______（選填“變大”“變小”或“不變”）。（不計(jì)空氣阻力）12．第七屆世界軍人運(yùn)動(dòng)會(huì)于2019年10月在中國武漢舉行。在運(yùn)動(dòng)會(huì)的公路自行車比賽中，爬坡前運(yùn)動(dòng)員往往要加緊蹬幾下腳踏，這樣就能使得爬坡時(shí)有更多的___________能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能；到達(dá)終點(diǎn)后，運(yùn)動(dòng)員和自行車不能立即停下來，仍要向前行駛一段距離，這是因?yàn)槿撕蛙嚲哂衉__________。13．（2023秋·陜西渭南·九年級(jí)統(tǒng)考期末）如圖所示，橡皮筋兩頭分別固定在罐子兩端，中間系一個(gè)鉤碼，就制成了一個(gè)“魔罐”.將魔罐在水平地面上滾出，橡皮筋的彈性勢(shì)能______（填“變大”“不變”或“變小”）；魔罐能自動(dòng)滾回來，滾回的過程中______能轉(zhuǎn)化為______能。14．（2023秋·河北邢臺(tái)·八年級(jí)?？计谀肮_如滿月，箭去似流星?！崩_的弓能把箭射出去，說明弓的______能轉(zhuǎn)化為箭的______能。15．（2023秋·海南省直轄縣級(jí)單位·九年級(jí)統(tǒng)考期末）我國火箭回收方式是：火箭消耗完燃料后將自動(dòng)脫離飛船，借助降落傘落回地面，如圖所示，勻速下落過程中，火箭的動(dòng)能_____（變小/不變/變大），機(jī)械能_____（變小/不變/變大）16．（2023秋·江蘇泰州·九年級(jí)?？计谀┤鐖D是皮球落地后彈跳過程中，每隔相等時(shí)間曝光一次所拍攝的照片，A、B是同一高度的兩點(diǎn)，則A點(diǎn)的重力勢(shì)能______B點(diǎn)的重力勢(shì)能（大于/小于/等于）；A點(diǎn)的機(jī)械能______B點(diǎn)的機(jī)械能（大于/小于/等于）；A點(diǎn)的速度______B點(diǎn)的速度（大于/小于/等于）。三、簡答題17．（2022·廣西南寧·統(tǒng)考二模）小明出行時(shí)發(fā)現(xiàn)，大貨車的輪子比較多，請(qǐng)用所學(xué)物理知識(shí)解釋這是為什么？同時(shí)在某段道路的標(biāo)志牌顯示：在同樣的道路上，對(duì)不同的車型設(shè)定不一樣的最高行駛速度，請(qǐng)你從能量的角度來解釋這又是為什么？四、實(shí)驗(yàn)題18．（2023秋·廣東潮州·九年級(jí)統(tǒng)考期末）如圖為某興趣小組“探究動(dòng)能大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)操作（步驟甲、乙、丙中小球質(zhì)量分別為m、2m、3m）。（1）讓小球從同一高度由靜止開始滾下，目的是使小球到達(dá)水平面時(shí)具有相同的___________；（2）實(shí)驗(yàn)中通過比較木塊B被小球撞擊后移動(dòng)的距離來判斷小球具有動(dòng)能的大小，這種方法在物理學(xué)中屬于___________（選填“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”）；（3）李華同學(xué)認(rèn)為由實(shí)驗(yàn)步驟乙和實(shí)驗(yàn)步驟丙可以判斷動(dòng)能大小與速度的關(guān)系，你認(rèn)為該觀點(diǎn)是___________的（選填“正確”或“錯(cuò)誤”），理由是___________；（4）通過比較步驟甲和步驟乙，可以初步得到的結(jié)論是：___________。19．（2023秋·廣東惠州·九年級(jí)統(tǒng)考期末）小明利用以下器材：中間有溝槽的木質(zhì)軌道，如圖甲所示，其中AB部分傾斜并與平直部分BC平滑連接，溝槽較光滑）、大小與溝槽相當(dāng)?shù)牟Ａ?、鐵球各一個(gè)，輕質(zhì)彈簧、刻度尺各一個(gè)，開展了探究“動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”的活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)步驟如下：步驟1：讓質(zhì)量為m1鐵球從斜面高h(yuǎn)1處自由滑下，記錄彈簧被壓縮的長度x1。步驟2：讓質(zhì)量為m2鐵球從斜面高h(yuǎn)1處自由滑下，記錄彈簧被壓縮的長度x2。步驟3：讓質(zhì)量為m1鐵球從斜面高h(yuǎn)2處自由滑下，記錄彈簧被壓縮的長度x3。（1）利用這套器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以通過比較______來比較小球動(dòng)能的大小。（2）步驟_______（選填“1”“2”或“3”）兩個(gè)步驟是為了研究動(dòng)能與質(zhì)量大小的關(guān)系，步驟_______（選填“1”“2”或“3”）兩個(gè)步驟是為了研究動(dòng)能與速度大小的關(guān)系。（3）若彈簧可以自由伸縮，壓縮的彈簧可以將小球向上彈回，說明發(fā)生彈性形變的物體具有_______能。小球離開彈簧后可以繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，但是每一次反彈的高度逐漸變小，說明此過程小球機(jī)械能_______（選填“增大”“減小”或“不變”）。（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論和生活經(jīng)驗(yàn)，在發(fā)生汽車碰撞事故時(shí)，事故的嚴(yán)重程度與下列哪個(gè)因素?zé)o關(guān)_______。A．載重大小B．車速大小C．是否系安全帶D．是否安裝行車記錄儀20．（2023秋·甘肅酒泉·