九年级物理 第15章 五、机械能及其转化 导学导练 人教新课标版

1、五、机械能及其转化5分钟训练 (预习类训练，可用于课前)1.如果一个物体_，我们就说这个物体具有能量。动能的大小由物体的_和_决定；重力势能的大小由物体的_和_决定；弹性势能的大小由物体的_的大小决定。答案：能够做功 质量 速度 质量 高度 弹性形变2.在空中沿水平方向匀速飞行的一架飞机，正在向灾区空投救灾物资，在空投过程中，飞机的动能和重力势能的变化情况是（ ）a.动能和重力势能都增加 b.动能和重力势能都减小c.动能减小，重力势能增加 d.动能增加，重力势能减小解析：飞机在空投的过程中，随着救灾物资的不断投出，它的质量在减小，又因为飞机水平飞行，速度不变，高度不变，所以，飞机的动能逐渐减小

2、，重力势能也在逐渐减小。答案：b3.一个篮球从高处自由落下，在下落的过程中，它的高度越来越小，重力势能越来越小，你认为减小的重力势能哪里去了？篮球在下落过程中，速度越来越大，动能越来越大，那它增加的动能又是来自哪里？根据动能和重力势能的大小变化，你能猜想到什么？答案：减小的重力势能转化为动能了；增加的动能来自减小的重力势能；动能和重力势能可以相互转化。10分钟训练 (强化类训练，可用于课中)1.下列过程中，属于动能转化为势能的是（ ）a.钟表里的发条带动指针转动 b.自行车在水平地面上行驶得越来越快c.被拉开的弹簧门自动关上 d.跳高运动员跃起的过程解析：钟表里的发条带动指针转动和被拉开的弹簧

3、门自动关上都是弹性势能转化为动能；自行车在水平地面上行驶得越来越快，是人对自行车做功，使自行车的动能增加的结果，这是人的生物能转化为自行车的动能；跳高运动员跃起的过程，运动员的速度不断减小，高度不断增加，所以他的动能不断减小，势能不断增加，跳高运动员跃起的过程是动能不断转化为势能的过程。答案：d2.下列过程中，属于势能转化为动能的是（ ）a.向上抛出的石子 b.从坡顶匀速滑到坡底的自行车c.竖直向下落得越来越快的冰雹 d.足球场上越滚越慢的足球解析：向上抛出的石子在上升过程中，它的动能不断减小，势能不断增加，是动能不断转化为势能的过程。从坡顶匀速滑到坡底的自行车，它的动能不变，势能减小，不是势

4、能转化为动能。竖直向下落得越来越快的冰雹，势能不断减小，动能不断增加，这个过程是冰雹的势能不断转化为动能的过程。足球场上越滚越慢的足球，势能为0，动能逐渐减小，是因为足球克服摩擦力做功消耗了动能，是动能转化为其他形式的能。答案：c 3.在桂林兴安“乐满地主题乐园”里有个极刺激的游乐项目：蹦极。游乐者系上弹性牵索从高处跳下，利用牵索产生的弹力作用使自己在空中几番升降后静止。那么游乐者在其中的下降过程中（ ）a.重力势能一直在减小 b.动能一直在增大c.重力势能一直在增大 d.机械能保持不变解析：游乐者在下降的过程中，他的质量不变，高度不断减小，速度不断增加，当弹性牵索要发生形变时，他的速度达到最

5、大，然后再不断减小，所以他的重力势能在不断减小，动能先增大后减小。由于他在空中几番升降后静止，所以他的机械能减少了很多。答案：a4.(2010河北模拟，18)在水平街道上匀速行驶的洒水车，一边行驶一边向道路上洒水。下列关于其机械能变化的说法中正确的是（ ）a.动能不变 b.动能减小，机械能减小c.动能不变，机械能不变 d.动能减小，机械能增大解析：匀速行驶的洒水车在洒水的过程中，速度不变，随着水的不断洒出，它的质量在不断减小，所以它的动能不断减小。又因为洒水车在水平街道上行驶，高度为0，所以它不具有势能。因此，它的机械能在不断减小。答案：b5.一只小鸟在空中飞行，它具有的动能是15 j，重力势

6、能是18 j，它的机械能是_j。答案：336.如图15-5-1所示，人造地球卫星在大气层外，绕地球运行，它的速度很快，一天可以绕地球飞行几圈到十几圈，能够迅速获取大量的信息。它运行的轨道为椭圆形，它的轨道上有一点离地球最近，这个点叫近地点；有一点离地球最远，这个点叫远地点，卫星在运行的过程中，机械能是守恒的。回答下列问题：图15-5-1（1）当卫星从远地点向近地点运行的过程中，它的动能和势能如何变化？从近地点向远地点运行的过程中，它的动能和势能又如何变化？（2）卫星在近地点动能最_，势能最_；在远地点动能最_，势能最_。解析：同一物体的重力势能随高度的增加而增加，同一物体的动能随速度的增加而增

7、加。卫星从远地点向近地点运行的过程中，高度逐渐减小，所以它的重力势能逐渐减小，又因为机械能守恒，所以卫星减小的重力势能转化为它的动能，它的动能就会逐渐增加。反之它的重力势能逐渐增大，动能逐渐减小。在近地点，由于卫星的高度最小，它的重力势能最小，转化的动能最多，所以在近地点它的动能最大；相反，在远地点，卫星的动能最小，势能最大。答案：（1）卫星从远地点向近地点运行的过程中，动能逐渐增加，势能逐渐减小；从近地点向远地点运行的过程中，动能逐渐减小，势能逐渐增加。（2）大 小 小 大30分钟训练 (巩固类训练，可用于课后)1.(2010湖北武汉模拟，14)如图15-5-2所示，小孩从不太陡的滑梯上滑下

8、的过程中，臀部有灼热的感觉。下列说法正确的是（ ）图15-5-2a.动能一定越来越大 b.重力势能一定越来越小c.机械能总量保持不变 d.以上说法都不对解析：小孩从滑梯上滑下的过程中，高度不断减小，速度大小不能确定，所以重力势能越来越小，动能的变化不能确定，故选项b是正确的，a是错误的。小孩从滑梯上滑下的过程中要不断克服摩擦力做功，消耗机械能，所以机械能的总量在不断减小。答案：b2.(2010湖北襄樊模拟，3)为了使快速降落的“神舟”五号返回舱安全着陆，返回舱在距离地面几米处，向下迅速喷出高温高压气体。从开始喷气到安全着陆，返回舱的（ ）a.动能增大，重力势能减少，机械能不变b.动能不变，重力

9、势能减少，机械能减少c.动能减小，重力势能增加，机械能不变d.动能减小，重力势能减少，机械能减少解析：返回舱从开始喷气到安全着陆的过程中，它的高度在不断减小；由于不断燃烧内部储存的燃料，它的质量也在不断减小；既然是安全着陆，它的速度应迅速减小，所以返回舱从开始喷气到安全着陆的过程中，具有的动能不断减少，重力势能不断减少，机械能不断减少。答案：d3.(2010浙江台州模拟，6)如图15-5-3所示，小明分别沿三条路径滑到地面，在不考虑空气阻力和摩擦的情况下，滑到地面时速度最大的路径是（ ）图15-5-3a.1 b.2 c.3 d.都一样解析：三条路径的顶点高度相同，小明在这三条路径的顶点处具有的

10、势能相等，由于不考虑空气阻力和摩擦，所以他沿三条路径滑到地面上时，势能转化成的动能也相等，又因为他的质量没变，所以他的速度相等。答案：d4.(2010湖北宜昌)小孩在荡秋千游戏中，从最低处荡到最高处。关于动能和重力势能的转化的叙述，正确的是（ ）a.动能增大，重力势能增大 b.动能减小，重力势能增大c.动能不变，重力势能增大 d.动能不变，重力势能不变解析：小孩在从最低处荡到最高处的过程中，高度在不断增加，速度在不断减小，质量不变，所以，重力势能不断增加，动能不断减小，重力势能转化为动能。所以选项b是正确的。答案：b5.如图15-5-4，小刚对子弹击穿木板靶心前后，子弹能量变化的问题进行了思考

11、。有如下四点看法：图15-5-4（1）动能减少，是因为有部分机械能转化成其他形式的能（2）动能减少，是因为子弹的机械能增加了（3）动能减少，是因为子弹克服摩擦做了功（4）子弹的机械能不变你认为他的看法中，正确的有几点（ ）a.1点 b.2点 c.3点 d.4点解析：子弹击穿木板靶心前后，质量不变，高度不变，速度减小，所以它的势能不变，动能减少，机械能减少。在子弹击穿木板靶心的过程中，它要克服摩擦力做功，消耗自身的机械能，转化成了其他形式的能。所以说法（1）、（3）是正确的。答案：b6.“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”的诗句，表达了诗人苏轼企望为国御敌立功的壮志。被拉弯的弓，把箭射出去，在这一

12、过程中能量的转化情况是_能转化为_能。答案：势 动7.随着我国经济的发展，城市的建筑越建越高，但如果不注意建筑上的物体(例如放在阳台上的花盆)，就会有“高空抛物砸伤人”的危险。在物体落下的过程中,它具有的_能转化成_能，而且高度越高，物体落到地面时做功本领就越_(选填“大”或“小”)，所以危险性也越大。解析：在物体落下的过程中，物体的质量不变，高度不断减小，速度不断增大，所以物体具有的重力势能减少，动能增加，重力势能不断转化为动能。而且高度越高，落到地面时，转化成的动能就越多，当然做功本领就越大。答案：重力势 动 大8.(2010浙江杭州模拟，27)图15-5-5表示撑杆跳高运动的几个阶段：助

13、跑、撑杆起跳、越横杆。在这几个阶段中能量的转化情况是：图15-5-5(1)助跑阶段，运动员消耗体内的化学能_(选填“大于”“小于”或“等于”)运动员和撑杆获得的动能。(2)撑杆起跳阶段，运动员的_能增加。(3)运动员越过横杆后，运动员将_能转化为_能。解析：助跑阶段，运动员消耗体内的化学能转化为动能和内能，撑杆起跳阶段，运动员的动能减小，重力势能增加，是动能转化为重力势能。运动员越过横杆后，运动员的重力势能减小，动能增加，是重力势能转化为动能。本题是对新课程“通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一物体，不同形式能量可以互相转化”目标的落实，以撑杆跳高为素材设计命题，注意了物理知识在体育中的应

14、用，体现了物理源于生活、高于生活的思想。答案：(1)大于 (2)势 (3)势 动9.(2010安徽庐江模拟，8)我国的道路交通安全法已于2010年5月1日正式实施。据交通管理部门的统计，有70的道路交通安全事故是由于车辆超限超载引发的，车辆超限超载还是造成公路受损严重的原因之一。根据以上情况请回答：(1)由于汽车超载，使得汽车对路面的_增大，而汽车与路面的接触面积几乎不变，因而所产生的_增大而导致路面容易损坏。(2)要对机动车进行限速的原因是_。解析：汽车超载，质量增加，它受到的重力增加，所以它对路面的压力增加，又因为汽车与路面的接触面积几乎不变，根据压强公式可得，它对路面的压强增加。同一物体

15、动能的大小随速度的减小而减小，物体的动能越小，当它对外做功时，做的功就越少，危险性就越小，在相同制动力的作用下才容易刹车。如果既超载又超速，机动车的动能就会增加很多，需要很大的制动距离才能刹住车，危险性增加。这就是机动车限速限载的原因。答案：（1）压力 压强 （2）在质量不变时，减小速度从而使机动车的动能减小。汽车动能小，在相同制动力的作用下才容易刹车10.(2010江苏盐城模拟，39)物理课上，同学们观察了右图15-5-6所示的实验：用细线将一金属小球悬挂起来，把小球拉到一定的高度（此时细线偏离竖直方向的角度为，小球离开最低位置的距离为s，然后释放，小球将左右摆动。图15-5-6（1）此实验

16、说明：_。（2）刚开始时，他把小球拉到自己的鼻尖位置，然后放手让小球自由摆动，小球还能摆回到他的鼻尖位置吗？这是为什么？你能帮他解释吗？（3）课后小宁同学提出这样的问题：小球来回摆动一次的时间（或摆动的快慢）跟哪些因素有关呢？对此，同学们进行了探究。小宁提出猜想：小球摆动的快慢可能跟细线的长度（l）有关。除了他的猜想外，请你再提出两个猜想：_。_。解析：小球在左右摆动的过程中，高度和速度不断交替变化，势能和动能也不断交替变化，是势能和动能不断相互转化的过程。同时，小球在左右摆动的过程中，不断克服空气阻力做功，所以机械能不断减少，每次摆动的高度就不断减小，因此，小球不能摆到原来的位置。结合实验和

17、自己的经验提出两个猜想即可。答案：（1）动能和重力势能可以相互转化。（2）不能；因为小球在左右摆动的过程中，不断克服空气阻力做功，机械能不断减少，所以每次摆动的高度不断减小。（3）小球摆动的快慢可能与球的材料有关。小球摆动的快慢可能与球偏离竖直方向的角度有关。11.如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务，图15-5-7是某轻轨车站的设计方案示意图，该图表明与站台前后连接的轨道都有一个小的斜坡，其目的是充分利用重力的作用来提高轻轨列车能量的利用率。试从能量转化的角度说明这种设计可以节能的理由。图15-5-7解析：轻轨列车在进站前，有一定的速度，具有一定的动能，在进站爬上这个斜坡的过程中，轻轨列车的高度增加，速度减小，重力势能增加