第2节机械能（第2课时）-2022-2023学年浙教版九年级上学期科学

第2节机械能(第2课时)INCLUDEPICTURE"../基础.TIF"A基础1．无人机已被应用于诸多领域，如图所示是一款四翼无人机。在无人机匀速上升过程中，对其分析正确的是()第1题图A．质量增加B．动能增加C．重力势能增加D．机械能不变2．学校举行运动会，九(1)班李雷同学在跳远运动的几个阶段如图所示，则他()第2题图A．在助跑阶段机械能不变B．在起跳时机械能为零C．经过最高点时动能最大D．经过最高点时重力势能最大3．2020年8月2日，我国首颗火星探测器“天问一号”在距离地球200万公里的太空顺利完成轨道中途修正。若不考虑探测器的质量变化，当探测器的发动机工作时，它的速度增大，则下列论述中，正确的是()A．探测器的动能增大B．探测器的动能保持不变C．探测器的机械能保持不变D．探测器没有重力势能4．关于机械能及其转化，下列说法不正确的是()A．冰壶从离开手到停下来的过程中，机械能逐渐减小B．降落伞匀速下降的过程中，重力势能变小，动能不变C．只要物体的位置发生变化，物体的重力势能就一定会发生变化D．电梯匀速上升时，动能不变，重力势能增大，机械能增大5．网球落到水平地面后又会跳起来。如图是用频闪照相机拍摄的记录一只网球落地后运动过程的照片，照片中位置1和位置2高度相等，位置3高于位置1和2。则()第5题图A．该网球在位置1、2和3的机械能相等B．该网球在位置1、2和3时，位置3的动能最小C．该网球在位置1、2和3时，位置3的重力势能最小D．该网球在位置1、2的机械能相等，在位置3的机械能最大6．如图所示，粗糙程度相同的斜面与水平面在a点相连，弹簧左端固定在竖直墙壁上，弹簧处于自由状态时右端在b点，小物块从斜面的c点由静止自由滑下，与弹簧碰撞后又返回到斜面上，最高到达d点。下列说法正确的是()第6题图A．弹簧被压缩到最短时，弹性势能最小B．小物块从c向a运动的过程中，重力势能减小C．小物块从b向a运动的过程中，动能增加D．小物块在整个运动过程中，机械能守恒7．如图所示，一滑雪场地为半圆形轨道，一位运动员以一定的速度从A点向下俯冲，经轨道达到最高点E，图中“○”代表该运动员在不同时刻的位置，则()第7题图A．A点的机械能小于E点的机械能B．B点的动能等于D点的动能C．A点到C点动能增加D．C点到E点机械能都转化为内能8．某次演练中，直升机悬停于高空，一个伞兵(含伞)跳伞后竖直降落，其速度v与时间t的关系如图所示。下列判断正确的是()第8题图A．在0～t3时刻内，伞兵的机械能保持不变B．在t1～t2时刻内，伞兵的动能转化为重力势能C．在t2～t3时刻内，伞兵重力势能转化为动能D．在t2～t3时刻内，伞兵的动能保持不变，机械能在减小9．2020年5月5日，我国自主研发的“长征5号”B型运载火箭圆满完成发射任务。图为起飞阶段加速上升的火箭，该过程中，内部的新型返回舱的动能_(选填“增大”“减小”或“不变”)，火箭整体的机械能(选填“增大”“减小”或“不变”)。第9题图B提升10．乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，若不计空气阻力，则落到水平桌面时三者的速度大小关系是()第10题图A．va>vb>vc B．vb>vc>vaC．va>vc>vb D．va＝vb＝vc11．甲站在0.5m/s匀速上行的自动扶梯上，乙站在0.7m/s匀速下行的自动扶梯上。甲的质量小于乙的质量，某时刻他们的位置如图所示，该时刻甲的重力势能乙的重力势能，甲的机械能_乙的机械能。(均选填“大于”“等于”或“小于”)第11题图12．如图所示，是将橡胶球于水面之上一定高度a处静止释放的情景，其中c点表示橡胶球第一次刚接触水面，d点表示橡胶球所能到达的水面下最深处，b点表示橡胶球第一次反弹上来的最高位置(整个过程不计空气阻力)。第12题图(1)橡胶球从a点运动到第一次反弹上来的最高位置b点的整个过程中，橡胶球的机械能(选填“守恒”或“不守恒”)。(2)橡胶球在下落时第一次刚接触水面c点时的动能(选填“大于”“小于”或“等于”)反弹上来到达c点时的动能。C拓展13．总长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个钢球，将钢球从O点释放，运动到A点后开始向上返回，O和A两点间距离为2l，如图所示。请用所学知识分析并画出钢球从O点运动到A点的过程中，其动能随运动距离变化的大致关系图像，并作出说明。第13题图14．某同学在探究弹性势能大小与形变量的关系时，猜测弹性势能可能与形变量x成正比，也可能与形变量的平方x2成正比。用如图装置进行探究，将弹簧套在光滑竖直杆上且底端固定在水平面上，刻度尺与杆平行，进行了如下操作：第14题图①弹簧处于自由状态时，读出其上端距水平面的高度h0；②将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端，竖直向下按压铁块，读出此时弹簧上端到水平面的高度h1；③释放小铁块，当铁块上升到最大高度时，读出铁块下端到水平面的高度h2；④改变弹簧的压缩长度，重复步骤②③，将测出的数据记录在表格中，并计算出弹簧的形变量x、形变量的平方x2和小铁块上升的距离Δh。实验次数h0(m)h1(m)h2(m)x(m)x2(m2)Δh(m)10.500.400.550.100.010.1520.500.300.900.200.040.6030.500.201.550.300.091.3540.500.152.000.350.121.85(1)实验中弹簧的形变量x＝(用所测物理量符号表示)。(2)本实验中，弹簧弹性势能大小是通过____来间接反映的。A．h1 B．h2C．h2－h0 D．h2－h1(3)该同学根据表中数据分别作出图乙Δh－x和图丙Δh－x2图像，由此得到的结论是弹簧弹性势能的大小与成正比。第2节机械能(第2课时)INCLUDEPICTURE"../基础.TIF"A基础1．无人机已被应用于诸多领域，如图所示是一款四翼无人机。在无人机匀速上升过程中，对其分析正确的是(C)第1题图A．质量增加B．动能增加C．重力势能增加D．机械能不变2．学校举行运动会，九(1)班李雷同学在跳远运动的几个阶段如图所示，则他(D)第2题图A．在助跑阶段机械能不变B．在起跳时机械能为零C．经过最高点时动能最大D．经过最高点时重力势能最大3．2020年8月2日，我国首颗火星探测器“天问一号”在距离地球200万公里的太空顺利完成轨道中途修正。若不考虑探测器的质量变化，当探测器的发动机工作时，它的速度增大，则下列论述中，正确的是(A)A．探测器的动能增大B．探测器的动能保持不变C．探测器的机械能保持不变D．探测器没有重力势能4．关于机械能及其转化，下列说法不正确的是(C)A．冰壶从离开手到停下来的过程中，机械能逐渐减小B．降落伞匀速下降的过程中，重力势能变小，动能不变C．只要物体的位置发生变化，物体的重力势能就一定会发生变化D．电梯匀速上升时，动能不变，重力势能增大，机械能增大5．网球落到水平地面后又会跳起来。如图是用频闪照相机拍摄的记录一只网球落地后运动过程的照片，照片中位置1和位置2高度相等，位置3高于位置1和2。则(B)第5题图A．该网球在位置1、2和3的机械能相等B．该网球在位置1、2和3时，位置3的动能最小C．该网球在位置1、2和3时，位置3的重力势能最小D．该网球在位置1、2的机械能相等，在位置3的机械能最大6．如图所示，粗糙程度相同的斜面与水平面在a点相连，弹簧左端固定在竖直墙壁上，弹簧处于自由状态时右端在b点，小物块从斜面的c点由静止自由滑下，与弹簧碰撞后又返回到斜面上，最高到达d点。下列说法正确的是(B)第6题图A．弹簧被压缩到最短时，弹性势能最小B．小物块从c向a运动的过程中，重力势能减小C．小物块从b向a运动的过程中，动能增加D．小物块在整个运动过程中，机械能守恒7．如图所示，一滑雪场地为半圆形轨道，一位运动员以一定的速度从A点向下俯冲，经轨道达到最高点E，图中“○”代表该运动员在不同时刻的位置，则(C)第7题图A．A点的机械能小于E点的机械能B．B点的动能等于D点的动能C．A点到C点动能增加D．C点到E点机械能都转化为内能8．某次演练中，直升机悬停于高空，一个伞兵(含伞)跳伞后竖直降落，其速度v与时间t的关系如图所示。下列判断正确的是(D)第8题图A．在0～t3时刻内，伞兵的机械能保持不变B．在t1～t2时刻内，伞兵的动能转化为重力势能C．在t2～t3时刻内，伞兵重力势能转化为动能D．在t2～t3时刻内，伞兵的动能保持不变，机械能在减小9．2020年5月5日，我国自主研发的“长征5号”B型运载火箭圆满完成发射任务。图为起飞阶段加速上升的火箭，该过程中，内部的新型返回舱的动能__增大__(选填“增大”“减小”或“不变”)，火箭整体的机械能__增大__(选填“增大”“减小”或“不变”)。第9题图【解析】动能的大小与质量和速度有关，质量不变时，速度越大，动能越大；重力势能的大小与质量和高度有关，质量不变时，高度越大，势能越大。火箭升空时，返回舱随着火箭上升，火箭整体速度增大，总的机械能增大。INCLUDEPICTURE"../拓展.TIF"B提升10．乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，若不计空气阻力，则落到水平桌面时三者的速度大小关系是(D)第10题图A．va>vb>vc B．vb>vc>vaC．va>vc>vb D．va＝vb＝vc11．甲站在0.5m/s匀速上行的自动扶梯上，乙站在0.7m/s匀速下行的自动扶梯上。甲的质量小于乙的质量，某时刻他们的位置如图所示，该时刻甲的重力势能__小于__乙的重力势能，甲的机械能__小于__乙的机械能。(均选填“大于”“等于”或“小于”)第11题图12．如图所示，是将橡胶球于水面之上一定高度a处静止释放的情景，其中c点表示橡胶球第一次刚接触水面，d点表示橡胶球所能到达的水面下最深处，b点表示橡胶球第一次反弹上来的最高位置(整个过程不计空气阻力)。第12题图(1)橡胶球从a点运动到第一次反弹上来的最高位置b点的整个过程中，橡胶球的机械能__不守恒__(选填“守恒”或“不守恒”)。(2)橡胶球在下落时第一次刚接触水面c点时的动能__大于__(选填“大于”“小于”或“等于”)反弹上来到达c点时的动能。【解析】(1)a点是释放时小球的最高点，b点是第一次反弹起来的最高点，两者动能都为0，即两者的重力势能等于机械能。因为b点的高度小于a点的高度，所以b点的重力势能小于a点的重力势能，即b点的机械能小于a点的机械能，所以橡胶球的机械能不守恒。(2)橡胶球在下落时第一次刚接触水面c点后到反弹起来到达c点的过程中，它受到水的阻力作用，机械能减小，因此第一次接触c点时的动能大于反弹起来到达c点时的动能。INCLUDEPICTURE"../应用.TIF"C拓展13．总长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个钢球，将钢球从O点释放，运动到A点后开始向上返回，O和A两点间距离为2l，如图所示。请用所学知识分析并画出钢球从O点运动到A点的过程中，其动能随运动距离变化的大致关系图像，并作出说明。第13题图【答案】第13题答图橡皮筋长为l，小球从初始状态下降至l过程中，重力势能转化为动能，小球做加速运动，动能逐渐变大；小球从l下降至2l应该分为两个阶段，前一个阶段弹力小于重力，小球仍然加速，后一个阶段弹力大于重力，小球开始减速，最后变为零，动能转化为橡皮筋的弹性势能，最后动能为零。14．某同学在探究弹性势能大小与形变量的关系时，猜测弹性势能可能与形变量x成正比，也可能与形变量的平方x2成正比。用如图装置进行探究，将弹簧套在光滑竖直杆上且底端固定在水平面上，刻度尺与杆平行，进行了如下操作：第14题图①弹簧处于自由状态时，读出其上端距水平面的高度h0；②将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端，竖直向下按压铁块，读出此时弹簧上端到水平面的高度h1；③释放小铁块，当铁块上升到最大高度时，读出铁块下端到水平面的高度h2；④改变弹簧的压缩长度，重复步骤②③，将测出的数据记录在表格中，并计算出弹簧的形变量x、形变量的平方x2和小铁块上升的距离Δh。实验次数h0(m)h1(m)h2(m)x(m)x2(m2)Δ