北师大版九年级第十章一机械能习题精练（含解析）

北师大版九年级第十章一机械能习题精练
一、单选题
如图所示，疫情期间无人机派送防疫物资，刚起飞时无人机竖直加速上升，下列说法正确的是
A.
无人机的动能不变
B.
无人机的动能增大
C.
无人机的重力势能减小
D.
无人机的机械能减小
暑假小明家一起去迪士尼乐园游玩，如图所示是园内的“摩天轮”，小明看到游客坐在“摩天轮”中做匀速圆周运动，游客从最低点向最高点运动的过程中，下列说法正确的是
A.
游客的动能保持不变
B.
游客的动能先增大后减小
C.
游客的重力势能保持不变
D.
游客的机械能保持不变
2020年9月4日，我国在酒泉卫星发射中心成功发射的可重复使用航天器，一枚长征2F运载火箭将该航天器送入了轨道。航天器不计阻力在轨飞行2天后，于9月6日成功返回预定着陆场，这标志着我国可重复使用航天器技术研究取得重要突破。下列关于航天器的说法正确的是
A.
航天器在升空的过程中机械能保持不变
B.
航天器在轨运行过程中机械能保持不变
C.
航天器返回过程中，动能逐渐转化为重力势能
D.
航天器返回过程中与空气摩擦，内能转化为机械能
高层建筑越来越多，但高空抛物却存在巨大的安全隐患，因为高处的物体具有较大的．
A.
弹性势能
B.
重力势能
C.
体积
D.
阻力
若甲物体的速度比乙物体的速度大，则．
A.
甲物体的动能一定比乙物体的动能大
B.
乙物体的动能一定比甲物体的动能大
C.
甲、乙两物体的动能一定不相等
D.
甲、乙两物体的动能大小有可能相等
下列情景中，重力势能转化为动能的过程是．
A.
箭离开弓过程
B.
撑竿运动员撑起过程
C.
杠铃被举起过程
D.
跳水运动员下落过程
如图所示，一物体在拉力F的作用下沿斜面向上匀速运动，在向上运动的过程中，下列说法中正确的是???
．
A.
物体的动能不变，机械能不变
B.
物体的重力势能增大，机械能增大
C.
物体的重力势能转化为动能
D.
物体的动能转化为重力势能
球竖直向上运动，并落回地面，这过程中先后经过M、S两点球在这两点的动能和重力势能如图所示，则球在M点的?
?
A.
速度比在S点的大
B.
机械能大于在S点的
C.
机械能等于在S点的
D.
离地高度比在S点的低
在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑甲、乙，如图所示．若要判断哪一个圆斑是皮球从较高处落下形成的，正确、合理的分析思路是
球在和地面接触过程中动能转化成的弹性势能较大
球的形变量较大，在地面上形成的圆斑较大
球下落过程中重力势能转化为动能
球在较高处具有较大的重力势能?
球在接触地面前具有较大的动能
A.
B.
C.
D.
公路上需要对机动车进行限速，它实质上限制了机动车的
A.
重力
B.
质量
C.
动能
D.
惯性
二、填空题
我国火箭回收方式是：火箭消耗完燃料后将自动脱离飞船，借助降落伞落回地面，如图所示，匀速下落过程中，火箭的动能??????????填“变小”“不变”或“变大”，机械能??????????填“变小”“不变”或“变大”．
下课铃响后，小丽同学从学校教学楼的五楼下来去操场上做广播体操，在下楼的过程中，小丽同学的??????????没有变化，??????????在减小，所以她的重力势能会??????????．
俗话说“不插六月秧”，五月正是插秧的高峰期．插秧机以的速度匀速直线运动时，则插秧时插秧机的动能??????????填“变大”“变小”或“不变”．
如图所示是一种可在电梯井中沿竖直通上下运行的电梯，人随底板水平的电梯箱一起上做匀速直线运动时，以______为参照物，人是静止的；此时人______选填“不受”或“受到“摩擦力作用。人在随电梯籍一起向上匀速运动时，他的机械能将______选填“增大”、“减小”或“不变”。
三、实验探究题
物理观念在“探究影响动能大小的因素”实验中，如图a、b、c所示，让质量为m、2
m的两个小球分别从斜面上由静止滚下，小球撞击放在水平木板上的木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置．
小球动能是由_________填某种能量转化来的．
实验中通过_____________反映小球动能的大小．
比较_________两图进行的实验，可以探究小球的动能与速度的关系．
比较a、b两图进行的实验，可以得到小球的动能随质量增大而_________．
科学思维某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关．于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B球质量为2
m，让A、B两球从距沙表面高H静止下落，C球从距沙表面高2
H静止下落，D球从距沙表面高2
H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下球在光滑管道中运动的能量损失不计实验测得A、B两球陷入沙的深度分别为和，C、D两球陷入沙的深度均为，且．
本实验中，铅球的重力势能大小是通过_________来反映的．
比较A、B两球，发现B球陷入沙的深度更大，由此可得出结论：当下落高度一定时，______________________________________________________________________________．
比较_________两球，发现C球陷入沙中深度更大，由此可得出结论：当物体质量相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大．
比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙的深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径_________填“有关”或“无关”．
小球在下落过程陷入沙中前，将重力势能转化为_________能，陷入沙中后到小球静止过程中，将机械能转化为______能．
小江同学利用一个弹珠、三根材料和厚度相同、长宽不同的橡皮条，探究“橡皮条的弹性势能与长度、宽度的关系．”他依次将橡皮条固定在弹弓上，如图所示，在弹性范围内，拉伸相同的伸长量，将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离，数据如下表：
次数
橡皮条
橡皮条宽
橡皮条长
弹射的水平距离
1
a
2
b
3
c
请回答以下问题：
实验中，是通过比较_____________________来间接反映橡皮条的弹性势能大小．
比较第1次和第2次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的________有关．
比较第1次和第3次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能还与橡皮条的________有关．
用同种材料同厚度的橡皮条，拉伸相同的伸长量，弹性势能最大的橡皮条是________．
A.窄面长的?
宽面长的?
窄面短的?
宽面短的
体育课上，小明在同一位置用相同的力多次将足球踢出，发现足球斜向上飞出的角度越大，球运动得越高，但并不能运动得越远。小明查阅资料后知道：足球所做的运动叫做斜抛运动，其运动轨迹如图所示。足球起始运动方向与水平方向的夹角叫做推射角，抛出点到落地点的水平距离叫做射程，射程与抛出速度和抛射角的大小有关。若物体的动能大小，重力势能大小，不计空气阻力，，则：
若将质量为足球从地面踢出时，具有的动能是120J，踢出后能达到的最大高度是5m，则足球在最高点时具有的动能是______
；
若足球的射程x与抛出速度、抛射角之间满足公式，当足球以的速度且与水平方向成角被踢出，足球的射程是______
；
足球运动的速度v可以分解成水平速度和竖直速度，三者可构成如图所示的矩形。足球在空中飞行时，水平速度保持不变，竖直速度先减小后增大。若足球在地面以的速度且与水平方向成角被踢出，当足球的速度与水平方向夹角为角时，此时足球距地面的高度是______
m。小数点后保留2位数字
答案和解析
1.【答案】B
【解析】无人机竖直加速上升，无人机的质量不变，速度增大，其动能增大；高度升高，重力势能增大，故机械能增大。故选B。
2.【答案】A
【解析】游客坐在“摩天轮”中做匀速圆周运动，游客从最低点向最高点运动的过程中，质量不变，速度不变，高度升高，则动能不变，重力势能增加；动能和势能统称为机械能，所以机械能增加，A正确，B、C、D错误。故选A。
3.【答案】B
【解析】解：航天器在升空的过程中，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大，所以机械能变大，故A错误；航天器在轨运行过程中，不计阻力，机械能是守恒的，保持不变，故B正确；航天器返回过程中，高度变小，速度变大，重力势能转化为动能，故C错误；航天器返回过程中与空气摩擦，机械能转化为内能，故D错误。选B。
4.【答案】B
【解析】高处的物体由于高度较大，因而具有较大的重力势能，故B正确．
5.【答案】D
【解析】略
6.【答案】D
【解析】略
7.【答案】B
【解析】略
8.【答案】B
【解析】
A.球的质量不变，球在M点的动能小于S点动能，所以球在M点的速度小于S点速度，故A错误。
球在运动过程中没有发生弹性形变，所以机械能等于动能和重力势能之和，由图知，球在M点动能和S点重力势能相等，M点的重力势能大于S点的动能，所以M点的机械能大于S点的机械能，故B正确，C错误。
D.M点的重力势能大于S点的重力势能，球的质量不变，所以球在M点的高度大于S点的高度，故D错误。
故选B。??
9.【答案】C
【解析】皮球在高处具有较大的重力势能，球在下落的过程中，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能；
当球接触地面时，球会发生形变，球的动能转化为球的弹性势能；
球的动能越大，转化成的弹性势能越大，则小球的形变越大，在地面上形成的圆斑较大；
综上所述，顺序为。故C正确，ABD错误；
故选C。
10.【答案】C
【解析】动能大小和物体的质量、运动速度大小有关。对于在高速公路上行驶的汽车，质量不变，进行限速，其实质是限制了汽车的动能大小；对汽车限速，汽车的重力、质量和惯性大小都不会改变。故选C。
11.【答案】不变
变小
12.【答案】质量
高度
减小
13.【答案】变小
14.【答案】电梯箱底板?
不受?
增大
【解析】解：人随底板水平的电梯箱一起上做匀速直线运动时，以电梯箱底板为参照物，人的位置不变，处于静止状态；
人和电梯箱底板之间没有相对运动，或相对运动趋势，不存在摩擦力；
人在随电梯籍一起向上匀速运动时，速度不变，高度增加，所以自行车的动能不变，重力势能增加；所以机械能增大。
故答案为：电梯箱底板；不受；增大。
掌握运动和静止的相对性，关键是看物体相对于参照物位置是否发生变化；
人和电梯箱底板之间没有相对运动，或相对运动趋势，不存在摩擦力；
动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能就越大；重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能就越大；机械能包括动能和重力势能。
本题考查运动静止的相对性，摩擦力，以及机械能的知识，难度不大。
15.【答案】重力势能?
木块滑动的距离?
、c?
增大
【解析】本题考查探究动能大小的影响因素．
小球动能是由重力势能转化来的．
实验中通过木块滑动的距离反映小球动能的大小．
要探究动能与速度的关系，需保持小球的质量不变，让同一小球从斜面不同高度自由滚下，可知应比较a、c两图的实验．
比较a、b两图的实验可得：小球的动能随质量的增大而增大．
16.【答案】铅球陷入沙子的深度
质量越大，重力势能越大
、C?
无关?
动?
内
17.【答案】弹珠被弹射的水平距离；长度；宽度；
【解析】弹弓弹性势能的大小是通过弹珠射出的距离来体现的，射出得越远，弹弓的弹性势能越大．
比较第1次和第2次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条宽度相同，长度不同，弹珠射出的距离不同，故橡皮条的弹性势能与橡皮条的长度有关．
比较第1次和第3次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮长度相同，条宽不同，弹珠射出的距离不同，故橡皮条的弹性势能与橡皮条的宽度有关．
由以上可知，弹性势能的大小与宽度、长度有关；在拉伸相同的伸长量时，宽度越宽，弹性势能越大，长度越短，弹性势能越大，故弹性势能最大的橡皮条是宽面短的，故选D．
18.【答案】100J?
40m?
【解析】解：取地面为零势能面，从地面踢出时足球具有的动能，具有的重力势能，
足球踢出后能达到的最大高度是5m，具有的重力势能，
因不计空气阻力时足球的机械能守恒，
所以，有，即，
则足球在最高点时具有的动能；
当足球以的速度且与水平方向成角被踢出，
足球的射程；
若足球在地面以的速度且与水平方向成角被踢出，
则水平方向的速度，
因足球在空中飞行时，水平速度保持不变，
所以，当足球的速度与水平方向夹角为角时，小球的速度，
因不计空气阻力时足球的机械能守恒，
所以，有，即，
此时足球距地面的高度。
故答案为：；；。
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