3.2机械能同步练习---2021—2022学年浙教版九上科学（含答案）

机械能
一、单选题
1.一番茄从手中由静止开始下落，撞击水面时溅起许多水珠（如图）,同时番茄仍有较大速度并继续下沉。若不计一切机械能损耗，番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能（???
）
A.?等于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
B.?大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
C.?等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
D.?小于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
2.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.?E1E2>E3??????????C.?E1??????????D.?E1=E23.一只氢气球下方用细线吊着一只小皮球，当小皮球随氢气球匀速竖直上升到距地面高度为H的位置时细线突然断了，小皮球落到水平地面上反弹后上升(绳子断裂后假设小皮球的机械能守恒)，以下分析正确的是（
???）
A.?小皮球反弹后能上升的最大高度大于H
B.?绳子断裂后到小皮球落地前，小皮球的动能不断增大
C.?小皮球反弹后上升过程中，重力势能增大的越来越快
D.?绳子断裂后，小皮球的重力势能和动能之和始终保持不变
4.如图所示为我国第一部物理学著作《远西奇器图说》所记载的一机械装置，书中对小球A、B的质量大小关系作出了正确的推测。若小球A的质量为10克，不考虑摩擦和绳重，则两小球匀速移动时，小球B的质量可能为（
???）
A.?14克
?????????????????????????????????????B.?12克
?????????????????????????????????????C.?10克
?????????????????????????????????????D.?8克
5.2020年6月23日，我国在西昌卫星发射中心成功将北斗三号最后一颗全球组网卫星送入太空，如图所示。卫星随火箭加速上升时，下列描述正确的是（??
）
A.??
动能、重力势能和机械能都增大
B.?重力势能不变，动能和机械能都增大
C.?动能不变，重力势能和机械能都增大
D.?动能转化为重力势能，机械能不变
6.高空坠物伤人事件时有发生，新颁布的《民法典》规定：“禁止从建筑物中抛掷物品”，因为高处的物体具有较大的（
??）
A.?势能?????????????????????????????????????B.?速度?????????????????????????????????????C.?重力?????????????????????????????????????D.?动能
7.木块以一定的速度滑过A、B点，到C点滑出下落至D点。A和B、C和D之间的垂直距离均为h。若空气阻力忽略不计，则对木块在运动过程中能量变化的分析，正确的是(??
)。
A.?B点的动能可能等于D点的动能
B.?B点的动能不可能等于A点的动能
C.?D点与A点相比，机械能不变
D.?A点到C点减少的重力势能大于C点到D点减少的重力势能
8.如图所示，斜面与水平面在M点相连，弹簧左端固定在竖直墙壁上，N点是弹簀自然伸长的位置。斜面与水平面光滑，忽略空气阻力。当物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后若又返回到P点。则下列描述错误的是(
???)
A.?物块从M向P运动过程中，机械能减少
B.?物块从N向M运动过程中，动能不变
C.?物块从P向M运动过程中，重力势能减少
D.?弹簧被压缩最短时，弹簧的弹性势能最大
9.如图所示，夏天为了降低城市的温度，减小灰尘，市政部门往往派出许多洒水车沿街洒水，在这个过程中洒水车始终保持相同的速度运行，则下列说法正确的是（
??）
A.?洒水车的机械能不变???????????????????????????????????????????B.?洒水车的机械能减小
C.?洒水车的机械能增大???????????????????????????????????????????D.?条件不足，无法判断
10.下列有关机械能及其转化的说法正确的是(?
)
A.?弯弓射箭，箭的动能转化为弓的弹性势能
B.?拦河大坝使上游的水位升高，提高了水的重力势能
C.?蹦床运动员从高处落下，其动能转化为重力势能
D.?人造卫星从近地点飞向远地点时势能减小，动能增大
11.如图所示，甲、乙是两个完全相同的网球．在同一高度以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出，不计空气阻力，则下列说法正确的是（??
）
A.?甲球在空中下落时，重力势能增大，动能减小????B.?乙球上升过程中，重力势能转化为动能
C.?抛出时甲、乙两球的机械能相等?????????????????????????D.?抛出时甲球的动能小于乙球的动能
12.?
2020年12月1日，嫦娥五号月球探测器成功着陆月面，它实现了我国首次月球无人取样返回。着陆过程的最后阶段是减速下降。嫦娥五号减速下降时（??
）
A.?动能增大，势能减小???????????????????????????????????????????B.?动能不变，势能减小
C.?动能减小，势能减小???????????????????????????????????????????D.?动能减小，势能不变
二、填空题
13.地震过后往往会伴有泥石流等灾害，泥石流之所以会造成巨大的危害，是因为岩石、泥土被雨水从高处冲下来时将________能转化为巨大的________能。灾害发生后，救灾飞机迅速到达灾区上空，当它在一定高度匀速
飞行并投下救灾物资后，飞机的机械能将________?。
14.将表面涂墨（墨充足）的皮球从离地某一高度水平抛出，球落地后又弹起，它的频闪照片如图所示。皮球第一次反弹后到达最高点P时________（选填“具有”或“不具有”）动能；皮球落地后，在地面A、B、C三处留下黑色墨迹，墨迹逐渐变小，其原因是________。
三、解答题
15.会荡秋千的人，不用别人帮助推就能越摆越高，在最低点速度也会越来越快，而不会荡秋千的人一般坐在秋千上基本不动，则秋千的摆动幅度会越来越小，最终停下来。
（1）正确的荡秋千的动作是（???
）
A.人从高处摆下来的时候身子是从直立到蹲下，而从最低点向上摆动时，身子又从蹲下到直立起来。
B.人从高处摆下来的时候身子是从蹲下到直立，而从最低点向上摆动时，身子又从直立到蹲下。
（2）请从能量及其转化的角度解释正确荡秋千的科学依据。
四、实验探究题
16.一切做机械运动的物体都具有动能。那么，物体的动能大小跟哪些因素有关呢?科学兴趣小组同学开展了以下实验探究。
①让质量均为m的小球分别从同一斜面A处和B处由静止开始滚下，与放在水平地面上的相同木块相碰，木块被推动一段距离后静止，如图甲和乙所示；
②让质量为2m的小球从上述同一斜面的A处由静止开始滚下，与放在水平地面上的相同木块相碰，木块被推动一段距离后静止，如图丙所示。
请回答下列问题：
（1）动能大小的判断：实验时，通过观察________来比较小球动能的大小；
（2）变量的控制：做甲、丙实验时，要让小球从相同的高度滚下，这样做是为了使质量不同的两小球到达斜面底端时具有________。
（3）影响因素的比较：要研究质量和速度哪个因素对动能影响更大，只要比较________两个实验的结果就能做出判断。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
B
【解析】【分析】根据机械能守恒的知识分析判断。
【解答】番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能，一部分转化为番茄自身的动能，另一部分转化为溅起的水珠增加的机械能，则番茄减小的势能肯定大于溅起水珠增加的机械能，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
2.【答案】
C
【解析】【分析】动能与质量和速度大小有关，根据图像比较三个时刻时雨滴的速度大小即可。
【解答】根据图像可知，在t1~t3三个时刻中，速度v1，
那么雨滴的动能E1，
故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
3.【答案】
A
【解析】【分析】动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，结合机械能的相互转化分析判断即可。
【解答】A.绳子断裂后，由于惯性，皮球会继续向上运动一段距离，因此皮球开始下落时的高度大于H。根据机械能守恒可知，当皮球反弹后上升的最大高度应该是开始下落的高度，应该大于H，故A正确；
B.绳子断裂后，小球先向上运动再向下运动，因此它的速度先减小后增大，那么动能先减小后增大，故B错误；
C.皮球反弹后上升的过程中，它的动能转化为重力势能。由于它向上的速度越来越小，所以重力势能增大的速度越来越慢，故C错误；
D.在皮球接触地面的过程中，由于皮球发生形变，所以它的机械能=动能+重力势能+弹性势能，因此重力势能和动能之和不断改变，故D错误。
故选A。
4.【答案】
D
【解析】【分析】不考虑摩擦和绳子重力，将A和B看作一个整体，那么它们的机械能守恒，据此分析解答。
【解答】不考虑摩擦和绳子重力，将A和B看作一个整体，那么它们的机械能守恒。
因为两个小球匀速移动，那么它们的动能之和保持不变；
根据机械能=动能+重力势能可知，二者的重力势能之和保持不变。
即下降时，B重力势能的减小量等于A重力势能的增加量；
根据图片可知，当B下降h时，A上升的高度肯定小于h；
根据mA×h’=mB×h可知；mA>mB；
因此B的质量肯定小于10g。
故选D。
5.【答案】
A
【解析】【分析】动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，而机械能=动能+重力势能。
【解答】卫星随火箭加速上升时，质量不变，速度增大，那么动能增大；质量不变，高度增大，那么重力势能增大。根据机械能=动能+重力势能可知，机械能增大，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
6.【答案】
A
【解析】【分析】物体由于运动具有的能量叫动能，由于被举高而具有的能量叫重力势能，据此分析判断
【解答】高处的物体由于被举高而具有能量，这种能量叫重力势能，故A正确，而A、C、D错误。
故选A。
7.【答案】
A
【解析】【分析】根据动能和重力势能的影响因素，以及机械能和内能的转化知识分析判断。
【解答】A.若BC段粗糙受到阻力作用，木块逐渐减速，即C点的动能会减小；但是在木块从C到D运动过程中，木块的重力势能转化为动能，即D点的动能会增大。如果增大的动能和减小的动能相同，那么B点的动能可能等于D点的动能，故A正确；
B.木块以一定的速度滑过AB点，若AB是粗糙的，木块可能进行匀速直线运动，B点的动能可能等于A点的动能，故B错误；
A.木块从A点到D点，由于表面存在摩擦，机械能转化为内能，所以机械能减小，故C错误；
D.A和B、C和D之间的垂直距离均为h，则A点到C点减少的重力势能等于C点到D点减少的重力势能，故D错误。
故选A。
8.【答案】
A
【解析】【分析】重力势能与质量和高度有关，动能与质量和速度有关，弹性势能与形变程度有关，而机械能=动能+重力势能，据此分析判断。
【解答】A.物块从M到P的过程中，忽略空气阻力，表面且光滑，因此没有机械能的损失，即机械能保持不变，故A错误符合题意；
B.物块从N到M的过程中，它在水平方向上受到的合外力为零，因此它做匀速直线运动，那么动能不变，故B正确不合题意；
C.物块从P到B的过程中，质量不变高度减小，因此重力势能减小，故C正确不合题意；
D.弹簧被压缩最短时，形变程度最大，此时弹性势能最大，故D正确不合题意。
故选A。
9.【答案】
B
【解析】【分析】动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，而机械能=动能+重力势能，据此分析。
【解答】在洒水车洒水的过程中，质量不断减小，但速度不变，因此动能减小；高度不变但质量减小，那么重力势能减小；根据机械能=动能+重力势能可知，洒水车的机械能减小，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
10.【答案】
B
【解析】【分析】根据动能和势能的相互转化分析判断。
【解答】A.弯弓射箭，弓的弹性势能转化为箭的动能，故A错误；
B.拦河大坝使上游的水位升高，提高了水的重力势能，故B正确；
C.蹦床运动员从高处落下，其重力势能转化为动能，故C错误；
D.人造卫星从近地点飞向远地点时势能减小，重力势能增大而动能减小，因此动能转化为重力势能，故D错误。
故选B。
11.【答案】
C
【解析】【分析】从机械能、动能、重力势能的概念方面切入解题。
【解答】A、甲球在空中下落时，其所处高度不断降低，速度越来越大，它的重力势能减小，动能增加，A不符合题意；
B、是两个完全相同的网球，又以大小相等的速度抛出，所以两球被抛出时的动能相等，B不符合题意；
C、甲、乙的质量相同，并且在抛出时的速度及所处的高度相等，所以它们的动能和重力势能相等，机械能相等，C符合题意；
D、甲、乙被抛出时的机械能相等，它们在运动的过程中机械能是守恒的，所以它们落地时所具有的机械能--动能是相等的，D不符合题意。
故答案为：C
12.【答案】
C
【解析】【分析】动能与质量和速度大小有关，重力势能与质量和高度有关，据此分析判断。
【解答】减速下降时，同一个物体质量不变，速度减小，那么动能减小；高度减小，那么重力势能减小，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
二、填空题
13.【答案】
重力势；动；变小
【解析】【分析】（1）重力势能与质量和高度有关，动能与质量和速度有关，据此分析能量的转换过程；
（2）首先分析动能和重力势能的变化，再根据“机械能=动能+重力势能”分析机械能的变化。
【解答】（1）岩石、泥土被雨水从高处冲下来时，质量不变、高度减小，则重力势能减小；质量不变、速度增大，则动能增大，因此这个过程将重力势能转化为巨大的动能。
（2）在一定高度匀速飞行并投下救灾物资后，它的速度不变、质量减小，则动能减小；它的高度不变、质量减小，则重力势能减小。根据机械能=动能+重力势能可知，飞机的机械能减小。
14.【答案】
具有；部分机械能转化为内能，机械能减小，最大弹性势能减小，最大弹性形变变小，墨迹变小（合理即可）。
【解析】【分析】（1）动能与物体的质量和速度有关；
（2）墨迹的大小说明皮球发生弹性形变的大小，进而判断弹性势能的大小，然后根据能量转化的知识分析产生这种现象的原因即可。
【解答】（1）根据图片可知，排球在竖直方向做上下运动，在水平方向不断向右运动。当皮球到达最高点P时，它在竖直方向上的速度为零，但是水平方向的速度不为零，因此此时仍然具有动能；
（2）皮球落地后，在地面A、B、C三处留下黑色墨迹，墨迹逐渐变小，其原因是：部分机械能转化为内能，机械能减小，最大弹性势能减小，最大弹性形变变小，墨迹变小。
三、解答题
15.【答案】
（1）A
（2）①一般人慢下来的原因，主要是克服空气阻力和各种摩擦阻力做功，所以人的机械能减小。
②而会荡秋千的人从最低点到最高点，由于人从蹲下到直立，人的重心升高，人在克服重力做功（对自己做功），增加了自己的重力势能；
③而从最高点到最低点，由于人从直立到蹲下，重心降低，人的重力势能减小，转化为动能，到最低点的动能就更大，所以在最低点速度更快
【解析】【分析】（1）秋千在运动过程中，会克服空气阻力和摩擦，从而将机械能转化为内能，从能量转化的角度分析一般人荡秋千越来越慢的原因；
（2）分析人从站立到蹲下的过程中身体重心的变化，从而根据影响重力势能的因素思考重力势能转化为动能的大小；
（3）分析人才能够蹲下到站立的过程中身体重心的改变，从而从影响重力势能的因素思考是否有利于重力势能的增大。
【解答】（1）
正确的荡秋千的动作是
：人从高处摆下来的时候身子是从直立到蹲下，而从最低点向上摆动时，身子又从蹲下到直立起来，故选A；
（2）正确荡秋千的科学依据：
①一般人慢下来的原因，主要是克服空气阻力和各种摩擦阻力做功，所以人的机械能减小。
②而会荡秋千的人从最低点到最高点，由于人从蹲下到直立，人的重心升高，人在克服重力做功（对自己做功），增加了自己的重力势能；
③而从最高点到最低点，由于人从直立到蹲下，重心降低，人的重力势能减小，转化为动能，到最低点的动能就更大，所以在最低点速度更快。
四、实验探究题
16.【答案】
（1）木块被推动的距离
（2）相同的速度或速度相等、速度大小相等
（3）乙、丙
【解析】【分析】（1）小球撞击木块后，木块在水平面上克服摩擦力做功，根据W=Fs可知，木块移动的距离越远，克服阻力做功越多，则小球的动能越大；
（2）小球到达水平面时的速度大小与它在斜面上的高度有关，即高度越大，它的速度越大；
（3）要探究质量和速度对动能的影响大小，就要一个保持质量不变改变高度，另一个保持高度不变而改变质量，通过木块移动距离的远近判断对动能的影响大小，据此选择对照实验。
【解答】（1）动能大小的判断：实验时，通过观察木块被推动的距离来比较小球动能的大小；
（2）变量的控制：做甲、丙实验时，要让小球从相同的高度滚下，这样做是为了使质量不同的两小球到达斜面底端时具有相同的速度或速度相等、速度大小相等。
（3）影响因素的比较：要研究质量和速度哪个因素对动能影响更大，只要比较乙、丙两个实验的结果就能做出判断。