《12.1 动能 势能 机械能》同步强化训练2021-2022学年苏科版九年级物理上册（含答案）

2021-2022学期苏科版九年级物理上《12.1
动能
势能
机械能》同步强化训练
（时间：90分钟
满分：100分）
一．选择题(每小题2分
共40分)
1．踢毽子是一种传统的健身活动，当踢出的毽子上升时，毽子的（　　）
A．动能增大，重力势能增大
B．动能减小，重力势能减小
C．动能减小，重力势能增大
D．动能增大，重力势能减小
2．2021年9月17日，神舟十二号载人飞船顺利返航平安降落在酒泉卫星发射中心的东风着落场，其返回舱在距离地面一定高度时，需要打开降落伞减速，以便安全着陆，在返回舱减速下降的过程中（　　）
A．动能减小，势能减小，机械能减小
B．动能不变，势能减小，机械能减小
C．动能不变，势能减小，机械能不变
D．动能增大，势能减小，机械能不变
3．掷出去的实心球出手后，在空中运动最终停在水平地面上，不计空气阻力，则实心球（　）
A．在出手瞬间重力势能最小
B．在最高处动能为零
C．在空中运动过程中机械能守恒
D．在刚落地瞬间动能为零
4．有甲、乙两个完全相同的小球，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，如图所示．不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．刚抛出时刻，甲球的动能大于乙球的动能
B．刚抛出时刻，甲球的动能小于乙球的动能
C．两球在各自刚落地的一瞬间，动能不相等
D．两球在各自刚落地的一瞬间，动能相等
第4题图
第5题图
第6题图
第7题图
第8题图
5．如图所示，单摆中的小球在ABC间不停地往复运动，如果不考虑阻力的影响，以下说法正确的是（　　）
小球在A处动能最大
B．小球在B处只受重力作用
C．小球由A到B过程中，重力不做功
D．小球运动到C处时，如果受到的外力全部消失，将保持静止
6．两个完全相同的篮球，表面涂黑，从不同的高度自由下落至同一地面，在地面上留下如图所示的黑色圆斑，下列判断正确的是（　　）
A．落在甲处的初始重力势能大
B．落在乙处的篮球质量大
C．落在乙处的篮球初始高度大
D．落在甲处的篮球重力做功多
7．如图所示的苹果树上结有三个质量相等的苹果，其中重力势能最大的苹果是（　　）
A．甲
B．乙
C．丙
D．一样大
8．如图所示，将同一小球按照不同方向从离地面相同高度的相同位置分两次抛出，初速度相等，小球第一次落地速度为v1，小球第二次落地速度为v2，不计空气阻力，比较v1和v2的大小，正确的是（　　）
A．v1=v2
B．v1＜v2
C．v1＞v2
D．无法比较
9．我国最新研制的“复兴号”列车，实验的最高时速超过400km/h，下列说法错误的是（
）
A．它和普通列车相比，动能不一定大
B．路旁的树相对于高速行驶的列车是运动的
C．静止在水平桌面上的杯子所受的重力和它对桌面的压力是一对平衡力
D．列车匀速行驶时，同车厢的乘客看到竖直向上跳起的人落回原处
10．将乒乓球按压到水面下30cm深度处，松开手后，乒乓球加速上升，在乒乓球没有露出水面之前，下列说法中正确的是（　　）
A．乒乓球受到的重力变小
B．乒乓球的动能变大
C．乒乓球受到的浮力变小
D．乒乓球受到水的压强变大
11．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相等
D．甲、乙两物体的动能无法比较
12．陆基中段反导拦截技术是指在弹道导弹的飞行中段，也就是在大气层外实施拦截的技术。中段是弹道导弹飞行高度最高、速度极快的一段，弹道导弹的飞行是抛物线状。我国在境内进行了一次陆基中段反导拦截技术试验，试验达到了预期目的。下列有关导弹的说法正确的是（　　）
A．飞行中段时，导弹的动能最大
B．飞行中段时，导弹的重力势能最大
C．导弹在大气层外没有受到重力的作用
D．导弹在大气层外不受空气阻力，因此做匀速直线运动
13．体积相等的实心铜球和铅球（ρ铅＞ρ铜），放在同一高度，则（　　）
A．铜球具有的重力势能大
B．铅球具有的重力势能大
C．铅球和铜球的重力势能相等
D．条件不足，无法判断
14．如图所示，下列有关做功和能量的说法正确的是（　　）
A．甲图中，天问一号加速升空，其动能增大，重力势能增大
B．乙图中，人造地球卫星从远地点向近地点运动，势能减小，动能减小
C．丙图中，江水加速下落，水的重力不做功
D．丁图中，箭被射出后，运动员对箭继续做功
第14题图
第15题图
第16题图
15．把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己鼻子附近，稳定后松手，铁锁从a点经最低点b运动至c点，下列分析正确的是（　　）
A．经过b点时，铁锁动能最大
B．从a到b的过程中，铁锁动能转化为重力势能
C．从b到c的过程中，铁锁动能增大
D．从a到c的过程中，铁锁机械能守恒
16．在冬奥会自由式滑雪比赛中，选手的运动轨迹如图所示，如果不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．在a点和c点速度都为零，因此这两点动能也为零
B．在a点和e点都处于静止状态，因此机械能相等
C．从c点下落到d点过程中，机械能保持不变
D．从a点下滑到b点过程中，机械能保持不变
17．如图所示，在粗糙水平台面上，一轻质弹簧左端固定，右端连接一金属小球，弹簧在自然长度时，小球位于O点：当通过小球压缩弹簧到A位置时，释放小球；然后小球从A点开始向右运动，最远运动到B点，则（　　）
A．小球在AO之间某点处，速度达到最大
B．小球在O点处速度达到最大
C．小球在B点速度为0达到平衡状态
D．AO=OB
第17题图
第18题图
第19题图
第20题图
18．如图，轻质弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力，则小球（　　）
A．运动至最高点时，速度为0m/s，所以受平衡力作用
B．被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力
C．从A点向上运动O点的过程中，速度一直增大
D．从A点向上运动O点的过程中，速度先增大后减小
19．如图是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。由图可以看出皮球弹跳的高度逐渐变小，A、B是同一高度的两点。以下相关说法中正确的一项是（　　）
A．A点的机械能等于B点的机械能
B．A点的重力势能等于B点的重力势能
C．A点的动能等于B点的动能
D．A点的速度等于B点的速度
20．如图斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点，小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到位于P点的下方，则下列说法中正确的是（　　）
A．小物块从P向M运动过程中，机械能一定减少
B．弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最小
C．小物块整个运动过程中，机械能一定减少
D．小物块从P向M运动过程中，动能减小
二．填空题(共24分)
21．2021年3月15日，全国十多个省市出现恶劣的沙尘暴天气，迎着沙尘，脸部被沙尘打的瑟瑟发痛，原因是沙尘虽然质量较小，但飞行　　大，　　能较大。
22．甲、乙两颗相同的子弹，飞向同一块木板，结果甲子弹穿透木板，乙子弹嵌在木板里，则甲子弹的动能
　　乙子弹的动能，甲子弹的速度
　　（均选填“大于”、“小于”或“等于”）乙子弹的速度，判断的依据是甲子弹能够
　　较多。
23．甲、乙是两个完全相同的篮球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖直向上抛出、乙球斜向上抛出，不计空气阻力。乙球到达最高点时的动能
　　（填“大于”或“等于”）零，甲球落地时速度
　　（填“大于”、“等于”或“小于”）乙球落地时速度。
第23题图
第24题图
第25题图
第27题图
24．如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，足球在b点的动能　　d点的动能（比较大小）。理由是　　
。
25．物体M静止在光滑的水平面O点，两个弹簧K1，K2都处在自然长度，当M向右运动时两弹簧的弹性势能K1　　，K2　　。
26．玩“多米诺骨牌”时将骨牌按一定间距排列成行，轻轻碰倒第一枚骨牌，其余的骨牌就会产生连锁反应，依次倒下。骨牌在倒下时，其重力势能会　　，并转化为　　能，撞击到第二张骨牌后，由于能量的传递以及每张摆好的骨牌都具有的重力势能，其机械能就会比第一张牌更大，最后骨牌倒下的速度就会不断　　。
27．如题图所示，小吴用滑雪板滑雪，从高点C处由静止滑下，经过B点到达最低点，然后到达另一侧与B点等高的点A时刚好速度为零。由C到B点过程中，　　能转化为动能，从C到A点过程中，　　点的动能最大，从最低点O到A点的过程中，机械能的总量　　（选填“变大”、“变小“或“不变“）。
28．如图所示，小磊分别沿三条路径从滑梯同一高度处自由滑到水平地面，在不考虑空气阻力和摩擦的情况下，此过程中小磊的机械能是　　（填“守恒”或“不守恒”）的，他到达滑梯最底端时的速度　　（填“相同”或“不相同”）。
第28题图
第29题图
第30题图
第31题图
第32题图
29．如图所示，a、b为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线（不计空气阻力），其中　　（选填“a”或“b”）是动能﹣﹣高度关系图线，小石块达到的最大高度为　　m，小石块在3m高时的机械能为　　J。
30．如图为一辆正在匀速行驶工作的多功能雾炮车，它的动能______（选填“增大”、“减小”或“不变”），水雾喷出后还能继续向前飞行一段距离，是因为水滴具有______，水雾喷出后一会儿就消失了，其中发生的物态变化是______，此过程需要______热。
31．如图甲是2022年北京冬奥会会徽，以汉字“冬”为灵感来源，运用中国书法的艺术形态，传递出实现“三亿人参与冰雪运动”的目标。图乙是滑雪运动员起跳后下落的情景，运动员加速下落过程中重力势能______，动能______。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
32．如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿
入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，做好后将它从不太陡的斜面滚下，观察到罐子在斜面和水平面上来回滚动，直至停下来，罐子在水平面上滚出去时，______能全部转化为橡皮筋的______能；罐子滚动过程中第一次速度为零时，橡皮筋的______能最大；罐子向前滚出一段距离又滚回，这是由于罐子具有______。
三．解答题(共36分)
33.（6分）如图所示，单摆在竖直平面内左右摆动，滚摆在竖直平面内上下往复运动。请回答：
（1）这两个实验可以说明的同一个物理问题是：
；
（2）从单摆的实验看，在A、B、C三点位置，哪个点的位置动能最大
；
（3）小明通过查阅资料知道单摆的周期只与摆绳的长度有关，那么单摆的周期公式最有可能的是下面
；
A.
T=m
B.
T=2
C.
T=
D.
T=2㎡
完成下表的数据：
实验次数
摆绳的长度L/米
小球的质量m/千克
单摆的周期T/秒
1
1
0.5
2.01
2
2
0.5
2.84
3
2
1
▲
34．（8分）一物理兴趣小组“探究物体的动能和哪些因素有关”的过程如下：
（1）实验中，通过比较小球推动木块距离的远近，来判断小球动能的大小，这种常用的实验方法是______（选填“控制变量法”或“转换法”）；
（2）为了研究物体的动能与速度的关系，应选择______两个图进行比较，得到的结论是：物体的质量一定时，速度越大，则动能越大；
（3）实验中选择乙、丙两个图进行比较，是为了研究物体的动能与______的关系；
（4）组内有的同学认为水平面是光滑的更有助于完成本实验，小明不同意这个观点。小明认为如果水平面是光滑的，小球将一直运动下去，无法比较其滑行距离的远近。小明的理论依据是______（填写定律名称）。
35．（12分）某同学A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。于是设计了如图甲所示的实验：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求质量为2m，让A、B两球从距沙表明高H静止下落，C球从距沙表面高2H静止下落，D球从距沙表面高2H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两球陷入沙深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙深度均为h3，且h1＜h2＜h3。
（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过　　
来反映的。
（2）比较A、B两球，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当下落高度一定时，　
　。
（3）比较　
　两球，发现C球陷入沙深度更大，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。
（4）比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径　
　（选填：“有关”或“无关”）。
（5）小球在下落过程陷入沙面前，将重力势能转化为动能，陷入沙中后到小球静止过程中，将机械能转化为　
　能。
（6）同学B在体育活动中观察到足球运动情况，如图乙所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，足球　
　
A．在b、d两点动能相等
B．在a、d两点动能相等
C．在b点的动能大于在d点的动能
D．从c到d的过程重力势能减少
36.（8分）如图所示，在某学校举行的田径运动会上，质量为60
kg、身高为1.7
m的某运动员参加跳高比赛时的示意图．跳高前先将软绳的一端系在该运动员的腰部(重心处)
，另一端穿过固定在地面上的小环，然后，将绳子拉直后让运动员尽力往上跳．刚起跳时，该运动员的重心离地面的高度为身高的0.6倍，当运动员跳到最高点时，拉直的绳子从小环到该运动员腰部的总长度为1.8
m．(g＝10
N/kg)则：
(1)在这个过程中，运动员重心上升的高度是多少？运动员跳高所做的功是多少？
(2)月球表面的引力是地球表面引力的1/6，如果该运动员按同样的方式起跳，那么，他在月球上能跳起的高度为多少？
教师样卷
一．选择题(每小题2分
共40分)
1．踢毽子是一种传统的健身活动，当踢出的毽子上升时，毽子的（　　）
A．动能增大，重力势能增大
B．动能减小，重力势能减小
C．动能减小，重力势能增大
D．动能增大，重力势能减小
【答案】C【解析】当踢出的毽子上升时，毽子的质量不变，速度变小，高度升高，因此动能减小，重力势能增大。故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。
2．2021年9月17日，神舟十二号载人飞船顺利返航平安降落在酒泉卫星发射中心的东风着落场，其返回舱在距离地面一定高度时，需要打开降落伞减速，以便安全着陆，在返回舱减速下降的过程中（　　）
A．动能减小，势能减小，机械能减小
B．动能不变，势能减小，机械能减小
C．动能不变，势能减小，机械能不变
D．动能增大，势能减小，机械能不变
【答案】A【解析】返回舱减速下降过程中，质量不变，速度减小，故动能减小；质量不变，高度减小，故重力势能减小；动能减小，重力势能也减小，故机械能减小。故A符合题意；BCD不符合题意。故选A。
3．掷出去的实心球出手后，在空中运动最终停在水平地面上，不计空气阻力，则实心球（　）
A．在出手瞬间重力势能最小
B．在最高处动能为零
C．在空中运动过程中机械能守恒
D．在刚落地瞬间动能为零
【答案】C【解析】A.
在出手瞬间，实心球距离地面有一定高度，故出手时实心球的重力势能比在地面时大，故A不符合题意；B.
实心球在最高处时继续运动，有运动速度，因此动能不为零，故B不符合题意；C.
实心球在空中运动过程中不受空气阻力影响，机械能守恒，故C符合题意；D.
在刚落地瞬间，实心球仍向前运动，具有速度，因此动能不为零，故D不符合题意。故选C。
4．有甲、乙两个完全相同的小球，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，如图所示．不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．刚抛出时刻，甲球的动能大于乙球的动能
B．刚抛出时刻，甲球的动能小于乙球的动能
C．两球在各自刚落地的一瞬间，动能不相等
D．两球在各自刚落地的一瞬间，动能相等
【答案】D【解析】AB、由题意可知，两小球的质量相等，抛出后的速度和高度都相等，因此，刚抛出时，两球的动能和势能的大小均相等，故AB错误；CD、由于不计空气阻力，在上升和下落的过程中，只有重力做功，因此，小球的机械能守恒，所以，两小球落地时的动能大小相等，故C错误，D正确。所以选：D。
第4题图
第5题图
第6题图
第7题图
第8题图
5．如图所示，单摆中的小球在ABC间不停地往复运动，如果不考虑阻力的影响，以下说法正确的是（　　）
小球在A处动能最大
B．小球在B处只受重力作用
C．小球由A到B过程中，重力不做功
D．小球运动到C处时，如果受到的外力全部消失，将保持静止
【答案】D【解析】A、小球的质量不变，在A处的高度最高，重力势能最大，此时的速度最小，动能最小，故A错误；B、小球在B处时受到重力和绳子的拉力的作用，故B错误；
C、小球由A到B过程中，重力竖直向下，在重力方向上有移动的距离，故重力要做功，故C错误；D、小球运动到C处时，处于静止状态，如果受到的外力全部消失，根据牛顿第一定律，小球将保持静止，故D正确。所以选：D。
6．两个完全相同的篮球，表面涂黑，从不同的高度自由下落至同一地面，在地面上留下如图所示的黑色圆斑，下列判断正确的是（　　）
A．落在甲处的初始重力势能大
B．落在乙处的篮球质量大
C．落在乙处的篮球初始高度大
D．落在甲处的篮球重力做功多
【答案】C【解析】从高处下落的篮球具有重力势能，高度越高，重力势能越大；当篮球与地面接触时，篮球发生弹性形变，具有弹性势能，这样篮球的重力势能转化为篮球的弹性势能；高度越高，篮球落地时的形变量越大，即痕迹面积越大；由图可知，乙图的篮球痕迹较大，乙处球落下，重力势能转化为弹性势能大，所以，落在乙处的篮球初始重力势能较大，又因为两个完全相同的篮球，所以质量相同，落在乙处的篮球初始高度大，故C正确。所以选：C。
7．如图所示的苹果树上结有三个质量相等的苹果，其中重力势能最大的苹果是（　　）
A．甲
B．乙
C．丙
D．一样大
【答案】C【解析】甲、乙、丙三个苹果的质量相等，从图上可以看出丙所处的位置高度最高，所以选：C。
8．如图所示，将同一小球按照不同方向从离地面相同高度的相同位置分两次抛出，初速度相等，小球第一次落地速度为v1，小球第二次落地速度为v2，不计空气阻力，比较v1和v2的大小，正确的是（　　）
A．v1=v2
B．v1＜v2
C．v1＞v2
D．无法比较
【答案】A【解析】两次小球的初速度相同，离地面高度相同，由机械能守恒可知，落地速度大小相同。故选A。
9．我国最新研制的“复兴号”列车，实验的最高时速超过400km/h，下列说法错误的是（
）
A．它和普通列车相比，动能不一定大
B．路旁的树相对于高速行驶的列车是运动的
C．静止在水平桌面上的杯子所受的重力和它对桌面的压力是一对平衡力
D．列车匀速行驶时，同车厢的乘客看到竖直向上跳起的人落回原处
【答案】C【解析】A、虽然“复兴号”列车的速度快，但不知道两列车的质量关系，所以不能确定它和普通列车动能的大小关系，故A正确；B、路旁的树相对于行驶的列车在不断发生位置的变化，因此以行驶的列车为参照物时，路旁的树是运动的，故B正确；C、静止在水平桌面上的杯子所受的重力和它对桌面的压力分别作用在不同物体上，且二力的方向相同，不是一对平衡力，故C错误；D、在平直轨道上匀速行驶的火车车厢里，竖直向上跳起的人由于惯性还要保持原来的运动状态，因此同车厢的乘客会看到他落回原处；故D正确。所以选：C。
10．将乒乓球按压到水面下30cm深度处，松开手后，乒乓球加速上升，在乒乓球没有露出水面之前，下列说法中正确的是（　　）
A．乒乓球受到的重力变小
B．乒乓球的动能变大
C．乒乓球受到的浮力变小
D．乒乓球受到水的压强变大
【答案】B【解析】A、乒乓球的重力与质量有关，质量不变，重力不变，故A错误；B、乒乓球在上浮过程中，浮力大于重力，速度变大，动能变大，故B正确；C、浸没于水中的乒乓球，排开水的体积等于其体积，在没有露出水面的上浮过程中保持不变，水的密度不变，所以受到的浮力不变，故C错误；D、乒乓球在上浮过程中，水的密度不变，但所处的深度不断减小，所以受到的水的压强减小，故D错误。所以选：B。
11．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相等
D．甲、乙两物体的动能无法比较
【答案】D【解析】物体的动能与物体的质量和速度有关，题中只知道甲物体的速度比乙物体的速度大，但不知道二者的质量大小关系，所以甲、乙两物体的动能无法比较。所以选：D。
12．陆基中段反导拦截技术是指在弹道导弹的飞行中段，也就是在大气层外实施拦截的技术。中段是弹道导弹飞行高度最高、速度极快的一段，弹道导弹的飞行是抛物线状。我国在境内进行了一次陆基中段反导拦截技术试验，试验达到了预期目的。下列有关导弹的说法正确的是（　　）
A．飞行中段时，导弹的动能最大
B．飞行中段时，导弹的重力势能最大
C．导弹在大气层外没有受到重力的作用
D．导弹在大气层外不受空气阻力，因此做匀速直线运动
【答案】C【解析】A、根据题干已知飞行中段是弹道导弹飞行速度极快的一段，并不是速度最快的一段，所以动能不是最大，故A错误；B、因为飞行中段是弹道导弹飞行高度最高的一段，所以重力势能最大，故B正确；C、地球附近的一切物体都会受到重力的作用，导弹在大气层仍然受到重力的作用，故C错误；D、导弹在大气层外不受空气阻力，但还要受到重力的作用，受力不平衡，运动方向会改变，飞行路线是抛物线状，所以不是匀速直线运动，故D错误。所以选：B。丙的重力势能最大。所以选：C。
13．体积相等的实心铜球和铅球（ρ铅＞ρ铜），放在同一高度，则（　　）
A．铜球具有的重力势能大
B．铅球具有的重力势能大
C．铅球和铜球的重力势能相等
D．条件不足，无法判断
【答案】B【解析】由于铅的密度大于铜的密度，且两实心球的体积相同，所以由m＝ρV可知，铅球的质量大于铜球的质量；放在同一高度（高度相同），因铅球的质量大，所以铅球具有的重力势能大；所以选：B。
14．如图所示，下列有关做功和能量的说法正确的是（　　）
A．甲图中，天问一号加速升空，其动能增大，重力势能增大
B．乙图中，人造地球卫星从远地点向近地点运动，势能减小，动能减小
C．丙图中，江水加速下落，水的重力不做功
D．丁图中，箭被射出后，运动员对箭继续做功
【答案】A【解析】A．天问一号加速升空过程中，质量变大，速度变大，动能变大；质量不变，高度变大，重力势能增大，故A正确；B．人造地球卫星从远地点向近地点运动过程中，重力势能减小，转化为动能，所以动能增大，故B错误；C．江水下落过程，在重力方向上移动了一段距离，重力对江水做了功，故C错误；D．箭被射出后，因为惯性向前运动，运动员的力没有作用在箭上，运动员对箭不做功，故D错误。故选A。
第14题图
第15题图
第16题图
15．把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己鼻子附近，稳定后松手，铁锁从a点经最低点b运动至c点，下列分析正确的是（　　）
A．经过b点时，铁锁动能最大
B．从a到b的过程中，铁锁动能转化为重力势能
C．从b到c的过程中，铁锁动能增大
D．从a到c的过程中，铁锁机械能守恒
【答案】A【解析】A．在a点时，铁锁的高度最大，重力势能最大。铁锁从a点运动到最低点b时，铁锁的重力势能最小，故经过b点时，铁锁动能最大，故A正确；
B．从a到b的过程中，重力势能变小，动能变大，故铁锁重力势能转化为动能，故B错误；
C．从b到c的过程中，铁锁的高度变大，铁锁重力势能增大，到c点时速度为0，动能为0，从b到c的过程中，铁锁动能减小，故C错误；
D．从a到c的过程中，铁锁要受到空气阻力的作用，故一部分机械能转化为内能，故铁锁机械能不守恒，故D错误。故选A。
16．在冬奥会自由式滑雪比赛中，选手的运动轨迹如图所示，如果不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．在a点和c点速度都为零，因此这两点动能也为零
B．在a点和e点都处于静止状态，因此机械能相等
C．从c点下落到d点过程中，机械能保持不变
D．从a点下滑到b点过程中，机械能保持不变
【答案】C【解析】A．在a点速度为零，说明动能为零，c点运动员在水平方向速度不为零，所以c点动能不为零，故A错误；B．在a点和e点都处于静止状态，说明动能都为零，因为高度不同，所以，重力势能就不相等，因此机械能不相等，故B错误；C．从c点下落到d点过程中，如果不计空气阻力，运动员只受重力作用，其机械能守恒，故C正确；D．从a点向b点运动过程中，因为有滑动摩擦，机械能不守恒，一部分转化成内能，机械能减少，故D错误。
故选C。
17．如图所示，在粗糙水平台面上，一轻质弹簧左端固定，右端连接一金属小球，弹簧在自然长度时，小球位于O点：当通过小球压缩弹簧到A位置时，释放小球；然后小球从A点开始向右运动，最远运动到B点，则（　　）
A．小球在AO之间某点处，速度达到最大
B．小球在O点处速度达到最大
C．小球在B点速度为0达到平衡状态
D．AO=OB
【答案】A【解析】AB．水平台面粗糙，小球运动时有摩擦力，从A向O运动过程中，摩擦力向左，当弹簧向右弹力与向左摩擦力大小相同时，小球有最大速度，因此最大速度的点，在AO之间，故A符合题意，B不符合题意；C．小球在B点速度为0，弹簧处于拉伸状态，受弹簧向左弹力作用，受力不平衡，不处于平衡状态，故C不符合题意；D．小球和弹簧当成一个系统，由于台面摩擦，系统机械能减小，故A点机械能大于B点机械能，AB两点小球动能都为0，则A点弹簧性势能大于B点弹性势能，即AO大于OB，故D不符合题意。
故选A。
第17题图
第18题图
第19题图
第20题图
18．如图，轻质弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力，则小球（　　）
A．运动至最高点时，速度为0m/s，所以受平衡力作用
B．被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力
C．从A点向上运动O点的过程中，速度一直增大
D．从A点向上运动O点的过程中，速度先增大后减小
【答案】D【解析】A．不计空气阻力，小球在最高点时只受重力作用，不是平衡状态，故A不符合题意；B．小球被释放后沿竖直方向加速向上运动，故释放瞬间，所受重力小于弹簧弹力。故B不符合题意；CD．不计空气阻力，小球在从A点向上运动到O点的过程中，受到两个力的作用，一个是竖直向下的重力，一个是竖直向上的弹力，开始向上运动时，弹力大于重力，小球所受合力方向向上，速度不断增大；当弹力小于重力时，其所受合力方向向下，速度不断变小。当离开O点后，小球只受重力作用，力的方向与小球运动方向相反，速度继续减小。故其速度先增大后减小，故D符合题意；C不符合题意。
故选D。
19．如图是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。由图可以看出皮球弹跳的高度逐渐变小，A、B是同一高度的两点。以下相关说法中正确的一项是（　　）
A．A点的机械能等于B点的机械能
B．A点的重力势能等于B点的重力势能
C．A点的动能等于B点的动能
D．A点的速度等于B点的速度
【答案】B【解析】A．皮球从开始下落到静止的过程中，弹起的最大高度逐渐减小，说明皮球要克服阻力做功，机械能转化为内能，所以其机械能一直变小，即A点的机械能大于在B点时的机械能，故A错误；B．皮球在A点、B点时，高度相同，质量不变，所以皮球在这两点的重力势能相同，故B正确；CD．皮球在A、B两点的重力势能相同，但在A点的机械能大于在B点时的机械能，所以在A点的动能大于在B点时的动能，即A点的速度大于B点的速度，故CD错误。故选B。
20．如图斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点，小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到位于P点的下方，则下列说法中正确的是（　　）
A．小物块从P向M运动过程中，机械能一定减少
B．弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最小
C．小物块整个运动过程中，机械能一定减少
D．小物块从P向M运动过程中，动能减小
【答案】C
【解析】A．若斜面是光滑的，则小物块从P向M运动过程中，机械能不变，故A错误；B．在弹性限度内，弹簧的形变程度越大弹性势能越大，当弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大，故B错误；C．因小物块最后返回到P点的下方，所以整个过程中机械能一定减少，故C正确；D．小物块从P向M运动过程中，重力势能转化为动能，动能增大，故D错误。故选C。
二．填空题(共24分)
21．2021年3月15日，全国十多个省市出现恶劣的沙尘暴天气，迎着沙尘，脸部被沙尘打的瑟瑟发痛，原因是沙尘虽然质量较小，但飞行　　大，　　能较大。
【答案】速度；动
【解析】迎着沙尘，脸部被沙尘打的瑟瑟发痛，原因是沙尘虽然质量较小，但飞行的速度较大，具有的动能较大。所以答案为：速度；动。
22．甲、乙两颗相同的子弹，飞向同一块木板，结果甲子弹穿透木板，乙子弹嵌在木板里，则甲子弹的动能
　　乙子弹的动能，甲子弹的速度
　　（均选填“大于”、“小于”或“等于”）乙子弹的速度，判断的依据是甲子弹能够
　　较多。
【答案】大于；大于；做的功
【解析】运动的子弹具有动能，穿过木板时，要克服摩擦做功，其动能转化为内能；穿透的甲子弹比嵌在木板的乙子弹做功多，穿透的甲子弹具有的动能大；两颗子弹相同，质量相同，甲子弹动能大，速度大。所以答案为：大于；大于；做的功。
23．甲、乙是两个完全相同的篮球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖直向上抛出、乙球斜向上抛出，不计空气阻力。乙球到达最高点时的动能
　大于　（填“大于”或“等于”）零，甲球落地时速度
　等于　（填“大于”、“等于”或“小于”）乙球落地时速度。
【答案】大于；等于【解析】乙球到达最高点时速度不为零，所以动能大于零。由题知，甲乙两球的质量相等，抛出时两球的速度相等，则最初两球的动能相等；抛出时的高度相同，则最初两球的重力势能也相同；因动能和势能统称为机械能，所以抛出时两球的机械能相同；
由于不计空气阻力，则小球的机械能是守恒的，故落地时两球的机械能相同，又因为两球落地时高度相同，则重力势能相同，故两球落地时的动能也相同，根据动能大小的影响因素可知，两球落地时的速度相等。所以答案为：大于；等于。
第23题图
第24题图
第25题图
第27题图
24．如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，足球在b点的动能　大于　d点的动能（比较大小）。理由是　　
。
【答案】大于；足球在b、d两点的重力势能相同，由于机械能是减小的，故足球在b点的动能大于d的动能【解析足球在b、d两点的高度相同，则重力势能相同；足球在运动过程中克服摩擦做功，机械能转化为内能，其机械能减小，且机械能等于动能与势能的总和，所以足球在b点的动能大于d的动能。所以答案为：大于；足球在b、d两点的重力势能相同，由于机械能是减小的，故足球在b点的动能大于d的动能。
25．物体M静止在光滑的水平面O点，两个弹簧K1，K2都处在自然长度，当M向右运动时两弹簧的弹性势能K1　变大　，K2　变大　。
【答案】变大；变大【解析】两个弹簧K1，K2都处在自然长度，所以弹性势能为0；当M向右运动时，K1，K2都发生了弹性形变，故弹性势能变大。所以答案为：变大；变大。
26．玩“多米诺骨牌”时将骨牌按一定间距排列成行，轻轻碰倒第一枚骨牌，其余的骨牌就会产生连锁反应，依次倒下。骨牌在倒下时，其重力势能会　　，并转化为　　能，撞击到第二张骨牌后，由于能量的传递以及每张摆好的骨牌都具有的重力势能，其机械能就会比第一张牌更大，最后骨牌倒下的速度就会不断　　。
【答案】减小；动；增大。【解析】骨牌倒下时重心会降低，所以其重力势能会减小；重力势能减小后会使得骨牌倒下速度增大，其重力势能转化为了动能；第二张骨牌由于机械能不断的增加，其转化的动能也会不断的大于前一张牌，速度就会不断增大。所以答案为：减小；动；增大。
27．如题图所示，小吴用滑雪板滑雪，从高点C处由静止滑下，经过B点到达最低点，然后到达另一侧与B点等高的点A时刚好速度为零。由C到B点过程中，　　能转化为动能，从C到A点过程中，　　点的动能最大，从最低点O到A点的过程中，机械能的总量　　（选填“变大”、“变小“或“不变“）。
【答案】重力势；O；变小。【解析】小吴和滑雪板从C点到B点的过程中，质量不变，高度变小，速度变大，故小吴和滑雪板的重力势能变小，动能变大，则该过程中重力势能转化为动能；小吴和滑雪板到达O点时速度达到最大值，其动能最大；从最低点O到A点的过程中，由于接触面是粗糙的，所以小吴和滑雪板在运动过程中受摩擦力的作用，需要克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，故小吴和滑雪板的机械能变小。所以答案为：重力势；O；变小。
28．如图所示，小磊分别沿三条路径从滑梯同一高度处自由滑到水平地面，在不考虑空气阻力和摩擦的情况下，此过程中小磊的机械能是　守恒　（填“守恒”或“不守恒”）的，他到达滑梯最底端时的速度　相同　（填“相同”或“不相同”）。
【答案】守恒；相同【解析】滑梯的高度一定，小磊的质量一定所以小磊下滑前的重力势能一定，因为不计摩擦和空气阻力，机械能是守恒的，沿不同路径下滑时小磊的重力势能全部转化为动能，所以到达滑梯最底端时小磊的动能相同，速度相同。所以答案为：守恒；相同。
第28题图
第29题图
第30题图
第31题图
第32题图
29．如图所示，a、b为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线（不计空气阻力），其中　　（选填“a”或“b”）是动能﹣﹣高度关系图线，小石块达到的最大高度为　　m，小石块在3m高时的机械能为　　J。
【答案】a；4；2。【解析】如图，横坐标代表的小石块上升的高度，纵坐标代表的是能量。
小石块上升时质量保持不变。b图象表示，高度越高，能量越大，所以b图象代表：高度﹣﹣重力势能的关系。不计空气阻力，小石块上升时，速度减小，动能减小，高度增加，重力势能变大，动能全部转化为重力势能，即动能随高度的增加而减小，由此可知a图象代表：高度﹣﹣动能的关系。小球的动能为0时，高度最高，由图可知，小石块达到的最大高度为4m；小石块在3m高时的机械等于2m时的机械能，即1J+1J＝2J。所以答案为：a；4；2。
30．如图为一辆正在匀速行驶工作的多功能雾炮车，它的动能______（选填“增大”、“减小”或“不变”），水雾喷出后还能继续向前飞行一段距离，是因为水滴具有______，水雾喷出后一会儿就消失了，其中发生的物态变化是______，此过程需要______热。
【答案】减小
惯性
汽化
吸
【解析】[1]水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水，速度不变，质量减小，所以动能减小。[2]水雾喷出后继续向前飞行，是因为水滴喷出那一瞬间是向前运动的，而水滴由于具有惯性，所以水滴还保持原来的运动，继续向前飞行一段距离。[3][4]水雾喷出后一会儿就消失了，是由于水吸热后汽化变为水蒸气了。
31．如图甲是2022年北京冬奥会会徽，以汉字“冬”为灵感来源，运用中国书法的艺术形态，传递出实现“三亿人参与冰雪运动”的目标。图乙是滑雪运动员起跳后下落的情景，运动员加速下落过程中重力势能______，动能______。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
【答案】减小
增加
【解析】[1][2]运动员在加速下落过程中重力势能转化为动能，重力势能减小，动能增大。
32．如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿
入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，做好后将它从不太陡的斜面滚下，观察到罐子在斜面和水平面上来回滚动，直至停下来，罐子在水平面上滚出去时，______能全部转化为橡皮筋的______能；罐子滚动过程中第一次速度为零时，橡皮筋的______能最大；罐子向前滚出一段距离又滚回，这是由于罐子具有______。
【答案】动
弹性势
弹性势
能量
【解析】[1][2]罐子在水平面上滚出去时，速度减小，动能转化为橡皮筋的弹性势能。[3]罐子滚动过程中第一次速度为零时，动能最小，弹性势能最大。[4]罐子向前滚出一段距离又滚回，是因为橡皮筋的弹性势能又转化为罐子的动能，使罐子往回滚。
三．解答题(共36分)
33.（6分）如图所示，单摆在竖直平面内左右摆动，滚摆在竖直平面内上下往复运动。请回答：
（1）这两个实验可以说明的同一个物理问题是：
；
（2）从单摆的实验看，在A、B、C三点位置，哪个点的位置动能最大
；
（3）小明通过查阅资料知道单摆的周期只与摆绳的长度有关，那么单摆的周期公式最有可能的是下面
；
A.
T=m
B.
T=2
C.
T=
D.
T=2㎡
完成下表的数据：
实验次数
摆绳的长度L/米
小球的质量m/千克
单摆的周期T/秒
1
1
0.5
2.01
2
2
0.5
2.84
3
2
1
▲
【答案】
（1）动能与势能之间相互的转换
（2）B
（3）B
、2.84
34．（8分）一物理兴趣小组“探究物体的动能和哪些因素有关”的过程如下：
（1）实验中，通过比较小球推动木块距离的远近，来判断小球动能的大小，这种常用的实验方法是______（选填“控制变量法”或“转换法”）；
（2）为了研究物体的动能与速度的关系，应选择______两个图进行比较，得到的结论是：物体的质量一定时，速度越大，则动能越大；
（3）实验中选择乙、丙两个图进行比较，是为了研究物体的动能与______的关系；
（4）组内有的同学认为水平面是光滑的更有助于完成本实验，小明不同意这个观点。小明认为如果水平面是光滑的，小球将一直运动下去，无法比较其滑行距离的远近。小明的理论依据是______（填写定律名称）。
【答案】转换法
甲、乙
质量
牛顿第一定律
【解析】（1）[1]小球的动能的大小不能直接看出，通过比较小球推动木块距离的远近，来判断小球动能的大小，这种称为转换法。（2）[2]动能与速度的关系，应选择质量相同，速度不同，高度不同，到达水平面的速度不同，故选甲、乙两图。（3）[3]选择乙、丙两个图，质量不同，速度相同，故探究的是动能与质量的关系。（4）[4]小明认为如果水平面是光滑的，小球不受阻力，由于惯性，小球将一直运动下去，故依据是牛顿第一定律。
35．（12分）某同学A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。于是设计了如图甲所示的实验：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求质量为2m，让A、B两球从距沙表明高H静止下落，C球从距沙表面高2H静止下落，D球从距沙表面高2H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两球陷入沙深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙深度均为h3，且h1＜h2＜h3。
（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过　　
来反映的。
（2）比较A、B两球，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当下落高度一定时，　
　。
（3）比较　
　两球，发现C球陷入沙深度更大，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。
（4）比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径　
　（选填：“有关”或“无关”）。
（5）小球在下落过程陷入沙面前，将重力势能转化为动能，陷入沙中后到小球静止过程中，将机械能转化为　
　能。
（6）同学B在体育活动中观察到足球运动情况，如图乙所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，足球　
　
A．在b、d两点动能相等
B．在a、d两点动能相等
C．在b点的动能大于在d点的动能
D．从c到d的过程重力势能减少
【答案】（1）铅球陷入沙中的深度；（2）物体质量越大，重力势能越大；（3）A、C；（4）无关；（5）内；（6）C【解析】（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过铅球陷入沙中的深度来反映；（2）比较A、B两球，下落高度和运动路径相同，B球质量大于A球质量，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大；（3）C球陷入沙深度更大，比较知，C球下落的高度最大，要研究重力势能与高度的关系，需要保持球的质量一定，所以选择的是A、C两球；（4）比较C、D两球，两球的质量相同，下落高度也相同，两球的运动路径不同，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关。（5）球在下落过程中，高度减小，速度增大，所以将重力势能转化为动能；当球陷入沙中，与沙子摩擦，最终静止，将机械能转化为内能。（6）AC、足球在b点时，足球有一定的速度，足球具有一定的动能；b和d点的高度相同，重力势能相同，足球运动到d点的过程中克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能减小，所以d点的动能小于b点的动能；故A错误，C正确；B、足球在a点时，足球有一定的速度，足球具有一定的动能，动能不为零；足球在d点时，足球速度为零，足球动能为零。故B错误。D、从c到d的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大；故D错误。所以选：C。所以答案为：（1）铅球陷入沙中的深度；（2）物体质量越大，重力势能越大；（3）A、C；（4）无关；（5）内；（6）C
36.（8分）如图所示，在某学校举行的田径运动会上，质量为60
kg、身高为1.7
m的某运动员参加跳高比赛时的示意图．跳高前先将软绳的一端系在该运动员的腰部(重心处)
，另一端穿过固定在地面上的小环，然后，将绳子拉直后让运动员尽力往上跳．刚起跳时，该运动员的重心离地面的高度为身高的0.6倍，当运动员跳到最高点时，拉直的绳子从小环到该运动员腰部的总长度为1.8
m．(g＝10
N/kg)则：
(1)在这个过程中，运动员重心上升的高度是多少？运动员跳高所做的功是多少？
(2)月球表面的引力是地球表面引力的1/6，如果该运动员按同样的方式起跳，那么，他在月球上能跳起的高度为多少？
解：(1)在刚起跳时，人的重心离地面的高度h0＝1.7
m×0.6＝1.02
m
运动员重心上升的高度h＝H－h0＝1.8
m－1.02
m＝0.78
m
运动员做的功W地＝Gh＝mgh＝60
kg×10
N/kg×0.78
m＝468
J
(2)运动员在月球上做的功等于在地球上做的功：
W月＝W地＝468
J运动员在月球上的重力：G月＝G地＝mg＝×60
kg×10
N/kg＝100
N
运动员在月球上跳起的高度h月＝＝＝4.68
m.