苏科版九年级物理12.1动能势能机械能练习题（有解析）

苏科版九年级物理12.1动能势能机械能练习题
一、单选题
如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，得到小球的速度和弹簧被压缩的长度之间的关系，如图乙所示，其中为曲线最高点。不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则小球
A. 受到的弹力始终不变 B. 运动过程动能一直增大
C. 运动过程机械能增大 D. 在点时重力等于弹力
现代农业利用喷药无人机喷洒农药，安全又高效。如图所示，喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药，此过程中，喷药无人机的
A. 动能减小、重力势能减小
B. 动能减小、重力势能不变
C. 动能不变、重力势能减小
D. 动能不变、重力势能不变
小明是节能环保小卫士，他骑自行车上下学。下列说法正确的是
A. 轮胎上的花纹可以减小车轮与地面间的压强
B. 用力刹车可以增大车闸与车轮的摩擦力
C. 以骑车的小明为参照物，路灯杆是静止的
D. 骑车匀速下坡时，小明的机械能不变
“舞狮”是中国优秀的民间艺术，古时又称为“太平乐”。如图为舞狮时“狮子乙”站在水平地面上，“狮子甲”站在“狮子乙”身上静止时的情景，下列说法正确的是
A. “狮子乙”受到的重力与地面对“狮子乙”的支持力是一对平衡力
B. “狮子乙”抬起一只脚后对地面的压力变大
C. “狮子甲”腾空而起在空中运动的过程中，其机械能增大
D. 跃起的“狮子甲”最终落向地面，是因为受到重力的作用
年月日，我国在黄海海域用长征十一号海射运载火箭成功将“吉林一号”高分组卫星送入预定轨道。在发射过程中，“吉林一号”卫星随火箭加速上升，在加速上升阶段，“吉林一号”卫星的
A. 动能不变 B. 重力势能增大 C. 机械能减小 D. 机械能不变
如图所示，粗糙程度相同的斜面与水平面在点相连，弹簧左端固定在竖直墙壁上，弹簧处于自由状态时右端在点，小物块从斜面的点由静止自由滑下，与弹簧碰撞后又返回到斜面上，最高到达点。下列说法正确的是
A. 弹簧被压缩到最短时，弹性势能最小
B. 小物块从向运动的过程中，重力势能减小
C. 小物块从向运动的过程中，动能增加
D. 小物块在整个运动过程中，机械能守恒
年月日，中国火星探测器“天问一号”成功着陆火星，如图所示为巡视器减速下降到火星表面的过程，下列关于它的机械能变化情况分析正确的是
A. 动能增大，重力势能减小，机械能不变
B. 动能减小，重力势能增大，机械能不变
C. 动能增大，重力势能增大，机械能增大
D. 动能减小，重力势能减小，机械能减小
频闪照相是研究物体运动的重要手段之一，如图是频闪照片记录竖直下落的小球每隔相等时间的位置不计空气阻力，则在下落过程中，小球
A. 动能逐渐减小
B. 位置没有能量
C. 重力在段做功比在段慢
D. 重力在段做功比在段多
年年初新型冠状病毒肆虐时，武汉成为重灾区，”武汉加油”“湖北，我们来了”“一起抗，一起扛”全国各地向武汉驰援，一架救灾飞机在高空中水平匀速飞行，向灾区投放救灾物资。该飞机在空投物资的过程中
A. 飞机动能不变
B. 飞机动能减小
C. 救灾物资刚抛出加速向下运动时动能转重力势能
D. 救灾物资通过降落伞匀速下降时重力势能转化为动能
如图所示，铅球从出手到将要落地的过程中不计空气阻力，下列说法正确的是
A. 铅球由时，重力势能转化为动能
B. 铅球到达 点时动能最大
C. 铅球由 时，机械能逐渐减小
D. 铅球在 点时动能为零
二、填空题
蓄在高处的水能用来发电，是利用水的______能，钟表里的发条能带动时针走动，是靠发条的______能。滚摆向下运动过程中，他的______增加，到最低点后又上升，每次上升的高度逐渐减小，此过程中有一部分机械能转化为了______。
空中沿水平方向匀速飞行的一架飞机正在向灾区空投物资，空投过程中，飞机的动能______，飞机的重力势能______。选填“变大”、“变小”或“不变”
如图所示的自动回弹健腹轮在健身界，可谓是不可多得的全方位健身神器，只需像推磨一样往前推的个简单动作，就能达到健腹健身的效果。运动员在向前推动时相当于增加了内部弹簧的______能，该能量可以实现自动弹回的效果，若健身者在绝对光滑的地面上使用健腹轮健身______选填“能”或“不能”实现健身效果。
在年月日，我国用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第颗导航卫星。火箭加速升空时，导航卫星相对于火箭是______选填“静止”或“运动”的，卫星的机械能______选填“增大”、“减小”或“不变”。
火箭加速升空过程中，对于火箭搭载的卫星来说，动能______，重力势能______，卫星从近地点向远地点运动时动能会______。均选填“增大”“减小”或“不变”
三、实验探究题
小明猜想物体动能的大小可能与物体质量和运动速度都有关，于是他设计了如图甲、乙所示的两个实验装置，用它们来探究影响动能大小的因素：
如图甲所示，让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面，分别从处和处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的相同纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后变为静止；
如图乙所示，让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面，分别从处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的相同纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后变为静止。
上述甲、乙两组实验中：
图甲探究的是动能与物体______的关系，得出的结论是______。
图乙探究的是动能与物体______的关系，得出的结论是______。
本题中，小球动能大小是用______来表示的，这种方法在物理学上被称为______。
小聪利用如图所示装置探究“物体动能的大小与哪些因素有关”。
该实验是通过观察木块被钢球推动的距离，从而判断______填“木块”或“钢球”动能的大小。
甲、乙两次实验中，将质量不同的钢球拉到相同的高度。由静止释放，小球向下摆动过程中，小球的______转化为动能。观察到质量大的钢球将木块推动的距离远，说明动能的大小和______有关。
甲、丙两次实验中，将质量相同的钢球拉到不同的高度，由静止释放，观察木块被推动的距离，可以探究动能的大小和______的关系。
小聪将木块下的铁板换成光滑的玻璃板，观察木块被钢球推动的距离。我们可以探究______对物体运动的影响，并可推断出：如果运动物体不受力将______。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：
小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。此过程中小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，所以小球的机械能变小；
在小球向下运动过程中，受到竖直向上的弹簧的弹力、竖直向下的重力；开始时，重力大于弹力，合力向下，小球速度越来越大；随弹簧压缩量的增大，弹力越来越大，当弹力与重力相等时，即在点时，两力是一对平衡力，合力为零，此时的速度是最大的；小球再向下运动，弹力大于重力，合力向上，小球速度减小，动能减小；小球的高度一直减小，重力势能一直减小；综上所述，D正确，ABC错误。
故选：。
由图象可知，小球速度先变大，后变小。弹簧发生形变从而产生弹力，弹力的大小与弹簧的弹性形变程度有关。
机械能是动能和势能的统称，动能与物体的质量和速度有关；
在运动过程中小球受重力与弹簧的弹力，当两力大小相等时，小球速度最大，此时弹力与重力是一对平衡力。
本题考查了弹力、动能和能量转化以及运动和力关系等问题。解题的关键要读懂图，由图获取弹簧压缩量，小球速度变化的信息分析小球的运动过程，分析弹力的变化情况。
2.【答案】
【解析】
【分析】
此题考查的是动能和重力势能影响因素的应用，是一道基础题。抓住质量变化是正确判断的前提。
动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；
重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
【解答】
无人机在农田上空的某一高度水平匀速飞行，同时均匀喷洒农药，喷药无人机的速度和高度均不变，但质量变小，所以无人机的动能减小，重力势能减小，故A正确，BCD错误。
故选A。
3.【答案】
【解析】解：、轮胎上的花纹，主要目的是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，不能减小车轮与地面间的压强，故A错误；
B、用力刹车，增大了压力，在接触面粗糙程度一定时，增大了车闸与车轮的摩擦力，故B正确；
C、以骑车的小明为参照物，路灯杆与小明之间的位置发生了变化，所以路灯杆是运动的，故C错误；
D、自行车匀速下坡时，速度不变，所以动能不变，但高度变小，重力势能变小，所以机械能变小，故D错误。
故选：。
减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积；在受力面积一定时，减小压力；
增大摩擦的方法：在接触面粗糙程度一定时，增大压力；在压力一定时，增大接触面的粗糙程度；
在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止；
影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能．在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析。
此题考查增大摩擦的方法、减小压强的方法、运动和静止的相对性、机械能的大小变化，涉及到的知识点多，综合性强，但总体难度不大，重点是基础知识要扎实。
4.【答案】
【解析】解：
A、地面对“狮子乙”的支持力等于两个狮子的重力的和，要大于“狮子乙”受到的重力，所以这两个力不是一对平衡力，故A错误；
B、“狮子乙”抬起一只脚后对地面的压力等于狮子的总重力，重力不变，压力不变，故B错误；
C、“狮子甲”腾空而起在空中运动的过程中，由于克服空气的阻力做功，机械能转化为内能，机械能减小，故C错误；
D、地面附近的物体都受到重力的作用，重力的方向是竖直向下的，所以跃起的“狮子甲”最终落向地面，故D正确。
故选：。
平衡力的判断，两个力必须同时满足四个条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上；
水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力；
动能和势能合称机械能；动能与质量和速度有关；重力势能与质量和高度有关；
重力的方向是竖直向下的。
本题考查了平衡力的辨别、压力的大小、机械能的变化、重力的方向，属于基础题。
5.【答案】
【解析】解：在火箭加速上升的过程中，“吉林一号”卫星的质量不变，速度增大，动能增大；质量不变，高度增加，重力势能增大，所以机械能增大，故B正确。
故选：。
影响动能大小的因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；
影响重力势能大小的因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越大，重力势能就越大；
机械能等于动能和势能之和。
本题主要考查了动能和重力势能大小的判断，只要知道影响动能、重力势能大小的因素即可解答。
6.【答案】
【解析】
【分析】
影响动能大小的因素：质量、速度，质量越大，速度越大，动能越大；
影响重力势能大小的因素：质量、高度，即物体的质量越大，高度越高，其重力势能越大；
弹性势能的影响因素：弹性形变的大小，动能和势能统称机械能，三者之间可以相互转化；
三种能量可以相互转化，在存在摩擦的情况下，其机械能不守恒。
本题考查动能、势能及弹性势能的转化，以及机械能守恒的条件，明确动能和势能大小的影响因素是解答此题的关键。
【解答】
解：
A、弹簧被压缩到最短时，其形变程度最大，所以弹簧的弹性势能最大，故A错误；
B、小物块从向运动的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，故B正确；
C、小物块从向运动的过程中，物块不再受到弹力，由于受到摩擦力的作用，其速度会逐渐减小，所以其动能会减小，故C错误；
D、小物块在整个运动过程中，由于摩擦力的作用，其机械能总量会减少，即机械能不守恒，故D错误。
故选：。
7.【答案】
【解析】解：巡视器减速下降过程中，其质量不变，速度变慢，故动能变小；同时其质量不变，高度变小，所以重力势能变小；机械能等于动能与重力势能之和，故机械能减小，故D正确。
故选：。
影响动能的因素有物体质量和速度，质量越大、速度越大，动能越大；影响重力势能的因素有质量和高度，高度越高、质量越大，重力势能越大；机械能是动能和势能的总和。
知道动能和重力势能大小的影响因素是解决该题的关键。
8.【答案】
【解析】解：
A、由图可知，小球在下落过程中相同时间内通过的距离不断变大，故小球做加速运动；此过程中，小球的质量不变，速度变大，动能逐渐增大，故A错误。
B、小球在位置时，具有一定的高度，所以具有一定的重力势能，即小球在位置具有能量，故B错误。
C、小球的重力不变，小球在段比段下落高度小，根据可知，小球的重力在段做功比在段少；由题可知小球在段和段的运动时间相同，根据可知，重力在段做功的功率小，即重力在段做功比在段慢，故C正确。
D、小球的重力不变，小球在段比段下落高度小，根据可知，小球的重力在段做功比在段少；故D错误。
故选：。
动能大小的影响因素：质量、运动的速度；质量越大，速度越大，东能越大。
重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度；质量越大，高度越高，重力势能越大。
根据公式，判断重力做功的大小；根据判断功率的大小，功率是反映做功快慢的物理量。
本题考查影响动能大小的因素、功和功率的大小比较，是一道综合性较强的题目，但难度不大，掌握基础知识即可正确解题。
9.【答案】
【解析】解：、一架飞机在高空中水平匀速飞行，高度不变、速度不变，向灾区投放救灾物资时，飞机的质量减小，所以飞机的动能和重力势能都减小，故A错误，B正确；
C、救灾物资刚抛出加速向下运动时，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能，故C错误；
D、救灾物资通过降落伞匀速下降时，质量不变，动能不变，高度变小，重力势能变小，不是重力势能转化为动能，故D错误。
故选：。
从动能和重力势能大小的影响因素进行考虑。
动能大小跟质量和速度有关：质量一定时，速度越大，动能越大；在速度一定时，质量越大，动能越大。
重力势能跟质量和高度有关：质量一定时，高度越高，重力势能越大；在高度一定时，质量越大，重力势能越大。
掌握动能和重力势能大小的影响因素，抓住影响因素进行判断。
10.【答案】
【解析】解：、铅球由时，质量不变，高度增大，所以重力势能增大；速度减小，动能减小，动能逐渐转化为重力势能，故 A错误；
B、铅球由时，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，到达点时高度最小，重力势能最少，速度最大，动能最大，故B正确；
C、铅球由时，重力势能转化成动能，不考虑空气阻力，所以机械能总量保持不变，故C错误；
D、铅球在点时，在水平方向上有一定的速度，动能不为零，故D错误。
故选：。
影响动能大小的因素有：质量和速度，质量越大，速度越快，动能越大；
影响重力势能大小的因素有：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；
不计空气阻力，动能和势能的转化过程中，机械能的总量保持不变。
本题考查学生机械能的变化和转化，掌握影响动能和重力势能大小的因素是解题的关键，注意不计空气阻力时，机械能守恒。
11.【答案】重力势 弹性势 动能 内能
【解析】解：蓄在高处的水能用来发电，高处的水具有较大的重力势能；
钟表里的发条能带动时针走动，发条发生弹性形变，具有弹性势能，弹性势能转化为动能；
滚摆向下运动的过程中，质量不变，高度减小，速度增大，故重力势能减小，动能增加，即重力势能转化为了动能；滚摆在运动的过程中需要克服阻力做功，一部分机械能转化为内能，所以滚摆到最低点后又上升，每次上升的高度逐渐减小，这说明滚摆具有的机械能减小。
故答案为：重力势；弹性势；动能；内能。
动能大小的影响因素：质量和速度。质量越大，速度越大，动能越大。
重力势能大小的影响因素：质量和高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
机械能动能势能，物体没有发生弹性形变时，势能只考虑重力势能。
本题考查的是动能和重力势能的影响因素、机械能的概念，是一道基础题。
12.【答案】变小 变小
【解析】解：飞机正在向灾区空投物资时，速度不变，高度不变，飞机的质量变小，动能变小，重力势能变小。
故答案为：变小；变小。
从动能和重力势能大小的影响因素进行判断：
动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素。
能判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化。
13.【答案】弹性势 不能
【解析】解：运动员在向前推动时，内部的弹簧发生弹性形变，相当于增加了内部弹簧的弹性势能。
若健身者在绝对光滑的地面上使用健腹轮健身不能实现健身效果，因为轮与地面之间没有摩擦力，轮不会转动，内部弹簧不会发生弹性形变。
故答案为：弹性势，不能。
物体发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。
摩擦力的概念是：两个互相接触的物体，当它们做相对运动或有运动趋势时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫摩擦力。
理解弹性势能概念和产生摩擦力的条件，可解答此题。
14.【答案】静止 增大
【解析】解：火箭加速升空时，导航卫星相对于火箭没有位置的变化，所以卫星相对于火箭是静止的；
火箭在加速升空的过程中，卫星的质量不变，速度变大，动能增大；质量不变、高度增大，势能增大，故卫星的机械能增大。
故答案为：静止；增大。
在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止。
动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；重力势能的影响因素，物体的质量和高度；机械能是动能和势能之和。
此题考查运动和静止的相对性、机械能大小的影响因素，难度不大。
15.【答案】增大 增大 减小
【解析】解：
火箭加速升空过程中，卫星的质量不变，速度增大，所以其动能变大；同时高度增大，所以其重力势能变大；
在卫星进入预定轨道后，由于没有空气阻力，所以其机械能是守恒的即机械能不变；由近地点向远地点运动过程中，卫星的质量不变，高度变大，其重力势能变大，由于机械能守恒，所以卫星的动能会减小。
故答案为：增大；增大；减小。
动能大小的影响因素：质量、速度；质量越大，速度越大，则动能越大；
重力势能大小的影响因素：质量、高度；质量越大，高度越高，则重力势能越大；
动能和势能统称为机械能。
本题考查了动能和势能的大小变化、机械能守恒，属于基础题。
16.【答案】速度 物体质量一定时，运动速度越大，动能越大 质量 物体运动速度一定时，质量越大，动能越大 小球推动纸盒移动的距离 转换法
【解析】解：甲图中小球的质量不变，高度不同，小球所处的位置越高，到达斜面底部获得的速度越大，所以探究动能与速度的关系；观察到小球质量相同时，小球速度越大，推动纸盒移动越远；故得出的结论是物体质量一定时，运动速度越大，动能越大。
乙图中两个不同质量的小球从同一斜面同一高度滑下，到达斜面底部时速度相同，质量不同，所以实验探究动能跟质量的关系；观察到小球速度相同时，小球质量越大，推动纸盒移动越远；故得出的结论是物体运动速度一定时，质量越大，动能越大。
实验中通过物体推动纸盒移动的距离来反映物体动能大小，运用了的转换法。
故答案为：速度；物体质量一定时，运动速度越大，动能越大；质量；物体运动速度一定时，质量越大，动能越大；小球推动纸盒移动的距离；转换法。
探究动能跟速度关系时，控制质量不变；质量一定时，速度越大，动能越大；
探究动能跟质量的关系时，控制速度不变；速度一定时，质量越大，动能越大；
物体动能大小不能直接观察，而是通过物体推动纸盒移动的距离来反映，纸盒移动越远，物体具有动能越大；运用了的转换法。
掌握动能大小的影响因素，利用转换法和控制变量法，探究动能大小的影响因素是解题的关键，要细心解答。
17.【答案】钢球 重力势能 质量 速度 阻力 做匀速直线运动
【解析】解：该实验中钢球动能的大小是通过木块移动的距离体现的，木块被撞的越远，说明钢球的动能越大，被撞的越近，说明钢球的动能越小，这里采用了转换法的思想；
甲、乙两次实验中，将质量不同的钢球拉到相同的高度，由静止释放，小球向下摆动过程中，小球的重力势能转化为动能。不计空气阻力，钢球的机械能是守恒的，保持不变；观察到质量大的钢球将木块推动的距离更远，说明钢球对木块做功越多，钢球的动能越大，由此可以说明动能的大小和质量有关；
甲、丙两次实验中，将质量相同的钢球拉到不同的高度，由静止释放，高度越高，撞击木块前的速度越大，木块移动的距离越远，动能越大，所以可以探究动能的大小和速度的关系；
小聪将木块下的铁板换成光滑的玻璃板，观察木块被钢球推动的距离。我们可以探究阻力对物体运动的影响，并可推断出：如果运动物体不受力将做匀速直线运动。
故答案为：钢球；重力势能；质量；速度；阻力；做匀速直线运动。
实验中通过观察木块被钢球推动距离大小判断钢球的动能大小的，利用了转换法；
动能的大小与物体的质量和速度都有关系，运用控制变量法进行探究时，研究动能与速度关系时，要保证质量相同，速度不同；探究动能与质量关系时，要保证速度相同，质量不同；
根据牛顿第一定律，物体在不受力时，将保持匀速直线运动状态或静止状态。对于一个运动着的物体来讲，当外力突然消失时，它只可能做匀速直线运动。
此题是探究“动能的大小与什么因素有关”的实验，考查了转换法和控制变量法在实验中的具体应用，是中考探究实验考查的重点。
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