苏科版九年级上册12.1动能势能机械能 同步练习（有解析）

苏科版九年级上册 12.1 动能 势能 机械能
一、单选题
1．“嫦娥一号”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
2．如图所示是荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高。下列说法正确的是（　　）
A．球在B、C两点的动能相等 B．球在A、D两点的机械能相等
C．球从B点到O点的过程中机械能减少 D．球从O点到C点的过程中势能转化为动能
3．小明在体育课上掷铅球，掷出去的铅球从a处出手后，在空中的运动轨迹如图所示，球最终停在水平地面e点处，不计空气阻力，则铅球（　　）
A．从a处到b处动能减小，重力势能增大
B．从b处到c处动能增大，机械能增大
C．a处的机械能小于c处的机械能
D．在d、e处机械能相等
4．如图所示是荡秋千的简化模型，摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高，下列说法正确的是（　　）
A．球在B、C两点的动能相等
B．球在A、D两点的机械能相等
C．球从B点到O点的过程中机械能减少
D．球从O点到C点的过程中重力势能减少
5．很多同学都在用“思维导图”梳理章节知识，如图是小刚同学用“思维导图”总结的第十一章知识要点，其中第二点内容空缺，请在下列选项中选出合理的一项，把图补充完整（　　）
A．杠杆的平衡条件 B．滑轮
C．机械能 D．探究动滑轮的机械效率与哪些因素有关
6．如图所示，将系在细线下的小球拉至A点由静止释放，小球将在A、C两点之间往复摆动，若忽略空气阻力，下列分析中正确的是（　　）
A．小球从A位置到B位置的过程中做减速运动
B．小球摆至C位置时，若一切外力消失，小球将保持静止
C．小球摆至B位置时，若一切外力消失，则小球斜向下抛出做曲线运动
D．小球摆至B位置时，若细线断裂，则小球将竖直下落
7．如图是乒乓球落地后又弹起的示意图，乒乓球依次经过A、B、C、D四个位置，四个位置的高度关系为hB＞hA＝hC＞hD，分析可知，乒乓球（　　）
A．在A点时机械能最大
B．在B点动能为零
C．在C点与在A点动能相等
D．在D点的机械能与在A的机械能相等
8．弹簧左端固定在挡板上，小车压紧弹簧，释放后被弹开，最终静止，如图，从小车释放到静止的过程中，下列分析正确的是（　　）
A．弹簧的弹性势能先增加后减小
B．弹簧的弹性势能先减小后增大
C．小车的动能先增加后减小
D．小车动能一直减小
9．在东京奥运会女子蹦床决赛中，中国选手朱雪莹获得金牌，如图是朱雪莹比赛时的场景，下列说法正确的是（　　）
A．朱雪莹从高处下落过程中，她的机械能变大
B．朱雪莹从高处下落到接触蹦床前，她的重力势能转化为动能
C．朱雪莹在蹦床上下落到最低点时蹦床具有的弹性势能最小
D．朱雪莹弹离蹦床后，在上升的过程中，弹性势能转化为动能
10．在体育课上，小康用胳膊将排球向上垫起后，排球上升过程中运动得越来越慢。下列说法中正确的是（　　）
A．排球在脱离胳膊后能继续上升，是由于排球所受的重力小于排球的惯性
B．排球在脱离胳膊后的上升过程中，受到方向向上的力
C．排球在脱离胳膊后的上升过程中，重力势能逐渐减小
D．排球在脱离胳膊后的上升过程中，动能逐渐减小
11．人造地球卫星沿椭圆轨道运行，我们把卫星运行过程中离地球最近的点叫近地点，最远的一点叫远地点（如图所示），卫星在太空飞行过程中，不受到任何的阻力卫星从远地点向近地点运行过程中（　　）
A．机械能变小，动能不变，势能变小 B．机械能不变，动能变小，势能变大
C．机械能变大，动能变大，势能变大 D．机械能不变，动能变大，势能变小
12．如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在 A 点，B 点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C 点是小石块从 A 点自由释放后所能达到的最低点。关于小石块从 A 点到 C 点运动过程的说法，正确的是（　　）
A．整个过程中小石块重力势能的减小量等于它动能的增加量
B．从 A 点下落到 B 点的过程中，小石块受到重力和弹力的作用
C．从 B 点下落到 C 点的过程中，小石块的速度先增大后减小
D．小石块在 C 点时，受到平衡力的作用
二、填空题
13．如图所示是玩弹弓的情景，经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，这说明橡皮筋的弹性势能与物体发生_______大小有关；若橡皮筋被拉的长度相同，所用“子弹”的质量不同，则发现射出时的速度也_______（选填“相同”或“不相同”），在此过程中，橡皮筋对“子弹”做的功_______（选填“相同”或“不相同”）。
14．如图所示，某同学站在电梯内的电子秤上，在电梯向下匀速运动的过程中，该同学的重力势能_____，机械能_____（上述两空均选填“增大”、“减小”或“不变”）。在电梯减速停靠一楼的过程中，电子秤的示数比该同学所受重力_____
15．人造地球卫星从近地点向远地点运动时，它的势能 ______，动能就会 ______。（选填“增大”“减小”）
16．如图所示，质量为50g的金属小球从导轨的a处自由滑下，依次经过b处、c处，到达d处时恰好停下。在从a到b的过程中，重力做功为___J；在整个运动过程中，小球克服导轨摩擦消耗的机械能为___J。
三、综合题
17．阅读短文，回答问题：
过山车
当你在游乐场乘过山车奔驰之际，你是否会想到：过山车为什么不需要引擎来推动就能“翻山越岭”呢？
过山车在开始旅行时，是靠一个机械装置推上最高点的，但在第一次下行后，就再没有任何装置为它提供动力了，从这时起带动它沿轨道行驶的唯一“发动机”就是重力势能。过山车的重力势能在处于最高点时达到最大值，当它开始下行时，它的势能不断减小，动能不断增大；由于摩擦，损耗了少量的机械能，所以随后的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低（如图所示）。像所有列车一样，过山车也安装了机械制动装置，使它在结束行程或在紧急情况下能够准确地停下来。
(1)过山车通过A点向上运动过程中，动能______，重力势能______；（均选填“变大”“变小”或“不变”）
(2)后面的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低，是由于过山车运动过程中，机械能______（选填“变大”“变小”或“不变”）；
(3)过山车旅行过程中，遇到紧急情况能够准确停下来，是由于______；
(4)过山车第一次下行后，是利用______作为“发动机”的。
18．2017年12月24日，我国自主研制的最大水陆两栖飞机AG600在广东珠海首飞成功。AG600可以在地面或水上起飞和降落。
（1）为了使飞机获得向上的升力，机翼的上侧做成凸圆形状，而下侧成平面形状，其科学原理是__。
（2）某次灭火演习中，AG600蓄满水后加速起飞，然后以最大巡航速度水平飞往演习火场的上空，将水箱中的水一次性全部注下。下列有关说法正确的是__。
A．用水灭火可以降低可燃物的着火点
B．加速起飞过程中，飞机的重力势能增加，动能增加
C．飞机以最大巡航速度水平匀速直线飞行时，飞机受到平衡力的作用
（3）2021年6月17日，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F运载火箭，在酒泉卫星发射中心顺利将聂海胜、刘伯明和汤洪波3名航天员送入太空，发射取得圆满成功。请你分析火箭升空的原理_____？加速升空时，机械能如何变化_____？
19．请阅读《按压式瓶盖》并回答问题。
按压式瓶盖
防疫要勤洗手，装有洗手液或洗发液的瓶子，其瓶盖往往都是按压式的，如图甲所示。按压式瓶盖的工作原理是什么呢？液体是怎么“吸”上来的？
洗手液瓶中有个按压式吸液结构，它由导液管、进液阀门、弹簧、活塞、出液阀门、出液管、储液筒等组成，如图乙所示，其中进液阀门和出液阀门是塑料小球，进液阀门位于弹簧下端，出液阀门位于活塞上端。
使用的时候，通过手向下按压，活塞向下移动，弹簧被压缩使得进液阀门关闭，出液阀门打开，储液筒里的液体从出液管流出瓶外；当手松开时，弹簧恢复原来的自然状态，使得活塞向上移动，出液阀门关闭，进液阀门打开，液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒。这样活塞在圆筒中上下往复运动，不断地把液体“吸”出瓶外。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）手向下按压，弹簧被压缩时具有 ______能。
（2）洗手液能被“吸”入储液筒内是利用了 ______。
（3）向下按压后松手时，液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒，是因为瓶中气压 ______储液筒中气压。（选填“大于”、“小于”或“等于”）
（4）如果宇航员在空间站内按压这种瓶装洗手液瓶盖，______挤出洗手液。（选填“能”或“不能”）
20．跳台滑雪简称“跳雪”，是冬季奥运会的比赛项目之一，其跳台由助滑坡、着陆坡和停止区组成．运动员脚着特制的滑雪板，沿着向下倾斜的助滑坡下滑，借助速度和弹跳力，使身体跃入空中，使整个身体在空中飞行约4-5秒钟后，落在着陆破上，继续滑行至停止区停止，跳台滑雪整个过程即为完成．而运动员顺着助滑坡滑行时，速度越来越快，最高速度可达30m/s.某15号运动员在一次跳台滑雪中，在助滑坡上滑行的距离为100m，滑行时间为5s.
（1）15号运动员在助滑坡上滑行过程中的平均速度为______m/s.
（2）使用滑雪板的目的是增大______减小_______，防止人的脚陷入雪中．
（3）运动员在飞行过程中惯性______（选填“变大、不变、变小”）．
（4）运动员顺着助滑坡滑行时速度越来越快的原因是什么__________？
21．游乐场过山车是比较惊险刺激的项目，小明游玩后对此项目比较感兴趣，准备对过山车到达竖直平面内的圆形轨道内侧的顶端而不会掉下来的情况进行研究。他从网上购买如图所示的离心轨道。小明把钢球从斜轨较高的A处由静止释放钢球，到达轨道最低点C处后，再沿竖直平面内的圆形轨道内侧经最高处D点，走完圆形轨道，再爬上斜轨到达E处。在实验过程中，得到许多发现。
(1)从A处由静止释放钢球，达轨道最低点C处，此过程中钢球的动能______，重力势能_________；（增加/减小）
(2)在A处由静止释放钢球，进入竖直平面内的圆形轨道内侧经最高处D点，轨道对钢球的支持力的方向是竖直_____________（向上/向下）；
(3)把钢球放在与D处等高点B处由静止释放，钢球_______（能/不能）达到圆轨内侧最高点D处；
(4)小明查阅资料得知：物体的动能、重力势能和机械能的表达式分别为、、（为物体的质量，为物体的速度，为物体距离水平面的高度，物体的机械能是它的动能和重力势能之和）。设上述轨道是光滑的，则钢球沿斜面下滑的过程中机械能守恒（即在轨道任一个位置钢球的机械能的值不变）；
若己知，圆形轨道的半径为40cm，现将钢球球从A处由静止上释放，当它运动到竖直平面内的圆形轨道内侧经最高处D点时的速度_______m/s。（g=10N/kg）
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
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。
2．C
【详解】
从A运动到D点，D点低于A，说明运动过程中机械能在逐渐较小，原因是受到空气的阻力作用，秋千在摆动的过程中，一部分机械能转化为内能，机械能会逐渐减小。
A．球在B、C两点高度相同，重力势能相同，B的机械能大于C的机械能，B的动能大于C的动能，故A错误；
B．由于机械能逐渐减小，则A的机械能大于D的机械能，故B错误；
C．球从B点到O点的过程中，克服摩擦做功，机械能减少，故C正确；
D．球从O点到C点的过程中，高度增加，重力势能变大，速度减小，动能减小，动能转化为势能，故D错误。
故选C。
3．A
【详解】
A．铅球从a处到b处，质量不变，速度变小，则动能减小，同时高度变大，重力势能增大，故A符合题意；
B．铅球从b处到c处，质量不变，速度变大，则动能增大，因不计空气阻力，所以球在空中运动时的机械能守恒（即机械能不变），故B不符合题意；
C．不计空气阻力，说明球在空中的机械能是守恒的，所以在a、c两处的机械能相等，故C不符合题意；
D．从d处到e处，铅球需要克服摩擦阻力做功，一部分机械能转化为内能，所以在d处机械能大于e处，故D不符合题意。
故选A。
4．C
【详解】
A．B、C两点等高，重力势能相等，小球从B点到C点过程中，由于空气阻力，机械能减小，机械能包括动能和势能，所以C点的动能减小，球在B、C两点的动能不相等，故A错误；
B．球从A点到D点过程中，由于空气阻力，机械能减小，故B错误；
C．球从B点到O点的过程中，由于空气阻力，机械能减小，故C正确；
D．球从O点到C点的过程中，高度增大，重力势能增大，故D错误。
故选C。
5．B
【详解】
第十一章知识要点是简单机械和功，简单机械主要包括杠杆、滑轮，功这里包含了功、功率、机械效率，所以“二”应该是滑轮。
故选B。
6．B
【详解】
A．小球从A到B处于运动状态，重力势能转化为动能，所以小球的速度增大，此时小球做加速运动，故A错误；
B．C位置小球的速度为0，若一切外力消失，小球由于惯性会保持原来的运动状态，小球将静止在C位置，故B正确；
C．小球摆至B位置时，若一切外力消失，小球有向右的速度，将沿水平方向向右运动，故C错误；
D．小球摆至B位置时，若细线断裂，小球有向右的速度，受竖直向下的重力，所以小球向下抛出做曲线运动，故D错误。
故选B。
7．A
【详解】
A．根据乒乓球落地后又弹起的示意图可知，乒乓球越往后弹起高度变小，说明过程中克服摩擦力做功，机械能越来越小，机械能不守恒，则在离初始位置最近的A点时机械能最大，故A符合题意；
B．在B点有向右的运动速度，动能不为零，故B不符合题意；
C．在C点与在A点高度相同，重力势能相同，但由于克服摩擦力做功，C点的动能较小，故C不符合题意；
D．由于克服摩擦力做功，机械能不守恒，在D点的机械能小于在A的机械能相等，故D不符合题意。
故选A。
8．C
【详解】
AB．小车压紧弹簧时，弹簧的弹性势能最大，释放后被弹开，弹性势能转化为小车的动能，小车的动能增加，弹簧的弹性势能减小，当弹簧恢复到原长后，继续伸长的过程中，弹性势能又增加，所以弹簧的弹性势能是由大变小，由小变大反复的过程，故AB错误；
CD．小车压紧弹簧时，弹簧的弹性势能最大，释放后被弹开，弹簧向右的弹力大于小车所受的阻力，小车向右做加速运动，弹簧的弹性势能转化为小车的动能，小车的动能增加，当弹簧恢复到原长并继续伸长的过程中，弹力逐渐变小并方向变为向左，小车开始做减速运动，动能变小，最终停下来时速度为0，动能为0。故C正确，D错误。
9．B
【详解】
A．朱雪莹从高处下落过程中，由于存在空气的阻力，克服阻力做功，机械能转化为内能，她的机械能变小，故A错误；
B．朱雪莹从高处下落到接触蹦床前，她的质量不变，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B正确；
C．朱雪莹在蹦床上下落到最低点时，蹦床的形变程度最大，具有的弹性势能最大，故C错误；
D．朱雪莹弹离蹦床后，在上升的过程中，蹦床的弹性势能变为0，是动能转化为重力势能，故D错误。
故选B。
10．D
【详解】
A．排球在脱离胳膊后能继续上升，是由于排球具有向上运动的惯性，一切物体都有惯性，故A错误；
B．排球在脱离胳膊后的上升过程中，如果不考虑空气阻力，排球受到方向竖直向下的重力，故B错误；
C．排球在脱离胳膊后的上升过程中，克服重力做功，位置升高，重力势能逐渐增加，故C错误；
D．排球在脱离胳膊后的上升过程中，受重力作用，速度逐渐减小，动能逐渐减小，故D正确。
故选D。
11．D
【详解】
卫星在运行过程中质量不变，卫星在近地点和地球的相对距离最小，速度最大，近地点势能最小，动能最大；卫星在远地点和地球的相对距离最大，速度最小，远地点的势能最大，动能最小；卫星从远地点向近地点运行过程中，势能变小，动能变大。由于不计阻力，机械能是守恒的，保持不变，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
12．C
【详解】
A. 整个过程中小石块重力势能的减小量等于它的动能和橡皮筋的弹性势能的增加量，故A错；
B. 从 A 点下落到 B 点的过程中，橡皮筋处于自然伸长状态对小石块没有弹力的作用，小石块只受到重力作用，故B错；
C. 从 B 点下落到 C 点的过程中，橡皮筋伸长量越来越大对小石块的竖直向上拉力越来越大，小石块受的合力先减小后增大且合力方向与运动方向先相同后相反，由力于运动的关系可知小石块的速度先增大后减小，故C正确；
D. 小石块在 C 点时，橡皮筋对小石块拉力大于小石块受的重力，小石块受到非平衡力的作用，故D错。
故选C。
13． 弹性形变 不相同 相同
【详解】
[1]橡皮筋弹性势能的大小可以通过子弹射出的距离来表示；橡皮筋拉得越长，弹性势能越大，所以同样的“子弹”射得越远，这说明橡皮筋的弹性势能与形变程度有关。
[2]当“子弹”射出时，“子弹”具有的动能是橡皮筋的弹性势能转化来的，橡皮筋被拉的长度相同，说明橡皮筋的弹性势能相同，转化成子弹的动能也相同；因为动能的影响因素是质量和速度，所以，在动能相同时，所用“子弹”的质量不同，其射出时的速度也会不同。
[3]橡皮筋被拉的长度相同，所以具有的弹性势能相同，对子弹的做功相同。
14． 减小 减小 大
【详解】
[1][2]在电梯向下匀速运动的过程中，该同学运动速度不变，高度减小，故其重力势能减小、动能不变，机械能减小。
[3]在电梯减速停靠一楼的过程中，该同学也在减速，支持力大于重力，故电子秤的示数比该同学所受重力大。
15． 增大 减小
【详解】
[1][2]当卫星从近地点向远地点运动过程中，没有空气阻力，机械能守恒；卫星的高度增大，质量不变，重力势能增大，由于机械能不变，则动能减小。
16． 0.25 0.15
【详解】
[1]小球从a处自由滑下到b处，高度为50cm，所以重力所做的功
W=Gh=mgh=0.05kg×10N/kg×0.5m=0.25J
[2]小球到达d处时恰好停下，此时具有的重力势能为
mghd=0.05kg×10N/kg×0.2m=0.1J
小球在a处具有的重力势能为0.25J，那么小球在整个运动过程中，克服导轨摩擦消耗的机械能为
0.25J-0.1J=0.15J
17． 变小 变大 变小 力能改变物体的运动状态 重力势能
(1)动能的大小由质量和速度共同决定，质量越大，速度越大，物体的动能就越大；重力势能大小与高度和质量有关；
(2)过山车与轨道间有摩擦，会损耗少量的机械能，减少的机械能转化为内能；
(3)过山车上的机械制动装置能够强力使其停止下来；
(4)物体在高处时具有重力势能，当物体下落时，重力势能可以转化为其它形式的能量。
【详解】
(1)[1][2]过山车通过A点向上运动时，过山车的速度越来越小，因此其动能会变小，此过程中的动能转化为重力势能，重力势能变大。
(2)[3]因为过山车与轨道间有摩擦，部分机械能转化为内能，这样过山车就不能达到原来的高度，因此后面的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低。
(3)[4]过山车能够停下来的原因是因为有机械制动装置产生强大的摩擦力，受到阻力的作用，力能改变物体的运动状态，能够使其停止下来。
(4)[5]第一次是靠一个机械装置推上最高点的，第一次下行就可以把重力势能转化为动能继续运动，然后动能又转化为重力势能，但因有部分机械能转化为内能，所以后面的高度将有所降低。
18． 流速快的位置压强小 BC 物体间力的作用是相互的（答相互作用力，反作用力都行） 动能、重力势能都增加，机械能增加
【详解】
（1）[1]机翼的上侧做成凸圆形状，而下侧成平面形状，空气在机翼上侧的流速快，上方压强小，机翼下侧的流速小，压强较大，机翼的上下表面就会产生压力差，从而形成升力。
（2）[2]A．可燃物的着火点是固有属性，不能被降低，水灭火一般是冷却可燃物，故A错误；
B．飞机加速起飞过程中，飞机的质量不变，高度增加，则重力势能增加，速度增加，则动能增加，故B正确；
C．飞机匀速飞行时，处于平衡状态，飞机受到平衡力的作用，故C正确。
故选BC。
（3）[3]火箭向下喷出燃烧的高温高压气体，燃气对火箭产生向上的反作用力使火箭升空。
[4]加速升空时，火箭的高度不断增加，则重力势能增加，速度增加，则动能增加，所以机械能增加。
19． 弹性势 大气压 大于 能
【详解】
（1）[1]弹簧被压缩发生了弹性形变，具有弹性势能。
（2）[2]洗手液能被“吸”入储液筒内是利用了大气压。
（3）[3]向下按压后松手时，液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒，说明瓶中气压大于储液筒中气压。
（4）[4]因为空间站内内也有空气，而这种瓶装洗手液瓶盖是利用大气压工作的，所以如果宇航员在空间站内中按压这种瓶装洗手液瓶盖能挤出洗手液。
20． 20 受力面积 压强 不变 助滑坡向下倾斜，运动员在助滑坡上滑行时，重力势能转化为动能，动能大小与质量和速度有关，运动员质量不变，动能变大，速度也变大
（1）利用可以求出15号运动员在助滑坡上滑行过程中的平均速度；
（2）知道减小压强的方法即可解决；
（3）惯性只与物体的质量有关；
（4）动能大小与质量和速度有关；
【详解】
（1）在助滑坡上滑行的距离为100m，滑行时间为5s，所以15号运动员在助滑坡上滑行过程中的平均速度为；
（2）使用滑雪板的目的是增大受力面积减小压强，防止人的脚陷入雪中．
（3）惯性只与物体的质量有关，运动员在飞行过程中质量不变，惯性不变．
（4）运动员顺着助滑坡滑行时速度越来越快的原因是：助滑坡向下倾斜，运动员在助滑坡上滑行时，重力势能转化为动能，动能大小与质量和速度有关，运动员质量不变，动能变大，速度也变大．
故答案为 (1). 20 (2). 受力面积 (3). 压强 (4). 不变 (5). 助滑坡向下倾斜，运动员在助滑坡上滑行时，重力势能转化为动能，动能大小与质量和速度有关，运动员质量不变，动能变大，速度也变大
【点睛】
对于力学综合题，要在分析清楚运动过程的基础上，把握每个过程遵守的物理规律．要知道动能是由质量和速度决定的，质量一定时，动能越大，速度越大．
21． 增加 减小 向下 不能 2m/s
【详解】
(1)[1] [2]A到C的过程中，高度变小，速度变大，重力势能转化成动能。
(2)[3]小球到D点有向外运动的趋势，所以受到向内的作用力，所以受到支持力的方向是竖直向下。
(3)[4]根据机械能守恒，钢球放在与D处等高点B处由静止释放可以到达D点。
(4)[5]A到D点竖直方向的高度差为
△h=hA-hD=1m-0.4×2m=0.2m
根据机械能守恒
解得v=2m/s。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页