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．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
2．下列情景中，属于动能转化为重力势能的是（　　）
A．火箭加速升空 B．小朋友滑滑梯
C．弹弓弹射子弹 D．上升的滚摆
3．如图为小孩荡秋千的示意图，下列分析正确的是（　　）
A．小孩在A点具有的动能最大
B．小孩从B荡到C的过程中，动能转化为势能
C．小孩从C荡到B的过程中，动能转化为势能
D．小孩从A荡到B的过程中，在B点的机械能大于A点的机械能
4．2020年11月，我国用“长征五号”遥五运载火箭成功发射“增娥五号”。如图所示为“娣娥五号”绕月球做椭圆轨迹飞行的示意图，此时在大气层外运行，不受空气阻力。下列说法正确的是（　　）
A．“嫦嫦五号”从远月点运行到近月点，势能减小，动能增大
B．“嫦嫦五号”从远月点运行到近月点，势能增大，动能减小
C．“嫦嫦五号”从近月点运行到远月点，势能增大，动能增大
D．“嫦嫦五号”从近月点运行到远月点，动能减小，机械能不守恒
5．第24届冬奥会于2022年2月4日至20日在北京市和张家口市联合举行，我国运动员取得冬奥会历史最好成绩。如图是运动员滑雪比赛情景，下列对滑雪运动员分析正确的是（　　）
A．运动员站在最高处时对地面的压力和地面对运动员的支持力是一对平衡力
B．运动员从高处下滑时，重力势能增大
C．运动员加速下滑时，若外力全部消失，运动员将做匀速直线运动
D．运动员冲过终点后不能立即停下，是因为受到惯性的作用
6．2021年10月16日，搭载着“神舟十三号”载人飞船的“长征二号F”遥十三运载火箭，在我国酒泉卫星发射中心发射成功，顺利将航天员翟志刚、王亚平和叶光富送入太空。火箭加速上升的过程中，关于“神舟十三号”载人飞船，下列说法正确的是（　　）
A．动能不变，重力势能增大
B．动能减小，重力势能增大
C．动能增大，机械能减小
D．重力势能增大，机械能增大
7．小宇用200N的力把重10N的足球踢出6m远，足球运动轨迹如图所示，A点为足球刚离开脚，B点为足球在空中运动的最高点，则下列说法正确的是（　　）
A．小宇对足球没有做功
B．足球在空中运动过程中，机械能一直保持不变
C．足球在B点时动能不为零
D．足球从A点运动到B点，动能全部转化为重力势能
8．下列说法错误的是（　　）
A．嫦娥五号从月球取回1731g土壤，回到地球后土壤的重力不变
B．1个标准大气压的值与高度为76cm水银柱产生的压强大小相等
C．“天宫二号”在太空围绕地球运转的过程中，机械能守恒
D．放在水平桌面上的物理课本受到的重力与桌面对它的支持力是一对平衡力
9．如图所示，小球由静止开始沿着粗糙的路面从a点向d点自由运动，其中b和d两点在同一水平高度，则下列说法中错误的是（　　）
A．小球从a到c加速下滑，重力势能转化为动能
B．小球从c到d减速上坡，动能转化为重力势能
C．小球从a到d的过程中有部分机械能转化为内能
D．小球在b和d时机械能都相等
10．2022年2月6日，中国女足时隔16年再获亚洲杯冠军 关于女足队员们赛场上踢球的情景，下列说法正确的是（　　）
A．运动员球鞋的底部凹凸不平，这样可以增大摩擦力
B．踢出去的足球能继续滚动，说明此时足球不受力的作用
C．射门时，足球飞向球门的过程中受到的是平衡力的作用
D．足球在球场上滚动的过程中机械能守恒
11．如图所示，轻质弹簧一端固定在O点，另一端系一小球，将小球从与悬点O水平且使弹簧长为原长的A点由静止释放，不计空气阻力，在小球由A点摆向最低点B的过程中，小球与弹簧组成的系统机械能守恒，则在此过程中（　　）
A．小球的机械能守恒 B．小球的机械能减小
C．小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和不变 D．小球的动能和弹簧的弹性势能之和减小
12．2021年4月，中国女足通过奋勇拼搏，晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图分析可知，足球（　　）
A．在B点时受力平衡
B．在B点时，若所受力全部消失，将静止不动
C．在A、D两点动能可能相等
D．在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化
二、填空题
13．篮球在自由下落的运动过程中，是______能转化为______能。
14．登山运动员在登雪山时有一项禁忌，就是不能大声喊话。因为山顶的积雪存在着大量的______能，大声喊话时，声音的______（填“音调”或“响度”）大，同时声音可以传递______，使得积雪震动，容易诱发雪崩而发生危险。
15．如图是军军玩弹弓的情景。经验表明，在一定范围内，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，橡皮筋对“子弹”做的功越______，橡皮筋具有的弹性势能越______，说明橡皮筋的弹性势能与______有关。
16．如图所示，这是运动员撑竿跳高时的场景。运动员助跑时具有______，在撑竿起跳时弯曲的撑竿具有______，运动员越横杆时，在最高位置速度为0，此时运动员具有______（均选填“动能”、“重力势能”或“弹性势能”）。
三、综合题
17．请分析“滚摆”由低处运动至高处的过程中能量的变化与转换。
18．阅读短文，回答问题。
月背初探
月球，是地球唯一的卫星，月球体积大约是地球的1/49，质量大约是地球的1/81.月球与地球的平均距离约38.44万千米，大约是地球直径的30倍。
科学家认为，月球背面更为古老，对研究月球和太阳系的早期历史具有重要价值。2019年3日10点26分，在反推发动机和着陆缓冲机构的“保驾护航”下，一吨多重的“嫦娥四号”测器成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地冯·卡门撞击坑的预选着陆区（东经17.6度、南维45.5度附近）。世界第一张近距祛拍摄的月背影像图通过“鹊桥”中继星传回地球，这揭开了古老月背的神秘面纱。
“鹅桥”中继星负责地球与“嫦娥四号”通信的中继接力，被放置在地月拉格朗日2点，距离地球约48万千米，距离月球约8万千米。
(1)根据文中对月球和地球基本数据的对比描述，可知月球的平均密度相比地球要_____（选填“大”或“小”）一些；
(2)如图甲所示，反推发动机向下喷出燃气，“嫦娥四号”缓速垂直下降。在此过程中，“嫦娥四号”所受向上阻力的施力物体是_____；“嫦娥四号”的机械能_____（选填“增大”，“减小”或“不变”）；
(3)“嫦娥四号”将所拍摄的月背影像图传回地球的路径如图乙所示，求此次图像传输所需时间约为_____s（答案保留一位小数）。
19．（1）如图所示，金属块所受的浮力为___________N，金属块的质量是___________kg，金属块的体积是___________m3（取g=10N/kg）。
（2）如图：在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让铁球从斜面上由静止滚下，撞击水平面上的木块。该实验是通过观察___________来比较铁球动能的大小，从而得出结论。此环节中所采用的研究问题的方法是___________法，铁球从斜面上滚下时，动能将___________（选填“变大”“变小”或“不变”）
20．随着智能科技的发展，深圳、武汉、郑州等许多城市对无人驾驶汽车都进行了试点运行；如图所示是一款纯电动无人驾驶小型公交车，空车质量为6×103kg，它依靠激光雷达、摄像头以及5G网络等设备来实现自动驾驶；
（1）当空车沿上坡路段匀速行驶时，汽车的动能 ______，机械能 ______；（均选填“变大”“变小”或“不变”）
（2）空车停在水平路面上时，轮胎与地面的总接触面积为0.4m2，则车对地面的压强为多少？（g=10N/kg）______
（3）已知空车行驶时牵引力的功率为30kW，测试道路长1.5km，空车匀速走完全程用时5min，则空车走完全程做的功是多少？所受阻力为多少？______
21．天问一号对火星的探索
火星是太阳系中与地球最相似的行星，有大气，温度适宜，自转周期和地球相近，物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的二分之一，人类对火星的探测具有重大的科学意义。2020年4月 24日，国家航天局置布将我国火星探测任务命名天问，并将首个探测器命名天问一号。天问一号将一次性完成绕、落、巡三大任务，这在世界航天史上还没有先例。绕，探测器经过 7 个月的长途飞行，预计明年 2月抵达火星附近，之后沿椭圆轨道绕火星运动，实现火星的远、近火点环绕探测。离火星最近的点叫近火点，离火星最远的点叫远火点。落，使探测器着陆火星表面将是一个更艰巨的挑战，需在 7分钟内，使探测器的时速降至 0我国利用探月的技术积累，通过四个阶段来减速。第一阶段气动减速，给探测器来个急刹车；第二阶段降落伞减速；第三阶段动力减速，利用探测器反推发动机点火喷出气体，达到减速目的；第四阶段着陆缓冲，将探测器悬停在空中，对火星表面观察，寻找合适的位置着陆。巡，当探测器到达火星后，放出巡视车，完成对火星表面的拍摄及土壤分析等工作，为下一步探测打好基础。人类对于未知世界的好奇与探索从没有停息过，仰望璀璨星空，我们追梦不止！
请阅读文章后回答下列问题：
（1）探测器沿椭圆轨道绕火星运动时，不受空气阻力，只发生动能和势能的相互转化。由近火点向远火点运动时，探测器的动能___________，机械能___________（选填变大。变示或不变）；这一过程___________能转化为___________能。
（2）如果人类真的能够在火星上生存，以下能够实现的是___________。
A．人用力向上跳起，会跳的更高
B．人站在火星表面，对表面产生的压强是地球的两倍
C．托里拆利实验能够成功，且大气支撑水银柱的高度比在地球上更高
（3）探测器落向火星过程的第四阶段中，探测器悬停在空中。已知探测器的质量为 m，悬停时反推发动机喷出的气体对探测器的作用力大小为___________。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
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。
2．D
【详解】
A．火箭加速上升，速度增大，所处高度增大，其动能和重力势能都增大，动能没有转化为重力势能，故A不符合题意；
B．小朋友滑滑梯，所处高度减小，其重力势能减小，速度变大，动能增大，重力势能转化为动能，故B不符合题意；
C．弹弓弹射子弹，弹弓的弹性势能减小，子弹的动能增大，弹弓的弹性势能转化为子弹的动能，故C不符合题意；
D．上升的滚摆，速度越来越慢，动能减小，高度越来越高，重力势能增大，动能转化为重力势能，故D符合题意。
故选D。
3．B
【详解】
荡秋千时，从A点到B点和从C点到B点都是下降过程，都是将重力势能转化为动能，在这个过程中，A点和C点位置最高，重力势能最大，此时小孩是静止的，故动能为0；B点的动能最大，由于B点位置最低，所以重力势能最小。从B点到C点和B点到A点的过程中都是将动能转化为重力势能的过程。
A．小孩在A点时，位置最高，重力势能最大，动能为零，故A错误；
B．小孩从B荡到C的过程中，高度增加，重力势能增大，速度减小，动能减小，是动能转化为重力势能的过程，故B正确；
C．小孩从C荡到B的过程中，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，是重力势能转化为动能的过程，故C错误；
D．小孩从A荡到B的过程中，需要克服空气阻力做功，由一部分机械能转化为内能，故在B点的机械能小于A点的机械能，故D错误。
故选B。
4．A
【详解】
AB．“嫦嫦五号”从远月点运行到近月点，速度增大，动能增大，高度减小，重力势能减小，故A正确，B错误；
CD．“嫦嫦五号”从近月点运行到远月点，速度变小，动能减小，高度增大，重力势能增大，太空中没有空气，则机械能守恒，故CD错误。
故选A。
5．C
【详解】
A．运动员站在最高点时，对地面的压力作用在地面上，地面对运动员的支持力作用在运动员身上，两个力不是作用在同一个物体上，故不是一对平衡力，故A错误；
B．运动员从高处下滑时，高度降低，质量不变，故重力势能减小，故B错误；
C．运动员加速下滑时，若外力全部消失，则运动员的运动状态将不变，运动员将做匀速直线运动，故C正确；
D．惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故D错误。
故选C。
6．D
【详解】
火箭加速上升的过程中，“神舟十三号”载人飞船的质量不变，速度增大，动能增大；质量不变，高度增大，重力势能增大，机械能为势能和动能的总和，所以机械能增大，故ABC错误，故ABC错误，D正确。
故选D。
7．C
【详解】
A．球还为离开脚时，脚对足球有力的作用，足球在力的作用下有距离的移动，此时脚对球做功；脚离开球后，脚不再给球力的作用，虽然足球有距离的移动，但此时足球不做功，故A错误；
B．足球在运动的过程中，机械能减小，因为足球在空中时受到空气阻力，一部分机械能转化为内能，故B错误；
C．B点为足球在空中运动的最高点，但足球的速度不为零，此时足球在竖直方向上，速度为零，但在水平方向，足球有向右的速度，不为零，所以此时动能也不为零，故C正确；
D．足球从A点到B点，高度增加，速度减小，动能转化为重力势能和内能，故D错误。
故选C。
8．A
【详解】
A．同一物体在月球上受到的重力大约是地球上的，所以月球土壤样品被带回地球后，重力变大。故A错误，符合题意；
B．1个标准大气压是在标准大气条件下海平面的气压，1644年由物理学家托里拆利实验测出，其值为101.325kPa，与高度为76cm水银柱产生的压强大小相等。故B正确，不符合题意；
C．“天宫二号”在太空中绕地球运转的的过程中，动能和势能相互转化，由于太空是真空，不需要克服额外阻力做功，所以总机械能守恒。故C正确，不符合题意；
D．放在水平桌面上的物理课本，在竖直方向上受到重力和桌面对物理课本的支持力而静止，处于平衡状态，因此这两个力是一对平衡力，故D正确，不符合题意。
故选A。
9．D
【详解】
A．小球从a到c加速下滑，小球的质量不变，高度变小，速度变大，重力势能变小，动能变大，重力势能转化为动能，故A正确，不符合题意；
B．小球从c到d减速上坡，小球的质量不变，高度变高，速度变小，重力势能变大，动能变小，动能转化为重力势能，故B正确，不符合题意；
C．路面粗糙，小球从a到d的过程中，小球需要克服摩擦力做功，有部分机械能转化为内能，故C正确，不符合题意；
D．路面粗糙，小球运动过程中，需要克服摩擦力做功，运动过程中，小球要将部分机械能转化为内能，小球在b的机械能大于d时机械能，故D错误，符合题意。
故选D。
10．A
【详解】
A．运动员球鞋的底部凹凸不平，这样增大了接触面的粗糙程度，从而增大了摩擦力，故A正确；
B．踢出去的足球能继续滚动，是因为它自身的惯性，足球还是受到力的作用，有重力、支持力、摩擦力、空气阻力的作用，故B错误；
C．射门时，足球飞向球门的过程中，足球已经不受运动员的力了，水平方向上只有阻力作用，足球不是受到平衡力的作用，故C错误；
D．足球在球场上滚动的过程中，受到阻力的作用，机械能不守恒，故D错误。
故选A。
11．B
【详解】
AB．由A到B的过程中，弹簧发生了弹性形变，具有弹性势能，小球的机械能一部分转化为弹簧的弹性势能，所以小球的机械能将减少，故A不符合题意，B符合题意；
C．根据系统的机械能守恒可知，小球的动能、重力势能与弹簧的弹性势能之间的总和不变，而小球的动能增大，则小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和会变小，故C不符合题意；
D．只有重力和弹簧弹力做功时，系统的机械能守恒，即小球的动能、弹簧的弹性势能、小球的重力势能之和不变，小球的重力势能减小，则小球的动能和弹簧的弹性势能之和增大，故D不符合题意。
故选B。
12．C
【详解】
A．有运动轨迹可知，小球的机械能越来越小，小球在运动过程中受到空气阻力；在B点时，小球处于最高点，只有水平方向的速度，受重力和空气阻力的作用，两个力不在一条直线上，受力不是平衡力，故A不符合题意；
B．在B点时，若所受力全部消失，其运动状态将不再改变，而是保持力消失时的速度，做匀速直线运动，故B不符合题意；
C．图中小球的高度越来越小，说明有机械能的损失，则D点的机械能一定小于A点的机械能；机械能等于动能与势能之和，D点比A点高度低，所以D点的重力势能小，则其动能有可能与A点的动能相等，故C符合题意；
D．在运动过程中，其机械能在减小，不只存在动能和势能的相互转化；足球与空气摩擦，还存在机械能与内能的转化，故D不符合题意。
故选C。
13． 重力势 动
【详解】
[1][2]篮球在自由下落的运动过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能。
14． 重力势 响度 能量
【详解】
[1]因为山顶的积雪很高且质量较大，所以存在着大量的重力势能。
[2][3]大声喊话时，声音的响度增大，而声音可以传递能量，使积雪震动，所以容易诱发雪崩而发生危险。
15． 多 大 弹性形变的程度
【详解】
[1][2][3] 在一定范围内，橡皮筋拉得越长，橡皮筋的弹性形变量越大，具有的弹性势能越大，将同样的“子弹”射得越远，橡皮筋对“子弹”做的功越多。
16． 动能 弹性势能 重力势能
【详解】
[1]运动员助跑时有一定的速度，具有动能。
[2]在撑竿起跳时弯曲的撑竿发生弹性形变，具有弹性势能。
[3]在最高位置速度为0，此时运动员没有动能，只具有重力势能。
17．见解析
【详解】
滚摆上升的过程中，质量不变，高度增加，重力势能变大；质量不变、速度减小，动能变小；动能转化为重力势能；若不计空气阻力计及摩擦，只有动能和势能的相互转化，机械能的总和不变。
18． 小 喷出的燃气 减小 1.9
【详解】
(1)[1]月球体积大约是地球的1/49，质量大约是地球的1/81，则
所以月球的平均密度比地球要小一些。
(2)[2]反推发动机向下喷出燃气，“嫦娥四号”缓速垂直下降，“嫦娥四号”所受向上阻力的施力物体是喷出的燃气。
[3]“嫦娥四号”缓速垂直下降过程中，动能减小，重力势能减小，所以机械能减小。
(3)[4]“嫦娥四号”将所拍摄的月背影像图传回地球，先由月球传递给中继卫星，距离约8万千米合,再由中继卫星传回地面，距离约48万千米合，它们之间的信息传递依靠电磁波，所以图像传输所需时间为
19． 0.2 0.22 木块被撞击后移动的距离 转换 变大
【详解】
（1）[1][2][3]由图可知，金属块的重力， 金属块浸没在水中测力计的示数，金属块受到的浮力为
金属块的质量为
根据阿基米德定律得，金属块的体积为
（2）[3][4][5]实验中，通过观察木块被铁球撞击后移动的距离来比较铁球动能的大小，这种方法是转换法；铁球从斜面滚下过程中，质量不变，高度减小，故重力势能减小，同时速度变大，动能变大。
20． 不变 变大 1.5×105Pa 6×103N
【详解】
解：（1）[1][2]当空车沿上坡路段匀速行驶时，汽车的质量不变，速度不变，高度变高，所以汽车的动能不变，重力势能变大，机械能变大。
（2）[3]空车对水平路面的压力等于其自身的重力，即
F=G=mg=6×103kg×10N/kg=6×104N
空车对水平路面的压强
（3）[4]空车走完全程做的功
W=Pt=30×1000W×5×60s=9×106J
空车匀速走完全程，汽车受到的阻力等于牵引力
答：（1）当空车沿上坡路段匀速行驶时，汽车的动能不变，机械能变大；
（2）车对地面的压强为1.5×105Pa；
（3）汽车受到的阻力为6×103N。
21． 变小 不变 动 重力势 A
【详解】
（1）[1][2][3][4]探测器由近火点向远火点运动时，不受空气阻力，只发生动能和势能的相互转化，探测器相对于火星的高度增加，重力势能变大，速度减小，动能减小，动能转化为重力势能，机械能不变。
（2）[5]A．物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的二分之一，人用力向上跳起，更容易克服重力做功，会跳的更高，故A符合题意；
B．人站在火星表面，压力变小，压强变小，故B不符合题意；
C．不知道火星大气压是多少，所以无法判断，故C不符合题意。
故选A。
（3）[6]静止，所以推力等于重力，因为物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的二分之一，故推力为
答案第1页，共2页
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