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
2．篮球运动深受同学们的喜爱。在投篮时，下列分析正确的是（　　）
A．篮球离手后，手还对篮球做功
B．篮球离手后，上升过程机械能变大
C．手对篮球施力，球才向篮筐运动，说明力是维持物体运动的原因
D．假如正在上升的篮球所受的力全部消失，它将做匀速直线运动
3．如图所示，小球沿光滑斜面从顶端滚至底端的过程中，小球的速度V、通过的距离S、机械能E和动能EK随时间t的变化图象中正确的是（ ）
A． B． C． D．
4．如图所示为某高速公路的避险车道，当高速行驶的载重汽车刹车失灵时，可借助避险车道避免意外。当汽车失控冲上避险车道时，下列分析正确的是（　　）
A．汽车的动能增大
B．汽车的重力势能减小
C．此过程中部分动能转化为重力势能
D．当汽车在避险车道上静止时，机械能消失
5．如图所示，用斜向放置的传送带将货物匀速地自低处运送到高处。在这过程中，货物的重力势能不断增加。这是因为（　　）
A．静摩擦力做功 B．重力做功
C．支持力做功 D．动能转化为势能
6．中国文化博大精深，许多成语不仅仅只是一个故事，还都隐含着丰富的物理知识，对以下所列成语的分析错误的是（　　）
A．“镜花水月”中的“水月”指水中月亮的倒影，它是光的折射形成的
B．“隔墙有耳”说明了固体也能够传播声音
C．“守株待兔”中，奔跑的兔子具有能量
D．“抱雪向火”是指抱着雪烤火并不能达到取暖的目的，原因是雪熔化时要吸收周围热量
7．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
8．“天宫课堂”第一课12月9日15点40分正式开启，时隔8年之后，中国航天员再次进行太空授课，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富变身“太空教师”在中国空间站精彩开讲。下列说法正确的是（　　）
A．空间站中，“失重”的三位航天员教师可以悬空 ，三位航天员教师此时的质量为零
B．离地面400km中国空间站每90min绕地球一圈，我们的空间站就是地球的同步卫星
C．航天员在离地面400km中国空间站上看星星，由于没有大气层的干扰，更亮了也不再闪烁
D．空间站中的水球，注入一个气泡，会形成一反一正王亚平老师的两个像，其中正立的那个像是缩小的，说明气泡把水球分成的两部分都相当于凸透镜
9．一小球被竖直上抛，先后经过P、Q两点，到达最高点后又落回抛出点，如图所示。整个运动过程忽略空气阻力，则（　　）
A．小球上升经过PQ的过程，其所受的重力不做功
B．小球先后两次经过Q点时的速度大小是不同的
C．上升时，小球在Q点的机械能一定大于在P点时的动能
D．在整个运动的过程，小球的动能在不断减少
10．如图所示，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定.右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置，然后释放小球，小球就在AB间做往复运动（已知AO＝OB）。小球从A位置运动到B位置的过程中，下列判断不正确的是（　　）
A．小球的动能先增大后减小
B．弹簧的弹性势能先减小后增大
C．小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等
D．任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
11．如图所示，木块以一定的速度滑过AB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，则木块在运动过程中能量变化的分析，正确的是（　　）
A．D点与C点相比，机械能增大
B．B点的动能一定大于A点的动能
C．B点的动能可能等于D点的动能
D．A点到B点减少的重力势能小于C点到D点减少的重力势能
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．如图所示，小朋友在玩荡秋千时，当从最高位置向下荡的过程中，小朋友的______能转化为______能。
14．长江三峡水电站是世界上规模最大的水电站，也是中国有史以来建设的最大型的工程项目。修建拦河大坝是为了提高上游水位，增加水的_______能，使水下落时可以获得更多的_______能，从而带动发动机发电。为了使上、下游的轮船能够顺利通航，工程师设计了大型船闸，如上图所示，船闸是不是_______连通器（选填“是”或“不是”）。
15．如图是小伟玩蹦蹦杆的情景，蹦蹦杆由地面弹起，在空中升高的过程中，小伟的___________能转化为___________能，在下落后，从杆尖触地到弹簧压缩至最短，弹性势能___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
16．如图所示，将一张卡片对折，在开口的一边剪两个小豁口，然后套上橡皮筋。将卡片反过来，用手把它在桌面上压平，使橡皮筋伸长，迅速松开手，看到卡片跳了起来，在此过程中橡皮筋的______能转化为卡片的______能，再转化为______能。
三、综合题
17．阅读下面的短文。
满载游客的过山车，在机械的带动下向着轨道的最高端攀行……忽然，它像一匹脱缰的野马，从轨道的最高端飞驰而下!它又如一条蛟龙，时而上下翻腾，时而左摇右摆，时而驰上高高耸立着的大回环顶端……
仿照示例，指出短文中包含的任意两种物理过程（示例除外），并说明能的转化情况。
【示例】机械将过山车拉向最高端对过山车做功使它的重力势能增加
（1）______。
（2）______。
18．读短文回答问题；
天问一号探测器：火星！我来啦。
2021年5月15 日，我国“天问一号”火星探测器所携带的“祝融号”火星车及其着陆组合体，成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，标志着我国首次火星探测任务着陆火星成功。
“天问一号”探测器由环绕器和着陆巡视器组成，着陆巡视器包括“祝融号”火星车及进入舱。“天问一号”仅在一次任务中就同时实现“环绕”“着陆”和“巡视”三大目标。其中，自由移动的“祝融号”火星车着陆火星后，能将火星表面各种细节直观地全方位展现出来。“祝融号”火星车总质量为 240kg，长3.3m、宽 3.2m、高1.85m，其在火星上的行进速度是 40m/h，为6 轮独立驱动，携带6台载荷，火星车上长得像蝴螺翅膀的是太阳能电池板，帮助火星车长时间执行任务。火星半径为 3400km 左右，约为地球的一半，表面引力约为地球的 38%，表面虽然有大气层，但是大气层极端稀薄，空气密度不足地球海平面的 1%，着陆巡视器需要反冲火箭工作悬停降落。
5月22 日10时 40 分，“祝融号”火星车成功驶离着陆平台，到达火星表面，开始巡视探测。祝融号火星车驶离着陆平台后，在火星表面行驶了 0.552m，留下了我国在火星的第一道印记。
请回答下列问题：
（1）2月10日19时52分，“天问一号”探测器携带着陆巡视组合体，成功切入环绕火星轨道并成为火星的一颗人造卫星，实现火星远、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，如图所示，若不考虑空气阻力，只发生动能和势能的相互转化，由远火点向近火点运动时，探测器的动能___________，机械能___________。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）着陆巡视器需要反冲火箭工作悬停降落，利用了物体间力的作用是___________的。
（3）“祝融号”底部6个带齿纹的轮子，行进时可以增大车轮与火星表面之间的___________。
（4）若按火星表面引力为地球表面引力的进行计算，“祝融号”火星车对火星表面的压力为_______N，六个轮子与火星地面总接触面积为 1.6m2，则“祝融号”对火星水平面的压强为________Pa。（地球上g取 10N/kg）
19．甲、乙两个质量不同的小球，分别在相同大小力的作用下，从地面由静止开始竖直向上加速运动，如图所示，并分别经过相同高度的a和b点，若忽略空气阻力，则有：
（1）甲小球在上升过程中，其机械能______；（选填“增大”、“不变”、“减小”）
（2）小明认为“甲、乙小球在a、b点时，重力势能的大小相同”，你认为小明的判断是否正确，并说明理由。______
20．传说牛顿被树上摔下来的苹果砸中后，发现了牛顿第一定律。事实上“站在巨人肩上”的牛顿是在总结了前人的研究基础上，得出著名的牛顿第一定律。
(1)请默写牛顿第一定律：______________________________________________；
(2)假如树上掉下来的苹果，在下落过程中突然不受任何力的作用，苹果运动的速度_________，苹果的动能____________________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
21．甲、乙是两个完全相同的小球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度v，将甲球竖直向下抛，乙球竖直向上抛，忽略空气阻力。
（1）抛出瞬间，甲球的机械能___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）乙球的机械能；
（2）上升过程中，乙球的___________能转化成___________能；从放手到落地前的整个运动过程中，乙球的机械能___________（选填“先变大后变小”、“先变小后变大”或“保持不变”）。
（3）上升过程中（未到最高处），若乙球所受到的外力忽然全部消失，它将___________
A．立刻静止
B．匀速直线上升
C．上升到最高处后下落
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．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。
2．D
【详解】
A．做功的两个必要条件是：有力作用在物体上，物体在力的方向上移动了一端距离，篮球离手后，手没有对篮球施加力的作用，手不再对篮球做功，故A错误；
B．篮球离手后，高度变大，速度减小，重力势能增大，动能减小，篮球上升过程中，没有其它力对篮球做功，机械能是动能和势能之和，篮球的机械能不变，故B错误；
C．手对篮球施力，球才向篮筐运动，说明力可以改变物体的运动状态，不能说明力是维持物体运动的原因，故C错误；
D．根据牛顿第一定律，假如正在上升的篮球所受的力全部消失，它将保持原来的运动状态不变，将一直做匀速直线运动，故D正确。
故选D。
3．C
【详解】
A. 小球从光滑的斜面滚下来做加速运动，速度是增加的，故A错误；B. 由v可知，速度增加时，物体通过的路程与时间不成正比，故B错误；CD、物体下滑过程中，质量不变，速度增加，动能增加，高度降低，重力势能减小，重力势能全部转化为动能，机械能不变，故C正确、D错误．故选C.
点睛：结合速度公式分析速度、路程与时间图象；结合影响动能、重力势能大小的因素分析动能与机械能与时间图象．
4．C
【详解】
A．当汽车失控冲上避险车道时，质量不变，速度变小，动能变小，故A错误；
B．当汽车失控冲上避险车道时，质量不变，高度变大，重力势能变大，故B错误；
CD．此过程中，由于克服摩擦做功，动能转化为重力势能和内能，所以机械能减小，但机械能不会消失，故C正确，D错误。
故选C。
5．A
【详解】
货物随传送带一起匀速斜向上运动，受到重力、支持力和摩擦力的作用，重力方向竖直向下，支持力与传送带垂直向上。货物相对于传送带有向下运动的趋势，所以货物还要受到传送带对它的静摩擦力。该摩擦力的方向与它相对于传送带的运动趋势相反，即沿传送带斜向上。因为物体向右上方匀速运动，所以重力做负功，支持力不做功。物体运动方向与摩擦力方向一致，所以摩擦力对物体做功，物体的重力势能不断增加。因为物体匀速运动所以物体的动能不变，并非动能转化为物体的重力势能，因此货物的重力势能不断增加，是因为静摩擦力做功，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
6．A
【详解】
A．“镜花水月”中的“水月”指水中月亮的倒影，它是月亮反射的光，在水面再次反射形成的平面镜成像，故A错误，符合题意；
B．声音的传播需要介质，“隔墙有耳”说明了固体也能够传播声音，故B正确，不符合题意；
C．“守株待兔”中，奔跑的兔子具有机械能，故C正确，不符合题意；
D．“抱雪向火”是指抱着雪烤火并不能达到取暖的目的，原因是雪熔化，从固态变成液态，要吸收热量，故D正确，不符合题意。
故选A。
7．D
【详解】
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。
8．C
【详解】
A．三位航天员能悬空，是因为所受的重力为0，而质量不随空间位置变化而变化，所以此时航天员的质量与在地球上的质量相同，不为0，故A错误；
B．地球同步卫星是相对地球是静止的，而空间站相对地球有位置变化，所以不是地球的同步卫星，故B错误；
C．站在离地面400km的空间站看星星，由于没有在气层，星星发出的光线是沿直线传播的，所以星星更亮且不闪烁，因为星星闪烁是光线经不均匀大气层时发生折射造成的，故C正确；
D．水球实验中，未注入气泡的水球，相当于凸透镜成倒立、缩小的实像，而注入水泡的水球，成正立缩小的像，凸透镜成正立的是放大的虚像，则此时的水球不是凸透镜而凹透镜，故D错误。
故选C。
9．C
【详解】
A．小球上升经过PQ的过程，小球在重力的方向上通过了距离，其所受的重力做功，故A错误；
B．整个运动过程忽略空气阻力，小球的机械能是守恒的；小球先后两次经过Q点时的机械能相同，质量不变，高度相同，重力势能相同，所以动能相同，则速度大小相同，故B错误；
C．整个运动过程中小球的机械能是守恒的，上升时，小球在Q点的机械能等于在P点时的机械能，由于在P点时小球具有一定的动能和重力势能，所以小球在Q点的机械能一定大于在P点时的动能，故C正确；
D．小球上升时，质量不变，速度变小，动能变小，高度变大，重力势能变大，动能转化为重力势能；下落时，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；所以在整个运动的过程，小球的动能先减小后增大，故D错误。
故选C。
10．C
【详解】
由题知，O点是弹簧保持原长时小球的位置，则小球位于A点时弹簧处于压缩状态，位于B点时弹簧处于拉伸状态；①小球从A运动到O的过程中，弹簧逐渐恢复原状，弹性形变程度变小，弹性势能变小，水平台面光滑，则小球不受摩擦力；该过程中小球所受弹力方向向右，其速度不断增大，动能变大，所以此过程中弹性势能转化为动能；②到达O点时，弹簧恢复原长，弹性势能为零，小球所受弹力为零，此时小球的速度最大，动能最大；③小球从O运动到B的过程中，弹簧被拉长，弹性形变程度变大，弹性势能变大，该过程中小球所受弹力方向向左，其速度不断减小，动能变小，所以此过程中动能转化为弹性势能；则小球从A位置运动到B位置的过程中：
A．小球的动能先增加后减少，在B点时小球的动能最小，弹簧的弹性势能最大，故A正确，不符合题意；
B．弹簧的弹性势能先减少后增大，故B正确，不符合题意；
C．小球运动到O点时的动能（最大）与此时弹簧的弹性势能（为零）不相等，故C错误，符合题意；
D．由于整体的机械能守恒，所以任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变，故D正确，不符合题意。
故选C。
11．C
【详解】
A．木块从C点到D点由于与空气存在摩擦，机械能转化为内能，所以机械能减小，故A错误；
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；
C．若BC段粗糙或受到空气阻力作用，B的速度一定大于C的速度，但是在木块从C到D运动过程中，木块的重力势能可能转化为动能，可能使木块在D点的动能等于在B点的动能，故C正确；
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C。
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]当从最高位置向下荡的过程中，高度减小，质量不变，重力势能减少；质量不变、速度增大，动能增大，重力势能转化为动能。
14． 重力势 动 是
【详解】
[1]修建拦河大坝是为了提高上游水位，水的质量不变，高度增加，故重力势能增加。
[2]水下落时，重力势能转化为动能，动能增加，故提高水位，增加重力势能，水下落时，水可以获得更多的动能。
[3]上端开口、下端连通的容器为连通器，三峡船闸是世界上最大的人造连通器。
15． 动 重力势 增大
【详解】
[1][2]蹦蹦杆由地面弹起，在空中升高的过程中，小伟的速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，动能转化为重力势能。
[3]在下落后，从杆尖触地到弹簧压缩至最短，弹簧的形变程度增大，弹性势能增大。
16． 弹性势 动 重力势
【详解】
[1][2][3]由图中可知：要利用橡皮筋的弹性势能，只有把橡皮筋拉开才会有弹性势能，所以要把卡片按平后放在水平面上然后松开，松开后，橡皮筋对卡片做功，橡皮筋的弹性势能转化为纸片的动能，所以卡片能跳起来，停下后纸片一侧位置升高，所以跳起来以后，卡片的动能又转变为卡片的重力势能。
17． 过山车从轨道的最高端飞驰而下，将重力势能转化为动能 过山车驰上高高耸立着的大回环顶端，将动能转化为重力势能
【详解】
（1）[1]过山车从轨道的最高端飞驰而下，此过程过山车的高度降低、速度增大，重力势能减小、动能增大，将重力势能转化为动能。
（2）[2]过山车驰上高高耸立着的大回环顶端，此过程过山车的速度减小、高度增加，动能减小、重力势能增大，将动能转化为重力势能。
18． 变大 不变 相互 摩擦力 800 500
【详解】
（1）[1][2]人造卫星在火星轨道上运行时，机械能是守恒的，从远火点到近火点移动时，高度降低，重力势能变小，因为机械能守恒，所以动能变大，机械能大小不变。
（2）[3]探测器在着陆减速时，向与运动方向相反的方向喷气，则探测器受到一个相反的作用力，探测器将会减速，所以证明力的作用是相互的。
（3）[4]影响摩擦力大小的因素是接触面的粗糙程度和压力大小，轮子上带有齿轮则是增大了接触面的粗糙程度，而使摩擦力增大。
（4）因为火星车总质量为 240kg，则火星车的压力为
根据可知，压强为
19． 增大 小明的判断不正确，因为甲和乙的质量不同
【详解】
（1）[1]甲小球在上升过程中，由于做加速运动，其速度增大动能变大，高度增大重力势能变大，故其机械能增大。
（2）[2]重力势能大小与质量和高度有关，甲、乙小球在a、b点时，高度相同，但甲、乙的质量不同，所以甲和乙的重力势能不同。
20． 一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态 不变 不变
【详解】
(1)[1]牛顿第一定律的内容是：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
[2][3]从树上掉下来的苹果，突然不受任何力的作用，将会保持原来的速度做匀速直线运动，所以速度不变，而整个过程苹果的质量也不变，所以其运能也不变。
21． 等于 动 重力势 保持不变 B
【详解】
（1）[1]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等。
（2）[2][3]乙球在上升过程中，质量不变，速度减小，则动能减小，同时高度增大，重力势能增大，所以乙球在上升过程中是动能转化为重力势能。
[4]由于不计空气阻力，则小球的机械能是守恒的，所以从放手到落地前的整个运动过程中，乙球的机械能保持不变。
（3）[5]上升过程中（未到最高处），则乙球的速度不为零，若乙球所受到的外力忽然全部消失，根据牛顿第一定律可知，乙球将保持匀速直线运动状态不变。
故选B。
答案第1页，共2页
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