北师大版物理九年级全册课课练：10.1 机械能 第2课时机械能及其转化（含答案）

[第十章　一、机械能　第2课时　机械能及其转化]
一、选择题
1.[2020·深圳] 2020年6月30日,北斗三号最后一颗全球组网卫星成功定点地球同步轨道。对卫星在加速上升的过程中能量的变化,下列说法正确的是 (　　)
A.动能增大,势能不变,机械能增大 B.动能增大,势能增大,机械能增大
C.动能增大,势能增大,机械能不变 D.动能减小,势能增大,机械能不变
2.如图图所示的现象中,由动能转化为重力势能的是(　　)
3.人造卫星绕地球沿椭圆轨道运动,如图图所示。近地点为离地球中心最近的点,远地点为离地球中心最远的点。下列说法正确的是 (　　)
A.在近地点时,卫星的势能最大
B.在远地点时,卫星的动能最大
C.卫星从近地点向远地点运动的过程中,势能转化为动能
D.卫星从远地点向近地点运动的过程中,势能转化为动能
4.如图图所示,铅球从出手到将要落地的过程中,下列说法正确的是(不计空气阻力) (　　)
A.铅球由a到b的过程中,动能逐渐增大
B.铅球在b点的机械能大于在a点的机械能
C.铅球由b到c的过程中,机械能逐渐减小
D.铅球在c点时动能最大
5.[2020·舟山] 如图图所示,乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球,若不计空气阻力,则落到水平桌面时三者的速度大小关系是(　　)
A.va>vb>vc B.vb>vc>va C.va>vc>vb D.va=vb=vc
6.[2019·宜昌] 如图图所示,过山车是一项惊险刺激的游戏项目,下列关于过山车的机械能的说法正确的是 (　　)
A.刚开始过山车匀速被拉升时,机械能不变
B.过山车向下俯冲时,重力势能转化为动能
C.通过环形轨道最高点时,重力势能最大,动能为零
D.过山车在运行过程中机械能守恒
7.[2020·南京] 如图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
8.[2020·广州] 球竖直向上运动,并落回地面,此过程中先后经过M、S两点。球在这两点的动能和重力势能如图图所示,则球在M点的 (　　)
A.速度比在S点大 B.机械能大于S点
C.机械能等于S点 D.高度比S点低
9.[2019·苏州] 将皮球从离地某一高度的O点处水平抛出,球落地后又弹起,它的部分运动轨迹如图图所示,下列说法正确的是 (　　)
A.皮球经过同一高度的A、B两点时动能相等
B.皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零
C.皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能
D.若将皮球表面涂黑,则会在地面M、N两点留下两个大小相等的黑色圆斑
10.[2020·黄石] 如图图所示,弹簧下端悬挂一个实心小球,用手托住小球,小球静止在A点,此时弹簧处于自然长度。释放小球,小球向下运动到最低点B(不超过弹簧弹性限度),小球从A点运动到B点的过程中,下列说法正确的是(　　)
A.小球的重力势能一直在减少,动能一直在增加
B.小球减少的重力势能全部转化为动能
C.弹簧的弹性势能不断增大
D.小球运动到B点时,重力势能最小,动能最大
二、填空题
11.如图图所示,我国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”,由“长征七号”运载火箭发射升空。“天舟一号”在随火箭加速上升过程中,动能　　　　,重力势能　　　　,机械能　　　　。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
12.撑竿跳高是一项技术性很强的体育运动,完整的过程可以简化成如图图所示的三个阶段:持竿助跑、撑竿起跳上升、越杆下落。运动员撑竿起跳上升到达最高点的过程中,动能和　　　　能转化为　　　　能;越杆下落过程中　　　　能逐渐增加。
13.如图图所示,当滚摆从最高点向下运动时,滚摆的　　　　　能转化为　　　　　能;当滚摆从最低点向上运动时,滚摆的　　　　　能转化为　　　　　能。滚摆在运动过程中上升的最大高度总是逐渐降低,产生此现象的原因是　　　　　　　　　　　　　　。若不计摩擦等阻力,滚摆在运动过程中,上升的最大高度　　　　(选填“会”或“不会”)降低。
14.[2019·咸宁] 甲、乙是两个完全相同的网球。如图图所示,在同一高度同时以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出,不计空气阻力。抛出时两球的机械能
　　　　(选填“相等”或“不相等”);落地前的运动过程中,甲球的动能　　　　(选填“增大”“不变”或“减小”),乙球的机械能　　　　(选填“增大”“先增大后减小”“不变”或“减小”)。
15.[2019·宿迁] 会荡秋千的人,不用别人帮助,就能把秋千荡得很高。做法是:当人从高处向下摆时,身体由直立变为下蹲,此过程降低重心高度,将更多的重力势能转化为　　　　能;而从最低点向上摆时,用力将身体由下蹲变为直立,此过程克服身体重力做功,增加了　　　　能。如图图此循环往复,机械能越积越多,秋千就越荡越高。
16.“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目,如图图所示,一根弹性橡皮绳,一端系住人的腰部,另一端系于跳台,当人下落至图中A点时,橡皮绳刚好被拉直,C点是游戏者所能达到的最低点,此时人的速度为零,当人下落至B点时,橡皮绳对人的拉力与人受到的重力大小相等,此时人的速度最大。对于游戏者离开跳台到最低点的过程:(不考虑空气阻力)
(1)游戏者到达A点前,减小的重力势能全部转化为　　　　能。
(2)游戏者从A点向B点运动的过程中,减小的重力势能转化为　　　　能和　　　　能,且游戏者到达B点时,其动能增加到最　　　　值。
(3)游戏者从B点向C点运动的过程中,重力势能和动能转化为　　　　能。
答案
1.动能　重力势能　弹性势能　势能　势能
2.C
3.不变　增大　减小　增大　减小　重力势　动
不变　减小　增大　减小　增大　动　重力势
不变
4.重力势　重力势　动　动能　势能
5.C
【课时作业B】
1.B　 卫星在加速上升过程中,质量不变,运动速度增大,高度增大,所以动能增大,重力势能增大,机械能增大(卫星没有弹性势能)。
2.C　3.D
4.D　 不计空气阻力,铅球的机械能是守恒的,即铅球在任何一点的机械能都相等。铅球在b点时,高度最大,重力势能最大,动能最小;在c点时,动能最大,重力势能最小。
5.D　 乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球,由于高度和初速度都相同,则初始时三者具有的机械能是相同的;不计空气阻力,三个小球的机械能守恒,所以三个小球到达桌面时的机械能相同,由于高度相同,重力势能相同,则动能相同,速度相同。
6.B　 过山车匀速被拉升时,质量不变,速度不变,高度增加,则重力势能增加,动能不变,所以机械能增加,故A错误;过山车向下俯冲时,质量不变,高度变小,速度增大,则重力势能减小,动能增加,重力势能转化为动能,故B正确;过山车在环形轨道最高点时,高度最高,重力势能最大,竖直方向速度为零,水平方向速度不为零,所以动能不为零,故C错误;过山车在运行过程中,受到摩擦力的作用,需要克服摩擦做功,所以机械能减小,故D错误。
7.C　 球从A点到O点的过程中,球的质量不变,高度减小,速度增大,动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能;从O点到D点的过程中,球的质量不变,高度增大,速度减小,动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能;在整个过程中由于克服摩擦做功,机械能减小。球在B、C两点时,重力势能相等,但球在B点的机械能大于C点的机械能,所以球在B点的动能大于C点的动能,A错误;球在运动过程中机械能减少,所以球在A点的机械能大于D点的机械能,B错误;球在运动过程中的机械能减少,所以球在B点的机械能大于O点的机械能,C正确;球从O点到C点的过程中,质量不变,高度增大,所以重力势能增大,D错误。
8.B　 由图可知,球在M点的动能小于S点的动能,所以球在M点的速度比S点小,故A不符合题意;由图可知,球在M点的动能和重力势能之和大于S点的动能和重力势能之和,故球在M点的机械能大于S点的机械能,故B符合题意,C不符合题意;由图可知,球在M点的重力势能大于S点的重力势能,所以M点的高度比S点高,故D不符合题意。
9.C　 由图可知皮球的反弹高度越来越小,则皮球的机械能越来越小,C正确;皮球在B点的机械能小于在A点的机械能,在A、B两点的重力势能相同,故皮球在B点的动能小于在A点的动能,A错误;由于皮球不是竖直落地和弹起,故第一次弹起后到达最高点P点时速度不为零,B错误;皮球在M点的机械能大于在N点的机械能,若将皮球涂黑,皮球在M点留下的黑色圆斑将大于在N点留下的黑色圆斑,D错误。
10.C　 小球高度下降,故小球的重力势能一直减小,小球受重力和弹力的作用,在开始阶段时,重力大于弹力,小球做加速运动,当弹力等于重力后小球开始减速,故小球的动能先增大后减小,故A错误;弹簧的形变量增大,小球减少的重力势能转化为动能和弹簧的弹性势能,故B错误;弹簧的形变量一直增大,弹簧的弹性势能不断增大,故C正确;小球运动到B点时,高度最小,重力势能最小,速度为零,动能为零,故D错误。
11.变大　变大　变大
12.弹性势　重力势　动
13.重力势　动　动　重力势
由于存在摩擦等阻力,滚摆的机械能总量减小
不会
14.相等　增大　不变　 甲、乙两球质量相等,高度相等,则重力势能相等;两球速度大小相等,则动能相等,故抛出时机械能相等。甲球由高处下落,高度减小,速度增大,故动能增大;由于不计空气阻力,故乙球的机械能不变。
15.动　重力势　
16.(1)动　(2)动　弹性势　大　
(3)弹性势
游戏者通过A点后,绳子逐渐被拉长产生弹力,具有弹性势能。当弹力小于游戏者的重力时,游戏者加速下落,动能增加;当弹力大于游戏者的重力时,游戏者减速下落,动能减小;当游戏者到达C点时,速度为零,动能为零。