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浙教版科学九上 第3章3.2 机械能 同步练习
一、单选题
1．（2022九上·吴兴期末）2022年第24届冬奥会将在中国举行。如图所示为我国运动员在往届冬奥会上参加不同比赛项目时顽强拼搏的英姿。下列说法中错误的是（ ）
A． 甲图中：速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中，其机械能增加
B．乙图中：自由滑雪空中技巧运动员在空中下落的过程中，其重力势能逐渐减少
C．丙图中：越野滑雪运动员在斜坡雪面上加速向下滑行的过程中，其机械能增加
D．丁图中：运动员将冰壶推出后，人不再对冰壶做功，冰壶的机械能逐渐减少
2．（2022九上·衢江期末）高空抛物存在巨大的安全隐患，是因为高处的物体具有较大的（ ）
A．动能 B．重力势能 C．体积 D．重力
3．（2021九上·镇海期末）如图轰油-6空中加油机，是中国研制的第一款空中加油机，可以给水平方向匀速飞行的战斗机进行 空中加油。在加油过程中，“轰油-6”的动能和势能变化情况为（ ）
A．动能不变，重力势能不变 B．动能减少，重力势能增加
C．动能不变，重力势能增加 D．动能减少，重力势能减少
4．（2021九上·新昌期末）乒乓球发球机在同一高度朝不同方向分别发出甲、乙、丙三个相同的小球，三个小球落地时的速度大小均相等。若不计空气阻力，则三球的发球速度大小关系是（ ）
A．V甲>V乙>V丙 B．V丙>V乙>V甲
C．V甲=V乙=V丙 D．V丙>V甲=V乙
5．（2021九上·衢州期中）如图所示的奥运会比赛情景中，重力势能转化为动能的过程是（ ）
A．运动员下落过程
B．运动员撑起过程
C．杠铃被举起过程
D．运动员上升过程
6．（2021九上·金华期中）2021年5月29日，我国用长征7号运载火箭成功发射了天舟二号货运飞船，5月30日，天舟二号货运飞船与中国空间站的天和核心仓完成了交会对接。下列说法正确的是（ ）
A．对接成功后天舟二号货运飞船与天和核心仓处于相对静止状态
B．天舟二号货运飞船加速上升过程中动能转化为重力势能
C．天舟二号货运飞船加速上升过程中重力势能转化为动能
D．天舟二号货运飞船加速上升过程中机械能守恒
7．（2021九上·长兴期中）2021年3月1日，最新刑法修正案生效，“高空抛物”正式人刑。高空抛物存在巨大的安全隐患，因为高处的物体具有较大的（ ）
A．重力 B．动能 C．重力势能 D．弹性势能
8．（2021九上·萧山月考）如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图，雨滴在t1～t3三个时刻中具有的动能分别是E1、E2、E3，不考虑下落过程中雨滴的质量变化，则动能的大小关系是（ ）
A．E1＜E2＜E3 B．E1＞E2＞E3 C．E1＜E2＝E3 D．E1＝E2＜E3
9．（2021九上·义乌期中）如图所示，媛媛站立在电动扶梯上随电梯一起匀速上升，则此过程中，关于媛媛机械能的变化，下列说法正确的是（ ）
A．动能增大，重力势能减小 B．动能增大，重力势能增加
C．动能不变，重力势能减小 D．动能不变，重力势能增加
10．（2021九上·台州期中）在排球比赛中，圆圆把排球斜向上抛出，排球在运动中动能E随时间t变化的图像最接近的是（ ）
A． B．
C． D．
11．（2021九上·诸暨期中）如图是单摆实验，A点的高度大于B点的高度，让小球从A点由静止开始释放，当小球荡到B点位置时绳子突然断裂（不计空气阻力）。则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是（ ）
A．a B．b C．c D．d
12．（2021九上·金华期中）如图所示，物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。物块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
13．（2021九上·温州期中）滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U型滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台甲处由静止自由下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然（不用力）变化，不可能滑到滑台丙处的是（ ）
A． B．
C． D．
14．（2021九上·平阳期中）在平昌冬奥会自由式滑雪比赛中，选手的运动轨迹如图所示（b，d在同一高度），如果不计空气阻力，下列说法错误的是（ ）
A．从a点向b点运动的过程中，动能增加
B．从b点向c点运动的过程中，重力势能增加
C．b点的动能等于d点的动能
D．c点和d点的机械能相等
15．（2021九上·平阳月考）2021年10月3日，我国自主研制的“神舟十三号”载人飞船发射升空，在飞船刚离地上升的 过程中 （ ）
A．动能增加，势能增加 B．动能不变，势能减少
C．动能减少，势能不变 D．动能减少，势能减少
16．（2021九上·西湖月考）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。从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度Δl之间的关系，如图乙所示，其中b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．运动过程机械能不变 D．在b点时重力等于弹力
17．关于跳伞运动员在空中匀速下降时的能量变化，下列说法正确的是（ ）。
A．势能减小，动能增大 B．动能不变，机械能不变
C．势能减小，机械能不变 D．势能减小，机械能减小
18．“跳远”是一项常见的体育运动。运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳，这样做是为了（ ）。
A．增大运动员的惯性 B．减小运动员的机械能
C．减小运动员的势能 D．增大运动员的动能
19．某同学去百货大楼购物，站在匀速运动的自动扶梯上从二楼到三楼，此过程中他的（ ）。
A．动能不变，势能不变 B．动能不变，势能增大
C．动能增大，势能增大 D．动能减小，势能增大
20．（2020九上·温州期末）学习了第三章知识后，小科整理了一些笔记，下列说法正确的是（ ）
A．原子弹爆炸属于裂变中的链式反应，氢弹爆炸属于聚变与核电站类似
B．当物体的温度不变时，内能也不会变
C．垂直地面向上抛物体，最高点时物体的速度为0，所以动能也为0
D．当手拿物体抬起或放下时，手臂属于省力杠杆
二、填空题
21．（2021九上·临海期末）如图是皮球落地后弹起过程中，每隔相同时间曝光一次所拍摄的照片。
（1）皮球离开地面上升的过程中，重力势能 （填“增大”、“减小”或“不变”，下同），机械能 。
（2）A、B两点等高，A点的速度 B点的速度（填“大于”、“小于”或“等于”）。
22．（2021九上·嵊州期末）同一小球以同样的速度v沿着与水平方向成θ角斜向上抛出，甲图表示小球沿足够长的光滑斜面向上运动，乙图表示小球在空中的运动轨迹（空气对小球的阻力忽略不计)。
（1）小球在沿斜面上升的过程中其机械能总量 (选填“增大”、“不变”或“减小”)
（2）小球能到达最高点的高度h1 h2。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
23．（2021九上·舟山月考）如图所示，在探究影响物体动能大小因素的实验中：小球A的动能大小是通过观察比较物块B 反映出来的，实验时小球A和物块B最后都停在如图位置，分析思考后可知小球A的动能减少量 （选填“大于”“等于”或“小于”）物块B的内能增加量。观看王亚平太空授课后，某同学利用用此装置在太空舱内完成这个实验，请你判断是否可以？ （选填“可以”或“不可以”）
24．（2021九上·舟山月考）在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使完全相同的皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了 ，使皮球具有弹性势能。分析图中两个圆般大小，还能知道，球从较高处下落形成的圆斑是图中的 （“A”或“B”）。
25．（2021九上·龙湾期中）某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图所示。已知正常情况下空气阻力大小随迎风面积和速度的增大而增大。
（1）OA段跳伞运动员的机械能 （填“增加”“减小”或“不变”）。
（2）当t= s时，运动员打开降落伞。
26．（2021九上·诸暨期中）将皮球从离地某一高度 O 点处水平抛出，球落地后又弹起。它的部分运动轨迹如图所示。
（1）皮球运动到 D点时的机械能 （选填“大于”“等于”或“小于”）运动到
C 点时的机械能。
（2）若将皮球表面涂黑，则会在地面
M、N 两处留下两个黑色圆斑，其中M 处的圆斑 （选填“大于”“等于”或“小于”）N 处的圆斑。
（3）用地面圆斑大小来反应撞击地面时的动能大小，这实际上是一种 法（填科学方法）。
三、实验探究题
27．（2022九上·吴兴期末）在探究动能大小与哪些因素有关的实验中：
（1）小明通过图甲的实验，通过比较 来比较小车具有的动能大小。能得出的结论 。
（2）小华在设计动能与质量关系实验中，认为去掉木块，利用粗糙且足够长的木板，把小车的动能转化为小车克服摩擦力做功，最后比较小车的最终位置也能得出结论。但多次实验后均得到如图乙所示的实验情形，与书本实验结论不一致。请你分析可能的原因。
28．（2021九上·镇海期末）如图所示，是探究物体动能的大小与哪些因素有关的实验装置，将小车从斜面上由静止释放，小车下滑后撞击水平面上的木块。
（1）本实验的研究对象是 （填“斜面”、 “小车”或“木块”）
（2）实验时，小车进入水平面时的动能是由其 转化来的。
（3）让同一小车从同一斜面不同高度由静止开始下滑是探究物体动能 大小与 的关系。
29．（2021九上·龙湾期中）下图是实验小组的同学探究“影响物体动能大小的因素”装置图。将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块。
实验次数 钢球质量/g 钢球下摆高度/cm 木块滑行距离/cm
1 20 20 30
2 40 20 58
3 60 20
（1）本实验中钢球动能的大小是通过观察 来判断的。
（2）在第3次实验中，木块被撞后滑出木板，需要重做第3次实验，甲同学建议换一个更大的木块，乙同学建议换用同样材料的更长的木板，丙同学建议降低钢球下摆的高度。你认为应当采用 同学的建议。
（3）由上述实验数据和现象可得出结论： 。
30．（2021九上·绍兴期中）小明所在的实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中，准备的器材有：质量分别为 m、2m 的两个钢球、木块和斜面等。实验过程如图甲、乙、丙所示。
（1）本实验是通过木块被撞距离的远近来反映 （选填“木块”或“钢球”）的动能，这种研究问题的方法叫做 ；
（2）小明进行甲、乙实验时探究的是动能与 的关系，得出的结论是； 。
（3）小明根据乙、丙两图得出的结论是“物体的质量越大时动能越大”，他的看法是不正确的理由是： 。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）（2）（3）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，而机械能=动能+重力势能；
（4）根据能量转化的知识判断。
【解答】A： 甲图中：速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中，他的质量不变，速度增大，则动能增大；质量不变，高度不变，则重力势能不变。根据机械能=动能+重力势能可知，它的机械能增大了，故A正确不合题意；
B：乙图中：自由滑雪空中技巧运动员在空中下落的过程中，他的质量不变，而高度减小，则其重力势能逐渐减少，故B正确不合题意；
C：丙图中：越野滑雪运动员在斜坡雪面上加速向下滑行的过程中，他质量不变，高度减小，则重力势能减小；质量不变，速度增大，则动能增大，即重力势能转化为动能。如果没有摩擦，那么机械能保持不变，故C错误符合题意；
D：丁图中：运动员将冰壶推出后，人不再对冰壶做功，冰壶克服摩擦，将机械能转化为内能，即冰壶的机械能逐渐减少，故D正确不合题意。
故选C。
2．【答案】B
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【分析】根据重力势能的定义判断。
【解答】物体由于被举高而具有的能量叫重力势能，这就是高空抛物具有巨大安全隐患的原因，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
3．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，据此分析判断。
【解答】在加油过程中，“轰油-6”的速度不变，质量减小，则动能减小；高度不变，质量减小，则重力势能减小，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
4．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】根据动能和重力势能的相互转化判断。
【解答】不计空气阻力，则乒乓球运动过程中没有机械能的损失，即乒乓球的动能与重力势能的和相保持不变。当乒乓球接触地面时，它的重力势能会全部转化为动能。由于此时落地时的速度相同，则动能相同，也就是乒乓球的动能与重力势能的和相等。因为它们开始的发射高度相同，所以重力势能相等，则发球时的动能相等，即发球时的速度相等。
故选C。
5．【答案】A
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】重力势能转化为动能时，重力势能减小而动能增大，据此分析判断。
【解答】A.运动员下落过程，高度减小，则重力势能减小；速度增大，则动能增大，故A正确；
B.运动员撑起过程中，撑杆的弹性势能转化为运动员的重力势能和动能，故B错误；
C.杠铃被举起过程中，高度增大，则重力势能增大，故C错误；
D.运动员上升过程中，高度增大，则重力势能增大；速度减小，则动能减小，故D错误。
故选A。
6．【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）如果物体相对于另一个物体的位置不发生改变，那么二者为相对静止状态；
（2）（3）动能与质量和速度有关，而重力势能与质量和高度有关，据此分析二者能量的变化即可；
（4）机械能=动能+重力势能，据此分析判断。
【解答】对接成功后，天舟二号货运飞船相对于天和核心仓的位置保持不变，因此二者处于相对静止状态，故A正确；
天舟二号货运飞船加速上升过程中，质量不变，速度增大，则动能增大；质量不变，高度增大，则重力势能增大，因此二者不存在转化关系，故B、C错误；
根据“机械能=动能+重力”可知，天舟二号货运飞船的机械能增大，故D错误。
故选A。
7．【答案】C
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【分析】根据重力势能的定义判断。
【解答】物体由于被举高具有的能量叫重力势能，且高度越大，重力势能越大，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
8．【答案】C
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】根据动能的影响因素判断。
【解答】根据图像可知，t1~t3时刻中，雨滴的速度先增大后不变，即v1故选C。
9．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，据此分析判断。
【解答】电梯匀速上升时，媛媛的质量不变速度不变，则动能不变；质量不变高度增大，则重力势能增大，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
10．【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】根据动能和重力势能的相互转化判断。
【解答】排球在上升的过程中，高度增大，则重力势能增大，而速度减小，动能减小。在下降的过程中，高度减小，则重力势能减小，而速度增大，则动能增大，故C、D错误；
当排球到达最高点时，它在水平方向上的速度不为零，即动能最小时不是零，故B正确，而A错误。
故选B。
11．【答案】C
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】物体的动能和势能之和称为物体的机械能，势能可以是引力势能、弹性势能等。只有在重力（或弹簧的弹力）做功的情形下，物体的重力势能（或弹性势能）和动能发生相互转化，但总机械能保持不变。
【解答】A.小球从A点由静止滑下，不计空气阻力，小球的机械能守恒，所以小球运动过程中的机械能都等于A点时的重力势能，图中a曲线的最高点超过了A点的高度，这是不可能的；
B.b曲线的最高点与A点的高度相同，而在最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以b曲线中小球的机械能大于A点的机械能，故b不可能；
C.c曲线的最高点低于A点，由于在最高点时小球仍运动，其总机械能可能与开始时的机械能相等，故c可能；
D.小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度，小球不可能沿d曲线运动。
故选C。
12．【答案】C
【知识点】速度公式及其应用；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）根据匀速直线运动的定义判断；
（2）重力势能的大小与质量和高度有关；
（3）动能的大小与质量和速度大小有关；
（4）机械能=动能+重力势能，据此分析判断。
【解答】A.物体沿斜面做匀速直线运动，则v不变，根据s=vt可知，它通过的路程与时间成正比，图像为一条通过坐标原点的斜线，故A错误；
B.物块的高度增大，质量不变，那么它的重力势能增大，故B错误；
C.物块的速度不变，质量不变，那么它的动能不变，故C正确；
D.根据机械能=动能+重力势能可知，物块的机械能不断增大，故D错误。
故选C。
13．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】重力势能的大小与质量和高度有关，据此分析判断。
【解答】运动员在下滑的过程中，不计滑台摩擦和空气阻力，那么整个过程没有能量损失，即机械能守恒。
A.开始时运动员站立，下滑过程中它始终站立，根据机械能守恒可知，只有到达丙时，它的重力势能才等于开始时的重力势能，因此能够到达丙，故A不合题意；
B.开始时运动员站立，运动过程中逐渐下蹲，则到达丙时，它的重力势能小于开始时的重力势能。根据机械能守恒可知，不但能够达到丙，还会有部分动能，故B不合题意；
C.开始时下端，运动过程中站立，到达丙时，那么运动员的重力势能会大于开始时的重力势能。根据机械能守恒可知，这是不可能的，即不可能到达丙，故C符合题意；
D.开始和结束时都是下蹲，则结束时的重力势能等于开始时的重力势能。根据根据机械能守恒可知，运动员能够到达丙，故D不合题意。
故选C。
14．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，而机械能=动能+重力势能，根据二者相互转化的知识判断即可。
【解答】A.从a点向b点运动的过程中，质量不变，高度减小，即重力势能减小。此时重力势能转化为动能，则动能增加，故A正确不合题意；
B.从b点向c点运动的过程中，质量不变高度增大，则重力势能增加 ，故B正确不合题意；
C.b点和d点在同一高度，则重力势能相等；但由于滑雪板与雪地之间存在摩擦，从b点沿雪地向上运动的过程中，部分机械能会转化为内能，所以b点的机械能大于d点的机械能，则b点的动能大于d点的动能，故C错误符合题意；
D.从c点下落到d点过程中，运动员处于腾空状态，与雪脱离即没有摩擦，在不计空气阻力的情况下，机械能保持不变，即c点和d点的机械能相等，故D正确不合题意。
故选C。
15．【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，据此分析判断。
【解答】当飞船离地上升时，它的质量不变速度增大，则动能增大；质量不变高度增大，则重力势能增大，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
16．【答案】D
【知识点】力与运动的关系；弹力；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）弹力的大小与形变程度的大小有关；
（2）根据速度的变化确定动能的变化；
（3）根据机械能与弹簧弹性势能的转化判断；
（4）根据力与运动的关系判断。
【解答】A.弹簧的长度越来越小，形变程度越来越大，则弹力不断增大，故A错误；
B.根据乙图可知，小球的速度先增大后减小，则它的动能先增大后减小，故B错误；
C.小球的机械能不断的转化为弹簧的弹性势能，故C错误；
D.开始时，弹力小于小球的重力，合力向下，小球做加速运动；当弹力等于重力时，合力为零，加速停止，此时速度最大，则b点时重力等于弹力，故D正确。
故选D。
17．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】首先分析动能与重力势能的变化，再根据“机械能=动能+重力势能”分析机械能的变化。
【解答】跳伞运动员在空中匀速下降时的，质量不变，速度不变，则动能不变；质量不变，高度减小，则重力势能减小。根据“机械能=动能+重力势能”可知，运动员的机械能减小，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
18．【答案】D
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）惯性的大小与物体的质量有关；
（2）（3）（4）动能的大小与质量和速度有关；重力势能的大小与重力和高度有关；机械能=动能+重力势能，据此分析判断。
【解答】运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳，它的质量不变，则惯性不变，故A错误；
它的质量不变速度增大，则它的动能增大，而他的重力势能几乎没有变化。根据机械能=动能+重力势能可知，他的机械能增大，故D正确，而B、C错误。
故选D。
19．【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】动能与速度和质量有关，重力势能与质量和高度有关，据此分析能量的变化。
【解答】某同学去百货大楼购物，站在匀速运动的自动扶梯上从二楼到三楼，它的质量不变且速度不变，则动能不变；质量不变但高度增大，则重力势能增大，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
20．【答案】C
【知识点】温度及温度的测量；动能的影响因素；核裂变与核聚变；杠杆的分类
【解析】【分析】（1）根据核裂变和核聚变的知识分析；
（2）根据内能与温度的关系判断；
（3）动能与物体的质量和速度有关；
（4）比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类。
【解答】A.原子弹爆炸和核电站都属于裂变中的链式反应，氢弹爆炸属于聚变，故A错误；
B.当物体的温度不变时，内能可能改变，例如晶体熔化时不断吸热，则内能增大，但是温度不变，故B错误；
C.垂直地面向上抛物体，最高点时物体的速度为0，所以动能也为0，故C正确；
D.当手拿物体抬起或放下时，肘关节相当于支点，阻力作用在手上，而肱二头肌施加动力，此时动力臂小于阻力，则手臂为费力杠杆，故D错误。
故选C。
21．【答案】（1）增大；减小
（2）大于
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）重力势能的大小与质量和高度有关。根据皮球最高点高度的变化分析运动过程中是否存在机械能的损失。
（2）根据“机械能=动能+重力势能”分析两点动能的大小，再比较速度的大小。
【解答】（1）皮球离开地面上升的过程中，它的质量不变高度增大，则重力势能增大。因为皮球到达的最高点越来越低，这说明机械能会不断减小。
（2）A、B两点等高，则两点的重力势能相等。A点的位置比B点靠前，则机械能的损失小，因此机械能A大于B。根据“机械能=动能+重力势能”可知，A点的动能大于B点的动能，即A点的速度大于B点的速度。
22．【答案】（1）不变
（2）大于
【知识点】能量的相互转化和转移；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）分析小球运动过程中是否存在能量的损失即可；
（2）首先分析最高点时二者速度的大小，然后确定该点时动能的大小，进而确定重力势能的大小，最后比较最高点的高度大小。
【解答】（1）小球在沿斜面上升过程中，斜面光滑，即不会克服阻力而消耗机械能，因此其机械能总量不变。
（2）小球在斜面上到达最高点时，它的速度为零，动能为零；小球被抛出到达最高点时，它在水平方向上的速度不为零，即动能不为零。根据机械能=动能+重力势能可知，前面的重力势能肯定大于后者的重力势能，即前面到达的高度大于后者的高度，也就是h1>h2。
23．【答案】被推动的距离S；大于；不可以
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）小球撞击木块，木块在水平面上移动，克服地面阻力做功。根据W=fs可知，木块移动的距离越大，说明小球的动能越大。
（2）小球撞击木块时，不会将动能全部传递给木块，撞击时就会产生能量损耗。其次，小球在撞击后还会继续向前运动，它也会克服阻力做功，因此小球A动能的减小量应该大于B的内能增加量。
（3）根据太空中是否存在重力分析。
【解答】（1）图所示，在探究影响物体动能大小因素的实验中：小球A的动能大小是通过观察比较物块B被推动的距离S反映出来的。
（2）实验时小球A和物块B最后都停在如图位置，分析思考后可知小球A的动能减少量大于物块B的内能增加量。
（3）小球A依靠自身重力从斜面上滚下来，从而将重力势能转化为动能，而太空中物体处于失重状态，因此不能在太空中完成此实验。
24．【答案】弹性形变；B
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】（1）物体发生弹性形变时具有的能量叫弹性形变；
（2）球所在的高度越大，具有的重力势能越大，当它撞击地面时，转化成的弹性势能越大，因此形变程度越大，留下的圆班就越大，据此分析解答。
【解答】（1）在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使完全相同的皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了弹性形变，使皮球具有弹性势能。
（2）球从较高处下落时，转化成的弹性势能较大，发生弹性形变程度较大，形成的圆斑越大，则是图中的B。
25．【答案】（1）减小
（2）40
【知识点】力与运动的关系；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）在下落过程中，运动员与空气摩擦，不断的将机械能转换为内能，据此分析机械能的变化。
（2）当物体受到的合力与运动方向相同时，物体做加速运动；当合力为零时，加速停止，此时速度最大；当合力的方向与运动方向相反时，物体做减速运动。
【解答】（1）OA段运动员不断克服空气阻力，将机械能转换为内能，因此机械能减小。
（2）BC段，运动员的速度越来越小，即做减速运动，此时它受到合力的方向应该是向上的，即阻力大于重力，因此B点时应该打开降落伞，此时t=40s。
26．【答案】（1）小于
（2）大于
（3）转换
【知识点】实验探究的其他思想方法；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）根据每次皮球到达的最高点判断运动过程中是否有机械能的损耗，再比较机械能的大小即可。
（2）皮球的形变程度越大，地上对应的圆斑就越大。
（3）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。
【解答】（1）根据图片可知，皮球每次跳起的最大高度都比前一次小，这说明它的机械能有损耗，即时间越长，机械能越小。因为D点在C点的后面，所以D点的机械能小于C点的机械能。
（2）根据图片可知，M点在N点的前面，则M点的弹性势能大于N点的弹性势能，即M点的形变程度大于N点，所以M处的圆斑大于N处的圆斑。
（3）用地面圆斑大小来反应撞击地面时的动能大小，这实际上是一种转换法。
27．【答案】（1）木块被撞击后移动的距离；质量相同的物体，速度越大，动能越大
（2）小车在水平木板上所受摩擦力大小不同，无法根据通过路程比较小车动能大小（写到摩擦力不同即可）
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）小车从斜面上滑下来，撞击水平面上的木块，木块克服阻力向右运动。根据W=fs可知，木块移动的距离越大，克服摩擦做功越大，那么小车的动能越大。分析甲图中哪个因素相同，哪个因素不同，根据控制变量法的要求描述结论。
（2）小车在水平面上受到的摩擦力与压力有关，即压力越大，摩擦力越大。根据W=fs可知，在摩擦力和距离都不等的情况下，无法判断动能大小，据此分析解答。
【解答】（1）小明通过图甲的实验，通过比较木块被撞击后移动的距离比较小车具有的动能大小。在甲图中，小车的质量相同而在斜面上的高度不同，即到达水平面时的速度不同，那么得到结论：质量相同的物体，速度越大，动能越大。
（2）但多次实验后均得到如图乙所示的实验情形，与书本实验结论不一致。可能的原因：小车在水平木板上所受摩擦力大小不同，无法根据通过路程比较小车动能大小。
28．【答案】（1）小车
（2）重力势能
（3）速度
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）小车从斜面上滑下来，撞击水平面上的木块，木块向右移动时克服阻力做功。根据W=fs可知，木块移动的距离越大，克服阻力做功越多，则小车的动能越大。
（2）根据能量转化的过程解答；
（3）小车到达水平面时的速度与它在斜面上的高度有关，即在斜面上的高度越大，它到达水平面时的速度越大，据此分析解答。
【解答】（1）本实验的研究对象是小车。
（2）实验时，小车进入水平面时的动能是由其重力势能转化来的。
（3）让同一小车从同一斜面不同高度由静止开始下滑是探究物体动能大小与速度的关系。
29．【答案】（1）木块在水平木板上通过的距离大小
（2）乙
（3）在速度一定时，物体的质量越大，动能越大
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）钢球到达水平位置时撞击木块，木块在水平面上移动时，克服阻力做功。木块移动的距离越远，克服阻力做功越大，即钢球具有的动能越大。
（2）木块变大后，受到的摩擦力变大，就无法通过运动距离判断钢球动能的大小。探究钢球的动能与质量的关系时，必须控制钢球下摆的高度相同。而换用更长的木板后，木块克服阻力做功增大，则可能测出钢球动能的大小。
（3）比较表格数据，分析得到动能与物体质量的大小关系。
【解答】（1）本实验中钢球动能的大小是通过观察木块在水平木板上通过的距离大小来判断的。
（2）在第3次实验中，木块被撞后滑出木板，需要重做第3次实验，甲同学建议换一个更大的木块，乙同学建议换用同样材料的更长的木板，丙同学建议降低钢球下摆的高度。我认为应当采用乙同学的建议。
（3）比较第1和2组数据可知，当钢球下摆的高度相同时，它到达水平面时的速度相同；钢球的质量越大，木块滑行的距离越大，因此得到结论：在速度一定时，物体的质量越大，动能越大。
30．【答案】（1）钢球；转换法
（2）速度；当物体质量相同时，物体运动的速度越大，动能越大
（3）不符合控制变量法操作要求（没有控制单一变量）
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）滚动的钢球撞击木块，木块在水平面上移动，克服阻力做功。根据W=fs可知，木块移动的距离越远，克服阻力做功越多，即钢球的动能越大。物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。
（2）分析甲、乙两个实验中哪个因素不同即可。根据控制变量法的要求描述实验结论。
（3）探究物体的动能与质量的关系时，需要控制钢球的速度相同，即它在斜面上的高度相同，而改变钢球的质量。而乙、丙实验中，物体的质量和它在斜面上的高度都不同，据此分析解答。
【解答】（1）本实验是通过木块被撞距离的远近来反映钢球的动能，这种研究问题的方法叫做转换法；
（2）小明进行甲、乙实验时探究的是动能与速度的关系，得出的结论是：当物体质量相同时，物体运动的速度越大，动能越大。
（3）小明根据乙、丙两图得出的结论是“物体的质量越大时动能越大”，他的看法是不正确的理由是：不符合控制变量法操作要求（没有控制单一变量）。
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浙教版科学九上 第3章3.2 机械能 同步练习
一、单选题
1．（2022九上·吴兴期末）2022年第24届冬奥会将在中国举行。如图所示为我国运动员在往届冬奥会上参加不同比赛项目时顽强拼搏的英姿。下列说法中错误的是（ ）
A． 甲图中：速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中，其机械能增加
B．乙图中：自由滑雪空中技巧运动员在空中下落的过程中，其重力势能逐渐减少
C．丙图中：越野滑雪运动员在斜坡雪面上加速向下滑行的过程中，其机械能增加
D．丁图中：运动员将冰壶推出后，人不再对冰壶做功，冰壶的机械能逐渐减少
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）（2）（3）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，而机械能=动能+重力势能；
（4）根据能量转化的知识判断。
【解答】A： 甲图中：速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中，他的质量不变，速度增大，则动能增大；质量不变，高度不变，则重力势能不变。根据机械能=动能+重力势能可知，它的机械能增大了，故A正确不合题意；
B：乙图中：自由滑雪空中技巧运动员在空中下落的过程中，他的质量不变，而高度减小，则其重力势能逐渐减少，故B正确不合题意；
C：丙图中：越野滑雪运动员在斜坡雪面上加速向下滑行的过程中，他质量不变，高度减小，则重力势能减小；质量不变，速度增大，则动能增大，即重力势能转化为动能。如果没有摩擦，那么机械能保持不变，故C错误符合题意；
D：丁图中：运动员将冰壶推出后，人不再对冰壶做功，冰壶克服摩擦，将机械能转化为内能，即冰壶的机械能逐渐减少，故D正确不合题意。
故选C。
2．（2022九上·衢江期末）高空抛物存在巨大的安全隐患，是因为高处的物体具有较大的（ ）
A．动能 B．重力势能 C．体积 D．重力
【答案】B
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【分析】根据重力势能的定义判断。
【解答】物体由于被举高而具有的能量叫重力势能，这就是高空抛物具有巨大安全隐患的原因，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
3．（2021九上·镇海期末）如图轰油-6空中加油机，是中国研制的第一款空中加油机，可以给水平方向匀速飞行的战斗机进行 空中加油。在加油过程中，“轰油-6”的动能和势能变化情况为（ ）
A．动能不变，重力势能不变 B．动能减少，重力势能增加
C．动能不变，重力势能增加 D．动能减少，重力势能减少
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，据此分析判断。
【解答】在加油过程中，“轰油-6”的速度不变，质量减小，则动能减小；高度不变，质量减小，则重力势能减小，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
4．（2021九上·新昌期末）乒乓球发球机在同一高度朝不同方向分别发出甲、乙、丙三个相同的小球，三个小球落地时的速度大小均相等。若不计空气阻力，则三球的发球速度大小关系是（ ）
A．V甲>V乙>V丙 B．V丙>V乙>V甲
C．V甲=V乙=V丙 D．V丙>V甲=V乙
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】根据动能和重力势能的相互转化判断。
【解答】不计空气阻力，则乒乓球运动过程中没有机械能的损失，即乒乓球的动能与重力势能的和相保持不变。当乒乓球接触地面时，它的重力势能会全部转化为动能。由于此时落地时的速度相同，则动能相同，也就是乒乓球的动能与重力势能的和相等。因为它们开始的发射高度相同，所以重力势能相等，则发球时的动能相等，即发球时的速度相等。
故选C。
5．（2021九上·衢州期中）如图所示的奥运会比赛情景中，重力势能转化为动能的过程是（ ）
A．运动员下落过程
B．运动员撑起过程
C．杠铃被举起过程
D．运动员上升过程
【答案】A
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】重力势能转化为动能时，重力势能减小而动能增大，据此分析判断。
【解答】A.运动员下落过程，高度减小，则重力势能减小；速度增大，则动能增大，故A正确；
B.运动员撑起过程中，撑杆的弹性势能转化为运动员的重力势能和动能，故B错误；
C.杠铃被举起过程中，高度增大，则重力势能增大，故C错误；
D.运动员上升过程中，高度增大，则重力势能增大；速度减小，则动能减小，故D错误。
故选A。
6．（2021九上·金华期中）2021年5月29日，我国用长征7号运载火箭成功发射了天舟二号货运飞船，5月30日，天舟二号货运飞船与中国空间站的天和核心仓完成了交会对接。下列说法正确的是（ ）
A．对接成功后天舟二号货运飞船与天和核心仓处于相对静止状态
B．天舟二号货运飞船加速上升过程中动能转化为重力势能
C．天舟二号货运飞船加速上升过程中重力势能转化为动能
D．天舟二号货运飞船加速上升过程中机械能守恒
【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）如果物体相对于另一个物体的位置不发生改变，那么二者为相对静止状态；
（2）（3）动能与质量和速度有关，而重力势能与质量和高度有关，据此分析二者能量的变化即可；
（4）机械能=动能+重力势能，据此分析判断。
【解答】对接成功后，天舟二号货运飞船相对于天和核心仓的位置保持不变，因此二者处于相对静止状态，故A正确；
天舟二号货运飞船加速上升过程中，质量不变，速度增大，则动能增大；质量不变，高度增大，则重力势能增大，因此二者不存在转化关系，故B、C错误；
根据“机械能=动能+重力”可知，天舟二号货运飞船的机械能增大，故D错误。
故选A。
7．（2021九上·长兴期中）2021年3月1日，最新刑法修正案生效，“高空抛物”正式人刑。高空抛物存在巨大的安全隐患，因为高处的物体具有较大的（ ）
A．重力 B．动能 C．重力势能 D．弹性势能
【答案】C
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【分析】根据重力势能的定义判断。
【解答】物体由于被举高具有的能量叫重力势能，且高度越大，重力势能越大，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
8．（2021九上·萧山月考）如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图，雨滴在t1～t3三个时刻中具有的动能分别是E1、E2、E3，不考虑下落过程中雨滴的质量变化，则动能的大小关系是（ ）
A．E1＜E2＜E3 B．E1＞E2＞E3 C．E1＜E2＝E3 D．E1＝E2＜E3
【答案】C
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】根据动能的影响因素判断。
【解答】根据图像可知，t1~t3时刻中，雨滴的速度先增大后不变，即v1故选C。
9．（2021九上·义乌期中）如图所示，媛媛站立在电动扶梯上随电梯一起匀速上升，则此过程中，关于媛媛机械能的变化，下列说法正确的是（ ）
A．动能增大，重力势能减小 B．动能增大，重力势能增加
C．动能不变，重力势能减小 D．动能不变，重力势能增加
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，据此分析判断。
【解答】电梯匀速上升时，媛媛的质量不变速度不变，则动能不变；质量不变高度增大，则重力势能增大，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
10．（2021九上·台州期中）在排球比赛中，圆圆把排球斜向上抛出，排球在运动中动能E随时间t变化的图像最接近的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】根据动能和重力势能的相互转化判断。
【解答】排球在上升的过程中，高度增大，则重力势能增大，而速度减小，动能减小。在下降的过程中，高度减小，则重力势能减小，而速度增大，则动能增大，故C、D错误；
当排球到达最高点时，它在水平方向上的速度不为零，即动能最小时不是零，故B正确，而A错误。
故选B。
11．（2021九上·诸暨期中）如图是单摆实验，A点的高度大于B点的高度，让小球从A点由静止开始释放，当小球荡到B点位置时绳子突然断裂（不计空气阻力）。则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是（ ）
A．a B．b C．c D．d
【答案】C
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】物体的动能和势能之和称为物体的机械能，势能可以是引力势能、弹性势能等。只有在重力（或弹簧的弹力）做功的情形下，物体的重力势能（或弹性势能）和动能发生相互转化，但总机械能保持不变。
【解答】A.小球从A点由静止滑下，不计空气阻力，小球的机械能守恒，所以小球运动过程中的机械能都等于A点时的重力势能，图中a曲线的最高点超过了A点的高度，这是不可能的；
B.b曲线的最高点与A点的高度相同，而在最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以b曲线中小球的机械能大于A点的机械能，故b不可能；
C.c曲线的最高点低于A点，由于在最高点时小球仍运动，其总机械能可能与开始时的机械能相等，故c可能；
D.小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度，小球不可能沿d曲线运动。
故选C。
12．（2021九上·金华期中）如图所示，物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。物块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】速度公式及其应用；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）根据匀速直线运动的定义判断；
（2）重力势能的大小与质量和高度有关；
（3）动能的大小与质量和速度大小有关；
（4）机械能=动能+重力势能，据此分析判断。
【解答】A.物体沿斜面做匀速直线运动，则v不变，根据s=vt可知，它通过的路程与时间成正比，图像为一条通过坐标原点的斜线，故A错误；
B.物块的高度增大，质量不变，那么它的重力势能增大，故B错误；
C.物块的速度不变，质量不变，那么它的动能不变，故C正确；
D.根据机械能=动能+重力势能可知，物块的机械能不断增大，故D错误。
故选C。
13．（2021九上·温州期中）滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U型滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台甲处由静止自由下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然（不用力）变化，不可能滑到滑台丙处的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】重力势能的大小与质量和高度有关，据此分析判断。
【解答】运动员在下滑的过程中，不计滑台摩擦和空气阻力，那么整个过程没有能量损失，即机械能守恒。
A.开始时运动员站立，下滑过程中它始终站立，根据机械能守恒可知，只有到达丙时，它的重力势能才等于开始时的重力势能，因此能够到达丙，故A不合题意；
B.开始时运动员站立，运动过程中逐渐下蹲，则到达丙时，它的重力势能小于开始时的重力势能。根据机械能守恒可知，不但能够达到丙，还会有部分动能，故B不合题意；
C.开始时下端，运动过程中站立，到达丙时，那么运动员的重力势能会大于开始时的重力势能。根据机械能守恒可知，这是不可能的，即不可能到达丙，故C符合题意；
D.开始和结束时都是下蹲，则结束时的重力势能等于开始时的重力势能。根据根据机械能守恒可知，运动员能够到达丙，故D不合题意。
故选C。
14．（2021九上·平阳期中）在平昌冬奥会自由式滑雪比赛中，选手的运动轨迹如图所示（b，d在同一高度），如果不计空气阻力，下列说法错误的是（ ）
A．从a点向b点运动的过程中，动能增加
B．从b点向c点运动的过程中，重力势能增加
C．b点的动能等于d点的动能
D．c点和d点的机械能相等
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，而机械能=动能+重力势能，根据二者相互转化的知识判断即可。
【解答】A.从a点向b点运动的过程中，质量不变，高度减小，即重力势能减小。此时重力势能转化为动能，则动能增加，故A正确不合题意；
B.从b点向c点运动的过程中，质量不变高度增大，则重力势能增加 ，故B正确不合题意；
C.b点和d点在同一高度，则重力势能相等；但由于滑雪板与雪地之间存在摩擦，从b点沿雪地向上运动的过程中，部分机械能会转化为内能，所以b点的机械能大于d点的机械能，则b点的动能大于d点的动能，故C错误符合题意；
D.从c点下落到d点过程中，运动员处于腾空状态，与雪脱离即没有摩擦，在不计空气阻力的情况下，机械能保持不变，即c点和d点的机械能相等，故D正确不合题意。
故选C。
15．（2021九上·平阳月考）2021年10月3日，我国自主研制的“神舟十三号”载人飞船发射升空，在飞船刚离地上升的 过程中 （ ）
A．动能增加，势能增加 B．动能不变，势能减少
C．动能减少，势能不变 D．动能减少，势能减少
【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，据此分析判断。
【解答】当飞船离地上升时，它的质量不变速度增大，则动能增大；质量不变高度增大，则重力势能增大，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
16．（2021九上·西湖月考）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。从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度Δl之间的关系，如图乙所示，其中b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．运动过程机械能不变 D．在b点时重力等于弹力
【答案】D
【知识点】力与运动的关系；弹力；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）弹力的大小与形变程度的大小有关；
（2）根据速度的变化确定动能的变化；
（3）根据机械能与弹簧弹性势能的转化判断；
（4）根据力与运动的关系判断。
【解答】A.弹簧的长度越来越小，形变程度越来越大，则弹力不断增大，故A错误；
B.根据乙图可知，小球的速度先增大后减小，则它的动能先增大后减小，故B错误；
C.小球的机械能不断的转化为弹簧的弹性势能，故C错误；
D.开始时，弹力小于小球的重力，合力向下，小球做加速运动；当弹力等于重力时，合力为零，加速停止，此时速度最大，则b点时重力等于弹力，故D正确。
故选D。
17．关于跳伞运动员在空中匀速下降时的能量变化，下列说法正确的是（ ）。
A．势能减小，动能增大 B．动能不变，机械能不变
C．势能减小，机械能不变 D．势能减小，机械能减小
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】首先分析动能与重力势能的变化，再根据“机械能=动能+重力势能”分析机械能的变化。
【解答】跳伞运动员在空中匀速下降时的，质量不变，速度不变，则动能不变；质量不变，高度减小，则重力势能减小。根据“机械能=动能+重力势能”可知，运动员的机械能减小，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
18．“跳远”是一项常见的体育运动。运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳，这样做是为了（ ）。
A．增大运动员的惯性 B．减小运动员的机械能
C．减小运动员的势能 D．增大运动员的动能
【答案】D
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）惯性的大小与物体的质量有关；
（2）（3）（4）动能的大小与质量和速度有关；重力势能的大小与重力和高度有关；机械能=动能+重力势能，据此分析判断。
【解答】运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳，它的质量不变，则惯性不变，故A错误；
它的质量不变速度增大，则它的动能增大，而他的重力势能几乎没有变化。根据机械能=动能+重力势能可知，他的机械能增大，故D正确，而B、C错误。
故选D。
19．某同学去百货大楼购物，站在匀速运动的自动扶梯上从二楼到三楼，此过程中他的（ ）。
A．动能不变，势能不变 B．动能不变，势能增大
C．动能增大，势能增大 D．动能减小，势能增大
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】动能与速度和质量有关，重力势能与质量和高度有关，据此分析能量的变化。
【解答】某同学去百货大楼购物，站在匀速运动的自动扶梯上从二楼到三楼，它的质量不变且速度不变，则动能不变；质量不变但高度增大，则重力势能增大，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
20．（2020九上·温州期末）学习了第三章知识后，小科整理了一些笔记，下列说法正确的是（ ）
A．原子弹爆炸属于裂变中的链式反应，氢弹爆炸属于聚变与核电站类似
B．当物体的温度不变时，内能也不会变
C．垂直地面向上抛物体，最高点时物体的速度为0，所以动能也为0
D．当手拿物体抬起或放下时，手臂属于省力杠杆
【答案】C
【知识点】温度及温度的测量；动能的影响因素；核裂变与核聚变；杠杆的分类
【解析】【分析】（1）根据核裂变和核聚变的知识分析；
（2）根据内能与温度的关系判断；
（3）动能与物体的质量和速度有关；
（4）比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类。
【解答】A.原子弹爆炸和核电站都属于裂变中的链式反应，氢弹爆炸属于聚变，故A错误；
B.当物体的温度不变时，内能可能改变，例如晶体熔化时不断吸热，则内能增大，但是温度不变，故B错误；
C.垂直地面向上抛物体，最高点时物体的速度为0，所以动能也为0，故C正确；
D.当手拿物体抬起或放下时，肘关节相当于支点，阻力作用在手上，而肱二头肌施加动力，此时动力臂小于阻力，则手臂为费力杠杆，故D错误。
故选C。
二、填空题
21．（2021九上·临海期末）如图是皮球落地后弹起过程中，每隔相同时间曝光一次所拍摄的照片。
（1）皮球离开地面上升的过程中，重力势能 （填“增大”、“减小”或“不变”，下同），机械能 。
（2）A、B两点等高，A点的速度 B点的速度（填“大于”、“小于”或“等于”）。
【答案】（1）增大；减小
（2）大于
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）重力势能的大小与质量和高度有关。根据皮球最高点高度的变化分析运动过程中是否存在机械能的损失。
（2）根据“机械能=动能+重力势能”分析两点动能的大小，再比较速度的大小。
【解答】（1）皮球离开地面上升的过程中，它的质量不变高度增大，则重力势能增大。因为皮球到达的最高点越来越低，这说明机械能会不断减小。
（2）A、B两点等高，则两点的重力势能相等。A点的位置比B点靠前，则机械能的损失小，因此机械能A大于B。根据“机械能=动能+重力势能”可知，A点的动能大于B点的动能，即A点的速度大于B点的速度。
22．（2021九上·嵊州期末）同一小球以同样的速度v沿着与水平方向成θ角斜向上抛出，甲图表示小球沿足够长的光滑斜面向上运动，乙图表示小球在空中的运动轨迹（空气对小球的阻力忽略不计)。
（1）小球在沿斜面上升的过程中其机械能总量 (选填“增大”、“不变”或“减小”)
（2）小球能到达最高点的高度h1 h2。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】（1）不变
（2）大于
【知识点】能量的相互转化和转移；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）分析小球运动过程中是否存在能量的损失即可；
（2）首先分析最高点时二者速度的大小，然后确定该点时动能的大小，进而确定重力势能的大小，最后比较最高点的高度大小。
【解答】（1）小球在沿斜面上升过程中，斜面光滑，即不会克服阻力而消耗机械能，因此其机械能总量不变。
（2）小球在斜面上到达最高点时，它的速度为零，动能为零；小球被抛出到达最高点时，它在水平方向上的速度不为零，即动能不为零。根据机械能=动能+重力势能可知，前面的重力势能肯定大于后者的重力势能，即前面到达的高度大于后者的高度，也就是h1>h2。
23．（2021九上·舟山月考）如图所示，在探究影响物体动能大小因素的实验中：小球A的动能大小是通过观察比较物块B 反映出来的，实验时小球A和物块B最后都停在如图位置，分析思考后可知小球A的动能减少量 （选填“大于”“等于”或“小于”）物块B的内能增加量。观看王亚平太空授课后，某同学利用用此装置在太空舱内完成这个实验，请你判断是否可以？ （选填“可以”或“不可以”）
【答案】被推动的距离S；大于；不可以
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）小球撞击木块，木块在水平面上移动，克服地面阻力做功。根据W=fs可知，木块移动的距离越大，说明小球的动能越大。
（2）小球撞击木块时，不会将动能全部传递给木块，撞击时就会产生能量损耗。其次，小球在撞击后还会继续向前运动，它也会克服阻力做功，因此小球A动能的减小量应该大于B的内能增加量。
（3）根据太空中是否存在重力分析。
【解答】（1）图所示，在探究影响物体动能大小因素的实验中：小球A的动能大小是通过观察比较物块B被推动的距离S反映出来的。
（2）实验时小球A和物块B最后都停在如图位置，分析思考后可知小球A的动能减少量大于物块B的内能增加量。
（3）小球A依靠自身重力从斜面上滚下来，从而将重力势能转化为动能，而太空中物体处于失重状态，因此不能在太空中完成此实验。
24．（2021九上·舟山月考）在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使完全相同的皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了 ，使皮球具有弹性势能。分析图中两个圆般大小，还能知道，球从较高处下落形成的圆斑是图中的 （“A”或“B”）。
【答案】弹性形变；B
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】（1）物体发生弹性形变时具有的能量叫弹性形变；
（2）球所在的高度越大，具有的重力势能越大，当它撞击地面时，转化成的弹性势能越大，因此形变程度越大，留下的圆班就越大，据此分析解答。
【解答】（1）在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使完全相同的皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了弹性形变，使皮球具有弹性势能。
（2）球从较高处下落时，转化成的弹性势能较大，发生弹性形变程度较大，形成的圆斑越大，则是图中的B。
25．（2021九上·龙湾期中）某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图所示。已知正常情况下空气阻力大小随迎风面积和速度的增大而增大。
（1）OA段跳伞运动员的机械能 （填“增加”“减小”或“不变”）。
（2）当t= s时，运动员打开降落伞。
【答案】（1）减小
（2）40
【知识点】力与运动的关系；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）在下落过程中，运动员与空气摩擦，不断的将机械能转换为内能，据此分析机械能的变化。
（2）当物体受到的合力与运动方向相同时，物体做加速运动；当合力为零时，加速停止，此时速度最大；当合力的方向与运动方向相反时，物体做减速运动。
【解答】（1）OA段运动员不断克服空气阻力，将机械能转换为内能，因此机械能减小。
（2）BC段，运动员的速度越来越小，即做减速运动，此时它受到合力的方向应该是向上的，即阻力大于重力，因此B点时应该打开降落伞，此时t=40s。
26．（2021九上·诸暨期中）将皮球从离地某一高度 O 点处水平抛出，球落地后又弹起。它的部分运动轨迹如图所示。
（1）皮球运动到 D点时的机械能 （选填“大于”“等于”或“小于”）运动到
C 点时的机械能。
（2）若将皮球表面涂黑，则会在地面
M、N 两处留下两个黑色圆斑，其中M 处的圆斑 （选填“大于”“等于”或“小于”）N 处的圆斑。
（3）用地面圆斑大小来反应撞击地面时的动能大小，这实际上是一种 法（填科学方法）。
【答案】（1）小于
（2）大于
（3）转换
【知识点】实验探究的其他思想方法；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）根据每次皮球到达的最高点判断运动过程中是否有机械能的损耗，再比较机械能的大小即可。
（2）皮球的形变程度越大，地上对应的圆斑就越大。
（3）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。
【解答】（1）根据图片可知，皮球每次跳起的最大高度都比前一次小，这说明它的机械能有损耗，即时间越长，机械能越小。因为D点在C点的后面，所以D点的机械能小于C点的机械能。
（2）根据图片可知，M点在N点的前面，则M点的弹性势能大于N点的弹性势能，即M点的形变程度大于N点，所以M处的圆斑大于N处的圆斑。
（3）用地面圆斑大小来反应撞击地面时的动能大小，这实际上是一种转换法。
三、实验探究题
27．（2022九上·吴兴期末）在探究动能大小与哪些因素有关的实验中：
（1）小明通过图甲的实验，通过比较 来比较小车具有的动能大小。能得出的结论 。
（2）小华在设计动能与质量关系实验中，认为去掉木块，利用粗糙且足够长的木板，把小车的动能转化为小车克服摩擦力做功，最后比较小车的最终位置也能得出结论。但多次实验后均得到如图乙所示的实验情形，与书本实验结论不一致。请你分析可能的原因。
【答案】（1）木块被撞击后移动的距离；质量相同的物体，速度越大，动能越大
（2）小车在水平木板上所受摩擦力大小不同，无法根据通过路程比较小车动能大小（写到摩擦力不同即可）
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）小车从斜面上滑下来，撞击水平面上的木块，木块克服阻力向右运动。根据W=fs可知，木块移动的距离越大，克服摩擦做功越大，那么小车的动能越大。分析甲图中哪个因素相同，哪个因素不同，根据控制变量法的要求描述结论。
（2）小车在水平面上受到的摩擦力与压力有关，即压力越大，摩擦力越大。根据W=fs可知，在摩擦力和距离都不等的情况下，无法判断动能大小，据此分析解答。
【解答】（1）小明通过图甲的实验，通过比较木块被撞击后移动的距离比较小车具有的动能大小。在甲图中，小车的质量相同而在斜面上的高度不同，即到达水平面时的速度不同，那么得到结论：质量相同的物体，速度越大，动能越大。
（2）但多次实验后均得到如图乙所示的实验情形，与书本实验结论不一致。可能的原因：小车在水平木板上所受摩擦力大小不同，无法根据通过路程比较小车动能大小。
28．（2021九上·镇海期末）如图所示，是探究物体动能的大小与哪些因素有关的实验装置，将小车从斜面上由静止释放，小车下滑后撞击水平面上的木块。
（1）本实验的研究对象是 （填“斜面”、 “小车”或“木块”）
（2）实验时，小车进入水平面时的动能是由其 转化来的。
（3）让同一小车从同一斜面不同高度由静止开始下滑是探究物体动能 大小与 的关系。
【答案】（1）小车
（2）重力势能
（3）速度
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）小车从斜面上滑下来，撞击水平面上的木块，木块向右移动时克服阻力做功。根据W=fs可知，木块移动的距离越大，克服阻力做功越多，则小车的动能越大。
（2）根据能量转化的过程解答；
（3）小车到达水平面时的速度与它在斜面上的高度有关，即在斜面上的高度越大，它到达水平面时的速度越大，据此分析解答。
【解答】（1）本实验的研究对象是小车。
（2）实验时，小车进入水平面时的动能是由其重力势能转化来的。
（3）让同一小车从同一斜面不同高度由静止开始下滑是探究物体动能大小与速度的关系。
29．（2021九上·龙湾期中）下图是实验小组的同学探究“影响物体动能大小的因素”装置图。将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块。
实验次数 钢球质量/g 钢球下摆高度/cm 木块滑行距离/cm
1 20 20 30
2 40 20 58
3 60 20
（1）本实验中钢球动能的大小是通过观察 来判断的。
（2）在第3次实验中，木块被撞后滑出木板，需要重做第3次实验，甲同学建议换一个更大的木块，乙同学建议换用同样材料的更长的木板，丙同学建议降低钢球下摆的高度。你认为应当采用 同学的建议。
（3）由上述实验数据和现象可得出结论： 。
【答案】（1）木块在水平木板上通过的距离大小
（2）乙
（3）在速度一定时，物体的质量越大，动能越大
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）钢球到达水平位置时撞击木块，木块在水平面上移动时，克服阻力做功。木块移动的距离越远，克服阻力做功越大，即钢球具有的动能越大。
（2）木块变大后，受到的摩擦力变大，就无法通过运动距离判断钢球动能的大小。探究钢球的动能与质量的关系时，必须控制钢球下摆的高度相同。而换用更长的木板后，木块克服阻力做功增大，则可能测出钢球动能的大小。
（3）比较表格数据，分析得到动能与物体质量的大小关系。
【解答】（1）本实验中钢球动能的大小是通过观察木块在水平木板上通过的距离大小来判断的。
（2）在第3次实验中，木块被撞后滑出木板，需要重做第3次实验，甲同学建议换一个更大的木块，乙同学建议换用同样材料的更长的木板，丙同学建议降低钢球下摆的高度。我认为应当采用乙同学的建议。
（3）比较第1和2组数据可知，当钢球下摆的高度相同时，它到达水平面时的速度相同；钢球的质量越大，木块滑行的距离越大，因此得到结论：在速度一定时，物体的质量越大，动能越大。
30．（2021九上·绍兴期中）小明所在的实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中，准备的器材有：质量分别为 m、2m 的两个钢球、木块和斜面等。实验过程如图甲、乙、丙所示。
（1）本实验是通过木块被撞距离的远近来反映 （选填“木块”或“钢球”）的动能，这种研究问题的方法叫做 ；
（2）小明进行甲、乙实验时探究的是动能与 的关系，得出的结论是； 。
（3）小明根据乙、丙两图得出的结论是“物体的质量越大时动能越大”，他的看法是不正确的理由是： 。
【答案】（1）钢球；转换法
（2）速度；当物体质量相同时，物体运动的速度越大，动能越大
（3）不符合控制变量法操作要求（没有控制单一变量）
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）滚动的钢球撞击木块，木块在水平面上移动，克服阻力做功。根据W=fs可知，木块移动的距离越远，克服阻力做功越多，即钢球的动能越大。物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。
（2）分析甲、乙两个实验中哪个因素不同即可。根据控制变量法的要求描述实验结论。
（3）探究物体的动能与质量的关系时，需要控制钢球的速度相同，即它在斜面上的高度相同，而改变钢球的质量。而乙、丙实验中，物体的质量和它在斜面上的高度都不同，据此分析解答。
【解答】（1）本实验是通过木块被撞距离的远近来反映钢球的动能，这种研究问题的方法叫做转换法；
（2）小明进行甲、乙实验时探究的是动能与速度的关系，得出的结论是：当物体质量相同时，物体运动的速度越大，动能越大。
（3）小明根据乙、丙两图得出的结论是“物体的质量越大时动能越大”，他的看法是不正确的理由是：不符合控制变量法操作要求（没有控制单一变量）。
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