浙教版九上 3.2机械能 随堂练习（含解析）

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浙教版九上 3.2机械能 随堂练习
一、单选题
1．如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内)，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）
A．运动过程中小球的机械能守恒
B．t1~t2这段时间内，小球的动能与重力势能一直在增加
C．t2时刻小球的速度最大
D．t2~t3这段时间内，小球的动能先增加后减少
2．如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图。该过程中，滚摆处于甲、乙位置时（　　）
A．重力势能不同，动能相同 B．重力势能不同，动能不同
C．重力势能相同，动能相同 D．重力势能相同，动能不同
3．小金将小球竖直向上抛出，小球先上升后下落，不计空气阻力。小球从离开手后到落回手中之前，此过程中能量变化的分析，正确的是（　　） 【来源：21·世纪·教育·网】
A．动能先增大后减小 B．势能先减小后增大
C．机械能先减小后增大 D．机械能保持不变
4．把金属小球放在O处，静止滚下，然后让它沿轨道滚下先后通过轨道上b、c，再通过b，最终恰好落在d处停下如图。观察小球滚动的全过程，下列图像中有关能量随小球位置变化的大致趋势正确的是(　　) www-2-1-cnjy-com
A． B．
C． D．
5．如图所示是蹦床运动员表演的情景，运动员从最低点到取离床的过程中，其动能变化情况是（　　）
A．动能不断减少 B．动能不断增大
C．动能先增大后减小 D．动能先减小后增大
6．科学研究中常常用到“控制变量法”、“转换法”、“类比法”、“模型法”等科学方法。下列研究实例中，用到的科学方法与其它三项不同的是（　　） 21教育网
A．甲实验用木块滑动距离表示动能大小
B．乙实验通过小灯泡发光情况比较金属丝电阻大小
C．丙实验通过海绵形变程度判断压力作用效果
D．丁实验用磁感线描述磁场
7．如图所示，图中速度v的方向是某同学在体育中考“原地掷实心球”项目测试中球出手时的飞行方向。从球出手到恰好接触地面的过程中（忽略空气阻力），下列叙述正确的是（　　）
A．球出手时动能最大 B．球出手时重力势能最大
C．球落地时机械能最大 D．球的机械能保持不变
二、填空题
8．在北京冬奥会上，中国运动员苏翊鸣勇夺单板滑雪大跳台金牌。（g取10N/kg）
（1）滑雪板底做得越宽大，在它对雪地的压力一定时，对雪地的压强　 　。
（2）如图所示，苏翊鸣由A点运动到B点时动能　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）若滑雪板与雪地的总接触面积为0.4m2，苏翊鸣和滑雪板的总质量为72kg，当他穿着滑雪板站立在水平雪地上时，对雪地的压强为　 　Pa。2·1·c·n·j·y
9．重为0.027牛的乒乓球，从1米高的A点自由下落，第一次落地弹起至0.6米的最高点B(如图甲)。将乒乓球置于装有适量水的杯子中，一起从1米高处自由下落，杯子落地后乒乓球弹起的高度远大于1米(如图乙)。 2-1-c-n-j-y
（1）图甲中的乒乓球从A点下落到弹起至B点的过程中，机械能减少　 　倍；
（2）图乙中的乒乓球弹起的高度远大于1米，是由于乒乓球弹起瞬间机械能增大，此时对乒乓球做功的物体是　 　。 【来源：21cnj*y.co*m】
10．图甲为玩具“弹跳杆"及组成部件，使用弹跳杆进行弹跳运动时，弹簧从被压缩到最短位置开始将人连同杆竖直向上弹起，直到人和杆到达最高处，图乙是小金玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程（跳杆、弹簧和脚踏板的质量、弹簧和脚踏板与跳杆间的摩擦力忽略不计）。
（1）a→b的过程中，弹簧的弹力将　 　(选填“增大”“减小”或“不变”，下同)，小金的机械能将　 　. 21教育名师原创作品
（2）a→c 的过程中，小金的速度将　 　(选填增大”“减小”“不变”或“先增大后变减小”)
三、综合说理题
11．近年，为减少因车辆刹车失灵造成的危害，高速公路加强了下坡路段“刹车失灵缓冲带”的建设。如图所示，该区域是在公路右侧设一个冲向高处的大斜坡，路面是沙砾，车辆遇上紧急刹车失灵可以冲上去，免除不少惨剧的发生。请你从能量转化角度分析为什么避险车道要建在大斜坡上，且表面要铺设砂砾
12．图甲是2022北京冬奥会自由式滑雪大跳台，在自由式滑雪大跳台运动过程中涉及到的能量变化和运动轨迹可用图乙简化分析，图乙中木块以一定的速度滑过A，B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且AB=BC (AB、BC两个面粗糙程度相同)。若空气阻力忽略不计，假定木块滑下AB斜面时重力所做的功全部转化为克服摩擦所做的功，请你分析木块从A运动到D的过程中动能的变化情况。
答案解析部分
1．D
小球在高处释放时先一直加速，接触弹簧后受到竖直向上的弹力，当弹力等于重力时，此时速度最大，接下来开始减速，减速至零时，此时弹簧型变量最大；在向上的弹力的作用下，小球开始加速，直至弹力等于重力时速度最大，接下来开始减速直至速度为零。
A.运动过程不仅受重力，还有弹力作用，故机械能不守恒；
B. t1~t2这段时间内，小球的动能先增大后减小，重力势能一直在减小；
C. t2时刻小球的速度最小；
D. t2~t3动能先增加后减少；
故答案为：Dwww.21-cn-jy.com
2．D
动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，结合机械能与内能的转化分析判断。
甲和乙的高度相同，且滚摆的质量相同，那么二者的重力势能相等，故A、B错误；
在运动过程中，由于摩擦和阻力的存在，会有部分机械能转化为内能，且运动时间越长，机械能损失越多，那么甲的机械能大于乙的机械能。根据“机械能=动能+重力势能”可知，甲的动能大于乙的动能，故C错误，D正确。
故选D。【版权所有：21教育】
3．D
动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，而机械能等于动能与重力势能之和。
当小球上升时，高度增大，重力势能增大；速度减小，则动能减小，即将动能转化为重力势能。当小球下降时，高度减小，则重力势能减小；速度增大，则动能增大，即重力势能转化为动能。
因此动能先减小后增大，重力势能先增大后减小，故A、B错误；
由于不计空气阻力，那么机械能没有损失，即机械能保持不变，故C错误，D正确。
故选D。21cnjy.com
4．D
物体的机械能由重力势能和动能组成，当除重力外的其它外力不做功时，其机械能大小不变，做负功时，机械能大小减小。
重力势能大小与重力大小和相对于地面高度有关，当其下滑时，重力势能先变小再变大，再变小后再变大，由于最后高于小于原高度，故重力势能比原高度要小，且不为零，故AB错误；
小球的动能与质量和速度大小有关，故其动能先增大再减小，再增大（c-b此时动能小于第一次经过时的动能），最后上升到最高处减小为零，故D正确。
故答案为：D
5．A
动能的大小与自身质量和速度大小有关。
在最低点上升过程中，一开始弹力大于重力，即人开始加速；后来弹力逐渐减小，减小至与重力相等时，此时速度最大；弹力小于重力时，开始减速。所以动能先增大后减小。
故答案为：C
6．D
分析各个选项中使用的物理研究方法即可。
A.甲实验用木块滑动距离表示动能大小 ，使用了转换法；
B.乙实验通过小灯泡发光情况比较金属丝电阻大小，使用了转换法；
C.丙实验通过海绵形变程度判断压力作用效果，使用了转换法；
D.丁实验用磁感线描述磁场，使用了模型法。
则与其它三个方法不同的是D。
故选D。
7．D
（1）重力势能大小的影响因素量、高度。
（2）动能大小的影响因素：质量、速度
（3）（4）不计空气摩擦时，机械能是守恒的。忽略空气阻力，则整个运动过程中没有机械能损耗，因此球的机械能守恒，故D正确，C错误；
球最高点时高度最大，重力势能最大，故错误；
球的机械能保持不变，而球落地时高度最小，即重力势能最小，那么球的动能最大，故A错误。
故选D。
8．（1）越小
（2）减小
（3）1800
本题考查的是减小压强的措施、能量的变化及压强的计算。
（1）根据减小压强的措施进行解答；
（2）根据影响动能大小的因素进行解答；
（3）根据进行计算。21世纪教育网版权所有
（1）减小压强的措施有增大受力面积、减小压力， 滑雪板底做得越宽大，在它对雪地的压力一定时， 增大了受力面积，而减小了对雪地的压强；
（2）在图中从A点到B时，高度增大，速度减小，因此动能减小；
（3）苏翊鸣对雪地的压力为：，
则地雪地上的压强为：。
故答案为：（1）越小；（2）减小；（3）1800。21*cnjy*com
9．（1）0.0108
（2）水
本题主要考查机械能的知识，机械能是由物体的势能和动能组成的；机械能守恒定律是指除重力或弹力不做功时，其机械能的大小不变。
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（1）由图甲可知，A和B的动能相同，减小的重力势能等于减小的机械能=0.027N·0.4m=0.0108J；
（2） 乓球弹起的高度远大于1米，是由于乒乓球弹起瞬间机械能增大 ，此时杯中的水对乒乓球有浮力，故此时对乒乓球做功的物体是水；
故答案为：（1）0.0108；（2）水
10．（1）减小；增大
（2）先增大后减小
势能分为重力势能和弹性势能；重力势能与高度和质量有关，质量越大，高度越高，重力势能越大；动能和质量和速度有关，质量越大，速度越快，动能越大；弹性势能和形变量有关，形变量越大，弹性势能越大；
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（1）弹簧的弹力和形变量有关，形变量越大，弹簧的弹力越大，所以a→b的过程中，弹簧的弹力将减小；a→b的过程中，弹簧的弹性势能转化为人的机械能，所以小金的机械能增加；
（2）a到b的过程中，人受到弹力大于重力，合力方向向上，与运动方向相同，所以人增速，在b到c的过程中，弹簧被拉长，人受到向下的弹力和重力，与运动方向相反，所以做减速，因此a→c 的过程中，小金的速度将先增大后减小 ；
故答案为：（1）减小、增大（2） 先增大后减小【出处：21教育名师】
11．大斜坡有一定高度，有利于汽车动能转化为重力势能;铺设砂砾一方面可以是更快地将机械能转化为内能;另一方面也避免汽车在一定斜坡由于重力作用而溜坡下滑。
12．AB段：木块滑下AB斜面时重力所做的功全部转化为克服摩擦所做的功，则木块的动能不变；
BC段：由于克服BC段摩擦做功，导致动能减小；
CD段：不计空气阻力，重力势能全部转化为动能，动能增加.
在木块运动过程中，如果重力做功大于克服摩擦做功，那么会有重力势能转化为动能，即动能增大；如果二者相等，那就动能不变；如果只有克服摩擦做功，那么动能会减小，据此分析解答。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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