10.1机械能同步练习 （含答案） 2023-2023学年北师大版物理九年级全册

10.1机械能同步练习
1．某物理兴趣小组用可乐瓶制作了一个水火箭（如图），先在瓶里装适量水，再将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞，用打气筒往瓶里打足气，打开阀门，水从尾部的金属管向下喷出，火箭竖直向上飞向空中。下列分析正确的是（　　）
A．发射时，瓶内高压气体对水没有做功
B．下降过程中，火箭的机械能一直减小
C．上升过程中，火箭的重力势能转化为动能
D．下降过程中，火箭的重力势能逐渐增大
2．2022年6月2日，武汉大学“珞珈1号”实验卫星成功发射，顺利进入预定轨道。“珞珈1号”卫星是兼具遥感和导航的一星多用科学试验卫星，卫星沿椭圆形轨道绕地球无阻力运行。关于该卫星，下列说法正确的是（　　）
A．以地球为参照物，卫星是静止的
B．卫星绕地球运动时受平衡力作用
C．卫星在远地点的势能最大，动能为零
D．卫星从近地点到远地点的过程中，机械能不变
3．在北京冬奥会自由式滑雪空中技巧女子个人项目决赛中，辽宁运动员徐梦桃勇夺冠军。如图所示，在她滑行过程中，下列说法正确的是（　　）
A．A点时不具有机械能
B．从A点滑行到C点的过程中重力势能不断变大
C．从C点滑行到D点的过程中，减少的动能全部转化成了重力势能
D．在B点的速度大于与它高度相同的D点的速度
4．体育课上，小明同学进行传接篮球训练，他将球斜向上抛出，球的运动轨迹如图所示。a、b、c、d为轨迹上的点，其中a、c两点高度相同，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　）
A．篮球a点动能比d点动能大
B．篮球在a、c两点的动能相等
C．篮球在a点的机械能比d点机械能大
D．篮球离手后能继续运动是因为受到惯性的作用
5．如图所示，木块从水平地面上某点以速度v0向右运动冲上斜面，最终停在斜面上的A点，对于这个过程，下列说法正确的是（　　）
A．木块速度减小，说明木块惯性减小
B．木块冲上斜面，木块动能的减小量大于木块重力势能的增大量
C．木块在斜面上所受摩擦力方向始终沿斜面向下
D．木块在A点静止时，重力和摩擦力二力平衡
6．如图所示是许多同学玩过有趣的蹦床游戏（不计空气阻力）。下列说法正确的是（　　）
A．人离开蹦床后能继续向上运动是因为受到惯性
B．人在空中运动到最高点时受到平衡力的作用
C．人在没接触蹦床前的下落过程中，只受到重力的作用
D．人在向下运动的过程中，刚接触蹦床时人的动能最大
7．如图所示为乒乓球在水平地面上弹跳时产生的轨迹的一部分，对此分析正确的是（　　）
A．在图中乒乓球的弹跳方向为自右向左
B．在E、F两点动能相等
C．乒乓球到达最高点时处于平衡状态
D．乒乓球到达E点时所有的力都消失，乒乓球将做匀速直线运动
8．如图所示，图甲为惊险刺激的过山车，图乙是模拟过山车运动的过程，小球从A处由静止释放沿轨道先后经过B、C，最后停在D处。下列说法正确的是（　　）
A．小球从A到C的过程中重力势能不断减小
B．小球从B到C的过程中机械能守恒
C．小球对轨道的压力与轨道对小球的支持力是一对相互作用力
D．小球最终停在D点，此时小球的惯性最小
9．如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置。（　　）
A．使用甲、丙两图，是为了研究动能大小与高度的关系
B．通过乙、丙两图，可以探究动能大小与物体质量的关系
C．实验中小球动能的大小是通过木块移动的距离来反映的
D．如图丁，若将质量不同的小球压缩同一弹簧相同程度后由静止释放，撞击同一木块也可探究小球的动能大小与质量的关系
10．小明把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去，若不计空气阻力，则下列说法中不正确的是（　　）
A．铁锁来回摆动过程中，只有重力一直做功
B．铁锁上升过程中，在达到最高点瞬间速度为零，处于平衡状态
C．铁锁来回摆动过程中运动状态一直改变
D．小明说“它打不着我”，因为铁锁在摆动过程中机械能守恒
11．2023年5月21日，武汉大学牵头研制的“珞珈二号01星”随长征二号丙运载火箭以“一箭三星”的方式发射升空，成功入轨。如图甲所示是卫星在随火箭加速上升的情景，如图乙所示是人造地球卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地运行的示意图。下列说法正确的是（　　）
A．图甲火箭加速上升过程中，动能转化为重力势能
B．卫星随火箭加速上升时机械能一直增大
C．图乙卫星在绕地球运行时，机械能不守恒
D．卫星从近地点运动到远地点，势能转化为动能
12．如图甲所示，为了探究机械能量的转化，小明将小铁块绑在橡皮筋中部，并让橡皮筋穿入铁罐，两端分别固定在罐盖和罐底上实验装置做好后让它从不太陡的斜面上滚下，如图乙所示，发现橡皮筋被铁块卷紧了，接着铁罐居然能从斜面底部自动滚上去；铁罐上下滚动几次后最终停了下来。以下说法不正确的（　　）
A．铁罐从斜面上最高处滚下时，会先由慢到快、后由快到慢
B．铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，是重力势能与动能之间的转化
C．铁罐从斜面底部自动滚上去的过程中，是弹性势能转化为重力势能
D．铁罐在斜面上滚上滚下的过程中，机械能是不守恒的
13．东湖观光氦气球——“东湖彩旦”是华中地区首个空中旅游观光氦气球，如图所示，球体体积达6000m3，垂直升空最高达150m，可同时容纳30位游客，游客可以360度全方位俯瞰东湖及周边10至20km左右的美丽景色和城市风貌。（空气密度为1.29kg/m3）
（1）“东湖彩旦”中氦气密度 　 　（填“大于”“小于”或“等于”）空气密度。
（2）气球缓缓匀速上升过程中，受到的浮力是 　 　N，它的机械能 　 　（填“变大”“变小”或“不变”）。
14．2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱成功着陆。在返回地面前，打开巨大的降落伞，使返回舱的速度减至15米/秒，然后以该速度匀速下落900m，最后在距地面1.2米时，启动反推火箭，以接近于零的速度安全着陆。则返回舱匀速下落900m所需时间是 　 　秒，该过程中，返回舱动能 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。返回舱的外壳看起来被烧得“黑黢黢”的，这是利用烧蚀外表的特殊材料，使其熔化和汽化 　 　热量以控制舱内温度不超过30℃。
15．如图所示，是篮球在空中飞行的一段轨迹（忽略空气阻力）；
（1）从A到B的运动过程中，球的运动状态　 　（选填“有”或“没有”）改变；
（2）球在上升的过程中，势能和动能是如何转化的？答：　 　；球在A点机械能　 　球在B点机械能（选填“＞”“＝”或“＜”）；
（3）若在最高点，球所受的力全部消失，则球将处于　 　状态。
16．汽车的超载、超速行驶很容易造成交通事故。小东由此想要“探究动能大小与质量、速度的关系”。实验过程如图，其中h1＜h2。
（1）三次实验应让小球由静止开始滚下。实验中，动能的大小是通过 　 　来反映的；
（2）甲、乙两次实验探究的是动能与 　 　的关系；
（3）进行图丙实验时，木块被撞后滑出木板掉落，由此可推断A、B两球的质量关系是：mA　 　mB（选填“大于”“小于”或“等于”），与乙图实验进行比较，可以得出：　 　相同时，质量越大，动能越大。为了实验安全，与乙图实验对比，对丙图实验进行改进，在不改变木板长度的情况下，以下可行的方法是 　 　（填写正确选项前的字母）。
A.换用质量更小的钢球
B.给水平木板铺上毛巾
C.适当降低钢球B的高度
D.换用一个较重的木块
17．如图所示为“探究物体动能跟哪些因素有关”的装置示意图。
（1）实验时钢球从斜槽上端由 　 　开始滚下，钢球动能是通过 　 　（填“高度”或“距离”）的大小来反映的，这种方法在物理学中属于 　 　（填”控制变量法”或“转换法”）。
（2）分析甲、乙两图的实验现象，可以初步得到结论是：质量相同时，钢球的 　 　（填“高度”或“速度”）越大，动能越大。
（3）利用 　 　两图实验结论，可以解释汽车超载安全隐患；利用 　 　两图实验结论，可以解释汽车超速安全隐患。
（4）通过甲、乙和丙实验 　 　（填“能”或“不能”）探究重力势能跟哪些因素有关。
18．在“探究物体的动能跟哪些因素有关”实验中，钢球B的质量是钢球A的质量的2倍。
（1）钢球从斜槽上由静止滚下，在水平面上运动。运动的钢球碰上木块后，能将木块撞出一段距离。在同样的水平面上，木块被撞得越远，表明 　 　（填“钢球”或“木块”）的动能越大。
（2）图丁是某段道路的标志牌。利用 　 　两图得到的结论，可以用来解释要对机动车的最高行驶速度进行限制。再利用 　 　两图得到的结论，还可以解释在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度。
（3）已知图丙中钢球刚碰上木块时的速度是图乙中钢球刚碰上木块时速度的2倍，木块撞出的距离s3＝2s2＝4s1。根据实验数据，可以发现质量与速度相比，　 　对物体的动能影响更大。
（4）请在图中画出木块在运动过程中对水平面的力的示意图。
19．在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中：第1次实验时，让钢球A从斜槽上高h处由静止滚下，在水平面上运动，运动的钢球A碰上木块B后，能将木块B撞出一段距离s1，如图甲所示；第2次实验时，让同一钢球A从同一斜槽上高2h处由静止滚下，能将木块B撞出一段距离s2，如图乙所示。经比较发现s2＞s1。
（1）在同样的水平面上，木块B被撞得越远，说明铜球A对木块B做的功 　 　（填“越多”或“越少”），钢球A的动能就 　 　（填“越大”或“越小”）。
（2）实验表明，质量相同时，物体的 　 　越大，动能越大。
（3）甲、乙两次实验木块B移动过程中，木块B与水平面间的摩擦力分别为f1、f2，克服摩擦力做的功分别为W1、W2，则f1　 　f2，W1　 　W2（两空均填“大于”、“小于”或“等于”）。
10.1机械能同步练习答案
1．某物理兴趣小组用可乐瓶制作了一个水火箭（如图），先在瓶里装适量水，再将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞，用打气筒往瓶里打足气，打开阀门，水从尾部的金属管向下喷出，火箭竖直向上飞向空中。下列分析正确的是（　　）
A．发射时，瓶内高压气体对水没有做功
B．下降过程中，火箭的机械能一直减小
C．上升过程中，火箭的重力势能转化为动能
D．下降过程中，火箭的重力势能逐渐增大
【答案】B
2．2022年6月2日，武汉大学“珞珈1号”实验卫星成功发射，顺利进入预定轨道。“珞珈1号”卫星是兼具遥感和导航的一星多用科学试验卫星，卫星沿椭圆形轨道绕地球无阻力运行。关于该卫星，下列说法正确的是（　　）
A．以地球为参照物，卫星是静止的
B．卫星绕地球运动时受平衡力作用
C．卫星在远地点的势能最大，动能为零
D．卫星从近地点到远地点的过程中，机械能不变
【答案】D
3．在北京冬奥会自由式滑雪空中技巧女子个人项目决赛中，辽宁运动员徐梦桃勇夺冠军。如图所示，在她滑行过程中，下列说法正确的是（　　）
A．A点时不具有机械能
B．从A点滑行到C点的过程中重力势能不断变大
C．从C点滑行到D点的过程中，减少的动能全部转化成了重力势能
D．在B点的速度大于与它高度相同的D点的速度
【答案】D
4．体育课上，小明同学进行传接篮球训练，他将球斜向上抛出，球的运动轨迹如图所示。a、b、c、d为轨迹上的点，其中a、c两点高度相同，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　）
A．篮球a点动能比d点动能大
B．篮球在a、c两点的动能相等
C．篮球在a点的机械能比d点机械能大
D．篮球离手后能继续运动是因为受到惯性的作用
【答案】B
5．如图所示，木块从水平地面上某点以速度v0向右运动冲上斜面，最终停在斜面上的A点，对于这个过程，下列说法正确的是（　　）
A．木块速度减小，说明木块惯性减小
B．木块冲上斜面，木块动能的减小量大于木块重力势能的增大量
C．木块在斜面上所受摩擦力方向始终沿斜面向下
D．木块在A点静止时，重力和摩擦力二力平衡
【答案】B
6．如图所示是许多同学玩过有趣的蹦床游戏（不计空气阻力）。下列说法正确的是（　　）
A．人离开蹦床后能继续向上运动是因为受到惯性
B．人在空中运动到最高点时受到平衡力的作用
C．人在没接触蹦床前的下落过程中，只受到重力的作用
D．人在向下运动的过程中，刚接触蹦床时人的动能最大
【答案】C
7．如图所示为乒乓球在水平地面上弹跳时产生的轨迹的一部分，对此分析正确的是（　　）
A．在图中乒乓球的弹跳方向为自右向左
B．在E、F两点动能相等
C．乒乓球到达最高点时处于平衡状态
D．乒乓球到达E点时所有的力都消失，乒乓球将做匀速直线运动
【答案】D
8．如图所示，图甲为惊险刺激的过山车，图乙是模拟过山车运动的过程，小球从A处由静止释放沿轨道先后经过B、C，最后停在D处。下列说法正确的是（　　）
A．小球从A到C的过程中重力势能不断减小
B．小球从B到C的过程中机械能守恒
C．小球对轨道的压力与轨道对小球的支持力是一对相互作用力
D．小球最终停在D点，此时小球的惯性最小
【答案】C
9．如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置。（　　）
A．使用甲、丙两图，是为了研究动能大小与高度的关系
B．通过乙、丙两图，可以探究动能大小与物体质量的关系
C．实验中小球动能的大小是通过木块移动的距离来反映的
D．如图丁，若将质量不同的小球压缩同一弹簧相同程度后由静止释放，撞击同一木块也可探究小球的动能大小与质量的关系
【答案】C
10．小明把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去，若不计空气阻力，则下列说法中不正确的是（　　）
A．铁锁来回摆动过程中，只有重力一直做功
B．铁锁上升过程中，在达到最高点瞬间速度为零，处于平衡状态
C．铁锁来回摆动过程中运动状态一直改变
D．小明说“它打不着我”，因为铁锁在摆动过程中机械能守恒
【答案】B
11．2023年5月21日，武汉大学牵头研制的“珞珈二号01星”随长征二号丙运载火箭以“一箭三星”的方式发射升空，成功入轨。如图甲所示是卫星在随火箭加速上升的情景，如图乙所示是人造地球卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地运行的示意图。下列说法正确的是（　　）
A．图甲火箭加速上升过程中，动能转化为重力势能
B．卫星随火箭加速上升时机械能一直增大
C．图乙卫星在绕地球运行时，机械能不守恒
D．卫星从近地点运动到远地点，势能转化为动能
【答案】B
12．如图甲所示，为了探究机械能量的转化，小明将小铁块绑在橡皮筋中部，并让橡皮筋穿入铁罐，两端分别固定在罐盖和罐底上实验装置做好后让它从不太陡的斜面上滚下，如图乙所示，发现橡皮筋被铁块卷紧了，接着铁罐居然能从斜面底部自动滚上去；铁罐上下滚动几次后最终停了下来。以下说法不正确的（　　）
A．铁罐从斜面上最高处滚下时，会先由慢到快、后由快到慢
B．铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，是重力势能与动能之间的转化
C．铁罐从斜面底部自动滚上去的过程中，是弹性势能转化为重力势能
D．铁罐在斜面上滚上滚下的过程中，机械能是不守恒的
【答案】B
13．东湖观光氦气球——“东湖彩旦”是华中地区首个空中旅游观光氦气球，如图所示，球体体积达6000m3，垂直升空最高达150m，可同时容纳30位游客，游客可以360度全方位俯瞰东湖及周边10至20km左右的美丽景色和城市风貌。（空气密度为1.29kg/m3）
（1）“东湖彩旦”中氦气密度 　小于　（填“大于”“小于”或“等于”）空气密度。
（2）气球缓缓匀速上升过程中，受到的浮力是 　7.74×104　N，它的机械能 　变大　（填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】（1）小于；（2）7.74×104；变大
14．2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱成功着陆。在返回地面前，打开巨大的降落伞，使返回舱的速度减至15米/秒，然后以该速度匀速下落900m，最后在距地面1.2米时，启动反推火箭，以接近于零的速度安全着陆。则返回舱匀速下落900m所需时间是 　60　秒，该过程中，返回舱动能 　不变　（选填“变大”“变小”或“不变”）。返回舱的外壳看起来被烧得“黑黢黢”的，这是利用烧蚀外表的特殊材料，使其熔化和汽化 　吸收　热量以控制舱内温度不超过30℃。
【答案】60；不变；吸收
15．如图所示，是篮球在空中飞行的一段轨迹（忽略空气阻力）；
（1）从A到B的运动过程中，球的运动状态　有　（选填“有”或“没有”）改变；
（2）球在上升的过程中，势能和动能是如何转化的？答：　动能转化为重力势能　；球在A点机械能　＝　球在B点机械能（选填“＞”“＝”或“＜”）；
（3）若在最高点，球所受的力全部消失，则球将处于　匀速直线运动　状态。
【答案】见试题解答内容
16．汽车的超载、超速行驶很容易造成交通事故。小东由此想要“探究动能大小与质量、速度的关系”。实验过程如图，其中h1＜h2。
（1）三次实验应让小球由静止开始滚下。实验中，动能的大小是通过 　木块移动的距离　来反映的；
（2）甲、乙两次实验探究的是动能与 　速度　的关系；
（3）进行图丙实验时，木块被撞后滑出木板掉落，由此可推断A、B两球的质量关系是：mA　小于　mB（选填“大于”“小于”或“等于”），与乙图实验进行比较，可以得出：　物体速度　相同时，质量越大，动能越大。为了实验安全，与乙图实验对比，对丙图实验进行改进，在不改变木板长度的情况下，以下可行的方法是 　A　（填写正确选项前的字母）。
A.换用质量更小的钢球
B.给水平木板铺上毛巾
C.适当降低钢球B的高度
D.换用一个较重的木块
【答案】（1）木块移动的距离；（2）速度；（3）小于；物体速度；A。
17．如图所示为“探究物体动能跟哪些因素有关”的装置示意图。
（1）实验时钢球从斜槽上端由 　静止　开始滚下，钢球动能是通过 　距离　（填“高度”或“距离”）的大小来反映的，这种方法在物理学中属于 　转换法　（填”控制变量法”或“转换法”）。
（2）分析甲、乙两图的实验现象，可以初步得到结论是：质量相同时，钢球的 　速度　（填“高度”或“速度”）越大，动能越大。
（3）利用 　甲丙　两图实验结论，可以解释汽车超载安全隐患；利用 　甲乙　两图实验结论，可以解释汽车超速安全隐患。
（4）通过甲、乙和丙实验 　能　（填“能”或“不能”）探究重力势能跟哪些因素有关。
【答案】（1）静止；距离；转换法；（2）速度；（3）甲丙；甲乙；（4）能。
18．在“探究物体的动能跟哪些因素有关”实验中，钢球B的质量是钢球A的质量的2倍。
（1）钢球从斜槽上由静止滚下，在水平面上运动。运动的钢球碰上木块后，能将木块撞出一段距离。在同样的水平面上，木块被撞得越远，表明 　钢球　（填“钢球”或“木块”）的动能越大。
（2）图丁是某段道路的标志牌。利用 　甲丙　两图得到的结论，可以用来解释要对机动车的最高行驶速度进行限制。再利用 　甲乙　两图得到的结论，还可以解释在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度。
（3）已知图丙中钢球刚碰上木块时的速度是图乙中钢球刚碰上木块时速度的2倍，木块撞出的距离s3＝2s2＝4s1。根据实验数据，可以发现质量与速度相比，　超速　对物体的动能影响更大。
（4）请在图中画出木块在运动过程中对水平面的力的示意图。
【答案】（1）钢球；（2）甲丙；甲乙；（3）超速；（4）见解析图。
19．在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中：第1次实验时，让钢球A从斜槽上高h处由静止滚下，在水平面上运动，运动的钢球A碰上木块B后，能将木块B撞出一段距离s1，如图甲所示；第2次实验时，让同一钢球A从同一斜槽上高2h处由静止滚下，能将木块B撞出一段距离s2，如图乙所示。经比较发现s2＞s1。
（1）在同样的水平面上，木块B被撞得越远，说明铜球A对木块B做的功 　越多　（填“越多”或“越少”），钢球A的动能就 　越大　（填“越大”或“越小”）。
（2）实验表明，质量相同时，物体的 　速度　越大，动能越大。
（3）甲、乙两次实验木块B移动过程中，木块B与水平面间的摩擦力分别为f1、f2，克服摩擦力做的功分别为W1、W2，则f1　等于　f2，W1　小于　W2（两空均填“大于”、“小于”或“等于”）。
【答案】见试题解答内容