苏科版九年级上册《12.1 动能 势能 机械能》2023年同步练习卷（含解析）

苏科版九年级上册《12.1 动能 势能 机械能》2023年同步练习卷
一、选择题
1．下列物体在运动过程中，动能转化为重力势能的是（　　）
A．自由下落的雨滴 B．水平行驶的汽车
C．向坡底滑行的小车 D．向上投出的篮球
2．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，如图所示。下列说法中正确的是（　　）
A．铁锁摆回时会打到鼻子
B．铁锁在摆动过程中动能与重力势能可以相互转化
C．铁锁由高处摆到低处的过程中动能转化为重力势能
D．铁锁上升的最大高度逐次降低，是由于受到重力作用
3．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。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
4．如图，两个质量相等的小铁球 A、B从高度相同的光滑斜面和光滑圆弧面的顶点滑到底部，如果它们都是从静止开始下滑，忽略各种阻力，则下列说法中不正确的是（　　）
A．到达底部时，两球速度相等
B．下滑到底部时，两球的动能相等
C．下滑过程中重力对两球做的功不相等
D．下滑过程中两球的机械能总量不变
5．如图所示，人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行。它从远地点向近地点运动过程中（　　）
A．动能增大，势能减小，机械能不变
B．动能减小，势能增大，机械能不变
C．动能不变，势能增大，机械能变大
D．动能减小，势能不变，机械能变小
6．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
二、填空题
7．滚摆在上升的过程中 　 　能转化为 　 　能；滚摆每次上升的最大高度逐渐减小，这说明滚摆的机械能 　 　（守恒、不守恒）。
8．在水平地面上铺一张纸，将两个弹性相同、质量分别为mA和mB的皮球A和B表面涂黑，让它们从相同高度由静止下落，在纸上留下黑色圆斑如图所示，分析图中两个圆斑大小，可推断：mA　 　mB（选填“大于”、“小于”或“等于”）。皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低，由此判断，皮球的机械能总量 　 　（选填“不变”、“减少”或“增大”）。
9．如图表示撑杆跳高运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆。在这几个阶段中能量的转化情况是：
①助跑阶段，运动员消耗体内的化学能 　 　（选填大于、小于或等于）运动员和撑杆获得的动能。
②运动员助跑是为了增大运动员的 　 　（选填动能或惯性）。
③在越横杆阶段：运动员越过横杆后，运动员将 　 　能转化 　 　能。
10．如图所示，物体M与弹簧一端相连，系在绳子末端的小球从A处由静止开始释放，在最低点B处，撞击物体M后反弹，并使M在水平面上向右运动，最远可以到达D点。（图中C点是弹簧原长时的末端，不计空气阻力）。
（1）从A到B的过程中，小球的 　 　转化为 　 　（选填“动能”、“重力势能”）。
（2）物体M从C到D的过程中，动能大小变化是 　 　，弹簧的弹性势能 　 　（以上两空均选填“一直变大”、“一直变小”或“先变大后变小”）。
三、实验探究题
11．某兴趣小组将一张硬卡片对折，在开口的一边剪两个小豁口A和B然后套上橡皮筋，做成了一个会跳的卡片，如图所示，
（1）小组将图中的卡片反过来，把它放在桌面上用手向下压，使橡皮筋伸长，迅速松开手，观察到的现象是 　 　，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋能对卡片 　 　，因而它具有 　 　。
（2）小组猜想：A．卡片跳起高度与卡片的质量有关
B．卡片跳起高度与橡皮筋形变量是否有关
C．卡片跳起高度与橡皮筋有关
为了验证猜想小组选厚薄不同的卡片，控制其它条件相同，分别将两卡片在桌面上压平，迅速松开手，观察到卡片弹起高度不同，这样做的目的是验证猜想 　 　（选填“A”、“B”或“C”）
为探究卡片的跳起高度与橡皮筋形变量是否有关，请你为该小组提供橡皮筋的形变量不同方法：　 　（一种方法即可）。
苏科版九年级上册《12.1 动能 势能 机械能》2023年同步练习卷（2）
参考答案与试题解析
一、选择题
1．【解答】解：
A．自由下落的雨滴，质量不变，速度变大，高度减小，则重力势能减小，动能增大，是重力势能转化为动能的过程，故A不符合题意；
B．水平行驶的汽车，质量不变，所处的高度不变，重力势能不变，不是动能转化为重力势能的过程，故B不符合题意；
C．向坡底滑行的小车，质量不变，速度变大，高度减小，则重力势能减小，动能增大，是重力势能转化为动能的过程，故C不符合题意；
D．向上投出的篮球，质量不变，速度减小，高度增加，则重力势能增加，动能减小，是动能转化为重力势能的过程，故D符合题意。
故选：D。
2．【解答】解：
A．铁锁在摆动过程中，不断与空气摩擦，一部分机械能转化为内能，机械能减小，所以铁锁摆回时不会打到鼻子，故A错误；
B．铁锁在摆动过程中，上升时动能转化为重力势能，下降时重力势能转化为动能，动能与重力势能相互转化，故B正确；
C．铁锁由高处摆到低处的过程中重力势能转化为动能和内能，故C错误；
D．铁锁上升的最大高度逐次降低，是由于受空气阻力的作用，机械能不断减小，高度不断减小，故D错误。
故选：B。
3．【解答】解：
A、由图可知，每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气阻力，机械能逐渐变小，在A点的机械能大于在B点的机械能；机械能是物体动能与势能的总和，在AB两点高度相同则重力势能相同，所以在A点的动能大于在B点的动能；故A错误。
B、从轨迹来看，小球既有水平方向的速度又有竖直方向的速度。小球在最高点时，竖直方向速度为零，但是仍然能往右运动，说明小球还具有水平方向速度；故B错误。
C、每次小球反弹到的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气阻力，机械能逐渐变小；C点在D点之前，故在D点的机械能小于在C点的机械能；故C正确。
D、弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反应小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大。在M点与在N点小球的动能与重力势能都为零，又因为小球在M点机械能大于N点机械能，故小球在M点的弹性势能大于在N点的弹性势能，故在M点的圆斑要大于在N点的圆斑。故D错误。
故选：C。
4．【解答】解：因为斜面和圆弧面是光滑的，且忽略各种阻力，所以两小球在运动过程中机械能是守恒的，即两球的机械能总量不变，故D正确；
又因为两球质量相等，从相同高度由静止滑下，所以两球最初具有的重力势能相等、动能都为0，到达底部时，重力势能全部转化为动能，所以两球的动能相等，其速度也相等，故AB正确；
两球的重力相等，下落的高度相等，由公式W＝Gh可知，下滑过程中重力对两球做的功相等，故C错误。
故选：C。
5．【解答】解：人造卫星沿椭圆形的轨道绕地球运行时，没有克服摩擦做功，机械能守恒。
所以它由远地点向近地点运动过程中，质量不变，相对地面的高度减小，势能减小；速度增大，动能增大，总机械能不变。
故选：A。
6．【解答】解：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，由于高度和速度都相同，则机械能是相同的；不计空气阻力，三个小球的机械能是守恒的，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。
故选：D。
二、填空题
7．【解答】解：滚摆沿着悬线向上运动的过程中，质量不变，高度增大，速度减小，故重力势能增加，动能减小；说明动能转化为了重力势能；
滚摆到最低点后又上升，每次上升的高度逐渐减小，说明存在阻力，故机械能减小，即机械能不守恒。
故答案为：动；重力势；不守恒。
8．【解答】解：由图可知，皮球在纸上留下黑色圆斑B较大，说明B球的形变大，原因是B球质量较大，两球从同一高度处下落，原来B球的重力势能较大，皮球与地面接触时，转化为的弹性势能大，球的形变大；
皮球从某一高度释放，落地后反弹上升，上升的最大高度比释放时的高度低一些，皮球上升过程中，高度增大，所以重力势能增加，皮球的机械能一部分转化为了内能，所以在整个运动过程中的机械能减少。
故答案为：小于；减少。
9．【解答】解：①由于能量转化时的效率都小于100%，故在助跑阶段，运动员消耗体内的化学能大于转化成的动能；
②跳高运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳，改变的只是速度，而没改变运动员的质量，所以运动员的惯性没变，只是增加了运动员的动能；
③运动员越过横杆后，运动员的高度下降，速度增加，所以重力势能减小，动能增大，故是重力势能转化为动能。
故答案为：①大于；②动能；③重力势；动。
10．【解答】解：（1）小球从A到B的过程中，质量不变，速度变大，高度变小，则动能增大，重力势能减小，所以能量的转化情况是重力势能转化为动能；
（2）小球碰撞物体M的过程极短，物体M的速度瞬间增大到最大，碰撞后弹簧弹力一直增大（与M的运动方向相反），所以物体M从C到D的过程一直做减速运动，其动能一直变小；
该过程中，弹簧的弹性形变越来越大，所以弹性势能一直变大。
故答案为：（1）重力势能；动能；（2）一直变小；一直变大。
三、实验探究题
11．【解答】解：（1）“橡皮筋伸长”说明橡皮筋发生了弹性形变，发生弹性形变的物体要恢复原状，就会对使它发生形变的物体施加力的作用，所以橡皮筋对硬卡片施力，使它跳起。
橡皮筋对卡片施力，卡片弹起即在力的方向上运动了，所以橡皮筋对卡片做功。
（2）选厚薄不同的卡片，控制其它条件相同，分别将两卡片在桌面上压平，迅速松开手，观察到卡片弹起高度不同，这样做的目的是验证卡片跳起高度与卡片的质量是否有关，即验证猜想A；
对同一物体，弹性势能大小与形变量有关。使橡皮筋的形变量不同的方法：分别压两个卡片时将一个卡片压平，另一个不压平； （或使小豁口A、B的间距不相同）。
故答案为：（1）卡片跳起；做功；弹性势能；
（2）A；分别压两个卡片时将一个卡片压平，另一个不压平；（或使小豁口A、B之间的间距不相同）（其它答案合理也可）。