苏科版九年级物理上册同步练习12.1 动能 势能 机械能(word版，含答案解析）

12.1
动能
势能
机械能
一、单项选择题（共10小题；共20分）
1.
跳远运动的几个阶段如图所示，则运动员
?
A.
助跑阶段机械能不变
B.
起跳时机械能为零
C.
经过最高点时动能最大
D.
经过最高点时重力势能最大
2.
为了研究动能的大小与哪些因素有关教材中设计了“小钢球撞木块”的实验（如图所示）。让静止的小钢球从斜面滚下，观察木块被推动的距离。关于该实验的说法中不正确的是
?
A.
实验过程中，让同一小球从不同高度滚下，目的是为了让小球获得不同的运动速度
B.
在实验器材的选择时，可以不考虑斜面的光滑程度，被撞木块的质量和软硬等因素
C.
该实验研究的基本方法是控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等
D.
该实验的设计思路是采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小
3.
图示是某段道路的标志牌。在同样的路段，对大型客车、载重汽车设定的最高行驶速度较小，是因为它们的
?
A.
质量较大，动能较大
B.
质量较大，重力势能较大
C.
速度较大，重力势能较大
D.
速度较大，弹性势能较大
4.
如图，弹簧下端悬挂一个实心小球，用手托住小球，小球静止在
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
（不超过弹簧弹性限度），小球从
点运动到
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
点时，重力势能最小，动能最大
5.
有关能量的说法，下列内容中正确的是
?
A.
能量小的物体所做的功一定少
B.
能做功的物体具有能量，但不一定做功
C.
做功的物体都具有能量，不做功的物体不具有能量
D.
做功多的物体能量大
6.
小明和同学一起荡秋千，下列说法正确的是
?
A.
通过最低点时的动能为零
B.
下降过程中的动能不变
C.
到达最高点的重力势能最大
D.
上升过程中的重力势能减小
7.
小明用图中所示装置“探究物体的动能大小与速度的关系”，下列说法正确的是
?
A.
水平表面必须光滑
B.
用木块移动的距离表示小球动能大小
C.
由实验可得到结论：物体的释放的高度越高，动能越大
D.
让质量不同的小球从同一斜面同一高度由静止释放
8.
如图，滚摆上升的过程中
?
A.
动能增大
B.
重力势能减小
C.
重力势能转化为动能
D.
动能转化为重力势能
9.
如图所示，甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放，甲球下落过程中经过
、
两点，忽略空气阻力，下列说法正确的是
?
A.
着地瞬间，两球的动能相等
B.
甲球在
点和
点的机械能相等
C.
释放瞬间，两球的重力势能相等
D.
从释放到着地，两球所受重力做的功相等
10.
如图所示是一种叫蹦极的游戏，游戏者将有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下。图中
点是弹性绳自然下垂时绳的下端到达的位置，
点是游戏者所到达的最低点，对于游戏者离开跳台至最低点的过程，下列说法正确的是
?
A.
游戏者的动能在通过
点后保持不变
B.
游戏者的动能最大时在
点和
点中间
C.
游戏者减少的重力势能全部转化为动能
D.
游戏者到达
点时，机械能最大
二、填空题（共8小题；共40分）
11.
物体能够
?，我们就说这个物体具有能量，简称
?。能量的单位是
?。一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量
?。
12.
物体由于发生
?而具有的势能叫做弹性势能，物体的
?越大，物体具有的弹性势能就越大。
13.
如图所示，让钢球从斜面上由静止滚下，打到一块木板上，推动木块做功，观察木块移动的情况，钢球原来的位置越高，滚到斜面下端的速度
?，把木块推得
?，对木块做功就
?。由此可以初步表明
?。
14.
物体
?具有的能叫做动能，运动物体的
?越大，
?越大，具有的
?越多。
15.
小华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。铁锁摆回时
?（选填“会”或“不会”）打到他的鼻子。如果铁锁在摆动的过程中不受阻力，它的机械能总量
?（选填“增加”、“不变”或“减少”）。
16.
如图，滚摆下降过程中，滚摆的
?能转化为
?能。滚摆上下往复运动过程中，其每次上升所能达到的高度越来越低，滚摆在运动过程中的机械能
?（选填“增加”、“减少”或“不变”）。
17.
物理学中认为如果一个物体能对其他物体
?，我们就说这个物体具有
?，简称
?。
18.
如图所示，是某小组同学在研究“重力做功与哪些因素有关“时所做的实验，小华同学将
、
、
、
四个重力分别为
、
、
、
的钢球从不同高度释放，都落在同样的水平细沙面上，
比
使沙面凹陷的深一些，
比
使沙面凹陷的深一些，在实验中，该同学是通过观察比较沙面
?来反映重力做功大小的，其中由（）图可知：
?；由（）图可知：
?。小红同学认为该装置也可以用来研究“重力势能与哪些因素有关”，于是小红同学做了和小华一样的实验，观察到的现象如图所示，其中由（）图可知：
?；由（）图可知：
?。
三、简答题（共3小题；共24分）
19.
分析章首图的过山车在运动过程中的能量转化情况。
20.
请你判断下列物体具有哪种形式的能量：
（）在水平公路上行驶的汽车；
（）悬挂在天花板上的吊灯；
（）在空中飞行的飞机；
（）被拉开的弹弓。
21.
如图所示，为高速公路上的限速标志牌，请用物理知识解释：为什么在同一道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度?
四、计算题（共2小题；共16分）
22.
物体做功的过程就是能量转化的过程，例如不计空气阻力时，物体自由下落时重力做了多少功，物体的动能就增加了多少。物体动能
的计算公式是
，
表示物体的质量，
表示物体的速度。
（1）当物体从静止开始自由下落时，下落
后物体的速度是多少?
（2）当物体自由下落时先后测得两个位置速度分别为
，，求这两个位置距离
。
23.
已知物体的重力势能表达式为
，动能表达式为
，其中
为物体的质量，
为物体距离水平地面的高度，
为物体的运动速度，
为常量，取
。如图所示，高为
的光滑斜面固定在水平地面上，一质量为
的小物块，从斜面顶端
由静止开始下滑，不计空气阻力，物块从顶端开始下滑到落地的瞬间，设整个过程中机械能守恒（即机械能保持不变）
（1）证明：小物块从斜面顶端
由静止下滑到底端
时的速度
；
（2）若一质量为
的小物体从距离地面
高度的斜面顶端
点以
的初速度出发，求其到斜面低端
时的速度。
答案
第一部分
1.
D
2.
B
【解析】斜面的光滑程度影响小球滚下的速度，木块的质量和软硬影响碰撞的程度，B错误。
3.
A
4.
C
【解析】A．小球高度下降，故小球的重力势能一直减小，小球受重力和弹力作用，在开始阶段时，重力大于弹力物体将一直加速，当弹力等于重力后物体开始减速，故小球的动能先增大后减小，故A错误；
B．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；
C．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；
D．小球运动到
点时，高度最小，重力势能最小，速度为
，动能为
，故D错误。
故选C。
5.
B
6.
C
7.
B
8.
D
9.
B
【解析】甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放，忽略空气阻力，两个小球同时落地，即速度相等，但甲、乙两个小球质量不同，所以着地瞬间，两球的动能不相等，故A错误；
忽略空气阻力，机械能守恒，故甲球在
点和
点的机械能相等，故B正确；
释放瞬间，两球所处高度相同，但两球质量不同，重力不同，所以两球的重力势能不相等，故C错误；
从释放到着地，两球下落的高度相同，但两球质量不同，重力不同，所以，根据
可知，两球所受重力做的功不相等，故D错误。
10.
B
【解析】在到达
点之间，游戏者的重力势能转化为动能，动能逐渐增加；过
点后游戏者的动能、重力势能逐渐转化成弹性势能，所以动能开始减小，故整个过程中，动能是先增加后减小，A错误；
从跳台至
点的过程中减小的重力势能全部转化为动能，从
点至
点的过程中，减小的重力势能将全部转化弹性势能，速度选增大后减小，所以动能先增大后减小，B正确、C错误；
游戏者到达
点时处于静止状态，所以动能为零，D错误。
第二部分
11.
对外做功；能；焦耳；越大
12.
弹性形变；弹性形变
13.
越大；越远；越多；物体质量相同时，速度越大，具有的动能越大
14.
由于运动所；质量；速度；动能
15.
不会；不变
16.
重力势；动；减少
【解析】滚摆在下降过程中，高度逐渐减小，重力势能减小，速度越来越大，动能增大，滚摆的重力势能转化为动能。
滚摆上下往复运动过程中，要克服阻力做功，部分机械能转化为内能，故总的机械能减少。
17.
做功；能量；能
18.
凹陷程度；物体的高度相同时，质量越大，重力做功越多；物体的质量相同时，高度越大，重力做功越多；物体的高度相同时，质量越大，具有重力势能越大；物体的质量相同时，高度越大，具有重力势能越大
【解析】（）重力做功的大小无法直接观察到，所以采用转换法，通过观察钢球陷入沙中的深浅来判断重力做功的大小；当钢球所砸的坑越深，钢球的重力做功越多；
（）由实验可知，图
中钢球的质量不相同，但高度相同，
比
使沙面凹陷的深一些，所以重力势能做功的大小与质量的关系为：物体的高度相同时，质量越大，重力做功越多；图
中钢球的质量相同，但是从不同高度落下，
比
使沙面凹陷的深一些，所以得到的结论为：物体的质量相同时，高度越大，重力做功越多。
（）由实验可知，图
中钢球的质量不相同，但高度相同，所以重力势能大小与质量的关系为：物体的高度相同时，质量越大，具有重力势能越大；图
中钢球的质量相同，但是从不同高度落下，所以得到的结论为：物体的质量相同时，高度越大，具有重力势能越大。
第三部分
19.
过山车下降时速度越来越大，重力势能转化成动能；上升时速度越来越小，动能转化成重力势能。
20.
（）汽车在运动，具有动能。
（）吊灯在高处，具有重力势能。
（）“在空中”“飞行”分别说明飞机具有重力势能和动能。
（）被拉开的弹弓发生了弹性形变，具有弹性势能。
21.
机动车质量一定，速度越大，动能越大，刹车时制动距离越大，容易出现交通事故，所以要限速行驶；在相同的道路上，不同车型的机动车辆质量不同，速度相同时，质量越大的动能越大，制动距离越大，质量小的车辆动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同。
【解析】动能的大小与质量和速度有关，质量相同时，速度越大动能越大；速度相同时，质量越大，动能越大，所以，机动车质量一定，速度越大，动能越大，刹车时制动距离越大，容易出现交通事故，所以要限速行驶；在相同的道路上，不同车型的机动车辆质量不同，速度相同时，质量越大的动能越大，制动距离越大，质量小的车辆动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同。
第四部分
22.
（1）
；
【解析】由于重力做功等于物体动能的变化量，设下落高度为
，
则重力做功：
；
动能的增加量为：
；
得
当物体从静止开始自由下落时，；
故下落
后物体的速度是：；
??????（2）
【解析】由
可得：下落高度为
。
23.
（1）
证明：由题意知，小滑块从
点下滑到
点的过程中，机械能是守恒的，则
；
即
；
故
所以
；
??????（2）
【解析】小滑块从
点运动到
点的过程中机械能也是守恒的，；即
；
所以
。
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