【同步训练】浙教版9年级上册 第三章 第2节 机械能（知识点+精练）

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浙教版9年级上册第三章第2节机械能
【知识梳理】
一、机械能分类
动能和势能统称为机械能
1、动能:物体由于运动而具有的能。
2、重力势能:物体由于被举高
而具有的能
弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能
二、动能和势能影响因素的探究
1、影响动能的因素是物体的质量和速度。质量相同时,速度大的物体具有的动能大;速度相同时,质量大的物体具有的动能大。计算公式：
2、影响重力势能的因素是物体质量和离地的竖直高度。质量相同时,高度大的物体重力势能大;高度相同时,质量大的物体重力势能大。计算公式：
3、同一物体的越大,其弹性势能越大。
三、机械能守恒判定
物体只在重力作用下做功，发生动能和势能的相互转换。一般题型中，看关键字眼，如
①斜面上的物体滑下来，“不计摩擦”，或者“斜面光滑”。
②空中一物体掉下来，若“不计空气阻力”
③如下图中的，若图中的球从A处释放又可以回到C点
④地球卫星在远地点和近地点之间的能量变化情况：总机械能不变，从远地点到近地点，动能变大，重力
势能变小
四、常见的机械能不守恒的情形：
①篮球的运动能量分析：如下图中，我们可以发现，小球的弹回点慢慢变低，说明物体的机械有所损失，
而转化成其他形式的能。如果不计阻力，则每次的弹回高度是一样的。机械能不守恒的情况下，机械能最大点都是最开始的点。
②蹦极绳，弹簧等弹性体，发生形变的过程中，机械能不守恒。达到弹性体形变最大点，受力不平衡，速
度最大点为受力平衡点
【同步训练】
一、单选题
1.如图所示，小球由静止开始沿光滑的斜面下滑，经过B、C两位置时具有相同的(??
)
第1题图
第2题图
第3题图
A.?速度?????????????????????????????????B.?动能?????????????????????????????????C.?重力势能?????????????????????????????????D.?机械能
2.在大型游乐场里，小明乘坐如图10所示的匀速转动的“摩天轮”，正在向最高点运动，对此过程，下列说法正确的是(
)
A.?小明的重力势能保持不变????????????????????????????????????B.?小明的动能保持不变
C.?小明的机械能守恒??????????????????????????????????????????????D.?小明的机械能减少
3.（2016·余姚模拟）如图所示，是体能测试中掷出的实心球运动的情景．下列说法正确的是（??
）
A.?实心球在b点时，处于平衡状态
B.?实心球从a点运动到c点的过程中，重力做了功
C.?实心球离开手后继续前进，是由于受到惯性的作用
D.?在实心球从b点运动到c点的过程中，动能转化为重力势能
4.下列物体具有弹性势能的是（　　）
A.?在水平公路上行驶的小轿车????????????????????????????????B.?悬挂在天花板上的电灯
C.?被拉开的弹弓?????????????????????????????????????????????????????D.?在空中飞行的飞机
5.（2019·海曙模拟）电影《流浪地球》开启了中国科幻电影元年，影片中涉及到许多我们学过的科学知识，以下观点正确（
??）
A.?在太阳内部，发生核裂变产生光和热
B.?地球发动机喷射的燃气推动地球前进，说明物体间力的作用是相互的
C.?关闭地球发动机后地球仍能向前运动，这是由于受到惯性的作用
D.?开启地球发动机使地球加速前进的过程中机械能守恒
6.人骑自行车下坡，速度会越来越快，在这过程中（??
）
A.?人和车的动能保持不变???????????????????????????????????????B.?人和车的动能增大
C.?人和车的动能减小??????????????????????????????????????????????D.?人和车的重力势能增大
7.（2010·杭州）下列实验现象的相关解释正确的是(???
)
A.?甲图中，纸片会靠拢，是因为吹气时两纸片间气体流速增大，压强减小
B.?乙图中，滚摆上升时，滚摆的势能转化为滚摆的动能
C.?丙图中，右指感觉疼，是因为右指受到的压力更大
D.?丁图中，罩内传出的铃声逐渐减弱，说明电铃振动逐渐变弱
8.?如图所示，将硬币下的硬纸片用手指突然弹出，下列描述错误的（
）
第8题图
第9题图
A.?硬币受到惯性作用落入杯中????????????????????????????????B.?纸片飞出说明力可以改变物体的运动状态
C.?硬币下落过程中重力势能转化为动能??????????????????D.?弹纸片时手指感到疼说明力的作用是相互的
9.跳远运动的几个阶段如图所示，则运动员（??
）
A.?在助跑阶段，动能保持不变????????????????????????????????B.?在起跳时，机械能最小
C.?在最高点时，动能最大???????????????????????????????????????D.?从起跳到最高点的过程中，部分动能转化为重力势能
10.（2020·仙居模拟）为了探究运动与静止的鸡蛋撞击时谁更容易破，小明让鸡蛋分别从斜面上的A、B、C三处由静止释放，撞击静止在水平面上的另一只相同的鸡蛋。实验结果是，第一次两只蛋都破；第二次甲蛋完好乙蛋破；第三次两蛋都不破。接下来的步骤是(???
)
A.?得出“与鸡蛋动静无关的”结论?????????????????????????B.?得出“静止的鸡蛋更易破”的结论
C.?在B处释放再重复做几次实验??????????????????????????????D.?分别在A、C处释放再重复做几次实验
11.?两台完全相同的电动小车，在水平路面上由同一地点同时向东作直线运动，他们的路程随时间变化的图象，如图所示．根据图象作出的下列判断，其中正确的是（　　）
第11题图
第12题图
第13题图
A.?两车运动的速度大小相等????????????????????????????????????B.?通过30m的路程，乙车所用的时间比甲车的长
C.?第6s时，甲车的动能比乙车的动能大??????????????????D.?若以乙车为参照物，甲车是向西运动的
12.如图所示是蹦床运动员表演的情景，运动员从最低点到达最高点的过程中，运动员的动能和重力势能变化情况分别是（?
）
A.?动能减小，重力势能增大????????????????????????????????????B.?动能增大，重力势能减小
C.?动能先增大后减小，重力势能增大??????????????????????D.?动能先减小后增大，重力势能减小
13.（2020九上·苍南期末）小红在操场上将一皮球抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，a、c两点处于同一高度，则下列判断中正确的是(???
)
A.?皮球在a、c两点时动能相等????????????????????????????????B.?皮球在b点时的机械能最大
C.?皮球由a到b时，动能逐渐增大????????????????????????????D.?皮球由c到d时，机械能一直减小
二、填空题
14.在很长的下坡路程，如果使自行车匀速下坡，则骑行者的机械能将________?（选填“增大”、“减小”或“不变”）；有经验的骑行者在下坡一段距离后会停车休息，因为长时间刹车使刹车片的________?能明显增大，容易损坏刹车片．
15.小球在光滑的水平桌面上匀速滚动，小球的动能________(填“增加”、“减小”或“不变”)，势能________(填“增加”、“减小”或“不变”)，________(填“有力”或“没有力”)对小球做功
16.滚摆实验：通过实验可以发现：滚摆在上升过程中，________能转化成了________；下降时，将________能转化成了________。结论：滚摆实验证明：________。
第16题图
第17题图
17.?如图所示，小安从滑梯顶端由静止滑下，________?能转化为动能．同时小安的臀部感觉热，这是通过________?方式改变他的内能．
18.2015年在苏州举行的第53届世乒赛中首次使用了“40+”新球，新球与“40”旧球如图甲所示。
小科想比较两种球的弹性大小，做了如下实验：将两球从相同高度由静止同时释放，比较两球落到同一桌面上弹起的高度得出弹性大小，发现很难比较两球弹起的高度，继续观察，两球在桌面上反复弹跳，发现新球停止弹跳时，旧球还在弹跳，如图乙所示，多次实验结果相同，说明旧球的弹性比新球好。
（1）乒乓球下落过程中重力势能逐渐________；
（2）该实验体现了转换的思想，将比较球的弹性分别转换为比较弹起的高度和________。
三、实验探究题
19.如图所示，甲是探究“动能的大小与什么因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上。乙是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的水平面上运动。请回答下列问题：
（1）甲实验的目的是探究钢球动能的大小与________的关系；实验时，它是通过观察________，从而判断钢球动能的大小。
（2）进行乙实验时，每一次都让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，其目
的是使小车在水平面运动的起始________相同；通过观察小车在粗糙程度不同的水平面上运动距离的大小来判断小
车在不同的水平面受________的大小。从而可以推理：如果运动的物体不受力，它将________。
20.（2019九上·婺城期中）某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B球质量为2m，让A、B两球从距沙表面高H处静止下落，C球从距沙表面高2H处静止下落，D球从距沙表面高2H处的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)。实验测得A、B两球陷入沙坑深度分别为h1和h2
，
C、D两球陷入沙坑深度均为h3
，
且h1＜h2＜h3。
（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过________来反映的。
（2）比较A、B两球，发现B球陷入沙坑深度更大，由此可得出结论：________。
（3）比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙坑深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径________(选填“有关”或“无关”)。
21.（2019·温州模拟）为了探究物体动能大小的影响因素，同学们设计了如图甲、乙、丙所示的实验装置，让小球从同一斜面由静止开始下滑，撞击水平木板上的木块来进行实验。请回答下列问题：
（1）本实验是研究动能大小与A________关系。
（2）比较甲乙两次实验可以得到的结论是________。
（3）某同学改用如图丁所示装置探究小球的动能与质量的关系，为了让小球到达B点时速度相同，用质量不同的小球，每次将弹簧压缩到A位置，然后静止释放，该方案是否可行，并说明理由________。
22.（2018九上·宁波期中）萌萌等同学准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”。同学们猜想：弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量和弹簧粗细有关。他们设计的实验装置如图，弹簧左端固定在墙上，放在水平面上，水平面
A
点左侧光滑，右侧粗糙。第一步：他们将物体
P
压缩弹簧到
B
点后从静止释放，运动到
C
点弹簧恢复到原长与物体脱离，物体运动到
D
点停止。请补充完成他们的探究过程：
（1）对同一根弹簧，为了得到“弹簧长度变化量越大，弹性势能越大”这一结论。请简述同学们接下来的操作步骤________；
（2）对原长相同、只有粗细不同的两根弹簧，物体
P
分别压缩弹簧至同一位置
B
点，从静止释放，运动到
D
点。分别测量________之间的距离，改变压缩量，重复试验，分析数据得到：弹性势能与弹簧粗细有关。
四、解答题
23.五一假期，小华同学的全家去旅游，在高速路上看到如图所示标志牌，小华发现小轿车、大型客车、载货汽车最高行驶速度不同．爱思考的小华想：为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？请你从“能量”角度，用相关知识解释此现象．
24.请仔细阅读材料，根据材料提供的信息回答问题：
小文借助速度传感器和其他仪器，迻行“影响动能大小的因素”的实验．多次测小车质量、小车在水平面上运动的初速度和滑行的距离．数据如表1和表2所示，
表1
（小车的初速度为0.08m/s）
序号
小车质量m/kg
小车滑行距离m/s
1
0.1
0.1
2
0.2
0.2
3
0.3
0.3
表2
（小车的质量为0.1kg）
序号
小车初速度v/（m/s）
小车滑行距离m/s
1
0.08
0.1
2
0.16
0.4
3
0.24
0.9
（1）该实验过程中，小车在平面上运动的初速度是通过改变________?（选填“高度”或“质量”）来改变的．分析实验数据得出：动能大小与物体的质量和运动的速度有关，且速度对动能影响较大，那么动能与质量和速度之间又有怎样的定量关系呢？通过查阅资枓知道：动能与物体的质量成正比，与速度的二次方成正比，其表达式为：Ek=mv2
．
小文有一个质量为0.8kg的遥控玩具车，在水平地面上以5m/s的速度匀速前进，其动能为________?J．
（2）实验中，小车在水平面上运动一段距离后静止下来，是由于克服摩擦做功，消耗了小车的动能，且做功的多少就等于减少的动能，即W=Ek1﹣Ek2
．
质量是2×10﹣3kg的子弹，以300m/s的速度射入厚木板，射穿后的速度是100m/s．子弹穿过木板的过程中，克服摩擦阻力所做的功为________?J．
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
D
2.【答案】
B
3.【答案】
B
4.【答案】
C
5.【答案】
B
6.【答案】
B
7.【答案】
A
8.【答案】
A
9.【答案】
D
10.【答案】
C
11.【答案】
D
12.【答案】
C
13.【答案】
D
二、填空题
14.【答案】
减小；内
15.【答案】
不变；不变；没有力
16.【答案】
动；重力势能；重力势；动能；动能和势能可以相互转化
17.【答案】
重力势　；做功　
18.【答案】
减小；反弹次数
三、实验探究题
19.【答案】
（1）速度；木块B移动的距离（2）速度；阻力；作匀速直线运动
20.【答案】
（1）沙坑的深度（2）在相同高度下，质量越大，重力势能越大（3）无关
21.【答案】
（1）质量、速度（2）在质量相同时，速度越大，动能越大
（3）不可行；压缩弹簧的距离相同，所具有的弹性势能相同，根据机械能守恒，转化的动能也相同，因为小球的质量不同，所以小球的速度也不同，方案不可行。
22.【答案】
（1）测量
BC
之间的距离和
AD
之间的距离，并记录；多次改变
BC
之间的距离，测多组数据，分析数据得到结论（2）AD
四、解答题
23.【答案】
解：机动车质量一定，速度越快，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，不同车型的机动车质量不同，速度相同时，质量大的动能大，制动距离大，质量小的动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同．
24.【答案】
（1）高度；10（2）80
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