10.1机械能 练习 2021-2022学年北师大版九年级物理（含答案）

2021北师大版九年级物理专题一：机械能判断
1．如图所示，铁球用细线系着悬挂于天花板下，把铁球拉到A点由静止释放，铁球在A、C间摆动，B处为铁球运动的最低点。在铁球运动过程中，下列有关能量分析正确的是（不考虑空气阻力）（　　）
A．铁球从A到B的过程中重力势能增加
B．铁球从A到B的过程中重力势能减小
C．铁球从A到B的过程中动能不变
D．铁球从A到C的过程中机械能先增大后减小
2．掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低。如图所示是小球弹跳的频闪照片，小球在1、2位置的高度一样，则小球在位置1、2时的（　　）
A．动能相同，机械能也相同
B．动能相同，2位置的机械能较小
C．机械能相同，2位置的动能较小
D．2位置的动能较小，机械能也较小
3．如图所示是北斗八号导航卫星的轨道示意图，该椭圆轨道近地点约200千米，远地点约3599千米。已知该卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则关于该卫星从远地点向近地点运行过程中势能、动能、速度的变化是（　　）
A．势能增加、动能减小、速度减小
B．势能减小、动能增加、速度增加
C．势能减小、动能增加、速度不变
D．势能不变、动能不变、速度不变
4．汽车匀速上坡的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．动能增大，重力势能增大
B．动能不变，机械能增大
C．重力势能增大，机械能不变
D．动能不变，重力势能不变
5．如图是经常可以在公园看到的一种儿童活动项目﹣﹣儿童蹦极。在儿童从最低点到达最高点的过程中，他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
6．如图所示，在光滑的水平台面上，弹簧（质量不计）左端固定。右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置，然后释放小球，小球就在AB间做往复运动（已 知AO＝OB）。下列判断正确的是（　　）
A．小球从A点运动到O点的过程中，小球的动能不断减小
B．小球从A点运动到O点时其动能与弹簧的弹性势能相等
C．小球从O点运动到B点的过程中，小球的动能不断增加
D．小球在OB间任一位置动能和弹簧的弹性势能之和保持不变
7．如图，跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．运动员动能减小，重力势能减小
B．运动员动能增大，重力势能增大
C．运动员动能不变，重力势能减小
D．运动员动能减小，重力势能不变
8．如图所示，在农业领域，一架普通无人机携带农药，一天可完成600亩农田农药喷洒任务，换作人工，则需要60人满负荷工作一整天，科技带来的优势非常明显。假定无人机每次装20kg农药，喷洒的过程中是在同一高度匀速飞行，下列说法正确的是（　　）
A．喷洒农药的过程中，无人机重力势能不变
B．喷洒农药的过程中，无人机动能不变
C．喷洒农药的过程中，无人机重力势能增大
D．喷洒农药的过程中，无人机机械能减小
9．如图所示是小球从高处下落到水平地面不断弹起的过程中，每隔相等时间曝光一次所得到的照片，小球在1、2位置的高度一样。下面说法正确的是（　　）
A．小球运动时先后经过1、3、2三个位置
B．小球在1、2 位置的动能相同，且机械能大小相同
C．小球在1、2 位置的重力势能相同，且机械能大小也相同
D．小球在1位置的动能、机械能比2位置都小
10．如图所示，摩托车运动员从高处平台的末端水平飞出，落在水平地面上，若不计空气阻力，则运动员（包含摩托车）在下落过程中（　　）
A．重力势能转化为动能，机械能不变
B．重力势能转化为动能，机械能增大
C．动能转化为重力势能，机械能增大
D．动能转化为重力势能，机械能减小
11．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
12．如图所示，一弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上。a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b点是弹簧原长时小球的位置，c点是小球到达最右端的位置。则小球a点运动到c点的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．小球在a点，弹簧的弹性势能最小
B．小球在b点，小球的速度最小
C．从a点到b点，小球的动能逐渐增大
D．从b点到c点，弹簧的弹性势能逐渐减小
13．如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，足球（　　）
A．在b、d两点动能相等
B．在a、d两点动能一定相等
C．从b到c的过程机械能减少
D．从c到d的过程重力势能减少
14．如图所示，小伟在玩蹦蹦杆，蹦蹦杆中的弹簧向上弹起的过程中，小伟的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是（　　）
A．重力势能减小，弹性势能增大
B．重力势能增大，弹性势能减小
C．重力势能减小，弹性势能减小
D．重力势能增大，弹性势能增大
15．游乐场中的翻滚过山车是一种惊险、刺激的游戏，如图是翻滚过山车的简化模型，图中B点为最低点，C点为轨道弧形部分的最高点。翻滚过山车在运动过程中。下列说法正确的是（　　）
A．从A点到B点，重力势能增大，动能减小
B．运动到B点时，动能最大
C．从B点到C点，重力势能减小，动能增大
D．运动到C点时，重力势能最大
16．“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目。如图所示，一端系住人的腰部、另一端系于跳台的是一根弹性橡皮绳。当人下落至图中Q点时，橡皮绳刚好被拉直。那么，在人越过Q点继续向下的过程中，人的动能变化情况是（　　）
A．不变 B．变大
C．变小 D．先变大后变小
17．一小孩从公园中的滑梯上加速滑下，如图，对于其机械能的变化情况，下列说法中正确的是（　　）
A．重力势能减小，动能不变，机械能减小
B．重力势能减小，动能增加，机械能增大
C．重力势能减小，动能增加，机械能减小
D．重力势能减小，动能增加，机械能不变
2021北师大版九年级物理专题一：机械能判断
参考答案
一．选择题（共17小题）
1．如图所示，铁球用细线系着悬挂于天花板下，把铁球拉到A点由静止释放，铁球在A、C间摆动，B处为铁球运动的最低点。在铁球运动过程中，下列有关能量分析正确的是（不考虑空气阻力）（　　）
A．铁球从A到B的过程中重力势能增加
B．铁球从A到B的过程中重力势能减小
C．铁球从A到B的过程中动能不变
D．铁球从A到C的过程中机械能先增大后减小
【解答】解：
AB、铁球从A到B的过程中，高度减小，重力势能减小，故B正确，A错误；
C、铁球从A到B的过程中，重力势能转化为动能，动能变大，故C错误；
D、不考虑空气阻力，机械能是守恒的，铁球从A到C的过程中机械能保持不变，故D错误。
故选：B。
2．掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低。如图所示是小球弹跳的频闪照片，小球在1、2位置的高度一样，则小球在位置1、2时的（　　）
A．动能相同，机械能也相同
B．动能相同，2位置的机械能较小
C．机械能相同，2位置的动能较小
D．2位置的动能较小，机械能也较小
【解答】解：小球在1、2位置的高度相同，所以重力势能相同；由于与空气、地面摩擦等，小球机械能逐渐减小，所以在1位置的机械能大，2位置的机械能小；在1位置动能较大，2位置的动能较小。
故选：D。
3．如图所示是北斗八号导航卫星的轨道示意图，该椭圆轨道近地点约200千米，远地点约3599千米。已知该卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则关于该卫星从远地点向近地点运行过程中势能、动能、速度的变化是（　　）
A．势能增加、动能减小、速度减小
B．势能减小、动能增加、速度增加
C．势能减小、动能增加、速度不变
D．势能不变、动能不变、速度不变
【解答】解：卫星从远地点向近地点运行过程中，卫星的质量不变，速度不断增大，动能不断增大，卫星和地球的相对高度减小，势能不断减小。
故选：B。
4．汽车匀速上坡的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．动能增大，重力势能增大
B．动能不变，机械能增大
C．重力势能增大，机械能不变
D．动能不变，重力势能不变
【解答】解：汽车匀速上坡时，质量不变，速度不变，动能不变；质量不变，高度增大，重力势能增大；机械能增大。
故选：B。
5．如图是经常可以在公园看到的一种儿童活动项目﹣﹣儿童蹦极。在儿童从最低点到达最高点的过程中，他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
【解答】解：运动员从最低点开始向上时，先是弹性势能转化为动能，当蹦床对人的弹力与重力相等的时候速度最大，动能最大；人离开蹦床后弹力消失，在上升到达最高点的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小。故整个过程中，动能先增大后减小，重力势能增大。
故选：C。
6．如图所示，在光滑的水平台面上，弹簧（质量不计）左端固定。右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置，然后释放小球，小球就在AB间做往复运动（已 知AO＝OB）。下列判断正确的是（　　）
A．小球从A点运动到O点的过程中，小球的动能不断减小
B．小球从A点运动到O点时其动能与弹簧的弹性势能相等
C．小球从O点运动到B点的过程中，小球的动能不断增加
D．小球在OB间任一位置动能和弹簧的弹性势能之和保持不变
【解答】解：
由题知，O点是弹簧保持原长时小球的位置，则AO段弹簧处于压缩状态，OB段弹簧处于拉伸状态；
小球从A运动到O的过程中，弹簧逐渐恢复原状，弹性形变程度变小，弹性势能变小，
该过程中小球所受弹力方向向右、速度不断增大，动能变大，此过程中弹性势能转化为动能；
到达O点时，弹簧恢复原长，弹性势能为零，小球所受弹力为零，此时速度最大，动能最大；
小球从O运动到B的过程中，弹簧被拉长，形变程度变大，弹性势能变大，
该过程中小球所受弹力方向向左、速度不断减小，动能变小，此过程中动能转化为弹性势能；
AC、小球从A点运动到O点的过程中，动能逐渐增大；小球从O点运动到B点的过程中，动能逐渐减小，故AC错误；
B、小球运动到O点时的速度最大，动能最大；弹簧恢复到原长，弹性势能为零，所以动能和弹性势能不相等，故B错误；
D、水平台面光滑，且AO＝OB，说明没有机械能转化为内能，小球和弹簧组成的整体机械能守恒，所以小球在OB间任一位置的动能和弹簧的弹性势能之和保持不变，故D正确。
故选：D。
7．如图，跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．运动员动能减小，重力势能减小
B．运动员动能增大，重力势能增大
C．运动员动能不变，重力势能减小
D．运动员动能减小，重力势能不变
【解答】解：跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，人和伞的质量不变，速度不变，所以动能不变；同时质量不变，高度减小，所以重力势能减小。
故选：C。
8．如图所示，在农业领域，一架普通无人机携带农药，一天可完成600亩农田农药喷洒任务，换作人工，则需要60人满负荷工作一整天，科技带来的优势非常明显。假定无人机每次装20kg农药，喷洒的过程中是在同一高度匀速飞行，下列说法正确的是（　　）
A．喷洒农药的过程中，无人机重力势能不变
B．喷洒农药的过程中，无人机动能不变
C．喷洒农药的过程中，无人机重力势能增大
D．喷洒农药的过程中，无人机机械能减小
【解答】解：一架无人机在农田上空的某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，飞机的速度和高度均不变，但质量变小，所以无人机的动能减小，重力势能减小，故无人机的机械能减小；
故选：D。
9．如图所示是小球从高处下落到水平地面不断弹起的过程中，每隔相等时间曝光一次所得到的照片，小球在1、2位置的高度一样。下面说法正确的是（　　）
A．小球运动时先后经过1、3、2三个位置
B．小球在1、2 位置的动能相同，且机械能大小相同
C．小球在1、2 位置的重力势能相同，且机械能大小也相同
D．小球在1位置的动能、机械能比2位置都小
【解答】解：
A、由生活经验可知，小球弹跳的高度会越来越低，则根据小球运动的轨迹，小球运动时先后经过2、3、1 三个位置，故A错误；
BCD、小球在1、2 位置的高度相同，所以重力势能相同；
小球在运动过程中，由于受空气阻力的作用、与地面的碰撞，所以会消耗一部分机械能，所以小球的机械能逐渐减小，则小球在1 位置的机械能比 2 位置小；
由于机械能等于动能与势能之和，所以，小球在1 位置的动能也比 2 位置小；
由此可知，小球在1 位置的动能、机械能比2 位置都小，故D正确，BC错误。
故选：D。
10．如图所示，摩托车运动员从高处平台的末端水平飞出，落在水平地面上，若不计空气阻力，则运动员（包含摩托车）在下落过程中（　　）
A．重力势能转化为动能，机械能不变
B．重力势能转化为动能，机械能增大
C．动能转化为重力势能，机械能增大
D．动能转化为重力势能，机械能减小
【解答】解：不计空气阻力，运动员在下落过程中质量不变，速度增大，高度减小故重力势能减小动能增大，重力势能转化为动能，若不计空气阻力，机械能不变。
故选：A。
11．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
【解答】解：A、在助跑阶段，速度越来越快，所以动能不断增大，故A错误；
B、在起跳时，人的速度达到最大，此时机械能最大，故B错误；
C、在最高点时，重力势能最大，由于速度不是最快，所以动能不是最大，故C错误；
D、从起跳到最高点的过程中，速度减小，高度增加，部分动能转化为重力势能，故D正确。
故选：D。
12．如图所示，一弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上。a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b点是弹簧原长时小球的位置，c点是小球到达最右端的位置。则小球a点运动到c点的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．小球在a点，弹簧的弹性势能最小
B．小球在b点，小球的速度最小
C．从a点到b点，小球的动能逐渐增大
D．从b点到c点，弹簧的弹性势能逐渐减小
【解答】解：
A、a点是压缩弹簧后形变程度最大处，弹性势能也最大，故A错误；
B、因为水平杆光滑，所以小球在a点时只受到弹簧向右的弹力，则小球由a向b运动时会加速运动，故B错误；
C、小球质量一定，从a点到b点时速度越来越快，所以动能逐渐增大，故C正确；
D、b点是弹簧原长时小球的位置，弹性势能为0，小球到达b点后由于惯性继续向右运动，所以弹簧逐渐被拉伸，弹性势能逐渐变大，故D错误。
故选：C。
13．如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，足球（　　）
A．在b、d两点动能相等
B．在a、d两点动能一定相等
C．从b到c的过程机械能减少
D．从c到d的过程重力势能减少
【解答】解：A、足球在 b点时，足球有一定的速度，足球具有一定的动能，动能不为零；足球在d 点时，足球速度为零，足球动能为零。不符合题意。
B、足球在a点时，足球有一定的速度，足球具有一定的动能，动能不为零；足球在d 点时，足球速度为零，足球动能为零。不符合题意。
C、足球从 b 到 c 的过程中，足球和草地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不断减小。符合题意。
D、足球从 c 到 d 的过程中，足球质量不变，高度增大，重力势能不断增大。不符合题意。
故选：C。
14．如图所示，小伟在玩蹦蹦杆，蹦蹦杆中的弹簧向上弹起的过程中，小伟的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是（　　）
A．重力势能减小，弹性势能增大
B．重力势能增大，弹性势能减小
C．重力势能减小，弹性势能减小
D．重力势能增大，弹性势能增大
【解答】解：蹦蹦杆中的弹簧向上弹起的过程中，弹簧恢复形变，其形变的程度越来越小，弹簧的弹性势能越来越小，同时小明的质量不变，高度增大，重力势能增大，这一过程中，弹簧的弹性势能转化为小伟的重力势能和动能。只有选项B的说法正确。
故选：B。
15．游乐场中的翻滚过山车是一种惊险、刺激的游戏，如图是翻滚过山车的简化模型，图中B点为最低点，C点为轨道弧形部分的最高点。翻滚过山车在运动过程中。下列说法正确的是（　　）
A．从A点到B点，重力势能增大，动能减小
B．运动到B点时，动能最大
C．从B点到C点，重力势能减小，动能增大
D．运动到C点时，重力势能最大
【解答】解：A、翻滚过山车从A点到B点，质量不变，高度变小了，重力势能就变小。速度越来越快，动能变大。故A错误。
B、因为B点是最低点，翻滚过山车运动到B点时，重力势能最小，但速度最快，动能最大，故B正确。
C、从B点到C点，重力势能变大，动能减小，故C错误。
D、C点不是最高点，所以运动到C点，重力势能不是最大。故D错误。
故选：B。
16．“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目。如图所示，一端系住人的腰部、另一端系于跳台的是一根弹性橡皮绳。当人下落至图中Q点时，橡皮绳刚好被拉直。那么，在人越过Q点继续向下的过程中，人的动能变化情况是（　　）
A．不变 B．变大
C．变小 D．先变大后变小
【解答】解：越过Q点后，由绳子被拉长，发生弹性形变产生弹力，即对人的拉力；因此人共受两个力的作用，即：人的自重G，绳子的拉力F；分三个过程讨论：
①如图①，刚越过Q时，G＞F，此时人受到的合力方向向下，加速运动，速度不断增加；
在人的质量不变时，速度越大，则动能越大；
②如图②，当人刚好下落到 G＝F 时，人受到的合力为零；人不再做加速运动，速度达到最大，动能也最大；
③如图③，当人继续下落，且处于 G＜F 时，人受到的合力方向向上，人做减速运动，此时的速度逐渐减小，动能也逐渐减小，直到下落到最低点，动能为零；
综上所述，人的动能先增大，达到最大后逐渐减小，直至为零；
故选：D。
17．一小孩从公园中的滑梯上加速滑下，如图，对于其机械能的变化情况，下列说法中正确的是（　　）
A．重力势能减小，动能不变，机械能减小
B．重力势能减小，动能增加，机械能增大
C．重力势能减小，动能增加，机械能减小
D．重力势能减小，动能增加，机械能不变
【解答】解：小孩从公园中的滑梯上加速滑下：（1）没有发生弹性形变，不具有弹性势能。
（2）小孩有一定的质量，加速滑下，速度变大，动能变大。
（3）小孩有一定质量，从滑梯上滑下，高度不断减小，重力势能减小。
（4）小孩在下滑过程中与滑梯摩擦生热，一部分机械能转化成内能，导致机械能总量减小。
故选：C。