12.1 动能 势能 机械能 同步练习 2021-2022年苏科版九年级 物理 （word版含答案）

2021-2022年九年级（上）物理同步课时训练作业
12.1 动能 势能 机械能
一、单选题（本大题共12小题）
1．有一个气球在空中匀速上升，在此过程中，气球的
A．动能转化为势能，机械能不变
B．动能转化为势能，机械能增大
C．动能不变，势能不变，机械能不变
D．动能不变，势能增大，机械能增大
2．掷实心球是某市的中考体育加试项目之一，掷出去的实心球从a处出手后，在空中的运动轨迹如图所示，球最终停在水平地面e点处（不计空气阻力）．则实心球（ ）
A．在a处重力势能最小
B．在b处动能为零
C．在a、b、c三处机械能相等
D．在d处动能为零
3．小明同学从距地面1m高的地方竖直向上抛出一块橡皮，橡皮离手后，在空中飞行到落地的过程中，不计空气阻力．动能Ek随时间t变化的曲线最接近的是
A． B． C． D．
4．甲、乙两辆客车，在同一条平直的公路上匀速行驶，甲车的速度为72 km/h，乙车的速度为20 m/s，则它们的动能大小关系为
A．甲车大 B．乙车大
C．一样大 D．条件不足，无法确定
5．关于能的概念，下列说法中错误的是
A．一个物体能够做功越多，这个物体具有的能量越多
B．动能、势能及机械能的单位都是焦耳
C．用线悬挂着的静止的小球没有做功，所以小球没有能
D．甲物体的速度比乙物体的速度大，但甲物体具有的动能不一定比乙物体多
6．人造地球卫星在大气层外环绕地球运行（不受空气阻力），当它从远地点向近地点运动时（ ）
A．动能减小，势能增大，机械能不变
B．动能减小，势能减小，机械能减小
C．动能增大，势能减小，机械能不变
D．动能增大，势能减小，机械能减小
7．跳伞运动员在空中匀速下落的过程中，他的
A．动能增大，势能不变 B．动能不变，势能减小
C．动能、势能都不变 D．动能减小，势能增大
8．中国跳水队被人们称为“梦之队”，如图所示是跳水运动员跳水时的情景．运动员在离开跳板落入水的过程中（不计空气的阻力）
A．运动员的动能一直增大，机械能不变
B．运动员的重力势能一直减小，机械能不变
C．运动员的动能先减小后增大，机械能不变
D．运动员的重力势能先减小后增大，机械能不变
9．如图所示，铅球从a处向右上方推出，在空中画出一道弧线后落到地面b处，铅球在飞行过程中，空气阻力不可忽略，下列说法正确的是
A．铅球的惯性不断变大 B．铅球的运动方向保持不变
C．铅球运动到最高点时其动能为零 D．铅球的机械能不断变小
10．如甲图所示，小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始下落，从a处开始接触弹簧，压缩至c处时弹簧最短．从a至c处的过程中，小球在b处速度最大．小球的速度v和弹簧被压缩的长度△L之间的关系如乙图所示．不计空气阻力，则从a至c处的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．小球所受重力始终大于弹簧的弹力
B．小球的重力势能先减小后增大
C．小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能
D．小球的动能一直减小
11．如图所示，小松妈妈去百货大楼购物，自动扶梯把她从一楼匀速送到二楼的过程中，她的（ ）
A．动能增大，势能增大，机械能增大 B．动能增大，势能增大，机械能不变
C．动能不变，势能增大，机械能不变 D．动能不变，势能增大，机械能增大
12．如图所示的四种情景中，属于重力势能转化为动能的是
A．（a）图运动员把弯弓拉开将箭射出
B．（b）图跳伞运动员匀速下落
C．（c）图跳水运动员从空中下落
D．（d）图运动员骑自行车冲向坡顶
二、填空题（本大题共5小题）
13．如图所示是三个相同的木桩被从空中由静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况．若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是hA________hB； 若A、C两铁块下落的高度相等，则两铁块质量的关系是mA________mC （前两空选填“＞”、“=”或“＜”）．下落过程中，物体的重力势能减少，动能________．
14．小球从斜面顶端自由滑下时，小球的________能转化成________能，当小球在水平面上接触到弹簧后动能变________，小球把弹簧压缩成最短时，小球的机械能全部转化成________．
15．甲站在0.5 m/s匀速上行的自动扶梯上，乙站在0.7 m/s匀速下行的自动扶梯上．甲、乙两人质量相等，甲上行中动能_____（填“增加”“不变”或“减少”）．某时刻他们的位置如图所示，该时刻甲的重力势能____乙的重力势能，甲的机械能___乙的机械能（填“大于”“等于”或“小于”）．
16．如右图所示，在用滚摆做探究“机械能的相互转化”的活动时，把滚摆悬挂在框架上， 用手捻动滚摆使悬线缠在轴上，滚摆升到最高点后，放开手，可以看到滚摆____着下降， 越转越____， 到最低点时滚摆转而____， 直到差不多回到____的位置．滚摆在_______位置时重力势能最大，在____时动能最大．可见，____和____可以相互转化．
17．势能包含____势能和____势能两种.物体由于被举高而具有的能叫做____势能，它与物体的________和____________有关；物体由于发生____而具有的能叫做____势能，它的大小与_______ 有关.我们常用的能量单位是____，用字母_______________来表示.
三、实验题（本大题共2小题）
18．小明看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远．小明猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关．
（1）为验证其猜想是否正确，他设计了如下实验（弹簧被压缩后未超过其弹性限度）；如图所示，将同一个弹簧压缩________ （选填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较木块________ ，从而比较弹性势能的大小．
（2）若水平面绝对光滑，本实验将________ （选填“能”或“不能”）达到探究目的．
（3）小明根据实验现象认为：小球推动木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消灭了，你认为小明的观点是________ 的（选填“正确”或：“错误”理由是________ ．
19．钢球从斜面上由静止滑下，撞击到一个小木块上，能将木块撞出一段距离．木块被撞得越远，表示钢球的动能越大．现如图所示，用质量不同的钢球A、B，从同一斜面的同一高度由静止滑下，撞击同一块木块M．
（1）让钢球A、B从同一斜面的同一高度由静止滑下，是为了使钢球滑到斜面底端时具有相同的________；
（2）本实验研究的是钢球具有动能的多少跟________的关系；
（3）实验可得结论________．
参考答案
1．D
【解析】
在气球匀速上升的过程中，质量不变、速度不变，动能不变；质量不变、高度越来越大，重力势能越来越大；而机械能等于动能与势能的总和，所以机械能增大；
由于动能不变，势能增大，所以动能没有转化为势能．故选D．
2．C
【解析】A．重力势能的大小与物体的质量，高度有关，由图可知，d、e两点高度最小，重力势能最小，故A错误；
B．球在最高点b处时，在水平方向上仍有速度，所以此时的动能不是零，故B错误；
C．不计空气阻力，则说明球在空中的机械能是守恒的，故在a、b、c三处的机械能相等，C正确；
D．球达到d点后没有静止，仍然向前滚动，所以动能不是零，故D错误。
故选C。
3．D
【解析】小球上升的过程中，速度越来越小，动能越来越小，到达最高点，速度为0，动能为0，下落的过程中，速度越来越大，动能越来越大，所以动能是先减小，后增大，且落地点低于抛出点，末动能大于初动能．
故选D．
4．D
【解析】
解：72 km/h=20 m/s，物体的动能与质量和速度有关，虽然能比较两车的速度大小，但两车的质量关系不知道，所以无法比较动能的大小．故选D．
5．C
【解析】
A、功是能量转化的量度，一个物体能够做功越多，这个物体具有的能量越多，说法正确，不符合题意．B、动能、势能及机械能的单位都是焦耳，说法正确，不符合题意．C、用线悬挂着的静止的小球没有做功，但它具有重力势能，小球有能量，说法错误，符合题意．D、物体的动能由物体的质量与速度共同决定，甲物体的速度比乙物体的速度大，但甲物体具有的动能不一定比乙物体多，说法正确，不符合题意．故选C．
6．C
【解析】人造地球卫星在大气层外环绕地球运行（不受空气阻力），当它从远地点向近地点运动时，只有重力势能和动能的转化，机械能是守恒的。远地点时高度最高重力势能最大，当它从远地点向近地点运动时，高度降低，速度增大，所以重力势能转化为动能，即重力势能减小、动能增大，而机械能总量不变。
故选C。
7．B
【解析】
运动物体在匀速下落的过程中，质量、速度均未发生变化，因此，他的动能不变，而运动员在逐渐下降，所以他的重力势能逐渐变小
8．C
【解析】
运动员向下用力使跳板发生弹性形变，跳板具有弹性势能，当跳板恢复原状时，弹性势能减小，把跳板的弹性势能转化为运动员的动能，运动员上升过程中质量不变，速度减小，动能减小；质量不变，高度增大，重力势能增大．达到最高点动能为零，在下降的过程中，质量不变，速度增大，高度减小，动能增大，重力势能减小．在整个过程中，不考虑空气的阻力没有摩擦，机械能是守恒的．故C正确，选项ABD错误．
答案为C．
9．D
【解析】
A、惯性只与质量有关，质量越大惯性越大，故A错误；B、铅球在运动过程中受到重力和空气阻力，合力不为0，所以运动方向是变化的，故B错误；C、铅球运动到最高点时，其竖直方向上的速度为0，但水平方向上的速度大于0，故C错误；D、铅球在运动过程中克服空气阻力做功，总的机械能变小，故D正确．故选D．
10．C
【解析】在小球向下压缩弹簧的过程中，小球受竖直向上的弹簧的弹力、竖直向下的重力；在ab段，重力大于弹力，合力向下，小球速度越来越大；随着弹簧压缩量的增大，弹力逐渐增大，在b处弹力与重力相等，小球的速度达到最大；小球再向下运动（bc段），弹力大于重力，合力向上，小球速度减小；故A错误；小球从a至c的过程中，高度一直减小，小球的重力势能一直在减小，故B错误；小球下落压缩弹簧的过程中，不计空气阻力，机械能守恒，则小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能，故C正确；由图乙可知，小球的速度先增大后减小，则小球的动能先增大后减小，故D错误；故应选C．
11．D
【解析】小松妈妈从一楼匀速送到二楼的过程中，质量和速度都没有变化，所以动能不变；但是他的位置变高了，也就是重力势能变大了，所以机械能变大了，所以选项D是正确的；故选D．
12．C
【解析】运动员把弯弓拉开将箭射出，是弹性势能转化为动能的过程．A不符合题意．
跳伞运动员匀速下落，质量不变，速度不变，动能不变，高度变小，重力势能减小，总机械能减小．B不合题意．
跳水运动员从空中下落，质量不变，速度增大，动能增大，高度减小，重力势能减小，此过程中，重力势能转化为动能．C符合题意．
运动员骑自行车冲向坡顶，运动员和自行车的质量不变，速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，此过程中，动能转化为重力势能．D不符合题意．
13． ＜ ＜ 增大
【解析】木桩陷入沙坑越深，说明铁块做功越多，即具有的重力势能越大；A. B两铁块质量相等，由图知，B使得木桩陷入沙坑的深度更大，说明A的重力势能小于B的重力势能，则A下落的高度小于B；A. C两铁块下落高度相同，由图知，C使得木桩陷入沙坑的深度更大，说明A的重力势能重力势能小于C的重力势能，则A的质量小于C的质量；下落过程中，物体的重力势能随高度减小而减小减少，动能随速度增加而增大。
14．重力势 动 小 弹簧的弹性势能
【解析】
小球从斜面顶端自由滑下时，小球的高度降低，速度增大，所以重力势能转化成动能；
当小球在水平面上接触到弹簧后，弹簧被压缩，小球受到弹力作用而速度减小，所以小球动能变小，小球把弹簧压缩成最短时，小球的机械能全部转化成弹簧的弹性势能．
15．不变 小于
【解析】质量不变，且因为扶梯匀速上行，所以甲上行中动能不变；
甲、乙两人质量相等，且如图位置时，两人的高度相等，所以重力势能相等；
因为甲的上行速度小于乙的下午速度，所以甲的动能小于乙的动能，而机械能为动能与势能的和，所以甲的机械能小于乙的机械能．
16．旋转 快 上升 原来 最高 最低 动能 力势能
【解析】根据动能与势能的转化分析解答．
滚摆升到最高点后，具有最大的重力势能，放开手，可以看到滚摆旋转着下降，重力势能转化为动能，所以越转越快；
到最低点时滚摆转而上升，直到差不多回到原来的位置．
影响重力势能大小的因素是质量和高度．
滚摆在最高位置时重力势能最大；
影响动能大小的因素是质量和速度，在最低位置时，速度最快，动能最大．
可见，动能和重力势能可以相互转化．
17．重力 弹性 重力 质量 被举高度 弹性形变 弹性 弹性形变的大小 焦耳 J
【解析】势能包含重力势能和弹性势能能两种.
物体由于被举高而具有的能叫做重力势能，重力势能与物体的重量和被举高度有关；
物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能，它的大小与弹性形变的大小有关.
我们常用的能量单位是焦耳，用字母J来表示.
18．不同 移动距离的大小 不能 错误 木块克服摩擦力做功，机械能转化为内能
【解析】
（1）此题要改变弹簧的弹性形变大小，因此要将同一个弹簧压缩不同的长度；运用转换法，观察木块移动距离的远近来比较弹性势能的大小．
（2）若水平面绝对光滑，木块就会做匀速直线运动，无法比较木块移动距离的远近，达不到探究目的．
（3）小球推动木块移动一段距离后都要停下来，是因为水平面有摩擦力，木块克服摩擦做功，机械能转化为内能，而不是机械能消失了．故小明的观点是错误的．
19．初速度 质量 速度相同，质量越大，动能越大
【解析】
⑴让钢球A、B从同一斜面的同一高度由静止滑下时，重力势能相等，转化为动能时，动能也相等，所以到水平面时速度相等，即目的是为了使钢球滑到斜面底端时具有相同的初速度；
⑵本实验两球的速度相等，质量不等，所以研究的是钢球具有动能的多少跟质量的关系；
⑶实验可知，速度相同时，质量大的球将木块推动的更远，即做功越多，所以可得结论速度相同，质量越大，动能越大．