11.4认识动能和势能自学自测 2021-2022学年沪粤版物理九年级上册（含答案）

11.4认识动能和势能自学自测
一、选择题
1．2022年第24届冬季奥运会将在我国举行，如图是滑雪运动员正在训练时加速下滑的场景，运动员的（　　）
A．动能不变 B．动能变大
C．机械能守恒 D．重力势能变大
2．如图所示，滚摆由最高点释放，旋转着下降到最低点后又上升，每次上升的最大高度逐渐降低。下列说法错误的是（　　）
A．下降时滚摆的重力势能在减少
B．实验现象表明滚摆动能和势能可以相互转化
C．下降时减少的重力势能等于增加的动能
D．上升的最大高度逐渐降低，说明机械能不守恒
3．如图所示，小球沿轨道由静止从 A 处运动到 D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化。则（　　）
A．小球在 A 处的重力势能等于在 D处的动能
B．小球在 D处的机械能大于在 A处的机械能
C．小球在 B处的机械能小于在C处的机械能
D．小球在 B处的机械能等于在 C处的机械能
4．2021年6月17日，我国搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭，在酒泉卫星发射中心成功发射。如图是火箭点火发射时的情景。点火后，神舟十二号载人飞船和火箭加速升空的过程中（　　）
A．神舟十二号载人飞船和火箭的势能不变
B．神舟十二号载人飞船和火箭的动能增大
C．神舟十二号载人飞船和火箭的机械能减小
D．神舟十二号载人飞船和火箭的机械能不变
5．骑自行车上坡时，要不断踩脚踏板，上坡的速度才能几乎保持不变，此时自行车（　　）
A．动能增加，势能减少 B．动能增加，势能增加
C．动能减小，势能不变 D．动能不变，势能增加
6．排球运动现在是一项比较大众化的体育运动。下列对于排球运动的分析，正确的是（　　）
A．排球上升到最高点时受平衡力的作用
B．排球下降时速度增大，说明排球的机械能增大
C．假如正在上升的排球所受的力全部消失，它将做匀速直线运动
D．排球离开手后还能继续向上运动是由于受到惯性的作用
7．在冬奥会自由式滑雪比赛中，选手的运动轨迹如图所示，如果不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．在a点和c点速度都为零，因此这两点动能也为零
B．在a点和e点都处于静止状态，因此机械能相等
C．从c点下落到d点过程中，机械能保持不变
D．从a点下滑到b点过程中，机械能保持不变
8．如图所示，自动扶梯把小强从一楼匀速送到二楼的过程，小强的（　　）
A．动能变小，重力势能变大，机械能不变
B．动能不变，重力势能变大，机械能变大
C．动能不变，重力势能变大，动能转化为重力势能
D．动能变小，重力势能变大，重力势能转化为动能
9．流动着的水、风、张开的弓都可以对别的物体做功，说明它们都具有能。那么关于功和能下列说法不正确的是（　　）
A．物体已经做的功越多，具有的能越多
B．物体做功的过程就是能量转化的过程
C．能的单位与功的单位相同，都是焦耳
D．物体有时既具有动能也具有重力势能
10．如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面，一小球由A点以速度v沿轨道滚下，经另一侧等高点B后到达最高点C。下列关于小球滚动过程的分析正确的是（　　）
A．整个过程只有重力在对小球做功
B．小球在A、B两点具有的动能相同
C．小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA>vB>vC
D．小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的机械能
二、填空题
11．在如图所示的滚摆实验中，已知滚摆运动过程为从最高点下降到最低点后再从最低点上升到最高点，如此往复，高度逐渐变小，滚摆下降过程中能的变化情况：___________。
12．如图所示，物体A放在粗糙程度不变的水平台面上，用细线通过定滑轮与装有沙子的小桶相连，当小桶和沙子的总重为20N时，物体A恰好做匀速直线运动（忽略细线与滑轮之间的摩擦）。物体A做匀速直线运动过程中受到的摩擦力是________，小桶和沙子的总机械能将________（填“变大”“变小”或“不变”）。
13．2021年4月29日搭载着中国空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭，在我国文昌航天发射场点火升空，火箭点火后向下喷射燃气获得推力加速升空，说明力的作用是______的，此过程中火箭受到______（选填“平衡”或“非平衡”）力作用，搭载的天和核心舱在加速升空过程中的机械能______（填“变大”、“变小”或“不变”）。
14．如图是国家短道速滑队员正在备战2022年第24届北京冬奥会的情景。运动员脚上的冰刀又长又薄，冰刀与冰面的接触面积很小，使得压强______（变大/变小/不变），使冰______（填物态变化名称），______（增大/减小/不变）冰刀与冰面的摩擦力；在运动员加速超越对手的过程中，运动员的______能增加；运动员冲过终点后不能立即停下来，是由于运动员具有______。
15．如图所示，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。开始时通过小球压缩弹簧到A位置（已知AO=OB），释放小球，请从能量守恒的角度解释小球从A运动到B的过程中动能最大的点在O点：______。
16．如图所示是“蹦极”的示意图，弹性绳自重忽略不计。弹性绳的上端固定在 O点，A点是弹性绳自然下垂时绳末端的位置，B点是蹦极者下落过程中人的重力和弹性绳对人的弹力大小相等时的位置，C 点是蹦极者下降的最低点。则蹦极者在下落过程中速度最大的位置是______点（选填“A”、 “B”或“C”）。
17．如图所示为游乐园过山车的轨道示意图，过山车从高处加速滑下的过程中，轨道对车的支持力______（选填“不”或“要”）做功，过山车重力势能______（选填“增加”、“减少”或“不变”）。
18．某物体具有的动能为aJ，分子总势能为bJ，机械能为cJ，弹性势能为dJ，内能为eJ，则它的重力势能为______J，分子的总动能为______J。
19．将球竖直向上抛出并落回地面，该过程中先后经过M、S两点，球在这两点的动能和重力势能如图所示，则球在该两点的速度false________false（>/=/<），该两点离地的高度false________false（>/=/<），球在运动过程中的机械能________（守恒/不守恒）。
20．如图所示，小明的质量为50kg，他站在高速电梯中，电梯从地面竖直上升到最高点，其速度与时间关系如图所示，g取10N/kg，在电梯匀速上升的阶段：

（1）路程为_____m；
（2）电梯对小明做功的功率____W；
（3）小明的重力势能_____，动能_____，机械能____（选填“增大”“减少”“不变”）。
三、解答题
21．为了减少因车辆刹车失灵造成的危害，许多高速公路设置了紧急避险车道，如图。该车道是在公路的右侧设置一个冲向高处的大斜坡，路面是砂砾，当车辆发生刹车失灵时可以驶上避险车道，达到减速直至停止的目的，避免事故的发生。请你根据所学的物理知识解释下列问题∶
（1）汽车在冲上斜坡时相对于警示牌是运动的还是静止的？
（2）紧急避险车道路面为什么铺砂砾？
（3）车辆冲上斜坡时动能和重力势能是怎样转化的？
22．世界冠军李娜《来吧！冠军》节目中，她用球拍将网球瞬间高速击出，准确将对方场地设立的木板击碎，请解释
(1)发球时网球被李娜抛起，说明力可以产生什么作用效果？
(2)网球离开球拍后为什么还会继续飞行？
(3)请用能量知识解释，高速飞行的网球为什么能将木板击碎？
23．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小红同学设计了如图所示 甲、乙、丙三次实验。让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
（1）要探究动能大小与物体质量的关系应选用______两图；实验中应保证铁球到达水 平面时的______相同；
（2）选用甲、丙两次实验可以得出的结论是______；
（3）该实验是通过观察______来比较铁球动能的大小，从而得出结论的，这种研究方法的叫______；
（4）如本实验中水平面绝对光滑，本次实验将______（选填“能”或“不能”）达到实验目的；
（5）实验表明：质量相同物体，运动的速度越大，它的动能越______；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越______。
24．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，他设计了如图所示的实验（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将同一个弹簧压缩______（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，这种比较弹性势能的物理方法称为______。
（2）若水平面绝对光滑，本实验将______（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失了。你认为小明的观点是______（填“正确”或“不正确”）的，理由是______。
答案
1．B 2．C 3．D 4．B 5．D
6．C 7．C 8．B 9．A 10．C
11．重力势能转化为动能 12．20N 变小 13．相互 非平衡 变大
14．变大 熔化 减小 动 惯性
15．小球从A经过O运动到B的过程中，机械能守恒，而O点为弹簧原长，故该点弹性势能最小，动能最大
16．B 17．不 减小 18．c-a-d e-b
19．＜ ＞ 不守恒 20．300 1500 增大 不变 增大
21．（1）运动的；（2）使接触面粗糙，增大摩擦力；（3）动能转化为重力势能
22．（1）力可以改变物体的运动状态（2）惯性（3）动能大
23．甲乙 速度 物体质量相同时，速度越大，动能越大 纸盒移动距离大小 转换法 不能 大 大
24．不同 被推动的距离 转换法 不能 不正确 都转化成其他形式的能