12.1动能 势能 机械能同步练习2021-2022学年苏科版物理九年级全册（含答案）

动能
势能
机械能
一、单选题
1．某同学去超市购物，他在从一层到二层的过程中，站立在自动人行道上，并随自动人行道做匀速运动，如图所示。该同学上楼的过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．动能增加
B．重力势能增加
C．机械能守恒
D．重力势能转化为动能
2．中国空间站是中国独立自主建造运营的载人空间站，由天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱三个舱段构成，2021年4月29日11时23分，中国空间站天和核心舱发射升空，准确进入预定轨道，意味着中国空间站建造已进入实质性“施工”。如图5所示天和核心舱在加速升空过程中（　　）
A．动能增大，重力势能减小，机械能不变
B．动能不变，重力势能增大，机械能增大
C．动能增大，重力势能增大，机械能增大
D．动能减小，重力势能增大，机械能减小
3．“天和入九天”，2021年4月29日，我国文昌航天发射场利用长征五号遥二火箭，成功将中国空间站天和核心舱发射升空，如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．火箭向下喷射气体火焰而升空，是由于物体间力的作用是相互的
B．火箭上升过程中，重力势能转化为动能
C．火箭加速升空过程中机械能守恒
D．空间站进入预定轨道时做圆周运动，受到的是平衡力
4．如图所示的四种情景中，属于弹性势能转化为动能的是（　　）
A．运动员弯弓射箭
B．跳水运动员竖直下落
C．运动员骑自行车冲向坡项
D．跳伞运动员匀速下降
5．在2021年包头市中考体育考试中，小彤同学进行了实心球测试。关于实心球运动的几个阶段，下列说法正确的是（　　）
A．小彤捡起实心球，并缓慢举高的过程中，小彤对实心球做功，实心球的重力势能增大
B．小彤将实心球用力投出后，实心球在空中运动过程中，小彤对实心球做功，实心球的机械能增大
C．小彤将实心球用力投出后，实心球在空中最高点时所受的合力为零
D．实心球落地后在水平地面上滚动一段距离停止，实心球在地面滚动阶段机械能不变
6．如图所示，小球以初速度v沿着光滑地面从a点运动到d点，下列判断不正确的是（
）
A．小球在a、b两点动能相等
B．小球在b、d两点势能相等
C．小球从b到c的过程动能增加
D．小球从c到d的过程机械能不变
7．如图所示是中国女篮对战韩国队的精彩画面，下列说法正确的是（　　）
A．篮球最终落地，是由于篮球具有惯性
B．抛出去的篮球在空中飞行时受到重力和推力
C．篮球掉落过程中，其动能和势能都在减小
D．运动员用力抛出篮球，不能改变篮球的惯性
8．撑杆跳是使用撑杆做一系列动作使人体越过一定高度的田径项目，它可依次分解为如图所示几个连续的过程。目前，男子撑杆跳世界纪录（6.18m）比跳高世界纪录（2.45m）高很多，从能量的角度分析，原因之一是在“举腿引体”过程中（　　）
A．利用了人体的惯性
B．人体的重力势能转化为了动能
C．人体的化学能转化为了重力势能
D．人体的动能转化为了撑杆的弹性势能
9．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。下列说法中正确的是（　　）
A．铁锁摆回时一定会打到鼻子
B．铁锁的摆动不会停下来
C．铁锁由高处摆到低处的过程中重力势能转化为动能
D．铁锁上升的最大高度逐次降低，是由于受到重力作用
10．足球在空中下落的过程中，关于它的能量变化，下列说法正确的是（　　）
A．动能与势能都变大
B．动能与势能都变小
C．动能变大，势能变小
D．动能变小势能变大
11．2020年11月，我国用“长征五号”遥五运载火箭成功发射“增娥五号”。如图所示为“娣娥五号”绕月球做椭圆轨迹飞行的示意图，此时在大气层外运行，不受空气阻力。下列说法正确的是（　　）
A．“嫦嫦五号”从远月点运行到近月点，势能减小，动能增大
B．“嫦嫦五号”从远月点运行到近月点，势能增大，动能减小
C．“嫦嫦五号”从近月点运行到远月点，势能增大，动能增大
D．“嫦嫦五号”从近月点运行到远月点，动能减小，机械能不守恒
12．顾客站在商场自动扶梯的水平台阶上随自动扶梯匀速上升，则顾客在上升过程中（　　）
A．机械能保持不变
B．运动状态不断变化
C．势能不变
D．受到的合力为零
13．一摞棋子静止在水平桌面上，用钢尺快速击打中间的一颗棋子，该棋子飞出而上面棋子落下，如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．棋子飞出后，不再受到力的作用
B．棋子飞出后，其动能转化为重力势能
C．棋子被击飞后，在惯性的作用下会继续运动
D．棋子被击飞，说明力改变了物体的运动状态
14．我国
2021
年
1
月
1
日开始实施的《民法典》明确规定：严禁高空抛物，对于造成损害后果或者构成犯罪的，要依法给予处罚或者追究刑事责任。从高空抛下的物体在下落过程中逐渐增大的物理量是（　　）
A．重力势能
B．动能
C．重力
D．密度
15．如图所示是一款我国具有完全自主知识产权的大疆无人机。在无人机匀速下降的过程中，对其分析正确的是（　　）
A．动能增大
B．重力势能减少
C．动能减小
D．机械能不变
二、多选题
16．如图，在蹦床运动中，A点是运动员到达的最低点，B点是蹦床恢复原状的位置。运动员从A点运动到B点的过程中
（不计空气阻力），下列判断正确的是（　　）
A．运动员的动能逐渐增大
B．运动员的重力势能逐渐增大
C．蹦床的弹性势能逐渐减小
D．运动员的机械能先逐渐增大后逐渐减小
17．图示是小政在体育测试中投掷铅球的过程示意图，铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，d点是铅球运动的最低点。整个过程中，若不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．在a到b的过程中，小政对铅球做了功
B．在c到d的过程中，铅球的重力势能转化为动能
C．在b到d的过程中，铅球的动能先减少后增加
D．在b到d的过程中，铅球的机械能先减少后增加
18．小乐是一个爱好运动的同学，如图是他参加活动时的情境，其中势能转化为动能的过程是（　　）
A．图甲∶从滑梯上加速滑下
B．乙∶从低处向高处荡起秋千
C．图丙∶跳水踏板向上反弹
D．图丁∶从倒立最高点向下翻转
19．三根完全相同的轻质弹簧竖直固定在水平地面上，a、b、c三个小球分别从三根弹簧的正上方由如图所示位置静止释放。a、b两球的质量相等，a、c两球下落过程中弹簧的最大压缩量相等。（不计空气阻力且整个过程弹簧均处于弹性限度内），则关于三个球下落过程中的判断，正确的是（　　）
A．a球与弹簧接触后立即开始做减速运动
B．a、b两球速度最大的位置在同一高度
C．a球质量小于c球质量
D．与c球相比，b球下落过程中弹簧的最大压缩量更大
20．中国北京成功获得2022年第24届冬奥会主办权。如图所示，是我国运动员在往届冬奥会上参加不同比赛项目时顽强拼搏的英姿。下列说法中正确的是（　　）
A．甲图：速滑运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中，其机械能增加
B．乙图：空中技巧运动员从空中下落的过程中，重力势能转化为动能
C．丙图：运动员将冰壶推出后人不再对其做功，其机械能会逐渐减小
D．丁图：花样滑冰运动员在冰面上曲线自由滑行，是由于她受到惯性
三、实验题
21．小明探究“重力势能与重物质量和下落高度的关系”，如图所示，重物质量m＜M。
实验步骤
ABC
具体操作
实验现象
（1）让重物自由下落到平放在细沙表面的小桌上，通过观察桌腿下陷的深度判断
______（小桌/重物）的重力势能大小；
（2）由实验步骤
______和______，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系；
（3）小明认为由实验步骤B和C，可判断重力势能的大小和重物质量的关系，该观点
______（正确/错误），理由是
______。
22．图甲是“研究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置。请完成下列内容：
（1）该实验是通过观察___________来判断出动能的大小，此时应用的物理研究方法是___________法。
（2）让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止释放的目的是使钢球到达水平面的___________相同，该实验的目的是研究铁球的动能大小与物体___________的关系。
（3）若让同一钢球A分别从斜槽不同的高度由静止滚下，高度h越高，木块B被撞得越远，这说明物体的动能与物体的___________有关。
（4）若斜槽光滑，小球从斜槽顶端由静止滚到斜槽底部的过程中，其机械能___________（选填“变大”“不变”或“变小”）
（3）如图乙是“魔罐”，橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，中间系一个钩码，当你将“魔罐”在实验装置的水平面上滚出后，它能自动滚回来，“魔罐”滚回来是因为___________能转化为动能。若将“魔罐”由静止在实验装置的斜面上滚下，它也能沿斜面自动滚回来，请判断“魔罐”___________（“可能”或“不可能”）滚回初始位置，
23．小江同学利用一个弹珠、三根材料和厚度相同、长宽不同的橡皮条，探究“橡皮条的弹性势能与长度、宽度的关系。”他依次将橡皮条固定在弹弓上，如图所示，在弹性范围内，拉伸相同的伸长量，将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离，数据如下表：
次数
橡皮条
橡皮条宽度
橡皮条长度
弹射的水平距离
1
a
2
b
3
c
请回答以下问题：
（1）实验中，是通过比较______
来间接反映橡皮条的弹性势能大小；
（2）比较第1次和第2次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的______
有关；
（3）比较第1次和第3次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能还与橡皮条的______
有关；
（4）用同种材料同厚度的橡皮条，拉伸相同的伸长量，弹性势能最小的橡皮条是______
；
A．窄而长的B．宽而长的C．宽而短的
D．窄而短的
（5）在此实验中用到了两种物理方法分别是______
和______
。
参考答案
1．B
详解：
A．该同学匀速上楼时质量不变，速度不变，所以动能不变，故A错误；
B．该同学匀速上楼时，质量不变，高度增大，所以重力势能增大，故B正确；
C．因为动能不变，重力势能增大，所以机械能增大，即机械能不守恒，故C错误；
D．如果重力势能转化为动能，重力势能减小，动能增大，但该同学上楼时动能不变，重力势能增大，因此不是重力势能转化为动能，故D错误。
故选B。
2．C
详解：
天和核心舱在加速升空过程中，速度增大动能增大，高度升高重力势能增大，机械能增大，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
3．A
详解：
A．火箭向下喷射气体火焰，对空气产生向后的推力，空气对火箭产生向前的推力，因物体间力的作用是相互的，故A正确；
B．火箭上升过程中，高度增大，重力势能增大，不是重力势能转化为动能，故B错误；
C．火箭加速上升过程中，动能增大，重力势能增大，故机械能增大，故C错误；
D．空间站进入预定轨道时做圆周运动，运动方向不断变化，即运动状态不断变化，所以受到的力是非平衡力，故D错误。
故选A。
4．A
详解：
A．运动员把弯弓拉开将箭射出，是弓的弹性势能转化为箭动能的过程，故A符合题意；
B．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，故B不符合题意；
C．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，故C不符合题意；
D．跳伞运动员匀速下落，运动员的质量不变，速度不变，动能不变，高度减小，重力势能减小，故D不符合题意。
故选A。
5．A
详解：
A．小彤捡起实心球并缓慢举高的过程中，实心球在举力的方向上移动了一段距离，所以小彤对实心球做了功；此过程中，实心球的质量不变、高度升高，则实心球的重力势能增大。故A正确；
B．小彤将实心球用力投出后，小彤对实心球不再有力的作用，所以此时小彤对实心球不做功；实心球受到空气摩擦力作用，由于要克服摩擦力做功消耗部分机械能能，所以实心球的机械能在减小。故B错误；
C．小彤将实心球用力投出后，实心球在空中最高点时有水平向前的速度，此时实心球受到竖直向下的重力和水平向后的空气阻力，这两个力不是平衡力，实心球此时处于非平衡状态，所受的合力不为零，故C错误；
D．实心球落地后在水平地面上滚动一段距离停止，此过程中实心球质量不变、高度为零、速度减小，则重力势能为零、动能减小。因机械能等于动能与势能之和，所以此阶段实心球的机械能减小。故D错误。
故选A。
6．A
详解：
A．从a点到b点的过程，质量不变，高度降低，速度增大，动能增大，小球在a、b两点动能不相等，故A错误，符合题意；
B．在b点和d点时，质量不变，高度相同，重力势能相等，故B正确，不符合题意；
C．从b点到c点的过程，质量不变，高度降低，速度增大，动能增大，故C正确，不符合题意；
D．光滑地面，小球运动过程中机械能守恒，小球从c到d的过程机械能不变，故D正确，不符合题意。
故选A。
7．D
详解：
A．篮球最终落地，是因为篮球受到重力，不是因为惯性，故A错误；
B．抛出去的篮球在空中飞行时不受推力的作用，故B错误；
C．篮球掉落过程中，动能增大，势能减小，故C错误；
D．惯性的大小只与质量有关，用力抛出篮球，质量不变，故惯性不变，故D正确。
故选D。
8．C
详解：
A．在举腿引体的过程中，利用的是能量的转化，不是利用惯性，故A不符合题意；
BCD．在举腿引体的过程中，人以撑杆为支撑物，对自己做功，消耗人体的化学能，转化为重力势能，使重力势能增大，使得人继续向上运动，所以跳的更高，故C符合题意，BD不符合题意。
故选C。
9．C
详解：
A．铁锁在摆动过程中，不断与空气摩擦，一部分机械能转化为内能，机械能减小，所以铁锁摆回时不会打到鼻子，故A错误；
B．铁锁在摆动过程中，不断与空气摩擦，机械能不断转化为内能，机械能不断减小，当机械能全部转化为内能时铁锁就会停下来，故B错误；
C．铁锁由高处摆到低处的过程中质量不变，高度降低，速度变大，则重力势能减少，动能增大，故将重力势能转化为动能，故C正确；
D．铁锁上升的最大高度逐次降低，是由于受空气阻力的作用，机械能不断减小，高度不断减小，故D错误。
故选C。
10．C
详解：
足球在空中下落的过程中，高度降低，重力势能变小，转化为了动能，动能变大，故C正确。
故选C。
11．A
详解：
AB．“嫦嫦五号”从远月点运行到近月点，速度增大，动能增大，高度减小，重力势能减小，故A正确，B错误；
CD．“嫦嫦五号”从近月点运行到远月点，速度变小，动能减小，高度增大，重力势能增大，太空中没有空气，则机械能守恒，故CD错误。
故选A。
12．D
详解：
AC．顾客站在自动扶梯的水平台阶上随自动扶梯匀速上升，质量不变、速度不变、高度增大，则动能不变、重力势能增大，因机械能等于动能与势能之和，所以机械能增大，故AC不符合题意；
BD．顾客随自动扶梯匀速上升，即顾客做匀速直线运动，运动的速度大小和方向都不变，则运动状态不变，处于平衡状态，受平衡力，则合力为零。故B不符合题意，故D符合题意。
故选D。
13．D
详解：
A．棋子飞出后，仍然受到重力的作用，故A错误；
B．棋子飞出后，其速度变大，动能变大，高度降低，重力势能变小，故其重力势能转化为动能，故B错误；
C．惯性是物体本身的一种属性，惯性不是力，故“惯性的作用”这一说法错误，故C错误；
D．棋子受到钢尺力的作用被击飞，由静止变为运动状态，说明力可以改变物体的运动状态，故D正确。
故选D。
14．B
详解：
高空抛下的物体所含物质的多少不变，即质量不变，则重力不变；体积也不变，则密度不变；在下落过程中，物体的高度降低、速度增大，则重力势能减小、动能增大。
故选B。
15．B
详解：
无人机匀速下降的过程中，其质量不变、速度不变、高度降低，则动能不变、重力势能减小，因机械能等于动能与势能之和，所以机械能减小。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
16．BC
详解：
A．运动员在A点时受到蹦床弹力最大，弹力大于人的重力，合力向上，人开始加速向上运动；随着蹦床形变逐渐变小，弹力逐渐减小，当弹力等于运动员重力时，运动员的速度最大，此后上升B点过程中，弹力小于重力，速度减小，所以运动员速度先增大后减小，则运动员的动能先增大后减小，故A错误；
B．运动员从A点运动到B点的过程中，质量不变，高度变大，重力势能变大，故B正确；
C．运动员从A点运动到B点的过程中，蹦床的形变逐渐变小，弹性势能逐渐减小，故C正确；
D．运动员从A点运动到B点的过程中
（不计空气阻力），蹦床的弹性势能转化为运动员的机械能，运动员的机械能增大，故D错误。
故选BC。
17．ABC
详解：
A．在a到b的过程中，运动员对铅球有一个推力的作用且铅球在推力作用下移动了一段距离，所以在这个阶段，运动员对铅球做了功；铅球离开手，由于惯性继续运动，所以手就不做功了，故A正确；
B．在c到d的过程中，铅球的质量不变，高度减小，速度增大，故重力势能减小，动能增大，铅球的重力势能转化为动能，故B正确；
C．在b到d的过程中，铅球质量不变，先向上运动，速度越来越小，动能减小，再向下运动，速度越来越大，动能增大；故C正确；
D．在b到d的过程中，由于不计空气阻力，所以铅球的机械能不变，故D错误。
故选ABC。
18．ACD
详解：
A．从滑梯上加速滑下，重力势能转化为动能，故A符合题意；
B．从低处向高处荡起秋千，动能转化为重力势能，故B不符合题意；
C．跳水踏板向上反弹，踏板的弹性势能转化为人的动能，故C符合题意；
D．从倒立最高点向下翻转，重力势能转化为动能，故D符合题意。
故选ACD。
19．BD
详解：
A．a球与弹簧接触后，在弹力大于重力之前合力向下，仍向下做加速运动，故A错误；
B．速度最大的位置为弹簧的弹力大小等于重力的位置，由于a、b两球质量相等，重力相等，因此两球下落过程中弹力大小等于重力时弹簧的压缩量相等，故a、b两球速度最大的位置在同一高度，故B正确；
C．a、c两球下落过程中弹簧的最大压缩量相同，故当弹簧压缩量最大时，两弹簧的弹性势能相等，两小球动能均为零，不计空气阻力，两球的重力势能转化为弹簧势能，所以开始两球的重力势能相等，a球的高度减小，所以a的质量较大，故C错误；
D．由于a、b两球质量相等，b开始释放的位置比a开始释放的位置高，故b球下落过程中弹簧的最大压缩量比a球下落过程中弹簧的最大压缩量大，由于a、c两球下落过程中弹簧的最大压缩量相同，与c球相比，b球下落过程中弹簧的最大压缩量更大，故D正确。
故选BD。
20．ABC
详解：
A．速滑运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中，加速，动能变大，重力势能不变，其机械能增加，故A正确；
B．空中技巧运动员从空中下落的过程中，高度降低，重力势能变小，动能变大，故重力势能转化为动能，故B正确；
C．运动员将冰壶推出后人不再对其做功，克服阻力做功，机械能转化为内能，故其机械能会逐渐减小，故C正确；
D．花样滑冰运动员在冰面上曲线自由滑行，是由于惯性，惯性不是力，不能用受到来表示，故D错误。
故选ABC。
21．重物
A
B
错误
没有控制两个重物下落的高度相同
详解：
（1）[1]此实验探究的是重物重力势能与质量和高度的关系，根据转换法的思想可知，通过观察桌腿下陷的深度可以判断重物重力势能的大小。
（2）[2][3]判断重力势能的大小和重物下落高度的关系，根据控制变量法的思想可知，需要控制重物的质量相等，改变重物下落的高度，所以选择步骤AB。
（3）[4][5]观察步骤BC可知，重物的质量和下落的高度都不同，所以无法去判断重力势能的大小和重物质量的关系，根据控制变量法可知，若要研究重力势能的大小和重物质量的关系，需要控制两个重物的下落高度相同，来进行实验。
22．木块被推动的距离
转换法
初速度
质量
速度
不变
弹性势
不
详解：
（1）[1][2]动能的大小不是直接测量的，而是通过对木块做的功的多少（木块移动的距离）间接推测的，这种通过观测甲事物从而推测乙事物情况的方法，叫做转换法。
（2）[3][4]实验中，钢球的质量变了，这是研究动能与质量的关系。在研究动能与质量的关系时，应该保持小球的速度不变，让小球多次都是从斜面的同一位下滑，可以保持小球到达平面时的速度相等。
（3）[5]小球下滑的位置不同，到达平面时的速度不同，导致它对木块做的功的多少不同。这说明，速度的大小影响了小球动能的大小。
(4)[6]斜面光滑，可以认为它对小于没有阻力，这样一来，机械能是守恒的。
（5）[7]罐子在向前滚动时，里面的橡皮筋扭转，发生弹性形变，具有了弹性势能。当橡皮筋形变到一定程度时，会恢复原状，此时，它的弹性势能转化为动能，会让罐子向回滚动。
[8]斜面对罐子有一定的阻力。在滚动的过程中，罐子的机械能会因为克服阻力做功面据减小。所以，它最后不会回到初始位置。
23．弹球弹射的水平距离
长度
宽度
A
控制变量法
转换法
详解：
（1）[1]弹弓弹性势能的大小是通过弹珠射出的距离来表示，射出的越远，弹弓的弹性势能越大。
（2）[2]比较第1次和第2次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条宽度相同，长度不同，弹珠射出的距离不同，故橡皮条的弹性势能与橡皮条的长度有关。
（3）[3]比较第1次和第3次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮长度相同，条宽不同，弹珠射出的距离不同，故橡皮条的弹性势能与橡皮条的宽度有关。
（4）[4]由以上可知，弹性势能的大小与宽度、长度有关；在拉伸相同的伸长量时，宽度越宽，弹性势能越大；长度越短，弹性势能越大，故弹性势能最大的橡皮条是宽而短的，最小的橡皮条是窄而长的。故A符合题意，B、C、D不符合题意。
故选A。
（5）[5][6]该实验采用的是控制变量法研究，即保持一个量不变，研究其他两个量之间的关系；在观测橡皮条的弹性势能的大小时，采用了转换法——弹弓弹性势能的大小是通过弹珠射出的距离来体现出来的。