121動能勢能機(jī)械能-2022-2023學(xué)九年級上冊物理練習(xí)（蘇科版）

12.1動能勢能機(jī)械能在水平地面上鋪一張紙，將兩個完全相同的皮球表面涂黑，使其分別從不同高度自由落下，在紙上留下如圖所示的黑色圓斑A、B，下列說法正確的是（）A．剛接觸紙面時兩球速度相同 B．剛接觸紙面時兩球重力勢能不同 C．留下圓斑的過程中，皮球的動能全部轉(zhuǎn)化為重力勢能 D．皮球從較高位置下落形成圓斑B【答案】D?！窘馕觥拷猓篈、將兩個完全相同的皮球分別從不同高度自由落下，高度不同，到達(dá)紙面時的速度是不同的，故A錯誤；B、剛接觸紙面時，兩球的重力相同，高度相同，重力勢能相同，故B錯誤；C、留下圓斑的過程中，皮球?qū)埫孀龉?，皮球的一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，所以皮球的動能沒有全部轉(zhuǎn)化為重力勢能，故C錯誤；D、彈性勢能越大，皮球的形變程度越大，圓斑就越大，所以B處的彈性勢能大，故D正確。質(zhì)量相等的甲、乙兩個物體從同一斜面的相同高度處下滑，每隔相等時間曝光一次得到的頻閃照片如圖所示．則甲、乙在斜面上運(yùn)動的過程中（）A．平均速度之比為3：5 B．甲的重力勢能不變C．到達(dá)斜面底端的動能相等 D．乙重力做功的功率比甲大【答案】D?！窘馕觥拷猓篈、由圖知，甲物體是4個時間間隔，乙物體是2個時間間隔，所以甲物體與乙球物體運(yùn)動的時間之比為4：2＝2：1，運(yùn)動的路程相同，根據(jù)v＝可知，平均速度之比為1：2，故A錯誤；B、由圖可知，甲物體的高度變小，質(zhì)量不變，重力勢能變?。还蔅錯誤；C、甲、乙物體的質(zhì)量相同，到達(dá)底端時，甲的速度小于乙的速度，所以甲的動能小于乙的動能，故C錯誤；D、乙運(yùn)動的速度大，甲、乙的質(zhì)量相同，根據(jù)G＝mg可知，重力相同，根據(jù)P＝＝＝Gv可知，乙的重力做功快，故D正確。2022年2月6日，中國女足時隔16年再奪亞洲杯冠軍。如圖是足球落地后又彈起的示意圖。分析可知，足球（）A．在B點(diǎn)時受力平衡 B．在A、D兩點(diǎn)動能可能相等 C．在B點(diǎn)時，若所受力全部消失，足球?qū)⒈３朱o止?fàn)顟B(tài) D．在運(yùn)動過程中，只存在動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化【答案】B?！窘馕觥拷猓篈、足球在B點(diǎn)時受重力和空氣阻力的作用，這兩個力不在一條直線上，故足球受力不平衡，故A錯誤；B、由題圖可知，足球落地彈起后的高度越來越低，說明足球的機(jī)械能逐漸減小，故足球在A點(diǎn)的機(jī)械能大于其在D點(diǎn)的機(jī)械能，而足球在A點(diǎn)的重力勢能大于其在D點(diǎn)的重力勢能，故足球在A、D兩點(diǎn)的動能可能相等，故B正確；C、足球在B點(diǎn)時，若所受力全部消失，根據(jù)牛頓第一定律可知，足球?qū)⒆鰟蛩僦本€運(yùn)動，運(yùn)動狀態(tài)保持不變，故C錯誤；D、在運(yùn)動過程中，足球的機(jī)械能不斷減小，故D錯誤。一運(yùn)動員從高空落向彈性木板A，如圖所示，然后隨木板一同向下運(yùn)動到最低點(diǎn)B。如不計空氣阻力，從A位置到B位置的過程中，下列說法正確的是（）A．運(yùn)動員剛到達(dá)位置A時，速度最大 B．運(yùn)動員到達(dá)位置B時，所受到的力是平衡力 C．運(yùn)動員從A位置到B位置的過程中，運(yùn)動員的速度先變大后變小 D．運(yùn)動員從A位置到B位置的過程中，運(yùn)動員的速度一直變小【答案】C?！窘馕觥拷猓篈、運(yùn)動員剛到達(dá)位置A時，彈力為零，因此彈力小于重力，運(yùn)動員向下做加速運(yùn)動，當(dāng)重力與彈力相等時，速度最大，因此A處不是速度最大的位置，故A錯誤；B、運(yùn)動員剛到達(dá)位置B時，彈力最大，即彈力大于重力，因此受非平衡力作用，故B錯誤；CD、運(yùn)動員從A到B的過程中，彈力逐漸增大，當(dāng)重力與彈力相等時，速度最大，運(yùn)動員的速度先變大后變小，故C正確、D錯誤。如圖所示，將一個閉合的金屬圓環(huán)從圖示位置由靜止釋放，經(jīng)過一個有限范圍（只有虛線左側(cè)有磁場）的均勻磁場。不考慮空氣阻力和摩擦，則（）A．圓環(huán)能夠擺回到出發(fā)點(diǎn) B．圓環(huán)能夠達(dá)到的最高位置會越來越低 C．圓環(huán)擺動過程中，只有動能和重力勢能之間發(fā)生相互轉(zhuǎn)化 D．圓環(huán)來回擺動的振幅會越來越小，但不會停下來【答案】B?！窘馕觥拷猓簩⒁粋€閉合的金屬圓環(huán)從圖示位置由靜止釋放，金屬圓環(huán)的質(zhì)量不變，速度變大，動能變大，高度變小，重力勢能變小，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；當(dāng)閉合的金屬圓環(huán)在離開磁場中做切割磁感線運(yùn)動，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，此過程中圓環(huán)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；由于機(jī)械能會逐漸變小，所以圓環(huán)來回擺動的振幅會越來越小，圓環(huán)能夠達(dá)到的最高位置會越來越低，不能擺回到原來的出發(fā)點(diǎn)，會在最低點(diǎn)靜止；綜上所述，B正確，ACD錯誤。2022年4月16日，神舟十三號載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場預(yù)定區(qū)域成功著陸，如圖所示，返回艙在減速著陸過程中（）A．動能不變 B．動能減小 C．重力勢能變大 D．機(jī)械能不變【答案】B?！窘馕觥拷猓悍祷嘏撛跍p速著陸過程中，質(zhì)量不變，速度減小，所以動能減?。桓叨葴p小，則重力勢能減小；機(jī)械能等于動能和勢能之和，由于動能和重力勢能都減小，所以機(jī)械能減小，故ACD錯誤，B正確。在2021年東京奧運(yùn)會女子蹦床決賽中，我國選手朱雪瑩奪得金牌，如圖是運(yùn)動員從高處落到蹦床上又被彈起過程中的一瞬（不計空氣阻力），下列對運(yùn)動員的說法正確的是（）A．接觸到蹦床時動能最大 B．運(yùn)動員下降過程中機(jī)械能增大 C．從最低點(diǎn)被彈起的過程中，機(jī)械能先變大后不變 D．在最低點(diǎn)時速度為零，運(yùn)動員受力平衡【答案】C?！窘馕觥拷猓篈、運(yùn)動員接觸蹦床后，蹦床的彈力從零開始不斷增大，蹦床的彈力先小于人的重力，后大于人的重力，則人的合力先向下，后向上，則人先向下加速，后向下減速，所以運(yùn)動員的動能先增大后減小，在彈力等于重力時動能最大，運(yùn)動員速度最大，故A錯誤；B、運(yùn)動員下降過程中，運(yùn)動員的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為蹦床的彈性勢能，所以運(yùn)動員的機(jī)械能減小，故B錯誤；C、從最低點(diǎn)被彈起的過程中，蹦床的彈性勢能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動員的機(jī)械能，運(yùn)動員離開蹦床后，不計空氣阻力，機(jī)械能保持不變，所以從最低點(diǎn)被彈起的過程中，機(jī)械能先變大后不變，故C正確；D、運(yùn)動員在最低點(diǎn)時，蹦床向上的彈力大于運(yùn)動員的重力，合力不為0，也就是運(yùn)動員受力不平衡，故D錯誤。如圖所示，運(yùn)動中物體的彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能的是（）A．子彈射出槍膛 B．發(fā)條帶動指針 C．流星從天而降 D．秋千蕩向高處【答案】B?！窘馕觥拷猓篈、槍膛內(nèi)燃?xì)馀蛎泴⒆訌椛涑?，燃?xì)鈱ψ訌椬龉Γ菍⑷細(xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為子彈的機(jī)械能，故A不符合題意；B、鐘表里的發(fā)條帶動指針轉(zhuǎn)動是由彈性勢能轉(zhuǎn)化成了動能，故B符合題意；C、流星從天而降的過程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C不符合題意；D、秋千蕩向高處的過程中，質(zhì)量不變，速度變小，動能減小，高度升高，重力勢能變大。故為動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，故D不符合題意。彈簧左端固定在擋板上，小車壓緊彈簧，釋放后被彈開，最終靜止，如圖，從小車釋放到靜止的過程中，下列分析正確的是（）A．彈簧的彈性勢能先增加后減小 B．彈簧的彈性勢能先減小后增大 C．小車的動能先增加后減小 D．小車動能一直減小【答案】C?！窘馕觥拷猓盒≤噳壕o彈簧，彈簧具有彈性勢能；釋放后小車被彈開，彈簧的形變量減小，則彈簧的彈性勢能逐漸減小，彈性勢能轉(zhuǎn)化為小車的動能，故小車的動能先增大；小車在運(yùn)動一段時間后最終靜止，其動能變?yōu)?，所以整個過程中小車的動能是先增大后減?。痪C上所述，C正確，ABD錯誤。如圖所示，足球以初速度v沿著凹凸不平的草地從a運(yùn)動到d，說法正確的是（）A．在a、d兩點(diǎn)機(jī)械能相等 B．在b、d兩點(diǎn)速度相等 C．從b到c的過程中，減小的重力勢能大于增加的動能 D．從c到d的過程中，減小的動能等于增加的重力勢能【答案】C?！窘馕觥拷猓篈、足球從a到d的過程中，足球和草地之間存在摩擦力，克服摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能不斷減小，故A錯誤；B、b和d的高度相同，重力勢能相同，由于b的機(jī)械能大于d的機(jī)械能，所以b處的動能大于d處的動能，即b點(diǎn)的速度大于d點(diǎn)的速度，故B錯誤；C、足球從b到c的過程中，足球和草地之間存在摩擦力，克服摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能不斷減小，所以減小的重力勢能大于增加的動能，故C正確；D、足球從c到d的過程中，機(jī)械能不斷減小，減小的動能大于增加的重力勢能，故D錯誤。在探究“動能大小的影響因素”的實驗中，讓小車從斜面滑下的過程中，小車的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；實驗過程中，使同一小車從斜面不同高度由靜止滑下，是為了探究動能大小與速度的關(guān)系。實驗結(jié)束如果想探究“阻力對物體運(yùn)動的影響”，為完成探究，還需要從①砝碼、②毛巾、③彈簧測量計、④棉布器材中選擇②④（填序號）?！敬鸢浮恐亓?；速度；②④?！窘馕觥拷猓海?）小車從斜面滑下的過程中，小車的質(zhì)量不變，高度變小，重力勢能變小，速度變大，動能變大，是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；（2）使同一小車從斜面不同高度由靜止滑下，小車的質(zhì)量不變，高度不同，到達(dá)水平面時的速度是不同的，所以是為了探究動能大小與速度的關(guān)系；（3）探究“阻力對物體運(yùn)動的影響”需要選擇與接觸面粗糙程度有關(guān)的毛巾和棉布。如圖，國產(chǎn)大飛機(jī)C919加速起飛時，以地面塔臺為參照物，它是運(yùn)動（選填“運(yùn)動”或“靜止”）的，此過程飛機(jī)受的是非平衡力（選填“平衡力”或“非平衡力”），飛機(jī)的動能增大，機(jī)械能增大（后兩空選填“增大”、“不變”或“減小”）?！敬鸢浮窟\(yùn)動；非平衡力；增大；增大?！窘馕觥拷猓海?）大飛機(jī)C919起飛時相對于地面上航站臺的位置不斷變化，所以大飛機(jī)相對于塔臺是運(yùn)動的；（2）飛機(jī)加速起飛，飛機(jī)的運(yùn)動速度發(fā)生了變化，因此飛機(jī)受非平衡力作用；（3）飛機(jī)加速起飛時，質(zhì)量不變，速度變大，動能增大；高度變大，重力勢能增大。小明在“探究物體的動能大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗中，選用質(zhì)量不同兩個鋼球m和2m，分別不從同的高度h和2h由靜止開始放下，觀察木塊被撞擊后移動的距離。實驗過程如圖所示。（1）小明通過觀察木塊被推動的距離來判斷小球動能的大小，他利用的研究方法是轉(zhuǎn)換法（選填“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”）；若水平面絕對光滑，本實驗將不能（選填“能”或“不能”）達(dá)到探究目的；（2）實驗中若使用的木塊質(zhì)量較大，為保證較好的實驗效果，請你說出采取的一種方法：提高鐵球的釋放高度；（3）由甲、乙兩圖可得實驗結(jié)論：物體的動能大小與速度有關(guān)；（4）小明由乙、丙兩圖得出實驗結(jié)論：物體的動能大小與質(zhì)量有關(guān)，她的看法是否正確？錯誤（選填“正確”或“錯誤”），理由是：沒有控制小球的速度相同?！敬鸢浮浚?）木塊被推動的距離；轉(zhuǎn)換法；不能；（2）提高鐵球的釋放高度；（3）速度；（4）錯誤；沒有控制小球的速度相同?！窘馕觥拷猓海?）實驗中通過觀察木塊移動的距離長短，來判斷小球動能的大小，這里用到的物理學(xué)研究問題的方法是轉(zhuǎn)換法；若水平面絕對光滑，則木塊運(yùn)動時不受摩擦力作用，撞擊后將保持勻速直線運(yùn)動，不能通過木塊移動的距離長短來判斷小球動能的大小，所以本實驗將不能達(dá)到探究目的；（2）實驗中若使用的木塊質(zhì)量較大，鐵球撞擊木塊時，木塊移動的距離較小，實驗現(xiàn)象不明顯，為使實驗有較明顯的現(xiàn)象，可以通過增大鐵球在斜面上的高度來增大鐵球的速度，從而增大鐵球的動能，增大對木塊做功的多少，增大木塊在水平面上滑行的距離；也可以通過減小接觸面粗糙程度的方法來減小摩擦力，使木塊在水平面上滑行距離增大；（3）由甲、乙圖可知，小球的質(zhì)量相同，小球從同一斜面的不同高度由靜止滑下，到達(dá)斜面底部時的速度不同，撞擊木塊后木塊移動的距離不同，說明小球的動能不同，所以得出的實驗結(jié)論為：物體的動能大小與速度有關(guān)；（4）小明的看法是錯誤的，因為要探究動能與質(zhì)量的關(guān)系，需要保證小球的速度相同，乙、丙兩圖中小球下落的高度不同，則到達(dá)水平面的速度不同，故不能得出動能大小與質(zhì)量的關(guān)系。王瑞利用實驗小桌、箱體透明的沙箱、質(zhì)量不同的重物A和B（mA＜mB），讓重物從高處落下，撞擊小桌，觀察桌腿陷入沙子的深度，探究重力勢能的大小與哪些因素有關(guān)，請觀察甲、乙、丙所示的實驗操作，按要求回答下列問題：（1）比較甲、乙可知，物體的重力勢能與物體被舉高的高度有關(guān)；（2）比較甲、丙可知，物體的重力勢能與物體的質(zhì)量有關(guān)；高度相同的物體，質(zhì)量越大，它的重力勢能越大；（3）在實驗操作中通過觀察桌腿陷入沙子的深度來比較物體重力勢能大小，以下實驗探究采用的方法與此相同的是D。A.在探究壓力對滑動摩擦力的影響時，保持接觸面粗糙程度不變，改變壓力B.在探究阻力對物體運(yùn)動的影響時，推理出物體不受阻力時的運(yùn)動狀態(tài)C.在“探究杠桿的平衡條件”時，改變動力（臂）和阻力（臂），多次測量D.在探究影響動能大小的因素時，通過小車推動物體的遠(yuǎn)近比較小車動能大?。?）設(shè)乙實驗操作中物體A的重力勢能是WA，丙實驗操作中物體B的重力勢能是WB，則WA和WB的大小關(guān)系是B。A.WA＞W(wǎng)BB.WA＜WBC.WA＝WBD.無法判斷【答案】（1）高度；（2）甲、丙：高度；（3）D；（4）B?！窘馕觥拷猓海?）甲、乙兩物體質(zhì)量相同，被舉的高度不同，是探究重力勢能與物體被舉的高度之間的關(guān)系；（2）要探究物體的重力勢能與物體的質(zhì)量有關(guān)，必須控制物體被舉的高度相同質(zhì)量不同，所以應(yīng)該選擇比較甲和丙；（3）在實驗操作中通過觀察桌腿陷入沙子的深度來比較物體重力勢能大小用的是轉(zhuǎn)換法，轉(zhuǎn)換法是中學(xué)物理中把直接測量有困難的量轉(zhuǎn)換成便于測量的量來研究的一種重要的研究方法，也就是借助某些物體的特性來研究看不到或不易觀察到物質(zhì)，形象直觀。A、在探究壓力對滑動摩擦力的影響時，保持接觸面粗糙程度不變，改變壓力，是控制變量法，故A不符合題意；B、在探究阻力對物體運(yùn)動的影響時，推理出物體不受阻力時的運(yùn)動狀態(tài)，是實驗推理法，故B不符合題意；C、在“探究杠桿的平衡條件”時，改變動力（臂）和阻力（臂），多次測量，是實驗歸納法，故C不符合題意；D、在探究影響動能大小的因素時，通過小車推動物體的遠(yuǎn)近比較小車動能大小，是轉(zhuǎn)換法，故D符合題意。（4）物體做功本領(lǐng)越強(qiáng)，具有的能就越大，比較乙圖和丙圖，丙圖中桌腿陷入沙子的深度更深，即丙實驗操作中物體B落下時做功本領(lǐng)更大，勢能更大，【答案】B。小華為了“探究彈性勢能的大小可能與物體的彈性形變程度有關(guān)”，他設(shè)計了實驗，如圖甲所示，將一根彈簧和一只質(zhì)量為0.1kg的金屬球（球上有一直小孔）套在鐵架臺的金屬桿AB（足夠長）上面，每次將小球壓縮彈簧