第十二章《机械能和内能》章末测试卷 2023-2024学年苏科版九年级上册物理

第十二章 机械能 测试卷 一、填空题 (共16分,每空1分) 1.为了探究重力势能与哪些因素有关，现有大小不同的实心铁球各一个、大小相同的实心铁球和实心玻璃球各一个、橡皮泥等。在探究重力势能与高度的关系时，应选用 ，分别从不同的高度自由落下；在探究重力势能与质量的关系时，应选用 ，分别从相同的高度自由落下。 2.自行车下坡时，不蹬脚踏板，其速度也会越来越大，在此过程中，自行车的动能逐渐 ，自行车的重力势能逐渐 。 3.“强弩之末势不能穿鲁缟者也”，说明物体的动能大小与它的 有关。唐诗中有“黄河远上白云间”的诗句，从物理学的角度来看，形象地表明了，黄河水存储着大量的 能。 4.如图12-1 所示是玩弹弓的情景，经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，这说明橡皮筋的弹性势能与 有关；若橡皮筋被拉的长度相同，而所用“子弹”的质量不同，则质量大的“子弹”射出的距离较小，原因是质量大的“子弹”射出时的 小。 5.炎热的夏天，一辆洒水车在平直的马路上匀速行驶。在工作过程中，洒水车的动能 ，重力势能 。(均选填“变大”“变小”或“不变”) 6.热气球升空的过程中，当热气球匀速上升时，它的动能 ，重力势能 . (均选填“增大”“不变”或“减小”) 7.如图12-2 所示，打夯时，夯锤高高抛起又下落，砸在工作面上。如夯锤从最高点下落的过程中，夯锤的动能 ;重力势能 。 (均选填“增大”“减少”或“不变”) 8.高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”。据报道：一个30g的鸡蛋从18楼抛下来就可以砸破行人的头骨，从25 楼抛下可使人当场死亡。由此可知，鸡蛋的重力势能与 有关，下落过程是将重力势能转化为 。 二、选择题 (共14分，第9~12小题，每题只有一个正确答案，每题2分，第 13、14小题为不定项选择，每题有一个或几个选项正确，每题3分。全部选择正确得3分，不定项选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分) 9.用物理的思想解读，高速公路上限制汽车最高行驶速度的目的是 ( ) A.减小摩擦 B.增大内能 C.控制动能 D.减小惯性 10.如图12-3 所示，体育运动中投掷的链球、铅球、铁饼和标枪都是把物体斜向上抛出的运动。不计空气阻力，这些物体从被抛出到落地的过程中 ( ) A.物体的动能一直增大，重力势能一直减小 B.物体的动能一直减小，重力势能一直增大 C.物体的动能先减小后增大，重力势能先增大后减小 D.物体的动能先增大后减小，重力势能先减小后增大 11.不同的物理现象往往遵循同一物理规律。例如：跳伞运动员从空中徐徐下降；刹车后，水平路面上行驶的公交车逐渐减速停靠在车站，这些现象中能量转化有共性的是 ( ) A.物体的动能全部转化为重力势能 B.物体的重力势能转化为其他形式的能量 C.其他形式的能量转化为物体的机械能 D.物体的机械能转化为其他形式的能量 12.居民小区里电梯匀速上升过程中，电梯的 ( ) A.动能保持不变 B.机械能保持不变 C.重力势能保持不变 D.动能转化为重力势能 13.如图12-4 所示，木块以一定的速度滑过A、B点，到C点滑出下落至D点。A和B、C和D之间的竖直距离均为h，若空气阻力忽略不计，则对木块在运动过程中能量变化的分析，正确的是 ( ) A.D点与A 点相比，机械能变小了 B.A点到C点减少的重力势能大于 C点到 D 点减少的重力势能 C.B点的动能可能等于 A点的动能，但一定大于 C点的动能 D.B点的动能可能等于 D点的动能，但一定大于A点的动能 14.昆崙山抽水蓄能电站建成后，通过实现削峰填谷来解决电网白天用电量多，深夜用电量少的问题。深夜，电动水泵将山下水库的水抽到山顶水库，如图12-5甲所示；白天用电高峰时，再把山顶水库的水放下来推动水轮机发电，如图12-5 乙所示。抽水蓄能电站工作过程中，能量的转化过程正确的是( )1 A.山顶水库的水向下沿着导管运动的过程中。水的重力势能转化为动能 B.运动的水流冲击水轮机使水轮机转动，水流的一部分动能转化为水轮机的动能 C.水轮机带动发电机发电的过程中，将机械能转化为电能 D.水轮机带动发电机发电的过程中，将电能转化为机械能 三、问答与计算题 (共22分, 第15、16小题各6分, 第17小题10分) 15.如图12-6 所示是某段高速公路上的标志牌，它规定小型客车最高行驶速度不得超过100km/h，大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过80 km/h。请用物理学知识解释：为什么在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度? 16.如图12--7所示，过山车在开始运行时，是靠一个机械装置推上最高点的，在第一次下行后，就没有任何装置为它提供动力了。像所有列车一样，过山车也安装了机械制动装置，使它在结束行程或在紧急情况下能够准确地停下来。在过山车运行的过程中回答以下问题： (1)过山车通过A点向上运动的过程中，动能与势能是如何转化的? (2)后面的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低，为什么? (3)过山车像所有列车一样，也安装了机械制动装置，在结束行程后能够准确地停下来。当过山车停下时是不是“能量消失了”?请解释。 17.运动员从高空竖直向下跳伞，人 (包括装备)的质量为80kg。只考虑人受到的重力和空气阻力。下落时的速度-时间图像如图12-8所示。 (1) 人在前50s内下落了2100m，求这段时间内人的平均速度。 (2)人在前30s内下落了1500m，求这段时间内人所受重力做的功和平均功率 (3)从第10s到第30s这个过程中，人的动能、重力势能、机械能是如何变化的? (4)人在第30s时所受空气阻力 第50s时所受空气阻力 (选填“大于” “等于”或“小于”)。 四、实验与探究题 (共28分, 第18小题6分, 第19小题8分, 第20、21 小题各7分) 18.探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想： 猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关； 猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关； 猜想三：弹性势能的大小与弹簧的长度有关； 猜想四：弹性势能的大小与弹簧的粗细有关。 (1)为验证猜想一，他设计了如图12-9 所示实验，实验时将同一弹簧压缩 (选填“相同”或“不同”)的长度 (弹簧被压缩后未超过其弹性限度)，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 ，从而比较弹性势能的大小。 (2)为验证猜想二，在其他因素相同时，需选用 不同的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩 (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，对数据进行比较分析时，若 ，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。 (3)若水平面绝对光滑，本实验将 (选填“能”或“不能”)达到探究目的。 19.探究重力势能的大小与什么因素有关，小明利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图12-10所示的实验。 (1)实验中通过观察 来判断物体重力势能的大小。 (2)要探究重力势能大小与高度的关系应选择图 和图 进行分析比较。 (3)图乙和图丙探究的问题是 ： 20.图12-11 是探究“物体动能的大小与什么因素有关?”的实验示意图。 (1)该实验要探究的是物体动能的大小与物体 和 的关系。 (2) 该实验物体的动能是指物体 (选填“A”或“B”)。 (3)该实验物体动能的大小是通过 来反映的。 (4)该实验物体的速度是指物体A 从斜面上静止滚下与物体 B 碰撞时 (选填“碰前A” “碰后A” “碰前B”或“碰后 B”) 的速度, 它是通过 (选填“高度”或“质量”)来改变的。 (5)实验中多次让物体从斜面同一高度上静止滚下时，应改变 (选填“物体A”或“物体 B”)的质量，这是为了研究物体动能与物体质量的关系。 21.小静在观看台球比赛时发现：有时运动的白球去撞击一个静止的球后，白球会立即静止在碰撞时的位置，而被撞的球似乎接替了白球，沿白球原来的运动方向，以几乎相同的速度向前运动，如图12-12甲所示。 小静想：白球碰撞后立即静止，被撞的球是以白球撞前相同大小的速度运动出去的吗? 通过了解和初步实验，小静发现只有当体积和质量均相同的两球，而且球心在同一直线上相碰时，才可能出现上述现象。为进一步探究，她设计了下述实验方案： 将一个两端翘起、中间水平的轨道固定在水平桌面上，取两个相同的台球A、B，将B球静置于轨道的水平部分，A球置于轨道左端斜面上某处，测出该点到水平桌面的高度h₁，如图12–12乙所示。释放A球，撞击后，A球静止，B球向前运动并冲上轨道右端斜面能到达的最高点，测出该点的高度 通过比较h₂与h₁的大小关系即可做出判断。 请你作答以下问题： (1)A球从斜面滑下的过程中， 能转化为动能。 (2)B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了 能。 (3)已知重力势能的计算公式为 动能的计算公式为 若轨道光滑，则碰撞前瞬间A球运动速度的表达式 若 则说明 B 球被撞后开始运动的速度 (选填 “>” “ =”或“ <”)。 (4)在实际实验中，测出的h₂总小于h₁，若导致这一现象的原因是轨道不光滑，那么，在阻力不可避免的情况下，你认为小静的设计是否还有价值?请说出你的理由。 第12章 机械能 测试卷 参考答案 第十二章 机械能 测试卷 一、填空题 1.同一个球 大小相同的实心铁球和实心玻璃球 2.增大 减小 3.速度 重力势 4.弹性形变的程度 速度 5.变小变小 6.不变 增大 7.增大 减小 8.高度 动能 二、选择题 9. C 10. C 11. D 12. A 13. AC14. ABC 三、问答与计算题 15.机动车质量一定，速度越快，动能越大，刹车时制动距离越大，容易出现交通事故，所以要限速行驶；在相同的道路上，不同车型的机动车质量不同，速度相同时，质量大的动能大，制动距离大，质量小的动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同 16. (1)动能转化为重力势能 (2)因为有摩擦等作用，机械能在转化过程中有损失，所以后面的重力势能减小，能到达的高度也减小 (3)能量没有消失，而是由于刹车时摩擦等原因使机械能转化为内能等其他形式的能 17. (1) 人在前50 s内的平均速度为 (2)人在前30s内所受重力做的功为 W=Gh=mgh=80kg×10 N/kg×1500m 人在前30s内所受重力的功率为 (3)人的动能的变化情况是：先增大后不变。人的重力势能的变化情况是：一直减小。人的机械能的变化情况是：一直减小 (4) 等于 四、实验与探究题 18. (1) 不同· 木块移动的距离(2)材料 相同 木块移动的距离不同(3) 不能 19. (1) 沙箱里沙坑的深浅 (2) 甲乙 (3)重力势能的大小与物体质量是否有关 20. (1) 质量 速度 (2) A (3) 木块移动的距离 (4)碰前A 高度 (5)物体A 21. (1) 重力势 (2) 动 = (4)有价值 在阻力无法避免的情况下，用光滑程度不同的轨道多次实验，轨道越光滑，h₂越接近h₁，即可推理得出：当无阻力时， 即可判断 学科网（北京）股份有限公司 $$