12.1 动能 势能 机械能练习（基础练）2024-2025学年苏科版九年级物理上册

12.1动能 势能 机械能练习 知识点题型分布: 考点1:动能 势能 机械能的定义 考点2:探究影响动能大小跟什么因素有关实验 考点3:探究势能大小跟什么因素有关实验 考点4:常见的动能与势能二者的转化模型 1、 选择题 1.(23-24九年级 江苏镇江 期中)将一支有弹力后盖的圆珠笔按在桌面上,松开手,会发现圆珠笔将竖直向上跳起.下列是圆珠笔从松手到上升至最高点的过程中有关能量转化的分析,正确的是 A.动能 重力势能 弹性势能 B.内能 动能 重力势能 C.动能 重力势能 内能 D.弹性势能 动能 重力势能 2.(2022 北京密云 二模)在体育课上,小康用胳膊将排球向上垫起后,排球上升过程中运动得越来越慢。下列说法中正确的是( ) A.排球在脱离胳膊后的上升过程中,动能逐渐减小 B.排球在脱离胳膊后的上升过程中,重力势能逐渐减小 C.排球对胳膊的作用力与胳膊对排球的作用力是一对平衡力 D.排球在脱离胳膊后能继续上升,是由于排球所受的重力小于排球的惯性 3.(23-24九年级 全国 课后作业)跳伞运动员在空中匀速下落的过程中( ) A.重力势能不变 B.动能增加 C.机械能减小 D.机械能不变 4.(23-24九年级上 江苏盐城 阶段练习)跳伞运动员在空中匀速下落,则( ) A.势能减少,机械能减少 B.势能减少,动能增加 C.势能减少,机械能不变 D.动能不变,机械能不变 5.(23-24九年级上 江苏南京 期中)如图,质量为m的小环穿在固定的光滑曲杆上,从某点A静止释放后沿曲杆运动。若不计空气阻力,则环在运动过程中,下列判断正确的是( ) A.只要A点高于D点,小环就一定能到达D点 B.小环从A点到B点,动能一直增加,机械能不变 C.小环从A点到D点,重力势能一直减小,机械能不变 D.若小环能到达D点,离开D点后将竖直向下运动 6.(23-24九年级下 山东威海 开学考试)如图所示,在“探究动能的大小跟哪些因素有关”的实验中,下列说法正确的是( ) A.木块被撞击后滑行的越远,说明小球的动能越大 B.小球质量越大,到达斜面底端的速度越大 C.木块向前滑行的过程中机械能保持不变 D.若木板的表面光滑且足够长,该装置仍能探究出小车的动能大小与哪些因素有关 7.(2023 辽宁大连 二模)一个木箱沿斜面匀速下滑的过程中,不计空气阻力,则木箱 A.只受重力和支持力 B.所受的力是平衡力 C.机械能保持不变 D.重力势能转化为动能 8.(23-24八年级下 山东枣庄 阶段练习)嫦娥五号返回器携带月球样品成功着陆。返回舱进入大气层离地面一定高度时打开降落伞,一段时间后匀速下落,在匀速下落过程中,返回舱的( ) A.动能不变,重力势能减少 B.动能减少,重力势能减少 C.动能增加,重力势能减少 D.动能不变,机械能不变 9.(22-23九年级上 江苏南通 期中)如图是体育课上小明斜向上扔实心球的场景,实心球离手后在空中运动。下列选项能反映铅球动能,重力势能随时间t变化关系的是( ) A. B. C. D. 10.(23-24八年级下 山东泰安 期末)如图,一小球从桌面A点水平运动到B点,然后落到地面弹起,图中虚线为小球的运动轨迹,其中D、E是同一高度的两点。下列说法中( ) ①小球在A、B两点的重力势能相等 ②小球在D、E两点的动能相等 ③小球在C点的机械能小于D点的机械能 ④小球从B点运动到C点的过程中重力势能转化为动能 A.只有①④正确 B.只有②③正确 C.只有①③④正确 D.只有①②③正确 2、 填空题 11.(23-24八年级下 山东临沂 期末)2021年5月15日,天问一号着陆巡视器成功着陆火星,我国首次火星探测任务取得圆满成功。如图,天问一号着陆巡视器在减速下降阶段,其动能 ,重力势能 。(选填“变大”、“变小”或“不变”) 12.(22-23八年级下 全国 单元测试)弹力、弹性势能:物体由于 而产生的力叫弹力.发生弹性形变的物体具有能量,这种能量叫 . 13.(23-24八年级下 安徽合肥 期末)以下三幅图片涉及本学期三个实验,按要求回答问题: (1)如图一,保持两边钩码质量相等,将卡片扭转一个角度后释放,观察卡片的运动状态,这样做是为了探究两个平衡的力是否作用在 ; (2)如图二,经过实验探究,可以得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小等于 ;(请用文字表述) (3)如图三,由 两图可得,物体重力势能大小与物体质量有关。(m1=m2<m3) 14.(2023 江苏徐州 一模)如图是一个物体在平面镜前向右运动过程的频闪照片,频闪仪每隔相等时间闪光一次。在平面镜中物体的像的大小 (选填“变小”、“不变”或“变大”),像相对于物体向 (选填“左”或“右”)运动。物体的动能 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。 15.(23-24九年级下 安徽铜陵 阶段练习)(1)如图,小明用一个透镜观看书上的一个英文单词,他看到了两个字母“YS”的放大的像.这个透镜是 透镜,这种透镜对光线有 作用. (2)下图中表示撑杆跳高运动的几个阶段:助跑、撑杆起跳、越横杆.从运动员撑杆起跳到越横杆的过程中,有关机械能变化的情况是:运动员的重力势能 ,杆的弹性势能 . 16.(22-23九年级上 江苏无锡 阶段练习)如图所示,完全相同的两个小球A、B分别与轻质细线和轻质弹簧连接,将两球拉高使细线与弹簧在同一水平方向上,此时弹簧处于原长状态,且弹簧长度小于细线长度,由静止释放后,两球运动到最低点时在同一水平面上(不计空气阻力),请你判断两个小球在最低点时速度关系vA vB(填“>”、“<”或“=”),你判断的理由是: 。 17.(23-24八年级下 湖北武汉 期末)如图所示,运动员正在进行蹦床比赛,当他从高处落下,在与蹦床面将要接触的过程中,运动员的重力势能 ,动能 (选填“变大”、“变小”或“不变”),与蹦床面接触后,床面发生弹性形变,运动员的动能转化成蹦床的 。 18.(2023 江苏苏州 三模)中国科技馆“探索与发现厅”展示了一件由双锥体(可看作两只完全相同的圆锥体构成)和“V”形倾斜轨道组成的展品,其俯视图和正视图分别如图a、b所示。操作时,如果将双锥体放置在轨道高处A端,双锥体并不会从高处A端滚向低处B端;如果将双锥体放置在轨道低处B端,双锥体却能自动从低处B端滚向高处A端。双锥体由B端滚向A端的过程中重心 (选填“升高”或“降低”),主要将 能转化为 能。 3、 解答题 19.(23-24九年级上 广西桂林 期中)兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关,于是他们进行了如下探究: (1)(提出问题)汽车的动能大小跟什么因素有关? (2)(猜想假设)由“十次车祸九次快”可猜想:汽车的动能可能跟 有关;由“安全驾驶莫超载”还可猜想:汽车的动能可能跟 有关。 (3)(进行实验)他们做了如图所示的三次实验:用金属球模拟汽车,让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下,碰到水平面上的物块,将物块撞出一段距离。物块被撞得越远,说明金属球到达水平面时的动能就越 。 (4)(分析论证)分析甲、丙两图的实验现象,可以初步得到的结论是: 质量相同时,汽车(物体)的速度越大, 。 (5)(实践应用)用甲、乙两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车 (选填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。 20.(2023 吉林 模拟预测)如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关?”的实验装置示意图. (3)该实验物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体B即将 (1)该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体 的关系. (2)该实验物体动能的大小是通过 来反映的. 碰撞时的速度,它是通过 (选填“高度”或“质量”)来改变的. (4)实验表明,同一物体A从斜面高处滚下,高度越大,物体B被撞得越远,可得结论 . (5)若要研究物体动能与质量的关系,则需用不同质量的物体从斜面 高度由静止滚下,并观测记录. 答案解析: 1.D 【分析】动能的大小与物体的质量和速度有关,重力势能的大小与物体的质量和高度有关,弹性势能的大小与弹性形变有关;根据速度、高度、弹性形变程度的变化来分析动能、重力势能和弹性势能的变化情况,从而得出能量的转化情况. 【详解】将一支有弹力后盖的圆珠笔按在桌面上,弹簧发生弹性形变,具有了弹性势能;松手后,弹簧弹性形变变小,弹性势能减小,圆珠笔由静止变为运动,具有动能,圆珠笔的弹性势能转化为动能;圆珠笔上升的过程中,质量不变,速度变小,高度变大,动能变小,重力势能变大,动能转化为重力势能. 故选D. 2.A 【详解】A.动能与物体的质量和速度有关,排球在上升的过程中运动的越来越慢,速度越来越小,所以动能减小,故A正确; B.重力势能与物体的质量和高度有关,排球在上升的过程中高度变高,所以重力势能变大,故B错误; C.排球对胳膊的作用力与胳膊对排球的作用力是一对相互作用力,故C错误; D.排球在脱离胳膊后能继续上升,是由于排球具有惯性,惯性是物体本身的一种特性,惯性不是力的作用,所以不能与力比较大小,故D错误。 故选A。 3.C 【详解】跳伞运动员在空中匀速下落的过程中,质量不变,速度不变,高度减小,所以,动能不变,重力势能减小,机械能减小。 故选C。 4.A 【详解】跳伞运动员在空中匀速下落,质量不变,速度不变,则动能不变,高度变低,则重力势能变小,动能和势能的和是机械能,因此机械能减小。 故选A。 5.B 【详解】A.由图知D点的位置低于A点的位置,但是如果C点高于A点,则小球不能到达C点,即小环不一定能到达D点,故A错误; B.质量为m的小环在光滑曲杆上,从某点A静止释放后沿曲杆运动,不计空气阻力,小环的运动过程中机械能是守恒的,由A到B,小环的重力势能转化为动能,动能增加,机械能保持不变;故B正确; C.由A到B,小环的重力势能转化为动能,重力势能减小,由B到C点动能转化为重力势能,重力势能增加;由C到D重力势能转化为动能,重力势能减小,故小环从A点到D点时,重力势能先减小后增加,再减小。故C错误; D.小环到达D后,由于惯性会继续沿CD方向运动一段距离。故D错误。 故选B。 6.A 【详解】A.根据转换法,木块被撞击后滑行的越远,说明小球撞击木块前的动能越大,故A项正确; B.小球到达斜面底端的速度取决于小球在斜面上的高度,滚下的高度越高小球到达斜面底端的速度越大,故B项错误; C.木块向前滑行的过程中,速度减小,由于木块在水平面上,质量不变,则机械能减小,故C项错误; D.若水平面绝对光滑,根据牛顿第一定律,小车和木块将永远一直运动下去,没有运动距离的远近之分,就不能达到通过比较距离来比较动能的目的了,故D项错误。 故选A。 7.B 【详解】A.根据题意知道,木箱沿斜面匀速下滑的过程,不计空气阻力,所以,木箱受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、平行于斜面向上的摩擦力,故A不符合题意; B.木箱沿斜面匀速下滑,处于平衡状态,所以所受的力是平衡力,故B符合题意; C.木箱沿斜面匀速下滑的过程,质量不变,速度不变,则动能不变;同时高度降低,重力势能减小,在此过程中,木箱还需要克服摩擦力做功,一部分机械能转化为内能,所以,木箱的机械能减小,故C不符合题意; D.由于木箱沿斜面匀速下滑的过程中,动能不变,重力势能减小,所以,重力势能没有转化为动能,故D不符合题意. 8.A 【详解】降落伞在匀速下落的过程中,质量不变速度不变,则动能不变;质量不变高度减小,则重力势能减小,机械能减小。故A符合题意, BCD不符合题意。 故选A。 9.C 【详解】AB.铅球在整个飞行过程中,质量不变,铅球一直在运动,动能不为零。从出手到最高点过程中速度减小,此过程动能减小;在下落的过程中,速度不断增大,到达地面最大,此过程动能增大。整个过程动能先减小再增大,处于最高点时竖直方向速度为0,但水平方向仍然有速度,因此动能不为0,故AB不符合题意; CD.铅球在开始有一定的高度,重力势能不为零,在整个飞行过程中,质量不变,高度先增大后减小,重力势能先增大后减小,故C符合题意,D不符合题意。 故选C。 10.A 【详解】①小球从A点运动到B点过程中,因为是水平运动,小球的高度不变,所以小球在A、B两点的重力势能相等,故A正确; ②③小球向右运动过程中,弹起的高度逐渐减小,这是因为小球受到空气阻力的作用会损失一部分机械能,同时与地面碰撞时也会损失一部分机械能,即小球的机械能不守恒,所以C点时具有的机械能大于D点具有的机械能,D点时具有的机械能大于E点具有的机械能,小球在D点和E点的高度相同,小球的质量不变,所以重力势能相同;此时的机械能等于动能和重力势能的和,所以E点的动能小于D点的动能,故②③错误; ④小球从B点运动到C点的过程中质量不变,高度变小,速度变大,则重力势能减少,动能增多,故将重力势能转化为动能,故④正确。 综上只有①④正确。故A符合题意,BCD不符合题。 故选A。 11. 变小 变小 【详解】[1][2]天问一号着陆巡视器在减速下降阶段,其质量不变,速度变小,动能变小;质量不变,高度变小,重力势能变小。 12. 发生弹性形变 弹性势能 【详解】物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力.发生弹性形变的物体具有能量,这种能量叫弹性势能. 13. 同一直线 物体排开液体所受的重力 甲、丙 【详解】(1)[1]将小卡片扭转一个角度后,使得两个拉力不在同一直线上,释放,观察纸片的运动状态,这样操作的目的是为了探究两个平衡的力是否作用在同一直线上。 (2)[2]由图可知:A图测物体的重力,B图测空桶的重力,C图是物体浸没在液体中时的测力计的拉力,D图测出排出的水和空桶的总重力,若F1﹣F3=F4﹣F2,则可以得出结论:浸在液体中的物体所受浮力大小等于物体排开液体所受的重力。 (3)[3]比较甲、丙两图,物体下落高度相同,m1的质量小于m3的质量,发现丙图中木桩陷入深度更大,说明m3对木桩做的功多,即m3的重力势能大,由此可得出结论:当下落高度一定时,物体的质量越大,物体的重力势能越大,即重力势能的大小与质量有关。 14. 不变 左 变大 【详解】[1]平面镜所成的像与物体的大小相等,因此物体虽然在运动,但在平面镜中物体的像大小不变。 [2]一个物体在平面镜前向右运动,根据平面镜成像特点可知物体到平面镜和像到平面镜距离相等,即木块在平面镜中的像相对于物体向左运动。 [3]由向右运动过程的频闪照片可知,物体在做加速运动;物体的动能与质量和速度有关,质量不变的时,速度越大动能越大,故物体的动能变大。 15. 凸 会聚 增大 先增大后减小 【详解】试题分析:(1)由图可知,当透镜靠近英文单词时,成的是正立、放大的虚像,所以应该是凸透镜;凸透镜对光线有会聚作用. (2)运动员撑杆起跳到越横杆的过程中,质量不变,高度增大,重力势能增大,运动员起跳时,杆开始发生弹性形变,到越过横杆时,杆恢复原状,中间过程中杆的弹性形变最大,弹性势能最大,整个过程杆的弹性势能先增大后减小. 考点:凸透镜的会聚作用;动能和势能的大小变化 16. > 见解析 【详解】[1][2]两个小球质量相同,且开始时处于同一高度,因此它们具有的重力势能相等,也就是机械能相等。由题意可知,两球下降的高度相等,则两球的重力势能减小量相等,即两球损失的重力势能相等。不计空气阻力,当A球摆动到最低点时,它的重力势能全部转化为动能,即动能等于原来的重力势能;B球在下降的过程中,重力势能转化为动能和弹簧的弹性势能,因此A球的动能大,由于A和B的质量相同,所以A的速度大。 17. 变小 变大 弹性势能 【详解】[1]当他从高处落下,在与蹦床面将要接触的过程中,运动员相对于蹦床面的高度,在不断变小,自身质量不变,则运动员的重力势能变小。 [2]在这过程中,运动员的速度越来越快,运动员自身的质量不变,则运动员的动能变大。 [3]与蹦床面接触后,床面发生弹性形变,运动员的速度越来越小,动能变小,蹦床的弹性势能变大,运动员的动能转化成蹦床的弹性势能。 18. 降低 重力势 动 【详解】[1][2][3]双锥体从轨道低端B向高端A滚的过程中,质量不变,双锥体的重心降低,即高度降低,则重力势能减小;速度变快,则动能增大,所以是将重力势能转化为动能。 19. 速度 质量 大 动能越大 超载 【详解】[1][2]“十次车祸九次快”指的是汽车的动能与速度有关,“安全驾驶莫超载”指的是汽车的动能与质量有关。 [3]物块被撞击得越远,说明物块在水平面做的功越多,那么金属球到达水平面时的动能就越大。 [4]分析甲、丙两图可知,此时物体的质量相等,到达水平面的速度不同,甲图小球到达水平面的速度越大,物体被撞击得更远,说明质量一定时,物体的速度越大,动能越大。 [5]分析甲、乙两图可知,此时物体的质量不相等,初始速度相同,甲图小球的质量越大,物体被撞击得更远,可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。 20. 速度 B运动距离的远近 高度 质量一定时,速度越大,动能越大 同一 【详解】(1)动能大小与质量和速度有关,该实验用同一个质量相等的小球从不同高度静止下落,使小球到达斜面底端的初始速度不同,因此探究的是物体动能的大小与物体速度的关系; (2)小球推动物块,对物块做功,物块被推动越远,做功越多,小球的动能就越大; (3)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即将碰撞时的速度,它是通过高度来改变的; (4)B被撞得越远说明做功越多动能越大,因此结论为质量一定时,速度越大,动能越大; (5)要研究物体动能与质量的关系应控制速度相同,因此需用不同质量的物体从斜面同一高度由静止滚下,并观测记录. 1 学科网(北京)股份有限公司 $$