12.1动能 势能 机械能练习（提优练）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.(2023 山西 二模)2023年11月24日,我国在海南文昌航天发射场用长征五号运载火箭,成功将嫦娥五号探测器送入预定轨道,开启我国首次地外天体采样返回之旅(如图)。不考虑火箭自身质量变化,火箭加速上升过程中下列说法中正确的是( ) A.重力势能增大,动能减小 B.机械能保持不变 C.重力势能、动能都增大,机械能增大 D.燃料释放的内能全部转化为火箭的机械能 2.(2023 湖南株洲 中考真题)今年的十三届全国人大三次会议表决通过了《中华人民共和国民法典》,其中把“高空坠物”纳入了违法行为,使受害者能依法追责。高空坠物过程中,下坠的物体( ) A.动能增大 B.动能减小 C.势能增大 D.势能不变 3.(23-24八年级下 云南大理 期末)苍山被誉为“杜鹃花大花园”,每年盛夏时节,洗马潭景区漫山遍野的杜鹃花竞相绽放。如图所示,鹤涛同学乘坐景区的索道缆车匀速上山,他具有的( ) A.动能增大,重力势能增大 B.动能减小,重力势能增大 C.动能不变,机械能减小 D.动能不变,机械能增大 4.(2022 河北唐山 一模)2022年北京将举办第24届冬季奥林匹克运动会,我国提出“三亿人参与冰雪运动的”的目标.图是滑雪运动员从山上滑下的情景,下列有关说法中正确的是 A.运动员加速下滑是因为运动员具有惯性 B.运动员穿上滑雪板,是为了减小对地面的压力 C.运动员穿加速下滑过程中重力势能减小、动能增加 D.运动员下滑过程中滑雪板所受的重力与地面对滑雪板的支持力是一对平衡力 5.(2024 安徽合肥 二模)《清明上河图》生动记录了中国十二世纪北宋都城东京(今河南开封)的城市面貌和当时社会各阶层人民的生活状况,是北宋时期都城汴京当年繁荣的见证,也是北宋城市经济情况的写照。如图所示为《清明上河图》中一个人正在荡秋千的场景,下列判断中正确的是( ) A.运动到最高点时,她的动能为零,重力势能最大 B.运动到最低点时,她的动能最大,重力势能也最大 C.从最高点到最低点的过程中,她的动能转化为重力势能 D.在荡秋千的整个过程中,她的机械能的总和不变 6.(23-24八年级下 全国 单元测试)小铁球从斜面加速滚下,当经过水平桌面上磁铁的前方时,其运动路径发生弯曲(如图),下列说法错误的是( ) A.小铁球从斜面滚下时重力势能转化为动能 B.磁铁对小铁球的吸引力改变了小铁球的运动状态 C.小铁球滚过磁铁前方时,磁铁对小铁球做了功 D.小铁球滚过磁铁前方时,静止的磁铁与桌面之间没有摩擦力 7.(24-25九年级上 全国 假期作业)跳伞是一项专业要求比较高的运动,要具备较高的条件才能参加这项活动。某跳伞运动员和装备的总重为950N,在空中匀速直线下降过程中,下列说法正确的是( ) A.仅有重力对跳伞运动员和装备做功 B.跳伞运动员和装备的动能不断减小 C.跳伞运动员和装备在空中受到阻力的大小为950N D.跳伞运动员和装备在空中受到的阻力方向竖直向下 8.(23-24八年级下 山东济宁 期末)下列说法中,不正确的是( ) A.托里拆利实验精确测量出了大气压强的值 B.卢瑟福提出原子核式模型 C.匀速行驶的正在喷洒的洒水车,其动能保持不变 D.用手从地面竖直提起水桶,手竖直向上的拉力对水桶做了功 9.(2022 山东济宁 一模)2002年2月8号在北京进行了自由式滑雪女子大跳台决赛,谷爱凌以正滑,向左的偏轴转体1620度的动作完成总得分188.25分的成绩,拿下了自由滑雪大跳台项目的第三枚金牌创造了历史。若不计空气阻力,则谷爱凌在空中飞行时则下列说法正确的是( ) A.受到重力和惯性力的作用 B.在最高处时受力平衡 C.上升过程中机械能减小 D.转体1620度说明力可以改变物体的运动状态 10.(24-25九年级上 全国 假期作业)小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上(如图甲所示),小球的速度v和弹簧缩短的长度 x之间的关系如图乙所示,其中A为曲线的最高点。已知该小球重为2.2N,弹簧在受到撞击至压绳到最短的过程中始终发生弹性形变,弹簧的弹力大小与形变成正比。下列说法正确的是( ) A.从撞击轻弹簧到它被压缩至最短的过程中,小球的重力做功的功率先减小后增大 B.从撞击轻弹簧到它被压缩到最短的过程中,小球的机械能先增大后减小 C.当小球的速度为5.1m/s时,小球受到弹簧的弹力达到最大 D.撞击轻弹簧到弹簧被压缩至最短的时候,小球受到的合力为11.22N 2、 填空题 11.(2023九年级 全国 专题练习)决定弹性势能大小的因素:物体 越大、弹性势能就越大. 12.(24-25九年级上 江苏无锡 阶段练习)运动物体的 越大,质量越 ,它的动能就越大. 13.(23-24八年级下 江西赣州 期末)大课间活动时,小明练习投实心球,实心球的运动轨迹如图所示,不计空气阻力,球离开手后能继续向上运动是由于实心球具有 ;实心球到达最高点b时,其动能 (选填“为零”或“不为零”)。 14.(23-24八年级下 山西运城 期末)弹簧门被推开后,能自动关闭,这是由于门被推开后,弹簧被卷紧,具有 能,放手后这种能转化为门的 能,使门自动关上。 15.(23-24八年级下 吉林长春 期末)高铁列车匀速转弯时,它的运动状态 (选填“改变”或“不改变”)。若正在转弯的高铁列车所受外力全部消失,它将做 运动。铁轨下面铺枕木的作用是 ,当高铁减速进站时其动能大小将 。 16.(23-24九年级 安徽亳州 期中)如图,一个用细线悬挂的小球从A点开始摆动,记住它向右能够达到的最大高度.然后用一把直尺在P点挡住摆线,小球能继续向上达到相同的高度,原因是 . 17.(23-24八年级下 河北 课时练习)如图所示,原长为 L的弹簧上端固定,下端挂一小重球,从图示位置 A处释放时,弹簧长仍为 L,小球从 A处运动到最低位置 B处的过程中, 能减少, 能和 能增加。 18.(2024 广东江门 二模)人造卫星在大气层外运动,不受空气阻力作用,只有动能和势能的转化,当它从远地点向近地点运动时,重力势能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。2024年3月20日,搭载探月工程四期鹊桥二号中继星的长征八号遥三运载火箭,在文昌航天发射场点火升空,如图所示。一起加速升空的过程中,以火箭为参照物,中继星是 (选填“静止”或“运动”)的,中继星的机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 3、 解答题 19.(23-24八年级下 广东佛山 阶段练习)小明为了探究动能的大小与哪些因素有关,他设计了如图甲、乙所示的实验。 (1)让质量相同的两个小球沿同一光滑圆形轨道分别从A处和B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示。 (2)让不同质量的两个小球沿同一光滑圆形轨道分别从A处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示。 上述甲、乙两组实验中: ①要探究动能与物体运动速度的关系应选用 图; ②乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是 ;若图乙中两次实验纸盒移动过程中受到的摩擦力分别为f甲、f乙,则f甲 f乙(选填“大于”、“小于”、“等于”); ③甲、乙两组实验可以得出的结论是 ; ④小明是根据 判断比较小球动能的大小,这种研究方法在课本的重力势能实验中也有运用:重力势能的大小用 来表示; ⑤如图丙所示,让小球从A点静止释放,运动到C点时,若一切外力全部消失,则小球会沿 路线继续运动,你判断的依据是 。 20.(2023 全国 中考模拟)如图所示,是“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置. (1)实验中通过观察 的大小,来判断小球动能的大小. (2)实验中为了研究动能大小与质量的关系.需要控制小球撞击时的速度不变,具体的控制方法是 答案解析: 1.C 【详解】ABC.火箭加速上升阶段,质量不变,速度增大,动能增大,高度增大,重力势能增大,所以机械能增大,故AB错误,C正确; D.火箭发射过程中燃料燃烧释放的内能不能全部转化为火箭的机械能,还有能量损失,故D错误。 故选C。 2.A 【详解】高空坠物过程中,下坠的物体高度减小,重力势能转化为动能与内能,动能增大,重力势能减小;故A符合题意。 故选A。 3.D 【详解】鹤涛同学乘坐景区的索道缆车匀速上山的过程中,质量不变,速度不变,动能不变,高度增大,重力势能增大,机械能增大。故D符合题意,ABC不符合题意。 故选D。 4.C 【详解】AC.运动员加速下滑过程中,质量不变、速度增大,运动员的动能增大,高度减小,重力势能减小;运动员加速下滑是因为重力势能转化为动能,不是由于惯性,故A错误,C正确; B.运动员穿上滑雪板,增大了与雪地的接触面积,从而减小了对雪地的压强,故B错误; D.滑雪板受到的重力和雪地对滑雪板的支持力大小不相等,所以不是一对平衡力,故D错误. 5.A 【详解】A.运动到最高点时,她的质量不变,速度为零,动能为零;质量不变,高度最大,所以重力势能最大,故A正确; B.运动到最低点时,她的质量不变,速度最大,动能最大,此时高度最低,所以重力势能最小,故B错误; C.从最高点到最低点的过程中,质量不变,高度变小,重力势能变小,速度变大,动能变大,她的重力势能转化为动能,故C错误; D.在荡秋千的整个过程中,由于存在空气的阻力,克服阻力做功,机械能变小,故D错误。 故选A。 6.D 【详解】分析:(1)动能的影响因素是质量和速度,重力势能的影响因素是质量和高度,二者可以相互转化; (2)力可以改变物体的运动状态; (3)做功的条件是:作用在物体上有力,物体沿力的方向移动一段距离; (4)物体间力的作用是相互的,根据磁铁的运动状态分析. 解答:A、小铁球从斜面滚下时,高度减小,重力势能减小,速度变大,动能变大,重力势能转化为动能,故A正确; B、磁铁对小铁球有吸引力,小球经过小车时运动方向发生了变化,说明吸引力改变了小铁球的运动状态,故B正确; C、小铁球滚过磁铁前方时,在吸引力的方向上移动了距离,所以磁铁对小铁球做了功,故C正确; D、小铁球滚过磁铁前方时,静止的磁铁受到小球的吸引力的作用,由于磁铁处于静止状态,故受到摩擦力的作用,摩擦力与引力是一对平衡力,故D错误. 故选D. 【点睛】该题考查了能量的转化、做功的条件、力与运动的关系、二力平衡的判断,是一道综合题,但总体难度不大,掌握基础知识即可正确解题. 7.C 【详解】A.跳伞运动员匀速下降的过程中,受到重力和空气阻力的作用,这两个力都对跳伞运动员和装备做功,故A错误; B.在空中匀速直线下降过程中,跳伞运动员和装备的质量和速度都不变,所以动能不变,故B错误; CD.跳伞运动员匀速下降的过程中,跳伞运动员和装备受到重力和空气阻力的作用,这两个力是一对平衡力,方向相反,大小相等,重力方向竖直向下,所以跳伞运动员和装备在空中受到的阻力方向竖直向上,受到阻力的大小为 故C正确,D错误。 故选C。 8.C 【详解】A.利用托里拆利实验可以精确的测量大气压的值,故A正确,不符合题意; B.卢瑟福通过大量的研究提出了原子的核式结构模型,故B正确,不符合题意; C.匀速行驶的正在喷洒的洒水车,速度不变,质量减小,动能减小,故C错误,符合题意; D.用手从地面提起水桶,手给水桶一个向上的拉力,向上移动了距离,手的拉力对水桶做了功,故D正确,不符合题意。 故选C。 9.D 【详解】A.若不计空气阻力,谷爱凌在空中飞行时仅受重力作用,惯性是一种性质,不是力,故A错误; B.若不计空气阻力,谷爱凌在空中飞行时在最高处时仅受重力,受力不平衡,故B错误; C.若不计空气阻力,上升过程中仅受重力,动能转化为重力势能,机械能不变,故C错误; D.转体1620度是因为受力使其运动状态发生了改变,说明力可以改变物体的运动状态,故D正确。 故选D。 10.D 【详解】A.由图乙知,从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,小球下落速度的变化情况是先增大后减小,根据公式P=Fv可知,小球的重力做功的功率先增大后减小,故A错误; B.从撞击轻弹簧到它被压缩到最短的过程中,只有重力和弹簧的弹力做功,所以小球与弹簧组成的整体机械能守恒,弹簧的形变程度逐渐增大,则弹簧的弹性势能增加,小球的机械能将减小,故B错误; C.由图乙知,小球的速度先增大,该过程中小球的重力大于弹簧对它的弹力,当 x为0.1m时,小球的速度最大,然后速度减小,说明当 x为0.1m时(速度为5.1m/s时),小球受到弹簧对它的弹力F等于其重力G,小球压缩弹簧至最低过程中,弹簧弹力最大,故C错误; D.小球的速度最大时,即小球的形变量为0.1m,小球受到弹簧对它的弹力F等于其重力G,此时小球的弹力 F=G=2.2N 则弹簧的劲度系数 弹簧的形变量最大时弹力最大,由胡克定律知,小球受到的最大弹力为 Fmax=kxmax=22N/m 0.61m=13.42N 此时小球受到的合力为 F合=Fmax﹣G=13.42N﹣2.2N=11.22N 故D正确。 故选D。 11.弹性形变 【详解】物体的弹性形变与物体自身的材料、形状、弹性形变量的大小有关;对于同一物体,在弹性限度内,物体的弹性形变越大,弹性势能就越大。 12. 速度 大 【详解】影响动能大小的因素是:质量和速度;质量越大,速度越大,动能就越大. 13. 惯性 不为零 【详解】[1]由于实心球具有惯性,球离开手后能继续向上运动。 [2]实心球到达最高点b时,仍有向前的速度,所以动能不为零。 14. 弹性势 动 【详解】[1]弹簧门被推开后,弹簧被卷紧,发生了弹性形变,具有了弹性势能。 [2]放手后,弹簧恢复弹性形变,弹性势能变小,同时门由静止变为运动,门具有了动能。所以弹性势能转化为动能。 15. 改变 匀速直线 减小压强 变小 【详解】[1]高铁列车匀速转弯时,其速度方向在发生改变,则它的运动状态改变。 [2]若正在转弯的高铁列车所受外力全部消失,物体将不受力的作用,根据牛顿第一定律,运动的物体不受力的作用,将保持匀速直线运动。 [3]铁轨下面铺枕木的作用是通过增大受力面积来减小压强。 [4]当高铁减速进站时,质量不变,速度变小,则动能变小。 16.小球在摆动过程中机械能守恒 【详解】解:小球从A点开始摆动,在P点挡住摆线后,小球能继续向上达到相同的高度,说明在整个过程中机械能的总量保持不变,机械能是守恒的. 故答案为小球在摆动过程中机械能守恒. 【点评】根据机械能守恒,小球从某一高度静止释放后它所能达到的高度不会超过原来的高度,或者说它所具有的机械能的大小不会超过原来所具有的机械能的大小. 17. 重力势 弹性势 动 【详解】[1][2][3]小球从A运动到最低位置B的过程中,小球的质量不变,高度变小,所以重力势能变小,同时小球的速度增大,所以动能增大;小球在A点时,弹簧长仍为L,没有发生弹性形变,没有弹性势能,小球从A运动到最低位置B的过程中,由于弹簧被拉长,发生了弹性形变,所以具有弹性势能,所以弹性势能增加,即,小球从 A处运动到最低位置 B处的过程中,重力势能减少,弹性势能和动能增加。 18. 减小 静止 增大 【详解】[1]当人造卫星从远地点向近地点运动时,其质量是不变的。由于它正在向地球靠近,所以它的高度在逐渐降低。在质量不变的情况下,高度降低会导致重力势能减小。 [2]以火箭为参照物,中继星与火箭之间没有发生位置变化,所以中继星是静止的。 [3]中继星在加速升空时,速度变大,高度变高,质量不变,所以中继星的重力势能增大,动能增大,机械能增大。 19. 甲 控制小球刚到达水平面时的速度相同 等于 物体的动能大小与物体的质量和速度有关,在质量相同时,物体速度越大,物体动能越大,在速度相同时,物体质量越大,物体动能越大 纸盒移动的距离 木桩陷入的深度 b 牛顿第一定律(物体不受外力时将保持原来的运动状态不变) 20. 木块滑动的距离 让小球从同一高度自由滚下 【详解】第一空.在该实验中我们用到了转换的方法,即将小球动能的大小转化为其对木块做功的多少来比较,即小球推动木块越远,其对木块所做的功就越多,即具有的动能就越大;反之就越少; 第二空.由于动能的大小与质量和速度有关,故想研究动能大小与质量的关系,应控制速度不变,故只需将不同质量的小球从同一高度释放,比较其推动木块所移动的距离大小即可. 1 学科网(北京)股份有限公司 $$