11.4 认识动能和势能 2024-2025学年沪粤版物理九年级上册

2024—2025学年九年级上册物理沪粤版11.4 认识动能和势能 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．2024年1月23日，在第十四届全国冬季运动会单板滑雪平行大回转青年组男子比赛中，来自内蒙古代表队的彭明熙夺得冠军（　　） A．以滑雪单板为参照物，他是运动的 B．在加速下滑过程中，他的运动状态发生了改变 C．在加速下滑过程中，他的动能转化为重力势能 D．他在转弯过程中，受到平衡力的作用 2．山体滑坡危害很大，是因为山坡上的石头具有较大的 A．速度 B．动能 C．重力势能 D．弹性势能 3．如图所示，这是《天工开物》中记载的农户春米神器——水碓：水流带动水轮转动，与水轮轮轴相连的横木上的短木拨动碓梢，较长的碓头一端就翘起来，短木转过后，翘起的碓头就落下来。下列说法正确的是（    ） A．春米时，对水轮做的功是有用功 B．使水碓较长一头翘起过程中，它是一个费力杠杆 C．水流带动水轮转动，水的动能转化为水轮的重力势能 D．碓头的质量比较大是为了使碓头在最高点具有更大的动能 4．把一个内表面光滑的圆碗固定在水平桌面上。将一个小球如图所示从碗的右侧边缘由静止释放。则小球（　　） A．到达碗的左侧边缘时机械能为零 B．到达碗的左侧边缘时动能为零 C．到达碗底时机械能最大 D．会从碗的左侧边缘飞出 5．如图是武装直升机在起飞时的情景，关于此直升机，下列说法中正确的是（　　） A．飞行时，飞行员相对于飞机是运动的 B．飞机在空中悬停时不受重力作用 C．匀速竖直上升时飞机的机械能不变 D．飞机水平匀速前进时，飞机受到竖直向上的升力没有对飞机做功 6．如图所示。人骑自行车下坡，速度会越来越快，在这过程中（　　） A．人和车的动能保持不变 B．人和车的动能增大 C．人和车的动能减小 D．人和车的重力势能增大 7．牛顿坐在苹果树下深思，一个熟透的苹果掉在地上。关于苹果加速下落的过程，下列分析正确的是（　　） A．重力势能转化为动能，动能增加 B．动能转化为重力势能，动能减小 C．动能转化为重力势能，重力势能增加 D．无能量的转化，重力势能和动能不变 8．下列事例中的物体都与能量有关，其中，描述的物体具有弹性势能的是（   ） A．被撑杆跳高运动员跳高时压弯的撑杆 B．为了捕获到食物，在森林里快速奔跑的猎豹 C．举到高处的重锺 D．竖直向上运动到达到最高点的皮球 9．如图1所示，重物在拉力F作用下沿直线上升，依次经过M、N、O、P点，如图2所示，重物经过M点开始计时，其速度-时间图像如图3 所示，其中MN、NO、OP段用时分别为5s、10s、5s，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．重物在MN段机械能增大 B．重物在NO段机械能不变 C．重物在MN段重力势能转化为动能 D．重物在OP段重力势能减小 10．避险车道被称为高速公路上的“救命道”。避险车道的陡坡上铺有厚厚的碎石（如图），失控车辆冲入陡坡会快速停下，保护驾乘人员和车辆的安全。下列说法正确的是（    ） A．铺有厚厚的碎石是为了减小摩擦 B．车辆冲入陡坡后由于惯性快速停下 C．车辆在陡坡上停下时受平衡力作用 D．失控车辆冲入陡坡后动能不变 11．小雨在学校打篮球，不考虑空气阻力，关于他在打篮球过程中的能量分析，下列说法正确的是 A．运球时，篮球从地上弹回手的过程中，重力势能增大，动能减小 B．篮球进筐后，从高处下落的过程中，重力势能减小，动能不变 C．球打到篮板，篮球压缩的过程中，动能增大，弹性势能减小 D．投篮时，球从出手到最高点过程中，重力势能减小，弹性势能减小 12．如图为2022年2月8日北京冬奥会自由式滑雪大跳台赛场情景。图中的运动员从低处向高处跃起后下落的过程中，下列说法正确的是（　　） A．运动员为跃向高处要提前助跑，从而增大自己的惯性 B．运动员从高处下落到低处的过程中，重力势能转化为动能 C．运动员运动到最高点时速度为0，此时她受到的是平衡力 D．运动员运动到最高点时不具有惯性 13．如图所示为运动员在空中运动的轨迹，图中a、c两处等高，若不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）    A．运动员在a处和d处的重力势能相等 B．运动员在b处时的机械能最大 C．运动员从a处到b处动能转化为重力势能 D．运动员从b处到d处速度逐渐减小 14．投石器是古代的攻城利器，如图所示，松开系绳，配重下降，装有石块的一端快速上升，木杆停止转动后，石块被投出，下列有关说法错误的是（　　） A．投石器装轮子是为了减小摩擦力，方便移动 B．石块上升的过程中，石块的重力势能增大 C．木杆停止转动后，石块被投出是因为石块惯性变大 D．城门被石块摧毁说明力可以改变物体的形状 15．关于如图所示高速公路的交通标志牌，下列说法错误的是 A．对机动车设定限制速度，是为了限制它的动能 B．图中所示三种车辆都以最高限速行驶，小汽车的动能最大 C．对机动车限定最高行驶速度，是因为质量相同时，速度越大动能越大 D．对不同车型限定不一样的最高行驶速度，是因为速度相同时，质量越大，动能越大 二、填空题 16．如图所示，运动员向后划桨使船前进，说明力的作用是 的；运动员奋力划桨，皮划艇向前加速运动，其动能 （增大/减小/不变）；停止划桨后，艇还继续向前运动一段路程，最终停下来。这时船受到的是 （填“平衡”或“非平衡”）力。 17．中学生要养成文明的行为习惯，严禁高空抛物。如果一个重0.5N的鸡蛋从20m高处自由下落，不计空气阻力，下落过程中鸡蛋的 转化为 能，重力对鸡蛋所做的功为 J。 18．我国无人机技术世界领先，应用广泛。如图所示，送快递的无人机匀速下降时，它的动能 ，机械能 （均选填“增大”“减小”或“不变”）。 19．近期，怀化市区的道路在进行提质改造，卡车装满沥青混合料进入施工路段，匀速运动浇注沥青（将沥青混合料灌注到路面）时卡车动能 ，惯性 （均选填“增大”、“减小”或“不变”）。 三、计算题 20．把一个小球竖直抛向空中，刚抛出时小球的机械能为100 J，不计空气阻力，当小球下落到某一高度时的动能为20 J，那么在该点小球的势能多大？ 21．已知物体的重力势能表达式为，动能表达式为，其中m为物体的质量，h为物体距离水平地面的高度，v为物体的运动速度，g为常量，取10N/kg，如图所示，雪道与水平冰面在B处平滑地连接，小明乘雪橇在A处由静止开始下滑，经B处后在水平冰面上滑至C处停止，已知A处离冰面高度h=9.8m，BC距离s=40m，小明与雪橇的总质量m=80kg，不计空气阻力和AB雪道上的摩擦力，求： （1）小明与雪橇在雪道上A处的机械能； （2）小明滑到B处的速度； （3）雪橇与水平冰面间的摩擦力大小。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C B B D B A A A C 题号 11 12 13 14 15 答案 A B C C B 1．B 【详解】A．运动员在比赛中，他与滑板之间的位置没有发生变化，以滑雪单板为参照物，他是静止的，故A错误； B．在加速下滑过程中，速度大小发生改变，他的运动状态发生改变，故B正确； C．在加速下滑过程中，高度下降，速度变大，重力势能转化为动能，故C错误； D．他在转弯过程中，速度方向发生改变，运动状态改变，受到的不是平衡力，故D错误。 故选B。 2．C 【详解】在质量一定时，物体所处的高度越高，具有的重力势能越大。山坡上的石头积蓄了很大的重力势能，能够对物体做功，所以山体滑坡危害很大。故C符合题意，ABD不符合题意。 3．B 【详解】A．使用机械的目的是为了省力、省距离或改变力的方向，但使用任何机械都不能省功，对水轮做的功是额外功，故A错误； B．由题意可知，较长的碓头一端翘起时，动力臂小于阻力臂，所以它是一个费力杠杆，故B正确； C．水流带动水轮转动，是水的重力势能转化为水轮的动能，故C错误； D．碓头的质量比较大是为了使碓头在最高点时具有更大的重力势能，下落时转化为更多的动能，故D错误。 故选B。 4．B 【详解】A．圆碗内表面光滑，所以机械能守恒，故小球可以到达碗的另一侧边缘相同的高度，机械能不为零，故A错误，A不符合题意； B．到达碗的左侧边缘时，动能全部转化为重力势能，其瞬间速度为零，所以动能为零，故B正确，B符合题意； C．圆碗内表面光滑，所以机械能守恒，到达碗底时机械不变，选C错误，C不符合题意； D．能到达碗的另一侧时，其重力势能与起初时相同，故高度相同，不可能从碗中飞出，选D错误，D不符合题意。 故选B。 5．D 【详解】A．飞行时，飞行员相对于飞机位置不变，是静止的，故A错误； B．地面附近的物体由于地球的吸引而受到重力作用，飞机在空中悬停时仍受重力作用，故B错误； C．匀速竖直上升时，飞机的速度不变，动能不变，高度增大，重力势能增大，飞机的机械能增大，故C错误； D．飞机水平匀速前进时，飞机受到的竖直向上的升力和飞机运动的方向垂直，升力没有对飞机做功，故D正确。 故选D。 6．B 【详解】人骑自行车下坡，速度会越来越快，在这过程中人和车的质量不变，速度增大，动能变大；高度减小，重力势能减小，故选B。 7．A 【详解】苹果从树上落下过程中，质量不变，速度变大，故动能增加，同时其高度降低，故重力势能减小，故A正确，BCD错误。 故选A。 8．A 【详解】A．被撑杆跳高运动员跳高时压弯的撑杆发生了弹性形变，具有弹性势能，故A符合题意； B．为了捕获到食物，在森林里快速奔跑的猎豹具有一定的速度和质量，具有动能，不具有弹性势能，故B不符合题意； C．举到高处的重锤具有质量和高度，具有重力势能，不具有弹性势能，故C不符合题意； D．竖直向上运动到达到最高点的皮球，具有一定的高度和质量，具有重力势能，不具有弹性势能，故D不符合题意。 故选A。 9．A 【详解】AC．依题意，由图3可知，重物上升过程速度在MN段变大，则重物动能增大；重物上升过程中，质量不变，高度增加，重力势能变大，所以机械能增大，故A正确，C错误； B．依题意，由图3可知，重物上升过程速度在NO段不变，则重物动能不变，重物上升过程中，质量不变，高度增加，重力势能变大，所以机械能增大，故B错误； D．重物上升过程速度在OP段不断减小，物体仍是在上升过程，重力势能增大，故D错误。 故选A。 10．C 【详解】A．铺有厚厚的碎石是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故A错误； B．惯性是物体保持运动状态不变的性质，车辆冲入陡坡后由于受到重力、摩擦力、空气阻力的作用而快速停下，故B错误； C．车辆在陡坡上停下时保持静止，处于平衡状态，受平衡力作用，故C正确； D．失控车辆冲入陡坡后质量不变，速度减小，则动能减小，故D错误。 故选C。 11．A 【详解】A．运球时，篮球从地上弹回手的过程中，质量不变，高度升高，速度变小，所以重力势能增大，动能减小，故A符合题意； B．篮球进筐后，从高处下落的过程中，质量不变，高度降低，速度变大，所以重力势能减小，动能变大，故B不符合题意； C．球打到篮板，篮球压缩的过程中，形变程度变大，弹性势能变大，此过程中动能转化为弹性势能，故动能减小，故C不符合题意； D．投篮时，球从出手到最高点过程中，质量不变，高度升高，速度变小，所以重力势能增大，动能减小，故D不符合题意． 12．B 【详解】A．惯性只跟质量有关，运动员质量不变所以惯性不变，故A错误； B．运动员从高处下落到低处的过程中，质量不变高度变小，重力势能变小，速度变大，动能大，重力势能转化为动能，故B正确； C．运动员运动到最高点时向上的速度为0，水平方向上速度为0，此时只受重力故不是平衡力，故C正确； D．任何物体在任何状态下都有惯性，故D错误。 故选B。 13．C 【详解】A．a处和d处高度的不相等，因此运动员在a处和d处的重力势能不相等，故A错误； B．动员在空中运动时不计空气阻力，因此运动过程中机械能不变，故B错误； C．运动员从a处到b处，高度变大，重力势能变大；速度变小，动能变小；动能转化为重力势能，故C正确； D．运动员从b处到d处，高度变小，重力势能转化为动能，动能变大，速度变大，故D错误。 故选C。 14．C 【详解】A．投石器装轮子，用滚动代替滑动的方法减小了摩擦力，所以方便移动，故A正确，不符合题意； B．石块上升的过程质量不变，高度增大，重力势能增大，故B正确，不符合题意； C．木杆停止转动后，石块被投出是因为石块具有惯性，此过程中石块的质量不变，惯性大小不变，故C错误，符合题意； D．城门受到石块的作用力，被摧毁说明其形状发生了变化，所以说明力可以改变物体的形状，故D正确，不符合题意。 故选C。 15．B 【详解】物体动能受质量与速度同时决定，对机动车设定限制速度，可以限制它的动能，故A正确；物体动能受质量与速度同时决定，小汽车速度虽大但其质量较小，小汽车动能不一定最大，故B错误；因为质量相同时速度越大动能越大，故C正确；速度相同时，质量越大，动能越大，故D正确； 所以只有B符合题意 16． 相互 增大 平衡 【详解】[1]运动员向后划桨使船前进，是因为船给运动员一个相反方向的力，说明力的作用是相互的。 [2]运动员奋力划桨，皮划艇向前加速运动，质量不变，速度增大，则动能增大。 [3]停止划桨后，艇还继续向前运动一段路程，最终停下来，此时船处于静止状态，受到的力是平衡力。 17． 重力势能 动 10 【详解】[1][2]鸡蛋下落的过程中，不计空气阻力，质量不变，高度降低，速度增大，将重力势能转化为动能。 [3]重力对鸡蛋所做的功为 W=Gh=0.5N×20m=10J 18． 不变 减小 【解析】【小题1】[1][2]送快递的无人机匀速下降时，它的质量不变，高度减小，它的的重力势能减小；送快递的无人机匀速下降，速度不变，动能不变；机械能等于动能与重力势能之和，因此机械能减小。 19． 减小 减小 【解析】【小题1】[1]动能大小的影响因素：质量、速度；质量越大，速度越大，动能越大。匀速运动浇注沥青的卡车，总质量不断变小，速度保持不变，故动能不断减小。 [2]惯性与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。匀速运动浇注沥青的卡车，总质量不断变小，可知惯性减小。 20．80 J 【详解】不考虑空气的阻力，小球的机械能是守恒的，又因为机械能等于动能和势能之和，所以，当小球下落到某一高度时的动能为20 J，所以它的势能为 100 J-20 J=80 J 21．（1）7840J；（2）14m/s；（3）196N 【详解】解：（1）由题意可知，小明与雪橇在雪道上A处的机械能为动能与重力势能之和，在A处的速度为0，动能为0，因此小明与雪橇在雪道上A处的机械能等于重力势能，小明与雪橇在雪道上A处的机械能 EA=Ep=mgh=80kg×10N/kg×9.8m=7840J （2）不计空气阻力和AB雪道上的摩擦力，小明乘雪橇从A点下滑到B点的过程中，机械能是守恒的，即 EA=EB （3）雪橇滑至C处停止，克服摩擦力做功，机械能全部转化为内能，摩擦力做功 W=fs=7840J 雪橇与水平冰面间的摩擦力为 答：（1）小明与雪橇在A处的机械能为7840J； （2）小明滑到B处的速度为14m/s； （3）雪橇与水平冰面间的摩擦力大小为196N。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$