10.1机械能 2024-2025学年北师大版物理九年级全一册

2024—2025学年九年级物理北师大版10.1机械能 一、单选题 1．如图所示是“鲲龙”AG600水陆两栖飞机成功试飞的情景。下列关于飞机的说法中错误的是（　　） A．试飞过程中飞机相对于地面的观测台是运动的 B．飞机加速起飞时，它的惯性不变 C．飞机沿水平方向匀速飞行时，其动能增大 D．飞机减速滑行时受到非平衡力的作用 2．如图所示，在粗糙轨道上，小球在A点静止释放，到达最高点D，小球经过A点、B点和D点的动能分别是EA、EB和ED，以下说法正确的是（　　） A．EA＞EB B．EA=EB C．EA＞ED D．EA=ED 3．如图所示，用钢尺快速击打一摞棋子中间的一个，该棋子飞出而上面的棋子又落在正下方。下列说法中正确的是（　　）    A．被击飞的棋子和落在正下方的棋子都具有惯性 B．棋子被击飞后，没有力对它做功，机械能保持不变 C．该摞棋子静止在桌面时，彼此之间相互挤压，受到摩擦力 D．钢尺击打棋子时，钢尺打棋子的力和棋子对钢尺的力是一对平衡力 4．如图是利用传送带运送货物的示意图，下列说法正确的是（　　）    A．货物在水平传送带上匀速运动时，受到的摩擦力方向水平向右 B．货物在倾斜的传送带上匀速向上运动时，不受摩擦力的作用 C．在水平的传送带上匀速运动时，甲相对乙是运动的 D．货物在倾斜的传送带上匀速向上运动时，机械能增大 5．北京冬奥会的开幕式上有一个“五环破冰”环节，重约3t的奥运五环经过43s，被稳稳地升至13m高，对里面隐藏的物理信息分析正确的是（　　） A．五环上升的平均速度大约是人正常步行速度的4倍 B．拉力对奥运五环所做的功是39000J C．拉力的功率约为9070W D．五环拔地而起的过程中，其动能一定增大 6．图甲所示水族箱的增氧泵原理图如图乙所示。电动机带动水泵的叶轮旋转把水从进水口吸入，从喷水口中快速喷出，空气就会从进气管进入水中，随水流一起从出水口流出。下列判断错误的是（　　） A．水从进水口进入水泵，主要利用了大气压 B．水从水泵中快速甩出来，水泵对水做了功 C．喷水口越狭窄，进气管底端的压强就越大 D．增氧泵工作时，把电能转化为水的机械能 7．如图所示，单摆中的小球在A、B、C间不停地往复运动，如果不考虑阻力的影响，以下说法错误的是（　　） A．小球在B处的重力势能最小 B．小球在B处只受重力作用 C．小球由A到B过程中，重力势能转化为动能 D．小球运动到C处时，如果受到的外力全部消失，将保持静止 8．在抗击疫情期间，无人机也成为抗疫网红。如图所示，无人机充当巡查员在匀速上升过程中，对其分析正确的是（　　） A．动能减小 B．重力势能增大 C．动能增大 D．机械能不变 9．蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动。身系弹性蹦极绳的蹦极运动员从高台跳下，假定空气阻力忽略不计。则（　　）    A．运动员到达最低点时的速度最大 B．蹦极过程中，运动员的机械能守恒 C．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性绳的弹性势能一直变大 D．蹦极绳张紧后的下落过程中，运动员重力做功的功率不变 10．据悉，2017深圳国际马拉松赛将于12月3日上午在宝安进行．当马拉松运动员加速冲刺时，运动员的（　　） A．动能增大 B．惯性增大 C．所受重力增大 D．运动状态不变 11．2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。图中所示是火箭加速上升的情景和该过程中航天员在舱内的情景，关于该过程下列说法正确的是（　　） A．以载人飞船为参照物，航天员是运动的 B．以地面为参照物，航天员是静止的 C．载人飞船的动能增大，势能增大，机械能增大 D．航天员的惯性将逐渐消失 12．下列过程中，弹性势能转化为动能的是（　　） A．跳伞运动员在空中匀速下落 B．小朋友从滑梯上加速滑下 C．玩具弹簧枪将“子弹”射出去 D．撑杆跳高时运动员把杆压弯 13．下列过程中重力势能转化为动能的是（　　） A．沿坡路匀速向上行驶的汽车 B．制动的火车越来越慢 C．人造地球同步卫星从远地点向近地点运动的过程 D．拉弯的弓把箭射出去 14．如图所示是小英在大课间参加阳光体育活动时的情景，毽子某次被踢出后，竖直上升经过某一位置时，毽子的动能和重力势能与下落经过同一位置时，毽子的动能和重力势能相比较（　　） A．动能增大 B．动能减小 C．重力势能增大 D．重力势能减小 15．如左图所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，其推力大小随时间变化的图像（F-t图像）和物体速度大小随时间变化的图像（v-t图像）分别如图所示，下列说法正确的是（　　） A．当t=1s时，物体处于静止状态，摩擦力为0N B．当t=3s时，物体受到的摩擦力是3N C．在匀速直线运动阶段，拉力F做的功是16J D．2~4s内，物体的机械能保持不变 二、填空题 16．如图所示，从斜面上滚下来的小球，接触弹簧后，将弹簧压缩至最短。在这一过程中，小球的 能转化为 能，又转化为弹簧的 能。 17．2022年4月16日，在位于内蒙古自治区的东风着陆场戈壁滩上，神舟十三号载人飞船返回舱成功着陆。返回舱返回过程中重力势能是 （选填“增大”、“减小”或“不变”）的，落地前为了减小着陆速度应该 （选填“向着”或“背着”）地面点火。    18．洒水车在平直的公路上边洒水边匀速行驶的过程中，动能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），洒水车的运动状态 （选填“改变”或“不改变”）。 19．林琳利用如图所示的装置探究影响动能大小的因素，她让两个质量相同的小球从斜面的不同高度滚下，是为了探究动能大小与 的关系，她此时主要是利用 法。 三、计算题 20．物体由于运动而具有的能叫做动能，动能可用Ek表示，物体的动能Ek与物体的质量m、速度v的关系为Ek=mv2；物体由于被举高而具有的能叫做重力势能，势能可用Ep表示，物体的重力势能Ep与物体的质量m、高度h的关系为Ep=mgh，如图所示，一质量为8kg的小球从距离斜面底端0.2m处由静止沿斜面下滑到底端。求： （1）小球下滑前具有的重力势能和机械能分别是多少？ （2）若不计摩擦和空气的阻力，小球在下滑的过程中机械能是守恒的，则小球到达斜面底部时的动能和速度分别为多少？ 21．2020年5月5日，俗称“胖五”的长征五号B运载火箭在海南文昌首飞成功，正式拉开我国载人航天工程“第三步”任务的序幕。如图所示，“胖五”采用无毒无污染的液氧液氢和煤油推进系统，火箭整体性能和总体技术达到国际先进水平。“胖五”向下喷出高温高压火焰获得升力然后升空，这个升力的施力物体是 ；火箭加速上升过程中，机械能在 （填“增大”“不变”或“减小”）；若火箭的重力约为900t，在刚升空的600s内就匀速运动到450km的高空，则此过程中火箭克服自身重力做功的功率约是 kW。 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 C D A D C C B B C A 题号 11 12 13 14 15 答案 C C C B C 1．C 【详解】A．试飞过程中，以地面的观测台为参照物飞机向上运动，故A正确，不符合题意； B．飞机加速起飞过程中，质量不变，则惯性不变，故B正确，不符合题意； C．飞机沿水平方向匀速飞行时，质量不变，速度不变，则动能不变，故C错误，符合题意； D．飞机减速滑行时，处于非平衡状态，受到非平衡力的作用，故D正确，不符合题意。 故选C。 2．D 【分析】动能大小的影响因素有质量、速度；物体的质量越大，速度越大，其动能越大；据此结合题意解答。 【详解】小球沿轨道运动的过程中，其质量不变；小球在A点静止释放，其速度为零，动能为零，即EA=0；在B点时继续沿轨道运动，速度不为零，动能不为零，即EB≠0；到达最高点D点时，速度为零，动能为零，即ED=0； 综上分析可知 EA=ED＜EB 故选D。 【点睛】此题考查了动能的大小比较，难度不大，关键是掌握动能大小的影响因素。 3．A 【详解】A．惯性是物体的一种属性，一切物体都有惯性，被击飞的棋子和落在正下方的棋子都具有惯性，故A正确； B．棋子因重力作用而下降，重力对其做功，机械能减小，故B错误； C．摩擦力产生的条件是：①两个物体互相接触且接触面粗糙；②有相对运动或有相对运动趋势，该摞棋子静止在桌面时，彼此之间没有相对运动或相对运动趋势，没有摩擦力，故C错误； D．钢尺击打棋子时，钢尺对棋子的力作用在棋子上，棋子对钢尺的力作用在钢尺上，二力作用在两个物体上，是一对相互作用力，不是一对平衡力，故D错误。 故选A。 4．D 【详解】A．货物在水平传送带上匀速运动时，货物受力平衡，即货物在竖直方向受到重力和支持力作用，而水平方向没有外力作用，因此货物不受摩擦力作用，故A错误； B．当物体随传送带一起向上匀速运动时，物体受重力，弹力，静摩擦力，物体有下滑的趋势，受摩擦力的作用，静摩擦力方向沿斜面向上，故B错误； C．在水平的传送带上匀速运动时，甲相对乙的位置没有发生变化，是静止的，故C错误； D．货物在倾斜的传送带上匀速向上运动时，质量不变，速度不变，动能不变；高度不断增大，重力势能增大，故它的机械能增大，故D正确。 故选D。 5．C 【详解】A．五环上升的平均速度 人正常步行速度约1.1m/s，人正常步行速度大约是五环上升的平均速度的4倍，故A错误； B．奥运五环的重力 G=mg=3×103kg×10N/kg=3×104N 拉力对奥运五环所做的功 W=Fs=Gh=3×104N×13m=390000J 故B错误； C．拉力的功率 故C正确； D．五环拔地而起的过程中，可能做匀速运动，其动能可能不变，故D错误。 故选C。 6．C 【详解】A．当水泵工作时，泵内气压小于外界大气压，水在外界大气压的作用下被压入水泵内，主要是利用大气压来工作的，故A正确，不符合题意； B．当水从出水管口快速喷出时，水泵对水做功，将水从出水管口压出，故B正确，不符合题意； C．喷水口越狭窄，喷水口中水的流速越快，进气管底端的压强就越小，故C错误，符合题意； D．增氧泵工作时，消耗电能，把水从低处运到高处，水的机械能增加，所以是把电能转化为水的机械能，故D正确，不符合题意。 故选C。 7．B 【详解】A．小球在B处的高度最小，故重力势能最小，故A正确，不符合题意； B．小球在B处受到重力和绳子的拉力的共同作用，故B错误，符合题意； C．小球由A到B过程中，不计阻力，机械能守恒，高度减小，速度增加，重力势能减小，动能变大，重力势能转化为动能，故C正确，不符合题意； D．小球运动到C处时，速度为零，如果受到的外力全部消失，小球将保持静止状态，故D正确，不符合题意。 故选B。 8．B 【详解】AC．无人机匀速上升过程中，无人机的质量不变，速度不变，动能不变，故AC错误； B．无人机匀速上升过程中，无人机的质量不变，高度增大，重力势能增大，故B正确； D．机械能等于重力势能与动能的总和，重力势能增大，动能不变，其机械能增大，故D错误。 故选B。 9．C 【详解】A．运动员到达最低点时的速度为0，速度是最小的，故A不符合题意； B．蹦极过程中，运动员的机械能会转化为弹性绳的弹性势能，所以运动员的机械能不守恒，故B不符合题意； C．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性绳的弹性形变程度一直变大，所有弹性势能一直变大，故C符合题意； D．蹦极绳张紧后的下落过程中，运动员的速度发生了变化，根据 可知，重力做功的功率发生了变化，故D不符合题意。 故选C。 10．A 【详解】A运动员加速冲刺,质量不变，速度变大，动能增大，故正确；B惯性的大小只跟质量有关，与其他因素没有任何惯性，故B错误； C运动员加速冲刺,质量不变，所以重力不变，故C错误；D运动状态的改变包括方向和速度大小的改变，所以运动员加速冲刺时运动状态在改变故D错误． 11．C 【详解】A. 以载人飞船为参照物，航天员位置没有发生变化，是静止的，故A不正确； B. 以地面为参照物，航天员位置发生变化，是运动的，故B不正确； C. 火箭加速上升，质量不变，速度增大，则动能增大，高度增大，则重力势能增大，所以机械能增大，故C正确； D. 惯性的大小只与质量有关，质量不变，惯性不变，故D错误。 故选C。 12．C 【详解】A．跳伞运动员在空中匀速下降，运动员的质量不变，速度不变，动能不变，高度变小，重力势能变小，不是弹性势能转化为动能，故A不符合题意； B．小朋友从滑梯上加速滑下，小朋友的质量不变，速度变大，动能变大，高度变小，重力势能变小，是重力势能转化为动能，故B不符合题意； C．玩具弹簧枪将子弹射出去，弹簧枪弹性形变程度变小，弹性势能变小，是弹性势能转化为动能，故C符合题意； D．撑杆跳高时运动员把杆压弯，杆具有弹性势能，是动能转化为弹性势能，故D不符合题意。 故选C。 13．C 【详解】A．沿坡路匀速向上行驶的汽车，速度不变、质量不变，动能不变；高度变大，重力势能变大，发动机释放的内能转化为车的重力势能，故A不符合题意； B．制动的火车越来越慢，速度越来越小，动能越来越小，动能转化为内能，故B不符合题意； C．人造地球同步卫星从远地点向近地点运动的过程，质量不变，速度变大，高度变小，动能变大，重力势能变小，重力势能转化为动能，故C符合题意； D．拉弯的弓把箭射出去，弓的弹性势能转化为箭的动能，故D不符合题意。 故选C。 14．B 【详解】毽子在整个运动过程中需要克服空气阻力做功，消耗了部分机械能，所以后来到达同一位置时的机械能变小，又因为两次的位置相同，即高度相同，质量相同，所以两次的重力势能相等，机械能等于动能和势能之和，所以动能减小。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 15．C 【详解】A．由v-t图像可知，0~2s时物体的速度大小为零，即t=1s时物体处于静止状态；此时物体受到推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等；由F-t图像可知，t=1s时，F=1N，则此时的摩擦力 故A错误； B．由v-t图像可知，4~6s时，物体匀速运动；由F-t图像可知，此时的推力F′=2N；由于摩擦力与推力F是一对平衡力，所以此时的摩擦力 2~4s内，物体做加速运动，由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力大小不变（与匀速运动时的摩擦力大小相等），仍为2N，故B错误； C．在4~6s时，物体匀速运动，通过的路程 拉力F做的功 故C正确； D．2~4s内，物体做加速运动，速度增加，动能增加，高度不变，重力势能不变，则物体的机械能增加，故D错误。 故选C。 16． 重力势 动能 弹性势 【详解】[1][2][3]小球从斜面上由静止滚下，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能；接触弹簧后，弹簧发生弹性形变，具有弹性势能，速度减小，动能减小，动能转化为弹性势能；小球将弹簧压缩至最短时，弹性势能最大，动能最小，动能全部转化为弹性势能；所以在这一过程中，小球的能量的转化情况是：重力势能→动能→弹性势能。 【点睛】因为是同一个小球，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。 17． 减小 向着 【详解】[1]返回舱返回过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小。 [2]为减小着陆速度，应向着地面点火，由于力的作用是相互的，返回舱会受到一个向上的反推力，使返回舱降速。 18． 减小 不改变 【详解】[1]洒水车在平直的公路上边洒水边匀速行驶的过程中，质量减小，速度不变，故动能减小。 [2]洒水车处于匀速直线运动状态，运动状态不改变。 19． 速度 控制变量 【详解】[1]让两个质量相同的小球从斜面的不同高度滚下，小球到达水平面的速度不同，所以是探究动能大小与速度的关系。 [2]探究动能大小与速度的关系时，控制小球质量相同，所以应用了控制变量法。 20．（1）16J；16J；（2）16J；2m/s 【详解】解：（1）小球下滑前具有的重力势能为 此时小球是静止的，故动能为0，所以小球的机械能为 （2）不计摩擦和空气的阻力，小球在下滑的过程中机械能是守恒的，则小球到达斜面底部时的动能等于小球下滑前的机械能，而到达底部时的重力势能为0，所以小球在斜面底部的动能等于下滑前的机械能，为16J，即Ek＇=16J，由得 答：（1）小球下滑前具有的重力势能为16J，机械能为16J； （2）若不计摩擦和空气的阻力，小球在下滑的过程中机械能是守恒的，则小球到达斜面底部时的动能为16J，速度为2m/s。 21． 火箭喷出的气体 增大 【详解】[1]“胖五”向下喷出高温高压火焰获得升力然后升空，根据力的作用是相互的，这个升力的施力物体是火箭喷出的气体。 [2]火箭加速上升过程中，速度变大、高度变大，故动能与重力势能增大，即机械能在增大。 [3]在刚升空的600s内就匀速运动到450km的高空，运动速度为 匀速升空过程中，火箭的升力与重力大小相等，则此过程中火箭克服自身重力做功的功率约为 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 $$