10.1机械能同步练习 2024-2025学年北师大版九年级全一册物理

第 10 章 机械能、内能及其转化 第 1 节 机械能 同步练习 班级： 姓名： 知识点一 影响动能、势能的因素 1.如图,实验小组在开展探究“重力势能的大小 跟哪些因素有关”的实验时,小组各成员发表 了如下观点 : 小明:本实验应用的科学方法是转换法 ; 小芳:教材上取大小不同的金属小球不好,最 好是取两个质量不同,但体积相同的小球 ; 小张:在研究重力势能跟质量的关系时,实验 方法是从不同的高度自由释放同一个小球,然 后观察沙坑深度 . 上述观点正确的是( ) A. 小明和小芳 B. 小明和小张 C. 小芳和小张 D.都正确 2.如图是探究动能大小与哪些因素有关的实验 装置 . (1)实验中通过观察木块在同一水平面上被推 动的 来比较小球的动能大小 . (2)将同一小球从同一斜面的不同高度(h1< h2)由静止开始释放的目的是使小球到达斜面 底部时的速度 . (3)小球推动木块,最后静止时的位置如图甲、 乙所示,分析可知小球的动能与速度的大小 (选填“有关”或“无关”). (4)为了探究物体的动能与质量的关系,应该 让 质量的钢球沿斜面同一高度静止 滚下撞击水平板上的木块 . (5)请列举一个与本实验方法相同的实验 : . (6)如图丙所示,质量较小的扑克牌动能较大 时能切入黄瓜,根据上面的探究可知,飞行的 扑克牌一定具有 (选填“较大 ”或“较 小”)的速度 . 3.王月等几位同学准备探究“弹簧弹性势能的大 小与什么因素有关”. 同学们猜想:弹簧弹性势 能可能与弹簧长度变化量和弹簧粗细有关. 他 们设计的实验装置如图,弹簧左端固定在墙 上,放在水平面上,水平面A点左侧光滑,右侧 粗糙 . 物体P 压缩弹簧到B 点后从静止释放, 运动到 C点弹簧恢复到原长与物体脱离,物体 运动到D点停止.请补充完成他们的探究 过程 : (1)对同一根弹簧,物体P压缩弹簧至B点,从 静止释放,运动到D点. 测量出BC之间的距离 的目的是比较 的大小,测量出 之间的距离其目的是比较弹性势能大小,并 改变 之间的距离,测多组数据,分析 数据得到 :弹簧长度变化量越大,弹性势能 越大. (2)对原长相同、只有粗细不同的两根弹簧,物 体P分别压缩弹簧至同一位置B点,从静止释 放,运动到D 点 . 分别测量出 之间的 距离 . 改变压缩量,重复试验,分析数据得到 : 弹性势能与弹簧粗细有关. 4.某同学为了“探究影响动能大小的因素”,利用 质量不同的实心铝块A 和B、弹簧、光滑轨道 等器材进行实验,并通过观察弹簧被压缩的程 度来比较铝块的动能大小 . 如图 (a)和(b)所 示,他先将弹簧固定在竖直墙面上,然后让铝 块A 以一定的速度冲向弹簧,压缩弹簧 . 接着 他按图(c)、(d)所示,重新实验,其中v1<v2.请 仔细观察图中铝块的运动和弹簧被压缩的程 度,然后归纳得出初步结论 . (1)比较图中的(a)、(b)和(c)实验过程及相关 条件可知 : . (2)比较图中的(a)、(b)和(d)实验过程及相关 条件可知 : . 知识点二 机械能的转化 5.一个小石块从空中的某一高度,由静止开始竖 直下落,若不计空气阻力,从小石块开始下落, 到刚落到地面的过程中,小石块的重力势能Ep 随着时间的变化图像可能是( ) 6.如图所示,将一根弹簧和一只质量为 1 kg 的 金属球(球上有一直小孔)套在铁架台的金属 杆AB上面. 现将小球提到B端后松手,小球的 高度随时间变化的情况如图乙所示. (1)压缩的弹簧可以将小球向上弹起,说明发 生弹性形变的物体具有 . (2)小球离开弹簧后可以继续向上运动,但是 小球每一次反弹的高度逐渐变小,因为在此过 程中小球的 转化为 . (均选 填“机械能”“内能”或“化学能”) (3)在整个过程 中小球在 (选填“t1 ” “t2 ”或“t3 ”)时动能最大 . 7. 阅读短文,回答文后的问题 . 过山车 当你在游乐场乘过山车奔驰之际,你是否 会想到:过山车为什么不需要引擎来推动就能 “翻山越岭”呢?过山车在开始旅行时,是靠一 个机械装置推上最高点的,但在第一次下行 后,就再没有任何装置为它提供动力了,从这 时起带动它沿轨道行驶的唯一“发动机”就是 重力势能 . 过山车的重力势能在处于最高点 时达到最大值,当它开始下行时,它的势能不 断减小,动能不断增大 ;由于摩擦,损耗了少量 的机械能,所以随后的“小山丘”设计的比开始 时的“小山丘”低(如图所示). 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 . (1)过山车通过A 点向上运动过程中,动能 (选填“变大”“变小”或“不变”). (2)后面的“小山丘”设计的比开始时的“小山 丘”低,是由于过山车运动过程中,将部分机械 能转化为 . (3)过山车行驶过程中,遇到紧急情况能够准 确停下来,是由于 . 8.2015 年在苏州举行的第 53 届世乒赛中首次使 用了“40+”新球,新球与“40”旧球如图甲所示 . 小科想比较两种球的弹性大小,做了如下实 验:将两球从相同高度由静止同时释放,比较 两球落到同一桌面上弹起的高度得出弹性大 小,发现很难比较两球弹起的高度,继续观察, 两球在桌面上反复弹跳,发现新球停止弹跳 时,旧球还在弹跳,如图乙所示,多次实验结果 相同,说明旧球的弹性比新球好 . (1)乒 乓 球 下 落 过 程 中 重 力 势 能 逐 渐 . (2)该实验体现了转换的思想,将比较球的弹 性分别转换为比较弹起的高度和 . 综合点一 控制变量法、转化法与影响机械能因 素的综合探究 9.如图所示,小鹏用装有细砂的透明容器、小桌 和质量不同的铁块做“探究物体的重力势能大 小与质量是否有关”的实验 .他的主要实验步 骤如下 . ①将桌面黏有少量橡皮泥的小桌水平放在细 砂上,将质量为 m1=100 g 的铁块举高到距小 桌面H1=60 cm 高处自由释放,砸到小桌面上, 用刻度尺测出桌腿进入细砂中的深度h1 并记 录在表格中 . ②将细砂整理平整后再放上小桌 . 将质量为 m2=200 g 的铁块举高到距小桌面H2=80 cm 高 处自由释放,砸到小桌面上,用刻度尺测出桌 腿进入细砂中的深度h2 并记录在表格中 . 根据以上叙述,回答下列问题 : (1)在实验中通过观察 反映铁块具有 的重力势能的大小 . (2)小鹏在该探究实验的操作过程中存在的主 要问题是 . 综合点二 机械能的转化与守恒 10. 小球在没有空气阻力的情况下,沿无摩擦轨 道运动 . (1)如图甲所示,小球从A 点静止释放,到达 C点时速度是否为零? (2)将轨道BC段改为水平,如图乙所示,小球 仍从A 点静止释放,小球经过M 点时的机械 能 (选填“大于”“小于”或“等于”)其 在A 点的机械能 . 以小球经过M 点 时为计时起点,大致画出小球在MN 段运动 的速度-时间图像. 11.火箭在加速上升过程中,机械能 (选 填“增大 ”“减小 ”或“不变 ”). 它是利用向后 喷 出气流而使 自身受力前进 的,这是运用 了 道理 . 由于地球在自西向东不停 地自转,为节省燃料,火箭在升空后应向 (选填“偏东”或“偏西”)方向飞行 . 第 10 章 机械能、内能及其转化 第 1 节 机械能 答案与点拨 1.A 2. (1)距离 (2)不同 (3)有关 (4)不同 (5)研究摩擦力的大小与哪些因素有关 (6)较大 3. (1)弹性形变 AD BC (2)AD 4. (1)当物体质量相同,速度大的,动能大 (2)当物体速度相同,质量大的,动能大 5.C 6. (1)弹性势能 (2)机械能 内能 (3)t1 7. (1)变小 (2)内能 (3)安装了机械制动装置 8. (1)减小 (2)弹跳时间 9. (1)桌腿陷入细沙中的深度 (2)没有控制铁块举高到小桌面的高度不变(H1≠H2) [点拨:(1)本实验中重力势能是看不见、摸不着的,因此采用了转换法,把铁块重力势能的大小转 换为桌腿陷入细沙中的深度,陷入细沙中的深度越深,重力势能就越大;(2)本实验是探究物体的 重力势能大小与质量是否有关,依据控制变量法,须控制影响重力势能大小的另一因素——铁块 距小桌面的高度相同,由题中可知:H1=60 cm,H2=80 cm (H1≠H2).] 10. (1)是 (2)等于 如图所示 . [(点拨:(1)小球从A点静止释放,由于不计空气阻力和摩擦,没有机械能的损失,所以小球到达 C点时速度是0;(2)据题目可知,由于不计空气阻力和摩擦,机械能是守恒的,所以小球经过M点 时的机械能等于其在A点时的机械能 ;同时由于不计空气阻力和摩擦力,小球原来是运动的,所 以小球在MN段做匀速直线运动 .)] 11.增大 力的作用是相互的 偏东 学科网（北京）股份有限公司 $$