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 一、单选题 1．如图所示，下列关于“探究物体动能大小影响因素的实验”中说法正确的是（　　） A．实验中通过木块移动的距离来判断小球动能的大小，这种研究方法叫转换法 B．由甲、乙两图可知，小球的动能大小与小球的质量大小有关 C．木块C在水平面滑动的过程中，木块受到的重力对木块做了功 D．小球在水平面上运动时，小球的机械能不变 2．在炎炎夏日，美丽的苏州工业园区利用洒水车洒水作业降温除尘，以此提升空气质量。洒水车在平直道路上匀速行驶并洒水作业的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．动能不变，机械能不变 B．动能减少，机械能增加 C．动能减少，机械能减少 D．动能减少，机械能不变 3．如图所示，小球由弧形轨道上的A点释放，到达左侧的最高点C，O点是小球运动的最低点，B点与C点等高，则（　　） A．小球在O点时动能最小 B．小球从A点到C点的过程中，重力势能转化为动能 C．小球在B点的机械能大于在C点的机械能 D．小球在A、B、C三点的机械能相同 4．2023年11月26日，国际射联射击世界杯总决赛在卡塔尔落下帷幕，中国队以2金4银2铜的成绩位列奖牌榜首位。如图是运动员使用气手枪射击时的情景，下列说法不正确的是（　　） A．运动员瞄准时利用了光的直线传播原理 B．气枪弹离开枪膛后，机械能逐渐减小 C．气枪弹从枪膛射出后能继续向前运动是因为受到惯性力的作用 D．气枪弹命中靶心将靶纸打穿，说明力可以使物体发生形变 5．田径运动会上，运动员投出的铅球在下落过程中，下列说法正确的是（    ） A．动能增加 B．重力势能增加 C．动能转化为重力势能 D．机械能增加 6．小刚喜欢荡秋千，当他荡到右边最高点时，从手中丢下一支圆珠笔.圆 珠笔将(    ) A．竖直下落在最高点的正下方 B．先竖直向上，再竖直下落在最高点的正下方 C．向右下方做曲线运动 D．向左下方做曲线运动 7．2021年6月17日被称作“神箭”的长征二号F遥十二运载火箭搭载着神舟十二号载人航天飞船发射成功，聂海胜、刘伯明和汤洪波三位宇航员乘坐这班飞船飞往航天空间站（如图）载人航天飞船在加速上升的过程中（　　） A．动能增加，重力势能不变 B．动能增加，重力势能增加 C．动能转化为重力势能 D．机械能不变 8．载重汽车在高速公路的长下坡路段，容易发生意外。雅西高速公路的避险车道如图所示，当高速行驶的载重汽车出现刹车失灵时，可借助避险车道避免意外，下列说法错误的是（　　） A．汽车在刹车过程中机械能守恒 B．汽车下坡时速度越大，动能越大 C．汽车失控冲上避险车道时，部分动能转化为重力势能 D．避险车道路面铺设碎石，是为了增大对汽车的阻力 9．2月16日，中国选手谷爱凌在冬奥会获两块金牌。如图所示，比赛时她时而弯腰冲上斜坡、时而腾空跃起，下列说法正确的是（　　） A．她离开跳台后还能继续向上运动是由于惯性的作用 B．沿斜坡上升的她将动能转化为重力势能，机械能守恒 C．若最高点她所受外力全部消失，她将做匀速直线运动 D．她下降时速度增大，说明力是维持物体运动的原因 10．如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧．从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度△l之间的关系，如图乙所示，其中b为曲线最高点．不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则小球   A．运动过程中惯性减小     B．运动过程机械能先增大后减小 C．在b点时重力等于弹力 D．受到的弹力先减小后增大 11．在商场里，小东和妈妈正乘坐自动扶梯匀速下楼。此过程中，他的（　　） A．动能增大，重力势能增大，机械能增大 B．动能减小，重力势能增大，机械能不变 C．动能不变，重力势能增大，机械能不变 D．动能不变，重力势能减小，机械能减小 12．小浩酷爱体育运动，他玩滑板的水平也很高超。如图所示，他在一个不光滑的斜坡上加速下滑的过程中，下列说法正确的是（  ） A．重力势能减小，动能增大 B．重力势能增大，动能减小 C．重力势能减小，动能不变 D．机械能保持不变 13．2022年4月16日，我国神舟十三号载人飞船成功返回，如图是其打开降落伞减速降落过程的画面，返回舱在此过程中（　　） A．动能减小，重力势能减小 B．动能增大，重力势能增大 C．动能不变，重力势能减小 D．动能减小，重力势能不变 14．2019年12月16日长征三号乙运载火箭成功第3353颗北斗导航卫星送上了太空，标志着北斗三号全球系统核心星座部署完成。在火箭加速升空的过程中，两颗北斗导航卫星的（　　） A．动能增大，重力势能增大，机械能增大 B．动能不变，重力势能增大，机械能增大 C．动能减小，重力势能减小，机械能不变 D．动能增大，重力势能减小，机械能减小 15．如图所示，孩子坐着雪橇从高高的雪坡上滑下，最终停下来．这一过程中所涉及的物理知识，下列说法中正确的是 A．雪橇会停下来是因为受到惯性的作用 B．孩子受到的重力方向始终竖直向下 C．整个过程中，孩子的机械能保持不变 D．雪坡对雪橇的支持力方向竖直向上 二、填空题 16．如图，2023年5月28日，我国首次按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式干线客机C919圆满完成商业首飞。“C919”加速升空时，机械能 （选填“增大”或“减小”）；它飞行时利用“流体流速越大的位置，压强越 ”（选填“大”或“小”）的原理获得向上升力。 17．2024 年 4 月我国神舟十八号载人飞船顺利发射入轨，火箭喷出向下燃气推动飞船向上飞行，说明物体间力的作用是 。飞船加速上升时，动能 ，重力势能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 18．如图所示是一座高山的等高线图（即等高线上每点的高度均相同），若质量为 50kg 的登山运动员从 A 匀速到达 B 点时，运动员在 A 点的机械能 在 B 点的机械能（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 19．某城市为了杀灭美国白蛾，调动了直升飞机在灾区上空喷洒生物农药。直升飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药的过程中，它的动能 ，机械能 。    （选填“变大”、“变小”或“不变”） 三、计算题 20．某建筑工地用的打桩机示意图，如图所示，卷扬机把重锤提升到一定高度，释放后重锤自由下落将桩打入地下。已知重锤的质量为400kg，g取10N/kg；求 （1）卷扬机把重锤匀速提起的过程中，重锤的动能与重力势能如何变化； （2）若卷扬机把重锤匀速提高5m，则钢丝绳对重锤的拉力所做的功是多少； （3）若卷扬机把重锤匀速提高5m用时5s，则钢丝绳对重锤的拉力的功率。 21．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？ 22．宁夏的沙湖是国家5A级旅游景区，有滑沙、骑驼、游泳等娱乐设施，其中沙滩越野吸引了众多游客参与．沙滩越野车质量为128kg。（g=10N/kg） （1）沙滩越野车受到的重力是多少牛？ （2）一位质量为72kg的游客驾驶越野车在沙滩上前进时，四个车轮与沙滩的总接触面积约为500cm2，求行驶时越野车对地面的压强为多少帕？ （3）说出游客驾驶越野车从沙坡最高位置冲下的过程中，动能、势能的变化情况。 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 A C C C A A B A C C 题号 11 12 13 14 15 答案 D A A A B 1．A 【详解】A．实验中通过观察水平长木板上的木块被撞动的距离来表示动能的大小，采用的是转换法，故A正确； B．由甲、乙两图可知，小球质量相等，高度不等，到达平面时速度不等，是为了探究动能大小与速度的关系，故B错误； C．木块C在水平面滑动的过程中，木块没有在重力的方向上移动距离，所以重力没有对木块做功，故C错误； D．小球在水平面推动木块运动过程中，小球对木块做功，其具有的机械能会逐渐变小，故D错误。 故选A。 2．C 【详解】洒水车在平直道路上匀速行驶并洒水作业的过程中，质量减小，速度不变，高度不变，动能减少，重力势能减小，机械能为动能与重力势能的总和，则机械能减小，故ABD错误，C正确。 故选C。 3．C 【详解】由图可知，弧形轨道上的A点比C点高，而小球由弧形轨道上的A点释放，只能到达左侧的最高点C，说明小球运动的过程中能量是不守恒的。 A．小球从A点到O点的过程中，重力势能转化为动能，小球在O点时重力势能最小，动能最大，故A不符合题意； B．小球从A点到C点的过程中，先是重力势能转化为动能，后是动能转化为重力势能，故B不符合题意； C．小球在B点时既具有动能又具有重力势能，小球在C点只具有重力势能，而B点与C点等高，所以，小球在B点的机械能大于在C点的机械能，故C符合题意； D．由于小球运动的过程中与轨道摩擦，部分机械能转化成了内能，小球在A、B、C三点的机械能逐渐减小，三点处的机械能不相同，故D不符合题意。 故选C。 4．C 【详解】A．运动员瞄准时，当靶心、准星、眼睛在同一条直线上，表示已经瞄准了靶心，这利用了光的直线传播，故A正确，不符合题意 B．气枪弹离开枪膛后，由于受空气阻力及重力的影响，速度、高度会变小，动能和重力势能变小，所以机械能逐渐减小，故B正确，不符合题意； C．惯性不是力，是物体的固有属性，气枪弹从枪膛射出后能继续向前运动是因为气枪弹具有惯性，故C错误，符合题意； D．力可以使物体的运动状态和形状发生变化。气枪弹对靶纸的作用力使纸发生了形变，故D正确，不符合题意。 故选C。 5．A 【详解】A．运动员投出的铅球在下落过程中，高度降低，速度变大，故动能变大，故A正确； B．高度降低，故重力势能减小，故B 错误； C．重力势能减小，动能增大，故是重力势能转化为动能，故C错误； D．由于有阻力做功，故机械能减小，故D错误。 故选A。 6．A 【详解】解答：当秋千荡到右边最高点时，其动能已转化为重力势能，此时动能为零，即物体速度为零，保持相对静止状态．同时，因此圆珠笔在竖直方向上受重力；在这两个因素的共同作用下，竖直下落在最高点的正下方． 故选A. 点睛：（1）首先，对圆珠笔进行受力分析，在竖直方向上圆珠笔受重力；（2）其次，由于物体在到达最高点时动能为零，保持相对静止，因此，综合考虑这两方面的因素就可做出正确的判断． 7．B 【详解】飞船在加速上升的过程中，飞船的质量不变，速度增大，其动能增加；同时高度增加，则重力势能增加；飞船没有发生弹性形变，不具有弹性势能，则机械能等于动能与重力势能之和，所以飞船的机械能增加；此过程中不是动能转化为重力势能，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 8．A 【详解】A．汽车在刹车过程中速度减小，动能减小，重力势能不变，所以机械能不守恒，故A错误，A符合题意； B．汽车下坡时质量不变，速度越大，动能越大，故B正确，B不符合题意； C．货车冲上避险车道时，速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，部分动能转化为重力势能，故C正确，C不符合题意； D．避险车道路面铺设碎石，是通过增大接触面的粗糙程度来增大对汽车的阻力的，故D正确，D不符合题意。 故选A。 9．C 【详解】A．她离开跳台后还能继续向上运动是由于她具有惯性，不能说受到惯性的作用，故A错误； B．正在上升的她的质量不变，速度变小，动能变大，高度变大，重力势能变大，动能转化为重力势能，由于上升过程中克服空气阻力做功，机械能转化为内能，机械能不守恒，故B错误； C．若最高点她所受外力全部消失，由于她在最高点有水平方向上的速度，则其运动状态不变，将做匀速直线运动，故C正确； D．下降时速度增大，是因为受到竖直向下的重力的作用，说明力是改变物体运动状态的原因，故D错误。 故选C。 10．C 【分析】（1）惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系，质量越大，惯性越大． （2）机械能是动能和势能的统称，动能与物体的质量和速度有关； （3）小球从a到b的过程中，受弹簧的弹力、重力，重力大于弹力，小球速度越来越大．随弹簧压缩量的增大，弹力越来越大，当小球到达b点时，弹力与重力相等． 【详解】A. 惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系．小球运动过程中质量不变，惯性不变．故A错误； B. 小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧．此过程中小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，所以小球的机械能变小，故B错误； CD、小球从a到b的过程中，受竖直向上的弹簧的弹力，竖直向下的重力，重力大于弹力，合力向下，小球速度越来越大．随弹簧压缩量的增大，弹力越来越大，当小球到达b点时，弹力与重力相等，两力是一对平衡力，合力为零，故C正确，D错误． 故选C. 11．D 【详解】AB．小东和妈妈正乘坐自动扶梯匀速下楼，速度不变，故动能不变，故AB不符合题意； CD．小东和妈妈正乘坐自动扶梯匀速下楼，速度不变，故动能不变，高度变小，故重力势能变小，机械能变小，故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 12．A 【详解】ABC．小浩加速下滑的过程中，质量不变，速度变大，动能变大；高度降低，重力势能变小，故A正确，BC错误； D．小浩下滑过程中，滑板克服斜面摩擦做功，一部分机械能转化为内能，机械能减小，故D错误。 故选A。 13．A 【详解】打开降落伞返回舱减速降落过程中，质量不变，速度减小，动能减小，高度减小，重力势能减小，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 14．A 【详解】卫星在加速上升的过程中，卫星的质量不变，由于速度增大，其动能变大；由于上升时高度变大，其重力势能变大，故机械能增加。 故选A。 15．B 【详解】A. 惯性是一种性质，不是一种作用力，雪橇会停下来，是因为受到摩擦力的作用，故错误； B. 孩子受到的重力方向始终是竖直向下的，故正确； C. 此过程中有一部分机械能克服摩擦做功，机械能转化为内能，故有机械能损失，所以机械能会减小，故错误； D. 雪坡对雪橇的支持力方向是垂直于雪坡向上，故错误． 16． 增大 小 【详解】[1]“C919”加速升空时，质量不变，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，机械能增大。 [2]飞机机翼上方是凸形的，下方是平的，相同时间内，空气通过上方的路程大，通过下方的路程小，通过上方的速度大，通过下方的速度小，根据流体流速越大，压强越小，飞机机翼上方的压强小，下方压强大，机翼受到压强差的作用，受到压力差的作用，从而产生向上的升力。 17． 相互的 增大 增大 【详解】[1]火箭向下喷出燃气，燃气向上推动飞船向上飞行，说明物体间力的作用是相互的。 [2]飞船加速上升时，质量不变，速度增大，动能增大；质量不变，高度增大，重力势能增大。 18．小于 【详解】由图知，B点比A点的高度大，由于速度不变，则动能不变，高度越高，重力势能越大，则机械能越大，故A点的机械能小于在B点的机械能。 19． 变小 变小 【详解】[1][2]直升飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药的过程中质量变小，速度与高度不变，则其动能、重力势能均变小，机械能也变小。 20．（1）重锤的动能不变，重力势能增大；（2）20000J；（3）4000W 【详解】解：（1）卷扬机把重锤匀速提起的过程中，重锤的质量不变，速度不变，高度增加，故重锤的动能不变，重力势能增大。 （2）钢丝绳对重锤的拉力等于重锤的重力，根据 可知，钢丝绳对重锤的拉力所做的功为 （3）根据 可知，钢丝绳对重锤的拉力的功率为 答：（1）卷扬机把重锤匀速提起的过程中，重锤的动能不变，重力势能增大； （2）若卷扬机把重锤匀速提高5m，则钢丝绳对重锤的拉力所做的功为20000J； （3）若卷扬机把重锤匀速提高5m用时5s，则钢丝绳对重锤的拉力的功率为4000W。 21．（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。 22．（1）1280N；（2）4×104Pa；（3）游客驾驶越野车从沙坡最高位置冲下的过程中，动能变大、势能减小 【详解】（1）由知道，沙滩越野车受到的重力是 G车=m车g=128kg×10N/kg=1280N （2）由知道，游客受到的重力是 G人=m人g=72kg×10N/kg=720N 在水平沙滩上，摩托车对沙地的压力等于受到的重力 F=G总=G车+G人=1280N+720N=2×103N 摩托车与沙地的接触面积（受力面积） S=500cm2=0.05m2 由 知道,摩托车对沙地的压强 （3）越野车从沙坡最高位置冲下的过程中，由于质量不变，速度变大，故动能变大，由于高度减小，故重力势能减小。 答：（1）沙滩越野车受到的重力是1280N； （2）行驶时越野车对地面的压强为4×104Pa； （3）游客驾驶越野车从沙坡最高位置冲下的过程中，动能变大、势能减小。 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 $$