12.1动能、势能、机械能 ---2024-2025学年苏科版物理九年级上学期

2024—2025学年九年级上册物理苏科版12.1动能、势能、机械能 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图所示，为运动员投掷铅球的过程示意图，铅球在b点离手，不计空气阻力，下列有关说法正确的是（　　）    A．在a到b的过程中，运动员对铅球做了功 B．在b到d的过程中，铅球的机械能先增大后减小 C．在最高点c重力势能最大，动能为零 D．在a到d的过程中，铅球的运动状态不变 2．池州九华山是著名的佛教旅游圣地，从花台坐索道设施可将物资从山脚运往山顶。如图所示，封闭式轿厢随钢索向右上方做匀速直线运动，则下列说法正确的是（　　）    A．物块A机械能不变 B．物块A重力势能不变 C．如果选择轿厢作为参照物，物块A是静止的 D．物块A受到重力、支持力和水平向左的摩擦力作用 3．2021年3月12日，中国文昌航天发射场，我国新一代中型高轨液体运载火箭长征七号运载火箭托举试验九号卫星刺破夜空，卫星顺利进入预定轨道，发射取得圆满成功。如图1所示是卫星在随火箭加速上升的情景。如图2所示是人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点。下列说法正确的是（　　） A．如图1卫星加速上升过程中，动能转化为重力势能 B．如图2人造地球卫星运行中，只有动能和势能的转化 C．如图2人造地球卫星运行中，从远地点向近地点运行时，机械能减小，动能增大 D．图1，图2中卫星的机械能都不变 4．如图所示是花样滑冰双人滑比赛中的情景，下列说法中正确的是（　　） A．二人同向、同速沿直线滑行时，彼此相对于同伴是静止的 B．运动员在加速滑行时，受到平衡力的作用 C．运动员腾空而起的过程中，将重力势能转化为动能 D．冰刀鞋与轮滑鞋在减小摩擦的方式上是相同的 5．爸爸开车带着小明行驶在高速公路上，小明看到如图所示的限速标志，针对这一现象，下列四个问题中最有探究价值且易于探究的科学问题是（　　） A．物体的动能与哪些因素有关 B．物体的动能与物体的速度有什么关系 C．物体的动能与物体的质量有什么关系 D．汽车的动能与汽车的质量和速度有什么关系 6．小明同学从距地面1m高的地方竖直向上抛出一块橡皮，橡皮离手后，在空中飞行到落地的过程中，不计空气阻力．动能Ek随时间t变化的曲线最接近的是 A． B． C． D． 7．世界上最著名的苹果树生长在哪里？答案是——在伟大的英国科学家艾萨克·牛顿家花院里．牛顿被一个从树上掉落的苹果砸中脑袋，受到启发发现万有引力定律．如图所示,熟透的苹果从树上自由下落时（　　） A．动能减小，重力势能减小 B．动能减小，重力势能增大 C．动能增大，重力势能减小 D．动能增大，重力势能增大 8．如图所示，小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中感觉屁股发烫，则小明的（　　） A．重力势能减小，机械能减小 B．动能不变，机械能不变 C．动能转化为重力势能 D．重力势能不变，机械能减小 9．跳远运动的几个阶段如图所示，则运动员（　　）    A．助跑阶段动能不变 B．起跳时机械能为零 C．起跳后由于惯性继续前进 D．惯性越大，跳得越远 10．10 月 8 日，临渭区2023年高中学生篮球运动会拉开帷幕。如图所示，篮球在离手后上升的过程中，下列有关篮球的说法正确的是（　　） A．动能增加，机械能不变 B．动能减少，重力势能减少 C．动能增加，机械能增加 D．动能减少，重力势能增加 11．如图所示，运动员进行蹦床比赛．下列说法中正确的是（  ） A．运动员离开蹦床后上升过程中，蹦床对运动员做功 B．运动员上升到最高点时，速度为零，所受合力也为零 C．在下落过程中，运动员由于具有惯性，所以速度越来越大 D．运动员落到蹦床上继续向下运动的过程中，动能先增大后减小 12．质量为m的小环穿在固定的光滑曲杆上，从某点A静止释放后沿曲杆运动，如图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（       ） A．小环从A点到D点，重点势能一直减小，机械能不变 B．小环从A点到B点，动能一直增加，机械能不变 C．只要A点高于D点，小环就能到达D点 D．若小环能到达D点，离开D点后将竖直向下运动 13．一个抛出去的篮球动能约40J，行走的小牛动能也约为40J，对此有如下几种议论，其中正确的是 A．小牛的质量比篮球大，但动能相等，说明动能与质量无关 B．因为小牛和篮球动能相等，所以小牛的速度和篮球的速度也相等 C．动能与质量和速度都有关，小牛的质量比篮球大，但速度比篮球小，所以动能差不多大 D．题目有问题，因为小牛的质量比篮球大得多，所以它们的动能不可能相等． 14．原长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O、A两点间距离为2l，如图所示。则能反映钢球从O点运动到A点的过程中，其动能E随运动距离s变化的关系图象可能是（　　） A． B． C． D． 15．如图所示，用力F将小球压至D点（弹簧处于弹性限度内），撤去力F后，小球从静止开始向上运动，C位置时小球所受弹力大小等于重力，B位置是弹簧自身长度的位置，A位置是小球到达的最高点.整个过程不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A．在B位置小球的动能最大 B．在A位置，小球速度为零，处于平衡状态 C．从D到B位置过程中，弹簧的弹性势能全部转化为小球的重力势能 D．从D到A位置过程中，小球受到的合力先减小再增大后不变 二、填空题 16．“弯弓射大雕”描述打猎时拉弓放箭的场景，在这个过程中弓被拉弯，说明力能使物体发生 ，放箭后弓的 能转化为箭的 能。 17．如图是小球在地面弹跳的频闪照片，小球每次反弹的最高高度比前一次要低，且A、D两点高度相同，小球在A点的重力势能 （选填“大于”、“小于”或“等于”）D点的重力势能，小球在A点的速度 D点的速度，分析图片中的情景可知弹跳过程中机械能 （选填“增加”、“减小”或“不变”）。    18．漂流是旅游者所热衷的项目之一。当漂流者坐在橡皮筏内顺流而下时，以橡皮筏为参照物，他们是 的，流水能推动橡皮筏前进是因为流水具有较大的 能。 19．观察实验现象并回答下列问题：小球由B点运动到C点的过程中，速度减小，小球具有的动能 ，同时小球的高度 ，因此小球具有的重力势能增大，在这个过程中可以发现小球原先具有的动能转化为了小球的重力势能。（选填“增大”或“减小”） 三、计算题 20．某中学为学生供应开水，用锅炉将体积为200L的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤．水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），无烟煤的热值是3.4×107J/kg．求： （1）锅炉内的水质量及水吸收的热量是多少? （2）无烟煤完全燃烧放出的热量是多少? （3）此锅炉的效率是多少? 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？ 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 B A D D C A C D 题号 11 12 13 14 15 答案 D B C D D 1．A 【详解】A．在a到b的过程中，运动员对铅球有一个推力的作用且铅球在推力作用下移动了一段距离，所以在这个阶段，运动员对铅球做了功；铅球离开手，由于惯性继续运动，所以运动员对铅球不做功，故A正确； B．在b到d的过程中，不计空气阻力，铅球的机械能不变，故B错误； C．在最高点c，铅球的质量不变，高度最高，故重力势能最大，在水平方向上有速度，动能不为零，故C错误； D．在a到d的过程中，铅球做曲线运动，运动方向发生改变，其运动状态不断变化，故D错误。 故选A。 2．C 【详解】AB．物块A随轿厢一起向上做匀速直线运动时，质量不变，速度不变，动能不变，高度增加，重力势能增加，机械能增加，故AB错误； C．如果选择轿厢作为参照物，物块A与轿厢之间没有发生位置的变化，物体A是静止的，故C正确； D．物块A随轿厢一起向上做匀速直线运动时，物体放在水平面上，在水平方向上没有与轿厢发生相对滑动，也没有发生相对滑动的趋势，所以不受摩擦力，故D错误。 故选C。 3．B 【详解】A．卫星加速上升过程中，其质量不变，速度增大，则动能增大；同时高度增大，重力势能增大；因卫星的动能与重力势能都增大，所以不是动能转化为重力势能，且卫星的机械能增大，故A错误； BC．太空中是真空，卫星沿椭圆轨道绕地球运行过程中，不受空气阻力，机械能守恒，只有动能和势能的相互转化，故B正确，C错误； D．图1中卫星的机械能增加，图2中卫星的机械能不变，故D错误。 故选B。 4．A 【详解】A．二人同向、同速沿直线滑行时，二人之间没有发生位置的改变，彼此相对于同伴是静止的,故A正确； B．运动员在加速滑行时，处于非平衡状态，所以受到非平衡力的作用，故B 错误； C．运动员腾空而起的过程中，高度变大，重力势能变大，速度减小，动能减小，将动能转化为重力势能，故C错误； D．滑冰时，冰刀下面会出现一层水，这层水跟润滑油的作用一样，是在压力一定时，减小接触面的粗糙程度减小摩擦力，轮滑鞋是用变滑动为滚动的方式减小摩擦，故D错误。 故选A。 5．D 【详解】物体的动能与速度和质量有关，速度越大，质量越大，动能越大，根据图片可知，不同类型的车辆限制不同的速度，所以最有探究价值且易于探究的科学问题是物体的动能大小与质量、速度有什么关系。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 6．D 【详解】小球上升的过程中，速度越来越小，动能越来越小，到达最高点，速度为0，动能为0，下落的过程中，速度越来越大，动能越来越大，所以动能是先减小，后增大，且落地点低于抛出点，末动能大于初动能． 故选D． 7．C 【详解】熟透的苹果从树上自由下落时，高度减小，质量不变，重力势能减小；速度越来越大，质量不变，动能越来越大。 故选C。 8．A 【详解】小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，受到摩擦力的作用，要克服摩擦力做功，机械能不守恒，由于质量不变，速度不变，则动能不变，高度降低，重力势能减小，则机械能减小，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 9．C 【详解】A．运动员在助跑阶段由于速度不断加快，所以动能不断增大，故A不符合题意； B．运动员起跳时仍向前运动，所以有动能，故机械能不为零，故B不符合题意； C．运动员起跳后由于惯性要保持原来的运动状态，所以还要继续向前运动，故C符合题意； D．惯性大小由质量决定，如果只是惯性大，速度不大，是跳不远的，只有起跳时的速度足够快才能跳的更远，故D不符合题意。 故选C。 10．D 【详解】向上抛出的篮球，离开手后会继续向上运动，则在上升的过程中篮球的质量不变，篮球的速度在不断的减小，篮球距离地面的高度在不断的变大，所以篮球在此过程中的动能变小，重力势能变大。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 11．D 【详解】A、运动员离开蹦床后上升过程中，是由于惯性向上运动，没有力对运动员做功，故A错误； B、运动员上升到最高点时，速度为零，但仍受到重力的作用，因此所受合力不为零，故B错误； C、在下落过程中，运动员由于受到重力，所以速度越来越大，故C错误； D、运动员落到蹦床上继续向下运动的过程中，重力势能先是转化为动能和弹性势能，当速度达到最大后，动能再转化为弹性势能，故动能先增大后减小，故D正确． 故选D． 【点睛】本题考查的与力学相关的多个知识点，尤其是要知道，当运动员落到蹦床上继续向下运动的过程中，其动能并不是一开始就减小的． 12．B 【详解】因为曲杆是光滑的且不计空气阻力，所以整个过程中小环的机械能守恒，机械能是不变的。 A．小环从B点到C点的过程中高度变大，所以重力势能变大。故A错误。 B．小环从A点到B点的过程中高度一直减小，重力势能转化为动能，所以小环的动能一直在增加，B正确。 C．如果C点高于A点，那么小环无法到达C点，也就更无法到达D点了。故C错误。 D．小环到达D点之后，速度方向并不是竖直向下的，而是沿着D点的切线方向，所以小环离开D点之后是沿着D点的切线方向运动的。故D错误。 13．C 【分析】物体由于运动而具有的能量叫动能；影响动能的因素有质量和速度：在速度一定时，质量越大，动能越大；在质量一定时，速度越大，动能越大． 【详解】影响动能的因素有质量和速度：在速度一定时，质量越大，动能越大；在质量一定时，速度越大，动能越大，小牛的质量比篮球大，但速度比篮球小，所以动能差不多大． 故选C. 14．D 【详解】橡皮筋原长为l，小球从初始状态下降至l过程中，橡皮筋没有伸长，在这个过程中，小球的重力势能转化为动能，小球做加速运动，动能逐渐变大；当橡皮筋的长度从l变至2l过程中，橡皮筋伸长，小球受到橡皮筋向上的拉力作用：当拉力小于重力时，合力向下，小球仍加速，动能仍然增大；当拉力等于重力时，速度最大，动能最大；当拉力大于重力时，合力向上，小球做减速运动，动能逐渐减小，最后变为零，对照选项中的图象可知，ABC不符合题意，D选项符合题意。 故选D。 15．D 【详解】在D位置时，弹簧弹性形变最大，弹力最大，弹力大于重力，合力向上，但此时为瞬间静止；到达C位置时小球所受弹力大小等于重力，合力为零，此时小球的速度是最大的；之后BC段弹力小于重力，合力向下，小球做减速运动，BA段只受重力，合力向下，小球继续做减速运动；小球从D到B位置过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的动能和重力势能；在A位置小球到达最高点，速度为零，只受重力作用，处于非平衡状态；所以，小球从D到A位置过程中小球受到的合力先减小再增大后不变，故D正确，ABC错误。 故选D。 16． 形变 弹性势 动 【详解】[1]力可以改变物体的形状，也可以改变物体的运动状态；拉弓放箭时弓被拉弯，说明力能使物体发生形变。 [2][3]拉弯的弓具有弹性势能，箭射出去后具有动能，这一过程中是弓的弹性势能转化为箭的动能。 17． 等于 大于 减小 【详解】[1]重力势能跟质量和高度有关，质量不变时，高度越高，重力势能越大。因为A、D两点高度相同，故重力势能相等。 [2][3]小球在整个弹跳过程中，质量不变，小球每次反弹的最高高度比前一次要低，说明因为存在空气阻力等原因机械能会逐渐减小。因为A、D两点的重力势能相等，所以，A点动能大于D点动能，即小球在A点的速度大于D点的速度。 18． 静止 动 【详解】[1]当漂流者坐在橡皮筏内顺流而下时，以橡皮筏为参照物，漂流者的位置没有发生变化，所以以橡皮筏为参照物，他们是静止的。 [2]流动的流水具有较大的动能，能对橡皮筏做功，推动橡皮筏前进。 19． 减小 增大 【详解】[1][2]由B点到C点的过程中，由于速度减小，小球具有的动能也减小，同时小球高度增大，故重力势能增大，动能转化为重力势能。 20．(1) 200kg， 6.3×107 J ；  (2)  2.04×108 J ；  （3）30.9% 【详解】解：（1）锅炉内的水的质量 锅炉内的水吸收的热量： （2）无烟煤完全燃烧放出的热量： （3）锅炉的效率 答：（1）锅炉内的水质量为200kg，水吸收的热量是6.3×107J； （2）无烟煤完全燃烧放出的热量是2.04×108J； （3）此锅炉的效率是30.9%。 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。 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 $$