10.1机械能 同步练习 2025-2026学年北师大版物理九年级全一册

10.1机械能 同步练习 2025-2026学年北师大版物理九年级全一册 学校:___________姓名:___________班级:___________学号:___________ 一、单选题 1．下列状态下的物体具有动能的是（ ） A. 悬挂在天花板上的吊灯 B. 空中水平飞行的战斗机 C. 停在站台上的火车 D. 拉长了的橡皮筋 2．汉字博大精深，是华夏民族创造的令人叹为观止的文化瑰宝。下列词语中所描述的物体，具有弹性势能的是（　　） A．箭去似流星 B．弓开如满月 C．云来云又往 D．蜻蜓立竿头 3．如图所示是兴趣小组设计的火车站进站段铁路工程设计方案图，则火车进站过程中（   ） A．动能增大 B．重力势能减小 C．重力势能转化为动能 D．动能转化为重力势能 4．2025年元旦，大连老虎滩公园进行了以“海洋+光影”为主题的无人机表演。则无人机（　　） A．加速上升时，机械能不变 B．匀速上升时，动能变大 C．减速下降时，重力势能变小 D．匀速下降时，重力势能转化为动能 5．为防止“天降冰凌”产生危害，将除冰环从桥梁斜拉索上端由静止释放，除去斜拉索上的积冰。除冰环在下滑过程中（   ） A．只受重力作用 B．速度始终不变 C．一直处于平衡状态 D．机械能不断减小 6．推铅球时，铅球的运动过程如图所示，下列说法正确的是（　　） A．推出去的铅球能在空中继续运动，是因为它受到了惯性的作用 B．若铅球运动到最高点所受力全部消失，它将保持静止 C．铅球在运动过程中受到平衡力作用 D．铅球落地后静止时，铅球的动能为零 7．如图所示为人拉弓射箭的示意图，下列说法正确的是（　　） A．在弹性限度内，弓弦拉得越弯，弓弦的弹性势能越大 B．弓弦张紧时，放在弓弦上的箭具有弹性势能 C．箭离弦的过程中，弓弦的弹性势能转化为弓弦的重力势能 D．箭离弦后下落过程中，箭的动能转化为它的重力势能 8．小明用图示装置“探究动能大小与速度的关系”，下列说法正确的是（ ） A. 实验研究对象是木块 B. 水平表面必须光滑 C. 让不同的小车从同一斜面同一高度由静止释放 D. 用木块移动距离表示小车动能大小 9．如图所示，用轻质细绳悬挂一小球在竖直平面内摆动。在某次摆动过程中，小球依次经过A、B、C三点，A、C两点高度相同，B点为最低点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．小球从B点运动到C点，重力势能转化为动能 B．小球从A点运动到B点，动能转化为重力势能 C．小球在B点动能最大 D．小球机械能不守恒 10．中国女足通过奋勇拼搏，晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图分析可知，足球 （　　） A．在B点时受力平衡 B．在A、D两点动能可能相等 C．在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不断改变 D．在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化 二、填空题 11．如图所示是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，这说明橡皮筋的弹性势能与________________________有关。若橡皮筋被拉伸的长度相同，所用“子弹”的质量不同，则射出“子弹”的速度也不同，在此过程中，橡皮筋对“子弹”做的功__（填“相同”或“不相同”），你判断的理由是______________________。 12．速度相同的甲、乙两架战斗机，其中甲战斗机的动能较大，则 （选填“甲”或“乙”）战斗机的惯性更小，在战斗过程中会更加灵活。 13．如图所示，小聪同学在体育课上进行竖直爬杆训练，双脚离地静止时，手握得越紧，他与杆之间的摩擦力大小 ；匀速上爬过程中小聪受到竖直向 的摩擦力；匀速下滑时小聪的机械能大小 ，以他为参照物，杆子是 的。 14．掷实心球是中考体育抽测项目之一，如图是某同学投掷实心球的场景，若不计空气阻力，在上升过程中，实心球的重力势能 ；从抛出到落地的过程中，实心球的机械能总量 （以上两空均选填“增大”、“不变”或“减小”）。 三、实验题 15．小明在探究“物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中： （1）如图甲、乙所示，小明利用斜面、钢球（m＜M）、木块等器材进行实验，实验中小球撞击木块时的动能由小球的 能转化而来的，通过观察 来反映物体动能的大小； （2）由甲、乙两图可以得出的结论是： ； （3）小明发现乙实验中木块移动距离与甲实验中相差不大，实验效果不明显，若只重新做乙实验，可采取的改进措施是 （写出一种即可）； （4）如图丙所示，体积相同的三个实心球，质量m2＜m1＝m3，球1、2离沙地高度相同，现让三球同时由静止释放，球落到沙地上的状态如图丙虚线所示，比较a、b实验，可得出重力势能大小与 的关系；比较b、c实验，则m2、m3重力势能大小关系为 （m2较大/m3较大/一样大/无法比较）。 16．如图展示了一个弹弓模型，忽略空气阻力，通过拉伸橡皮筋后，能够将模拟小鸟瞄准目标进行发射。 （1）用A点表示小鸟，请在方框中画出小鸟在位置B点的受力示意图； （2）弹弓的橡皮筋伸长过程中，弹性势能 ；发射后离开橡皮筋的模拟小鸟上升到最高点的过程中机械能 （选填“变小”  “变大”或“不变”）； （3）某同学思考橡皮筋的弹性势能除了与橡皮筋的伸长量、材料有关，与橡皮筋自身长度、粗细是否有关呢？生活经验告诉我们水平飞出速度越大，飞行的水平距离越远，现有弹珠和弹弓一个、相同材质但粗细不同的橡皮筋若干条、剪刀、刻度尺等，请写出实验步骤并设计实验表格完成探究“橡皮筋的弹性势能与橡皮筋粗细的关系”这一实验。 实验步骤： ； 设计实验表格： 。 参考答案 1．【答案】B 【详解】物体由于运动而具有的能叫作动能，所以空中水平飞行的战斗机具有动能。 2．【答案】B 【详解】ACD．射出的箭、运动的云、蜻蜓立竿头都没有发生弹性形变，不具有弹性势能，故A、C、D不符合题意； B．弓开如满月说明弓发生了弹性形变，具有弹性势能，故B符合题意。 3．【答案】D 【详解】A．动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大。火车进站时，需要减速，其质量不变，速度减小，所以动能减小，故A不符合题意； B．重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大，高度越高，重力势能越大。火车进站时，轨道有一定坡度，火车高度增加，质量不变，所以重力势能增大，故B不符合题意； CD．火车进站时，动能减小，重力势能增大，所以是动能转化为重力势能，故D符合题意，C不符合题意。 4．【答案】C 【详解】A．飞机加速上升，飞机的质量不变，速度变大，高度变大，动能增大，重力势能增大，机械能增大，故A不符合题意； B．飞机匀速上升，飞机的质量不变，速度不变，动能不变，故B不符合题意； C．飞机减速下降，飞机的质量不变，速度、高度均减小，动能减小，重力势能减小，故C符合题意； D．飞机匀速下降，飞机的质量不变，速度不变，高度减小，动能不变，重力势能减小，故D不符合题意。 5．【答案】D 【详解】A．除冰环下滑时不仅受重力，还受斜拉索的支持力和摩擦力作用，故A不符合题意； B．速度始终不变意味着做匀速直线运动，但除冰环从桥梁斜拉索上端由静止释放，从静止开始加速，速度不是一成不变的，故B不符合题意； C．平衡状态指物体处于静止或者匀速直线运动状态，但除冰环从桥梁斜拉索上端由静止释放后速度逐渐变化，不满足平衡状态条件，故C不符合题意； D．由于斜拉索对除冰环的摩擦力做负功或碰撞损耗，部分机械能会转化为内能，导致机械能减小，故D符合题意。 6．【答案】D 【详解】A．推出去的铅球能在空中继续运动，因为它具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故A错误； B．若铅球运动到最高点仍有水平向右的速度，此时若所有力突然消失，由牛顿第一定律可知，铅球将会水平向右做匀速直线运动，故B错误； C．铅球在运动过程中运动的方向和速度大小发生变化，处于非平衡状态， 受到非平衡力作用，故C错误； D．铅球落地后静止时，质量不变，速度为零，铅球的动能为零，故D正确。 7．【答案】A 【详解】A．在弹性限度内，弓弦拉得越弯，弓弦的弹性形变程度越大，弓弦的弹性势能越大，故A正确； B．弓弦张紧时，弓弦具有弹性势能，放在弓弦上的箭没有弹性形变，没有弹性势能，故B错误； C．箭离弦的过程中，弓弦的弹性形变程度减小，弓弦的弹性势能减小，箭的速度变大，箭的动能变大，弓弦的弹性势能转化为箭的动能，故C错误； D．箭离弦后下落过程中，箭的质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，箭的重力能转化为它的动能，故D错误。 8．【答案】D 【详解】该实验研究对象是小车，不是木块，故错误。在该实验中用到了转换法，即将小车动能的大小转化为其对木块做功的多少，小车推动木块移动的距离越远，其对木块所做的功就越多，即小车具有的动能就越大，反之小车具有的动能就越少；实验中若水平表面光滑，则无法观察木块移动距离的远近，不能显示小车动能的大小，故错误，正确。动能的大小与物体的质量和速度有关，要探究动能大小与速度的关系，必须控制物体的质量相同，也就是保持小车的质量不变；而让不同的小车从同一斜面同一高度由静止释放，小车的质量改变，小车的速度不变，故错误。 9．【答案】C 【详解】A．小球从B点运动到C点，质量不变，高度变大，速度变小，则重力势能增大，动能减小，动能转化为重力势能，故A错误； B．小球从A点运动到B点，质量不变，高度变小，速度变大，则重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能，故B错误； C．根据题意可知，B点为最低点，则小球在B点时速度最大，动能也最大，故C正确； D．不计空气阻力，小球运动过程中重力势能与动能相互转化，没有能量损失，小球机械能守恒，故D错误。 10．【答案】B 【详解】A．B点只受重力，不平衡，故A不符合题意； B．运动过程中有空气阻力，所以AD速度可能相同，动能可能相同，故B符合题意； C．在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不变，故C不符合题意； D．在运动过程中，机械能不守恒，不可能只存在动能和势能的相互转化，故D不符合题意。 11．【答案】橡皮筋发生弹性形变的程度； 相同； 橡皮筋被拉伸的长度相同 【解析】橡皮筋拉得越长，其弹性形变程度越大，同样的“子弹”射得越远。橡皮筋被拉伸的长度相同，所以具有的弹性势能相同，对子弹做的功相同。 12．【答案】乙 【详解】速度相同的甲、乙两架战斗机，其中甲战斗机的动能较大，根据动能的影响因素可知，甲战斗机的质量大于乙战斗机；惯性是物体的属性，与物体的质量有关，且质量越大，惯性越大，因此甲战斗机的惯性大，乙甲战斗机的惯性小。 13．【答案】不变；上；减小；运动 【详解】小聪同学双脚离地静止时，在竖直方向上他处于受力平衡状态，由对小聪同学进行受力分析可知，在竖直方向上他受竖直向上的摩擦力和竖直向下的重力作用，这两个力大小相等，所以即使小聪的手握杆再紧，只要他的重力大小不变，则他与杆之间的摩擦力大小不变。 由以上分析可知，匀速上爬过程中小聪受到竖直向上的摩擦力。 匀速下滑时，小聪的动能大小不变，但因其下滑，高度减小，重力势能减小，故小聪的机械能大小是减小的。 以他为参照物，杆子与他之间的位置发生了变化，所以可判断杆子是运动的。 14．【答案】增大；不变 【详解】重力势能的大小与物体的质量和高度有关，在实心球上升过程中，其质量不变，高度增加，所以重力势能增大。 因为不计空气阻力，在实心球从抛出到落地的过程中，只有动能和重力势能相互转化，没有机械能与其他形式能的转化，根据机械能守恒定律，机械能总量不变。 15．【答案】（1）重力势能；木块被撞击后移动的距离 （2）速度相同时，质量越大，物体的动能越大 （3）换一个质量更大的钢球实验 （4）质量；m3较大 【详解】（1）如图甲，控制了木块的位置不变，将钢球从不同的高度静止滑下，这是研究钢球的动能，根据转换法可知，实验中通过观察木块移动的距离来反映钢球动能的大小。 （2）由甲、乙两图可知，钢球的质量不同，从相同高度静止滑下，使得钢球到达水平面的速度相同，撞击木块移动的距离也就不同，动能大小不同，所以可以得到结论，在物体速度一定时，质量越大，物体的动能越大。 （3）小明发现乙实验中木块移动距离与甲实验中相差不大，实验效果不明显，若只重新做乙实验，根据控制变量法可知，不能改变小球最初的高度，也不能换用其它木块或其它水平面，但可以换一个质量更大的钢球，以增大小球撞击木块时的动能。 （4）比较a、b实验可知道，m1、m2的质量不同，从相同的高度静止释放，m1的质量大，落到沙地的坑越深，说明重力势能大，可以探究出重力势能大小与质量的关系。 比较b、c实验可得，球的质量不同，静止释放的高度不同，但m3落到沙地的坑越深，说明m3重力势能大。 16．【答案】（1） （2）变大；不变 （3） 见解析；见解析 【详解】（1）离开橡皮筋后，忽略空气阻力的情况下，小鸟只受重力，重力的方向总是竖直向下的。 （2）弹性势能的大小是随着橡皮筋的伸长量的增大而增大的，因此弹性势能变大；由于忽略空气阻力，仅受重力的情况下，小鸟在空中的机械能守恒。 （3）实验步骤： ①选取3条相同材质、相同长度粗细不同的橡皮筋； ②将较细的橡皮筋其安装在弹弓上，将弹弓拉到一定长度后将弹珠沿水平方向弹出，用刻度尺测量弹珠弹射的水平距离并记录； ③换一条较粗的橡皮筋，将弹弓拉到相同长度后将弹珠沿水平方向弹出，测量并记录弹珠弹射的水平距离； ④换一条最粗的橡皮筋，将弹弓拉到相同长度后将弹珠沿水平方向弹出，测量并记录弹珠弹射的水平距离。 如表所示： 实验序号 橡皮筋的粗细程度 弹射水平距离/m 1 细 2 较粗 3 最粗 第 page number 页，共 number of pages 页 学科网（北京）股份有限公司 $$