11.4 动能和势能-【拔尖特训】2025-2026学年新教材九年级全一册物理(沪粤版2024)

11 11.4　动能和势能 ▶ “答案与解析”见P6 1. (2024·徐州三模)如图所示,甲地面粗糙,乙 地面光滑。质量均为m 的A、B 两个物体在 大小均为F 的恒力作用下,由静止开始,在力 的方向上前进了相同距离s。下列结论正确 的是 ( ) (第1题) A. F 对A 做的功大于F 对B 做的功 B. A 的机械能小于B 的机械能 C. A 的速度等于B 的速度 D. F 对A 做功的功率等于F 对B 做功的 功率 2. 如图所示,小方在荡秋千,某次他摆 动到右侧最高点A 后,又开始向下摆 动,经过B 点和最低点C,然后摆动 到与B 点等高的D 点后返回。小方从A 点 摆动到D 点的过程中,下列说法正确的是 ( ) A. 小方在B 点和D 点时的机械能相等 B. 运动到C 点时,小方受力平衡 C. 从A 点摆动到C 点,小方的重力势能全 部转化为动能 D. 当摆动到D 点时,假设力全部消失,则小 方将保持静止 (第2题) (第3题) 3. 新情境·社会热点 我国“嫦娥五号”探测器用 类似“打水漂”的方式着陆地球,其着陆过程 的部分轨迹简化图如图所示,AB 段探测器 的动能 ;BC 段探测器的机械能 ;采用这样的方式着陆的目的是 。 4. 如图甲所示,在一个罐子的盖和底各开两个 小洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿 入罐中,橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定,如 图乙为其示意图。做好后如图丙所示,将该 罐子从不太陡的斜面A 点由静止释放,滚到 水平面D 点停止,然后返回,自行滚上斜面 B 点又滚下斜面,如此往返,最后停在水平面 上。下列说法正确的是 ( ) (第4题) A. 罐子从A 点滚动到C 点的过程中,橡皮 筋的弹性势能一直变大 B. 罐子从A 点滚动到D 点的过程中,重力 势能只转化为弹性势能 C. 若罐内没有橡皮筋和小铁块,罐子可能返 回滚上斜面 D. 第一次返回斜面,向上滚动的过程中,罐 子整体在C 点时的机械能小于在B 点时 的机械能 (第5题) 5. 易错题 如图所示,小球从高处下落 到竖直放置的轻质弹簧上,在小球接 触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个 过程中,忽略空气阻力,下列叙述中 正确的是 ( ) A. 小球所受弹簧的弹力始终比重力大 B. 小球到达最低点时所受弹簧的弹力等于 重力 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第十一章　功与机械能 12 C. 小球的速度一直在减小 D. 小球的机械能在不断减小 6. 如图甲所示,“反向蹦极”是一项比蹦极更刺 激的运动。如图乙所示,将弹性轻绳的上端 固定在O 点,拉长后将下端固定在体验者的 身上,并与固定在地面上的扣环相连。打开 扣环,人从A 点由静止开始运动,像火箭一 样被“竖直发射”,经过B 点时轻绳的弹力等 于人的重力,最高能到达C 点。对此过程, 下列描述正确的是 ( ) (第6题) A. 弹性轻绳的弹性势能在B 点时最大 B. 人从B点到C点的过程中,动能一直减小 C. 人从A 点到B 点的过程中,动能先增大 后减小 D. 人从A 点到C 点的过程中,重力势能增 大,动能一直减小 7. 将小球水平抛出,其部分运动轨迹 如图甲所示,位置①和③离地高度 相等。小球在运动过程中经过 M、 N 两点,其动能和重力势能的参数如图乙所 示,且M、N 两点分别为图中①②③点中的 某一点。则小球 ( ) 甲 乙 (第7题) A. 在整个运动过程中,小球的机械能是守恒的 B. 经过的N 点就是②点 C. 在M 点的重力势能大于在N 点的 D. 在N 点的机械能为1000J 8. 新情境·社会热点 郑钦文获得2024年巴黎奥 运会女子网球单打冠军。如图所示是用频闪 照相机拍摄的网球离开球拍后在空中飞行过 程的照片,下列说法正确的是 ( ) (第8题) A. 网球离开球拍后,球拍网面的弹性势能 增大 B. 网球从位置A 运动到位置B 的过程中重 力势能在减小 C. 网球在最高点B 处时动能不为0 D. 网球从位置B 运动到位置C 的过程中机 械能在增大 9. 新情境·科技民生 (2024·兰州)科学家对银 河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续 观测,给出了从1994年到2002年间恒星 S2的位置,如图所示,科学家认为恒星S2的 运动轨迹是一个椭圆,推测银河系中心可能 存在着超大质量的黑洞。忽略恒星S2质量 的变化,根据图片信息,下列说法中正确的是 ( ) (第9题) A. 黑洞可能位于椭圆轨道内部的P 点 B. 恒星S2在运动过程中所受合力为零 C. 恒星S2在1995年时期的动能大于在 2001年时期的动能 D. 恒星S2在1995年时期的重力势能大于 在2001年时期的重力势能 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(沪粤版)九年级 11.4　动能和势能 1. B 2. D 3. 变小 不变 减小着陆时的机 械能 4. A 解析:罐子从A 点滚动到C 点 的过程中,橡皮筋的弹性形变变大,弹 性势能变大,故A正确;从A 点到C 点,重力势能主要转化为动能和弹性 势能,从C 点到D 点,动能主要转化 为弹性势能,故B错误;罐子返回是 靠橡皮筋的弹性势能转化为动能,若 罐内没有橡皮筋和小铁块,罐子不可 能返回滚上斜面,故C错误;第一次 返回斜面,向上滚动的过程中,由于克 服摩擦力做功,一部分机械能转化为 内能,所以罐子整体在C 点时的机械 能大于 在B 点 时 的 机 械 能,故 D 错误。 5. D 解析:因为小球一直在压缩弹 簧,弹簧的形变量在增大,所以弹簧弹 力一直在增大,以小球为研究对象,开 始阶段,弹力小于重力,合力方向竖直 向下,与速度方向相同,小球做加速运 动,速度变大,且合力减小;当弹力大 于重力后,合力方向竖直向上,小球做 减速运动,合力增大,当小球到达最低 点时,小球受到向上的合力最大,即弹 力大于重力,故A、B、C错误。小球压 缩弹簧的过程中,小球的机械能转化 为弹簧的弹性势能,故小球的机械能 减小,故D正确。 小球在下降过程中, 弹簧越被压缩,弹力越大 小球在下降过程中,重力不 变,弹簧的形变量越来越大,弹力 是逐渐增大的。开始时弹力小于 重力,然后弹力等于重力,最后弹 力大于重力。 6. B 解析:经过B 点时轻绳的弹力 等于人的重力,人在B 点时速度最 快,弹性形变不是最大,弹性势能不是 最大,故A错误。人从B 点到C点的 过程中,质量不变,高度增大,重力势 能增大,速度减小,动能减小,故B正 确。人从A 点到B 点的过程中,质量 不变,高度增大,重力势能增大,速度 增大,动能增大,故C错误。人从A 点到C 点的过程中,质量不变,高度 增大,重力势能增大;AB 段速度逐渐 变大,动能逐渐变大;BC 段速度逐渐 变小,动能逐渐变小,故D错误。 7. B 解析:根据图甲可知,小球反弹 的最大高度越来越小,一部分机械能 转化为内能,说明机械能越来越小,在 整个运动过程中,小球的机械能是不 守恒的,故A不正确。由图乙知,在 M 点时,重力势能为动能的3倍,重 力势能为240J,由此可得动能为 80J,机械能 WM =240J+80J= 320J;在N 点时,动能为200J,则重 力势能为60% 40%×200J=300J ,故在M 点的重力势能小于在N 点的重力势 能,M 点的高度小于N 点,则经过的 N 点就是②点,故B正确、C不正确。 在 N 点 的 机 械 能 WN =200J+ 300J=500J,故D不正确。 8. C 解析:网球离开球拍后,球拍网 面的弹性形变变小,球拍网面的弹性 势能减小,故A错误;网球从位置A运 动到位置B的过程中,高度增大,动能 转化为重力势能,动能减小,重力势能 增大,故B错误;网球在空中做曲线运 动,到达最高点B 处时速度不为0,动 能不为0,故C正确;网球从位置B 运 动到位置C 的过程中,会不断克服阻 力做功,机械能在减小,故D错误。 9. D 解析:由图可知,恒星S2的运 动轨迹是一个椭圆,黑洞可能位于椭 圆轨道内部的Q 点,故A错误;若恒 星S2在运动过程中所受合力为零,根 据牛顿第一定律可知,恒星S2将做匀 速直线运动,运动轨迹会是一条直线, 而恒星S2的运动轨迹是一个椭圆,故 B错误;恒星S2沿椭圆轨道绕黑洞运 行的过程中机械能守恒,由图可知,它 在1995年时期到黑洞Q 点的距离大 于在2001年时期,故它在1995年时 期的重力势能大于在2001年时期的 重力势能,由机械能守恒定律可知,它 在1995年时期的动能小于在2001年 时期的动能,故C错误、D正确。 第十一章整合拔尖 ［高频考点突破］ 典例1 C 解析:抛球时,运动员对 排球有力,且在力的方向上有距离,故 运动员对排球做功;腾空时,运动员与 排球间没有力的作用,故运动员对排 球没有做功;击球时,运动员对排球施 加力,且排球在力的方向上有运动的 距离,故运动员对排球做功;落地时, 运动员与排球间没有力的作用,故运 动员对排球没有做功。故选C。 [跟踪训练] 1. C 解析:此过程中, 物体在重力的方向上移动了距离,所 以重力对物体做了功,故A不符合题 意;此过程中,物体在拉力的方向上移 动了距离,所以拉力对物体做了功,故 B不符合题意;此过程中,物体没有在 支持力的方向上移动距离,所以支持 力没有对物体做功,故C符合题意; 此过程中,物体在摩擦力的方向上移 动了距离,所以摩擦力对物体做了功, 故D不符合题意。 典例2 D 解析:滑动摩擦力的大小 与接触面的粗糙程度和压力大小有 关,同一物体对水平面的压力不变,且 接触面的粗糙程度不变,所以两次匀 速直线运动时物体受到的摩擦力不 变,则两次推力相等,故有F1∶F2= 1∶1;由图乙知,物体第一次匀速直线 运动的速度v1= s t= 6m 2s=3m /s,由 图丙知,物体第二次以5m/s的速度 做匀速直线运动,根据P=Fv,两次 推力相等,则功率和速度成正比,则有 P1 P2= v1 v2= 3m/s 5m/s= 3 5 ,故D正确。 [跟踪训练] 2. A 解析:由图乙可 知,第一段中,物体做匀速直线运动, 速度v1= s1 t1= 4m 2s=2m /s;由图丙可 知,第二段中,物体的速度保持不变, 即物体做匀速直线运动,速度v2= 4m/s;因为两次都是匀速直线运动, 根据二力平衡条件可知,推力都等于 摩擦力,物体在粗糙程度不同、长度相 同的两段水平地面先后做直线运动, 第二段比第一段更粗糙,说明第二段 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 6