内容正文:
2025-2026学年沪粤版(2024)物理九年级上册
11.4动能和势能 同步练习
一、单选题
1.下面关于能的说法正确的是 ( )
A.只有正在做功的物体才具有能量
B.具有能的物体都在做功
C.不做功的物体就不具有能量
D.能够做功的物体,它一定具有能量
2.掷实心球是我市中考体测项目之一。不计空气阻力,投掷后的实心球在上升过程中( )
A. 动能变大,重力势能变大 B. 动能变小,重力势能变小
C. 动能变小,重力势能变大 D. 动能变大,重力势能变小
3.如图是我国某地的等高线地形图,若把同一物体分别放在、、、四点时,在哪一点,该物体的重力势能最大( )
A. 在点 B. 在点 C. 在点 D. 在点
4.飞机在空中减速下降的过程中( )
A. 惯性逐渐增大 B. 机械能逐渐减小
C. 始终受平衡力作用 D. 重力势能全部转化为动能
5.跳伞运动员从高空跳下后沿直线向下做加速运动,降落伞打开后开始减速,落地前运动员的速度已减至安全值且保持不变,若把运动员和降落伞作为一个整体进行研究,则( )
A.加速运动过程中重力势能转化为动能
B.降落伞打开后下降的过程中重力势能转化为动能
C.减速运动时动能转化为重力势能
D.匀速直线运动时机械能保持不变
6.如图所示是荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放,到达D点后返回,B、C两点等高。下列说法正确的是( )
A.球在B、C两点的动能相等 B.球在A、D两点的机械能相等
C.球从B点到O点的过程中机械能减少 D.球从O点到C点的过程中势能转化为动能
7.北京世园会上,车身离地30 cm高的电动无人扫地车在平直路面上匀速前进并将地面上的落叶吸入车内,此过程中,扫地车整体的 ( )
A.动能不变,重力势能不变
B.动能不变,重力势能变大
C.动能变大,重力势能不变
D.动能变大,重力势能变大
8.甲、乙两车同时同地沿同一直线做匀速直线运动,它们的图像如图所示,则( )
A.甲车的动能大于乙车的动能 B.甲、乙两车的重力势能相等
C.经过8秒,甲、乙两车相距10米 D.运动10米,甲车比乙车少用4秒
9.如图是小明玩蹦极时的情景,不考虑空气阻力,则关于他在下降过程中的说法,正确的是( )
A.弹性绳伸直前,小明的重力势能增大,动能减小
B.弹性绳伸直前,小明的重力势能减小,动能减小
C.小明下降到最低点时动能为零,弹性绳的弹性势能最大
D.弹性绳刚伸直时,小明的速度最大,动能最大
二、填空题
10.如图所示,在跳水运动员跳水的过程中,被压弯的跳板因具有 势能,而将运动员弹起一定的高度,此时运动员具有 势能,跳入水中溅起水花。
11.如图所示,小明操控遥控器使电动遥控飞机匀速升空过程中,遥控飞机的动能 ,机械能 (均选填“增大”、“减小”或“不变”);小明调整遥控器,使飞机急转弯,这是因为力改变了飞机的 。
12.在“探究影响重力势能大小因素”的实验中,小明在水平地面上铺一张白纸,将皮球表面涂黑,使其分别从不同高度处自由下落,目的是探究重力势能大小与________的关系。如图所示,在纸上留下黑色圆斑A、B,圆斑________(填“A”或“B”)是皮球从较高处下落形成的。
13.如图所示为游乐场中在竖直面内转动的摩天轮,小红乘坐该摩天轮的速度大小不变,则她从最低点上升到最高点过程中机械能 (选填“变大”“变小”或“不变”)
14.2022年北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛,17岁中国小将苏翊鸣摘得金牌,成为冬奥历史上该项目最年轻的金牌获得者。比赛场地简化如图所示,AC为助滑道,B为AC的最低点。运动员某次从A点由静止开始下滑到达B点的过程中(不考虑一切阻力),重力势能转化为 能,机械能 (填“增大”“减小”或“不变”)。
三、实验题
15. 图1中过山车从点出发,先后经过、、、点。图2是过山车在、、、点的动能和重力势能大小的示意图,则:
(1) 过山车的动能在______点最大,过山车的重力势能在______点最大。(两空均填“”“”“”或“”)
(2) 过山车在点时重力势能的大小____(填“大于”“小于”或“等于”)在点时动能的大小。
(3) 过山车从点运动到点,__________转化为____。(两空均填“重力势能”或“动能”)
(4) 在这个过程中,过山车的机械能是____(填“变化”或“不变”)的。
16.某实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中。准备的器材有:质量分别为m、2m的两个钢球,木块和斜面等。实验过程如图所示(不考虑空气阻力)。
(1)本实验是通过 来反映钢球动能大小的。
(2)实验为探究动能大小与速度的关系,应让质量相同的钢球,从同一斜面上
(填“相同高度”或“不同高度”)处由静止滚下。实验现象表明:当质量一定时,钢球速度越大,动能越 。
(3)实验小组的同学联想到“探究阻力对物体运动的影响”时,也用到了斜面,让小车从斜面顶端由静止滑下,比较在不同水平表面滑行的距离大小(结果记录如表),小车在三个表面克服摩擦力做功 (填“相等”或“不相等”)。
表面
毛巾
棉布
木板
摩擦力
最大
较大
最小
小车运动距离
最近
较远
最远
(4)小磊在探究“动能大小与速度的关系”时将实验装置改成如图丁所示,利用质量相同的铁球将弹簧压缩不同程度后由静止释放,撞击同一木块。该实验方案是否可行?答: 。理由是 。
A.铁球的质量相同,初速度不同
B.铁球的质量相同,初速度相同
C.铁球的质量不同,初速度不同
D.铁球的质量不同,初速度相同
四、简答题
17.如图是一则公益广告:现如今随着入住高楼的人们越来越多,高空抛物的现象也是屡屡发生。高空抛物有非常大的危险性,一个鸡蛋从18楼抛下来就可以砸碎人头骨。请从能量的角度解释高空落下的鸡蛋能砸人伤的原因。
参考答案
1.【答案】D
【详解】一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量;这里说的能够做功即具有做功的能力,不一定正在做功,所以不做功的物体可能具有能量,故A错误。具有能的物体具有做功的能力,但不一定正在做功,故B错误。不做功但有做功能力的物体也具有能量,故C错误。一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能量,故D正确。
2.【答案】C
【详解】不计空气阻力,投掷后的实心球在上升过程中,质量不变,速度变小,所以动能变小,高度增大,所以重力势能变大。
3.【答案】B
【详解】由等高线地形图标出的海拔高度可知,点的海拔最高,同一物体质量一定,它所处的高度越高,重力势能越大,则物体在点时的重力势能最大。故选。
4.【答案】B
【详解】惯性的大小只与物体的质量有关,飞机在空中减速下降的过程中质量不变,所以惯性大小不变,故错误;飞机在空中减速下降的过程中,质量不变,速度减小,动能减小,高度减小,重力势能减小,所以机械能减小,故正确;飞机在空中减速下降的过程中,速度不断减小,运动状态不断改变,不受平衡力作用,故错误;飞机在空中减速下降过程中还受到空气阻力的作用,重力势能没有全部转化为动能,故错误。
5.【答案】A
【详解】沿直线向下做加速运动时,运动员和降落伞整体的质量不变,速度变大,动能变大,高度变小,重力势能变小,重力势能转化为动能,故A正确;降落伞打开后运动员和降落伞整体开始减速,高度降低,速度减小,质量不变,因此重力势能和动能都减小,机械能转化为其他形式的能,故B、C错误;匀速直线运动时,整体的质量不变,高度变小,重力势能变小,速度不变,动能不变,机械能为动能和势能的和,所以机械能减小,故D错误。
【特别提醒】切不可简单地认为物体下降时,一定有重力势能转化为动能,上升时一定有动能转化为重力势能。一定要弄清物体是如何下降、如何上升的。只有加速下降或减速上升才会有重力势能转化为动能或动能转化为重力势能。
6.【答案】C
【分析】
【详解】
从A运动到D点,D点低于A,说明运动过程中机械能在逐渐较小,原因是受到空气的阻力作用,秋千在摆动的过程中,一部分机械能转化为内能,机械能会逐渐减小。
A.球在B、C两点高度相同,重力势能相同,B的机械能大于C的机械能,B的动能大于C的动能,故A错误;
B.由于机械能逐渐减小,则A的机械能大于D的机械能,故B错误;
C.球从B点到O点的过程中,克服摩擦做功,机械能减少,故C正确;
D.球从O点到C点的过程中,高度增加,重力势能变大,速度减小,动能减小,动能转化为势能,故D错误。
故选C。
7.【答案】D
【详解】电动无人扫地车在平直路面上匀速前进并将地面上的落叶吸入车内,此过程中,电动无人扫地车的质量变大,速度和高度不变,则动能和重力势能均变大。故D正确。
8.【答案】D
【详解】
由图可知,甲乙经过8s,甲的路程是20m,乙的路程是10m,甲的速度
A.动能与质量和速度有关,甲车的速度大于乙车的速度,由于甲乙两车的质量未知,甲车的动能不一定大于乙车的动能,故A不符合题意;
B.重力势能与质量和高度有关,由于甲乙两车的质量和高度未知,甲、乙两车的重力势能不一定相等,故B不符合题意;
C.甲乙经过8s,甲的路程是20m,乙的路程是10m,若甲、乙两车的运动方向相反,则此时甲车与乙车相距
20m+10m=30m
故C不符合题意;
D.运动10米,甲车的时间是4s,乙车的时间是8s,甲车比乙车少用4s,故D符合题意。
故选D。
9.【答案】C
【详解】AB.弹性绳伸直前,小明的质量不变,高度降低,速度加快,重力势能增大,动能增大,故AB错误;
C.小明下降到最低点时速度为0,动能为零,弹性绳的形变量最大,弹性势能最大,故C正确;
D.弹性绳刚伸直时,小明受到的力只有重力,方向竖直向下,则小明还将继续做向下做加速直线运动,速度不是最大,动能不是最大,故D错误。
10.【答案】弹性 重力
【详解】被压弯的跳板发生了弹性形变,它能把运动员弹起,说明被压弯的跳板具有弹性势能;运动员被弹起一定的高度,此时运动员具有重力势能。
11.【答案】 不变 增大 运动状态
【详解】[1][2]遥控飞机匀速升空过程中,质量不变,速度不变,遥控飞机的动能不变;高度增加,遥控飞机的重力势能增大,机械能包括动能和势能,所以机械能增大。
[3]小明调整遥控器,使飞机急转弯,运动方向发生了改变,这是因为力改变了飞机的运动状态。
12.【答案】高度;B
【详解】同一皮球分别从不同高度处自由下落,皮球质量不变,下落高度不同,目的是探究重力势能大小与高度的关系;由图可知,黑色圆斑B较大,说明圆斑B是皮球从较高处下落形成的。
13.【答案】变大
【详解】
摩天轮的质量和速度不变,当从最低点到最高点的过程中,质量不变,高度变大,重力势能变大;质量和速度不变,动能不变,,重力势能变大,动能不变,所以机械能变大。
14.【答案】动 不变
【详解】运动员某次从A点由静止开始下滑到达B点的过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动能;因为不考虑一切阻力,所以运动员从A点由静止开始下滑到达B点的过程中没有机械能的损耗,机械能在转化过程中是守恒的,因此该过程中运动员的机械能不变。
15.【答案】(1) ;
(2) 等于
(3) 重力势能;动能
(4) 变化
【解析】
(1) 由图2可知,过山车在点时动能最大,在点时重力势能最大。
(2) 由图2可知,过山车在点时重力势能的大小等于在点时动能的大小。
(3) 过山车从点运动到点的过程中,重力势能转化为动能。
(4) 对比图2中、两点可知,过山车在点时的动能大于在点时的动能,而在、两点时,过山车的机械能都是以动能的形式存在的,所以在这个过程中,过山车的机械能变小了,即其机械能是变化的。
16.【答案】(1)木块移动的距离 (2)不同高度 大 (3)相等 (4)可行 A
【详解】(1)该实验中钢球动能的大小是通过木块被撞后移动的距离来体现的,木块被撞得越远,说明钢球的动能越大,这里采用了转换法的思想;(2)实验中为了探究动能大小与速度的关系,应控制质量相同,速度不同,即应让质量相同的钢球,从同一斜面上不同高度处由静止滚下;实验现象表明:当质量一定时,钢球速度越大,推动木块移动的距离越远,动能越大;(3)让小车从斜面顶端由静止滑下,小车的重力势能相同,下滑到水平面时的动能也相同,在不同的表面上运动,最终停下来后,动能全部转为内能,克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能,所以小车在三个表面克服摩擦力做功相等;(4)该方案可行,因为观察图丁的装置可知,若用质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后由静止释放,撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来,释放时弹簧的弹性势能不同,撞击时的速度不同,推动木块移动的距离也不同,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
17.【答案】鸡蛋被举越高,重力势能越大。下落过程中,更多的重力势能转化为动能,造成的破坏性越大
【详解】根据鸡蛋从18楼抛下来就可以砸破行人的头骨,可知高度越高,造成的后果越严重,说明高度越高鸡蛋具有的重力势能就越大,从而得出重力势能与抛出的高度有关;鸡蛋下落过程中,质量不变,高度减小,速度增大,因此鸡蛋下落过程将重力势能转化为动能较多,其破坏力越大。
【点睛】本题涉及重力势能的影响因素、重力势能与动能之间的相互转化,解题是要熟记这些知识点,从题干中获取有用的信息,结合相关知识解决问题。
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