10.1 机械能（课时练习）----2025-2026学年北师大版（2024）物理九年级全册

10.1 机械能（课时练习） 2025-2026学年北师大版（2024）物理九年级全册 一、单选题 1．甲、乙是两个相同的小球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度v将甲球竖直向下抛出，乙球竖直向上抛出，不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A．抛出瞬间，乙球的机械能大于甲球的机械能 B．落地前的运动中，甲球的动能转化成重力势能 C．落地前的运动中，乙球的机械能先增大后减少 D．落地前的运动中，甲球与乙球的机械能一直相等 2．如图所示，运动员在一端固定的弹性跳板的另外一端上起跳，下列说法正确的是（　　） A．人压弯跳板且跳板形变程度最大时，人的动能和跳板的弹性势能均达到最大 B．人离开跳板瞬间，动能最小，重力势能最大 C．人离开跳板上升过程中，动能转化为重力势能 D．人在最高点时，动能最大，重力势能最小 3．下列有关说法中正确的是（　　） A．当辽宁舰航母上的舰载飞机起飞后，飞行员以他的座椅为参照物是运动的 B．舰艇多采用前后编队，而不是近距离并排行驶，是为了避免舰艇相互发生碰撞 C．潜水艇在下潜的过程中，受到海水的压强不变 D．作战飞机在加速升空过程中，动能转化为重力势能，机械能保持不变 4．在小球从O点由静止开始沿x轴竖直下落的过程中，小球某种形式的能量E随下落高度x变化的图象如图所示，若不计空气阻力，那么这种能量是 （　　） A．重力势能 B．动能 C．机械能 D．内能 5．以下说法正确的是（　　） A．在空中飞翔的雄鹰只具有动能 B．在空中匀速下落的降落伞具有动能和重力势能 C．橡皮筋具有弹性势能 D．以上说法都不正确 6．从飞机空投的救灾物资在下落过程中，逐渐减小的物理量是（） A．重力势能 B．动能 　　 C．重力 D．质量 7．质量相同的甲、乙两个小球，从静止开始自由下落，经过如图所示的位置时恰好机械能相等，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．两球在落地瞬间的速度相等 B．此时甲、乙两球的重力势能相等 C．此时甲、乙两球的速度v甲＜v乙 D．两球下落前的初始位置的高度h甲＜h乙 二、多选题 8．下列说法中正确的是（　　） A．人造地球卫星在近地点时势能最大，动能最小 B．起重机将水泥构件匀速提升，在提升的过程中，水泥构件机械能增加 C．苹果从树上落向地面的过程中，重力对苹果做功，苹果的重力势能減小 D．推出的铅球在下降过程中增加的动能是由重力势能转化来的 9．如图所示是探究阻力对物体运动影响的实验装置，下列说法正确的是（　　） A．每次实验时，应使小车滑到水平面时的初速度相等 B．由于惯性，小车到达水平面后继续向前运动 C．水平面越粗糙，小车速度减小得越快 D．实验表明，力是维持物体运动的原因 10．下面几个研究实例中，采用了相同研究方法的是（　　） A．保持压力不变，探究压强与受力面积的关系 B．利用钢球撞击木块前进的距离，探究动能大小的决定因素 C．通过观察U形管两边的液面高度差，探究液体内部压强的规律 D．通过小车在毛巾、棉布和木板上滑行远近的不同，探索小车在绝对光滑表面上受力与运动的关系。 11．跳远运动的几个阶段如图所示，则有关运动员机械能的说法正确的是（　　） A．加速助跑阶段机械能增大 B．起跳时机械能为零 C．经过最高点时重力势能最大 D．下降过程中，动能转化为重力势能 12．一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上，如果对木块施加的水平拉力为F，如图甲所示；F的大小与时间t的关系如图乙所示；木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示．以下说法正确的是（　　） A．当t = 1s时，木块受到的摩擦力是0 B．当t在2s～4s内，木块受到的摩擦力为3N C．当t在4s～6s内，拉力F的功率为6W D．当t在2s～6s内，木块的机械能保持不变 13．关于下图所示的各种情景，下列说法中正确的是（　　） A．甲图中：滑冰运动员单脚滑行时对冰面的压强小于她双脚站立时对冰面的压强 B．乙图中：医生将注射器的活塞向上提起，药瓶中的药液由于惯性上升到针管中 C．丙图中：在公路旁安装隔音墙其主要作用是从噪声传播过程中实现对噪声的控制 D．丁图中：蹦床运动员在比赛中从蹦床弹向空中，在下落到最低点时运动员的动能最小 14．一个物体在拉力的作用下沿粗糙情况相同的水平桌面上运动，它的s~t图像如图所示，下列判断正确的是（　　） A．物体的速度：vAB = vBC B．物体的动能E：EAB >EBC C．拉力做的功：WAB = WBC D．拉力的功率：PAB >PBC 三、填空题 15．如图所示，在扬声器的纸盆上撒些纸屑，播放音乐，静止在纸盆上的纸屑开始跳动；关闭音乐，纸屑停止跳动，说明声音由　 　产生，纸屑在下降过程中，重力势能　 　。 16．人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行时，如图所示，从远地点到近地点的过程中，其运动速度越来越大，动能逐渐　 　，势能逐渐　 　。 17．2022年北京冬奥会上，中国运动员谷爱凌获得自由式滑雪女子大跳台冠军，如图所示为她参加比赛的场景。她手持滑雪杆加速下滑，以滑雪板为参照物，她是　 　（选填“运动”或“静止”）的，她的机械能　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）。 18．如图1所示，双手用力使塑料尺弯曲，此时塑料尺具有　 　 势能；释放右手使塑料尺弹击橡皮，被弹出的橡皮具有　 　 能．如图2所示的是体温计，它的测量范围为　 　 ℃，此时的示数为　 　 ℃． 19．近四年，为了改善老旧住宅楼的保温效果，抚顺开展了暖房子工程，图为施工现场使用的提升建筑材料的装置。已知被提升的建筑材料重为2000N，每个滑轮重为500N，不计绳重及摩擦，该装置的机械效率为　 　。匀速上升的建筑材料机械能　 　。 20．如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h（忽略空气阻力，以下计算均用字母表示）。 （1）物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能大小为　 　； （2）C点距离水平面的高度为　 　。 四、计算题 21．小明和爸爸在科技馆体验升降座椅装置，如图为该装置简图。已知爸爸的质量为60kg，小明用240N的拉力将爸爸匀速拉升到顶端，用时30s，该过程中小明手握住绳子向下拉动的总长度为6m，不计绳重和摩擦，座椅与地而的总接触面积为50cm2，g取10N/kg。求： （1）小明拉绳做功的功率。分析上升过程中爸爸的机械能怎样变化？ （2）该升降座椅装置的机械效率。 （3）体验结束后，小明将爸爸拉回水平地面后松开绳子，爸爸坐在座椅上脚未着地，求此时座椅对地面的压强。 五、作图题 22．按题目要求作图； （1）如图甲是小张用笤帚在水平地面扫地，以O为支点，作用在A点的动力为F1。请在图中画出作用在笤帚上B点摩擦力的示意图及其力臂l2； （2）如图乙用滑轮组提升物体，请画出正确的绕法； （3）如图丙为某同学正在投铅球过程，请在图丙（b）中画出铅球离开手后在空中运行直到落地过程其动能随时间变化的关系图像。（设铅球刚离开手时动能为E0） 23．如图甲所示，铁球从光滑斜面上的O点由静止滚下，经过斜面底端A点后继续在光滑水平面上滚动，运动到B点时撞击静止的木块，随后铁球与木块以相同的速度继续向右运动。若不计铁球在A点及撞击时的能量损失，请在图乙中的坐标系中画出上述过程中铁球和木块动能的大小随小球的位置变化的大致图像。（已知铁球的质量大于木块的质量） 六、实验探究题 24．汽车的超载、超速行驶很容易造成交通事故。小东由此想要探究动能大小与质量、速度的关系。实验过程如图，其中。 （1）甲、乙两次实验探究的是动能与　 　的关系； （2）进行图丙实验时，木块被撞后滑出木板掉落，由此可推断A、B两球的质量关系是：　 　，与乙图实验进行比较，可以得出：　 　相同时，质量越大，动能越大。为了实验安全，需改进丙图实验，再与乙图实验对比，在不改变木板长度的情况下，以下可行的方法是　 　（填写正确选项前的字母）； A.换用质量更小的钢球 B.给水平木板铺上毛巾 C.适当降低钢球B的高度 D.换用一个较重的木块 （3）善于动脑的小东又设计了如图丁所示的方案：用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度，两次实验弹簧具有的弹性势能　 　（填“相同”或“不同”），放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同，从而验证了动能与速度的关系。 七、综合题 25．小羽在水平桌面上用细绳拉小球逆时针匀速转动，忽略小球受到的所有阻力。小羽查资料得知：小球做圆周运动（俯视图如图所示），速度方向与半径垂直。 （1）小球从A点运动到M点的过程中，它的机械能大小　 　（选填“变大”或“不变”或“变小”）； （2）小球运动到M点，细绳突然断裂，小球运动方向为____。（选填以下对应的字母） A．沿直线1 B．沿曲线2 C．沿直线3 答案解析部分 1．【答案】D 2．【答案】C 3．【答案】B 【解析】【解答】A．当辽宁舰航母上的舰载飞机起飞后，飞行员与他的座椅之间没有位置变化，因此以他的座椅为参照物是飞行员是静止的，A不符合题意； B．舰艇并排行驶时，舰艇带动其周围的水随船向前运动，结果使舰艇内侧之间的水流速度大于舰艇外侧的水流速度；因为水的流速越大，压强越小，水的流速越小压强越大，所以舰艇内外测的水存在压强差，水的压强差使两舰艇靠近，进而发生碰撞，为了避免舰艇相“吸”碰撞，不采用“并排”行驶，B符合题意； C．潜水艇在下潜过程中，海水的密度一定，潜水艇所处的深度不断增大，根据p=ρ液gh可知，受到海水的压强变大，C不符合题意； D．飞机加速升空，质量不变，速度和高度都增加，故动能和重力势能都变大，机械能增大，因此，不是动能转化为重力势能，D不符合题意。 故答案为：B。 【分析】相对于参照物有位置变化是运动的；流速越大，压强越小；密度一定，深度不断增大，受到的压强变大，物体加速上升，机械能变大。 4．【答案】B 5．【答案】B 【解析】【解答】A.在空中飞翔的雄鹰同时具有动能和重力势能，故A错误，不符合题意； B.在空中匀速下落的降落伞具有动能和重力势能，故B正确，符合题意； C.发生弹性形变的橡皮筋具有弹性势能，不发生弹性形变的橡皮筋不具有弹性势能，故C错误，不符合题意； D.B正确故D错误，不符合题意． 【分析】(1)机械能包括动能和势能，弹性势能和重力势能统称为势能；(2)物体由于运动而具有的能，叫做动能．物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能．物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能． 6．【答案】A 【解析】【解答】A、救灾物资下落过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小．符合题意． B、救灾物资下落过程中，质量不变，速度增大，动能增大．不符合题意． C、重力跟质量成正比，质量不变，重力不变．不符合题意． D、质量是物体本身的一种属性，位置变化，质量不变．不符合题意． 故选A． 【分析】（1）重力势能大小的影响因素：质量和高度．质量越大，高度越高，重力势能越大． （2）动能大小的影响因素：质量和速度．质量越大，速度越大，动能越大． （3）质量是物体本身的一种属性，不随位置、形状、状态的变化而变化． （4）重力跟质量成正比． 7．【答案】A 8．【答案】B,C,D 【解析】【解答】A.人造地球卫星在近地点时，高度小，动能最大，重力势能最小，A不符合题意； B.起重机将水泥构件匀速提升，质量和速度不变，动能不变，高度变大，重力势能变大，水泥构件机械能增加，B符合题意； C.苹果从树上落向地面的过程中，在重力方向上移动距离，重力对苹果做功，高度变小，苹果的重力势能減小，C符合题意； D.推出的铅球在下降过程中，重力势能减小，动能变大，动能是由重力势能转化来的，D符合题意。 故答案为：BCD. 【分析】质量一定时，速度越大，动能越大，高度越小，重力势能减小。 9．【答案】A,B,C 10．【答案】B,C 【解析】【解答】A．探究压力作用效果与受力面积的关系时，保持了压力的大小不变，采用的是控制变量法； B．动能大小不能直接观察。利用钢球撞击木块前进的距离，探究动能大小的决定因素，采用的是转换法； C．液体压强不能直接观察。通过观察U形管两边的液面高度差，探究液体内部压强的规律，采用的是转换法； D．通过小车在毛巾、棉布和木板上滑行远近的不同，探索小车在绝对光滑表面上受力与运动的关系，采用的是科学推理法。 所以，研究方法相同的是BC。 故答案为：BC。 【分析】利用钢球撞击木块前进的距离，探究动能大小的决定因素，通过观察U形管两边的液面高度差，探究液体内部压强的规律，利用了转换法。 11．【答案】A,C 12．【答案】B,C 13．【答案】C,D 【解析】【解答】解： A、运动员对冰面的压力F=G，当滑冰运动员由单脚滑行到双脚站立时，对地面的压力不变，接触面积S变大，根据公式P=可知她对冰面的压强变小，故A错． B、提起活塞时，注射器内没有空气，这时药液就在大气压的作用下被压进注射器里，故B错． C、在公路旁安装隔音墙，切断了汽车产生的噪声向居民区传播的途径，属于在传播过程中减弱噪声，故C正确． D、运动员在下落到最低点时，速度最小、动能最小，故D正确． 故选CD． 【分析】A、在冰面上物体对冰面的压力等于物体自身的重力，对冰面的压强p=，当滑冰运动员由单脚滑行到双脚站立时，对地面的压力不变，接触面积变大，根据公式P=可知她对冰面的压强变化． B、注射器汲取药液是利用了大气压． C、将减弱噪声的方法：在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱． D、运动员在下落到最低点时，速度最小、动能最小，转化为蹦床的弹性势能． 14．【答案】B,D 15．【答案】物体振动；变小 16．【答案】变大；变小 17．【答案】静止；减小 【解析】【解答】以滑雪板为参照物，人与滑雪板之间的位置没有发生变化，所以人与滑雪板之间是静止的。 手持滑雪杆加速下滑，因为她与雪地之间有摩擦，她的部分机械能转化为内能，所以机械能减小。 【分析】判断一个物体是否是运动的还是静止的，关键是看被研究的物体与所选的标准即参照物之间的相对位置知否发生了改变。如果发生改变，则次物体是运动的，如果没发生改变，则此物体是静止的。 动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。注意分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增加的能量。 18．【答案】弹性；动；35℃～42；37.6 【解析】【解答】解：物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能，双手用力使塑料尺弯曲，发生了弹性形变具有了弹性势能；动能是由于运动而具有的能，释放后塑料尺将橡皮弹出，橡皮运动起来，具有了动能； 体温计是测量体温的温度计，图中体温计的测量范围为35℃～42℃；体温计上1℃之间有10个小格，所以一个小格代表的温度是0.1℃，即此体温计的分度值为0.1℃；此时的温度为37.6℃． 故答案为：弹性；动；35～42；37.6． 【分析】弹性势能、动能的定义； 人体温度变化比较小，所以测量人体温度的体温计测量范围不需要太大； 使用体温计测量体温时，先要弄清楚体温计的量程和分度值，读数时视线与液柱最末端所对刻度相垂直． 19．【答案】；增大 【解析】【解答】η=Gh/Fs=2000N×h/（2000N+500N）h=80%不计绳重及摩擦，该装置的机械效率为80%，匀速上升的建筑材料质量不变，高度增加，则重力势能增加，动能不变，机械嫩增加。 综上第1空为；第2空为增大 【分析】根据效率公式、机械能填空 1、机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比； 2、效率公式η=W有/W，本题中η=Gh/Fs，据此计算机械效率 20．【答案】mg（H-h）；2h-H 21．【答案】解：（1）由题意知，小明拉绳所做功为 W=Fs=240N×6m=1440J 小明拉绳所做功的功率为 小明将爸爸匀速拉升到顶端，质量不变，速度不变，因此动能不变，高度变高，重力势能变大，因此机械能增大。 （2）爸爸的重力为 G=mg=60kg×10N/kg=600N 由图可知动滑轮上绳子根数n=3，该升降座椅装置的机械效率为 （3）因为不计绳重和摩擦，则 所以动滑轮（含座椅）的重力为 G动=nF-G=3×240N-600N=120N 爸爸坐在座椅上脚未着地，此时座椅对地面的压力 F=G+G动=600N+120N=720N 座椅对地面的压强 答：（1）小明拉绳所做功的功率为48W； （2）该升降座椅装置的机械效率为83.3%； （3）此时座椅对地面的压强1.44×105Pa。 【解析】【分析】（1）根据W=Fs，计算做功多少，利用，计算电功率； （2）根据W=Gh，计算有用功，根据，计算机械效率； （3）利用G动=nF-G，计算动滑轮的重力，根据人的受力，计算压力，利用，计算压强。 22．【答案】（1） （2） （3） 23．【答案】 24．【答案】（1）速度 （2）<；速度；A （3）不同 【解析】【解答】(1)甲、乙两次实验，小球的质量相同，而滚下的高度不同，到达水平面的速度不同，探究动能与速度的关系； (2)由图乙和图丙可知，两个小球的质量不同，小球滚下的高度相同，到达水平面的速度相同，图丙实验时，木块被撞后滑出木板掉落，说明丙图中B球的动能较大，B球的质量较大，可以得到速度相同时，质量越大，动能越大； A、换用质量更小的钢球，在速度不变的情况下，动能更小，推动木块移动的距离变小，故A符合题意； B、给水平木板铺上毛巾，不能与乙控制相同的接触面，故B不符合题意； C、适当降低钢球B的高度，钢球的速度发生了变化，无法完成探究，故C不符合题意； D、换用一个较重的木块，木块与木块受到的摩擦力不同，不能完成探究，故D不符合题意。故选：A。 (3)用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度，弹簧的弹性形变不同，两次实验弹簧具有的弹性势能不同。 故答案为：(1)速度；(2)<；速度；A； (3)不同。 【分析】球把木盒推出的距离长，说明球的动能大，这是一种转换的方法，动能的决定因素有两个：质量和速度，要利用控制变量法去研究，研究与速度关系时要保证质量相同，速度不同；研究与质量关系时，要保证速度相同，质量不同。 25．【答案】（1）不变 （2）A 【解析】【解答】忽略小球所受阻力，小球在水平桌面上匀速运动，高度不变，速度不变，质量不变，故动能和重力势能都不发生改变，所以机械能不变。 细绳突然断裂，小球具有惯性，要保持原来的运动状态，所以小球的运动方向为沿直线1运动。 故答案为：A。 【分析】（1）在水平桌面上匀速运动，高度不变，速度不变，质量不变，动能和重力势能都不发生改变，机械能不变； （2）物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司 $