12.1机械能随堂练习 ---2025-2026学年苏科版物理九年级上学期

12.1机械能 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．2014年8月南京成功举办了“青奥会”，如图四项运动包含了一些物理知识，下列描述错误的是（　　） A．跳水运动员在空中下落的过程中，既有动能也有重力势能 B．足球运动员脚对球的作用力和球对脚的作用力是一对相互作用力 C．举重运动员将杠铃举在空中静止时，他受到的重力和地面对他的支持力相互平衡 D．篮球运动员抛出的篮球在撞击篮板过程中，发生了弹性形变，具有弹性势能 2．下列物体具有动能的是（　　） A．静止在水平面的小汽车 B．正在下落的雨滴 C．坐在教室里听课的同学 D．阳台上的花盆 3．如图所示，小球从左侧斜面的P点由静止释放，经最低点O点，到右侧斜面上能到达的最高位置是Q点，M、N是小球运动过程中先后经过的两个等高点，下列说法正确的是（　　） A．小球从P点向O点运动的过程中，所受重力做功 B．小球从P点到O点的过程中，重力势能变小，动能不变 C．小球从P点向Q点运动的过程中，机械能守恒 D．小球通过M、N两点时的动能大小相等 4．铅球是一种田径运动项目，它利用人体全身的力量将一定重量的铅球从肩上用手臂推出。在杭州亚运会铅球比赛中，我国选手巩立姣勇夺冠军。如图是比赛时，巩立姣掷出的铅球运动的情景，则图中铅球的重力势能最小时是（　　） A．点 B．点 C．点 D．都一样 5．电影《哪吒》中，毽子是“魔童”钟爱的玩具。如图所示，毽子被哪吒竖直踢到最高点后又竖直下落到水平地面上静止。下列说法正确的是（　　） A．毽子在地面静止时对地面的压力与地面对它的支持力是一对平衡力 B．哪吒鞋底的花纹是为了增大摩擦力 C．毽子离开哪吒的脚后能够继续向上运动是因为受到了惯性的作用 D．毽子上升过程中重力势能转化为动能 6．小球从某一高度由静止开始竖直下落，速度越来越大。下列描述小球下落过程中小球的机械能E、重力对小球做的功W随运动时间t变化的关系图线中，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 7．如图所示，小晨用拴在细线下的小球在竖直平面内来回摆动做实验，A、C是小球能摆到的最高点，B点是小球的最低点，忽略空气阻力，下列分析不正确的是（　　） A．如在B点把绳子剪断，小球此后至落地前的运动状态都将时刻在改变，机械能不变 B．如在D点绳子突然断了，小球不可能落到E点，如果落到E点左侧，则小球脱离绳子后动能先减小后增大 C．小球在整个运动过程中受到2个力的作用，这2个力都对小球做功，其中小球在B点受到平衡力的作用 D．A、C距地面高度相同，小球在A、C两点速度为零，但小球受到的力不平衡 8．在2025年跳水世界杯加拿大温莎站女子单人10米台决赛中，中国队包揽该项目冠亚军。图示为运动员参加比赛时的分解动作示意图。不考虑空气阻力，下列分析正确的是（　　） A．在跳台静止时，她受到的重力和支持力是一对平衡力 B．到达最高点时，受到平衡力作用 C．从最高点到入水前的过程中，惯性变大 D．入水过程中，她的重力势能不变 9．如图所示，是《天工开物》中提到的手摇式龙骨水车，它可取水灌溉，若龙骨水车在10min的时间内将质量为1t的水提升了2m，人力匀速手摇驱动水车做的额外功为，下列相关说法错误的是（　　） A．水从低处提升到高处时，水的重力势能增加 B．10min内人力驱动水车做总功的功率为50W C．10min内龙骨水车取水灌溉的机械效率为 D．如果齿轮与轴之间的摩擦变大，会导致机械效率降低 10．一个圆环穿在竖直放置的固定光滑曲杆上，从点处由静止释放后沿曲杆运动，A、B、C、D位置关系如图所示。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．圆环运动至B点时，机械能最大 B．圆环不一定能到达D点 C．圆环离开D点时的速度大于圆环在B点的速度 D．圆环在段增加的动能大于在段增加的势能 二、填空题 11．体育课上小张推铅球，铅球离开手后继续运动，是因为铅球具有 。铅球最终会落向地面是因为铅球受 的作用，铅球落向地面的过程中 转化为动能。铅球落到地面时，将地面砸出了一个小坑，这说明力能改变物体的 。 12．据三峡集团白鹤滩工程建设部消息，白鹤滩水电站近日正式开始蓄水，水电站修拦河大坝是为了提高上游水位增加水的 能，水流下时才能转化为更多 能，从而带动发电机发电。 13．甲、乙、丙三台汽油机中燃料完全燃烧释放的内能和汽油机输出的机械能的柱状图如图所示，则 的效率最高，消耗质量相同的燃料时， 输出的机械能最多。 14．如图所示，人造地球卫星绕地球运行过程中，机械能 （选填“守恒”或“不守恒”），卫星从远地点向近地点运动时，动能 ，重力势能 （后两空均选填“增大”“减小”或“不变”）。 15．我国是世界上最早发明和使用弓箭的国家之一，把弓拉弯将箭射出的过程中，弓的 能转化为箭的 能。 16．(1)篮球从高处自由落下撞击地面后再上升的过程中（不计空气阻力），篮球具有的能量形式是 ； (2)投掷出去的篮球在空中能继续飞行，这是由于篮球的 ；篮球在飞行中运动方向不断改变，这是因为篮球受到 的作用； (3)两个相同的篮球，表面潮湿，从不同高度自由落至同一地面，留下的印迹如图所示。关于初始时篮球的重力势能，下列说法正确的是 A．落在a处的大   B．落在b处的大  C．两个一样大  D．无法比较大小 17．如图所示，游乐场的过山车是靠一个机械装置推上起始最高点的，但从该位置由静止下行起，就没有任何装置为它提供动力了，带动过山车沿轨道行驶的是它在起始最高点处具有的 （选填“动能”或“重力势能”）；后面“小山丘”的高度设计的比开始时的“小山丘”低，是由于过山车在运动过程中， 在不断地减小（填写能量名称）。 18．2022年12月，全球单机容量最大功率百万千瓦水轮发电机组、引领世界水电的超级工程——白鹤滩水电站（如图）全部机组投产发电，成为仅次于三峡水电站的全球第二大水电站和清洁能源生产基地。所谓水电站，就是把水的机械能（简称“水能”）转化成 的工厂；水电站发电所用的能源——水的机械能属于 （选填“可再生能源”或“不可再生能源”）。    19．2025年4月24日，神舟二十号载人飞船发射成功。火箭携带载人飞船加速升空的过程中，受到向上的推力 （选填“大于”“等于”或“小于”）总重力；载人飞船的动能 ，机械能 ；当神舟二十号与空间站组合体刚好成功对接时，以神舟二十号为参照物，空间站组合体是 （选填“运动”或“静止”）的。 20．让系于橡皮筋一端的小球，从O点的正下方由静止释放，分别经过a、b、c三点，如图甲所示。整个下落过程中，橡皮筋所受弹力F与小球下落高度h的关系如图乙所示，则小球从a运动到c的过程中，在 点重力势能最大，当橡皮筋的伸长量最大时，小球的速度为0，此时小球处于 状态（选填“平衡”或“非平衡”），b点时小球速度最大，则小球的重力为 N。（不计空气阻力） 三、实验题 21．利用带有合页的长木板、带圆形凹槽的木块、小球、弹簧测力计等器材探究物体的动能跟运动速度的关系，如下图所示。 (1)进行实验时，为改变小球到达水平面时的速度，应使小球从同一斜面上的 高度由静止滚下。 (2)小球在同一斜面上的位置越高，滚下时木块被撞得越远。实验表明：质量相同的小球，运动的速度越大，动能 。 (3)请根据上述结论，对驾驶员提出一条关于交通安全方面的建议： 。 《12.1机械能》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B A C B D C A C D 1．C 【详解】A．跳水运动员在空中下落的过程中，由于运动具有动能，由于在空中而具有重力势能，故A正确，不符合题意； B．足球运动员对球的作用力和球对运动员的力是一对相互作用力，故B正确，不符合题意； C．举重运动员将杠铃举在空中静止时，他受到的重力和地面对他的支持力不相互平衡，因为他受到的重力加上杠铃重力在大小上才等于地面对他的支持力，故C错误，符合题意； D．篮球运动员抛出的篮球在撞击篮板过程中，发生了弹性形变，具有弹性势能，故D正确，不符合题意。 故选C。 2．B 【详解】A．静止在水平面的小汽车，速度为零，不具有动能，故A不符合题意； B．正在下落的雨滴，具有质量和速度，故具有动能，故B符合题意； C．坐在教室里听课的同学，速度为零，不具有动能，故C不符合题意； D．阳台上的花盆，处于静止状态，不具有动能，故D不符合题意。 故选B 。 3．A 【详解】A．小球从P点向O点运动的过程中，所受重力竖直向下，下降时小球在竖直方向移动了距离，重力做了功，故A正确； B．小球从P点向O点运动的过程中，质量不变，高度变小，速度变大，重力势能变小，动能变大，故B错误； C．由图可知，Q点的高度小于P点的高度，说明小球从P点到Q点运动的过程中，克服摩擦力做功，机械能变小，故C错误； D．小球从P点到Q点运动的过程中，机械能不断变小，所以小球通过M点时机械能大于通过N点时的机械能，由图可知，M、N高度相等，重力势能相等，机械能等于动能与重力势能之和，所以通过N点时动能变小，即小球通过M、N两点时的动能大小不相等，故D错误。 故选A。 4．C 【详解】重力势能大小与质量和高度有关，由图中可知，c点的位置最低，所以，c点的重力势能最小。 故选C。 5．B 【详解】A．毽子在地面静止时对地面的压力与地面对它的支持力，作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故A错误； B．鞋底的花纹是为了在压力一定时，增大接触面的粗糙程度，可增大摩擦，故B正确； C．毽子离开脚继续上升是因为毽子具有惯性，要保持原来运动状态不变，但惯性不是力，不能说“受到了惯性”，故C错误； D ．毽子上升过程中，质量不变，速度变小，动能变小；高度变大，重力势能变大，动能转化为重力势能，故D错误。 故选B。 6．D 【详解】AB．小球高度下降，故小球的重力势能减小，动能增大，但由于克服摩擦做功，总机械能减小，故AB错误； CD．小球由静止开始竖直下落，速度越来越大，单位时间内物体下落的高度越来越大，根据W=Gh 可知，单位时间内重力对该球做功也越来越多，故刚开始时在单位时间内重力做功较少，随着速度的变大，高度变化越来越快，重力做功在单位时间内也越来越多，故C错误，D正确。 故选D。 7．C 【详解】A．如在B点把绳子剪断，小球由于惯性继续向前运动，由于受重力作用小球向下运动，小球进行曲线运动，小球的运动状态时刻在变，由于忽略空气阻力作用，小球的机械能不变，故A正确，不符合题意； B．小球无论是上升还是下降，由于惯性小球保持原来的运动状态，D点绳子突然断不能落到绳子断开点的下方E点；如果落到E点左侧，说明小球从B向A运动过程中，小球脱离绳子，小球由于惯性还在处于上升阶段，动能转化为重力势能，动能减小，速度减小，当竖直向上的速度减小到0时，小球在重力作用下，小球的运动状态发生改变，小球将下降，小球在下降过程中重力势能转化为动能，速度在增大，所以小球的速度先变小后增大，故B正确，不符合题意； C．小球在整个运动过程中受到竖直向下的重力和沿绳子收缩方向的拉力的两个力作用，小球受到的两个力方向始终不在同一直线上，小球受到的力不是平衡力；在重力的作用下移动距离，重力对小球做功，小球在拉力作用下没有移动距离，拉力对小球没有做功，故C错误，符合题意； D．A、C 距地面高度相同，重力势能相同，整个过程忽略空气阻力，机械能守恒；小球在A、C两点速度为零，此时小球受到竖直向下的重力和沿绳子收缩方向的拉力作用，这两个力方向不是相反的，不是平衡力，所以小球受力不平衡，故D正确，不符合题意。 故选C。 8．A 【详解】A．在跳台静止，处于平衡状态，且运动员只受到自身的重力与跳台对运动员的支持力，都作用在运动员身上，所以运动员的重力与跳台对运动员的支持力是一对平衡力，故A正确； B．到达最高点时，只受到重力作用，所以不受平衡力作用，故B错误； C．惯性大小只与质量有关，从最高点到入水前，运动员的质量不变，惯性不变，故C错误； D．重力势能与质量和高度有关，入水过程中，运动员质量不变，但是高度还在下降，重力势能在减小，故D错误。 故选A。 9．C 【详解】A．水从低处提升到高处时，高度增加，质量不变，重力势能增大，故A正确，不符合题意； B．有用功W有=Gh=mgh=1000kg×10N/kg×2m=20000J 总功W总=W有+W额=20000J+10000J=30000J 功率 故B正确，不符合题意； C．机械效率 故C错误，符合题意； D．如果齿轮与轴之间的摩擦变大，额外功会增加，机械效率会降低，故D正确，不符合题意。 故选C。 10．D 【详解】A．不计空气阻力，曲杆是光滑的，所以机械能守恒，各处的机械能守恒，故A错误； B．只要A点高于D点高度，小环就能到达D点，故B错误； C．D点的高度高于B点的高度，即D点的重力势能大于B点的重力势能，由于物体机械能守恒，则D点的动能小于B点的动能，故C错误； D．因为AB段的高度大于BC段的高度，AB段的重力势能的变化大于BC段的重力势能的变化，AB段增加的动能等于AB段减少的重力势能，所以，AB增加的动能大于BC段增加的势能，故D正确。 故选D。 11． 惯性 重力 重力势能 形状 【详解】[1]运动员推铅球时，铅球离开手后，由于惯性，铅球仍然要保持原来的运动状态，所以铅球离开手后能继续前进。 [2]因为在空中飞行的铅球受到重力和阻力作用，阻力与铅球的运动方向相反，而重力的方向竖直向下，因此铅球由于受到重力的作用，会不断改变运动方向做曲线运动，最终落到地面。 [3]铅球落向地面的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，故重力势能转化为动能。 [4]铅球落到地面上，地面受到力的作用而留下一个坑，形状发生了变化，说明了力可以改变物体的形状。 12． 重力势 动 【详解】[1][2]机械能包括动能和势能；物体由于运动而具有的能量叫动能；物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。水电站修拦河大坝是为了提高上游水位增加水的重力势能，水流下时转化为更多的动能。 13． 乙 乙 【详解】[1]如图所示，假设纵坐标的单位长度为1。由热机效率公式可知， 甲的效率 乙的效率 丙的效率 所以，三台汽油机中乙的效率最高。 [2]乙汽油机的效率最高，所以在消耗质量相同的燃料时，乙输出的机械能最多。 14． 守恒 增大 减小 【详解】[1]如图所示，人造地球卫星绕地球运行过程中，只有重力做功，无能量损失，机械能守恒。 [2][3]卫星从远地点向近地点运动时，质量不变，做加速运动，速度增加；高度降低，重力势能减小，该过程中将重力势能转化为动能。 15． 弹性势 动 【详解】[1][2]把弓拉弯将箭射出的过程中，弓的形变程度变小，弹性势能减少，箭的质量不变，速度增加，动能增加，因此弓的弹性势能转化为箭的动能。 16． 内能和机械能 惯性 重力 B 【详解】(1)[1]篮球从高处自由落下撞击地面后再上升的过程中，篮球一定具有内能；同时篮球运动，所以具有动能，篮球有一定的高度，所以还具有重力势能。动能和势能统称机械能。故篮球具有的能量形式是内能和机械能； (2)[2][3]篮球在投掷出去的时候，由于人手的推力作用而从静止获得了一个速度，开始运动，当篮球离开人手后就不再受力的作用，但由于物体具有惯性，要保持原来的运动状态不变，所以篮球在空中会继续运动。篮球在空中的时候如果忽略空气的阻力的话就只受重力这一个力的作用，在重力的作用下改变了篮球的运动状态，使篮球最终落回地面。 (3)[4]篮球从静止开始下落，是由重力势能转化为动能；到达地面后，篮球撞击地面，是由动能转化为弹性势能。根据篮球留下的印迹可知，篮球落在b具有的弹性势能大，所以其开始下落时具有的重力势能就大。 故选B。 17． 重力势能 机械能 【详解】[1]物体由于被举高而具有的能量为重力势能。过山车在起始最高点时具有一定的高度，因此具有重力势能。 [2]后面的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低，这是因为过山车在运动过程中会克服摩擦做功，将部分机械能转化为内能，使得机械能减小。 18． 电能 可再生能源 【详解】[1]发电机工作时将机械能转化成电能，水电站，就是把水的机械能（简称“水能”）转化成电能的工厂。 [2]水能可以源源不断地获得，水电站发电所用的能源——水的机械能属于可再生能源。 19． 大于 增大 增大 静止 【详解】[1]火箭携带载人飞船加速升空的过程中，说明合力向上，即受到向上的推力大于总重力。 [2][3]火箭携带载人飞船加速升空的过程中，载人飞船的质量不变，速度增加，动能增加，高度升高，重力势能增加，机械能会增加。 [4]当神舟二十号与空间站组合体刚好成功对接时，以神舟二十号为参照物，空间站组合体的位置不发生改变，是静止的。 20． a 非平衡 3 【详解】[1]小球从a运动到c的过程中，a点的高度最高，所以在a点小球的重力势能最大。 [2]小球下落到最低点，橡皮筋的伸长量最大，产生的弹力最大，弹力大于重力，小球受到的合力方向竖直向上，将会向上运动，所以此时小球处于非平衡状态。 [3]小球在下落的过程中，橡皮筋逐渐发生弹簧形变，橡皮筋产生的弹力由小变大，当重力大于弹力时小球受合力向下，小球加速下落；当弹力等于重力时，小球受到合力为0，速度达到最大，根据图乙可知，b点时的弹力与小球的重力相同；F与h的图像是一条直线，橡皮筋发生的是弹性形变，当弹力增大9N时，橡皮筋伸长为 0.7m-0.4m＝0.3m 即橡皮筋每伸长0.1m，弹力就增大3N，所以在b点时，橡皮筋伸长量为0.1m，则弹力的大小为3N，即小球的重力为3N。 21．(1)不同 (2)越大 (3)严禁超速行驶 【详解】（1）进行实验时，为改变小球在水平面上开始运动的速度，应使小球从同一斜面上的不同高度由静止滚下，小球在斜面上的位置越高，运动到水平面时的速度越大。 （2）让小球从斜面的高度越高，小球到达水平面时的速度越大，小球推动木块做的功越多，木块运动的越远，实验表明，质量相同的小球，运动的速度越大，动能越大。 （3）由实验可知，在质量一定时，物体的速度越大，动能越大，发生事故时造成的危害性越大，故作为一名汽车驾驶员，不要超速行驶。 学科网（北京）股份有限公司 $