内容正文:
11.4动能和势能同步练习(1)2025-2026学年沪粤版九年级物理上册
姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________
一、单选题
1.【答案】D
【解析】物体具有能量说明物体具有做功的本领,不一定正在做功,与物体运动与否无关,故A、B、C说法都不正确;根据能量守恒的规律,能够做功的物体是一定具有能的,D说法正确。
2.【答案】B
【解析】助跑阶段运动员质量不变,高度不变,重力势能不变,速度增大,动能变大,故机械能将增大,故A不符合题意;
经过最高点时,高度最大,故运动员的重力势能最大,故B符合题意;
经过最高点时,运动员的速度并不为零,此时总体速度最小,所以动能最小,故C不符合题意;
起跳时,运动员有速度,故运动员有动能,则运动员机械能不为零,故D不符合题意。
3.【答案】C
【解析】AB.返回舱匀速下落的过程中,其质量不变,速度不变,所以动能大小不变,高度减小,则重力势能减小,因为机械能等于动能与势能的总和,所以返回舱的机械能减小,可知AB错误;C.返回舱做匀速直线运动,处于平衡状态,受到平衡力的作用,可知C正确;D.惯性只跟质量有关,返回舱进入大气层后,质量不变,则舱体的惯性不变,可知D错误。
4.【答案】D
【解析】一个物体没有做功,可能具有能量,例如静止在高处的苹果具有重力势能,A选项错误;
物体能够做功,表示这个物体具有能量,能够做功越多,说明该物体具有的能量就越大,并不一定是动能越大,也有可能是重力势能,或其他形式的能,B选项错误;
一个物体具有能量,说明它具有做功本领,但物体不一定做功,C选项错误;
一个物体能够做功,具有做功的本领,说明它一定具有能,D选项正确。
5.【答案】D
【解析】本实验中,让小车从斜面上滑下,撞击水平面上的木块,通过木块移动的距离来反映小车进入水平面时的动能大小,所以本实验的研究对象是小车,故A正确,不符合题意;
小车撞击木块时,对木块施加了作用力,并使其在力的方向上移动了一段距离,小车对木块做了功,使木块由静止变为运动,获得动能,故B正确,不符合题意;
木块被撞击后移动的距离越长,说明小车对木块做的功越大,表明小车的做功本领越大,木块被撞击后移动的距离可反映小车的动能大小,故C正确,不符合题意;
本套器材不仅可以通过改变小车在斜面上的初始高度来探究小车的动能大小与速度的关系,还可在小车上增加砝码改变小车质量,来探究小车的动能与质量的关系,故D错误,符合题意。
6.【答案】B
【解析】小球在a点时高度最大,重力势能最大,c点高度最小,重力势能最小,故A错误;小球从c到d减速上坡,质量不变,速度变小,动能变小,同时高度变大,势能变大,动能转化为重力势能;由于路面粗糙,小球在此过程中需要克服摩擦力做功,有一部分机械能转化为内能,所以,部分动能转化为重力势能,故B正确;小球从a到d运动的过程中,克服摩擦做功,一部分机械能转化为内能,机械能减小,故C错误;小球在上滑过程中需要克服摩擦力做功,有一部分机械能转化为内能,所以小球在b点的动能大于在d点的动能,故D错误。
7.【答案】D
【解析】悬着的电灯,虽然没有做功,但它由于被举高而具有了重力势能,故A错误;重力势能的影响因素是质量和高度,所以位置高的物体不一定比位置低的物体重力势能大,故B错误;物体具有能量说明物体具有做功的本领,与物体运动与静止无关;故C错误;重力势能的影响因素是质量和高度,所以质量小的物体可能比质量大的物体重力势能大,故D正确。
8.【答案】B
【解析】AB段光滑无摩擦,则小球在AB段运动时其机械能守恒(即机械能大小不变),由于A、B两点的高度相同,则小球在A、B两点时的重力势能相等,根据机械能的概念可知,小球在A点的动能等于在B点的动能,故A错误;BC段有摩擦,则小球从B点到C点的过程中,动能会转化为重力势能和内能,所以此过程中动能的减小量大于重力势能的增加量,故B正确; BC段有摩擦,则小球的机械能不守恒,所以小球在B、C两点的机械能不相同,故C错误;小球在C点时的高度最大,其重力势能最大,故D错误。
9.【答案】A
【解析】惯性的大小唯一量度是物体质量大小,质量越大,惯性越大,惯性大小与速度无关,故A错误,符合题意,B正确,不符合题意;
动能与质量和速度有关,速度越大,质量越大,则汽车动能越大,故C、D正确,不符合题意。
10.【答案】B
【解析】重力势能的大小与质量和高度有关,释放瞬间,两球所处高度相同,但两球质量不同,所以两球的重力势能不相等,故A错误;
在测量影响小球重力势能大小的因素时,沙坑的凹陷程度被用来反映小球重力势能的大小。不同质量的小球从同一高度落下,沙坑凹陷程度不同。质量越大的小球打在沙坑上,沙坑凹陷程度就越大,说明其重力势能越大。故B正确;
忽略空气阻力,机械能守恒,故乙球在P点和Q点的机械能相等,故C错误;
从释放到着地,两球下落的高度相同,但两球质量不同,重力不同,所以,根据可知,两球所受重力做的功不相等。故D错误。
二、多选题
11.【答案】AD
【解析】忽略空气阻力,全红婵只受重力作用,故A正确;
忽略空气阻力,全红婵跃起至最高位置时,只受到重力作用,受力无法平衡,故B错误;
全红婵的高度先增大后减小,质量不变,故重力势能先增大后减小,故C错误;
忽略空气阻力,没有机械能损耗,全过程,全红婵的机械能不变,故D正确。
12.【答案】BD
【解析】物体具有能量,就能对外做功,也就是具有对外做功的本领,但是不一定做功,故A错误;
物体能够对外做功,表示这个物体具有能量,简称能,故B正确;
没有做功的物体不一定没有能量,故C错误;
一个物体能够做的功越多消耗的能量越多,故D正确。
三、填空题
13.【答案】增大 增大
【解析】火箭加速上升过程中,“嫦娥四号”的质量不变,速度增大,所以“嫦娥四号”的动能增大。
火箭加速上升过程中,“嫦娥四号”的质量不变,高度增大,“嫦娥四号”的重力势能增大。由于机械能等于动能与势能的总和,所以“嫦娥四号”的机械能增大。
14.【答案】小 减小
【解析】飞机机翼的上表面较凸起,在飞行时,由流体压强与流速关系知道,机翼上方的气体流速大,压强小。
无人机匀速下降时,质量不变,高度不断减小,重力势能减小,同时其速度不变,动能不变,可知它的机械能减小。
15.【答案】重力势 动 动 弹性势 弹性势 动 动 重力势
【解析】杂技演员进行蹦床表演,演员从高处下落时,质量不变,高度越来越低,重力势能越来越小,速度越来越大,动能越来越大,因此重力势能转化为动能。
撞击蹦床时,速度越来越小,动能越来越小,蹦床的弹性形变程度越来越大,弹性势能越来越大,因此动能转化为弹性势能。
蹦床恢复原状时,蹦床的弹性形变程度越来越小,弹性势能越来越小,速度越来越大,动能越来越大,因此弹性势能转化为动能。
演员上升时,速度越来越小,动能越来越小,高度越来越高,重力势能越来越大,因此动能转化为重力势能。
16.【答案】弹性势 动 将弓拉得更弯一些
【解析】当弩弦被拉开时发生弹性形变,储存了弹性势能。松开弩弦时,这部分能量会转化为弩箭的动能。这是典型的能量转化过程。弩箭获得的动能越大,飞行距离就越远。
要使弩箭射得更远,可以:① 增大初始弹性势能:将弓拉得更弯,增加形变量;② 提高能量转化效率:使用更轻的弩箭减小质量;③ 减小能量损耗:选用更光滑的箭杆减小空气阻力。
17.【答案】远 多 弹性形变程度
【解析】在一定范围内,橡皮筋拉得越长,橡皮筋的弹性形变量越大,将同样的“子弹”射得越远,橡皮筋对“子弹”做的功越多。
由此可见,橡皮筋拉得越长,橡皮筋对“子弹”做的功越多,说明橡皮筋的弹性势能越大;进而可以说明橡皮筋的弹性势能与弹性形变程度有关。
18.【答案】B 保持静止 守恒
【解析】影响动能大小的因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大。小球的质量一定,摆动到B点时的速度最大,动能最大。
当小球到达C点时,速度为0,此时小球所受各力突然全部消失,根据牛顿第一定律,物体将保持这一状态,所以小球将处于静止状态。
忽略空气阻力,且A点与C点等高,则没有外力对小球做功,小球在摆动过程中只有动能和势能的转化,可知小球从A运动到C过程中机械能是守恒的。
四、实验题
19.【答案】(1)不同 木块移动距离的大小 (2)长度和粗细相同,材料不同 相同 木块移动的距离不相等 (3) 不能
【解析】(1)根据控制变量法的思想,为了探究弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度是否有关,应该在保证其他条件相同的前提下,使弹簧的压缩程度不同,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,通过观察木块被推开的距离大小来判断弹簧的弹性势能是否相同。若木块被推开的距离大,说明弹性势能大。(2)为了探究弹性势能的大小与弹簧的材料的关系,应该在保证其他条件相同的前提下,需选用长度和粗细相同,材料不同的两根弹簧,将两根弹簧压缩相同的长度,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,通过观察木块被推开的距离大小来判断弹簧的弹性势能是否相同。若木块被推开的距离不同,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。(3)由题意知,假如水平面绝对光滑,木块在水平方向受到的阻力为0,其在水平面上做匀速直线运动,因而无法比较木块移动距离的远近,不能比较弹性势能的大小,不能达到探究目的。
20.【答案】(1)铁钉陷入沙子中的深度 (2)①和② (3)高度相同时,物体的质量越大,重力势能就越大
(4)甲 (5)C
【解析】(1)重力势能的大小无法直接观察到,实验中采用转换法,通过观察圆桌的铁钉陷入沙中的深度来判断物体重力势能的大小。
(2)探究重力势能与高度的关系时,必须保证物体的质量相等而物体最初的高度不同,而图①和图②使用的是同一物体,从不同高度落下,所以可以实现探究目的。
(3)由图可知,图②和图③中物体不同,即质量不同,但是从同一高度落下,所以探究的问题是高度相同时,重力势能的大小与质量的关系,质量越大,重力势能越大。
(4)用橡皮泥代替沙子时,撤去物体后,橡皮泥不会恢复原状,方便测量其下陷的深度,而用海绵代替沙子时,撤去物体后海绵会恢复原状,不方便测量下陷的深度,所以应选甲同学的方法。
(5)物体在下落的过程中速度越来越快,单位时间内物体下落的高度越来越大,则重力势能减小的越来越快,故ABD不符合题意,C符合题意。
21.【答案】(1)小球 (2)速度 (3)相同 质量 (4)摩擦力 做功 (5)匀速直线运动
【解析】(1)在该实验中,小球从斜面上滚下撞击木块,小球具有动能,推动木块运动,木块移动的距离越远,说明小球对木块做的功越多,也就表明小球的动能越大。所以是通过观察木块移动距离来判断小球动能的大小。
(2)让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下,同一小球质量不变,从不同高度滚下到达水平面时的速度不同,所以目的是为了探究动能的大小与速度的关系。
(3)要探究动能的大小与质量的关系,需要控制速度相同,质量不同。所以换用质量不同的小球,应使它们从斜面的相同高度由静止滚下,这样小球到达水平面时的速度相同,目的是探究动能的大小与质量的关系。
(4)木块在水平面上运动,最终会停下来,是因为受到了摩擦力的作用,摩擦力阻碍了木块的运动。在此过程中,木块克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,是通过做功的方式转化内能。
(5)根据牛顿第一定律,一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。如果木块在运动过程中所受的摩擦力为0,木块将保持匀速直线运动状态。
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11.4动能和势能同步练习(1)2025-2026学年沪粤版九年级物理上册
姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________
一、单选题
1.下列说法中正确的是( )
A. 静止的物体不具有能
B. 没有做功的物体不具有能
C. 具有能的物体一定在做功
D. 能够做功的物体一定具有能
2.2016年8月27日,河北省第18届中学生运动会在邯郸市第一中学开幕,在田径比赛中,运动员跳远运动的几个阶段可以用图表示,则运动员( )
A. 助跑阶段机械能不变 B. 经过最高点时重力势能最大
C. 经过最高点时动能最大 D. 起跳时机械能为零
3.如图所示的是神舟十三号载人飞船返回舱返回地面时的情景。打开降落伞后,若返回舱在某一段时间内匀速下降,则下列关于返回舱在这段时间内的说法中,正确的是( )
A. 返回舱的重力势能不变 B. 返回舱的机械能不变
C. 返回舱受到平衡力的作用 D. 返回舱进入大气层后,舱体的惯性增大
4.下列关于功和能的关系的说法中,正确的是( )
A. 一个物体没有做功,它一定不具有能量 B. 一个物体能够做的功越多,其动能一定越大
C. 一个物体具有能量,说明它正在做功 D. 一个物体能够做功,说明它具有能量
5.用如图器材探究动能大小与哪些因素有关,让小车从斜面上不同高度由静止开始下滑,撞击置于水平面上的木块,下列说法中错误的是( )
A. 本实验的研究对象是小车
B. 小车撞击木块对木块做功,使木块获得动能
C. 木块被撞击后移动距离可反映小车动能大小
D. 图中器材只能探究动能与速度的关系
6.如图所示,小球由静止开始沿着粗糙的路面从点向点自由运动,其中和两点在同一水平高度,则下列说法中正确的是( )
A. 小球从到运动的过程中,点势能最大
B. 小球从到减速上坡,动能转化为重力势能和内能
C. 小球从到运动的过程中,机械能不变
D. 小球在和点时重力势能和动能都相等
7.下列说法中,正确的是( )
A. 悬着的电灯,因为没有做功,所以不具有能
B. 位置高的物体一定比位置低的物体重力势能大
C. 凡是静止的物体都没有能
D. 质量小的物体可能比质量大的物体重力势能大
8.如图所示,弧形轨道ABC,AB段光滑无摩擦,BC段有摩擦,轨道竖直固定于水平面上,小球由A点以速度v沿轨道滚下,经过右侧等高点B后达最高点C,下列分析正确的是( )
A. 小球在A点的动能大于在B点的动能
B. 小球从B点到C点的过程中,动能减小量大于重力势能增加量
C. 小球在A,B,C三点的机械能相同
D. 小球在C点时的重力势能最小
9.“十次车祸九次快,还有喝酒和超载”这句话形象说明了发生车祸的原因。对于引发交通事故的原因,以下分析不正确的是( )
A. “快”——物体运动速度越大,惯性越大
B. “超载”——物体质量越大,惯性越大
C. “快”———物体运动速度越大,动能越大
D. “超载”——物体质量越大,动能越大
10.图中甲、乙两个质量不同但体积相同的小球从相同高度静止释放到同一沙坑中(忽略空气阻力),乙球下落过程中经过P、Q两点,下列说法正确的是( )
A. 释放瞬间,两球的重力势能相等
B. 落到沙坑中时,沙坑凹陷程度大的小球质量大
C. 乙球在P点的机械能大于在Q的机械能
D. 从释放到着地,两球所受重力做的功相等
二、多选题
11.2023年跳水世界杯蒙特利尔站女子10米台决赛中,中国选手全红婵再次摘得金牌。跳水过程的简化图如图所示,她从跳台向上跃起离开台面,之后竖直下落。全红婵起跳离开跳台至手刚入水的过程中(忽略空气阻力),下列说法正确的是( )
A. 全红婵只受重力作用
B. 全红婵跃起至最高位置时,受平衡力作用
C. 全红婵的重力势能一直减小
D. 全红婵的机械能不变
12.下列说法错误的是( )
A. 物体具有能量就能对外做功 B. 能够对外做功的物体一定具有能量
C. 没有做功的物体就没有能量 D. 做功越多消耗的能量就越多
三、填空题
13.如图所示是“嫦娥四号”点火发射过程。火箭加速上升过程中,“嫦娥四号”的动能 ,机械能 。
14.我国无人机技术世界领先,应用广泛。如图所示,旋翼转动时,上方气体流速大,压强 (选填“大”或“小”)。无人机匀速下降时,机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
15.如图所示,杂技演员进行蹦床表演,演员从高处下落时, 能转化为 能;撞击蹦床时, 能转化为 能;蹦床恢复原状时, 能转化为 能;演员上升时, 能转化为 能。
16.如图所示的劲弩作为秦国的利器之一,它的出现代表中国当时武器工艺的先进水平,弩箭射出时,弦的 能转化为弩箭的 能;请你给出一条能使弩箭射得更远的建议: 。
17.如图小明玩弹弓的情景。经验表明,在一定范围内,橡皮筋拉得越长,同样的“子弹”射得越 ,橡皮筋对“子弹”做的功越 ,由此说明橡皮筋的弹性势能与 有关。
18.如图所示,单摆小球从A点由静止释放经过最低点B然后到达C点(忽略空气阻力)。则小球摆动到 (选填“A”“B”或“C”)点时动能是最大的;若小球到达C点时,所受的外力突然全部消失,则小球 (选填“保持静止”“继续做曲线运动”或“做匀速直线运动”)。若A与C等高,则小球从A运动到C过程中,机械能 (选填“守恒”或“不守恒”)(忽略绳子形变)
四、实验题
19.同学们所用的笔,有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧(如图甲所示)。小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏,结果发现小军的笔弹得高一些,小文分析:笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关,那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢?小文提出如下猜想。
猜想一:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;
猜想二:弹性势能的大小与弹簧的材料有关;
猜想三:弹性势能的大小与弹簧的长度有关;
猜想四:弹性势能的大小与弹簧的粗细有关。
(1)为验证猜想一,他设计了如图乙、丙所示实验,实验时将同一弹簧压缩 (选填“相同”或“不同”)的长度(弹簧被压缩后未超过其弹性限度),将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,分析比较 ,从而比较弹性势能的大小;
(2)为验证猜想二,需选用 的两根弹簧,实验时将两根弹簧压缩 (选填“相同”或“不同”)的长度,将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,对数据进行比较分析时,若 ,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关;
(3)若水平面绝对光滑,本实验将 (选填“能”或“不能”)达到探究目的。
20.为探究重力势能的大小与什么因素有关,小明利用带有三个铁钉的小圆桌、沙子、质量不同的重物设计并进行了如图甲所示的实验。
(1)实验中通过观察 来判断物体重力势能的大小;
(2)要探究重力势能大小与高度的关系应选择图甲中 (填序号)两次实验进行分析比较;
(3)对比②、③两次实验现象可得出的实验结论是: ;
(4)为了更好地显示并比较重力势能的大小,甲同学想用橡皮泥代替沙子,乙同学想用海绵代替沙子,你认为更合适是 (填“甲”或“乙”)的方法;
(5)若不计空气阻力,将一小石块从某一高度由静止开始下落,到刚落到地面的过程中,小石块的重力势能随时间的变化图像可能是如图乙中的 。
21.如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。
(1)该实验利用了转换法,通过观察木块移动距离来判断 (选填“小球”或“木块”)动能的大小。
(2)让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下,推动木块做功,目的是为了探究动能的大小与 的关系。
(3)换用质量不同的小球,使它们从斜面的 (选填“相同”或“不同”)高度由静止滚下,推动木块做功,目的是为了探究动能的大小与 的关系。
(4)木块最终会停下来的主要原因是受到 的作用,在此过程中木块通过 方式转化内能。
(5)如果木块在运动过程中所受的摩擦力为0,木块将 。
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