11.4 动能和势能 同步练习（2）2025-2026学年沪粤版九年级物理上册

11.4动能和势能同步练习（2）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.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S2恒星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S2恒星质量的变化，根据图片信息，下列说法中正确的是（　　） A. 黑洞可能位于椭圆轨道内部的P点 B. S2恒星在运动过程中所受合力为零 C. S2恒星在1995年时期的动能大于2001年时期的动能 D. S2恒星在1995年时期的重力势能大于2001年时期的重力势能 2.“长征五号”系列运载火箭，为“天问一号”“嫦娥五号”等多项重要航天器发射任务立下了汗马功劳。下面关于“长征五号”涉及的物理知识说法正确的是（ ） A. 火箭燃料在选择时，主要考虑的因素是燃料的比热容 B. 火箭升空时，燃气的内能转化为火箭的机械能 C. 火箭加速上升时，火箭的动能转化为重力势能 D. 火箭穿过大气层时，防护罩温度升高是通过热传递方式改变了内能 3.图所示，在滚摆实验中，滚摆不断地做上下往复运动，滚摆每次上升的高度总比上次要低一些。下列说法正确的是（　　） A. 滚摆上升过程中，它的重力势能减小，动能增加 B. 滚摆下降过程中，它的动能减小，重力势能增加 C. 实验过程中滚摆会逐渐停下来，说明能量不守恒 D. 这个实验说明动能和重力势能可以相互转化 4.如图所示，志愿者为了把两件相同的物资搬运到货车上，用相同材质的木板搭建了AB、CD两个斜面，用沿斜面向上的力将其中一件物资从斜面AB的底端匀速推到顶端，另一件物资用同样的方法沿斜面CD搬运。下列说法错误的是（　　） A. 沿斜面CD推动更省力 B. 沿斜面AB推动，志愿者克服物资重力做的功更多 C. 志愿者克服物资重力做功的功率可能相同 D. 沿斜面推动物资的过程中，物资的机械能增大 5.如图所示，让小球从光滑轨道AOB的A点由静止开始自由滑下，A点的高度H大于B点的高度h，沿轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力)。则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是(　　) A. a B. b C. c D. d 6.下列哪种情况下物体的机械能是增加的(　　) A. 跳伞运动员打开降落伞后，人和伞一起匀速降落 B. 汽车沿斜坡匀速向下行驶 C. 载人电梯从地面加速上升到九楼 D. 列车在平直的轨道上匀速向前行驶 7.抛在空中的一个篮球，已知动能为10 J，势能为6 J，这篮球具有的机械能是(　　) A. 10 B. 6J C. 16J D. 4J 8.我国《民法典》明确规定，禁止从建筑物中抛掷物品。“高空抛物”对楼下的人危害很大，这是因为在高空中的物体具有较大的(　　) A. 动能 B. 重力势能 C. 弹性势能 D. 惯性 9.如图所示，光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后，经过A点和B点后落到地面，又被多次弹起，图中虚线为小球的运动轨迹。下列有关小球的运动，描述正确的是（　　） A. 小球反弹经过D点时动能最大 B. 小球从A点运动到B点的过程中机械能不断增大 C. 若将弹性小球表面涂黑，则会在C、F两点留下等大的黑色圆斑 D. 小球经过E点的机械能大于经过G点的机械能 10.如图是小朋友玩蹦蹦床的情景，空气阻力可忽略不计，对他们在上升和下落过程中的能量转化，下列分析正确的是（ ） A. 小孩在空中上升的过程中动能转化为重力势能 B. 小孩在最高点时，受平衡力 C. 小孩从接触蹦蹦床到下落到最低处的过程中弹性势能转化为动能 D. 小孩被蹦蹦床弹起的过程中，小孩的机械能守恒 二、多选题 11.如图是杂技演员演出时的过程示意图。男演员从甲处用力向上跳起，落下后踩在跷跷板的a端，能把站在b端的女演员弹上乙处。由于存在阻力，下列说法错误的是(　　) A. 男演员的质量必须要大于女演员的质量 B. 男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能 C. 甲处男演员的势能一定大于乙处女演员的势能 D. 女演员弹起时的动能与她站在乙处时的机械能相等 12.关于能的概念，下列说法正确的是(　　) A. 一个物体能够做功，就说这个物体具有能 B. 一用线悬挂着的小球，没有做功所以就没有能 C. 一个物体已做的功越多，说明这个物体具有的能越多 D. 一个物体做了功，说明这个物体具有能 三、填空题 13.蹦极是一项极限体育运动，如图所示，A点是最高点、B点为弹性绳自然伸长的位置，蹦极人在C点受弹性绳的弹力与自身重力想等，D点是能下落的最低点。在蹦极人从A点下落到D点的过程中，       点动能最大，在这个过程中，减小的重力势能都转化为         能，机械能        （不计空气阻力）。 14.如图所示的是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，说明橡皮筋的弹性势能与其发生      有关；若橡皮筋被拉得同样长，所用“子弹”的品质不同，则“子弹”射出时的速度      (选填“相同”或“不相同”)。 15.“蹦极”是当前在青年人中流行的一种惊险、刺激运动。跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。如图所示是某运动员做蹦极运动的v—t图像（忽略空气阻力），由该图像可知，　    时刻弹性绳的弹性势能最大，此时运动员的动能为　    J，　　  时刻运动员受到的重力等于弹性绳的拉力，在下落的过程中，运动员的动能　　  （填变化过程）。 16.如图所示是小球弹跳的频闪照片，小球弹起的高度越来越低，其中1、2是两等高的位置。小球具有较小机械能的是      （选填“1”或“2”）位置：小球在最高点A和B的动能      （选填“为0”或“不为0”）。 17.如图所示，拉弯的弓具有弹性势能，弓拉得越弯，放手时，箭射得越           ，弓对箭做的功就越           ；可见弓拉得越弯，它的弹性势能就越           。 18.“长征七号”火箭加速上升时受到的力是              (选填“平衡力”或“非平衡力”)，所搭载的“天舟一号”货运飞船在此上升过程中的机械能              (选填“增大”“减小”或“不变”)。 四、实验题 19.同学们利用沙子、小桌、重物、透明的箱子等进行实验探究。如下图所示，把小桌放在透明的沙盒中，让重物从高处落下撞击小桌，观察桌腿陷入沙子的深度，探究物体重力势能的大小与哪些因素有关。 (1)实验探究的是      (选填“重物”或“小桌”)的重力势能； (2)通过实验，发现同一个重物从不同高度落下，高度越高，能够对外做的功越      ，说明它的重力势能越      ； (3)若要探究物体重力势能与质量的关系，应换用质量不同的重物，让它们从      高度落下，观察桌腿陷入沙子的深度。 20.在“探究影响动能大小因素”的实验中，如图所示，让小球从同一光滑斜面上由静止滚下，小球撞击放在水平面上的木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后静止的位置。(已知) (1)球从斜面上滚下的过程中，小球的           能转化为小球的动能； (2)本实验是通过            比较小球动能的大小； (3)小明发现小球撞击木块后，小球偏离了原来的轨道，而木块则被撞飞，于是他对实验进行了改进，下列做法有效的是_________； A．增大球的品质 B．减小木块的品质 C．使小球从更高的位置上滚下 D．在斜面和水平面上刻上凹形的滑槽，使小球沿滑槽运动，同时适当增加木块质量 (4)分析图中的三次实验可以得出的结论是：物体的          一定时，           越大，它的动能越大；这也是开车时不能         (超载/超速)的原因。 21.某物理学习小组为了探究重力势能的大小与什么因素有关，进行猜想：重力势能的大小可能与物体的高度和质量有关。根据猜想，小明进行探究：用一个铁架台、小沙盒、小钢球，让小钢球从不同高度下落，落在细沙上(如图所示)。 (1)该装置是通过观察        来判断物体重力势能的大小的； (2)小明设计的实验是探究猜想：物体的重力势能与        有关，通过实验观察到的现象是当小球离细沙的高度为下落时比高度为下落时小球陷入得深些，说明了在        一定的条件下，高度越大，物体的重力势能就越大； (3)为了探究重力势能的大小与另一个因素的关系，请你在以上实验的基础题上，再选择一个器材进行探究并简述你的实验方案。 你选择的器材是：        ； 你的实验方案：        ； 得出的结论：        。 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 11.4动能和势能同步练习（2）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】银河系中心可能存在着超大质量的黑洞，黑洞对S2恒星的引力大，在引力作用下S2恒星会逐渐向黑洞靠近，所以黑洞可能位于椭圆轨道内部的Q点；由此可知S2恒星在1995年到2001年运行过程中，离黑洞越来越近，质量不变，高度变小，重力势能变小，整个运行过程中，在真空环境中运行，只存在动能与势能相互转化，所以动能变大。故AC错误，D正确； S2恒星在运动过程中运动轨迹是一个椭圆，故运动状态不断发生变化，受非平衡力作用，合力不为零，故B错误。 2.【答案】B 【解析】热值大的燃料在质量相同时，完全燃烧可以放出更多的热量，故火箭燃料在选择时，主要考虑的因素是燃料的热值，故A错误； 火箭加速升空时，火箭的高度和速度同时增加，即机械能增加，燃气燃烧产生的内能转化为火箭的机械能，故B正确，C错误； 火箭穿过大气层时，防护罩与空气剧烈摩擦做功，将机械能转化为内能，温度升高是通过做功的方式改变内能的，故D错误。 3.【答案】D 【解析】滚摆上升过程中，它的质量不变，高度增加，重力势能增加；上升过程中动能转化成重力势能，动能减小，可知A错误；滚摆下降过程中，它的高度降低，重力势能减小，重力势能转化成动能，动能增加，可知B错误；实验过程中滚摆会逐渐停下来，机械能转化成内能，整个过程中能量守恒，机械能不守恒，可知C错误；滚摆上升过程中动能转化成重力势能，下降过程中重力势能转化成动能，这个实验说明动能和重力势能可以相互转化，可知D正确。 4.【答案】B 【解析】A、沿斜面CD推动更省力，因为CD斜面的倾斜角度更小，故A正确； 由W＝Gh可知，G与h均相等，所以斜面CD推动和AB推动，志愿者克服货物重力做的功相等，故B错误； 由P＝可知，W相同，时间的大小不确定，所以沿两个斜面推货物，志愿者克服货物重力做功的功率可能相同，故C正确； 沿斜面匀速推动货物的过程中，货物的质量、速度不变，动能不变，由于高度变大，重力势能变大，所以机械能增大，故D正确。 5.【答案】C 【解析】根据题意，小球从A点由静止滑下，小球的机械能等于A点时的重力势能，整个过程中，轨道光滑，不计空气阻力，机械能守恒。a图线的最高点超过了A点的高度，这是不可能的，A不符合题意； b图线的最高点与A点的高度相同，而在最高点时，小球仍具有向右运动的速度，即b图线的最高点，小球还具有动能，所以b图线的机械能大于A点的机械能，故B不符合题意； c图线的最高点低于A点，由于在最高点时小球仍运动，有一定动能，其总机械能可能与开始时的机械能相等，故C符合题意； 小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度，故D不符合题意。 6.【答案】C 【解析】跳伞运动员匀速下降，质量和速度都不变，所以动能不变，但高度减小，所以势能减小，因此机械能减小； 汽车沿斜坡匀速向下行驶，速度不变，动能不变，但高度降低，所以势能减少，因此机械能减小； 电梯加速上升，速度不断增大，所以动能增大，高度不断升高，所以势能增大，因此机械能增大； 列车的速度和高度均不变，所以机械能不变。 7.【答案】C 【解析】在空中飞行的篮球没有发生弹性形变，因此篮球具有的机械能等于篮球的动能和重力势能之和，即篮球的机械能为 10J+6J=16J。 8.【答案】B 【解析】高空中的物体，距离地面有一定的高度，所以物体具有重力势能，故选B。 9.【答案】D 【解析】小球从C点运动到D点过程中，速度减小，动能减小，所以D点动能不是最大的，故A错误； 由于桌面是光滑的，但由于受到空气阻力，所以小球从A点运动到B点的过程中机械能不断减小，故B错误；弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反映小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大，在C点与在F点时，小球的动能与重力势能都为零，由于小球每次与地面碰撞过程中会有机械能损失，且存在空气阻力，即小球机械能逐渐变小，所以小球在C点的机械能大于在F点的机械能，在E点的机械能大于在G点的机械能，故小球在C点的弹性势能大于在F点的弹性势能，小球在C点的圆斑要大于在F点的圆斑，故C错误，D正确。 10.【答案】A 【解析】A．小孩在空中上升的过程中，质量不变，速度减小，高度升高，动能减小，重力势能增大，将动能转化为重力势能，可知A正确；B．小孩在最高点时，只受重力作用，受非平衡力作用，可知B错误；C．小孩从接触蹦蹦床到下落到最低处的过程中，质量不变，动能减小，高度下降，弹簧的形变量增大，则小孩的动能减小，重力势能减小，机械能减小，弹性势能增大，将机械能转化为弹性势能，可知C错误；D．小孩被蹦蹦床弹起的过程中，弹性势能转化为小孩的机械能，则小孩的机械能增大，不守恒，可知D错误。 二、多选题 11.【答案】ACD 【解析】甲处的男演员要想把女演员弹起到乙处，由于乙处高于甲处，男演员的机械能一定大于女演员的机械能，男演员向上跳起，同时具有动能和重力势能，女演员到达乙处静止不动，只具有重力势能，所以男演员的质量不一定大于女演员质量。如果男演员自由下落时，男演员的质量一定大于女演员质量。A选项说法错误，符合题意； 由于存在阻力，克服阻力做功，机械能转化为内能，机械能不断减小，所以男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能，B选项说法正确，不合题意； 男演员向上跳起，同时具有动能和重力势能，女演员到达乙处静止不动，只具有重力势能，男演员的重力势能不一定大于女演员的重力势能，如果男演员自由下落时，男演员的重力势能一定大于女演员重力势能，C选项说法错误，符合题意； 女演员弹起时动能转化为重力势能，由于存在阻力，克服阻力做功，动能没有完全转化为重力势能，所以女演员弹起时的动能大于她站在乙处时的机械能，D选项说法错误，符合题意。 12.【答案】AD 【解析】由能量的概念可知，一个物体能够做功，就说这个物体具有能量，简称能，故A正确； 一用线悬挂着的小球，没有做功，但它有一定的高度，所以具有重力势能，故B错误； 物体能量多可以做更多的功，但一个物体已做的功越多，不能说明这个物体具有的能越多，故C错误； 一个物体做了功，说明这个物体具有能，故D正确。 三、填空题 13.【答案】C　　弹性势　　减小 【解析】弹性绳绷紧后，开始阶段，拉力小于重力，人向下做加速运动，当拉力大于重力后，人做减速运动，即速度先增大后减小；当拉力等于重力时，速度最大，动能最大。即人到达C点时动能最大。 人到达D点时，弹性绳伸长最长，弹性绳的弹性势能最大，减小的重力势能全部转化成弹性势能。即这个过程中，减小的重力势能都转化为弹性势能。 不计空气阻力时，整个过程只有动能和势能相互转化，整个系统的机械能守恒。但人的机械能转化为弹性绳的弹性势能，所以人的机械能减小。 14.【答案】弹性形变的程度　　　不相同 【解析】弹性势能是发生弹性形变具有的能，橡皮筋拉得越长，弹性形变量越大，同样的“子弹”射得越远，表明对子弹所做功越多，说明橡皮筋的弹性势能与其发生弹性形变的程度有关。 若橡皮筋被拉得同样长，子弹射出时对子弹所做的功相同，即子弹的动能相同，所用“子弹”的质量不同，则“子弹”射出时的速度不相同。 15.【答案】t3　0　t2　先变大后变小 【解析】由图像可知，在0~t1时间段，运动员处于自由下落过程，在t1时刻是弹性绳自然伸直状态； 在t1~t2时间段内，向上的拉力小于向下的重力，此时仍然加速向下运动，运动员继续向下运动，弹性绳逐渐被拉长，弹性形变逐渐增大，弹性势能不断增大； 在t2时刻，弹性绳的拉力等于人受到的重力，此时速度最大，动能最大； t2~t3时间段内，向上的拉力大于向下的重力，运动员做减速运动； t3时刻运动员到达最低点，此时速度为0，动能为0，弹性绳的弹性形变最大，弹性绳的弹性势能最大。 t3时刻运动员到达最低点，此时运动员速度为0，可知动能为0。 t2时刻，弹性绳的拉力等于人受到的重力，此时速度最大，动能最大。 动能大小与速度有关，运动员质量不变，速度先变大后变小，动能也先变大后变小。 16.【答案】2　　不为0 【解析】由图可知，小球弹跳的高度会越来越低，说明小球的机械能逐渐减小，是由于小球克服空气阻力做功，消耗一部分机械能，所以在1位置的机械能大于2位置的机械能。小球具有较小机械能的是2位置。 小球在最高点A及B在竖直方向速度为零，但小球在水平方向有一定的速度，故小球在A、B点的动能不为0。 17.【答案】远　　　多　　　大 【解析】弓拉得越弯，弓的形变量越大，弹性势能越大，转化为箭的动能越大，射出的箭的速度就越大，弓对箭做的功就越多，箭射得越远。 18.【答案】非平衡力　增大 【解析】“长征七号”火箭加速上升时做变速运动，运动状态改变，此时它受到的力是非平衡力。 飞船在加速上升过程中，高度增加，速度增大，质量不变，则动能和重力势能都增大，故机械能增大。 四、实验题 19.【答案】(1)重物　　　(2)多　　　大　　　(3)相同 【解析】(1)实验中，重物从高处落下撞击小桌，通过小桌下陷的深度反映重物重力势能的大小。因此实验探究的是重物的重力势能。 (2)同一个重物的质量不变，从不同高度落下，高度越高，能够对外做的功越多，小桌下陷的深度越深，说明它的重力势能越大。 (3)根据控制变量法，若要探究物体重力势能与质量的关系，应换用质量不同的重物，控制高度相同，所以让它们从相同高度落下，观察桌腿陷入沙子的深度。 20.【答案】(1)重力势　　　(2)木块被推动的距离　　　(3)D　　　(4)质量　　　速度　　　超速 【解析】(1)球从斜面上滚下的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变快，动能变大，故小球的重力势能转化为小球的动能。 (2)动能的大小不易直接观察，水平面上木块与受到的摩擦力不变，运动距离越远，所做的功越多，故本实验是通过木块被推动的距离比较小球动能的大小。 (3)增大球的质量，小球运动到水平面时的动能越大，推动木块运动的距离越大，故A不符合题意； 减小木块的质量，木块对水平面的压力减小，木块与水平面的摩擦力减小，做相同的功，运动的距离更远，故B不符合题意； 使小球从更高的位置上滚下，小球到达水平面的速度更大，小球运动到水平面时的动能越大，推动木块运动的距离越大，故C不符合题意； 在斜面和水平面上刻上凹形的滑槽，使小球沿滑槽运动，可以固定小球运动的方向，不易偏离原来的轨道，同时适当增加木块质量，木块对水平面的压力增大，木块与水平面的摩擦力增大，做相同的功，运动的距离更近，木块不易被撞飞，故D符合题意。 (4)分析图中的三次实验，小球的质量相同，下滑时的高度不同，到达水平面的速度不同，速度越快时推动木块移动的距离越大，根据控制变量法，可以得出的结论是：物体的质量一定时，速度越大，它的动能越大；车辆行驶过程中，质量相同时，速度越快，动能越大越危险，故开车时不能超速。 21.【答案】(1)小钢球陷入沙坑的深度　　　(2)高度　　　品质　　　 (3)等体积的不同质量的其他小球　　　见解析　　　见解析 【解析】(1)高处的小钢球具有重力势能，具有的重力势能越大，落下时陷入沙坑越深，所以本实验是通过观察小钢球陷入沙坑的深度来判断物体重力势能的大小的。 (2)小明设计的实验是让同一小钢球从不同高度下落，即质量相同，高度不同，则探究的是重力势能的大小与高度的关系。 当小球离细沙的高度为h1下落时比高度为h2下落时小球陷入得深些，由图可知，h1>h2，说明在质量一定时，高度越大，物体的重力势能就越大。 (3)重力势能的大小与质量跟速度有关，为了探究重力势能的大小与另一个因素的关系，即与质量的关系，应该控制高度不变，只改变小钢球的质量，因此应该选择一个与该小钢球质量不同的小球，同时为了防止因小球的体积不同，而影响小球陷入沙坑的效果，还应该使小球的体积与该小钢球相同，即选择与小钢球相同体积，不同质量的小球。让不同品质的小球从等高度的位置下落，观察不同小球陷入沙坑的深度；若品质较大的小球陷入沙坑的深度较大，则可得出：在高度一定时，质量越大，物体具有的重力势能就越大；若品质较小的小球陷入沙坑的深度较大，则可得出：在高度一定时，质量越小，物体具有的重力势能就越大。 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $