第三章机械能期末复习 -2025-2026学年浙教版九年级上册科学

第三章机械能期末复习 一．选择题（共10小题） 1．无障碍坡道为行走不便者提供了出行便利。为保障使用者安全，其坡度及坡面设计需符合一定规范。据此回答下面小题。无障碍坡道坡面有“防滑纹理”，能减缓轮椅增速。较小速度的轮椅具有较小的（　　） A．重力势能 B．弹性势能 C．动能 D．化学能 2．2024年10月30日，“神舟十九号”载人飞船发射取得圆满成功。火箭在空中加速上升过程中（　　） A．重力势能转化为动能，总机械能不变 B．动能转化为重力势能，总机械能不变 C．重力势能增加，动能不变，总机械能增加 D．重力势能和动能都增加，总机械能增加 3．篮球从A点投向C点，运动轨迹如图所示，空气阻力不可忽略且大小恒定，下列说法正确的是（　　） A．篮球在最高点B时动能为零 B．整个过程中篮球的机械能守恒 C．篮球在A点的动能大于C点的动能 D．篮球在上升过程中，重力势能转化为动能 4．将一只乒乓球从O点由静止释放，竖直下落撞击到升降台上，弹起的最高点为M；若只将升降台升高至图乙位置，乒乓球下落弹起后到达的最高点为N，不计碰撞过程中的能量损失。则N点（　　） A．在M点的下方 B．与M点重合 C．在M点和O点之间 D．与O点重合 5．豌豆果实成熟后豆荚会突然裂开，同时种子被弹射出去，我们把这种传播种子的方式称为弹力传播。下列关于种子被向上弹射出去至落到地面的过程中的说法正确的是（　　） A．豌豆在空中飞行时，势能先增大后减小 B．豌豆在空中飞行时，豆荚弹力对豌豆做了功 C．豌豆在空中飞行时，动能先增大后减小 D．豌豆从弹射到落地的过程，机械能始终不变 6．巴黎奥运会上，樊振东以大比分击败莫雷加德，赢得了巴黎奥运会乒乓球男子单打项目的金牌。如图是乒乓球落到球台上后又弹起的示意图，下列说法正确的是（　　） A．该过程中乒乓球的机械能守恒 B．乒乓球在A点重力势能一定等于C点 C．乒乓球在B点时动能为零，势能不为零 D．从B点到D点，乒乓球的势能全部转化为动能 7．杭州第19届亚运会帆船比赛在宁波象山亚帆中心举行，运动员借助风力，不时地调节舷杆，让帆船快速前行。下列说法正确的是（　　） A．帆船在整个运动过程中势能保持不变 B．帆船在加速前进过程中动能保持不变 C．帆船在前进过程中机械能保持不变 D．运动员压低帆杆时重心降低，重力势能变小 8．如图，同一小球在同一高度以相同速度向三个不同方向抛出（不计空气阻力和摩擦），设小球刚落地时的速度分别为v1、v2、v3，则（　　） A．v1＞v2＞v3 B．v1＜v2＜v3 C．v1＝v2＝v3 D．v1＜v3＜v2 9．雾炮车利用高压装置向天空喷水，使灰尘快速沉降，净化空气。在高温天气时，还可以起到降温的作用。如图所示是雾炮车在马路上工作的情景。雾炮车在水平路面上匀速行驶并向天空喷水时，雾炮车的（　　） A．动能减小 B．动能不变 C．势能不变 D．机械能不变 10．如图表示撑杆跳高运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆。在这几个阶段中能量的转化情况判断错误的是（　　） A．助跑阶段，运动员的化学能转化为动能 B．撑杆起跳阶段，运动员的重力势能增加 C．撑杆起跳阶段，运动员的动能不变 D．越过横杆后，运动员的重力势能减小 二．填空题（共8小题） 11．如图为SpaceX公司成功用机械臂捕获“星舰”火箭助推器，首次实现发射塔原位回收。火箭下降过程重力势能不断　 　 。火箭助推器在下降过程中其喷射器还在工作这是为了减小其接触机械臂时的　 　 能。 12．如图所示，在一个金属罐的盖和底各开两个小洞，先将橡皮筋两端穿过盖和底的小洞并固定起来，再将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部，使小铁块悬于罐体内。做好后将罐子从不太陡的斜面滚下，罐子和小铁块的动能会转化为橡皮筋的 　 　 。滚动一段时间后罐子停下来，然后再沿斜面反向向上滚动，则在罐子向上滚动的过程中其重力势能会 　 　 （填“增大”“减小”或“不变”）。 13．某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图所示。已知正常情况下空气阻力大小随迎风面积和速度的增大而增大。回答下列问题： （1）AB段跳伞运动员的机械能 　 　 （填“增加”“减小”或“不变”）。 （2）当t＝　 　 s时，运动员打开降落伞。 14．同一小球以同样的速度v沿着与水平方向成θ角斜向上抛出，甲图表示小球沿足够长的光滑斜面向上运动，乙图表示小球在空中的运动轨迹（空气对小球的阻力忽略不计）。 （1）小球在沿斜面上升的过程中其机械能总量 　 　 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。 （2）小球能到达最高点的高度h1　 　 h2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 15．嫦娥六号返回器返回过程采用了半弹道跳跃式返回，俗称“打水漂”。如图所示，实曲线是返回器“打水漂”的轨迹示意图，实圆弧线是地面，虚弧线是大气层界面。返回器从A点首次进入大气层后，在降至B点前关闭发动机；之后，返回器在大气阻力的作用下，会像“打水漂”一样被弹起，从C点离开大气层，达到最高点D，之后再次从E点进入大气层；返回器在适当位置打开“降落伞”，降落到接近地面的F点附近，返回器竖直匀速下落一段时间，最后落到地面。从B点到C点，返回器重力势能会 　 　 （选填“.增大”“减小”或“不变”），C点的速度 　 　 E点的速度（选填“大于”“小于”或“等于”），竖直匀速下落过程中，返回器的能量转化是 　 　 。 16．滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U形滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员从滑台A点下滑，仅依靠滑行，滑到与A点高度相同的B点时静止，已经运动员质量为m，A点到O点的垂直高度差为 H。请回答下列问题： （1）整个过程中，动能最大的位置是 　 　 点（填“A”“O”或“B”），A到B点重力对运动员做功 　 　 （选填“＞”、“＜”或“＝”）mgH。 （2）若想滑到C点，小科提出只要增加“用力竖直向上跳起一段高度”这个操作即可实现，则在 　 　 （填“A”“O”或“B”）点起跳有可能达到该目的。 17．“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大。若不计空气的阻力，且绳子自然下垂的位置在C点下方。在B点时，人的重力 　 　 （选填“＞”“＝”或“＜”）绳的拉力。从A运动到C的过程中，人的机械能 　 　 （填写变化情况）。（不计空气阻力） 18．图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图，则过山车的动能在 　 　 点最大，B点重力势能的大小 　 　 E点动能的大小。在这个过程中，过山车的机械能是 　 　 （选填“变化”或“不变”）的。 三．实验探究题（共2小题） 19．频闪摄影是研究物体运动的常用实验手段，其原理是：在黑暗环境中，让相机快门一直开着进行长时间曝光，同时间隔时间相等的短暂闪光来间歇性地照亮物体，每一次闪光，就在传感器上记录一个清晰的瞬间影像。如图1，是某实验小组探究斜抛运动规律的实验装置，在暗箱正上方安装一个频闪相机A，记录小球的俯视运动，在暗箱右侧安装一个频闪相机B，记录小球的侧视运动。将小球从斜槽顶端N点静止自由释放，小球沿斜槽滚下。当小球从斜槽O点抛出时，得到如图2所示的频闪照片，P、Q、R分别为小球运动轨迹上的三个位置，P恰好是小球抛出后的最高点。（不计摩擦和空气阻力） （1）小组同学根据图2中相机A的记录结果，判断小球的俯视运动为匀速运动，其证据是　 　 。 （2）有同学提出，P的高度要低于小球在斜面起始点N的高度，请根据题中提供的信息，从能量的角度解释原因　 　 。 （3）根据题中提供的信息，请在图3坐标图中画出小球从O点到R点动能的大小变化的大致曲线。 20．某同学在观看台球比赛时发现：有时运动的白球去撞击一个静止的球后，白球会立即静止在碰撞时的位置，而被撞的球似乎接替了白球，沿白球原来的运动方向，以几乎相同的速度向前运动。该同学想：白球碰撞后立即静止，被撞的球是以白球撞前相同大小的速度运动出去的吗？ 通过了解和初步实验，他发现只有当体积和质量均相同的两球，而且球心在同一直线上相碰时，才可能出现上述现象。为进一步探究，他设计了下述实验方案，将一个两端翘起、中间水平的轨道固定在水平桌面上，取两个相同的台球A、B，将B球静置于轨道的水平部分，A球置于轨道左端斜面上某处，测出该点到水平桌面的高度h1，如图所示，释放A球，撞击后，A球静止，B球向前运动并冲上轨道右端斜而能到达的最高点，测出该点的高度h2。通过比较h2与h1的大小关系即可作出判断。 （1）B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了 　 　 能。 （2）vA表示碰撞前瞬间A球运动速度，vB表示B球被撞后开始运动的速度。若h2＝h1，则vB　 　 vA（选填“＞”、“＝”或“＜”）。 （3）实际实验中，测出的h2总小于h1，若导致这一现象的原因轨道不光滑，那么在阻力不可避免的情况下，你认为该同学的设计是否还有价值？说出你的理由。 　 　 。 第三章机械能期末复习 参考答案与试题解析 一．选择题（共10小题） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D C C A B D C A C 一．选择题（共10小题） 1．【分析】动能的大小与物体的质量和速度有关，质量一定时，速度越小，物体的动能越小。 【解答】解：下坡时，轮椅的质量不变，较小速度的轮椅，动能较小，重力势能、弹性势能和化学能都与物体的运动速度无关。 故选：C。 2．【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度，质量越大，速度越大，动能越大；（2）重力势能大小的影响因素：质量、所处的高度，质量越大，高度越高，重力势能越大； （3）机械能＝动能+势能之和。 【解答】解：在火箭加速升空的过程中，质量不变，速度和高度都增大，所以动能和重力势能都增大；因为机械能为动能与势能的和，所以机械能增大，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选：D。 3．【分析】（1）篮球在最高点时，虽然竖直方向速度为零，但水平方向仍有速度，据此分析； （2）因为空气阻力不可忽略，篮球在运动过程中要克服空气阻力做功，据此分析； （3）动能与质量和速度有关；重力势能与质量和高度有关，据此分析； （4）篮球在上升过程中，高度增大。 【解答】解：A．篮球在最高点B位置时，虽然竖直方向速度为零，但水平方向仍有速度，故速度不为零则动能不为零，故A错误； B．在这个过程中，存在空气阻力，篮球的机械能一部分转化为内能，所以篮球的机械能不守恒，故B错误； C．篮球在A点的机械能大于篮球在C点的机械能，A点比C点低，所以A点的重力势能小于C点重力势能，所以篮球在A点的动能大于篮球在C点的动能，故C正确； D．篮球在上升过程中，质量不变，速度变小，高度变大，是动能转化为重力势能，故D错误。 故选：C。 4．【分析】小球在上升下降过程要克服摩擦阻力做功。 【解答】解：由图甲、乙可知，刚开始的位置相同，故机械能相同，但是两图对比可知，乙图中小球与升降台的距离小，故在上升下降过程，克服摩擦阻力做功比甲图中的小球做功少，故比甲图中的小球上升的高，由于要克服摩擦消耗机械能，故不可能回到原来的位置，故N点在M点和O点之间，故ABD错误，C正确。 故选：C。 5．【分析】（1）重力势能的大小与质量和被举高的高度有关； （2）做功的两个必要因素是力和物体在力的方向移动的距离；（3）动能的大小与质量和速度有关；（4）除重力以外的外力对物体做功，物体的机械能改变。 【解答】解：A．豌豆被向上弹射出去至落到地面，高度先升高后下降，故重力势能先增大后减小，故A正确；B．豌豆在空中飞行时，豌豆与豆荚分离，豆荚对豆子没有作用力，没有对豌豆做功，故B错误；C．豌豆被向上弹射出去至落到地面，速度先减小后增大，故动能先变小后变大，故C错误；D．豌豆从弹射到落地的过程，先由于豆荚的弹射作用，豌豆的机械能增大，在飞行过程中，受到空气摩擦作用，故机械能减小，故D错误。故选：A。 6．【分析】动能大小的影响因素：物体的质量、物体的速度，质量越大，速度越大，动能越大； 势能大小的影响因素：物体的质量、物体的高度，质量越大，所处的位置越高，重力势能越大； 物体的动能和势能之和叫做机械能。 【解答】解：A、乒乓球在运动过程中，乒乓球克服空气阻力做功，与地面碰撞做功，机械能一部分转化为内能，机械能的总量在不断减少，机械能不守恒，故A错误； B、乒乓球在A、C两点时的高度相同，重力势能的影响因素是质量和高度，所以重力势能相等，故B正确； C、由图知，乒乓球在B点时水平方向仍有速度，速度不为零，动能不为零，故C错误； D、从B点到D点，乒乓球克服空气阻力做功，乒乓球的势能没有全部转化为动能，故D错误。 故选：B。 7．【分析】动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量、高度有关，弹性势能的大小与物体弹性形变的程度有关，机械能为动能、势能的和。 【解答】解：A、帆船在整个运动过程中，质量不变，重心的高度发生改变，重力势能大小发生改变，故A错误； B、帆船在加速前进过程中，质量不变，速度变大，动能变大，故B错误； C、帆船在前进过程中，动能和重力势能都会发生改变，机械能会改变，故C错误； D、运动员压低帆杆时重心降低，质量不变，重力势能变小，故D正确。 故选：D。 8．【分析】抓住题目中的条件﹣﹣不计空气阻力和摩擦，势能和动能转化时，机械能守恒；小球抛出和落地时的机械能相等，也就是落地时的动能相等，然后判断出速度相等。 【解答】解：小球从抛出到落地，发生了重力势能和动能的转化；在不计空气阻力和摩擦的条件下，转化过程中，机械能守恒，即机械能的总和不变。小球抛出时的机械能与小球落地时的机械能相等；而小球落地时的势能为零，故机械能大小等于动能大小，即动能相等，所以速度相同，v1＝v2＝v3。 故选：C。 9．【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大； （2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大； （3）机械能为动能和势能的和。 【解答】解：雾炮车在水平路面上匀速行驶并向天空喷水时，质量不断减小，速度不变，动能减小；高度不变，重力势能变小；机械能为动能和势能的和，所以机械能减小。 故选：A。 10．【分析】（1）根据能量转化分析； （2）撑杆起跳阶段人用力加速跳起，动能变大； （3）重力势能与高度和质量有关。 【解答】解：A、在助跑阶段，运动员消耗体内的化学能转化成人和杆的动能，A正确； B、撑杆起跳阶段，运动员的高度增大，质量不变，重力势能增加，故B正确； C、撑杆起跳阶段人用力跳起，使得人的动能增大，故C错误； D、越过横杆后，运动员下落，高度减小，质量不变，重力势能减小，故D正确。 故选：C。 二．填空题（共8小题） 11．【分析】重力势能的大小由质量和高度决定，动能的大小由质量和速度决定。 【解答】解：火箭下降过程，质量不变，高度降低，重力势能不断变小； 火箭助推器在下降过程中其喷射器还在工作，减小火箭下落的速度，这是为了减小其接触机械臂时的动能。 故答案为：变小；动。 12．【分析】利用控制变量法判断影响动能、重力势能、弹性势能的各因素的变化；如本题对于同一个金属罐，其质量一定，只通过比较金属罐的速度、所处的高度和橡皮筋的形变程度来判断铁罐的动能、重力势能和弹性势能的变化。 【解答】解：金属罐从不太陡的斜面上滚下，金属罐先由慢到快、后由快到慢滚到最低点，上面一段滚动主要是重力势能减小，金属罐的动能和橡皮筋的弹性势能增加；下面一段滚动主要是重力势能和金属罐的动能减小，橡皮筋的弹性势能增加；金属罐在斜面上滚到最低处时，橡皮筋形变到最大程度，具有较大弹性势能。 在橡皮筋恢复的过程中，金属罐会由斜面底部自动滚上去，质量不变，高度变大，重力势能变大。 故答案为：弹性势能；增大。 13．【分析】（1）动能和势能都属于机械能； （2）根据题中提供的信息，结合图形分析得出答案。 【解答】解：（1）AB段桌匀速直线运动，质量不变，动能不变，高度降低，重力势能减小，故机械能减小； （2）已知正常情况下空气阻力大小随迎风面积和速度的增大而增大，所以运动员打开降落伞之后，会做减速运动，故在40s时，运动员打开降落伞。 故答案为：（1）减小；（2）40。 14．【分析】（1）机械能＝动能+势能。弹性势能、动能、重力势能之间是可以相互转化的； （2）已知小球的质量和抛出时的速度相同，所以抛出时具有的动能相同，不考虑空气阻力，根据机械能守恒定律分析解答。 【解答】解：（1）小球在沿斜面上升的过程中，不考虑空气的阻力没有摩擦，机械能是守恒的，即小球在沿斜面上升的过程中其机械能总量不变； （2）已知小球的质量和抛出时的速度相同，所以具有的动能Ek相同，无论小球沿什么方向抛出，不考虑空气阻力，小球沿光滑的斜面上升到最高点h1时速度为零，即动能全部转化为重力势能，重力势能大，高度高；而乙到达最高处h2时在水平方向还有速度，即动能只有一部分转化为重力势能，重力势能小，因此上升高度小一些，故h1大于h2。 故答案为：（1）不变；（2）大于。 15．【分析】（1）重力势能与物体的质量和高度有关，动能与物体的质量和速度有关； 根据机械能和内能的转化判断机械能的变化，再根据机械能等于重力势能+动能判断动能变化，进而确定速度的变化； （2）竖直匀速下落过程中，克服空气阻力做功，内能增加。 【解答】解：（1）从B点到C点，返回器的质量不变，高度增加，重力势能会增大； C至E过程中，返回器与空气摩擦，会将机械能转化为内能，因此返回器机械能会减小； C点时和E点时返回器的高度相同，重力势能相同，C到E的过程中，机械能守恒，根据机械能＝重力势能+动能可知，C点时的动能等于E点时的动能，所以到达C点时的速度等于E点速度； （2）竖直匀速下落过程中，返回器的质量不变，速度不变，高度降低，重力势能减小，克服空气阻力做功，内能增加，能量转化是机械能转化为内能。 故答案为：增大；等于；机械能转化为内能。 16．【分析】（1）动能的大小与质量、速度有关； 利用W＝Gh＝mgh计算A到B点重力对运动员做功； （2）根据A、O、B点运动的运动状态分析。 【解答】解：（1）运动员在下滑的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能，在O点时的重力势能最小，动能最大； 已经运动员质量为m，A点到O点的垂直高度差为H， 则A到B点重力对运动员做功W＝Gh＝mgh＝2mgH， （2）运动员在B点时静止，用力竖直向上跳起一段高度，还会落在B点，不能到达C点； 运动员在A、O点时用力竖直向上跳起一段高度，此时运动员的机械能变大，到达B点后有一定的速度，能到达C点。 故答案为：（1）O；＞；（2）A、O。 17．【分析】动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量、高度有关，弹性势能的大小与物体弹性形变的程度有关，机械能为动能、势能的和。 【解答】解：打开扣环，人从A点由静止释放，人的质量不变，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大，绳子的弹性势能变小，是弹性势能转化为动能和重力势能，到达B点之前，绳子的拉力大于重力，人向上做加速运动，到达B点时，速度最大，这说明此时的拉力和重力大小相等； 由A点运动至到自然下垂位置，绳子的弹性形变程度变小，弹性势能转化为人的机械能，不计空气阻力，人的机械能增大，从到自然下垂位置至C点，绳子没有发生弹性形变，不计空气阻力，人的机械能不变。 故答案为：＝；先增大，后不变。 18．【分析】（1）由图乙可知各点的动能大小和重力势能的大小关系； （2）机械能等于动能和势能的总和。 【解答】解：（1）由图乙可知，过山车的动能在C点最大，在B点最小；B点的重力势能大小与E点的动能大小相等； （2）由于机械能等于动能和势能的总和，由图乙可知，从B到C点、再到D点、最后到达E点的过程中，重力势能与动能之和越来越小，所以在这个过程中，过山车的机械能是变化的。 故答案为：C；等于；变化。 三．实验探究题（共2小题） 19．【分析】（1）由相机A照出图可知每相邻两个图像之间间距相同，据此分析； （2）（3）物体的机械能是动能与重力势能之和；物体的动能跟质量与速度有关；重力势能跟质量和高度有关。 【解答】解：（1）图2中相机A拍摄的小球是水平方向上的运动图像，照相机每隔一定时间曝一次光，图中可知每相邻两个图像之间间距相同，也就是说相同时间内的位移相同，即在小球在水平方向上做匀速运动； （2）由于小球在斜面上最高点时动能为零，因此斜面上最高点的重力势能等于机械能；由于小球抛出后到轨迹最高点速度不为零，仍有动能。不考虑机械能损失，抛出后轨迹最高点的机械能与斜面上最高点的机械能相等，因此斜面最高点的重力势能大于抛出后轨迹最高点的重力势能，故轨迹最高点要低于斜面最高点； （3）小球做抛物线运动，小球从O点开始，先上升，在重力的作用下速度逐渐变小，但因为一直有水平方向的速度，故在最高点时速度不会变为0；当竖直方向速度为0后，在重力的作用下，开始向下做加速运动，由于整个过程中，小球质量不变，则动能先变小后变大，最后如图所示： 。 故答案为：（1）A相机照片内相邻两个小球间距相同； （2）由于小球在斜面上最高点时动能为零，因此斜面上最高点的重力势能等于机械能；由于小球抛出后到轨迹最高点速度不为零，仍有动能。不考虑机械能损失，抛出后轨迹最高点的机械能与斜面上最高点的机械能相等，因此斜面最高点的重力势能大于抛出后轨迹最高点的重力势能，故轨迹最高点要低于斜面最高点； （3）。 20．【分析】（1）物体由于运动而具有的能量叫动能；动能的大小与质量、速度有关； （2）根据动能和重力势能的转化分析解答； （3）虽然阻力无法避免，但是阻力可以逐渐减小，通过比较阻力减小时球B高度的变化，借助科学推理得到结论即可。 【解答】解：（1）B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了动能。 （2）白球从A处滚下到达B处，它的重力势能转化为动能；黑球从B点到达右侧的最高点，那么它的动能转化为重力势能。如果h2＝h1，那么白球的重力势能等于黑球的重力势能，即白球到达B点时的动能与B球开始运动时的动能相等，那么vB＝vA。 （3）我认为该同学的设计有价值，理由：在阻力无法避免的情况下，用光滑程度不同的轨道多次实验，轨道越光滑，h2越接近h1，即可推理得出：当无阻力时，h2＝h1，即可判断vB＝vA。 故答案为：（1）动；（2）＝；（3）在阻力无法避免的情况下，用光滑程度不同的轨道多次实验，轨道越光滑，h2越接近h1，即可推理得出：当无阻力时，h2＝h1，即可判断vB＝vA。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $