10.1 机械能 随堂练习-2025-2026学年北师大版物理九年级全一册

10.1机械能 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．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 2．如图是足球比赛时的一个场景，关于比赛中的一些现象，下列说法正确的是（　　） A．踢出去的足球继续运动是受到惯性的作用 B．足球在空中飞行时受平衡力的作用 C．足球在空中下落的过程中，重力势能转化为动能 D．足球在地面上最终会静止，是因为物体的运动需要力来维持 3．各种运动项目中都涉及能量及其转化，下列说法正确的是（    ） A．图①，掷出后的铅球到达最高点时动能为零 B．图②，蹦床运动员在空中上升过程中重力势能减少 C．图③，射出的箭的动能是由弓的弹性势能转化而来 D．图④，撑杆跳高运动员起跳时的动能只转化为撑杆的弹性势能 4．如图所示，把一个铁锁用不可伸长的轻绳悬挂起来，将它拉到鼻子附近，稳定后松手，铁锁来回摆动，最后停止。在铁锁摆动过程中，下列说法正确的是（　　） A．铁锁的机械能在减小 B．铁锁的重力没有做功 C．铁锁的重力势能保持不变 D．只有动能和重力势能的相互转化 5．操场上，小齐将一个塑料球向上扔出，塑料球竖直向上做减速运动。不计空气阻力，塑料球在减速上升的过程中，下列关于塑料球的动能、重力势能和机械能的说法中正确的是（　　） A．塑料球的重力势能不断减小 B．塑料球的动能不断增大 C．塑料球的机械能始终不变 D．塑料球的重力势能转化为动能 6．下列现象中，物体的动能转化为重力势能的是（　　） A．腾空上升的礼花弹 B．跳板把跳水运动员弹起 C．汽车匀速上坡 D．秋千由最高处向最低处荡去 7．一个椰子从树上掉落下来的过程中，它的（    ） A．动能转化为重力势能 B．机械能增加 C．重力势能增加 D．动能增加 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，小明将一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近A处，稳定后松手，铁锁来回摆动，则下列说法正确的是（　　） A．铁锁从A处摆动到B处，重力势能先变大后变小 B．铁锁从A处摆动到B处，动能先变大后变小 C．若不计空气阻力，铁锁可能会打到小明 D．铁锁的质量再大一些，有可能会打到小明 10．学生在做模拟“蹦极”的小实验（如图所示），一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在a点，b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，c点是橡皮筋系上小石块自然下垂时下端所在的位置，d点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点，在小石块从a点到c点运动的过程中，以下说法正确的是（  ） A．小石块经过b点时，橡皮筋具有弹性势能 B．小石块动能一直在增加 C．小石块减少的重力势能全部转化为动能 D．小石块到达d点时，动能为零 二、填空题 11．动能：物体由于 而具有的能，叫作动能。质量相同的物体，运动的 越大，它的动能越大；运动速度相同的物体， 越大，它的动能也越大。 12．《天工开物》记载“凡稻米既筛之后，入臼而舂”，如图所示，这种装置是按照 （选填“省力”或“费力”）杠杆设计的，人在A点踩下，B端的重物上升，重物下落时， 能转化为 能。 13．中国航天跻身世界第一方阵，人造卫星对推动国民经济、国防建设做出了积极贡献。图中卫星沿椭圆轨道绕地球运行。卫星由远地点向近地点运行时，发生的能量转化是 。在此过程中，卫星的速度 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 14．如图甲所示，是学校安装的乒乓球发球机。如图乙所示，乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，三个球在运动过程中机械能 （选填“守恒”或“不守恒”）；若不计空气阻力，三个球到达乒乓球台的速度 （选填“a最大”“b最大”“c最大”或“一样大”）。 15．如图所示，运动员射箭时，用力将弓拉开，把箭射出去。在放开箭的瞬间，弓的 能转化为箭的 能。箭离弦后在空中向上飞行的过程中，箭机械能 （增加/减少/不变）。 16．巡航导弹是导弹的一种，具有突防能力强、难以拦截的优点。如图所示为某巡航导弹的飞行路线。发射升空段，发动机点火，导弹以极快的速度穿出大气层升至高空；俯冲加速段，发动机处于关闭状态，导弹向下俯冲，会被加速到极高的速度；巡航阶段，主发动机的推力与阻力平衡，弹翼的升力与重力平衡，可以实现远距离“巡航状态”，最后精确打击目标。忽略空气阻力，从F点到I点的过程中，重力势能 ，动能 。（以上两空均选填“减小”“增大”或“不变”） 17．如图所示是撑杆跳高运动的几个阶段，运动员撑杆起跳时，笔直的撑杆变得弯曲，此过程中撑杆的 能增大；若在撑杆由弯变直的过程中把运动员看作在匀速上升，则此过程运动员的重力势能 ，运动员的机械能 （后两空均选填“变大”“变小”或“不变”）。 18．飞行的子弹中靶后，能将靶击穿，这是因为子弹具有巨大的 能。将钟表的发条拧紧后，能让钟表的指针走相当长的时间，因为拧紧的发条具有 能。 三、实验题 19．某兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关。于是他们进行了如下探究：他们用钢球下滑后撞击木块来模拟汽车发生车祸时的动能大小，做了如图所示的实验。 (1)本实验是通过 来反映钢球的动能大小； (2)甲、丙两图探究的是物体的动能与 的关系； (3)如果水平面光滑，则 （选填“能”或“不能”）完成本实验； (4)用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。 四、综合题 20．《天工开物》记载了一种农用机械，名为“筒车”，如图甲所示。筒车利用水流冲击水轮，使其旋转。在轮轴上安装的竹筒随着轮轴一起转动，当筒口转到低处时便舀满水，随着轮轴上升，筒口到达高处时倒出水来，以此循环往复，以满足农田灌溉的需求。 (1)筒车的工作原理是把流水的 能转化为 能。 (2)若筒车匀速转动，则竹筒受到 （选填“平衡力”或“非平衡力”）的作用。 (3)如图乙所示，若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水5kg，该筒车旋转一周对水所做的功为 J。若筒车旋转一周需要60s，则筒车对水做功的功率为 W。（接水槽离倒水处的高度忽略不计，g取10N/kg）若要提高其做功的功率，则筒车应安装在水流较 （选填“急”或“缓”）的地方。 《10.1机械能》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C C A C A D A B D 1．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 。 2．C 【详解】A．球踢出去后能继续在空中飞行，是因为足球具有惯性，仍要保持原来的运动状态，惯性不是力，不能说受到惯性，故A错误； B．足球在空中飞行时，运动状态发生了变化，受非平衡力的作用，故B错误； C．足球在下落过程中，质量不变，速度越来越大，高度不断降低，动能变大，势能变小，它的重力势能转化为动能，故C正确； D．踢出去的足球在地上越滚越慢，最终会静止，是因为受到摩擦阻力的作用，说明力可以改变物体的运动状态，不能说明物体的运动需要力来维持，故D错误。 故选C。 3．C 【详解】A．掷出后的铅球到达最高点时仍有水平方向的速度，动能不为零，故A错误； B．蹦床运动员在空中上升过程中，质量不变，高度增大，重力势能增加，故B错误； C．弓由于发生弹性形变而具有弹性势能，射出的箭的动能由弓的弹性势能转化而来，故C正确； D．运动员起跳时，自身的动能一部分转化为竿的弹性势能，另一部分转化为运动员的重力势能，故D错误。 故选C。 4．A 【详解】A．铁锁摆动幅度逐渐减小，说明摆动过程中，铁锁的机械能一直在减小，故A正确 B．铁锁来回摆动的过程中，在竖直方向上有距离，铁锁的重力做功，故B错误。 C．摆动过程中，铁锁的高度不断变化且高度越来越低，因此重力势能是变化的，故C错误； D．由于最后停止了，所以铁锁在摆动过程中，其动能和重力势能相互转化的同时，还有一部分机械能转化为内能，故D错误； 故选A 。 5．C 【详解】塑料球在减速上升的过程中，质量不变，高度增加，速度减小，所以塑料球的动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。由于不计空气阻力，塑料球在运动过程中只有动能和重力势能之间的相互转化，没有能量的损耗，所以机械能始终保持不变，故C正确，ABD错误。 故选C。 6．A 【详解】A．礼花弹腾空上升，所处高度增加，重力势能增加，速度减小，动能减小，减小的动能转化为重力势能，故A符合题意； B．跳板把跳水运动员弹起，跳板的形变程度减小，运动员的速度增加，跳板的弹性势能转化为运动员的动能，故B不符合题意； C．汽车匀速上坡，汽车所处的高度增加，重力势能增加，但汽车的速度不变，动能不变，故C不符合题意； D．秋千由最高处向最低处荡去，秋千所处高度降低，速度变大，重力势能转化为动能，故D不符合题意。 故选A。 7．D 【详解】CD．一个椰子从树上掉落下来的过程中，速度越来越大，质量不变，所以动能增大；同时高度降低，质量不变，重力势能减小，故C错误，D正确； AB．椰子从树上掉落下来的过程中，重力势能减小，动能增大，同时克服空气阻力做功，一部分机械能转化为其他形式的能，机械能减小，重力势能转化为动能和内能，故AB错误。 故选D。 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．B 【详解】AB．铁锁从A处摆动到最低点时，质量不变，速度变大，动能变大，高度变小，重力势能变小；铁锁从最低点摆动到B处时，质量不变，速度减小，动能减小，高度升高，重力势能增大；所以铁锁从A处摆动到B处，重力势能先变小后变大，动能先变大后变小，故A错误，B正确； C．不考虑空气阻力，铁锁来回摆动过程中的最高点保持不变，机械能守恒，所以铁锁摆回时不会打到小明，故C错误； D．铁锁的质量再大一些，铁锁来回摆动过程中机械能守恒，铁锁来回摆动过程中的最高点保持不变，所以不会打到小明，故D错误。 故选B。 10．D 【详解】A．小石块经过b点时，橡皮筋处于自然下垂状态，尚未发生弹性形变，此时橡皮筋的弹性势能为零，故A错误； B．小石块从a点到b点做加速运动，动能增加；从b点到c点，橡皮筋开始伸长并产生逐渐增大的弹力，当弹力小于重力时，小石块仍加速，动能继续增加；但当弹力大于重力后，小石块减速，动能减小，因此小石块动能并非一直增加，故B错误； C．小石块减少的重力势能一部分转化为动能，另一部分转化为橡皮筋的弹性势能，故C错误； D．小石块到达d点时，速度减为零，动能为零，此时橡皮筋的弹性势能最大，故D正确。 故选D。 11． 运动 速度 质量 【详解】[1][2][3]根据动能的定义可知，物体由于运动而具有的能，叫作动能。动能的大小跟质量和速度有关，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。 12． 费力 重力势 动 【详解】[1][2][3]从图中可知，这种装置的动力臂小于阻力臂，故应是费力杠杆；人在A点踩下，B端的重物上升，重物下落时，重物的质量不变，高度减小，速度变大，重物的重力势能转化为动能。 13． 重力势能转化为动能 增大 【详解】[1][2]卫星由远地点向近地点运行时，相当于从高处落向地面，此过程中质量不变，高度降低，所以重力势能减小，速度越来越快，动能逐渐增大，重力势能转化为动能。 14． 不守恒 一样大 【详解】[1]考虑克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，故三个球在运动过程中机械能不守恒。 [2]若不计空气阻力，机械能守恒，乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，三个球的机械能相同，都到达乒乓球台，重力势能相同，动能相同，故小球的速度相同。 15． 弹性势能 动 减少 【详解】[1][2]放开箭时，弓的弹性形变程度变小，弹性势能变小，箭由静止变为运动，箭的动能增大，弓的弹性势能转化为箭的动能。 [3]箭离弦后在空中向上飞行的过程中，克服空气阻力做功，机械能减少。 16． 减小 增大 【详解】由F点到I点的过程中，发动机关闭，没有对巡航导弹做功，质量不变，高度变小，只有重力在做功，减少的重力势能等于增加的动能，所以重力势能减小，动能增大。 17． 弹性势 变大 变大 【解析】【小题1】[1][2][3]当笔直的撑杆变得弯曲，它发生了弹性形变，所以弹性势能增大；接下来，撑杆由弯变直的过程中，运动员在匀速上升。匀速上升意味着速度不变，但高度在增加。重力势能取决于质量和高度，所以当高度增加时，重力势能增大。机械能包括动能和势能。动能取决于速度，既然匀速上升，速度不变，所以动能不变。重力势能在增加，所以运动员机械能增大。 18． 动 弹性势 【详解】[1]飞行的子弹速度很大，故具有巨大的动能，能将靶击穿。 [2]拧紧的发条由于发生弹性形变，从而具有弹性势能。 19．(1)木块移动的距离大小 (2)速度 (3)不能 (4)超载 【详解】（1）实验中钢球动能的大小不易直接观察，由于水平面阻力相同，做功的多少与移动的距离有关，故本实验是通过木块移动的距离来反映钢球的动能的大小。这运用了转换法。 （2）甲、丙两图中，钢球质量相同，从不同高度滚下，到达水平面时的速度不同。根据控制变量法，探究的是物体的动能与速度的关系。 （3）如果水平面光滑，木块将在水平面上做匀速直线运动，无法通过木块被推动的距离来判断钢球动能的大小，所以不能完成本实验。 （4）甲、乙两图中，钢球从同一高度滚下，到达水平面时的速度相同，而钢球质量不同。质量大的钢球推动木块移动的距离远，说明质量大的钢球动能大。由此可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因，因为超载时汽车质量增大，在速度相同的情况下，动能增大，发生车祸时危害程度更大。 20．(1) 动 重力势 (2)非平衡力 (3) 2400 40 急 【详解】（1）[1][2]水流具有一定的质量和速度，具有一定的动能，水流通过做功使水的高度增大，重力势能增大，是动能转化为重力势能。 （2）筒车匀速转动，但运动方向改变，故运动状态发生改变，受非平衡力作用。 （3）[1]若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水5kg，则筒车旋转一周对水所做的功为W=Gh=mgh=12×5kg×10N/kg×4m=2400J [2]筒车旋转一周需要60s，根据可知，筒车对水做功的功率为 [3]要提高其做功的功率，单位时间做功更多，需提升更多的水到高处，故需要水的流量更大，则筒车应安装在水流较急的地方。 学科网（北京）股份有限公司 $