11.4 动能和势能 同步练 2026-2027学年沪粤版物理九年级上册

**基本信息** 本同步练习以“动能和势能”为核心，通过基础概念辨析、综合应用分析及实验探究计算的三层设计，实现从物理观念建构到科学思维与探究能力的递进培养，适配新授课知识巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|动能、势能概念及简单转化|单选1-4结合冬奥会、射箭等生活场景，填空9-10聚焦能量转化基本形式，强化物理观念| |进阶层|能量影响因素及综合判断|单选5-8对比实验（如动能与摩擦力实验）、斜抛运动分析，填空11-13融入机械功、机械能变化，培养科学思维| |提升层|实验探究与定量计算|实验14探究动能影响因素（转换法应用），计算15-16结合洒水车、飞船情境，提升科学探究与问题解决能力|

11.4 动能和势能 一、单选题 1.2026年2月18日,在米兰冬奥会上我国自由式滑雪名将徐梦桃夺得女子空中技巧冠军,比赛时在空中下落的过程中,她的( ) A.重力势能增加,动能不变 B.重力势能不变,动能增加 C.重力势能减小,动能增加 D.重力势能减小,动能减小 2.如图是运动员参加射箭比赛时的场景,下列说法错误的是( ) A.运动员将弓举起的过程对弓做功 B.弓被拉的越弯产生的弹力越小 C.弓被拉得越弯弹性势能越大 D.箭被射出说明弹性势能可以转化为动能 3.下列物体具有动能的是( ) A.静止汽车 B.静止在山顶上的石头 C.拉开的弹弓 D.飞行的飞机 4.2026年5月,我国成功发射“天舟十号”货运飞船。在火箭搭载货运飞船加速升空的过程中,飞船的( ) A.惯性增大 B.机械能增大 C.动能不变 D.重力势能不变 5.图甲是“探究影响动能大小的因素”实验;图乙是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。关于这两个实验的描述,正确的是( ) A.两个实验中木块的作用相同 B.两个实验都用到了钩码,是为了改变相同的物理量 C.甲实验不需要改变水平面的粗糙程度,乙实验需要 D.甲实验需要改变小车到达水平面的速度,乙实验需要控制木块匀速直线运动的速度相同 6.国内一些快递公司已经启用无人机配送快递上门的业务。如图为装载着货物、正在匀速直线飞上天空的无人机。关于该无人机的机械能的变化,下列说法正确的是( ) A.动能不变 B.重力势能减小 C.机械能不变 D.机械能减小 7.为了缓解同学们的学习压力,元旦举办了三人篮球比赛,如图所示是篮球被抛出后在空中运动的一段轨迹,在这运动过程中,下列说法正确的是( ) A.从a到b的过程中,篮球受到了推力 B.重力改变篮球的运动状态 C.篮球到达b点时,处于静止状态 D.从b到c过程中,篮球速度增大,惯性增大 8.如图所示,有一小球沿粗糙的曲面轨道从点静止滑下,从点抛出,虚线为小球在空中的运动轨迹。其中为轨道最低点,、、三点等高,不计空气阻力,下列说法正确的是( ) A.在点的动能最大 B.点的动能为零 C.小球在点的机械能等于在点的机械能 D.从点运动到点的过程,小球的重力势能转化为动能 二、填空题 9.射箭馆里,运动员稳稳搭箭,将弓弦拉满后松手,拉弯的弓把箭射出去,是把弓的_能转化为箭的_能。 10.荡秋千的过程中(如图所示),小明从高处向低处荡过去,_能转化为_能。由于摩擦的存在,一部分机械能会转化为_。 11.我国大力发展新质生产力。如图所示,机器人用150N的推力沿斜面向上将重为500N的小车从斜面(高1.2m,长5m)底端匀速推到顶端。此过程中小车的机械能_(填变化),该机器人的推力做功为_J。 12.如图所示,将一弹性小球沿一定角度斜抛出去,小球落地后被弹起,依次经过A点、B点、C点和D点后又被多次弹起,图中虚线为小球的部分运动轨迹.则小球在第一次反弹后达到最高点C点时的动能_(填“为零”或“不为零”);A点的机械能_C点的机械能(填“大于”、“等于”或“小于”)。 13.我国生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功,彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器通过旋转旋翼对空气施加向下的力,从而获得升力,这说明了力的作用是_的;航空器匀速升空过程中,机械能_(选填“增大”“减小”或“不变”);若关闭动力,航空器会自动下降,这一过程是_转化为动能的过程。 三、实验题 14.小明用如图所示的金属球来模拟汽车超载、超速带来的危害,探究动能大小的影响因素,他提出如下猜想: 猜想1:物体的动能大小可能与质量有关; 猜想2:物体的动能大小可能与速度有关。 为了验证以上猜想,小明做了如图所示三次实验:金属球从斜槽的某一高度由静止滚下,与水平面的木块相碰,推动木块移动一段距离。 (1)实验中通过木块移动的距离反映_(选填“小球”或“木块”)的动能大小; (2)对比甲、乙两图,可得到结论:当物体质量一定时,_越大,动能越大; (3)由乙、丙两次实验联想到,某段道路最高限速标志上标有“120”和“100”字样,其中“100”是对_(选填“大货车”或“小轿车”)的限速; (4)结合本次实验,请你为汽车驾驶员撰写一句安全标语:_。 四、计算题 15.为净化环境卫生,创建卫生城市,环卫工人每天驾驶洒水车对城区主干道进行洒水保洁。 (1)洒水车在水平路面上匀速直线行驶喷水的过程中,其动能_(填“变大”“变小”或“不变”);喷出的水雾在空中的运动_(填“属于”或“不属于”)分子热运动; (2)若装满水的洒水车以的速度匀速直线行驶,牵引力的功率是240kW,求此时洒水车所受的阻力; (3)某辆洒水车的水箱容积为,喷水的最大流量为,若洒水车以18km/h的速度匀速直线行驶,且该洒水车一直以最大流量喷水,则装有一满箱水的洒水车最多可以连续洒水行驶的路程是多少? 16.神舟载人飞船在轨运行期间,通过太阳能电池板将太阳能转化为电能,为舱内设备供电。载人飞船通过电磁波与地面测控中心取得联系,已知电磁波的传播速度约为;太阳能电池板接收太阳辐射的总功率为,转化后对外供电功率为。 (1)飞船从远地点向近地点飞行时,_能转化为_能; (2)在轨运行期间,当飞船经过地面测控中心上空时,距离地面的高度约420km。求飞船发出的电磁波到达地面所用的时间; (3)求该飞船太阳能电池板的能量转化效率。 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C B D B C A B A 1.C 【详解】下落过程中重力势能转化为动能,所以高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增加。故选C。 2.B 【详解】A.运动员举弓时,对弓施加了力,弓也沿力的方向移动了距离,因此运动员对弓做了功,故A正确; B.弓拉得越弯,弹性形变越大,弹力越大,故B错误; C.在弹性限度内,形变越大,弹性势能越大,弓拉得越弯弹性势能越大,故C正确; D.箭射出时,弓的弹性势能减小,箭的动能增大,是弹性势能转化为动能,故D正确。 本题选择错误的,故选B。 3.D 【详解】物体由于运动而具有的能叫动能,判断物体是否具有动能,关键看物体是否处于运动状态。 A.静止汽车处于静止状态,没有运动,不具有动能,故A错误; B.静止在山顶上的石头虽然具有重力势能,但没有运动,不具有动能,故B错误; C.拉开的弹弓发生弹性形变,具有弹性势能,不具有动能,故C错误; D.飞行的飞机处于运动状态,具有动能,故D正确。 故选D。 4.B 【详解】A.惯性是物体保持原有运动状态的性质,其大小仅由物体的质量决定,飞船在升空过程中质量不变,因此惯性不变,故A不符合题意; BCD.火箭搭载货运飞船加速升空过程中,飞船的质量不变,速度增加,则动能变大,高度增加,则重力势能变大,所以其机械能变大,故B符合题意,CD不符合题意。 故选B。 5.C 【详解】A.甲实验:通过木块移动的距离来间接反映小车动能的大小;乙实验:测量的是木块受到的滑动摩擦力,故A错误; B.甲实验:钩码放在小车上,是为了改变小车的质量,探究动能与质量的关系;乙实验:钩码放在木块上,是为了改变木块对接触面的压力,探究摩擦力与压力的关系,故B错误; C.甲实验:为了让木块被推动的距离反映动能大小,必须控制水平面粗糙程度不变;乙实验:探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,需要改变水平面的粗糙程度,故C正确; D.甲实验:探究动能与速度的关系时,通过改变小车在斜面上的高度来改变小车到达水平面的速度;乙实验:滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,与木块匀速运动的速度无关,因此不需要控制速度相同,故D错误。 故选C。 6.A 【详解】A.动能的影响因素是质量和速度:无人机匀速上升,质量不变、速度不变,因此动能不变,故A正确; B.重力势能的影响因素是质量和高度:无人机上升时高度增加、质量不变,因此重力势能增大,故B错误; CD.机械能是动能和重力势能的统称:动能不变、重力势能增大,因此总机械能增大,故C、D错误。 故选A。 7.B 【详解】A.球从a到b的过程中,手与球之间没有相互作用,球没有受到推力,故A错误; B.篮球在空中运动时,重力的作用使篮球速度的大小和方向不断变化,即重力改变了篮球的运动状态,故B正确; C.篮球到达b点时还具有向前的速度,不是静止状态,故C错误; D.从b到c过程中,篮球高度降低,重力势能转化为动能,速度增大,但惯性只与物体的质量有关,与速度无关,篮球质量不变,惯性不变,故D错误。 故选B。 8.A 【详解】A.小球从A到C的过程中高度降低,重力势能转化为动能;经过C点后向D运动时高度升高,动能又转化为重力势能,因此C点(轨道最低点)速度最大,动能最大,故A正确; B.小球在E点仍有水平方向上的速度,因此动能不为零,故B错误; C.轨道粗糙,小球从B运动到D的过程中,克服摩擦力做功消耗机械能,因此B点机械能大于D点机械能,故C错误; D.从D点到E点,小球高度升高、速度减小,动能转化为重力势能,故D错误。 故选A。 9. 弹性势 动 【详解】拉弯的弓发生了弹性形变,因此具有弹性势能;物体因运动而具有的能是动能,松手后弓的弹性形变恢复,推动箭运动,箭获得动能,此过程是弓的弹性势能转化为箭的动能。 10. 重力势 动 内能 【详解】小明从高处向低处荡的过程中,质量不变,高度降低、重力势能减小,速度增大、动能增大,因此重力势能转化为动能。 由于秋千摆动过程中存在摩擦,小明需要克服摩擦做功,一部分机械能会转化为内能,机械能总量逐渐减少。 11. 增大 750 【详解】机械能是动能与势能的总和。小车匀速上升时,质量、速度不变,因此动能不变;上升过程中高度增加,重力势能增大,所以小车总的机械能增大。 机器人的推力做功 12. 不为零 大于 【详解】小球是斜抛运动,到达最高点C时,竖直方向速度为零,但水平方向仍有向前的速度,速度不为零,因此动能不为零。 小球运动过程中,需要不断克服空气阻力做功,机械能会逐渐减小;A点的运动时间早于C点,因此A点的机械能大于C点的机械能。 13. 相互 增大 重力势能 【详解】航空器的旋翼对空气施加向下的力,同时空气对旋翼施加向上的升力,这说明了力的作用是相互的;航空器匀速升空时,质量不变,速度不变,则动能不变,高度增加,则重力势能增大,机械能等于动能与势能之和,所以机械能增大;若关闭动力,航空器会自动下降,这一过程中航空器的质量不变,高度降低,则重力势能减小,速度变大,则动能变大,所以是重力势能转化为动能。 14.(1)小球 (2)速度 (3)大货车 (4)珍爱生命,请勿超速、超载 【详解】(1)实验中,金属球从斜面上释放后撞击水平面上的木块,木块被撞击后移动的距离越远,说明金属球对木块做的功越多,即金属球具有的动能越大,这种研究方法是转换法,因此实验中通过木块移动的距离反映小球的动能大小。 (2)对比甲、乙两图,两球的质量相同,均为m,但释放的高度不同,分别为1.5h和h,高度越高,小球到达水平面时的速度越大,甲图中木块移动的距离较大,说明当物体质量一定时,速度越大,动能越大。 (3)对比乙、丙两图,小球释放的高度相同,均为h ,即到达水平面时的速度相同,但丙中小球的质量为2m ,大于乙中小球的质量m。丙图中木块移动的距离较大,说明在速度相同时,质量越大的物体动能越大,其造成的危害也越大,大货车的质量远大于小轿车,在相同速度下大货车的动能更大,因此大货车的限速值应低于小轿车,即“100”是对大货车的限速。 (4)由于物体的动能与质量和速度有关,质量越大、速度越大,动能就越大,行车时的危险性越高,因此为了交通安全,可以撰写的安全标语为:珍爱生命,请勿超速、超载。 15.(1) 变小 不属于 (2) (3)36km 【详解】【小题1】动能大小由质量和速度共同决定:洒水车匀速行驶速度不变,洒水过程中总质量减小,因此动能变小; 分子热运动是微观分子的无规则运动,肉眼可见的水雾是宏观小水滴,其运动不属于分子热运动。 【小题2】洒水车行驶的路程 洒水车所受的牵引力做的功 由得,洒水车所受的牵引力 由于洒水车匀速直线行驶,由二力平衡得,洒水车所受的阻力 【小题3】洒水车水箱中的水完全喷完所用的时间 该洒水车最多可以连续洒水行驶的路程 16.(1) 重力势 动 (2) (3)40% 【详解】(1)[1][2]飞船从远地点向近地点飞行时,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。 (2)电磁波到达地面所用时间 (3)太阳能电池板的能量转化效率 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $