第2章 第1节 功和机械能（4）阶梯训练 - 2026-2027学年浙教版科学九年级上册

**基本信息** 九上科学“功和机械能”同步练以“聚焦科学概念-提升科学素养-拓展创新能力”分层，覆盖动能势能转化等核心概念，从基础辨析到综合应用再到创新探究，梯度清晰，适配新授课巩固与能力培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |聚焦科学概念|单一知识点（能量转化判断、机械能变化）|选择填空结合生活情境（投篮、火箭升空），夯实科学观念| |提升科学素养|综合应用（多过程能量转化、力与运动关系）|以蹦极、套圈等复杂情境设题，培养推理论证能力| |拓展创新能力|模型建构与探究（图像分析、实验设计）|通过弹簧弹力图像、动能变化图像绘制，发展科学思维与探究实践|

九上科学 第2章 第1节 功和机械能（4）阶梯训练（答案版） ◆聚焦科学概念 1--5 C B D C B 6--10 D B C D C 11． 减小 大 势 动 12． 弹性势 重力势 13． 小于 减小 14． 动能 减小 15． 不变 变小 16．(1) 不变 (2) 大于 17．(1) 不变 (2) 减小 增大 (3) B 18． C 减小 不变 19． 增大 等于 机械能转化为内能 ◆提升科学素养 20--24 B D B D B 25．弹性势 C 不处于 26．3 小于 小物块在AB段和CD段的重力势能变化量相等，AB段重力势能转化为动能和内能，CD段重力势能全部转化为动能 。 27．答：从A→B，小球受到的弹力小于重力；小球的重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能；从B→C，小球受到的弹力大于重力；小球的机械能转化为弹簧的弹性势能。 ◆拓展创新能力 28--29 B C 30．(1) 变小 (2) 存在 (3) AO之间 31．(1) 2 (2) b (3) 1.6 32．解：如右图。橡皮筋长为l，小球从初始状态下降至l的过程中，重力势能转化为动能，小球做加速运动，动能逐渐变大；小球从l下降至2l应该分为两个阶段，前一个阶段弹力小于重力，小球仍然做加速运动，后一个阶段弹力大于重力，小球开始减速，最后速度变为零，动能转化为橡皮筋的弹性势能，即最后动能为零。 　　　　　　　　　　 学科网（北京）股份有限公司 $ 九上科学 第2章 第1节 功和机械能（4）阶梯训练 ◆聚焦科学概念 1．下列过程中，没有发生动能和势能相互转化的是（ ） A．投篮时，篮球上升的过程 B．球拍击打飞过来的网球时发生变形 C．汽车在水平地面上匀速行驶 D．跳伞员从空中下落的过程 2．火箭加速升空过程中，对于火箭搭载的卫星，下列叙述正确的是（ ） A．卫星的机械能总量不变 B．卫星的机械能总量增加 C．卫星的动能增加，重力势能不变 D．卫星的动能不变，重力势能增加 3．如图为高山跳台滑雪运动员在比赛时空中滑行的过程，若不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A．空中滑行过程中运动员的机械能变小 B．空中滑行过程中运动员的运动状态不变 C．运动员能在空中飞行时受到了推力的作用 D．滑行的过程中运动员没有受到平衡力的作用 4．下列说法中不正确的是（ ） A．加速运动的皮球，其机械能可能在不断减小 B．在水平路面上向右运动的物体，所受摩擦力的方向有可能水平向右 C．在平衡力作用下运动的物体机械能一定保持不变 D．在空中下落的排球，运动得越来越快，排球增加的动能是由重力势能转化来的 5．高空抛物被称为“悬在城市上空的痛”，会给社会带来很大的危害。关于高空物体的下落过程，下列分析正确的是（ ） A．只受重力作用 B．动能越来越大 C．重力势能全部转化为动能 D．机械能总量保持不变 6．如图所示，物体分别从三个光滑的斜面顶端自由滑到斜面底端(不计空气阻力)。下列关于物体速度大小的说法正确的是（ ） A．沿斜面AB滑下时最大 B．沿斜面AC滑下时最大 C．沿斜面AD滑下时最大 D．一样大 7．小明把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近后松手，铁锁向前摆去，如图所示。下列说法中正确的是（ ） A．铁锁摆回时会打到鼻子 B．铁锁在摆动过程中动能与重力势能相互转化 C．铁锁由高处摆到低处的过程中动能转化为重力势能 D．铁锁上升的最大高度逐次降低，是由于受到重力作用 8．如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞；将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞并用竹签固定；做好后将它从不太陡的斜面滚到水平面。下列说法正确的是（ ） A．罐子从斜面滚下，重力势能只转化为动能 B．罐子从斜面滚下的过程中，只有动能和弹性势能的相互转化 C．因为能量之间可以相互转化，所以罐子滚下后可能再次滚上斜面 D．若水平面是光滑的，则罐子会一直滚动下去 9．如图所示的光滑轨道，BC为水平面，小球从A点静止释放运动到C点的过程中，小球的动能和重力势能的变化情况是（ ） A．A到B小球的重力势能不变 B．A到B小球的动能减少 C．B到C小球的重力势能增大 D．B到C小球的动能不变 10．如图所示，在伽利略理想实验中，小球每次均从斜面A点自由滚下，分别经过图中a、b、c各位置，关于小球的动能和重力势能描述错误的是（ ） A.从a到b动能转化为重力势能 B.在b、c处重力势能相等 C.从a到c重力势能转化为动能 D.在a处动能最大 11．如图是卫星的轨道示意图。人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行时，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点。卫星在运行过程中机械能守恒。当卫星从远地点向近地点运动时，它的重力势能 (填“增大”或“减小”)，速度越来越 (填“大”或“小”)， (填“动”或“势”，下同)能转化为 能。 12．运动员射箭时用力将弓拉开，在放开箭的瞬间，弓的 能转化为箭的 能，箭在空中向上飞行的过程中，箭的 能增大。 13．如图是皮球落地后弹跳过程中每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。A、B是同一高度的两点，则B点的动能 (填“大于”“小于”或“等于”)A点的重力势能；整个过程中皮球的机械能 (填“增大”“减小”或“不变”)。 14．某人工发射的卫星与地面失去联系，专家认为卫星可能受到太空碎片的撞击而毁坏，因为太空碎片的速度很大，具有很大的 (填“惯性”、“势能”或“动能”)。撞击后，卫星的速度减小，其运行轨道下降了3.6千米，则撞击后，卫星的机械能 (填“增大”“不变”或“减小”)。 15．我国火箭回收方式是：火箭消耗完燃料后将自动脱离飞船，借助降落伞落回地面，如图所示，匀速下落过程中，火箭的动能 (填“变小”“变大”或“不变”，下同)，机械能 。 16．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”）。 17．蹦床是一种青少年喜欢的运动游戏。如图为蹦床运动简化示意图，其中运动员在O点时速度为零，A点是蹦床不发生形变时的原位置。B点是运动员受到的重力与蹦床对运动员的弹力相等处，C点是运动员到达的最低点。若整个过程忽略空气阻力，则： (1)从O点下落到A点的过程中，运动员的机械能 （填“增大”、“减小”或“不变”）。 (2)从B点运动到C点的过程中，运动员的重力势能 ，蹦床的弹性势能 （填“增大”、“减小”或“不变”）。 (3)从O点到C点的过程中，在 点（填A、B或C）处运动员的动能最大。 18．如图所示，不计一切阻力，铅球从出手到将要落地的过程中，铅球在 C (填“A”“B”“C”或“D”)点时动能最大；铅球由A→B时，动能 (填“增大”“减小”或“不变”，下同)，铅球由B→C时，机械能 。 19．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 。 ◆提升科学素养 20．取一个很轻的圆柱形盒盖，在内侧粘上一个较重的铁球，如图放置在不太陡的斜面上，松开手会发现盒盖向上顺时针滚动，关于滚动过程下列说法正确的是（ ） A．由于整体上移，滚动过程中整体的重力势能增加 B．虽然整体上移，但滚动过程中整体的重力势能不增加 C．向上滚动时动能转化为重力势能 D．向上滚动过程可以滚过完整的一圈 21．如图所示，“套圈”出手后，下列关于从a点到c点的过程(不计空气阻力)的说法正确的是（ ） A．“套圈”由a到b过程中，动能逐渐增大 B．“套圈”在b点的机械能大于在a点的机械能 C．“套圈”由b到c过程中，机械能逐渐变小 D．“套圈”由a到b再到c的过程中，重力势能先变大后变小 22．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 23．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，若不计空气阻力，则落到水平桌面时三者的速度大小关系是（ ） A．va＞vb＞vc B．vb＞vc＞va C．va＞vc＞vb D．va＝vb＝vc 24．如图所示，斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点，小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到P点。下列说法中，不正确的是（ ） A．小物块从P向M运动过程中，重力势能减少 B．小物块从P向M运动过程中，机械能减少 C．小物块从P向M运动过程中，机械能不变 D．弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大 25．蹦极是一项极限体育运动，如图所示，A点为最高点，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相等，D点是能下落到的最低点。不计空气阻力，在蹦极人从A点下落到D点的过程中，减小的重力势能都转化为 能， (填“B”、“C”或“D”)点动能最大。游戏者在D点时 (填“处于”或“不处于”)平衡状态。 26．如图所示，ABCD为一表面粗糙的斜面，AB段和CD段的竖直高度相同。小物块沿斜面由A点加速下滑至B点，又沿水平面滑行至C点，最后沿虚线所示的轨迹飞行到达斜面底部D点。小物块在水平面BC上滑行时受到 3 个力的作用；若不计空气阻力，小物块由A点下滑到B点动能的增加量为E1，由C点下落到D点动能的增加量为E2，则E1 (填“大于”“小于”或“等于”)E2，理由是： 。 27．将一小球从弹簧正上方某一高度由静止释放，下落后先后经过ABC三点，A点为小球刚好接触弹簧处，B点时小球受平衡力，C点为小球下降的最低点，请分析A→B阶段和B→C阶段，小球所受力的大小关系以及能量转化。（不计空气阻力和摩擦） ◆拓展创新能力 28．如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则（ ） A．t1～t2时刻小球所受合力方向一直竖直向下 B．在t1～t2间的某个时刻小球动能最大 C．在t3时刻，弹簧的弹性势能最大 D．t1～t2这段时间内，小球速度一直变大 29．滑板深受青少年喜欢，如图是U型滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台A处由静止下滑，仅依靠滑行，滑到与A相同高度的滑台B处时静止。据图分析下列对运动员的有关描述，错误的是（ ） A．从A滑到B过程中受非平衡力作用 B．若在O处站立起来，运动员动能变小 C．为滑到C点，可在B处竖直向上跳 D．从A滑到B过程中机械能变小 30．如图，连着弹簧的小球套在水平杆上，O点为弹簧的自由长度位置。小幅度左右推动小球，小球仍能静止。现大幅度压缩弹簧，将小球移至A点后，静止释放。 (1)从A点弹到O点，弹簧的弹性势能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 (2)小球与水平杆之间 （选填“存在”或“不存在”）摩擦力。 (3)小球从A到B向右运动的过程中，速度最大值出现在 。（选填“A点”、“O点”、“B点”、“AO之间”、“OB之间”或“AB之间都有可能”）。 31．小定同学在探究“机械能及其转化”实验时，设计并进行了以下实验。 (1)如图甲，质量为m的小球从高度为h的光滑斜面顶端由静止自由滑下，到达斜面底端的速度为v，此过程中只有动能和重力势能之间的相互转化。如果小球在斜面顶端时重力势能为mgh，在斜面底端时重力势能为零，动能为mv2/2，且h＝0.2米，g取10牛/千克，则小球滑到光滑斜面底端时的速度为 米/秒。 (2)如图乙，将小球以一定的速度v0沿水平方向抛出，小球运动过程中也只有动能和重力势能相互转化，t时间内小球在水平方向运动的距离为x＝v0t，在竖直方向下落的高度为y＝gt2/2，则y与t2的关系可用丙图中的图线 表示。 (3)如图丁所示，小球沿光滑斜面AB由A点静止自由滑下后进入光滑水平桌面BC，已知小球经过B点时速度大小不变，小球从C点水平抛出后落在水平地面E点，地面上D点在C点正下方，已知CD竖直高度为1.25米，θ＝30o，g取10牛/千克，若要求DE间的距离不少于2米，则斜面AB的长度至少为 米。 32．总长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小球，将小球从O点释放，运动到A点后开始向上返回，O和A两点间的距离为2l，如图甲所示。请用所学知识分析并在图乙中画出钢球从O点运动到A点的过程中，其动能随运动距离变化的大致关系图像，并做出说明。 　 学科网（北京）股份有限公司 $