10.1机械能同步练习2026-2027学年北师大版物理九年级全一册

**基本信息** 以“基础概念→转化应用→实验探究”为路径分层设计，覆盖机械能核心知识点，通过生活情境与科学实验结合，强化能量观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|动能、重力势能概念|单选1-3直接判断能量状态，填空10-12结合高铁、圆珠笔等生活情境| |发展层|能量转化与守恒|单选4-6分析排球、火箭运动能量变化，填空13-14通过图像考查动能势能关系| |提升层|复杂情境与实验探究|单选7-9辨析能的概念及弹簧、蹦极能量转化，实验15探究动能影响因素，培养科学探究能力|

10.1机械能 同步练习 一、单选题 1．下列物体具有动能的是（　　） A．悬挂在天花板上的吊灯 B．静止在山顶上的大石头 C．飞行的飞机 D．拉开的弹弓 2．高空抛物不仅是极不文明的行为，而且存在巨大的安全隐患，因为高处的物体具有较大的（　　） A．弹性势能 B．重力势能 C．体积 D．阻力 3．在刚刚结束的江苏省2024年青少年排球锦标赛初中女子组比赛中，我们实验初中女子排球队荣获全省第二名，为泰州、泰兴，为实验初中赢得了巨大的荣誉。右图是运动员发球的场景，当排球离开运动员的手向最高点运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．动能减小，重力势能增大 B．动能增大，重力势能增大 C．动能减小，重力势能减小 D．动能增大，重力势能减小 4．将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起。它的部分运动轨迹如图所示。下列说法正确的是（    ） A．皮球经过A 点和B点时的动能相等 B．皮球从O点到D点的过程中机械能守恒 C．皮球从B点到C点的过程中重力势能一直在变大 D．若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两点留下两个大小不等的黑色圆斑 5．如图所示，2021年6月3日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将风云四号02星送入预定轨道。在火箭加速上升的过程中，下列关于风云四号02星的说法正确的是（     ） A．动能不变，重力势能不变 B．动能不变，重力势能增加 C．动能增加，重力势能不变 D．动能增加，重力势能增加 6．如图所示，小球在一个光滑没有摩擦的轨道上从O点由静止释放，小球始终没有离开轨道，你认为小球最远可以滚到（　　） A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 7．关于能的概念，下列说法中正确的是（　　） A．一个物体只有做了功，才能说明它具有能 B．一个物体被站立的人举在手中，物体不能做功，所以物体没有能 C．一个物体已经做的功越多，说明它具有的能越多 D．一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能 8．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，将一重为G=50N的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变化的图像如图乙所示，则以下说法正确的是（　　） A．t1到t2时间内，小球的动能先增加后减小 B．t2时刻小球的动能最大 C．t2到t3时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能 D．t3时刻小球处于平衡状态 9．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 10．如图是某高铁车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度。从能量利用的角度看，这种设计的优点是：机车进站时的部分动能转化为______，减少因刹车损耗的机械能；机车出站时储存的能量又转化为动能，能起到节能的作用。 11．把常用的按钮式圆珠笔笔尖朝上，笔尾抵在桌面用力按下后放手，它会弹起很高。把它拆开后发现，它能弹起的原因是内部装有一根弹簧，如图甲所示。图乙中，A为按下后放手的时刻，B为按下后弹簧恢复原长的时刻，C为向上运动到最高点的时刻。弹簧的弹性势能在 ___________（选填“A”“B”或“C”）点最大。圆珠笔在B→C过程，动能转化为___________。 12．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”）。 13．将小球水平抛出，其部分运动轨迹如图甲所示，小球在运动过程中经过A、B两点，在这两点的动能和重力势能的关系如图乙所示，在A点的动能______（选填“大于”“等于”或“小于”）在B点的动能；若A、B两点为图甲中“①、②、③”点中的某两点，则A点可能是其中的______（选填“①”“②”或“③”）点。 14．如图所示，将弹簧、小车置于水平木板面上，被压缩后的弹簧将小车弹出，这一过程中，弹簧的弹性势能转化为小车的___________能。实验表明，弹簧被压缩得越短，小车被弹开的距离越远，这说明，弹簧的弹性形变越大，弹性势能越___________。小车在水平木板上运动时，所受重力对小车___________（选填“做功”或“不做功”）。 三、实验题 15．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： (1)（猜想假设）由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟________有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟________有关； (2)（进行实验）他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越大，这种比较动能大小的研究方法是________； (3)（分析论证）分析甲、乙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：__________； (4)（实践应用）用甲、丙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； (5)（交流评估）若本实验中水平面绝对光滑，则________（选填“能”或“不能”）得出正确结论。 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 《10.1机械能 同步练习》参考答案 1．C 【详解】A．悬挂在天花板上的吊灯处于静止状态，不具有动能，故A不符合题意； B．静止在山顶上的大石头处于静止状态，不具有动能，故B不符合题意； C．飞行的飞机处于运动状态，具有动能，故C符合题意； D．拉开的弹弓具有弹性势能，不具有动能，故D不符合题意。 故选C。 2．B 【详解】由题意可知，高空抛物现象只所以会造成危害，是因为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大。因此高空抛物会造成很大的危害。 故选B。 3．A 【详解】排球离手后在向最高点运动的过程中，排球的质量不变，高度增大，重力势能变大，速度减小，动能减小，故A正确，BCD错误。 故选A。 4．D 【详解】AB．如图所示，皮球弹跳高度越来越低，可知机械能逐渐减小，机械能是动能与势能之和，A点、B点高度相同，即重力势能相同，则A点动能大于B点动能，故AB错误； C．皮球从B点到C点的过程中高度先增大后降低，重力势能先增大后减小，故C错误； D．皮球在M和N点撞击地面时，动能不同，根据转换法，若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两点留下两个大小不等的黑色圆斑，故D正确。 故选D。 5．D 【详解】在火箭加速上升的过程中，质量不变，速度增加，高度增加，则其动能、重力势能都增加。故ABC错误，D正确。 故选D。 6．C 【详解】该题中，由于轨道是光滑的，没有摩擦力，所以小球的机械能守恒。故小球从O点由静止释放，始终没有离开轨道，最远可以滚到与O点等高的c点，故ABD不符合题意；故C不符合题意。 故选C。 7．D 【详解】A．一个物体具有做功的能力，就说这个物体具有能，故A选项错误； B．一个物体被站立的人举在手中，物体有做功的能力，故物体有能，故B选项错误； C．一个物体能够做功的本领越大，故具有的能就越多，故C选项错误； D．一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能，故D选项正确。 故选D。 8．A 【详解】A．从t₁到t₂过程中，小球先受弹簧弹力小于重力，合力向下，加速下落，动能增大；当弹力增大到大于重力时，合力向上，小球减速下落，动能减小，故A正确； B．t₂时刻是小球将弹簧压缩到最低点，小球速度为0，动能为0，故B错误； C．t₂到t₃过程中，小球向上运动时要克服重力做功，因此弹性势能减少量不可能全部转化为小球的动能，还要部分转化为小球的重力势能，故C错误； D．t₃时刻弹簧的弹力为0，即是小球恰好脱离弹簧的时刻，只受到竖直向下的重力，不可能保持平衡，故D错误。 故选 A。 9．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。 10．重力势能 【详解】机车质量不变，进站时，由于轨道有小坡度，机车向上运动，速度减小，则动能减小，高度增加，则重力势能变大，动能会转化为重力势能，这样就减少了因刹车而损耗的机械能。 11． A 重力势能 【详解】[1]弹性势能大小与弹性形变程度有关，形变越大，弹性势能越大，A点是按下后放手时刻，此时弹簧形变最大，所以弹簧的弹性势能在A点最大。 [2]圆珠笔在B到C的过程中，质量不变，速度减小，高度增大，动能减小，重力势能增大，是动能转化为重力势能。 12． 弹性势 变大 变大 【详解】【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。 13． 小于 ③ 【详解】[1]由图乙可知，A点重力势能为200J，占机械能的，则A点机械能大小为 则A点的动能大小为 B点的动能为150J，所以A点的动能小于B点的动能。 [2]B点的动能为150J，占机械能的，则B点机械能大小为 B点的重力势能大小为 所以A点的动能小于B点动能，A点的机械能小于B点的机械能，且A点的重力势能小于B点的重力势能，重力势能与质量、高度有关，小球质量不变，所以A点的高度小于B点的高度，小球在运动过程中要克服空气阻力做功，机械能减小，所以B点在前，A点在后，所以A点在③，B点在②。 14． 动 大 不做功 【详解】[1]压缩弹簧松手后，被压缩后的弹簧将小车弹出，弹簧的弹性势能减少，小车的机械能增大，所以将弹簧的弹性势能转化为小车的动能。 [2]弹簧被压缩得越短，小车被弹开的距离越远，这说明，弹簧的弹性形变越大，弹性势能越大。 [3]小车在水平木板上运动，小车受到的重力向下，小车没有在重力的方向上移动距离，故重力没有对小车做功。 15．(1) 速度大小 质量 (2)转换法 (3)物体的动能与质量有关 (4)超速 (5)不能 【详解】（1）[1]“十次车祸九次快”说明汽车车速越快越危险，具有的能量大，因此可以猜想汽车动能大小可能与汽车的速度大小有关。 [2]“安全驾驶莫超载”说明在同等情况下，车子质量越大，越容易发生危险，具有的能量比较大，因此可以猜想汽车的动能可能与汽车质量有关。 （2）用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越大。这种将不容易测量的物理量（动能），转换为了容易观察的物理量（木块被撞后运动的距离）的方法，就是物理学中常用的转换法。 （3）观察甲、乙两图可以发现，在小球下落高度，即小球到达水平面时的初速度相同时，甲中质量大的小球将木块撞的更远，因此可初步得出结论，物体的动能与质量有关 （4）观察甲、丙两图可以发现，在小球质量相同时，甲中下落高度大（即小球到达水平面时的初速度大）的小球将木块撞的更远，因此可说明汽车在超速行驶时危险性更大。 （5）若本实验中水平面绝对光滑，由牛顿第一定律可知，木块被撞后将保持一定的速度做匀速直线运动，并不会停下来，因此不能得出正确结论。 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 $