10.1 机械能 基础通关 2026-2027学年北师大版九年级全一册物理

2026年北师大版九年级上册物理课课练：10.1机械能基础通关 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．华山山顶海拔约，静止在山顶的景区界碑，相对山脚下的地面（     ） A．有动能 B．有重力势能 C．有弹性势能 D．没有任何能量 2．如图所示，荡秋千的人从最高点向最低点摆动的过程中，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 3．生命安全高于一切，下列警示标志中主要为了防止物体的重力势能造成危害的是（     ） A．禁鸣喇叭 B．减速慢行 C．禁止吸烟 D．禁止高空抛物 4．下列四幅图描述的情景中属于动能转化为重力势能的是（     ） A．小刚用弹弓上发生形变的橡皮条将“子弹”弹射出去 B．小明脚踩滑板从高处滑下 C．上海“明珠线”上的轻轨车无动力滑上站台 D．子弹水平穿过鸡蛋的瞬间 5．2026年9月20日，陕西自主研制的秦岭卫星01、02星在甘肃酒泉卫星发射中心顺利发射。在运载火箭加速升空的过程中，下列关于卫星的说法正确的是（     ） A．动能增大，重力势能增大 B．动能增大，机械能不变 C．动能不变，重力势能增大 D．重力势能增大，机械能减小 6．作为区域性城市足球IP，“东北超”以相近的人文习俗和体育兴趣为纽带，组建起一个跨区域的联赛共同体。在足球沿弧线上升的过程中，下列说法正确的是（     ） A．足球的重力势能减小 B．足球的运动状态改变 C．足球相对于地面静止 D．足球的惯性减小 7．如图是雨滴在空中下落过程的速度与时间的关系图。雨滴在、、三个时刻具有的动能分别是、、，不考虑下落过程中雨滴的质量变化，则动能的大小关系是（     ） A． B． C． D． B． 8．世界上坝体最高的抽水蓄能电站位于镇江句容，号称“水能充电宝”。电站夜间利用电网多余电能将水从低处抽到高处的水库中，白天将水库中的水放出发电。下列说法正确的是（     ） A．水被向上抽送的过程中重力势能减小 B．水向下流动的过程中动能保持不变 C．放出的水的重力势能全部转化为电能 D．水库蓄水越多，存储的水的重力势能越大 9．2026年6月，在海南商业航天发射场成功发射千帆极轨12组卫星。如图所示，千帆星座的卫星在大气层外沿椭圆轨道环绕地球运行，下列说法正确的是（     ） A．卫星在远地点的重力势能比近地点小 B．卫星从近地点向远地点运行时，动能增大 C．卫星在大气层外运行时，忽略空气阻力，机械能守恒 D．卫星从远地点向近地点运行时，动能转化为重力势能 10．如图所示，同一物体分别沿光滑斜面OA、OB由静止开始从顶端滑到底端，它到达底端的速度分别是和，则（     ） A． B． C． D．无法确定 11．如图是老师在课堂上进行的滚摆演示实验示意图，下列说法不正确的是（     ） A．滚摆运动过程中，机械能守恒 B．滚摆向下运动时，重力势能转化为动能 C．滚摆向上运动时，动能转化为重力势能 D．滚摆上升的最大高度逐渐降低 12．春节期间，小红在公园里参与了“套圈”游戏。套圈从点抛出，经过最高点后落至点，运动轨迹如图所示。不计空气阻力，下列分析正确的是（     ） A．套圈在点的重力势能最大 B．套圈在点时动能最大，重力势能最小 C．套圈从点运动到点的过程中，动能转化为重力势能 D．套圈从点运动到点的过程中，重力势能增大，动能减小 二、填空题 13．如图所示为某运动员在空中加速下落的精彩画面，在此过程中重力势能______________（增大/减小），重力势能转化为______________。（不计空气阻力） 14．如图是某城市地铁的设计方案图，进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡。列车进站上坡前关闭发动机，利用惯性冲上缓坡，将部分动能转化为重力势能储存起来；出站时列车从缓坡下行，将重力势能转化为___________能，这种设计的好处是______________________。 15．蹦极是一种运动游戏。如图中点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，点是游戏者所能到达的最低点。当游戏者离开跳台向点运动的过程中（忽略空气阻力），其__________能转化为__________能；游戏者从点到点的过程中，绳子具有的__________能逐渐增加。 16．我校积极开展阳光体育运动，同学们课间在操场上进行各种项目的训练。 (1)小聪在单杠上做引体向上，小明测量了他一次上升的高度和次引体向上的时间，还需要测量___________________（填物理量和符号），可算出小聪引体向上的功率_____________________（用符号表示）。 (2)小明在操场上投实心球。如图是整个抛球运动过程的示意图，轨迹（实线）上两点在同一高度，空气阻力忽略不计。关于球的运动，下列说法正确的是_______________ ①最高点时球的速度为0 ②球在点的速度大于点的速度 ③球在点的速度等于点的速度 ④球在点的速度小于点的速度 17．如图所示，不计空气阻力和摩擦，摆球由A点向B点摆动过程中，根据________越来越大，_____越来越小的现象，可知此过程中摆球的__________转化为__________。若C点为小球可以摆动到的最高点，则小球在点所具有的重力势能_________（选填“大于”、“等于”或“小于”）小球在A点所具有的机械能。 18．如图所示，a、b为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线（不计空气阻力），其中___________（选填“a”或“b”）是动能-高度关系图线，小石块在3m高时的机械能为___________ 三、实验题 19．某实验小组用“模拟打桩”来探究影响重力势能大小的因素，已知物体质量的关系为，使用的器材有沙子、木桩等。实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示。 (1)本实验是通过观察______________来判断重力势能大小的。 (2)分析比较图______________两次实验，得出结论：当质量一定时，物体所处的高度越大，重力势能越大。 (3)对比甲、乙、丙三次实验，图______________（甲/乙/丙）中的物体具有的重力势能最大。 20．如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小球从同一斜面上由静止开始滚下，推动水平面木板上相同位置的同一木块，使木块向前滑动一段距离后停下。 (1)本实验研究的是__________（选填“小球”或“木块”）的动能，其动能大小是通过观察__________来判断的。 (2)实验中，让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止开始滚下，目的是使小球到达水平面时有相同的__________。 (3)比较__________两图可知：物体的质量一定时，__________，动能越大。 (4)比较甲、丙两图可知：__________________________________________________________。 (5)某学习小组同学做图丙实验时木块被撞后滑出木板，为了能利用前面的实验数据，小明提出几条建议，你认为不恰当的是__________（填字母）。 A．换质量较大的木块 B．换表面相同但长度较长的木板 C．换质量比前两次实验小的小球 21．某兴趣小组将一张硬卡片对折，在开口的一边剪两个小豁口，然后套上橡皮筋，做成了一个会跳的卡片，如图所示。为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关，该兴趣小组提出了如下猜想： ①与卡片的质量有关；②与橡皮筋的形变量大小有关；③与橡皮筋的条数有关。 该兴趣小组选用几根相同的橡皮筋和几张大小相同、质量不同的卡片进行实验。 (1)小明将图中的卡片的A面朝下放在桌面上用手向下压，使橡皮筋伸长，_________（选填“迅速”或“缓慢”）松开手，观察到卡片弹跳起来，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋能对卡片_________，因此它具有弹性势能； (2)探究跳起高度与卡片的质量是否有关，应选择大小相同、豁口相同、质量_________（选填“相同”或“不同”）的卡片，分别套上相同的橡皮筋，每次把它在桌面上用手压平的目的是为了控制_________相同；实验发现质量大的卡片弹起的高度较低，那是因为质量大的卡片刚离开桌面时的_________小； (3)小明继续探究发现其他因素相同时，橡皮筋的形变量越大，卡片跳起的高度越高，则下面三种不同豁口的卡片中，跳起高度最高的是_________。 A． B． C． 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 9 10 答案 B C D C A B C D C A 题号 11 12 答案 A C 1．B 【详解】A．界碑静止速度为0，因此动能为0，故A不符合题意； BD．界碑有一定重力，且相对山脚地面有高度，具有重力势能，故B符合题意，D不符合题意； C．界碑未发生弹性形变，不具有弹性势能，故C不符合题意。 故选B。 2．C 【详解】人从最高点向最低点摆动过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增加，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3．D 【详解】A．禁鸣喇叭的作用是在声源处减弱噪声，防止噪声污染，与物体的重力势能无关，故A不符合题意； B．是通过降低物体运动速度来减小动能，防止动能过大带来的危害，和重力势能无关，故B不符合题意； C．是为了防范火灾、保障公共场所健康安全，和重力势能无关，故C不符合题意； D．重力势能的大小与物体的质量和高度有关，高空抛物时，物体所处高度较高，具有较大的重力势能，当物体下落时，重力势能会转化为动能，可能对下方人员或物体造成伤害。因此，禁止高空抛物是为了防止物体的重力势能造成危害，故D符合题意。 故选D。 4．C 【详解】A．橡皮条恢复原状，弹性势能转化为子弹的动能，故A不符合题意； B．高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能，故B不符合题意； C．速度减小，动能减小，高度增加，重力势能增加，动能转化为重力势能，故C符合题意； D．高度不变，重力势能不变，故D不符合题意。 故选C。 5．A 【详解】在运载火箭加速升空的过程中，卫星的质量不变，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，故A正确，BCD错误。 故选A。 6．B 【详解】A．足球上升时质量不变、高度增大，重力势能增大，故A错误； B．足球沿弧线上升时速度大小、方向均改变，因此运动状态改变，故B正确； C．足球沿弧线上升的过程中相对地面位置不断变化，所以足球相对于地面是运动的，故C错误； D．惯性大小仅与质量有关，足球上升过程中质量不变，因此惯性大小不变，故D错误。 故选B。 7．C 【详解】动能大小与物体的质量和速度有关，质量不变时，速度越大，动能越大。结合图像可知，、、三个时刻的速度关系，不考虑下落过程中雨滴的质量变化，则动能的大小关系为。 故选C。 8．D 【详解】A．重力势能的大小和质量、高度有关，水被向上抽送时，质量不变、高度升高，重力势能是增大的，故A错误； B．水向下流动的过程中，质量不变、流速逐渐变大，动能是增大的，故B错误； C．放水发电的过程中，会有部分能量损耗（比如克服摩擦做功、水流带走部分能量等），重力势能不可能全部转化为电能，故C错误； D．重力势能和质量、高度有关，水库蓄水越多，水的总质量越大，在高度不变的前提下，存储的水的重力势能就越大，故D正确。 故选D。 9．C 【详解】ABD. 卫星质量不变，远地点高度大于近地点高度，重力势能大；卫星从近地点向远地点运行时，高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小；卫星从远地点向近地点运行时，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能，故ABD错误。 C. 卫星在大气层外运行，忽略空气阻力，只有动能和重力势能相互转化，机械能守恒，故C正确。 故选C。 10．A 【详解】因斜面光滑，机械能守恒，同一物体分别沿光滑斜面OA、OB由静止开始从顶端滑到底端，重力势能全部转化为动能。两次从同一高度下滑，重力势能相等，又没有能量损失，动能一样，故它到达底端的速度相同，即。 故选A。 11．A 【详解】A．滚摆运动过程中，克服空气阻力和摩擦力做功，机械能转化为内能，机械能逐渐减小，不守恒，故A错误，符合题意； BC．滚摆向下运动时，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能；向上运动时，高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小，动能转化为重力势能，故BC正确，不符合题意； D．滚摆运动过程中机械能逐渐减小，重力势能的最大值逐渐减小，重力势能的大小与质量和高度有关可知，因质量不变，故上升的最大高度逐渐降低，故D正确，不符合题意。 故选A。 12．C 【详解】AB．b是轨迹最高点，高度最大，套圈在b点的重力势能最大，不计空气阻力，套圈的机械能守恒，机械能为动能和重力势能之和，故套圈在b点时动能最小，故AB错误； C．a到b过程中，套圈高度升高、重力势能增大，速度减小、动能减小，是动能转化为重力势能，故C正确； D．b到c过程中，套圈高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，故D错误。 故选C。 13． 减小 动能 【详解】运动员下落时，质量不变，高度降低，所以重力势能减小。 加速下落，速度变大，动能变大；不计空气阻力，机械能不变，减少的重力势能转化为动能。 14． 动 节约能源 【详解】能量转化分析：重力势能的大小和质量、高度有关，动能的大小和质量、速度有关。列车从缓坡下行时，质量不变，高度降低、速度增大，因此将储存的重力势能转化为动能。 设计好处：进站时上坡关闭发动机，靠惯性上坡减速，不需要完全依靠刹车消耗动能，避免了动能的浪费；出站时下坡将之前储存的重力势能重新转化为动能，可以减少启动时的能量消耗，起到节约能源的作用。 15． 重力势 动 弹性势 【详解】因游戏者离开跳台向A点运动时高度减小、速度增大，弹性绳未发生弹性形变，忽略空气阻力，故重力势能转化为动能； 游戏者从A点到B点的过程中弹性绳的弹性形变程度逐渐增大，可知绳子具有的弹性势能逐渐增加。 16．(1) 小聪的质量 (2)③ 【详解】（1）引体向上克服重力做功，由、 可知，还需测量小聪的质量，功率表达式为。 （2）①实心球在最高点球仍具有水平方向速度，速度不为0，故①错误；由机械能守恒可知，、两点重力势能相等，故动能相等，速度大小相等，即点速度等于点速度，故②④错误，③正确。 故选③。 17． 速度 高度 重力势能 动能 等于 【详解】摆球从A向B摆动时质量不变，速度越来越大，高度越来越小，则动能增大、重力势能减小，故此过程中重力势能转化为动能。因不计空气阻力和摩擦，机械能守恒，C点为最高点，动能为0，其重力势能等于自身机械能，故C点所具有的重力势能等于小球在A点的机械能。 18． a 2J 【详解】小石块竖直向上抛出时，质量不变，上升过程中速度随高度增加而减小，因此动能随高度升高而减小。观察图线：a图线的能量随高度增大而降低，符合动能的变化规律；b图线的能量随高度增大而升高，符合重力势能随高度增加而增大的特点，因此a是动能-高度关系图线。 不计空气阻力，小石块的机械能守恒。从图中可知，小石块在高度为0时，动能为2J、重力势能为0，总机械能为2J；因此任意高度下小石块的总机械能都为2J，3m高时机械能也为2J。 19．(1)木桩进入沙中的深度 (2)甲、乙 (3)乙 【详解】（1）重力势能的大小无法直接观察，可以通过木桩陷入沙子的深度，间接反映物体重力势能的大小，木桩陷得越深，说明物体的重力势能越大，这是转换法的应用。 （2）要验证“质量一定时，高度越大重力势能越大”的结论，需要控制物体质量相同、下落高度不同。已知，图中甲乙对应的物体质量相等，乙的物体下落高度比甲更大，故选甲、乙两次实验。 （3）三次实验中，乙图的木桩进入沙中的深度最大，说明乙中物体对木桩做功最多，对应的重力势能最大。 20．(1) 小球 木块被推动后在水平面上滑动的距离大小 (2)速度 (3) 甲和乙 速度越大 (4)物体的速度一定时，质量越大，动能越大 (5)A 【详解】（1）实验的探究对象是从斜面滚下的小球的动能；实验利用转换法，将不易直接测量的动能大小，转换为容易观测的木块被推动的滑动距离，木块滑得越远，小球的动能越大。 （2）让不同小球从同一斜面同一高度由静止滚下，目的是让它们到达水平面时的初始速度相同。 （3）要得到“质量一定时，速度越大动能越大”的结论，需要控制小球质量相同、到达水平面的速度不同，故应比较甲乙两图；甲的木块滑动更远，说明质量一定时，速度越大，动能越大。 （4）甲、丙两图中，小球从同一高度滚下，到达水平面的速度相同，小球质量分别为m和2m，丙的木块滑动更远，说明速度一定时，物体的质量越大，动能越大。 （5）A．换质量更大的木块，会改变木块受到的摩擦力，滑动距离不再能和之前的实验数据对比反映小球动能，变量不唯一，故A符合题意； B．换更长的同材质木板，能在不改变其他实验条件的前提下，让木块不会滑出木板，故B不符合题意； C．换质量更小的小球，小球在同一高度下滑时的动能变小，木块被撞后不会滑出木板，故C不符合题意。 本题选择不恰当的，故选A。 21．(1) 迅速 做功 (2) 不同 橡皮筋形变量 速度 (3)B 【详解】（1）小明将图中的卡片A面朝下放在桌面上用手向下压，使橡皮筋伸长，橡皮筋发生弹性形变，对卡片产生力的作用，迅速松开手，在橡皮筋产生的弹力的作用下，卡片弹跳起来，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋具有弹性势能，能对卡片做功。 （2）要探究跳起高度与卡片的质量是否有关，则应探究不同质量的卡片的起跳高度，所以应选择大小相同、豁口相同、质量不同的卡片； 每次把它在桌面上用手压平的目的是为了控制橡皮筋的形变量相同，产生的弹力相同； 实验发现质量大的卡片弹起的高度较低，那是因为卡片动能相同时，卡片质量越大，刚离开桌面时的速度越小。 （3）由图可知，图B中两侧的豁口间的距离最远，橡皮筋压平时的形变量最大，弹性势能最大，所以卡片跳起的高度最高。故选B。 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 $