期中专题复习：机械能专题（二） 2026-2027学年苏科版九年级上册物理

2026年苏科版九年级上册物理期中专题复习：机械能专题（二） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．冬奥会单板滑雪的赛道中运动员在助滑区从起点A由静止开始加速下滑到最低点B的过程中，他的（     ） A．重力势能增大，动能减小 B．重力势能增大，动能增大 C．重力势能减小，动能减小 D．重力势能减小，动能增大 2．小明暑假和家人去南宁地王云顶乘坐室外观光电梯，小明乘坐的电梯匀速上升的过程中，他的（     ） A．机械能不变 B．重力势能减小 C．动能不变 D．动能和重力势能都增加 3．2026年冬奥会，在单板滑雪男子坡面障碍技巧决赛中，苏翊鸣为中国夺得首枚金牌。图示为运动员的比赛情境，关于他减速上升的过程，下列说法正确的是（     ） A．动能减小 B．动能增大 C．重力势能减小 D．重力势能不变 4．一辆汽车在水平公路上匀速行驶，其动能和重力势能的变化情况是（     ） A．动能增大，重力势能不变 B．动能不变，重力势能增大 C．动能不变，重力势能不变 D．动能减小，重力势能增大 5．在2026年2月18日米兰冬奥会上，我国运动员斩获单板滑雪男子坡面障碍技巧项目金牌。如图是该项目的示意图，实线代表雪道，虚线是运动员由点出发下滑到点的运动轨迹。下图是运动员比赛过程中的相关物理量与时间的关系，正确的是（　　 ） A． B． C． D． 6．如图是我国海上原油加工平台“海葵一号”甲板上配备的救生艇。紧急情况下，救生艇沿倾斜轨道匀速向下滑行驶入海中（不计空气阻力），救生艇沿轨道下滑过程中（　　） A．动能逐渐减小 B．重力势能不断减小 C．机械能保持不变 D．重力势能全部转化为动能 7．如图所示，跳台滑雪运动中，运动员从点由助滑开始下滑，直到下落至着陆坡的运动过程中经过了不同的位置。不考虑空气阻力，则运动员（     ） A．由到的运动过程中，由于惯性做加速运动 B．由到的运动过程中，动能全部转化为重力势能 C．在跃起后的最高点点处于平衡状态 D．在点处的动能可能比点处的大 8．“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性绳的上端固定在点，拉长后固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经上升到最高位置点最终静止在点。对此过程中的描述正确的是（     ） A．只有在点时，人的动能最小 B．在点时，弹性绳的弹性势能最小 C．人从到的过程中重力势能一直增加，动能一直减少 D．人从到的过程中重力势能一直增加，动能一直增加 9．如图所示是一座山的等高线地形图。小明从A处到达C处，下列分析错误的是（     ） A．A处的大气压比B处小 B．小明在A处的重力势能比B处大 C．小明从A处到达C处的过程中，动能增大 D．小明从A处到达B处的过程中，其重力所做的功大于从B处到达C处的过程中所做的功 10．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． 二、填空题 11．水电站是利用水能资源进行发电的一项重大工程，其基本构造如图所示。水电站的发电过程是把水库中水的_____________能转化为水轮机的动能带动发电机发电。如果让你给水电站选址，应选择图_____________所示位置搭建水电站。 12．2024年12月29日，动车组样车设计完成并成功下线，试验时速达450公里，标志着全球最快的高铁列车正式问世。如图所示，“”列车减速进站时，其动能________、机械能________。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 13．球竖直向上运动到最高处并自由下落，这过程中经过A、B两点，球在这两点的动能和重力势能如图表所示，在B点的机械能是________J，假设球在最高点时所受的所有外力突然消失，球将________（选填“向上做匀速直线运动”“保持静止”或“向下加速运动”）。 位置 A点 B点 动能/J 4 8 重力势能/J 7 2 14．如图所示，是一款钢珠“永动机”艺术摆件。当钢珠由轨道A点释放后，钢珠会沿图中轨迹循环往复运动。钢珠离开轨道B点上升的过程中，主要是将________能转化为____________能，你认为钢珠________（选填“能”或“不能”）一直不停地运动。 15．如图甲所示，篮球被投出先后经过A、B、C、D四个位置的运动轨迹。如图乙所示，用柱状图表示篮球在B、D位置能量分布，分析可知篮球在B点的速度_______在D点的速度（选填“=”、“>”或“<”）；篮球从A点运动到C点过程中将______能转化成重力势能，总的机械能______（选填“不变”、“变小”或“变大”）。 三、实验题 16．如图所示，小华在“探究重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，选用的器材有透明容器、细沙木质小桌，质量不同的两个铁块，让铁块从小桌正上方的某一高度处自由下落将小桌打入沙中。 (1)该实验是通过观察__________来判断重力势能大小的，这种科学探究方法叫__________。 (2)让质量不同的铁块从同一高度自由下落，铁块的质量越大，小桌陷入沙中越深，由此得出重力势能的大小与__________有关。 (3)探究重力势能与高度的关系时，应选择让质量__________的铁块从__________高度自由下落。 (4)进行实验时，铁块从小桌正上方的不同高度，由静止自由落下。下落过程中，铁块的__________转化为__________。 17．高速公路在连续下坡的路段设有紧急避险车道，如图甲所示。避险车道可供刹车失灵的车辆冲上斜坡安全减速。实践小组想探究汽车冲上斜坡的最大距离与哪些因素有关，于是找来了能装钩码的小车、钩码、斜面、刻度尺等实验器材，设计了如图乙所示的装置进行探究，并作出了如下猜想： 猜想一：小车冲上斜面OB的最大距离与小车的总质量大小有关； 猜想二：小车冲上斜面OB的最大距离与小车冲上斜面时的速度大小有关。 (1)同学们在小车上装入不同数量的钩码进行多次实验，其目的是探究小车冲上斜面的最大距离与________是否有关。 (2)小车从O点冲向B点时将________能转化成________能（不计一切摩擦和阻力）。 (3)结合生活实际，请你猜想汽车冲上斜坡的最大距离还可能与________有关。（写出一条即可） 18．《中华人民共和国道路交通安全法》中规定“机动车上道路行驶，不得超过限速标志标明的最高时速；机动车载物应当符合核定的载质量，严禁超载”。由此，同学们联想到：交通事故中更多是由机动车动能过大造成的。于是进行了如下探究： 【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？ 【猜想假设】根据《中华人民共和国道路交通安全法》的规定猜想： 汽车的动能可能跟速度有关； 汽车的动能可能跟质量有关。 【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，碰到水平面上的木块，将木块撞出一段距离。 (1)实验中小钢球的动能的大小是通过___________来判断的，这种方法叫做___________（选填“转换”或“类比”）法； (2)甲组实验中，小球从高处向下滚落，小球的___________能转化为小球的动能； 【拓展探究】 (3)实验后，同学们想进一步知道，在影响汽车动能大小的因素中，“超载”和“超速”哪个对动能影响更大，于是进行了实验测定，得到的数据如下表。 序号 小球的质量m/g 小球到底端时速度v/（cm·s⁻¹） 木块运动的距离s/m 1 30 2 0.4 2 30 4 1.6 3 60 2 0.8 为了探究“超载”隐患，应选择___________（填写两个序号）两组实验进行比较； (4)分析表格中对应的数据可知：当发生交通事故时，由___________（选填“超载”或“超速”）造成的危害更严重。 四、综合题 19．如图所示，某工地使用塔式起重机吊装装配式建筑构件。起重机将质量为1.5 t的构件从地面匀速提升到30 m高的楼顶，再匀速水平移动3 m进行安装。g取10 N/kg。 (1)在构件被匀速提升的过程中，下列说法中正确的是：______、______。 A．电动机消耗的电能主要转化为构件的重力势能 B．构件的重力势能与动能同时增大 C．构件的重力势能增大 (2)起重机在竖直提升阶段对构件做的有用功是多少？ (3)已知起重机在竖直提升过程中，额外功占总功的25%，起重机做的总功为______J。若该过程用时30 s，求起重机的总功率______。 (4)构件在水平方向匀速移动时，竖直向上的拉力是否做功？______（填“是”或“否”）。你的判断依据是：______。 五、科普阅读题 20．科普阅读 火星是太阳系中与地球最相似的行星，有大气，温差很大。人类对火星的探测具有重大的科学意义。2020年7月23日，我国自主研制的火星探测器“天问一号”，成功发射升空；2021年5月15日“天问一号”成功着陆火星。我国自此成为世界上第二个成功着陆火星的国家。如图所示为火星探测器“天问一号”进入环火轨道，在火星引力作用下环绕火星运动。运动轨道上有一个近火点（距离火星最近的点）和一个远火点（距离火星最远的点）。 (1)环绕火星运动的过程中探测器受力________（选填“平衡”或“不平衡”）； (2)火星探测器在________（选填“近”或“远”）火点的动能较大； (3)“天问一号”探测器从地球运动到火星的过程中，其惯性________（选填“增大”“不变”或“减小” 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 D C A C C B D D C C 1．D 【详解】运动员在助滑区从起点A由静止开始加速下滑到最低点B的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增加，动能增加；故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2．C 【详解】小明质量不变，电梯匀速上升时速度不变，动能不变，所处高度增大，重力势能增大，故机械能增大。 故选C。 3．A 【详解】运动员减速上升时，质量不变，速度减小，动能减小；高度增大，重力势能增大。 故选A。 4．C 【详解】汽车在水平公路上匀速行驶，质量不变、速度不变，因此动能不变；水平公路上汽车的高度不变、质量不变，因此重力势能不变，故选C。 5．C 【详解】AB． 动能大小与速度有关，重力势能大小与高度有关。运动员从到高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，故AB错误； C．运动员在运动过程中克服摩擦力和空气阻力做功，机械能转化为内能，机械能逐渐减小，故C正确； D． 惯性大小只与质量有关，运动员质量不变，惯性不变，故D错误。 故选C。 6．B 【详解】A．动能的大小与质量、速度有关，救生艇匀速下滑，质量不变、速度不变，因此动能不变，故A错误； B．重力势能的大小与质量、高度有关，下滑过程中救生艇质量不变，高度不断降低，因此重力势能不断减小，故B正确； C．救生艇在轨道下滑时，需要克服摩擦力做功，部分机械能转化为内能，且动能不变、重力势能减小，因此总机械能减小，故C错误； D．整个过程动能保持不变，因此重力势能全部转化为内能，并非转化为动能，故D错误。 故选B。 7．D 【详解】A．惯性是物体保持原有运动状态的性质，不是使物体加速的原因，由A到B的运动过程中，重力势能转化为动能，速度增大，运动员做加速运动，故A不符合题意； B．由B到C的运动过程中，运动员在空中运动且不考虑空气阻力，仅有动能转化为重力势能，但最高点C处运动员仍具有水平方向的动能，因此动能并未全部转化为重力势能，故B不符合题意； C．在跃起后的最高点点，运动员只受重力，受力不平衡，运动员不是平衡状态，故C不符合题意； D．由B到D的过程中，运动员着陆时存在碰撞能量损失，且着陆后在雪道滑行时克服摩擦力做功，机械能减小，因此B点的机械能大于D点的机械能；由图可知B点高度大于D点，B点重力势能大于D点重力势能，机械能等于动能与势能之和，因此B点处的动能可能比D点处的大，故D符合题意。 故选D。 8．D 【详解】位置从下到上为A→B→C，B是人的静止位置，说明B点弹性绳弹力等于人的重力。 A．动能和速度有关，A点是初始位置（速度为0）、C点是最高点（速度为0），两处动能都为0（最小），并非只有B点动能最小，故A错误； B．弹性势能和弹性形变程度有关，A点弹性绳拉伸最长，形变最大，弹性势能最大，故B错误； C．A到C高度一直升高，重力势能确实一直增加；但动能变化是：A到B段，弹力大于重力，人加速上升，动能增大；B到C段，弹力小于重力，人减速上升，动能减小，因此动能是先增大后减小，不是一直减小，故C错误。 D．A到B高度不断升高，因此重力势能一直增加；A到B段弹力始终大于重力，人一直加速向上，速度不断增大，因此动能一直增加，故D正确。 故选D。 9．C 【详解】A．大气压随海拔升高而减小，由图可知，A处的海拔高度高于B处，因此A处大气压更小，故A正确； B．重力势能与质量和高度有关，小明质量不变，A处高度更大，因此重力势能更大，故B正确； C．动能与质量和速度有关，题目未说明小明运动速度的变化，无法得出动能增大的结论，故C错误； D．由图可知，A处和B处之间的高度差为 B处和C处之间的高度差为 重力所做的功，小明的重力不变，，所以小明从A处到达B处的过程中，其重力所做的功大于从B处到达C处的过程中所做的功，故D正确。 本题选择分析错误的，故选C。 10．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。 11． 重力势 乙 【详解】水电站发电时，水库里的水具有一定的高度，因此具有重力势能，水下落过程中，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能变大，重力势能转化为动能，推动水轮机转动，再带动发电机发电。 在选址时，需要让水具有更大的重力势能，这样转化得到的动能也更大，发电效果更好。 对比甲、乙两图，乙图中水库到水轮机的高度差更大，水的重力势能更大，所以应选择乙所示位置搭建水电站。 12． 减小 减小 【详解】列车减速进站的过程中，速度变小，高度不变，质量不变，所以动能减小，重力势能不变，故动车的机械能减小。 13． 10 保持静止 【详解】机械能等于动能与势能之和，因此B点的机械能为 球竖直向上运动到最高处时，速度为0，处于静止状态；根据牛顿第一定律，物体不受外力时会保持原来的运动状态不变，因此此时所有外力消失，球将保持静止。 14． 动 重力势 不能 【详解】钢珠离开B点上升的过程中，质量不变，速度减小，动能减小；高度增加，重力势能增大，因此主要是动能转化为重力势能；钢珠运动过程中会不断克服摩擦、空气阻力做功，机械能会逐渐转化为内能损耗掉，因此钢珠不能一直不停地运动。 15． ＞ 动 变小 【详解】动能的大小和物体质量、速度有关，篮球质量不变，从图乙可知B点的动能大于D点的动能，因此B点的速度大于D点的速度。 篮球从A运动到C的过程中，高度升高、速度减小，动能逐渐减小，重力势能逐渐增大，是将动能转化为重力势能。 篮球运动过程中需要克服空气阻力做功，一部分机械能会转化为内能，因此总的机械能变小。 16．(1) 小桌陷入沙中的深度 转换法 (2)质量 (3) 相同 不同 (4) 重力势能 动能 【详解】（1）重力势能无法直接观察，实验中通过小桌陷入细沙的深度来间接判断重力势能的大小，这种将不易测量的物理量转换为易观察测量的物理量的研究方法叫做转换法。 （2）实验控制了下落高度相同，只改变铁块质量，质量越大，小桌陷入沙中越深，因此可得出重力势能的大小与质量有关。 （3）探究重力势能与高度的关系时，需要用到控制变量法，保持铁块质量相同，改变下落高度，让铁块从不同高度自由下落。 （4）铁块下落过程中，质量不变，高度降低、速度增大，因此重力势能减小，动能增大，能量转化为重力势能转化为动能。 17．(1)小车总质量 (2) 动 重力势 (3)斜坡倾斜程度，斜面粗糙程度等（合理即可） 【详解】（1）在小车上装入不同数量的钩码，会改变小车的总质量，对应题目里的猜想一，所以目的是探究最大距离与小车的总质量是否有关。 （2）小车从O点冲向B点时，速度减小、高度增加，不计摩擦阻力的情况下，动能转化为重力势能。 （3）结合实际可知，斜坡的坡度、斜面的粗糙程度都会影响小车冲上斜坡的最大距离，写出任意一个合理猜想即可。 18．(1) 木块被小球撞击后移动的距离 转换 (2)重力势 (3)1、3 (4)超速 【详解】（1）实验中动能无法直接观察，通过木块被小球撞击后移动的距离来间接反映小球动能的大小，这种将不易测量的物理量转换为易观察测量的物理量的方法，叫做转换法。 （2）小球从斜面上高处滚落时，高度降低、重力势能减小，速度增大、动能增大，因此是重力势能转化为动能。 （3）探究“超载”（动能与质量的关系）时，需要控制速度相同，改变质量，表格中实验1、3的速度相同、质量不同，因此选择这两组实验比较。 （4）分析数据：质量不变，速度变为原来2倍时，木块移动距离（动能）变为原来4倍；速度不变，质量变为原来2倍时，木块移动距离（动能）变为原来2倍。说明速度对动能的影响更大，因此超速造成的危害更严重。 19．(1) A C (2) (3) (4) 否 做功需要满足物体受力且在力的方向上移动距离，构件在水平方向上移动了3 m，但在竖直方向没有移动距离，即，所以竖直向上的拉力做功 【详解】（1）构件匀速提升时，质量和速度都不变，因此动能不变；质量不变，高度升高，因此重力势能增大。起重机提升构件的过程中，电动机消耗的电能主要转化为构件的重力势能，仅有少部分转化为内能等其他形式的能量，故A、C正确，B错误。 （2）构件的重力 竖直提升阶段，克服构件重力做的有用功 （3）额外功占总功的25%，因此有用功占总功的比例为 起重机做的总功 起重机的总功率 （4）做功的必要条件是物体受到力的作用，且物体在力的方向上移动距离。此处拉力方向竖直向上，构件沿水平方向移动，没有在拉力的方向上移动距离，因此拉力不做功。 20．(1)不平衡 (2)近 (3)不变 【详解】（1）当物体受力平衡时，物体一定处于静止或匀速直线运动的平衡状态。探测器沿椭圆轨道环绕火星运动时，运动方向不断改变，运动状态不断发生变化，因此探测器受力不平衡。 （2）探测器环绕火星运动过程中机械能守恒，远火点距离火星更远，重力势能更大，近火点距离火星更近，重力势能更小，重力势能转化为动能，因此近火点的动能更大。 （3）惯性是物体本身的属性，惯性大小只与物体的质量有关，“天问一号”从地球运动到火星的过程中，自身质量不变，因此惯性大小不变。 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 $