2022-2023学年度沪粤版九年级物理上册 11.4认识动能和势能同步练习附答案

2022-2023学年度沪粤版九年级物理上册 11.4认识动能和势能同步练习附答案

一、单选题

1．为了更好的推进习总书记提出的“一带一路”发展战略，我国计划发射十八颗通信卫星，为沿线国家提供服务。如图所示，当卫星从近地点向远地点运动时，它的（　　）

A．重力势能减小 B．速度增大

C．机械能增大 D．动能转化为重力势能

2．2022年4月16日神舟十三号飞船返回舱在东风着陆场平安落地，标志着我国空间站关键技术验证阶段的最后一次飞行任务结束。在返回舱减速下落的过程中（　　） 

A．动能减少，重力势能不变 B．动能不变，重力势能减少

C．机械能不变 D．机械能减少

3．在2022年北京冬奥会上，中国的选手谷爱凌在自由式滑雪女子大跳台比赛中获得冠军。她在比赛过程中运动的轨迹如图所示，下列说法不正确的是（　　）

A．她从 a 点运动到e 点的过程中，其惯性不变

B．她从b 点运动到c 点的过程中，其机械能不断减小

C．她从a 点向b 点运动的过程中，其重力势能全部转化为动能

D．她在 e 点的动能为零；假设没有一切摩擦阻力，则在e 点的动能就不会为零

4．如图所示，运动员在射箭比赛时总是要把弓拉得很弯，其主要目的是（　　）

A．增大箭的弹性势能 B．增大弓的弹性

C．增大弓的弹性势能 D．使箭沿直线运动

5．2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场预定区域成功着陆。如图所示为返回舱打开主降落伞减速向地面降落的过程，则该过程中返回舱的机械能变化情况正确的是（　　）

A．动能增大，重力势能减小，机械能不变

B．动能减小，重力势能增大，机械能不变

C．动能减小，重力势能减小，机械能减小

D．动能增大，重力势能增大，机械能增大

6．如图所示为运动员在撑杆跳高的场景，下列说法正确的是（　　）

A．杆被压得越弯，产生的弹力越小

B．杆被压得越弯，杆弹性势能越大

C．杆的弹性势能跟被压弯程度无关

D．杆被压得越弯，运动员的弹性势能越大

7．下列关于能的说法正确的是（　　）

A．如图所示小球被压缩的弹簧弹起时，不计空气阻力小球的机械能守恒

B．物体具有的能越大对外做的功越多

C．树上静止的苹果它没有做功，它不具有机械能

D．小明在荡秋千时，在上升阶段动能转化为重力势能

8．如图所示是小明端午小长假在游乐园乘坐过山车时的情景，过山车在粗糙轨道的顶端由静止滑下，途中经过A、B、C三点，其中A点与B点等高，C点在水平轨道上。在此过程中保证绝对安全，不计空气阻力，下列关于过山车分析正确的是（　　）

A．重力势能全部转化为动能 B．A点和B点的速度相等

C．在B点时受三个力作用 D．在C点时受平衡力作用

9．冰壶比赛中，运动员两只鞋的鞋底材质分别是塑料和橡胶，在其他条件相同的情况下，橡胶比塑料更防滑。如图所示，运动员用b脚蹬冰面起步后，只用a脚向前滑行，随后掷出冰壶，冰壶运动一段距离后静止，下列说法正确的是（　　）

A．掷出的冰壶向前滑行过程中，运动员对冰壶做了功

B．掷出的冰壶向前滑行过程中机械能不守恒

C．向前滑行过程a脚所受摩擦力的方向向前

D．b脚穿的鞋底材质应选择塑料

10．如图所示是铅球运动员将手中铅球推出后，铅球在空中的运动轨迹。则铅球在空中飞行过程中，其速度v、重力势能Ep随时间t变化的曲线最接近的是（　　）

A． B．

C． D．

11．踢毽子是一项有益的体育活动．如图，毽子某次被踢出后，竖直上升经过某一位置时，毽子的动能和重力势能分别为EK1和EP1，下落经过同一位置时，毽子的动能和重力势能分别为EK2和EP2，则

A．EK2> EK1 B．EK2< EK1 C．EP2 >EP1 D．EP2 <EP1

12．小球在运动过程中经过M、N两点，其动能和重力势能的部分参数如图所示。下列的说法中正确的是（　　）

A．小球在M点时的速度比在N点大 B．小球在M点时的动能比在N点小

C．小球在N点时的重力势能为36J D．小球在运动过程中机械能守恒

13．中国选手包揽2021年奥运会女子蹦床项目冠、亚军。运动员从蹦床弹起后，在空中经过N、S两点，人的重力势能的数据如表所示，则N、S两点位置分布可能正确的是（　　）

A． B． C． D．

14．2022年6月5日，中国载人航天飞船神舟十四号发射成功。如图所示，飞船在空中加速上升时的能量转化情况是（　　）

A．飞船的动能转化为重力势能，动能减小

B．飞船的重力势能转化为动能，重力势能减小

C．燃料燃烧产生的内能转化为飞船的机械能

D．没有发生能量的转化，飞船的机械能不变

15．如图所示，舰载机在“山东舰”航母上起飞，其在加速上升过程中（　　）

A．动能减小，重力势能增大 B．动能增大，重力势能减小

C．动能增大，重力势能增大 D．动能减小，重力势能减小

16．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b，c，d各位置，关于小球的动能、重力势能、机械能描述正确的是（　　）

A．小球的重力势能一直在减小

B．在d点的重力势能小于在c点的重力势能

C．从b点运动到c点的过程中，动能转化为重力势能

D．从a到b小球速度越来越大，机械能越来越大

17．《刑法修正案（十一）》自2021年3月1日正式施行，高空抛物罪施行首日，江苏溧阳市人民法院审理一起高空抛物案件，被告人徐某某犯高空抛物罪被判处有期徒刑6个月，并处罚金2000元，这是全国首例高空抛物罪案。被抛下的物体在下落过程中逐渐增大的物理量是（　　）

A．重力势能 B．动能 C．重力 D．密度

18．如图所示，在光滑的水平台面上，一轻质弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置，开始时通过小球压缩弹簧到A位置（已知AO=OB），释放小球，小球开始往复运动，研究小球的受力、运动及能量情况，下列说法正确的是（　　）

A．小球在O点运动速度最大，弹性势能最小

B．小球运动到O点时弹力消失，将保持平衡状态，停止运动

C．小球运动的最大速度在OB之间某个点C，小球的动能最大

D．小球在运动过程中所受弹力的方向保持不变

19．如图所示，在粗糙的水平台面上，一轻弹簧左端固定，右端连接一金属滑块，O点是弹簧保持原长时滑块的位置。开始时用力推滑块压缩弹簧到A位置，释放滑块，B是滑块滑到的最右端，AO>OB，滑块从A位置滑到B位置过程中（此题中滑块到达某一位置是指滑块中心到达该位置上方）：

①速度最快的位置在AO之间

②弹簧对物体弹力最大的位置在A点

③物体在O点的左侧和右侧运动，弹簧对物体的弹力方向相反

④物体最终可能停在O点的右侧

以上说法中正确的有 （　　）

A．1 个 B．2 个 C．3 个 D．4 个

20．2021年10月16日，神舟十三号载人飞船发射成功。天文学上规定，卫星离地球最近的点叫做近地点，离地球最远的点叫做远地点，如图所示，神舟十三号飞船在近地点200公里，远地点356公里的椭圆轨道运行，已知飞船在运行过程中机械能保持不变，那么（　　）

A．神舟十三号飞船在远地点的势能最大，动能为零

B．神舟十三号飞船在近地点的动能最大、势能最大

C．神舟十三号飞船从近地点向远地点运动过程中，势能增大、动能减小

D．神舟十三号飞船从近地点向远地点运动过程中，动能增大、势能减小

二、填空题

21．“歼20”是我国自主研制的新一代隐身重型歼击机，具有卓越的机动性能，当它在空中加速向下俯冲时，动能　     　，重力势能　     　。（选填“变大”、“变小”或“不变”）；如图所示，当松手时，小球被弹簧弹起，弹簧的　     　能转化为小球的　     　能。

22．图中，在滚摆实验时，当滚轮向下滚动时，滚轮的 　     　能转化为 　     　能，机械能 　     　（填“变小”、“变大”或“不变”）。（不考虑空气的阻力和摩擦）

23．如图所示，一辆洒水车正在给平直的路面进行冲洗，冲洗路面的过程中洒水车始终做匀速直线运动，则冲洗路面的过程中洒水车动能　     　，机械能　     　。（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）

24．如图所示．当松开小车上拧紧的橡皮筋时，橡皮筋的　         　（动能／重力势能／弹性势能）转化为小风扇的　     　（动能／重力势能／弹性势能）；小风扇转动向右吹风，使小车向左运动，这是因为　                 　。

25．如图所示，橡皮筋两头分别固定在罐子两端，中间系一个钩码，就制成了一个“魔罐”.将魔罐在水平地面上滚出，橡皮筋的弹性势能 　     　 （填“变大”“不变”或“变小”）；魔罐能自动滚回来，滚回的过程中 　     　 能转化为 　     　 能。

26．如图，两个质量不相等的实心铁球甲和乙（m甲>m乙）相距s，在无限长的光滑水平面上以相同的速度向右运动（空气阻力不计）。则　     　（选填“甲”或“乙”）球的动能大，　     　（选填“甲”或“乙”）球的惯性大，随着时间的延长，甲球　     　（选填“可能”或“不可能”）撞上乙球。

27．2022年冬奥会上我国运动健儿谷爱凌勇夺冠军，如图所示是她第三跳的轨迹图，其中D为落地点，A、B、C三点中，B为最高点，C为最低点。不计空气阻力，A、B、C三点中动能最大的是 　     　点。若在B点时她受到的力全部消失，则她将保持 　             　（选填“静止”或“匀速直线运动”）。

28．小羽同学做单摆实验，如图所示。摆球由最高点向最低点摆动时，机械能转化的情况是　                   　，同时小羽发现在摆动的过程中，摆的高度会逐渐变低，因为机械能　     　（选填“增大”“减小”或“不变”）。当摆球摆到最低点时，如果细绳断开且所有力消失，则小球将　             　（填写小球的运动状态）。

三、实验探究题

29．如图，某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小球从同一斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块，木块移动一段距离后停止。

（1）本实验中，小球动能大小是通过来　               　反映的。

（2）甲乙两次实验是研究动能与　     　的关系，采用的实验方法是　           　，可探究出的结论是　                                         　。这个结论可用于解释汽车　     　（选填“超速”或“超载”）带来的危害。

（3）甲实验中若木块的重力为1N，水平移动的距离是30cm，则重力对木块做功　     　J。

（4）如果水平面光滑，则　     　（选填“能”或“不能”）完成本实验。

30．如图所示，质量相同的甲、乙两个小球在梯形顶端的同一高度由静止开始沿两个光滑的斜面滑下，忽略空气阻力。甲球先后经过A点和B点；乙球先后经过C点和D点。A点和D点离地高度相同。

（1）甲球从梯形顶端滑到B点的过程中，是　     　能转化为　     　能；

（2）甲球在B点的机械能　     　（选填“＞”、“＝”或“＜”）乙球在C点的机械能；你判断的依据是　                                         　；

（3）甲球在A点的速度　     　（选填“＞”、“＝”或“＜”）乙球在D点的速度。

31．如图是小明“探究重力势能大小跟哪些因素有关”的实验，图中物体质量的关系：mA＝mB＜mC，物体被举的高度关系hA＝hC＜hB，木桩开始时高度相同。

（1）分析图中　     　两次实验可以得到的实验结论是：质量相同时，物体被举的越高，重力势能越大；

（2）分析图中甲、丙两次实验可以得到的实验结论是：　                                         　 ；

（3）图中B、C两个物体的重力势能大小EB　     　EC（选填“＞”、“＜”或“＝”）。

32．在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，用三个体积相同而质量不同的实心小球做实验。实验时分别将小球由某个高度自由落下，然后观察在松软的花泥上砸出的痕迹，从而判断重力势能的大小，实验过程及现象如图所示（括号内小写字母为实验序号，已知m钢>m玻璃>m木）。

（1）实验通过观察　             　，判断重力势能的大小；

（2）实验序号　                    　三次实验现象是在研究重力势能与质量是否有关，可以得出初步结论：物体高度相同时，　                         　；

（3）实验（a）、（d）、（e）中控制的变量是　           　，可归纳得出初步结论：　                                             　。

33．如图所示，摆线的长度L相同，小球A、B的质量mA＜mB，悬线与竖直方向之间的夹角θ1＜θ2。

（1）图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的 　     　无关；

（2）小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止，本实验中通过比较 　               　反映小球撞击木块C前的动能大小，这种研究方法叫 　     　（选填“控制变量法”或“转换法”）；

（3）根据乙、丙所示的探究过程，他观察到图丙中木块C撞得更远，可得出结论：小球的动能大小与 　     　有关（选填“速度”、“高度”或“质量”）；

（4）若水平面绝对光滑且足够长，木块C被撞击后，它将做 　     　直线运动（选填“减速”、“匀速”或”“加速”）；

（5）在探究小球动能与质量的关系时，有同学提议可以在水平面桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度，分别弹出质量不同的小球去撞击木块，撞击木块时小球的动能 　     　（选填“相等”或“不相等”），该方案 　     　（选填“正确”或“错误”）。

四、计算题

34．已知物体动能的表达式为 ，重力势能的表达式为 ，如图所示，高为h＝0.8m的光滑斜面AB与均匀粗糙的水平面相连，将质量为m＝200g的物体在A点由静止开始下滑，经过B点进入水平面，最后静止在水平面的C点。已知物体在水平面上滑行时所受摩擦力为其重力的0.2倍，物体在水平面上滑行时克服摩擦力所做的功等于其动能的减小值，请计算： 

（1）物体在A点时具有的重力势能是多少？

（2）物体到达B点时的速度是多少？

（3）物体在水平面上滑行时受到的摩擦力是多少？

（4）物体在水平面上滑行的距离是多少？

35．已知物体动能的表达式为 ， 重力势能表达式为 。如图所示，小明从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球，它上升5m后回落，最后到达地面，不计空气阻力。求： 

（1）小球抛出时的出手速度v0；  

（2）小球落地时的速度v。  

36．运动员从高空竖直向下跳伞，人(包括装各)的质量为80kg，只考虑人受到的重力和空气阻力，下落时的速度----时间图线如图所示

（1）人在前50s内下落了2100m，求这段时间内人的平均速度，  

（2）人在前30s内下落了1500m，求这段时间内人所受重力做的功和功率(g=10N/kg)  

（3）从第10到第30s这个过程中，人的动能、重力势能、机械能是如何变化的?  

（4）人在第30s时所受空气阻力　     　第50时所受空气阻力(选填“大于”、“等于”、“小于”).  

答案解析部分

1．【答案】D

2．【答案】D

3．【答案】C

4．【答案】C

5．【答案】C

6．【答案】B

7．【答案】D

8．【答案】C

9．【答案】B

10．【答案】D

11．【答案】B

12．【答案】B

13．【答案】C

14．【答案】C

15．【答案】C

16．【答案】C

17．【答案】B

18．【答案】A

19．【答案】D

20．【答案】C

21．【答案】变大；变小；弹性势；机械

22．【答案】重力势；动；不变

23．【答案】变小；变小

24．【答案】弹性势能；动能；力的作用是相互的

25．【答案】变大；弹性势；动

26．【答案】甲；甲；不可能

27．【答案】C；匀速直线运动

28．【答案】重力势能转化为动能；减小；匀速直线运动

29．【答案】（1）木块移动的距离

（2）速度；控制变量法；当质量相同时，物体的速度越大，其动能越大；超速

（3）0

（4）不能

30．【答案】（1）重力势；动

（2）＝；两球不受摩擦力，忽略空气阻力，机械能守恒

（3）＝

31．【答案】（1）甲、乙

（2）高度相同时，物体的质量越大，重力势能越大

（3）＝

32．【答案】（1）花泥凹陷深度

（2）（a）、（b）、（c）；质量越大，重力势能就越大

（3）小球的质量；物体质量相等，高度越大，具有的重力势能就越大

33．【答案】（1）质量

（2）木块移动的距离；转换法

（3）速度

（4）匀速

（5）相同；错误

34．【答案】（1）解：物体在A点时具有的重力势能为

答：物体在A点时具有的重力势能是1.6J

（2）解：由于机械能守恒，所以

即

可得物体到达B点时的速度

答：物体到达B点时的速度是4m/s；

（3）解：根据

由题意知：

答：物体在水平面上滑行时受到的摩擦力是0.4N；

（4）解：根据题意

即

解得

答：物体在水平面上滑行的距离是4m。

35．【答案】（1）解：小球到达最高点时，动能完全转化为重力势能，则

即

解得v0=10m/s

答：小球抛出时的出手速度v0为10m/s。

（2）解：小球落地时，重力势能转化为动能，则

即

解得

答：小球落地时的速度v为 。

36．【答案】（1） 这段时间内的平均速度为：；

（2）人的重力为：G=mg=80kg×10N/kg=800N；
前30s内重力做的功：W=Gh=800N×1500m=1.2×106J；
前30s内的功率为：；

（3） 从第10s~30s内，人的速度保持不变，那么动能不变；人的高度不断减小，那么重力势能减小；而机械能=动能+重力势能，所以机械能是减小的；

（4）等于