初中物理北师大版（2024）九年级全册（2024）第十章 机械能、内能及其转化第一节 机械能巩固练习

这是一份初中物理北师大版（2024）九年级全册（2024）第十章 机械能、内能及其转化第一节 机械能巩固练习，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，综合题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．运动员站在地面上用力竖直下抛乒乓球，乒乓球碰地后会弹跳到高于原抛球的位置。乒乓球在离开手后的运动过程中动能E随时间 t变化的图像最接近的是（ ）
A．B．
C．D．
2．撑杆跳高是一项技术复杂的田径运动项目，其过程主要包括图示三个阶段。关于撑杆跳高涉及的物理知识，下列说法不正确的是（ ）
A．运动员在起跳前通过助跑获得较大的动能，这个动能转化为撑杆的弹性势能
B．运动员对撑杆施力，使其弯曲，撑杆同时将运动员弹起，说明力的作用是相互的
C．运动员在越过横杆后下落时，减小的动能转化为重力势能
D．撑杆在受到运动员的压力时发生弹性形变，在弹性限度内，形变越大，弹性势能越大
3．跳远是一项传统的体育运动项目。某同学参加跳远比赛的几个阶段如图所示，空气阻力不可忽略，则下列关于该同学在上述过程中，其能量变化的说法正确的是（ ）
A．加速助跑到起跳阶段，机械能保持不变
B．经过最高点时重力势能最大，动能为零
C．起跳后到最高点的过程中，重力势能增大，动能减小
D．从最高点下落过程中，动能转化为重力势能
4．如图甲所示是同学们训练乒乓球用的发球机。如果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，如图乙。若不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．a球上升过程中，动能增大，重力势能减小
B．b球到达最高点时，重力势能最大，动能为
C．a、b两球在最高点时机械能相等
D．三个球到达乒乓球案的速度大小关系
5．《天工开物》中记载“凡河滨有制铜车者，堰陂障流，绕于车下，激轮使转，挽水入简，一倾于视（引水的竹、木管子）内，流入亩中。”其描述的是筒车（如图甲所示）这样一种以水流为动力来取水的机械，模型如图乙。若筒车转速度不变且从取水处至倒水处（水未流出时），则在此过程中，关于取水筒内的水，下列说法正确的是（ ）
A．在取水处时动能最大B．在倒水处重力势能最小
C．机械能一直在增大D．动能转化为重力势能
6．如图所示，将小球拉到点后松手，小球从点下落到点，又从点上升到点，之后来回摆动多次静止在点。下列说法正确的是（ ）
A．小球从点到点过程中，动能转化为重力势能
B．小球从点到点过程中，重力势能转化为动能
C．小球从点到点过程中，重力势能先增大后减小
D．小球上升到点时若绳子突然断了，小球会竖直下落
7．我省首届省级冬季综合性运动会将于2026年1月至2月在榆林举行。如图所示，这是我市运动员在自由式滑雪空中技巧训练时从高空下落时的情景。在加速下落过程中，运动员的动能（ ）
A．减小B．增大C．不变D．为零
8．电影《哪吒》中，毽子是“魔童”钟爱的玩具。如图所示，毽子被哪吒竖直踢到最高点后又竖直下落到水平地面上静止。下列说法正确的是（ ）
A．毽子在地面静止时对地面的压力与地面对它的支持力是一对平衡力
B．哪吒鞋底的花纹是为了增大摩擦力
C．毽子离开哪吒的脚后能够继续向上运动是因为受到了惯性的作用
D．毽子上升过程中重力势能转化为动能
9．小明周末体验蹦极，从静止开始自由下落至第一次到达最低点的过程如图1，该过程中蹦极绳的弹力与时间关系如图2（空气阻力不计），下列分析正确的是（ ）
A．0~t2 整个过程中，小明的重力势能全部转化成动能
B．0~t1 过程中，小明的机械能不变
C．t1~t2 过程中，小明动能不断减少
D．t2~t3过程中，小明的机械能不变
10．下列物体不具有弹性势能的是（ ）
A．被拉开的弓B．被压弯的竹竿C．被推开的弹簧门中的弹簧D．被举高的杠铃
二、多选题
11．如图所示，一小球从A点沿水平桌面运动并滚落，其运动轨迹如虚线所示，、两点等高，为小球与水平地面的接触点，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．小球在C点和点的机械能相等
B．小球在点和点的机械能相等
C．从点到点的过程中，动能转化为重力势能
D．从点到点的过程中，重力势能转化为动能
12．在杭州第19届亚洲运动会赛艇女子轻量级双人双桨决赛中，中国组合邹佳琪、邱秀萍率先冲过终点线，如愿获得冠军，这是杭州亚运会诞生的首枚金牌。下列与本项赛事有关的说法正确的是（ ）
A．漂浮的赛艇受到浮力的作用
B．运动的赛艇具有动能
C．摇动双桨时，手对桨没有做功
D．冲刺阶段，赛艇变快，赛艇的机械能变大
13．以下四幅图节选自我国古代科技著作《天工开物》，下列说法中正确的是（ ）
A．图甲“泥造砖坯”中，砖坯对地面的压力和砖坯的重力是一对相互作用力
B．图乙“凿取砌房”中，古人手中的凿子是通过减小受力面积来增大压强的
C．图丙“踏车汲水”中，水被提升到高处，水的重力势能增加
D．图丁“穴取铜铅”中，古人手中所使用的镐，在撬动坚硬的石头时属于费力杠杆
14．荡秋千是同学们平时喜爱的一项运动。如图所示，秋千在摆荡的过程中，为最低点，为摆荡到右边时的最高点。下列说法正确的是（ ）
A．人从点运动到点的过程中，重力势能增加
B．人从点运动到点的过程中，动能增加
C．人从点运动到点的过程中，重力势能全部转化为动能
D．人从点运动到点的过程中，运动速度越来越慢，其运动状态发生改变
15．图所示为某车站设计图，站台设计的高一些，车辆进站时关闭发动机，车辆由于惯性驶上站台，制动后停在站台上，出站时启动发动机加速驶离站台。下列说法正确的是（ ）
A．进站过程中车辆的机械能减小
B．进站过程中车辆的机械能不变
C．进站过程中车辆的动能全部转化为重力势能
D．出站过程中车辆的重力势能减小，动能增大
三、填空题
16．如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落，在A点弹性绳正好处于原长；在B点运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；在C点是运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自重不计）则从O点到C点的过程中，运动员的动能 （选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”）。
17．2024年10月30日，我国神舟十九号载人飞船发射取得圆满成功．火箭加速升空过程中，火箭搭载的神舟十九号载人飞船的机械能 ，2024年11月4日，神舟十八号载人飞船返回舱又顺利返回，安全着陆．降落伞打开后，神舟十八号飞船返回舱减速下落时，返回舱的动能 。（均选填“变大”“变小”或“不变”）
18．攻击无人机在水平跑道上加速滑行的过程中 （选填“具有”或“没有”）惯性，其机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）．
19．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”）。
20．如图所示，运动员射箭时，用力将弓拉开，把箭射出去。在放开箭的瞬间，弓的 能转化为箭的 能。箭离弦后在空中向上飞行的过程中，箭机械能 （增加/减少/不变）。
四、实验题
21．小雨是一位乒乓球爱好者，他发现不同品牌的乒乓球旋转速度与弹性有明显不同，他想比较一下两种乒乓球的弹性大小。请你与他一起设计并完成实验。
【设计与完成实验】
（1）将两个乒乓球（质量相同）从 由静止同时释放，通过两球落到同一桌面上弹起的 来比较它们的弹性大小，结果发现很难得出结论；
（2）继续观察发现，两球在桌面上反复弹跳，甲球停止弹跳时，乙球还在弹跳；
（3）多次实验结果相同，说明 球的弹性好；
【分析与交流】
（1）小雨分析了其中的道理后提出了他的看法：乒乓球在下落过程中重力势能逐渐 ，动能逐渐 ；（均选填“增加”或“减少”）
（2）该实验采用了转换法，将比较乒乓球的弹性大小分别转换为比较乒乓球弹起的 和 。
五、综合题
22．《天工开物》记载了一种农用机械，名为“筒车”，如图甲所示。筒车利用水流冲击水轮，使其旋转。在轮轴上安装的竹筒随着轮轴一起转动，当筒口转到低处时便舀满水，随着轮轴上升，筒口到达高处时倒出水来，以此循环往复，以满足农田灌溉的需求。
(1)筒车的工作原理是把流水的 能转化为 能。
(2)若筒车匀速转动，则竹筒受到 （选填“平衡力”或“非平衡力”）的作用。
(3)如图乙所示，若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水5kg，该筒车旋转一周对水所做的功为 J。若筒车旋转一周需要60s，则筒车对水做功的功率为 W。（接水槽离倒水处的高度忽略不计，g取10N/kg）若要提高其做功的功率，则筒车应安装在水流较 （选填“急”或“缓”）的地方。
《11.1机械能》参考答案
1．C
【详解】运动员站在地面上用力竖直下抛乒乓球，整个过程中乒乓球的质量不变，用力竖直向下抛球，乒乓球有一定的速度，最初的动能不为零；向下运动的过程中，乒乓球的速度变大，动能变大，刚接触地面时，乒乓球的速度最大，动能最大，乒乓球离开地面上升过程中，速度减小，动能减小，到最高点时速度为零、动能为零；所以，C图反映了乒乓球在运动中动能E随时间t的变化关系，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
2．C
【详解】A．运动员助跑获得动能，起跳时撑杆弯曲，动能转化为撑杆的弹性势能，故A正确，不符合题意；
B．运动员对撑杆施加压力使其弯曲，同时撑杆对运动员产生反作用力将其弹起，这体现了力的相互作用原理，故B正确，不符合题意；
C．运动员越过横杆后下落时，高度降低（重力势能减小 ），速度增大（动能增大 ），是重力势能转化为动能 ，而非 “动能转化为重力势能”，故C错误，符合题意；
D．撑杆是弹性体，受力发生弹性形变，在弹性限度内，形变越大，弹性势能越大，故D正确，不符合题意。
故选C。
3．C
【详解】A．加速助跑至起跳过程中，速度越来越快，质量、高度不变，机械能会增大，故A错误；
B．运动员在最高点时，质量不变，高度最高，重力势能最大，竖直速度为零，但水平方向仍有速度，因此动能不为零，故B错误；
C．起跳后到达到最高点的过程中，运动员高度上升，重力势能增大；同时速度减小，动能减小，故C正确；
D．从最高点下落时，重力势能转化为动能，不是动能转化为重力势能，故D错误。
故选 C。
4．C
【详解】A．a球上升过程中，质量不变，速度变小，高度增加，故动能减小，重力势能增大，故A错误；
B．b球到达最高点时，速度不为0，所以动能也不为0，故B错误；
CD．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，则机械能是相同的，不计空气阻力，三个小球的机械能是守恒的，所以三个小球到达桌面时的机械能相同，由于高度相同，重力势能相同，则动能也相同。所以三球到达乒乓球台的速度相同，故C正确，D错误。
故选C。
5．C
【详解】A．从取水处至倒水处，取水筒内的水的速度和质量不变，动能不变，故A错误；
B．取水筒内的水，在倒水处时高度最大，重力势能最大，故B错误；
C．取水筒内的水，从取水处到倒水处，动能不变，重力势能增大，总的机械能一直增大，故C正确；
D．取水筒内的水，从取水处到倒水处，动能不变，重力势能增大，所以不是动能转化为重力势能，故D错误。
故选C。
6．D
【详解】A．小球从A点下落到B点的过程中，质量不变，高度减小，速度增大，重力势能减小，动能增大，是重力势能转化为动能，故A错误；
B．小球从B点上升到C点的过程中，质量不变，高度增大，速度减小，重力势能增大，动能减小，动能不断转化为重力势能，故B错误；
C．小球从A到C的全过程先是下落(重力势能减小)，后是上升(重力势能增大)，故C错误；
D．小球摆到C点时速度暂时为零，若此时绳子突然断开，小球没有任何水平速度，只有重力作用，因而将竖直下落，故D正确。
故选D。
7．B
【详解】运动员在加速下落过程中，质量不变，速度增大，运动员的动能增大，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
8．B
【详解】A．毽子在地面静止时对地面的压力与地面对它的支持力，作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故A错误；
B．鞋底的花纹是为了在压力一定时，增大接触面的粗糙程度，可增大摩擦，故B正确；
C．毽子离开脚继续上升是因为毽子具有惯性，要保持原来运动状态不变，但惯性不是力，不能说“受到了惯性”，故C错误；
D ．毽子上升过程中，质量不变，速度变小，动能变小；高度变大，重力势能变大，动能转化为重力势能，故D错误。
故选B。
9．B
【详解】A．空气阻力不计，0~t1 过程中，小明的速度一直在增大、动能增大，高度一直在减小、重力势能减小，绳子拉力为零，弹性势能为零，小明的重力势能全部转化为动能；t1~t2时间段内，小明的速度一直在增大、动能增大，高度一直在减小、重力势能减小，绳子拉力变大，弹性势能增大；所以0~t1 过程中，小明的重力势能全部转化成动能；t1~t2时间段内，小明的重力势能全部转化成动能和弹性势能，故A错误；
B．空气阻力不计，0~t1 过程中，小明的速度一直在增大、动能增大，高度一直在减小、重力势能减小，绳子拉力为零，弹性势能为零，小明的重力势能全部转化为小明的动能，小明的机械能不变，故B正确；
C．t1~t2 过程中，小明速度一直增大，动能不断增大，故C错误；
D．t2~t3过程中，蹦极绳的弹力逐渐增大、弹性势能增大，该过程中小明的机械能转化为蹦极绳的弹性势能，因此小明的机械能减小，故D错误。
故选B。
10．D
【详解】ABC．被拉开的弓、被压弯的竹竿、被推开的弹簧门中的弹簧都发生了弹性形变，所以都具有弹性势能，故ABC不符合题意；
D．被举高的杠铃没有发生弹性形变，不具有弹性势能，故D符合题意。
故选D。
11．BCD
【详解】A．小球从C点运动到F点的过程，由于小球与地面发生碰撞，且上升的最高点E点低于B点，机械能有损失，小球在C点的机械能大于在F点的机械能，故A错误；
BD．小球从E点到F点过程中，小球的质量不变，速度变大，高度减小，则小球的重力势能转化为动能，又因为不计空气阻力，所以机械能守恒，故BD正确；
C．从D点到E点的过程中，小球的质量不变，速度变小，高度增大，则小球的动能转化为重力势能，故C正确。
故选BCD。
12．ABD
【详解】A．赛艇在水面上处于漂浮状态，受到浮力的作用，受到的浮力等于赛艇与运动员总重力，故A正确；
B．运动的赛艇具有一定的速度，具有动能，故B正确；
C．摇动双桨时，手对桨有力的作用，浆在力的方向上通过一定的距离，手对桨做功，故C错误；
D．冲刺阶段，赛艇变快，动能变大，重力势能不变，赛艇的机械能变大，故D正确。
故选ABD。
13．BC
【详解】A．图甲“泥造砖坯”中，砖坯对地面的压力作用在地面上，砖坯的重力作用在砖坯自身上，这两个力方向都是竖直向下的，所以不是一对相互作用力，故A错误；
B．图乙“凿取砌房”中，古人手中的凿子是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强的，故B正确；
C．图丙“踏车汲水”中，水被提升到高处，水的质量不变，高度增加，故重力势能增大，故C正确；
D．图丁“穴取铜铅”中，古人手中所使用的镐，在撬动坚硬的石头时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D错误。
故选BC。
14．ABD
【详解】A．人由点运动到点的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大，故A正确；
B．人从点运动到点的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增加，动能增加，但由于摩擦，部分机械能会转化为内能，机械能会减小，故B正确；
C．由B知，人从点运动到点的过程中，但由于摩擦，重力势能部分转化为动能，还有部分会转化为内能，故C不正确；
D．人由点运动到点的过程中，运动速度的大小发生改变，其运动状态发生改变，故D正确。
故选ABD。
15．AD
【详解】AB． 进站过程中，车辆需要克服摩擦力做功，则车辆的机械能减小，故A正确，B错误；
C．进站过程中，车辆需要克服摩擦力做功，车辆的动能一部分转化为内能，一部分转化为重力势能，故C错误；
D．当出站时，车辆质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，故D正确。
故选AD。
16．先增大后减小
【详解】O点到A点，运动员自由下落，其重力势能转化为动能，动能增大，A点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，因此速度越来越大，动能越来越大，到达B时速度达到最大，动能最大，B点到C点的过程中，弹力大于重力，速度减小，动能减小，从O点到C点的过程中，运动员的动能先增大后减小。
17． 变大 变小
【详解】[1]火箭加速运动，动能与速度有关，因此火箭的动能增大，火箭升空，火箭的重力势能增大，因此火箭的机械能在增大。
[2]返回舱在减速下落，飞船的动能减小
18． 具有 增大
【详解】[1]惯性是物体本身的性质，与运动状态无关，无人机在水平跑道上加速滑行的过程中，该无人机具有惯性。
[2]无人机的质量不变，高度不变，故重力势能不变；速度增大，动能增大。机械能为物体势能与动能的总和，故无人机的机械能增大。
【点睛】
19． 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。
20． 弹性势能 动 减少
【详解】[1][2]放开箭时，弓的弹性形变程度变小，弹性势能变小，箭由静止变为运动，箭的动能增大，弓的弹性势能转化为箭的动能。
[3]箭离弦后在空中向上飞行的过程中，克服空气阻力做功，机械能减少。
21． 相同高度 高度大小 乙 减少 增加 高度大小 弹跳的时间的长短
【详解】【设计与完成实验】
（1）[1]根据实验探究的是乒乓球弹性的大小与乒乓球种类的关系，需要控制小球到达桌面的速度相同，即将两个乒乓球从相同高度由静止同时释放。
[2]实验中运动转换法通过观察乒乓球在同一桌面弹起的高度大小来比较弹性大小。
（3）[3]根据实验，甲球停止弹跳时，乙球还在弹跳，说明乙球的弹性较好。
【分析与交流】
（1）[4][5]乒乓球在下落过程中在重力的作用下，向下做加速运动，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增加，动能增加。
（2）[6][7]根据“设计与完成实验”中步骤探究可以，为了准确的得出乒乓球弹性的大小，通过比较乒乓球弹起的高度大小和弹跳的时间的长短。
22．(1) 动 重力势
(2)非平衡力
(3) 2400 40 急
【详解】（1）[1][2]水流具有一定的质量和速度，具有一定的动能，水流通过做功使水的高度增大，重力势能增大，是动能转化为重力势能。
（2）筒车匀速转动，但运动方向改变，故运动状态发生改变，受非平衡力作用。
（3）[1]若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水5kg，则筒车旋转一周对水所做的功为W=Gh=mgh=12×5kg×10N/kg×4m=2400J
[2]筒车旋转一周需要60s，根据可知，筒车对水做功的功率为
[3]要提高其做功的功率，单位时间做功更多，需提升更多的水到高处，故需要水的流量更大，则筒车应安装在水流较急的地方。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
C
C
C
D
B
B
B
D
题号
11
12
13
14
15





答案
BCD
ABD
BC
ABD
AD