粤沪版九年级上册11.4 认识动能和势能一课一练

这是一份粤沪版九年级上册11.4 认识动能和势能一课一练，共10页。试卷主要包含了夯实基础，提升训练等内容，欢迎下载使用。

精选练习


一、夯实基础


1.如图，从物理学看，足球比赛中，守门员的作用主要是( )





A．改变足球的动能 B．改变足球的重力势能


C．改变足球的弹性势能D．改变足球的运动状态


【答案】D


【解析】从物理学看，足球比赛中，守门员将足球扑住或打出，其主要是改变了足球的运动状态，使足球不射入球门，而不是为了改变足球所具有的动能.重力势能或弹性势能，故ABC不符合题意，D符合题意。


故选D。


2.(多选题)如图所示，斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点，小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到P点，则( )





A．小物块从P向M运动过程中，重力势能减少


B．小物块从P向M运动过程中，机械能减少


C．小物块从P向M运动过程中，机械能不变


D．弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大


【答案】ACD


【解析】A.小物块从P向M运动过程中，质量不变，高度变小，重力势能减小，故A符合题意；


BC.物块从P到N碰撞后还能返回到P说明没有能量损失，机械能守恒；小物块从P向M运动过程中，重力势能转化为动能，机械能不变；故B不符合题意；C符合题意；


D.弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性形变达到最大限度，弹性势能最大，故D符合题意。


故选：ACD。


3.冰壶是冬奥会比赛项目．比赛时，一名队员在水平冰面上将底面平滑的冰壶推出后，由两名本方队员手持毛刷在冰壶滑行的前方擦刷冰面，使冰壶尽量滑行到目标位置，如图，下列关于冰壶的叙述中，错误的是( )





A．冰壶在滑行过程中动能保持不变


B．冰壶离开运动员的手后，运动员不再对它做功


C．冰壶底面磨得平滑是为了减小滑行时的摩擦力


D．冰壶离开运动员的手后能继续前进是因为冰壶具有惯性


【答案】A


【解析】A.冰壶被掷出之后，冰壶由于受到阻力的作用，所以其速度逐渐减小，冰壶的质量不变，所以动能变小，故A错误，A符合题意；


BD.冰壶离开运动员的手后，能够继续往前滑动，是因为冰壶具有惯性，此时冰壶没有在运动员力的作用下通过距离，运动员不再对它做功，故BD正确，BD不符合题意；


C.冰壶底面磨得平滑是为了减小滑行时的摩擦力，故C正确，C不符合题意。


故选A。


4.(多选)如图所示，斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点，小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到P点，则( )


A．小物块从P向M运动过程中，重力势能减少


B．小物块从P向M运动过程中，机械能减少


C．小物块从P向M运动过程中，机械能不变


D．弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大





【答案】ACD


【解析】A、小物块从P向M运动过程中，质量不变，高度变小，重力势能减小，故A符合题意；


BC、物块从P到N碰撞后还能返回到P说明没能量损失，机械能守恒；小物块从P向M运动过程中，重力势能转化为动能，机械能不变；故B不符合题意误，C符合题意；


D、弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性形变达到最大限度，弹性势能最大，故D符合题意。


故选ACD。


5.把篮球抛向空中，忽略空气阻力，哪一图象能正确反映球离手后至落回地面前机械能(E )与篮球离地-高度(h )的关系( )


A． B．


C． D．


【答案】A


【解析】把篮球抛向空中，忽略空气阻力，只有动能和势能的相互转化，机械能守恒，机械能不变，故BCD不符合题意，A符合题意。


故选A。


6.骑自行车上坡前，往往要加紧蹬几下，从能的转化角度说明这样做的好处？


答：因为人和自行车的____不变，所以动能只与______有关，重力势能只与_______有关。加紧蹬几下，可增大速度，使车在上坡前有足够大的______。由于车在上坡过程中，是___能转化为_____势能，所以____能越大转化为____势能就越大，从而使车比较容易到达坡顶。


【答案】质量；速度；高度；动能；动；重力；动；重力


【解析】分析本题目不但要准确判断出在骑车爬坡过程中是什么能转化为什么能，而且还能利用所学的动能大小和重力势能大小与什么因素有关等知识来解释生活中的这一现象。


7.在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，三个完全相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图所示，在此实验中，我们是通过观察___________来比较重力势能的大小；若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是hA____ hB，若A、C两铁块下落的高度相同时，则两铁块质量关系mA____ mC，实验得出的结论是：物体重力势能大小与_________和________有关。





【答案】木桩陷入沙子的深浅；小于；小于；物体被举高高度；质量大小


【解析】这是一个探究重力势能大小与什么因素有关的实验。首先本实验运用了转换法，把重力势能的大小通过同一木桩陷入沙地里的深浅体现出来。其次为了弄清楚重力势能大小与高度关系，同学们要有控制变量的思想，保证铁块的质量保持不变。同理探究重力势能大小与质量关系时，我们要保证铁块下落的高度是一样的。


8.我国文学作品中蕴含着丰富的物理知识，“弓开如满月，箭去似流星”说明拉开的弓具有 ________能，“北风卷地百草折”说明风力可以使草发生________。


【答案】弹性势；形变


【解析】弓在拉力的作用下发生弹性形变，所以拉开的弓具有弹性势能；力可以改变物体的形状，所以大风将草木折断，故答案为：弹性势；形变。


9.为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小亮同学设计了如图甲、乙、丙所示的探究实验。将A、B、C三个小球先后从同一装置，高度分别为hA、hB、hC的位置滚下(mA=mB＜mC，hA=hC＞hB)，推动小木块运动一段距离后静止，请你对以下问题进行解答：


(1)选择甲、丙两图所示实验进行比较，是用来研究带来的安全隐患。


(2)选择甲、乙两图所示实验进行比较，可以得到的结论是。





【答案】(1)超载；(2)在质量不变时，速度越大，汽车的动能越大，安全隐患越大


【解析】(1)甲丙两图是选择到达水平面的速度相等，质量不同的A、C小球进行实验，该实验是研究超载带来的危害，超载是指汽车的速度一定时，质量越大，动能越大；


(2)甲、乙两图中的小车质量相同，速度不同，该实验说明在质量不变时，速度越大，汽车的动能越大，安全隐患越大。


10.小球从斜面顶端自由滑下时，小球的____能转化成______能，当小球在水平面上接触到弹簧后动能变_____，小球把弹簧压缩成最短时，小球的机械能全部转化成_________。





【答案】重力势；动；小；弹簧的弹性势能


【解析】本题考查的是机械能之间如何转化的，当小球在最高点时，动能为零，重力势能最大；当滑到水平位置时重力势能为0，动能最大，当小球接触弹簧以后，动能会逐渐变小，直至小到为0。此时就是弹簧被压缩成最短的时候，也是弹性势能的最大时刻。


二、提升训练


1.过山车是一项非常惊险刺激的娱乐休闲活动．过山车时而从轨道的最低端上升到最高端，时而从最高端飞驰而下(如图所示)。不计能量损失，下列说法正确的是( )





A．a点机械能小于b点机械能


B．a点动能最大，b点势能最大，c点机械能最大


C．由a到b的过程中，动能减少，势能增大，机械能不变


D．由b到c的过程中，动能增大，势能减少，机械能变大


【答案】C


【解析】由a到b的过程中，过山车的速度减小，高度升高，动能转化为重力势能，由于不计能量损失，所以机械能不变，故ABD错误，C正确。


故选C。


2.如图所示的是某同学投实心球的场景，实心球离手后，在空中飞行过程中动能E随时间t变化的曲线最接近的是图中的( )





【答案】A


【解析】观察铅球在空中的运动轨迹，可以看出铅球先上升然后下降，上升过程中速度减小、高度增加，动能转化为重力势能，下降过程中，速度增大、高度减小，重力势能转化为动能，故BCD不符合题意，A符合题意。


故选A。


3.(多选题)如图所示是蹦极游戏的情景，游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下，图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，c点是游戏者所到达的最低点，对于游戏者离开跳台至最低点的过程，下列说法正确的是 ( )





A．游戏者的动能一直在增加


B．游戏者减少的重力势能全部转化为动能


C．游戏者通过a点之后，绳子具有弹性势能


D．游戏者到c点时，他的动能为零


【答案】CD


【解析】从最高点到a点，绳自然下垂，未发生弹性形变，故没有弹性势能，只是人的重力势能部分转化为人的动能；从a点到c点，绳发生了弹性形变，具有弹性势能，人的动能和部分重力势能转化为绳的弹性势能，故AB错误，CD正确。


故选CD。


4.厦门作为全国18个足球重点城市之一，校园足球活动开展的如火如荼．比赛时守门员把球大脚开过半场，足球飞行过程中( )


A．重力势能先变大后变小 B．动能先变大后变小


C．机械能先变大后变小 D．最高点处动能为零


【答案】A


【解析】A.足球飞行过程中，其运动轨迹为一条弧线，高度先变大，后变小，因此重力势能先变大后变小，故A符合题意；


B.足球飞行过程中，运动速度先变小，后变大，所以动能先变小后变大，故B不符合题意；


C.足球飞行过程中，与空气摩擦，一部分机械能转化为内能，故机械能变小，故C不符合题意；


D.足球飞行过程中，在最高点处其速度不为0，所以动能不为零，故D不符合题意。


故选A。


5.下面例子中物体的重力势能变大了的是( )


A．铁球从斜面顶端滚下来B．骑自行车冲上坡顶


C．飞机在高空水平飞行D．立在山顶上的石头


【答案】B


【解析】A.铁球从斜面顶端滚下来，质量不变，高度减小，重力势能减小，故A不符合题意；


B.骑自行车冲上坡顶，质量不变，高度增大，重力势能增大，故B符合题意；


C.飞机在高空水平飞行，质量不变，高度不变，重力势能不变，故C不符合题意；


D.立在山顶上的石头，质量不变，高度不变，重力势能不变，故D不符合题意。


故选B。


6.苹果从树上由静止落下的过程中( )


A．动能减小，重力势能减小


B．动能增加，重力势能增加


C．动能增加，重力势能减小


D．动能减小，重力势能减增加


【答案】C


【解析】苹果从树上由静止落下的过程中，其质量不变，速度变大，故其动能增加；同时其质量不变，高度减小，故其重力势能减小，故ABD不符合题意，C符合题意。


故选C。


7.当歼20飞机加速向上运动时，飞行员的机械能。(选填“增大”“不变”或“减小”)


【答案】增大


【解析】当歼20飞机加速向上运动时，因为质量不变.速度增大，所以飞机的动能增大；因为质量不变，高度增大，所以飞机的重力势能增大；而动能和势能之和等于机械能，所以机械能增大。


故答案为：增大。


8.在一个纸筒(或是质量较小的瓶子)中，把橡皮筋和配重螺母如图所示装配好．让纸筒在水平地板上向前滚动，我们会发现纸筒自己还会滚动回来，甚至可以来回滚动几次．在它向回滚动的前半段路程中，橡皮筋的弹性势能(选填“增加”、“减少”或“不变”)。





【答案】减少


【解析】纸筒向前滚动时，配重螺母由于惯性不旋转，使得橡皮筋拧紧在一起，具有弹性势能，该过程主要是动能转化为弹性势能；纸筒在向后滚动时，前半段路程，橡皮筋展开，越滚越快，橡皮筋的弹性势能减少.动能增大，弹性势能转化为动能；后半段，动能转化为弹性势能。


故答案为：减少。


9.探索“神舟10号”：2019年10月15日9时整，中国第一艘载人飞船“神舟10号”由“长征二号F”运载火箭从甘肃酒泉卫星发射中心发射升空，10多分钟后，成功进入预定轨道。中国首位航天员带着中国人的千年企盼梦圆浩瀚太空，中国成为世界上第三个独立开展载人航天活动的国家。


(1)火箭在加速上升过程中机械能 (选填：“增大”、“减小”或“不变”)，这个能量是由能转化过来的。由于地球自西向东不停地自转，为节省燃料，火箭升空后应向方向飞行(选填：“偏东”或“偏西”)；


(2)宇航员在太空中绕地球1圈大约飞行90分钟，他在一天中能看到次日出；


(3)在飞船的返回舱表面涂有一层特殊材料，这种材料在遇高温时要熔化。汽化而大量的热量，从而防止飞船在返回地面时与大气层摩擦而被烧坏；


(4)目前中国正在实施“嫦娥系列”登月工程．已知月球表面没有磁场，引力为地球的1/6，假如登上月球，你能够 (填代号)


A．用指南针判断方向 B．轻易将100kg物体举起来 C．放飞风筝 D．做托里拆利实验


【答案】(1)增大；燃料的化学能；偏东；(2)16；(3)吸收；(3)B


【解析】(1)火箭在加速上升过程中速度和高度变大，故机械能变大，但消耗了燃料的化学能，是化学能转化为机械能；因为地球是自西向东自转的，由于惯性的存在，所以火箭向东发射可以节省燃料。


(2)杨利伟在太空中绕地球1圈大约飞行90分钟绕地球一圈，故一天24h，其能看日出的次数是





故看到16次日出。


(3)物质熔化.汽化时要吸热，故特殊材料在熔化.汽化时，吸收大量的热，从而保护了船体不被熔化掉；(4)月球上没有磁场，就不能用指南针来辩别方向，没有空气，就没有大气压，不能放风筝和做托里拆利实验，重力为地球上的六分之一，故可以举起100kg的重物。


故答案为：增大，燃料的化学能，偏东；16；吸收；B。


10.如图所示，在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中，将A.B.C三小球先后从同一装置的高处滚下(mA=mB＜mC，hA=hC＞hB)推动纸盒运动一段距离后静止。





(1)要研究动能与质量的关系，我们要选择两图来进行比较。实验中通过观察的大小，来判断小球动能的大小。


(2)实验中为了研究动能大小与质量的关系。需要控制小球撞击时的速度不变，具体的控制方法是。


(3)要研究动能与速度的关系，我们应该选择两图来进行实验。


【答案】(1)a.c；纸盒子被推动距离；(2)让小球从斜面的同一高度由静止滚下；(3)a.b


【解析】(1)用控制变量的方法，要研究动能与质量的关系，对图中各因素(质量.速度)的异同点进行分析；可判断出选择a.c两图进行比较；实验中动能的大小是通过纸盒子被推动距离(小球对盒子做功多少)反映出来。


(2)为了确保小球到达水平面的速度相同，就必须让小球在同一高度滚下。


(3)用控制变量的方法，要研究动能与速度的关系，从图中找出质量相同.速度不同的两图即a.b进行比较即可。


故答案为：a.c；纸盒子被推动距离；让小球从斜面的同一高度由静止滚下；a.b。