第12章机械能和内能（动能势能机械能）-【苏科版期末复习】江苏省无锡市2022-2023学年九年级物理上学期期末单元复习精炼

这是一份第12章机械能和内能（动能势能机械能）-【苏科版期末复习】江苏省无锡市2022-2023学年九年级物理上学期期末单元复习精炼，共20页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，综合题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．（2020·江苏无锡·九年级期末）如图，为探究能量转化，小明将小铁块绑在橡皮筋中部，并让橡皮筋穿入铁罐、两端分别固定在罐盖和罐底上．实验装置做好后让它从不太陡的斜面上滚下，发现橡皮筋被铁块卷紧了，接着铁罐居然能从斜面底部自动滚上去!以下有关能量转化的判断，正确的是（ ）
A．铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，主要是重力势能转化为动能
B．铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，主要是弹性势能转化为动能
C．铁罐在斜面上从最低处滚到最高处，主要是动能转化为重力势能
D．铁罐在斜面上从最低处滚到最高处，主要是弹性势能转化为重力势能
2．（2020·江苏无锡·九年级期末）小明用图示装置来“探究动能大小与速度的关系”，下列说法正确的是（ ）
A．水平面必须光滑
B．实验研究的是木块的动能
C．让不同的小车从斜面同一高度由静止释放
D．通过观察木块移动距离的远近来比较小车的动能大小
3．（2020·江苏·无锡市滨湖区教育研究发展中心九年级期末）在综合实践活动中，实验小组的同学尝试改用如图所示装置探究“物体动能大小与哪些因素有关”，小鹏同学经过思考设计了以下两个实验方案。方案一：用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离；方案二：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离。在不考虑球滚动过程中受到摩擦力的情况下，关于他的实验方案（ ）
A．只有方案一可行B．只有方案二可行
C．两个方案均可行D．两个方案均不可行
4．（2020·江苏·无锡市滨湖区教育研究发展中心九年级期末）如图所示是物体运动过程中动能Ek随时间t变化的曲线，则运动的物体可能是（）
A．斜向上投掷出去的铅球
B．一松手由静止下落的乒乓球
C．竖直向上垫起的排球
D．离开脚后在地上滚动的足球
5．（2020·江苏·无锡市第一女子中学九年级期末）如图所示，质量为m的小球从静止下落，落在与A点等高处、竖直放置静止的轻弹簧上（弹簧下端固定），到达与B点等高处时小球重力与弹簧的弹力大小相等，图中与C点等高处是小球到达的最低点。（不计碰撞能量损失）下列说法正确的是（ ）
A．由A下落到C过程中，小球重力势能一直减小、动能先增加后不变
B．由A到B的下落过程中，小球重力势能减小、动能增大、小球的机械能守恒
C．到达C点时，小球的动能为零，受到的重力等于弹簧的弹力
D．从B到C，小球重力势能与动能都减小，转化成弹簧的弹性势能
6．（2020·江苏无锡·九年级期末）将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起。它的部分运动轨迹如图所示．下列说法正确的是
A．皮球经过同一高度A、B两点时，动能相等
B．皮球第一次反弹后到达最高点P时，动能为零
C．皮球在D点时的机械能大于在C点时的机械能
D．若将皮球表面涂黑，则在地面M点的黑色圆斑大于N点的黑色圆斑
7．（2021·江苏无锡·九年级期末）对在高速公路上行驶的汽车要进行限速，其实质是限制了汽车的（ ）
A．动能B．摩擦力
C．惯性D．惯性和动能
8．（2021·江苏·无锡市仓下中学九年级期末）如图所示，是小明做一个“魔罐”，他在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞固定。做好后将“魔罐”从不太陡的斜面上滚到水平面，下列说法正确的是（ ）
A．罐子滚下后会返回，可能滚上斜面
B．罐子从斜面滚下的过程中，机械能的总量保持不变
C．罐子从斜面往下滚动时，重力势能全部转化为动能
D．罐子在水平面返回过程中，动能转化为弹性势能
9．（2021·江苏无锡·九年级期末）如图所示，是小明做一个“魔罐”，他在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞固定。做好后将“魔罐”从不太陡的斜面上滚到水平面，下列说法正确的是（ ）
A．罐子从斜面往下滚动时，重力势能全部转化为动能
B．罐子从斜面滚下的过程中，机械能的总量保持不变
C．罐子滚下后会返回，可能滚上斜面
D．罐子在水平面返回过程中，动能转化为弹性势能
10．（2022·江苏无锡·九年级期末）2021年4月，中国女足通过奋勇拼搏，晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图分析可知，足球（ ）
A．在B点时受力平衡
B．在B点时，若所受力全部消失，将静止不动
C．在A、D两点动能可能相等
D．在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化
11．（2022·江苏无锡·九年级期末）如图所示，直升飞机向地面空投物资时，物资在空中匀速下落的过程中（ ）
A．动能不变，重力势能减小B．动能不变，机械能不变
C．动能不变，机械能增加D．动能减少，机械能减少
12．（2022·江苏无锡·九年级期末）如图所示，小车和弹簧放在光滑的水平面上，用手将小车推出后，小车向左运动，当弹簧右端被小车压至A处时，小车速度为零，小车向左运动的过程中（ ）
A．小车一直减速B．小车先加速后匀速
C．小车的动能先不变后减小D．小车的机械能不变
二、填空题
13．（2020·江苏无锡·九年级期末）如图所示，小球从某一高处a点自由下落（不计空气阻力），b点是小球刚刚接触弹簧时的位置，c点是小球从a点自由下落所能到达的最低点。
(1)在小球从a点到b点运动的过程中，小球速度的变化情况是___________。
(2)在小球从b点到c点运动的过程中，小球动能的变化情况是___________。
14．（2020·江苏·无锡市第一女子中学九年级期末）无人机已被应用于诸多领域，如图所示是一款四翼无人机，在无人机匀速上升过程中，动能______，机械能______（以上选填“变大”、“变小”或“不变”）。
15．（2021·江苏无锡·九年级期末）如图是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置图。
(1)若让同一钢球A分别从斜槽不同的高度由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越______，木块B被撞得越远；
(2)若要保证不同质量的钢球运动到水平面时的速度相同，应该让不同质量的钢球从斜槽的______滚下。速度相同时，质量越______的钢球将木块B撞得越远。
16．（2022·江苏无锡·九年级期末）现代农业利用喷药无人机喷洒农药，安全又高效．如图所示，喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药，此过程中，喷药无人机的动能________，机械能_________．(均填“变大”、“变小”或“不变” )
17．（2022·江苏无锡·九年级期末）机械闹钟的发条上得越紧，具有的_________越大，钟表走动过程中，弹性势能转化为_____能。
三、实验题
18．（2020·江苏·无锡市第一女子中学九年级期末）在同一粗糙水平面固定两个不同斜面，小华同学研究相同的两个小球A、B 分别沿不同的斜面运动，用频闪照相机每隔0.1s 拍摄了小球滚动时的不同位置，图上数字为闪光时刻编号，位置间距如图所示．
（1）甲图中A 球在斜面上运动的速度________（选填“增大”、“减小”或“不变”），机械能________（选填“增加”、“减小”或“不变”）．
（2）乙图中小球B 沿斜面运动过程中的动能________，重力势能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）若两个小球从斜面上运动到斜面底部时与相同的木块碰撞，碰撞之后图________（选填“甲”或“乙”）中木块运动距离较大．
19．（2020·江苏无锡·九年级期末）如图，用小球和木块来探究“动能大小与哪些因素有关”。
(1)实验中是通过比较______来比较动能大小；
(2)比较图A、B是为了研究动能大小与______有关；
(3)本实验研究的动能是指______；（填字母序号）
A．小球在斜面上时的动能
B．小球刚撞击木块时刻的动能
C．小球撞击木块后木块的动能
(4)若在研究动能与质量的关系时发现木块运动到了长木板的末端之外，在不更换实验器材的条件下，最方便的解决的办法是：______；
(5)若水平面绝对光滑，本实验______（能/不能）达到探究目的；
(6)忽略小球撞击木块时的能量损失，A、B两次实验中小球和木块在水平长木板上克服摩擦做功分别为WA和WB，则WA______（大于/小于/等于）WB。
20．（2020·江苏无锡·九年级期末）如图所示是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，其中甲、乙两次实验将同一个铁球放在同一斜面的不同高度。甲、乙两次实验是探究铁球动能的大小与 _____ 的关系；甲、乙两次实验可以初步得出结论 _____ ，若想使实验效果更为明显，应使用质量 _____ （选填“大”或“小”）的木块。
21．（2021·江苏无锡·九年级期末）如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关？”的实验示意图。A球的质量和高度都可改变，问：
①该实验探究物体的动能是指物体______（选填“A”或“B”）；
②该实验物体动能的大小是通过______来反映的；
③该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时______的速度（选填A．“碰撞前A”、B．“碰撞后A”、C．“碰撞前B”、D．“碰撞后B”），它是通过______来改变的（选填 A．“高度”、B．“质量）；
④他联想到以前探究牛顿第一定律时，也用到了斜面，让小车从同一高度下滑，在不同的表面，看滑行的距离远近，最终停下来后，小车在三个表面克服摩擦力做功是否相等______，（选填“相等”或“不相等”）理由是______。
22．（2021·江苏省锡山高级中学实验学校九年级期末）在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，小明让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，木块被撞出一段距离，如图甲所示（忽略小球与接触面的滚动摩擦以及撞击过程中的能量损失）。
(1)将小球从同一高度由静止释放的目的是 ______ 。该实验的目的是研究小球的动能大小与 _____ （选填“质量”或“速度”）的关系；
(2)该实验是通过观察 ______ 来反映小球的动能大小；
(3)小李同学将实验装置改进成图乙所示，用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，可以研究小球的动能大小与 ______ （选填“质量”或“速度”）的关系；
(4)小李觉得利用图乙的装置，还能探究小球的动能大小与质量的关系。只需利用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块；小华觉得将质量不同的小球从同一高度静止释放（图丙）撞击同一木块，也能探究小球的动能大小与质量的关系。 ______ 的设计方案不可行（选填“小李”或“小华”），如果用该方案，你将观察到的现象是 ______ 。
23．（2022·江苏无锡·九年级期末）如图所示，在探究物体动能的大小与哪些因素有关时，让同一小车分别从同一斜面的不同高度由静止释放，撞击水平面上同一木块。
（1）本实验探究的是 ___________（选填“木块”、“小车”或“斜面”）的动能与 ___________的关系，实验中是通过观察 ___________来比较动能大小的；
（2）第一次实验的情景如图甲所示，在进行第二次实验前，应先将撞出的木块 ___________；
（3）若操作正确，第二次实验木块最终的位置如图乙所示，则此实验的结论是：___________；
（4）若实验中使用的木块质量较大，为保证较好的实验效果，改进的方法有多种，请写出其中一种方法：___________。
24．（2022·江苏无锡·九年级期末）小南在探究“动能大小与哪些因素有关”的实验中，设计了图甲所示的实验方案，并进行了如下的实验：
步骤l：让钢球从斜面A点由静止开始下滑，到达水平面时速度为v1，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s1；
步骤2：让钢球从斜面B点由静止开始下滑，到达水平面时速度为v2，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s2；
步骤3：改变钢球的质量让钢球从A点由静止开始下滑，撞击木块使木块移动，记下木块移动的距离s3；
（1）比较v1、v2，可知vl_______v2（选填“＞”、“＜”或“=”），原因：钢球的重力势能越大，转化为钢球的______能越大；
（2）设计步骤l和步骤2的目的是探究动能大小与______的关系；
（3）钢球从斜面上滑下后，碰撞到斜面底端水平放置的木块后继续向前运动，木块在水平木板上滑行一段距离后停下，如图甲所示，设木块克服摩擦力所做的功为W，钢球与木块碰撞前的动能为Ek，则W______Ek（选填“＞”、“＜”或“=”）；
（4）下列实例中与此实验比较物体动能大小的方法相同的有( )
A．认识电流大小时，用水流进行类比；
B．用红墨水在水中的扩散现象来认识分子是运动的；
C．探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制接触面粗糙程度相同；
（5）实验结束后，小南拿走木块，先后将同一小球从同一斜面的不同高度处静止释放，记录小球在相同表面上滑行到静止的距离，如图乙所示，根据此现象，小南得出了动能与速度有关的结论。你认为该同学实验方案是否合理。______（选填“合理”或“不合理”）。
（6）为了让质量不同的甲、乙两球获得相同的初速度，有同学认为可以不用让两球都从同一斜面的同一高度处滚下，而是设计了如丙图装置，只要每次让两球压缩弹簧到同样的形变程度后自然释放即可（不考虑各种能量损耗）。通过讨论发现该方法不合理，原因是：因为小球的质量不同，所以弹簧恢复原状，弹性势能全部转化为小球的动能后，小球获得的______是不同的，是不合理的。
四、综合题
25．（2022·江苏无锡·九年级期末）（1）为了探究动能与质量的关系，小明设计的实验装置如图甲所示，实验过程如下：质量为m、M的两小球从斜面上同一高度下滑，m 动 速度 < B 合理 速度【详解】（1）[1][2]A点高于B点，同一钢球在A点处具有的重力势能大于在B点处的重力势能；钢球从斜面上向下滚动时，重力势能转化为动能，所以钢球从A点释放时，滚动到水平面时的动能较大，速度也较大，即vl＞v2。
（2）[3]在步骤1和步骤2中，物体的质量相同，速度不同，因此是在质量相同的情况下，探究动能与速度的关系。
（3）[4]小球到达水平面时具有动能，推动木块运动时，一部分动能转移给木块使木块运动，一部分克服摩擦，转化成内能，故则Ek＞W。
（4）[5]在探究“动能大小与哪些因素有关”的实验中，我们是通过小球撞击木块移动的距离来体现小球动能大小的，采用了转换法。
A．认识电流大小时，用水流进行类比，采用了类比法，故A不符合题意；
B．用红墨水在水中的扩散现象来认识分子是运动的，采用了转换法，故B符合题意；
C．探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制接触面粗糙程度相同，采用了控制变量法，故C不符合题意。
故选B。
（5）[6]相同的表面对小球的阻力是相同的，通过观察小球滑行到静止的距离大小可以判断出小球的动能大小，即球滑行到静止的距离越大，小球的动能越大，所以可以得出动能与速度的关系，该实验方案合理。
（6）[7]丙图装置实验中，让两球压缩弹簧到同样的形变程度后自然释放，弹簧具有相同的弹性势能，实验时弹性势能转化为小球的动能，动能与质量和速度有关，因为小球的质量不同，所以弹簧恢复原状，弹性势能全部转化为小球动能后，小球获得的速度是不同的，所以该实验操作得不到速度相同的小球，是不合理的。
25． 见解析
没有让木块从同一起点开始 动 摩擦力 不能 能 戊 火车上坡过程中一部分动能转化为重力势能，可以降低车速，容易刹车【详解】（1）[1][2]由于木块移动距离相同，由此推测物体动能大小与质量无关，结论是错误的，因为没有让木块从同一起点开始。
（2）[3]弹簧将小球弹开，小球有一定的速度，具有动能，弹簧的弹性势能转化为小球的动能。
[4][5]小球推动纸盒移动一段距离后都要停下来，是因为水平面有摩擦力，木块克服摩擦做功，机械能转化为内能；若水平面绝对光滑，木块就会做匀速直线运动，无法比较木块移动距离的远近，达不到探究目的。
（3）[6]实验中通过木桩扎入沙坑的深度反映重力势能的大小，图中B、C两物块质量不同，被举高度不同，但两木桩扎入沙坑的深度相同，即乙、丙两物体对B、C做功相同，所以能说明乙、丙的初始的重力势能相同。
（4）[7][8]根据动能与重力势能的转化可以知道丁图中火车进站时下坡，这一过程中又有一部分重力势能转化为车的动能，就会使得车速提高，难以刹车。故不合理；戊图设计中利用车上坡过程中一部分动能转化为重力势能，从而可以降低车速，容易刹车。