浙教版科学九上第三章 第2节 机械能同步练习（优生加练）
试卷更新日期：2021-07-24 类型：同步测试
一、单选题
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1. 如图，小球从左侧的斜坡滚下，到达底端后又沿着右侧斜坡向上滚到最高处， 则下列图像能正确代表小球重力势能与运动时间t之间对应关系的是（ ）
A、
B、
C、
D、
2. 如图是杂技演员演出时的过程示意图。男演员从甲处用力向上起跳，落下后踩在跷跷板的a端，能把站在b端的女演员弹上乙处。由于存在阻力，故（ ）
A、男演员的质量必须要大于女演员的质量 B、甲处男演员的势能一定要大于乙处女演员的势能 C、男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能 D、女演员弹起时的动能与她站在乙处时的机械能相等3. 有一种运动叫蹦极，如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，A点处弹性绳自然伸直。B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点，运动员从O点到C点的运动过程中忽略空气阻力，则( ）
A、从O点至B点运动员的重力势能全部转化为动能 B、从B点至C点只有运动员的动能转化为弹性势能 C、从O至A过程中运动员速度增大，从A至C过程中运动员速度减小 D、从O至B过程中运动员速度增大，从B至C过程中运动员速度减小4. 如图所示，连着弹簧的小球套在水平杆上，弹簧自由伸长时，小球位于O点。小球和水平杆之间存在摩擦力，现用小球压弹簧至A点后，然后释放，小球最右端达到B点。下列说法正确的是（ ）
A、小球向右运动过程中速度最大点出现在O点。 B、小球第一次向右经过O点时，速度不断增大 C、从O点到达最右端B点的过程中，是将动能转化为内能和弹性势能 D、小球最终静止的位置是在O点5. 如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上。压力传感器是电阻阻值随受到压力的增大而减小的变阻器（压力不超过最大值）。由压力传感器、电流表、定值电阻和电源组成电路。压力传感器不受力时电流表示数是I0。t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。整个过程中，不计能量损失，电流表示数I随时间t变化的图像如图乙所示，则( ）
A、t1时刻，小球动能最小 B、t2时刻，弹簧的弹性势能最小 C、t2~t3这段时间内，弹簧的弹性势能先增加后减少 D、t2~t3这段时间内，小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能6. 原长为L的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O、A两点间距离为2L，如图所示。则能反映钢球从O点运动到A点的过程中，其动能Ek随运动距离s变化的关系图象可能是（ ）
A、
B、
C、
D、
7. 如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的O点，自由伸长到B点，今将一小物块m连在弹簧上，并把弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能运动到C点静止，物体与水平地面间的摩擦力恒定，试判断下列说法中正确的是（ ）
A、物体从A到B动能越来越大，从B到C动能越来越小 B、物体从A到C动能一直在减小 C、物体从A到B动能先增大后减小，从B到C动能一直减小 D、物体动能最大的位置在B和C之间8. 某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（蹦极过程视为在竖直方向的运动）。下列判断正确的有（ ）
A、从O点到A点再到B点过程中运动员动能先增大后减少 B、从A点到B点再到C点过程中弹性绳的弹性势能先增大后减少 C、从C点到B点再到A点过程中运动员动能先增大后减少，运动员重力大小等于F0 D、从C点到B点再到A点过程中弹性绳的弹力一直减少，运动员重力大小小于F09. 如图所示甲，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，不计空气阻力．则（ ）
A、运动过程中小球的机械能守恒 B、t1～t2这段时间内，小球的动能与重力势能一直在增加 C、t2时刻小球的速度为最大 D、t2～t3这段时间内，小球的动能先增加后减少10. 质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上，压力传感器是电阻阻值随受到压力的增大而减小的变阻器（压力不超过最大值），压力传感器、电流表、定值电阻和电源组成一电路如图甲所示．压力传感器不受力时电流表示数是I0. t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．整个过程中，不计能量损失，电流表示数I随时间t变化的图象如图乙所示，则不正确的是（ ）
A、t2时刻，小球动能为零 B、t1时刻，弹簧的弹性势能为零 C、t2～t3这段时间内，弹簧的弹性势能先增加后减少 D、t2～t3这段时间内，小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能11. 如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一重为G=50N的金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示。对于0到t3这一过程中，以下分析判断正确的是（ ）
A、t1时刻小球的重力势能最大 B、t2时刻小球的动能最大 C、t2到t3时间内，小球的动能不断增加 D、t2到t3时间内，小球的机械能不断增大12. 如图所示，甲、乙和丙是三个完全相同的乒乓球，在离地同一高度处以大小相等的速度v，将三个球分别竖直向下、竖直向上和水平抛出。若在整个运动过程中不计能量损失，则（ ）
A、抛出时甲球的机械能大于其他两个球 B、抛出后乙球的机械能先增大再减小 C、第一次落地时甲球的动能最大，丙球的动能最小 D、落地后第一次反弹到最高点时甲、乙两球的高度相同13. 如图是“天宫一号”飞行器运行轨道的示意图；若“天宫一号”飞行器沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则它从远地点向近地点运行的过程中（ ）
A、重力势能增加、动能减小 B、重力势能减小、动能增加 C、重力势能增加、动能增加 D、重力势能不变、动能不变14. 如图甲为蹦极运动过程示意图，跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下。运动时，跳跃者受到绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（将蹦极过程近似为在竖直方向的运动）。根据图象可知跳跃者 （ ）
A、重力大小为F0 B、t0时刻弹性势能最小 C、t0时刻动能最大 D、t0时刻重力势能最小15. 如图所示，木板可绕固定的水平轴O转动。木板从水平位置OA缓慢地转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止。在这一过程中，物块的机械能增加了2J。用F1表示物块受到的支持力，用F2表示物块受到的摩擦力，在这一过程中，下列说法：①F1和F2对物块都不做功；②F1对物块做功为2J，F2对物块不做功；③F1对物块不做功，F2 对物块做功为2J；④F1和F2对物块所做的总功为2J；⑤物块的重力势能增加了2J，其中正确的是（ ）
A、①⑤ B、③④ C、③④⑤ D、②④⑤16.如图是杂技演员演出时的过程示意图。男演员从甲处用力向上起跳，落下后踩在翘翘板的a端，能把站在b端的女演员弹上乙处。由于存在阻力，故（ ）
A、男演员的质量必须要大于女演员的质量 B、甲处男演员的势能一定要大于乙处女演员的势能 C、男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能 D、女演员弹起时的动能与她站在乙处时的机械能相等17.如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，足球（ ）
A、在b、d两点动能相等 B、在a、d两点动能一定相等 C、从b到c的过程机械能减少 D、从c到d的过程重力势能减少18. 在相同的高度，以相等的速度将三个同样的小球分别沿竖直向上、竖直向下、水平方向抛出，若不计空气阻力，比较它们落地时的动能大小，则( )A、竖直向上抛出的大 B、竖直向下抛出的大 C、水平方向抛出的大 D、一样大19. 质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么（ ）A、燕子比鸽子飞得快 B、鸽子比燕子飞得快 C、燕子与鸽子飞得一样快 D、两者速度大小无法比较20. 草原发生大面积蝗灾时，农业部门利用飞机喷洒农药消灭蝗虫。当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，它的（ ）A、动能不变，势能不变 B、动能减少，势能减少 C、动能增加，势能减少 D、动能减少，势能增加21.如图所示，小球从斜面上某一高度由静止开始滑下，撞击静止于水平木板上的木块（不计空气阻力），下列说法正确的是（ ）
A、小球在斜面上下滑的过程中，如果以木板为参照物，小球是静止的 B、若木板的表面光滑且足够长，最终木块的动能保持不变 C、木块对木板的压力就是木块的重力 D、小球从斜面上开始下滑到撞击木块后静止的过程中，小球的机械能先变大后变小22.有一种运动叫蹦极，如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，A点处弹性绳自然伸直。B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点，运动员从O点到C点的运动过程中忽略空气阻力，则（ ）
A、从O至C运动员速度一直减小 B、从O点至A点运动员机械能不守恒，从A点至C点机械能守恒 C、从O至A过程中运动员速度增大，从A至C过程中运动员速度减小 D、从O至B过程中运动员速度增大，从B至C过程中运动员速度减小二、填空题
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23. 如图所示，原长为1的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧，当其左端至A点时，弹簧具有的弹性势能为25J；松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为1J.则木块最终静止的位置一定不可能位于(B／C／D)点，整个过程中木块克服阻力做的功是J，整个过程中木块速度最大时其左端可能位于(B／C／D)点。
24. 光滑斜面甲与水平面AB平滑连接，从斜面甲高H处静止释放小球，小球运动到B点静止，如图①所示。在AB上的C点平滑拼接另一光滑斜面乙，已知AB=3AC，如图②所示。则
(1)、如果小球从斜面甲高H处静止释放，则小球到达乙斜面的最大高度h=H；(2)、要使小球在乙斜面上到达的最大高度变为2h，小球应从甲斜面高处静止释放。25. 用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h，在此过程中弹簧的弹性势能增加量为。B位置到C位置的过程中铁球所受的重力（选填“大于”、“小于”、“等于”）弹簧所施加的弹力。（整个过程中不计能量损耗）
26. 如图所示，将一根弹簧和一只质量为1kg的金属球（球上有一直小孔）套在铁架台的金属杆AB上面。现将小球提到B端后松手，小球的高度随时间变化的情况如图乙所示。
(1)、从t1到t3时刻，小球的机械能（选填“增大”、“减小”或“不变”）。(2)、在整个过程中，小球在时动能最大。（选填“t1”或“t2”或“t3”）27. 阅读短文，回答文后的问题2015年是世界反法西斯和中国抗日战争胜利70周年，我国将举行盛大阅兵仪式.99式主战坦克预计会再次成为本次阅兵的一大亮点．
99式主战坦克为我国自行研制，火炮威力居于世界领先地位．炮弹初速为1940m/s，居世界第一．炮管中部的抽烟装置，由储气筒、喷嘴等组成．炮塔内炮手发射炮弹，弹丸经过喷嘴时储气筒会充入高压气体，弹丸飞离炮口后，储气筒内的高压气体便由喷嘴向外冲出，迫使炮塔中的有害气体沿炮口流出，净化了车内空气．
炮管外装有隔热套，隔热套分为内外两层，外层是为了减少环境对炮管的影响，内层是为了能使火炮发射时产生的热量快速传递，使炮管温度趋于一致，减少变形．
99式坦克还配备红外夜视仪、激光测距仪等先进设备，能够全天候作战．
(1)、高速飞行的炮弹能够击穿2000m外900mm厚的装甲，是因为它具有较大的 能．(2)、抽烟装置喷嘴的开口方向，你认为图中哪一选择最符合要求
(3)、炮管隔热套内层材料的性质最应该具有（ ）A、熔点低 B、熔点高 C、导热性好 D、导热性差(4)、红外夜视仪夜晚能够识别人体、岩石、坦克，是因为被识别物体的 不同，发出的红外线强度不同．
三、解答题
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28. 无人机以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息，广泛应用在航拍、交通等领域。如图为某型号无人机，整机质量2千克，停放时与水平地面总接触面积0.002米2 ， 摄像机拍摄速度11000帧/秒。在轿车限速120千米/时的某高速公路上，交警利用该无人机进行道路通行情况实时监测。(1)、在60米高空，以24千米/小时的速度水平匀速跟拍过程中。判断该过程中无人机动能不变的理由是。(2)、无人机竖直向上爬升60米的过程中克服重力做了多少功？(3)、无人机在某轿车通行0.6米的过程中拍摄220帧，通过计算判断该轿车是否超速。29. 许多同学都很喜欢设计和参加“多米诺骨牌效应”活动。如图所示，按一定距离排列的骨牌，碰倒第一块骨牌后，其它所有骨牌会依次倒下，且骨牌被推倒的速度会越来越大。
(1)、请运用能量转化的知识解释上述现象。(2)、如图，用A、B、C、D、E五块多米诺骨牌分别表示Fe2O3、O2、H2、Na2CO3溶液和H2SO4溶液五种物质中的其中一种，要求相邻两种物质之间可以发生化学反应，则C物质的名称是 ， 上述化学反应没有涉及的基本类型是。
30. 总长为l的橡皮筋一端固定在Ｏ点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从Ｏ点释放，运动到A点后开始向上返回，Ｏ和A两点间距离为2l，如图所示．请用所学知识分析并画出钢球从Ｏ点运动到A点的过程中，其动能随运动距离变化的大致关系图像，并作出说明．
31. 光滑斜面甲与水平面AB平滑连接，从斜面甲高H处静止释放小球，小球运动到B点静止，如图甲，在AB上的C点平滑拼接另一光滑斜面乙。已知AB＝3AC，如图乙，回答下列问题：
(1)、如果小球从斜面甲高H处静止释放，说明小球在乙斜面到达的最大高度h与H的数量关系及理由。(2)、要使小球在乙斜面上到达的最大高度变为2h，小球应在甲斜面上多高处静止释放，并说明理由。32. 铺设水泥路时，有时要在水泥中掺入少量纤维材料以增加牢固程度。某科学兴趣小组为探究在水泥中掺入纤维材料是否会影响水泥路面的牢固程度，设计好方案，利用图中装置用落锤对样品进行连续撞击直到样品断裂，将数据记录在下表中。
实验
级别
样品厚
度(厘米)
样品面积
(厘米2)
▲ (厘米)
掺入纤
维种类
纤维掺
入量(%)
撞击
次数
1
4
100
50
无
无
20
2
4
100
50
A 纤维
0.1
80
3
4
100
50
B 纤维
0.1
90
请回答下列问题：
(1)、样品的牢固程度可通过比较样品断裂时所承受的来判断。(2)、表中“▲”处填写的内容应为。(3)、为缩短检验上述规格样品的实验时间，需减少撞击次数，可采用的方法是。33. 为了解决高楼救险中云梯高度不够高的问题，可在消防云梯上再伸出轻便的滑杆。如图为一次消防演习中模拟解救被困人员的示意图，被困人员使用安全带上的挂钩挂在滑杆上、沿滑杆下滑到消防云梯上逃生。为了安全，被困人员滑到云梯顶端的速度不能太大，通常滑杆由AO、OB两段直杆通过光滑转轴在O处连接，滑杆A端用挂钩钩在高楼的固定物上，且可绕固定物自由转动，B端用铰链固定在云梯上端，且可绕铰链自由转动，以便调节被困人员滑到云梯顶端的速度大小。设被困人员在调整好后的滑杆上下滑时滑杆与竖直方向的夹角保持不变，被困人员可看作体积很小的物体、不计过O点时的速度损失。已知AO长L1=6m、OB长L2=12m、竖直墙与云梯上端点B的水平距离d=13.2m。被困人员到达云梯顶端B点的速度不能超过6m／s，经研究发现人在A由静止开始下滑到B点时的速度v与斜面长度、倾斜程度及粗糙程度有关，v满足下列关系式： ，其中μ= 5/6，μ是一个与斜面粗糙程度有关的量，α、β分别是AO、OB与竖直方向的夹角。
(1)、现测得OB与竖直方向的夹角为53o ， 请分析判断被困人员滑到B点是否安全。（有关三角函数知识：sin37o=0.6，cos37o=0.8，sin53o=0.8，cos53o=0.6）
(2)、若云梯顶端B点与竖直墙间的水平距离d=13.2m保持不变，AO、OB与竖直方向的夹角α、β可改变，求能够被安全营救的被困人员与云梯顶端B的最大竖直距离。（结果可用根式表示）四、实验探究题
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34. 动能的大小与哪些因素有关呢？小雨用相同的斜面、长木板和纸盒，两个不同质量的小球，设计了如图所示的甲、乙、丙三次实验，测量出每次实验中纸盒移动的距离，再通过比较分析得出结论．
(1)、小雨通过观察比较纸盒移动的距离来比较小球动能的大小，这种科学研究的方法与以下选项中的 相同．A、研究磁场时用磁感线表示 B、用黄豆和芝麻混合前后的体积变化研究分子间隙 C、研究压力的作用效果与受力面积的关系时控制压力的大小相同 D、电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流可以通过电路中的灯泡是否发光去确定(2)、实验中观察到纸盒移动的距离图丙比图甲短，可得出的结论是 ．(3)、如果纸盒与小球碰撞的侧面过于柔软，则纸盒的移动的距离会偏小，请分析解释原因 ．35. 兴趣小组同学探究“物体动能大小的影响因素”实验中，猜想“物体动能大小与小球质量大小有关”，所用的实验装置如图甲，图乙和丙为实验改进装置，A、B为质量不同的两个小球。
(1)、甲图的几次实验中，木块运动到了长木板的末端之外，在现有器材的基础上，则解决的办法有： （列举一点）。(2)、有同学对“质量不同的钢球从同一光滑斜面、同一高度由静止开始沿斜面滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑。小组同学在乙图的基础上改进，在斜面上增设两个相同的光滑小凹槽和两个钢尺（如图丙）。实验开始时，将钢尺1在如图位置竖直向上拉起，目的是为了保证。(3)、丙图的实验中，若观察到 ， 则可以确认两小球刚到达底部时的速度大小相等。36. 将普通塑料水管进行改装，能做多个实验。将塑料水管①侧面开口并标上刻度，再将塑料水管②在侧面不同高度开两个大小合适的口。
(1)、将两根塑料管按图甲连接，选合适的滑块放人管①，将一钢球从管②的口放入后，静止释放。观察并记录。取出钢球，将滑块移回原位，将钢球从另一个口放入，重复实验。该实验可验证动能大小与的关系。(2)、将两根塑料管按图乙连接，验证“重力势能大小与质量的关系”。请你写出实验步骤。37. 学习了“物体的动能与什么因素有关”的实验后，小军开展了如图甲的实验：
步骤一：让铁球甲从斜面E点静止滚下，打到A处木块，推动木块；
步骤二：让铁球甲从斜面F点滚下，打到A处相同的木块，推动木块；
步骤三：换一铁球乙（m乙＞m甲）从斜面上F点静止滚下，打到A处相同的木块，推动木块。
(1)、铁球动能的大小事通过（选填：“木块移动的距离S”或“铁球的高度h”）来反应，这种研究方法叫转换法。(2)、实际操作中，小军发现几次木块并未发生移动，对此你建议的改进方法。(3)、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E点滚下，而是设计了如图乙装置，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，该方法（合理/不合理），请说明理由。38.某兴趣小组提出利用“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置（如图所示）与所需器材（斜面、木块、不同质量的小钢球）来探究“影响重力势能大小的因素”的设想．请你帮助完成如下实验方案：
(1)、实验中通过观察 的大小，来判断小球重力势能的大小(2)、本实验中若水平面绝对光滑则不能得出结论，原因是(3)、实验中为了要探究重力势能与物体的质量的关系要选用上述图 ，具体的操作方法是让小球从 （选填“相同”或“不同”）的高度由静止滚下(4)、要探究重力势能与物体的高度的关系要选用上述图 ，具体的操作方法是让小球从 （选填“相同”或“不同”）的高度由静止滚下(5)、通过比较分析可以得出的结论是39.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hA.hB.hC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．五、综合说理题
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40. 一重力为 G 的物体静止在地面上，现对其施加一大小恒为 F，竖直向上的力，使物体上升。在 t0 时刻撤去力 F， 物体继续运动一段时间。整个过程不计空气阻力，物体机械能随时间变化的大致曲线如图所示。根据你所学的知识，请分析物体机械能发生如图所示变化的原因。
