华师大版初中科学九上5.4 机械能同步练习
试卷更新日期：2021-08-02 类型：同步测试
一、单选题
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1. 一番茄从手中由静止开始下落，撞击水面时溅起许多水珠（如图），同时番茄仍有较大速度并继续下沉。若不计一切机械能损耗，番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能（ ）
A、等于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和 B、大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和 C、等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和 D、小于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和2. 滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U型滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台A处由静止自由下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，仅依靠滑行 过程中运动员姿势的自然(不用力)变化， 最有可能滑到滑台C处的是 （ ）
A、
B、
C、
D、
3. 如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图。雨滴在t1~t3三个时刻中具有的动能分别是E1、E2、E3 ， 不考虑下落过程中雨滴的质量变化，则动能的大小关系是（ ）
A、E1<E2<E3 B、E1>E2>E3 C、E1<E2=E3 D、E1=E2<E34. 一只氢气球下方用细线吊着一只小皮球，当小皮球随氢气球匀速竖直上升到距地面高度为H的位置时细线突然断了，小皮球落到水平地面上反弹后上升(绳子断裂后假设小皮球的机械能守恒)，以下分析正确的是（ ）
A、小皮球反弹后能上升的最大高度大于H B、绳子断裂后到小皮球落地前，小皮球的动能不断增大 C、小皮球反弹后上升过程中，重力势能增大的越来越快 D、绳子断裂后，小皮球的重力势能和动能之和始终保持不变5. “轰-6N”国产新型远程战略轰炸机，可以在空中水平匀速直线飞行的过程中给战斗机进行空中加油。在加油过程中，“轰-6N”的动能和势能变化情况为（ ）A、动能不变，重力势能不变 B、动能减少，重力势能增加 C、动能不变，重力势能增加 D、动能减少，重力势能减少6. 如图是荡秋千的简化模型。摆球在A点静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高，下列说法正确的是 （ ）
A、球在B，C两点的动能相等 B、球在A，D两点的机械能相等 C、球从B点到O点的过程中机械能减少 D、球从O点到C点的过程中重力势能减少7. 小金将一个小球第一次竖直上抛，第二次斜向上抛，若两次抛出的动能相等（不计空气阻力），则下列说法正确的是（ ）A、两次小球到达最高点时，动能相等且都为零，机械能不相等 B、两次小球到达最高点时，动能都不为零，机械能相等 C、两次小球到达最高点时，高度相等，机械能不相等 D、两次小球到达最高点时，高度不相等，机械能相等8. 关于跳伞运动员在空中匀速下降过程中的能量变化，下列说法正确的是（ ）A、势能减小，机械能不变 B、动能不变，机械能减小 C、势能不变，机械能减小 D、动能不变，机械能不变9. 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、
10. 如图所示为我国第一部物理学著作《远西奇器图说》所记载的一机械装置，书中对小球A、B的质量大小关系作出了正确的推测。若小球A的质量为10克，不考虑摩擦和绳重，则两小球匀速移动时，小球B的质量可能为（ ）
A、14克 B、12克 C、10克 D、8克11. 如图所示为游乐园的过山车运行的情境，在过山车从高处加速滑下的过程中，下列说法正确的是（ ）
A、动能减小，势能减小 B、动能减小，势能增加 C、动能增加，势能增加 D、动能增加，势能减小12. 2020年12月万众瞩目的嫦娥5号返回地球，返回地球时嫦娥5号返回舱与大气发生剧烈摩擦。若下落过程中不考虑嫦娥5号的质量变化，则嫦娥5号在空中加速降落时（ ）A、重力势能不断减少，动能不断增加，机械能不变 B、重力势能不断增加，动能不断减小，机械能不变 C、重力势能不断增加，动能不断增加，机械能增加 D、重力势能不断减少，动能不断增加，机械能减少13. 乒乓球发球机在同一高度以相同的速度朝不同方向分别发出a、b、c 三个完全一样的球（如图所示），若不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）
A、三个小球到达水平桌面时速度不相同 B、三个小球在空中的运动过程中势能先增大后减小 C、三个小球在空中的运动过程中机械能不变 D、三个小球在空中的运动过程中机械能不相等14. 如图所示是荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高。下列说法正确的是（ ）
A、球在B，C两点的动能相等 B、球在A，D两点的机械能相等 C、球从B点到O点的过程中机械能减少 D、球从O点到C点的过程中重力势能减少15. 2020年6月17日15时19分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭，成功将高分九号03星送入预定轨道，发射获得圆满成功。在运载火箭加速升空的过程中，下列说法正确的是（ ）
A、动能增大，势能减小 B、动能不变，势能增大 C、动能增大，势能增大 D、动能减小，势能增大16. 2020年6月23日，我国在西昌卫星发射中心成功将北斗三号最后一颗全球组网卫星送入太空，如图所示。卫星随火箭加速上升时，下列描述正确的是（ ）
A、 动能、重力势能和机械能都增大 B、重力势能不变，动能和机械能都增大 C、动能不变，重力势能和机械能都增大 D、动能转化为重力势能，机械能不变17. 如图甲所示，小球先后以相同的速度按①②③④四个方向抛出。若某次小球在空中飞行到接近地面的过程中（不计空气阻力），其动能Ek随时间t变化的图像如图乙所示，则此次抛出小球的方向为（ ）
A、① B、② C、③ D、④18. 如图所示，一个小球从光滑斜面的顶端自由下滑到达斜面底端，如果小球经过A点时具有的重力势能为50 J，若不计空气阻力，以下说法不正确的是（ ）
A、小球到达底端时动能大于50J B、小球从顶端到达底端的过程中，重力势能转化为动能 C、小球到达底端时的机械能大于经过A点时的机械能 D、小球到达底端时的机械能等于经过A点时的机械能19. 如图是某乘客站在匀速向上运行的自动扶梯上的场景。下列说法正确的是（ ）
A、乘客的动能增加 B、电梯的动能增加 C、乘客的机械能增加 D、电梯的机械能增加20. 高空坠物伤人事件时有发生，新颁布的《民法典》规定：“禁止从建筑物中抛掷物品”，因为高处的物体具有较大的（ ）A、势能 B、速度 C、重力 D、动能二、填空题
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21. 将表面涂墨（墨充足）的皮球从离地某一高度水平抛出，球落地后又弹起，它的频闪照片如图所示。皮球第一次反弹后到达最高点P时（选填“具有”或“不具有”）动能；皮球落地后，在地面A、B、C三处留下黑色墨迹，墨迹逐渐变小，其原因是。
22. 如图所示，甲、乙是两个相同的小球，在同一高度将甲球以速度v竖直向下抛出，乙球以速度v竖直向上抛出，若不考虑空气阻力，乙球在上升过程中能量转化情况是；甲球落地时速度乙球落地时速度 (选填“>”、“<" 或“=")。
23. 如图，2020 年 11 月 24 日，我国用长征五号运载火箭成功发射嫦娥五号探测器，并将其送入预定轨道。在火箭加速升空的过程中， 对运载火箭做功，位于火箭头部的探测器的机械能 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
24. 2020年12月17日，嫦娥五号返回器携带月壤样品返回地球大气层，采用了类似“打水漂”的方式来减速，其运动轨迹简化如图箭头所示。
(1)、从A至B过程中，返回器机械能会（选填“增大”、“保持不变”或“减小”），到达C点时的速度（选填“大于”、“等于”或“小于”）A点速度；(2)、在C至D过程中，月壤样品的重力势能（选填“增大”、“不变”或“减小”）。25. 中国跳水队被人们称为“梦之队”，如图所示，跳水运动员为获得充足的空间滞留时间，都会在跳水前先用力下压跳板，以便利用跳板的(选填“动能”或“弹性势能”)让自己上升的更高。不计空气阻力，运动员从离开跳板到入水的过程中，时(选填“离开跳板”、“最高点”或“入水”）时动能最大。
26. 如图是某同学在高速公路上看到的标志牌，标志牌中数字表示汽车限行速度。此高速路段汽车行驶速度不能(选填“大于”、“等于”或“小于”)60km/h；相比小汽车，大型客车的最高限速要小，原因是。
27. 在水平地面上铺一张白纸，将一只皮球表面涂黑，使其先后从 h1、h2 高度处由静止自由下落，分别在纸上留下黑色圆斑 A、B，如图所示。
(1)、分析图中两个圆斑大小，可推断 h1h2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。(2)、皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低，由此判断，皮球的机械能总量（选填“不变”、“减少”或“增大”）。28. 如图为农用扬场机的示意图．谷物脱粒后，谷粒、糠皮及少量碎石的混合物在快速转动的轮形和皮带曰的带动下被抛出，谷粒、糠皮、碎石落地的远近不同，从而形成l、2、3三堆，达到分离的目的．其中2是 ． 从能量的角度看，它们在运动过程中能够分离，是因为。
29. 人们常常利用物体具有的各种形式的能来完成某项工作。如机械手表里拧紧的发条具有能，可以带动小齿轮和指针转动；风具有能，可以推动帆船航行；打桩机举高的锤具有能，可以完成打桩工作。（请用“动能”、“重力势能”、“弹性势能”填空。）30. 2020年6月23日，我国最后一颗北斗三号卫星发射成功，即完成北斗导航卫星全球组网，这标志着我国乃至国外即可彻底摆脱依赖美国的GPS卫星定位系统。
(1)、北斗三号卫星升空过程中重力势能（选填“变大”、“不变”或“变小”）。(2)、卫星沿轨道绕地球运行时，在近地点的速较大，在远地点的速度较小，则卫星从近地点运动到远地点的过程中动能会（填“变大”或“变小”）三、解答题
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31. 小球在外力F的作用下，由静止开始从A点出发做加速直线运动，到B点时消除外力F。然后，小球冲上竖直平面内半圆环，能维持在圆环上做圆周运动，到达最高点C后抛出，最后落回到原来的出发点A处，如图所示，试画出小球在整个过程中动能随时间变化的图形，并说明理由。（AB和半圆环表面光滑，整个过程中不计空气阻力）
32. 小明同学在做重力势能相关实验时，发现自由下落的弹性小球碰撞地面后反弹上升的最大高度总小于原来下落的高度，这说明弹性小球在碰撞地面过程中有机械能损失。为了探究自由下落的弹性小球在碰撞地面过程中损失的机械能的大小△E与哪些因素有关，他们分别让同一弹性小球从某一高度自由下落碰撞地面，通过测量该弹性小球下落高度与反弹上升的最大高度的差值△h，来比较损失的机械能的大小△E，实验过程如图(a)、(b)和(c)所示(△h3<△h1<△h2)。请仔细观察图中的现象和测量结果，并分析归纳得出初步结论。
(1)、分析比较图中的(a)和(b)可知，自由下落的同一弹性小球碰撞同种材料的地面，损失的机械能△E的大小：(2)、分析比较图中的(b)和(c)同一弹性小球从相同高度自由下落，碰撞不同材料的地面，。(3)、损失的机械能去哪了？小科做实验时，发现多次碰撞后，地面碰撞处的温度略有升高，经过思考，他明白了其中的原因是。33. =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，选合适的滑块放入管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。34. 图甲是投掷实心球的场景(不计空气阻力)。小科分析了实心球从脱手至落地过程的能量转化，画出了其重力势能的大小随时间变化的大致曲线如图乙所示。
请根据题意分析：实心球从脱手至落地的过程，其动能的大小随时间变化的大致曲线如图丙中所示(填编号)，并写出选择此曲线的理由。
35. 如下图，摆球从A点向下摆动，可以在A到B之间自由摆动，如果将摆球换成盛沙的漏斗下边放一木板，让漏斗摆动起来，同时其中细沙匀速流出且不计阻力，如下右图所示经历一段时间后，观察木板上沙子的堆积情况。请回答：
(1)、则沙堆的剖面应是上右图中的；(2)、请将你的选择做合理的解释。四、实验探究题
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36. 一切做机械运动的物体都具有动能。那么，物体的动能大小跟哪些因素有关呢?科学兴趣小组同学开展了以下实验探究。
①让质量均为m的小球分别从同一斜面A处和B处由静止开始滚下，与放在水平地面上的相同木块相碰，木块被推动一段距离后静止，如图甲和乙所示；
②让质量为2m的小球从上述同一斜面的A处由静止开始滚下，与放在水平地面上的相同木块相碰，木块被推动一段距离后静止，如图丙所示。
请回答下列问题：
(1)、动能大小的判断：实验时，通过观察来比较小球动能的大小；(2)、变量的控制：做甲、丙实验时，要让小球从相同的高度滚下，这样做是为了使质量不同的两小球到达斜面底端时具有。(3)、影响因素的比较：要研究质量和速度哪个因素对动能影响更大，只要比较两个实验的结果就能做出判断。37. 在探究动能大小与哪些因素有关的实验中，小科设计了如图实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止。
(1)、实验中小科是通过观察来判断钢球的动能大小。(2)、在图甲、丙中，m2>m1 ， 小球下滑到斜面底端时的速度v1=v2 ， 若s3>s1 ， 则表明物体的动能与质量的关系是：。
(3)、小思利用丁图来研究动能和势能相互转化，图中两个相同的光滑弧形槽，一个为凸形，一个为凹形，A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v，A小球通过凸形槽的时间为t1 ， B小球通过凹形槽的时间t2 ， 则时间较短的是。
38. 小知和小临在老师的帮助下设计“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图所示∶将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至木板上后与木块碰撞。通过改变小车释放时高度h、在小车中增加钩码和在木板上铺垫棉布的方法，得到了图的四个实验场景｡
(1)、为探究小车动能与质量的关系，应选用场景进行实验。(2)、小如通过观察木块移动的距离长短，来判断小车动能的大小，这种研究方法是（选填“控制变量法”或“转换法”）。(3)、猜想一下：如果斜面和水平面都是光滑的，把木块固定在水平面上，将小车从斜面上高10厘米处由静止释放，小车与木块碰撞时无能量损失，那么小车被木块反弹后将会运动到斜面高（选填“小于”或“等于”或“大于”）10厘米处。39. 小明同学探究“物体动能大小与物体的速度、质量关系”实验，先采用课本实验方案，将质量大的铜球和质量小的钢球从光滑斜面的h1高处静止自由滑下，到达斜面底端撞击纸盒，纸盒在水平桌面上滑行一段距离停下来。实验结果如图甲、乙，虛线纸盒为纸盒的停留位置。
(1)、甲、乙实验中，可通过测量 来表示物体动能的大小；(2)、根据图甲、乙的实验结果，得出的实验结论是；(3)、接着小明设计了如图丙的实验进行替代，舍去小球和纸盒，让金属块从光滑斜面的h1高处静止自由滑下，下滑后金属块直接在水平桌面上滑行，测量其在水平桌面上滑行的距离S。改用材质相同、质量不同的金属块，重复图丙的实验，记录数据，所得实验结果为如下表。请你分析出现表格中这种实验结果的原因？。质量m/千克
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
滑行距离s/米
0.42
0.41
0.43
0.42
0.43
0.42
0.42
五、综合说理题
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40. 小明在校园科技节拓展活动中，发现一个有趣的器材，如图甲所示，当把球体放在斜面底部时，发现球体开始自己往上“爬”，乙图是俯视图。该装置可简化成丙图，仔细观察发现两边轨道面材质是木棍，顶部分开的角度大于底部，还发现同体积金属球比木质球上爬的高度更大。请你利用所学知识和原理来解释上述现象。
