12.1《机械能》学科素养同步分层练习设计（培优版） 初中物理九年级上册（苏科版新教材）
试卷更新日期：2026-08-25 类型：同步测试
一、选择题
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1. 2026年3月5日，某新能源公司在广州黄埔区的全球首个飞行汽车量产工厂成功试产下线5台“陆地航母”飞行器，并完成了多机编队试飞。在飞行器加速向上飞行的过程中，关于驾驶舱中飞行员的能量分析，下列说法正确的是（ ）A、动能增加，机械能不变 B、动能不变，重力势能增加 C、动能和重力势能均增加 D、动能增加，重力势能不变2. 篮球是深受大众喜爱的全民运动，关于打篮球时的情景，下列说法正确的是（ ）A、篮球从手中下落时，篮球的重力势能减小 B、篮球从地面弹起的过程中，动能转化为弹性势能 C、投篮过程中，篮球上升在最高点时，篮球的动能为零 D、命中后篮球穿过篮筐下落的过程中，篮球的机械能守恒3. 如图所示是某同学在水平路面上骑自行车的情景，下列说法正确的是
A、该同学在骑行的过程中将机械能转化为电能 B、自行车在水平路面上匀速行驶的过程中，动能不变 C、刹车时，握紧自行车手闸减速是为了减小摩擦 D、自行车把手有凹凸不平的花纹，这是为了减小摩擦4. 运动员迎着飞来的网球，用网球拍将网球弹出，被弹出去的网球在空中的运动轨迹如图所示。若不考虑空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A、球拍将网球弹出的过程中，网球的弹性势能逐渐增大 B、网球离开球拍到刚落地的过程中，网球的机械能不变 C、网球在空中下落的过程中，动能转化为重力势能 D、网球在空中运动到最高点a时动能为05. 如图所示是一款用于某校“五四”汇演航拍的新型智能无人机，在它竖直向上匀速运动的过程中（ ）
A、动能增大，重力势能增大，机械能增大 B、动能减小，重力势能增大，机械能不变 C、动能不变，重力势能增大，机械能增大 D、动能不变，重力势能减小，机械能减小6. 跳台滑雪运动中，运动员从A点由静止开始下滑，直到下落至着陆坡的运动过程中经过了不同的位置，如图所示（不考虑摩擦和空气阻力）。下列说法正确的是（ ）
A、运动员在A点时，重力势能最大 B、运动员在B点的动能大于在D点的动能 C、运动员从A点到B点过程中，速度增大，动能减小 D、运动员从B点到C点过程中，重力势能转化为动能二、多选题
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7. 重为5N的磁铁吸附在竖起放置且足够长的白板上。0~6s内磁铁在图甲所示的拉力作用下沿竖直方向向上运动，拉力 F 的大小与时间t的关系如图乙所示，速度v 的大小与时间t的关系如图丙所示。6s后撤去拉力 F，磁铁静止不动。不计空气阻力，下列说法正确的是
A、磁铁受到白板的吸引力与支持力是一对平衡力 B、磁铁在0~6s内通过的路程为8m C、磁铁在5s时所受的摩擦力大小为6N D、磁铁在2s时机械能达到最大8. 如图所示，是小朋友们喜欢的荡秋千游戏，下列说法中正确的是（ ）
A、秋千运动到最高处时动能最大 B、秋千从高处向低处运动过程中，重力在做功 C、秋千从低处向高处运动过程中，重力势能转化为动能 D、秋千最终会停下来，说明机械能转化成其它形式的能9. 2024年2月，我国选手全红婵在多哈游泳世锦赛中勇夺冠军。图为其参加比赛时的分解动作示意图，不考虑空气阻力，下列对她的分析正确的是
A、到达最高点时如果外力全部消失，她将继续向上运动 B、从最高点到接触水面的过程中机械能守恒 C、bc和cd段平均速度大小关系为：vbc<vcd D、入水后，受到的浮力和压强会一直增大三、填空题
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10. C919是我国自主研发的大型客机。机翼设计成上凸下平，利用了流体流速越大的位置压强越的原理产生升力；飞机加速升空，机械能（选填“增大”、“减小”或“不变”）；飞机着陆后不能立即停下，是因为飞机具有。11. 当前我国无人机技术世界领先，应用广泛。如图所示，送快递的无人机将10kg的货物竖直向上提升20m，则无人机对货物做的功为J，此过程货物的重力势能（选填“增大”“减小”或“不变”）。（g取10N/kg）
12. “感动中国”人物——俞鸿儒院士研制的风洞处于世界领先地位.风洞可产生方向水平、速度大小可调节的风.将铁球M套在均匀细直杆上，放入风力水平向左、大小保持20N的风洞中.
(1)、如图a，将杆水平固定，M以速度v1=1m/s 沿杆匀速运动.①在方框图内画出M的受力示意图(以“·”代表M)；
②将M换成木球N，N以速度 沿杆匀速运动，则M、N受到杆的滑动摩擦力 fufu(选填“>”“=”或“<”) ；
(2)、如图b，将杆竖直固定，重10N的球K以速度 v3沿杆匀速下滑，则K①受到杆的滑动摩擦力 f=N；
②动能 ， 重力势能 ， 机械能(均选填“变大”“变小”或“不变”).
13. 2026年中国游泳公开赛暨全国春季游泳锦标赛中，来自河北13岁小将于子迪获得女子200m蝶泳冠军。
(1)、准备比赛的于子迪听到观众的呐喊声是观众的声带产生的，通过传播到于子迪的耳中。现场解说员声音洪亮，这里的“洪亮”主要描述声音的。(2)、比赛时，于子迪起跳入水过程中，她的能转化为动能，两臂奋力向后划水，身体却向前游动，说明力的作用是；如图所示，以于子迪为参照物；终点的工作人员是的。四、实验探究题
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14. 兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：
【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？
【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟速度有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟质量有关。
(1)、【进行实验】他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。通过观察木块被撞击距离的远近判断金属球到达水平面时动能的大小。这里采用的研究方法也用于以下____（选填序号）实验中。
A、探究二力平衡条件； B、探究阻力对物体运动的影响； C、探究重力的大小跟质量的关系(2)、【分析论证】分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：质量一定时，越大，动能越大。
(3)、【实践应用】用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。
五、计算题
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15. 如图所示为一款环保汽车，它以蓄电池为驱动能源。不仅如此，该环保汽车还有能量回收智能系统，当高速行驶过程中司机松开油门减速时，能量回收系统就自行启动，利用电磁感应原理将机械能转化为电能，实现汽车减速，将电能储存在蓄电池中供汽车循环使用。
请你回答下列问题：
(1)、环保汽车的优点：（写出一点）；(2)、若该车的质量是3×103kg，求车的重力；(3)、若该车四个车轮与地面的总接触面积为0.1m2 ， 求该车对水平地面的压强；(4)、该环保汽车能否在不踩刹车的长下坡过程中以一定的速度匀速行驶？请从能量转换的角度说明理由。六、综合题
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16. 如图甲所示，游乐场过山车是比较惊险刺激的项目，小明游玩后对此项目比较感兴趣，准备对过山车到达竖直平面内的圆形轨道内侧的顶端而不会掉下来的情况进行研究。他从网上购买如图乙所示的离心轨道。小明把钢球从斜轨较高的A处由静止释放，到达轨道最低点C处后，再沿竖直平面内的圆形轨道内侧经最高处D点，走完圆形轨道，再爬上斜轨到达E处停下。在实验过程中，有许多发现。
(1)、从A处由静止释放钢球，到达轨道最低点C处，此过程中钢球的动能 ， 重力势能 ；机械能 （均选填“增加”或“减小”或“不变”）；(2)、小球在E处时机械能 （选填“大于”“小于”或“等于”）其在C处时的机械能，小球经过D点时轨道对钢球的支持力的方向是竖直 （向上/向下）；(3)、把钢球放在与D处等高点B处由静止释放，钢球 （选填“能”或“不能”）到达圆轨内侧最高点D处。
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