3.2机械能培优练习浙教版九年级上册科学

3.2机械能培优练习一、选择题1．如图是小朋友玩蹦蹦床的情景，对他们在上升和下落过程中机械能的变化，下列分析错误的是（）A．小孩上升到最高点时的重力势能最大B．小孩在空中下落的过程中重力势能转化为动能C．小孩下落到最低点时的动能最大D．小孩下落到最低点时蹦蹦床的弹性势能最大2．2022年第19届亚运会将在杭州举行，这将大大提高杭州的国际知名度，促进杭州经济、社会的全面发展，并将进一步推动全民运动的发展。下图所示的链球、铅球、铁饼和标枪都是亚运会田径项目，当把这些物体斜向上抛出后，不计空气阻力，则这些物体从被抛出到落地的过程中（）A．物体的动能一直增大，重力势能一直减小B．物体的动能一直减小，重力势能一直增大C．物体的动能先减小后增大，重力势能先增大后减小D．无法判断3．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，势能增加C．动能增加，势能减少 D．动能减少，势能减少4．图所示的情景中,关于能量的说法正确的是（）A．水力发电，将电能转化为机械能 B．在空中飞行的C919，只具有重力势能C．张弓待发,弓静止,所以没有能量 D．过山车冲上高处的过程中.重力势能增加5．炎热的夏天，环卫工人利用洒水车给马路洒水降温，洒水车在匀速行驶洒水过程中，以下关于能量变化说法正确的是（）A．动能减小、机械能不变 B．动能不变、机械能减小C．动能减小、机械能减小 D．动能增大、机械能增大6．如图，木块以一定的速度滑过A，B点，到C点滑出下落至D点。A和B，C和D之间的垂直距离均为h。若空气阻力忽略不计，则对木块在运动过程中能量变化的分析，正确的是（）A．D点与A点相比，动能增加，势能减少，机械能不变B．A点到C点减少的重力势能大于C点到D点减少的重力势能C．B点的动能可能等于A点的动能，但一定大于C点的动能D．B点的动能可能等于D点的动能，但一定大于A点的动能7．2022年2月6日，中国女子足球队32战胜韩国队，获得2022年女足亚洲杯冠军！时隔16年重返亚洲之巅！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A．D两点动能可能相等C．在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化D．在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不断改变8．小明同学以一定速度将弹性球扔向地面，弹性球经地面和墙壁两次反弹，重新在同一高度用手接住，碰撞时小球能量损失不计，1处和2处是在同一高度。如果1处小球的动能大于2处，则下列说法错误的是（）A．1处的机械能一定大于2处 B．1处的动能一定大于4处C．3处的动能一定大于4处 D．接到小球时的速度一定小于扔出时的速度9．如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧．从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度△L之间的关系，如图乙所示，其中b为曲线最高点．不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则小球（）A．受到的弹力始终不变 B．运动过程动能一直增大C．运动过程机械能不变 D．在b点时重力等于弹力10．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变化的图像如图乙所示，则以下分析正确的是（）A．t1时刻小球的动能最大B．t2时刻小球的动能最大C．t1到t2时间内，小球的动能先增加后减小D．t2到t3时间内，弹簧减少的弹性势能等于小球增加的动能二、填空题11．同一小球以同样的速度v沿着与水平方向成θ角斜向上抛出，甲图表示小球沿足够长的光滑斜面向上运动，乙图表示小球在空中的运动轨迹（空气对小球的阻力忽略不计)。（1）小球在沿斜面上升的过程中其机械能总量(选填“增大”、“不变”或“减小”)（2）小球能到达最高点的高度h1h2。(选填“大于”、“等于”或“小于”)12．如图所示：用细绳把摆锤悬挂起来，将摆锤拉到某一高度后释放（图甲），用频闪照相技术拍出相同时间内摆锤运动的情景（图乙）。下列两种证据分别说明摆锤在摆过中点时重力势能最小，请你补充其中的科学原理：（1）照片显示：中点时摆锤的高度最低，所以重力势能最小。因为当相等时，物体的重力势能大小只与物体所处的高度有关。（2）照片显示：中点时摆锤相同时间内运动的距离最大，所以重力势能最小。试用机械能转化及守恒等知识解释其原理：。13．甲站在0.5m/s匀速上行的自动扶梯上，乙站在0.7m/s匀速下行的自动扶梯上。甲的质量小于乙的质量，某时刻他们的位置如图所示，该时刻甲的重力势能__________乙的重力势能，甲的机械能__________乙的机械能（均选填“大于”“等于”或“小于”）。若此时上行的扶梯突然停止运动，甲会向前倾，原因是__________。14．如图AOB是光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度，让小球从A点由静止开始自由滑下，沿轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力)。小球从A点运动到O点的过程中的能量转化情况__________。小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是__________(选填“a”“b”“c”或“d”);若小球到达运动轨迹最高点时所受的外力全部消失，则小球的运动状态是__________.15．如图所示，用细线系住小球悬挂在O点，将小球拉至A点释放，从A点经过B点运动到C点的过程中，小球的重力势能先变小后_______，动能先________后________。（选填“变大”、“变小”或“不变”）三、实验探究题16．小明在进行伽利略的斜面实验时，发现小球从斜面A自由滚下，到达斜面B后上升的最高点的高度h总小于出发点的高度H。为探究小球减少的机械能与所受摩擦力之间的关系，小明进行了如下实验：①将小球涂满墨汁，并置于斜面A上，调整其离地高度H为10cm。②松手后，使小球自由滚下，用刻度尺测量并记录斜面B上最高点墨迹的高度h。③将斜面擦拭干净，重复实验，记录数据并求平均值。④改变平铺在斜面上的材料，重复上述步骤，并整理数据如下表。（1）每次实验前都需将小球涂满墨汁，其目的是__________。（2）实验中，可用__________反映小球机械能的减少量。(用字母表示)（3）根据实验结果，小明推测当物体不受摩擦力时，机械能总量保持不变。写出其推测过程。__________17．小伟猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图所示的实验，让小球沿同一光滑斜面向下运动，与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止．（1）图甲是控制两球的相等，探究的是动能与的关系，得出的结论是：；（2）图乙中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的．选用图乙探究的是动能与的关系，得出的结论是：．四、综合题18．如图甲是小建同学在建兰校运动会上投掷实心球的场景，当实心球脱手时，重心离地面的高度是1.8m，当实心球至最高点时，重心上升了0.9m。已知实心球质量为2千克，小建的质量为55千克。（1）若小建每只脚与地面的接触面积是200cm2，则小建手握实心球双脚站立在水平地面时，脚对地面的压强为多大?（2）实心球从最高点至落地的过程中，实心球重力所做的功是多少?（3）实心球自脱手至落地的过程中(不计空气摩擦)，图乙中关于其动能、重力势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中，顺序组合正确的是____。A．④③② B．④②③ C．②①③ D．④③②

3.2机械能培优练习（参考答案）一、选择题1．【答案】C2．【答案】C【解析】【考点】机械能【设计说明】本题主要考查会对物体动能、势能大小的变化进行定性的判断，理解动能和势能的相互转化及机械能守恒。3．【答案】D4．【答案】D【解析】水利发电是将水的机械能转化成电能。空中飞行的飞机不仅有重力势能还有动能。拉开的弓具有弹性势能。过山车高度增加，重力势能增加。考点：机械能的含义简单，复习过程中要理解物体动能和势能统称为机械能。动能的大小与速度有关，且速度越大动能越大；重力势能与高度有关，高度越高重力势能越大；形变量越大弹性势能越大。5．【答案】C【解析】洒水车在平直的马路上匀速行驶，在工作的过程中，洒水车的质量不断减小，速度不变，动能变小，重力势能变小，机械能＝动能＋势能，所以洒水车的机械能变小。6．【答案】C【解析】【考点】机械能能的转化与守恒定律【解析】能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，其总量不变。动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。机械能=动能+势能。物体没有发生弹性形变时，不具有弹性势能，势能只考虑重力势能。不计空气阻力，机械能守恒；考虑空气阻力，机械能转化为内能，机械能减小，内能增大。A.D点与A点相比，势能减少，由于存在摩擦，机械能转化为内能，机械能减小，故A错误；B.A和B．C和D之间的垂直距离均为h，则A点到C点减少的重力势能等于C点到D点减少的重力势能，故B错误；C.木块由A到B重力势能减小，由于接触面之间有摩擦，则减少的重力势能转化为内能和动能，如果内能较大，则动能不会增加，所以A．B点的动能可能相等；BC之间有摩擦，会有能转化为内能被消耗，C点动能一定比B点小，故C正确；D.木块从B到C，由于木块与地面有摩擦，会有能转化为内能被消耗，则C处的动能会减小；木块从C到D，重力势能会转化为内能和动能，D处的动能会增大；这样，B．D处的动能可能相等。由于A．B之间存在摩擦，A到B的重力势能有可能全部转化为摩擦产生的内能，则B点的动能与A点的动能可能相等。故D错误。故选：C。7．【答案】B8．【答案】C9．【答案】D【解析】【分析】由图象可知，小球速度先变大，后变小．弹簧发生形变从而产生弹力，弹力的大小与弹簧的弹性形变程度有关．机械能是动能和势能的统称，动能与物体的质量和速度有关；在运动过程中小球受重力与弹簧的弹力，当两力大小相等时，小球速度最大，此时弹力与重力是一对平衡力．【解答】解：A．小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧．从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，弹簧形变程度逐渐变大，所以小球受到弹力也逐渐变大，故A错误；B．由图象可知，小球速度先变大，后变小．小球质量不变，所以小球动能先变大，后变小，故B错误；C．小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧．此过程中小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，所以小球的机械能变小，故C错误；D．在小球向下运动过程中，受竖直向上的弹簧的弹力，竖直向下的重力．开始时，重力大于弹力，合力向下，小球速度越来越大．随弹簧压缩量的增大，弹力越来越大，当弹力与重力相等时，两力是一对平衡力，合力为零．小球再向下运动，弹力大于重力，合力向上，小球速度减小．由此可见，当重力G与弹力F是一对平衡力时，小球速度最大，故D正确．故选D．【点评】本题考查了弹力、动能和能量转化以及运动和力关系等问题．解题的关键要读懂图，由图获取弹簧压缩量，小球速度变化的信息分析小球的运动过程，分析弹力的变化情况．10．【答案】C二、填空题11．【答案】（1）不变（2）大于【解析】【解析】【分析】（1）分析小球运动过程中是否存在能量的损失即可；（2）首先分析最高点时二者速度的大小，然后确定该点时动能的大小，进而确定重力势能的大小，最后比较最高点的高度大小。（1）小球在沿斜面上升过程中，斜面光滑，即不会克服阻力而消耗机械能，因此其机械能总量不变。（2）小球在斜面上到达最高点时，它的速度为零，动能为零；小球被抛出到达最高点时，它在水平方向上的速度不为零，即动能不为零。根据机械能=动能+重力势能可知，前面的重力势能肯定大于后者的重力势能，即前面到达的高度大于后者的高度，也就是h1>h2。12．【答案】（1）质量（2）相同时间内运动的距离最大，说明速度最大，动能最大（1分）。根据机械能守恒的原理，动能最大，势能最小（1分）13．【答案】等于小于甲具有惯性14．【答案】重力势能转化为动能c沿水平方向匀速直线运动（或匀速直线运动）15．【答案】变大变大变小【解析】本题属于动能、势能及其转化题。由于重力势能的大小跟物体所处的高度有关，即物体所处的高度越高，其重力势能越大，反之则越小，所以小球从A点运动到B点再到C点的过程，其高度先变小再变大，故其重力势能先变小后变大；物体的动能跟其速度有关，即速度越大，动能越大，反之则越小；在小球由A点运动到B点时，其速度在变大，而由B点运动到C点时，其速度在变小，故小球的动能变化时先变大后变小。【点评】此题重点考查了影响重力势能、动能的因素，考生只需把相关知识牢记在心即可。三、实验探究题16．【答案】（1）便于记录小球到达斜面B上最高点的位置（2）Hh（3）据实验数据可知，随着摩擦力减小，小球上升的最大高度越来越接近下滑的高度，即小球损失的机械能越来越小，据此推测，当小球不受摩擦力时，小球损失的机械能为0,机械能总量保持不变。17．【答案】（1）质量；速度；质量相等时，物体的速度越大，动能越大；（2）速度；质量；速度相同时，物体的质量越大，动能越大．【解析】【分析】（1）影响动能大小的因素有质量和速度，实验过程要采用控制变量法；（2）当研究动能大小与质量的关系时，要让钢球沿斜面的同一高度下落，这样保证下落速度相同；当研究动能大小与速度的关系时，应选择同一小球，这样可以保证小球的质量相同．【解答】解：（1）由甲图可知，两球质量相同，所以是控制两球的质量相等；而两球所处高度不同，两球到达斜面底端时的速度不同，故探究的是动能与速度的关系；根据甲图可知，质量相同时，小球从斜面上较高的高度滚下时，小球到达斜面底端的速度大，纸盒被撞击后运动的距离远，说明速度大的小球其动能大；由此得出结论：当质量一定时，物体的速度越大，动能越大．（2）选用图乙时，从斜面的同一高度滚下，让小球到达斜面底端的速度相同；图乙中两球的质量不同，故选用图乙探究的是动能与质量的关系；根据乙图可知，高度相同时，小球到达斜面底端时的速度相同，质量大的小球撞击纸盒后，纸盒运动的距离远，说明质量大的小球其动能大；由此得出结论：速度相同时，物体的质量越大，动能越大．故答案为：（1）质量；速度；质量相等时，物体的速度越大，动能越大；（2）速度；质量；速度相同时，物体的质量越大，动能越大．【点评】此类实验题目是考查对控制变量法和转换法的掌握情况，及如何正确的对实验现象进行分析，归纳出正确的结论．四、综合题18．【答案】（1）脚对地面的压强为1.42