第5章 简单机械与功 4机械能（原卷版）

宁波科学九上培优题库第5章简单机械与功4机械能一、单选题（共27题；共54分）1.

如图是掷铅球的场景，下列说法中不正确的是（）A.

铅球在空中下落过程中重力势能不断减小

B.

铅球离开手后能继续向前运动是因为受到惯性的作用

C.

铅球在空中运动时，运动状态在不断改变

D.

铅球落到地面上越滚越慢，是因为受到了摩擦阻力的作用2.如图是滑雪运动员从山上滑下的情景，下列说法中正确的是（

）A.

运动员加速下滑过程中动能增大

B.

运动员下滑过程中，若一切外力都消失，他将处于静止状态

C.

运动员穿上滑雪板，因增大了与雪地的接触面积，而增大了摩擦力

D.

运动员弓着腰，是通过降低重心来增大重力的3.（2010·宁波）如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后，在空中飞行过程中动能EK随时间t变化的曲线最接近的是（

）A.

B.

C.

D.

4.

骑自行车是一项很好的锻炼活动，如图所示．下列有关自行车及骑自行车的说法中，正确的是（）A.

骑自行车水平匀速行驶时人对车的压力和车对人的支持力是一对平衡力

B.

自行车的轮胎上刻有较深的花纹是为了增大摩擦

C.

骑自行车下坡时，重力势能越来越大

D.

将坐垫做的较宽，是为了减小人对坐垫的压力，从而减小压强5.（2019九上·德清期末）自动垂直升降式车库可以有效缓解停车难问题。如图所示为自动垂直升降式车库的停车示意图。当汽车在匀速上升过程中（

）A.

动能增加，重力势能不变

B.

动能增加，重力势能增加

C.

动能不变，重力势能不变

D.

动能不变，重力势能增加6.（2017·浙江）如图，水平台面由同种材料制成、粗糙程度均匀，在它上面放着质量为m1的木块，将木块用轻绳跨过定滑轮与质量为m2的钩码相连。木块在平行于台面的轻绳的拉力作用下做匀速直线运动，运动一段时间钩码触地后立即静止，木块继续滑动一段距离停在台面上。绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计，下列说法中正确的是（

）

A.

木块匀速运动的过程中，木块的机械能越来越大

B.

木块匀速运动的过程中，木块和钩码所受的重力均不做功

C.

钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块所受摩擦力大小为0

D.

钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块的动能越来越小7.质量相等、半径相同的铅球、铁球和铝球,放在同一水平桌面上,它们具有的势能是(

).A.

铅球最大

B.

铁球最大

C.

铝球最大

D.

一样大8.如图所示为一名运动员投掷铅球的过程示意图。铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，不计空气阻力。在a到d的整个过程中，下列说法不正确的是（

）A.

只有在a到b的过程中，运动员对铅球做了功

B.

在b到d的过程中，铅球的机械能先增加后减少

C.

在c到d的过程中，铅球的重力势能减少

D.

在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断地变化9.为了研究动能的大小与哪些因素有关,教材中设计了“小钢球撞木块”的实验(如图所示),让静止的小钢球从斜面上滚下,观察木块木块被推动的距离.关于该实验的说法中,不正确的是(

)A.

该实验的设计思路是采用转换法,用木块移动的距离来显示动能的大小

B.

该实验研究的基本方法是控制变量法,如分别控制小钢球滚下的高度和小球的质量等

C.

在实验器材的选择时,可以不考虑斜面的光滑程度、被撞木块的质量和软硬等因素

D.

实验过程中,让同一小球从不同高度滚下,目的是为了让小球获得不同的运动速度10.（2019·浙江模拟）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11.（2019·杭州模拟）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12.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13.（2020九下·宁波月考）如图将一小球置于一弹簧的上方，放手后，小球向下运动，到达A位置小球刚好与弹簧接触，到达B位置小球的速度变为零。则对于此过程的分析，下列说法错误的是（

）A.

从A到B位置过程，小球的部分机械能转化为弹簧的弹性势能

B.

从A到B位置过程，小球受到弹力一直变大

C.

从A到B位置过程，小球的速度一直在变小，到B位置为零

D.

从A到B位置过程，小球开始时受到的弹力小于重力，后来受到的弹力大于重力14.（2018·台州模拟）某同学将同一小球以相同大小的速度按如图两种方法抛掷小球。甲图是竖直上抛，乙图是以一定的角度斜抛小球。忽略运动过程中所受的空气阻力。下列叙述正确的是（

）A.

甲图中小球到达的水平高度等于乙图中小球的水平高度。

B.

甲图中小球到达地面时的速度大于乙图中小球的速度

C.

如果乙图中小球到达最高点时突然不受重力，该小球将水平向右匀速直线运动

D.

若将两球的质量增大，则两球到达地面时的速度都将比原来的大15.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16.（2019·义乌模拟）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17.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18.（2016·宁波）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（

）A.

t1时刻小球动能最大

B.

t2时刻小球动能最大

C.

t2-t3这段时间内，小球的动能先增加后减少

D.

t2-t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能19.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20.（2019九下·浙江保送考试）轻质弹簧的一端固定于竖直墙壁，另一端与一木块连接在一起，木块放在粗糙的水平地面上。在外力作用下，木块将弹簧压缩了一段距离后静止于A点，如图所示。现撤去外力，木块向右运动，当它运动到O点时弹簧恰好恢复原长。在此过程中（

）A.

木块的速度先增大后减小

B.

木块的速度一直在增大

C.

弹簧的弹性势能先减小后增大

D.

弹簧减小的弹性势能等于木块增加的动能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.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23.（2017九上·江东期中）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

24.如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验时，将一根橡皮筋一端系一质量为m的小球，另一端固定在a点，b点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，c点是小球从a点自由下落所能到达的最低点，在小球从a点到c点运动的过程中，不考虑空气阻力，以下说法正确的是（）A.

小球到达b点时，受的合力为零

B.

小球到达c点时，受的合力为零

C.

小球的动能一直在增加，重力势能一直在减小

D.

在c点小球的动能为零，橡皮筋的弹性势能最大25.（2019·杭州模拟）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.

26.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27.（2018九上·天台月考）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二、填空题（共11题；共27分）28.（2016·江东模拟）如图所示是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片．A、B是弹起到同一高度的两点，则A点的动能________

B点的动能（填“大于”、“小于”或“等于”）．从下落到弹起的过程中，皮球的机械能________（填“增大”、“减小”或“不变”）．29.2015年在苏州举行的第53届世乒赛中首次使用了“40+”新球，新球与“40”旧球如图甲所示．小科想比较两种球的弹性大小，做了如下实验：将两球从相同高度由静止同时释放，比较两球落到同一桌面上弹起的高度得出弹性大小，发现很难比较两球弹起的高度，继续观察，两球在桌面上反复弹跳，发现新球停止弹跳时，旧球还在弹跳，如图乙所示，多次实验结果相同，说明旧球的弹性比新球好。（1）乒乓球下落过程中重力势能逐渐________；（2）该实验体现了转换的思想，将比较球的弹性分别转换为比较弹起的高度和________。30.（2020·绍兴）

2020年5月5日，我国自主研发的长征5号B型运载火箭圆满完成发射任务。图为起飞阶段加速上升的火箭，该过程中，内部的新型返回舱的动能________(选填“增大”、“减小”或“不变“)，火箭整体的机械能________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。31.如图是位于水平桌面上的玩具“不倒翁”摆动过程的示意图，O点是“不倒翁”的重心．将“不倒翁”扳到位置1后静止释放，“不倒翁”向右摆动，经过竖直位置2，到达另一侧最大摆角的位置3．请分析说明位置1到位置2由位置1经2到3的摆动过程中机械能是如何转化的：

位置1到位置2：________________________________________________________________

；

位置2到位置3：________________________________________________________________。32.（2020·乐清模拟）健腹轮是一种健身器材，使用时可将膝盖跪在垫上，双手紧握健腹轮手柄，向前推动健腹轮至身体水平于地面，然后回收归位，反复操作，如图所示。（1）图甲所示，身重为500牛的人身体从状态1到状态2的过程中，身体重心平均下降30厘米，重力所做的功为________焦。（2）在身体从状态1到状态2的过程中，轮内的弹性钢圈因形变而绕紧，在从状态2恢复到状态1时，绕紧的钢圈会自动恢复到原来的状态，让人体自动回弹。图乙是两种弹性钢圈使用过程中弹性势能的变化图，结合图中信息进行分析，在健腹轮中安装________

(填“A”或“B”)型钢圈将使产品具有更强的自动回弹功能。

33.如图所示，弹簧一端固定在木板上，用小车将弹簧压缩后松手释放，小车被弹开．弹性形变越________，弹性势能越________，小车滑行的距离越远．34.

2017年5月，我国自主研制的C919大型客机在上海首飞成功，客机飞行时以地面为参照物，客机是________(选填“运动”或“静止”)的；客机下降过程中，其重力势能________(选填“增大”“不变”或“减小”)；客机着陆后减速滑行过程中，客机轮胎表面的温度会升高，这是通过________的方式改变其内能的。35.如图是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片．A、B是同一高度的两点，则A点的重力势能________

B点的重力势能；A点的动能________

B点的动能（选填“大于”“小于”或“等于”），此过程中皮球的机械能________（选填“增大”“减小”或“不变”）．36.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．​37.（2019九上·德清期末）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。38.（2018九上·义乌期中）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”）三、实验探究题（共6题；共36分）39.（2017九上·乐清月考）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________。40.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．41.（2018九上·天台月考）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。42.（2019九上·嘉兴期末）如图为伽利略的理想实验，回答下列问题：（1）当小球从A点自由下滚到底部，小球能继续向前运动的原因是________。（2）当小球从A点自由下滚到底部，也能沿斜面甲或乙继续往上运动。如忽略摩擦和空气阻力，小球都会运动到________位置，原因是________。43.（2018九上·金华期中）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。44.一辆汽车在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶了30min．汽车所受阻力为1000N，问：（1）汽车发动机所做的功为多少焦耳？（2）汽车发动机的功率是多少瓦特？（3）如图所示，请你用物理知识解释，为什么