沪粤版物理九年级上册《11.4 认识动能和势能》同步练习
一 、单选题（本大题共10小题，共30分）
1.（3分）下列能量形式与运动形式对应正确的是
A. 汽车的运动机械能 B. 空气的运动一内能
C. 分子的运动一电能 D. 原子的运动一核能
2.（3分）科技助力农业生产，如图是无人机喷洒农药的场景。在无人机沿着水平方向匀速飞行喷洒农药的过程中，它的
A. 动能不变、机械能不变 B. 动能减小、机械能减小
C. 动能增大、机械能增大 D. 动能减小，机械能不变
3.（3分）下列物体中具有弹性势能的是
A. 被拉开的弹弓 B. 压扁的橡皮泥
C. 悬挂在天花板上的吊灯 D. 自然伸长的弹簧
4.（3分）下列说法正确的是（ ）
A. 物体能够对外做功，就说其具有能量 B. 物体具有能量，其一定对外做功
C. 物体在做功时不具有能量 D. 物体做功后，就不再具有能量
5.（3分）天宫一号是中国第一个目标飞行器和空间实验室，年月时分秒在酒泉卫星发射中心发射，如图是运载火箭点火起飞的情景．在火箭离地升空的过程中，关于火箭中搭载的天宫一号的能量及能量转化，下列说法正确的是
A. 动能转化为重力势能 B. 机械能的总量增加
C. 动能转化为弹性势能 D. 机械能的总量不变
6.（3分）年月日，天问一号者陆巡视器利用降落伞和反推火箭在火星表面减速着陆，环绕器仍在环绕火星运动，下列说法正确的是
A. 环绕器的帆板利用的太阳能是不可再生能源
B. 环绕器是通过超声波向地面发送信息的
C. 巡视器在火星表面减速着陆时，机械能不变
D. 巡视器在火星表面减速着陆时，势能减小，动能减小
7.（3分）如图所示，运动员射箭时用力将弓拉开，在放开箭的瞬间，拉开的弓具有①，射出的箭具有②，箭在空中向上飞行的过程中，箭的③增大．以下说法正确的是
A. ①弹性势能 ②动能和重力势能 ③重力势能
B. ①重力势能 ②动能 ③弹性势能
C. ①弹性势能 ②动能 ③动能
D. ①动能 ②弹性势能 ③重力势能
8.（3分）翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员，在年月日乘坐神舟十三号载人飞船，成功进入太空，在空间站组合体工作生活了天后，于年月日顺利返回。下列说法正确的是
A. 飞船在升空过程中，只存在动能和势能的相互转化
B. 飞船在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，重力势能保持不变
C. 航天员工作的空间站组合体在太空中沿椭圆轨道绕地球运行，在近地点时动能最小
D. 航天员工作的空间站组合体在轨运行过程中机械能守恒
9.（3分）现代农业利用喷药无人机喷洒农药，安全又高效。如图所示，喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药，此过程中，喷药无人机的
A. 动能减小、重力势能减小 B. 动能减小、重力势能不变
C. 动能不变、重力势能减小 D. 动能不变、重力势能不变
10.（3分）冰雹，俗称雹子，夏季或春夏之交最为常见。它是一些小如黄豆，大似栗子的冰粒，威力巨大，因为高空的冰雹具有较大的
A. 弹性势能 B. 重力势能 C. 动能 D. 惯性
二 、填空题（本大题共4小题，共16分）
11.（4分）分析以下两个有关能量的问题．
“强弩之末势不能穿鲁缟者也”强弩之末不能穿透薄薄的丝绸，说明物体的动能大小与它的______有关．
旋转图中的吸管后，将可乐罐放在桌面上，罐就会运动起来，这是因为罐中的橡皮筋积蓄了______ 能．
12.（4分）如图所示，水平放置的铜圆环的正上方有一条形磁铁由静止开始下落，从导体环中间穿过，不计空气阻力，条形磁铁的机械能______选填“变大”、“不变”或“变小”。
13.（4分）年月日时分，我国北斗三号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心成功发射。经过天长途跋涉、次变轨于月日时分定点在距地球万千公里的地球同步轨道，标志着我国北斗三号全球卫星系统全面建成。地面测控人员是通过______对太空中卫星进行测控的，变轨是通过施加______改变其运动状态的，目前该卫星相对地球处于______状态。大多数人造卫星沿椭圆轨道运动，卫星在远地点和近地点之间运行的过程中，从能量转化的角度看，是______的相互转化。
14.（4分）如图所示，某同学站在电梯内的电子秤上，在电梯向下匀速运动的过程中，该同学的重力势能______，机械能______上述两空均选填“增大”、“减小”或“不变”。在电梯减速停靠一楼的过程中，电子秤的示数比该同学所受重力______。
三 、实验题（本大题共3小题，共18分）
15.（6分）小明同学探究“物体动能大小与哪些因素有关”，如图所示。
他利用小钢球撞击木块，通过木块移动距离的大小来判断小钢球具有的动能大小，这种研究物理问题的方法是 ______法。
实验时他将同一小球从斜面上的不同高度由静止释放，每次让小球滚下碰到同一位置的相同木块，目的是探究小球动能的大小与 ______是否有关。
在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，若水平面绝对光滑，则 ______选填“能”或“不能”得出实验结论，请说明理由：______。
16.（6分）体育课上，小明在同一位置用相同的力多次将足球踢出，发现足球斜向上飞出的角度越大，球运动得越高，但并不能运动得越远。小明查阅资料后知道：足球所做的运动叫做斜抛运动，其运动轨迹如图所示。足球起始运动方向与水平方向的夹角叫做推射角，抛出点到落地点的水平距离叫做射程，射程与抛出速度和抛射角的大小有关。若物体的动能大小，重力势能大小，不计空气阻力，，则：
若将质量为足球从地面踢出时，具有的动能是，踢出后能达到的最大高度是，则足球在最高点时具有的动能是 ______ ；
若足球的射程与抛出速度、抛射角之间满足公式，当足球以的速度且与水平方向成角被踢出，足球的射程是 ______ ；
足球运动的速度可以分解成水平速度和竖直速度，三者可构成如图所示的矩形。足球在空中飞行时，水平速度保持不变，竖直速度先减小后增大。若足球在地面以的速度且与水平方向成角被踢出，当足球的速度与水平方向夹角为角时，此时足球距地面的高度是 ______ 。小数点后保留位数字
17.（6分）在探究“物体的重力势能与高度、质量是否有关”的实验中，小明准备了四块相同的花泥，两个体积相同但质量不同的小球。
如图甲所示，将钢球、玻璃球从距花泥高处由静止释放，砸在花泥上，砸出深浅不同的痕迹，由图可知，实验的自变量是 ______ ，控制不变的量是 ______ ；
如图乙所示，将钢球分别从距花泥和高处由静止释放，砸在花泥上，砸出深浅不同的痕迹，据图得出结论：当 ______ 相同时，重力势能与 ______ 有关。
答案和解析
1.【答案】A;
【解析】A、汽车在路上行驶有动能，即具有机械能，故A正确；
B、空气的运动，是机械运动，是动能，故B错误；
C、内能是指分子热运动的动能与分子势能的总和，因此分子运动具有内能，故C错误；
D、核能是原子核发生裂变或聚变时释放的能量，不是原子的运动具有的能，故D错误。
故选：。
在自然界中，能量的存在形式很多，不管是宏观的运动还是微观的运动，很多都与能量相对应，深入理解能量的概念是解答问题的关键。
2.【答案】B;
【解析】解：由题可知，无人机在喷洒农药的过程中，速度不变、高度不变，但总质量在逐渐变小，所以其动能减小、重力势能减小，则其机械能也将减小。故、、错误，正确。
故选：。
影响物体动能大小的因素：质量、速度。
影响物体重力势能大小的因素：质量、高度。
物体的机械能物体的动能物体的势能。
我们在分析物体机械能的变化情况时，要从质量、高度、速度等因素出发逐步分析，然后得出结论。
3.【答案】A;
【解析】解：、被拉开的弹弓，弹弓发生了弹性形变，具有弹性势能，故A正确；
B、压扁的橡皮泥，橡皮泥发生塑性形变，不具有弹性势能，故B错误；
C、悬挂在天花板上的电灯，具有一定高度，具有重力势能；电灯没有发生弹性形变，不具有弹性势能，故C错误；
D、自然伸长的弹簧没有发生形变，不具有弹性势能，故D错误。
故选：。
物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能。
该题考查弹性势能，其特征是发生弹性形变，是基础题。
4.【答案】A;
【解析】解：A、物体能够对外做功，就说其具有能量，故A正确；
B、物体具有能量，不一定对外做功，如放在讲桌上的粉笔盒，具有重力势能，但没有做功，故B错误；
C、物体在做功时一定是具有能量的，故C错误；
D、物体做功后，可能能量减少了，但并非是不再具有能量了，故D错误．
故选A．
5.【答案】B;
【解析】解：火箭离地升空的过程中，火箭加速上升，质量不变，速度增大，动能增大；质量不变，高度增大，重力势能增大，机械能增大．
故选
动能大小的影响因素：质量、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、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．
机械能动能势能，从动能和势能的变化判断机械能的变化．
此题主要考查动能和势能的转化与守恒，掌握动能、重力势能的影响因素是解答该题的关键．
6.【答案】D;
【解析】解：、太阳能可以在自然界源源不断地从自然界中获得，是可再生能源，故正确；
、环绕器是通过电磁波将信息传回地面控制中心，故错误；
、巡视器减速着落时，质量不变，速度变小，高度减小，故其动能减小，重力势能减小，机械能等于动能和势能之和，即机械能减少，故错误，正确；
故选：。
使用之后可以在短时间内从自然界中再次产生的能源是可再生能源，使用之后在短时间内无法在自然界中再次产生的能源是不可再生能源。
真空不能传声，但电磁波可以在真空中传播。
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；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。
本题借助天问一号考查了对能源的分类、信息的传递、影响动能和势能的因素等知识的应用，难度不大。
7.【答案】A;
【解析】
此题主要考查了动能、重力势能和弹性势能的概念及大小的判断，只要知道影响动能、重力势能及弹性势能大小的因素即可解答。
由于物体运动而具有的能量叫动能，影响动能大小的因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；
由于物体被举高而具有的能量叫重力势能，影响重力势能大小的因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越大，重力势能就越大；
由于物体发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能，影响弹性势能大小的因素：弹性形变程度。弹性形变程度越大，弹性势能就越大；
拉开的弓具有弹性势能，在放开箭的瞬间，弓的弹性势能转化为箭的动能，将箭射出，箭获得了动能和重力势能，箭在空中向上飞行的过程中，高度变大，所以重力势能变大。
故选。
8.【答案】D;
【解析】解：飞船在升空过程中，由于需要克服空气的阻力做功，所以机械能会转化为内能，并不是只存在动能和势能的相互转化，故错误；
飞船在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，由远地点到近地点的过程中，高度变小，重力势能变小，速度变快，动能变大，到达近地点时，动能最大，重力势能最小，故错误；
D.航天员工作的空间站组合体在轨运行过程中由于是真空环境，不会受到空气阻力，只存在机械能的相互转化，所以机械能守恒，故正确。
故选。
飞船在升空过程中，由于需要克服空气的阻力做功，由此可知，机械能会转化为内能；
分析卫星的动能、重力势能大小的变化，从动能和重力势能大小的影响因素考虑。动能大小的影响因素：质量、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、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
不计空气阻力，卫星的机械能是守恒的。
掌握动能、重力势能的影响因素，利用控制变量法，判断动能、重力势能、机械能的变化。
9.【答案】A;
【解析】
该题考查的是动能和重力势能影响因素的应用，是一道基础题。抓住质量变化是正确判断的前提。
动能大小的影响因素：质量、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、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
无人机在农田上空的某一高度水平匀速飞行，同时均匀喷洒农药，飞机的速度和高度均不变，但质量变小，所以无人机的动能减小，重力势能减小，
故A正确，BCD错误。
故选A。
10.【答案】B;
【解析】解：高空的冰雹具有一定的高度和质量，故具有较大的重力势能。
故选：。
重力势能的大小与高度、质量有关。
该题考查了影响势能的因素，属于基础知识。
11.【答案】动能;弹性势;
【解析】解：
“强弩之末势不能穿鲁缟者也”强弩在运动到最后时没有穿透薄薄的丝绸的能量，就是因为飞行时速度几乎为零引起的，这说明物体的动能大小与它的速度有关；
旋转后的吸管，因物体形状的改变，具有了弹性势能，将可乐罐放在桌面上，吸管的弹性势能就转化成可乐罐的动能，使可乐罐就会运动起来，这表明罐中的橡皮筋积蓄了弹性势能．
故答案为：速度；弹性势．
强弩的动能很大，而不能穿透薄薄的丝绸时说明没有能量了，这就应从速度的变化上分析动能大小的变化．
旋转图中的吸管后，得到弹性势能，从弹性势能和动能的转化上分析，可乐罐动能的来历．
该题考查学生利用影响动能、弹性势能的因素判断机械能大小的变化，属于基础知识，要理解记住．
12.【答案】变小;
【解析】解：水平放置的铜圆环的正上方有一条形磁铁由静止开始下落，从导体环中间穿过，不计空气阻力，条形磁铁下落过程中，铜圆环切割磁感线，产生感应电流，磁铁的机械能转化为一部分电能；故磁铁下落过程中，机械能保变小。
故答案为：变小。
机械能包括动能和势能；动能的大小与质量和速度有关；重力势能大小与质量和高度有关。
在动能与势能的转化过程中，在理想情况下，即不计阻力和摩擦，机械能保持不变；否则，机械能会变小。
闭合电路的部分导体切割磁感线作用，会产生感应电流。
明确影响机械能的因素、理解电磁感应现象；可解答此题。
13.【答案】电磁波; 力; 静止; 动能和势能;
【解析】解：电磁波可以传递信息，能在真空中传播，所以地面测控人员是通过电磁波对太空中卫星进行测控的；
变轨是改变运动的方向，根据力的作用效果可知，变轨是通过施加力改变其运动状态的；
卫星和地球的转动是同步进行的，故同步卫星相对于地球之间没有位置变化，是静止的；
卫星从远地点到近地点运动过程中，速度变大，高度减小，重力势能减小，动能变大，重力势能转化为动能；卫星从近地点到远地点运动过程中，速度变小，高度减大，重力势能变大，动能变小，动能转化为重力势能，所以从能量转化的角度看，是动能和势能的相互转化。
故答案为：电磁波；力；静止；动能和势能。
电磁波可以传递信息；
力的作用效果有两个：改变物体的形状和改变物体的运动状态；
在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止；
动能大小的影响因素：质量、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、被举的高度，质量越大，高度越大，重力势能越大。
此题主要考查了电磁波的应用、运动和静止的相对性、力的作用效果、动能和势能的相互转化，难度不大，要熟记这些知识点。
14.【答案】减小; 减小; 大;
【解析】解：电梯向下匀速运动的过程中，该同学的质量不变、速度不变，动能不变；质量不变、高度减小，重力势能减小，所以机械能减小；
电梯减速停靠一楼的过程中，人会向下做减速运动，则人所受的合力是向上的，而人受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，所以支持力大于重力，可得电子秤的示数比该同学所受重力大。
故答案为：减小；减小；大。
动能的大小与质量和速度有关，重力势能的大小与高度和质量有关；机械能为动能和势能的和；根据人的运动状态判定其受力情况。
此题主要考查了影响机械能大小的因素、物体运动状态的判定和受力分析，难度不大，要掌握。
15.【答案】转换 速度 不能 若水平面光滑，钢球和木块将永远运动下去，没有运动距离远近之分，不能用转换法比较动能大小;
【解析】解：
根据转换法，小明利用小钢球撞击木块，通过木块移动距离的大小来判断小钢球具有的动能大小；
实验时小明将同一小球质量相同从斜面上的不同高度由静止释放，小球到达水平面时的速度不相同，每次让小球滚下碰到同一位置的相同木块，目的是探究小球动能的大小与速度的大小是否有关；
若水平面光滑，根据牛顿第一定律可知，钢球和木块将永远运动下去，没有运动距离远近之分，不能用转换法比较动能大小。
故答案为：转换；速度；不能；若水平面光滑，钢球和木块将永远运动下去，没有运动距离远近之分，不能用转换法比较动能大小。
根据转换法，通过木块移动距离的大小来判断小钢球具有的动能大小；
动能大小与质量和速度有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变；
根据牛顿第一定律，若水平面绝对光滑，则木块不受摩擦力作用，运动后将保持匀速直线运动。
本题探究物体动能大小与哪些因素有关，考查控制变量法及转换法的运用。
16.【答案】100J 40m 3.33;
【解析】解：取地面为零势能面，从地面踢出时足球具有的动能，具有的重力势能，
足球踢出后能达到的最大高度是，具有的重力势能，
因不计空气阻力时足球的机械能守恒，
所以，有，即，
则足球在最高点时具有的动能；
当足球以的速度且与水平方向成角被踢出，
足球的射程；
若足球在地面以的速度且与水平方向成角被踢出，
则水平方向的速度，
因足球在空中飞行时，水平速度保持不变，
所以，当足球的速度与水平方向夹角为角时，小球的速度，
因不计空气阻力时足球的机械能守恒，
所以，有，即，
此时足球距地面的高度。
故答案为：；；。
当只有重力做功或弹簧的弹力做功时，物体的机械能守恒，取地面为零势能面可知足球具有的重力势能，足球踢出后能达到的最大高度是，根据求出此时足球具有的重力势能，不计空气阻力时足球的机械能守恒，据此得出等式即可求出足球在最高点时具有的动能；
当足球以的速度且与水平方向成角踢出，根据射程公式求出足球的射程；
若足球在地面以的速度且与水平方向成角被踢出，根据三角函数关系求出水平方向的速度，根据“足球在空中飞行时，水平速度保持不变”可知当足球的速度与水平方向夹角为角时水平方向的速度，再根据三角函数关系求出此时小球的速度，不计空气阻力时足球的机械能守恒，据此结合动能和重力势能的表达式得出等式即可求出此时足球距地面的高度。
本题重点考查了学生获取信息解决问题的能力，利用好机械能守恒和足球在空中飞行时水平速度保持不变是关键，有一定的难度。
17.【答案】;
【解析】解：根据控制变量法分析可知两小球的质量不同，释放的高度相同，所以实验的自变量是小球的质量，控制不变的量是小球释放的高度；
图乙实验，小球的质量相同，但所处高度不同，小球所处高度越高，落下来砸出的痕迹越深，说明小球具有的重力势能越大。
故答案为：小球的质量；小球释放的高度；质量；高度。
重力势能的影响因素：物体的质量、物体的高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；
用控制变量法探究重力势能的影响因素，即若想探究重力势能与质量的关系，应选择相同的高度，不同质量的球进行试验；若探究重力势能与高度的关系，应选择相同质量，不同高度的球进行试验。
在设计实验和写结论时常用控制变量法来分析，在研究物理量的变化时常用转换法来分析。
