沪粤版物理九年级上册《11.4 认识动能和势能》同步练习2
一 、单选题（本大题共10小题，共30分）
1.（3分）下列关于能量的说法正确的是
A. 汽车发动机的做功冲程将机械能转化为内能
B. 陨石进入大气层成为流星，内能转化为机械能
C. 水力发电是将化学能转化为电能
D. 人造卫星展开太阳电池板，把太阳能转化为电能提供给卫星上的用电器
2.（3分）如图所示，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，下列说法正确的是
A. 他的动能增大 B. 他的重力势能减小
C. 他的机械能增大 D. 他的机械能不变
3.（3分）如图所示，屹立在仙游菜溪岩上的“心动石”，给人以危险的感觉，原因是它具有较大的
A. 内能 B. 重力势能 C. 动能 D. 弹性势能
4.（3分）关于功和能的关系，下列几种说法中，正确的是（ ）
A. 具有能的物体一定正在做功
B. 物体具有的能量越多，做的功越多
C. 物体做的功越多，它具有的能越大
D. 物体能够做的功越多，它具有的能就越大
5.（3分）如图是小朋友玩蹦蹦床的情景，在他们游戏过程中，哪一段是动能转化为重力势能
A. 从高处下落，到刚接触蹦床 B. 从接触蹦床，到蹦床形变最大
C. 从蹦床形变最大，到演员离开蹦床 D. 从离开蹦床，到上升到最高处
6.（3分）如图所示，木块在恒定不变的拉力作用下沿斜面做匀速直线运动，下列物理量随时间变化的图像正确的是
A. 做功随时间变化图像
B. 木块动能随时间变化图像
C. 的功率随时间变化图像
D. 木块机械能随时间变化图像
7.（3分）如图所示，人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行，当卫星从远地点向近地点运动过程中，下列说法正确的是
A. 动能逐渐增大，机械能增大
B. 势能逐渐减小，机械能减小
C. 动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能不变
D. 动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能减小
8.（3分）年月日，安徽省马鞍山市遭遇冰雹天气．已知冰雹在下落过程中受到的空气阻力随下落速度的增大而增大，且落地前做匀速运动．关于冰雹的下落过程，下面说法正确的是
A. 冰雹的重力势能越来越大
B. 冰雹在匀速下降的过程中，机械能守恒
C. 冰雹的机械能越来越小
D. 冰雹受到的空气阻力越来越大，可能大于重力
9.（3分）如下图所示，是正在加速下降的足球，在此过程中，下列分析正确的是
A. 动能增大，重力势能减小 B. 动能减小，重力势能增大
C. 动能增大，重力势能增大 D. 动能减小，重力势能减小
10.（3分）随着高层住宅越来越多，预防高空坠物很有必要。有实验数据表明，一枚鸡蛋从楼落下，会使人头部起肿包；从楼落下，足以砸碎成年人的头骨；而一只苹果从楼落下，也足以砸碎成年人的头骨。针对这一现象，下列四个问题中最有探究价值且易于探究的科学问题是
A. 物体的重力势能的大小跟高度有什么关系？
B. 物体的重力势能的大小跟质量有什么关系？
C. 物体对人伤害性的大小跟哪些因素有关系？
D. 物体的重力势能的大小跟哪些因素有关系？
二 、填空题（本大题共4小题，共16分）
11.（4分）常言道：“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；高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”．据报道：一个的鸡蛋从楼抛下来就可以砸破行人的头骨，从楼抛下可使人当场死亡．由此可知，鸡蛋的重力势能与__________有关．
12.（4分）如图是皮球从高处自由落下，撞击地面后又弹起的频闪每隔相等时间拍一次照片．皮球从 到 的过程中重力势能转化为 ______ 能，从刚接触地面到发生最大形变的过程中 ______ 能转化为 ______ 能．进一步分析可知：皮球在下落、弹起、上 升的循环过程中机械能的总量 ______ 填变化情况，判断的依据是 ______ .
13.（4分）如图，皮球在弹跳过程中能上升最高的高度是不断降低的，、两点等高．则皮球从点运动到点，机械能______填“增大”、“不变”或“减小”，小球在点的速度_____在点的速度填“大于”、“相等”或“小于”
14.（4分）俗话说“不插六月秧”，五月正是插秧的高峰期．插秧机以的速度匀速直线运动时，则插秧时插秧机的动能 ______填“变大”“变小”或“不变”
三 、实验题（本大题共3小题，共18分）
15.（6分）小明为研究动能大小与哪些因素有关，设计了如图实验，让小球静止从斜面上滚下后与固定在右端的弹簧碰撞，斜面底端和水平面平滑相接，请结合实验回答下列问题：
实验中通过 ______反映小球动能的大小；
在实验的基础上进行推理，接触面越光滑小球被弹回的越高，如果接触面光滑到没有摩擦，那么小球将 ______；
A.沿着斜面匀速直线运动
B.不能上升到初始高度，最终静止在平面上
C.上升到初始高度后静止
D.能上升到初始高度，并在斜面和弹簧之间往复运动
小明在中用到一种科学方法，下面哪个定律或原理的得出用到了同一种方法 ______；
A.阿基米德原理
B.机械能守恒定律
C.牛顿第一定律
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】D;
【解析】解：、汽车发动机的做功冲程将燃料燃烧释放的内能转化为机械能，故A错误；
B、陨石克服大气的摩擦阻力做功，机械能转化为内能，故B错误；
C、水力发电是将水中蕴含的机械能转化为电能，故C错误；
D、人造卫星展开太阳电池板，把太阳能转化为电能提供给卫星上的用电器，故D正确。
故选：。
在做功冲程中，将内能转化为机械能；
克服摩擦力做功机械能转化为内能；
水力发是将水的机械能转化为电能；
太阳能电池板可以将太阳能转化为电能。
这道题主要考查了不同应用实例中能量转化的分析，以及对动能、势能影响因素的理解，难度不大。
2.【答案】B;
【解析】解：、小朋友沿着滑梯匀速下滑时，小朋友的质量不变，速度不变，所以动能不变，故错误；
、小朋友沿着滑梯匀速下滑时，小朋友的质量不变，高度减小，所以重力势能减小，故正确；
、机械能是动能和势能的总和，小朋友的动能不变，重力势能减小，所以机械能减小，故错误。
故选：。
机械能包括动能和势能；物体由于运动而具有的能量叫动能；物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能叫重力势能；物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。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，弹性势能与弹性形变的程度有关。
深入理解动能、重力势能、弹性势能的概念和影响因素，是解答该题的关键。
3.【答案】B;
【解析】解：
、根据内能的定义可知，静止的叠石确实具有内能，但其给人危险的感觉是由于其处于一定的高度容易落下来而造成的，这与其内能大小无关，即使其有再多的内能，若其在地面上，也不会给人危险的感觉。故错误。
、静止的叠石，由于其处于一定的高度，容易落下来，对外界做功从而造成危害，物体由于举高而具有的能量是重力势能。故正确。
、由于叠石是静止的，根据动能的定义可知，叠石不具有动能。故错误。
、由于叠石没有发生弹性形变，根据弹性势能的定义可知，叠石不具有弹性势能。故错误。
故选：。
根据重力势能、内能、动能、弹性势能的定义，结合叠石所处的状态，即可得到叠石给人危险感觉的原因。
此题主要考查了动能、弹性势能、重力势能定义，通过定义能够确定叠石具有什么形式的机械能。叠石具有内能，这种说法本身没有错，但此题中给人以危险的感觉，是排除此选项的依据。
4.【答案】D;
【解析】具有能量的物体一定能做功，但不一定在做功．
故选D
5.【答案】D;
【解析】解：小朋友跳蹦床时，用力踩蹦床，使蹦床发生弹性形变，弹性势能增大．
当蹦床恢复原状时，弹性势能转化为动能．
在离开蹦床上升过程中，动能转化为重力势能．
从最高点下落时，重力势能转化为动能．
在使蹦床发生弹性形变时，动能转化为弹性势能．
故选D
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．
弹性势能大小的影响因素：发生弹性形变的大小、发生弹性形变的难易程度．弹性形变越大，越难，弹性势能越大．
重力势能、动能、弹性势能可以相互转化．
掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素．
能判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化．
重力势能、动能、弹性势能可以相互转化．
6.【答案】C;
【解析】解：、功的计算公式，不变，与成正比；根据题意，中的图线应从原点开始，是一条正比例函数，故错误；
、动能与速度和质量有关，题目中的速度和质量均不变，则动能不变，所以中的图线应是一条水平的直线，故错误；
、功率公式，题目中的速度和拉力均不变，则功率不变，所以中的图线应是一条水平直线，故正确；
、题目中物体的动能不变，但由于高度变大，所以重力势能变大，则机械能变大，所以图线应反映机械能随时间而变大，故错误。
故选：。
首先观察图像中的横坐标和纵坐标的意义，再观察图线的形状，得出图线反映的变化规律，可得出与题干相符合的选项。
深入理解影响机械能的因素，熟练运用功和功率的公式，可解答此题。
7.【答案】C;
【解析】
对于能量的转化必定是一种能量减少另一种能量增加，并且减少的能量转化为增加的能量。
根据影响动能和重力势能大小的因素来分析动能和重力势能的变化，动能和势能统称为机械能。
当卫星从远地点向近地点运动时，卫星质量不变，所处高度减小，重力势能减小；但运动的速度增大，动能增大，减小的重力势能等于增加的动能，也就是说在能量的转化过程中，机械能的总量保持不变，故错误，正确；
故选。
8.【答案】C;
【解析】
此题主要考查了能量的转化、做功的判定、运动状态的判定，属于基础知识。
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；机械能为动能和势能的和；
根据冰雹下落过程中是否对外做功进行分析；
冰雹在运动过程中，阻力变大，当阻力等于重力时会做匀速直线运动。
A.冰雹下落过程中，高度减小，重力势能越来越小，故错误；
B.因为下落过程中不是只发生在动能和势能之间的转化，由于冰雹要克服空气阻力做功，机械能会转化为内能，故机械能不守恒，故错误；
C.由于冰雹要克服空气阻力做功，机械能会转化为内能，所以其机械能减小，故正确；
D.冰雹在运动过程中，速度变大，阻力变大，当阻力等于重力时，冰雹会做匀速直线运动，速度保持不变，所以阻力不可能大于重力，故错误。
故选。
9.【答案】A;
【解析】解：正在加速下降的足球，其质量不变，速度增大，则动能增大，同时高度减小，则重力势能减小。
故选：。
动能大小的影响因素：质量、速度；质量越大，速度越大，则物体的动能越大。
重力势能大小的影响因素：质量、高度；质量越大，高度越高，则物体的重力势能越大。
此题主要考查了动能和重力势能的大小变化，关键是掌握动能、重力势能的影响因素。
10.【答案】D;
【解析】解：一枚鸡蛋从楼落下，会使人头部起肿包；从楼落下，足以砸碎成年人的头骨；而一只苹果从楼落下，也足以砸碎成年人的头骨，由此可知，鸡蛋的质量一定，所处的高度越高，落到地面时对外做的功就越多，说明最初鸡蛋具有的重力势能就越大，产生的危害就越大，所以最有探究价值且易于探究的科学问题是：物体的重力势能的大小跟高度、质量有什么样的关系，故正确。
故选：。
影响重力势能大小的因素：物体的质量和所处的高度；质量越大，高度越大，重力势能就越大。
此题主要考查了重力势能的影响因素，属于基础题。
11.【答案】速度；高度;
【解析】
本题涉及重力势能的影响因素、重力势能与动能之间的相互转化，解题是要熟记这些知识点，从题干中获取有用的信息，结合相关知识解决问题。
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。
要分析鸡蛋的重力势能与什么因素有关，分析创设的情景，楼与楼相比，高度不同，从而可得出结论；分析下落过程重力势能的转化，需要用到能量转化的相关知识，思考哪个量减小了，哪个量增大了，得出能量是如何转化的。
“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；
根据鸡蛋从楼抛下来就可以砸破行人的头骨，从楼抛下可使人当场死亡，可知高度越高，造成的后果越严重，说明高度越高鸡蛋具有的重力势能就越大，从而得出重力势能与高度有关。
故答案为：速度；高度。
12.【答案】动；动；弹性势；变小；每次能弹起的最大高度逐渐变小;
【解析】解：皮球从 到 的过程中，其质量不变，高度减小，速度增加，故将重力势能转化为动能；
从皮球接触地面到发生最大形变的过程中，速度减小，形变变大，所以机械能的转化情况主要是动能转化为弹性势能；
进一步分析可知：皮球在下落、弹起、上 升的循环过程中每次能弹起的最大高度逐渐变小，所以机械能的总量变小．
故答案为：动；动；弹性势；变小；每次能弹起的最大高度逐渐变小．
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．
弹性势能大小的影响因素：弹性形变的程度．物体弹性形变的程度越大，弹性势能越大．
此题主要考查能量转化的知识，关于能的转化要牢牢把握能的变化，根据变化来判断能的转化．
13.【答案】减小；大于;
【解析】
此题主要考查的是动能和重力势能的影响因素、机械能的概念，结合其影响因素进行推理是解答的关键。
皮球在不断弹跳的过程中，由于空气阻力的作用，机械能不断减小
、两点等高，小球质量不变，所以重力势能相同；而小球的机械能在减小，说明小球在点的动能大于在点的动能；所以小球在点的速度大于在点的速度。
故答案为：减小；大于。
14.【答案】变小;
【解析】解：插秧时插秧机匀速直线运动，即速度不变，但是其质量不断变小，所以其动能不断变小。
故答案为：变小。
动能大小的影响因素：质量、速度；质量越大，速度越大，则物体的动能越大。
此题主要考查了动能的大小变化，难度不大，掌握动能大小的影响因素是关键。
15.【答案】弹簧被压缩的程度 D C;
【解析】解：
小球压缩弹簧，对弹簧做功，做功的多少反映了小球动能的多少，弹簧被压缩的程度越大，说明小球的动能越大。所以，可以通过弹簧被压缩的程度来反映小球动能的多少；
接触面越光滑小球被弹回的越高，由此推理，如果接触面光滑到没有摩擦，只有动能和势能相互转化，机械能保持不变，那么小球将能上升到初始高度，并在斜面和弹簧之间往复运动，故正确；
牛顿第一定律：水平面越光滑，对小车的阻力越小，小车运动得越远，小车的速度减小得越慢；由此推理，当水平面绝对光滑时，运动的小车受到的阻力为，即小车在水平方向上不受力的作用时，小车将匀速直线运动下去；牛顿第一定律也是在实验和科学推理相结合的基础上得出的。
故答案为：弹簧被压缩的程度；；。
小球动能的多少是通过它对弹簧做功的多少来认识的，对弹簧做功的多少又是通过弹簧被压缩距离来体现的；
物体的动能和势能可以相互转化，而且在转化过程中，如果不受阻力，机械能的总量保持不变，如果有阻力作用，则机械能减小，内能增加；
牛顿第一定律是建立在实验和科学推理相结合的基础上的。
此题主要考查了影响动能大小的因素，考查了控制变量法和转换法的应用，难度不大。
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。
