机械能（同步练习）-2025-2026学年苏科版九年级物理上册

12.1机械能

第1课时动能与势能

1.（2024.济南中考改编）2024年2月，国内首颗X波段合成孑宏雷达卫星••济高科创号”发射成功广济高科创号”卫

星在随火箭加速直线升空的过程中)

A.动能减小，重力势能减小

氏功能减小，重力势能增大

C.动能增大，重力势能增大

D.动能增大，重力势能减小

2.将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压（如图），放手后笔会向上弹起一定高度.向下按笔的过程中，笔的重力势能.

笔向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能.（均填喋大”“减小"或不变”）

3.（2025.苏州四区期中）科技的发展使农业机械化水平越来越高，如图所示的是一架飞机在水平方向匀速直线飞

行给小麦喷洒农药时的情景（不计空气阻力），喷洒农药的过程中，飞机的动能（填“增大“减小”或“不变”），

重力势能（填"增大减小”或“不变”）.

4.（2024扬州江都区质检）某同学猜想；物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关.丁是设计

了如图圻示的实验：图中4个小球的大小、形状均相同，均是从静止下落，D球在光滑管道中运动时的能量损失不

计，小球陷入沙的深度%Vh2Vh3.

COD

mm

of

2m2H

H

⑴本实验是通过观察来判断重力势能大小的，用到的物理研究方法为法.

(2)比较A、B两球，发现B球陷入沙的深度更大，由此可得出结论

(3)比较两球，可得出结论：当物体质量相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大.

(4)比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙的深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物

体运动的路径_______(填'有关或无关”).

(5)由B、C两图不能探究重力势能的大小与高度的关系，理由是

5.挪实心球是睢宁县中考体育测试的一个重要项目，小明斜向上与水平成45。角抛出实心球.从球离开手到最后

落在地面的过程中，动能E1随时间I的变化关系(不计空气阻力)，最接近图中的()

6.如图所示为旋转飞椅的示意图.飞椅和游客的运动速度越大，他们会被“甩”得越高.飞椅正在旋转，游客甲在位

置P,此刻游客甲受到(填/衡力”或啡平衡力”)作用.游客乙从图中的位置Q变化到位置Q'的过程，他

的动能重力势能(以上两空均填“变大“不变”或“变小”).

7.为探究影响动能大小的因素，老师设计了如图甲、乙所示的实验方案.

⑴图甲探究的是动能与的关系，实验中通过________________来比较小球动能的大小.

(2)若在完成甲实睑的第二步操作时，木块被撞后滑出木板，为使木块不滑出木板，第二步操作应采取的方法是

A.适当降低小球的高度

B.换用一个较重的木块

(3)实验结束后，各小组对实验提出各种改进方案：

①小明认为在',探究动能与速度关系•'的实验中，可以撤走木块并使用足够长的木板，记录小球在相同表面上滑

行直到静止的距离.你认为小明的实验方案是否合理?(填“合理”或"不合理”).

②小虎利用图丙装置做''探究动能与质量

关系”实验，通过观察小球撞击上端固定的相同塑料软片，通过比较撞击的软片数目来比较小球的动能大小.小

华指出比装置不适合体积不同的小球做实验，原因是.

大辆球123456789

③小刚设计了图丁所示的装置进行实验.

A.若用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离，可以研究小球的

动能大小与（填“质量”“速度或质量和速度,）的关系；

B.若用A、B两个不同的小球（（用公〃5）将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，同一木块受到撞击后相应移动

距离sA（填“或"="）SB-

（4）小明认为还可以通过甲、乙两型探究物体重力势能的影响因素，他的设想是_______（填“可行''或"不可行”）

的.

8.如图甲所示，水平面AB段光滑，B点右侧粗糙，一轻质弹簧左端固定于竖直墙面.用小木块P压缩弹簧至

A点由静止释放，木块离开弹赞后，动能随位置变化关系的大致图像如图乙所示.若换另一相同底面的小木块（。

优0力小），将弹簧同样压缩至A点由静止释放，弹簧形变均在弹性限度内.请在同一坐标系中画出小木块Q从离开弹

簧至静止的过程中，动能随位置变化关系的大致图像.

动能

第2课时动能和势能的相互转化机械能

1.下列属于动能转化为势能的是)

A.拉弓放箭B.踩板下滑

C.秋千上摆D.弹簧拉车

2.（2025•南京鼓楼区期中）运动员跳水过程的简化图如图所示.若不”空气阻力时，下列说法中正确的是（）

A.从a点到b点，运动员的动能完全转化为重力势能

B.从b点到c点，运动员的动能逐渐减小

C.在b点时，运动员处于平衡状态

D.在d点时,运动员的机械能小于b点时的机械能

3.如图是自动回转的、、魔罐”，橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，中间系一个钩码，当你将嘘罐”在水

平地面上滚出后,它能自动滚回来的原因是能转化为能.此过程中机械能（填“守恒”或

“不守恒，（如”二6

4.小明利用所学的物理知识，制作了“会跳的卡片1如图所示.图甲是他制作的“会跳的卡片L用手把它平压在

桌面上,使橡皮筋伸长，迅速松手后，卡片就会弹跳起来.图中A为外表面，B为内表面，实验时应把面紧

贴桌面后松手，橡皮筋能对卡片,使卡片能向上运动.小明还利用相同的橡皮筋和卡纸做了图乙、丙中的两

张卡片，压平后图（填-乙”或丙”）中卡片可以弹跳得更高些.

5.（2025.南京建邺区期中）如图所示，水平面上一轻质弹簧（图中未画出）固定在竖直墙壁上，一小球将其由自然伸

长时的A点压缩至B点.随后释放小球，其离开弹簧并最终静止于C点（图中未画出），下列说法正确的是（)

A曲A到B的过程中，弹簧的弹性势能在减小

B.由B到A的过程中，弹赞的弹性势能在增大

C.由B到C的过程中，小球的动能一直在减小

D.由B到C的过程中，小球的动能先增大后减小

6.如图所示，两个相同的光滑弧形槽,一个为A】B】G凸形,一个为A2B2C2凹形，两个相同小球进入两弧形

槽的速度都为v,运动到槽的末端速度也都为v，小球通过凸形槽的时间为1一通过凹形槽的时间为>,则k、t

2的关系为（）

4«=，2

4c,

却1<打

D.无法确定

7.手机具有录音和显示波形的功能.某乒乓球爱好者将一乒乓球从一定高度由静止释放，利用手机记录下乒乓

球碰撞台面发出的声音，其波形随时间的变化如图所示•下列说法正确的是（）

封邮册册邮

0.81.01.21.41.61.82.02.22.42.M62.83.03.23.43.6t/s

A.每次发声的时间间隔相等

B.整个过程中乒乓球的机械能不变

C.兵乓球每次弹起时的动能依次减小

D.乒乓球每次与台面碰撞的最大形变程度相同

8.（2024.南京建邺区一模）橡皮筋如图所示，完全相同的甲、乙两球分别由橡皮筋OA和无弹性细线OB系于

。点，OA<OB,先后从水平位置由静止开始释放，不计空气阻力.两球到达O点正下方C点时，橡皮筋与细线长

度恰好相等.下摆过程中，乙球的能转化为能,两球下落到C点的过程中重力做功分别为W甲、

W乙，两球在C点时的机械能分别为E甲、E乙，则它们的大小关系为W甲_橡皮筋细战W乙,

吊气

E甲E乙（以上两空均填或

9.如图，小芳设想利用升降W1台让球越弹越高.将球J位置b水平台面从M点竖直向下以某速

位置a水平台面度抛出，球经静止在位置a的台面视频讲解⑥反弹后，到达的最高点为N.经台面反弹后上升过程

球的动能（填噌大”“不变”“减小〜N（填何能'或“不可能、'，下同）比M高.球从N点下降时，台面

已升至合适的位置b并保持静止，球再次经反弹后，到达的最高点P比N高.

10.（2025.南京秦淮外校月考）如图所示为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置.将质量为m的

物体从左侧圆弧槽A点自由释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处，其

中B、C的高度分别为H、h（忽略空气阻力，质量为m的物体在高度h处具有的重力势能与产〃gh）.则A点高度为

A.H+hB.2H-h

C.2h+HD.3h-H

11某小球被水平抛出，其部分运动轨迹如图1所示.小球在运益过程中经过M、N两点，其动能和重力势能的

参级口图"叫二立力势能功能支力势能动能200J

⑴通过数据分析可得，小球在M点时的机械能为J；小球在M点时的重力势能（填、'大于”“等

于、或，小于，，)小球在N点时的重力势能；在整个运动过程中，小球的机械能(填“守恒’或不守恒)

(2在图1中，位置①和③离地高度相等.M点的位置最有可能在位置(填®'"②或你的依据是

____________________________________________________________________________；N点的位置最有可能在位置—

(填“①皿②”或“③”).

一、机械能

第I课时动能与势能

I.C2.减小减小

3.减小减小解析：影响动能的因素是物体的质量和速度，由题可知，飞机速度不变，质量减小，故动能减小.

重力势能与质量和高度有关，由题可知，飞机高度不变，质量减小,可知重力势能减小.

4.⑴球陷入沙坑的深度转换(2)当下落高度一定时，物体的质量越大，物体的重力势能越大⑶A、C(4)无关⑸

没有控制两球的质量相等

5.D解析：斜向上抛出一个小球，小球上升的过程中,速度越来越小，动能越来越小，到达最高点，速度不为

0,在水平方向上有一定的速度，所以动能不为0,下落的过程中，速度越来越大，动能越来越大，所以动能先减小，

后增大，故D符合题意.

6.芈平衡力变大变大解析：游客甲在位置P,此刻游客甲做圆周运动，运动方向不断改变，即他的运动状态

在发生改变，所以他受到非平衡力作用.由题可知，飞椅和游客的运动速度越大，他们会被“甩”得越高；游客乙从图

中的位置Q变化到位置Q'的过程，他的高度变大，速度变大；他的质量不变，速度变大，则他的幼能变大；他的

质量不变，高度变大，则他的重力势能变大.

7.⑴速度木块被推动的距离(2)A(3)①合理②体积大小不同的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力不同

③A.速度B.=(4)可行

解析：(1)图甲中，控制了小球质量相同，下降的高度不同，速度不同，探究的是动能与速度的关系.实验中小

球动能大小无法直接反映，用小球撞击木块后，木块移动距离的远近来反映小球动能的大小.

(2)若木块被撞滑出木板，说明小啄动能太大，适当降低小球的高度，可以减小小球的速度，在质量不变的情况

下，小球的初动能减小，故A符合题意；B换用一个较重的木块，则与第一步操作中的木块不同，没有做到控制

变量，不能通过比较两个不同木块的移动距离来判断，故B不符合题意.故选A.

(3)©“探究动能与速度关系',把小球动能大小转换成木块移动的距离，撤走木块后，小球的动能转化成小球在水

平木板上克服摩擦力做的功，小球质量相同，移动的距离越长，克服摩擦力做功越多，则小球初动能越大，所以小

明的实验方案是合理的.

②体积不同的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力不同，无法“探究动能大小与质量的关系:

③A.用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，小球射出后速度大小不同，所以可以研究小球的功能大

小与速度大小的关系.

B用A、B两个质量不同的小球(mA>mB)将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，弹簧具有的弹性势能转化为

小球的动能，弹簧压缩量相同，射出后小球的动能相同，所以推动木块距离相同.

(4影响重力势能的因素为物体的质量和高度，甲图可以控制质量相同，高度不同，乙图可以控制高度相同，质

量不同，都可以用推动木块距离表示重力势能的大小.故小明的设想是可行的.

8.如图所示

解析：将弹簧同样压缩至A点由静止释放，由于弹簧形变程度相同，弹性势能转化为动能大小相同，即小木块

Q和小木块P具有相同的动能，由于水平面AB段光滑动能不变,故在AB段小木块Q和小木块P动能随位置

变化关系的图像相同；由于水平面B点右侧粗糙，小木块在滑行过程中需要克服摩擦做功，而滑动摩擦力与压力

和接触面粗糙程度有关，因小木块具有相同底面，且m0>mp,所以小木块Q受到的摩擦力大于小木块P,由于两

木块具有的动能相同，对夕坪的功应该相同，根据W=fs可知，过了B点后，小木块Q在水平面滑行的距离应该小

于小木块P滑行的距离.

第2课时动能和势能的相互转化机械能

1.C2.D

3.弹性势动不守恒

4.B做功乙解析：实验时应把B面紧贴在桌面后松手，此时橡皮筋才能发生弹性形变.橡皮筋发生弹性形变，

对卡片做功，将橡皮筋的弹性势能转化为动能.图乙、丙中的两张卡片，压平后，图乙橡皮筋的弹性形变程度最大,

故可以对外做的功多，故图乙中卡片可以弹跳得更高一些.

5.D解析：A.由A到B的过程中，弹簧被压缩，弹性形变量增大，所以弹簧的弹性势能在增大，故A错误；

B.由B到A的过程中，弹簧从压缩恢复到原长，形变量减小，弹簧的弹性势能在减小，故B错误；CD.由B到C

的过程中，小球从静止变为运动，最后又静止于C点，速度先变大后变小，所以小球的动能先增大后减小，故C

错误，D正确.故选D.

6.B解析：两个槽都是光滑的，小球运动时机械能守恒.球通过凸起的槽时，动能转化为重力势能再转化为动

能，速度先减小后增大，末速度为v,整个过程中的平均速度小于v；球通过凹形槽时，重力势能转化为动能再转

化为重力势能，速度先增大后减小，末速度为v,整个过程中的平均速度大于v.而两个槽完全相同，即球通过的路

程相同，球通过凸起的槽的平均速度小，故通过凸起的槽的时间长.故选B.

7.C解析：根据图像可知，发声的时间间隔逐渐变小，这说明乒乓球每次弹起的最大高度逐渐变小，整个过程

中乒乓球的机械能逐渐变小，故AB错误；乒乓球每次弹起到最高点过程中，动能转化为重力势能，由于弹起的最

大高度不断变小，即最高点的重力势能依次减小，说明每次弹起时的动能依次减小，故C正确；乒乓球从发生最

大形变到离开台面的过程中，弹性势能转化为动能，因每次弹起时的动能依次减小，则每次与台面碰撞时产生的最

大弹性势能减小，即每次与台面碰撞的最大形变程度减小，故D错误.故C符合题意.

难点突破

波形图中的每次发声间隔,乒乓球经历一次从合面运动到最高点，再返回台面的过程，发声间隔越短，说明乒

乓球运动时间越短，即乒乓球上升到的最大高度变低.将声音波形图与乒乓球的运动轨迹结合，是本题的解题关键.

8.重力势动=＜解析：该过程中乙小球下落时，高度降低、重力势能减小、速度增加，动能增大，将重力势能

转化为动能.由于甲、乙两球完全相同（即质量相等），且都从水平位置由静止开始释放，到达C点时橡皮筋与细线长

度恰好相等,说明两球下落的高度也相等.由式子亚=61】可知两球下落到C点的过程中重力做功相等即W=W.

甲乙7

两球到达c点时，乙球的重力势能全部转化为动能，甲球的重力势能转化为动能和弹性势能，由于初始的重力势能

相同，所以两球到达C点时，甲球的动能比乙小.

9.减小可能不可能解析：球经台面反弹后上升的过程中，质量不变，速度变小，高度升高，动能减小，重力

势能增大，动能转化为重力势能.球以一定速度从M点抛出，下降过程，重力势能转化为动能，动能增大；球从接

触台面到反弹离开台面的过程，机械能转化情况是：动能一弹性势能T动能，过程中机械能有损耗；上升过程，动

能转化为重力势能，到达M点时，重力势能与下降时相同，动能一定比下降时的小，但不一定为0,那么球仍可向

上升，直到速度为0,所以N可能