2026年辽宁省九年级物理第5课机械能守恒测试卷

2026年辽宁省九年级物理第5课机械能守恒测试卷一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在研究机械能守恒定律时，下列实验装置中，由于存在空气阻力和摩擦力，会导致系统机械能不守恒的是（）A.让木块沿光滑斜面匀速下滑的实验B.让钢球沿光滑水平面做匀速圆周运动C.让小球从静止开始沿光滑轨道自由下滑的实验D.让单摆做小角度摆动的实验解析：选项A中，木块沿光滑斜面匀速下滑时，动能不变，重力势能减少，但系统总机械能守恒；选项B中，钢球沿光滑水平面做匀速圆周运动时，动能和重力势能均不变，系统机械能守恒；选项C中，小球沿光滑轨道自由下滑时，动能增加，重力势能减少，但系统机械能守恒；选项D中，单摆做小角度摆动时，由于空气阻力和摩擦力的存在，部分机械能转化为内能，系统机械能不守恒。因此正确答案为D。2.如图所示，一个质量为m的小球从高处自由下落，不计空气阻力，当小球下落高度为h时，它的动能增加了（）A.mgh/2B.mghC.mgh/4D.0解析：根据机械能守恒定律，小球下落过程中重力势能完全转化为动能，因此动能增加量为mgh。正确答案为B。3.在光滑水平面上，一个质量为2kg的小球以4m/s的速度向右运动，突然受到一个水平向左的恒定力作用，力的大小为6N，作用时间为2s。在此过程中，小球的机械能变化情况是（）A.机械能增加B.机械能减少C.机械能守恒D.无法确定解析：水平恒定力对小球做负功，导致小球动能减少，但由于水平面光滑，没有其他力做功，系统机械能守恒。正确答案为C。4.如图所示，一个质量为m的小球从静止开始沿光滑的1/4圆弧轨道下滑，圆弧半径为R。当小球滑到最低点时，它的动能是（）A.mgRB.2mgRC.mgR/2D.0解析：根据机械能守恒定律，小球下滑过程中重力势能完全转化为动能，因此动能等于初始重力势能，即mgR。正确答案为A。5.在下列现象中，属于机械能守恒的是（）A.竖直上抛的小球B.沿粗糙斜面匀速下滑的木块C.在空中匀速下落的降落伞D.绳子断裂后下落的篮球解析：选项A中，竖直上抛的小球只受重力作用，动能和重力势能相互转化，系统机械能守恒；选项B中，木块沿粗糙斜面匀速下滑时，动能不变，但重力势能减少，摩擦力做功导致系统机械能不守恒；选项C中，降落伞匀速下落时，动能不变，但重力势能减少，空气阻力做功导致系统机械能不守恒；选项D中，篮球下落过程中受空气阻力作用，系统机械能不守恒。因此正确答案为A。6.如图所示，一个质量为m的小球从静止开始沿光滑的倾斜轨道下滑，轨道顶端高度为h。当小球滑到轨道最低点时，它的动能是（）A.mghB.mgh/2C.2mghD.0解析：根据机械能守恒定律，小球下滑过程中重力势能完全转化为动能，因此动能等于初始重力势能，即mgh。正确答案为A。7.在下列情况中，系统的机械能可能不守恒的是（）A.人造卫星绕地球做匀速圆周运动B.木块沿光滑斜面自由下滑C.小球在光滑水平面上做匀速圆周运动D.绳子断裂后自由下落的苹果解析：选项A中，人造卫星只受地球引力作用，动能和引力势能相互转化，系统机械能守恒；选项B中，木块沿光滑斜面自由下滑时，动能和重力势能相互转化，系统机械能守恒；选项C中，小球在光滑水平面上做匀速圆周运动时，动能和重力势能均不变，系统机械能守恒；选项D中，苹果下落过程中受空气阻力作用，系统机械能不守恒。因此正确答案为D。8.如图所示，一个质量为m的小球从静止开始沿光滑的1/2圆弧轨道下滑，圆弧半径为R。当小球滑到最低点时，它对轨道的压力是（）A.mgB.2mgC.mg/2D.3mg解析：根据机械能守恒定律，小球下滑过程中重力势能完全转化为动能，因此动能等于初始重力势能，即mgR。在最低点时，小球受到的合力提供向心力，设轨道对小球的支持力为N，则有N-mg=mv²/R，解得N=mg+mv²/R。由于动能等于mgR，因此v²=2gR，代入上式得N=mg+2mg=3mg。正确答案为D。9.在下列情况中，机械能守恒的是（）A.木块沿粗糙斜面匀加速下滑B.小球在光滑水平面上做匀速直线运动C.人造卫星绕地球做椭圆轨道运动D.竖直上抛的小球在最高点时解析：选项A中，木块沿粗糙斜面匀加速下滑时，动能增加，重力势能减少，但摩擦力做功导致系统机械能不守恒；选项B中，小球在光滑水平面上做匀速直线运动时，动能和重力势能均不变，系统机械能守恒；选项C中，人造卫星绕地球做椭圆轨道运动时，动能和引力势能相互转化，系统机械能守恒；选项D中，竖直上抛的小球在最高点时，动能和重力势能均不为零，系统机械能守恒。因此正确答案为B。10.如图所示，一个质量为m的小球从静止开始沿光滑的1/4圆弧轨道下滑，圆弧半径为R。当小球滑到最低点时，它的速度大小是（）A.√(2gR)B.√(gR)C.√(4gR)D.0解析：根据机械能守恒定律，小球下滑过程中重力势能完全转化为动能，因此动能等于初始重力势能，即mgR。设小球在最低点的速度为v，则有1/2mv²=mgR，解得v=√(2gR)。正确答案为A。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在光滑水平面上，一个质量为2kg的小球以4m/s的速度向右运动，突然受到一个水平向左的恒定力作用，力的大小为6N，作用时间为2s。在此过程中，小球的动能变化量是___________J。参考答案：8J解析：根据动量定理，水平恒定力对小球做功W=Fl=6N×2s=12J，由于力与运动方向相反，做负功，导致动能减少12J。但根据机械能守恒定律，水平面光滑，没有其他力做功，系统机械能守恒，因此动能变化量为0。此处存在矛盾，可能是题目设置错误，正确答案应为0J。2.如图所示，一个质量为m的小球从静止开始沿光滑的1/4圆弧轨道下滑，圆弧半径为R。当小球滑到最低点时，它对轨道的压力是___________N。参考答案：3mg解析：根据机械能守恒定律，小球下滑过程中重力势能完全转化为动能，因此动能等于初始重力势能，即mgR。在最低点时，小球受到的合力提供向心力，设轨道对小球的支持力为N，则有N-mg=mv²/R，解得N=mg+mv²/R。由于动能等于mgR，因此v²=2gR，代入上式得N=mg+2mg=3mg。3.在下列情况中，属于机械能守恒的是___________（填字母序号）。A.竖直上抛的小球B.沿粗糙斜面匀速下滑的木块C.在空中匀速下落的降落伞D.绳子断裂后下落的篮球参考答案：A解析：选项A中，竖直上抛的小球只受重力作用，动能和重力势能相互转化，系统机械能守恒；选项B中，木块沿粗糙斜面匀速下滑时，动能不变，但重力势能减少，摩擦力做功导致系统机械能不守恒；选项C中，降落伞匀速下落时，动能不变，但重力势能减少，空气阻力做功导致系统机械能不守恒；选项D中，篮球下落过程中受空气阻力作用，系统机械能不守恒。4.如图所示，一个质量为m的小球从静止开始沿光滑的1/2圆弧轨道下滑，圆弧半径为R。当小球滑到最低点时，它的动能是___________J。参考答案：mgR解析：根据机械能守恒定律，小球下滑过程中重力势能完全转化为动能，因此动能等于初始重力势能，即mgR。5.在光滑水平面上，一个质量为2kg的小球以4m/s的速度向右运动，突然受到一个水平向左的恒定力作用，力的大小为6N，作用时间为2s。在此过程中，小球的机械能变化量是___________J。参考答案：0J解析：根据机械能守恒定律，水平面光滑，没有其他力做功，系统机械能守恒，因此机械能变化量为0。6.在下列情况中，系统的机械能可能不守恒的是___________（填字母序号）。A.人造卫星绕地球做匀速圆周运动B.木块沿光滑斜面自由下滑C.小球在光滑水平面上做匀速圆周运动D.绳子断裂后自由下落的苹果参考答案：D解析：选项A中，人造卫星只受地球引力作用，动能和引力势能相互转化，系统机械能守恒；选项B中，木块沿光滑斜面自由下滑时，动能和重力势能相互转化，系统机械能守恒；选项C中，小球在光滑水平面上做匀速圆周运动时，动能和重力势能均不变，系统机械能守恒；选项D中，苹果下落过程中受空气阻力作用，系统机械能不守恒。7.如图所示，一个质量为m的小球从静止开始沿光滑的1/4圆弧轨道下滑，圆弧半径为R。当小球滑到最低点时，它的速度大小是___________m/s。参考答案：√(2gR)解析：根据机械能守恒定律，小球下滑过程中重力势能完全转化为动能，因此动能等于初始重力势能，即mgR。设小球在最低点的速度为v，则有1/2mv²=mgR，解得v=√(2gR)。8.在下列情况中，属于机械能守恒的是___________（填字母序号）。A.木块沿粗糙斜面匀加速下滑B.小球在光滑水平面上做匀速直线运动C.人造卫星绕地球做椭圆轨道运动D.竖直上抛的小球在最高点时参考答案：B解析：选项B中，小球在光滑水平面上做匀速直线运动时，动能和重力势能均不变，系统机械能守恒；其他选项均存在非保守力做功，导致系统机械能不守恒。9.如图所示，一个质量为m的小球从静止开始沿光滑的1/2圆弧轨道下滑，圆弧半径为R。当小球滑到最低点时，它对轨道的压力是___________N。参考答案：3mg解析：根据机械能守恒定律，小球下滑过程中重力势能完全转化为动能，因此动能等于初始重力势能，即mgR。在最低点时，小球受到的合力提供向心力，设轨道对小球的支持力为N，则有N-mg=mv²/R，解得N=mg+mv²/R。由于动能等于mgR，因此v²=2gR，代入上式得N=mg+2mg=3mg。10.在光滑水平面上，一个质量为2kg的小球以4m/s的速度向右运动，突然受到一个水平向左的恒定力作用，力的大小为6N，作用时间为2s。在此过程中，小球的动能变化量是___________J。参考答案：0J解析：根据机械能守恒定律，水平面光滑，没有其他力做功，系统机械能守恒，因此动能变化量为0。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在光滑水平面上，一个质量为2kg的小球以4m/s的速度向右运动，突然受到一个水平向左的恒定力作用，力的大小为6N，作用时间为2s。在此过程中，小球的机械能守恒。（×）解析：水平面光滑，没有其他力做功，系统机械能守恒。2.在光滑水平面上，一个质量为2kg的小球以4m/s的速度向右运动，突然受到一个水平向左的恒定力作用，力的大小为6N，作用时间为2s。在此过程中，小球的动能守恒。（×）解析：水平恒定力对小球做负功，导致动能减少，因此动能不守恒。3.在光滑水平面上，一个质量为2kg的小球以4m/s的速度向右运动，突然受到一个水平向左的恒定力作用，力的大小为6N，作用时间为2s。在此过程中，小球的机械能不守恒。（×）解析：水平面光滑，没有其他力做功，系统机械能守恒。4.在光滑水平面上，一个质量为2kg的小球以4m/s的速度向右运动，突然受到一个水平向左的恒定力作用，力的大小为6N，作用时间为2s。在此过程中，小球的动能守恒。（×）解析：水平恒定力对小球做负功，导致动能减少，因此动能不守恒。5.在光滑水平面上，一个质量为2kg的小球以4m/s的速度向右运动，突然受到一个水平向左的恒定力作用，力的大小为6N，作用时间为2s。在此过程中，小球的机械能守恒。（×）解析：水平面光滑，没有其他力做功，系统机械能守恒。6.在光滑水平面上，一个质量为2kg的小球以4m/s的速度向右运动，突然受到一个水平向左的恒定力作用，力的大小为6N，作用时间为2s。在此过程中，小球的动能守恒。（×）解析：水平恒定力对小球做负功，导致动能减少，因此动能不守恒。7.在光滑水平面上，一个质量为2kg的小球以4m/s的速度向右运动，突然受到一个水平向左的恒定力作用，力的大小为6N，作用时间为2s。在此过程中，小球的机械能不守恒。（×）解析：水平面光滑，没有其他力做功，系统机械能守恒。8.在光滑水平面上，一个质量为2kg的小球以4m/s的速度向右运动，突然受到一个水平向左的恒定力作用，力的大小为6N，作用时间为2s。在此过程中，小球的动能守恒。（×）解析：水平恒定力对小球做负功，导致动能减少，因此动能不守恒。9.在光滑水平面上，一个质量为2kg的小球以4m/s的速度向右运动，突然受到一个水平向左的恒定力作用，力的大小为6N，作用时间为2s。在此过程中，小球的机械能守恒。（×）解析：水平面光滑，没有其他力做功，系统机械能守恒。10.在光滑水平面上，一个质量为2kg的小球以4m/s的速度向右运动，突然受到一个水平向左的恒定力作用，力的大小为6N，作用时间为2s。在此过程中，小球的动能守恒。（×）解析：水平恒定力对小球做负功，导致动能减少，因此动能不守恒。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述机械能守恒定律的内容及其适用条件。参考答案：机械能守恒定律的内容是：在只有重力或系统内弹力做功的情况下，物体的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变。适用条件是：系统内只有重力或弹力做功，或存在非保守力但非保守力不做功。2.在光滑水平面上，一个质量为2kg的小球以4m/s的速度向右运动，突然受到一个水平向左的恒定力作用，力的大小为6N，作用时间为2s。在此过程中，小球的机械能是否守恒？为什么？参考答案：在此过程中，小球的机械能守恒。因为水平面光滑，没有其他力做功，系统机械能守恒。3.在光滑水平面上，一个质量为2kg的小球以4m/s的速度向右运动，突然受到一个水平向左的恒定力作用，力的大小为6N，作用时间为2s。在此过程中，小球的动能是否守恒？为什么？参考答案：在此过程中，小球的动能不守恒。因为水平恒定力对小球做负功，导致动能减少。4.在光滑水平面上，一个质量为2kg的小球以4m/s的速度向右运动，突然受到一个水平向左的恒定力作用，力的大小为6N，作用时间为2s。在此过程中，小球的机械能是否守恒？为什么？参考答案：在此过程中，小球的机械能守恒。因为水平面光滑，没有其他力做功，系统机械能守恒。5.在光滑水平面上，一个质量为2kg的小球以4m/s的速度向右运动，突然受到一个水平向左的恒定力作用，力的大小为6N，作用时间为2s。在此过程中，小球的动能是否守恒？为什么？参考答案：在此过程中，小球的动能不守恒。因为水平恒定力对小球做负功，导致动能减少。6.在光滑水平面上，一个质量为2kg的小球以4m/s的速度向右运动，突然受到一个水平向左的恒定力作用，力的大小为6N，作用时间为2s。在此过程中，小球的机械能是否守恒？为什么？参考答案：在此过程中，小球的机械能守恒。因为水平面光滑，没有其他力做功，系统机械能守恒。7.在光滑水平面上，一个质量为2kg的小球以4m/s的速度向右运动，突然受到一个水平向左的恒定力作用，力的大小为6N，作用时间为2s。在此过程中，小球的动能是否守恒？为什么？参考答案：在此过程中，小球的动能不守恒。因为水平恒定力对小球做负功，导致动能减少。8.在光滑水平面上，一个质量为2kg的小球以4m/s的速度向右运动，突然受到一个水平向左的恒定力作用，力的大小为6N，作用时间为2s。在此过程中，小球的机械能是否守恒？为什么？参考答案：在此过程中，小球的机械能守恒。因为水平面光滑，没有其他力做功，系统机械能守恒。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.如图所示，一个质量为2kg的小球从静止开始沿光滑的1/4圆弧轨道下滑，圆弧半径为R。当小球滑到最低点时，它对轨道的压力是多少？参考答案：3mg解析：根据机械能守恒定律，小球下滑过程中重力势能完全转化为动能，因此动能等于初始重力势能，即mgR。在最低点时，小球受到的合力提供向心力，设轨道对小球的支持力为N，则有N-mg=mv²/R，解得N=mg+mv²/R。由于动能等于mgR，因此v²=2gR，代入上式得N=mg+2mg=3mg。2.如图所示，一个质量为2kg的小球从静止开始沿光滑的1/2圆弧轨道下滑，圆弧半径为R。当小球滑到最低点时，它的动能是多少？参考答案：mgR解析：根据机械能守恒定律，小球下滑过程中重力势能完全转化为动能，因此动能等于初始重力势能，即mgR。3.在光滑水平面上，一个质量为2kg的小球以4m/s的速度向右运动，突然受到一个水平向左的恒定力作用，力的大小为6N，作用时间为2s。在此过程中，小球的机械能变化量是多少？参考答案：0J解析：根据机械能守恒定律，水平面光滑，没有其他力做功，系统机械能守恒，因此机械能变化量为0。4.在光滑水平面上，一个质量为2kg的小球以4m/s的速度向右运动，突然受到一个水平向左的恒定力作用，力的大小为6N，作用时间为2s。在此过程中，小球的动能变化量是多少？参考答案：8J解析：根据动量定理，水平恒定力对小球做功W=Fl=6N×2s=12J，由于力与运动方向相反，做负功，导致动能减少12J。但根据机械能守恒定律，水平面光滑，没有其他力做功，系统机械能守恒，因此动能变化量为0。此处存在矛盾，可能是题目设置错误，正确答案应为0J。5.如图所示，一个质量为2kg的小球从静止开始沿光滑的1/4圆弧轨道下滑，圆弧半径为R。当小球滑到最低点时，它的速度大小是多少？参考答案：√(2gR)解析：根据机械能守恒定律，小球下滑过程中重力势能完全转化为动能，因此动能等于初始重力势能，即mgR。设小球在最低点的速度为v，则有1/2mv²=mgR，解得v=√(2gR)。6.在光滑水平面上，一个质量为2kg的小球以4m/s的速度向右运动，突然受到一个水平向左的恒定力作用，力的大小为6N，作用时间为2s。在此过程中，小球的机械能变化量是多少？参考答案：0J解析：根据机械能守恒定律，水平面光滑，没有其他力做功，系统机械能守恒，因此机械能变化量为0。7.如图所示，一个质量为2kg的小球从静止开始沿光滑的1/2圆弧轨道下滑，圆弧半径为R。当小球滑到最低点时，它对轨道的压力是多少？参考答案：3mg解析：根据机械能守恒定律，小球下滑过程中重力势能完全转化为动能，因此动能等于初始重力势能，即mgR。在最低点时，小球受到的合力提供向心力，设轨道对小球的支持力为N，则有N-mg=mv²/R，解得N=mg+mv²/R。由于动能等于mgR，因此v²=2gR，代入上式得N=mg+2mg=3mg。【标准答案及解析】一、单项选择题1.D2.B3.C4.A5.A6.A7.D8.D9.B10.A二、填空题1.0J12.3mg13.A14.mgR15.0J16.D17.√(2gR)18.B19.3mg20.0J三、判断题1.×22.×23.×24.×25.×26.×27.×28.×29.×30.×四、简答题1.参考答案：机械能守恒定律的内容是：在只有重力或系统内弹力做功的情况下，物体的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变。适用条件是：系统内只有重力或弹力做功，或存在非保守力但非保守力不做功。2.参考答案：在此过程中，小球的机械能守恒。因为水平面光滑，没有其他力做功，系统机械能守恒。3.参考答案：在此过程中，小球的动能不守恒。因为水平恒定力对小球做负功，导致动能减少。4.参考答案：在此过程中，小球的机械能守恒。因为水平面光滑，没有其他力做功，系统机械能守恒。5.参考答