2.1 功和机械能 第2 课时 同步练习（含答案）-2026秋浙教版科学九年级上册

2.1功和机械能第2课时同步练习（含答案）一、选择题1．下列现象属于重力势能转化为动能的是()A．水从高处落下 B．从地面上弹起的皮球C．爆竹腾空而起 D．在水平地面上匀速行驶的汽车2．A．抛出时刻，甲球的动能比乙球的动能小B．抛出时刻，甲球的机械能比乙球的机械能大C．乙球在上升至最高点的过程中动能逐渐减小为零D．甲球落地时的速度大于乙球落地时的速度3．如图所示，从小球下落，直至弹簧长度压缩至最短的整个过程中(不计空气阻力)，下列叙述中，正确的是()A．小球的机械能先增大再逐渐减小B．小球的动能先增大再逐渐减小C．小球在最低点受到弹簧的弹力等于重力D．小球的速度越来越小4．某同学组装了如图所示的滚摆，将滚摆从最高处由静止释放，观察到滚摆上下往复运动几次后最终静止下来。下列说法正确的是（）A．滚摆上升时，重力势能转化为动能B．滚摆下降时，它的重力势能减小，机械能增大C．滚摆每次到达最高点的重力势能都比上次小D．滚摆到达最低点时，若所有外力消失，它将保持静止5．跳水运动中蕴含着许多科学知识，如图所示为跳板跳水的三个瞬间，下列有关跳板跳水过程中能量变化的说法正确的是（）A．运动员用力下压跳板的过程中，跳板的弹性势能减小B．运动员被跳板向上弹起的过程中，重力势能减小C．运动员离开跳板向上运动的过程中，动能减小D．运动员从最高点下落的过程中，重力势能增大6．2023年6月4日，“神舟十五号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。若下落过程中不考虑返回舱的质量变化，则返回舱在空中加速下落时()A．重力势能转化为动能，总机械能不变B．动能转化为重力势能，总机械能不变C．重力势能和动能都增加，总机械能增加D．重力势能转化为动能，总机械能减少7．“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目，如图所示。一根弹性橡皮绳，一端系住人的腰部，另一端系于跳台，当人下落至图中A点时，橡皮绳刚好被伸直，C点是游戏者所能达到的最低点，当人下落至图中B点时，橡皮绳对人的拉力与人受到的重力大小相等。对于游戏者离开跳台到最低点的过程中（不考虑空气阻力），下列说法正确的是（）A．游戏者的动能一直在增加B．游戏者到达B点时，游戏者的动能增加到最大值C．游戏者到达C点时，重力势能全部转化为动能D．游戏者从C点向B点运动的过程中，重力势能转化为动能和弹性势能8．下列物体中一定具有弹性势能的是（）A．弹簧 B．吊着运动员的单杠C．被压扁的橡皮泥 D．橡皮筋二、填空题9．甲、乙、丙是三个完全相同的网球，如图所示，在同一高度以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，丙球斜向上抛出，不计空气阻力，落地前的运动过程中，甲球的动能（选填“增大”“不变”或“减小”），乙、丙两球上升的最大高度（选填“相等”或“不相等”），落地瞬间，乙球的速度（选填“大于”“等于”或“小于”）甲球的速度。10．如图，连着弹簧的小球套在水平杆上，O点为弹簧的自由长度位置。小幅度左右推动小球，小球仍能静止。现大幅度压缩弹簧，将小球移至A点后，静止释放。（1）从A点弹到O点，弹簧的弹性势能（选填“变大”“变小”“不变”）。（2）小球与水平杆之间（选填“存在”或“不存在”）摩擦力。（3）小球从A到B向右运动的过程中，速度最大值出现在。（选填“A点”“O点”“B点”“AO之间”“OB之间”“AB之间都有可能”）。11．如图所示，轻质弹簧顶端固定、下端连接一个质量为m的小物块，物块静止时位于位置c。用手托住物块向上挤压弹簧到点a，松手后物块下落依次经过点b、c到最低点d，b是弹簧原长的位置。则从a运动到d的过程中，物块的能量变化情况如下：动能最大的位置是点，重力势能最大的位置是点，机械能最大的位置是点(不计空气阻力)。12．为了解火箭升空过程中的相关运动状况，兴趣小组制作了一枚模型火箭，重为8N(不包含燃料)，发射后获取模型火箭的飞行高度与时间的关系，如图所示。（1）模型火箭燃料耗尽后仍能向上飞行一段距离，这个过程中动能(选填“增大”“减小”或“不变”，下同)，机械能。（2）图中标注的A、B、C三个位置中，模型火箭的重力势能最小的是。（3）模型火箭从最高点B下落到地面，重力做功的功率是。13．将圆珠笔笔尖朝上按下后放手，它会弹很高。拆开后发现它内部有一根弹簧，如图甲所示。小明发现，圆珠笔弹起的过程可分为“A：按下后放手”到“B：获得一个向上的速度”再到“C：向上运动到最高点”，如图乙所示。笔在“A→B”阶段，转化为动能；笔在“B→C”阶段，动能转化为。14．如图甲所示，一根轻质(质量忽略不计)弹簧竖直固定在水平面上。t=0时，将一个重为60N的金属小球从弹簧正上方某处由静止释放，小球下落压缩弹簧至最低点后，又弹起离开弹簧，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，测出该过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示，则：（1）t2到t3时间内，小球动能的变化情况是。（2）小球动能最大时，小球所受合力为N。（3）(选填“t1”“t2”或“t3”)时刻小球的动能最小。15．如图甲所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，如图乙为其截面图。做好后如图丙所示，将该罐子从斜面A点由静止释放，滚到水平面D点停止，然后返回，自行滚上斜面的B点停止后又滚下斜面……如此往返，最后停在水平面上。橡皮筋在点（选填字母）的弹性势能最大；若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子（选填“可能”或“不能”）返回滚上斜面；第一次返回斜面，向上滚动的过程中，罐子整体在C点时的机械能（选填“大于”、“小于”或“等于”）在B点时的机械能。三、实验与探究题16．某同学在观看台球比赛时发现：有时运动的白球去撞击一个静止的球后，白球会立即静止在碰撞时的位置，而被撞的球似乎接替了白球，沿白球原来的运动方向，以几乎相同的速度向前运动。该同学想：白球碰撞后立即静止，被撞的球是以白球撞前相同大小的速度运动出去的吗？通过了解和初步实验，他发现只有当体积和质量均相同的两球，而且球心在同一直线上相碰时，才可能出现上述现象。为进一步探究，他设计了下述实验方案，将一个两端翘起、中间水平的轨道固定在水平桌面上，取两个相同的台球A、B，将B球静置于轨道的水平部分，A球置于轨道左端斜面上某处，测出该点到水平桌面的高度h1，如图所示，释放A球，撞击后，A球静止，B球向前运动并冲上轨道右端斜面能到达的最高点，测出该点的高度h2。通过比较h2与h1的大小关系即可作出判断。（1）B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了能。（2）vA表示碰撞前瞬间A球运动速度，vB表示B球被撞后开始运动的速度。若h2＝h1，则vBvA（选填“＞”、“＝”或“＜”）。（3）实际实验中，测出的h2总小于h1，若导致这一现象的原因轨道不光滑，那么在阻力不可避免的情况下，你认为该同学的设计是否还有价值？说出你的理由。。17．如图是某同学探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验装置，斜面及水平面上的木板、木块都相同。（1）在斜面和水平面材料的选择上，最好选择（）A．斜面和水平面都光滑 B．斜面光滑，水平面粗糙C．斜面和水平面都粗糙 D．斜面粗糙，水平面光滑（2）该同学得出“物体的动能大小与物体运动速度有关”的结论，其判断依据是。（3）在同一条高速公路上对不同车辆的限速一般不同，如图丁，其原因可用图甲乙丙中两个实验来解释。（4）如果探究“物体重力势能大小与哪些因素有关”，比较甲、乙两次实验，可探究出的结论是：质量相同的物体，越大，重力势能越大。18．如图甲所示是我们常见的按压式圆珠笔，笔的质量为20g，小科同学利用该圆珠笔开展了以下实验研究。

实验一：研究弹簧弹力与压缩量的关系(如图乙)，实验数据记录如下表：序号钩码质量(g)弹簧压缩量x(mm)弹簧弹力F(N)弹簧的劲度系数k(N/mm)15020.50.252100410.25315061.50.25实验二：先将笔倒立向下按压然后放手，笔将向上弹起一定的高度。弹跳过程可以分为三个阶段(如图丙所示)。①把笔竖直倒立于水平硬桌面，下压外壳使其下端接触桌面(见位置a)。②由静止释放，外壳竖直上升，弹簧恢复到原长(见位置b)。③笔继续上升到离桌面2.5cm的最高处(见位置c)开始下落。（1）由表中数据可知，在弹性限度范围内，弹簧弹力F与压缩量x的数量关系式为。（2）图丙中从b到c位置，笔的内芯的重力势能逐渐。（3）图丙三个位置中，弹簧弹性势能最大的是(填“a”“b”或“c”)位置。（4）整个过程中，至少有焦的弹性势能转化为笔的重力势能。19．小科在参观科技馆时看到一种有趣的科学玩具——牛顿摆，如图甲所示，它由支架、细线和5个完全相同的钢球组成，每个钢球通过两根无弹性细线固定在支架上，并紧挨着排列在同一水平线上。拉起最左侧的钢球，释放后，它像单摆一样向右摆动撞击相邻钢球，仅把最右侧的钢球撞出，其他球几乎静止不动。为什么碰撞后仅有一个球摆动，而其余球仍然保持静止？小科进行了如下探究：【提出问题】被撞而摆动的钢球数量与哪些因素有关？【建立假设】被撞而摆动的钢球数量与撞击球撞击时的速度大小有关。【实验验证】将牛顿摆等效为单摆模型，如图乙所示是一个钢球撞击其它钢球的情形，五个钢球自左向右标为A~（1）将A球作为撞击球拉至一定的高度（保持细线绷直），静止释放后，A球向右摆动过程中，将能转化为动能。（2）为了改变撞击球撞击时的速度，进行的操作是：。释放后，当钢球发生碰撞时，仅有E球被撞出。（3）重复上述步骤，当钢球发生碰撞时，都仅有E球被撞出。由此可判断：被撞而摆动的钢球数量与撞击球撞击时的速度（填“有关”或“无关”）。（4）针对小科提出的问题，利用此实验装置还可验证的假设是。20．小北与同学“探究物体下落时，其重力势能和动能的变化规律”。实验时，将铁球从某一高度静止释放，依次经过竖直方向上A、B、C、D、E、F、G各点，记录经过各点时的离地高度、重力势能、速度和动能，实验数据如下表：高度（米）重力势能Ep速度（米每秒）动能Ek（焦耳）A点2.019.61.41.0B点1.615.73.14.9C点1.413.73.76.9D点1.211.84.28.8E点0.85.012.7F点0.43.95.816.7G点0.22.06.118.6（1）将铁球下落时的动能与速度的关系图线绘制在如图Ek−v图像中，分析图可知：物体的动能与其速度（2）根据表中数据，将表中E点的重力势能Ep数据补充完整。（3）研究表中数据得出如下结论：物体下落时，重力势能减小，动能增大，动能和重力势能之和保持不变。小科同学觉得此结论与某些运动情景不符。请例举书本中的一个实验，说明该结论并不适用所有情境。；（4）小北利用右图来研究动能和势能相互转化，一个光滑的弧形槽（不计空气阻力），钢球从弧形槽a点以初速度v出发，运动到c点，比较a、b、c三点的速度大小。四、综合题21．单板滑雪U型池比赛是冬奥会比赛项目，其场地可以简化为如图甲所示的模型。某次练习过程中，质量为M的运动员以速度v从轨道边缘A点腾空后到达最高点B，随后沿C点进入轨道，A、B、C三点距水平面的垂直距离分别为h1、h2和h3。图乙为腾空过程左视图，请回答下列问题(过程中不计空气阻力)。（1）A点的机械能(选填“小于”“等于”或“大于”)B点的机械能。（2）B点动能是否为零?(选填“是”或“否”)。（3）从B点到C点的过程中，运动员增加的动能为(滑雪板与C点接触时能量损失不计，重力势能的计算公式为W=mgh)。22．图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图，则过山车的动能在点最大，在B点重力势能的大小（选填“大于”“小于”或“等于”）在E点动能的大小。在这个过程中，过山车的机械能是（选填“变化”或“不变”）的。23．在北京冬奥会上，中国运动员苏翊鸣勇夺单板滑雪大跳台金牌。如图甲是他在决赛中的部分飞行轨迹，图乙是运动简图。运动员以一定的速度滑过A、B点，到C点滑出下落至D点。A和B，C和D之间的垂直距离均为h且AB＝BC（AB、BC两个面粗糙程度相同）。若空气阻力忽略不计，假定运动员滑下AB斜面时重力所做的功全部转化为克服摩擦力所做的功。运动员在运动过程中动能变化的部分曲线图如图丙所示：（1）下列选项能正确反应运动员在CD段动能变化曲线的是________。A．B．C．（2）运动员从A点到D点整个过程中能量是否守恒？请用所学的科学知识进行解释。24．避险车道是与公路主干道相连的一条距离很短的分岔专用车道，供速度失控车辆安全减速，一般设置在长陡坡下坡的拐弯处，保证驾驶员能看到。这种车道一般长度在50-100米，有一定的坡度，路面上铺着疏松的石子、沙土层，两侧及顶部用废旧轮胎或防撞桶围起来。避险车道很大程度上解决了汽车刹车失灵时的安全隐患，请分析避险车道设置所包含的科学原理。

答案解析部分1．【答案】A2．【答案】C3．【答案】B4．【答案】C5．【答案】C6．【答案】D7．【答案】B8．【答案】B9．【答案】增大；不相等；等于10．【答案】（1）变小（2）存在（3）AO之间11．【答案】c；a；b12．【答案】（