初中物理北师大版九年级全册一 机械能达标测试
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10.1机械能同步练习北师大版初中物理九年级全一册
一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）
- 小明乘超市的自动扶梯匀速上升的过程中，小明的．
A. 动能转化为势能，机械能不变
B. 动能转化为势能，机械能增大
C. 动能不变，势能增大，机械能增大
D. 动能不变，势能不变，机械能不变
- 对于能的认识，下列说法中正确的是．
A. 具有能量的物体一定在做功 B. 物体能够做功，就具有能量
C. 物体对外做了功，其能量会增加 D. 物体对外做了功，其能量不变
- 若甲物体的速度比乙物体的速度大，则．
A. 甲物体的动能一定比乙物体的动能大
B. 乙物体的动能一定比甲物体的动能大
C. 甲、乙两物体的动能一定不相等
D. 甲、乙两物体的动能大小有可能相等
- 如图，用重物将木桩打入沙中，下列分析中错误的是．
A. 比较a和b，说明质量相等的物体，被举得越高，重力势能越大
B. 比较a和c，说明在同一高度时，质量越小的物体，重力势能越小
C. 比较b和c，说明质量越大的物体，重力势能越大
D. 小木桩进入沙中越深，说明物体对木桩做的功越多
- 高层建筑越来越多，但高空抛物却存在巨大的安全隐患，因为高处的物体具有较大的．
A. 弹性势能 B. 重力势能 C. 体积 D. 阻力
- 如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验时，将一根橡皮筋一端系一质量为m的小球，另一端固定在a点，b点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，c点是小球从a点自由下落所能到达的最低点，在小球从a点到c点运动的过程中，不考虑空气阻力，以下说法中正确的是 ．
A. 小球到达b点时，受的合力为零
B. 小球到达c点时，受的合力为零
C. 小球的动能一直在增加，重力势能一直在减小
D. 在c点小球的动能为零，橡皮筋的弹性势能最大
- 如图所示是小明在课外探究物体动能、势能的转化时做的一个小实验．对于小球从a处运动到d处的过程，下面的判断中正确的是 ．
A. 从a到b，小球的势能和动能都增大
B. 从b到c，小球的势能不变，动能增大
C. 从c到d，小球的动能减小，势能增大
D. 小球到达d处时的动能最大
- 如图所示，一个小球由静止从光滑曲面的顶端自由滑下，若它在顶端的重力势能为，则滑到底端的动能是设底端的重力势能为零
A. B. C. D.
- 2017年4月20日19时41分35秒，“天舟一号”货运飞船在文昌航天发射中心由“长征七号遥二”运载火箭成功发射升空．在它们加速升空的过程中，关于火箭搭载的“天舟一号”货运飞船的能量，下列说法正确的是．
A. 机械能的总量不变 B. 机械能的总量变小
C. 动能不变 D. 重力势能变大
- 公路上需要对机动车进行限速，它实质上限制了机动车的
A. 重力 B. 质量 C. 动能 D. 惯性
二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
- 下列物体：
站在树上“唱歌”的小鸟；飞在空中的航模；地面上行驶的汽车；滑梯上往下滑的孩子；挂在墙上的电视机；被压在最低位置的跳板。
其中具有动能的是 ，具有势能的是 。
- 地震灾害一般不容易预测，所以我们都要掌握一些防震减灾常识．在不幸碰上强烈地震时，若你处在较高的楼层上，不能轻易跳楼，是因为人具有较大的 能，在落到地面时极易受伤．假如在山坡上发生泥石流，由于其自身能量的转化，会使其速度 填“变快”“变慢”或“不变”，我们不能选择与泥石流赛跑，而是应该立即向垂直的方向逃离危险区域．
- 如图所示，甲、乙两个质量不同的小球从相同高度由静止释放，忽略空气阻力，当两球下落相同的高度时，两个球的重力势能减小的值 选填“相等”或“不相等”。
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- 我国火箭回收方式是：火箭消耗完燃料后将自动脱离飞船，借助降落伞落回地面，如图所示，匀速下落过程中，火箭的动能 填“变小”“不变”或“变大”，机械能 填“变小”“不变”或“变大”．
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
- 如图所示，天花板上挂一个单摆，放手后摆球沿弧abcd来回摆动，请标出小球势能最大的位置并涂黑。
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- 一单摆小球，从A点放手后，经最低点B荡至另一侧的C点，若不考虑能量损失，请在图上画出C点所在位置。
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四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
- 科学思维某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：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．于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B球质量为2 m，让A、B两球从距沙表面高H静止下落，C球从距沙表面高2 H静止下落，D球从距沙表面高2 H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下球在光滑管道中运动的能量损失不计实验测得A、B两球陷入沙的深度分别为和，C、D两球陷入沙的深度均为，且．
本实验中，铅球的重力势能大小是通过_________来反映的．
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：当下落高度一定时，______________________________________________________________________________．
比较_________两球，发现C球陷入沙中深度更大，由此可得出结论：当物体质量相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大．
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”．
小球在下落过程陷入沙中前，将重力势能转化为_________能，陷入沙中后到小球静止过程中，将机械能转化为______能．
- 物理观念在“探究影响动能大小的因素”实验中，如图a、b、c所示，让质量为m、2 m的两个小球分别从斜面上由静止滚下，小球撞击放在水平木板上的木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置．
小球动能是由_________填某种能量转化来的．
实验中通过_____________反映小球动能的大小．
比较_________两图进行的实验，可以探究小球的动能与速度的关系．
比较a、b两图进行的实验，可以得到小球的动能随质量增大而_________．
五、计算题（本大题共1小题，共8.0分）
- 甲、乙是两个完全相同的小球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度v，将甲球竖直向下抛，乙球竖直向上抛，忽略空气阻力。
抛出瞬间，甲球的机械能______选填“大于”、“等于”或“小于”乙球的机械能；
上升过程中，乙球的______能转化成______能；从放手到落地前的整个运动过程中，乙球的机械能______选填“先变大后变小”、“先变小后变大”或“保持不变”。
上升过程中未到最高处，若乙球所受到的外力忽然全部消失，它将______
A.立刻静止
B.匀速直线上升
C.上升到最高处后下落
六、综合题（本大题共1小题，共10.0分）
- 2021年5月15日7时18分，我国执行首次火星探测任务“天问一号”探测器的着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原并正常运行图甲。5月22日，“祝融号”火星车已安全驶离着陆平台，到达火星表面开始巡视探测图乙。已知物体在火星表面受到的重力约为在地球上的地球上g取。
着陆器分离出来后，其发动机接续提供反推力，保障着陆器动力减速、悬停避障和缓速下降至软着陆．在动力减速下降阶段着陆器的重力势能______，动能______选填“增大”“不变”“减小”；在空中静止悬停时，反推力______总重力选填“”“”“”；
据报道，着陆器着陆位置较平坦，若将其视为水平面，火星车的质量240kg，车轮与地面的总接触面积设为，求火星车对火星表面的压力及压强。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】小明匀速上升，速度不变，动能不变，高度增加，重力势能增加，总机械能增大．
2.【答案】B
【解析】具有能量的物体能够对外做功，但不一定是正在对外做功或者已经对外做了功，故A错误；
根据能量的定义可知，物体能够做功，就具有能量，故B正确；
物体对外做了功，其能量会减少，故C、D错误．
3.【答案】D
【解析】略
4.【答案】C
【解析】略
5.【答案】B
【解析】高处的物体由于高度较大，因而具有较大的重力势能，故B正确．
6.【答案】D
【解析】当小球经过b点后，小球受到向上的弹力，当弹力大于重力时，小球的速度逐渐减小，动能也逐渐减小，直到下落到最低点c点时，动能为零，橡皮筋伸长到最长，则弹性势能最大．
7.【答案】C
【解析】从a到b、从b到c，小球的高度在逐渐减小，因此重力势能减小，此时重力势能转化为动能，所以动能增大，从c到d，小球的高度在增大，这是因为动能转化为重力势能，动能减小，小球到达d处时速度为零，此时它的动能最小，高度最大，重力势能最大．
8.【答案】C
【解析】小球由静止从光滑曲面滑下，也就是说在顶端时，只有重力势能，下滑过程重力势能全部转为动能，所以滑到底端时的动能为．
9.【答案】D
【解析】“天舟一号”飞船在加速升空的过程中，质量不变，速度增大，动能增大；高度增大，重力势能增大；因为机械能是动能与势能的总和，所以飞船的机械能增大．
10.【答案】C
【解析】动能大小和物体的质量、运动速度大小有关。对于在高速公路上行驶的汽车，质量不变，进行限速，其实质是限制了汽车的动能大小；对汽车限速，汽车的重力、质量和惯性大小都不会改变。故选C。
11.【答案】
【解析】站在树上“唱歌”的小鸟，动能为0；处于一定的高度，具有重力势能。
飞在空中的航模，有一定的速度和高度，具有动能和重力势能。
地面上行驶的汽车，重力势能为0；有一定的速度，具有动能。
滑梯上往下滑的孩子，有一定的速度和高度，具有动能和重力势能。
挂在墙上的电视机，处于静止状态，动能为0；有一定的高度，具有重力势能。
被压在最低位置的跳板，处于静止状态，动能为0；发生了弹性形变，具有弹性势能。
故具有动能的是，具有势能的是。
12.【答案】重力势或机械
变快
【解析】略
13.【答案】不相等
【解析】重力势能与物体的质量与所处高度有关，甲、乙两个质量不同的小球从相同高度由静止释放，下落相同的高度时变化的高度相同，但由于质量不同，则二者重力势能变化量不相等。
14.【答案】不变
变小
【解析】匀速下落过程中，火箭的质量不变，速度不变，因而动能不变；高度变小，因而重力势能变小，机械能变小．
15.【答案】解：影响重力势能大小的影响因素是质量和被举得高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。
小球无论在哪个位置，其质量不变，由图可知，a和d点高度相等，且高于b、c两点，所以小球势能最大的位置是a和d点，如图所示：
【解析】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，据此结合图示分析解答。
此题考查势能大小的判断，掌握影响势能大小的影响因素是关键。
16.【答案】解：小球从A到B的过程中，重力势能转化为动能；从B到C的过程中，动能转化为重力势能。不计能量损失，小球在C点和在A点具有的重力势能相同，所以C点与A点在同一水平线。画出小球在A位置时的悬挂点关于竖直线的对称位置，这一位置就是C的位置，如图所示：
【解析】不考虑能量损失，小球经最低点B荡至另一侧的C点，C点与A点关于小球在B时的竖直线对称。
本题考查动能与势能的相互转化，知道C点与A点对称是作图的前提与关键。
17.【答案】铅球陷入沙子的深度
质量越大，重力势能越大
、C
无关
动 内
【解析】略
18.【答案】重力势能 木块滑动的距离 、c 增大
【解析】本题考查探究动能大小的影响因素．
小球动能是由重力势能转化来的．
实验中通过木块滑动的距离反映小球动能的大小．
要探究动能与速度的关系，需保持小球的质量不变，让同一小球从斜面不同高度自由滚下，可知应比较a、c两图的实验．
比较a、b两图的实验可得：小球的动能随质量的增大而增大．
19.【答案】等于 动 重力势 保持不变 B
【解析】解：
由题知，甲乙两球的质量相等，抛出时两球的速度相等，则最初两球的动能相等；抛出时的高度相同，则最初两球的重力势能也相同；因动能和势能统称为机械能，所以抛出时两球的机械能相等；
乙球在上升过程中，质量不变，速度减小，则动能减小，同时高度增大，重力势能增大，所以乙球在上升过程中是动能转化为重力势能；
由于不计空气阻力，则小球的机械能是守恒的，所以从放手到落地前的整个运动过程中，乙球的机械能保持不变；
上升过程中未到最高处，则乙球的速度不为零，若乙球所受到的外力忽然全部消失，根据牛顿第一定律可知，乙球将保持匀速直线运动状态不变。
故答案为：等于；动；重力势；保持不变；。
重力势能的大小与物体的质量和所处位置的高度有关，判断重力势能是否改变，看它的质量和高度是否变化就可以了；
动能的大小与物体的质量和运动的速度有关，判断动能的大小看它的质量和速度是否变化就可以了。
判断是哪种能量转化成了另一种能量的标准是：减小的转化为增多的；动能和势能统称为机械能；由于不计空气阻力，则小球的机械能是守恒的。
根据牛顿第一定律，当物体不受任何外力时，将保持静止状态或匀速直线运动状态。
掌握动能、重力势能的影响因素，理解重力势能和动能的转化可从高度和速度来理解，可以帮助我们更好的理解能量的转化。
20.【答案】减小 减小
【解析】解：在动力减速下降阶段，着陆器的质量不变，高度变小，重力势能变小，质量不变，速度变小，动能变小；在空中静止悬停时，着陆器受力平衡力，反推力和总重力是一对平衡力，大小相等；
火星车静止在火星水平表面时对火星表面的压力：；
火星车静止在火星水平表面时对火星表面的压强：。
故答案为：减小；减小；；火星车对火星表面的压力为900N，压强为22500Pa。
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；根据二力平衡分析力的大小关系；
首先求出火星车在火星上的重力、对火星表面的压力；然后根据求出压强。
本题考查了动能和势能的变化、压力和压强的计算，难度不大。
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