九年级物理第一学期沪粤版第十一章机械功和机械能第4节动能和势能同步练习题解析版.docx
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九年级物理第一学期沪粤版第十一章机械功和机械能第4节动能和势能同步练习题解析版
一．选择题
1、原长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O、A两点间距离为2l，如图所示．则能反映钢球从O点运动到A点的过程中，其动能Ek随运动距离s变化的关系图象可能是（ ）
A．
B．
C．
D．
2、如图所示，小球在A点由静止开始释放，向右侧摆动．B点是小球摆动的最低点，C点是小球摆到右侧最高点，且A、C两点到B点的竖直距离hA＞hC．在小球从B点摆动到C点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球的机械能总量逐渐变小
B．小球运动状态保持不变
C．小球的动能全部转化为重力势能
D．绳的拉力对小球做了功
3、如图所示，一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业，关于该洒水车，下列说法正确的是（ ）
A．机械能不变，重力势能不变
B．机械能变小，重力势能动能变小
C．机械能不变，动能变小
D．机械能变小，动能不变
4、如图所示是北斗导航系统某一卫星的轨道示意图．已知该卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒．该卫星从远地点向近地点运行过程中，重力势能、动能、速度的变化是（ ）
A．重力势能增加、动能减小、速度减小
B．重力势能增加、动能减小、速度不变
C．重力势能减小、动能增加、速度增加
D．重力势能不变、动能不变、速度不变
5、在大型游乐场里，小明乘坐如图所示匀速转动的“摩天轮”，正在向最高点运动，对此过程，下列说法正确的是（ ）
A．小明的重力势能保持不变 B．小明的动能保持不变
C．小明的机械能守恒D．小明的机械能减少
6、如图，把不同的实心小铁球放在相同的实验装置的斜面上自由滚下，撞击静止于水面上的小木块上进行实验，可以研究的是（ ）
A．牛顿第一定律
B．摩擦力的大小与什么因素有关
C．物体的动能与什么因素有关
D．物体的重力与物体的质量有关
7、质量相同的甲、乙两辆小车同时同地沿相同方向做匀速直线运动，它们的s﹣t图象如图所示
，则下列说法正确的是（ ）
A．甲车的惯性运动大B．乙车的速度大
C．前4s内两车相距为40mD．甲车的动能大
8、人骑自行车下坡，速度会越来越快，在这过程中
A．人和车的动能保持不变 B．人和车的动能增大
C．人和车的动能减小 D．人和车的重力势能增大
9、如图是两车发生交通事故后的现场照片，由照片可判断（ ）
A．—定是甲车去撞乙车的
B．碰撞前瞬间乙车的速度一定比甲车大
C．碰撞时两车的相互作用力大小一定相等
D．碰撞前瞬间两车的动能大小一定相等
10、高空抛物是极不文明的行为，会造成很大的危害．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．重力
二．实验探究题
11、如图所示,在“探究影响重力势能大小的因素”实验中,有三个实心的、大小相同的铁球A、铁球B和塑料球C。
球A、C离沙地高度相同。
现让三个球同时由静止释放,球落到沙地上的状态如图中虚线所示。
（1）根据 可以判断出 球释放前的重力势能最大。
（2）比较球A、C可得出影响重力势能大小的因素是 ;
（3）球在空中下落时减少的重力势能主要转化为 。
12、为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验.图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面上运动一段距离后静止时的情景；图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景.
（1）若要探究动能大小与速度的关系，应选择图_ _（选填“甲”、“乙”）进行实验.
（2）木块在水平面上滑动时，受到水平面的摩擦力 （选填“变大”、“变小”或“不变”），克服摩擦力做功的功率 （选填“变大”、“变小”或“不变”）.
（3）本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出结论吗？
，原因是 .
13、在探究“物体动能大小跟哪些因素有关”的实验中，让小球由静止开始沿斜面向下运动去撞击水平面上的木块，实验步骤如图甲、乙、丙所示。
（1）实验中，木块运动的距离越远，说明刚要撞击木块时小球具有的动能越 。
（2）通过比较甲、乙两次实验可得，动能大小与 有关。
14、 在探究“物体动能的大小与哪些因
素有关”的实验中，如图所示，让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块．请回答下列问题：
（1）该实验的目的是研究 （选填“铁球”或“木块”）的动能大小与
的关系；
（2）该实验是通过观察 来说明铁球对木块做功的多少，从而得出结论的；
（3）若水平面绝对光滑，该实验还能得出结论吗？
理由是：
．
15、如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图．
（1）该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体 的关系（物体A、B质量不变）
（2）该实验中所探究物体的动能是指物体 （选填“A”或“B”）的动能
（3）该实验物体动能的大小是通过 来反映的
（4）该实验物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体B即将碰撞时的速度，它是通过 （选填“高度”或“质量”）来改变的
（5）实验表明，同一物体A从斜面高处滚下，高度越大，物体B被撞得越远，可得结论
（6）若要研究物体动能与质量的关系，则需不同质量的物体从斜面 高度由静止滚下，并观察记录．
16、如图甲所示是小张“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验装置．
（1）小张让大小不同的实心钢球从同一斜面上相同的高度处由静止滚下，在水平面上运动并推动木块移动，是为了探究动能大小与 的关系；
（2）同班同学小红发现，木块被钢球撞击后移动的距离没有其他同学的明显，认为是木块太重导致滑动摩擦力过大的原因造成．为了验证猜测，小红设计了如图乙所示“探究滑动摩擦力与压力大小关系”的实验，当接触面粗糙程度不变，用弹簧测力计拉动木块匀速直线运动时，通过多次实验得到了表
格中的相关数据，请你根据表中数据帮她分析并得出，滑动摩擦力f与压力F之间的数量关系式为 ．
实验次数
1
2
3
4
5
木块对木板压力F/N
2
3
4
5
6
弹簧测力计读数f/N
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
17、某同学在探究“动能大小与哪些因素有关”的试验中，设计了图甲所示的实验方案，并进行了如下的实验：
步骤1：
l：
让钢球从斜面A点由静止开始下滑，到达水平面时速度为v1，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s1；
步骤2：
让钢球从斜面B点由静止开始下滑，到达水平面时速度为v2，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s2
步骤3：
改变钢球的质量让钢球从A点由静止开始下滑，撞击木块使木块移动，记下木块移动的距离s3．
（1）比较v1、v2，可知vl＞v2，原因：
钢球的重力势能越大，转化为钢球的 能越大．
（2）比较步骤 和步骤3可以探究动能大小和物体质量的关系．
（3）钢球从斜面上滑下后，碰撞到斜面底端水平放置的木块后继续向前运动，两者在水平木块上滑行一段距离后停下，如图甲所示，设木块克服摩擦力所做的功为W，小球与木块碰撞前的动能为Ek，则Ek W（选填“＞”“＜”“=”）．
（4）实验结束后，该同学拿走木块，先后将同一小球从同一斜面的不同高度处静止释放，记录小球在相同表面上滑行到静止的距离，如图乙所示，根据此现象，小刚得出了动能与速度有关的结论．你认为该同学实验方案是否合理． （选填“合理”或“不合理”）
（5）若利用图乙器材还准备探究“阻力对物体运动的影响”．为完成探究任务，该同学需要从下面提供器材中选择的器材有 （填序号）．提供器材：
①砝码、②毛巾和棉布、③弹簧测力计．
18、如图所示，甲是探究“动能的大小与什么因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上．乙是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的水平面上运动．请回答下列问题：
（1）甲实验的目的是探究钢球动能的大小与 的关系；实验时，它是通过观察 ，从而判断钢球动能的大小．此外，钢球的动能还和 有关
（2）进行乙实验时，每一次都让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，其目的是使小车在水平面运动的起始 相同；通过观察小车在粗糙程度不同的水平面上运动 来判断小车在不同的水平面受到 的大小．从而可以推理：
如果运动的物体不受力，它将 ．
19、小明同学在做“探究物体的动能与什么因素有关”的实验中，设计了如图实验，用一条没有弹性的细绳吊着一个实心铁球制成单摆，将一滑块放到滑槽上并使之左端刚好在悬点O的正下方，小明进行了以下三步实验操作．
步骤一：
将铁球挪到a点位置静止释放，打到滑块上，记录滑块在滑槽上移动的距离s1．
步骤二：
将滑块摆放到原处，将小球挪到b点位置静止释放，打到滑块上，记录滑块在滑槽上移动的距离s2．
步骤三：
换一等体积的实心铝球，将铝球挪到b点位置静止释放，打到摆放在原处的滑块上，记录滑块在滑槽上移动的距离s3．
（1）小明同学进行“步骤一”和“步骤二”的实验，是想探究动能大小与 的关系．
（2）该实验中物体的动能是指 （选填序号）．
A．小球在撞击滑块前的平均动能 B．小球撞击滑块时的动能
C．小球撞击滑块后的动能 D．滑块的动能
（3）请你根据已学的知识判断s2和s3的大小关系是：
s2 s3（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
20、小宇用如图所示的装置探究“动能的大小与哪些因素有关”．实验步骤如下：
（1）将质量为m的小球从光滑斜面的A处由静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示．
（2）将质量为m的小球从光滑斜面的B处由静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示．
（3）将质量为2m的小球从光滑斜面的B处由静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图丙所示．
根据上述三次实验，回答下列问题：
①通过观察比较 就可以反映小球动能的大小，这里用到的物理学研究问题的方法是 法（选填“直
接测量”“放大”或“转换”）．
②为探究动能大小与物体运动速度的关系，应选用 两个图来分析．
③分析乙、丙两图，得到的实验结论是 ．
参考答案
一、选择题
1、D【考点】动能和势能的大小变化．
【分析】小球下降过程，重力势能转化为动能的过程；小球拉动橡皮筋，小球动能转化为橡皮筋的弹性势能，动能逐渐变小，据此分析小球动能随移动距离变化并做出判断．
【解答】解：
橡皮筋长为l，小球从初始状态下降至l过程中，重力势能转化为动能，小球做加速运动，动能逐渐变大；
小球从l继续下降至2l过程中，受到橡皮筋向上的拉力作用；当拉力小于重力时，合力向下，小球仍加速，动能仍然增大；当拉力大于重力时，合力向上，小球做减速运动，动能逐渐减小，最后变为零；
对照选项中的图象可知，只有D选项符合题意．
故选D．
2、A【考点】动能和势能的转化与守恒．
【分析】①物体的运动状态包括速度和方向两个方面；
②动能和势能合称机械能，由于克服空气阻力，一部分机械能会转化为内能；
③做功包含两个必要因素：
有力作用在物体上，物体在力的方向上通过一定的距离．
【解答】解：
AC、小球从A到B的过程中，大部分重力势能转化为动能；从B到C的过程中，大部分动能转化为重力势能．由于与空气有摩擦，摆动过程中部分机械能转化为内能，所以机械能总量减少，动能也不可能全部转化为重力势能；故A正确，C错误；
B、小球摆动过程中运动方向不断变化，速度不断变化，也就是运动状态在变化；故B错误；
D、细绳对小球有拉力，但小球在拉力的方向上没有移动距离，所以细绳的拉力对小球不做功；故D错误．
故选A．
3、【考点】动能的影响因素；势能的影响因素．
【分析】
（1）动能大小的影响因素：
质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；
（2）动能和势能统称为机械能．
【解答】解：
（1）洒水车在不断的洒水工程中，虽然速度是不变的，但是由于质量减小，所以动能减小．
（2）虽然在水平街道上，但是由于质量减小，所以重力势能也会减小，所以洒水车的机械能减小．
故选B．
4、C
【考点】动能的影响因素；势能的影响因素；机械能．
【分析】
（1）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．
（2）势能大小的影响因素：
质量、相对高度．质量越大，相对高度越高，势能越大．
【解答】解：
卫星从远地点向近地点运行过程中，卫星的质量不变，速度不断增大，动能不断增大，卫星和地球的相对高度减小，势能不断减小．
故选C．
5、B【考点】动能的影响因素；势能的影响因素；机械能．
【分析】通过分析小明在摩天轮上的速度、高度的变化，结合动能、势能的决定因素，以及机械能的定义即可知道小明的动能、势能机械能的变化情况．
【解答】解：
A、摩天轮在转动的过程中，小明的高度不断的发生变化，根据势能的决定因素可知，势能由质量和高度来决定，由于高度的不断变化，导致了小明的重力势能也在发生变化．故A错误．
B、由于摩天轮是在匀速转动，所以小明的速度不变，结合动能的决定因素：
质量和速度．由于在转动过程中，这两个量都没有发生变化，所以小明的动能保持不变．故B正确．
C、机械能包括动能和势能，小明所具有的机械能等于他的动能和势能的和，由于其动能不变，而势能随着其高度的变化而变化，所以小明的机械能也在不断变化，当其上升时，机械能增加，当其下降时，机械能减小．故C错误．
D、当小明随着摩天轮上升时，其机械能增加，故D错误．
故选B．
6、C【考点】动能的影响因素．
【分析】此实验用到了控制变量法来分析：
不同的实心小球从相同的高度自由滚下，控制了小球到斜面底端的速度相同；同一小球从不同的高度自由滚下，是控制了质量相同；而动能的决定因素有两个：
质量和速度，
【解答】解：
此实验中甲乙或丙丁图是质量相同的实心球从不同的高度自由滚下，控制了质量相同；甲丙两图是质量不相同的两实心球从同一高度自由滚下，控制了小球到斜面底端的速度相同；只有动能与什么因素有关的实验才与质量和速度有关．
7、D【考点】速度公式及其应用；惯性；动能大小的比较．
【分析】
（1）惯性是物体的一种属性，惯性大小只与物体的质量有关；
（2）比较两小车在相等的时间内通过的路程，判断其速度大小；然后根据动能大小的影响因素判断其动能的大小；
（3）从图象中找出前4s内两车通过的路程，又知两辆小车同时同地沿相同方向做匀速直线运动，可求两车相距多．
【解答】解：
A、因为两车的质量相同，所以两车的惯性相同，故A错误；
BD、由图象可知，当t甲=t乙时，s甲＞s乙，所以v甲＞v乙．因为两车的质量相同，甲车的速度大于乙车的速度，所以甲车的动能大，故B错误、C正确；
C、当t=4s时，s甲=40m，s乙=20m，甲、乙两辆小车同时同地沿相同方向做匀速直线运动，故前4s内两车相距40m﹣20m=20m．故C错误．
8、B
9、C
10、D【考点】动能和势能的概念．
【分析】物体由于被举高而具有的能叫重力势能，重力势能的大小与物体的质量和高度有关．
【解答】解：
由题意可知，高空抛物现象只所以会造成危害，是因为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大．因此，高空抛物会造成很大的危害．
故选D．
二、实验,探究题
11、
（1）球陷入沙中的深度 A
（2）质量
（3）动能
解析:
（1）小球释放前的重力势能越大,小球的能量就越多,做功本领越大,则小球陷入沙中越深;图中铁球A陷入沙中的深度最大,说明铁球A的重力势能最大;
（2）比较A、C两球可知,两球所处的高度相同,A是铁球,C是塑料球,铁球A的质量大,A球陷入沙的深度大,因此得出的结论是:
物体所处的高度相同时,质量越大,物体的重力势能越大;
（3）球在空中下落时,高度降低、速度变大,重力势能主要转化为动能。
12、本题考查动能大小决定因素的探究。
（1）本实验需要采用控制变量法，要探究动能大小与速度的关系，则需要控制小球质量相同，从不同高度滑下，所以应选择图乙进行实验。
（2）木块在水平面上滑动时，对水平面的压力不变，接触面情况不变，所以摩擦力大小不变，但木块的运动速度越来越小，所以克服摩擦力做功的功率变小。
（3）如果实验装置中的水平面绝对光滑，将不能得出结论，因为在光滑水平面上，木块不能停下来，也就无从比较小球动能的大小了。
13、解：
（1）实验中物体动能的大小是通过小球撞击木块移动的距离来反映的，木块运动的距离越远，说明刚要撞击木块时小球具有的动能越大；
（2）物体的动能与质量和速度有关，图甲和乙两次实验小球质量相同，甲中小球放置的高度大，滑到水平面时速度大，将木块推的距离大，说明甲中小球动能大，由此可知动能大小与物体的速度有关。
故答案为：
（1）大；
（2）速度。
14、
15、
（1）速度；
（2）A；（3）B被撞的距离大小；（4）高度；（5）当物体质量相同时，物体的速度越大，动能越大；（6）相同
16、
（1）要探究动能大小与质量的关系，需控制速度相同．则让质量不同的小球从同一高度滚下．
（2）由表格中的数据分析得出．
【解答】解：
（1）影响动能大小的两个因素是质量和速度，小明选用大小不同钢球，故质量不同，从同一斜面的同一高度由静止滚下，那么它们的速度相同，故该实验是为了探究动能大小与质量的关系．
（2）根据表格中数据F=2N时，f1=0.6N，当F=3N时，f1=0.9N，则由此知f1=0.3F；滑动摩擦力的大小等于拉力的大小，即弹簧测力计的示数大小，故滑动摩擦力的大小与压力之间的表达式为：
f=0.3F．
故答案为：
（1）质量；
（2）f=0.3F．
17、【考点】探究影响物体动能大小的因素．
【分析】此题中研究了物体动能与质量、速度两个物理量间的关系，通过控制变量法进行探究是本实验的突出特点，因此，明确变量与不变量，通过分析现象可得出相应的结论．
探究“阻力对物体运动的影响”需要选择与接触面粗糙程度有关的实验器材．
【解答】解：
（1）A点高于B点，同一钢球在A点处具有的重力势能大于在B点处的重力势能；钢球从斜面上向下滚动时，重力势能转化为动能，所以钢球从A点释放时，滚动到水平面时的动能较大，速度也较大，即vl＞v2；
（2）步骤1和步骤3控制钢球在斜面上的初始位置相同，滚动到水平面上的速度相同，改变钢球的质量，则是在速度相同的情况下，探究动能与质量的关系；
（3）小球到达水平面时具有动能，推动木块运动时，一部分动能转移给木块使木块运动，一部分克服摩擦，转化成内能，故则Eo＞W；
（4）相同的表面对小球的阻力是相同的，通过观察小球滑行到静止的距离大小可以判断出小球的动能大小，即球滑行到静止的距离越大，小球的动能越大；可以得出动能与速度的关系，该实验方案正确；
（5）探究“阻力对物体运动的影响”需要选择与接触面粗糙程度有关的毛巾和棉布．
故答案为：
（1）动；
（2）1；（3）＞；（4）合理；（5）②．
18、【考点】阻力对物体运动影响的探究实验；探究影响物体动能大小的因素．
【分析】
（1）甲实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，控制了小球的质量不变，目的是让小球到达斜面底端的时的初速度不同，探究速度对小球动能的影响，小球动能的大小是通过小球对外做功的多少来体现，实验中通过观察木块被小球推开的距离反映做功的多少；用到了控制变量法和转换法；
（2）乙实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，其目的是使小车在水平面运动的起始速度相同，控制速度相同，改变接触面的粗糙程度，观察小车运动距离的远近反映阻力对物体运动的影响；阻力越小，小车运动的距离越远，可以进行科学推理：
当阻力为零时小车会沿水平面匀速运动下去．
【解答】解：
（1）甲实验的目的是探究钢球动能的大小与速度的关系；
实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上，所以，实验时控制了钢球的质量不变，改变高度即改变钢球到达斜面底端的速度，通过观察木块被推动的距离，从而判断钢球动能的大小；除了速度之外，小球动能的大小还与其质量的大小有关．
（2）进行乙实验时，每一次都让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，其目的是使小车在水平面运动的起始速度相同；通过观察小车在粗糙程度不同的水平面上运动距离来判断小车在不同的水平面受到阻力的大小；
乙实验可以推理得出：
如果运动的物体不受力时，它会做匀速直线运动．
故答案为：
（1）速度；木块被推动的距离；质量；
（2）速度；距离；阻力；做匀速直线运动．
19、【考点】探究影响物体动能大小的因素．
【分析】
（1）实验“步骤一”和“步骤二”，使用的是同一小球，小球的质量就是一定的，从斜面的不同高度上滚下，小球到达水平面时的速度是不同的，由图可以发现，小球在斜面上的位置越高，速度越大，木块移动距离越长，动能越大．
（2）转化法：
实验中通过小球对木块做功的多少来反映动能的大小；
（3）根据步骤一和步骤二中小球的不同高度来判断其移动距离大小；
【解答】解：
（1）分析步骤一、二，可以发现：
采用了同一物体，质量是不变的，从不同高度处滚下，速度是不同的，是想探究动能大小与速度的关系；
（2）小球动能的大小是通过比较木块被推动距离的长短得出的，该实验中物体的动能是指小球撞击滑块时的动能．
（3）步骤一中小球的高度比步骤二中小球的高度高，所以步骤一中小球获得的动能较大，由于质量不变，所以获得的速度较大，所以s2大于s3．
故答案为：
（1）速度；
（2）B；（3）大于．
20、
（1）木块被推动的距离；转换；
（2）甲、乙；
（3）速度相同时，物体质量越大，动能越大．
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