卷子答案网-一个不只有答案的网站北师大版九年级年级全一册 10.1 机械能 同步练习
一、单选题
1．小明抛掷实心球时，抛出的实心球在空中飞行的轨迹如图中的虚线所示。关于实心球，下列说法中正确的是（ ）
A．抛出的实心球在空中继续飞行是由于受到了惯性力
B．抛出的实心球在空中继续飞行是由于受到了小明的推力
C．实心球在空中飞行的过程中，它的机械能增大
D．实心球在空中飞行的过程中，若一切外力都消失，它将做匀速直线运动
2．如图是上坡型避险车道，供刹车失灵的车辆驶离正线并安全减速，避险车道上铺有很多砂石，当失控车辆冲上避险车道后，它的（ ）
A．动能增加 B．重力势能减少
C．机械能减少 D．机械能不变
3．如图所示，小球沿光滑斜面从顶端滚至底端的过程中，小球的速度V、通过的距离S、机械能E和动能EK随时间t的变化图象中正确的是（ ）
A． B． C． D．
4．如图是某中学运动会上的场景，所涉及到的物理知识，下列说法不正确的是（ ）
A．图甲：跑步时用力向后蹬地，利用了力的作用是相互的
B．图乙：冲线后没有立即停下来，因为运动员具有惯性
C．图丙：运动员跳高时跃到最高点，势能最大，动能为零
D．图丁：起跳后到落地的过程中，运动员所受重力大小方向一直不变
5．频闪照相机是研究物体运动的重要手段之一，如图所示的频闪照片记录了竖直下落的小球每隔相等时间的位置，不计空气阻力，在小球下落的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球的重力势能逐渐增大 B．小球的机械能逐渐减小
C．小球的重力在 ab 段做功比在cd 段多 D．小球的重力在 ab 段做功比在 cd 段慢
6．滑草是一项时尚的运动，以下说法正确的是（ ）
A．人行走时比脚站在草地上时，对草地压强更小
B．由于受到惯性的作用，滑行速度越来越大
C．越向下滑，重力势能越大
D．人受到滑动摩擦力的方向与运动方向相反
7．为了更好的推进习总书记提出的“一带一路”发展战，我国计划发射十八颗通信卫星，为沿线国家提供服务。如图所示，当卫星从近地点向远地点运动时，它的（ ）
A．重力势能减小 B．速度增大
C．机械能增大 D．动能转化为重力势能
8．2021年4月，中国女足通过奋勇拼搏，晋级奧运会。如图所示是足球落地后又弹起的示意图，不计空气阻力。则足球（ ）
A．在A点的机械能大于B点的机械能 B．在B点的机械能大于C点的机械能
C．在A点的机械能等于C点的机械能 D．在B点的重力势能小于D点的重力势能
9．2月8日，北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛在上午迎来金牌点的争夺，如图是中国选手谷爱凌第三跳“一跳定乾坤”成功夺冠的精彩瞬间，因为这一跳她成功为中国冬奥军团赢得第3枚金牌！若不考虑在空中做动作的过程且不计空气阻力，试分析运动员从跳台跃向空中至最高点后到落地前的整个过程，用W、Ek、Ep和v表示运动员的机械能、动能、势能和速度，则下列图像中可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
10．“嫦娥一号”返回舱在距离地面一定高度时，需要打开降落伞减速，以便安全着陆，在返回舱减速下降的过程中（ ）
A．动能减小，势能减小，机械能减小 B．动能不变，势能减小，机械能减小
C．动能不变，势能减小，机械能不变 D．动能增大，势能减小，机械能不变
11．如图所示是北京冬奥会中运动员参加短道速滑比赛的情景，下列说法正确的是（ ）
A．运动员水平加速滑行过程中，机械能变大
B．运动员对冰面的压力与其重力是相互作用力
C．运动员在转弯滑行过程中，运动状态不变
D．运动员转弯后继续向前滑行，是由于受到惯性的作用
12．如图所示是荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高。下列说法正确的是（ ）
A．球在B、C两点的动能相等 B．球在A、D两点的机械能相等
C．球从B点到O点的过程中机械能减少 D．球从O点到C点的过程中势能转化为动能
二、填空题
13．如图2020年7月23日，我国发射首个火星探测器“天问一号”，将一次性完成“绕、落、巡”三大任务，这在世界航天史上从未有过先例。探测器沿椭圆轨道绕火星运动时，不受空气阻力，只发生动能和势能的相互转化，由近火点向远火点运动时，探测器的动能___________，机械能___________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
14．如图所示，单摆在 A、B 两点间摆动过程中，摆球的______能和______能相互转化，摆球在______点动能最小，在O点______能最小。
15．2020年12月1日，“嫦娥五号”在月球背面成功着陆。“嫦娥五号”在减速下落登月过程中，动能______（选填“增大”“不变”或“减小”），以月球为参照物，“ 嫦娥五号”是______的（选填“运动”或“静止”）；“嫦娥五号”第一次带回了月壤样品，这些样品带到地球时质量______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
16．一个小球向上抛出，若空气阻力不计，在向上运动过程中，小球的动能______，重力势能______ ，（选填“增加”、“不变”或“减小”），这是______能逐渐转化为_______能。
三、综合题
17．阅读下列短文，回答问题：
过山车
当你在游乐场乘过山车奔驰之际，你是否会想到：过山车为什么不需要引擎来推动就能“翻山越岭”呢？
过山车在开始旅行时，是靠一个机械装置推上最高点的，但在第一次下行起，就再没有任何装置为它提供动力了。从这时起，带动它沿轨道行驶的唯一“发动机”就是重力势能，过山车的重力势能在处于最高点时达到最大值，当它开始下行时，它的重力势能不断减小，动能不断增大，由于摩擦，损耗了少量的机械能，所以随后的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低（如图所示），像所有列车一样，过山车也安装了机械制动装置，使它在结束行程或在紧急情况下能够准确地停下来。
（1）过山车要通过A点向上运动的过程中，动能______，重力势能______（均选填“变大”“变小”或“不变”）；
（2）后面的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低，是由于过山车在运动过程中，机械能______（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（3）在过山车旅行的过程中，遇到紧急情况能够准确地停下来，是由于______；
（4）过山车第一次下行后，是利用______能作为“发动机”的动力；
（5）小明坐在高速运行的过山车上，感到“天旋地转”，这时他是选择______作为参照物的。
18．阅读材料，回答问题：
“天问一号”成功着陆火星“祝融号”开启探测
2021年是建党100周年，中国梦正在一个个实现！从“天问一号”火星探测器上释放的登陆 抢在进入火星大气层之后，将释放一个大降落伞进行第一次减速。下降到预定高度后，登陆舱扔 出火星着陆器，着陆器启动缓冲火箭和姿态控制火箭来进行二次减速，并在一定高度实现悬停，此时着陆器底部传感器进行扫描侦察，如果发现着陆场地有障碍物，则利用姿控火箭进行紧急避障。最后，在缓冲火箭的帮助下，着陆器会缓慢地着陆火星。5月22日，“祝融号”火星车安全驶离着陆平台开启勘探任务。
星球 月球 水星 金星 地球 火星 木星
重力/N 1.62 3.60 8.50 9.80 3.76 22.9
（1）上表列出的是质量为1kg的物体在不同星球上受到的重力。“祝融号”到达火星，重力______（选填“不变”“变大”或“变小”）。
（2）着陆器在一定高度实现悬停时具有_________（选填“动能” “重力势能”或“弹性势能”）。
（3）着陆器减速过程中受___________（选填“平衡力” “非平衡力”）。
（4）“祝融号”能在火星砂石遍地的荒漠地貌顺利行走，火星车车轮的材质需要具备的物理属性是( )
A．耐磨性好 B．导热性好 C．导电性好 D．延展性好
19．阅读短文，回答问题：
中国嫦娥系列探月简史
飞上月球，是中国人千百年来的梦想。自2004年起，我国开展月球探测工程，并命名为“嫦娥工程”，整个探月工程分为“绕”、“落”、“回”三个阶段。
嫦娥一号是我国自主研制并发射的首个月球探测器，于2007年10月24日发射成功，最终在控制下成功撞击月球。嫦娥二号于2010年10月1日发射升空，任务完成后成为了太阳系的小行星，围绕太阳做椭圆轨道运行。
嫦娥三号探测器是中国第一个月球软着陆的无人登月探测器，于2013年12月2日发射成功，软着陆后陆续开展了“观天、看地、测月”的科学探测和其它预定任务，之后于月球退役。2019年1月3日，嫦娥四号成功实现全人类首次月球背面软着陆。为避免嫦娥四号在着陆瞬间“闪着腰”，工作人员给它研制了4条强有力的“腿”，在嫦娥四号的“腿”上，还“长着”脸盆一样的圆形“大脚掌”。。嫦娥四号携带的“玉兔二号”月球车总质量仅135kg，是世界上质量最小的月球车。利用其底部6个带齿纹的轮子有效增大了与月面间摩擦，顺利在月背表面行驶。
嫦娥五号月球探测器，是中国首颗地月采样往返探测器，也是“绕、落、回”中的第三步。2020年12月1日，嫦娥五号探测器的着陆器和上升器组合体从距离月面15千米处采用动力下降的方式减速，着陆后随即开展采样工作。2020年12月17日，携带月壤的嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆，标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。
（1）嫦娥一号在环月飞行时，受到的力____（选填“是”或“不是”）平衡力；
（2）在嫦娥四号的“腿”上安装圆形“大脚掌”的目的是为了________；
（3）为增大与月面间的摩擦，“玉兔二号”采用的装置是_______；
（4）嫦娥五号着陆器和上升器组合体在月球下落着陆的过程中，机械能_______（选填“增大”、“减小”或“守恒”）。
（5）嫦娥五号在月球上采集的月壤带回到地球后，不发生改变的物理量是( )
A．质量 B．体积 C．重力 D．密度
20．为了有效阻断新型冠状病毒肺炎的传播，多地机场、车站安装了红外线测温仪，红外线在空气中的传播速度约为________km/s。与此同时，多地防疫站用洒水车在水平路面上喷洒消毒液，消毒车匀速行驶喷洒过程中，它的动能_______（选填“不变”、“变大”或“变小”），以司机为参照物，消毒车是______的（选填“运动”或“静止”）。喷洒过后，空气中就会弥漫消毒液的气味，这是_______现象。喷洒过的潮湿路面很快会变干，这是______（填物态变化的名称）现象。
21．炎热的天，某些城市的街道上有雾炮车在向空中喷水，它比普通洒水车的降温、净化空气的效果更好（雾炮车的参数如下表所示）。
(1)雾炮车的降温效果更好，原因是喷出的极细水珠增加了 ______ ，从而加快了水的蒸发；
(2)如图，匀速行驶中的雾炮车正在喷洒水雾，其动能 ______ （选填“增大”、“减小”、“不变”）；
(3)已知某古桥的桥面能承受的最大压强为6×105帕，通过计算判断该雾炮车能否满载通过？ ( ) （g取10N/kg）
雾炮车的部分参数
空载时质量 6000千克
最大装水量 10000千克
满载时轮胎与地面的总接触面积 0.4 米2
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
A．惯性是物体的固有属性，不是受到的，也不是力。抛出的实心球在空中继续飞行是由于惯性，故A错误；
B．抛出的实心球在空中继续飞行，实心球已脱离小明，小明不再给实心球推力，故B错误；
C．实心球在空中飞行的过程中，克服空气阻力做功，它的机械能减小，故C错误；
D．实心球在空中飞行的过程中，若一切外力都消失，由牛顿第一定律知，它将做匀速直线运动，故D正确。
故选D。
2．C
【详解】
失控车辆冲上避险车道时，其质量不变，速度减小，则动能减少；同时其高度增大，重力势能增大；由于避险车道上铺有很多砂石，摩擦力较大，失控车辆要克服摩擦做功，有一部分动能会转化为内能，因此机械能减少，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
3．C
【详解】
A. 小球从光滑的斜面滚下来做加速运动，速度是增加的，故A错误；B. 由v可知，速度增加时，物体通过的路程与时间不成正比，故B错误；CD、物体下滑过程中，质量不变，速度增加，动能增加，高度降低，重力势能减小，重力势能全部转化为动能，机械能不变，故C正确、D错误．故选C.
点睛：结合速度公式分析速度、路程与时间图象；结合影响动能、重力势能大小的因素分析动能与机械能与时间图象．
4．C
【详解】
A．跑步时用力向后蹬地，由于力的作用是相互的，所以地面对人有一个向前的力，使人瞬速跑起来，故A正确，不符合题意；
B．冲线后由于惯性会保持原有速度继续运动一会儿，所以没有立即停下来，故B正确，不符合题意；
C．运动员跳高时跃到最高点时，运动员质量不变，高度最高，所以重力势能最大，但运动员仍有一定速度，所以动能不为零，故C错误，符合题意；
D．由于质量是一种属性，不随物体位置发生变化，所以起跳后到落地的过程中，运动员所受重力大小不变，重力的方向一直是竖直向下的，所以重力方向也不变，故D正确，不符合题意。
故选C。
5．D
【详解】
A．小球下落过程中，高度减小，重力势能减小，故A错误；
B．不计空气阻力时，小球重力势能与动能互相转化，机械能守恒，大小不变，故B错误；
C．ab段长度小于cd 段，重力相同，做功大小与下落距离成正比，ab 段做功小于cd 段，故C错误；
D．ab段做功小于cd 段做功，而所用时间相等，所以ab段功率小于cd 段做功，故D 正确。
故选D。
6．D
【详解】
A．人行走时比脚站在草地上时，压力不变，受力面积减小，对草地压强更大，故A错误；
B．惯性是物体的一种属性，惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟速度大小无关，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故B错误；
C．越向下滑，质量不变，高度减小，重力势能越小，故C错误；
D．滑动摩擦力的方向总是和物体相对运动方向相反，人受到滑动摩擦力的方向与运动方向相反，故D正确。
故选D。
7．D
【详解】
ABD．当卫星从近地点向远地点运动时，质量不变，高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小，动能转化为重力势能，故D符合题意，AB不符合题意；
C．在太空中卫星运动时不受阻力的作用，所以此过程中机械能守恒，故C不符合题意。
故选D。
8．A
【详解】
AC．由图可知，足球落地后又弹起，越弹越低，但不计空气阻力，故可知，在足球落地与地面接触碰撞时，有部分能量损失掉，转化为内能。足球由A点落地后经过B、C点，因此A点的机械能大于B、C点的机械能，故A正确，C错误；
B．由B点到C点的过程中，没有与地面碰撞即没有能量损失，因此在B点的机械能等于C点的机械能，故B错误；
D．重力势能与物体的质量和高度有关，同一个足球质量相同，B点的高度大于D点，因此在B点的重力势能大于D点的重力势能，故D错误。
故选A。
9．C
【详解】
A．不计空气阻力，人从跃向空中到最后落地时，机械能是守恒的。而图示表示机械能逐渐减小，故A错误；
BD．人的质量不变，跃向空中至最高点过程中，速度逐渐减小，下落的过程中，速度逐渐增大。上升过程中动能逐渐减小，下落过程中动能变大。因起跳时的高度高于落地时的高度，起跳时人同时具有动能与较大的重力势能，落地时具有动能与较小的重力势能，而总的机械能又守恒，所以落地时的动能大于起跳时的动能。而B中图示表示起跳时与落地时动能相等，故B错误；D中图示表示速度先增大，故D错误；
C．人的质量不变，在上升过程中，高度增加，重力势能增大；下落过程中高度减小，重力势能减小。因起跳时的高度高于落地时的高度，所以刚起跳时重力势能大于落地时的重力势能。故C正确。
故选C。
10．A
【详解】
返回舱减速下降过程中，质量不变，速度减小，故动能减小；质量不变，高度减小，故重力势能减小；动能减小，重力势能也减小，故机械能减小。故A符合题意；BCD不符合题意。
故选A。
11．A
【详解】
A．运动员水平加速滑行过程中，质量不变，高度不变，故其重力势能不变，速度变大，故其动能变大，则其机械能变大，故A正确；
B．运动员对冰面的压力与冰面对运动员的支持力是一对相互作用力，与重力不是相互作用力，故B错误；
C．运动员在转弯过程中，速度的方向发生改变，故其运动状态发生改变，故C错误；
D．惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故D错误。
故选A。
12．C
【详解】
从A运动到D点，D点低于A，说明运动过程中机械能在逐渐较小，原因是受到空气的阻力作用，秋千在摆动的过程中，一部分机械能转化为内能，机械能会逐渐减小。
A．球在B、C两点高度相同，重力势能相同，B的机械能大于C的机械能，B的动能大于C的动能，故A错误；
B．由于机械能逐渐减小，则A的机械能大于D的机械能，故B错误；
C．球从B点到O点的过程中，克服摩擦做功，机械能减少，故C正确；
D．球从O点到C点的过程中，高度增加，重力势能变大，速度减小，动能减小，动能转化为势能，故D错误。
故选C。
13． 变小 不变
【详解】
[1][2]探测器由近火点向远火点运动时，不受空阻力，只发生动能和势能的相互转化，探测器相对于火星的高度增加，重力势能变大，速度减小，动能减小，动能转化为重力势能，机械能不变。
14． 动 重力势 A和B 重力势
【详解】
[1][2]运动的物体具有动能，与地面有一定距离的物体具有重力势能，单摆在A、B两点间摆动过程中，高度和速度都在不断变化；A点到O点过程中，速度逐渐变大，动能逐渐增大，高度逐渐减小，重力势能逐渐减小，说明是重力势能转化为动能；O点到B点过程中，速度逐渐减小，动能逐渐减小，高度逐渐升高，重力势能逐渐变大，说明是动能转化为重力势能，故单摆在A、B两点间摆动过程中摆球的动能和重力势能相互转化。
[3]摆球运动至A点和B点时，速度为0，影响动能大小的因素有物体的质量和运动速度，此时速度为0，则动能为0，动能最小。
[4]影响重力势能大小的因素有物体的质量和高度，摆球运动至O点时离地高度最小，故在O点时重力势能最小。
15． 减小 运动 不变
【详解】
[1]“嫦娥五号”在减速下落登月过程中，质量不变，速度变小，动能变小。
[2]“ 嫦娥五号”与月球的相对位置发生改变， 以月球为参照物，“ 嫦娥五号”是运动的。
[3]质量指的是物体所含物质的多少，与空间位置无关。“嫦娥五号”第一次带回了月壤样品，这些样品带到地球时质量不变。
16． 减小 增加 动 重力势
【详解】
[1][2]小球在向上运动过程中，质量不变，而速度减小，所以其动能减小；小球质量不变，而高度增大，所以其重力势能增大。
[3][4]所以小球在向上运动过程中，动能逐渐转化为重力势能。
17． 变小 变大 变小 安装了机械制动装置 重力势能 过山车
【详解】
（1）[1][2]过山车要通过A点向上运动的过程中，速度减小，动能变小；高度增加，重力势能变大。
（2）[3]过山车在运动过程中，受到摩擦阻力作用，部分机械能转化为内能，机械能变小。
（3）[4]过山车能够停下来的原因是因为有机械制动装置，能够强力使其停止下来。
（4）[5]第一次是靠一个机械装置推上最高点的，后面就可以把重力势能转化为动能继续运动，然后动能又转化为重力势能，但因有部分机械能转化为内能，所以后面的高度将有所降低。
（5）[6]天、地相对于过山车位置在不断变化，当以过山车为参照物时，天、地是运动的，所以小明感到天旋地转。
18． 变小 重力势能 非平衡力 A
【详解】
（1）[1]质量为1kg的物体在地球上的重力
G=mg=1kg×10N/kg=10N
物体在火星的重力是3.76N，重力变小，“祝融号”到达火星，重力变小。
（2）[2]重力势能与质量和高度有关，着陆器在一定高度实现悬停时具有重力势能。
（3）[3]着陆器减速过程处于非平衡状态，受到非平衡力。
（4）[4]“祝融号”能在火星砂石遍地的荒漠地貌顺利行走，车轮需要具有耐磨性好，故选A。
19． 不是 减小对月面的压强 6个带齿纹的轮子 减小 A
【详解】
（1）[1]嫦娥一号在环月飞行时，其运动轨迹不是直线，运动方向不断变化，处于非平衡状态，所以受到的力不是平衡力。
（2）[2]在嫦娥四号的“腿”上安装圆形“大脚掌”的目的是在压力一定的情况下，通过增大受力面积来减小对月面的压强。
（3）[3]“玉兔二号”利用其底部6个带齿纹的轮子，可以增大与月面间摩擦。
（4）[4]嫦娥五号着陆器和上升器组合体向月球降落的过程中，质量不变，速度变小，动能变小；质量不变，高度减小，势能变小，所以机械能变小。
（5）[5]嫦娥五号将月壤带回到地球，月壤的位置变化，但月壤所含物质的多少不变，其质量不变；但因为到地球后月壤受到地球大气压力的作用，且地球表面附近物体受到的重力比在月球表面受到的重力大，所以月壤受压力，体积变小，由公式可知，月壤的密度变大，则不发生改变的物理量只有质量，故选A。
20． 3×105 变小 静止 扩散 汽化
【详解】
[1]红外线、紫外线、可见光的传播速度为
3×108m/s＝3×105km/s
[2]消毒车匀速前进喷洒过程中，速度不变，但质量变小，消毒车的动能变小。
[3]以司机为参照物，消毒车没有与司机之间发生位置的变化，消毒车是静止的。
[4]将消毒液喷洒在室外的楼道、走廊里，不一会儿室内也闻到了消毒水的气味，属于扩散现象，表明了消毒水分子在不停地做无规则运动。
[5]喷洒在地上的消毒液会吸收热量，从液态变成气态，属于汽化。
21． 液体表面积 减小 该雾炮车能满载通过
【详解】
(1)[1]雾炮车的降温效果更好，原因是喷出的极细水珠增加了液体的表面积，从而加快了水的蒸发。
(2)[2]匀速行驶中的雾炮车正在喷洒水雾，质量减小，影响动能的因素是质量和速度，则动能减小。
(3)[3]车满载时的总质量为
m总＝m车+m水＝6000kg+10000kg＝1.6×104kg
车满载时的重力
G总＝m总g＝1.6×104kg×10N/kg＝1.6×105N
车对桥面的压力等于车满载的总重力，则车满载时对古桥的桥面的压强
p＝＝4×105Pa＜6×105Pa
故该雾炮车能满载通过。
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