1、 九年级上科学期末复习考点训练九年级上科学期末复习考点训练（七）机械能的转化（七）机械能的转化 1如图所示，小球在一定高度由静止落下，接触弹簧后再被弹起，每次弹起的高度都低于落下时的高度。则小球从刚接触弹簧到将弹簧压缩到最低点时，下列图像能反应小球的动能或弹簧的弹性势能随时间变化的是（ ） ABCD 2.如图所示，在粗糙的水平台面上，一轻弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O 点是弹簧保持原长时小球的位置。开始时通过小球压缩弹簧到A 位置（已知 AOOB），释放小球，则小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（ ） A小球从O运动到B的过程中所受弹力方向向右、速度不断减小 B小球从A运动到
2、O的过程中，速度增大，机械能不变 C小球运动到B点时将停止运动并保持静止 D小球在A点处，弹簧的弹性势能最大 3.如图所示，甲、乙是两个相同的小球，在同一高度将甲乙两球抛出：甲球以速度v竖直向下抛出后落地；乙球以速度v竖直向上抛出至最高点A后落地，若不考虑空气阻力，下列说法正确的是（ ） 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 4.如图所示， 光滑轨道ABC固定在竖直平面内，BC段水平， 一小球从A点由静止释放运动到C点的过程中，动能和势能变化情况是（ ） AA到B的过
3、程，小球的动能增大，势能不变 BA到B的过程，小球的动能增大，势能减小 CB到C的过程，小球的动能不变，势能减小 DB到C的过程，小球的动能增大，势能不变 5.在排球比赛中，圆圆把排球斜向上抛出，排球在运动中动能 E 随时间 t 变化的图像最接近的是（ ） ABCD 6.如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度l之间的关系，如图乙所示，其中b为曲线最高点。不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则小球（ ） A受到的弹力始终不变 B运动过程动能一直增大 C运动过程机械能不变 D在b点
4、时重力等于弹力 7水运动员在3m长的踏板上起跳，我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态，其中A为无人时踏板静止点，B为人站在踏板上静止时受力平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，人在脱离跳板前空气阻力忽略不计，下列说法中正确的是（ ） AA点为跳板在整个跳水过程中的最高点 B从C到A的过程中跳板和人的总机械能守恒 C从C到A的过程中，运动员的速度持续增加 D运动员离开跳板起跳后，只发生动能和重力势能的相互转化 8下列有关如图所示四幅图的点中（不计摩擦），分析错误的是（ ） A图甲中，起跳离开地面后，人只受到重力的作用 B图乙中，在下降过程中，滚摆的动能逐渐减小 C图丙中，
5、卫星在近地点的速度最大 D图丁中，小球运动到位置时速度不为零 9如图甲为蹦极运动过程示意图，跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下。运动时，跳跃者受到绳子拉力F的大小随时间 t 变化的情况如图乙所示（将蹦极过程近似为在竖直方向的运动）。根据图象可知跳跃者（ ） A重力大小为0FB0t时刻弹性势能最小 C0t时刻动能最大 D0t时刻重力势能最小 10如图所示是小明同学使用手机相机的“慢动作”功能拍摄的小球的运动轨迹，小球在 1、2 位置的高度相同。（假设小球接触地面并反弹的过程，无能量损耗）下面说法正确的是（ ） A小球在 3 位置速度为零，受到平衡力的作用 B此过程只有小球
6、的动能和重力势能之间的转化 C小球在 1、2 位置的重力势能相同，1 位置机械能比 2 位置时大 D小球在 1、2 位置的重力势能相同，且机械能大小也相同 11如图甲是某运动员正在做蹦极运动。如图乙所示，运动员从高处O点开始下落，OA段的长度是弹性绳的自由长度，在B点时他所受弹性绳弹力恰好等于其重力，C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图丙所示(蹦极过程视为竖直方向的运动)。下列判断正确的是( ) At0时刻运动员正好在B点位置 B运动员重力大小等于F0 C从O点到B点过程中运动员动能增大 D蹦极的整个过程，运动员的机械能保持不变 12.木块以一定的速
7、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。若空气阻力忽略不计，则对木块在运动过程中能量变化的分析，正确的是( )。 A. B 点的动能可能等于 D 点的动能 B. B 点的动能不可能等于 A 点的动能 C. D 点与 A 点相比，机械能不变 D. A 点到 C 点减少的重力势能大于 C 点到 D 点减少的重力势能 13某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图所示。已知正常情况下空气阻力大小随迎风面积和速度的增大而增大。 （1）OA段跳伞运动员的机械能_（填“增加”“
8、减小”或“不变”）； （2）当t=_s 时，运动员打开降落伞。 14同一小球以同样的速度v沿着与水平方向成角斜向上抛出，甲图表示小球沿足够长的光滑斜面向上运动，乙图表示小球在空中的运动轨迹（空气对小球的阻力忽略不计）。 （1）小球在沿斜面上升的过程中其机械能总量_（选填“增大”、“不变”或“减小”）； （2）小球能到达最高点的高度h1_h2。（选填“大于”、“等于”或“小于”） 15如图所示，为AB段光滑但BC段粗糙的圆弧槽。将一物体从左侧圆弧槽A点由静止释放下滑，经过B点，最后到达右侧圆弧槽C点处，物体从A点开始到达B点的过程中，物体的_能减小_能增加。从B点开始到达C点的过程中，由于摩擦力
9、的存在，物体的_能减小，转化为物体的_能，故导致物体的温度升高。（忽略空气阻力） 16.如图所示，a、b 为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线（不计空气阻力），其中 是动能高度关系图线，小石块达到的最大高度为 m，小石块在最高点时的机械能为 J。 17.如图，皮球落地后弹起过程中每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。由图可知，下落过程中，皮球的速度 ；离开地面上升的过程中，皮球的重力势能 ， 动能 。皮球在整个运动过程中的机械能 。 18.如图为人造地球卫星的轨道示意图，在大气层外环绕地球运行的过程中，人造地球卫星在近地点的动 能 它在远地点的动能；在从近地点向远地
10、点运行的过程中，它的重力势能的变化情况是 。 19.小明同学探究“物体动能大小与物体的速度、质量关系”实验，先采用课本实验方案，将质量大的铜球和质量小的钢球从光滑斜面的 hy 高处静止自由滑下，到达斜面底端撞击纸盒，纸盒在水平桌面上滑行一段距离停下来。实验结果如图甲、乙，虚线纸盒为纸盒的停留位置。 （1）.甲、乙实验中，可通过测量 来表示物体动能的大小; （2）.根据图甲、乙的实验结果，得出的实验结论是 ; （3）.接着小明设计了如图丙的实验进行替代，舍去小球和纸盒,让金属块从光滑斜面的 hy 高处静止自由滑下，下滑后金属块直接在水平桌面上滑行，测量其在水平桌面上滑行的距离 S。改用材质相同、
11、质量不同的金属块，重复图丙的实验，记录数据，所得实验结果为如下表。请你分析出现表格中这种实验结果的原因? 。 质量 m/千克 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 滑行距离 s/米 0.42 0.41 0.43 0.42 0.43 0.42 0.42 20.小知和小临在老师的帮助下设计“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图所示将小车从斜面上高 h 处由静止释放，运动至木板上后与木块碰撞。通过改变小车释放时高度 h、在小车中增加钩码和在木板上铺垫棉布的方法，得到了图的四个实验场景 （1）为探究小车动能与质量的关系，应选用场景_进行实验。 （2）小如通过观
12、察木块移动的距离长短，来判断小车动能的大小，这种研究方法是_（选填“控制变量法”或“转换法”）。 （3）猜想一下：如果斜面和水平面都是光滑的，把木块固定在水平面上，将小车从斜面上高 10 厘米处由静止释放，小车与木块碰撞时无能量损失，那么小车被木块反弹后将会运动到斜面高_（选填“小于”或“等于”或“大于”）10 厘米处。 参考答案参考答案 1A 【解析】 AB从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，开始时重力大于弹力，小球向下做加速运动，在下降的过程中弹力增大，当重力等于弹力时，速度达到最大，然后重力小于弹力，向下做减速运动，到达最低点速度为零，可知，小球的动能先增大后减小，最低点时动能为零
13、。故 A 符合题意，B 不符合题意； CD小球从刚接触弹簧到将弹簧压缩到最低点时，弹簧的形变量增加，弹性势能增加，故 CD 不符合题意。 2.D 【解析】 A小球从O运动到B的过程中，弹簧被拉长，球的动能转化为弹簧的弹性势能，此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小，故 A 错误； B小球从A运动到O的过程中，弹簧恢复原状，将弹性势能转化为动能，此时小球的速度不断增大，动能不断增大，机械能不断增大，故 B 错误； C小球运动到B点时，动能转化为全部转化为弹簧的弹性势能，此时向右的速度为零，因此会停止向右运动。但是由于弹簧向左的拉力，所以不会保持静止，而是向左开始运动，故 C 错误； D小球在A点
14、时，形变程度最大，因此弹簧的弹性势能最大，故 D 正确。 3.C 【解析】 AB抛出时甲、乙两球质量相等，速度相等，动能相等；高度相同，重力势能相同，故机械能相同；故 AB错误； C乙球在上升至最高点的过程中，质量不变，速度减小，动能减小，达到最高点速度为零，动能为零，故C 正确； D由于不计空气阻力，则小球的机械能是守恒的，故落地时两球的机械能相同，又因为两球落地时高度相同，则重力势能相同，故两球落地时的动能也相同，根据动能大小的影响因素可知，两球落地时的速度相等，故 D 错误。 4.B 【解析】 AB小球从A到B时，质量不变，高度减小，速度增大，因此势能减小，动能增大，故 B 符合题意，A
15、 不符合题意； CD小球从B到C时，根据牛顿第一定律，小球在水平面上做匀速直线运动，因此动能不变，势能不变，故 CD 不符合题意。 5.B 【解析】 排球在上升的过程中，高度增大，则重力势能增大，而速度减小，动能减小。在下降的过程中，高度减小，则重力势能减小，而速度增大，则动能增大，故 C、D 错误； 当排球到达最高点时，它在水平方向上的速度不为零，即动能最小时不是零，故 B 正确，而 A 错误。 6.D 【解析】 A弹簧的弹力大小与弹簧的形变有关，形变越大弹力越大，A 说法错误。 B动能的大小与速度有关，在质量不变时，速度越大，物体动能越大，由乙图可得小球的速度先增大后减小，B 说法错误。
16、C在小球与弹簧发生作用时，有能量转移，即小球的机械能转移到弹簧上，C 说法错误。 D小球在 b 点时速度最大，小球向下的合力为零，即此时重力等于弹力，D 说法正确。 7B 【解析】 ACB为人站在踏板上静止时受力平衡点；从C到B过程中，重力不变，弹力一直减小，弹力大于重力，向上加速运动，从B到A过程中，弹力小于重力，速度减小，由此可知，从C到A的过程中，速度先增大后减小，到达A点后由于惯性向上运动，不是最高点，故 AC 错误； B人在脱离跳板前空气阻力忽略不计，从C到A的过程中跳板和人的总机械能守恒，故 B 正确； D人在脱离跳板前空气阻力忽略不计，运动员离开跳板起跳后，空气阻力没有忽略不计，
17、不只发生动能和重力势能的相互转化，故 D 错误。 8B 【解析】 A图甲中，起跳后上升过程中，不计空气阻力，人只受到重力，故 A 正确，不符合题意； B图乙中，在下降过程中滚摆的质量不变，高度变小，速度变大，所以重力势能减少，动能增加，故 B 错误，符合题意； C卫星在远地点时，卫星离地球最远，所以势能最大，从远地点向近地点运动时，高度越来越小，重力势能越来越小，重力势能转化为动能，所以速度越来越快，到近地点的速度最大，故 C 正确，不符合题意； D图丁中，小球在位置高度最大，重力势能最大，不计摩擦，到达位置，高度减小，重力势能减小，动能增大，小球运动到位置时速度不为零，故 D 正确，不符合题
18、意。 9D 【解析】 A读图象可知，当跳跃者最终静止时，跳跃者所受拉力与重力相等，而此时的重力是小于F0的，故 A 不符合题意； Bt0时刻，跳跃者位置最低，弹性绳弹性形变程度最大，弹性势能大，故 B 不符合题意； Ct0时刻，跳跃者位置最低，此时速度为零，动能最小，动能为零，故 C 不符合题意； D由图象知：t0时刻拉力最大，跳跃者所处位置最低，重力势能最小，故 D 符合题意。 10C 【解析】 A小球在 3 位置速度为零 ，此时只受到向下重力的作用，小球不是平衡状态，故 A 错误； B从小球每次反弹高度减小可知，小球是有能量损失的。如果只有动能和重力势能之间转化，小球是可以回到原来的高度的
19、，故 B 错误； CD因为 1、2 位置高度相同，所以小球在 1、2 位置的重力势能相同，而 1 上升的速度大于 2 下降的速度，所以 1 位置机械能比 2 位置时大，故 C 正确，D 错误。 11C 【解析】 A由图知，t0时刻，绳的弹性势能最大，应达到了最低点C，故 A 错误； B 由图知， 最后绳的弹性势能几乎不变， 说明此时运动员已经静止下来， 此时拉力与重力平衡， 由图象知，弹力小于F0，则重力小于F0，故 B 错误； C从O点到B点过程中，运动员的高度减小，重力势能减少，从O到B，重力大于弹力，所以速度会变大，则动能也变大，故 C 正确； D蹦极的整个过程，与空气摩擦，运动员的机械
20、能减小，故 D 错误。 12. A 【解析】根据动能和重力势能的影响因素，以及机械能和内能的转化知识分析判断。 【解答】A.若 BC 段粗糙受到阻力作用，木块逐渐减速，即 C 点的动能会减小；但是在木块从 C 到 D 运动过程中，木块的重力势能转化为动能，即 D 点的动能会增大。如果增大的动能和减小的动能相同，那么 B 点的动能可能等于 D 点的动能，故 A 正确； B.木块以一定的速度滑过 AB 点，若 AB 是粗糙的，木块可能进行匀速直线运动，B 点的动能可能等于 A 点 的动能，故 B 错误； A.木块从 A 点到 D 点，由于表面存在摩擦，机械能转化为内能，所以机械能减小，故 C 错误
21、； D.A 和 B、C 和 D 之间的垂直距离均为 h，则 A 点到 C 点减少的重力势能等于 C 点到 D 点减少的重力势能，故 D 错误。 故选 A。 13减小 40 【解析】 （1）OA段运动员不断克服空气阻力，将机械能转化为内能，因此机械能减小。 （2）BC段，运动员的速度越来越小，即做减速运动，此时它受到合力的方向应该是向上的，即阻力大于重力，因此B点时应该打开降落伞，此时t=40s。 14 不变 大于 【解析】 （1）小球在沿斜面上升过程中，斜面光滑，即不会克服阻力而消耗机械能，因此其机械能总量不变。 （2）开始时，小球的质量和抛出时的速度相等，所以具有的动能相等，小球在地面上，没
22、有重力势能，所以开始时小球的机械能相等，不考虑空气阻力，小球沿光滑的斜面上升到最高点h1时速度为零，即动能全部转化为重力势能，重力势能大，高度高；而乙到达最高处h2时在水平方向还有速度，即动能只有一部分转化为重力势能，重力势能小，因此上升高度小一些，即 h1h2 15 重力势 动 机械 内 【解析】 从A点开始到达B点的过程中物体的质量不变，高度降低，运动速度增大，所以物体的重力势能减小，动能增加； 从B点开始到达C点的过程中，由于摩擦力的存在， 物体的机械能减小；物体的机械能转化为物体的内能，故导致物体的温度升高。 16. a；4；2 【解析】动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，
23、结合图像分析判断。 【解答】（1）在小石块上升过程中，质量不变高度增大，则重力势能增大；质量不变，速度减小，则重力势能减小，故 b 是重力势能的变化图像，a 为动能的变化图像。 （2）根据图像可知，当重力势能最大时，小石块到达的最大高度为 4m； （3）根据图像可知，当小石块到达最高点 4m 时，重力势能为 2J，而动能为 0J，则机械能=2J+0J=2J。 17. 增大；增大；减小；减小 【解析】动能与速度和质量有关，重力势能与质量和高度有关，据此分析能量转化的过程。 【解答】（1）由图可知，下落过程中，皮球的质量不变但高度减小，那么重力势能减小，即重力势能转化为动能，则皮球的速度增大； （
24、2）离开地面上升的过程中，皮球的重力势能质量不变但高度增大，则动能转化为重力势能，因此动能减小。 （3）在运动过程中，由于不断的克服空气阻力做功，因此将机械能转化为内能，那么皮球在整个运动过程中的机械能减小。 18.大于；变大 【解析】（1）重力势能与质量和高度有关。 （2）机械能=动能+重力势能，根据机械能守恒分析动能的大小变化。 【解答】 （1）在从近地点向远地点运行的过程中， 它到地面的高度不断增大，而质量不变，则它的重力势能变大。 （2）根据机械能守恒可知，它的动能不断减小，即近地点的动能大于远地点的动能。 19.（1）纸盒被撞击移动过的距离（2）当速度一定时，物体的质量越大，动能越大
25、。 （3）物体从同一高度滑下来，重力大重力势能大，转化得到的动能大。质量大，对水平面的压力也大，摩擦力大。由 W=FS 可知其在水平面的移动的距离可以大致相等 。 【解析】（1）小球撞击纸盒，纸盒克服水平桌面的阻力做功。根据 W=fs 可知，纸盒移动的距离越远，克服阻力做功越多，即小球的动能越大。 （2）比较甲乙两图，确定哪个因素相同，哪个因素不同，然后根据控制变量法的要求描述实验结论。 （3）根据能量转化，影响滑动摩擦力的因素因素和功的计算式分析解答。 【解答】（1）甲、乙实验中，可通过测量纸盒被撞击移动过的距离来表示物体动能的大小; （2）在甲和乙实验中，铜球在斜面上的高度相等，即速度相同
26、，而铜球的质量不同，根据纸盒移动的距离得到：当速度一定时，物体的质量越大，动能越大。 （3）根据表格可知，金属块滑行的距离大致相同，那么原因为：物体从同一高度滑下来，重力大重力势能大，转化得到的动能大。质量大，对水平面的压力也大，摩擦力大。由 W=FS 可知，其在水平面的移动的距离可以大致相等 。 20. （1）和（2）转换法（3）等于 【解析】（1）根据控制变量法的要求选择对照实验； （2）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。 （3）根据能量转化和守恒定律分析。 【解答】（1）探究小车动能与质量的关系时，必需控制小车的速度相同，即在斜面上的高度相同而改变小车的质量，故选。 （2）小如通过观察木块移动的距离长短，来判断小车动能的大小，这种研究方法是转换法； （3）如果斜面和水平面都是光滑的，把木块固定在水平面上，将小车从斜面上高 10 厘米处由静止释放，小车与木块碰撞时无能量损失，那么小车被木块反弹后将会运动到斜面上最高处时的重力势能应该与开始时相同，即高度相同，回到斜面上高 10cm 的地方。