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2021年浙教版九年级上册第三章第二节《机械能》综合练习
一、单选题
1.如图所示，直升飞机悬停在空中．下列对直升飞机能量的分析，正确的是（　　）
A.?直升飞机具有重力势能???????????????????????????????????????B.?直升飞机的动能不断转化为重力势能
C.?直升飞机的重力势能不断转化为动能??????????????????D.?直升飞机的机械能在不断增大
2.跳伞运动员在空中匀速下落的过程中，他的（? ）
A.?重力势能减少??????????????????B.?动能减少??????????????????C.?机械能增大??????????????????D.?动能转化为重力势能
3.对生活中的实例或现象涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　）
A.?铁丝很难拉断，说明分子间只存在引力???????????????B.?足球下落过程中，重力势能不变
C.?内燃机的做功冲程中，机械能转化为内能???????????D.?物体吸热，内能增加，温度可能升高
4.小阳打排球，排球离开手后向上运动到一定高度又落回地面．不计空气阻力，关于排球离开手后的运动过程，下列说法中正确的是（?? ）
A.?排球在上升过程中，小阳对排球做功
B.?排球在下落过程中，排球的重力势能变小
C.?排球在上升过程中，排球受到的力的方向垂直向下
D.?排球在下落过程中，排球所受的重力做功越来越慢
5.（2018九上·天台月考）质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上，压力传感器是电阻阻值随受到压力的增大而减小的变阻器（压力不超过最大值），压力传感器、电流表、定值电阻和电源组成一电路如图甲所示．压力传感器不受力时电流表示数是I0. t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．整个过程中，不计能量损失，电流表示数I随时间t变化的图象如图乙所示，则不正确的是（???? ）
?
A.?t2时刻，小球动能为零???????????????
B.?t1时刻，弹簧的弹性势能为零
C.?t2～t3这段时间内，弹簧的弹性势能先增加后减少
D.?t2～t3这段时间内，小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能
6.?如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点，关于小石块从A点到C点运动过程的说法，正确的是（　　）
A.?小石块减少的重力势能全部转化为动能
B.?从A点下落到B点的过程中，小石块受到重力和弹力的作用
C.?从B点下落到C点的过程中，小石块的速度先增大后减小
D.?小石块在C点时，受到平衡力的作用
7.如图所示是蹦床运动员表演的情景，运动员从最低点到达最高点的过程中，运动员的动能和重力势能变化情况分别是（? ）
A.?动能减小，重力势能增大????????????????????????????????????B.?动能增大，重力势能减小
C.?动能先增大后减小，重力势能增大??????????????????????D.?动能先减小后增大，重力势能减小
8.人拉弓射箭时，下列说法中正确的是（?? ）
A.?放在张紧了的弓上的箭，具有弹性势能???????????????B.?弓被拉得越弯，人的弹性势能越大
C.?弓被拉得越弯，弓的弹性势能越大??????????????????????D.?弓的弹性势能还和它的质量有关
9.（2016·江干模拟）溜溜球是两片球体由一个轴心连接，然后将细绳绑在轴心上，线的另一端则用绳圈绑在手指上游玩的玩具．玩溜溜球时如果不用力将球向下掷出，球就不能自动回到手上，如图是向下掷出溜溜球后自动回到手上过程的示意图，下列有关此过程分析不正确的是（?? ）
A.?小球向下运动时，势能转化为动能??????????????????????B.?在绳全部展开时，小球的动能最大
C.?小球上升时，提拉绳子可对球做功??????????????????????D.?小球垂直上升时，机械能总量不变
10.如图所示是投掷铅球的场景．下列说法中不正确的是（ ?）
A.?铅球离开手后能继续运动是因为具有惯性????B.?铅球在空中下落过程中重力势能不断增大
C.?铅球在空中运动时．运动状态不断改变???????D.?铅球在地上越滚越慢．是因为受到了摩擦阻力的作用
11.有一种运动叫蹦极，如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，A点处弹性绳自然伸直。B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点，运动员从O点到C点的运动过程中忽略空气阻力，则（?? ）
A.?从O至C运动员速度一直减小
B.?从O点至A点运动员机械能不守恒，从A点至C点机械能守恒
C.?从O至A过程中运动员速度增大，从A至C过程中运动员速度减小
D.?从O至B过程中运动员速度增大，从B至C过程中运动员速度减小
12.（2018九上·吴兴期末）如下图所示，水平台面由同种材料制成，粗糙程度均匀，在它上面放着质量为m1的木块，将木块用轻绳跨过定滑轮与质量为m2的钩码相连。木块在平行于台面的轻绳的拉力作用下做匀速直线运动，运动一段时间，钩码触地后立即静止，木块继续滑动一段距离停在台面上。绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计，下列说法中正确的是（? ????）
A.?钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块的动能保持不变?????????B.?木块匀速运动的过程中，木块和钩码所受的重力都不做功
C.?木块匀速运动的过程中，木块的机械能越来越大?????????D.?钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块所受摩擦力大小为m2g
13.质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么（??? ）
A.?燕子比鸽子飞得快??????????????????????????????????????????????B.?鸽子比燕子飞得快
C.?燕子与鸽子飞得一样快???????????????????????????????????????D.?两者速度大小无法比较
14.顾客站在商场自动扶梯的水平台阶上随自动扶梯匀速上升。顾客在上升过程中(??? )
A.?机械能保持不变??????????????????????????????????????????????????B.?运动状态在不断变化
C.?相对于其站立的台阶是静止的?????????????????????????????D.?受到重力、支持力扣摩擦力的作用
15.（2017九上·江东期中）如图是“天宫一号”飞行器运行轨道的示意图；若“天宫一号”飞行器沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则它从远地点向近地点运行的过程中（?? ）
A.?重力势能增加、动能减小????????????????????????????????????B.?重力势能减小、动能增加
C.?重力势能增加、动能增加????????????????????????????????????D.?重力势能不变、动能不变?
16.草原发生大面积蝗灾时，农业部门利用飞机喷洒农药消灭蝗虫。当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，它的（　　）
A.?动能不变，势能不变???????????????????????????????????????????B.?动能减少，势能减少
C.?动能增加，势能减少???????????????????????????????????????????D.?动能减少，势能增加
17.如图所示，小球从斜面上某一高度由静止开始滑下，撞击静止于水平木板上的木块（不计空气阻力），下列说法正确的是（　　）
A.?小球在斜面上下滑的过程中，如果以木板为参照物，小球是静止的
B.?若木板的表面光滑且足够长，最终木块的动能保持不变
C.?木块对木板的压力就是木块的重力
D.?小球从斜面上开始下滑到撞击木块后静止的过程中，小球的机械能先变大后变小
18.在相同的高度，以相等的速度将三个同样的小球分别沿竖直向上、竖直向下、水平方向抛出，若不计空气阻力，比较它们落地时的动能大小，则( ? ? ?)
A.?竖直向上抛出的大????????????????B.?竖直向下抛出的大??????????????C.?水平方向抛出的大???????????????D.?一样大
19.为了研究动能的大小与哪些因素有关,教材中设计了“小钢球撞木块”的实验(如图所示),让静止的小钢球从斜面上滚下,观察木块木块被推动的距离.关于该实验的说法中,不正确的是(?? ? ? ? ?? )
A.?该实验的设计思路是采用转换法,用木块移动的距离来显示动能的大小
B.?该实验研究的基本方法是控制变量法,如分别控制小钢球滚下的高度和小球的质量等
C.?在实验器材的选择时,可以不考虑斜面的光滑程度、被撞木块的质量和软硬等因素
D.?实验过程中,让同一小球从不同高度滚下,目的是为了让小球获得不同的运动速度
20.（2016·宁波）如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，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，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图（乙）所示，则（??? ）
A.?t1时刻小球动能最大
B.?t2时刻小球动能最大
C.?t2-t3这段时间内，小球的动能先增加后减少
D.?t2-t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能
二、填空题
21.（2016·富阳模拟）某运动员做蹦极运动，如图所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点．（不计空气阻力）
（1）O点到A点，运动员的机械能________；（填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）运动员O点到C点的过程中，速度最大的位置在________（选填“A点”、“B点”、“C点”或“BC之间”）
（3）运动员经历多次震荡后，最终将停在________．（选填“B点”、“C点”或“BC之间”）
22.（2020七上·北仑期末）请填写下列物体或现象中所具有的能；
（1）普照大地的阳光具有________；
（2）被拉弯的弓具有________。
23.（2018九上·义乌期中）如图所示，将一根弹簧和一只质量为1kg的金属球（球上有一直小孔）套在铁架台的金属杆AB上面。现将小球提到B端后松手，小球的高度随时间变化的情况如图乙所示。
（1）从t1到t3时刻，小球的机械能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）在整个过程中，小球在________时动能最大。（选填“t1”或“t2”或“t3”）
24.阅读短文，回答文后的问题
2015年是世界反法西斯和中国抗日战争胜利70周年，我国将举行盛大阅兵仪式．99式主战坦克预计会再次成为本次阅兵的一大亮点．
99式主战坦克为我国自行研制，火炮威力居于世界领先地位．炮弹初速为1940m/s，居世界第一．炮管中部的抽烟装置，由储气筒、喷嘴等组成．炮塔内炮手发射炮弹，弹丸经过喷嘴时储气筒会充入高压气体，弹丸飞离炮口后，储气筒内的高压气体便由喷嘴向外冲出，迫使炮塔中的有害气体沿炮口流出，净化了车内空气．
炮管外装有隔热套，隔热套分为内外两层，外层是为了减少环境对炮管的影响，内层是为了能使火炮发射时产生的热量快速传递，使炮管温度趋于一致，减少变形．
99式坦克还配备红外夜视仪、激光测距仪等先进设备，能够全天候作战．
（1）高速飞行的炮弹能够击穿2000m外900mm厚的装甲，是因为它具有较大的________?能．
（2）抽烟装置喷嘴的开口方向，你认为图中哪一选择最符合要求________?
?
（3）炮管隔热套内层材料的性质最应该具有( ? ? ?)
A.熔点低
B.熔点高
C.导热性好
D.导热性差
（4）红外夜视仪夜晚能够识别人体、岩石、坦克，是因为被识别物体的________?不同，发出的红外线强度不同．
?
三、实验探究题
25.在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图所示。
（1）在此实验中，研究对象是________(填“铁块”或“木桩”)，我们是通过观察________来比较各铁块重力势能的大小。
（2）若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是hA________hB。
（3）若A、C两铁块下落的高度相同，则两铁块的质量关系是mA________mC。
26.?在探究物体动能大小与质量的关系时，利用如图所示的装置，让不同质量的钢球，从同一斜面同一高度由静止滚下，撞击水平面上的木块．
（1）实验中，通过观察________?比较小球动能的大小．
（2）通过观察甲、乙两图的实验现象，可得出结论：在________?相同时，物体的质量越大，动能越大．
（3）交通规则中“禁止超载”就是通过限制车辆装载货物的质量，减小车辆的惯性和________?，防止造成重大伤害．
27.同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧(如图所示)。
小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏。结果发现小军的笔弹得高一些，小文分析：笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？
小文猜想：
①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关；
②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。
（1）小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块，在同一水平面上进行了如图所示的实验，此实验是为了验证猜想________，实验中弹性势能的大小是通过________来体现的。
（2）请你设计一个实验方案来验证另一个猜想(写出简要的实验步骤，分析可能出现的现象并得出结论)。
28.一辆汽车在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶了30min．汽车所受阻力为1000N，问：
（1）汽车发动机所做的功为多少焦耳？
（2）汽车发动机的功率是多少瓦特？
（3）如图所示，请你用物理知识解释，为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？
29.某兴趣小组提出利用“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置（如图所示）与所需器材（斜面、木块、不同质量的小钢球）来探究“影响重力势能大小的因素”的设想．请你帮助完成如下实验方案：
（1）实验中通过观察________?的大小，来判断小球重力势能的大小
（2）本实验中若水平面绝对光滑则不能得出结论，原因是________?
（3）实验中为了要探究重力势能与物体的质量的关系要选用上述图________?，具体的操作方法是让小球从________?（选填“相同”或“不同”）的高度由静止滚下
（4）要探究重力势能与物体的高度的关系要选用上述图________?，具体的操作方法是让小球从________?（选填“相同”或“不同”）的高度由静止滚下
（5）通过比较分析可以得出的结论是________?
四、解答题
30.风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。风力发电机是将风能（气流的动能，动能表达式Ek= mv2)转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱，发电机等。如图所示。

（1）风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。设空气密度为ρ，气流速度为v，风轮机叶片长度为r。求单位时间内流向风轮机的最大风能Pm；在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接受的风能，简述可采取的措施。
（2）已知风力发电机的输出电功率P与Pm成正比。某风力发电机的风速v1=9m/s时能够输出电功率P1=540kW。我国某地区风速不低于v2=6m/s的时间每年约为5000小时，试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时。
31.小球在没有空气阻力的情况下，沿无摩擦轨道运动。
（1）如图1所示，小球从A点静止释放，小球到达C点时速度是否为零？；
（2）将轨道BC段改为水平，如图2所示，小球仍从A点静止释放，小球经过M点时的机械能大于、小于还是等于其在A点的机械能？________。以小球经过M点时为计时起点，大致画出小球在MN段运动的速度-时间图线。________
32.（2018·嘉兴模拟）蛟龙AG600水陆两栖飞机是我国自主研制的大飞机，它主要用于大型灭火和水上救援，可以水陆起飞和降落。AG600空载时质量约为42t。请回答：(g取10N／kg，P水=1.0×103kg／m3)
（1）当AG600蓄水后在火场上较高处匀速飞行并将所蓄水投下后，它的机械能将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
（2）某次试飞前，AG600空载静止在某湖面上，求其排开湖水的体积。
（3）在水面滑行时，AG600蓄一定量的水，发动机牵引力的总功率为2000kW，飞机在水面上以36km／h的速度匀速滑行了1min，滑行过程中所受阻力为总重的0.4倍。求所蓄水的质量。
33.（2017七上·台州期中）铺设水泥路时，有时要在水泥中掺入少量纤维材料以增加牢固程度。某科学兴趣小组为探究在水泥中掺入纤维材料是否会影响水泥路面的牢固程度，设计好方案，利用图中装置用落锤对样品进行连续撞击直到样品断裂，将数据记录在下表中。
实验
级别
样品厚
度(厘米)
样品面积
(厘米2)
? ▲?? ?(厘米)
掺入纤
维种类
纤维掺
入量(%)
撞击
次数
1
4
100
50
无
无
20
2
4
100
50
A 纤维
0.1
80
3
4
100
50
B 纤维
0.1
90
请回答下列问题：
（1）样品的牢固程度可通过比较样品断裂时所承受的________来判断。
（2）表中“▲”处填写的内容应为________。
（3）为缩短检验上述规格样品的实验时间，需减少撞击次数，可采用的方法是________。
答案解析部分
一、单选题
1. A
2. A
3. D
4. B
5. C
6. C
7. C
8. C
9. D
10. B
11. D
12.D
13. A
14. C
15.B
16. B
17. B
18. D
19. C
20. C
二、填空题
21. （1）不变
（2）B点
（3）B点
22. （1）太阳能
（2）形变的能量（或弹性势能）
23. （1）减小
（2）t1
24. （1）动（机械）
（2）A
（3）C
（4）温度
三、实验探究题
25. （1）铁块；木桩陷入沙坑中的深度
（2）＜
（3）＜
26. （1）木块被撞击后移动的距离的大小　
（2）速度　
（3）动能　
27. （1）①；木块被推动的距离
（2）步骤：①将小球置于弹簧A右端，使弹簧压缩2cm，放手后小球弹出，与木块相碰，木块推动的距离为s1；
②将同一个弹簧压缩的程度稍大一些，把小球置于弹簧A右端，观察小球撞击木块后木块移动的距离s2。
③比较s1、s2得出结论：若s1＝s2 ， 说明弹簧弹性势能的大小与弹性形变的程度无关；若s1＞s2 ， 说明弹簧弹性形变的程度越小，弹性势能越大；若s1＜s2 ， 说明弹簧弹性形变的程度越小，弹性势能越小。
28. （1）由 可得， ，因为汽车在平直公路上匀速行驶，牵引力等于阻力，即F=f=1000N，汽车发动机所做的功
W=Fs=1000N×36000m=3.6×107J；
（2）汽车发动机的功率
（3）机动车质量一定，速度越快，动能越大，刹车时制动距离越大，容易出现交通事故，所以要限速行驶；
大车质量大，在速度相同时，其惯性大、动能也大，所以遇到紧急情况不容易刹车，且发生事故时伤害更严重．
29. （1）木块被推出的距离
（2）小球与木块将会做匀速直线运动
（3）乙；相同
（4）甲；不同
（5）重力势能的大小与物体的质量和高度有关
四、解答题
30. （1）解：风垂直流向风轮机时，提供的风能功率最大。单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量m=pV=putS（S=ππ），单位时间内的最大风能。 ；故可采取的措施：如增加风轮机叶片长度，安装调向装置保持风轮机正面迎风等（答对一条即可）；
（2）解：设风能功率和输出功率之间的转化常数为k，则风力发电机在风速为功时能够输出的电功率P1=kPm= k·πρr2v13 ， 风力发电机在风速v2时能够输出电功率P2=号 k·πρr2v13 ， 故P1：P2=（ k·πρr2v13）：（ k·πρr2v23）= v13：v23=（9m/s）3：（6 m/s）3=27：8，则P2= P1= ×540kW=160kW，故这台风力发电机在该地区的最小年发电量W=P2t=160kW×5000h=8×105kW·h。
31. （1）是
（2）等于；
32. （1）变小
（2）因为AG600空载时静止在某湖面上,
所以有:F浮=G=mg=4.2×104×10N/Kg=4.2×105N
由 p米gF可得,排开湖水的体积:
=
排开湖水的体积为42m3
（3）飞机在水面上的速度v=36km/h=10m/s,
由 可得,飞机受到的牵引力:
因为飞机匀速滑行,所以飞机受到的阻力:f=F=2×105N
由题意可知,f=0.4G总
则此时飞机的总重力为:G总=2.5f=2.5×2×105N=5×105N
此时飞机的总质量为
飞机所蓄水的质量为m水=m总-m机=50t-42t=8t
飞机所蓄水的质量为8t
33. （1）撞击次数
（2）落锤高度
（3）增加落锤高度(或减小材料厚度，或增加落锤质量等)

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