第1頁/共1頁2019-2021北京初三（上）期中物理匯編機械能一、單選題1．（2021·北京·人大附中九年級期中）2021年6月17日，我國的神舟十二號載人飛船成功將3名航天員送入太空。在運載火箭加速升空的過程中，下列關于三位宇航員動能和勢能變化的說法正確的是（）A．動能和重力勢能都增加 B．動能和重力勢能都不變C．動能增加，重力勢能不變 D．動能不變，重力勢能增加2．（2021·北京海淀·九年級期中）熟透的蘋果從樹上落下的過程中，其速度越來越大。對于這個過程，下列說法中正確的是（）A．蘋果的動能減小、重力勢能減小 B．蘋果的動能增大、重力勢能增大C．蘋果的動能增大、重力勢能減小 D．蘋果的動能減小、重力勢能增大3．（2019·北京海淀·九年級期中）無人機已被應用于諸多領域，下圖所示是一款四翼無人機，在無人機勻速上升過程中，下列說法正確的是（）A．動能增加 B．動能不變C．重力勢能不變 D．機械能不變二、多選題4．（2021·北京·人大附中九年級期中）圖是2022年北京冬奧會會徽，它以漢字冬為靈感來源，運用中國書法的藝術形態，展現出滑冰、滑雪運動員的英姿，傳遞出實現三億人參與冰雪運動的目標。運動員將在冬奧會上參加不同比賽項目，以下情景中，說法正確的是（）A．滑雪運動員從坡頂加速下滑過程中，重力勢能越來越小，動能越來越大B．自由滑雪空中技巧運動員在空中下落的過程中，重力勢能逐漸減少C．速度滑冰運動員在水平冰道上加速沖刺的過程中，其機械能增加D．越野滑雪運動員在斜坡雪面上勻速向下滑行的過程中，其機械能增加5．（2020·北京海淀·九年級期中）2020年6月23日，長征三號乙運載火箭搭載著北斗三號最后一顆全球組網衛星成功發射。關于被火箭搭載的衛星在加速升空的過程中，下列說法正確的是（）A．衛星的動能增加，機械能增加B．衛星的動能不變，機械能不變C．衛星的重力勢能增加，機械能增加D．衛星的重力勢能不變，機械能不變6．（2019·北京海淀·九年級期中）下落在水平地板上的彈性小球會跳起，而且彈跳的高度會越來越低。如圖所示是小球彈跳的頻閃照片，位置1是釋放點，位置3是小球與地板的第一次的碰撞點。小球在4、5位置的高度一樣。下面說法正確的是（）A．小球由位置1下落到位置2的過程中，重力勢能減小，動能增大B．小球在位置3與地板撞擊過程中會有機械能損失C．小球在位置4和位置5時重力勢能相同，機械能也相同D．小球在位置4的動能等于小球在位置5的動能三、實驗題7．（2021·北京·人大附中九年級期中）小明同學在探究重力勢能的大小與什么因素有關時，計劃利用小桌、沙子、質量不同的鐵塊和刻度尺進行實驗：如圖所示，將小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把鐵塊從距桌面某一高度由靜止釋放，撞擊在桌面的中心部位，記錄桌腿進入沙子的深度。按上述方案進行實驗，其實驗數據如表所示。實驗序號鐵塊質量鐵塊距桌高度桌腿進入沙子的深度①20201.9②20302.9③20403.8④30202.9⑤40203.8（l）該實驗是通過觀察比較______來判斷鐵塊重力勢能大小的。（2）分析比較①②③實驗數據及觀察到的現象，可得出的初步結論是：在______相同的情況下，______。8．（2021·北京·人大附中九年級期中）如圖，小明用a、b兩球探究“物體動能大小與哪些因素有關”。小球質量，讓小球從同一斜面由靜止釋放，撞擊水平面上的木塊。（1）該實驗中物體的動能指______（選填“小球”或“木塊”）的動能，通過觀察______判斷小球的動能大小。（2）對比甲圖和丙圖是為了探究動能大小與______的關系。（3）對比甲圖和乙圖，將質量不同的小球從相同斜面的同一高度由靜止釋放的目的是______，該實驗可得到的結論是______。9．（2021·北京海淀·九年級期中）在探究影響物體動能大小因素的實驗中，小明設計了如圖所示的實驗，他將三個質量不同的小球A、B、C分別從光滑斜面的不同高度處由靜止釋放，使得小球到達斜面底端獲得不同的速度，并立即與小木盒一起運動，再測出小球推動木盒移動的最大距離，實驗記錄如下表。已知三個小球的質量關系為：，不同小球從斜面的同一高度處由靜止釋放，到斜面底端時的速度大小相同。實驗記錄：實驗次數實驗小球123小球在斜面上的高度木盒移動最大距離小球在斜面上的高度木盒移動最大距離小球在斜面上的高度木盒移動最大距離A3012208104B3010206.4103.3C308205.3102.7請根據實驗記錄回答下列問題：（1）小球滑到斜面底端時，動能最大的是___________球的第___________次實驗。（2）對表格中B球的3次實驗數據進行比較與分析，可以得到的結論是：小球質量一定時，其速度越大，動能越___________（選填“大”或“小”）。（3）對表格中某一次實驗的記錄進行比較與分析，可以得到的結論是：當小球運動的速度大小相同時，小球的質量越大，動能越___________（選填“大”或“小”）。10．（2021·北京海淀·九年級期中）小明利用實驗小桌、沙箱、質量不同的重物A、B和C，探究重力勢能的大小與哪些因素有關。如圖所示，將重物從高處（圖中水平虛線處）由靜止釋放，重物自由下落撞擊小桌后立即與小桌一起向下運動。已知各次實驗中小桌初始時桌腿陷入沙子中的深度相同，圖中所畫出的狀態是桌腿最終靜止在沙子中的位置。觀察各次實驗中桌腿陷入沙子中的深度情況，便可知物體開始下落時的重力勢能大小的關系。已知實驗中三個重物的質量關系為，重物下落的距離遠大于重物的厚度和小桌陷入沙子中的深度。請觀察甲、乙、丙、丁所示的實驗操作與小桌最終陷入沙子中的結果，按要求回答下列問題：（1）比較___________兩次的實驗結果可知，物體的重力勢能與物體被舉高的高度有關；（2）比較甲、丙、丁可知，物體的重力勢能與物體的質量有關：___________相同的物體，質量越大，它的重力勢能越大；（3）設乙實驗操作中物體A釋放前的重力勢能為，丁實驗操作中物體C釋放前的重力勢能為，則___________（選填“大于”“小于”或“等于”）。11．（2020·北京海淀·九年級期中）如圖所示，用裝有細沙的容器、桌面粘有橡皮泥的三條腿小桌和質量不同的鐵塊來探究影響重力勢能大小的因素。每次實驗中鐵塊均由靜止下落至桌面，并使桌腿陷入細沙中。下表中是記錄的實驗數據。實驗序號鐵塊質量m/kg鐵塊距桌面的高度H/m桌腿進入細沙中的深度h/m10.10.60.02420.20.60.03530.30.60.043(1)該實驗是通過觀察比較___________來判斷鐵塊重力勢能大小的。(2)分析比較實驗數據及觀察到的現象，可得出的初步結論是：在___________相同的情況下，___________。12．（2020·北京海淀·九年級期中）在探究物體的動能大小與哪些因素有關的實驗中，小紅提出了以下猜想：a。物體的動能大小與物體的質量大小有關；b。物體的動能大小與物體的速度大小有關。為了驗證猜想，小紅設計了如圖所示的實驗。光滑斜軌道與水平直軌道平滑連接，將體積相同、質量為m和2m的兩個小球分別從同一光滑斜軌道上高度不同的A、B處（hA>hB）由靜止釋放。三次實驗中，小球進入水平直軌道時均鉆人水平直軌道上的同一紙盒，紙盒被推著一起在水平軌道上運動了一段距離后靜止，分別測出小球與紙盒一起運動的最大距離，便可判斷出小球撞擊紙盒時的動能大小。(1)圖甲、乙所示實驗中，小球都從相同高度hA處由靜止釋放，是為了使兩次實驗中小球運動到斜軌道底端時的___________相同。(2)圖甲、丙所示實驗，探究的問題是：物體的動能大小與物體的___________是否有關？13．（2019·北京海淀·九年級期中）在“探究影響動能大小的因素”實驗中，如圖所示，讓質量為m、2m的兩個小球分別從斜面上由靜止滾下，小球撞擊放在水平木板上的木塊，使木塊和小球一起向前移動，虛線位置為木塊移動一段距離后停止的位置。(1)小球動能是由_______轉化來的；(2)實驗中通過_______反映小球動能的大小；(3)比較__________兩圖進行的實驗，可以探究小球的動能與速度的關系；(4)比較b、c兩圖進行的實驗，可以判斷_______（選填“b”或“c”）圖小球的動能更大。14．（2019·北京海淀·九年級期中）在探究彈簧彈性勢能的大小與哪些因素有關時，某同學猜想：彈簧彈性勢能大小可能與彈簧的長短（不受外力時長度）、彈簧長度的變化量、彈簧螺紋圈的直徑、彈簧的材料等因素有關，于是設計了如下實驗：如圖所示，把彈簧套在摩擦不計的豎直桿上，且底端固定在水平面上，用刻度尺測出并記錄處于自由狀態時彈簧上端距水平面的高度h0；將中間有孔的小鐵環套在摩擦不計的桿上放于彈簧上端，豎直向下按壓鐵環，讀出并記錄此時彈簧上端距水平面的高度h0；釋放小鐵環，讀出并記錄鐵環上升到最大高度時，小鐵環下端距水平面的高度h2；再一次豎直向下按壓鐵塊并記錄h1，重復以上步驟并根據表格中記錄的數據計算出彈簧長度的變化量x和鐵環上升的距離?h。請回答下列問題：實驗次數h0/mh1/mh2/mx/mΔh/m10.500.400.550.100.1520.500.300.900.200.6030.500.201.550.301.3540.500.152.000.351.85(1)該實驗研究的自變量是_________________；(2)彈簧彈性勢能的大小是通過_________________來間接反映的。

參考答案1．A【詳解】在運載火箭加速升空的過程中，速度變大，質量不變，故三位宇航員的動能變大，高度增加，故重力勢能變大，故A正確，BCD錯誤。故選A。2．C【詳解】熟透的蘋果從樹上落下的過程中，質量不變，速度增大，高度降低，將重力勢能轉化為動能，則動能增大，重力勢能減小。故ABD錯誤，C正確。故選C。3．B【詳解】當無人機勻速上升過程中，飛機的質量和速度不變，故動能不變；由于飛機的高度變大，故重力勢能增加；因機械能等于動能與勢能的總和，故無人機的機械能增加，故B正確。故選B。4．ABC【詳解】A．滑雪運動員從坡頂加速下滑過程中，其質量不變，高度變小，速度變大，所以重力勢能越來越小，動能越來越大，故A正確；B．自由滑雪空中技巧運動員從空中下落的過程中，質量不變，高度減小，重力勢能減小，故B正確；C．速度滑冰運動員在水平冰道上加速沖刺的過程中，其質量不變，速度增大，所以動能增大；高度不變，重力勢能不變，所以機械能增加，故C正確；D．越野滑雪運動員在斜坡雪面上勻速向下滑行的過程中，速度不變，動能不變，高度減小，重力勢能減小，故機械能減小，故D錯誤。故選ABC。5．AC【詳解】衛星在加速升空的過程中，高度增加、速度增加，故重力勢能、動能、機械能均增加。故選AC。6．AB【詳解】A．小球由位置1下落到位置2的過程中，質量不變，高度減小，則重力勢能減小，速度變大，動能增大，故A正確；B．小球彈跳的高度會越來越低，說明小球在運動過程中其機械能會逐漸減小，所以小球在位置3與地板撞擊過程中會有機械能損失，故B正確；CD．小球在位置4和位置5時，高度相同，則重力勢能相同，由于機械能有損失，且位置4在位置5之前，所以小球在位置4的機械能大于小球在位置5的機械能，因機械能等于動能與勢能的總和，則可知小球在位置4的動能大于小球在位置5的動能，故CD錯誤；故選AB。7．

桌腿進入沙子的深度

質量

高度越高，物體所具有的重力勢能越大【詳解】（1）[1]該實驗是通過觀察比較桌腿進入沙子的深度來判斷重力勢能的大小，因為重力勢能越大，對桌子做的功越多，桌腿進入沙子的深度越深。（2）[2][3]分析比較①②③實驗數據，鐵塊的質量相同；高度越大，桌腿進入沙子的深度越深，說明重力勢能越大，故結論為在質量相同的情況下，高度越高，物體所具有的重力勢能越大。8．

小球

木塊移動的距離

速度

保證到達水平面的速度相同

速度相同時，質量越大，物體的動能越大【詳解】（1）[1][2]該實驗中物體的動能指小球的動能，是小球對木塊做功；木塊移動的距離越大，動能越大，通過觀察木塊移動的距離判斷動能的大小。（2）[3]對比甲圖和丙圖，質量相同，高度不同，到達水平面的速度不同，是為了探究動能大小與速度的關系。（3）[4][5]將質量不同的小球從相同斜面的同一高度由靜止釋放的目的是高度相同，保證到達水平面的速度相同；質量越大，小球的動能越大，木塊移動的距離越遠，故該實驗可得到的結論是速度相同時，質量越大，物體的動能越大。9．

A

1

大

大【詳解】（1）[1][2]動能的大小用小球推動木塊移動的距離長短來反映，觀察表格數據，小球推動木塊移動距離最長的是12cm，是A球的第一次實驗。（2）[3]B球第1、2、3次實驗質量相同，高度不同，到達水平面的速度不同，推動木塊移動的距離不同，速度越大，推動木塊移動的越遠，動能越大。（3）[4]第一次實驗小球的高度相同，到達水平面的速度相同，小球的質量不同，推動木塊移動的距離不同，質量越大，推動木塊移動的距離越遠，動能越大。第二次和第三次實驗都能得到這個結論。10．

甲、乙

被舉高的高度

小于【詳解】（1）[1]探究物體的重力勢能與物體被舉高的高度的關系，應根據控制變量控制物體的質量不變，改變物體被舉高的高度，分析四次實驗，應該比較甲、乙兩次的實驗結果。（2）[2]比較甲、丙、丁三次實驗可知，物體被舉高的高度相同，但是物體的質量不同，桌腿陷入沙子中的深度不同，根據實驗現象可得到結論：被舉高的高度相同的物體，質量越大，它的重力勢能越大。（3）[3]根據題干信息可知，實驗中利用轉換法通過觀察各次實驗中桌腿陷入沙子中的深度情況反應物體開始下落時的重力勢能大小，桌腿陷入沙子中越深，物體開始下落時的重力勢能越大；對比乙、丁兩組實驗可以發現，丁中桌腿陷入沙子中的深度比乙大，所以11．

桌腿進入細沙中的深度

鐵塊距桌面的高度

鐵塊的質量越大，其具有的重力勢能就越大【詳解】(1)[1]該實驗采用轉換法，是通過觀察比較桌腿進入細沙中的深度來判斷鐵塊重力勢能大小的。(2)[2][3]分析比較實驗數據及觀察到的現象，保持鐵塊距桌面的高度不變，逐漸增加鐵塊的質量，則桌腿進入細沙中的深度也增大，可得出的初步結論是：在鐵塊距桌面的高度相同的情況下，鐵塊的質量越大，其具有的重力勢能就越大。12．

速度

速度【詳解】(1)[1]圖甲、乙所