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苏科版九年级上册《12.1 动能、势能、机械能》同步练
习卷
一 、单选题（本大题共16小题，共48分）
1.（3分）2021年3月12日，中国文昌航天发射场，我国新一代中型高轨液体运载火箭
长征七号运载火箭托举试验九号卫星刺破夜空，卫星顺利进入预定轨道，发射取得圆
满成功。如图1所示是卫星在随火箭加速上升的情景。如图2所示是人造地球卫星沿椭
圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点。下列说法正
确的是( )
A. 如图1卫星加速上升过程中，动能转化为重力势能
B. 如图2人造地球卫星运行中，只有动能和势能的转化
C. 如图2人造地球卫星运行中，从远地点向近地点运行时，机械能减小，动能增
大
D. 图1，图2中卫星的机械能都不变
2.（3分）2022年4月，神舟十三号载人飞船安全着陆。飞船在减速着陆过程中，下列
说法正确的是()
A. 动能不变 B. 重力势能不变
C. 机械能不变 D. 与大气摩擦，内能增加
3.（3分）随着人们健康意识的提高，全民健身已渐成趋势。下列关于健身活动的说法
正确的是( )
A. 骑自行车匀速上坡时，人和车的动能转化为重力势能
B. 把20 kg的杠铃从地面举过头顶，此过程人对杠铃所做的功约为20 J
C. 游泳时，手臂向后划水，人向前运动，说明力的作用是相互的
D. 打出去的羽毛球到达最高点时受到的是一对平衡力
4.（3分）骑自行车下斜坡，尽管停止用力蹬车，车的速度却不断增大，这是由于人和
车的( )
A. 惯性增大 B. 机械能不断增大
C. 势能不断转化为动能 D. 重力不断增大
5.（3分）在2021年包头市中考体育考试中，小彤同学进行了实心球测试。关于实心
球运动的几个阶段，下列说法正确的是( )A. 小彤捡起实心球，并缓慢举高的过程中，小彤对实心球做功，实心球的重力势
能增大
B. 小彤将实心球用力投出后，实心球在空中运动过程中，小彤对实心球做功，实
心球的机械能增大
C. 小彤将实心球用力投出后，实心球在空中最高点时所受的合力为零
D. 实心球落地后在水平地面上滚动一段距离停止，实心球在地面滚动阶段机械能
不变
6.（3分）2021年5月15日，天问一号者陆巡视器利用降落伞和反推火箭在火星表面减
速着陆，环绕器仍在环绕火星运动，下列说法正确的是( )
A. 环绕器的帆板利用的太阳能是不可再生能源
B. 环绕器是通过超声波向地面发送信息的
C. 巡视器在火星表面减速着陆时，机械能不变
D. 巡视器在火星表面减速着陆时，势能减小，动能减小
7.（3分）如图所示，运动员在跳远运动中会经过助跑、起跳、运动到空中最高点到落
地四个阶段，则运动员( )
A. 在助跑过程中机械能不变，惯性增大 B. 起跳时受到地面的弹力大于自身重力
C. 在空中运动经过最高点时的动能为零 D. 落地时具有的动能和重力势能均为零
8.（3分）撑杆跳是使用撑杆做一系列动作使人体越过一定高度的田径项目，它可依次
分解为如图所示几个连续的过程。目前，男子撑杆跳世界纪录(6.18m)比跳高世界纪
录(2.45m)高很多，从能量的角度分析，原因之一是在“举腿引体”过程中( )
A. 利用了人体的惯性 B. 人体的重力势能转化为了动能
C. 人体的化学能转化为了重力势能 D. 人体的动能转化为了撑杆的弹性势能
9.（3分）下列过程中，属于动能转化为重力势能的是( )
A. 小球在水平桌面上向前滚动 B. 篮球从篮筐中下落
C. 秋千从低处荡到高处 D. 小孩从滑梯上匀速滑下
10.（3分）2021年10月16日，神舟十三号载人飞船发射成功。天文学上规定，卫星离
地球最近的点叫做近地点，离地球最远的点叫做远地点，如图所示，神舟十三号飞船
在近地点200公里，远地点356公里的椭圆轨道运行，已知飞船在运行过程中机械能保持不变，那么()
A. 神舟十三号飞船在远地点的动能最大，势能为零
B. 神舟十三号飞船在近地点的势能最大，动能为零
C. 神舟十三号飞船从近地点向远地点运动过程中，势能增大、动能减小
D. 神舟十三号飞船从近地点向远地点运动过程中，动能增大、势能减小
11.（3分）人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，如图所示为卫星从远地点向近地点运动
的过程．针对该过程，以下说法正确的是( )
A. 动能逐渐增大，机械能增大
B. 势能逐渐减小，机械能减小
C. 动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能不变
D. 动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能减小
12.（3分）我国选手苏翊鸣获得2022年北京冬奥会单板滑雪男子大跳台冠军。当他从
跳台顶端沿雪面加速下滑时()
A. 动能不变 B. 动能增大 C. 重力势能增大 D. 重力势能不变
13.（3分）一摞棋子静止在水平桌面上，用钢尺快速击打中间的一颗棋子，该棋子飞
出而上面棋子落下，如图所示，下列说法正确的是( )A. 棋子飞出后，不再受到力的作用
B. 棋子飞出后，其动能转化为重力势能
C. 棋子被击飞后，在惯性的作用下会继续运动
D. 棋子被击飞，说明力改变了物体的运动状态
14.（3分）如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图。雨滴在t ～t 三个时
1 3
刻中具有的动能分别是E 、E 、E ，不考虑下落过程中雨滴的质量变化，则动能的大
1 2 3
小关系是()
A. E E >E
1 2 3 1 2 3
C. E h ，m =m ”“<”或“=”)；
2 1 2
(3)如果水平面光滑，则 ______(选填“能”或“不能”)完成本实验，原因是
______。
23.（6分）在《验证机械能守恒定律》实验中，小明采用如图甲所示的装置。
其做法是：重物从高处由静止开始落下，重物上连着的纸带通过打点计时器时打出一
系列的点，测出打点计时器在纸条上打出点的间距大小，如图乙所示，计算出重物重
力势能和动能，并将重物的重力势能减少量和动能增加量进行比较。小明用质量为
0.5kg和1kg的重物做了两个实验，获得表一和表二两组数据。
【查阅资料】图乙是实验中获取的一条纸带，打点计时器以O点为计时起点，每隔0.1
OA+AB
秒再取另一个计数点A、B、C等，则A点的速度v = ，再根据动能计算公式
A 2t
mv2
E = 算出A点重物的动能。
A 2
表一：质量为0.5kg的重物
位置 A B C D E
动能增加量(焦) 0.09 0.27 0.45 0.63 0.81
重力势能减少量(焦) 0.15 0.45 0.75 1.05 1.35
表二：质量为1kg的重物位置 A B C D E
1 1 1 1 1
动能增加量(焦) 0.36 1.06 1.76 2.46 3.16
重力势能减少量(焦) 0.4 1.2 2.0 2.8 3.6
请分析实验过程和表格数据回答下列问题：
(1)小明认为重物下落做加速运动，请从能量角度加以解释 ______ 。
(2)分析表格数据，小明发现动能增加量小于重力势能减少量，其原因是 ______
。
(3)为了使动能的增加量更接近于重力势能减少量，以便得出机械能守恒定律。现
有1kg、2kg、3kg三个重物，选择哪个重物进行实验更合理？ ______ 。答案和解析
1.【答案】B;
【解析】解：
A、卫星加速上升过程中，其质量不变，速度增大，则动能增大；同时高度增大，重
力势能增大；因卫星的动能与重力势能都增大，所以不是动能转化为重力势能，且卫
星的机械能增大，故A错误。
BC、太空中是真空，卫星沿椭圆轨道绕地球运行过程中，不受空气阻力，机械能守
恒，只有动能和势能的相互转化，故B正确，C错误；
D、图1中卫星的机械能增加，图2中卫星的机械能不变，故D错误。
故选：B。
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。
重力势能大小的影响因素：质量、高度；质量越大，高度越高，重力势能越大。
机械能等于动能与势能的总和；卫星在大气层外运行时，不受空气阻力的作用，其机
械能守恒。
此题主要考查了动能、重力势能、机械能的大小变化，关键是明确动能、重力势能大
小的影响因素。
2.【答案】D;
【解析】解：
ABC、在飞船减速着陆的过程中，质量不变，速度减小，高度减小，因此动能减小，
重力势能也减小，机械能等于动能和势能之和，则飞船的机械能也减小；故ABC错
误；
D、飞船减速着陆时，与大气摩擦，克服阻力做功，将一部分机械能转化为内能，则
飞船的内能增加，故D正确。
故选D。
(1)影响动能大小的因素：物体的质量和速度．物体的质量越大，速度越大，物体具有
的动能就越大；
影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度．物体的质量越大，所处的
高度越高，物体的重力势能就越大；动能和势能之和称为机械能；
(2)飞船减速着陆时，与大气摩擦，克服阻力做功，将一部分机械能转化为内能。
此题主要考查动能、势能和机械能的有关知识，属于对基础知识的考查，难度不大。
3.【答案】C;
【解析】解：
A、骑自行车匀速上坡时，人和车的速度不变，质量不变，动能不变，高度变大，重
力势能变大，不是动能转化为重力势能，故A错误；
B、把20kg的杠铃从地面举过头顶，此过程人对杠铃所做的功约为：
10N
W =Gh=mgh=20kg× ×2m=400J，故B错误；
kg
C、游泳时，手臂向后划水，给水一个向后的力，由于物体间力的作用是相互的，水会给人一个向前的力，所以人向前运动，故C正确；
D、打出去的羽毛球到达最高点时，受到重力和空气阻力的作用，这两个力大小不
同，所以不是平衡力，故D错误。
故选：C。
(1)根据影响动能、重力势能的因素分析；
(2)根据W =Gh=mgh求出功的大小；
(3)物体间力的作用是相互的；
(4)根据物体的运动情况判定其受力情况。
该题考查了动能和势能的影响因素、功的计算、力的相互性、平衡力的辨别，难度不
大，要掌握。
4.【答案】C;
【解析】解：骑自行车下坡时，人和车所处的高度减小，重力势能减小，但速度越来
越大，动能增大。正是减小的重力势能转化成了人和车的动能。
故选：C。
根据影响动能和重力势能大小的因素来分析动能和重力势能的变化，找到转化的方
向。
惯性的大小只与物体的质量有关，与物体运动的状态无关，物体的质量不变，惯性大
小不变。
5.【答案】A;
【解析】解：A、小彤捡起实心球，并缓慢举高的过程中，小彤对实心球做功，因为
力和距离的方向均向上；实心球的重力势能增大，因为球的高度变大，故A正确；
B、实心球在空中运动过程中，小彤对实心球没有做功，因为球不再受到小彤的推
力；实心球的机械能减小，因为受到空气阻力作用，求克服阻力做功消耗一部分机械
能，故B错误；
C、实心球的整个运动过程中，受到非平衡力作用，任何点的合力均不为零，所以在
空中最高点时所受的合力不为零，故C错误；
D、实心球在地面滚动阶段机械能减小，因为球的速度逐渐变小，故D错误。
故选：A。
(1)做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离(即力和
距离的方向要一致)；二者缺一不可。
(2)机械能包括动能和势能，动能的大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高
度有关。
(3)物体的运动状态发生改变时，受到非平衡力的作用，其合力不为零。
深入理解做功的两个必要因素、影响机械能的因素，明确物体运动状态与受力情况间
的关系，是解答该题的关键。
6.【答案】D;【解析】解：A、太阳能可以在自然界源源不断地从自然界中获得，是可再生能源，
故A正确；
B、环绕器是通过电磁波将信息传回地面控制中心，故B错误；
CD、巡视器减速着落时，质量不变，速度变小，高度减小，故其动能减小，重力势能
减小，机械能等于动能和势能之和，即机械能减少，故C错误，D正确；
故选：D。
(1)使用之后可以在短时间内从自然界中再次产生的能源是可再生能源，使用之后在短
时间内无法在自然界中再次产生的能源是不可再生能源。
(2)真空不能传声，但电磁波可以在真空中传播。
(3)重力势能大小的影响因素：质量和高度。质量越大，高度越高，重力势能越大；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。
本题借助天问一号考查了对能源的分类、信息的传递、影响动能和势能的因素等知识
的应用，难度不大。
7.【答案】B;
【解析】解：A、助跑过程中，运动员的质量不变，速度越来越快，高度不变，动能
增加，重力势能不变，因此运动员的机械能增加；由于质量不变，所以惯性不变，故
A错误；
B、起跳时运动状态发生改变，所以受到非平衡力，只有受到地面的弹力大于自身重
力时，人才可以向上运动，故B正确；
C、经过最高点时，运动员的速度并不为零(还具有水平方向的速度)，因此动能不为
零，故C错误；
D、落地时运动员速度达到最大，动能最大；高度最低，重力势能最小，当完全静止
在地面时其重力势能才为零，故D错误。
故选：B。
(1)影响动能的因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质
量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能，在分析各个能量的变化时，根据各
自的影响因素进行分析；惯性的大小只与物体的质量有关；
(2)物体运动状态改变时，受到的一定是非平衡力。
掌握动能、重力势能的影响因素，会利用控制变量法判断动能、重力势能的变化，物
体在非平衡力的作用下运动状态会发生改变。
8.【答案】C;
【解析】解：A、在举腿引体的过程中，利用的是能量的转化，不是利用惯性，故A
不符合题意；
BCD、在举腿引体的过程中，人以撑杆为支撑物，对自己做功，消耗人体的化学能，
转化为重力势能，使重力势能增大，使得人继续向上运动，所以跳的更高，故C符合
题意，BD不符合题意。
故选：C。弹性势能大小跟物体弹性形变的大小有关，弹性形变越大，弹性势能越大；重力势能
大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；动能大小的影
响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能就越大。
此题主要考查了动能和重力势能的转化，明确影响动能、重力势能的因素是解答该题
的关键。
9.【答案】C;
【解析】解：A、小球在桌面上滚动时，高度不变，故没有重力势能的变化，A错
误．
B、篮球下落时高度下降，则重力势能减小，不符合题意，B错误．
C、秋千在最低点时有速度，则向高处运动，动能减小，高度升高，重力势能变大．
故为动能转化为重力势能，C正确．
D、小孩下滑，高度降低，重力势能减小，而是匀速滑下，则动能不变，故重力势能
转化成了内能，D错误．
故选C.
由各种运动中的状态改变可以判断哪一个是符合要求的．
判断能量的转化应从运动状态上分析，了解高度和速度的变化即可得出能量的转化．
10.【答案】C;
【解析】解：
A、飞船质量一定，在远地点时相对地球的高度最大，势能最大，速度最小，动能最
小，故A错误；
B、飞船质量一定，在近地点时速度最大，动能最大，高度最小，重力势能最小，故B
错误；
CD、飞船在运行过程中不受空气阻力，机械能保持不变，从近地点向远地点运动过程
中，速度变小，动能变小；高度变大，势能变大，动能转化为势能；故C正确，D错
误。
故选：C。
(1)动能的影响因素是物体的质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；
(2)重力势能的影响因素是物体的质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越
大。
此题主要考查了动能和重力势能大小的判断，只要知道影响动能、重力势能大小的因
素即可解答。
11.【答案】C;
【解析】解：当卫星从远地点向近地点运动时，卫星质量不变，所处高度减小，重力
势能减小；但运动的速度增大，动能增大．减小的重力势能等于增加的动能，也就是
说在能量的转化过程中，机械能的总量保持不变．
故选C.
根据影响动能和重力势能大小的因素来分析动能和重力势能的变化，动能和势能统称为机械能．
对于能量的转化必定是一种能量减少另一种能量增加，并且减少的能量转化为增加的
能量．
12.【答案】B;
【解析】解：当他从跳台顶端沿雪面加速下滑时，他的质量不变，高度变小，重力势
能减小，速度增大，动能变大，故B正确。
故选：B。
(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)重力势能大小的影响因素：质量和高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
掌握动能大小、重力势能大小的影响因素。根据影响因素，能判断动能、重力势能的
大小变化。
13.【答案】D;
【解析】解：A、地球上的一切物体都要受到重力作用，所以棋子飞出后，不仍然受
到重力作用，故A错误；
B、棋子飞出后在下落过程中，质量不变，速度变快，则动能变大，同时高度减小，
重力势能变小，所以该过程中将重力势能转化为动能，故B错误；
C、棋子被击飞后，继续向前运动是因为棋子具有惯性要保持原来的运动状态，不能
说在惯性的作用下，故C错误；
D、棋子被击飞，由静止变为运动，说明力可以改变物体的运动状态，故D正确。
故选：D。
(1)地球上的一切物体都要受到重力作用；
(2)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；
重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度，质量越大，高度越高，重力势能越
大；
(3)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性；
(4)力可以改变物体的运动状态。
该题考查了惯性的应用、力的作用效果、动能和势能的转化等知识点，是一道综合
题。
14.【答案】A;
【解析】解：根据图像可知，雨滴在t –t 时刻中，速度逐渐变大，质量不变，动能变
1 2
大，所以E W ；
1 2
(3)根据牛顿第一定律可知如果水平面光滑，木块在水平面上将一直运动下去，无法比
较被撞击后移动距离长短，所以不能完成本实验。
故答案为：(1)钢球；木块移动的距离；(2)>；(3)不能；木块在水平面上将一直运动
下去，无法比较被撞击后移动距离长短。
(1)实验中通过木块被撞击后移动的距离来表示小球动能的大小，这是转换法；
(2)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关；物体在运动过程中克服摩
擦做功的计算公式为W =Fs；
(3)如果水平面光滑，木块在水平面上将一直运动下去，无法比较被撞击后移动距离长
短。
此题主要考查了学生对物理学方法和牛顿第一定律的了解与掌握，要注意动能大小与
物体的速度和质量有关，在探究过程中要用到控制变量法，实验中通过物块被推动的
距离来反映小球动能的大小，用到了转换法。
23.【答案】重力势能转化为动能 重物克服空气阻力做功，一部分重力势能转化为内
能 3kg;
【解析】解：(1)重物下落时，高度变小，质量不变，重力势能减小，减小的重力势能
转化为重物的动能，所以重物的动能越来越大，速度越来越大，故重物下落时做加速
运动；
(2)重物从高处由静止开始落下时会受到空气阻力的作用，克服阻力做功，重物的一部
分重力势能转化为内能，所以动能增加量小于重力势能减少量；
(3)根据表一和表二中的数据可知，物体的质量越大，动能增加量与重力势能减少量就
越接近，所以为了使动能的增加量更接近于重力势能减少量，以便得出机械能守恒定
律，应选用3kg的重物进行实验。故答案为：(1)重力势能转化为动能；(2)重物克服空气阻力做功，一部分重力势能转
化为内能；(3)3kg。
(1)重力势能的大小与质量、高度有关，动能的大小与质量、速度有关；
(2)重物下落的过程中，克服空气阻力做功，机械能转化为内能；
(3)根据表一、表二中的数据分析。
此题主要考查了机械能的转化、控制变量法的应用，难度不大。
