第11讲 《机械能和内能》章末过关训练-2025年新九年级物理暑假预习精品讲义（苏科版 新教材）

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2025年新九年级物理暑假预习精品讲义

第11讲 《机械能和内能》章末过关训练

一．探究影响物体动能大小的因素（共2小题）

1．如图所示，小明设计了“探究物体的动能跟速度有关”的实验，将同一木块放在弹簧原长处，用形状相同质量不同的实心塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度后放手，发现两球离开弹簧时的动能　    　 （选填“相同”或“不同”），木块被推开的距离_______ （选填“相同”或“不同”），该方案_______（选填“能”或“不能”）得出动能跟质量的关系。

2．为了探究物体的动能大小跟哪些因素有关，同学们设计了如下实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止，其中h₂＞h₁，不考虑空气阻力。

（1）实验中是通过观察 _____________________来判断______________（填“钢球”或“木块”）的动能大小的；用来研究超速安全隐患时，我们应选择_______两图所示实验来进行比较。

（2）实验中钢球碰撞木块后继续向前运动一段距离，则开始时钢球的重力势能_______ （填“＞”“＜”或“＝”）木块克服摩擦力所做的功。

（3）若完成了图乙操作后，在做图丙所示的实验时，木块滑出了水平木板，如果仅对图丙所示的实验进行改进，下列措施中可行的是 _______ （填写序号）。

A．换质量更大的木块           B．降低钢球开始的高度

C．换质量大于m₂的钢球        D．换质量小于m₁的钢球

（4）小斌还利用图丁来研究动能和势能相互转化，图中两个相同的光滑弧形槽，一个为凸形，一个为凹形，A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v，A小球通过凸形槽的时间为t₁，B小球通过凹形槽的时间为t₂，则通过时间较长的是小球_______（填“A”或“B”）。

二．探究影响物体重力势能大小的因素（共2小题）

3．在做“探究物体的重力势能与哪些因素有关”的实验时，三个完全相同的木桩被从正上方由静止释放的铁块撞击后，陷入沙坑中的情况如图所示。不计空气阻力，铁块在下落过程撞击木桩之前，将重力势能转化为 _______能。若B、C两个铁块被释放时的重力势能分别为E_B和E_C，则E_B_______E_C（选填“＞”“＜”或“＝”，下同）。若A、B两个铁块质量相同，则两个铁块下落的高度h_A_______h_B。

4．小明同学在探究重力势能的大小与哪些因素有关时，提出了如下猜想：

猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关；

猜想二：物体的重力势能与物体所在高度有关。

为了验证上述猜想，他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验，如图甲所示，将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿陷入沙子的深度。

按上述方案进行实验，其实验数据如表所示。

（1）实验探究的是_______ （选填“铁块”或“小桌”）的重力势能，实验中通过比较______________来判断物体重力势能的大小，这种研究方法叫做_______法。

（2）为了验证猜想一，需选择表中 ______________（填实验序号）三组数据进行分析。

（3）分析表中①②③三组实验数据，可得出的结论是：质量相同的物体，所处高度越高，_____________________。

（4）完成以上实验探究后，小明同学又进行了两次实验来探究动能大小与质量的关系，如图乙、丙所示，让质量不同的小球从同一高度由静止开始释放，撞击木板上放置的木块（木板固定在水平面上），并通过木块移动距离来反映小球动能的大小。该实验中小球的动能是由 　           　 能转化而来的，实验中错误的操作是 _________________________________________________。

三．弹性势能的概念（共2小题）

5．小明和小华用拉力器锻炼身体，关于臂力器说法不正确的是（　　）

A．被拉伸的臂力器具有弹性势能

B．该过程能说明力可以使物体发生形变

C．臂力器伸长产生的力的施力物体是手

D．小明和小华都将该臂力器拉直，他们施加的力一定一样大

6．天平放在水平桌面，游码移到标尺左端“0”刻度线处，指针如图（a）所示，接下来的操作是 _____________________；如图（b）所示，箭被拉开的弓射出去，表明发生弹性形变的物体具有能量，这种能量叫 ____________________________；如图（c）所示，弹簧测力计的示数为_______N。

四．动能和重力势能的相互转化（共3小题）

7．在2023年杭州亚运会滑板女子街式决赛中，年仅13岁的中国小将崔宸曦夺得金牌。如右图是U型滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台甲处由静止自由下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然（不用力）变化，不可能滑到滑台丙处的是（　　）

8．如图所示，小华把铁球拉近刚好贴着自己的鼻子，松开手后，头保持不动，铁球由a点沿弧线abc运动到c点，然后从c点往回摆动，则下列说法不正确的是（ρ_铜＞ρ_铁）（　　）

A．铁球位于a点时重力势能最大

B．铁球从a点运动到b点时重力做功

C．铁球从a点运动到c点时，重力势能转化为动能

D．把铁球改用铜球，从c点摆回时不会碰伤鼻子

9．嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。AB段返回器的动能 _______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；BC段返回器的机械能 _______ （选填“变大”、“变小”或“不变”），CD段返回器的重力势能_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

五．动能和弹性势能的相互转化（共2小题）

10．如图所示，原长为l的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧，当其左端至A点时松手，木块在弹簧的作用下从A点到D点往复运动若干次后静止，静止时，弹簧具有的弹性势能为1J。下列说法正确的是（　　）

A．从A点运动到C点，弹簧弹性势能转化为木块动能，木块在C点动能最大

B．木块最终可能静止在C点、C点左侧或C点右侧的位置

C．从A点运动到D点弹性势能先减小后增大，A、D两点弹性势能最大

D．从A点运动到C点过程中，木块同时受到两个不同方向的弹力，木块的机械能先增大后减小

11．北京时间8月9日晚，在2024巴黎奥运会跳水女子3米板决赛中，陈艺文夺得冠军，实现了中国队该项目的奥运十连冠，延续了中国跳水梦之队的荣耀。陈艺文压弯跳板，发生弹性形变的跳板具有 ______________能，当跳板形变程度最大时，此时该能达到 　     　 （选填“最小”或“最大”）。如图所示，弯曲的跳板把陈艺文向上弹起时，转化为陈艺文的 　     　 能和 _______ 能（其余三空选填“动”、“重力势”或“弹性势”）。

六．机械能的守恒（共2小题）

12．打篮球是很多同学喜爱的运动项目，某次打篮球过程中，篮球的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．篮球经过相同高度的B、C两点时，动能相等

B．篮球第一次反弹后到达最高点D时，动能为零

C．篮球经过B、E两点时，动能可能相等

D．篮球在整个过程中机械能守恒

13．甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，不计空气阻力，与地面碰撞时不计能量损失。两球落地后再反弹的高度 　   　 （选填“是”或“否”）相等，理由 ___________________________________                 　                                                                。

七．内能的概念（共2小题）

14．南宋诗人卢梅坡所创作的组诗作品《雪梅二首•其一》：“梅雪争春未肯降，骚人搁笔费评章。梅须逊雪三分白，雪却输梅一段香。”这首诗是一首说理的诗，它告诉我们任何事物都是一分为二的。有长处必然也会有短处，比较是认识事物的好方法。下列关于这首诗涉及到的物理知识说法正确的是（　　）

A．雪的温度低于0℃，它没有内能

B．我们闻到梅花的香是因为分子在不停的无规则运动

C．“雪却输梅一段香”说明分子间有引力

D．“雪却输梅一段香”是因为雪的内能比梅花低

15．在物理学中，把物体内所有分子动能与 ______________ 的总和叫做物体的内能。如图表示不同时刻某物体内部分子运动情况（箭头越长代表分子运动的越快），则 _______ 时刻物体温度较高，该物体从A时刻到B时刻______________ （选填“一定”或“不一定”）是吸收了热量。

八．影响内能大小的因素（共2小题）

16．四只相同规格的烧杯中装有水，水量及其温度如图所示。关于四只烧杯中水的内能的大小，下列判断正确的是（　　）

A．a烧杯中水的内能大于b烧杯中水的内能

B．c烧杯中水的内能大于d烧杯中水的内能

C．d烧杯中水的内能大于a烧杯中水的内能

D．c烧杯中水的内能一定大于b烧杯中水的内能

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参考答案

1．相同；相同；不能。

【解答】解：用形状相同的塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度，弹簧的弹性势能相同，转化成的动能相同，两小球的质量不同，所以速度不同，但由于动能相同，对木块做的功应相同，对木块做得功是克服水平面给木块的摩擦力做功，摩擦力是相同的，根据W＝Fs可知，木块运动的距离也应该是相同的。

由于木块被推开的距离相同，该方案不能得出动能跟质量的关系。故答案为：相同；相同；不能。

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