《2025年1课3练单元达标测试九年级物理上册苏科版》

10 如图所示,质量为100g的金属小球从导轨的a处自由滑下,依次经过b、c处,到达d处时恰好停止.从a到b的过程中,小球的动能______(填“变大”“变小”或“不变”);在整个运动过程中,小球克服导轨摩擦消耗的机械能为______J.(不计空气阻力,g取10N/kg,重力势能公式$E_{\text{p}}= mgh$)

答案： 变大 0.3

11 如图所示是跳板跳水运动员比赛中的几个瞬间,其中①位置时运动员把跳板压到最低处.若不计空气阻力,下列判断正确的是( ).

A.位置①到②的过程,运动员的重力势能转化为动能
B.位置②到③的过程,运动员的重力势能转化为动能
C.位置③到④的过程,运动员的机械能增大
D.位置④时运动员的动能大于位置②时运动员的动能

答案： D [解析]位置①到位置②的过程中,运动员的质量不变,高度在增大,弹性势能转化为重力势能和动能,故A错误;位置②到位置③的过程中,运动员的质量不变,速度变小,动能变小,高度增加,重力势能增大,是将动能转化为重力势能,故B错误;不计空气阻力,由位置③到位置④的过程中,机械能守恒,故C错误;由位置②到位置④的过程中,不计空气阻力,机械能守恒,由于位置④的高度低于位置②,说明重力势能减小了,则动能增大了,即位置④时运动员的动能大于位置②时运动员的动能,故D正确.易错警示 关于机械能的变化,分析题目中的表示物体速度和高度变化的关键字词是解题的关键.

12 如图所示,弧形轨道ab段光滑,bc段粗糙,小球从a点经最低点b运动至c点.下列分析正确的是( ).

A.从a到b的过程中,小球动能转化为重力势能
B.经过b点时,小球动能最大
C.从b到c的过程中,小球动能增大
D.从a到c的过程中,小球机械能守恒

答案： B [解析]从a到b的过程中,小球质量不变,高度降低,速度变大,故重力势能减少,动能增大,属于重力势能转化为动能,故A错误;小球从a运动到b动能增大,从b运动到c动能减小,则在b点处小球动能最大,故B正确;小球从b到c的过程中,高度增加,同时克服摩擦力做功,速度减小,则小球的动能减小,故C错误;bc段弧形轨道粗糙,因此小球在bc段运动时会克服摩擦力做功,会有一部分机械能转化为内能,则机械能会减小,故D错误.

13 在某次跳伞训练时,一体重为600N的运动员从悬停空中300m高的直升机上由静止开始竖直跳下,其速度与时间的关系如图所示,下落15s后开始做匀速直线运动直至落地,整个过程用时30s.在这个过程中,运动员的重力势能______(填“增大”“减小”或“不变”),前15s下降过程重力做的功是______J,匀速下降时重力做功的功率为______W.

答案： 减小 $1.26× 10^{5}$ 3600 [解析]运动员在下落过程中,质量不变,高度变小,则运动员的重力势能减小;由题图可知,15~30s运动员做匀速直线运动,下落的速度为6m/s,15~30s下落的高度为$h_{1}=vt=6\ \text{m/s}×(30\ \text{s}-15\ \text{s})=90\ \text{m}$,所以0~15s下落的高度为$h_{2}=h-h_{1}=300\ \text{m}-90\ \text{m}=210\ \text{m}$,前15s下降过程重力做的功为$W=Gh_{2}=600\ \text{N}×210\ \text{m}=1.26× 10^{5}\ \text{J}$;根据图像可知,运动员匀速下降时的速度为6m/s,则重力做功的功率为$P=\frac{W}{t}=\frac{Gh_{1}}{t}=Gv=600\ \text{N}×6\ \text{m/s}=3600\ \text{W}$.

14 如图所示,弹簧的左端固定,右端连接一个小球,把它们套在光滑的水平杆上,a是压缩弹簧后小球静止释放的位置,b是弹簧原长时小球的位置,c是小球到达最右端的位置.则小球从a运动到c的过程中,在______(填“a”“b”或“c”)位置动能最大;从b到c的过程中,小球的动能转化为弹簧的______,小球从a运动到b的过程机械能总量______(填“变大”“变小”或“不变”).

答案： b 弹性势能 变大 [解析]由题意可知,小球从a运动到b的过程中,弹簧的形变程度减小,其弹性势能减小,小球的速度变大,动能变大,弹簧的弹性势能转化为小球的动能,而小球的重力势能不变,故机械能变大;到达b点时,弹簧恢复原状,不计摩擦阻力,其弹性势能全部转化为小球的动能;再从b运动到c时,弹簧被拉伸,小球的动能再逐渐转化为弹簧的弹性势能,小球的动能会变小.因此,在b点时小球的动能最大.