滬科版八年級物理下冊同步練習(xí)10.6合理利用機(jī)械能(練習(xí))(原卷版+解析)

10.6合理利用機(jī)械能一、單選題1．關(guān)于能的概念，下列說法中正確的是（）A．一個(gè)物體能夠做功，就說這個(gè)物體具有能B．一個(gè)物體已做過的功越多，說明這個(gè)物體具有的能越多C．一個(gè)物體做了功，說明這個(gè)物體具有能D．用線懸掛著的小球，沒有做功，所以沒有能2．下列物體中：①擰緊的鐘表發(fā)條；②扔在空中的橡皮；③被拉伸的彈簧；④充滿氣的氣球；具有彈性勢能的是（）A．①②③④ B．①③④ C．只有① D．只有①③3．下列物體中即具有動(dòng)能又具有勢能的是（）A．在平直公路上行駛的汽車 B．拉長的橡皮筋C．正在下落的雨滴 D．水庫里的水4．關(guān)于動(dòng)能和勢能，下列說法正確的是（

）A．物體沒有做功，它一定不具有能B．位置高的物體，它的勢能一定大C．質(zhì)量大、速度大的物體動(dòng)能一定大D．彈簧一定具有彈性勢能5．一輛汽車勻速上坡，關(guān)于它的動(dòng)能、重力勢能和機(jī)械能，下列說法正確的是（）A．動(dòng)能增加，重力勢能增加，機(jī)械能增加B．動(dòng)能減少，重力勢能不變，機(jī)械能不變C．動(dòng)能不變，重力勢能增加，機(jī)械能增加D．動(dòng)能不變，重力勢能減少，機(jī)械能減少6．如圖所示，小明和同學(xué)一起蕩秋千．下列說法正確的是（）A．通過最低點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為零 B．下降過程中的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能C．到達(dá)最高點(diǎn)的重力勢能最大 D．上升過程中的重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能7．如圖所示，鉤碼B的重力大于鉤碼A，用手托鉤碼B使兩者處于靜止?fàn)顟B(tài)。若不計(jì)摩擦、繩重和空氣阻力，放手后鉤碼A加速上升，在鉤碼A碰到滑輪前的過程中，下列說法正確的是（）A．鉤碼A的機(jī)械能保持不變B．鉤碼B的機(jī)械能保持不變C．鉤碼A的動(dòng)能增加，機(jī)械能增加D．鉤碼B的動(dòng)能增加，機(jī)械能增加8．如圖所示，一名運(yùn)動(dòng)員在投擲鉛球。鉛球在b點(diǎn)離手，在c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)位置最高，不計(jì)空氣阻力，下列說法不正確的是（）A．從a點(diǎn)到b點(diǎn)的過程中，運(yùn)動(dòng)員對鉛球做了功B．在b點(diǎn)到d點(diǎn)的過程中，鉛球的機(jī)械能先增加后減少C．在c點(diǎn)到d點(diǎn)的過程中，鉛球的重力勢能減少D．鉛球在c點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能不為零9．2020年6月23日，我國北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星成功發(fā)射。如圖1所示是北斗衛(wèi)星在隨火箭加速上升的情景。如圖2所示是人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行時(shí)，離地球最近的一點(diǎn)叫近地點(diǎn)，最遠(yuǎn)的一點(diǎn)叫遠(yuǎn)地點(diǎn)。下列說法正確的（）A．如圖1北斗衛(wèi)星上升過程中，重力勢能變大，動(dòng)能變小B．如圖2人造地球衛(wèi)星運(yùn)行中，重力勢能變大，動(dòng)能變大C．如圖2人造地球衛(wèi)星運(yùn)行中，從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度變大D．圖1、圖2中衛(wèi)星的機(jī)械能都不變10．如圖所示，一個(gè)小球放在粗糙水平木板上，木板固定不動(dòng)，彈簧與水平木板不接觸，彈簧的一端與小球相連，另一端固定在墻壁上，彈簧保持自然長度時(shí)小球剛好在A點(diǎn)，現(xiàn)把小球向左拉至C點(diǎn)后釋放，小球就由C運(yùn)動(dòng)到A，再由A運(yùn)動(dòng)到B，由B到A，A到D，D到……，不計(jì)空氣阻力，在此過程中，下列分析正確的是（）A．從C到A和從A到B小球受到彈簧的彈力方向相同B．小球最后一定會(huì)停在A處C．彈簧的彈性勢能最終轉(zhuǎn)化為小球的機(jī)械能D．C到A，B到A，小球動(dòng)能都是先增大后減小二、填空題11．下列物體中，只具有動(dòng)能的是___________；只具有重力勢能的是___________；只具有彈性勢能的是___________；既具有動(dòng)能又具有勢能的是___________。（均選填序號）①水平地面上行駛的汽車

②被拉長的橡皮筋

③空中飛翔的鴿子④水平草地上滾動(dòng)的足球

⑤從斜坡上滾下的石頭

⑥矗立在山上的巨石12．裝滿水的灑水車，在平直的馬路上一邊灑水，一邊勻速前行。在它灑水的過程中，灑水車的動(dòng)能將________。13．丁真從雅江縣城乘車勻速駛往理塘縣城（從下往上走），則他的重力勢能不斷___________，他的動(dòng)能___________，他的機(jī)械能___________。（以上三空選填“增大”、“減小”或“不變”）14．如圖是軍軍玩彈弓的情景。經(jīng)驗(yàn)表明，在一定范圍內(nèi)，橡皮筋拉得越長，同樣的“子彈”射得越遠(yuǎn)，橡皮筋對“子彈”做的功越______，橡皮筋具有的彈性勢能越______，說明橡皮筋的彈性勢能與______有關(guān)。15．如圖所示，小明在做模擬“蹦極”的小實(shí)驗(yàn)。一根橡皮筋一端系一個(gè)小石塊，另一端固定在A點(diǎn)，B點(diǎn)是橡皮筋不系小石塊自然下垂時(shí)下端所在的位置，C點(diǎn)是小石塊從A點(diǎn)自由下落所能到達(dá)的最低點(diǎn)。在小石塊從B點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中（不計(jì)空氣阻力），小石塊的重力勢能___________，其動(dòng)能___________，機(jī)械能___________。16．甲、乙是兩個(gè)完全相同的網(wǎng)球。如圖所示，在同一高度同時(shí)以大小相等的速度，將甲球豎直向下拋出，乙球豎直向上拋出，不計(jì)空氣阻力。拋出時(shí)甲球的機(jī)械能______乙球的機(jī)械能；落地時(shí)甲球的機(jī)械能______乙球的機(jī)械能。（均選填“大于”、“等于”或“小于”）17．如圖所示，粗糙的弧形軌道豎直固定在水平面上，鋼球從C點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過B點(diǎn)到達(dá)最低點(diǎn)O，然后到達(dá)另一側(cè)與B點(diǎn)等高的點(diǎn)A時(shí)剛好速度為零。由O到A點(diǎn)過程中，______能轉(zhuǎn)化為重力勢能，______點(diǎn)的動(dòng)能最大，從C點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，機(jī)械能的總量______（選填“變大”、“變小”或“不變”）。18．閱讀短文小明想研究物體從高空拋下落地速度，則查閱資料：動(dòng)能的大小和速度與質(zhì)量有關(guān)，翻閱資料后得到動(dòng)能大小與速度質(zhì)量公式為，重力勢能大小與質(zhì)量與高度有關(guān)，重力勢能與質(zhì)量高度的公式為，機(jī)械能是動(dòng)能與勢能之和，在機(jī)械能守恒時(shí)，彈性勢能不變的情況下，動(dòng)能和重力勢能的總和不變.例如一個(gè)質(zhì)量為m小球在h的高度落下，落到地面上（忽略空氣阻力），它的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以落地時(shí)就有，得落地時(shí)速度為：，所以高度越高落地時(shí)候的速度就越大.（1）小球的質(zhì)量為2kg，速度為2m/s，求小車的動(dòng)能____________.（2）小球落地時(shí)候的速度與質(zhì)量有沒有關(guān)系：_______________（選填“有”/“沒有”）（3）如圖一個(gè)質(zhì)量為m的小球在軌道上運(yùn)動(dòng)，從如圖所示位置釋放，此時(shí)距離地面高度為h,圓形軌道半徑為r，若物體從釋放可以運(yùn)動(dòng)到圓形軌道的最高點(diǎn)A點(diǎn)時(shí)，此過由于摩擦機(jī)械能損耗為W，請用以上條件來表示小球到達(dá)圓形軌道最高點(diǎn)A點(diǎn)的速度_________________.（4）高空拋物是城市上空的痛，請為杜絕高空拋物寫一句標(biāo)語：___________.三、實(shí)驗(yàn)題19．如圖所示是探究“物體動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖：（1）該實(shí)驗(yàn)中所探究物體的動(dòng)能是指物體_____（選填“A”或“B”）的動(dòng)能；（2）該實(shí)驗(yàn)物體動(dòng)能的大小是通過_____來反映的；（3）實(shí)驗(yàn)觀察到，同一物體A從斜面高處滾下，高度越大，物體B被撞得越遠(yuǎn)，可以得出結(jié)論_____。20．如圖所示，小周同學(xué)在做“探究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，分別將A、B、C三個(gè)小球先后從同一裝置的不同高度處滾下，（mA＝mB＜mC；hA＝hC＞hB）分別推動(dòng)同一木盒運(yùn)動(dòng)一段距離后靜止（已知小球所處的高度越高，到達(dá)水平面的速度越大）。（1）此實(shí)驗(yàn)中，通過觀察________來比較小球的動(dòng)能大?。唬?）小周分析比較了圖（b）與（c）兩圖所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及相關(guān)條件，得出了初步結(jié)論:“物體質(zhì)量越大，動(dòng)能越大”，你同意她的結(jié)論嗎？________，原因是________；（3）分析比較圖（a）與（b）兩圖所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是:________。21．小陸用質(zhì)量相同的三種空心金屬塊，彈簧、光滑軌道等器材研究“影響重力勢能大小的因素”，通過觀察彈簧被壓縮的程度來比較物體的重力勢能大小。他將金屬塊分別從同一高度靜止釋放，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖（b）、（c）、（d）所示。再將同一金屬塊從高度以速度釋放、高度以速度釋放，已知，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖（e）、（f）所示。請根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程及相關(guān)條件，仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，回答下列問題。①比較圖（a）、（b）、（c）、（d）的實(shí)驗(yàn)過程及相關(guān)條件，可得：當(dāng)物體的______相同時(shí)，______相同；②小華比較圖（a）、（e）、（f）的實(shí)驗(yàn)過程及相關(guān)條件，得到的初步結(jié)論是：當(dāng)物體質(zhì)量相同時(shí)，物體所具有的重力勢能的大小與高度無關(guān)。請判斷該結(jié)論是______（選填“錯(cuò)誤”或“正確”），理由是______。22．在探究“物體動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，小宇設(shè)計(jì)了如圖所示甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)。讓鐵球從同一斜面上某處由靜止開始向下運(yùn)動(dòng)，然后與放在水平木板上的木塊相碰，鐵球與木塊在水平木板上共同移動(dòng)一段距離后靜止：（1）實(shí)驗(yàn)中鐵球動(dòng)能的大小是通過觀察比較______反映出來的。這種研究問題的方法為______；（2）分析乙、丙兩圖，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是______。由此聯(lián)想到高速公路限速牌上標(biāo)明“120”和“100”字樣，______（選填“大客車”或“小轎車”）的限速為100km/h；（3）若斜面光滑，乙圖中鐵球從B處滾到底端的過程中，鐵球的______能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，機(jī)械能______（選填“守恒”或“不守恒”）；（4）如果做乙、丙兩圖實(shí)驗(yàn)時(shí)，丙圖中木塊被撞后滑出木板，為了使木塊不滑出木板，需要改進(jìn)丙圖實(shí)驗(yàn)，再與乙圖實(shí)驗(yàn)對比。在不改變木板長度的情況下，應(yīng)采用以下______方法（填寫正確選項(xiàng)前的字母）。A．換用質(zhì)量小于m的鋼球B．給水平木板鋪上毛巾C．適當(dāng)降低鋼球的高度D．換用一個(gè)較重的硬紙盒23．某同學(xué)在體育活動(dòng)中，從鉛球下落陷入沙坑的深度情況猜想到：物體的重力勢能可能與物體的質(zhì)量、下落高度和運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)。于是設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：用大小、形狀相同的A、B、C、D四個(gè)鉛球，其中A、C、D三球的質(zhì)量為m，B球質(zhì)量為2m，讓A、B兩球從距沙表面高H處靜止下落，C球從距沙表面高2H處靜止下落，D球從距沙表面高2H的光滑彎曲管道上端靜止滑入，最后從管道下端豎直地落下（球在光滑管道中運(yùn)動(dòng)的能量損失不計(jì)）。實(shí)驗(yàn)測得A、B兩球陷入沙深度分別為h1和h2，C、D兩球陷入沙深度均為h3，且h1＜h2＜h3（1）本實(shí)驗(yàn)中，鉛球的重力勢能大小是通過___________來反映的，這里用到的實(shí)驗(yàn)方法是___________（選填“轉(zhuǎn)換法”或“控制變量法”）；（2）比較A、B兩球，發(fā)現(xiàn)B球陷入沙深度更大，由此可得出結(jié)論：___________；（3）比較A、C兩球，發(fā)現(xiàn)C球陷入沙深度更大，由此可得出結(jié)論：___________；（4）比較C、D兩球，發(fā)現(xiàn)兩球運(yùn)動(dòng)路徑不同，但陷入沙深度相同，由此可得出結(jié)論：物體的重力勢能與物體運(yùn)動(dòng)的路徑___________（選填：“有關(guān)”或“無關(guān)”）；（5）不計(jì)空氣阻力，小球在下落過程陷入沙面之前，將重力勢能轉(zhuǎn)化為___________能。小球這種能的增加量___________小球重力勢能的減小量。（選填“大于”、“小于”或“等于”）24．小明在實(shí)驗(yàn)室看到一科學(xué)玩具——牛頓擺，如圖1甲所示，它由支架、細(xì)線和5個(gè)完全相同的鋼球組成，每個(gè)鋼球通過兩根無彈性細(xì)線固定在支架上，并緊挨著排列在同一水平直線上。拉起最左側(cè)的鋼球，釋放后，它像單擺一樣向右擺動(dòng)撞擊相鄰鋼球，僅把最右側(cè)的鋼球撞出，其他球幾乎靜止不動(dòng)。這引發(fā)了小明的思考：為什么碰撞后僅有一個(gè)球擺動(dòng)，而其余球仍然保持靜止？于是他提出問題：被撞而擺動(dòng)的鋼球數(shù)量與哪些因素有關(guān)？接著他做出以下猜想：①可能與撞擊球撞擊時(shí)的速度大小有關(guān)；②可能與撞擊球的數(shù)量多少有關(guān)；將牛頓擺等效為單擺模型，如圖1乙所示是一個(gè)鋼球撞擊其它鋼球的情形，五個(gè)鋼球自左向右標(biāo)為球。若不考慮能量損失，請回答下列問題：（1）將A球作為撞擊球拉至一定的高度（保持細(xì)線繃直），由靜止開始釋放。釋放后，A球向右擺動(dòng)過程中，將___________能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。（2）探究猜想①時(shí)，必須先控制每次撞擊球的___________相等，為了改變撞擊球撞擊時(shí)的速度，你的操作辦法是：___________。釋放后，當(dāng)鋼球A以不同速度發(fā)生碰撞時(shí)，每次均僅有E球被撞出，由此可判斷：被撞而擺動(dòng)的鋼球數(shù)量與撞擊球的速度___________（選填：“有關(guān)”或“無關(guān)”）。（3）通過上述實(shí)驗(yàn)，小明還是不明白為什么僅有一個(gè)球被撞出，于是他向老師請教，老師說：牛頓擺的鋼球間發(fā)生碰撞時(shí)，撞擊球的速度被大小不變地依次“傳遞”給下一個(gè)球，所以最終只有一個(gè)鋼球被撞出。根據(jù)老師的講解，小明繼續(xù)探究猜想②，將A、B兩球作為撞擊球緊挨著，拉起一定高度后同時(shí)釋放，A、B球向右擺動(dòng)并與C球相撞，則此時(shí)可觀察到的現(xiàn)象是如圖2中的___________（選填：“甲”、“乙”或“丙”）；請闡述你選擇的理由：___________。25．小羅在玩“水槍”玩具時(shí)，發(fā)現(xiàn)“水槍”水平放置，推動(dòng)活塞的速度越快，水槍離地面的高度越高，水就會(huì)射得越遠(yuǎn)，據(jù)此，他提出了如下猜想：在空中水平拋出的物體，落地的水平距離與拋出的初速度及拋出點(diǎn)離地面的高度有關(guān)。為驗(yàn)證猜想，小羅找來了如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1)讓小球從斜槽上自由滾下，是為了使小球到達(dá)水平槽時(shí)具有一定的______；不計(jì)摩擦，小球從斜槽滾下，重力勢能______，機(jī)械能______（填“增大”“減小”或“不變”）；(2)讓小球分別從斜槽上的A、B、C位置自由滾下，保持小球______不變，分別測出小球落地的水平距離sA、sB、sC，發(fā)現(xiàn)sA>sB>sC。這表明：空中水平拋出的物體，落地的水平距離與______有關(guān)；(3)逐步降低拋出點(diǎn)離地面的高度，分別為h1、h2、h3，每次都讓同一小球從斜槽上A處由靜止自由滾下，分別測出小球落地的水平距離s1、s2、s3，發(fā)現(xiàn)s1>s2>s3。這表明：空中水平拋出的物體，落地的水平距離與______有關(guān)；(4)若在水平槽鋪上毛巾，使拋出點(diǎn)離地面的高度為h3，讓同一小球從斜槽上A處由靜止自由滾下，測出小球落地的水平距離為s4，根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，應(yīng)該有s4______（填“>”“<”或“=”）s3；(5)如圖乙，不改變拋出點(diǎn)離地面的高度，在A點(diǎn)多次放置質(zhì)量不同的小球并讓它自由滾下，小明發(fā)現(xiàn)每次小球落地的位置都相同，這表明：在空中水平拋出的物體，落地的水平距離與其質(zhì)量_______（填“有關(guān)”或“無關(guān)”）。26．小靜和小雷觀看臺球比賽時(shí)發(fā)現(xiàn)：有時(shí)運(yùn)動(dòng)的白球去撞擊一個(gè)靜止的彩球后，白球會(huì)立即靜止在碰撞時(shí)的位置，而被撞的彩球似乎接替了白球，沿白球原來的運(yùn)動(dòng)方向，以幾乎相同的速度向前運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示。小靜據(jù)此設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置（將一個(gè)兩端翹起、中間水平的軌道固定在水平桌面上，取兩個(gè)小球A、B，將B球靜置于軌道的水平部分，將小球A從斜面的某一高度h1處靜止釋放，撞擊后，B球向前運(yùn)動(dòng)并沖上軌道右端斜面最大高度h2），探究動(dòng)能與勢能轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移時(shí)的規(guī)律。（1）A球從斜面滑下的過程中，______能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；（2）B球由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)是因?yàn)锽球在碰撞中獲得了______能，這也說明力能改變物體的______；（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)撞擊后，h2小于h1小靜猜想這可能是小球運(yùn)動(dòng)過程中克服______做功造成的。為了驗(yàn)證這一猜想，小靜操作如下：a、控制A球從斜面上的______（選填“同一”或“不同”）高度自由滾下；b、改變小球運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的粗糙程度，并記錄B球在斜面上的最高高度h2小靜在多次實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)：導(dǎo)軌越光滑，h2越接近h1由此可推論得出：在動(dòng)能與勢能的相互轉(zhuǎn)化過程中，若沒有摩擦阻力影響，物體的機(jī)械能將______（選填“變小”“不變”或“變大”）；（4）小雷猜想白球與彩球碰撞后的運(yùn)動(dòng)情況可能與兩球的質(zhì)量有關(guān)。于是小雷找來天平測量了白球和彩球的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)它們質(zhì)量相同，因此他認(rèn)為白球與彩球碰撞后的運(yùn)動(dòng)情況與兩球的質(zhì)量無關(guān)。你認(rèn)為小雷的結(jié)論是______（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的。四、計(jì)算題27．已知物體的重力勢能表達(dá)式為，動(dòng)能的表達(dá)式為Ek=mv2，其中m為質(zhì)量，h為物體距水平地面的高度，v為物體的運(yùn)動(dòng)速度，g為常量，取10N/kg；如圖所示，距沙坑高h(yuǎn)=7m處，以v0=10m/s的初速度豎直向上拋出一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的物體，不計(jì)空氣阻力，物體從被拋出到落地前的瞬間，整個(gè)過程機(jī)械能守恒。求：（1）物體被拋出時(shí)的重力勢能Ep和動(dòng)能Ek；（2）物體上升到最高點(diǎn)時(shí)離拋出點(diǎn)的高度H。28．已知物體的動(dòng)能表達(dá)式為EK=mv2/2，其中m為物體的質(zhì)量，v是物體運(yùn)動(dòng)的速度，g為重力常數(shù)．如圖所示，將一個(gè)質(zhì)量為200g的鋼球從距離地面1.2m的高度沿水平方向以5m/s的速度拋出．鋼球被拋出后，在下落過程中重力做功將重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能．若不計(jì)空氣阻力，試求：(1)鋼球被拋出時(shí)的動(dòng)能Ekl多大？(2)鋼球被拋出后在下落過程中，其重力所做功W是多大？(3)鋼球落地前瞬間的動(dòng)能Ek2多大？10.6合理利用機(jī)械能一、單選題1．關(guān)于能的概念，下列說法中正確的是（）A．一個(gè)物體能夠做功，就說這個(gè)物體具有能B．一個(gè)物體已做過的功越多，說明這個(gè)物體具有的能越多C．一個(gè)物體做了功，說明這個(gè)物體具有能D．用線懸掛著的小球，沒有做功，所以沒有能【答案】A【解析】A．由能量的概念可知，一個(gè)物體能夠做功，就說明這個(gè)物體具有能量，簡稱能，故A正確；B．物體能量我可以做更多的功，但一個(gè)物體已做的功越多，不能說明這個(gè)物體具有的能越多，故B錯(cuò)誤；C．一個(gè)物體做了功，說明原來具有能量，但做功后不一定還具有能，故C錯(cuò)誤；D．一用線懸掛著的小球，沒有做功，但它有一定的高度，所以具有重力勢能，故D錯(cuò)誤。故選A。2．下列物體中：①擰緊的鐘表發(fā)條；②扔在空中的橡皮；③被拉伸的彈簧；④充滿氣的氣球；具有彈性勢能的是（）A．①②③④ B．①③④ C．只有① D．只有①③【答案】B【解析】①擰緊的鐘表發(fā)條發(fā)生了彈性形變，故具有彈性勢能；②扔在空中的橡皮，有速度和高度，所以具有動(dòng)能和勢能；③被拉伸的彈簧發(fā)生了彈性形變，故具有彈性勢能；④充滿氣的氣球發(fā)生了彈性形變，故具有彈性勢能；故選B。3．下列物體中即具有動(dòng)能又具有勢能的是（）A．在平直公路上行駛的汽車 B．拉長的橡皮筋C．正在下落的雨滴 D．水庫里的水【答案】C【解析】A．在水平地面上行駛的汽車，有速度無高度，所以只具有動(dòng)能，故A不符合題意；B．被拉長的橡皮筋，發(fā)生彈性形變，具有彈性勢能，故B不符合題意；C．在空中下落的雨滴，有高度也有速度，所以具有動(dòng)能和重力勢能，故C符合題意；D．被攔河壩攔住的河水，有高度無速度，所以只具有重力勢能，故D不符合題意。故選C。4．關(guān)于動(dòng)能和勢能，下列說法正確的是（

）A．物體沒有做功，它一定不具有能B．位置高的物體，它的勢能一定大C．質(zhì)量大、速度大的物體動(dòng)能一定大D．彈簧一定具有彈性勢能【答案】C【解析】A．物體只要能夠做功，它就具有能量，并不一定正在做功，故A錯(cuò)誤；B．重力勢能的大小不但和物體的高度有關(guān)，還與物體的質(zhì)量有關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．物體的質(zhì)量大、速度大，它的動(dòng)能一定大，故C正確；D．彈簧只有發(fā)生彈性形變時(shí)才具有彈性勢能，故D錯(cuò)誤．5．一輛汽車勻速上坡，關(guān)于它的動(dòng)能、重力勢能和機(jī)械能，下列說法正確的是（）A．動(dòng)能增加，重力勢能增加，機(jī)械能增加B．動(dòng)能減少，重力勢能不變，機(jī)械能不變C．動(dòng)能不變，重力勢能增加，機(jī)械能增加D．動(dòng)能不變，重力勢能減少，機(jī)械能減少【答案】C【解析】汽車勻速爬坡的過程中，汽車的質(zhì)量不變，速度不變，所以動(dòng)能不變；高度增加，重力勢能增加；由于機(jī)械能等于動(dòng)能與勢能之和，機(jī)械能也增加。故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。6．如圖所示，小明和同學(xué)一起蕩秋千．下列說法正確的是（）A．通過最低點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為零 B．下降過程中的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能C．到達(dá)最高點(diǎn)的重力勢能最大 D．上升過程中的重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能【答案】C【解析】A．人的質(zhì)量一定，通過最低點(diǎn)時(shí)速度最大，動(dòng)能最大，故A錯(cuò)誤；B．下降過程中高度逐漸減小，速度逐漸增大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故B錯(cuò)誤;C．到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，高度最大，重力勢能最大，故C正確；D．上升過程中，高度增大，速度減小，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能，故D錯(cuò)誤。故選C。7．如圖所示，鉤碼B的重力大于鉤碼A，用手托鉤碼B使兩者處于靜止?fàn)顟B(tài)。若不計(jì)摩擦、繩重和空氣阻力，放手后鉤碼A加速上升，在鉤碼A碰到滑輪前的過程中，下列說法正確的是（）A．鉤碼A的機(jī)械能保持不變B．鉤碼B的機(jī)械能保持不變C．鉤碼A的動(dòng)能增加，機(jī)械能增加D．鉤碼B的動(dòng)能增加，機(jī)械能增加【答案】C【解析】AC．因?yàn)殂^碼A加速上升，所以鉤碼A的速度和高度均增加，但其質(zhì)量不變，所以鉤碼A的動(dòng)能和重力勢能均增加，而機(jī)械能等于動(dòng)能加勢能之和，所以鉤碼A的機(jī)械能增加，故A錯(cuò)誤，C正確。BD．因?yàn)殂^碼B的重力大于鉤碼A，所以鉤碼A加速上升時(shí)，鉤碼B將加速下降，鉤碼B的速度增加，但高度減小，其質(zhì)量不變，所以鉤碼B的重力勢能減小，動(dòng)能增加，減小的重力勢能轉(zhuǎn)化為了鉤碼A和B的動(dòng)能及B的重力勢能，所以B的機(jī)械能減小，故BD錯(cuò)誤。故選C。8．如圖所示，一名運(yùn)動(dòng)員在投擲鉛球。鉛球在b點(diǎn)離手，在c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)位置最高，不計(jì)空氣阻力，下列說法不正確的是（）A．從a點(diǎn)到b點(diǎn)的過程中，運(yùn)動(dòng)員對鉛球做了功B．在b點(diǎn)到d點(diǎn)的過程中，鉛球的機(jī)械能先增加后減少C．在c點(diǎn)到d點(diǎn)的過程中，鉛球的重力勢能減少D．鉛球在c點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能不為零【答案】B【解析】A．在a到b的過程中，鉛球受到推力作用，且在推力方向上通過了距離，故運(yùn)動(dòng)員對鉛球做了功，故A正確，不符合題意；B．不計(jì)空氣阻力時(shí)，機(jī)械能守恒，所以在b到d的過程中，鉛球的機(jī)械能不變，故B錯(cuò)誤，符合題意；C．在c點(diǎn)到d點(diǎn)的過程中，鉛球的質(zhì)量不變，高度減小，重力勢能減少，故C正確，不符合題意；D．鉛球在c點(diǎn)時(shí)不是靜止?fàn)顟B(tài)，有向前的速度，此時(shí)的動(dòng)能不為零，故D正確，不符合題意。故選B。9．2020年6月23日，我國北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星成功發(fā)射。如圖1所示是北斗衛(wèi)星在隨火箭加速上升的情景。如圖2所示是人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行時(shí)，離地球最近的一點(diǎn)叫近地點(diǎn)，最遠(yuǎn)的一點(diǎn)叫遠(yuǎn)地點(diǎn)。下列說法正確的（）A．如圖1北斗衛(wèi)星上升過程中，重力勢能變大，動(dòng)能變小B．如圖2人造地球衛(wèi)星運(yùn)行中，重力勢能變大，動(dòng)能變大C．如圖2人造地球衛(wèi)星運(yùn)行中，從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度變大D．圖1、圖2中衛(wèi)星的機(jī)械能都不變【答案】C【解析】A．北斗衛(wèi)星在隨火箭加速上升的過程中，北斗衛(wèi)星質(zhì)量不變，速度變大、高度增加，故動(dòng)能和重力勢能都變大，故A錯(cuò)誤；BC．衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量不變，高度變小，重力勢能減少，減少的重力勢轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以動(dòng)能變大，速度變大，故B錯(cuò)誤，C正確；D．由A知，如圖1北斗衛(wèi)星在隨火箭加速上升的過程中，動(dòng)能和重力勢能都變大，所以機(jī)械能變大；如圖2，由于人造地球衛(wèi)星在大氣層外運(yùn)行，不受空氣阻力，機(jī)械能是守恒的，故D錯(cuò)誤。故選C。10．如圖所示，一個(gè)小球放在粗糙水平木板上，木板固定不動(dòng)，彈簧與水平木板不接觸，彈簧的一端與小球相連，另一端固定在墻壁上，彈簧保持自然長度時(shí)小球剛好在A點(diǎn)，現(xiàn)把小球向左拉至C點(diǎn)后釋放，小球就由C運(yùn)動(dòng)到A，再由A運(yùn)動(dòng)到B，由B到A，A到D，D到……，不計(jì)空氣阻力，在此過程中，下列分析正確的是（）A．從C到A和從A到B小球受到彈簧的彈力方向相同B．小球最后一定會(huì)停在A處C．彈簧的彈性勢能最終轉(zhuǎn)化為小球的機(jī)械能D．C到A，B到A，小球動(dòng)能都是先增大后減小【答案】D【解析】A．從C到A是拉力，彈簧處于拉伸狀態(tài)，彈簧對小球的力向右，而從A到B時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，故彈簧對小球的力是向左，故A錯(cuò)誤；B．小球在來回運(yùn)動(dòng)的過程中，由于克服摩擦力做功，其機(jī)械能越來越少，當(dāng)所受彈力與摩擦力平衡時(shí)，可能停留在A點(diǎn)的左側(cè)或右側(cè)，不一定最后停在A處，故B錯(cuò)誤；C．由于接觸面粗糙，彈簧的彈性勢能最終轉(zhuǎn)化小球的動(dòng)能，小球克服摩擦力做功，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C錯(cuò)誤；D．從C到A，彈力減小，彈力大于摩擦力，故合力向右，速度向右，故小球加速，彈力慢慢減小，最終等于摩擦力，此時(shí)小球的速度最大，再往右運(yùn)動(dòng)，彈力小于摩擦力，合力向左，此時(shí)減速，故速度是先變大后變小，故動(dòng)能是先變大，后變??；B到A，彈力向左，摩擦力向右，合力向左，故向左加速，彈簧的伸長量變小，彈力變小，等于摩擦力時(shí)，速度最大，彈力繼續(xù)變小，彈力小于摩擦力，合力向右，故此時(shí)減速，故動(dòng)能時(shí)先變大后變小，故D正確；二、填空題11．下列物體中，只具有動(dòng)能的是___________；只具有重力勢能的是___________；只具有彈性勢能的是___________；既具有動(dòng)能又具有勢能的是___________。（均選填序號）①水平地面上行駛的汽車

②被拉長的橡皮筋

③空中飛翔的鴿子④水平草地上滾動(dòng)的足球

⑤從斜坡上滾下的石頭

⑥矗立在山上的巨石【答案】

①④

⑥

②

③⑤【解析】[1]動(dòng)能是指物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能；重力勢能是指物體處于某一高度時(shí)所具有的勢能；彈性勢能是指物體由于發(fā)生彈性形變而具有的勢能。①水平地面上行駛的汽車具有速度，即具有動(dòng)能；④水平草地上滾動(dòng)的足球，具有速度，即具有動(dòng)能，因此只具有動(dòng)能的是①④。[2]動(dòng)能是指物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能；重力勢能是指物體處于某一高度時(shí)所具有的勢能；彈性勢能是指物體由于發(fā)生彈性形變而具有的勢能。⑥矗立在山上的巨石具有一定高度，即具有重力勢能，因此只具有重力勢能的是⑥。[3]動(dòng)能是指物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能；重力勢能是指物體處于某一高度時(shí)所具有的勢能；彈性勢能是指物體由于發(fā)生彈性形變而具有的勢能。②被拉長的橡皮筋發(fā)生了彈性形變，即具有彈性勢能，因此只具有彈性勢能的是②。[4]動(dòng)能是指物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能；重力勢能是指物體處于某一高度時(shí)所具有的勢能；彈性勢能是指物體由于發(fā)生彈性形變而具有的勢能。③空中飛翔的鴿子具有速度又具有一定高度，所以具有動(dòng)能和重力勢能；⑤從斜坡上滾下的石頭具有速度又具有一定高度，所以具有動(dòng)能和重力勢能，因此既具有動(dòng)能又具有勢能的是③⑤。12．裝滿水的灑水車，在平直的馬路上一邊灑水，一邊勻速前行。在它灑水的過程中，灑水車的動(dòng)能將________?！敬鸢浮繙p小【解析】灑水車在平直的馬路上邊灑水邊勻速前進(jìn)時(shí)，速度不變，而質(zhì)量不斷減小，所以動(dòng)能不斷減小。13．丁真從雅江縣城乘車勻速駛往理塘縣城（從下往上走），則他的重力勢能不斷___________，他的動(dòng)能___________，他的機(jī)械能___________。（以上三空選填“增大”、“減小”或“不變”）【答案】

增大

不變

增大【解析】[1][2][3]丁真從雅江縣城乘車勻速駛往理塘縣城，他的質(zhì)量不變，速度不變，所以其動(dòng)能不變；同時(shí)高度增大，則他的重力勢能增大；因機(jī)械能等于動(dòng)能與勢能的和，所以他的機(jī)械能增大。14．如圖是軍軍玩彈弓的情景。經(jīng)驗(yàn)表明，在一定范圍內(nèi)，橡皮筋拉得越長，同樣的“子彈”射得越遠(yuǎn)，橡皮筋對“子彈”做的功越______，橡皮筋具有的彈性勢能越______，說明橡皮筋的彈性勢能與______有關(guān)?！敬鸢浮?/p>

多

大

彈性形變的程度【解析】[1][2][3]在一定范圍內(nèi)，橡皮筋拉得越長，橡皮筋的彈性形變量越大，具有的彈性勢能越大，將同樣的“子彈”射得越遠(yuǎn)，橡皮筋對“子彈”做的功越多。15．如圖所示，小明在做模擬“蹦極”的小實(shí)驗(yàn)。一根橡皮筋一端系一個(gè)小石塊，另一端固定在A點(diǎn)，B點(diǎn)是橡皮筋不系小石塊自然下垂時(shí)下端所在的位置，C點(diǎn)是小石塊從A點(diǎn)自由下落所能到達(dá)的最低點(diǎn)。在小石塊從B點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中（不計(jì)空氣阻力），小石塊的重力勢能___________，其動(dòng)能___________，機(jī)械能___________?！敬鸢浮?/p>

減小

先增大后減小

減小【解析】[1]小石塊從B到C的過程中，質(zhì)量不變，高度減小，重力勢能減小。[2][3]不計(jì)空氣阻力，從B到C的過程中，小石塊受到的彈力先是小于重力，后逐漸大于重力，所以小石塊的速度是先加速后減速，在達(dá)到C點(diǎn)時(shí)，速度為零，動(dòng)能為零，所以小球的動(dòng)能先增大后減小；小石塊從B點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，小石塊的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為橡皮筋的彈性勢能，小石塊的機(jī)械能減小。16．甲、乙是兩個(gè)完全相同的網(wǎng)球。如圖所示，在同一高度同時(shí)以大小相等的速度，將甲球豎直向下拋出，乙球豎直向上拋出，不計(jì)空氣阻力。拋出時(shí)甲球的機(jī)械能______乙球的機(jī)械能；落地時(shí)甲球的機(jī)械能______乙球的機(jī)械能。（均選填“大于”、“等于”或“小于”）【答案】

等于

等于【解析】[1]拋出時(shí)甲乙兩球質(zhì)量相等，速度相等，故動(dòng)能相等；又因高度相等，故重力勢能相等，機(jī)械能包括動(dòng)能和勢能，所以拋出時(shí)甲球的機(jī)械能等于乙球的機(jī)械能。[2]甲、乙被拋出時(shí)的機(jī)械能相等，不計(jì)空氣阻力，所以它們在運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能守恒，所以落地時(shí)所具有的機(jī)械能是相等的。17．如圖所示，粗糙的弧形軌道豎直固定在水平面上，鋼球從C點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過B點(diǎn)到達(dá)最低點(diǎn)O，然后到達(dá)另一側(cè)與B點(diǎn)等高的點(diǎn)A時(shí)剛好速度為零。由O到A點(diǎn)過程中，______能轉(zhuǎn)化為重力勢能，______點(diǎn)的動(dòng)能最大，從C點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，機(jī)械能的總量______（選填“變大”、“變小”或“不變”）?！敬鸢浮?/p>

動(dòng)

O

變小【解析】[1]鋼球由O點(diǎn)到A點(diǎn)的過程中，高度增大，重力勢能增大，而動(dòng)能減小，到A點(diǎn)剛好為0，所以是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能的過程。[2]鋼球由C點(diǎn)靜止釋放，向下運(yùn)動(dòng)的過程中，高度減小，重力勢能減小，轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，O點(diǎn)時(shí)的重力勢能最小，則動(dòng)能最大。[3]軌道是粗糙的，則鋼球由C點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，需要克服摩擦做功，將部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以機(jī)械能的總量變小。18．閱讀短文小明想研究物體從高空拋下落地速度，則查閱資料：動(dòng)能的大小和速度與質(zhì)量有關(guān)，翻閱資料后得到動(dòng)能大小與速度質(zhì)量公式為，重力勢能大小與質(zhì)量與高度有關(guān)，重力勢能與質(zhì)量高度的公式為，機(jī)械能是動(dòng)能與勢能之和，在機(jī)械能守恒時(shí)，彈性勢能不變的情況下，動(dòng)能和重力勢能的總和不變.例如一個(gè)質(zhì)量為m小球在h的高度落下，落到地面上（忽略空氣阻力），它的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以落地時(shí)就有，得落地時(shí)速度為：，所以高度越高落地時(shí)候的速度就越大.（1）小球的質(zhì)量為2kg，速度為2m/s，求小車的動(dòng)能____________.（2）小球落地時(shí)候的速度與質(zhì)量有沒有關(guān)系：_______________（選填“有”/“沒有”）（3）如圖一個(gè)質(zhì)量為m的小球在軌道上運(yùn)動(dòng)，從如圖所示位置釋放，此時(shí)距離地面高度為h,圓形軌道半徑為r，若物體從釋放可以運(yùn)動(dòng)到圓形軌道的最高點(diǎn)A點(diǎn)時(shí)，此過由于摩擦機(jī)械能損耗為W，請用以上條件來表示小球到達(dá)圓形軌道最高點(diǎn)A點(diǎn)的速度_________________.（4）高空拋物是城市上空的痛，請為杜絕高空拋物寫一句標(biāo)語：___________.【答案】

4

無關(guān)

詳見解析【解析】(1)[1]由動(dòng)能大小與速度質(zhì)量公式，可知(2)[2]由題中材料可知，速度的大小和質(zhì)量沒有關(guān)系，只與g值和高度h有關(guān)；(3)[3]從高度為h的位置下落，然后到達(dá)2r的高度，這過程重力勢能的減少量為mg（h-2r），由于摩擦機(jī)械能損耗為W，到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為，滿足關(guān)系式，變換可得A點(diǎn)的速度為(4)[4]嚴(yán)禁高空拋物．三、實(shí)驗(yàn)題19．如圖所示是探究“物體動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖：（1）該實(shí)驗(yàn)中所探究物體的動(dòng)能是指物體_____（選填“A”或“B”）的動(dòng)能；（2）該實(shí)驗(yàn)物體動(dòng)能的大小是通過_____來反映的；（3）實(shí)驗(yàn)觀察到，同一物體A從斜面高處滾下，高度越大，物體B被撞得越遠(yuǎn)，可以得出結(jié)論_____?！敬鸢浮?/p>

A

B被撞開的距離大小

當(dāng)物體的質(zhì)量相同時(shí)，物體的速度越大，動(dòng)能越大【解析】（1）[1]該實(shí)驗(yàn)研究的對象是物體A，物體A從斜面上滾下，獲得動(dòng)能，故研究的是物體A的動(dòng)能。（2）[2]該實(shí)驗(yàn)物體動(dòng)能的大小是通過物體B被撞后移動(dòng)的距離大小反映的，B被撞的越遠(yuǎn)，說明小球A的動(dòng)能越大，這里采用了轉(zhuǎn)換法。（3）[3]同一物體A從斜面高處滾下，高度越大，則物體A的速度越大，物體B被撞得越遠(yuǎn)，說明物體A的動(dòng)能越大，根據(jù)控制變量法可得結(jié)論為：當(dāng)物體質(zhì)量相同時(shí)，物體的速度越大，動(dòng)能越大。20．如圖所示，小周同學(xué)在做“探究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，分別將A、B、C三個(gè)小球先后從同一裝置的不同高度處滾下，（mA＝mB＜mC；hA＝hC＞hB）分別推動(dòng)同一木盒運(yùn)動(dòng)一段距離后靜止（已知小球所處的高度越高，到達(dá)水平面的速度越大）。（1）此實(shí)驗(yàn)中，通過觀察________來比較小球的動(dòng)能大??；（2）小周分析比較了圖（b）與（c）兩圖所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及相關(guān)條件，得出了初步結(jié)論:“物體質(zhì)量越大，動(dòng)能越大”，你同意她的結(jié)論嗎？________，原因是________；（3）分析比較圖（a）與（b）兩圖所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是:________?！敬鸢浮?/p>

木盒移動(dòng)距離

不同意

沒有控制小球的速度不變

當(dāng)小球的質(zhì)量相同時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大【解析】（1）[1]實(shí)驗(yàn)中通過比較滾下的小球撞擊木盒移動(dòng)的距離，來比較小球動(dòng)能的大小。在同樣的水平面上木盒被撞得越遠(yuǎn)，小球的動(dòng)能就越大，這種方法叫轉(zhuǎn)換法。（2）[2][3]比較圖（b）與（c）兩圖可知，mB＜mC，hC＞hB，在研究動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制物體的速度相同，讓不同質(zhì)量的小球從同一斜面的同一高度自由滾下，實(shí)驗(yàn)中存在兩個(gè)變量，沒有控制小球運(yùn)動(dòng)的速度不變，不能得出動(dòng)能的大小與物體質(zhì)量的關(guān)系。（3）[4]分析比較（a）、（b）兩圖可知，兩球的質(zhì)量相同，高度不同，高度越高，到達(dá)水平面時(shí)速度越大，撞擊木盒運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，動(dòng)能越大，故結(jié)論為：質(zhì)量一定時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大。21．小陸用質(zhì)量相同的三種空心金屬塊，彈簧、光滑軌道等器材研究“影響重力勢能大小的因素”，通過觀察彈簧被壓縮的程度來比較物體的重力勢能大小。他將金屬塊分別從同一高度靜止釋放，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖（b）、（c）、（d）所示。再將同一金屬塊從高度以速度釋放、高度以速度釋放，已知，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖（e）、（f）所示。請根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程及相關(guān)條件，仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，回答下列問題。①比較圖（a）、（b）、（c）、（d）的實(shí)驗(yàn)過程及相關(guān)條件，可得：當(dāng)物體的______相同時(shí)，______相同；②小華比較圖（a）、（e）、（f）的實(shí)驗(yàn)過程及相關(guān)條件，得到的初步結(jié)論是：當(dāng)物體質(zhì)量相同時(shí)，物體所具有的重力勢能的大小與高度無關(guān)。請判斷該結(jié)論是______（選填“錯(cuò)誤”或“正確”），理由是______?！敬鸢浮?/p>

質(zhì)量和高度

重力勢能

錯(cuò)誤

實(shí)驗(yàn)中沒有控制物體的初速度相同【解析】[1][2]比較圖(a)、(b)、(c)、(d)的實(shí)驗(yàn)過程及相關(guān)條件，可得物體重力勢能的大小由物體的高度與質(zhì)量決定，即物體高度和質(zhì)量相同時(shí)重力勢能相同；[3][4]要探究物體所具有的重力勢能大小與高度的關(guān)系，應(yīng)控制物體向下運(yùn)動(dòng)的初速度和質(zhì)量相同，才能得出正確的結(jié)論，該實(shí)驗(yàn)中沒有控制物體的初速度相同，故結(jié)論是錯(cuò)誤的。22．在探究“物體動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，小宇設(shè)計(jì)了如圖所示甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)。讓鐵球從同一斜面上某處由靜止開始向下運(yùn)動(dòng)，然后與放在水平木板上的木塊相碰，鐵球與木塊在水平木板上共同移動(dòng)一段距離后靜止：（1）實(shí)驗(yàn)中鐵球動(dòng)能的大小是通過觀察比較______反映出來的。這種研究問題的方法為______；（2）分析乙、丙兩圖，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是______。由此聯(lián)想到高速公路限速牌上標(biāo)明“120”和“100”字樣，______（選填“大客車”或“小轎車”）的限速為100km/h；（3）若斜面光滑，乙圖中鐵球從B處滾到底端的過程中，鐵球的______能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，機(jī)械能______（選填“守恒”或“不守恒”）；（4）如果做乙、丙兩圖實(shí)驗(yàn)時(shí)，丙圖中木塊被撞后滑出木板，為了使木塊不滑出木板，需要改進(jìn)丙圖實(shí)驗(yàn)，再與乙圖實(shí)驗(yàn)對比。在不改變木板長度的情況下，應(yīng)采用以下______方法（填寫正確選項(xiàng)前的字母）。A．換用質(zhì)量小于m的鋼球B．給水平木板鋪上毛巾C．適當(dāng)降低鋼球的高度D．換用一個(gè)較重的硬紙盒【答案】

木塊滑動(dòng)距離

轉(zhuǎn)換法

當(dāng)速度相等時(shí)，物體質(zhì)量越大，動(dòng)能越大

大客車

重力勢

守恒

A【解析】（1）[1][2]鐵球斜面上滑下，與放在水平木板上的木塊相碰，木塊滑動(dòng)一定距離，鐵球動(dòng)能越大，木塊滑動(dòng)距離越大，所以實(shí)驗(yàn)通過觀察木塊滑動(dòng)距離來比較動(dòng)能的大小，這種物理方法叫做轉(zhuǎn)換法。（2）[3]由乙、丙兩圖可知，小球從斜面下滑的高度相同，到達(dá)水平面的速度相同，而小球的質(zhì)量不同，故探究的是動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，丙中小球的質(zhì)量大，木塊滑動(dòng)距離遠(yuǎn)，故得出的結(jié)論是：當(dāng)速度相等時(shí)，物體質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。[4]因速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大，越不容易剎車，因大客車的質(zhì)量更大，故限制的速度要越小，大客車的限速應(yīng)該是。（3）[5][6]若斜面光滑，乙圖中鐵球從B處滾到底端的過程中，鐵球的質(zhì)量不變，高度變小，重力勢能變小，質(zhì)量不變，速度變大，動(dòng)能變大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，由于斜面是光滑的，則機(jī)械能守恒。（4）[7]A．由圖乙、丙可知，兩圖中小球在斜面上的高度相等，小球的質(zhì)量不同，所以乙、丙兩次實(shí)驗(yàn)探究的是動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，所以改進(jìn)丙圖實(shí)驗(yàn)時(shí)，仍需控制其他條件相同，兩球的質(zhì)量不同，換用質(zhì)量小于m的鋼球，丙圖中鋼球從斜面上滑到底端時(shí)的動(dòng)能減小，可防止木塊滑落，且乙、丙兩次實(shí)驗(yàn)中，只有質(zhì)量不同，其他條件相同，故A符合題意；B．給水平木板鋪上毛巾，不能與乙控制相同的接觸面，變量不唯一，故B不符合題意；C．如果做乙圖實(shí)驗(yàn)時(shí)，為防止木塊滑落，可適當(dāng)降低鋼球的高度，這樣小球的動(dòng)能減小，撞擊紙盒后前進(jìn)的距離變小，就不會(huì)掉落了。適當(dāng)降低鋼球的高度，不能與乙控制相同的高度，變量不唯一，故C不符合題意；D．換用一個(gè)較重的硬紙盒，不能與乙控制相同質(zhì)量的硬紙盒，變量不唯一，故D不符合題意。故選A。23．某同學(xué)在體育活動(dòng)中，從鉛球下落陷入沙坑的深度情況猜想到：物體的重力勢能可能與物體的質(zhì)量、下落高度和運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)。于是設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：用大小、形狀相同的A、B、C、D四個(gè)鉛球，其中A、C、D三球的質(zhì)量為m，B球質(zhì)量為2m，讓A、B兩球從距沙表面高H處靜止下落，C球從距沙表面高2H處靜止下落，D球從距沙表面高2H的光滑彎曲管道上端靜止滑入，最后從管道下端豎直地落下（球在光滑管道中運(yùn)動(dòng)的能量損失不計(jì)）。實(shí)驗(yàn)測得A、B兩球陷入沙深度分別為h1和h2，C、D兩球陷入沙深度均為h3，且h1＜h2＜h3（1）本實(shí)驗(yàn)中，鉛球的重力勢能大小是通過___________來反映的，這里用到的實(shí)驗(yàn)方法是___________（選填“轉(zhuǎn)換法”或“控制變量法”）；（2）比較A、B兩球，發(fā)現(xiàn)B球陷入沙深度更大，由此可得出結(jié)論：___________；（3）比較A、C兩球，發(fā)現(xiàn)C球陷入沙深度更大，由此可得出結(jié)論：___________；（4）比較C、D兩球，發(fā)現(xiàn)兩球運(yùn)動(dòng)路徑不同，但陷入沙深度相同，由此可得出結(jié)論：物體的重力勢能與物體運(yùn)動(dòng)的路徑___________（選填：“有關(guān)”或“無關(guān)”）；（5）不計(jì)空氣阻力，小球在下落過程陷入沙面之前，將重力勢能轉(zhuǎn)化為___________能。小球這種能的增加量___________小球重力勢能的減小量。（選填“大于”、“小于”或“等于”）【答案】

鉛球下陷的深度

轉(zhuǎn)換法

當(dāng)物體的高度一定時(shí)，質(zhì)量越大，重力勢能越大

當(dāng)物體的質(zhì)量一定時(shí)，高度越大，重力勢能越大

無關(guān)

動(dòng)

等于【解析】（1）[1][2]本實(shí)驗(yàn)中，鉛球的重力勢能大小是通過鉛球陷入沙中的深度來反映的，采用了轉(zhuǎn)換法。（2）[3]比較A、B兩球，下落高度和運(yùn)動(dòng)路徑相同，B球質(zhì)量大于A球質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)B球陷入沙中的深度更大，說明最初B球的重力勢能更大，由此可得出結(jié)論：當(dāng)下落高度一定時(shí)，物體的質(zhì)量越大，重力勢能越大。（3）[4]比較A、C兩球，兩球質(zhì)量相同，下落路徑也相同，C球的下落高度大于A球的下落高度，發(fā)現(xiàn)C球陷入沙中的深度更大，說明最初C球的重力勢能更大，由此可得出結(jié)論：當(dāng)物體的質(zhì)量相同時(shí)，下落高度越高，物體的重力勢能越大。（4）[5]比較C、D兩球，兩球的質(zhì)量相同，下落高度也相同，兩球的運(yùn)動(dòng)路徑不同，但陷入沙中的深度相同，說明最初C、D兩球的重力勢能相同，由此可得出結(jié)論：物體的重力勢能與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。（5）[6][7]鉛球在下落過程陷入沙面之前，其高度減小，速度增加，將重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；不計(jì)空氣阻力，則鉛球的機(jī)械能是守恒的，動(dòng)能的增加量等于重力勢能的減小量。24．小明在實(shí)驗(yàn)室看到一科學(xué)玩具——牛頓擺，如圖1甲所示，它由支架、細(xì)線和5個(gè)完全相同的鋼球組成，每個(gè)鋼球通過兩根無彈性細(xì)線固定在支架上，并緊挨著排列在同一水平直線上。拉起最左側(cè)的鋼球，釋放后，它像單擺一樣向右擺動(dòng)撞擊相鄰鋼球，僅把最右側(cè)的鋼球撞出，其他球幾乎靜止不動(dòng)。這引發(fā)了小明的思考：為什么碰撞后僅有一個(gè)球擺動(dòng)，而其余球仍然保持靜止？于是他提出問題：被撞而擺動(dòng)的鋼球數(shù)量與哪些因素有關(guān)？接著他做出以下猜想：①可能與撞擊球撞擊時(shí)的速度大小有關(guān)；②可能與撞擊球的數(shù)量多少有關(guān)；將牛頓擺等效為單擺模型，如圖1乙所示是一個(gè)鋼球撞擊其它鋼球的情形，五個(gè)鋼球自左向右標(biāo)為球。若不考慮能量損失，請回答下列問題：（1）將A球作為撞擊球拉至一定的高度（保持細(xì)線繃直），由靜止開始釋放。釋放后，A球向右擺動(dòng)過程中，將___________能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。（2）探究猜想①時(shí)，必須先控制每次撞擊球的___________相等，為了改變撞擊球撞擊時(shí)的速度，你的操作辦法是：___________。釋放后，當(dāng)鋼球A以不同速度發(fā)生碰撞時(shí)，每次均僅有E球被撞出，由此可判斷：被撞而擺動(dòng)的鋼球數(shù)量與撞擊球的速度___________（選填：“有關(guān)”或“無關(guān)”）。（3）通過上述實(shí)驗(yàn)，小明還是不明白為什么僅有一個(gè)球被撞出，于是他向老師請教，老師說：牛頓擺的鋼球間發(fā)生碰撞時(shí)，撞擊球的速度被大小不變地依次“傳遞”給下一個(gè)球，所以最終只有一個(gè)鋼球被撞出。根據(jù)老師的講解，小明繼續(xù)探究猜想②，將A、B兩球作為撞擊球緊挨著，拉起一定高度后同時(shí)釋放，A、B球向右擺動(dòng)并與C球相撞，則此時(shí)可觀察到的現(xiàn)象是如圖2中的___________（選填：“甲”、“乙”或“丙”）；請闡述你選擇的理由：___________?！敬鸢浮?/p>

重力勢

數(shù)量

將A球拉至不同的高度由靜止釋放

無關(guān)

乙

見解析【解析】（1）[1]釋放后，A球向右擺動(dòng)過程中，高度減小，速度變大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。（2）[2][3]探究被撞而擺動(dòng)的鋼球數(shù)量與撞擊球撞擊時(shí)的速度大小有關(guān)時(shí)，需要控制撞擊球的數(shù)量相同，改變撞擊球的速度的大小，即將A球拉至不同的高度由靜止釋放。[4]當(dāng)鋼球發(fā)生碰撞時(shí)，僅有E球被撞出，這表明被撞而擺動(dòng)的鋼球數(shù)量與撞擊球的速度無關(guān)。（3）[5][6]由圖1乙可得：5個(gè)完全相同的鋼球說明每個(gè)鋼球的質(zhì)量相同；5個(gè)球緊挨著排列在同一水平直線上，高度相同，則5個(gè)球的重力勢能也相同；由于撞擊球的速度被大小不變地依次“傳遞”給下一個(gè)球，說明A球剛撞擊B球時(shí)與球E剛擺動(dòng)時(shí)具有相同的動(dòng)能，即BCD球在傳遞速度的過程中機(jī)械能守恒。將A、B兩球作為撞擊球緊挨著拉起一定高度后同時(shí)釋放，撞擊球的速度被大小不變地依次“傳遞”給下一個(gè)球，即擺動(dòng)球的速度與撞擊球的速度相等，而在傳遞速度的過程中機(jī)械能守恒，即擺動(dòng)球的質(zhì)量和撞擊球的質(zhì)量相等，所以會(huì)有兩個(gè)球被彈起，故乙正確。25．小羅在玩“水槍”玩具時(shí)，發(fā)現(xiàn)“水槍”水平放置，推動(dòng)活塞的速度越快，水槍離地面的高度越高，水就會(huì)射得越遠(yuǎn)，據(jù)此，他提出了如下猜想：在空中水平拋出的物體，落地的水平距離與拋出的初速度及拋出點(diǎn)離地面的高度有關(guān)。為驗(yàn)證猜想，小羅找來了如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1)讓小球從斜槽上自由滾下，是為了使小球到達(dá)水平槽時(shí)具有一定的______；不計(jì)摩擦，小球從斜槽滾下，重力勢能______，機(jī)械能______（填“增大”“減小”或“不變”）；(2)讓小球分別從斜槽上的A、B、C位置自由滾下，保持小球______不變，分別測出小球落地的水平距離sA、sB、sC，發(fā)現(xiàn)sA>sB>sC。這表明：空中水平拋出的物體，落地的水平距離與______有關(guān)；(3)逐步降低拋出點(diǎn)離地面的高度，分別為h1、h2、h3，每次都讓同一小球從斜槽上A處由靜止自由滾下，分別測出小球落地的水平距離s1、s2、s3，發(fā)現(xiàn)s1>s2>s3。這表明：空中水平拋出的物體，落地的水平距離與______有關(guān)；(4)若在水平槽鋪上毛巾，使拋出點(diǎn)離地面的高度為h3，讓同一小球從斜槽上A處由靜止自由滾下，測出小球落地的水平距離為s4，根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，應(yīng)該有s4______（填“>”“<”或“=”）s3；(5)如圖乙，不改變拋出點(diǎn)離地面的高度，在A點(diǎn)多次放置質(zhì)量不同的小球并讓它自由滾下，小明發(fā)現(xiàn)每次小球落地的位置都相同，這表明：在空中水平拋出的物體，落地的水平距離與其質(zhì)量_______（填“有關(guān)”或“無關(guān)”）?！敬鸢浮?/p>

速度

減小

不變

質(zhì)量

拋出點(diǎn)的初速度

拋出點(diǎn)離地面的距離

<

無關(guān)【解析】(1)[1]讓小球從斜槽自由滾下，是為了讓小球到達(dá)水平槽時(shí)具有一定的速度。[2][3]小球從斜槽滾下，高度變低，則重力勢能減小，而小球是自由滾下，即斜槽是光滑的，所以滾下過程機(jī)械能守恒，那么其大小不變。(2)[4][5]從題意知，此時(shí)探究的是物體拋出距離與拋出點(diǎn)的初速度的關(guān)系，因?yàn)閺男辈鄣牟煌叨葲_下的小球到達(dá)水平槽時(shí)，具有不同的速度，那么要保持不變的量是小球的質(zhì)