5.4 机械能 培优卷（含解析）
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科学(华东师大版)九上培优卷：5.4机械能
一、选择题
1.在下列过程中，物体动能转化为势能的是( )
A.拉弯的弓把箭射出去 B.秋千从高处落向低处
C.冰雹从天而降 D.向上抛出的石块在空中上升
2.如图所示是一种在少年儿童中广泛流行的有趣玩具——“悠悠球”(也称“溜溜球”),它实际上是滚摆的变形。当“悠悠球”由最低点上升时,它的( )
A.动能转化为势能,速度越来越小 B.动能转化为势能,速度越来越大
C.势能转化为动能,速度越来越小 D.势能转化为动能,速度越来越大
3.如图所示，铅球从出手到将要落地的过程中，下列说法正确的是(不计空气阻力)( )
A.铅球由a→b时，动能逐渐增大
B.铅球在b点的机械能大于a点的机械能
C.铅球由b→c时，机械能逐渐减小
D.铅球在c点时动能最大
4.如图是物体离手后，在空中飞行过程中动能Ek随时间t变化的曲线，运动的物体可能是( )
A.斜向上投掷出去的铅球
B.一松手由静止下落的乒乓球
C.竖直向上垫起的排球
D.离开脚后在地上滚动的足球
5.质量相等、半径相同的铅球、铁球和铝球,放在同一水平桌面上,它们具有的势能是( ).
A.铅球最大 B.铁球最大 C.铝球最大 D.一样大
6.如下图所示，把不同的实心小铁球放在相同的实验装置的斜面上自由滚下，撞击静止于水平面上的小木块上进行实验。在下列几种情况中，能说明物体的动能与物体的质量有关的是( )
A.甲、乙 B.甲、丙 C.乙、丙 D.丙、丁
7.小明从家中出发去上学，如K－3所示是他在上学路上的路程—时间图象。请你判断小明在哪一段时间内动能最大( )
K－3
A.在t1～t2时间内，小明的动能最大 B.在t2～t3时间内，小明的动能最大
C.在0～t1时间内，小明的动能最大 D.无法判断
8.一名司机驾驶大货车在某路段由于超速行驶被警察拦住，警察对司机说：“先生，刚才你的车速为70km/h，超速了。”这名司机不满地说：“为什么小车的限速为80km/h，而大车的限速却为60km/h，不合理！”从以上对话可知，这名司机显然没有理解动能跟下列哪组物理量有关( )。
A.跟速度和时间有关 B.跟速度和路程有关 C.跟速度和质量有关 D.跟质量和时间有关
9.北京时间2016年8月17日,里约奥运会女子排球1/4决赛,中国女排苦战五局3∶2逆转淘汰巴西女排,时隔8年后再度打入奥运半决赛!如图所示是排球运动员在比赛中扣球的镜头。那么,扣球后加速下落的排球( )
A.动能增大,重力势能减小 B.动能减小,重力势能增大
C.动能和重力势能都减小 D.动能和重力势能都增大
10.掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低。如图所示是小球弹跳的频闪照片，小球在1、2位置的高度一样。下面说法正确的是( )
A.小球在1、2位置的动能相同，机械能也相同
B.小球在1、2位置的动能相同，2位置的机械能较小
C.小球在1、2位置的机械能相同，2位置的动能较小
D.小球在2位置的动能较小，机械能也较小
11.如图所示，一个滑雪的人，以v=2m/S的速度沿山坡匀速滑下，在这个过程中，下列说法正确的是( )
A.人的动能转化为重力势能 B.人的重力势能全部转化为动能
C.人的机械能一定减小 D.人的机戒能不变
12.人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，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
13.把篮球抛向空中，忽略空气阻力，如图所示中哪一图象能正确反映球离手后至落回地面前机械能(E)与篮球离地高度(h)的关系( )。
A. B. C. D.
14.取一个很轻的圆柱形盒盖，在内侧粘上一个较重的铁球，如图所示放置在不太陡的斜面上，松开手会发现盒盖向上滚动，关于滚动过程下列说法正确的是( )
A.由于整体上移，滚动过程中整体的重力势能增加
B.虽然整体上移，但滚动过程中整体的重力势能不增加
C.向上滚动时动能转化为重力势能
D.向上滚动过程可以滚过完整的一圈
二、填空题
15.如图所示是学生科学实验竞赛时用的弹力小车,依靠橡皮筋提供动力。比赛时卷紧橡皮筋后由静止释放小车,橡皮筋则牵动车上齿轮带动车轮使小车前进,这个过程中能量的转化情况是: 能转化为 能。当橡皮筋释放完能量后与齿轮脱离,小车由于 继续前进,最终小车停下来,运动距离远者得分高。
16.如图所示，捻动滚摆的轴使它升高后释放，可以观察到滚摆沿着悬线向下运动，此过程中，它的 能减小， 能增加。滚摆到最低点后又上升，每次上升的高度逐渐减小，这说明滚摆具有的机械能 (填“减小”“增大”或“不变”)。
17.如图所示是我省某山地的等高线地形图(单位：米)，若把同一个物体分别放在A点和B点，则物体的重力势能较大的是在 点。
18.如图为撑杆跳的过程示意图，在这项运动中，根据能量以及能量转化的物理知识，可知：运动员助跑的目的是为了在起跳前获得较大的_________。撑杆起跳时，_________能转化为重力势能，越过横杆在最高点时重力势能最大，此时动能________(大于/等于/小于)0。
19.“嫦娥一号”卫星成功实施了三次近月制动,顺利完成“太空刹车”动作,建立了正常的姿态。在制动过程中“嫦娥一号”的机械能 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
20.踢毽子起源于汉代,高承《事物纪原》记:“今时小儿以铅锡为钱,装以鸡羽,呼为毽子,三四成群走踢……”,在图所示的游戏中,毽子被踢出主要表明 可以改变物体的运动状态。被踢出后,毽子在上升过程中,其动能 (选填“增大”“不变”或“减小”),重力势能 (选填“增大”“不变”或“减小”),在 作用下,毽子最终会落向地面。
21.如图所示，一个静止小球从A点沿粗糙程度相同的轨道下滑，经B点到达C点，从A点到达C点的过程中，小球的动能______，小球的重力势能_______，小球的机械能_______。(选填序号)①保持不变；②一直减小；③先增大后减小；④一直增大；⑤先减小后增大。
三、实验探究题
22.在探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，小明提出了如下猜想：
A.物体的质量越大，动能越大； B.物体的速度越大，动能越大；
C.物体的动能可能与物体的材料有关.
小明设计了如下的探究实验：将小球从斜面上某一高度静止释放，撞击水平面上的木块，使木块在水平面上滑行一段距离.如图所示，选择的器材有：斜面、木块各一块，质量分别为m1和m2的铁球各1个，质量为m1的铝球1个，已知m1＜m2，h1＜h2.
(1)分别让小球从斜面不同高度由静止开始滚下，目的是改变小球到达水平面的_________；实验中通过_________________反映小球动能的大小.
(2)通过比较甲、乙两次实验，得出的结论，可以验证猜想__________(选填“A”、“B”或“C”)是__________(选填“正确”或“错误”)的.
(3)通过比较__________两次实验，可以验证猜想C是错误的.
(4)小球在水平面上不能立即停下，是因为小球具有__________，木块最终停下来是因为受到__________作用.
(5)若让同一个小球从斜面上不同高度处由静止滑下，观察小球在水平面滑行的距离，可以探究小球的重力势能与__________的关系.
(6)实验后，同学们联想到在交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大，于是利用上述器材进行了实验测定，得到数据如下表.
实验序号 小球的质量m/g 小球自由滚下的高度h/cm 木块被撞后运动的距离s/m
1 30 10 4
2 30 20 16
3 60 10 8
分析表格中对应的数据可知：__________对物体的动能影响更大，即当发生交通事故时，由此造成的危害更严重.
(7)实验小组的同学发现利用如图所示的装置也能探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”.
①本实验使钢球获得动能的操作方法是___________________.
②钢球从摆下到接触物体前，速度__________(选填“加快”、“不变”或“减慢”)，在本实验过程中木块通过__________的方式将机械能转化为__________能.
23.检测机构为了检测汽车的刹车性能，在同一场地做了如下实验：
(1)某车以不同车速行驶时，测得有关数据如图甲所示。其中反应距离是指司机发现情况，决定刹车到脚踩在刹车踏板上时，车通过的距离；刹车距离是指脚踩在刹车踏板上，使车减速，到车停时车通过的距离。如果司机以60千米/时的速度驾驶，从发现情况，决定刹车到车停止时，车通过的距离为 米。
(2)汽车的刹车方式有两种：
方式一：刹车时，车轮不能滚动，只能滑行，直至车停。
方式二：刹车时，车轮仍保持滚动，但滚动减慢，直至车停。
图乙反映的是以方式一和方式二刹车所产生的刹车距离的比较。从图中可知，在车速相同时，采用 (选填“刹车方式一”或“刹车方式二”)刹车方式刹车后，刹车距离较短。
(3)检测中，相同的A、B两车均以v1速度行驶，A车采取方式一刹车，B车采取方式二刹车，刹车时车与障碍物的距离相等(距离小于s1，如图乙所示)，则撞击时 (选填“A”或“B”)车对障碍物的破坏程度更大，理由是 (请结合图乙中曲线说明)。
答案和解析
一、选择题
1.D
【解析】A.拉弯的弓把箭射出去，即此时弓的弹性势能减小，箭的动能增加，所以是将弹性势能转化为动能的过程，故A不符合题意；
B.秋千从高处落向低处，质量不变，速度变大，高度减小，故动能增加，重力势能减小，所以是势能转化为动能，故B不符合题意；
C.冰雹从天而降，质量不变，速度变大，高度减小，故动能增加，重力势能减小，所以是势能转化为动能，故C不符合题意；
D.向上抛出的石块在空中上升，其质量不变，速度减小，故动能减小，重力势能增大，所以是将动能转化为势能，故D符合题意.
故选D.
动能转化为势能的选项应该具备动能减小(速度减小)，重力势能增大(所处高度增大)或弹性势能增大(弹性形变程度变大)的条件.
能量转化的题目必定有一种能量减少，另一种能量增加.像本题中的C选项，虽有一种能量增加，但另一种能量不变，就不属于这两种能量之间的转化情况.
2.A
【解析】当“悠悠球”从低处向高处运动的时候,它的速度减慢,动能减小;高度增加,重力势能增大;所以是动能转化为重力势能。
3.D
【解析】A.铅球由a→b时，动能转化为重力势能，动能逐渐减小，重力势能不断增大，不符合题意。B.不计空气阻力，则机械能守恒，a、b、c三点的机械能相等，不符合题意。同样道理C也不符合题意。D.由a、b、c三点的机械能相等，机械能=动能+势能，c点铅球的重力势能最小，所以动能最大，符合题意。
4.：A
【解析】A、斜向上投掷出去的铅球在整个飞行过程中，质量不变，一直在运动，动能不为零(处于最高点时竖直方向速度为0，但水平方向仍然有速度，因此动能不为0).
从出手到最高点过程中速度减小，此过程动能减小；在下落的过程中，速度不断增大，到达地面最大，此过程动能增大.整个过程动能先减小再增大.
B、一松手由静止下落的乒乓球的动能始终在增大，故B错误；
C、竖直向上垫起的排球，排球到达最高点时的动能为零，故C错误；
D、离开脚后在地上滚动的足球，足球滚动的越来越慢，动能越来越小，故D错误；
5.D
【解析】三球质量相等,半径相同,在同一水平桌面上,高庋相同,重力势能相同,D正确.
6.B
【解析】探究动能与质量的关系，需要保证高度一致，而球大小不同
7.C
【解析】由于小明的质量不变，故其动能的大小是由他的速度决定的，比较哪一段时间内动能最大，就是比较哪一段时间内小明的速度最大。在图象中找出速度最大的那一时间段，即为小明动能最大的时间段。
8.C
【解析】动能的大小和物体运动的速度以及质量两个量有关，运动的速度越快，质量越大，动能就越大。
9.A
【解析】排球加速下落的过程中,质量不变,高度不断减小,重力势能不断减小;速度不断增大,动能不断增大。
10.D
【解析】从图中看出小球弹跳的高度越来越低，说明小球具有的机械能越来越小。这可以从两个方面来判断。(1)小球在空中运动时要与空气摩擦，对空气做功；落地时要对地面做功。这都使小球的一部分机械能转化为内能，从而使它的总机械能减小。(2)机械能等于动能与势能之和。小球在最高点时，速度为零，动能为零。因而小球在最高点时具有的机械能就等于此时的重力势能。小球弹跳的高度越来越低，说明小球在最高点具有的重力势能越来越小，因此小球具有的机械能越来越小。这样看来，小球在位置1时具有的机械能应该比位置2时大。通过观察可知，位置1、2在同一高度，说明小球具有的重力势能相同。再根据机械能=动能+势能，所以小球在位置1具有的动能大于位置2。
11.C
【解析】因为是下坡，重力势能减小，动能不变，因此不是动能转化为重力势能，故A错；在下滑的过程中，要克服摩擦消耗能量并且人的动能不变，因此人的重力势能转化为内能，故B错；在下滑过程中要消耗一部分能量来克服摩擦做功，因此机械能的总量减小，故D错，C正确。
12.C
【解析】由于太空是真空，没有空气，当然不会有空气阻力。所以当卫星在太空中运行时，机械能保持不变。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；减小的重力势能全部转化为动能，所以动能增大。
13.A
【解析】本题考查机械能的有关知识。机械能由动能和势能组成，把篮球抛向空中时，忽略空气阻力的情况下，动能与势能之间发生相互转化，而总的机械能保持不变。故A正确。
14.B
【解析】盒盖很轻，整体质量集中在铁球上，整体上升时，整体质量不变，但是铁球的重心降低，重力势能减小。整体向上滚动时，铁球的重力势能转化为整体的动能。整体可以看成支点在盒盖和斜面接触点的杠杆，盒盖在铁球重力作用下向斜面上滚动，整体向上只能滚过半圈，由于惯性会继续滚动，但是很快又会滚回到铁球的重力方向和支点在同一条直线的位置，最终静止。
二、填空题
15.弹性势动惯性
【解析】比赛时卷紧橡皮筋后由静止释放小车时,卷紧的橡皮筋具有弹性势能,当小车前进时,橡皮筋的弹性势能减小,小车的动能增加,因此将弹性势能转化为了动能;当橡皮筋释放完能量后与齿轮脱离,小车由于惯性继续前进。
16.重力势能动能减小
【解析】滚摆是重力势能和动能相互转化的机械。滚摆升到最高点后，放开手，可以看到滚摆沿着悬线向下运动，越转越快。滚摆在最高点位置时重力势能最大，在最低点时动能最大。滚摆每次上升的最大高度逐渐减小，这说明滚摆具有的机械能逐渐减小，减小的原因是存在摩擦阻力。
17.B
【解析】因为同一个物体质量相同，A点的高度小于B点，所以物体在B点的重力势能较大。
18.动能；动；等于
【解析】(1)助跑的目的是为了在起跳前获得较大的速度，从而具有较大的动能；
(2)撑杆起跳时，运动员的动能首先转化为撑杆的弹性势能，运动员的高度上升，撑杆的弹性势能转化为运动员的重力势能；
(3)越过横杆在最高点时重力势能最大，此时在竖直方向上速度为零，动能为零。
19.减小
【解析】近月制动,说明相对于月球高度减小,速度减小。卫星的质量几乎不变,高度减小,重力势能减小,速度减小,动能减小,所以机械能减小。
20.力减小增大重力
【解析】毽子被踢出是由于脚上的力作用在毽子上,这个力使毽子的运动状态发生改变;毽子在上升过程中,速度变小,高度增加,动能减小，重力势能增加;地面上的一切物体均受到重力的作用,毽子在重力作用下,最终落回地面。
21.③；⑤；②
【解析】小球从A运动到B的过程中，质量不变、高度降低，重力势能减小；质量不变、速度增大，动能增大；小球从B运动到C的过程中，质量不变、高度增大，重力势能增大；质量不变、速度减小，动能减小；所以从A点到达C点的过程中，小球的动能先增大后减小，小球的重力势能先减小后增大；因为轨道是粗糙的，整个过程中要克服摩擦做功，机械能转化为内能，小球的机械能一直在减小。
三、实验探究题
22.(1)速度；木块在水平面上移动的距离；
(2)B；正确；
(3)甲、丁；错误；
(4)惯性；阻力；
(5)高度；
(6)速度；
(7)①让钢球从某一高度由静止释放；
②加快；做功；内能
【解析】(1)从斜面的不同高度滑下，目的是改变小球到达水平面时的速度不同，木块被撞后移动的距离越远，推力做功越多，就可以说明木块的动能越大，相实验中通过木块在水平面上移动的距离来判断动能的大小；
(2)甲、乙两次实验保证了质量相同，从斜面的不同高度滑下，到达水平面时的速度不同，木块被撞后移动的距离越远，推力做功越多，就可以说明木块的动能越大，从而得出质量相同时，速度越大的物体动能越大，可以验证猜想B是正确的；
(3)甲、丁两实验控制了两球材料不同，质量相同，从相同高度下落，木块在水平面上移动的距离相同，故猜想C是错误的；
(4)小球在水平面上不能立即停下，是因为小球具有惯性，小木块最终会停下来是因为受到阻力的作用；
(5)物体重力势能大小与质量和高度有关，改变静止滑下时的高度，观察小球在水平面滑行的距离，可以探究小球重力势能大小与高度的关系；
(6)由1、2次实验数据可知，小球自由滚下的高度增大到2倍时，木块被撞后运到的距离增大到4倍；由1、3次实验数据可知，小球自由滚下的高度一定时，小球质量增大到2倍，木块被撞后运到的距离增大到2倍；由此可知，速度对物体的动能影响更大；
(7)
①本实验使钢球获得动能的操作方法是让钢球从某一高度由静止释放，使钢球获得动能；
②钢球从摆下到接触物体前，重力势能转化为动能，速度加快，在本实验过程中木块通过做功的方式将机械能转化为内能。
故答案为：(1)速度；木块在水平面上移动的距离；(2)B；正确；(3)甲、丁；错误；(4)惯性；阻力；(5)高度；(6)速度；
(7)①让钢球从某一高度由静止释放；②加快；做功；内能。
23.(1)35(2)刹车方式二(3)B由图象可知，在撞击时B车的车速较大，因此其动能更大，破坏性更厉害
【解析】(1)由图可知，汽车的反应距离为15m，刹车距离是20m，因此汽车的停车距离s=15m+20m=35m；(2)由图象可知，在两车的车速相同的情况下，刹车方式二的刹车距离明显比第一种方式短；(3)因障碍物与车的距离小于s1，所以此时B车的速度较大，因此具有的动能较大，破坏性更强。
一、选择题
1.在下列过程中，物体动能转化为势能的是( )
A.拉弯的弓把箭射出去 B.秋千从高处落向低处
C.冰雹从天而降 D.向上抛出的石块在空中上升
2.如图所示是一种在少年儿童中广泛流行的有趣玩具——“悠悠球”(也称“溜溜球”),它实际上是滚摆的变形。当“悠悠球”由最低点上升时,它的( )
A.动能转化为势能,速度越来越小 B.动能转化为势能,速度越来越大
C.势能转化为动能,速度越来越小 D.势能转化为动能,速度越来越大
3.如图所示，铅球从出手到将要落地的过程中，下列说法正确的是(不计空气阻力)( )
A.铅球由a→b时，动能逐渐增大
B.铅球在b点的机械能大于a点的机械能
C.铅球由b→c时，机械能逐渐减小
D.铅球在c点时动能最大
4.如图是物体离手后，在空中飞行过程中动能Ek随时间t变化的曲线，运动的物体可能是( )
A.斜向上投掷出去的铅球
B.一松手由静止下落的乒乓球
C.竖直向上垫起的排球
D.离开脚后在地上滚动的足球
5.质量相等、半径相同的铅球、铁球和铝球,放在同一水平桌面上,它们具有的势能是( ).
A.铅球最大 B.铁球最大 C.铝球最大 D.一样大
6.如下图所示，把不同的实心小铁球放在相同的实验装置的斜面上自由滚下，撞击静止于水平面上的小木块上进行实验。在下列几种情况中，能说明物体的动能与物体的质量有关的是( )
A.甲、乙 B.甲、丙 C.乙、丙 D.丙、丁
7.小明从家中出发去上学，如K－3所示是他在上学路上的路程—时间图象。请你判断小明在哪一段时间内动能最大( )
K－3
A.在t1～t2时间内，小明的动能最大 B.在t2～t3时间内，小明的动能最大
C.在0～t1时间内，小明的动能最大 D.无法判断
8.一名司机驾驶大货车在某路段由于超速行驶被警察拦住，警察对司机说：“先生，刚才你的车速为70km/h，超速了。”这名司机不满地说：“为什么小车的限速为80km/h，而大车的限速却为60km/h，不合理！”从以上对话可知，这名司机显然没有理解动能跟下列哪组物理量有关( )。
A.跟速度和时间有关 B.跟速度和路程有关 C.跟速度和质量有关 D.跟质量和时间有关
9.北京时间2016年8月17日,里约奥运会女子排球1/4决赛,中国女排苦战五局3∶2逆转淘汰巴西女排,时隔8年后再度打入奥运半决赛!如图所示是排球运动员在比赛中扣球的镜头。那么,扣球后加速下落的排球( )
A.动能增大,重力势能减小 B.动能减小,重力势能增大
C.动能和重力势能都减小 D.动能和重力势能都增大
10.掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低。如图所示是小球弹跳的频闪照片，小球在1、2位置的高度一样。下面说法正确的是( )
A.小球在1、2位置的动能相同，机械能也相同
B.小球在1、2位置的动能相同，2位置的机械能较小
C.小球在1、2位置的机械能相同，2位置的动能较小
D.小球在2位置的动能较小，机械能也较小
11.如图所示，一个滑雪的人，以v=2m/S的速度沿山坡匀速滑下，在这个过程中，下列说法正确的是( )
A.人的动能转化为重力势能 B.人的重力势能全部转化为动能
C.人的机械能一定减小 D.人的机戒能不变
12.人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，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
13.把篮球抛向空中，忽略空气阻力，如图所示中哪一图象能正确反映球离手后至落回地面前机械能(E)与篮球离地高度(h)的关系( )。
A. B. C. D.
14.取一个很轻的圆柱形盒盖，在内侧粘上一个较重的铁球，如图所示放置在不太陡的斜面上，松开手会发现盒盖向上滚动，关于滚动过程下列说法正确的是( )
A.由于整体上移，滚动过程中整体的重力势能增加
B.虽然整体上移，但滚动过程中整体的重力势能不增加
C.向上滚动时动能转化为重力势能
D.向上滚动过程可以滚过完整的一圈
二、填空题
15.如图所示是学生科学实验竞赛时用的弹力小车,依靠橡皮筋提供动力。比赛时卷紧橡皮筋后由静止释放小车,橡皮筋则牵动车上齿轮带动车轮使小车前进,这个过程中能量的转化情况是: 能转化为 能。当橡皮筋释放完能量后与齿轮脱离,小车由于 继续前进,最终小车停下来,运动距离远者得分高。
16.如图所示，捻动滚摆的轴使它升高后释放，可以观察到滚摆沿着悬线向下运动，此过程中，它的 能减小， 能增加。滚摆到最低点后又上升，每次上升的高度逐渐减小，这说明滚摆具有的机械能 (填“减小”“增大”或“不变”)。
17.如图所示是我省某山地的等高线地形图(单位：米)，若把同一个物体分别放在A点和B点，则物体的重力势能较大的是在 点。
18.如图为撑杆跳的过程示意图，在这项运动中，根据能量以及能量转化的物理知识，可知：运动员助跑的目的是为了在起跳前获得较大的_________。撑杆起跳时，_________能转化为重力势能，越过横杆在最高点时重力势能最大，此时动能________(大于/等于/小于)0。
19.“嫦娥一号”卫星成功实施了三次近月制动,顺利完成“太空刹车”动作,建立了正常的姿态。在制动过程中“嫦娥一号”的机械能 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
20.踢毽子起源于汉代,高承《事物纪原》记:“今时小儿以铅锡为钱,装以鸡羽,呼为毽子,三四成群走踢……”,在图所示的游戏中,毽子被踢出主要表明 可以改变物体的运动状态。被踢出后,毽子在上升过程中,其动能 (选填“增大”“不变”或“减小”),重力势能 (选填“增大”“不变”或“减小”),在 作用下,毽子最终会落向地面。
21.如图所示，一个静止小球从A点沿粗糙程度相同的轨道下滑，经B点到达C点，从A点到达C点的过程中，小球的动能______，小球的重力势能_______，小球的机械能_______。(选填序号)①保持不变；②一直减小；③先增大后减小；④一直增大；⑤先减小后增大。
三、实验探究题
22.在探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，小明提出了如下猜想：
A.物体的质量越大，动能越大； B.物体的速度越大，动能越大；
C.物体的动能可能与物体的材料有关.
小明设计了如下的探究实验：将小球从斜面上某一高度静止释放，撞击水平面上的木块，使木块在水平面上滑行一段距离.如图所示，选择的器材有：斜面、木块各一块，质量分别为m1和m2的铁球各1个，质量为m1的铝球1个，已知m1＜m2，h1＜h2.
(1)分别让小球从斜面不同高度由静止开始滚下，目的是改变小球到达水平面的_________；实验中通过_________________反映小球动能的大小.
(2)通过比较甲、乙两次实验，得出的结论，可以验证猜想__________(选填“A”、“B”或“C”)是__________(选填“正确”或“错误”)的.
(3)通过比较__________两次实验，可以验证猜想C是错误的.
(4)小球在水平面上不能立即停下，是因为小球具有__________，木块最终停下来是因为受到__________作用.
(5)若让同一个小球从斜面上不同高度处由静止滑下，观察小球在水平面滑行的距离，可以探究小球的重力势能与__________的关系.
(6)实验后，同学们联想到在交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大，于是利用上述器材进行了实验测定，得到数据如下表.
实验序号 小球的质量m/g 小球自由滚下的高度h/cm 木块被撞后运动的距离s/m
1 30 10 4
2 30 20 16
3 60 10 8
分析表格中对应的数据可知：__________对物体的动能影响更大，即当发生交通事故时，由此造成的危害更严重.
(7)实验小组的同学发现利用如图所示的装置也能探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”.
①本实验使钢球获得动能的操作方法是___________________.
②钢球从摆下到接触物体前，速度__________(选填“加快”、“不变”或“减慢”)，在本实验过程中木块通过__________的方式将机械能转化为__________能.
23.检测机构为了检测汽车的刹车性能，在同一场地做了如下实验：
(1)某车以不同车速行驶时，测得有关数据如图甲所示。其中反应距离是指司机发现情况，决定刹车到脚踩在刹车踏板上时，车通过的距离；刹车距离是指脚踩在刹车踏板上，使车减速，到车停时车通过的距离。如果司机以60千米/时的速度驾驶，从发现情况，决定刹车到车停止时，车通过的距离为 米。
(2)汽车的刹车方式有两种：
方式一：刹车时，车轮不能滚动，只能滑行，直至车停。
方式二：刹车时，车轮仍保持滚动，但滚动减慢，直至车停。
图乙反映的是以方式一和方式二刹车所产生的刹车距离的比较。从图中可知，在车速相同时，采用 (选填“刹车方式一”或“刹车方式二”)刹车方式刹车后，刹车距离较短。
(3)检测中，相同的A、B两车均以v1速度行驶，A车采取方式一刹车，B车采取方式二刹车，刹车时车与障碍物的距离相等(距离小于s1，如图乙所示)，则撞击时 (选填“A”或“B”)车对障碍物的破坏程度更大，理由是 (请结合图乙中曲线说明)。
答案和解析
一、选择题
1.D
【解析】A.拉弯的弓把箭射出去，即此时弓的弹性势能减小，箭的动能增加，所以是将弹性势能转化为动能的过程，故A不符合题意；
B.秋千从高处落向低处，质量不变，速度变大，高度减小，故动能增加，重力势能减小，所以是势能转化为动能，故B不符合题意；
C.冰雹从天而降，质量不变，速度变大，高度减小，故动能增加，重力势能减小，所以是势能转化为动能，故C不符合题意；
D.向上抛出的石块在空中上升，其质量不变，速度减小，故动能减小，重力势能增大，所以是将动能转化为势能，故D符合题意.
故选D.
动能转化为势能的选项应该具备动能减小(速度减小)，重力势能增大(所处高度增大)或弹性势能增大(弹性形变程度变大)的条件.
能量转化的题目必定有一种能量减少，另一种能量增加.像本题中的C选项，虽有一种能量增加，但另一种能量不变，就不属于这两种能量之间的转化情况.
2.A
【解析】当“悠悠球”从低处向高处运动的时候,它的速度减慢,动能减小;高度增加,重力势能增大;所以是动能转化为重力势能。
3.D
【解析】A.铅球由a→b时，动能转化为重力势能，动能逐渐减小，重力势能不断增大，不符合题意。B.不计空气阻力，则机械能守恒，a、b、c三点的机械能相等，不符合题意。同样道理C也不符合题意。D.由a、b、c三点的机械能相等，机械能=动能+势能，c点铅球的重力势能最小，所以动能最大，符合题意。
4.：A
【解析】A、斜向上投掷出去的铅球在整个飞行过程中，质量不变，一直在运动，动能不为零(处于最高点时竖直方向速度为0，但水平方向仍然有速度，因此动能不为0).
从出手到最高点过程中速度减小，此过程动能减小；在下落的过程中，速度不断增大，到达地面最大，此过程动能增大.整个过程动能先减小再增大.
B、一松手由静止下落的乒乓球的动能始终在增大，故B错误；
C、竖直向上垫起的排球，排球到达最高点时的动能为零，故C错误；
D、离开脚后在地上滚动的足球，足球滚动的越来越慢，动能越来越小，故D错误；
5.D
【解析】三球质量相等,半径相同,在同一水平桌面上,高庋相同,重力势能相同,D正确.
6.B
【解析】探究动能与质量的关系，需要保证高度一致，而球大小不同
7.C
【解析】由于小明的质量不变，故其动能的大小是由他的速度决定的，比较哪一段时间内动能最大，就是比较哪一段时间内小明的速度最大。在图象中找出速度最大的那一时间段，即为小明动能最大的时间段。
8.C
【解析】动能的大小和物体运动的速度以及质量两个量有关，运动的速度越快，质量越大，动能就越大。
9.A
【解析】排球加速下落的过程中,质量不变,高度不断减小,重力势能不断减小;速度不断增大,动能不断增大。
10.D
【解析】从图中看出小球弹跳的高度越来越低，说明小球具有的机械能越来越小。这可以从两个方面来判断。(1)小球在空中运动时要与空气摩擦，对空气做功；落地时要对地面做功。这都使小球的一部分机械能转化为内能，从而使它的总机械能减小。(2)机械能等于动能与势能之和。小球在最高点时，速度为零，动能为零。因而小球在最高点时具有的机械能就等于此时的重力势能。小球弹跳的高度越来越低，说明小球在最高点具有的重力势能越来越小，因此小球具有的机械能越来越小。这样看来，小球在位置1时具有的机械能应该比位置2时大。通过观察可知，位置1、2在同一高度，说明小球具有的重力势能相同。再根据机械能=动能+势能，所以小球在位置1具有的动能大于位置2。
11.C
【解析】因为是下坡，重力势能减小，动能不变，因此不是动能转化为重力势能，故A错；在下滑的过程中，要克服摩擦消耗能量并且人的动能不变，因此人的重力势能转化为内能，故B错；在下滑过程中要消耗一部分能量来克服摩擦做功，因此机械能的总量减小，故D错，C正确。
12.C
【解析】由于太空是真空，没有空气，当然不会有空气阻力。所以当卫星在太空中运行时，机械能保持不变。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；减小的重力势能全部转化为动能，所以动能增大。
13.A
【解析】本题考查机械能的有关知识。机械能由动能和势能组成，把篮球抛向空中时，忽略空气阻力的情况下，动能与势能之间发生相互转化，而总的机械能保持不变。故A正确。
14.B
【解析】盒盖很轻，整体质量集中在铁球上，整体上升时，整体质量不变，但是铁球的重心降低，重力势能减小。整体向上滚动时，铁球的重力势能转化为整体的动能。整体可以看成支点在盒盖和斜面接触点的杠杆，盒盖在铁球重力作用下向斜面上滚动，整体向上只能滚过半圈，由于惯性会继续滚动，但是很快又会滚回到铁球的重力方向和支点在同一条直线的位置，最终静止。
二、填空题
15.弹性势动惯性
【解析】比赛时卷紧橡皮筋后由静止释放小车时,卷紧的橡皮筋具有弹性势能,当小车前进时,橡皮筋的弹性势能减小,小车的动能增加,因此将弹性势能转化为了动能;当橡皮筋释放完能量后与齿轮脱离,小车由于惯性继续前进。
16.重力势能动能减小
【解析】滚摆是重力势能和动能相互转化的机械。滚摆升到最高点后，放开手，可以看到滚摆沿着悬线向下运动，越转越快。滚摆在最高点位置时重力势能最大，在最低点时动能最大。滚摆每次上升的最大高度逐渐减小，这说明滚摆具有的机械能逐渐减小，减小的原因是存在摩擦阻力。
17.B
【解析】因为同一个物体质量相同，A点的高度小于B点，所以物体在B点的重力势能较大。
18.动能；动；等于
【解析】(1)助跑的目的是为了在起跳前获得较大的速度，从而具有较大的动能；
(2)撑杆起跳时，运动员的动能首先转化为撑杆的弹性势能，运动员的高度上升，撑杆的弹性势能转化为运动员的重力势能；
(3)越过横杆在最高点时重力势能最大，此时在竖直方向上速度为零，动能为零。
19.减小
【解析】近月制动,说明相对于月球高度减小,速度减小。卫星的质量几乎不变,高度减小,重力势能减小,速度减小,动能减小,所以机械能减小。
20.力减小增大重力
【解析】毽子被踢出是由于脚上的力作用在毽子上,这个力使毽子的运动状态发生改变;毽子在上升过程中,速度变小,高度增加,动能减小，重力势能增加;地面上的一切物体均受到重力的作用,毽子在重力作用下,最终落回地面。
21.③；⑤；②
【解析】小球从A运动到B的过程中，质量不变、高度降低，重力势能减小；质量不变、速度增大，动能增大；小球从B运动到C的过程中，质量不变、高度增大，重力势能增大；质量不变、速度减小，动能减小；所以从A点到达C点的过程中，小球的动能先增大后减小，小球的重力势能先减小后增大；因为轨道是粗糙的，整个过程中要克服摩擦做功，机械能转化为内能，小球的机械能一直在减小。
三、实验探究题
22.(1)速度；木块在水平面上移动的距离；
(2)B；正确；
(3)甲、丁；错误；
(4)惯性；阻力；
(5)高度；
(6)速度；
(7)①让钢球从某一高度由静止释放；
②加快；做功；内能
【解析】(1)从斜面的不同高度滑下，目的是改变小球到达水平面时的速度不同，木块被撞后移动的距离越远，推力做功越多，就可以说明木块的动能越大，相实验中通过木块在水平面上移动的距离来判断动能的大小；
(2)甲、乙两次实验保证了质量相同，从斜面的不同高度滑下，到达水平面时的速度不同，木块被撞后移动的距离越远，推力做功越多，就可以说明木块的动能越大，从而得出质量相同时，速度越大的物体动能越大，可以验证猜想B是正确的；
(3)甲、丁两实验控制了两球材料不同，质量相同，从相同高度下落，木块在水平面上移动的距离相同，故猜想C是错误的；
(4)小球在水平面上不能立即停下，是因为小球具有惯性，小木块最终会停下来是因为受到阻力的作用；
(5)物体重力势能大小与质量和高度有关，改变静止滑下时的高度，观察小球在水平面滑行的距离，可以探究小球重力势能大小与高度的关系；
(6)由1、2次实验数据可知，小球自由滚下的高度增大到2倍时，木块被撞后运到的距离增大到4倍；由1、3次实验数据可知，小球自由滚下的高度一定时，小球质量增大到2倍，木块被撞后运到的距离增大到2倍；由此可知，速度对物体的动能影响更大；
(7)
①本实验使钢球获得动能的操作方法是让钢球从某一高度由静止释放，使钢球获得动能；
②钢球从摆下到接触物体前，重力势能转化为动能，速度加快，在本实验过程中木块通过做功的方式将机械能转化为内能。
故答案为：(1)速度；木块在水平面上移动的距离；(2)B；正确；(3)甲、丁；错误；(4)惯性；阻力；(5)高度；(6)速度；
(7)①让钢球从某一高度由静止释放；②加快；做功；内能。
23.(1)35(2)刹车方式二(3)B由图象可知，在撞击时B车的车速较大，因此其动能更大，破坏性更厉害
【解析】(1)由图可知，汽车的反应距离为15m，刹车距离是20m，因此汽车的停车距离s=15m+20m=35m；(2)由图象可知，在两车的车速相同的情况下，刹车方式二的刹车距离明显比第一种方式短；(3)因障碍物与车的距离小于s1，所以此时B车的速度较大，因此具有的动能较大，破坏性更强。