教科版初中物理八年级下学期 12.1 机械能
一、单选题
1．（2020九上·柳州期末）某地的等高线如图所示，数值表示海拔。若把同一物体分别放在A、B、C三点，则相对于海平面，物体的重力势能（ ）
A．在A点时最大 B．在B点时最大
C．在C点时最大 D．在A，B，C三点一样大
2．（2020·天津）2020年6月23日，我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星发射成功 若某卫星沿椭圆轨道从远地点向近地点运动时速度增大了，由此可知其动能（ ）
A．减小 B．增大 C．不变 D．消失
3．（2020·株洲）今年的十三届全国人大三次会议表决通过了《中华人民共和国民法典》，其中把“高空坠物”纳入了违法行为，使受害者能依法追责。高空坠物过程中，下坠的物体（ ）
A．动能增大 B．动能减小 C．势能增大 D．势能不变
4．（2020·湖南）在常吉高速某段平直路面上匀速行驶的小汽车，其动能大小的情况是（ ）
A．一直变大 B．一直变小
C．先变大后变小 D．始终不变
5．（2020·郴州）下列物体具有动能的是（ ）
A．悬挂在天花板上的吊灯 B．静止在山顶上的大石头
C．飞行的飞机 D．拉开的弹弓
6．（2020·福建）疫情期间，某快递公司用无人机进行无接触配送包裹。无人机携带包裹匀速上升时，包裹的（ ）
A．动能减少，重力势能增加 B．动能不变，重力势能增加
C．动能不变，重力势能不变 D．动能增加，重力势能减少
7．（2020八下·钦州期末）跳伞运动以自身的惊险和挑战性，被世人誉为“勇敢者的运动”。如图所示，当一名跳伞运动员在空中匀速降落时，下列说法中正确的是（ ）
A．重力势能减小，动能不变 B．重力势能减小，动能增大
C．重力势能增大，动能增大 D．重力势能不变，动能增大
8．（2020八下·宾阳期末）如图所示，小朋友荡揪千，从A点经过B点再到达C点的过程中，比较A、B、C三点的动能（ ）
A．A点的动能最大 B．B点的动能最大
C．C点的动能最大 D．A，B，C三点的动能一样大
9．（2020八下·新乐期末）一小孩从公园中的滑梯上端加速滑下，不考虑摩擦，对于小孩机械能的变化情况，下列说法中正确的是 （ ）
A．重力势能减小，动能不变，机械能减小
B．重力势能减小，动能增加，机械能减小
C．重力势能减小，动能增加，机械能增大
D．重力势能减小，动能增加，机械能不变
10．（2020·宝山模拟）小孩从滑梯上端沿斜面匀速滑到底部，不变的是（ ）
A．内能 B．重力势能 C．动能 D．机械能
11．（2020·长春模拟）下列说法正确的是（ ）
A．人造地球卫星从近地点向远地点运动时势能减小，动能增大
B．形变程度大的物体，弹性势能一定大
C．质量大的物体，重力势能一定大
D．同一物体运动越快，所具有的动能越大
12．（2020·禅城模拟）从物理角度看，高速公路上，限制汽车行驶最大速度的目的是（ ）
A．减小摩擦 B．控制动能 C．减小惯性 D．增大内能
二、填空题
13．（2020九上·柳州期末）在疫情期间，防疫部门每天给街道进行消毒（如图），消毒车在街道上匀速行驶喷洒消毒液过程中，它的动能 ，机械能 。（选填“减小”、“增大”或“不变”）
14．（2020九上·西安月考）用如图所示的装置，探究重力势能的大小与哪些因素有关时，为了更好地显示并比较重力势能的大小，甲同学想用橡皮泥代替沙子，乙同学想用海绵代替沙子，你认为更合适是 （选填“甲”或“乙”）的方法．为了探究重力势能与质量的关系，要让质量 （选填“相同”或“不同”，下同）的木块从高度 下落．
15．（2020九上·惠城月考）载人飞行包是一个单人低空飞行装置，如图所示，其发动机提供动力，可以垂直起降也可以快速前进，若飞行包(包括人)在竖直方向上匀速上升的过程中不考虑飞行包质量变化，飞行包的动能 ，重力势能 ，机械能 。（均选填“不变”“变小”或“变大”）
16．（2020九上·临泉月考）2005年5月22日，我国登山测量队员成功登上珠峰峰顶，顺利开展珠峰高程测量。这次测量除传统方法外，还采用最新的GPS方法。在登山队员携GPS测量设备从突击营地向峰顶冲击的过程中重力势能 。（选填“减少”、“不变”或“增加”）
17．（2020·镇江）如图所示，某同学站在电梯内的电子秤上，在电梯向下匀速运动的过程中，该同学的重力势能 ，机械能 （上述两空均选填“増大”、“减小”或“不变”）。在电梯减速停靠一楼的过程中，电子秤的示数比该同学所受重力
三、实验探究题
18．（2020九上·惠城月考）某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、 形状相同的 A、B、C、D四个铅球，其中 A、C、D三球的质量为 m，B球质量为 2m，让A、B两球从距沙表面高 H静止下落，C球从距沙表面高 2H静止下落，D球从距沙表面高 2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验测得 A、B两球陷入沙深度分别为 h1和 h2，C、D两球陷入沙深度均为h3，且 h1＜h2＜h3。
（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过 来反映的。
（2）比较 A、B两球，发现 B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当下落高度一定时，
。
（3）比较 两球，发现 C球陷入沙中深度更大，由此可得出结论：当物体质量相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大。
（4）比较 C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论： 物体的重力势能与物体运动的路径 （选填：“有关”或“无关”）。
四、解答题
19．（2020·宁夏）如图所示，为高速公路上的限速标志牌，请用物理知识解释∶为什么在同一道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？
20．（2020八下·吉林期末）请用机械能的知识解释，为什么要禁止高空抛物？
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】势能的影响因素
【解析】【解答】由图可看出，C点的海拔高度为200米，A点的海拔高度为800米，B点的海拔高度为400米；物体的质量不变，高度越高，重力势能越大，所以物体的重力势能在A点时最大。
故答案为：A。
【分析】运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大；处在高处物体具有重力势能，物体的质量越大、高度越高，物体的重力势能就越大。
2．【答案】B
【知识点】动能大小的比较
【解析】【解答】卫星沿椭圆轨道从远地点向近地点运动时，高度减小重力势能减小，速度增大，动能增大，总的机械能不变。
故答案为：B。
【分析】质量一定时，高度减小重力势能减小，速度增大，动能增大。
3．【答案】A
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【解答】高空坠物过程中，下坠的物体高度减小，重力势能转化为动能与内能，动能增大，重力势能减小；A符合题意。
故答案为：A。
【分析】质量一定时，速度越大，动能越大，高度越大，重力势能越大。
4．【答案】D
【知识点】动能大小的比较
【解析】【解答】在常吉高速某段平直路面上匀速行驶的小汽车，速度不变，质量不变，动能不变。ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】影响动能大小的因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。
5．【答案】C
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【解答】A．悬挂在天花板上的吊灯处于静止状态，不具有动能，A不符合题意；
B．静止在山顶上的大石头处于静止状态，不具有动能，B不符合题意；
C．飞行的飞机处于运动状态，具有动能，C符合题意；
D．拉开的弹弓具有弹性势能，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】运动的物体具有动能，物体的动能和物体的质量、速度有关。
6．【答案】B
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】无人机携带包裹匀速上升时，包裹的质量不变，速度不变，动能不变，高度增加，重力势能增加。
故答案为：B。
【分析】运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大；处在高处物体具有重力势能，物体的质量越大、高度越高，物体的重力势能就越大。
7．【答案】A
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】跳伞运动员在空中匀速降落时，质量不变，高度减小，所以重力势能减小；同时速度不变，所以动能不变。
故答案为：A。
【分析】质量不变，高度减小，重力势能减小；动能和物体的质量、速度有关。
8．【答案】B
【知识点】动能大小的比较
【解析】【解答】从A到B，重力势能转化为动能，从B到C，动能转化为重力势能，在B点动能最大。
故答案为：B。
【分析】运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大；处在高处物体具有重力势能，物体的质量越大、高度越高，物体的重力势能就越大。
9．【答案】D
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】不考虑摩擦，小女孩下滑过程中，受到重力、支持力的作用，下滑过程中高度降低，故重力势能减小；整个过程将重力势能转化为动能，小孩加速下滑，故动能增加；没有能量损耗，机械能守恒即不变；ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】重力势能和物体的质量、高度有关，动能和物体的质量、速度有关。
10．【答案】C
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】A．小孩从滑梯上匀速滑下到底部，由于滑梯对小孩做功（摩擦生热）使得小孩内能增加，A不符合题意；
BC．小孩从滑梯上匀速滑下到底部，由于小孩的速度不变，所处的高度降低，所以小孩的动能不变，重力势能减小，B不符合题意，C符合题意。
D．由于动能与势能之和是机械能，所以，机械能减小，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】同一物体的动能和速度有关，重力势能和高度有关，物体间摩擦会产生内能。
11．【答案】D
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】A．人造地球卫星从近地点向远地点运动时是动能转化为重力势能，所以动能减小，重力势能增大，A不符合题意；
B．弹性势能和材料以及弹性形变的程度均有关系形变程度大的物体，弹性势能不一定大，B不符合题意；
C．重力势能和质量以及高度有关，质量大的物体重力势能不一定大，C不符合题意；
D．同一物体质量一定，如果运动越快，所具有的动能越大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】物体的重力势能和物体的质量、高度有关，动能和物体的质量、速度有关。
12．【答案】B
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】解：对在高速公路上行驶的汽车，其质量不变，对汽车进行限速，其实质是限制了汽车的动能大小；而摩擦力、惯性和内能的大小均与汽车的速度无关，故只有B符合题意。
故答案为：B
【分析】运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大。
13．【答案】减小；减小
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】消毒车在街道上匀速行驶，向外喷洒消毒液的过程中质量在减小、速度不变，所以动能减小；高度不变、质量减小，所以重力势能减小；而机械能等于动能与势能的总和，所以消毒车的机械能减小。
【分析】运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大；处在高处物体具有重力势能，物体的质量越大、高度越高，物体的重力势能就越大。
14．【答案】甲；不同；相同
【知识点】探究影响物体势能大小的因素
【解析】【解答】用橡皮泥代替沙子时，橡皮泥发生的是塑性形变，撤去物体后，不会恢复原状，方便测量；而海绵发生的是弹性形变，撤去物体后，会恢复原状，不方便测量；所以应选用甲同学的方法．实验中为了探究重力势能与质量的关系，根据控制变量法可知，应让质量不同的物体从相同高度由静止落下；
【分析】探究重力势能的影响因素时，沙子的形变容易保持，实验更方便；探究重力势能和质量的关系，要使不同质量的物体，保持下落的高度相同。
15．【答案】不变；变大；变大
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】动能与质量、速度有关，质量越大，速度越大，动能越大；飞行包(包括人)在竖直方向上匀速上升的过程中，速度不变，质量不变，动能不变。重力势能与质量、高度有关，质量越大，高度越大，重力势能越大；飞行包(包括人)在竖直方向上匀速上升的过程中，质量不变，高度增加，重力势能变大。机械能等于动能与重力势能总和，动能不变，重力势能变大，所以机械能变大。
【分析】物体的动能和质量、速度有关；重力势能和物体的质量、高度有关。
16．【答案】增加
【知识点】势能大小的比较
【解析】【解答】在登山队员携GPS测量设备从突击营地向峰顶冲击的过程中其质量不变，高度越来越高，所以重力势能就越多增加。
【分析】物体的重力势能和质量、高度有关。
17．【答案】减小；减小；大
【知识点】动能大小的比较
【解析】【解答】在电梯向下匀速运动的过程中，该同学运动速度不变，高度减小，故其重力势能减小、动能不变，机械能减小。在电梯减速停靠一楼的过程中，该同学也在减速，支持力大于重力，故电子秤的示数比该同学所受重力大。
【分析】运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大；处在高处物体具有重力势能，物体的质量越大、高度越高，物体的重力势能就越大。
18．【答案】（1）铅球陷入的深度
（2）质量越大，重力势能越大
（3）AC
（4）无关
【知识点】探究影响物体势能大小的因素
【解析】【解答】(1)铅球重力势能越大，落下后陷入沙坑越深，所以铅球的重力势能是通过陷入沙坑深度来反映的。(2)A、B两球质量不同，高度相同，质量更大的B球陷入更深，说明当下落高度一定时，质量越大，重力势能越大。(3)A、C两球质量相等，C球下落高度更高，C球陷入更深。所以比较A、C两球可得：当物体质量相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大。(4)当下落高度和质量相同时，虽然路径不同，但两球陷入深度相同，说明物体重力势能与其运动路径无关。
【分析】（1）探究物体的重力势能时，通过物体下落时在沙子中陷落的深度可以反应；（2）在下落高度相同时，物体的质量越大，重力势能越大；（3）当物体的质量相同时，物体下落的高度越大， 重力势能越大；（4）物体的重力势能和下落时的路径无关。
19．【答案】解：机动车质量一定，速度越大，动能越大，刹车时制动距离越大，容易出现交通事故，所以要限速行驶；在相同的道路上，不同车型的机动车辆质量不同，速度相同时，质量越大的动能越大，制动距离越大，质量小的车辆动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同。
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】动能的大小与质量和速度有关，质量相同时，速度越大动能越大；速度相同时，质量越大，动能越大，所以，机动车质量一定，速度越大，动能越大，刹车时制动距离越大，容易出现交通事故，所以要限速行驶；在相同的道路上，不同车型的机动车辆质量不同，速度相同时，质量越大的动能越大，制动距离越大，质量小的车辆动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同。
【分析】物体的动能和质量、速度有关，在控制安全的动能时，质量变大，速度要减小。
20．【答案】重力势能与质量和高度有关，在质量一定时，高度越高，重力势能越大，会转化为更多的动能，会对外做更多的功，对人员造成伤害。
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】物体由于位置较高而具有的能是重力势能，重力势能的大小和物体的质量、高度有关。
1 / 1教科版初中物理八年级下学期 12.1 机械能
一、单选题
1．（2020九上·柳州期末）某地的等高线如图所示，数值表示海拔。若把同一物体分别放在A、B、C三点，则相对于海平面，物体的重力势能（ ）
A．在A点时最大 B．在B点时最大
C．在C点时最大 D．在A，B，C三点一样大
【答案】A
【知识点】势能的影响因素
【解析】【解答】由图可看出，C点的海拔高度为200米，A点的海拔高度为800米，B点的海拔高度为400米；物体的质量不变，高度越高，重力势能越大，所以物体的重力势能在A点时最大。
故答案为：A。
【分析】运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大；处在高处物体具有重力势能，物体的质量越大、高度越高，物体的重力势能就越大。
2．（2020·天津）2020年6月23日，我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星发射成功 若某卫星沿椭圆轨道从远地点向近地点运动时速度增大了，由此可知其动能（ ）
A．减小 B．增大 C．不变 D．消失
【答案】B
【知识点】动能大小的比较
【解析】【解答】卫星沿椭圆轨道从远地点向近地点运动时，高度减小重力势能减小，速度增大，动能增大，总的机械能不变。
故答案为：B。
【分析】质量一定时，高度减小重力势能减小，速度增大，动能增大。
3．（2020·株洲）今年的十三届全国人大三次会议表决通过了《中华人民共和国民法典》，其中把“高空坠物”纳入了违法行为，使受害者能依法追责。高空坠物过程中，下坠的物体（ ）
A．动能增大 B．动能减小 C．势能增大 D．势能不变
【答案】A
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【解答】高空坠物过程中，下坠的物体高度减小，重力势能转化为动能与内能，动能增大，重力势能减小；A符合题意。
故答案为：A。
【分析】质量一定时，速度越大，动能越大，高度越大，重力势能越大。
4．（2020·湖南）在常吉高速某段平直路面上匀速行驶的小汽车，其动能大小的情况是（ ）
A．一直变大 B．一直变小
C．先变大后变小 D．始终不变
【答案】D
【知识点】动能大小的比较
【解析】【解答】在常吉高速某段平直路面上匀速行驶的小汽车，速度不变，质量不变，动能不变。ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】影响动能大小的因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。
5．（2020·郴州）下列物体具有动能的是（ ）
A．悬挂在天花板上的吊灯 B．静止在山顶上的大石头
C．飞行的飞机 D．拉开的弹弓
【答案】C
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【解答】A．悬挂在天花板上的吊灯处于静止状态，不具有动能，A不符合题意；
B．静止在山顶上的大石头处于静止状态，不具有动能，B不符合题意；
C．飞行的飞机处于运动状态，具有动能，C符合题意；
D．拉开的弹弓具有弹性势能，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】运动的物体具有动能，物体的动能和物体的质量、速度有关。
6．（2020·福建）疫情期间，某快递公司用无人机进行无接触配送包裹。无人机携带包裹匀速上升时，包裹的（ ）
A．动能减少，重力势能增加 B．动能不变，重力势能增加
C．动能不变，重力势能不变 D．动能增加，重力势能减少
【答案】B
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】无人机携带包裹匀速上升时，包裹的质量不变，速度不变，动能不变，高度增加，重力势能增加。
故答案为：B。
【分析】运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大；处在高处物体具有重力势能，物体的质量越大、高度越高，物体的重力势能就越大。
7．（2020八下·钦州期末）跳伞运动以自身的惊险和挑战性，被世人誉为“勇敢者的运动”。如图所示，当一名跳伞运动员在空中匀速降落时，下列说法中正确的是（ ）
A．重力势能减小，动能不变 B．重力势能减小，动能增大
C．重力势能增大，动能增大 D．重力势能不变，动能增大
【答案】A
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】跳伞运动员在空中匀速降落时，质量不变，高度减小，所以重力势能减小；同时速度不变，所以动能不变。
故答案为：A。
【分析】质量不变，高度减小，重力势能减小；动能和物体的质量、速度有关。
8．（2020八下·宾阳期末）如图所示，小朋友荡揪千，从A点经过B点再到达C点的过程中，比较A、B、C三点的动能（ ）
A．A点的动能最大 B．B点的动能最大
C．C点的动能最大 D．A，B，C三点的动能一样大
【答案】B
【知识点】动能大小的比较
【解析】【解答】从A到B，重力势能转化为动能，从B到C，动能转化为重力势能，在B点动能最大。
故答案为：B。
【分析】运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大；处在高处物体具有重力势能，物体的质量越大、高度越高，物体的重力势能就越大。
9．（2020八下·新乐期末）一小孩从公园中的滑梯上端加速滑下，不考虑摩擦，对于小孩机械能的变化情况，下列说法中正确的是 （ ）
A．重力势能减小，动能不变，机械能减小
B．重力势能减小，动能增加，机械能减小
C．重力势能减小，动能增加，机械能增大
D．重力势能减小，动能增加，机械能不变
【答案】D
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】不考虑摩擦，小女孩下滑过程中，受到重力、支持力的作用，下滑过程中高度降低，故重力势能减小；整个过程将重力势能转化为动能，小孩加速下滑，故动能增加；没有能量损耗，机械能守恒即不变；ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】重力势能和物体的质量、高度有关，动能和物体的质量、速度有关。
10．（2020·宝山模拟）小孩从滑梯上端沿斜面匀速滑到底部，不变的是（ ）
A．内能 B．重力势能 C．动能 D．机械能
【答案】C
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】A．小孩从滑梯上匀速滑下到底部，由于滑梯对小孩做功（摩擦生热）使得小孩内能增加，A不符合题意；
BC．小孩从滑梯上匀速滑下到底部，由于小孩的速度不变，所处的高度降低，所以小孩的动能不变，重力势能减小，B不符合题意，C符合题意。
D．由于动能与势能之和是机械能，所以，机械能减小，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】同一物体的动能和速度有关，重力势能和高度有关，物体间摩擦会产生内能。
11．（2020·长春模拟）下列说法正确的是（ ）
A．人造地球卫星从近地点向远地点运动时势能减小，动能增大
B．形变程度大的物体，弹性势能一定大
C．质量大的物体，重力势能一定大
D．同一物体运动越快，所具有的动能越大
【答案】D
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】A．人造地球卫星从近地点向远地点运动时是动能转化为重力势能，所以动能减小，重力势能增大，A不符合题意；
B．弹性势能和材料以及弹性形变的程度均有关系形变程度大的物体，弹性势能不一定大，B不符合题意；
C．重力势能和质量以及高度有关，质量大的物体重力势能不一定大，C不符合题意；
D．同一物体质量一定，如果运动越快，所具有的动能越大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】物体的重力势能和物体的质量、高度有关，动能和物体的质量、速度有关。
12．（2020·禅城模拟）从物理角度看，高速公路上，限制汽车行驶最大速度的目的是（ ）
A．减小摩擦 B．控制动能 C．减小惯性 D．增大内能
【答案】B
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】解：对在高速公路上行驶的汽车，其质量不变，对汽车进行限速，其实质是限制了汽车的动能大小；而摩擦力、惯性和内能的大小均与汽车的速度无关，故只有B符合题意。
故答案为：B
【分析】运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大。
二、填空题
13．（2020九上·柳州期末）在疫情期间，防疫部门每天给街道进行消毒（如图），消毒车在街道上匀速行驶喷洒消毒液过程中，它的动能 ，机械能 。（选填“减小”、“增大”或“不变”）
【答案】减小；减小
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】消毒车在街道上匀速行驶，向外喷洒消毒液的过程中质量在减小、速度不变，所以动能减小；高度不变、质量减小，所以重力势能减小；而机械能等于动能与势能的总和，所以消毒车的机械能减小。
【分析】运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大；处在高处物体具有重力势能，物体的质量越大、高度越高，物体的重力势能就越大。
14．（2020九上·西安月考）用如图所示的装置，探究重力势能的大小与哪些因素有关时，为了更好地显示并比较重力势能的大小，甲同学想用橡皮泥代替沙子，乙同学想用海绵代替沙子，你认为更合适是 （选填“甲”或“乙”）的方法．为了探究重力势能与质量的关系，要让质量 （选填“相同”或“不同”，下同）的木块从高度 下落．
【答案】甲；不同；相同
【知识点】探究影响物体势能大小的因素
【解析】【解答】用橡皮泥代替沙子时，橡皮泥发生的是塑性形变，撤去物体后，不会恢复原状，方便测量；而海绵发生的是弹性形变，撤去物体后，会恢复原状，不方便测量；所以应选用甲同学的方法．实验中为了探究重力势能与质量的关系，根据控制变量法可知，应让质量不同的物体从相同高度由静止落下；
【分析】探究重力势能的影响因素时，沙子的形变容易保持，实验更方便；探究重力势能和质量的关系，要使不同质量的物体，保持下落的高度相同。
15．（2020九上·惠城月考）载人飞行包是一个单人低空飞行装置，如图所示，其发动机提供动力，可以垂直起降也可以快速前进，若飞行包(包括人)在竖直方向上匀速上升的过程中不考虑飞行包质量变化，飞行包的动能 ，重力势能 ，机械能 。（均选填“不变”“变小”或“变大”）
【答案】不变；变大；变大
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】动能与质量、速度有关，质量越大，速度越大，动能越大；飞行包(包括人)在竖直方向上匀速上升的过程中，速度不变，质量不变，动能不变。重力势能与质量、高度有关，质量越大，高度越大，重力势能越大；飞行包(包括人)在竖直方向上匀速上升的过程中，质量不变，高度增加，重力势能变大。机械能等于动能与重力势能总和，动能不变，重力势能变大，所以机械能变大。
【分析】物体的动能和质量、速度有关；重力势能和物体的质量、高度有关。
16．（2020九上·临泉月考）2005年5月22日，我国登山测量队员成功登上珠峰峰顶，顺利开展珠峰高程测量。这次测量除传统方法外，还采用最新的GPS方法。在登山队员携GPS测量设备从突击营地向峰顶冲击的过程中重力势能 。（选填“减少”、“不变”或“增加”）
【答案】增加
【知识点】势能大小的比较
【解析】【解答】在登山队员携GPS测量设备从突击营地向峰顶冲击的过程中其质量不变，高度越来越高，所以重力势能就越多增加。
【分析】物体的重力势能和质量、高度有关。
17．（2020·镇江）如图所示，某同学站在电梯内的电子秤上，在电梯向下匀速运动的过程中，该同学的重力势能 ，机械能 （上述两空均选填“増大”、“减小”或“不变”）。在电梯减速停靠一楼的过程中，电子秤的示数比该同学所受重力
【答案】减小；减小；大
【知识点】动能大小的比较
【解析】【解答】在电梯向下匀速运动的过程中，该同学运动速度不变，高度减小，故其重力势能减小、动能不变，机械能减小。在电梯减速停靠一楼的过程中，该同学也在减速，支持力大于重力，故电子秤的示数比该同学所受重力大。
【分析】运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大；处在高处物体具有重力势能，物体的质量越大、高度越高，物体的重力势能就越大。
三、实验探究题
18．（2020九上·惠城月考）某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、 形状相同的 A、B、C、D四个铅球，其中 A、C、D三球的质量为 m，B球质量为 2m，让A、B两球从距沙表面高 H静止下落，C球从距沙表面高 2H静止下落，D球从距沙表面高 2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验测得 A、B两球陷入沙深度分别为 h1和 h2，C、D两球陷入沙深度均为h3，且 h1＜h2＜h3。
（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过 来反映的。
（2）比较 A、B两球，发现 B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当下落高度一定时，
。
（3）比较 两球，发现 C球陷入沙中深度更大，由此可得出结论：当物体质量相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大。
（4）比较 C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论： 物体的重力势能与物体运动的路径 （选填：“有关”或“无关”）。
【答案】（1）铅球陷入的深度
（2）质量越大，重力势能越大
（3）AC
（4）无关
【知识点】探究影响物体势能大小的因素
【解析】【解答】(1)铅球重力势能越大，落下后陷入沙坑越深，所以铅球的重力势能是通过陷入沙坑深度来反映的。(2)A、B两球质量不同，高度相同，质量更大的B球陷入更深，说明当下落高度一定时，质量越大，重力势能越大。(3)A、C两球质量相等，C球下落高度更高，C球陷入更深。所以比较A、C两球可得：当物体质量相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大。(4)当下落高度和质量相同时，虽然路径不同，但两球陷入深度相同，说明物体重力势能与其运动路径无关。
【分析】（1）探究物体的重力势能时，通过物体下落时在沙子中陷落的深度可以反应；（2）在下落高度相同时，物体的质量越大，重力势能越大；（3）当物体的质量相同时，物体下落的高度越大， 重力势能越大；（4）物体的重力势能和下落时的路径无关。
四、解答题
19．（2020·宁夏）如图所示，为高速公路上的限速标志牌，请用物理知识解释∶为什么在同一道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？
【答案】解：机动车质量一定，速度越大，动能越大，刹车时制动距离越大，容易出现交通事故，所以要限速行驶；在相同的道路上，不同车型的机动车辆质量不同，速度相同时，质量越大的动能越大，制动距离越大，质量小的车辆动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同。
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】动能的大小与质量和速度有关，质量相同时，速度越大动能越大；速度相同时，质量越大，动能越大，所以，机动车质量一定，速度越大，动能越大，刹车时制动距离越大，容易出现交通事故，所以要限速行驶；在相同的道路上，不同车型的机动车辆质量不同，速度相同时，质量越大的动能越大，制动距离越大，质量小的车辆动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同。
【分析】物体的动能和质量、速度有关，在控制安全的动能时，质量变大，速度要减小。
20．（2020八下·吉林期末）请用机械能的知识解释，为什么要禁止高空抛物？
【答案】重力势能与质量和高度有关，在质量一定时，高度越高，重力势能越大，会转化为更多的动能，会对外做更多的功，对人员造成伤害。
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】物体由于位置较高而具有的能是重力势能，重力势能的大小和物体的质量、高度有关。
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