浙教版科学九年级上册第三章第二节 机械能 同步训练
一、单选题
1．高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”，这是一种不文明的行为，会带来很大的社会危害，因为高处的物体具有较大的（ ）
A．重力 B．动能 C．惯性 D．重力势能
2．如图所示是蹦床运动员表演的情景，运动员从最低点到达最高点的过程中，运动员的动能和重力势能变化情况分别是（ ）
A．动能减小，重力势能增大
B．动能增大，重力势能减小
C．动能先增大后减小，重力势能增大
D．动能先减小后增大，重力势能减小
3．图中小孩在荡秋千（忽略空气阻力），由A→B→C→B→A…飘荡，时高时低的感觉如同在飞，下列说法正确的是（ ）
A．小孩在A点具有最大动能
B．小孩在B点势能最大
C．小孩从A荡到B的过程中，动能转化为势能
D．小孩从B荡到C的过程中，动能转化为势能
4．甲、乙两个相同的篮球，表面是湿的，从不高度自由落至同一地面上留下的印迹如图所示．则刚下落时篮球的重力势能较大的是（ ）
A．甲 B．乙 C．一样大 D．无法比较
5．图中属于势能逐渐变大的一组是（ ）
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
6．3D动画电影《愤怒的小鸟》今年5月20日正式在电影院上映，游戏中的经典场景“小鸟斗绿猪”终于在大银幕上上演了．小鸟们拉开弓时所做的功用于（ ）
A．增大弓的重力势能 B．增大弓的弹性势能
C．增加小鸟的动能 D．增大小鸟的重力势能
7．质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的重力势能相等，那么（ ）
A．燕子比鸽子飞得快 B．燕子比鸽子飞得高
C．鸽子比燕子飞得快 D．鸽子比燕子飞得高
8．高空抛物现象曾被称为“悬在城市上空的痛”，这是一种不文明的行为，会带来很大的社会危害，这是因为处在高处的物体具有较大的（ ）
A．动能 B．重力势能 C．弹性势能 D．以上都不是
9．人拉弓射箭时，下列说法中正确的是（ ）
A．放在张紧了的弓上的箭，具有弹性势能
B．弓被拉得越弯，人的弹性势能越大
C．弓被拉得越弯，弓的弹性势能越大
D．弓的弹性势能还和它的质量有关
10．（2017·宁波模拟）掷实心球是某市的中考体育加试项目之一。掷出去的实心球从a处出手后，在空中运动的轨迹如图所示，球最终停在水平地面e点处（不计空气阻力）。则实心球（ ）
A．在a处重力势能最小 B．在b处动能为零
C．在a、b、c三处的机械能相等 D．在d处动能为零
11．（2017·浙江模拟）跳水运动员在3m长的踏板上起跳，我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态，其中A为无人时踏板静止点，B为人站在踏板上静止时受力平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，则下列说法中正确的是（ ）
A．从A到C的过程中，跳板的弹性势能一直在增大
B．从A到C的过程中，运动员的机械能守恒
C．从A到C的过程中，运动员的动能一直在减小
D．从B到C的过程中，运动员减少的动能等于跳板增加的势能
12．（2017·浙江模拟）如图所示是一种游戏，叫蹦极．游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下．图中a点是弹性绳自然下垂时的位置，c点是游戏者所到达的最低点．对于游戏者由跳台至最低点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．游戏者的动能一直在增加
B．游戏者减少的重力势能全部转化为动能
C．游戏者通过a点之后，绳子具有弹性势能
D．游戏者到c点时，他的势能为零
13．（2017·温州）如图为自动垂直升降式车库的停车过程示意图。下列关于汽车匀速上升时的说法，正确的是（ ）
A．动能增加，重力势能不变 B．动能增加，重力势能增加
C．动能不变，重力势能不变 D．动能不变，重力势能增加
14．（2017·杭州）如图所示，木块沿斜面从顶端匀速下滑的过程中，木块的（ ）
A．重力势能减小，动能增大 B．重力势能减小，机械能减小
C．动能不变，机械能不变 D．重力势能不变，机械能减小
二、填空题
15．（2016·江东模拟）如图所示是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片．A、B是弹起到同一高度的两点，则A点的动能 B点的动能（填“大于”、“小于”或“等于”）．从下落到弹起的过程中，皮球的机械能 （填“增大”、“减小”或“不变”）．
16．如图是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片．A、B是同一高度的两点，则A点的重力势能 B点的重力势能；A点的动能 B点的动能（选填“大于”“小于”或“等于”），此过程中皮球的机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）．
17．在课外兴趣小组活动中，小明想验证重力势能与高度的关系：他在水平地面上铺一张纸，将蓝球表面涂黑，使蓝球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B如图所示．球从较高处下落形成的圆斑是图中 （选填“A”或“B”），你判断的依据是 ．
18．如图所示，弹簧一端固定在木板上，用小车将弹簧压缩后松手释放，小车被弹开．弹性形变越 ，弹性势能越 ，小车滑行的距离越远．
19．（2017·嘉兴）如图所示，不计空气阻力，将排球竖直向上击出后，其运动速度越来越小，原因是排球受到的重力方向与运动方向 。而将排球向斜上方击出后，其运动速度的大小和方向都会发生变化，原因是 ；排球在上升过程中动能将 （选填“增大”或“减小”）。
三、综合题
20．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，如图所示，让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块。请回答下列问题：
（1）该实验的目的是研究 （铁球/木块）的动能大小与 的关系。
（2）该实验是通过观察 来判断物体动能的大小，从而得出结论的。
21．（2016·下城模拟）如图所示．连着弹簧的小球套在水平杆上，弹簧自由伸长时，小球位于O点．小幅度向左或向右改变小球位置，小球仍能静止，现较大幅度改变小球位置，把小球移至A点后使其静止，然后释放．
（1）小球向右运动过程中速度最大点出现在 （选填“O点”、“O点左侧”、“O点右侧”、“都有可能”）；
（2）小球第一次向右经过O点至到达最右端B的过程中能量转化情况为 ；
（3）小球最终静止的位置是 （选填“O点”、“O点左侧”、“O点右侧”、“可能是O点，也可能偏左或是偏右”）．
四、探究题
22．（2016·永康模拟）动能的大小与哪些因素有关呢？小雨相同的斜面、长木板和纸盒，两个不同质量的小球，设计了如图所示的甲、乙、丙三次实验，测量出每次实验中纸盒移动的距离，再通过比较分析得出结论．
（1）小雨通过观察比较纸盒移动的距离来比较小球动能的大小，这种科学研究的方法与以下选项中的 相同．
A．研究磁场时用磁感线表示
B．用黄豆和芝麻混合前后的体积变化研究分子间隙
C．研究压力的作用效果与受力面积的关系时控制压力的大小相同
D．电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流我们可以通过电路中的灯泡是否发光去确定
（2）要探究的是动能与质量的关系，应选图甲和图 进行实验．
（3）实验中观察到纸盒移动的距离图丙比图甲短，可得出的结论是 ．
（4）如果纸盒与小球碰撞的侧面过于柔软，则纸盒的移动的距离会偏小，请分析解释原因 ．
五、解答题
23．（2017·浙江模拟）如图AOB是光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度，让小球从A点由静止开始自由滑下，沿轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力。则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是哪条？为什么？
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】物体由于被举高而具有的能叫重力势能，重力势能的大小与物体的质量和高度有关．
【解答】解：由题意可知，高空抛物现象只所以会造成危害，是因为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大．
故选：D．
2．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】当运动员从蹦床弹起后向上运动的过程中，判断动能和势能的变化，要从动能和势能的影响因素考虑．（1）动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大．（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．（3）弹性势能的大小与弹性形变的程度有关．掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素．利用控制变量法能判断动能、重力势能、弹性势能的变化．
【解答】解：运动员从最低点开始向上时，先是弹性势能转化为动能，当蹦床对人的弹力与重力相等的时候速度最大，动能最大；人离开蹦床后弹力消失，在上升到达最高点的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小．故整个过程中，动能先增大后减小，重力势能增大．
故选C．
3．【答案】D
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】根据动能与重力势能的转化的知识分析，动能由物体的速度决定，势能由物体的高度决定．本题考查了动能与重力势能的转化与守恒，动能与质量和速度有关，重力势能与高度和质量有关．
【解答】解：A、A点是最高点，速度为零，即动能为零，重力势能最大，故A错误；
B、B点高度最低，故此时重力势能最小，故B错误；
C、从A到B的过程中，物体的高度降低，速度增大，即重力势能减小，动能增大；故重力势能转化为动能；故C错误；
D、小孩从B到C的过程中，小孩的动能减小，高度升高，重力势能增大，故动能转化为势能；故D正确；
故选D．
4．【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定，物体质量越大、位置越高、物体具有的重力势能就越大；物体由于发生弹性形变而具有的势能叫弹性势能，弹性物体在一定范围内形变越大，具有的弹性势能就越多；本题是重力势能转化为弹性势能的例子．
【解答】解：从高处下落的篮球具有重力势能，高度越高，重力势能越大，当篮球与地面接触时，篮球发生形变，具有弹性势能，这样篮球的重力势能转化为篮球的弹性势能，高度越高，重力势能越大，篮球的形变量越大，即痕迹面积越大，由图可知，乙图的篮球痕迹较大，所以乙球的起始重力势能较大，高度高．
故选B．
5．【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】解决此题的关键是要知道：物体由于运动而具有的能叫动能，物体由于被举高而具有的能叫重力势能，物体发生弹性形变时具有的能叫弹性势能；
重力势能的大小与物体质量和高度有关；在弹性限度内，物体发生的弹性形变越大，弹性势能越大；可根据选项进行判断各能量是如何变化的，进而分析能量的变化．
【解答】解：①图中滚摆上升过程中，质量不变，高度逐渐变大，重力势能逐渐变大；②图中自行车质量不变，速度变大，动能变大；高度减小，重力势能减小；
③弓的弹性形变越来越大，具有的弹性势能越来越大；④卫星从远地点向近地点运动，质量不变，高度逐渐变小，重力势能越来越小，动能逐渐变大；
综上分析势能逐渐变大的有：①和③．
故选B
6．【答案】B
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】物体由于运动而具有的能叫动能，物体由于被举高而具有的能叫重力势能，物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能，据此分析判断．
【解答】解：小鸟们拉开弓的过程中，弓发生了弹性形变，具有弹性势能，所以小鸟们拉开弓时所做的功是用来增大弓的弹性势能，故ACD错误，B正确．
故选B．
7．【答案】B
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】动影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，重力势能相等的两个物体质量越大，高度越小．
【解答】解：质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的重力势能相等，质量大的鸽子飞得低，质量较小的燕子飞得高．
故选B．
8．【答案】B
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】被举高的物体具有重力势能．重力势能的影响因素是物体的质量和高度，质量越大、位置越高，重力势能越大．
【解答】解：“高空抛物”说明物体一开始所处的高度很高，根据影响重力势能的因素可知，高度越高，物体的重力势能越大，在下落过程中将重力势能转化为动能就越多，危害就会越大．
故选B．
9．【答案】C
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】物体由于发生弹性形变而具有的能称为弹性势能，弹性势能的大小与物体所发生的弹性形变的程度有关．
【解答】解：A、张紧了的弓具有弹性势能，箭没有弹性势能；故A错误；
B、弓被拉得越弯，弓的弹性势能越大，而人没有弹性势能；故B错误；
C、弹性势能跟弹性形变的程度有关，弓拉得越弯，弓的弹性势能越大，故C正确；
D、弹性势能的大小与物体所发生的弹性形变的程度有关，弓的弹性势能和它的质量无关，故D错误．
故选C．
10．【答案】C
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】握动能、重力势能的影响因素，重力势能和动能的变化要从质量、高度和速度来分析，动能的变化看质量和速度的变化，重力势能的变化分析质量和高度的变化。不考虑空气阻力，机械能的总量不变。（1）动能的大小与物体的质量以及速度有关，质量越大、速度越大，动能越大；（2）重力势能的大小和物体的质量以及物体所处的高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大；（3）不计空气阻力和摩擦力，即说明机械能是守恒的。
【解答】A、重力势能的大小与物体的质量，高度有关，据图可知，d、e两点高度最小，重力势能最小，故A错误；
B、据图可知，球再b点时，竖直方向是静止的，但在水平方向上仍有速度，所以此时的动能不是零，故B错误；
C、不计空气阻力，即说明球在空中的机械能是守恒的，在a、b、c三处的机械能相等，故C正确；
D、据图可知，球达到d点后没有静止，仍然向前滚动，所以动能不是零，故D错误；
故选C
11．【答案】A
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】解决本题的关键掌握力与运动的关系：当合力的方向与速度同向，速度增加，当合力的方向与速度反向，速度减小。运动员受到两个力，重力和弹力，运动员从接触跳板到达最低点，弹力在增大，合力先减小后增大，速度先增大后减小。
【解答】A、在此过程中，跳板的形变量一直增大，所以弹性势能一直在增加．此选项正确；
B、根据动能定理，重力做正功，弹力做负功，动能在减小，由弹力做功，因此运动员的机械能不守恒，此选项错误；
C、加速度的方向先向下后向上，速度先和加速度同向再和加速度反向，可知速度先增大后减小，动能先增大后减小．此选项错误；
D、根据能量的转化与守恒，在这个过程中，运动员减少的重力势能等于跳板增加的弹性势能．此选项错误。
故选A
12．【答案】C
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】该题考查了动能、重力势和弹性势能之间的变化，其中弹性势能的变化，关键看弹性形变的大小，形变越大，弹性势能越大。（1）动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大；（2）重力势能大小的影响因素：质量、高度．质量越大，高度越高，重力势能越大；（3）弹性势能大小的影响因素：弹性形变的大小，发生弹性形变的难易程度．形变越大，弹性势能越大。
【解答】A、在到达a点之间，游戏者的重力势能转化为动能，动能逐渐增加；在到达a，c点之间的某一点，重力等于弹力之后，动能才会减小，故整个过程中，动能是先增加后减小，故A说法错误；
B、从跳台至a点的过程中，减小的重力势能全部转化为动能；从a点至c点的过程，弹力逐渐增大，当重力与弹力相等以后减少的重力势能全部转化为弹性势能；故B错误；
C、游戏者通过a点后，绳子逐渐被拉长，具有弹性势能，故C说法正确；
D、游戏者到达C点时由于还具有一定的高度，所以势能不为零，故D说法错误。
故答案为：C
13．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】知道动能和重力势能大小的影响因素是解决该题的关键。（1）影响动能大小的因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；（2）影响重力势能大小的因素：质量、被举的高度．质量越大，高度越大，重力势能就越大；（3）动能和势能统称为机械能；
【解答】汽车匀速上升时，汽车的速度不变，因此动能不变，汽车的高度不断增加，因此重力势能增加，
故选D
14．【答案】B
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】根据影响动能和势能大小的因素 判断动能和势能的变化，根据克服摩擦做功分析机械能的变化。
【解答】解：木块在匀速下滑的过程中，速度不变，动能不变；高度减小，重力势能减小；木块在下滑过程中，受到摩擦力的作用；木块要克服摩擦力做功，机械能减少。
故选：B
15．【答案】大于；减小
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】根据动能和势能的相互转化可以解决此题．皮球弹跳的高度会越来越低，这说明在势能和动能的转化过程中有能量的消耗，所以皮球的机械能一次比一次少．
【解答】解：皮球在A点的高度和B点的高度相等，质量也没变，根据重力势能的影响因素可知：皮球在AB两点的重力势能相等；
由于小球在A位置的这次弹跳要高于B位置的这次弹跳，所以，小球在AB两位置是的机械能的大小不同，A位置的机械能大于B位置时的机械能，因此在AB两位置重力势能相等的情况下，A位置的动能大于B位置的动能．
分析图片后得到小球的弹起的高度逐渐减小，同时小球会变热．根据能量守恒定律可知，小球在运动过程中有一部分机械能转化为内能，所以皮球的机械能减小．
故答案为：大于；减小．
16．【答案】等于；大于；减小
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】根据动能和势能的相互转化可以解决此题．皮球弹跳的高度会越来越低，这说明在势能和动能的转化过程中有能量的消耗，所以皮球的机械能一次比一次少．
【解答】解：皮球在A点的高度和B点的高度相等，质量也没变，根据重力势能的影响因素可知：皮球在AB两点的重力势能相等；
由于皮球在A位置的这次弹跳要高于B位置的这次弹跳，所以，皮球在AB两位置是的机械能的大小不同，A位置的机械能大于B位置时的机械能，即机械能减小．因此，在AB两位置重力势能相等的情况下，A位置的动能大于B位置的动能．
故答案为：等于；大于；减小．
17．【答案】B；在质量相同的情况下，高度越高，重力势能越大，转变成的弹性势能大，球的形变大
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】重力势能的大小与物体的质量和下落高度有关，下落高度相同时，质量越大，重力势能越大；质量相同时，下落高度越大，重力势能越大；皮球下落过程中，具有的重力势能转化为动能，与地面碰撞接触时又转化为弹性势能，弹性势能的大小与物体的形变大小有关，形变越大，弹性势能越大．
【解答】解：从图中A、B的印迹看出，B球的形变大，说明在质量相同的情况下，高度越高，重力势能越大，转变成的弹性势能大，球的形变大．
故答案为：B；在质量相同的情况下，高度越高，重力势能越大，转变成的弹性势能大，球的形变大．
18．【答案】大；大
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】（1）具有弹性的物体发生弹性形变时，具有弹性势能，弹性势能的大小跟弹性形变的大小有关，弹性形变越大，具有的弹性势能越大．（2）弹性势能和动能之间可以相互转化．
【解答】解：弹簧具有弹性，小车将弹簧压缩后，弹簧发生了弹性形变，弹性形变越大，具有的弹性势能越大，松手后，转化为的动能越多，小车运动的越远．
故答案为：大；大．
19．【答案】相反；排球运动方向与所受到的重力方向不在一条直线上（或“成一夹角”）；减小
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】物体运动速度大小和方向的改变都属于运动状态的改变。抛出的排球，不再受手的作用，不计空气阻力时，排球还受重力作用．重力不断改变排球的运动状态，使排球向上的速度越来越小。
【解答】（1）将排球竖直向上击出后，其运动速度越来越小，原因是排球受到的重力方向与运动方向相反；
（2）斜上方击出后，速度方向斜向上，重力方向竖直向下，由于排球运动方向与所受到的重力方向不在一条直线上（或“成一夹角”），排球的运动速度的大小和方向都会发生变化；
（3）球在上升过程中，重力势能不断增加，由于该系统中只受到重力，因此机械能守恒，势能增大，动能减小。
故答案为：（1）相反；（2）排球运动方向与所受到的重力方向不在一条直线上（或“成一夹角”）；（3）减小。
20．【答案】（1）铁球；速度
（2）木块移动的距离
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）实验过程要采用控制变量法，当研究动能大小与速度的关系时，应选择同一铁球，这样可以保证小球的质量相同；要想研究物体动能与质量的关系，需要换用不同质量的小球从斜面相同的高度滑下．（2）此实验把动能的大小转换为木块被撞击后运动的距离，距离越远表明小球的动能越大．该题考查了转换法、控制变量法等研究方法在探究实验中的应用，在平时做实验时要多观察，多思考．
【解答】解：（1）实验中研究的是铁球的动能大小，让同一铁球沿斜面的不同高度静止滚下撞击水平板上的木块，这是控制了质量相同，目的是探究物体的动能与速度的关系；（2）实验中通过观察木块被撞击后移动的距离的大小来间接判断物体动能的大小．
21．【答案】（1）O点左侧
（2）动能转化为内能和弹性势能
（3）可能是O点，也可能偏左或是偏右
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】本题根据功能关系分析物体运动的路程，此题中涉及三种形式的能：弹性势能、动能和内能，分析最终弹簧是否具有弹性势能是关键．
【解答】解：（1）由题意“小幅度向左或向右改变小球位置，小球仍能静止”可知，水平杆是粗糙的，小球在摩擦力和弹力作用下也能处于静止状态．小球向右运动过程中，始终受水平向左的摩擦力；开始一段时间内，向右的弹力大于向左的摩擦力，小球做加速运动；弹簧的压缩量逐渐减小，弹力逐渐减小，当向右的弹力等于向左的摩擦力时，小球的速度达到最大，此时弹簧仍处于压缩状态，故速度最大点出现在O点左侧；小球继续向右运动，小球将做减速运动（其中，O处弹力为0N，摩擦力向左，此时小球在做减速运动，速度不是最大）．综上，小球向右运动过程中速度最大点出现在O点左侧．（2）小球从O点向右运动到最右端过程中，小球的速度减小，动能减小；弹簧的形变量逐渐增大，弹簧的弹性势能增大；该过程中，小球要克服摩擦力做功，内能增大．所以，此过程中小球的动能转化为内能和弹性势能；（3）最初只有弹簧的弹性势能，若弹性势能全部转化内能（即弹簧最终处于原长），则小球将停在O点；若弹性势能没有全部转化内能（还有少量的弹性势能），小球将停在O点的左侧或右侧，此时小球在摩擦力和弹力作用下处于静止状态；综上，小球最终静止的位置：可能是O点，也可能偏左或是偏右．故答案为：（1）O点左侧；（2）动能转化为内能和弹性势能；（3）可能是O点，也可能偏左或是偏右．
22．【答案】（1）D
（2）乙
（3）在质量相同时，物体的速度越大，动能就越大
（4）纸盒的形变需要消耗部分机械能
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）在物理学中，我们经常把一些不易观察的物理量转化为便于观察的物理量，这就是我们所说的转换法，即在该实验中，动能的大小不易观察，于是我们将小球的动能的大小转换为小球推动纸盒移动的距离 来观察，即小球推动纸盒距离越远，小球所具有的动能就越大；在物理学中经常用的转换法，请同学们注意区分和理解．（2）动能的决定因素有两个：质量和速度，要研究动能与质量的关系，必须保证速度相同，而质量不同．（3）比较甲和丙图中小球的高度、质量关系，而后再观察小球推动纸盒移动的距离即可得出结论．（4）如果纸盒与小球碰撞的侧面过于柔软，小球撞击纸盒，纸盒要发生形变，需要消耗部分机械能，因而纸盒的移动的距离会偏小．
【解答】解（1）小雨通过观察比较纸盒移动的距离来比较小球动能的大小，这种科学研究的方法叫转换法，
A、磁感线实际不存在，是人们为形象地描述磁场分布而假想出来的，属于建立模型法．此选项不符合题意；
B、在研究分子间存在间隙的实验中，比较黄豆和芝麻混合前后的体积，根据体积减小得出分子之间有空隙，是通过实际实验得出的，所以不符合题意；
C、研究压力的作用效果与受力面积的关系时控制压力的大小相同，属于控制变量法，此选项不符合题意；
D、电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流我们可以通过电路中的灯泡是否发光去确定，属于转换法，此选项符合题意；
故选D．（2）要研究动能与质量的关系，要保持两球的速度相等，即处于相同的高度滚下，我们应选择甲图和乙图来进行比较．（3）比较图甲与图丙两实验可看出，此时小球的质量相同，但从不同的高度释放，其滚动到斜面低端的速度不同，推动纸盒的距离也不相同，故能得出：在质量相同时，物体的速度越大，动能就越大的结论；（4）如果纸盒与小球碰撞的侧面过于柔软，小球撞击纸盒，纸盒要发生形变，需要消耗部分机械能，因而纸盒的移动的距离会偏小．故答案为：（1）D；（2）乙；（3）在质量相同时，物体的速度越大，动能就越大；（3）纸盒的形变需要消耗部分机械能．
23．【答案】c正确，小球从A点由静止滑下，所以小球的机械能等于A点时的重力势能，整个过程中机械能守恒。因为在最高点时小球仍运动，故其最高点应略低于起点A，这与c图线相符。
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】小球从A点由静止滑下，所以小球的机械能等于A点时的重力势能，整个过程中，机械能守恒，a的最高点超过了A点的高度，不符合实际，故a错误；b点的最高点与A点的高度相同，而在最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以b图线的机械能大于A点的机械能，故b错误；c图线的最高点低于A点，由于在最高点时小球仍运动，其总机械能可能与开始时的机械能相等，故c正确；小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度，故d错误。
【解答】c正确，小球从A点由静止滑下，所以小球的机械能等于A点时的重力势能，整个过程中机械能守恒。因为在最高点时小球仍运动，故其最高点应略低于起点A，这与c图线相符。
1 / 1浙教版科学九年级上册第三章第二节 机械能 同步训练
一、单选题
1．高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”，这是一种不文明的行为，会带来很大的社会危害，因为高处的物体具有较大的（ ）
A．重力 B．动能 C．惯性 D．重力势能
【答案】D
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】物体由于被举高而具有的能叫重力势能，重力势能的大小与物体的质量和高度有关．
【解答】解：由题意可知，高空抛物现象只所以会造成危害，是因为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大．
故选：D．
2．如图所示是蹦床运动员表演的情景，运动员从最低点到达最高点的过程中，运动员的动能和重力势能变化情况分别是（ ）
A．动能减小，重力势能增大
B．动能增大，重力势能减小
C．动能先增大后减小，重力势能增大
D．动能先减小后增大，重力势能减小
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】当运动员从蹦床弹起后向上运动的过程中，判断动能和势能的变化，要从动能和势能的影响因素考虑．（1）动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大．（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．（3）弹性势能的大小与弹性形变的程度有关．掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素．利用控制变量法能判断动能、重力势能、弹性势能的变化．
【解答】解：运动员从最低点开始向上时，先是弹性势能转化为动能，当蹦床对人的弹力与重力相等的时候速度最大，动能最大；人离开蹦床后弹力消失，在上升到达最高点的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小．故整个过程中，动能先增大后减小，重力势能增大．
故选C．
3．图中小孩在荡秋千（忽略空气阻力），由A→B→C→B→A…飘荡，时高时低的感觉如同在飞，下列说法正确的是（ ）
A．小孩在A点具有最大动能
B．小孩在B点势能最大
C．小孩从A荡到B的过程中，动能转化为势能
D．小孩从B荡到C的过程中，动能转化为势能
【答案】D
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】根据动能与重力势能的转化的知识分析，动能由物体的速度决定，势能由物体的高度决定．本题考查了动能与重力势能的转化与守恒，动能与质量和速度有关，重力势能与高度和质量有关．
【解答】解：A、A点是最高点，速度为零，即动能为零，重力势能最大，故A错误；
B、B点高度最低，故此时重力势能最小，故B错误；
C、从A到B的过程中，物体的高度降低，速度增大，即重力势能减小，动能增大；故重力势能转化为动能；故C错误；
D、小孩从B到C的过程中，小孩的动能减小，高度升高，重力势能增大，故动能转化为势能；故D正确；
故选D．
4．甲、乙两个相同的篮球，表面是湿的，从不高度自由落至同一地面上留下的印迹如图所示．则刚下落时篮球的重力势能较大的是（ ）
A．甲 B．乙 C．一样大 D．无法比较
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定，物体质量越大、位置越高、物体具有的重力势能就越大；物体由于发生弹性形变而具有的势能叫弹性势能，弹性物体在一定范围内形变越大，具有的弹性势能就越多；本题是重力势能转化为弹性势能的例子．
【解答】解：从高处下落的篮球具有重力势能，高度越高，重力势能越大，当篮球与地面接触时，篮球发生形变，具有弹性势能，这样篮球的重力势能转化为篮球的弹性势能，高度越高，重力势能越大，篮球的形变量越大，即痕迹面积越大，由图可知，乙图的篮球痕迹较大，所以乙球的起始重力势能较大，高度高．
故选B．
5．图中属于势能逐渐变大的一组是（ ）
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】解决此题的关键是要知道：物体由于运动而具有的能叫动能，物体由于被举高而具有的能叫重力势能，物体发生弹性形变时具有的能叫弹性势能；
重力势能的大小与物体质量和高度有关；在弹性限度内，物体发生的弹性形变越大，弹性势能越大；可根据选项进行判断各能量是如何变化的，进而分析能量的变化．
【解答】解：①图中滚摆上升过程中，质量不变，高度逐渐变大，重力势能逐渐变大；②图中自行车质量不变，速度变大，动能变大；高度减小，重力势能减小；
③弓的弹性形变越来越大，具有的弹性势能越来越大；④卫星从远地点向近地点运动，质量不变，高度逐渐变小，重力势能越来越小，动能逐渐变大；
综上分析势能逐渐变大的有：①和③．
故选B
6．3D动画电影《愤怒的小鸟》今年5月20日正式在电影院上映，游戏中的经典场景“小鸟斗绿猪”终于在大银幕上上演了．小鸟们拉开弓时所做的功用于（ ）
A．增大弓的重力势能 B．增大弓的弹性势能
C．增加小鸟的动能 D．增大小鸟的重力势能
【答案】B
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】物体由于运动而具有的能叫动能，物体由于被举高而具有的能叫重力势能，物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能，据此分析判断．
【解答】解：小鸟们拉开弓的过程中，弓发生了弹性形变，具有弹性势能，所以小鸟们拉开弓时所做的功是用来增大弓的弹性势能，故ACD错误，B正确．
故选B．
7．质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的重力势能相等，那么（ ）
A．燕子比鸽子飞得快 B．燕子比鸽子飞得高
C．鸽子比燕子飞得快 D．鸽子比燕子飞得高
【答案】B
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】动影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，重力势能相等的两个物体质量越大，高度越小．
【解答】解：质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的重力势能相等，质量大的鸽子飞得低，质量较小的燕子飞得高．
故选B．
8．高空抛物现象曾被称为“悬在城市上空的痛”，这是一种不文明的行为，会带来很大的社会危害，这是因为处在高处的物体具有较大的（ ）
A．动能 B．重力势能 C．弹性势能 D．以上都不是
【答案】B
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】被举高的物体具有重力势能．重力势能的影响因素是物体的质量和高度，质量越大、位置越高，重力势能越大．
【解答】解：“高空抛物”说明物体一开始所处的高度很高，根据影响重力势能的因素可知，高度越高，物体的重力势能越大，在下落过程中将重力势能转化为动能就越多，危害就会越大．
故选B．
9．人拉弓射箭时，下列说法中正确的是（ ）
A．放在张紧了的弓上的箭，具有弹性势能
B．弓被拉得越弯，人的弹性势能越大
C．弓被拉得越弯，弓的弹性势能越大
D．弓的弹性势能还和它的质量有关
【答案】C
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】物体由于发生弹性形变而具有的能称为弹性势能，弹性势能的大小与物体所发生的弹性形变的程度有关．
【解答】解：A、张紧了的弓具有弹性势能，箭没有弹性势能；故A错误；
B、弓被拉得越弯，弓的弹性势能越大，而人没有弹性势能；故B错误；
C、弹性势能跟弹性形变的程度有关，弓拉得越弯，弓的弹性势能越大，故C正确；
D、弹性势能的大小与物体所发生的弹性形变的程度有关，弓的弹性势能和它的质量无关，故D错误．
故选C．
10．（2017·宁波模拟）掷实心球是某市的中考体育加试项目之一。掷出去的实心球从a处出手后，在空中运动的轨迹如图所示，球最终停在水平地面e点处（不计空气阻力）。则实心球（ ）
A．在a处重力势能最小 B．在b处动能为零
C．在a、b、c三处的机械能相等 D．在d处动能为零
【答案】C
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】握动能、重力势能的影响因素，重力势能和动能的变化要从质量、高度和速度来分析，动能的变化看质量和速度的变化，重力势能的变化分析质量和高度的变化。不考虑空气阻力，机械能的总量不变。（1）动能的大小与物体的质量以及速度有关，质量越大、速度越大，动能越大；（2）重力势能的大小和物体的质量以及物体所处的高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大；（3）不计空气阻力和摩擦力，即说明机械能是守恒的。
【解答】A、重力势能的大小与物体的质量，高度有关，据图可知，d、e两点高度最小，重力势能最小，故A错误；
B、据图可知，球再b点时，竖直方向是静止的，但在水平方向上仍有速度，所以此时的动能不是零，故B错误；
C、不计空气阻力，即说明球在空中的机械能是守恒的，在a、b、c三处的机械能相等，故C正确；
D、据图可知，球达到d点后没有静止，仍然向前滚动，所以动能不是零，故D错误；
故选C
11．（2017·浙江模拟）跳水运动员在3m长的踏板上起跳，我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态，其中A为无人时踏板静止点，B为人站在踏板上静止时受力平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，则下列说法中正确的是（ ）
A．从A到C的过程中，跳板的弹性势能一直在增大
B．从A到C的过程中，运动员的机械能守恒
C．从A到C的过程中，运动员的动能一直在减小
D．从B到C的过程中，运动员减少的动能等于跳板增加的势能
【答案】A
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】解决本题的关键掌握力与运动的关系：当合力的方向与速度同向，速度增加，当合力的方向与速度反向，速度减小。运动员受到两个力，重力和弹力，运动员从接触跳板到达最低点，弹力在增大，合力先减小后增大，速度先增大后减小。
【解答】A、在此过程中，跳板的形变量一直增大，所以弹性势能一直在增加．此选项正确；
B、根据动能定理，重力做正功，弹力做负功，动能在减小，由弹力做功，因此运动员的机械能不守恒，此选项错误；
C、加速度的方向先向下后向上，速度先和加速度同向再和加速度反向，可知速度先增大后减小，动能先增大后减小．此选项错误；
D、根据能量的转化与守恒，在这个过程中，运动员减少的重力势能等于跳板增加的弹性势能．此选项错误。
故选A
12．（2017·浙江模拟）如图所示是一种游戏，叫蹦极．游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下．图中a点是弹性绳自然下垂时的位置，c点是游戏者所到达的最低点．对于游戏者由跳台至最低点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．游戏者的动能一直在增加
B．游戏者减少的重力势能全部转化为动能
C．游戏者通过a点之后，绳子具有弹性势能
D．游戏者到c点时，他的势能为零
【答案】C
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】该题考查了动能、重力势和弹性势能之间的变化，其中弹性势能的变化，关键看弹性形变的大小，形变越大，弹性势能越大。（1）动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大；（2）重力势能大小的影响因素：质量、高度．质量越大，高度越高，重力势能越大；（3）弹性势能大小的影响因素：弹性形变的大小，发生弹性形变的难易程度．形变越大，弹性势能越大。
【解答】A、在到达a点之间，游戏者的重力势能转化为动能，动能逐渐增加；在到达a，c点之间的某一点，重力等于弹力之后，动能才会减小，故整个过程中，动能是先增加后减小，故A说法错误；
B、从跳台至a点的过程中，减小的重力势能全部转化为动能；从a点至c点的过程，弹力逐渐增大，当重力与弹力相等以后减少的重力势能全部转化为弹性势能；故B错误；
C、游戏者通过a点后，绳子逐渐被拉长，具有弹性势能，故C说法正确；
D、游戏者到达C点时由于还具有一定的高度，所以势能不为零，故D说法错误。
故答案为：C
13．（2017·温州）如图为自动垂直升降式车库的停车过程示意图。下列关于汽车匀速上升时的说法，正确的是（ ）
A．动能增加，重力势能不变 B．动能增加，重力势能增加
C．动能不变，重力势能不变 D．动能不变，重力势能增加
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】知道动能和重力势能大小的影响因素是解决该题的关键。（1）影响动能大小的因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；（2）影响重力势能大小的因素：质量、被举的高度．质量越大，高度越大，重力势能就越大；（3）动能和势能统称为机械能；
【解答】汽车匀速上升时，汽车的速度不变，因此动能不变，汽车的高度不断增加，因此重力势能增加，
故选D
14．（2017·杭州）如图所示，木块沿斜面从顶端匀速下滑的过程中，木块的（ ）
A．重力势能减小，动能增大 B．重力势能减小，机械能减小
C．动能不变，机械能不变 D．重力势能不变，机械能减小
【答案】B
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】根据影响动能和势能大小的因素 判断动能和势能的变化，根据克服摩擦做功分析机械能的变化。
【解答】解：木块在匀速下滑的过程中，速度不变，动能不变；高度减小，重力势能减小；木块在下滑过程中，受到摩擦力的作用；木块要克服摩擦力做功，机械能减少。
故选：B
二、填空题
15．（2016·江东模拟）如图所示是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片．A、B是弹起到同一高度的两点，则A点的动能 B点的动能（填“大于”、“小于”或“等于”）．从下落到弹起的过程中，皮球的机械能 （填“增大”、“减小”或“不变”）．
【答案】大于；减小
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】根据动能和势能的相互转化可以解决此题．皮球弹跳的高度会越来越低，这说明在势能和动能的转化过程中有能量的消耗，所以皮球的机械能一次比一次少．
【解答】解：皮球在A点的高度和B点的高度相等，质量也没变，根据重力势能的影响因素可知：皮球在AB两点的重力势能相等；
由于小球在A位置的这次弹跳要高于B位置的这次弹跳，所以，小球在AB两位置是的机械能的大小不同，A位置的机械能大于B位置时的机械能，因此在AB两位置重力势能相等的情况下，A位置的动能大于B位置的动能．
分析图片后得到小球的弹起的高度逐渐减小，同时小球会变热．根据能量守恒定律可知，小球在运动过程中有一部分机械能转化为内能，所以皮球的机械能减小．
故答案为：大于；减小．
16．如图是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片．A、B是同一高度的两点，则A点的重力势能 B点的重力势能；A点的动能 B点的动能（选填“大于”“小于”或“等于”），此过程中皮球的机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）．
【答案】等于；大于；减小
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】根据动能和势能的相互转化可以解决此题．皮球弹跳的高度会越来越低，这说明在势能和动能的转化过程中有能量的消耗，所以皮球的机械能一次比一次少．
【解答】解：皮球在A点的高度和B点的高度相等，质量也没变，根据重力势能的影响因素可知：皮球在AB两点的重力势能相等；
由于皮球在A位置的这次弹跳要高于B位置的这次弹跳，所以，皮球在AB两位置是的机械能的大小不同，A位置的机械能大于B位置时的机械能，即机械能减小．因此，在AB两位置重力势能相等的情况下，A位置的动能大于B位置的动能．
故答案为：等于；大于；减小．
17．在课外兴趣小组活动中，小明想验证重力势能与高度的关系：他在水平地面上铺一张纸，将蓝球表面涂黑，使蓝球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B如图所示．球从较高处下落形成的圆斑是图中 （选填“A”或“B”），你判断的依据是 ．
【答案】B；在质量相同的情况下，高度越高，重力势能越大，转变成的弹性势能大，球的形变大
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】重力势能的大小与物体的质量和下落高度有关，下落高度相同时，质量越大，重力势能越大；质量相同时，下落高度越大，重力势能越大；皮球下落过程中，具有的重力势能转化为动能，与地面碰撞接触时又转化为弹性势能，弹性势能的大小与物体的形变大小有关，形变越大，弹性势能越大．
【解答】解：从图中A、B的印迹看出，B球的形变大，说明在质量相同的情况下，高度越高，重力势能越大，转变成的弹性势能大，球的形变大．
故答案为：B；在质量相同的情况下，高度越高，重力势能越大，转变成的弹性势能大，球的形变大．
18．如图所示，弹簧一端固定在木板上，用小车将弹簧压缩后松手释放，小车被弹开．弹性形变越 ，弹性势能越 ，小车滑行的距离越远．
【答案】大；大
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】（1）具有弹性的物体发生弹性形变时，具有弹性势能，弹性势能的大小跟弹性形变的大小有关，弹性形变越大，具有的弹性势能越大．（2）弹性势能和动能之间可以相互转化．
【解答】解：弹簧具有弹性，小车将弹簧压缩后，弹簧发生了弹性形变，弹性形变越大，具有的弹性势能越大，松手后，转化为的动能越多，小车运动的越远．
故答案为：大；大．
19．（2017·嘉兴）如图所示，不计空气阻力，将排球竖直向上击出后，其运动速度越来越小，原因是排球受到的重力方向与运动方向 。而将排球向斜上方击出后，其运动速度的大小和方向都会发生变化，原因是 ；排球在上升过程中动能将 （选填“增大”或“减小”）。
【答案】相反；排球运动方向与所受到的重力方向不在一条直线上（或“成一夹角”）；减小
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】物体运动速度大小和方向的改变都属于运动状态的改变。抛出的排球，不再受手的作用，不计空气阻力时，排球还受重力作用．重力不断改变排球的运动状态，使排球向上的速度越来越小。
【解答】（1）将排球竖直向上击出后，其运动速度越来越小，原因是排球受到的重力方向与运动方向相反；
（2）斜上方击出后，速度方向斜向上，重力方向竖直向下，由于排球运动方向与所受到的重力方向不在一条直线上（或“成一夹角”），排球的运动速度的大小和方向都会发生变化；
（3）球在上升过程中，重力势能不断增加，由于该系统中只受到重力，因此机械能守恒，势能增大，动能减小。
故答案为：（1）相反；（2）排球运动方向与所受到的重力方向不在一条直线上（或“成一夹角”）；（3）减小。
三、综合题
20．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，如图所示，让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块。请回答下列问题：
（1）该实验的目的是研究 （铁球/木块）的动能大小与 的关系。
（2）该实验是通过观察 来判断物体动能的大小，从而得出结论的。
【答案】（1）铁球；速度
（2）木块移动的距离
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）实验过程要采用控制变量法，当研究动能大小与速度的关系时，应选择同一铁球，这样可以保证小球的质量相同；要想研究物体动能与质量的关系，需要换用不同质量的小球从斜面相同的高度滑下．（2）此实验把动能的大小转换为木块被撞击后运动的距离，距离越远表明小球的动能越大．该题考查了转换法、控制变量法等研究方法在探究实验中的应用，在平时做实验时要多观察，多思考．
【解答】解：（1）实验中研究的是铁球的动能大小，让同一铁球沿斜面的不同高度静止滚下撞击水平板上的木块，这是控制了质量相同，目的是探究物体的动能与速度的关系；（2）实验中通过观察木块被撞击后移动的距离的大小来间接判断物体动能的大小．
21．（2016·下城模拟）如图所示．连着弹簧的小球套在水平杆上，弹簧自由伸长时，小球位于O点．小幅度向左或向右改变小球位置，小球仍能静止，现较大幅度改变小球位置，把小球移至A点后使其静止，然后释放．
（1）小球向右运动过程中速度最大点出现在 （选填“O点”、“O点左侧”、“O点右侧”、“都有可能”）；
（2）小球第一次向右经过O点至到达最右端B的过程中能量转化情况为 ；
（3）小球最终静止的位置是 （选填“O点”、“O点左侧”、“O点右侧”、“可能是O点，也可能偏左或是偏右”）．
【答案】（1）O点左侧
（2）动能转化为内能和弹性势能
（3）可能是O点，也可能偏左或是偏右
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】本题根据功能关系分析物体运动的路程，此题中涉及三种形式的能：弹性势能、动能和内能，分析最终弹簧是否具有弹性势能是关键．
【解答】解：（1）由题意“小幅度向左或向右改变小球位置，小球仍能静止”可知，水平杆是粗糙的，小球在摩擦力和弹力作用下也能处于静止状态．小球向右运动过程中，始终受水平向左的摩擦力；开始一段时间内，向右的弹力大于向左的摩擦力，小球做加速运动；弹簧的压缩量逐渐减小，弹力逐渐减小，当向右的弹力等于向左的摩擦力时，小球的速度达到最大，此时弹簧仍处于压缩状态，故速度最大点出现在O点左侧；小球继续向右运动，小球将做减速运动（其中，O处弹力为0N，摩擦力向左，此时小球在做减速运动，速度不是最大）．综上，小球向右运动过程中速度最大点出现在O点左侧．（2）小球从O点向右运动到最右端过程中，小球的速度减小，动能减小；弹簧的形变量逐渐增大，弹簧的弹性势能增大；该过程中，小球要克服摩擦力做功，内能增大．所以，此过程中小球的动能转化为内能和弹性势能；（3）最初只有弹簧的弹性势能，若弹性势能全部转化内能（即弹簧最终处于原长），则小球将停在O点；若弹性势能没有全部转化内能（还有少量的弹性势能），小球将停在O点的左侧或右侧，此时小球在摩擦力和弹力作用下处于静止状态；综上，小球最终静止的位置：可能是O点，也可能偏左或是偏右．故答案为：（1）O点左侧；（2）动能转化为内能和弹性势能；（3）可能是O点，也可能偏左或是偏右．
四、探究题
22．（2016·永康模拟）动能的大小与哪些因素有关呢？小雨相同的斜面、长木板和纸盒，两个不同质量的小球，设计了如图所示的甲、乙、丙三次实验，测量出每次实验中纸盒移动的距离，再通过比较分析得出结论．
（1）小雨通过观察比较纸盒移动的距离来比较小球动能的大小，这种科学研究的方法与以下选项中的 相同．
A．研究磁场时用磁感线表示
B．用黄豆和芝麻混合前后的体积变化研究分子间隙
C．研究压力的作用效果与受力面积的关系时控制压力的大小相同
D．电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流我们可以通过电路中的灯泡是否发光去确定
（2）要探究的是动能与质量的关系，应选图甲和图 进行实验．
（3）实验中观察到纸盒移动的距离图丙比图甲短，可得出的结论是 ．
（4）如果纸盒与小球碰撞的侧面过于柔软，则纸盒的移动的距离会偏小，请分析解释原因 ．
【答案】（1）D
（2）乙
（3）在质量相同时，物体的速度越大，动能就越大
（4）纸盒的形变需要消耗部分机械能
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）在物理学中，我们经常把一些不易观察的物理量转化为便于观察的物理量，这就是我们所说的转换法，即在该实验中，动能的大小不易观察，于是我们将小球的动能的大小转换为小球推动纸盒移动的距离 来观察，即小球推动纸盒距离越远，小球所具有的动能就越大；在物理学中经常用的转换法，请同学们注意区分和理解．（2）动能的决定因素有两个：质量和速度，要研究动能与质量的关系，必须保证速度相同，而质量不同．（3）比较甲和丙图中小球的高度、质量关系，而后再观察小球推动纸盒移动的距离即可得出结论．（4）如果纸盒与小球碰撞的侧面过于柔软，小球撞击纸盒，纸盒要发生形变，需要消耗部分机械能，因而纸盒的移动的距离会偏小．
【解答】解（1）小雨通过观察比较纸盒移动的距离来比较小球动能的大小，这种科学研究的方法叫转换法，
A、磁感线实际不存在，是人们为形象地描述磁场分布而假想出来的，属于建立模型法．此选项不符合题意；
B、在研究分子间存在间隙的实验中，比较黄豆和芝麻混合前后的体积，根据体积减小得出分子之间有空隙，是通过实际实验得出的，所以不符合题意；
C、研究压力的作用效果与受力面积的关系时控制压力的大小相同，属于控制变量法，此选项不符合题意；
D、电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流我们可以通过电路中的灯泡是否发光去确定，属于转换法，此选项符合题意；
故选D．（2）要研究动能与质量的关系，要保持两球的速度相等，即处于相同的高度滚下，我们应选择甲图和乙图来进行比较．（3）比较图甲与图丙两实验可看出，此时小球的质量相同，但从不同的高度释放，其滚动到斜面低端的速度不同，推动纸盒的距离也不相同，故能得出：在质量相同时，物体的速度越大，动能就越大的结论；（4）如果纸盒与小球碰撞的侧面过于柔软，小球撞击纸盒，纸盒要发生形变，需要消耗部分机械能，因而纸盒的移动的距离会偏小．故答案为：（1）D；（2）乙；（3）在质量相同时，物体的速度越大，动能就越大；（3）纸盒的形变需要消耗部分机械能．
五、解答题
23．（2017·浙江模拟）如图AOB是光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度，让小球从A点由静止开始自由滑下，沿轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力。则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是哪条？为什么？
【答案】c正确，小球从A点由静止滑下，所以小球的机械能等于A点时的重力势能，整个过程中机械能守恒。因为在最高点时小球仍运动，故其最高点应略低于起点A，这与c图线相符。
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】小球从A点由静止滑下，所以小球的机械能等于A点时的重力势能，整个过程中，机械能守恒，a的最高点超过了A点的高度，不符合实际，故a错误；b点的最高点与A点的高度相同，而在最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以b图线的机械能大于A点的机械能，故b错误；c图线的最高点低于A点，由于在最高点时小球仍运动，其总机械能可能与开始时的机械能相等，故c正确；小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度，故d错误。
【解答】c正确，小球从A点由静止滑下，所以小球的机械能等于A点时的重力势能，整个过程中机械能守恒。因为在最高点时小球仍运动，故其最高点应略低于起点A，这与c图线相符。
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