考试这样考--第2节 机械能（第1课时） 同步练习（含答案）

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第2节 机械能（第1课时）
考试这样考
类型一　动能
角度1：动能的判断
1.下列物体中具有动能的是 (　　)
A.转动的砂轮 B.阳台的花盆 C.拉弯的弓箭 D.压缩的弹簧
角度2：探究动能大小的影响因素
2.如图所示,在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中,将A、B、C三个小球先后从同一
装置的hA、hB、hC高度处滚下(mA=mBhB),推动纸盒运动一段距离后静止。
（1）要研究动能与质量的关系,我们要选择 两图来进行
比较。实验中通过观察　　　　的大小,来判断小球动能的
大小。
（2）实验中为了研究动能与质量的关系,需要控制小球撞击时的
速度不变,具体的控制方法是　　　　　　　。
（3）要研究动能与速度的关系,我们应该选择　　　　两图来进
行实验。
（4）比较图甲和图乙,得出的结论是 　。
角度3：判断动能大小及变化
3.在水平街道上匀速行驶的洒水车,一边行驶一边向道路上洒水。下列关于其动能变化的说
法中正确的是 (　　)
A.动能不变 B.动能减小 C.动能增大 D.无法确定
类型二 重力势能
角度1：重力势能的判断
4.以下列举实例具有重力势能的是（ ）
A.百米赛跑中的运动员 B.固定在墙上的壁灯
C.拉伸的弹簧测力计 D.静坐在操场的同学
角度2：探究重力势能的影响因素
5.在探究重力势能与什么因素有关时,同学们提出如下猜想:重力势能的大小可能与物体的
质量有关,也可能与物体的高度有关。下面是甲同学和乙同学关于这个探究的实验设计。
甲:让质量均为m的两个物体,从不同高度下落插入
沙坑中的木桩上。
乙:让质量为m和2m的两个物体,从同一高度下落插
入沙坑中的木桩上。
实验发现B比A深,D比C深,如图所示。请回答下列
问题。
（1）要探究重力势能与高度的关系应选用　　　　(填“甲”或“乙”)的实验设计。
（2）游乐场的过山车在开始运行时,会利用机械装置将车体推到轨道最高点,其目的
是 　。
角度3：判断重力势能大小及变化
6.如图A3-2-3所示是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后,在空中飞行过程中重力势能
EP随时间t变化的曲线最接近的是图中的 (　　)
类型三　弹性势能
角度1：弹性势能的判断
7.“停课不停学”期间,一同学在家利用臂力棒锻炼身体,如图所示压弯臂力棒停留在空中,
则臂力棒（　　）
A.只具有重力势能 B.只具有弹性势能
C.具有动能和弹性势能 D.具有弹性势能和重力势能
角度2：弹性势能的影响因素
8.将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压（如图），放手后笔会向上弹起一定高度．下列关于该
过程中能量变化的叙述，其中正确的是（ ）
A.向下按笔的过程中，弹簧的弹性势能减小
B.向下按笔的过程中，笔的重力势能增大
C.笔向上弹起的过程中，笔的重力势能增大
D.笔向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能增大
类型四 学科综合
9.如图所示，小球从斜面上由静止滚下，最后停在粗糙水平面上的B点处。
（1）从A点到B点的运动过程中，小球的速度___________（变大/变小/不变），原因
是小球受到___________力的作用。
（2）此装置还可以探究关于能量的问题是 。
（3）若实验时小球滚出水平面外，则可以采用
方法继续实验。
类型五 拓展创新
10.将普通塑料水管进行改装,能做多个实验。将塑料水管①侧面开口并标上刻度,再将塑卷
水管②在侧面不同高度开两个大小合适的口。
（1）将两根塑料管按图甲连接,选合适的滑块放入管①,将一钢球从管②的口放入后,静
止释放。观察并记录 滑块被撞击后移动的距离 。取出钢球,将滑块移回原位,将钢
球从另一个口放入,重复实验。该实验可验证动能大小与 的关系。
（2）将两根塑料管按图乙连接验证“重力势能大小与质量的关系”请你写出实验步骤。
将一钢球从管②的一口放入后,静止释放,观察滑块被撞击后移动的距离;取出钢
球,将滑块移回原位,将另一质量不同的钢球从同一个口放入,重复实验。
能力提升训练
1.如图所示是探究“动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。小球从a处滚下,在c处
与小木块碰撞,并与小木块共同运动到d处停下。下列判断正确的是 (　　)
A.从a到b,小球的势能不变,动能增大
B.从b到c,小球的势能增大,动能增大
C.到达c处,小球的势能最小,动能最大
D.到达d处,小球的动能为零,小木块的动能最大
2.[2021·嘉兴、舟山]如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关
系图，雨滴在t1～t3三个时刻中具有的动能分别是E1、E2、E3，不
考虑下落过程中雨滴的质量变化，则动能的大小关系是（　　）
A.E1＜E2＜E3 B.E1＞E2＞E3
C.E1＜E2＝E3 D.E1＝E2＜E3
3.如图是小明用弹弓射“子弹”来研究“弹性势能的大小与物体形变的关系”的情景。
（1）在实验中，小明是通过观察　 　来比较弹弓弹性势能的大小。
（2）当弹弓上的橡皮筋形变相同时，所用的“子弹”质量不同，射出去的
距离也不同，质量较大的子弹，射出的距离较　 　（填：近或远）。
因此，小明在实验中所选用的“子弹”的　 　 应是相同的。
（3）根据实验现象可归纳出：在一定限度内，形变越大，形变物体的弹性势能就越　
（填：小或大）。
4.第24届冬奥会将于2022年在北京-张家口举办,高山滑雪是冬奥会的重要
竞赛项目之一。如图所示是滑雪运动员从山顶加速下滑训练的情境,在下
滑过程中运动员的动能 ,重力势能 (均选填“减小”“增
大”或“不变”)。
5.利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖
直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止
在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L
都相同，θ1＜θ2，球A、B的质量mA＜mB。
（1）如图甲、乙所示，观察到B球能将木块C撞得更远，由此可得出结论：　 　。
（2）图乙中小球B到达竖直位置时的速度　　 （填“大于”、“小于”或“等于”）
图丙中小球B到达竖直位置时的速度，如图乙、丙所示，图丙中木块C滑行得更远
些，由此可得出结论：　 　。
（3）若水平面绝对光滑，该实验还能得出结论吗？　　 ，理由是：　 　。
6.某物理实验小组在探究“影响重力势能大小的因素”时，提出了如下猜想：
猜想一：重力势能的大小可能与物体的质
量有关
猜想二：重力势能的大小可能与物体所在
的高度有关
猜想三：重力势能的大小可能与物体的运
动路径有关。
为了验证猜想，他们准备了如下实验
器材：花泥（易产生塑性形变）若干块，
刻度尺一把，体积相同、质量为m的小球3
个和质量为2m的小球一个。所用实验装置如图所示（小球在光滑管道中运动的能量损失
不计）。实验中均让小球从图中高度自由下落，待小球静止后，分别用刻度尺测出小球
陷入花泥的深度。请你根据图中实验情景完成下列内容。
（1）本实验是通过观察　 　来判断重力势能大小的。
（2）比较A、B两球，由此可得出结论：　 　。
（3）比较　 　两球，可得出结论：当物体　 　相同时，高度越高，物体具有的重力
势能越大。
（4）比较C、D两球，可得出：物体的重力势能与物体运动的路径　　（选填“有关”
或“无关”）。
7.[2019·富阳区模拟] 在探究“弹性势能的大小跟哪些因素有关”时,小明提出如下猜想:
猜想一:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;
猜想二:弹性势能的大小与弹簧的材料有关。
为此,小明选用长度和粗细分别相同,但材料不同的两根弹簧A和B,还有小球、木块等器
材,利用如图所示的实验装置进行实验。实验数据记录如下表所示。
序号 弹簧 被压缩后弹簧的 长度/cm 木块移动 的距离s/cm
① 弹簧A 5 s1
② 弹簧A 8 s2
③ 弹簧B 5 s3
④ 弹簧B 8 s4
（1）为探究猜想二,可选用实验序号②和　　　　记录的数据进行比较。若　　　　　,
则说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。
（2）为了减小木块与水平面之间的摩擦,小金认为应该尽可能用光滑的材料做实验,你认
为他的观点对吗 为什么 。
（3）若在第①②次实验中采用了质量不同的光滑小球,能得到正确的实验结论吗 为什
么 　。
参考答案
考试这样考
1.A
2.(1)甲、丙　纸盒被推动距离
(2)让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止滚下
(3)甲、乙
(4)质量相同的物体,运动的速度越大,动能越大
3.B 4.B
5.(1)甲(2)增大过山车的高度,使过山车具有较大的重力势能
6.D 7.D 8.C
9.（1）变小 摩擦力 （2）动能与速度的关系 （2）减小球的高度
10.速度大小 将一钢球从管②的一口放入后,静止释放,观察滑块被撞击后移动的距离;取出钢球,将滑块移回原位,将另一质量不同的钢球从同一个口放入,重复实验。
能力提升训练
1.C 2.C
3.（1）子弹射出的距离；（2）近；质量；（3）大
4.增大 减小
5.（1）速度相同时，质量越大，动能越大；
（2）小于 质量相同时，速度越大，动能越大；
（3）不能。光滑时木块停不下来，永远做匀速直线运动
6.(1)小球陷入花泥的深度 (2)当下落高度一定时，物体质量越大，重力势能越大
(3)A、C 质量(4)无关
7.(1)④　s2≠s4
(2)不对;木块被撞击后不容易停下来
(3)不能;没有控制单一变量,无法通过木块移动的距离得出正确结论
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