第4章 机械和功测试卷 2022-2023学年沪教版物理八年级下册(含答案)
文档属性
| 名称 | 第4章 机械和功测试卷 2022-2023学年沪教版物理八年级下册(含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 676.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 沪教版（试用本） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-10-11 09:11:54 | ||
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文档简介
沪教版八下第4章 机械和功测试卷C
一、单项选择题（共12小题）
1. 把汤匙放在手指上，仔细调节使其在手指上平衡，如图所示，汤匙在手指上的左侧部分质量为 ，右侧部分的质量为 ，则 与 的关系正确的是
A. B. C. D. 无法判断
2. 骑自行车上坡前，往往要用力蹬脚踏板，这样做的目的是为了
A. 增大势能 B. 增大动能 C. 增大惯性 D. 以上都可能
3. 如图所示，运动员迎着飞来的足球奔跑，腾空跃起将足球顶出。考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是
A. 运动员在跑步阶段运动状态不变，在腾空阶段运动状态改变
B. 足球与运动员相互作用的过程中，足球的弹性势能逐渐增大
C. 足球从被顶出至刚落地的过程中，足球机械能减小，内能增大
D. 足球对运动员的作用力与运动员对地面的作用力是一对平衡力
4. 一座寺庙在整修，小和尚花了 分钟将重 牛的瓦片提到 米高的地方，大和尚花了 分钟把一块重 牛的石头提到 米高的地方。做功快的是
A. 小和尚 B. 大和尚 C. 一样快 D. 无法比较
5. 小张用 的推力将重力为 的物体沿水平方向匀速推动了 ，则小张对物体所做的功是
A. B. C. D.
6. 关于定滑轮、动滑轮，下列说法正确的是
A. 定滑轮的实质是一个省力杠杆
B. 使用定滑轮不省力、省距离、不能改变力的方向
C. 动滑轮是一个等臂杠杆（竖直向上拉绳提升重物）
D. 动滑轮一定费一倍距离，不能改变力的方向，不一定省一半力（竖直向上拉绳提升重物）
7. 如图所示的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动，所用的拉力分别为 、 、 ，那么，下列关系式中，正确的是
A. B. C. D.
8. 运动员用 牛的力将质量为 千克的铅球推出手，铅球落到 米远处后又在地上向前滚动了 米，铅球在空中飞行的过程中，运动员对铅球所做的功是
A. 焦 B. 焦 C. 焦 D. 焦
9. 下列说法正确的是
A. 做功越快，功率越大 B. 做功越多，功率越大
C. 做功所用的时间越少，功率越大 D. 做功越少，功率越大
10. 关于功和功率，下列说法正确的是
A. 机器做功少，功率一定小
B. 功率小的机器做功不一定慢
C. 功率大的机器做功一定快
D. 功率大的机器一定比功率小的机器做的功多
11. 甲、乙两台机器的功率相等，在相同的时间内通过的路程之比为 ，则甲、乙两台机器的
A. 做功之比为 ，受到的牵引力之比为
B. 做功之比为 ，受到的牵引力之比为
C. 做功之比为 ，受到的牵引力之比为
D. 做功之比为 ，受到的牵引力之比为
12. 在蹦床比赛中，运动员从高处落到蹦床上又被弹起，该过程中有关机械能及其转化的说法正确的是
A. 运动员上升到最高点时重力势能为零
B. 运动员下降过程中机械能增大
C. 运动员从高处下落到蹦床前，重力势能转化为动能
D. 运动员弹离蹦床后，上升的过程中弹性势能转化为动能
二、填空题（共7小题）
13. 如图，是三种类型剪刀的示意图，请你为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你会选择 （选填“”、“”或“”）剪刀，这样选择的目的是为了省 。
14. 如图所示，滑轮 是动滑轮（选填“”或“”）；若物体受到的重力均为 且处于静止状态，不计摩擦和滑轮重力，力 的大小为 ；力 的大小为 。
15. 如图所示，滑轮拉着物体 在桌面上匀速移动，若拉力 ，则物体 与桌面间的摩擦力为 ，若使物体 前进 ，则绳子的自由端向右移动 。
16. 如图是自行车的手闸，它是 杠杆（选填“省力”或“费力”）；要让自行车很快停下来，可以用力捏闸，这是通过改变 来改变摩擦力大小的。
17. 如图所示为游乐园过山车的轨道示意图，过山车从高处加速滑下的过程中，轨道对车的支持力 （选填“不”或“要”）做功，过山车重力势能 （选填“增加”、“减少”或“不变”）。
18. 甲、乙两只箱子，它们的质量 ，甲放在粗糙水平面上，乙放在光滑水平面上，用大小相同的水平推力使两只箱子沿水平方向都前进 米，则推力对甲箱子所做的功 推力对乙箱子所做的功。甲箱子重力所做的功 乙箱子重力所做的功。（均选填“大于”、“等于”或“小于”）
19. 如图所示，重为 牛的物体 在拉力 作用下匀速向上运动，若不计滑轮重及摩擦，在 秒内绳子的自由端上升了 米，则拉力做功为 ，功率为 。
三、实验题（共2小题）
20. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中。
（1）将杠杆的中点置于支架上，当杠杆停在如图所示的位置时， （填“处于”或“不处于”）平衡状态。这时应向 （填“左”或“右”）端调节平衡螺母，直到杠杆在水平位置平衡，这是为了方便测量 ；
（2）记录实验数据的表格如下表，请将表中实验所记录的数据补充完整。
（3）有的同学按现有方案得出如下结论：“动力 支点到动力作用点的距离 阻力 支点到阻力作用点的距离”，这个结论与杠杆平衡条件不符，原因是实验过程中 。
A.没有改变力的大小
B.没有改变力的方向
C.没有改变力的作用点
D.实验次数较少，结论具有偶然性
21. 某物理学习小组为了探究重力势能的大小与什么因素有关，做了如下猜想：重力势能的大小可能与物体的高度和质量有关。
根据猜想，小明做了如下探究：用一个铁架台、小沙盒、小钢球，让小钢球从不同高度下落，落在细沙上（如图所示）。
（1）该装置是通过观察 来判断物体重力势能的大小的。
（2）小明设计的实验是探究猜想：物体的重力势能与 有关，通过实验观察到的现象是当小球离细沙的高度为 下落时比高度为 下落时小球陷入的深些，说明了在 一定的条件下， 越大，物体的重力势能就越大。
（3）为了探究重力势能的大小与另一个因素的关系，请你在以上实验的基础上，再选择一个器材进行探究并简述你的实验方案。
你选择的器材是 ；
你的实验方案： ；
得出的结论是： 。
四、作图题（共1小题）
22. 在图所示杠杆中，分别用 和 标出它们的动力臂和阻力臂（ 是支点）。
五、计算题（共3小题）
23. 跨大步、快速行走，可以起到锻炼身体的目的。人走路时，其重心会发生上下位置的变化。某人的重心大约位于肚脐上方 厘米处，质量为 千克，腿长为 厘米。若此人按 厘米的步距走路时，每走一步，重心位置上下变化 厘米；若按 厘米的步距走路时，每走一步，重心位置上下变化 厘米，如图所示。
（1）若此人按两种步距各走 步时，他克服重力做的总功分别为多少
（2）若按 厘米、 厘米的步距走完 步分别用时 秒和 秒，则他克服重力做功的功率分别为多少
（3）健康的身体是正常工作的保证，当人在水平路面上通过走路进行锻炼时，要想达到锻炼的目的，应该增大克服重力做功的功率。请你根据上述资料和相关计算，解释跨大步、快速行走为什么可以起到锻炼身体的目的。
24. 一列火车长 ，以 的速度匀速通过一座长 的大桥，求：整列火车驶过大桥的时间。
25. 汽车在沪宁高速公路上行驶时看到如图所示的两个交通标志牌，其中“”表示汽车在高速公路的最高行驶的速度。问：
（1）若一辆旅游车以 千米/小时的速度匀速行驶，从标志牌到达上海需要多少小时
（2）若一辆轿车以高速公路最高时速在沪宁高速公路行驶了 小时，则轿车通过的路程多少千米
（3）上海到南京的路程约为 千米，某驾驶员驾驶一辆轿车从上海到南京用了 个小时，设轿车匀速行驶。那么该驾驶员是否遵守交通规则 （通过计算回答）
答案
1. C
【解析】由图可知，汤匙是一个杠杆，由杠杆平衡条件 可知，力臂越大，对应的力越小，左侧力臂大于右侧力臂，因此 。
2. B
3. C
【解析】运动员在跑步阶段不一 定匀速，所以运动状态可能改变，故A错误；
足球与运动员相互作用的过程中，弹性势能先增大后减小，故B错误；
足球从被顶出至刚落地的过程中，有空气阻力，部分机械能转化为内能，所以机械能减小，内能增大，故C正确；
足球对运动员的作用力与运动员对地面的作用力不在同一物体上，不是一 对平衡力，故D错误。
4. A
5. A
6. D
【解析】定滑轮的实质是一个等臂杠杆，既不省力，也不省距离，但可以改变力的方向，则A选项错误、B选项错误。
竖直向上拉绳提升重物时，动滑轮的动力臂等于阻力臂的二倍，是一个省力杠杆。竖直向上拉绳提升重物时，在忽略绳重、动滑轮重及摩擦的前提下，动滑轮省一半力；在不忽略绳重、动滑轮重及摩擦的前提下，动滑轮不一定省力，甚至有可能费力，但动滑轮一定费一倍距离、不能改变力的方向，则C选项错误、D选项正确。
7. D
8. D
【解析】铅球在空中飞行的过程中，运动员对铅球没有力的作用（铅球能够向前飞行是因为其具有惯性），所以运动员对铅球没有做功。D符合题意。
故选D。
9. A
【解析】功率是表示做功快慢的物理量，做功越快，功率越大，故A正确；
做功越多，但不知道做功时间多少，做功不一定快，功率不一定大，故B错；
做功所用的时间越少，但不知道做功多少，做功不一定快，功率不一定大，故C错；
做功越少，但不知道做功时间多少，做功不一定快，功率不一定大，故D错。
10. C
11. C
【解析】根据 ，，，
所以 ，
又因为 ，，
所以 。
12. C
13. ；力
【解析】由图片可知， 剪刀的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，可用来剪铁皮，目的是为了省力。
故答案为：；力。
14. ；；
【解析】因为 的轴随着物体一起运动，故 为动滑轮。因不计摩擦和滑轮重力， 是定滑轮不省力不费力，所以 即 的大小为 。因不计摩擦和滑轮重力， 是动滑轮省一半的力，所以 即 的大小为 。
15. ；
16. 省力；压力
17. 不；减小
18. 等于；等于
19. 焦； 瓦
20. （1） 处于；右；力臂
【解析】将杠杆的中点置于支架上，杠杆处于静止状态，所以此时杠杆处于平衡状态。
杠杆的左端下沉，右端上翘，要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的右端移动。
为了方便测量力臂，使杠杆在水平位置平衡。
（2） 动力 ；；
【解析】探究杠杆平衡条件的实验中除要测量每次实验中动力臂、阻力和阻力臂的大小，还要测量出每次实验中的动力，故①应为“动力 ”。
第 次实验：根据杠杆平衡条件 得
则 。
第 次实验：根据杠杆平衡条件 得
则 。
（3） B
【解析】“动力 支点到动力作用点的距离 阻力 支点到阻力作用点的距离”，是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的，也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向，故选B。
21. （1） 小钢球陷入沙坑的深度
【解析】高处的小球具有重力势能，具有的重力势能越大，落下时陷入沙坑越深，所以本实验是通过观察小球陷入沙坑的深度来判断物体重力势能的大小的。
（2） 高度；质量；高度
【解析】重力势能的大小与质量和高度有关，小明设计的实验使同一小球从不同高度落下，控制了质量（即重力）不变，可以探究重力势能的大小与高度的关系。
（3） 与小球体积相等的塑料球（或等体积的不同质量的其他小球等）；让塑料球从高度 （或等高度）的位置下落，观察塑料球陷入沙坑的深度；在高度一定的条件下，质量越大，物体具有的重力势能就越大
【解析】为了探究重力势能的大小与另一个因素——质量（或重力）的关系，应该控制高度不变，只改变小球的质量，因此应该选择一个与该小球质量不同的小球，同时为了防止因小球的体积不同，而影响小球陷入沙坑的效果，还应该使小球的体积与该小钢球相同。
22.
23. （1） 厘米步距： 焦； 厘米步距： 焦
（2） 瓦； 瓦
（3） 快速行走，可以缩短克服重力做功的时间；大步走，重心上下移动的距离大，克服重力做功多。根据 可得，做功越多，做功时间越短，功率就越大，因此可以达到锻炼身体的目的。
24.
【解析】，
。
25. （1） 小时
（2） 千米
（3） 行驶速度 千米/时 千米/时；遵守
一、单项选择题（共12小题）
1. 把汤匙放在手指上，仔细调节使其在手指上平衡，如图所示，汤匙在手指上的左侧部分质量为 ，右侧部分的质量为 ，则 与 的关系正确的是
A. B. C. D. 无法判断
2. 骑自行车上坡前，往往要用力蹬脚踏板，这样做的目的是为了
A. 增大势能 B. 增大动能 C. 增大惯性 D. 以上都可能
3. 如图所示，运动员迎着飞来的足球奔跑，腾空跃起将足球顶出。考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是
A. 运动员在跑步阶段运动状态不变，在腾空阶段运动状态改变
B. 足球与运动员相互作用的过程中，足球的弹性势能逐渐增大
C. 足球从被顶出至刚落地的过程中，足球机械能减小，内能增大
D. 足球对运动员的作用力与运动员对地面的作用力是一对平衡力
4. 一座寺庙在整修，小和尚花了 分钟将重 牛的瓦片提到 米高的地方，大和尚花了 分钟把一块重 牛的石头提到 米高的地方。做功快的是
A. 小和尚 B. 大和尚 C. 一样快 D. 无法比较
5. 小张用 的推力将重力为 的物体沿水平方向匀速推动了 ，则小张对物体所做的功是
A. B. C. D.
6. 关于定滑轮、动滑轮，下列说法正确的是
A. 定滑轮的实质是一个省力杠杆
B. 使用定滑轮不省力、省距离、不能改变力的方向
C. 动滑轮是一个等臂杠杆（竖直向上拉绳提升重物）
D. 动滑轮一定费一倍距离，不能改变力的方向，不一定省一半力（竖直向上拉绳提升重物）
7. 如图所示的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动，所用的拉力分别为 、 、 ，那么，下列关系式中，正确的是
A. B. C. D.
8. 运动员用 牛的力将质量为 千克的铅球推出手，铅球落到 米远处后又在地上向前滚动了 米，铅球在空中飞行的过程中，运动员对铅球所做的功是
A. 焦 B. 焦 C. 焦 D. 焦
9. 下列说法正确的是
A. 做功越快，功率越大 B. 做功越多，功率越大
C. 做功所用的时间越少，功率越大 D. 做功越少，功率越大
10. 关于功和功率，下列说法正确的是
A. 机器做功少，功率一定小
B. 功率小的机器做功不一定慢
C. 功率大的机器做功一定快
D. 功率大的机器一定比功率小的机器做的功多
11. 甲、乙两台机器的功率相等，在相同的时间内通过的路程之比为 ，则甲、乙两台机器的
A. 做功之比为 ，受到的牵引力之比为
B. 做功之比为 ，受到的牵引力之比为
C. 做功之比为 ，受到的牵引力之比为
D. 做功之比为 ，受到的牵引力之比为
12. 在蹦床比赛中，运动员从高处落到蹦床上又被弹起，该过程中有关机械能及其转化的说法正确的是
A. 运动员上升到最高点时重力势能为零
B. 运动员下降过程中机械能增大
C. 运动员从高处下落到蹦床前，重力势能转化为动能
D. 运动员弹离蹦床后，上升的过程中弹性势能转化为动能
二、填空题（共7小题）
13. 如图，是三种类型剪刀的示意图，请你为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你会选择 （选填“”、“”或“”）剪刀，这样选择的目的是为了省 。
14. 如图所示，滑轮 是动滑轮（选填“”或“”）；若物体受到的重力均为 且处于静止状态，不计摩擦和滑轮重力，力 的大小为 ；力 的大小为 。
15. 如图所示，滑轮拉着物体 在桌面上匀速移动，若拉力 ，则物体 与桌面间的摩擦力为 ，若使物体 前进 ，则绳子的自由端向右移动 。
16. 如图是自行车的手闸，它是 杠杆（选填“省力”或“费力”）；要让自行车很快停下来，可以用力捏闸，这是通过改变 来改变摩擦力大小的。
17. 如图所示为游乐园过山车的轨道示意图，过山车从高处加速滑下的过程中，轨道对车的支持力 （选填“不”或“要”）做功，过山车重力势能 （选填“增加”、“减少”或“不变”）。
18. 甲、乙两只箱子，它们的质量 ，甲放在粗糙水平面上，乙放在光滑水平面上，用大小相同的水平推力使两只箱子沿水平方向都前进 米，则推力对甲箱子所做的功 推力对乙箱子所做的功。甲箱子重力所做的功 乙箱子重力所做的功。（均选填“大于”、“等于”或“小于”）
19. 如图所示，重为 牛的物体 在拉力 作用下匀速向上运动，若不计滑轮重及摩擦，在 秒内绳子的自由端上升了 米，则拉力做功为 ，功率为 。
三、实验题（共2小题）
20. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中。
（1）将杠杆的中点置于支架上，当杠杆停在如图所示的位置时， （填“处于”或“不处于”）平衡状态。这时应向 （填“左”或“右”）端调节平衡螺母，直到杠杆在水平位置平衡，这是为了方便测量 ；
（2）记录实验数据的表格如下表，请将表中实验所记录的数据补充完整。
（3）有的同学按现有方案得出如下结论：“动力 支点到动力作用点的距离 阻力 支点到阻力作用点的距离”，这个结论与杠杆平衡条件不符，原因是实验过程中 。
A.没有改变力的大小
B.没有改变力的方向
C.没有改变力的作用点
D.实验次数较少，结论具有偶然性
21. 某物理学习小组为了探究重力势能的大小与什么因素有关，做了如下猜想：重力势能的大小可能与物体的高度和质量有关。
根据猜想，小明做了如下探究：用一个铁架台、小沙盒、小钢球，让小钢球从不同高度下落，落在细沙上（如图所示）。
（1）该装置是通过观察 来判断物体重力势能的大小的。
（2）小明设计的实验是探究猜想：物体的重力势能与 有关，通过实验观察到的现象是当小球离细沙的高度为 下落时比高度为 下落时小球陷入的深些，说明了在 一定的条件下， 越大，物体的重力势能就越大。
（3）为了探究重力势能的大小与另一个因素的关系，请你在以上实验的基础上，再选择一个器材进行探究并简述你的实验方案。
你选择的器材是 ；
你的实验方案： ；
得出的结论是： 。
四、作图题（共1小题）
22. 在图所示杠杆中，分别用 和 标出它们的动力臂和阻力臂（ 是支点）。
五、计算题（共3小题）
23. 跨大步、快速行走，可以起到锻炼身体的目的。人走路时，其重心会发生上下位置的变化。某人的重心大约位于肚脐上方 厘米处，质量为 千克，腿长为 厘米。若此人按 厘米的步距走路时，每走一步，重心位置上下变化 厘米；若按 厘米的步距走路时，每走一步，重心位置上下变化 厘米，如图所示。
（1）若此人按两种步距各走 步时，他克服重力做的总功分别为多少
（2）若按 厘米、 厘米的步距走完 步分别用时 秒和 秒，则他克服重力做功的功率分别为多少
（3）健康的身体是正常工作的保证，当人在水平路面上通过走路进行锻炼时，要想达到锻炼的目的，应该增大克服重力做功的功率。请你根据上述资料和相关计算，解释跨大步、快速行走为什么可以起到锻炼身体的目的。
24. 一列火车长 ，以 的速度匀速通过一座长 的大桥，求：整列火车驶过大桥的时间。
25. 汽车在沪宁高速公路上行驶时看到如图所示的两个交通标志牌，其中“”表示汽车在高速公路的最高行驶的速度。问：
（1）若一辆旅游车以 千米/小时的速度匀速行驶，从标志牌到达上海需要多少小时
（2）若一辆轿车以高速公路最高时速在沪宁高速公路行驶了 小时，则轿车通过的路程多少千米
（3）上海到南京的路程约为 千米，某驾驶员驾驶一辆轿车从上海到南京用了 个小时，设轿车匀速行驶。那么该驾驶员是否遵守交通规则 （通过计算回答）
答案
1. C
【解析】由图可知，汤匙是一个杠杆，由杠杆平衡条件 可知，力臂越大，对应的力越小，左侧力臂大于右侧力臂，因此 。
2. B
3. C
【解析】运动员在跑步阶段不一 定匀速，所以运动状态可能改变，故A错误；
足球与运动员相互作用的过程中，弹性势能先增大后减小，故B错误；
足球从被顶出至刚落地的过程中，有空气阻力，部分机械能转化为内能，所以机械能减小，内能增大，故C正确；
足球对运动员的作用力与运动员对地面的作用力不在同一物体上，不是一 对平衡力，故D错误。
4. A
5. A
6. D
【解析】定滑轮的实质是一个等臂杠杆，既不省力，也不省距离，但可以改变力的方向，则A选项错误、B选项错误。
竖直向上拉绳提升重物时，动滑轮的动力臂等于阻力臂的二倍，是一个省力杠杆。竖直向上拉绳提升重物时，在忽略绳重、动滑轮重及摩擦的前提下，动滑轮省一半力；在不忽略绳重、动滑轮重及摩擦的前提下，动滑轮不一定省力，甚至有可能费力，但动滑轮一定费一倍距离、不能改变力的方向，则C选项错误、D选项正确。
7. D
8. D
【解析】铅球在空中飞行的过程中，运动员对铅球没有力的作用（铅球能够向前飞行是因为其具有惯性），所以运动员对铅球没有做功。D符合题意。
故选D。
9. A
【解析】功率是表示做功快慢的物理量，做功越快，功率越大，故A正确；
做功越多，但不知道做功时间多少，做功不一定快，功率不一定大，故B错；
做功所用的时间越少，但不知道做功多少，做功不一定快，功率不一定大，故C错；
做功越少，但不知道做功时间多少，做功不一定快，功率不一定大，故D错。
10. C
11. C
【解析】根据 ，，，
所以 ，
又因为 ，，
所以 。
12. C
13. ；力
【解析】由图片可知， 剪刀的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，可用来剪铁皮，目的是为了省力。
故答案为：；力。
14. ；；
【解析】因为 的轴随着物体一起运动，故 为动滑轮。因不计摩擦和滑轮重力， 是定滑轮不省力不费力，所以 即 的大小为 。因不计摩擦和滑轮重力， 是动滑轮省一半的力，所以 即 的大小为 。
15. ；
16. 省力；压力
17. 不；减小
18. 等于；等于
19. 焦； 瓦
20. （1） 处于；右；力臂
【解析】将杠杆的中点置于支架上，杠杆处于静止状态，所以此时杠杆处于平衡状态。
杠杆的左端下沉，右端上翘，要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的右端移动。
为了方便测量力臂，使杠杆在水平位置平衡。
（2） 动力 ；；
【解析】探究杠杆平衡条件的实验中除要测量每次实验中动力臂、阻力和阻力臂的大小，还要测量出每次实验中的动力，故①应为“动力 ”。
第 次实验：根据杠杆平衡条件 得
则 。
第 次实验：根据杠杆平衡条件 得
则 。
（3） B
【解析】“动力 支点到动力作用点的距离 阻力 支点到阻力作用点的距离”，是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的，也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向，故选B。
21. （1） 小钢球陷入沙坑的深度
【解析】高处的小球具有重力势能，具有的重力势能越大，落下时陷入沙坑越深，所以本实验是通过观察小球陷入沙坑的深度来判断物体重力势能的大小的。
（2） 高度；质量；高度
【解析】重力势能的大小与质量和高度有关，小明设计的实验使同一小球从不同高度落下，控制了质量（即重力）不变，可以探究重力势能的大小与高度的关系。
（3） 与小球体积相等的塑料球（或等体积的不同质量的其他小球等）；让塑料球从高度 （或等高度）的位置下落，观察塑料球陷入沙坑的深度；在高度一定的条件下，质量越大，物体具有的重力势能就越大
【解析】为了探究重力势能的大小与另一个因素——质量（或重力）的关系，应该控制高度不变，只改变小球的质量，因此应该选择一个与该小球质量不同的小球，同时为了防止因小球的体积不同，而影响小球陷入沙坑的效果，还应该使小球的体积与该小钢球相同。
22.
23. （1） 厘米步距： 焦； 厘米步距： 焦
（2） 瓦； 瓦
（3） 快速行走，可以缩短克服重力做功的时间；大步走，重心上下移动的距离大，克服重力做功多。根据 可得，做功越多，做功时间越短，功率就越大，因此可以达到锻炼身体的目的。
24.
【解析】，
。
25. （1） 小时
（2） 千米
（3） 行驶速度 千米/时 千米/时；遵守