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初中物理试卷 沪科版 八下10.6
一、单选题
1．（2023九上·渭滨期末）为丰富课后服务活动，学校成立了乒乓球社团，购置了乒乓球发球机，如图甲所示。如果乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，如图乙。若不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．a球上升过程中，动能增大，重力势能减小
B．b球到达最高点时，重力势能最大，动能为0
C．a、b两球在最高点时机械能相等
D．a、b、c球到达乒乓球案的速度大小关系vb>vc>va
2．（2023九上·阳西期末）2022年12月4日20时09分，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。在返回舱减速下落的过程中，（ ）
A．动能减少，重力势能不变 B．动能不变，重力势能减少
C．机械能不变 D．机械能减少
3．（2023九上·临汾期末）无人机已被应用于诸多领域。如图所示，是一款我国具有完全自主知识产权的某品牌无人机，在无人机匀速上升的过程中，对其分析正确的是（ ）
A．动能不变，重力势能增大 B．动能减小，重力势能增大
C．动能增大，重力势能增大 D．动能增大，重力势能减小
4．（2023九上·靖江期末）如图所示，完全相同的两个小球A、B分别与轻质棉线和轻质弹簧连接，将两球拉高使棉线与弹簧在同一水平方向上，此时弹簧处于原长状态，且弹簧原长长度（O'B）小于棉线长度（OA），由静止释放后，两球运动到最低点时在同一水平面上（不计空气阻力），关于小球A、B在这一段运动过程能量变化的描述，下面说法正确的是（ ）
A．两个小球A，B的机械能保持不变，最低点时两球的动能相等
B．两个小球A，B的机械能保持不变，最低点时A球的动能大于B球的动能
C．两个小球A，B的机械能保持不变，最低点时A球的动能小于B球的动能
D．A球的机械能不变，B球的机械能减少，最低点时A球的动能大于B球的动能
5．（2023九上·南县期末）如图所示，小球以速度v从A沿弯曲轨道滑下，并最终刚好到达等高的C点，下列说法中正确的是（ ）
A．因为最终到达了与A等高的C点，所以小球机械能守恒
B．小球在B点的机械能最大
C．小球从B到C的过程只是动能转化为重力势能
D．小球从A到C的整个过程中动能的变化量等于克服摩擦力做功
6．（2023九上·电白期末）对图中的篮球继续上升向篮球框运动的过程中，下列物理量增大的是（ ）
A．重力势能 B．惯性 C．运动速度 D．动能
7．（2022九上·陈仓期中）正在空中飞行的鸽子和麻雀，若它们具有相同的动能，则下列说法正确的是（ ）
A．鸽子飞得快 B．麻雀飞得快 C．鸽子飞得高 D．麻雀飞得高
8．（2022九上·太和期中）如图是打网球时，某球员挥拍击球的一瞬间，网球和球拍都处于最大形变状态。关于这一瞬间，下列说法不正确的是（ ）
A．球拍的弹性势能最大 B．球的弹性势能最大
C．球的动能为零 D．球的重力势能为零
9．（2022九上·镇江期中）如图所示，有一小球沿光滑的曲面轨道ABCD从A点静止滑下，从D点抛出，虚线DEF为小球在空中的运动轨迹。其中C为轨道最低点，B、D、F三点等高，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．在C点的动能最大，E点的动能为零
B．从E点运动到F点的过程，小球的动能转化为重力势能
C．小球在E点的机械能小于在A点的机械能
D．小球从B运动到C和从C运动到D的过程中动能变化量相等
10．（2022九上·徐州期中）如图所示，摆球从A位置摆动到B位置的过程中，忽略空气阻力，以下说法中正确的是（ ）
A．从A位置摆动到位置的过程中，摆球的重力对摆球做功，摆球的重力势能转化为动能
B．从A位置摆动到B位置的过程中，摆球的机械能先变大后变小
C．从A位置摆动到位置的过程中，摆球的重力和细绳的拉力均对摆球做功
D．从位置摆动到B位置的过程中，摆球的动能转化为重力势能，机械能变小
11．（2022九上·徐州期中）2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭发射取得圆满成功，在神舟十四号加速上升过程中（ ）
A．动能减小 B．重力势能增大
C．机械能不变 D．机械能减小
12．（2022九上·姜堰期中）针对如图所示的四种现象：
①甲图是一个无摩擦的、不在同一平面上连续的轨道，小球从A点经B、C，能滑到D；②乙图是一个无摩擦的滚摆，将细绳绕轴转到A点，放手后，能上下来回转动；③丙图是小球从高处下落到竖直放置的轻质弹簧上，从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，（弹簧始终保持竖直，不计空气阻力），小球的机械能不变；④丁图AOB是光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度，让小球由A点静止开始向下运动，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b，则其中能成立的是（ ）
A．①② B．①②③ C．①②④ D．③④
二、填空题
13．（2023九上·中宁期末）交通法严禁汽车超速超载，如果用物理学的思维来解读，下列说法中不正确的是 .
A．汽车超载，对地面的压力增大，压强增大，很容易破坏路面
B．汽车质量越大，惯性越大，遇到紧急情况越难停下来
C．汽车速度越大，惯性越大，遇到紧急情况越难停下来
D．汽车质量越大，速度越大，动能越大，发生事故造成的危害越大
选择理由： 。
14．（2023九上·阳西期末）将一个铅球斜向上抛出，它在上升过程中将动能转化成 能；当铅球到达最高点时，其动能 （选填“大于”或“等于”）零；在铅球运动的过程中，机械能 （选填“变大”“变小”或“不变”）。（不计空气阻力）
15．（2023九上·深圳期末）如图为某大学教授课堂演示情景，教授将一个摆球从下巴处放手，结果摆球摆回时并没有砸到他的下巴，这一过程摆球的机械能 （选填“减小”或“不变”），这一过程 （选填“符合”或“不符合”）能量守恒定律。
16．（2022九上·太和期中）在“模拟打桩”的实验中，原来处于同一沙槽、相同深度的1、2、3、4个相同木桩，经A、B、C三个重锤从高处由静止下落撞击后，最终所处的位置如图所示。由此可知：实验中可通过观察 来比较重锤重力势能的大小，若B、C两锤原来的高度相同，则 （选填“B”或“C”）锤的质量要大一些；若A锤质量大于B锤质量，可推测 （选填“A”或“B”）锤原来的高度较高。
17．（2022九上·太和期中）汽车匀速下坡时，它的动能 ，重力势能 ，机械能 。（选填“变小”“不变”或“变大”）
18．（2022九上·太和期中）某气象卫星沿椭圆轨道绕地球运行，当它从远地点向近地点运动时， 转化为 ， 增大 减小。（选填“重力势能”或“动能”）
19．（2022九上·镇江期中）有一种蹦极游戏，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。如图甲所示，图中a点是弹性绳自然下垂时下端的位置，c点是游戏者所到达的最低点。从a至c处的过程中，游戏者的速度v和弹性绳被拉伸的长度Δl之间的关系如乙图所示。不计空气阻力，则从a至c处的过程中，游戏者的动能 ；游戏者的重力势能 （以上两空均选填“变小”、“变大”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）；在a至b处过程中游戏者动能的变化量
重力势能的变化量（“大于”、“小于”或“等于”）。
三、实验探究题
20．（2023九上·渭滨期末）小明同学用弹弓研究弹性势能的大小与物体形变的关系。
（1）弹弓弹性势能的大小是通过 来比较的；
（2）当弹弓橡皮筋被拉的长度相同，而所用“子弹”的质量不同，射出去的距离也不同，质量大的“子弹”射出的距离较 ，原因是质量大的“子弹”射出时的 小；
（3）小明实验所选用的“子弹”的 应相同。
21．（2023九上·中宁期末）探究动能大小与物体的质量、速度的关系的示意图。
（1）在探究动能与速度的关系时，要保持小球的 不变让小球从 （选填“相同”或“不同”）的高度滚下， 以不同的速度推动木块；
（2）在探究动能与物体质量的关系时，要让质量不同的小球从斜面的相同高度滚下，这样操作的目的是使小球撞击木块的 相同；
（3）物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法等。本实验运用了两种研究方法：一是 法；二是转换法，就本题来说，用小球推动木块移动的 来表示小球动能大小的方法就是转换法。
22．（2023九上·茂南期末）兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：提出问题：汽车的动能大小跟什么因素有关？猜想假设：
（1）由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟 有关；
（2）由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 有关。进行实验：他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。
（3）实验中超载、超速带来的危害程度是通过 来表现的，使用的物理方法是： （选填“控制变量法”或“转换法”）；
（4）分析论证：分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是： ；
（5）实践应用：用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因；
（6）若本实验中水平面绝对光滑，则 （选填“能”或“不能”）得出正确结论。
23．（2023九上·临汾期末）如图，某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小球从同一斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块，木块移动一段距离后停止。
（1）分析比较 两次实验，可探究出的结论是：质量相同的物体，速度越大，动能越大；
（2）如果水平面光滑，则 （选填“能”或“不能”）完成本实验；
（3）实验中控制小球到达水平面速度相同的方法是 ；
（4）探究“动能大小与速度的关系”时，小明拿走了木块，在水平木板上铺上毛巾，通过比较小球在毛巾面上开始滚动到静止的距离，也得出了“质量一定时，速度越大动能越大”的结论，你认为他的方案是否合理： ，理由是 。
24．（2023九上·靖江期末）在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，小明让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，木块被撞出一段距离，如图甲所示；
（1）该实验所研究的对象是 （木块/小球/斜面）；
（2）如图甲，该实验是通过观察 （s/h）的大小来反映小球的动能大小的；若水平面是光滑的， （能/不能）达到探究目的；
（3）某同学换用图乙装置进行实验，若用甲、乙两个质量不同的光滑小球（m甲>m乙）将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，则同一木块受到撞击后相应移动的距离s甲 s乙（大于/小于/等于）；
（4）初中物理课本中的很多实验，选取器材时，采用了与本实验木块类似的作用；下列实验中的器材，与本实验中木块作用不同的是______。
A．压缩引火仪中的棉絮
B．比较不同燃料燃烧放出的热量时，等质量的酒精和碎纸片
C．研究分子运动快慢与温度关系中的红墨水
D．测量电路中电流大小的电流表
25．（2023九上·涟水期末）如图所示是探究“物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验装置。
（1）该实验中所探究的物体的动能是指 （选填“木块”或“钢球”）的动能；老师提议用钢球做实验最好选用刻有凹槽的斜面，使用这种斜面的好处是 ；
（2）若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的；
（3）“十次车祸九次快”是在警醒驾驶员驾驶车辆时不要超速，为了研究超速带来的危害，应该选用甲、乙、丙中的 两次实验进行比较。
26．（2022九上·太和期中）同学们在实验室做“探究动能大小与哪些因素有关”的实验。
（1）实验器材有斜面、小车、木块、水平桌面，其中的研究对象是 ；
（2）实验过程如图甲、乙所示（h1>h2），让同一小车从斜面上不同高度处由静止开始自由滑下，目的是使 发生变化；
（3）观察实验现象，可初步得出结论： ；
（4）以上实验探究并不完整，应该增加的器材是： ，用以探究影响动能大小的另一因素： 。
27．（2022九上·镇江期中）“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示：将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至木板（足够长）上后与木块碰撞，通过改变小车释放时高度h、在小车中增加钩码和在木板上铺垫棉布的方法，得到了图2虚线框内的四个实验场景。
（1）选用场景①和 （选填“②”、“③”或“④”）可探究小车动能与
关系；本实验中，物体动能的大小是通过 来反映的，该动能由
转化而来；
（2）选用场景③和④进行实验时，可得结论：在质量一定时， ；
（3）实验中探究的动能是指 ___________；
A．小车即将撞击木块时的动能
B．小车撞击木块后的动能
C．木块被小车撞击后的动能
（4）若将场景③和④中的木块均移走， （选填“能”或“不能”）研究物体的动能的大小与速度的关系。
28．（2022九上·高邮期中）用钢球、木块和带有斜槽的长木板。探究物体的动能跟哪些因素有关。
（1）如图甲，让钢球从斜槽上的某一高度由 开始运动，撞击水平面上的木块。钢球撞击木块时具有的动能大小可通过
来反映。
（2）如图乙，将钢球置于斜槽上更高的位置重复上述实验。实验表明，钢球 一定时，从斜槽越高的位置开始运动，撞击木块的速度越大，钢球的动能越
。
（3）若用图丙的装置，可以探究动能大小与 的关系（选填“质量”、“速度”或“质量、速度”）。
四、综合题
29．（2023九上·阳西期末）长征五号B遥二运载火箭是新一代运载火箭，总长53.7米，起飞质量837.5吨，近地轨道运载能力大于22吨；运载火箭将天和核心舱送入预定轨道后，末级火箭与核心舱分离，末级火箭载入大气层，与大气剧烈摩擦使火箭绝大部分烧蚀销毁；天和核心舱使用的是目前世界上最先进的砷化镓太阳能电池翼，它的光电转换效率高达50%以上，而传统的晶硅电池只有20%左右；天和核心舱目前翼展长是13m，未来将发射升空的“问天”号和“梦天”号两个实验舱的太阳翼单侧翼展将达到30m，到那时，“天宫”号空间站的供电能力将达到100kW。
（1）火箭在加速上升过程中机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”），这些变化的能量是由燃料的化学能先转化为 ，再转化而来的；
（2）天和核心舱沿椭圆轨道从近地点到远地点的过程中，它的动能 ，重力势能 ；（均选填“增大”“减小”或“不变”）
（3）“点火”发射时，使“长五”火箭起飞需要的最小推力大小为 N；（取g为10N/kg）
（4）建成后的“天宫”号空间站，太阳能电池接收太阳能的最大功率为 kW。
五、综合说理题
30．（2023九上·电白期末）过山车
当你在游乐场乘过山车奔驰之际，你是否会想到：过山车为什么不需要引擎来推动就能“翻山越岭”呢？过山车在开始旅行时，是靠一个机械装置推上最高点的，但在第一次下行后，就再没有任何装置为它提供动力了，从这时起带动它沿轨道行驶的唯一“发动机”就是重力势能。过山车的重力势能在处于最高点时达到最大值，当它开始下行时，它的势能不断减小，动能不断增大；由于摩擦，损耗了少量的机械能，所以随后的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低（如图所示）：
（1）过山车从A到B的过程它的重力势能先 后 ，动能先 后 （以上均选填“变大”“变小”或“不变”）；
（2）从过山车在轨道的最低处，运动最快，动能最大，说明物体的动能与 有关，后面的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低，这是因为过山车在运动过程中会将部分机械能转化为 。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】A．a球在上升过程中，质量不变，速度变小，高度变大，所以动能减小，重力势能增加，A不符合题意；
B．b球到达最高点时，高度最大，重力势能最大，但速度不为0，动能不为0。B不符合题意；
C．a、b两球在运动过程中，不受空气阻力的作用，只受到重力作用，机械能守恒，质量相同的两球在同一高度以相同的速度发出，则两球发出时的重力势能及动能相等，即机械能相等，所以两球在最高点时机械能相等，C符合题意；
D．三球的质量相等，到达乒乓球案时，高度相同，重力势能相同，在此运动过程中，机械能守恒，所以此时的动能相等，那么速度相等，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】上升过程中，质量不变，速度变小，高度变大，所以动能减小，重力势能增加；到达最高点时，高度最大，重力势能最大，但速度不为0，动能不为0；不受空气阻力的作用，只受到重力作用，机械能守恒。
2．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】返回舱减速下落的过程中，其质量不变，速度变小，则它的动能减少；同时高度变小，则它的重力势能减少；因机械能等于动能与势能的总和，所以返回舱的机械能减少，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】质量不变，速度变小，动能减少；同时高度变小，重力势能减少；机械能等于动能与势能的总和，所以返回舱的机械能减少。
3．【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】无人机匀速上升过程中，无人机的质量不变，高度增大，重力势能增大；速度不变，质量不变，其动能不变，BCD不符合题意，A符合题意。
故答案为：A。
【分析】匀速上升过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大；速度不变，质量不变，其动能不变。
4．【答案】D
【知识点】动能大小的比较
【解析】【解答】重力势能与物体的质量和高度有关，完全相同的两个小球A、B在同一水平方向上由静止释放时重力势能相同，不计空气阻力，释放后两球运动到最低点的过程中，A球的重力势能转化为动能，而B球的重力势能转化为动能和弹簧的弹性势能。因为B球的重力势能有一部分转化成弹簧的弹性势能，所以，A球的机械能不变，B球的机械能减少，两个小球在最低点时，A球的动能大于B球的动能，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】动能和重力势能、弹性势能相互转化时，能量总量保持不变；质量一定时，高度越小，重力势能越小，速度越大，动能越大。
5．【答案】D
【知识点】机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】A B．小球以速度v从A沿弯曲轨道滑下，在A点具有动能和重力势能，并最终刚好到达等高的C点，C点速度为0，只有重力势能，A、C两点的重力势能相等，但A点的机械能大于B点的机械能，说整个运动过程中，机械能在减小，所以A点的机械能最大，AB不符合题意；
C．小球从B到C的过程中先将重力势能转化为动能，再将动能转化为重力势能，C不符合题意；
D．A、C两点的重力势能相等，整个过程动能减小为0，用来克服摩擦力做功，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】物体在运动过程中消耗机械能，转化为内能，是做功改变了内能。
6．【答案】A
【知识点】势能大小的比较
【解析】【解答】ACD．篮球继续上升向篮球框运动的过程中，其质量不变，运动速度变小，动能变小；高度变大，重力势能增大，A符合题意，CD不符合题意；
B．惯性大小取决于物体的质量，篮球的质量不变，篮球的惯性大小不变，B不符合题意。
故答案为：A。
【分析】质量不变，运动速度变小，动能变小；高度变大，重力势能增大；惯性大小取决于物体的质量。
7．【答案】B
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】麻雀的质量小于鸽子的质量，根据动能大小的影响因素可知，若它们具有相同的动能，则麻雀的速度快，即麻雀飞得快。ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】动能和物体的质量、速度有关。
8．【答案】D
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】AB．网球和球拍都是最大形变时刻，网球和球拍的弹性势能都最大，AB正确，不符合题意；
C．网球和球拍都是最大形变时刻，网球的动能全部转化为弹性势能，此时的速度为0，动能为0，C正确，不符合题意；
D．由于球具有一定的高度，球具有重力势能，球还具有弹性势能，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】物体发生弹性形变程度越大，弹性势能越大； 物体的重力势能和物体的质量、高度有关；物体的动能和质量、速度有关。
9．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】A．轨道是光滑的，不计空气阻力，小球的机械能是守恒的，保持不变，所以小球在C点的机械能等于在其它各点的机械能，但C点高度最小，重力势能最小，所以在C点的动能最大，但小球在E点时，在水平方向上速度不为零，所以其动能不为零，A不符合题意；
B．从E点运动到F点的过程，小球的质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能，B不符合题意；
C．轨道是光滑的，不计空气阻力，小球的机械能是守恒的，保持不变，所以小球在E点的机械能等于在A点的机械能，C不符合题意；
D．轨道是光滑的，不计空气阻力，小球的机械能是守恒的，保持不变，所以小球在B点的机械能等于在D点的机械能，B、D两点高度相同，重力势能相同，所以小球从B运动到C和从C运动到D的过程中动能变化量相等，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】轨道是光滑的，不计空气阻力，小球的机械能是守恒的，保持不变；高度最小，重力势能最小，动能最大；质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能；高度相同，重力势能相同，动能变化量相等。
10．【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化；是否做功的判断
【解析】【解答】AC．从A位置摆动到 位置的过程中，摆球的质量不变，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变小，故摆球的重力势能转化为动能，而在此过程中，细绳的拉力始终与小球的运动方向垂直，故拉力不做功，摆球在重力的方向上通过了一段距离，故摆球的重力对摆球做了功，A符合题意，C不符合题意；
B．从A位置摆动到B位置的过程中，由于不计空气阻力，摆球的机械能守恒，保持不变，B不符合题意；
D．从 位置摆动到B位置的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大，速度变小，动能变小，故摆球的动能转化为重力势能，由于不计空气阻力，摆球的机械能守恒，保持不变，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】质量不变，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变小，故摆球的重力势能转化为动能；细绳的拉力始终与小球的运动方向垂直，故拉力不做功，摆球在重力的方向上通过了一段距离，故摆球的重力对摆球做了功；由于不计空气阻力，摆球的机械能守恒，保持不变；量不变，高度增大，重力势能增大，速度变小，动能变小，故摆球的动能转化为重力势能。
11．【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】动能和重力势能统称为机械能。在神舟十四号加速上升过程中，质量不变，速度增大，高度增加，所以神舟十四号的动能增大，重力势能增大，故机械能增大。B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】动能和重力势能统称为机械能；加速上升过程中，质量不变，速度增大，高度增加，动能增大，重力势能增大，故机械能增大。
12．【答案】A
【知识点】机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】①甲图中无摩擦，机械能是守恒的，因此，小球从A点经B、C能滑到D，故①符合题意；②乙图中无摩擦，将细绳绕轴转到A点，放手后，滚摆向下运动，重力势能转化为动能；滚摆从最下端上升时，动能转化为重力势能，滚摆能在上下来回转动，故②符合题意；③丙图中，从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，所以小球的机械能不守恒，故③不符合题意；④由题知，AOB为完全光滑轨道，所以，小球运动时其机械能守恒；小球从A点由静止滑下，则小球的机械能等于A点时的重力势能；整个过程中，机械能守恒，a虚线的最高点超过了A点的高度，这是不可能的；b虚线的最高点与A点的高度相同，而在b虚线的最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以b虚线表示小球的机械能大于A点的机械能，也是不可能的；c虚线的最高点低于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，符合实际；d虚线中小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度，则d虚线不可能。所以符合实际的是c，故④不符合题意；A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】无摩擦，机械能是守恒的；滚摆从最下端上升时，动能转化为重力势能，滚摆能在上下来回转动；小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，所以小球的机械能不守恒；c虚线的最高点低于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，符合实际。
13．【答案】C；汽车超载，对地面的压力增大，压强增大，很容易破坏路面，质量越大，惯性越大，遇到紧急情况越难停下来，质量越大，速度越大，动能越大，发生事故造成的危害越大
【知识点】动能大小的比较；惯性及其现象
【解析】【解答】A．汽车超载，与地面的接触面积不变，对地面的压力增大，所以对地面的压强增大，故很容易破坏路面，A正确，不符合题意；
BC．惯性的大小只与质量有关，所以汽车质量越大，惯性越大，故遇到紧急情况越难停下来，惯性的大小与汽车速度无关，B正确，不符合题意；C错误，符合题意；
D．动能的大小与质量和速度有关，所以汽车质量越大，速度越大，动能越大，故发生事故造成的危害越大，D正确，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】惯性的大小只与质量有关，所以汽车质量越大，惯性越大；与地面的接触面积不变，对地面的压力增大，所以对地面的压强增大；质量越大，速度越大，动能越大，故发生事故造成的危害越大。
14．【答案】重力势；大于；不变
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能守恒条件
【解析】【解答】由题意知，铅球被斜向上抛出，上升过程中铅球的质量不变，但其速度变小，则铅球的动能变小，又因为铅球的高度变大，则铅球的重力势能变大，所以上升时铅球的动能转化成重力势能；当铅球到达最高点时，其速度不为零，所以其动能大于零；不计空气阻力，在铅球运动的过程中，机械能守恒，所以机械能不变。
【分析】上升时铅球的动能转化成重力势能；当铅球到达最高点时，动能大于零；不计空气阻力，在铅球运动的过程中，机械能守恒。
15．【答案】减小；符合
【知识点】机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】摆球在摆动过程中部分的机械能因为和空气摩擦转化为内能，导致摆球的机械能减少。
这一过程同样符合能量的转化和守恒定律，即能的总量保持不变，机械能减小了，但是能量的总和不变。
【分析】摆球摆动时，动能和重力势能相互转化，机械能减小，部分转化为内能。
16．【答案】木桩下陷的深度；B；B
【知识点】探究影响物体势能大小的因素
【解析】【解答】木桩下陷深度越深，说明重锤对其做功越多，即初始状态重锤所具有的重力势能更大。
若B、C两锤原来的高度相同，由图可知3号木桩下陷深度更深，说明B锤质量更大。
若A锤质量大于B锤质量，从图中可看出2号木桩下陷程度反而较小，说明A锤原来高度小于B锤。
【分析】通过下落的物体下陷的深度，可以反映重力势能的大小；当高度相同时，质量越大，重力势能越大；质量相同时，高度越大， 重力势能越大。
17．【答案】不变；变小；变小
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【解答】匀速下坡过程速度不变，高度降低，故动能不变，重力势能减小，匀速下坡过程中需克服摩擦力做功，一部分机械能转化为内能，故机械能减小。
【分析】物体的动能和物体的质量、速度有关；物体的重力势能和物体的质量、高度有关；机械能是动能和势能的总和。
18．【答案】重力势能；动能；动能；重力势能
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【解答】 当它从远地点向近地点运动时，距离地面的高度越来越近，速度越来越快，重力势能减小，转化为动能，动能增加。
【分析】物体自由下落时，重力势能转化为动能。
19．【答案】先变大后变小；变小；小于
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】由图乙可知，从a至c处的过程中，游戏者的速度先变大后变小，高度一直变小，所以其动能先变大后变小，重力势能变小。
由图中可知在b点时，人的速度最大，故此时人受到的重力和弹性绳子的拉力大小相等，即在b点时，弹性绳子处于拉伸状态；故不计空气阻力，机械能守恒，但从a到b的过程中，游戏者的重力势能转化为动能和弹性势能，所以在a至b过程中游戏者动能的变化量小于重力势能的变化量。
【分析】速度先变大后变小，高度一直变小，所以其动能先变大后变小，重力势能变小；不计空气阻力，机械能守恒，在a至b过程中游戏者动能的变化量小于重力势能的变化量。
20．【答案】（1）子弹射出的距离
（2）小；速度
（3）质量
【知识点】势能大小的比较
【解析】【解答】（1）弹弓弹性势能的大小是通过子弹射出的距离来表示，射出的越远，弹弓的弹性势能越大，利用了转换法。
（2）弹弓弹性形变相同，弹性势能相同，射出子弹时，转化成的子弹的动能相同；动能一定的情况下，子弹飞行的远近跟子弹的质量有关，子弹质量越大，速度越小，飞行距离越小。
（3）子弹射出的远近既与物体的形变大小有关，也与子弹的质量有关，所以，用子弹射出的远近反映弹弓的弹性势能时要保持子弹的质量相同。
【分析】（1）弹弓弹性势能的大小是通过子弹射出的距离来表示；
（2）动能一定的情况下，子弹飞行的远近跟子弹的质量有关，子弹质量越大，速度越小，飞行距离越小；
（3）用子弹射出的远近反映弹弓的弹性势能时要保持子弹的质量相同。
21．【答案】（1）质量；不同
（2）速度
（3）控制变量；距离
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）动能的大小与质量和速度有关，若要探究动能的大小与速度的关系，需控制小球的质量相同，速度不同，所以应选质量相同的两个小球，使两球在斜面的不同高度滚下来。
（2）若要探究动能的大小与质量的关系，需控制小球的速度相同，质量不同，所以应选质量不同的两个小球，使两球从斜面的相同高度滚下来，这样控制速度相同。
（3）当要研究的物理量与多个因素有关时，通常要采用控制变量法，动能的大小与质量和速度有关，实验时用控制变量法分别探究。动能大小体现在对外做功的多少，可以通过木块移动的距离来比较动能的大小。
【分析】（1）要探究动能的大小与速度的关系，需控制小球的质量相同，速度不同；
（2）若要探究动能的大小与质量的关系，需控制小球的速度相同，质量不同；
（3）动能的大小与质量和速度有关，实验时用控制变量法分别探究；动能大小体现在对外做功的多少，可以通过木块移动的距离来比较动能的大小。
22．【答案】（1）速度
（2）质量
（3）物块被推动的距离；转换法
（4）质量一定时，速度越大，动能越大
（5）超载
（6）不能
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）“十次车祸九次快”说的是车祸的发生与车的速度过大有关，故可猜想汽车的动能与速度有关。
（2）“安全驾驶莫超载”说的是车辆不能超过核定的载重，故可猜想汽车的动能可能与质量有关。
（3）根据题意知道，实验中让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，当碰到水平面上的物块时，物块被撞出一段距离，距离越大则说明金属球到达水平面上时的动能就越大，所以实验中超载超速带来的危害程度可用物块被推动的距离来表示。用物块移动距离的长短来表示金属球动能的大小，这里运用了转换法。
（4）分析甲、丙两图的实验现象可知，金属球的质量相同，所处高度不同，高度越大，到达水平面时的速度越大，物块被撞的距离越远，说明动能更大。则可得出结论是质量一定时，速度越大，动能越大。
（5）分析甲、乙两图的实验现象可得出的结论是速度一定时，质量越大，动能越大。说明动能与质量有关，故可解释汽车超载行驶时危险性大的原因。
（6）若本实验中水平面绝对光滑，金属球碰到物块后，物块将获得一定的速度，并保持这个速度做匀速直线运动。故无法通过物块被撞出的距离判断动能的大小，则无法得出实验结论。
【分析】（1）汽车的动能与速度有关；
（2）汽车的动能与质量有关；
（3）实验中超载超速带来的危害程度可用物块被推动的距离来表示。用物块移动距离的长短来表示金属球动能的大小，这里运用了转换法；
（4）质量一定时，速度越大，动能越大；
（5）超载引起汽车质量大，质量大，内能大；
（6））若本实验中水平面绝对光滑，金属球碰到物块后，物块将获得一定的速度，并保持这个速度做匀速直线运动。
23．【答案】（1）甲、乙
（2）不能
（3）让小球从斜面同一高度由静止下滑
（4）合理；相同的表面对小球的阻力是相同的，通过观察小球在毛巾面上从开始滚动到静止的距离大小可以判断出小球的动能大小
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】(1)需要探究动能与速度的关系，需要控制质量相同，改变速度，小球从不同高度静止滑下来，速度不同，故答案为：甲、乙两次实验。
(2)如果水平面光滑，木块被撞后，木块不会停止，无法根据木块移动的距离来判断动能的大小，故若水平面光滑，无法完成本实验。
(3)实验中控制小球到达水平面速度相同的方法是让小球从斜面同一高度由静止下滑，相同的重力势能转化为相同的动能。
(4)探究动能与速度的大小关系，重在是控制质量相同，改变速度，让小球从不同的高度静止滑下来，到达水平面时，由于在水平木板上铺上毛巾，阻力变大，小球滚动时，动能转化为内能，小球动能大的，转化为内能也多，而阻力是相同的，故小球运动的距离也远，故可以根据通过观察小球在毛巾面上从开始滚动到静止的距离大小可以判断出小球的动能大小，故他的方案是合理的。
【分析】(1)需要探究动能与速度的关系，需要控制质量相同，改变速度；
(2)如果水平面光滑，木块被撞后，木块不会停止，无法根据木块移动的距离来判断动能的大小；
(3)实验中控制小球到达水平面速度相同的方法是让小球从斜面同一高度由静止下滑，相同的重力势能转化为相同的动能；
（4）可以根据通过观察小球在毛巾面上从开始滚动到静止的距离大小可以判断出小球的动能大小。
24．【答案】（1）小球
（2）s；不能
（3）等于
（4）B
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）实验中探究小球的动能，即小球撞击木块时的动能的大小，研究对象是小球。
（2）根据转换法，实验中，是通过观察木块移动的距离s的大小判断出小球具有的动能的大小；若水平面绝对光滑，木块就会做匀速直线运动，无法比较木块移动距离的远近，达不到探究目的。
（3）若用甲、乙两个质量不同的小球（m甲>m乙）将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，弹簧的压缩程度相同，具有的弹性势能相同，转化成小球的动能相同，撞击木块时木块的动能相同，木块的质量不变，所以木块移动的距离相同，即s甲等于s乙。
（4）实验中通过小球撞击木块运动的距离的大小判定动能的大小，采用的是转换法。
A．内能的大小无法观察，通过棉絮的燃烧情况能判定压缩空气内能的变化，采用的是转换法，A不符合题意；
B．比较不同燃料燃烧放出的热量时，等质量的酒精和碎纸片，采用的是控制变量法，B符合题意；
C．分子的运动无法观察，通过红墨水扩散现象判定分子运动与温度的关系，采用的是转换法，C不符合题意；
D．电流的大小无法观察，实验中通过电流表示数大小判定电流的大小，采用的是转换法，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）探究物体动能的影响因素时，下落的物体是被研究的物体；
（2）通过比较物体推动木块移动的距离，可以反应动能的大小；若水平面光滑，物体不能停止运动，不能比较动能大小关系；
（3）弹簧被压缩相同程度时，具有相同的弹性势能，可以转化得到相同的动能，移动的距离相等；
（4）进行物理实验时，利用便于观察的现象反应不易观察的物理量，是转换法的利用。
25．【答案】（1）钢球；便于控制小球的运动方向
（2）不能
（3）甲、乙
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）根据转换法，通过比较物块在同一水平面上被撞击的距离来比较钢球到达水平面时动能的大小，该实验研究的主体是钢球，研究的是钢球动能的大小与速度和质量的关系。
若用小球做实验，直接从斜面下滑下，小球的运动方向不易控制，老师提议最好选用刻有凹槽的斜面，使用这种斜面的好处是便于控制小球的运动方向。
（2）水平面绝对光滑时，根据牛顿第一定律，木块在平面上做匀速直线运动，无法停止，也就不能通过观察木块移动的距离长短来判断小球动能的大小，所以该做法不能达到实验目的。
（3）物体的动能大小与物体的质量和速度有关，研究动能与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变。超速是指汽车的质量一定时，速度越大，与物体撞击时，将物体推动得越远，说明动能越大。故模拟实验时，需要控制质量相同，最初释放时的高度不相同（即到达水平面时的速度不相同），应该选用甲、乙、丙中的甲、乙两次实验进行比较。
【分析】（1）探究动能的影响因素时，下落的物体是被研究的物体，有凹槽的斜面，物体下落时方向一定；
（2）运动的物体在水平面上不受阻力，作匀速直线运动，不能比较动能大小；
（3）物体下落的高度不同时，速度不同，物体的动能不同。
26．【答案】（1）小车
（2）小车到达水平面时的速度（或小车在水平面上的初速度）
（3）质量相同时，小车的速度越大，动能越大
（4）砝码（或钩码）；质量
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1） 本实验研究的是小车下滑过程中，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能，所以，研究对象是小车。
（2）高度相同时，小车滑到相同的水平面的速度就会相同，让质量相同的小车从不同高度由静止释放，小车到达水平面时速度不同，可探究动能与速度的关系，由图甲、乙知道，小车从斜面上不同高度处由静止开始自由滑下，目的是使小车到达水平面时的速度发生变化。
（3）使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，则小球到达水平面时的速度不同，所以，这是为了研究动能大小与物体速度的关系；根据图示知道，物体的质量相同，速度越大，推动木块移动的距离越远，则物体的动能越大。
（4）物体的动能与物体的质量和速度有关，若要探究影响动能大小与质量的关系，操作方法是增加砝码，改变小车的质量，且从同一斜面相同高度由静止滑下。
【分析】（1）探究物体的动能的影响因素时，被研究的物体是斜面上下落的物体；
（2）斜面上的物体下落的高度不同，到达水平面的速度不同；
（3）当质量相同时，物体的速度越大， 动能越大；
（4）探究动能和物体的质量的关系，需要改变质量。
27．【答案】（1）③；质量；木块被撞距离的远近；重力势能
（2）小车的速度越大，小车的动能越大
（3）A
（4）能
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）根据控制变量法知道，场景①和③中，两质量不相同小车分别从同一斜面同高度由静止滑下，小车的质量不同，初速度相同，且水平面的粗糙程度相同，故可探究动能与质量的关系。
该实验中小车动能的大小是通过物体被撞距离的远近体现的，物体被撞的越远，说明小车的动能越大，被撞的越近，说明小车的动能越小，这里采用了转换法的思想。该实验中物体动能的大小是通过木块被撞距离的远近体现的。
从斜面上滚下时，由物体的重力势能转化为动能。
（2）选用场景③和④进行实验时，控制了两小车的质量相同，初速度不同，所以可探究动能与小车的速度的关系，由实验③、④知在质量相同时，小车的速度越大，小车的动能越大。
（3）根据题意知道，实验中探究小车动能，即小车撞击木块时的动能的大小，故答案为：A。
（4）若将场景③和④中的木块均移走，可通过观察两辆小车在水平面移动的距离比较动能大小，所以，可以研究物体的动能的大小与速度的关系。
【分析】（1）两质量不相同小车分别从同一斜面同高度由静止滑下，小车的质量不同，初速度相同，且水平面的粗糙程度相同，故可探究动能与质量的关系；该实验中物体动能的大小是通过木块被撞距离的远近体现的；从斜面上滚下时，由物体的重力势能转化为动能；
（2）实验时，控制了两小车的质量相同，初速度不同，所以可探究动能与小车的速度的关系；质量相同时，小车的速度越大，小车的动能越大；
（3）实验中探究小车动能，即小车撞击木块时的动能的大小；
（4）可通过观察两辆小车在水平面移动的距离比较动能大小，所以，可以研究物体的动能的大小与速度的关系。
28．【答案】（1）静止；木块移动的距离
（2）质量；大
（3）速度
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）让钢球从斜槽上的某一高度由静止下滑，撞击水平面上的木块，钢球撞击木块时具有的动能大小可通过木块移动的距离来反映，这用到了转换法。
（2）如图乙，将同一钢球置于斜槽上更高的位置重复上述实验，钢球质量相同，钢球到达斜面底端的速度增大，木块被推得越远，说明钢球的动能越大，故可以得出：钢球质量一定时，撞击木块的速度越大，钢球的动能越大。
（3）由图可知，小球的质量一定，弹簧的压缩程度不同，具有的弹性势能不同，转化为小球的动能不同，小球运动的速度不同，所以可以探究动能跟速度的关系。
【分析】（1）让钢球从斜槽上的某一高度由静止下滑，钢球撞击木块时具有的动能大小可通过木块移动的距离来反映，这用到了转换法；
（2）钢球质量一定时，撞击木块的速度越大，钢球的动能越大；
（3）小球的质量一定，弹簧的压缩程度不同，具有的弹性势能不同，转化为小球的动能不同，小球运动的速度不同，所以可以探究动能跟速度的关系。
29．【答案】（1）增大；内能
（2）减小；增大
（3）8.375×106
（4）200
【知识点】功率计算公式的应用；动能和势能的大小变化；机械能及其转化；重力及其大小的计算；平衡力的辨别
【解析】【解答】（1）火箭在加速上升过程中，速度在增大，动能变大，高度不断变大，重力势能在增大，那么火箭的机械能在增大。
这些变化的能量是由燃料燃烧，从化学能转化为内能，再转化而来的。
（2）天和核心舱沿椭圆轨道从近地点到远地点的过程中，速度是变小的，动能变小，高度变大，重力势能变大。
（3）由题意可知，火箭起飞质量
取g为10N/kg，火箭起飞重力
根据二力平衡的条件，火箭起飞需要的推力等于它的重力，即最小推力为 。
（4）由题意可知，目前世界上最先进的砷化镓太阳能电池翼，它的光电转换效率高达50%以上，“天宫”号空间站的供电能力将达到100kW，是太阳能转化为电能，则太阳能电池接收太阳能，符合关系式
太阳能电池接收太阳能的最大功率为200kW。
【分析】（1）加速上升过程中，速度在增大，动能变大，高度不断变大，重力势能在增大，火箭的机械能在增大；变化的能量是由燃料燃烧，从化学能转化为内能，再转化而来的；
（2）道从近地点到远地点的过程中，速度是变小的，动能变小，高度变大，重力势能变大；
（3）根据二力平衡的条件，火箭起飞需要的推力等于它的重力；根据G=mg，可求出重力；
（4）根据，可求出最大功率。
30．【答案】（1）变小；变大；变大；变小
（2）速度；内能
【知识点】动能和势能的大小变化；动能的影响因素；机械能及其转化
【解析】【解答】（1）动能的影响因素是物体的质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能的影响因素是物体的质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；过山车从A到B的过程中，高度先变小后变大，所以重力势能先变小后变大；速度先变大后变小，所以动能是先变大后变小。
（2）过山车在轨道的最低处，运动最快，速度最大，动能最大，说明物体的动能与速度有关。
后面的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低，这是因为过山车在运动过程中会克服摩擦做功，将部分机械能转化为内能，使得机械能减小。
【分析】（1）动能的影响因素是物体的质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能的影响因素是物体的质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；
（2）物体的动能与速度有关；在运动过程中会克服摩擦做功，将部分机械能转化为内能，使得机械能减小。
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初中物理试卷 沪科版 八下10.6
一、单选题
1．（2023九上·渭滨期末）为丰富课后服务活动，学校成立了乒乓球社团，购置了乒乓球发球机，如图甲所示。如果乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，如图乙。若不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．a球上升过程中，动能增大，重力势能减小
B．b球到达最高点时，重力势能最大，动能为0
C．a、b两球在最高点时机械能相等
D．a、b、c球到达乒乓球案的速度大小关系vb>vc>va
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】A．a球在上升过程中，质量不变，速度变小，高度变大，所以动能减小，重力势能增加，A不符合题意；
B．b球到达最高点时，高度最大，重力势能最大，但速度不为0，动能不为0。B不符合题意；
C．a、b两球在运动过程中，不受空气阻力的作用，只受到重力作用，机械能守恒，质量相同的两球在同一高度以相同的速度发出，则两球发出时的重力势能及动能相等，即机械能相等，所以两球在最高点时机械能相等，C符合题意；
D．三球的质量相等，到达乒乓球案时，高度相同，重力势能相同，在此运动过程中，机械能守恒，所以此时的动能相等，那么速度相等，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】上升过程中，质量不变，速度变小，高度变大，所以动能减小，重力势能增加；到达最高点时，高度最大，重力势能最大，但速度不为0，动能不为0；不受空气阻力的作用，只受到重力作用，机械能守恒。
2．（2023九上·阳西期末）2022年12月4日20时09分，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。在返回舱减速下落的过程中，（ ）
A．动能减少，重力势能不变 B．动能不变，重力势能减少
C．机械能不变 D．机械能减少
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】返回舱减速下落的过程中，其质量不变，速度变小，则它的动能减少；同时高度变小，则它的重力势能减少；因机械能等于动能与势能的总和，所以返回舱的机械能减少，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】质量不变，速度变小，动能减少；同时高度变小，重力势能减少；机械能等于动能与势能的总和，所以返回舱的机械能减少。
3．（2023九上·临汾期末）无人机已被应用于诸多领域。如图所示，是一款我国具有完全自主知识产权的某品牌无人机，在无人机匀速上升的过程中，对其分析正确的是（ ）
A．动能不变，重力势能增大 B．动能减小，重力势能增大
C．动能增大，重力势能增大 D．动能增大，重力势能减小
【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】无人机匀速上升过程中，无人机的质量不变，高度增大，重力势能增大；速度不变，质量不变，其动能不变，BCD不符合题意，A符合题意。
故答案为：A。
【分析】匀速上升过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大；速度不变，质量不变，其动能不变。
4．（2023九上·靖江期末）如图所示，完全相同的两个小球A、B分别与轻质棉线和轻质弹簧连接，将两球拉高使棉线与弹簧在同一水平方向上，此时弹簧处于原长状态，且弹簧原长长度（O'B）小于棉线长度（OA），由静止释放后，两球运动到最低点时在同一水平面上（不计空气阻力），关于小球A、B在这一段运动过程能量变化的描述，下面说法正确的是（ ）
A．两个小球A，B的机械能保持不变，最低点时两球的动能相等
B．两个小球A，B的机械能保持不变，最低点时A球的动能大于B球的动能
C．两个小球A，B的机械能保持不变，最低点时A球的动能小于B球的动能
D．A球的机械能不变，B球的机械能减少，最低点时A球的动能大于B球的动能
【答案】D
【知识点】动能大小的比较
【解析】【解答】重力势能与物体的质量和高度有关，完全相同的两个小球A、B在同一水平方向上由静止释放时重力势能相同，不计空气阻力，释放后两球运动到最低点的过程中，A球的重力势能转化为动能，而B球的重力势能转化为动能和弹簧的弹性势能。因为B球的重力势能有一部分转化成弹簧的弹性势能，所以，A球的机械能不变，B球的机械能减少，两个小球在最低点时，A球的动能大于B球的动能，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】动能和重力势能、弹性势能相互转化时，能量总量保持不变；质量一定时，高度越小，重力势能越小，速度越大，动能越大。
5．（2023九上·南县期末）如图所示，小球以速度v从A沿弯曲轨道滑下，并最终刚好到达等高的C点，下列说法中正确的是（ ）
A．因为最终到达了与A等高的C点，所以小球机械能守恒
B．小球在B点的机械能最大
C．小球从B到C的过程只是动能转化为重力势能
D．小球从A到C的整个过程中动能的变化量等于克服摩擦力做功
【答案】D
【知识点】机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】A B．小球以速度v从A沿弯曲轨道滑下，在A点具有动能和重力势能，并最终刚好到达等高的C点，C点速度为0，只有重力势能，A、C两点的重力势能相等，但A点的机械能大于B点的机械能，说整个运动过程中，机械能在减小，所以A点的机械能最大，AB不符合题意；
C．小球从B到C的过程中先将重力势能转化为动能，再将动能转化为重力势能，C不符合题意；
D．A、C两点的重力势能相等，整个过程动能减小为0，用来克服摩擦力做功，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】物体在运动过程中消耗机械能，转化为内能，是做功改变了内能。
6．（2023九上·电白期末）对图中的篮球继续上升向篮球框运动的过程中，下列物理量增大的是（ ）
A．重力势能 B．惯性 C．运动速度 D．动能
【答案】A
【知识点】势能大小的比较
【解析】【解答】ACD．篮球继续上升向篮球框运动的过程中，其质量不变，运动速度变小，动能变小；高度变大，重力势能增大，A符合题意，CD不符合题意；
B．惯性大小取决于物体的质量，篮球的质量不变，篮球的惯性大小不变，B不符合题意。
故答案为：A。
【分析】质量不变，运动速度变小，动能变小；高度变大，重力势能增大；惯性大小取决于物体的质量。
7．（2022九上·陈仓期中）正在空中飞行的鸽子和麻雀，若它们具有相同的动能，则下列说法正确的是（ ）
A．鸽子飞得快 B．麻雀飞得快 C．鸽子飞得高 D．麻雀飞得高
【答案】B
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】麻雀的质量小于鸽子的质量，根据动能大小的影响因素可知，若它们具有相同的动能，则麻雀的速度快，即麻雀飞得快。ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】动能和物体的质量、速度有关。
8．（2022九上·太和期中）如图是打网球时，某球员挥拍击球的一瞬间，网球和球拍都处于最大形变状态。关于这一瞬间，下列说法不正确的是（ ）
A．球拍的弹性势能最大 B．球的弹性势能最大
C．球的动能为零 D．球的重力势能为零
【答案】D
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】AB．网球和球拍都是最大形变时刻，网球和球拍的弹性势能都最大，AB正确，不符合题意；
C．网球和球拍都是最大形变时刻，网球的动能全部转化为弹性势能，此时的速度为0，动能为0，C正确，不符合题意；
D．由于球具有一定的高度，球具有重力势能，球还具有弹性势能，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】物体发生弹性形变程度越大，弹性势能越大； 物体的重力势能和物体的质量、高度有关；物体的动能和质量、速度有关。
9．（2022九上·镇江期中）如图所示，有一小球沿光滑的曲面轨道ABCD从A点静止滑下，从D点抛出，虚线DEF为小球在空中的运动轨迹。其中C为轨道最低点，B、D、F三点等高，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．在C点的动能最大，E点的动能为零
B．从E点运动到F点的过程，小球的动能转化为重力势能
C．小球在E点的机械能小于在A点的机械能
D．小球从B运动到C和从C运动到D的过程中动能变化量相等
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】A．轨道是光滑的，不计空气阻力，小球的机械能是守恒的，保持不变，所以小球在C点的机械能等于在其它各点的机械能，但C点高度最小，重力势能最小，所以在C点的动能最大，但小球在E点时，在水平方向上速度不为零，所以其动能不为零，A不符合题意；
B．从E点运动到F点的过程，小球的质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能，B不符合题意；
C．轨道是光滑的，不计空气阻力，小球的机械能是守恒的，保持不变，所以小球在E点的机械能等于在A点的机械能，C不符合题意；
D．轨道是光滑的，不计空气阻力，小球的机械能是守恒的，保持不变，所以小球在B点的机械能等于在D点的机械能，B、D两点高度相同，重力势能相同，所以小球从B运动到C和从C运动到D的过程中动能变化量相等，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】轨道是光滑的，不计空气阻力，小球的机械能是守恒的，保持不变；高度最小，重力势能最小，动能最大；质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能；高度相同，重力势能相同，动能变化量相等。
10．（2022九上·徐州期中）如图所示，摆球从A位置摆动到B位置的过程中，忽略空气阻力，以下说法中正确的是（ ）
A．从A位置摆动到位置的过程中，摆球的重力对摆球做功，摆球的重力势能转化为动能
B．从A位置摆动到B位置的过程中，摆球的机械能先变大后变小
C．从A位置摆动到位置的过程中，摆球的重力和细绳的拉力均对摆球做功
D．从位置摆动到B位置的过程中，摆球的动能转化为重力势能，机械能变小
【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化；是否做功的判断
【解析】【解答】AC．从A位置摆动到 位置的过程中，摆球的质量不变，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变小，故摆球的重力势能转化为动能，而在此过程中，细绳的拉力始终与小球的运动方向垂直，故拉力不做功，摆球在重力的方向上通过了一段距离，故摆球的重力对摆球做了功，A符合题意，C不符合题意；
B．从A位置摆动到B位置的过程中，由于不计空气阻力，摆球的机械能守恒，保持不变，B不符合题意；
D．从 位置摆动到B位置的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大，速度变小，动能变小，故摆球的动能转化为重力势能，由于不计空气阻力，摆球的机械能守恒，保持不变，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】质量不变，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变小，故摆球的重力势能转化为动能；细绳的拉力始终与小球的运动方向垂直，故拉力不做功，摆球在重力的方向上通过了一段距离，故摆球的重力对摆球做了功；由于不计空气阻力，摆球的机械能守恒，保持不变；量不变，高度增大，重力势能增大，速度变小，动能变小，故摆球的动能转化为重力势能。
11．（2022九上·徐州期中）2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭发射取得圆满成功，在神舟十四号加速上升过程中（ ）
A．动能减小 B．重力势能增大
C．机械能不变 D．机械能减小
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】动能和重力势能统称为机械能。在神舟十四号加速上升过程中，质量不变，速度增大，高度增加，所以神舟十四号的动能增大，重力势能增大，故机械能增大。B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】动能和重力势能统称为机械能；加速上升过程中，质量不变，速度增大，高度增加，动能增大，重力势能增大，故机械能增大。
12．（2022九上·姜堰期中）针对如图所示的四种现象：
①甲图是一个无摩擦的、不在同一平面上连续的轨道，小球从A点经B、C，能滑到D；②乙图是一个无摩擦的滚摆，将细绳绕轴转到A点，放手后，能上下来回转动；③丙图是小球从高处下落到竖直放置的轻质弹簧上，从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，（弹簧始终保持竖直，不计空气阻力），小球的机械能不变；④丁图AOB是光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度，让小球由A点静止开始向下运动，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b，则其中能成立的是（ ）
A．①② B．①②③ C．①②④ D．③④
【答案】A
【知识点】机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】①甲图中无摩擦，机械能是守恒的，因此，小球从A点经B、C能滑到D，故①符合题意；②乙图中无摩擦，将细绳绕轴转到A点，放手后，滚摆向下运动，重力势能转化为动能；滚摆从最下端上升时，动能转化为重力势能，滚摆能在上下来回转动，故②符合题意；③丙图中，从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，所以小球的机械能不守恒，故③不符合题意；④由题知，AOB为完全光滑轨道，所以，小球运动时其机械能守恒；小球从A点由静止滑下，则小球的机械能等于A点时的重力势能；整个过程中，机械能守恒，a虚线的最高点超过了A点的高度，这是不可能的；b虚线的最高点与A点的高度相同，而在b虚线的最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以b虚线表示小球的机械能大于A点的机械能，也是不可能的；c虚线的最高点低于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，符合实际；d虚线中小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度，则d虚线不可能。所以符合实际的是c，故④不符合题意；A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】无摩擦，机械能是守恒的；滚摆从最下端上升时，动能转化为重力势能，滚摆能在上下来回转动；小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，所以小球的机械能不守恒；c虚线的最高点低于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，符合实际。
二、填空题
13．（2023九上·中宁期末）交通法严禁汽车超速超载，如果用物理学的思维来解读，下列说法中不正确的是 .
A．汽车超载，对地面的压力增大，压强增大，很容易破坏路面
B．汽车质量越大，惯性越大，遇到紧急情况越难停下来
C．汽车速度越大，惯性越大，遇到紧急情况越难停下来
D．汽车质量越大，速度越大，动能越大，发生事故造成的危害越大
选择理由： 。
【答案】C；汽车超载，对地面的压力增大，压强增大，很容易破坏路面，质量越大，惯性越大，遇到紧急情况越难停下来，质量越大，速度越大，动能越大，发生事故造成的危害越大
【知识点】动能大小的比较；惯性及其现象
【解析】【解答】A．汽车超载，与地面的接触面积不变，对地面的压力增大，所以对地面的压强增大，故很容易破坏路面，A正确，不符合题意；
BC．惯性的大小只与质量有关，所以汽车质量越大，惯性越大，故遇到紧急情况越难停下来，惯性的大小与汽车速度无关，B正确，不符合题意；C错误，符合题意；
D．动能的大小与质量和速度有关，所以汽车质量越大，速度越大，动能越大，故发生事故造成的危害越大，D正确，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】惯性的大小只与质量有关，所以汽车质量越大，惯性越大；与地面的接触面积不变，对地面的压力增大，所以对地面的压强增大；质量越大，速度越大，动能越大，故发生事故造成的危害越大。
14．（2023九上·阳西期末）将一个铅球斜向上抛出，它在上升过程中将动能转化成 能；当铅球到达最高点时，其动能 （选填“大于”或“等于”）零；在铅球运动的过程中，机械能 （选填“变大”“变小”或“不变”）。（不计空气阻力）
【答案】重力势；大于；不变
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能守恒条件
【解析】【解答】由题意知，铅球被斜向上抛出，上升过程中铅球的质量不变，但其速度变小，则铅球的动能变小，又因为铅球的高度变大，则铅球的重力势能变大，所以上升时铅球的动能转化成重力势能；当铅球到达最高点时，其速度不为零，所以其动能大于零；不计空气阻力，在铅球运动的过程中，机械能守恒，所以机械能不变。
【分析】上升时铅球的动能转化成重力势能；当铅球到达最高点时，动能大于零；不计空气阻力，在铅球运动的过程中，机械能守恒。
15．（2023九上·深圳期末）如图为某大学教授课堂演示情景，教授将一个摆球从下巴处放手，结果摆球摆回时并没有砸到他的下巴，这一过程摆球的机械能 （选填“减小”或“不变”），这一过程 （选填“符合”或“不符合”）能量守恒定律。
【答案】减小；符合
【知识点】机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】摆球在摆动过程中部分的机械能因为和空气摩擦转化为内能，导致摆球的机械能减少。
这一过程同样符合能量的转化和守恒定律，即能的总量保持不变，机械能减小了，但是能量的总和不变。
【分析】摆球摆动时，动能和重力势能相互转化，机械能减小，部分转化为内能。
16．（2022九上·太和期中）在“模拟打桩”的实验中，原来处于同一沙槽、相同深度的1、2、3、4个相同木桩，经A、B、C三个重锤从高处由静止下落撞击后，最终所处的位置如图所示。由此可知：实验中可通过观察 来比较重锤重力势能的大小，若B、C两锤原来的高度相同，则 （选填“B”或“C”）锤的质量要大一些；若A锤质量大于B锤质量，可推测 （选填“A”或“B”）锤原来的高度较高。
【答案】木桩下陷的深度；B；B
【知识点】探究影响物体势能大小的因素
【解析】【解答】木桩下陷深度越深，说明重锤对其做功越多，即初始状态重锤所具有的重力势能更大。
若B、C两锤原来的高度相同，由图可知3号木桩下陷深度更深，说明B锤质量更大。
若A锤质量大于B锤质量，从图中可看出2号木桩下陷程度反而较小，说明A锤原来高度小于B锤。
【分析】通过下落的物体下陷的深度，可以反映重力势能的大小；当高度相同时，质量越大，重力势能越大；质量相同时，高度越大， 重力势能越大。
17．（2022九上·太和期中）汽车匀速下坡时，它的动能 ，重力势能 ，机械能 。（选填“变小”“不变”或“变大”）
【答案】不变；变小；变小
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【解答】匀速下坡过程速度不变，高度降低，故动能不变，重力势能减小，匀速下坡过程中需克服摩擦力做功，一部分机械能转化为内能，故机械能减小。
【分析】物体的动能和物体的质量、速度有关；物体的重力势能和物体的质量、高度有关；机械能是动能和势能的总和。
18．（2022九上·太和期中）某气象卫星沿椭圆轨道绕地球运行，当它从远地点向近地点运动时， 转化为 ， 增大 减小。（选填“重力势能”或“动能”）
【答案】重力势能；动能；动能；重力势能
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【解答】 当它从远地点向近地点运动时，距离地面的高度越来越近，速度越来越快，重力势能减小，转化为动能，动能增加。
【分析】物体自由下落时，重力势能转化为动能。
19．（2022九上·镇江期中）有一种蹦极游戏，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。如图甲所示，图中a点是弹性绳自然下垂时下端的位置，c点是游戏者所到达的最低点。从a至c处的过程中，游戏者的速度v和弹性绳被拉伸的长度Δl之间的关系如乙图所示。不计空气阻力，则从a至c处的过程中，游戏者的动能 ；游戏者的重力势能 （以上两空均选填“变小”、“变大”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）；在a至b处过程中游戏者动能的变化量
重力势能的变化量（“大于”、“小于”或“等于”）。
【答案】先变大后变小；变小；小于
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】由图乙可知，从a至c处的过程中，游戏者的速度先变大后变小，高度一直变小，所以其动能先变大后变小，重力势能变小。
由图中可知在b点时，人的速度最大，故此时人受到的重力和弹性绳子的拉力大小相等，即在b点时，弹性绳子处于拉伸状态；故不计空气阻力，机械能守恒，但从a到b的过程中，游戏者的重力势能转化为动能和弹性势能，所以在a至b过程中游戏者动能的变化量小于重力势能的变化量。
【分析】速度先变大后变小，高度一直变小，所以其动能先变大后变小，重力势能变小；不计空气阻力，机械能守恒，在a至b过程中游戏者动能的变化量小于重力势能的变化量。
三、实验探究题
20．（2023九上·渭滨期末）小明同学用弹弓研究弹性势能的大小与物体形变的关系。
（1）弹弓弹性势能的大小是通过 来比较的；
（2）当弹弓橡皮筋被拉的长度相同，而所用“子弹”的质量不同，射出去的距离也不同，质量大的“子弹”射出的距离较 ，原因是质量大的“子弹”射出时的 小；
（3）小明实验所选用的“子弹”的 应相同。
【答案】（1）子弹射出的距离
（2）小；速度
（3）质量
【知识点】势能大小的比较
【解析】【解答】（1）弹弓弹性势能的大小是通过子弹射出的距离来表示，射出的越远，弹弓的弹性势能越大，利用了转换法。
（2）弹弓弹性形变相同，弹性势能相同，射出子弹时，转化成的子弹的动能相同；动能一定的情况下，子弹飞行的远近跟子弹的质量有关，子弹质量越大，速度越小，飞行距离越小。
（3）子弹射出的远近既与物体的形变大小有关，也与子弹的质量有关，所以，用子弹射出的远近反映弹弓的弹性势能时要保持子弹的质量相同。
【分析】（1）弹弓弹性势能的大小是通过子弹射出的距离来表示；
（2）动能一定的情况下，子弹飞行的远近跟子弹的质量有关，子弹质量越大，速度越小，飞行距离越小；
（3）用子弹射出的远近反映弹弓的弹性势能时要保持子弹的质量相同。
21．（2023九上·中宁期末）探究动能大小与物体的质量、速度的关系的示意图。
（1）在探究动能与速度的关系时，要保持小球的 不变让小球从 （选填“相同”或“不同”）的高度滚下， 以不同的速度推动木块；
（2）在探究动能与物体质量的关系时，要让质量不同的小球从斜面的相同高度滚下，这样操作的目的是使小球撞击木块的 相同；
（3）物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法等。本实验运用了两种研究方法：一是 法；二是转换法，就本题来说，用小球推动木块移动的 来表示小球动能大小的方法就是转换法。
【答案】（1）质量；不同
（2）速度
（3）控制变量；距离
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）动能的大小与质量和速度有关，若要探究动能的大小与速度的关系，需控制小球的质量相同，速度不同，所以应选质量相同的两个小球，使两球在斜面的不同高度滚下来。
（2）若要探究动能的大小与质量的关系，需控制小球的速度相同，质量不同，所以应选质量不同的两个小球，使两球从斜面的相同高度滚下来，这样控制速度相同。
（3）当要研究的物理量与多个因素有关时，通常要采用控制变量法，动能的大小与质量和速度有关，实验时用控制变量法分别探究。动能大小体现在对外做功的多少，可以通过木块移动的距离来比较动能的大小。
【分析】（1）要探究动能的大小与速度的关系，需控制小球的质量相同，速度不同；
（2）若要探究动能的大小与质量的关系，需控制小球的速度相同，质量不同；
（3）动能的大小与质量和速度有关，实验时用控制变量法分别探究；动能大小体现在对外做功的多少，可以通过木块移动的距离来比较动能的大小。
22．（2023九上·茂南期末）兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：提出问题：汽车的动能大小跟什么因素有关？猜想假设：
（1）由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟 有关；
（2）由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 有关。进行实验：他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。
（3）实验中超载、超速带来的危害程度是通过 来表现的，使用的物理方法是： （选填“控制变量法”或“转换法”）；
（4）分析论证：分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是： ；
（5）实践应用：用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因；
（6）若本实验中水平面绝对光滑，则 （选填“能”或“不能”）得出正确结论。
【答案】（1）速度
（2）质量
（3）物块被推动的距离；转换法
（4）质量一定时，速度越大，动能越大
（5）超载
（6）不能
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）“十次车祸九次快”说的是车祸的发生与车的速度过大有关，故可猜想汽车的动能与速度有关。
（2）“安全驾驶莫超载”说的是车辆不能超过核定的载重，故可猜想汽车的动能可能与质量有关。
（3）根据题意知道，实验中让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，当碰到水平面上的物块时，物块被撞出一段距离，距离越大则说明金属球到达水平面上时的动能就越大，所以实验中超载超速带来的危害程度可用物块被推动的距离来表示。用物块移动距离的长短来表示金属球动能的大小，这里运用了转换法。
（4）分析甲、丙两图的实验现象可知，金属球的质量相同，所处高度不同，高度越大，到达水平面时的速度越大，物块被撞的距离越远，说明动能更大。则可得出结论是质量一定时，速度越大，动能越大。
（5）分析甲、乙两图的实验现象可得出的结论是速度一定时，质量越大，动能越大。说明动能与质量有关，故可解释汽车超载行驶时危险性大的原因。
（6）若本实验中水平面绝对光滑，金属球碰到物块后，物块将获得一定的速度，并保持这个速度做匀速直线运动。故无法通过物块被撞出的距离判断动能的大小，则无法得出实验结论。
【分析】（1）汽车的动能与速度有关；
（2）汽车的动能与质量有关；
（3）实验中超载超速带来的危害程度可用物块被推动的距离来表示。用物块移动距离的长短来表示金属球动能的大小，这里运用了转换法；
（4）质量一定时，速度越大，动能越大；
（5）超载引起汽车质量大，质量大，内能大；
（6））若本实验中水平面绝对光滑，金属球碰到物块后，物块将获得一定的速度，并保持这个速度做匀速直线运动。
23．（2023九上·临汾期末）如图，某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小球从同一斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块，木块移动一段距离后停止。
（1）分析比较 两次实验，可探究出的结论是：质量相同的物体，速度越大，动能越大；
（2）如果水平面光滑，则 （选填“能”或“不能”）完成本实验；
（3）实验中控制小球到达水平面速度相同的方法是 ；
（4）探究“动能大小与速度的关系”时，小明拿走了木块，在水平木板上铺上毛巾，通过比较小球在毛巾面上开始滚动到静止的距离，也得出了“质量一定时，速度越大动能越大”的结论，你认为他的方案是否合理： ，理由是 。
【答案】（1）甲、乙
（2）不能
（3）让小球从斜面同一高度由静止下滑
（4）合理；相同的表面对小球的阻力是相同的，通过观察小球在毛巾面上从开始滚动到静止的距离大小可以判断出小球的动能大小
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】(1)需要探究动能与速度的关系，需要控制质量相同，改变速度，小球从不同高度静止滑下来，速度不同，故答案为：甲、乙两次实验。
(2)如果水平面光滑，木块被撞后，木块不会停止，无法根据木块移动的距离来判断动能的大小，故若水平面光滑，无法完成本实验。
(3)实验中控制小球到达水平面速度相同的方法是让小球从斜面同一高度由静止下滑，相同的重力势能转化为相同的动能。
(4)探究动能与速度的大小关系，重在是控制质量相同，改变速度，让小球从不同的高度静止滑下来，到达水平面时，由于在水平木板上铺上毛巾，阻力变大，小球滚动时，动能转化为内能，小球动能大的，转化为内能也多，而阻力是相同的，故小球运动的距离也远，故可以根据通过观察小球在毛巾面上从开始滚动到静止的距离大小可以判断出小球的动能大小，故他的方案是合理的。
【分析】(1)需要探究动能与速度的关系，需要控制质量相同，改变速度；
(2)如果水平面光滑，木块被撞后，木块不会停止，无法根据木块移动的距离来判断动能的大小；
(3)实验中控制小球到达水平面速度相同的方法是让小球从斜面同一高度由静止下滑，相同的重力势能转化为相同的动能；
（4）可以根据通过观察小球在毛巾面上从开始滚动到静止的距离大小可以判断出小球的动能大小。
24．（2023九上·靖江期末）在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，小明让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，木块被撞出一段距离，如图甲所示；
（1）该实验所研究的对象是 （木块/小球/斜面）；
（2）如图甲，该实验是通过观察 （s/h）的大小来反映小球的动能大小的；若水平面是光滑的， （能/不能）达到探究目的；
（3）某同学换用图乙装置进行实验，若用甲、乙两个质量不同的光滑小球（m甲>m乙）将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，则同一木块受到撞击后相应移动的距离s甲 s乙（大于/小于/等于）；
（4）初中物理课本中的很多实验，选取器材时，采用了与本实验木块类似的作用；下列实验中的器材，与本实验中木块作用不同的是______。
A．压缩引火仪中的棉絮
B．比较不同燃料燃烧放出的热量时，等质量的酒精和碎纸片
C．研究分子运动快慢与温度关系中的红墨水
D．测量电路中电流大小的电流表
【答案】（1）小球
（2）s；不能
（3）等于
（4）B
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）实验中探究小球的动能，即小球撞击木块时的动能的大小，研究对象是小球。
（2）根据转换法，实验中，是通过观察木块移动的距离s的大小判断出小球具有的动能的大小；若水平面绝对光滑，木块就会做匀速直线运动，无法比较木块移动距离的远近，达不到探究目的。
（3）若用甲、乙两个质量不同的小球（m甲>m乙）将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，弹簧的压缩程度相同，具有的弹性势能相同，转化成小球的动能相同，撞击木块时木块的动能相同，木块的质量不变，所以木块移动的距离相同，即s甲等于s乙。
（4）实验中通过小球撞击木块运动的距离的大小判定动能的大小，采用的是转换法。
A．内能的大小无法观察，通过棉絮的燃烧情况能判定压缩空气内能的变化，采用的是转换法，A不符合题意；
B．比较不同燃料燃烧放出的热量时，等质量的酒精和碎纸片，采用的是控制变量法，B符合题意；
C．分子的运动无法观察，通过红墨水扩散现象判定分子运动与温度的关系，采用的是转换法，C不符合题意；
D．电流的大小无法观察，实验中通过电流表示数大小判定电流的大小，采用的是转换法，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）探究物体动能的影响因素时，下落的物体是被研究的物体；
（2）通过比较物体推动木块移动的距离，可以反应动能的大小；若水平面光滑，物体不能停止运动，不能比较动能大小关系；
（3）弹簧被压缩相同程度时，具有相同的弹性势能，可以转化得到相同的动能，移动的距离相等；
（4）进行物理实验时，利用便于观察的现象反应不易观察的物理量，是转换法的利用。
25．（2023九上·涟水期末）如图所示是探究“物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验装置。
（1）该实验中所探究的物体的动能是指 （选填“木块”或“钢球”）的动能；老师提议用钢球做实验最好选用刻有凹槽的斜面，使用这种斜面的好处是 ；
（2）若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的；
（3）“十次车祸九次快”是在警醒驾驶员驾驶车辆时不要超速，为了研究超速带来的危害，应该选用甲、乙、丙中的 两次实验进行比较。
【答案】（1）钢球；便于控制小球的运动方向
（2）不能
（3）甲、乙
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）根据转换法，通过比较物块在同一水平面上被撞击的距离来比较钢球到达水平面时动能的大小，该实验研究的主体是钢球，研究的是钢球动能的大小与速度和质量的关系。
若用小球做实验，直接从斜面下滑下，小球的运动方向不易控制，老师提议最好选用刻有凹槽的斜面，使用这种斜面的好处是便于控制小球的运动方向。
（2）水平面绝对光滑时，根据牛顿第一定律，木块在平面上做匀速直线运动，无法停止，也就不能通过观察木块移动的距离长短来判断小球动能的大小，所以该做法不能达到实验目的。
（3）物体的动能大小与物体的质量和速度有关，研究动能与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变。超速是指汽车的质量一定时，速度越大，与物体撞击时，将物体推动得越远，说明动能越大。故模拟实验时，需要控制质量相同，最初释放时的高度不相同（即到达水平面时的速度不相同），应该选用甲、乙、丙中的甲、乙两次实验进行比较。
【分析】（1）探究动能的影响因素时，下落的物体是被研究的物体，有凹槽的斜面，物体下落时方向一定；
（2）运动的物体在水平面上不受阻力，作匀速直线运动，不能比较动能大小；
（3）物体下落的高度不同时，速度不同，物体的动能不同。
26．（2022九上·太和期中）同学们在实验室做“探究动能大小与哪些因素有关”的实验。
（1）实验器材有斜面、小车、木块、水平桌面，其中的研究对象是 ；
（2）实验过程如图甲、乙所示（h1>h2），让同一小车从斜面上不同高度处由静止开始自由滑下，目的是使 发生变化；
（3）观察实验现象，可初步得出结论： ；
（4）以上实验探究并不完整，应该增加的器材是： ，用以探究影响动能大小的另一因素： 。
【答案】（1）小车
（2）小车到达水平面时的速度（或小车在水平面上的初速度）
（3）质量相同时，小车的速度越大，动能越大
（4）砝码（或钩码）；质量
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1） 本实验研究的是小车下滑过程中，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能，所以，研究对象是小车。
（2）高度相同时，小车滑到相同的水平面的速度就会相同，让质量相同的小车从不同高度由静止释放，小车到达水平面时速度不同，可探究动能与速度的关系，由图甲、乙知道，小车从斜面上不同高度处由静止开始自由滑下，目的是使小车到达水平面时的速度发生变化。
（3）使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，则小球到达水平面时的速度不同，所以，这是为了研究动能大小与物体速度的关系；根据图示知道，物体的质量相同，速度越大，推动木块移动的距离越远，则物体的动能越大。
（4）物体的动能与物体的质量和速度有关，若要探究影响动能大小与质量的关系，操作方法是增加砝码，改变小车的质量，且从同一斜面相同高度由静止滑下。
【分析】（1）探究物体的动能的影响因素时，被研究的物体是斜面上下落的物体；
（2）斜面上的物体下落的高度不同，到达水平面的速度不同；
（3）当质量相同时，物体的速度越大， 动能越大；
（4）探究动能和物体的质量的关系，需要改变质量。
27．（2022九上·镇江期中）“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示：将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至木板（足够长）上后与木块碰撞，通过改变小车释放时高度h、在小车中增加钩码和在木板上铺垫棉布的方法，得到了图2虚线框内的四个实验场景。
（1）选用场景①和 （选填“②”、“③”或“④”）可探究小车动能与
关系；本实验中，物体动能的大小是通过 来反映的，该动能由
转化而来；
（2）选用场景③和④进行实验时，可得结论：在质量一定时， ；
（3）实验中探究的动能是指 ___________；
A．小车即将撞击木块时的动能
B．小车撞击木块后的动能
C．木块被小车撞击后的动能
（4）若将场景③和④中的木块均移走， （选填“能”或“不能”）研究物体的动能的大小与速度的关系。
【答案】（1）③；质量；木块被撞距离的远近；重力势能
（2）小车的速度越大，小车的动能越大
（3）A
（4）能
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）根据控制变量法知道，场景①和③中，两质量不相同小车分别从同一斜面同高度由静止滑下，小车的质量不同，初速度相同，且水平面的粗糙程度相同，故可探究动能与质量的关系。
该实验中小车动能的大小是通过物体被撞距离的远近体现的，物体被撞的越远，说明小车的动能越大，被撞的越近，说明小车的动能越小，这里采用了转换法的思想。该实验中物体动能的大小是通过木块被撞距离的远近体现的。
从斜面上滚下时，由物体的重力势能转化为动能。
（2）选用场景③和④进行实验时，控制了两小车的质量相同，初速度不同，所以可探究动能与小车的速度的关系，由实验③、④知在质量相同时，小车的速度越大，小车的动能越大。
（3）根据题意知道，实验中探究小车动能，即小车撞击木块时的动能的大小，故答案为：A。
（4）若将场景③和④中的木块均移走，可通过观察两辆小车在水平面移动的距离比较动能大小，所以，可以研究物体的动能的大小与速度的关系。
【分析】（1）两质量不相同小车分别从同一斜面同高度由静止滑下，小车的质量不同，初速度相同，且水平面的粗糙程度相同，故可探究动能与质量的关系；该实验中物体动能的大小是通过木块被撞距离的远近体现的；从斜面上滚下时，由物体的重力势能转化为动能；
（2）实验时，控制了两小车的质量相同，初速度不同，所以可探究动能与小车的速度的关系；质量相同时，小车的速度越大，小车的动能越大；
（3）实验中探究小车动能，即小车撞击木块时的动能的大小；
（4）可通过观察两辆小车在水平面移动的距离比较动能大小，所以，可以研究物体的动能的大小与速度的关系。
28．（2022九上·高邮期中）用钢球、木块和带有斜槽的长木板。探究物体的动能跟哪些因素有关。
（1）如图甲，让钢球从斜槽上的某一高度由 开始运动，撞击水平面上的木块。钢球撞击木块时具有的动能大小可通过
来反映。
（2）如图乙，将钢球置于斜槽上更高的位置重复上述实验。实验表明，钢球 一定时，从斜槽越高的位置开始运动，撞击木块的速度越大，钢球的动能越
。
（3）若用图丙的装置，可以探究动能大小与 的关系（选填“质量”、“速度”或“质量、速度”）。
【答案】（1）静止；木块移动的距离
（2）质量；大
（3）速度
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）让钢球从斜槽上的某一高度由静止下滑，撞击水平面上的木块，钢球撞击木块时具有的动能大小可通过木块移动的距离来反映，这用到了转换法。
（2）如图乙，将同一钢球置于斜槽上更高的位置重复上述实验，钢球质量相同，钢球到达斜面底端的速度增大，木块被推得越远，说明钢球的动能越大，故可以得出：钢球质量一定时，撞击木块的速度越大，钢球的动能越大。
（3）由图可知，小球的质量一定，弹簧的压缩程度不同，具有的弹性势能不同，转化为小球的动能不同，小球运动的速度不同，所以可以探究动能跟速度的关系。
【分析】（1）让钢球从斜槽上的某一高度由静止下滑，钢球撞击木块时具有的动能大小可通过木块移动的距离来反映，这用到了转换法；
（2）钢球质量一定时，撞击木块的速度越大，钢球的动能越大；
（3）小球的质量一定，弹簧的压缩程度不同，具有的弹性势能不同，转化为小球的动能不同，小球运动的速度不同，所以可以探究动能跟速度的关系。
四、综合题
29．（2023九上·阳西期末）长征五号B遥二运载火箭是新一代运载火箭，总长53.7米，起飞质量837.5吨，近地轨道运载能力大于22吨；运载火箭将天和核心舱送入预定轨道后，末级火箭与核心舱分离，末级火箭载入大气层，与大气剧烈摩擦使火箭绝大部分烧蚀销毁；天和核心舱使用的是目前世界上最先进的砷化镓太阳能电池翼，它的光电转换效率高达50%以上，而传统的晶硅电池只有20%左右；天和核心舱目前翼展长是13m，未来将发射升空的“问天”号和“梦天”号两个实验舱的太阳翼单侧翼展将达到30m，到那时，“天宫”号空间站的供电能力将达到100kW。
（1）火箭在加速上升过程中机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”），这些变化的能量是由燃料的化学能先转化为 ，再转化而来的；
（2）天和核心舱沿椭圆轨道从近地点到远地点的过程中，它的动能 ，重力势能 ；（均选填“增大”“减小”或“不变”）
（3）“点火”发射时，使“长五”火箭起飞需要的最小推力大小为 N；（取g为10N/kg）
（4）建成后的“天宫”号空间站，太阳能电池接收太阳能的最大功率为 kW。
【答案】（1）增大；内能
（2）减小；增大
（3）8.375×106
（4）200
【知识点】功率计算公式的应用；动能和势能的大小变化；机械能及其转化；重力及其大小的计算；平衡力的辨别
【解析】【解答】（1）火箭在加速上升过程中，速度在增大，动能变大，高度不断变大，重力势能在增大，那么火箭的机械能在增大。
这些变化的能量是由燃料燃烧，从化学能转化为内能，再转化而来的。
（2）天和核心舱沿椭圆轨道从近地点到远地点的过程中，速度是变小的，动能变小，高度变大，重力势能变大。
（3）由题意可知，火箭起飞质量
取g为10N/kg，火箭起飞重力
根据二力平衡的条件，火箭起飞需要的推力等于它的重力，即最小推力为 。
（4）由题意可知，目前世界上最先进的砷化镓太阳能电池翼，它的光电转换效率高达50%以上，“天宫”号空间站的供电能力将达到100kW，是太阳能转化为电能，则太阳能电池接收太阳能，符合关系式
太阳能电池接收太阳能的最大功率为200kW。
【分析】（1）加速上升过程中，速度在增大，动能变大，高度不断变大，重力势能在增大，火箭的机械能在增大；变化的能量是由燃料燃烧，从化学能转化为内能，再转化而来的；
（2）道从近地点到远地点的过程中，速度是变小的，动能变小，高度变大，重力势能变大；
（3）根据二力平衡的条件，火箭起飞需要的推力等于它的重力；根据G=mg，可求出重力；
（4）根据，可求出最大功率。
五、综合说理题
30．（2023九上·电白期末）过山车
当你在游乐场乘过山车奔驰之际，你是否会想到：过山车为什么不需要引擎来推动就能“翻山越岭”呢？过山车在开始旅行时，是靠一个机械装置推上最高点的，但在第一次下行后，就再没有任何装置为它提供动力了，从这时起带动它沿轨道行驶的唯一“发动机”就是重力势能。过山车的重力势能在处于最高点时达到最大值，当它开始下行时，它的势能不断减小，动能不断增大；由于摩擦，损耗了少量的机械能，所以随后的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低（如图所示）：
（1）过山车从A到B的过程它的重力势能先 后 ，动能先 后 （以上均选填“变大”“变小”或“不变”）；
（2）从过山车在轨道的最低处，运动最快，动能最大，说明物体的动能与 有关，后面的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低，这是因为过山车在运动过程中会将部分机械能转化为 。
【答案】（1）变小；变大；变大；变小
（2）速度；内能
【知识点】动能和势能的大小变化；动能的影响因素；机械能及其转化
【解析】【解答】（1）动能的影响因素是物体的质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能的影响因素是物体的质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；过山车从A到B的过程中，高度先变小后变大，所以重力势能先变小后变大；速度先变大后变小，所以动能是先变大后变小。
（2）过山车在轨道的最低处，运动最快，速度最大，动能最大，说明物体的动能与速度有关。
后面的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低，这是因为过山车在运动过程中会克服摩擦做功，将部分机械能转化为内能，使得机械能减小。
【分析】（1）动能的影响因素是物体的质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能的影响因素是物体的质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；
（2）物体的动能与速度有关；在运动过程中会克服摩擦做功，将部分机械能转化为内能，使得机械能减小。
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