10.3《动能和势能》 筑基提能同步分层练习设计（提升版）初中物理八年级下（沪科版2024）
一、单选题
1．（广东省梅州市丰顺县2023-2024学年八年级（下）物理期末试卷）如图所示，小球分别从光滑斜面、、的顶端下滑到斜面底端时的动能是( )
A．从滑下时最大 B．从滑下时最大
C．从滑下时最大 D．从三个斜面滑下时一样大
2．（2024八下·衡水期末）如图所示，是小球下落后压弹簧的示意图，a点是小球下落的最高点，b点是弹簧自然伸长点，c点是弹力与重力相等的点，d点是弹簧压缩后的最低点。以下说法正确的是（ ）
A．a点的动能最大 B．b点的重力势能最大
C．c点为动能最大 D．d点为弹性势能为零
3．（2024八下·光明期末）舞狮是中国的一项传统民间艺术，如图扮演狮尾的乙不动，扮演狮头的甲站在乙身上，下列说法正确的是（ ）
A．乙受到的重力和地面对乙的支持力是一对平衡力
B．甲对乙的压力和乙对甲的支持力是一对相互作用力
C．乙抬起一只脚后对地面的压力变大
D．甲向上跃起时，重力势能转化为动能
4．（2024八下·江岸期末） 掉在水平地面上的弹性小球，落地后又弹起，它的部分运动轨迹如图所示，小球在A、C位置的高度一样。下列说法正确的是（ ）
A．小球每次上升到最高点时机械能不变
B．小球由A点运动到B点的过程中，动能全部转化为重力势能
C．小球在C点时的动能小于在A点时的动能
D．若小球反弹后到达最高点B时，所受力全部同时消失，小球将保持静止
5．如图 5.37 所示， 容器的质量为， 若从容器的底部通过小孔向容器内注人质量为 的水， 需要做功为 。现将小孔打开， 水自然会从小孔流出， 与此同时提升容器， 使容器内的水面相对地面始终保持原有高度， 当容器内的水全部流走时， 需要做的功为 （ ）。
A． B． C． D．
6．（2023八下·宝山期中）一物体从某一高度自由落下，落在竖立于地面的轻质弹簧上，如图所示，在A点物体开始与轻弹簧接触，到B点时，物体速度为零，然后被弹簧弹回，下列说法正确的是（ ）
A．物体从A下降到B的过程中动能不断变小
B．物体从B上升到A的过程中动能不断变大
C．物体从A下降到B以及从B上升到A的过程中速度大小都是先增大后减小
D．物体在B点时所受合力为零
7．（2019八上·惠安月考）如图所示，两个相同的光滑弧形槽，一个为A1B1C1凸形，一个为A2B2C2凹形，两个相同小球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v，小球通过凸形槽的时间为t1，通过凹形槽的时间为t2，则t1、t2的关系为（ ）
A．t1＝t2 B．t1＞t2 C．t1＜t2 D．无法确定
二、多选题
8．（2024八下·朝阳期中）如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F-t和V-t图象分别如乙、丙所示，由图象可知（ ）
A．当t=1s时，物体所受推力F与摩擦力f平衡，f=3N
B．在t=2s~4s内物体所受摩擦力逐渐增大，在t=4s时摩擦力f=3N
C．在t=4s~6s内力F做功的功率为10W
D．在t=6s时，将F撤掉，物体将做减速运动，动能减小
9．如图 5.41 所示， 一轻质弹簧一端固定在墙上的 点， 另一端可自由伸长到 点。今使一质量为 的小物体靠着弹簧， 将弹簧压缩到 点， 然后释放， 小物体能在水平面上运动到 点静止， 已知； 若将小物体系在弹簧上， 在 点静止释放， 直到最后静止， 小物体通过的总路程为， 则下列说法中可能的是 （ ）。
A． B． C． D．
10．（2023八下·古冶期末）如图所示情景是一种游戏，叫做蹦极。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。图中点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，点是游戏者所到达的最低点。对于游戏者离开跳台至最低点的过程，下列说法正确的是（ ）
A．游戏者的动能一直在增加
B．游戏者通过点之后，绳子具有弹性势能
C．游戏者减少的重力势能全部转化为动能
D．游戏者到点时，他的动能为零
11．（2023八下·沈阳期中）如图，A、B是两个质量和表面粗糙程度都相同的物体，把它们叠放在水平桌面上，当右端挂重8N的物体C时，A、B恰好能一起向右做匀速直线运动，绳与滑轮之间的摩擦不计，则下列说法正确的是（ ）
A．物体A与B之间的摩擦力为0
B．若剪断绳子，A、B在桌面上会逐渐停止运动，减速时A会受到水平向左的摩擦力
C．A、B向右匀速运动时，A、B、C总的机械能保持不变
D．若使A、B向左做匀速直线运动，需对物体B施加一个水平向左16N的拉力
三、实验填空题
12．（2024八下·潮南月考）小明认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他进行了如下探究：
由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟速度有关；
由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟速度有关；
（1）小明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，碰到水平面上的小木块，将小木块撞出一段距离；
①实验通过观察 来比较小球动能的大小，这种研究问题的方法是 ；
②分析比较题甲、丙两组实验可得：物体质量相同时，速度越大，动能越 (选填“大”或“小”)；
③为了探究动能的大小与质量的关系，将质量不同的小球，使它们从斜面的 (选填“相同”或“不同”)高度由静止滚下，推动小木块做功；
（2）小明由此实验还联想到探究牛顿第一定律的实验，让同一金属球从同一斜面的同一高度由静止开始向下运动，到达毛巾、棉布以及玻璃三种不同水平面上继续向前运动直到停止，金属球在水平面运动的整个过程中，克服摩擦力做的功 (选填“相等”或“不相等”)。
13．（2023八下·宁武期末）通过学习，小明知道了物体弹性势能的大小与其发生弹性形变的程度有关，善于动脑的小明，设计了一个研究弹簧弹性势能E与压缩量x之间关系的实验，方案如下：
①如甲图，将一根弹簧的左端固定于竖直墙壁的O点，测出弹簧处于自然状态时的长度为L；
②如乙图，用钢球将弹簧适当压缩，测量弹簧被压缩后的长度为L1，并计算出弹簧的压缩量x；
③释放钢球，让弹出去的钢球撞击水平面上的木块（忽略钢球与水平面之间的摩擦），测出木块被推动的距离为s；
④将木块放回原处，改变弹簧的压缩量，重复实验步骤②③，将测出的物理量记录在表格中。
实次 验数 弹簧原 长L/m 弹簧压缩后 的长度L1/m 木块移动 的距离s/m
1 0.2 0.18 0.2
2 0.2 0.16 0.8
3 0.2 0.14 1.8
4 0.2 0.12 3.2
5 0.2 0.10
请你依据上述的实验过程和记录数据，解答下列问题：
（1）实验中弹簧的形变量x＝ m（用字母L和L1表示）；
（2）根据表格中的数据在丙图中画出木块被推动的距离s与弹簧压缩量x的关系图像 ；老师告诉小明：木块在水平面上移动的距离与木块的动能成正比。结合丙图中的图像请你推断：弹簧弹性势能E的大小与压缩量x （选填“成”或“不成”）正比。
（3）表格中第5次实验，木块移动的距离为 m。
（4）实验后，小明打算用质量不同的两个钢球将同一弹簧压缩到相同程度，放手后用锻球撞击木块的方法来验证钢球动能与其质量的关系。这样做 （填“能”或“不能”）验证。
四、解答与计算题
14．物体的动能大小和其质量、速度有关，用EK表示则关系式为EK=mv2；物体的重力势能大小和其所受重力及被举高的高度有关，用EP表示则关系式为EP=Gh=mgh．现有一质量为m的钢球，从高为h的光滑斜面上由静止开始自由滚下（不计空气阻力）如图所示：
（1）在如图中作出钢球所受力的示意图；
（2）请用机械能守恒定律证明，不论钢球的质量多大，到达水平面时的速度v=，即和质量无关．
15．（2024八下·包头期末）超速开车极易造成交通事故。当司机紧急刹车时，汽车无法立即停下，且车速越大，刹车后运动的距离就越长。为避免超速带来的交通隐患，交通部门在不同道路上对汽车设有不同限速的规定。请你运用物理知识，回答下列问题。
（1）紧急刹车时，汽车为什么不能立即停下来？
（2）从能量的角度分析，对汽车进行限速的原因？
（3）生活中，有关安全驾驶还有哪些规定？（写出一条即可）
16．（2023八下·阳信期末） 如图所示是某科技馆一件叫做“最速降线”的展品。其中有甲、乙两条光滑轨道，甲为直轨，乙为弯轨，两轨道的起点相同，终点也相同。若将两个完全相同的小球和分别放在甲、乙两轨道的起点，同时由静止开始释放，发现在乙轨道上的小球先到达终点。请判断小球和小球到达终点时动能的大小关系，并说明理由。不计空气阻力
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】动能大小的比较；动能和势能的大小变化
【解析】【解答】光滑斜面说明没有摩擦力，小球在从斜面上滚下时，只存在动能和重力势能的相互转化，机械能是守恒的。
小球从同一高度上滚下，重力势能是相等的，滚下时转化为相同的动能。
故答案为：D。
【分析】只存在动能与势能的相互转化时，机械能是守恒的。
2．【答案】C
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】A．a点处速度很小，动能较小，故A错误；
B．a点高度大，重力势能大，故B错误；
C．小球所受合力为0，速度最大，动能最大，故C正确；
D．d点是弹簧形变程度最大，弹性势能最大，故D错误。
故选C。
【分析】(1)从动能、重力势能、弹性势能的影响因素进行分析，动能的大小跟质量和速度有关，在质量一定时，速度越大，动能越大；在速度一定时，质量越大，动能越大。重力势能大小跟质量和高度有关，质量一定时，高度越高，重力势能越大；在高度一定时，质量越大，重力势能越大。弹性势能的大小跟弹性形变有关，弹性形变越大，弹性势能越大。
(2)弹力大小与弹性形变大小有关。
3．【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；力作用的相互性；平衡力的辨别
【解析】【解答】A．地面对乙的支持力大小等于甲、乙两人的总重力，乙受到的重力和地面对乙的支持力大小不相等，不是一对平衡力，故A错误；
B．甲对乙的压力和乙对甲的支持力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，施力物体和受力物体互为彼此，是一对相互作用力，故B正确；
C．乙抬起一只脚后对地面的压力不变，仍等于甲、乙两人的总重力，故C错误；
D．甲向上跃起时，他的质量不变，高度变大，重力势能变大，速度变小，动能变小，动能转化为重力势能，故D错误。
故答案为：B。
【分析】相互作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在不同物体。
4．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；力与运动的关系
【解析】【解答】 A.小球在运动过程中会受到空气阻力，克服阻力做功，一部分机械能转化为内能，机械能不断减小，故A错误；
B.小球由A点运动到B点的过程中，一部分机械能转化为内能，动能没有全部转化为重力势能，故B错误；
C.小球在A、C位置的高度一样，重力势能相等。小球在C点时的机械能小于在A点时的机械能，所以小球在C点时的动能小于在A点时的动能，故C正确；
D.小球到达B点时，水平方向的速度不为零，如果所受力全部同时消失，小球将保持匀速直线运动，故D错误。
故选C。
【分析】 ABC.影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能。在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析。
D.根据牛顿第一定律，物体不受力或者受平衡力时，一定处于静止或者匀速直线运动状态。
5．【答案】D
【知识点】势能的影响因素；功的计算及应用
【解析】【解答】对容器及其内部的水来说，小孔先不打开，将容器提高H，此时容器及其内部整个系统增加的机械能为(M+m)gH，再打开小孔，水自然会从小孔流完，水的机械能减少了W，相对于原状态，机械能增加了(M+m)gH-W，将小孔打开，水会从小孔流出，同时提升容器，使容器内的水面相对地面始终保持原有高度，当容器内的水全部流走时，需要做的功有容器增加的重力势能mgH，水增加的重力势能为MgH-W，需要做的功为W'=mgH+MgH-W=(M+m)gH-W，D符合题意。
故答案为：D.
【分析】根据功能关系，需要做的功包括：容器增加的重力势能mgH，水增加的重力势能。
6．【答案】C
【知识点】动能大小的比较；力与运动的关系
【解析】【解答】物体从A下降到B点时，物体受到的弹力逐渐增大，在开始一段时间内，物体的重力大于弹力，合力向下，此时物块做加速运动；当弹力等于重力时，合力为零，此时加速停止，速度最大；此后，重力小于弹力，合力向上，物体做减速运动，那么物块的动能先增大再减小，故A错误；
物体从B上升到A的过程中，弹簧的弹力逐渐减小，在开始一段时间内，弹力等于重力，合力向上，则做加速运动；当弹力等于重力时，加速停止，此时速度最大；当弹力小于重力时，合力向下，则物体做减速运动，那么这个过程中物块的动能先增大后减小，故B错误；
综上所述，物体从A到B，或从B到A，速度都是先增大后减小，故C正确；
在B点时，物体受到的弹力最大，此时弹力大于重力，合力向上，故D错误。
故选C。
【分析】（1）（2）（3）根据力与运动的关系分析速度变化，确定动能变化；
（4）对B点的物体进行受力分析即可。
7．【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；速度公式及其应用
【解析】【解答】解：（1）在凸形光滑弧形槽中运动的小球，从以速度v进入弧形槽到运动到最高点的过程中，动能转化为重力势能，运动速度减小，小于初速度；在从最高点运动到槽末端的过程中，小球的重力势能再化为动能，到达槽末端时，速度由增大为到初速度v；（2）在凹形光滑弧形槽中运动的小球，从以速度v进入轨道到运动到最低点的过程中，重力势能转化为动能，速度变大，大于初速度；在从最高点运动到弧形槽末端的过程中，小球的动能转化为重力势能，速度变小，到达槽末端时，速度减小为到等于初速度v；（3）由以上分析可知：在凸形光滑轨道中运动的小球，平均速度v凸小；在凹形光滑弧形槽中运动的小球，平均速度v凹大；即v凸＜v凹，由因为两小球的路程s相等，由公式t＝ 知：在凸形轨道的小球运动时间t1大，在凹形轨道中的小球运动时间小t2，即：t1＞t2。
故答案为：B。
【分析】（1）由速度公式的变形公式t＝ 知：物体运动路程s相等时，速度大的物体所用时间短，速度小的物体运动时间长；（2）分析图示两种情况，判断两个小球运动速度的大小关系，根据小球运动速度关系，再判断小球运动的时间关系。
8．【答案】A,C,D
【知识点】功率计算公式的应用；动能的影响因素；力与图象的结合；探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】解：A、由丙图可知，前2s物体速度为零，处于静止状态，合力为零，则水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力；由乙图可知，前2s物体所受拉力为3N，所以摩擦力也为3N。故A正确；
B、由丙图可知，4s～6s内，物体做匀速直线运动，速度为v=2m/s；由乙图可知，4s～6s内，拉力为5N，此时水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，此时摩擦力等于拉力，f=F=5N；
滑动摩擦力的大小与压力和接触面粗糙程度有关，2-4s和4-6s压力和粗糙程度相同，故摩擦力不变一直为5N。故B错误；
C、由乙丙图可知，4s～6s内，拉力为5N，运动速度为2m/s，所以力F做功的功率为P=Fv=5N×2m/s=10W。故C正确；
D、在t=6s时，将F撤掉，物体受到摩擦力的作用，所以将做减速运动。质量不变，速度变小，所以动能减小。故D正确。
故选：ACD。
【分析】 （1）当物体静止时，静摩擦力与推力二力平衡，大小相等；
（2）当物体运动时，动摩擦力是不受拉力大小影响的，只有匀速直线运动时，摩擦力与推力二力平衡，大小相等，当物体受到的推力变大或变小时，摩擦力都不变。
（3）已知拉力和运动速度，利用P=Fv得到功率；
（4）影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度。
9．【答案】B,C,D
【知识点】动能和势能的大小变化；功的计算及应用
【解析】【解答】弹簧释放前具有的弹性势能为EP，物体所受的摩擦力大小为f，由题可知，将弹簧压缩到A点，然后释放，物块停止的位置超过了B点并最终能停在C点，此时弹簧的弹性势能转化为内能，则：Ep=fL；若将小物体系在弹簧上，物块一定先超过B点向右运动一段距离，由于小物块不在B点的时候会受到指向B点的弹力，小物块经过B点后做减速运动，可能直接停在B点的右侧的某一点；也可能在最右侧的某一点受到的弹簧的拉力大于滑动摩擦力，小物块会返回，有可能经过多次往复运动，最终停止在某一位置；
物块停止的位置有：①最终物体恰好停在B处时，弹簧的弹性势能恰好全部转化为内能，即有fL=fs=Ep，得到s=L；
②若物体最终没有停在B处，弹簧还有弹性势能EP，且在停止的位置需满足：弹簧弹力不大于摩擦力。
设初始弹簧的形变量为x0，物体停止运动时弹簧的形变量为x，弹簧的劲度系数为k，则kx≤f，Ep=Ep' +f，根据弹性势能可知：，可得：，则；由Ep=Ep'+f，可得：，综上可知，，BC符合题意。
故答案为：BCD.
【分析】根据物体运动到B处时，弹簧的弹性势能全部转化为物体的动能，物体的动能又全部转化为内能；或弹簧的自由端可能恰好停在B处，也可能不停在B处，根据功能关系，分析物体运动的总路程L与s的关系。
10．【答案】B,D
【知识点】动能和势能的大小变化；力与运动的关系
【解析】【解答】A.在游戏者下落的过程中，在开始的一端时间内，它受到绳子的弹力小于游戏者的重力，即合力向下，那么做加速运动。当弹力大于重力时，合力向上，此时做减速运动，则游戏者的动能先增大后减小，故A错误；
B.游戏者通过点a之后，绳子被拉长，因此具有弹性势能，故B正确；
C.游戏者减少的重力势能全转化为动能和绳子的弹性势能，故C错误；
D.游戏者到达C点时，此时不再向下运动，即速度为零，那么它的动能为零，故D正确。
故选BD。
【分析】A.动能与质量和速度大小有关；
B.物体由于发生弹性形变具有的能量叫弹性势能；
C.注意游戏者的机械能和弹性势能的转化；
D.注意分析c点时游戏者的速度是否为零即可。
11．【答案】A,B,D
【知识点】势能大小的比较；二力平衡的条件及其应用；摩擦力产生的条件
【解析】【解答】A.根据题意可知，A和B一起向右做匀速直线运动，那么二者保持相对静止，则二者之间摩擦力为0，故A正确；
B.若剪断绳子，A、B在桌面上会逐渐停止运动，而摩擦力的方向与运动的方向相反，因此减速时A受到的摩擦力水平向左，故B正确；
C.当A、B匀速向右运动时，它俩的机械能保持不变，而C的重力势能不断减小，因此三者的机械能减小，故C错误；
D.当A、B匀速向右运动时，A和B受到向左的摩擦力和向右绳子的拉力，根据二力平衡的知识可知，摩擦力f=GC=8N。当A、B向左做匀速直线运动时，它受到向左的拉力F'，向右的摩擦力f和绳子拉力F，则F'=F+f=8N+8N=16N，故D正确。
故选ABD。
【分析】（1）摩擦力产生的条件：①相互接触且存在压力；②做相对运动或有相对运动的趋势；
（2）摩擦力的方向总是与相对运动的方向相反；
（3）注意C的重力势能的变化；
（4）对A、B进行受力分析，根据平衡力的知识分析。
12．【答案】（1）小木块被推动的距离；转换法；大；相同
（2）相等
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】(2) 第1、2空、 在实验中我们通过观察木块被推动的距离的远近来判断物体所具有的动能大小，小木块被推动的距离越远，说明物体具有的动能越大，这是转换法的应用。故第1空填" 小木块被推动的距离 "，第2空填" 转换法 "；
第3空、 在甲、丙两组实验中，金属球的质量相同，甲实验中金属球所在的高度更高，到达斜面底端的速度更大，小木块被推动的距离更远，说明：物体质量相同时，速度越大，动能越大。故该空填“大”；
第4空、 由控制变量法可知，在探究动能的大小与质量的关系，需要控制速度相同；所以要让质量不同的小球沿斜面的同一高度下落，这样保证质量不同，小球下落到斜面底端的速度相同。故该空填“ 相同 ”；
(3) 第1空、 让同一个金属球从同一斜面的同一个高度由静止开始向下运动，金属球到达水平面时的速度相同，动能相同，然后在毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上继续向前运动直到停止，此时动能为0。在水平面运动的整个过程中，克服摩擦力做的功等于小车动能的变化量，因小车动能变化量相同，所以克服摩擦力做的功相等。故该空填“ 相等 ”。
【分析】首先阐述了“十次车祸九次快”和“安全驾驶莫超载”分别体现了汽车动能与速度和质量的关系。接着说明实验中通过观察小木块被推动的距离来判断动能大小是转换法的运用，并具体分析了甲、丙两组实验得出物体质量相同时速度越大动能越大的结论，强调了控制变量法的应用。然后解释让不同质量小球在同一高度下落是为了控制速度相同来探究动能与质量的关系。最后分析同一个金属球在不同水平面运动时，因为动能变化量相同所以克服摩擦力做功相等的原理。
13．【答案】（1）L﹣L1
（2）；不成
（3）5
（4）不能
【知识点】势能的影响因素
【解析】【解答】（1）弹簧的形变量等于弹簧的长度与弹簧原长的差，即弹簧的形变量x＝L-L1；
（2）方格纸上横轴表示弹簧压缩量，纵轴表示木块移动的距离，将每组数据在方格上对应位置描点，最后将相邻的点用平滑的线连接起来即可，如下图所示：
根据图片可知，图像不是一条直线，因此木块移动的距离与弹簧的压缩量不成正比。而木块的动能与木块移动的距离成正比，而弹簧的弹性势能等于木块的动能，因此弹簧的弹性势能与压缩量不成正比。
（3）根据表格1、2、4可知：当弹簧压缩量为：0.2m-0.18m=0.02m时，木块移动0.2m；
当弹簧压缩量为：0.2m-0.16m=0.04m时，木块移动0.8m；
当弹簧压缩量为：0.2m-0.12m=0.08m时，木块移动3.2m；
比较1和2可知，弹簧压缩量增大到2倍时，木块移动距离增大到：22=4倍；
比较1和4可知，弹簧压缩量增大到4倍时，木块移动距离增大到：42=16倍；
则木块移动的距离与弹簧的压缩量的平方成正比，即关系式为：s=a△L；
那么得到：0.2m=a×（0.02m）2；
s=a×（0.2m-0.1m）2；
两个式子做比得到：；
解得：s=5m。
（4）实验后，小明打算用质量不同的两个钢球将同一弹簧压缩到相同程度，放手后用锻球撞击木块的方法来验证钢球动能与其质量的关系。这样做不能验证，因为没有控制速度相同。
【分析】（1）弹簧的形变量等于弹簧的长度与弹簧原长的差；
（2）方格纸上横轴表示弹簧压缩量，纵轴表示木块移动的距离，将每组数据在方格上对应位置描点，最后将相邻的点用平滑的线连接起来即可。根据图像的形状分析弹性势能大小与压缩量的关系。
（3）根据表格数据分析木块移动的距离与弹簧压缩量之间的数量关系，据此推算第5次实验时木块移动的距离。
（4）探究动能与质量的关系时，需要控制速度相同，只改变质量。而将两个质量不同的小球将同一弹簧压缩到相同程度时，质量小的速度大小，质量大的速度小，据此分析解答。
14．【答案】解：（1）钢球受到竖直向下的重力和垂直斜面的支持力作用，由于斜面光滑故不受摩擦力，其受力如图：（2）钢球从斜面顶端滚动到底端重力势能转化为动能，钢球机械能总量不变故有EK=EP，即mv2=mgh则V=，由此可知不论钢球的质量多大，到达水平面时的速度v= ，即和质量无关．
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】（1）钢球在斜面上受到重力和支持力作用，根据力的示意图画出受力；
（2）机械能守恒是只发生动能和势能之间转化，利用动能和势能公式求出速度即可．
15．【答案】【解答】（1）汽车具有惯性，要保持原来的运动状态不变。
（2）质量不变时，速度越大，动能越大，需要的刹车距离越大。
（3）严禁超载，速度相同时，质量越大，动能越大，刹车距离越大。
【知识点】探究影响物体动能大小的因素；惯性及其现象
【解析】【分析】(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性，惯性是物体的一种属性；
(2)动能的大小与质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大；
(3)根据交通安全的常识回答。
16．【答案】若不计阻力，则无机械能的损失；和两小球到达终点时动能都是由重力势能转化而来，而一开始小球的高度相同，质量相同，重力势能相同，因此最终动能也相同。
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【解答】若不计阻力，不消耗机械能，无机械能的损失；A和B的动能都是由重力势能转化而来，而一开始小球的高度相同，质量相同，重力势能相同，最终动能也相同。
【分析】由相同的重力势能转化为动能时，不计能量损失，动能相同。
1 / 110.3《动能和势能》 筑基提能同步分层练习设计（提升版）初中物理八年级下（沪科版2024）
一、单选题
1．（广东省梅州市丰顺县2023-2024学年八年级（下）物理期末试卷）如图所示，小球分别从光滑斜面、、的顶端下滑到斜面底端时的动能是( )
A．从滑下时最大 B．从滑下时最大
C．从滑下时最大 D．从三个斜面滑下时一样大
【答案】D
【知识点】动能大小的比较；动能和势能的大小变化
【解析】【解答】光滑斜面说明没有摩擦力，小球在从斜面上滚下时，只存在动能和重力势能的相互转化，机械能是守恒的。
小球从同一高度上滚下，重力势能是相等的，滚下时转化为相同的动能。
故答案为：D。
【分析】只存在动能与势能的相互转化时，机械能是守恒的。
2．（2024八下·衡水期末）如图所示，是小球下落后压弹簧的示意图，a点是小球下落的最高点，b点是弹簧自然伸长点，c点是弹力与重力相等的点，d点是弹簧压缩后的最低点。以下说法正确的是（ ）
A．a点的动能最大 B．b点的重力势能最大
C．c点为动能最大 D．d点为弹性势能为零
【答案】C
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】A．a点处速度很小，动能较小，故A错误；
B．a点高度大，重力势能大，故B错误；
C．小球所受合力为0，速度最大，动能最大，故C正确；
D．d点是弹簧形变程度最大，弹性势能最大，故D错误。
故选C。
【分析】(1)从动能、重力势能、弹性势能的影响因素进行分析，动能的大小跟质量和速度有关，在质量一定时，速度越大，动能越大；在速度一定时，质量越大，动能越大。重力势能大小跟质量和高度有关，质量一定时，高度越高，重力势能越大；在高度一定时，质量越大，重力势能越大。弹性势能的大小跟弹性形变有关，弹性形变越大，弹性势能越大。
(2)弹力大小与弹性形变大小有关。
3．（2024八下·光明期末）舞狮是中国的一项传统民间艺术，如图扮演狮尾的乙不动，扮演狮头的甲站在乙身上，下列说法正确的是（ ）
A．乙受到的重力和地面对乙的支持力是一对平衡力
B．甲对乙的压力和乙对甲的支持力是一对相互作用力
C．乙抬起一只脚后对地面的压力变大
D．甲向上跃起时，重力势能转化为动能
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；力作用的相互性；平衡力的辨别
【解析】【解答】A．地面对乙的支持力大小等于甲、乙两人的总重力，乙受到的重力和地面对乙的支持力大小不相等，不是一对平衡力，故A错误；
B．甲对乙的压力和乙对甲的支持力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，施力物体和受力物体互为彼此，是一对相互作用力，故B正确；
C．乙抬起一只脚后对地面的压力不变，仍等于甲、乙两人的总重力，故C错误；
D．甲向上跃起时，他的质量不变，高度变大，重力势能变大，速度变小，动能变小，动能转化为重力势能，故D错误。
故答案为：B。
【分析】相互作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在不同物体。
4．（2024八下·江岸期末） 掉在水平地面上的弹性小球，落地后又弹起，它的部分运动轨迹如图所示，小球在A、C位置的高度一样。下列说法正确的是（ ）
A．小球每次上升到最高点时机械能不变
B．小球由A点运动到B点的过程中，动能全部转化为重力势能
C．小球在C点时的动能小于在A点时的动能
D．若小球反弹后到达最高点B时，所受力全部同时消失，小球将保持静止
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；力与运动的关系
【解析】【解答】 A.小球在运动过程中会受到空气阻力，克服阻力做功，一部分机械能转化为内能，机械能不断减小，故A错误；
B.小球由A点运动到B点的过程中，一部分机械能转化为内能，动能没有全部转化为重力势能，故B错误；
C.小球在A、C位置的高度一样，重力势能相等。小球在C点时的机械能小于在A点时的机械能，所以小球在C点时的动能小于在A点时的动能，故C正确；
D.小球到达B点时，水平方向的速度不为零，如果所受力全部同时消失，小球将保持匀速直线运动，故D错误。
故选C。
【分析】 ABC.影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能。在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析。
D.根据牛顿第一定律，物体不受力或者受平衡力时，一定处于静止或者匀速直线运动状态。
5．如图 5.37 所示， 容器的质量为， 若从容器的底部通过小孔向容器内注人质量为 的水， 需要做功为 。现将小孔打开， 水自然会从小孔流出， 与此同时提升容器， 使容器内的水面相对地面始终保持原有高度， 当容器内的水全部流走时， 需要做的功为 （ ）。
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】势能的影响因素；功的计算及应用
【解析】【解答】对容器及其内部的水来说，小孔先不打开，将容器提高H，此时容器及其内部整个系统增加的机械能为(M+m)gH，再打开小孔，水自然会从小孔流完，水的机械能减少了W，相对于原状态，机械能增加了(M+m)gH-W，将小孔打开，水会从小孔流出，同时提升容器，使容器内的水面相对地面始终保持原有高度，当容器内的水全部流走时，需要做的功有容器增加的重力势能mgH，水增加的重力势能为MgH-W，需要做的功为W'=mgH+MgH-W=(M+m)gH-W，D符合题意。
故答案为：D.
【分析】根据功能关系，需要做的功包括：容器增加的重力势能mgH，水增加的重力势能。
6．（2023八下·宝山期中）一物体从某一高度自由落下，落在竖立于地面的轻质弹簧上，如图所示，在A点物体开始与轻弹簧接触，到B点时，物体速度为零，然后被弹簧弹回，下列说法正确的是（ ）
A．物体从A下降到B的过程中动能不断变小
B．物体从B上升到A的过程中动能不断变大
C．物体从A下降到B以及从B上升到A的过程中速度大小都是先增大后减小
D．物体在B点时所受合力为零
【答案】C
【知识点】动能大小的比较；力与运动的关系
【解析】【解答】物体从A下降到B点时，物体受到的弹力逐渐增大，在开始一段时间内，物体的重力大于弹力，合力向下，此时物块做加速运动；当弹力等于重力时，合力为零，此时加速停止，速度最大；此后，重力小于弹力，合力向上，物体做减速运动，那么物块的动能先增大再减小，故A错误；
物体从B上升到A的过程中，弹簧的弹力逐渐减小，在开始一段时间内，弹力等于重力，合力向上，则做加速运动；当弹力等于重力时，加速停止，此时速度最大；当弹力小于重力时，合力向下，则物体做减速运动，那么这个过程中物块的动能先增大后减小，故B错误；
综上所述，物体从A到B，或从B到A，速度都是先增大后减小，故C正确；
在B点时，物体受到的弹力最大，此时弹力大于重力，合力向上，故D错误。
故选C。
【分析】（1）（2）（3）根据力与运动的关系分析速度变化，确定动能变化；
（4）对B点的物体进行受力分析即可。
7．（2019八上·惠安月考）如图所示，两个相同的光滑弧形槽，一个为A1B1C1凸形，一个为A2B2C2凹形，两个相同小球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v，小球通过凸形槽的时间为t1，通过凹形槽的时间为t2，则t1、t2的关系为（ ）
A．t1＝t2 B．t1＞t2 C．t1＜t2 D．无法确定
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；速度公式及其应用
【解析】【解答】解：（1）在凸形光滑弧形槽中运动的小球，从以速度v进入弧形槽到运动到最高点的过程中，动能转化为重力势能，运动速度减小，小于初速度；在从最高点运动到槽末端的过程中，小球的重力势能再化为动能，到达槽末端时，速度由增大为到初速度v；（2）在凹形光滑弧形槽中运动的小球，从以速度v进入轨道到运动到最低点的过程中，重力势能转化为动能，速度变大，大于初速度；在从最高点运动到弧形槽末端的过程中，小球的动能转化为重力势能，速度变小，到达槽末端时，速度减小为到等于初速度v；（3）由以上分析可知：在凸形光滑轨道中运动的小球，平均速度v凸小；在凹形光滑弧形槽中运动的小球，平均速度v凹大；即v凸＜v凹，由因为两小球的路程s相等，由公式t＝ 知：在凸形轨道的小球运动时间t1大，在凹形轨道中的小球运动时间小t2，即：t1＞t2。
故答案为：B。
【分析】（1）由速度公式的变形公式t＝ 知：物体运动路程s相等时，速度大的物体所用时间短，速度小的物体运动时间长；（2）分析图示两种情况，判断两个小球运动速度的大小关系，根据小球运动速度关系，再判断小球运动的时间关系。
二、多选题
8．（2024八下·朝阳期中）如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F-t和V-t图象分别如乙、丙所示，由图象可知（ ）
A．当t=1s时，物体所受推力F与摩擦力f平衡，f=3N
B．在t=2s~4s内物体所受摩擦力逐渐增大，在t=4s时摩擦力f=3N
C．在t=4s~6s内力F做功的功率为10W
D．在t=6s时，将F撤掉，物体将做减速运动，动能减小
【答案】A,C,D
【知识点】功率计算公式的应用；动能的影响因素；力与图象的结合；探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】解：A、由丙图可知，前2s物体速度为零，处于静止状态，合力为零，则水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力；由乙图可知，前2s物体所受拉力为3N，所以摩擦力也为3N。故A正确；
B、由丙图可知，4s～6s内，物体做匀速直线运动，速度为v=2m/s；由乙图可知，4s～6s内，拉力为5N，此时水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，此时摩擦力等于拉力，f=F=5N；
滑动摩擦力的大小与压力和接触面粗糙程度有关，2-4s和4-6s压力和粗糙程度相同，故摩擦力不变一直为5N。故B错误；
C、由乙丙图可知，4s～6s内，拉力为5N，运动速度为2m/s，所以力F做功的功率为P=Fv=5N×2m/s=10W。故C正确；
D、在t=6s时，将F撤掉，物体受到摩擦力的作用，所以将做减速运动。质量不变，速度变小，所以动能减小。故D正确。
故选：ACD。
【分析】 （1）当物体静止时，静摩擦力与推力二力平衡，大小相等；
（2）当物体运动时，动摩擦力是不受拉力大小影响的，只有匀速直线运动时，摩擦力与推力二力平衡，大小相等，当物体受到的推力变大或变小时，摩擦力都不变。
（3）已知拉力和运动速度，利用P=Fv得到功率；
（4）影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度。
9．如图 5.41 所示， 一轻质弹簧一端固定在墙上的 点， 另一端可自由伸长到 点。今使一质量为 的小物体靠着弹簧， 将弹簧压缩到 点， 然后释放， 小物体能在水平面上运动到 点静止， 已知； 若将小物体系在弹簧上， 在 点静止释放， 直到最后静止， 小物体通过的总路程为， 则下列说法中可能的是 （ ）。
A． B． C． D．
【答案】B,C,D
【知识点】动能和势能的大小变化；功的计算及应用
【解析】【解答】弹簧释放前具有的弹性势能为EP，物体所受的摩擦力大小为f，由题可知，将弹簧压缩到A点，然后释放，物块停止的位置超过了B点并最终能停在C点，此时弹簧的弹性势能转化为内能，则：Ep=fL；若将小物体系在弹簧上，物块一定先超过B点向右运动一段距离，由于小物块不在B点的时候会受到指向B点的弹力，小物块经过B点后做减速运动，可能直接停在B点的右侧的某一点；也可能在最右侧的某一点受到的弹簧的拉力大于滑动摩擦力，小物块会返回，有可能经过多次往复运动，最终停止在某一位置；
物块停止的位置有：①最终物体恰好停在B处时，弹簧的弹性势能恰好全部转化为内能，即有fL=fs=Ep，得到s=L；
②若物体最终没有停在B处，弹簧还有弹性势能EP，且在停止的位置需满足：弹簧弹力不大于摩擦力。
设初始弹簧的形变量为x0，物体停止运动时弹簧的形变量为x，弹簧的劲度系数为k，则kx≤f，Ep=Ep' +f，根据弹性势能可知：，可得：，则；由Ep=Ep'+f，可得：，综上可知，，BC符合题意。
故答案为：BCD.
【分析】根据物体运动到B处时，弹簧的弹性势能全部转化为物体的动能，物体的动能又全部转化为内能；或弹簧的自由端可能恰好停在B处，也可能不停在B处，根据功能关系，分析物体运动的总路程L与s的关系。
10．（2023八下·古冶期末）如图所示情景是一种游戏，叫做蹦极。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。图中点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，点是游戏者所到达的最低点。对于游戏者离开跳台至最低点的过程，下列说法正确的是（ ）
A．游戏者的动能一直在增加
B．游戏者通过点之后，绳子具有弹性势能
C．游戏者减少的重力势能全部转化为动能
D．游戏者到点时，他的动能为零
【答案】B,D
【知识点】动能和势能的大小变化；力与运动的关系
【解析】【解答】A.在游戏者下落的过程中，在开始的一端时间内，它受到绳子的弹力小于游戏者的重力，即合力向下，那么做加速运动。当弹力大于重力时，合力向上，此时做减速运动，则游戏者的动能先增大后减小，故A错误；
B.游戏者通过点a之后，绳子被拉长，因此具有弹性势能，故B正确；
C.游戏者减少的重力势能全转化为动能和绳子的弹性势能，故C错误；
D.游戏者到达C点时，此时不再向下运动，即速度为零，那么它的动能为零，故D正确。
故选BD。
【分析】A.动能与质量和速度大小有关；
B.物体由于发生弹性形变具有的能量叫弹性势能；
C.注意游戏者的机械能和弹性势能的转化；
D.注意分析c点时游戏者的速度是否为零即可。
11．（2023八下·沈阳期中）如图，A、B是两个质量和表面粗糙程度都相同的物体，把它们叠放在水平桌面上，当右端挂重8N的物体C时，A、B恰好能一起向右做匀速直线运动，绳与滑轮之间的摩擦不计，则下列说法正确的是（ ）
A．物体A与B之间的摩擦力为0
B．若剪断绳子，A、B在桌面上会逐渐停止运动，减速时A会受到水平向左的摩擦力
C．A、B向右匀速运动时，A、B、C总的机械能保持不变
D．若使A、B向左做匀速直线运动，需对物体B施加一个水平向左16N的拉力
【答案】A,B,D
【知识点】势能大小的比较；二力平衡的条件及其应用；摩擦力产生的条件
【解析】【解答】A.根据题意可知，A和B一起向右做匀速直线运动，那么二者保持相对静止，则二者之间摩擦力为0，故A正确；
B.若剪断绳子，A、B在桌面上会逐渐停止运动，而摩擦力的方向与运动的方向相反，因此减速时A受到的摩擦力水平向左，故B正确；
C.当A、B匀速向右运动时，它俩的机械能保持不变，而C的重力势能不断减小，因此三者的机械能减小，故C错误；
D.当A、B匀速向右运动时，A和B受到向左的摩擦力和向右绳子的拉力，根据二力平衡的知识可知，摩擦力f=GC=8N。当A、B向左做匀速直线运动时，它受到向左的拉力F'，向右的摩擦力f和绳子拉力F，则F'=F+f=8N+8N=16N，故D正确。
故选ABD。
【分析】（1）摩擦力产生的条件：①相互接触且存在压力；②做相对运动或有相对运动的趋势；
（2）摩擦力的方向总是与相对运动的方向相反；
（3）注意C的重力势能的变化；
（4）对A、B进行受力分析，根据平衡力的知识分析。
三、实验填空题
12．（2024八下·潮南月考）小明认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他进行了如下探究：
由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟速度有关；
由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟速度有关；
（1）小明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，碰到水平面上的小木块，将小木块撞出一段距离；
①实验通过观察 来比较小球动能的大小，这种研究问题的方法是 ；
②分析比较题甲、丙两组实验可得：物体质量相同时，速度越大，动能越 (选填“大”或“小”)；
③为了探究动能的大小与质量的关系，将质量不同的小球，使它们从斜面的 (选填“相同”或“不同”)高度由静止滚下，推动小木块做功；
（2）小明由此实验还联想到探究牛顿第一定律的实验，让同一金属球从同一斜面的同一高度由静止开始向下运动，到达毛巾、棉布以及玻璃三种不同水平面上继续向前运动直到停止，金属球在水平面运动的整个过程中，克服摩擦力做的功 (选填“相等”或“不相等”)。
【答案】（1）小木块被推动的距离；转换法；大；相同
（2）相等
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】(2) 第1、2空、 在实验中我们通过观察木块被推动的距离的远近来判断物体所具有的动能大小，小木块被推动的距离越远，说明物体具有的动能越大，这是转换法的应用。故第1空填" 小木块被推动的距离 "，第2空填" 转换法 "；
第3空、 在甲、丙两组实验中，金属球的质量相同，甲实验中金属球所在的高度更高，到达斜面底端的速度更大，小木块被推动的距离更远，说明：物体质量相同时，速度越大，动能越大。故该空填“大”；
第4空、 由控制变量法可知，在探究动能的大小与质量的关系，需要控制速度相同；所以要让质量不同的小球沿斜面的同一高度下落，这样保证质量不同，小球下落到斜面底端的速度相同。故该空填“ 相同 ”；
(3) 第1空、 让同一个金属球从同一斜面的同一个高度由静止开始向下运动，金属球到达水平面时的速度相同，动能相同，然后在毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上继续向前运动直到停止，此时动能为0。在水平面运动的整个过程中，克服摩擦力做的功等于小车动能的变化量，因小车动能变化量相同，所以克服摩擦力做的功相等。故该空填“ 相等 ”。
【分析】首先阐述了“十次车祸九次快”和“安全驾驶莫超载”分别体现了汽车动能与速度和质量的关系。接着说明实验中通过观察小木块被推动的距离来判断动能大小是转换法的运用，并具体分析了甲、丙两组实验得出物体质量相同时速度越大动能越大的结论，强调了控制变量法的应用。然后解释让不同质量小球在同一高度下落是为了控制速度相同来探究动能与质量的关系。最后分析同一个金属球在不同水平面运动时，因为动能变化量相同所以克服摩擦力做功相等的原理。
13．（2023八下·宁武期末）通过学习，小明知道了物体弹性势能的大小与其发生弹性形变的程度有关，善于动脑的小明，设计了一个研究弹簧弹性势能E与压缩量x之间关系的实验，方案如下：
①如甲图，将一根弹簧的左端固定于竖直墙壁的O点，测出弹簧处于自然状态时的长度为L；
②如乙图，用钢球将弹簧适当压缩，测量弹簧被压缩后的长度为L1，并计算出弹簧的压缩量x；
③释放钢球，让弹出去的钢球撞击水平面上的木块（忽略钢球与水平面之间的摩擦），测出木块被推动的距离为s；
④将木块放回原处，改变弹簧的压缩量，重复实验步骤②③，将测出的物理量记录在表格中。
实次 验数 弹簧原 长L/m 弹簧压缩后 的长度L1/m 木块移动 的距离s/m
1 0.2 0.18 0.2
2 0.2 0.16 0.8
3 0.2 0.14 1.8
4 0.2 0.12 3.2
5 0.2 0.10
请你依据上述的实验过程和记录数据，解答下列问题：
（1）实验中弹簧的形变量x＝ m（用字母L和L1表示）；
（2）根据表格中的数据在丙图中画出木块被推动的距离s与弹簧压缩量x的关系图像 ；老师告诉小明：木块在水平面上移动的距离与木块的动能成正比。结合丙图中的图像请你推断：弹簧弹性势能E的大小与压缩量x （选填“成”或“不成”）正比。
（3）表格中第5次实验，木块移动的距离为 m。
（4）实验后，小明打算用质量不同的两个钢球将同一弹簧压缩到相同程度，放手后用锻球撞击木块的方法来验证钢球动能与其质量的关系。这样做 （填“能”或“不能”）验证。
【答案】（1）L﹣L1
（2）；不成
（3）5
（4）不能
【知识点】势能的影响因素
【解析】【解答】（1）弹簧的形变量等于弹簧的长度与弹簧原长的差，即弹簧的形变量x＝L-L1；
（2）方格纸上横轴表示弹簧压缩量，纵轴表示木块移动的距离，将每组数据在方格上对应位置描点，最后将相邻的点用平滑的线连接起来即可，如下图所示：
根据图片可知，图像不是一条直线，因此木块移动的距离与弹簧的压缩量不成正比。而木块的动能与木块移动的距离成正比，而弹簧的弹性势能等于木块的动能，因此弹簧的弹性势能与压缩量不成正比。
（3）根据表格1、2、4可知：当弹簧压缩量为：0.2m-0.18m=0.02m时，木块移动0.2m；
当弹簧压缩量为：0.2m-0.16m=0.04m时，木块移动0.8m；
当弹簧压缩量为：0.2m-0.12m=0.08m时，木块移动3.2m；
比较1和2可知，弹簧压缩量增大到2倍时，木块移动距离增大到：22=4倍；
比较1和4可知，弹簧压缩量增大到4倍时，木块移动距离增大到：42=16倍；
则木块移动的距离与弹簧的压缩量的平方成正比，即关系式为：s=a△L；
那么得到：0.2m=a×（0.02m）2；
s=a×（0.2m-0.1m）2；
两个式子做比得到：；
解得：s=5m。
（4）实验后，小明打算用质量不同的两个钢球将同一弹簧压缩到相同程度，放手后用锻球撞击木块的方法来验证钢球动能与其质量的关系。这样做不能验证，因为没有控制速度相同。
【分析】（1）弹簧的形变量等于弹簧的长度与弹簧原长的差；
（2）方格纸上横轴表示弹簧压缩量，纵轴表示木块移动的距离，将每组数据在方格上对应位置描点，最后将相邻的点用平滑的线连接起来即可。根据图像的形状分析弹性势能大小与压缩量的关系。
（3）根据表格数据分析木块移动的距离与弹簧压缩量之间的数量关系，据此推算第5次实验时木块移动的距离。
（4）探究动能与质量的关系时，需要控制速度相同，只改变质量。而将两个质量不同的小球将同一弹簧压缩到相同程度时，质量小的速度大小，质量大的速度小，据此分析解答。
四、解答与计算题
14．物体的动能大小和其质量、速度有关，用EK表示则关系式为EK=mv2；物体的重力势能大小和其所受重力及被举高的高度有关，用EP表示则关系式为EP=Gh=mgh．现有一质量为m的钢球，从高为h的光滑斜面上由静止开始自由滚下（不计空气阻力）如图所示：
（1）在如图中作出钢球所受力的示意图；
（2）请用机械能守恒定律证明，不论钢球的质量多大，到达水平面时的速度v=，即和质量无关．
【答案】解：（1）钢球受到竖直向下的重力和垂直斜面的支持力作用，由于斜面光滑故不受摩擦力，其受力如图：（2）钢球从斜面顶端滚动到底端重力势能转化为动能，钢球机械能总量不变故有EK=EP，即mv2=mgh则V=，由此可知不论钢球的质量多大，到达水平面时的速度v= ，即和质量无关．
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】（1）钢球在斜面上受到重力和支持力作用，根据力的示意图画出受力；
（2）机械能守恒是只发生动能和势能之间转化，利用动能和势能公式求出速度即可．
15．（2024八下·包头期末）超速开车极易造成交通事故。当司机紧急刹车时，汽车无法立即停下，且车速越大，刹车后运动的距离就越长。为避免超速带来的交通隐患，交通部门在不同道路上对汽车设有不同限速的规定。请你运用物理知识，回答下列问题。
（1）紧急刹车时，汽车为什么不能立即停下来？
（2）从能量的角度分析，对汽车进行限速的原因？
（3）生活中，有关安全驾驶还有哪些规定？（写出一条即可）
【答案】【解答】（1）汽车具有惯性，要保持原来的运动状态不变。
（2）质量不变时，速度越大，动能越大，需要的刹车距离越大。
（3）严禁超载，速度相同时，质量越大，动能越大，刹车距离越大。
【知识点】探究影响物体动能大小的因素；惯性及其现象
【解析】【分析】(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性，惯性是物体的一种属性；
(2)动能的大小与质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大；
(3)根据交通安全的常识回答。
16．（2023八下·阳信期末） 如图所示是某科技馆一件叫做“最速降线”的展品。其中有甲、乙两条光滑轨道，甲为直轨，乙为弯轨，两轨道的起点相同，终点也相同。若将两个完全相同的小球和分别放在甲、乙两轨道的起点，同时由静止开始释放，发现在乙轨道上的小球先到达终点。请判断小球和小球到达终点时动能的大小关系，并说明理由。不计空气阻力
【答案】若不计阻力，则无机械能的损失；和两小球到达终点时动能都是由重力势能转化而来，而一开始小球的高度相同，质量相同，重力势能相同，因此最终动能也相同。
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【解答】若不计阻力，不消耗机械能，无机械能的损失；A和B的动能都是由重力势能转化而来，而一开始小球的高度相同，质量相同，重力势能相同，最终动能也相同。
【分析】由相同的重力势能转化为动能时，不计能量损失，动能相同。
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