4.3 机械能 同步练习—2020-2021学年沪教版（上海）八年级物理下册（含答案）

4.3 机械能
9893302355853640455226060课后巩固
1、关于弹性势能的说法正确的是（ ）
A．橡皮泥的形变越大，它具有的弹性势能越大
B．弹簧的弹性越大，它具有的弹性势能越大
C．弹簧越长，它具有的弹性势能越大
D．对于给定的弹簧来说，它的弹性形变越大，它具有的弹性势能越大
4942205825502、如图所示，小球上下运动的过程中，下列分析不正确的是（ ）
A．小球上下运动过程中，运动状态保持不变
B．小球向下运动过程中，小球所受的重力对小球做功
C．小球对弹簧施加拉力，弹簧对小球也施加拉力
D．小球上下运动过程中，动能与势能不断相互转化
3、如图所示，小刚对子弹击穿木板靶心前后，子弹能量变化的问题进行了思考。有如下四点看法：
（1）动能减少，是因为有部分机械能转化成其他形式的能
（2）动能减少，是因为子弹的机械能增加了
（3）动能减少，是因为子弹克服摩擦做了功
（4）子弹的机械能不变
17145066675
你认为他的看法中，正确的有几点（ ）
A．1点 B．2点 C．3点 D．4点
4、卫星发射中心用“长征四号乙”运载火箭，成功地将“神州六号”飞船送人太空。在飞船随火箭一起离开发射塔飞向天空的过程中（ ）
A．飞船的势能不断减小，动能不断增大 B．飞船的势能不断增大，动能不断减小
C．飞船的势能和动能都在不断减小 D．飞船的势能和动能都在不断增大
在如图所示的单摆中，当小球从A点运动到B点的过程中，它的动能（ ）
389191575565A
B
O
A
B
O
A．一直增大 B．一直减小
C．先减小后增大 D．先增大后减小
6、甲、乙两个物体，如果它们具有相等的动能，则（ ）
A．两个物体的质量一定相等 B．两个物体的速度一定相等
C．两个物体的质量和速度一定都相等 D．无法判断它们的质量和速度是否相等
7、如图所示，小球在弧形槽中来回滚动且每次上升的高度逐渐降低，下列说法正确的是（ ）
448500569215A
B
C
A
B
C
势能每次都比前一次小，动能每一次都比前一次大
B．小球的动能和势能逐渐减小，但机械能总量保持不变
C．小球在槽中来回滚动时，只有势能和动能的相互转化
D．在起始位置的最高点A处，势能最大，第一次通过槽中的最低点B处时动能最大
8、质量较大的喜鹊与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么________飞得快。
9、如图所示，一个同学在蹦床上玩，从跳起到上升至最高点的过程中，蹦床的_______能转化为人的_______能，___________逐渐增大，___________能逐渐减小。
10、了解到“重力势能”知识的小东同学，想用身边的器材（铅球），来探究影响重力势能大小的因素，其探究程序如下：
猜想：影响重力势能大小的因素可能有：
a、重力势能大小可能与物体的质量有关
b、重力势能大小可能与物体的高度有关
（1）实验提供的实心铅球有2kg、2kg、3kg各一个，细沙（足够多）、刻度尺、两个相同大纸盒，请你利用上述器材，帮他设计实验方案、验证猜想、完成实验步骤：
A、将适量的沙子放进大纸盒里拨平；
B、取质量为_______________的铅球各一个，将两球分别对准纸盒位置提高到相同高度然后放手，用刻度尺量出铅球所砸沙坑的深度进行比较；
C、取质量为_______________的铅球各一个，将两球分别对准纸盒位置提高到不同高度然后放手，用刻度尺量出铅球所砸沙坑的深度进行比较；
（2）通过对该实验的探究，B步骤得到的结论是：重力势能跟_______有关；C步骤得出的结论是：重力势能跟________有关。
11、如图所示，让钢球从斜面上由静止滚下，撞到一个小木块上，能将木块撞出一段距离。放在同一水平面上相同位置的木块。被撞得越远，表示钢球的动能越大。现用质量不同的钢球从同一高度滚下，看哪次木块被推得远。回答以下问题。
148082027940
（1）设计本实验的目的是研究_________________________________________。
（2）让不同的钢球从同一高度滚下是为了_____________________________________。
（3）此实验得出的结论是____________________________________________________。
52832049466512、小智猜想：动能的大小可能与物体的质量与物体的速度有关。因此，他设计了如下两种实验方案：
A、让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图甲所示）。
B、让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图乙所示）
上述两种实验方案中：
（1）A方案是为了探究动能大小与__________关系，若木块被撞后移动的距离越远，说明小车对木块的推力____________越多，小车撞击木块时的动能________。
小智想用B方案探究动能大小与质量的关系，该方案是否合理？理由是___________________
____________________________________。
13、在探究重力势能与什么因素有关时，同学们经过讨论，提出如下猜想：重力势能的大小可能跟物体的质量有关；也可能跟物体的高度有关。下面是小智和小方关于这个问题的讨论后的实验设计。
设计一：让质量为m的物体从不同高度落向插入沙坑中的木桩。
设计二：让质量为m和2m的两个大小不同的物体从同一高度落向插入沙坑中的木桩。
实验发现B比A插入得深，D比C插入得深，如图所示。请解答下列问题：
23304562865
（1）要探究重力势能与高度的关系应选用__________的方案。
（2）根据设计二及实验结果的图示，可得出的结论是：__________________________________。
（3）如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务。如图是某轻轨车站的设计方案示意图，该图表明与站台前后连接的轨道都有一个小坡度。请你说明这种设计可以节能的理由：_____
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
5715049530
443420584391514、如图是位于水平桌面上的玩具“不倒翁”摆动过程的示意图，O点是“不倒翁”的重心。将“不倒翁”扳到位置1后释放，“不倒翁”向右摆动，经过竖直位置2，到达另一侧最大摆角的位置3。请分析说明“不倒翁”在摆动过程能量是如何转化的。由位置1到2_________________________。由位置2到3__________________________。
768351242060A
A
A
A
B
B
（a） （b） （c） （d）
A
A
A
A
B
B
（a） （b） （c） （d）
325818514979652210435169291015、某同学为了“探究决定重力势能大小的因素”，利用质量不同的实心铜块A和B、刻度尺、相同的小桌和沙面进行实验，并通过观察小桌陷入沙面的深度来比较重力势能的大小。如图（a）和（b）所示，他先将小桌放在沙面上，然后让铜块A从一定的高度下落到小桌的桌面上。接着他按图（c）、（d）所示，重新实验。请仔细观察图中下落的铜块与小桌陷入沙面的情况，然后归纳得出初步结论。
（1）比较图中的（a）、（b）和（c）实验过程及相关条件可知：__________________________________。
（2）比较图中的（a）、（c）和（d）实验过程及相关条件可知：__________________________________。
16、李明猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关。
12954006350
（Ⅰ）如图甲所示，让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止；
（Ⅱ）如图乙所示，让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止；
（1）该实验是通过比较___________________来判断小球动能大小；
（2）乙图让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是：两球到达水平面时，具有相同的_______；
（3）选用甲图探究的是动能与__________的关系；得出的结论是____________________________动能越大；
（4）选用乙图探究的是动能与__________的关系；得出的结论是：____________________________
______________________动能越大；
（5）物理研究方法有很多，如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法、转换法等。本实验运用了两种：一是____________法；二是转换法。
506412510795F
F
17、如图在光滑的水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的弹性势能逐渐减小 B．弹簧的弹性势能逐渐增大
C．弹簧的弹性势能先增大后减小 D．弹簧的弹性势能先减小后增大
4068445212725
18、在观察如图所示小球摆动时动能和势能转化的实验中，小涛发现小球每摆一个来回的时间似乎都相同。于是他产生了猜想，小球来回摆动一次所用时间t：
①可能跟小球质量m有关；
②可能跟绳子长度L有关；
③可能跟小球移开的距离s有关；
为验证自己的猜想，他在竖直的木板上画出方格，用瓶子代替小球，并在瓶内装大米以改变质量，则：（1）除如图所示的器材外，还需要______、______；
（2）在测出不同条件下，瓶子来回摆动一次所用的时间t后，得到表中的数据。则：为了研究t与L关系，应选择序号为_______________的数据进行分析；
（3）通过分析表中的数据可以得出初步的结论：t与_____无关，与______有关
（4）实验中发现，瓶子摆动一次所用的时间很难测准，请你帮他想一个更准确的测量方法：___________________________________________________。
序号
瓶质量m/g
移开距离s/格
悬线长度L/格
来回时间t/s
1
20
3
12
2.1
2
40
3
12
2.1
3
60
3
12
2.1
4
60
2
12
2.1
5
60
1
12
2.1
6
60
3
9
1.9
7
60
3
6
1.5

1、在空中沿水平方向匀速飞行的一架飞机，正在向灾区空投救灾物资，在空投过程中，飞机的动能和重力势能的变化情况是（ ）
A．动能和重力势能都增加 B．动能和重力势能都减小
C．动能减小，重力势能增加 D．动能增加，重力势能减小
【难度】★
【答案】B
2、下列过程中，属于动能转化为势能的是（ ）
A．钟表里的发条带动指针转动 B．自行车在水平地面上行驶得越来越快
C．被拉开的弹簧门自动关上 D．跳高运动员跃起的过程
【难度】★
【答案】D
3、下列过程中，属于势能转化为动能的是（ ）
A．向上抛出的石子 B．从坡顶匀速滑到坡底的自行车
C．竖直向下落得越来越快的冰雹 D．足球场上越滚越慢的足球
【难度】★
【答案】C
4、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。下列关于其机械能变化的说法中正确的是（ ）
A．动能不变 B．动能减小，机械能减小
C．动能不变，机械能不变 D．动能减小，机械能增大
【难度】★
【答案】B
5、为了使快速降落的“神舟”五号返回舱安全着陆，返回舱在距离地面几米处，向下迅速喷出高温高压气体。从开始喷气到安全着陆，返回舱的（ ）
A．动能增大，重力势能减少，机械能不变 B．动能不变，重力势能减少，机械能减少
C．动能减小，重力势能增加，机械能不变 D．动能减小，重力势能减少，机械能减少
【难度】★★
【答案】D
4613275762006、如图所示，小智分别沿三条路径滑到地面，在不考虑空气阻力和摩擦的情况下，滑到地面时速度最大的路径是（ ）
A．1 B．2 C．3 D．都一样
【难度】★★
【答案】D
7、幼儿园小孩们在荡秋千游戏中，从最低处荡到最高处。关于动能和重力势能的转化的叙述，正确的是 （ ）
A．动能增大，重力势能增大 B．动能减小，重力势能增大
C．动能不变，重力势能增大 D．动能不变，重力势能不变
【难度】★★
【答案】B
8、随着我国经济的发展，城市的建筑越建越高，但如果不注意建筑上的物体（例如放在阳台上的花盆），就会有“高空抛物砸伤人”的危险。在物体落下的过程中，它具有的____________能转化成__________能，而且高度越高，物体落到地面时做功本领就越_________（选填“大”或“小”），所以危险性也越大。
【难度】★
【答案】重力势；动；大
9、如图表示撑杆跳高运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆。在这几个阶段中能量的转化情况是：
104775024130助跑
撑杆起跳
越横杆
助跑
撑杆起跳
越横杆
（1）助跑阶段，运动员消耗体内的化学能______________（选填“大于”、“小于”或“等于”）运动员和撑杆获得的动能。
（2）撑杆起跳阶段，运动员的______________能增加。
（3）运动员越过横杆后，运动员将______________能转化为______________能。
【难度】★★
【答案】（1）大于（2）重力势（3）重力势；动
10、司机开车上坡前，往往加大油门，以提高车速，这是为了增大汽车的_______能。清洁车能通过吸尘器将路面上的垃圾吸入车内容器中，清洁车沿街道匀速行驶，在清扫垃圾过程中，车的动能将
__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。洒水车在平直的马路上匀速行驶，在工作过程中，洒水车的动能_____________，机械能将___________。（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【难度】★★
【答案】动；变大；减小；减小
45307259017011、在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生__________，此时，能量的转化过程是______________________，分析图中两个圆斑大小，还能知道，球从较高处下落形成的圆斑是图中_____（选填“A”或“B”），由此可间接知道：重力势能大小与____________有关。
【难度】★★
【答案】弹性形变；动能转化为弹性势能；B；高度
12、弹簧门在推开后能自动关闭，这是由于门被推开后，弹簧被卷紧变形，具有________能；放手后，这个能转化为门的________能，使门被关上
【难度】★
【答案】弹性势；动
154305042735513、如图所示，某同学将两个相同的斜面并排放在水平桌面上，利用它们探究动能或重力势能与哪些因素有关。
（1）将A、B两球（mA＜mB）分别从两斜面的相同高度处由静止同时释放，观察到它们并排滚动且始终相对静止。这表明在滚动的任一时刻，两球的速度______且两球的速度跟______无关。
（2）分别在水平桌面上的C、C'处放置相同的木块，再将两球分别从两斜面的相同高度处由静止同时释放，观察到______球将木块撞得更远。由此可得出结论：
①_______________________________________________________________________________。
②_______________________________________________________________________________。
【难度】★★
【答案】（1）相同；质量
（2）B；①运动速度相同的物体，物体的动能与它的质量有关，质量越大，动能越大
②高度相同的物体，物体的重力势能与它的质量有关，质量越大，它的重力势能越大
121412048577514、某同学在探究“动能大小与哪些因素有关”的实验中，设计了如图所示的实验方案，并进行了如下的实验：
步骤l：让钢球从斜面A点由静止开始下滑，到达水平面时速度为v1，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离S1；
步骤2：让钢球从斜面B点由静止开始下滑，到达水平面时速度为v2，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离S2；
步骤3：改变钢球的质量让钢球从A点由静止开始下滑，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离S3。
（1）比较v1、v2，可知vl_______v2（选填“>”、“<”、“=”）这是因为_______________。
（2）设计步骤l和步骤2的目的是___________________________________。
（3）比较步骤_______和步骤3可以探究动能大小和物体______的关系。
【难度】★★
【答案】（1）>；小球在A点处具有的重力势能大于在B点处的重力势能
（2）探究在质量一定时，物体动能的大小与速度的关系
（3）1；质量

1、什么叫做能量？动能、重力势能、弹性势能、机械能分别指什么？
2、动能和重力势能、弹性势能大小的影响因素有哪些？
3、“重力势能：物体处于某一高度……”，中“某一高度”是指什么？
98933023558524955501397003640455226060课后巩固
1、关于弹性势能的说法正确的是（ ）
A．橡皮泥的形变越大，它具有的弹性势能越大
B．弹簧的弹性越大，它具有的弹性势能越大
C．弹簧越长，它具有的弹性势能越大
D．对于给定的弹簧来说，它的弹性形变越大，它具有的弹性势能越大
【难度】★
【答案】D
2、如图所示，小球上下运动的过程中，下列分析不正确的是（ ）
3894455114300A．小球上下运动过程中，运动状态保持不变
B．小球向下运动过程中，小球所受的重力对小球做功
C．小球对弹簧施加拉力，弹簧对小球也施加拉力
D．小球上下运动过程中，动能与势能不断相互转化
【难度】★★
【答案】A
3、如图所示，小刚对子弹击穿木板靶心前后，子弹能量变化的问题进行了思考。有如下四点看法：
（1）动能减少，是因为有部分机械能转化成其他形式的能
（2）动能减少，是因为子弹的机械能增加了
（3）动能减少，是因为子弹克服摩擦做了功
（4）子弹的机械能不变
17145066675
你认为他的看法中，正确的有几点（ ）
A．1点 B．2点 C．3点 D．4点
【难度】★★
【答案】B
4、卫星发射中心用“长征四号乙”运载火箭，成功地将“神州六号”飞船送人太空。在飞船随火箭一起离开发射塔飞向天空的过程中（ ）
A．飞船的势能不断减小，动能不断增大 B．飞船的势能不断增大，动能不断减小
C．飞船的势能和动能都在不断减小 D．飞船的势能和动能都在不断增大
【难度】★★
【答案】D
在如图所示的单摆中，当小球从A点运动到B点的过程中，它的动能（ ）
389191575565A
B
O
A
B
O
A．一直增大 B．一直减小
C．先减小后增大 D．先增大后减小
【难度】★★
【答案】D
6、甲、乙两个物体，如果它们具有相等的动能，则（ ）
A．两个物体的质量一定相等 B．两个物体的速度一定相等
C．两个物体的质量和速度一定都相等 D．无法判断它们的质量和速度是否相等
【难度】★★
【答案】D
7、如图所示，小球在弧形槽中来回滚动且每次上升的高度逐渐降低，下列说法正确的是（ ）
448500569215A
B
C
A
B
C
势能每次都比前一次小，动能每一次都比前一次大
B．小球的动能和势能逐渐减小，但机械能总量保持不变
C．小球在槽中来回滚动时，只有势能和动能的相互转化
D．在起始位置的最高点A处，势能最大，第一次通过槽中的最低点B处时动能最大
【难度】★★
【答案】D
8、质量较大的喜鹊与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么________飞得快。
【难度】★
4813935219075【答案】燕子
9、如图所示，一个同学在蹦床上玩，从跳起到上升至最高点的过程中，蹦床的_______能转化为人的_______能，___________逐渐增大，___________能逐渐减小。
【难度】★
【答案】弹性势；动；重力势能；动
10、了解到“重力势能”知识的小东同学，想用身边的器材（铅球），来探究影响重力势能大小的因素，其探究程序如下：
猜想：影响重力势能大小的因素可能有：
a、重力势能大小可能与物体的质量有关
b、重力势能大小可能与物体的高度有关
（1）实验提供的实心铅球有2kg、2kg、3kg各一个，细沙（足够多）、刻度尺、两个相同大纸盒，请你利用上述器材，帮他设计实验方案、验证猜想、完成实验步骤：
A、将适量的沙子放进大纸盒里拨平；
B、取质量为_______________的铅球各一个，将两球分别对准纸盒位置提高到相同高度然后放手，用刻度尺量出铅球所砸沙坑的深度进行比较；
C、取质量为_______________的铅球各一个，将两球分别对准纸盒位置提高到不同高度然后放手，用刻度尺量出铅球所砸沙坑的深度进行比较；
（2）通过对该实验的探究，B步骤得到的结论是：重力势能跟_______有关；C步骤得出的结论是：重力势能跟________有关。
【难度】★★
【答案】（1）2kg和3kg；2kg和2kg（2）质量；高度
11、如图所示，让钢球从斜面上由静止滚下，撞到一个小木块上，能将木块撞出一段距离。放在同一水平面上相同位置的木块。被撞得越远，表示钢球的动能越大。现用质量不同的钢球从同一高度滚下，看哪次木块被推得远。回答以下问题。
148082027940
（1）设计本实验的目的是研究_________________________________________。
（2）让不同的钢球从同一高度滚下是为了_____________________________________。
（3）此实验得出的结论是____________________________________________________。
【难度】★★
【答案】（1）速度相同时，动能与物体质量的关系
（2）使钢球到达斜面底端时的速度大小相同
（3）速度相同的物体，质量越大，动能越大
52832049466512、小智猜想：动能的大小可能与物体的质量与物体的速度有关。因此，他设计了如下两种实验方案：
A、让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图甲所示）。
B、让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图乙所示）
上述两种实验方案中：
（1）A方案是为了探究动能大小与__________关系，若木块被撞后移动的距离越远，说明小车对木块的推力____________越多，小车撞击木块时的动能________。
小智想用B方案探究动能大小与质量的关系，该方案是否合理？理由是___________________
____________________________________。
【难度】★★
【答案】（1）速度；做功；越大
不合理；没有控制小车进入水平面时的速度相同
13、在探究重力势能与什么因素有关时，同学们经过讨论，提出如下猜想：重力势能的大小可能跟物体的质量有关；也可能跟物体的高度有关。下面是小智和小方关于这个问题的讨论后的实验设计。
设计一：让质量为m的物体从不同高度落向插入沙坑中的木桩。
设计二：让质量为m和2m的两个大小不同的物体从同一高度落向插入沙坑中的木桩。
实验发现B比A插入得深，D比C插入得深，如图所示。请解答下列问题：
23304562865
（1）要探究重力势能与高度的关系应选用__________的方案。
（2）根据设计二及实验结果的图示，可得出的结论是：__________________________________。
（3）如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务。如图是某轻轨车站的设计方案示意图，该图表明与站台前后连接的轨道都有一个小坡度。请你说明这种设计可以节能的理由：_____
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
5715049530
【难度】★★
【答案】（1）设计一
（2）在物体的高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大
（3）车进站时的部分动能转化为重力势能，减小因刹车消耗的机械能；车出站时储存的重力势能又转化为动能，起到节能的作用
443420584391514、如图是位于水平桌面上的玩具“不倒翁”摆动过程的示意图，O点是“不倒翁”的重心。将“不倒翁”扳到位置1后释放，“不倒翁”向右摆动，经过竖直位置2，到达另一侧最大摆角的位置3。请分析说明“不倒翁”在摆动过程能量是如何转化的。由位置1到2_________________________。由位置2到3__________________________。
【难度】★★
【答案】重力势能减小，重力势能转化为动能，动能增大；重力势能增大，动能转化为重力势能，动能减小。
【解析】在位置1，有一定的重力势能，动能为零；由1到2摆动过程，重心降低，重力势能减小，重力势能转化为动能，动能增大；在位置2，重力势能最小，动能最大；由2到3摆动过程，重心升高，重力势能增大，动能转化为重力势能，动能减小；在位置3，重力势能最大，动能为零
768351242060A
A
A
A
B
B
（a） （b） （c） （d）
A
A
A
A
B
B
（a） （b） （c） （d）
325818514979652210435169291015、某同学为了“探究决定重力势能大小的因素”，利用质量不同的实心铜块A和B、刻度尺、相同的小桌和沙面进行实验，并通过观察小桌陷入沙面的深度来比较重力势能的大小。如图（a）和（b）所示，他先将小桌放在沙面上，然后让铜块A从一定的高度下落到小桌的桌面上。接着他按图（c）、（d）所示，重新实验。请仔细观察图中下落的铜块与小桌陷入沙面的情况，然后归纳得出初步结论。
（1）比较图中的（a）、（b）和（c）实验过程及相关条件可知：__________________________________。
（2）比较图中的（a）、（c）和（d）实验过程及相关条件可知：__________________________________。
【难度】★★
【答案】（1）质量相同的物体，高度越高，重力势能越大
（2）所处高度相同的物体，质量越大，重力势能越大
【解析】物体由于被举高而具有的能成为重力势能，分析比较图（b）和（c）实验过程能看出，同一物体体A的质量是相同的，但所处的高度不同，且物体越高所能使小桌陷入的深度越大，故其所具有的重力势能就越大；同理比较（c）和（d）实验过程能看出，对于不同质量的物体A、B，所处的高度是相同的，且质量大的物体使小桌陷入的深度越大，故其所具有的重力势能大
16、李明猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关。
12954006350
（Ⅰ）如图甲所示，让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止；
（Ⅱ）如图乙所示，让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止；
（1）该实验是通过比较___________________来判断小球动能大小；
（2）乙图让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是：两球到达水平面时，具有相同的_______；
（3）选用甲图探究的是动能与__________的关系；得出的结论是____________________________动能越大；
（4）选用乙图探究的是动能与__________的关系；得出的结论是：____________________________
______________________动能越大；
（5）物理研究方法有很多，如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法、转换法等。本实验运用了两种：一是____________法；二是转换法。
【难度】★★
【答案】（1）纸盒移动距离（2）速度（3）速度；质量相同，物体运动速度越快（4）质量；速度相同，物体质量越大（5）控制变量
【解析】（1）实验中通过观察纸盒被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小，这种研究问题的方法是转换法；
（2）为了探究物体的动能与质量的关系，应该让不同质量的小球沿斜面同一高度静止滚下撞击水平板上的纸盒，这样它们到达斜面底端的速度相等；
（3）让同一小球沿斜面的不同高度静止滚下撞击水平板上的纸盒，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，能得出的结论是：当质量一定时，速度越大，动能越大；
（4）选用图乙探究的是动能与质量的关系，得出的结论是：当速度一定时，质量越大，动能越大；
（5）因物体的动能与质量和速度有关，所以当研究与其中一个因素关系时，应采取控制变量法；
506412510795F
F
17、如图在光滑的水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的弹性势能逐渐减小 B．弹簧的弹性势能逐渐增大
C．弹簧的弹性势能先增大后减小 D．弹簧的弹性势能先减小后增大
【难度】★★
【答案】D
【解析】撤去F后物体向右运动的过程中，物体向右先加速运动，弹力方向向右，当弹簧恢复原长时，由于物体仍有向右的速度，所以弹簧被拉长，方向向左，故弹簧的弹力先做正功后做负功，故弹簧的弹性势能先减小后增大，所以选D
4068445212725
18、在观察如图所示小球摆动时动能和势能转化的实验中，小涛发现小球每摆一个来回的时间似乎都相同。于是他产生了猜想，小球来回摆动一次所用时间t：
①可能跟小球质量m有关；
②可能跟绳子长度L有关；
③可能跟小球移开的距离s有关；
为验证自己的猜想，他在竖直的木板上画出方格，用瓶子代替小球，并在瓶内装大米以改变质量，则：（1）除如图所示的器材外，还需要______、______；
（2）在测出不同条件下，瓶子来回摆动一次所用的时间t后，得到表中的数据。则：为了研究t与L关系，应选择序号为_______________的数据进行分析；
（3）通过分析表中的数据可以得出初步的结论：t与_____无关，与______有关
（4）实验中发现，瓶子摆动一次所用的时间很难测准，请你帮他想一个更准确的测量方法：___________________________________________________。
序号
瓶质量m/g
移开距离s/格
悬线长度L/格
来回时间t/s
1
20
3
12
2.1
2
40
3
12
2.1
3
60
3
12
2.1
4
60
2
12
2.1
5
60
1
12
2.1
6
60
3
9
1.9
7
60
3
6
1.5
【难度】★★
【答案】（1）天平；秒表
（2）3与6与7
（3）m和s；L
（4）测出摆动n次的时间t，则摆一次的时间为t/n
【解析】（1）除了如图所示的器材还要测量时间的秒表和测量质量的天平
（2）研究t与L的关系，必须保持质量、悬线长度不变，应选择序号3与6与7
（3）当质量不同时，来回时间可能相同，当s不同时，来回时间可能相同，所以t与质量和s无关；当悬线长度不同时，来回时间一定不相同，t与L有关
（4）测出摆动n次的时间t，则摆一次的时间为t/n