浙教版科学九上第三章 第2节 机械能同步练习（优生加练）
一、单选题
1．（2021·瓯海模拟）如图，小球从左侧的斜坡滚下，到达底端后又沿着右侧斜坡向上滚到最高处， 则下列图像能正确代表小球重力势能与运动时间t之间对应关系的是（ ）
A． B．
C． D．
2．（华师大版初中科学九年级上学期 5.4机械能(第1课时)）如图是杂技演员演出时的过程示意图。男演员从甲处用力向上起跳，落下后踩在跷跷板的a端，能把站在b端的女演员弹上乙处。由于存在阻力，故（ ）
A．男演员的质量必须要大于女演员的质量
B．甲处男演员的势能一定要大于乙处女演员的势能
C．男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能
D．女演员弹起时的动能与她站在乙处时的机械能相等
3．（初升高名牌一级重点高中科学招生训练卷分块训练卷（四）机械与光学）有一种运动叫蹦极，如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，A点处弹性绳自然伸直。B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点，运动员从O点到C点的运动过程中忽略空气阻力，则( ）
A．从O点至B点运动员的重力势能全部转化为动能
B．从B点至C点只有运动员的动能转化为弹性势能
C．从O至A过程中运动员速度增大，从A至C过程中运动员速度减小
D．从O至B过程中运动员速度增大，从B至C过程中运动员速度减小
4．（2019·杭州模拟）如图所示，连着弹簧的小球套在水平杆上，弹簧自由伸长时，小球位于O点。小球和水平杆之间存在摩擦力，现用小球压弹簧至A点后，然后释放，小球最右端达到B点。下列说法正确的是（ ）
A．小球向右运动过程中速度最大点出现在O点。
B．小球第一次向右经过O点时，速度不断增大
C．从O点到达最右端B点的过程中，是将动能转化为内能和弹性势能
D．小球最终静止的位置是在O点
5．（初升高名牌一级重点高中科学招生训练卷分块训练卷（一）力与运动）如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上。压力传感器是电阻阻值随受到压力的增大而减小的变阻器（压力不超过最大值）。由压力传感器、电流表、定值电阻和电源组成电路。压力传感器不受力时电流表示数是I0。t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。整个过程中，不计能量损失，电流表示数I随时间t变化的图像如图乙所示，则( ）
A．t1时刻，小球动能最小
B．t2时刻，弹簧的弹性势能最小
C．t2~t3这段时间内，弹簧的弹性势能先增加后减少
D．t2~t3这段时间内，小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能
6．（2019·杭州模拟）原长为L的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O、A两点间距离为2L，如图所示。则能反映钢球从O点运动到A点的过程中，其动能Ek随运动距离s变化的关系图象可能是（ ）
A． B．
C． D．
7．（2019·义乌模拟）如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的O点，自由伸长到B点，今将一小物块m连在弹簧上，并把弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能运动到C点静止，物体与水平地面间的摩擦力恒定，试判断下列说法中正确的是（ ）
A．物体从A到B动能越来越大，从B到C动能越来越小
B．物体从A到C动能一直在减小
C．物体从A到B动能先增大后减小，从B到C动能一直减小
D．物体动能最大的位置在B和C之间
8．（2019·鄞州模拟）某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（蹦极过程视为在竖直方向的运动）。下列判断正确的有（ ）
A．从O点到A点再到B点过程中运动员动能先增大后减少
B．从A点到B点再到C点过程中弹性绳的弹性势能先增大后减少
C．从C点到B点再到A点过程中运动员动能先增大后减少，运动员重力大小等于F0
D．从C点到B点再到A点过程中弹性绳的弹力一直减少，运动员重力大小小于F0
9．（2019·浙江模拟）如图所示甲，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，不计空气阻力．则（ ）
A．运动过程中小球的机械能守恒
B．t1～t2这段时间内，小球的动能与重力势能一直在增加
C．t2时刻小球的速度为最大
D．t2～t3这段时间内，小球的动能先增加后减少
10．（2018九上·天台月考）质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上，压力传感器是电阻阻值随受到压力的增大而减小的变阻器（压力不超过最大值），压力传感器、电流表、定值电阻和电源组成一电路如图甲所示．压力传感器不受力时电流表示数是I0. t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．整个过程中，不计能量损失，电流表示数I随时间t变化的图象如图乙所示，则不正确的是（ ）
A．t2时刻，小球动能为零
B．t1时刻，弹簧的弹性势能为零
C．t2～t3这段时间内，弹簧的弹性势能先增加后减少
D．t2～t3这段时间内，小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能
11．（2018九上·温州月考）如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一重为G=50N的金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示。对于0到t3这一过程中，以下分析判断正确的是（ ）
A．t1时刻小球的重力势能最大
B．t2时刻小球的动能最大
C．t2到t3时间内，小球的动能不断增加
D．t2到t3时间内，小球的机械能不断增大
12．（浙教版科学九年级上学期科学期中测试试卷）如图所示，甲、乙和丙是三个完全相同的乒乓球，在离地同一高度处以大小相等的速度v，将三个球分别竖直向下、竖直向上和水平抛出。若在整个运动过程中不计能量损失，则（ ）
A．抛出时甲球的机械能大于其他两个球
B．抛出后乙球的机械能先增大再减小
C．第一次落地时甲球的动能最大，丙球的动能最小
D．落地后第一次反弹到最高点时甲、乙两球的高度相同
13．（2017九上·江东期中）如图是“天宫一号”飞行器运行轨道的示意图；若“天宫一号”飞行器沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则它从远地点向近地点运行的过程中（ ）
A．重力势能增加、动能减小 B．重力势能减小、动能增加
C．重力势能增加、动能增加 D．重力势能不变、动能不变
14．（2017九上·乐清月考）如图甲为蹦极运动过程示意图，跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下。运动时，跳跃者受到绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（将蹦极过程近似为在竖直方向的运动）。根据图象可知跳跃者 （ ）
A．重力大小为F0 B．t0时刻弹性势能最小
C．t0时刻动能最大 D．t0时刻重力势能最小
15．（2017·浙江竞赛）如图所示，木板可绕固定的水平轴O转动。木板从水平位置OA缓慢地转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止。在这一过程中，物块的机械能增加了2J。用F1表示物块受到的支持力，用F2表示物块受到的摩擦力，在这一过程中，下列说法：①F1和F2对物块都不做功；②F1对物块做功为2J，F2对物块不做功；③F1对物块不做功，F2 对物块做功为2J；④F1和F2对物块所做的总功为2J；⑤物块的重力势能增加了2J，其中正确的是（ ）
A．①⑤ B．③④ C．③④⑤ D．②④⑤
16．（浙教版科学九年级上册 3.1 能量及其形式 3.2 机械能培优练习）如图是杂技演员演出时的过程示意图。男演员从甲处用力向上起跳，落下后踩在翘翘板的a端，能把站在b端的女演员弹上乙处。由于存在阻力，故（ ）
A．男演员的质量必须要大于女演员的质量
B．甲处男演员的势能一定要大于乙处女演员的势能
C．男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能
D．女演员弹起时的动能与她站在乙处时的机械能相等
17．（2018九上·金华期中）如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，足球（ ）
A．在b、d两点动能相等 B．在a、d两点动能一定相等
C．从b到c的过程机械能减少 D．从c到d的过程重力势能减少
18．在相同的高度，以相等的速度将三个同样的小球分别沿竖直向上、竖直向下、水平方向抛出，若不计空气阻力，比较它们落地时的动能大小，则( )
A．竖直向上抛出的大 B．竖直向下抛出的大
C．水平方向抛出的大 D．一样大
19．（浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.2 动能和势能（第1课时） 同步练习）质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么（ ）
A．燕子比鸽子飞得快
B．鸽子比燕子飞得快
C．燕子与鸽子飞得一样快
D．两者速度大小无法比较
20．草原发生大面积蝗灾时，农业部门利用飞机喷洒农药消灭蝗虫。当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，它的（ ）
A．动能不变，势能不变 B．动能减少，势能减少
C．动能增加，势能减少 D．动能减少，势能增加
21．如图所示，小球从斜面上某一高度由静止开始滑下，撞击静止于水平木板上的木块（不计空气阻力），下列说法正确的是（ ）
A．小球在斜面上下滑的过程中，如果以木板为参照物，小球是静止的
B．若木板的表面光滑且足够长，最终木块的动能保持不变
C．木块对木板的压力就是木块的重力
D．小球从斜面上开始下滑到撞击木块后静止的过程中，小球的机械能先变大后变小
22．有一种运动叫蹦极，如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，A点处弹性绳自然伸直。B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点，运动员从O点到C点的运动过程中忽略空气阻力，则（ ）
A．从O至C运动员速度一直减小
B．从O点至A点运动员机械能不守恒，从A点至C点机械能守恒
C．从O至A过程中运动员速度增大，从A至C过程中运动员速度减小
D．从O至B过程中运动员速度增大，从B至C过程中运动员速度减小
二、填空题
23．（2019·富阳模拟）如图所示，原长为1的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧，当其左端至A点时，弹簧具有的弹性势能为25J；松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为1J.则木块最终静止的位置一定不可能位于 (B／C／D)点，整个过程中木块克服阻力做的功是 J，整个过程中木块速度最大时其左端可能位于 (B／C／D)点。
24．（2019九上·德清期末）光滑斜面甲与水平面AB平滑连接，从斜面甲高H处静止释放小球，小球运动到B点静止，如图①所示。在AB上的C点平滑拼接另一光滑斜面乙，已知AB=3AC，如图②所示。则
（1）如果小球从斜面甲高H处静止释放，则小球到达乙斜面的最大高度h= H；
（2）要使小球在乙斜面上到达的最大高度变为2h，小球应从甲斜面 高处静止释放。
25．（2017九上·乐清月考）用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h，在此过程中弹簧的弹性势能增加量为 。B位置到C位置的过程中铁球所受的重力 （选填“大于”、“小于”、“等于”）弹簧所施加的弹力。（整个过程中不计能量损耗）
26．（2018九上·义乌期中）如图所示，将一根弹簧和一只质量为1kg的金属球（球上有一直小孔）套在铁架台的金属杆AB上面。现将小球提到B端后松手，小球的高度随时间变化的情况如图乙所示。
（1）从t1到t3时刻，小球的机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）在整个过程中，小球在 时动能最大。（选填“t1”或“t2”或“t3”）
27．阅读短文，回答文后的问题
2015年是世界反法西斯和中国抗日战争胜利70周年，我国将举行盛大阅兵仪式.99式主战坦克预计会再次成为本次阅兵的一大亮点．
99式主战坦克为我国自行研制，火炮威力居于世界领先地位．炮弹初速为1940m/s，居世界第一．炮管中部的抽烟装置，由储气筒、喷嘴等组成．炮塔内炮手发射炮弹，弹丸经过喷嘴时储气筒会充入高压气体，弹丸飞离炮口后，储气筒内的高压气体便由喷嘴向外冲出，迫使炮塔中的有害气体沿炮口流出，净化了车内空气．
炮管外装有隔热套，隔热套分为内外两层，外层是为了减少环境对炮管的影响，内层是为了能使火炮发射时产生的热量快速传递，使炮管温度趋于一致，减少变形．
99式坦克还配备红外夜视仪、激光测距仪等先进设备，能够全天候作战．
（1）高速飞行的炮弹能够击穿2000m外900mm厚的装甲，是因为它具有较大的 能．
（2）抽烟装置喷嘴的开口方向，你认为图中哪一选择最符合要求
（3）炮管隔热套内层材料的性质最应该具有（ ）
A．熔点低 B．熔点高 C．导热性好 D．导热性差
（4）红外夜视仪夜晚能够识别人体、岩石、坦克，是因为被识别物体的 不同，发出的红外线强度不同．
三、解答题
28．（2021·婺城模拟）无人机以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息，广泛应用在航拍、交通等领域。如图为某型号无人机，整机质量2千克，停放时与水平地面总接触面积0.002米2，摄像机拍摄速度11000帧/秒。在轿车限速120千米/时的某高速公路上，交警利用该无人机进行道路通行情况实时监测。
（1）在60米高空，以24千米/小时的速度水平匀速跟拍过程中。判断该过程中无人机动能不变的理由是 。
（2）无人机竖直向上爬升60米的过程中克服重力做了多少功？
（3）无人机在某轿车通行0.6米的过程中拍摄220帧，通过计算判断该轿车是否超速。
29．（2021·慈溪模拟）许多同学都很喜欢设计和参加“多米诺骨牌效应”活动。如图所示，按一定距离排列的骨牌，碰倒第一块骨牌后，其它所有骨牌会依次倒下，且骨牌被推倒的速度会越来越大。
（1）请运用能量转化的知识解释上述现象。
（2）如图，用A、B、C、D、E五块多米诺骨牌分别表示Fe2O3、O2、H2、Na2CO3溶液和H2SO4溶液五种物质中的其中一种，要求相邻两种物质之间可以发生化学反应，则C物质的名称是 ，上述化学反应没有涉及的基本类型是 。
30．（2019·东阳模拟）总长为l的橡皮筋一端固定在Ｏ点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从Ｏ点释放，运动到A点后开始向上返回，Ｏ和A两点间距离为2l，如图所示．请用所学知识分析并画出钢球从Ｏ点运动到A点的过程中，其动能随运动距离变化的大致关系图像，并作出说明．
31．（浙教版科学九年级上学期科学期末考试试卷）光滑斜面甲与水平面AB平滑连接，从斜面甲高H处静止释放小球，小球运动到B点静止，如图甲，在AB上的C点平滑拼接另一光滑斜面乙。已知AB＝3AC，如图乙，回答下列问题：
（1）如果小球从斜面甲高H处静止释放，说明小球在乙斜面到达的最大高度h与H的数量关系及理由。
（2）要使小球在乙斜面上到达的最大高度变为2h，小球应在甲斜面上多高处静止释放，并说明理由。
32．（2017七上·台州期中）铺设水泥路时，有时要在水泥中掺入少量纤维材料以增加牢固程度。某科学兴趣小组为探究在水泥中掺入纤维材料是否会影响水泥路面的牢固程度，设计好方案，利用图中装置用落锤对样品进行连续撞击直到样品断裂，将数据记录在下表中。
实验 级别 样品厚 度(厘米) 样品面积 (厘米2) ▲ (厘米) 掺入纤 维种类 纤维掺 入量(%) 撞击 次数
1 4 100 50 无 无 20
2 4 100 50 A 纤维 0.1 80
3 4 100 50 B 纤维 0.1 90
请回答下列问题：
（1）样品的牢固程度可通过比较样品断裂时所承受的 来判断。
（2）表中“▲”处填写的内容应为 。
（3）为缩短检验上述规格样品的实验时间，需减少撞击次数，可采用的方法是 。
33．（2016·富阳）为了解决高楼救险中云梯高度不够高的问题，可在消防云梯上再伸出轻便的滑杆。如图为一次消防演习中模拟解救被困人员的示意图，被困人员使用安全带上的挂钩挂在滑杆上、沿滑杆下滑到消防云梯上逃生。为了安全，被困人员滑到云梯顶端的速度不能太大，通常滑杆由AO、OB两段直杆通过光滑转轴在O处连接，滑杆A端用挂钩钩在高楼的固定物上，且可绕固定物自由转动，B端用铰链固定在云梯上端，且可绕铰链自由转动，以便调节被困人员滑到云梯顶端的速度大小。设被困人员在调整好后的滑杆上下滑时滑杆与竖直方向的夹角保持不变，被困人员可看作体积很小的物体、不计过O点时的速度损失。已知AO长L1=6m、OB长L2=12m、竖直墙与云梯上端点B的水平距离d=13.2m。被困人员到达云梯顶端B点的速度不能超过6m／s，经研究发现人在A由静止开始下滑到B点时的速度v与斜面长度、倾斜程度及粗糙程度有关，v满足下列关系式： ，其中μ= 5/6，μ是一个与斜面粗糙程度有关的量，α、β分别是AO、OB与竖直方向的夹角。
（1）现测得OB与竖直方向的夹角为53o，请分析判断被困人员滑到B点是否安全。（有关三角函数知识：sin37o=0.6，cos37o=0.8，sin53o=0.8，cos53o=0.6）
（2）若云梯顶端B点与竖直墙间的水平距离d=13.2m保持不变，AO、OB与竖直方向的夹角α、β可改变，求能够被安全营救的被困人员与云梯顶端B的最大竖直距离。（结果可用根式表示）
四、实验探究题
34．（2018九上·天台月考）动能的大小与哪些因素有关呢？小雨用相同的斜面、长木板和纸盒，两个不同质量的小球，设计了如图所示的甲、乙、丙三次实验，测量出每次实验中纸盒移动的距离，再通过比较分析得出结论．
（1）小雨通过观察比较纸盒移动的距离来比较小球动能的大小，这种科学研究的方法与以下选项中的 相同．
A．研究磁场时用磁感线表示
B．用黄豆和芝麻混合前后的体积变化研究分子间隙
C．研究压力的作用效果与受力面积的关系时控制压力的大小相同
D．电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流可以通过电路中的灯泡是否发光去确定
（2）实验中观察到纸盒移动的距离图丙比图甲短，可得出的结论是 ．
（3）如果纸盒与小球碰撞的侧面过于柔软，则纸盒的移动的距离会偏小，请分析解释原因 ．
35．（2018九上·天台月考）兴趣小组同学探究“物体动能大小的影响因素”实验中，猜想“物体动能大小与小球质量大小有关”，所用的实验装置如图甲，图乙和丙为实验改进装置，A、B为质量不同的两个小球。
（1）甲图的几次实验中，木块运动到了长木板的末端之外，在现有器材的基础上，则解决的办法有： （列举一点）。
（2）有同学对“质量不同的钢球从同一光滑斜面、同一高度由静止开始沿斜面滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑。小组同学在乙图的基础上改进，在斜面上增设两个相同的光滑小凹槽和两个钢尺（如图丙）。实验开始时，将钢尺1在如图位置竖直向上拉起，目的是为了保证 。
（3）丙图的实验中，若观察到 ，则可以确认两小球刚到达底部时的速度大小相等。
36．（2018九上·金华期中）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，再将塑料水管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，选合适的滑块放人管①，将一钢球从管②的口放入后，静止释放。观察并记录 。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。
37．（2017九上·乐清月考）学习了“物体的动能与什么因素有关”的实验后，小军开展了如图甲的实验：
步骤一：让铁球甲从斜面E点静止滚下，打到A处木块，推动木块；
步骤二：让铁球甲从斜面F点滚下，打到A处相同的木块，推动木块；
步骤三：换一铁球乙（m乙＞m甲）从斜面上F点静止滚下，打到A处相同的木块，推动木块。
（1）铁球动能的大小事通过 （选填：“木块移动的距离S”或“铁球的高度h”）来反应，这种研究方法叫转换法。
（2）实际操作中，小军发现几次木块并未发生移动，对此你建议的改进方法 。
（3）为了让质量不同的甲、乙两球获得相同的初速度，有同学认为可以不用让两球都从E点滚下，而是设计了如图乙装置，只要每次让两球压缩弹簧到同样的形变程度后自然释放即可。不考虑各种能量损耗，该方法 （合理/不合理），请说明理由 。
38．某兴趣小组提出利用“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置（如图所示）与所需器材（斜面、木块、不同质量的小钢球）来探究“影响重力势能大小的因素”的设想．请你帮助完成如下实验方案：
（1）实验中通过观察 的大小，来判断小球重力势能的大小
（2）本实验中若水平面绝对光滑则不能得出结论，原因是
（3）实验中为了要探究重力势能与物体的质量的关系要选用上述图 ，具体的操作方法是让小球从 （选填“相同”或“不同”）的高度由静止滚下
（4）要探究重力势能与物体的高度的关系要选用上述图 ，具体的操作方法是让小球从 （选填“相同”或“不同”）的高度由静止滚下
（5）通过比较分析可以得出的结论是
39．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三小球先后从同一装置的hA.hB.hC高处滚下（mA=mB＜mC，hA=hC＞hB）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大小与质量的关系．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．
五、综合说理题
40．（2019·温州模拟）一重力为 G 的物体静止在地面上，现对其施加一大小恒为 F，竖直向上的力，使物体上升。在 t0 时刻撤去力 F，
物体继续运动一段时间。整个过程不计空气阻力，物体机械能随时间变化的大致曲线如图所示。根据你所学的知识，请分析物体机械能发生如图所示变化的原因。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】物体的重力势能与质量和高度有关，据此分析判断。
【解答】小球从斜坡上滚下时，速度越来越快，它的高度与时间的变化关系为：h'=h-；当小球滚上斜坡时，它上升的高度h''=v0t-，因此它的高度与时间变化的图像为二次函数图象，即为抛物线；因为重力势能与高度成正比，所以重力势能随时间变化的图像也应该是抛物线，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
2．【答案】C
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】由于存在阻力，那么男女运动员在运动过程中，肯定会有部分机械能转化为内能，据此分析判断。
【解答】A.根据图片可知，男运动员在开始时会向上跳起。如果男演员到达的最高点大于女运动员的最高点，即使男女员的质量相同，那么男演员的重力势能就会大于女演员的重力势能。多余的重力势能用于克服摩擦做功，故A错误；
B.根据图片可知，甲处男演员的高度小于女演员的高度，因此他的势能小于乙处女演员的势能。但是他还要向上跳起。只要他到达的最高点时具有的重力势能大于女演员的势能即可，故B错误；
C.因为运动过程要克服摩擦做功，所以男演员的机械能一定要大于乙处女演员的势能，这样才可能将女演员弹到乙处，故C正确；
D.女演员在向上运动时会克服摩擦做功，因此她弹起时的动能应该大于在乙处时的机械能，故D错误。
故选C。
3．【答案】D
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）B点时绳子已经伸长，这时绳子有弹性势能，这也是由人的重力势能转化而来；
（2）从B到C时，人的高度下降，那么人的重力势能也会转化为绳子的弹性势能；
（3）从O到B的过程中，弹力一直小于重力，合力向下且与运动方向相同，人应该做加速运动；从B到C的过程中，弹力大于重力，合力向上与运动方向相反，人应该做减速运动。
【解答】根据题意可知，从O点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，因此速度越来越大；从B点到C点的过程中，弹性绳对运动员拉力大于重力，运动员的速度开始减小，到达C点时，速度为零；由于不计空气阻力，因此整个过程能量守恒。
故答案为：D
4．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）如果物体受到的合力不为0，且和物体的运动方向一致，那么它将做加速运动；且合力越大，物体的速度变化量越大；
（2）如果物体受到的合力不为0，且和物体的运动方向相反，那么它将做减速运动；且合力越大，物体的速度变化量越大；
（3）弹簧的形变程度越大，它的弹性势能越大；而物体克服摩擦，将机械能转化为内能，据此判断；
（4）由于小球的机械能会不断的转化为内能，小球的位置取决于有多少机械能转化为内能。
【解答】A.小球在向右运动的过程中，开始时，弹力大于摩擦力，小球做加速运动；当弹力等于摩擦力时，小球停止加速，这时它的运动速度最大；由于O点时弹簧弹力为0，所以这个速度最大的点肯定在O点左侧，故A错误；
B.小球经过O点时，弹力的方向与小球的运动方向相反，这时小球应该做减速运动，故B错误；
C.从O点到达最右端B点的过程中，由于不断摩擦，小球的动能转化为内能；弹簧的长度不断增大，小球的动能转化为弹性势能，故C正确；
D.由于小球与水平杆之间有摩擦力，因此在小球运动过程中，小球很可能停在O点的左边或右边，这时弹力等于摩擦力，故D错误。
故选C。
5．【答案】D
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）同一个小球质量相同，动能越大，速度越大；
（2）弹簧的弹性势能与形变程度有关，形变程度越大，弹性势能越大；
（3）根据乙图可知，从0~t1时间内，电流保持I0不变，说明这时小球还没有与弹簧接触，弹簧还没有发生形变进而对压力传感器产生压力；从t1~t2时间内，电流逐渐增大，说明压力传感器受到的电阻变小压力不断增大，即弹簧的形变程度增大，弹力不断增大；从t2~t3时间内，电流变小，说明压力传感器电阻增大而压力变小，即弹簧恢复形状，将弹性势能转化为小球的动能的过程。
①t1时刻， 电流开始增大，说明压力传感器电阻变小而压力增大，即弹簧开始发生形变，根据能量转化判断动能的大小；
②t2时刻，电流最大，据此判断压力传感器上压力的变化，进而推得弹簧形变程度的大小，弄清弹性势能的大小；
③在t2~t3这段时间内，根据电流变化推断压力传感器上电阻的变化，进而弄清弹簧弹力的变化，判断出能量的转化方向即可。
【解答】t1时刻时，电流表示数为I0，并呈上升趋势，表示此时压力传感器不受力，小球刚好接触弹簧且弹簧还未发生弹性形变，小球处于继续下落状态，此时小球的速度达到最大，也就是说小球动能达到最大，A不符合题意；
t2时刻时，电流表示数最大，表示压力传感器的电阻阻值最小，表明压力传感器受到的压力最大，说明此时小球把弹簧压缩到最低点，弹簧的弹性形变程度最大，弹性势能最大，B不符合题意；
t2~t3这段时间内，电流表示数变小，表示压力传感器的电阻阻值增大，表明压力传感器受到的压力减小，说明此时是弹簧把小球弹起的过程，弹性势能转化成动能和重力势能，因此小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D
6．【答案】D
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】小球下降过程 ， 重力势能转化为动能的过程 ； 小球拉动橡皮筋 ， 小球动能转化为橡皮筋的弹性势能 ， 动能逐渐变小 ， 据此分析解答。
【解答】橡皮筋长为l ， 小球从初始状态下降至l过程中 ， 重力势能转化为动能 ， 小球做加速运动 ， 动能逐渐变大 ； 小球从l继续下降至2l过程中 ， 受到橡皮筋的拉力作用 ， 速度逐渐减小 ， 最后变为零 ， 动能转化为橡皮筋的弹性势能 ， 最后动能为零，D符合题意。
故答案为：D。
7．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】物体竖在水平方向受到弹簧的弹力和滑动摩擦力．从A到B过程中，弹簧的弹力先大于摩擦力，后小于摩擦力，则知物体先加速后减速，从B到C过程，摩擦力和弹簧的弹力方向均向左，物体一直做减速运动；
（2）物体动能的影响因素有质量和速度，当质量一定时，速度越大动能越大，速度越小动能越小．
【解答】物体在竖水平方向受到弹簧的弹力和滑动摩擦力．从A到B过程中，弹簧的弹力水平向右，摩擦力水平向左，弹簧的弹力先大于摩擦力，后小于摩擦力，故物体先加速后减速，因此动能最大的位置在A和B之间。从B到C过程，物体由于惯性继续向前运动，摩擦力方向向左，物体做减速运动；当质量一定时，速度越大动能越大，速度越小动能越小，所以物体从A到B过程中，动能先增大后减小，从B到C过程中，动能一直减小．故ABD错误，C正确．
故选C。
8．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）当物体的质量不变时，速度越大，动能越大；
（2）当合力的方向与运动方向相同时，物体做加速运动；当合力的方向与运动方向相反时，物体做减速运动；
（3）当物体处于静止状态时，它受到的弹力和重力是平衡力。
【解答】A.根据题目描述可知，A点刚好是绳子的自然长度，从O点到A的过程中运动员只受重力，那么这个过程中运动员做加速运动。B点弹力等于重力，即从A点到B点弹力都小于重力，那么合力向下，仍然做加速运动，因此从O点到B点的过程中速度一直在增大，因此动能一直在增大，故A错误；
B.从A点到B点再到C点的过程中，弹性绳的长度一直在变大，因此它的弹性势能一直在增大，故B错误；
C.从C点到B点的过程中，弹性绳的弹力大于运动员的重力，因此运动员的速度在增大；从B点到A点的过中，弹性绳的弹力小于运动员的重力，因此运动员的速度在减小，因此运动员的动能先增大后减小。根据乙图可知，当图像趋于一条直线时 ，运动员静止下来，这时弹力等于重力；因为这时的弹力小于F0，所以重力小于F0，故C错误；
D. 从C点到B点再到A点过程中 ，弹性绳的长度不断减小，所以弹性绳的弹力一直减小，而运动员的重力小于F0，故D正确。
故选D。
9．【答案】D
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】小球先自由下落 ， 与弹簧接触后 ， 弹簧被压缩 ， 弹力不断变大 ， 当弹力小于重力时 ， 物体加速下降 ， 合力变小 ， 小球速度减小；物体因为惯性继续下降 ， 弹力变得大于重力 ， 合力变为向上且不断变大，小球开始向上运动；上升过程，加速运动 ， 速度达到最大 ， 之后减速运动 ， 直到小球离开弹簧为止。对于小球和弹簧组成的系统机械能守恒.
【解答】A、由图看出 ， 弹簧的弹力在变化 ， 说明运动过程中弹簧的弹性势能在变化 ， 而小球和弹簧组成的系统机械能守恒 ， 则知小球的机械能不守恒，A不合题意；
B、小球从t=0时从高处释放，t1时刻刚好产生弹力，表明小球刚好接触弹簧，则在t1~t2这段时间物体向下运动，高度是不断减小，重力势能不断减小，B不合题意；
C、t2时刻弹力最大 ， 故弹簧的压缩量最大 ， 小球运动到最低点 ， 速度等于零 ， C不合题意；
D、t2~t3段时间内 ， 弹簧的弹性势能转化为动能和重力势能，速度由大变小，运动到最上时速度为零，弹性势能全部转化为重力势能，所以它的动能先增大后减小，D符合题意。
故答案为：D。
10．【答案】C
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】物体的弹性势能与物体形变的程度有关，形变越大，弹性势能越大；物体的动能与质量及速度有关。在机械能的转化过程中，机械能守恒。
【解答】A、由图乙可知，t2时刻，小球位于最低点，速度为零，动能为零，A正确，不合题意；
B、t1时刻，弹簧恢复原状，无弹性形变，弹性势能为零，B正确，不合题意；
C、D、t2～t3这段时间内，小球对弹簧的压力逐渐减小，弹簧的弹性势能逐渐减小，弹簧减少的弹性势能转化为小球的动能的重力势能，故C错误，符合题意，D不合题意。
故答案为：C。
11．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】小球先自由下落，与弹簧接触后，弹簧被压缩；
①在下降的过程中，弹力不断变大，当弹力小于重力时，合力向下，那么物体加速下降；
②当弹力等于小球的重力时，合力为0，小球不再加速，这个时刻就是速度最大，动能最大；
③此后，弹力大于重力，合力向上，小球做减速运动；直到小球的速度为0，小球达到最低点，弹簧压缩到最大；
④上升过程，开始时，弹力大于重力，小球向上做加速运动；当弹力和重力相同时，加速停止，此时速度最大；之后，弹力小于重力，小球做减速运动，直到小球离开弹簧为止。【解答】A.t1时刻小球刚与弹簧接触，此时小球已经下落了一段高度，即不是最高点，所以此时重力势能不是最大的，故A错误；
B.t2时刻，弹力最大，故弹簧的压缩量最大，小球运动到最低点，速度等于零，故B错误；
C.t2～t3这段时间内，小球处于上升过程，先做加速运动，后做减速运动，即动能先增大后减小，故C错误；
D.t2～t3段时间内，小球和弹簧系统机械能守恒，故小球增加机械能等于弹簧减少的弹性势能，故D正确。
故选D。
12．【答案】D
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】机械能是动能和势能的总和；动能的大小与物体的质量和速度有关；重力势能与物体的质量和被举的高度有关。
【解答】AB 、三个小球的质量相同，抛出时的高度相同，速度相同，则它们的机械能是相同的；在整个运动过程中不计能量损失，在运动的过程中，机械能守恒，则机械能保持不变，A、B不合题意；
C、三个小球的机械能是相同的，第一次落地时，由于机械能守恒，重力势能全部转化为动能，所以，三个小球的动能相同，C不合题意；
D、落地后第一次反弹到最高点时，甲、乙的机械能是相同的，且动能都为 0 ，所以甲、乙两球的重力势能相同，高度也相同，D符合题意。
故答案为：D。
13．【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大；（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．
【解答】“天宫一号”从远地点向近地点运行的过程中，高度减小，重力势能减少，因为机械能守恒，所以动能增加，B选项正确。
故选B
14．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】蹦极的过程其实就是上上下下不断往复，而振幅不断减小，最终静止下来的过程。
（1）当物体处于平衡状态时，他所受到的重力和弹力才是平衡力，从图像中找到跳跃者平衡时的弹力即可；
（2）弹性势能只与弹性绳的形变程度有关，从图像中找到弹性绳最长的时刻即可；
（3）动能只与跳跃者的速度有关，找到他速度最大的时刻即可；
（4）重力势能只与跳跃者的高度有关，找到他运动过程中的最低点即可。
【解答】A.观察图像可知，当图像最终变为一条水平直线时，跳跃者就处于静止状态（平衡状态），这时他受到的重力等于弹性绳的弹力；很明显，这时弹力小于F0，因此重力小于F0，故A错误；
B.t0时刻，跳跃者第一次运动到最低点，这时弹性绳的长度最大，因此弹性势能最大，故B错误；
C.t0时刻，跳跃者到达最低点，这时他的动能全部转化为弹性势能，即动能为0，故C错误；
D.t0时刻，跳跃者第一次运动到最低点，这时跳跃者的重力势能最小，故D正确。
故选D。
15．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】从做功的概念考虑此题。
【解答】①F1和F2对物块都不做功；木板从水平位置OA缓慢转到OB位置，物体在支持力F1的方向上有距离变化，所以F1做了功，错误；②F1对物块做功为2J，F2对物块不做功；物块向上的力只有支持力物块增加的2J机械能就是支持力做的功，物块在摩擦力F2的方向没有距离变化所以F2不做功，正确；③F1对物块不做功，F2 对物块做功为2J；由前面分析可知F1做功，F2不做功，错误；④F1和F2对物块所做的总功为2J；F1做功2J，F2做功0所以总功2J，正确；⑤物块的重力势能增加了2J，物块从水平位置到了某一高度，高度增加了且保持静止就是没有动能，所以物块增加的机械能也就是增加的重力势能，正确；可知：②④⑤正确。
故选D
16．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】由于存在阻力，克服阻力做功，机械能转化为内能，机械能不断减小，内能不断增大，所以男演员的机械能一定大于女演员的机械能。
【解答】A、甲处的男演员要想把女演员弹起到乙处，由于乙处高于甲处，男演员的机械能一定大于女演员的机械能，男演员向上跳起，同时具有动能和重力势能，女演员到达乙处静止不动，只具有重力势能，所以男演员的质量不一定大于女演员质量．如果男演员自由下落时，男演员的质量一定大于女演员质量，不符合题意。
B、男演员向上跳起，同时具有动能和重力势能，女演员到达乙处静止不动，只具有重力势能，男演员的重力势能不一定大于女演员的重力势能．如果男演员自由下落时，男演员的重力势能一定大于女演员重力势能，不符合题意。
C、由于存在阻力，克服阻力做功，机械能转化为内能，机械能不断减小，所以男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能，符合题意。
D、女演员弹起时动能转化为重力势能，由于存在阻力，克服阻力做功，动能没有完全转化为重力势能，所以女演员弹起时的动能大于她站在乙处时的机械能，不符合题意。
故答案为：C
17．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）动能大小跟质量、速度有关。质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大；
（2）足球和草地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不断减小，内能增大；
（3）重力势能大小跟质量、高度有关。质量一定时，高度越高，重力势能越大；高度一定时，质量越大，重力势能越大。
【解答】A、足球在 b点时，足球有一定的速度，足球具有一定的动能，动能不为零；足球在d点时，足球速度为零，足球动能为零，不符合题意；
B、足球在a点时，足球有一定的速度，足球具有一定的动能，动能不为零；足球在d点时，足球速度为零，足球动能为零，不符合题意；
C、足球从b到c的过程中，足球和草地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不断减小，符合题意；
D、足球从c到d的过程中，足球质量不变，高度增大，重力势能不断增大，不符合题意。
故答案为：C
18．【答案】D
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】不计空气阻力，物体的机械能守恒，分析三个球的运动情况，由机械能守恒可以判断落地的速度。
【解答】由于不计空气的阻力，所以三个球的机械能守恒，由于它们的初速度的大小相同，又是从同一个位置抛出的，最后又都落在了地面上，所以它们的初末的位置高度差相同，初动能也相同。由机械能守恒可知，末动能也相同，所以末速度的大小相同。
故答案为：D
19．【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化；动能的影响因素
【解析】【分析】动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大．动能相等的两个物体质量越大，速度就越小。
【解答】物体的动能与质量和速度有关。鸽子与燕子动能相等，鸽子的质量较大，燕子的质量较小，所以燕子的速度大，飞得快。
故答案为：A
20．【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】动能的影响因素是质量和速度，重力势能的影响因素是质量和高度，动能和势能统称机械能。据此结合题目描述可做出判断。
【解答】当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，其质量在不断减小，高度和速度不变。因此，由动能和重力势能的影响因素可知，其动能和重力势能均减少，故只有选项D的说法正确，符合题意。
故答案为：B
21．【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；动能的影响因素
【解析】【分析】（1）判断一个物体是运动的还是静止的，要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化，若位置有变化，则物体相对于参照物是运动的；若位置没有变化，则物体相对于参照物是静止的。
（2）动能和重力势能大小的影响因素进行分析，然后由动能和重力势能大小的变化，判断机械能的变化。
（3）静止在水平面上的物体对水平面的压力等于其重力。
（4）木板的表面光滑且足够长，木块在水平方向不受摩擦力，将做匀速直线运动，从这一角度分析。
【解答】A、小球在斜面上下滑的过程中，如果选择木板作为参照物，小球与木板之间的相对位置在不断发生变化，故小球是运动的，故A错误；
B、若木板的表面光滑且足够长，木块在水平方向不受摩擦力，将做匀速直线运动，动能不变，保持平衡，故B正确；
C、静止在水平面上的物体对水平面的压力等于其重力．木块对木板的压力不是木块的重力，故C错误；
D、从斜面上开始下滑到撞击木块后静止的过程中，开始不记阻力，所以机械能先不变撞击木块后又变小；故D错误。
故答案为：B
22．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【解答】 有题意得，从O点到B点的过程中，运动员受到的重力大于弹性绳对运动员拉力，则速度越来越大；从B点到C点的过程中，弹性绳对运动员拉力大于运动员受到的重力，则运动员的速度开始减小；到达C点时，速度为零；由于不计空气阻力，所有整个过程能量守恒。
故选D
【分析】动能的影响因素是物体质量和速度，可根据物体的质量和速度变化判断动能的大小变化，质量越大，速度越大，动能越大，反之越小；重力势能的影响因素是物体质量和高度，可根据物体质量和高度变化来判断物体重力势能的大小变化，质量越大，高度越大，重力势能越大。物体弹性势能大小与发生形变的大小有关，形变越大，弹性势能越大。
23．【答案】C；24；B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）弹簧的弹性势能与它形变程度的大小有关；
（2）开始弹簧具有的弹性势能等于后来弹簧的弹性势能与克服阻力做功的和；
（3）开始时，弹簧弹力大于阻力，做加速运动；随后弹力逐渐减小，当弹力和摩擦力相等时，物体不再加速，此时速度达到最大，据此解答。
【解答】松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为1J，说明弹簧肯定发生形变了，而C点处是弹簧的原长，因此木块最终静止的位置一定不在C点。
整个过程中克服阻力做的功为：25J-1J=24J；
开始时，弹簧弹力大于阻力，做加速运动；随后弹力逐渐减小，当弹力和摩擦力相等时，物体不再加速，此时速度达到最大，那么木块速度最大的位置弹簧肯定被压缩，即B点。
故答案为：C；24；B
24．【答案】（1）
（2） H
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）AB段和AC段对小球的摩擦力相等，根据W=Fs可知，这两段消耗的机械能与长度成正比；②图中，小球斜面上的机械能=AC段消耗的能量+爬升后的能量，据此解答；
（2）小球斜面上的机械能=消耗的水平面消耗的能量+爬升后的能量，抓住这个关系计算即可。
【解答】（1）根据图①可知，小球在斜面甲高H处的机械能等于AB段克服摩擦消耗的能量。根据②图可知，因为摩擦力相等，AB=3AC，所以AC段消耗的能量是AB段的，即过了C点后还剩原来能量的，因此小球到达乙斜面的最大高度；
（2）要使小球在乙斜面上到达的最大高度变为2h，那么小球爬升的高度为：；小球斜面上的机械能=消耗的水平面消耗的能量+爬升后的能量，即小球应该释放的高度为：。
故答案为：（1）；（2）
25．【答案】Gh；小于
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】铁球下落的过程，其实就是重力势能转化为动能，动能再转化为弹簧的弹性势能的过程。
（1）弹性势能最终由重力势能转化而成，分析二者数量关系即可；
（2）当物体受到的合力与运动方向一致时，物体做加速运动；二者方向相反时，物体做减速运动。从B位置到C位置速度是减小的，依据上面的原理判断即可。
【解答】在铁球下落时，铁球的重力势能转化为它的动能和弹簧的弹性势能；
在C点小球速度为0，那么动能为0，这时小球的重力势能全部转化为弹性势能，即：；
到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零，
因此从B到C时，小球的速度在不断减小，
那么这个过程中小球受到的合力向上，即：它受到的向下的重力小于向上的弹力。
故答案为：Gh；小于
26．【答案】（1）减小
（2）t1
【知识点】能量的相互转化和转移；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）小球最初没有动能，只具有重力势能，因此判断重力势能的变化其实就是它机械能的变化。根据乙图可知，当小球静止下来时，它的高度小于最开始下落时的高度，即它的重力势能减小了，所以小球的机械能在不断减小；
（2）小球开始时只受重力，因此合力向下，做加速运动；接触弹簧后受到向上的弹力，但合力仍然向下，继续做加速运动；当弹力和重力相等时，合力为0，加速停止，此时小球速度达到最大；接下来弹力大于重力，合力向上，小球开始做减速运动，因此当小球的重力和弹力相等时，速度最大，动能最大。
【解答】（1） 从t1到t3时刻，小球的机械减小；
（2）根据乙图可知，小球最终静止在40cm的高度上，此时它受到的重力和弹力相等，因此速度最大，动能最大，故选t1。
27．【答案】（1）动（机械）
（2）A
（3）C
（4）温度
【知识点】紫外线、红外线；流体压强与流速的关系；动能的影响因素；常见金属与金属的物理性质及用途
【解析】【解答】解：（1）高速飞行的炮弹能够击穿2000m外900mm厚的装甲，说明能对外做功，因此它具有较大的动（机械）能．
（2）由题意可知，炮塔内炮手发射炮弹，弹丸经过喷嘴时储气筒会充入高压气体，弹丸飞离炮口后，储气筒内的高压气体便由喷嘴向外冲出，迫使炮塔中的有害气体沿炮口流出，净化了车内空气．从开口的方向来看，最符合要求的应该是A；
（3）由题意可知，炮管内层是为了能使火炮发射时产生的热量快速传递，使炮管温度趋于一致，减少变形，因此，炮管隔热套内层材料的性质最应该具有导热性好的特点，故C符合题意．
（4）红外夜视仪夜晚能够识别人体、岩石、坦克，是因为被识别物体的温度不同，发出的红外线强度不同．
故答案为：（1）动（机械）； （2）A； （3）C；（4）温度．
【分析】（1）物体能对外做功，我们就说物体具有能，据此结合能量的类型作答；
（2）根据抽烟装置的要求，可判断哪种设计更适合这一功能；
（3）根据炮管隔热套内层的作用特点可判断其材料的性质；
（4）任何物体都会向外辐射红外线，温度越高，辐射红外线越强．
28．【答案】（1）质量和速度不变
（2）解：G=mg=2千克×10牛/千克=20牛
W=Gh=20牛×60米=1200焦
（3）解：220帧/(11000帧/秒)=0.02秒
v=s/t=0.6米/0.02秒=30米/秒=108千米/时＜120千米/时，所以不超速
【知识点】速度公式及其应用；功的计算公式的应用；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）动能与物体的质量和速度大小有关，即质量越大、速度越大，物体的动能越大。
（2）根据G=mg计算出无人机的重力，然后根据W=Gh计算克服重力做的功。
（3）根据时间即计算出轿车行驶的时间，再根据计算轿车的速度，最后与限速比较即可。
29．【答案】（1）骨牌倒下时，其部分重力势能转化为动能，当它推倒下一张骨牌时，这部分能量又转移给下一张骨牌，使得下一张骨牌倒下时具有的能量更大，导致骨牌被推倒的速度越来越大。
（2）氧化铁(或三氧化二铁)；分解反应
【知识点】动能的影响因素；化合反应和分解反应；物质的鉴别、推断
【解析】【分析】（1）当物体倒下时，它的重心下降，即重力势能会转化为动能；相邻的骨牌的动能可以不断传递并累积；动能与速度的大小有关，即速度越大，动能越大，据此分析即可；
（2）中间的D、C、B都能与两种物质反应，而E和A只能与一种物质反应，先确定E和A，再确定D和B，最后确定C即可。四种基本反应类型为：化合反应、分解反应，复分解反应和置换反应，据此分析判断。
【解答】（1）运用能量转化的知识解释上述现象：骨牌倒下时，其部分重力势能转化为动能，当它推倒下一张骨牌时，这部分能量又转移给下一张骨牌，使得下一张骨牌倒下时具有的能量更大，导致骨牌被推倒的速度越来越大。
（2）①O2只能与H2反应， Na2CO3 只能和 H2SO4 反应，则E、A肯定是O2和Na2CO3 ，B、D肯定是H2和H2SO4，而C肯定是氧化铁 Fe2O3 ；
②氧气和氢气的反应生成水，为化合反应；氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，为复分解反应；氢气和氧化铁反应生成水和铁，为置换反应；硫酸与碳酸钠反应，生成硫酸钠、水和二氧化碳，为复分解反应，因此没有涉及的基本反应类型为分解反应。
30．【答案】橡皮筋长为l，小球从初始状态下降至l过程中，小球受到重力作用，重力势能转化为动能，小球做加速运动，动能逐渐变大；小球从l继续下降过程中，受到橡皮筋的拉力作用，但拉力小于重力，所以小球继续做加速运动，动能继续变大，重力势能转化为动能和弹性势能，当拉力等于重力时，动能达到最大；继续下降至2l过程中，拉力大于重力，小球做减速运动，动能逐渐变小，速度逐渐减小，最后变为零，重力势能和动能转化为弹性势能，最后动能为零．
动能随运动距离变化的大致关系图象如下图．
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）在弹性限度内，弹簧产生的弹力与伸长的长度成正比，它的弹性势能也与伸长的长度成正比；
（2）如果物体受到的合力与运动方向相同，那么物体将做加速运动；合力的方向与运动方向相反，那么物体将做减速运动；
（3）当质量相等时，物体的速度越大，动能越大；
（4）小球的运动过程可以分为三个阶段，
①从开始下降到橡皮筋的长度达到l，这个过程橡皮筋没有伸长，因此小球不受弹力，只受重力作用；
②从橡皮筋的长度为l到弹力等于重力，这个过程弹力小于重力，合力与运动方向相同；
③从橡皮筋的弹力等于重力到橡皮筋的长度为2l，这个过程弹力大于重力，合力与运动方向相反。
利用（1）（2）（3）中的规律对小球的速度变化进行分析，从而得到动能的大小变化规律即可。
【解答】橡皮筋长为l，小球从初始状态下降至l过程中，小球受到重力作用，重力势能转化为动能，小球做加速运动，动能逐渐变大；小球从l继续下降过程中，受到橡皮筋的拉力作用，但拉力小于重力，所以小球继续做加速运动，动能继续变大，重力势能转化为动能和弹性势能，当拉力等于重力时，动能达到最大；继续下降至2l过程中，拉力大于重力，小球做减速运动，动能逐渐变小，速度逐渐减小，最后变为零，重力势能和动能转化为弹性势能，最后动能为零．
动能随运动距离变化的大致关系图象如下图：
31．【答案】（1）答：从释放点到B点静止，减少的机械能等于在AB水平面上由于摩擦而损失的机械能，因为AB＝3AC，所以在AC上损耗的机械能是AB上的三分之一，所以乙斜面上时机械能比甲斜面上时的机械能少三分之一，故上升的高度h＝ H
（2）解：小球在乙斜面上升高度为2h，即 H，因为AC段上消耗的机械能与第一次相同，即消耗 高度的机械能，所以原来小球在甲斜面上的释放高度是：2h＋ ＝ H
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】根据能量守恒定律分析即可。
（1）小球在水平面上滚动时，由于摩擦力的作用，机械能减小，根据小球在水平面上运动的距离分析小球的能量损失情况；小球的光滑的平面上运动时，能量不会有损失；
（2）根据（1）中的计算方法进行计算。
32．【答案】（1）撞击次数
（2）落锤高度
（3）增加落锤高度(或减小材料厚度，或增加落锤质量等)
【知识点】动能和势能的大小变化；势能的影响因素
【解析】【分析】（1）实验中通过比较样品断裂时所承受的撞击次数来判断样品的牢固程度；（2）根据表格中的单位确定相应的物理量；（3）要减少撞击次数，可增大落锤的重力势能，根据影响重力势能的因素分析。
【解答】（1）由表格中数据知，样品的牢固程度是通过比较样品断裂时所承受的撞击次数来判断的；（2）表中空格后的单位是cm，cm是长度单位，而落锤的撞击力应该与落锤下落的高度有关系，所以表中“▲”处填写的内容应为落锤下落的高度；（3）为缩短检验上述规格样品的实验时间，需减少撞击次数，应增大落锤的重力势能，可增大落锤下落的高度，或增大落锤的质量。
故答案为：（1）撞击次数；（2）落锤高度；（3）增加落锤高度(或减小材料厚度，或增加落锤质量等)
33．【答案】（1） 如下图所示：
BC=BO×sinβ=12m×sin53°=12m×0.8=9.6m；
那么：OD=d-BC=13.2m-9.6m=3.6m；
则；
因此∠α=37°；
将所有数据代入公式： 得到：
；
解得：
因此被困人员滑动到B点是安全的。
（2）设滑杆两端点AB的最大竖直距离为h，对被困人员下滑到达B点过程中减少的重力势能等于的动能的获得量，
故有，
因为d=L1sinα+L2sinβ，
故解得，
将v=6m/s，g=10N/Kg、 μ= 5/6、d=13.2m 代入解得的最大距离h=12.8m。
若量杆伸直，AB间的最大竖直高度，
因为12.24m小于12.8m，所以能够被安全营救的被困人员与云梯顶端B的最大竖直距离应为12.24m。
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）对OA由几何关系可求得夹角，根据v 满足下列关系式代入求解。
（2）结合动能定理可得出重力及摩擦力做功与动能的关系，由几何关系可求得最大距离。
34．【答案】（1）D
（2）质量相同时，物体的速度越大，动能也越大
（3）纸盒的形变需要消耗部分机械能
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）在物理学中 ， 我们经常把一些不易观察的物理量转化为便于观察的物理量 ， 即：转换法。 在该实验中 ， 动能的大小不易观察 ， 于是我们将小球的动能的大小转换为小球推动纸盒移动的距离 来观察。
（2）动能的决定因素有 ： 质量和速度 ， 要研究动能与质量的关系 ， 必须保证速度相同 ， 质量不同；
（3）如果纸盒与小球碰撞的侧面过于柔软 ， 小球撞击纸盒 ， 纸盒要发生形变 ， 需要消耗部分机械能。
【解答】（1）小雨通过观察比较纸盒移动的距离来比较小球动能的大小 ， 这种科学研究的方法叫转换法，
A、磁感线实际不存在 ， 是人们为形象地描述磁场分布而假想出来的 ， 属于建立模型法，A不合题意；
B、在研究分子间存在间隙的实验中 ， 比较黄豆和芝麻混合前后的体积 ， 根据体积减小得出分子之间有空隙 ， 是通过实际实验得出的 ， B不合题意；
C、研究压力的作用效果与受力面积的关系时，控制压力的大小相同 ， 属于控制变量法 ， C不合题意；
D、电流看不见、摸不着 ， 判断电路中是否有电流，我们可以通过电路中的灯泡是否发光去确定 ， 属于转换法 ， D符合题意 ；
（2）动能的决定因素有 ： 质量和速度。比较甲、丙两图可知，质量相同时，物体的速度越大，动能也越大；
（3）如果纸盒与小球碰撞的侧面过于柔软 ， 小球撞击纸盒 ， 纸盒要发生形变 ， 需要消耗部分机械能 ， 因而纸盒的移动的距离会偏小。
故答案为：（1）D ； （2）质量相同时，物体的速度越大，动能也越大；（3）纸盒的形变需要消耗部分机械能。
35．【答案】（1）降低小球下落的高度h、增大长木板的摩擦(长木板铺上毛巾或在木块上放置重物)、降低斜面的倾角等
（2）小球同一高度静止开始运动
（3）两球同时碰到钢尺2（或运动中的两球相对静止；或运动中的两球相对距离L不变）
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）木块滑出长木板，说明木块获得的能量多，从减小木块获得能量方面考虑；
（2）钢尺1是为了让两小球在同一高度滑下；
（3）根据两球到达底部时的速度大小相等，可猜测观察到的现象。
【解答】（1）实验中，木块多次运动到了长木板的末端之外，说明长木板获得的能量过大；在在现有器材的基础上，为了减小木块获得的能量，可以减少小球下滑的高度h；或减小斜面夹角；也可以抬高长木板的末端，使一部分能量转化为木块的重力势能；
（2）实验开始时，将钢尺1在如图位置竖直向上拉起，目的是为了保证小球从同一高度滑下；
（3）钢尺1是为了让两小球在同一高度滑下，钢尺2是为了便于观察两小球到达底端时是否是同时到达。如果观察到两小球同时撞击钢尺2，则可以确认两球到达底部时的速度大小相等。
故答案为：（1）降低小球下落的高度h、增大长木板的摩擦(长木板铺上毛巾或在木块上放置重物)、降低斜面的倾角等；（2）小球从同一高度滑下；（3） 两球同时碰到钢尺2。
36．【答案】（1）滑块移动距离；速度大小
（2）将一钢球从管②的任一口放入，静止释放，观察并记录滑块移动距离；取出钢球，将滑块移回原位，将另一质量不同的钢球从同一口放人，重复实验。
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【分析】控制变量在进行科学实验的概念，是指那些除了实验因素(自变量)以外的所有影响实验结果的变量，这些变量不是本实验所要研究的变量，所以又称无关变量、无关因子、非实验因素或非实验因子。重力势能是物体因为重力作用而拥有的能量，对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定。物体的质量越大、相对的位置越高、做的功越多，从而使物体具有的重力势能变大。
【解答】（1）钢球从管内下滑会撞击到滑块，通过滑块的移动距离可以观察钢球动能的大小；从不同的口放入钢球改变的是钢球的高度，从而使钢球获得不同的速度，用来探究动能与速度的关系；
（2）验证重力势能与质量的关系，说明该实验质量是变量，而其他量要保持相同，因此将不同质量的钢球从同一口放入管内，记录滑块的移动距离即可；
故答案为：（1）滑块移动距离；速度大小；（2） 将一钢球从管②的任一口放入，静止释放，观察并记录滑块移动距离；取出钢球，将滑块移回原位，将另一质量不同的钢球从同一口放入，重复实验。
37．【答案】（1）木块移动的距离S
（2）把木块的质量减少一些；或增大小球的质量；或把表面做的光滑一些等
（3）不合理；理由是动能的大小还跟质量有关，在动能一定时，质量不同，速度也不同，无法控制变量
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）将不易观察或不易测量的物理量转化为容易观察或测量的物理量，这种方法就是转换法；木块移动的距离直接反映铁球动能的大小；
（2）木块没有移动可能原因有：木块质量太大，推动它需要更大的能量；表面太粗糙，小球的能量损耗太大；或者小球本身的动能太小。
（3）弹簧施加给小球的能量是相同的，但是小球的质量会影响它的速度。
【解答】（1）木块与地面之间的摩擦力是相同的，小球能量越大，对木块做功越多，木块前进距离越远；因此铁球动能的大小可通过木块移动的距离s来反映；
（2）木块没有移动可能原因有：木块质量太大，推动它需要更大的能量，因此可以减小木块的质量；表面太粗糙，小球的能量损耗太大，因此可以把表面做的光滑些；或者小球本身的动能太小，因此可以增大小球的质量。
（3）即使不考虑能量损耗，该方法也是不合理的，因为动能的大小还与质量有关，即使弹簧施加的能量相同，小球的质量不同速度也会不同，无法控制变量。
38．【答案】（1）木块被推出的距离
（2）小球与木块将会做匀速直线运动
（3）乙；相同
（4）甲；不同
（5）重力势能的大小与物体的质量和高度有关
【知识点】势能的影响因素
【解析】【解答】（1）在该实验中我们用到了转换的方法，即将小球重力势能的大小转化为其对木块做功的多少来比较，即小球推动木块越远，其对木块所做的功就越多，即具有的重力势能就越大；反之就越少；
（2）若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，小球和木块将永远一直运动下去，没有运动距离的远近之分，就不能达到比较距离来比较重力势能的目的了．
（3）为了探究重力势能与质量的关系，实验中采用质量不同的小球，在探究过程中要注意保持物体从同一高度由静止滚下；所以应选择乙图进行实验；
（4）若要探究物体重力势能大小与物体高度的关系，则需让同一小球从不同高度滚下，所以应选择甲图进行实验；
（5）通过比较分析可以得出的结论是：重力势能的大小与物体的质量和高度有关．
故答案为：（1）木块被推出的距离；（2）小球与木块将会做匀速直线运动；（3）乙；相同；
（4）甲；不同；（5）重力势能的大小与物体的质量和高度有关
【分析】（1）若一个物体能够对外做功，我们就说该物体具有能量，在实验中我们一般将物体具有能量的多少转化为其能对外做功的多少，故此实验把物体具有重力势能的大小转换为木块被撞击后运动的距离，距离越远表明小球的重力势能越大．
（2）如果水平面绝对光滑，小球和木块将保持匀速直线运动，永远运动下去．
（3）（4）掌握控制变量法在此实验中的应用，重力势能与物体的质量和被举高度有关，在探究重力势能与其中一个量的关系时，另一个量保持不变，改变要探究的量．
（5）重力势能的大小与物体的质量和高度有关
39．【答案】（1）a.c；纸盒子被推动距离
（2）让小球从斜面的同一高度由静止滚下
（3）a.b
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【解答】（1）用控制变量的方法，要研究动能与质量的关系，对图中各因素（质量.速度）的异同点进行分析；可判断出选择a.c两图进行比较；实验中动能的大小是通过纸盒子被推动距离（小球对盒子做功多少）反映出来；（2）为了确保小球到达水平面的速度相同，就必须让小球在同一高度滚下；（3）用控制变量的方法，要研究动能与速度的关系，从图中找出质量相同.速度不同的两图即a.b进行比较即可；
故答案为：a.c；纸盒子被推动距离；让小球从斜面的同一高度由静止滚下；a.b．
【分析】（1）要研究动能与质量的关系，根据控制变量的思想，就应该让小球下落高度相同（达到水平面时的初速度相同），且用质量不同的小球做实验；能量（动能）的大小，可通过对盒子做的功的多少来反映，这是一种转换的方法；（2）为了控制小球撞击时的速度不变，具体的控制方法是让质量不同的小球从同一高度由静止滚下；（3）要研究动能与速度的关系，根据控制变量的思想，就应该让小球的质量相同，从不同的高度滚下使其到达水平面的初速度不相同．
40．【答案】0—t0 之间，F>G，物体向上做加速直线运动；则该物体的速度与高度均在变大，物体具有的动能和势能就变大，机械能变大。物体做加速运动，则速度与高度的增大幅度会变快，所以动能和势能的增大幅度变快，则机械能变大也会加快。t0 之后，不计空气阻力，物体的机械能守恒，机械能保持不变。
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）当质量不变时，速度越大，动能越大；上升高度越大，重力势能越大；
（2）机械能=动能+重力势能；
（3）当物体不受外力作用时，将保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】 0—t0 之间，F>G，物体向上做加速直线运动；则该物体的速度与高度均在变大，物体具有的动能和势能就变大，机械能变大。物体做加速运动，则速度与高度的增大幅度会变快，所以动能和势能的增大幅度变快，则机械能变大也会加快。t0 之后，不计空气阻力，物体的机械能守恒，机械能保持不变。
1 / 1浙教版科学九上第三章 第2节 机械能同步练习（优生加练）
一、单选题
1．（2021·瓯海模拟）如图，小球从左侧的斜坡滚下，到达底端后又沿着右侧斜坡向上滚到最高处， 则下列图像能正确代表小球重力势能与运动时间t之间对应关系的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】物体的重力势能与质量和高度有关，据此分析判断。
【解答】小球从斜坡上滚下时，速度越来越快，它的高度与时间的变化关系为：h'=h-；当小球滚上斜坡时，它上升的高度h''=v0t-，因此它的高度与时间变化的图像为二次函数图象，即为抛物线；因为重力势能与高度成正比，所以重力势能随时间变化的图像也应该是抛物线，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
2．（华师大版初中科学九年级上学期 5.4机械能(第1课时)）如图是杂技演员演出时的过程示意图。男演员从甲处用力向上起跳，落下后踩在跷跷板的a端，能把站在b端的女演员弹上乙处。由于存在阻力，故（ ）
A．男演员的质量必须要大于女演员的质量
B．甲处男演员的势能一定要大于乙处女演员的势能
C．男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能
D．女演员弹起时的动能与她站在乙处时的机械能相等
【答案】C
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】由于存在阻力，那么男女运动员在运动过程中，肯定会有部分机械能转化为内能，据此分析判断。
【解答】A.根据图片可知，男运动员在开始时会向上跳起。如果男演员到达的最高点大于女运动员的最高点，即使男女员的质量相同，那么男演员的重力势能就会大于女演员的重力势能。多余的重力势能用于克服摩擦做功，故A错误；
B.根据图片可知，甲处男演员的高度小于女演员的高度，因此他的势能小于乙处女演员的势能。但是他还要向上跳起。只要他到达的最高点时具有的重力势能大于女演员的势能即可，故B错误；
C.因为运动过程要克服摩擦做功，所以男演员的机械能一定要大于乙处女演员的势能，这样才可能将女演员弹到乙处，故C正确；
D.女演员在向上运动时会克服摩擦做功，因此她弹起时的动能应该大于在乙处时的机械能，故D错误。
故选C。
3．（初升高名牌一级重点高中科学招生训练卷分块训练卷（四）机械与光学）有一种运动叫蹦极，如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，A点处弹性绳自然伸直。B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点，运动员从O点到C点的运动过程中忽略空气阻力，则( ）
A．从O点至B点运动员的重力势能全部转化为动能
B．从B点至C点只有运动员的动能转化为弹性势能
C．从O至A过程中运动员速度增大，从A至C过程中运动员速度减小
D．从O至B过程中运动员速度增大，从B至C过程中运动员速度减小
【答案】D
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）B点时绳子已经伸长，这时绳子有弹性势能，这也是由人的重力势能转化而来；
（2）从B到C时，人的高度下降，那么人的重力势能也会转化为绳子的弹性势能；
（3）从O到B的过程中，弹力一直小于重力，合力向下且与运动方向相同，人应该做加速运动；从B到C的过程中，弹力大于重力，合力向上与运动方向相反，人应该做减速运动。
【解答】根据题意可知，从O点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，因此速度越来越大；从B点到C点的过程中，弹性绳对运动员拉力大于重力，运动员的速度开始减小，到达C点时，速度为零；由于不计空气阻力，因此整个过程能量守恒。
故答案为：D
4．（2019·杭州模拟）如图所示，连着弹簧的小球套在水平杆上，弹簧自由伸长时，小球位于O点。小球和水平杆之间存在摩擦力，现用小球压弹簧至A点后，然后释放，小球最右端达到B点。下列说法正确的是（ ）
A．小球向右运动过程中速度最大点出现在O点。
B．小球第一次向右经过O点时，速度不断增大
C．从O点到达最右端B点的过程中，是将动能转化为内能和弹性势能
D．小球最终静止的位置是在O点
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）如果物体受到的合力不为0，且和物体的运动方向一致，那么它将做加速运动；且合力越大，物体的速度变化量越大；
（2）如果物体受到的合力不为0，且和物体的运动方向相反，那么它将做减速运动；且合力越大，物体的速度变化量越大；
（3）弹簧的形变程度越大，它的弹性势能越大；而物体克服摩擦，将机械能转化为内能，据此判断；
（4）由于小球的机械能会不断的转化为内能，小球的位置取决于有多少机械能转化为内能。
【解答】A.小球在向右运动的过程中，开始时，弹力大于摩擦力，小球做加速运动；当弹力等于摩擦力时，小球停止加速，这时它的运动速度最大；由于O点时弹簧弹力为0，所以这个速度最大的点肯定在O点左侧，故A错误；
B.小球经过O点时，弹力的方向与小球的运动方向相反，这时小球应该做减速运动，故B错误；
C.从O点到达最右端B点的过程中，由于不断摩擦，小球的动能转化为内能；弹簧的长度不断增大，小球的动能转化为弹性势能，故C正确；
D.由于小球与水平杆之间有摩擦力，因此在小球运动过程中，小球很可能停在O点的左边或右边，这时弹力等于摩擦力，故D错误。
故选C。
5．（初升高名牌一级重点高中科学招生训练卷分块训练卷（一）力与运动）如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上。压力传感器是电阻阻值随受到压力的增大而减小的变阻器（压力不超过最大值）。由压力传感器、电流表、定值电阻和电源组成电路。压力传感器不受力时电流表示数是I0。t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。整个过程中，不计能量损失，电流表示数I随时间t变化的图像如图乙所示，则( ）
A．t1时刻，小球动能最小
B．t2时刻，弹簧的弹性势能最小
C．t2~t3这段时间内，弹簧的弹性势能先增加后减少
D．t2~t3这段时间内，小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能
【答案】D
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）同一个小球质量相同，动能越大，速度越大；
（2）弹簧的弹性势能与形变程度有关，形变程度越大，弹性势能越大；
（3）根据乙图可知，从0~t1时间内，电流保持I0不变，说明这时小球还没有与弹簧接触，弹簧还没有发生形变进而对压力传感器产生压力；从t1~t2时间内，电流逐渐增大，说明压力传感器受到的电阻变小压力不断增大，即弹簧的形变程度增大，弹力不断增大；从t2~t3时间内，电流变小，说明压力传感器电阻增大而压力变小，即弹簧恢复形状，将弹性势能转化为小球的动能的过程。
①t1时刻， 电流开始增大，说明压力传感器电阻变小而压力增大，即弹簧开始发生形变，根据能量转化判断动能的大小；
②t2时刻，电流最大，据此判断压力传感器上压力的变化，进而推得弹簧形变程度的大小，弄清弹性势能的大小；
③在t2~t3这段时间内，根据电流变化推断压力传感器上电阻的变化，进而弄清弹簧弹力的变化，判断出能量的转化方向即可。
【解答】t1时刻时，电流表示数为I0，并呈上升趋势，表示此时压力传感器不受力，小球刚好接触弹簧且弹簧还未发生弹性形变，小球处于继续下落状态，此时小球的速度达到最大，也就是说小球动能达到最大，A不符合题意；
t2时刻时，电流表示数最大，表示压力传感器的电阻阻值最小，表明压力传感器受到的压力最大，说明此时小球把弹簧压缩到最低点，弹簧的弹性形变程度最大，弹性势能最大，B不符合题意；
t2~t3这段时间内，电流表示数变小，表示压力传感器的电阻阻值增大，表明压力传感器受到的压力减小，说明此时是弹簧把小球弹起的过程，弹性势能转化成动能和重力势能，因此小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D
6．（2019·杭州模拟）原长为L的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O、A两点间距离为2L，如图所示。则能反映钢球从O点运动到A点的过程中，其动能Ek随运动距离s变化的关系图象可能是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】小球下降过程 ， 重力势能转化为动能的过程 ； 小球拉动橡皮筋 ， 小球动能转化为橡皮筋的弹性势能 ， 动能逐渐变小 ， 据此分析解答。
【解答】橡皮筋长为l ， 小球从初始状态下降至l过程中 ， 重力势能转化为动能 ， 小球做加速运动 ， 动能逐渐变大 ； 小球从l继续下降至2l过程中 ， 受到橡皮筋的拉力作用 ， 速度逐渐减小 ， 最后变为零 ， 动能转化为橡皮筋的弹性势能 ， 最后动能为零，D符合题意。
故答案为：D。
7．（2019·义乌模拟）如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的O点，自由伸长到B点，今将一小物块m连在弹簧上，并把弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能运动到C点静止，物体与水平地面间的摩擦力恒定，试判断下列说法中正确的是（ ）
A．物体从A到B动能越来越大，从B到C动能越来越小
B．物体从A到C动能一直在减小
C．物体从A到B动能先增大后减小，从B到C动能一直减小
D．物体动能最大的位置在B和C之间
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】物体竖在水平方向受到弹簧的弹力和滑动摩擦力．从A到B过程中，弹簧的弹力先大于摩擦力，后小于摩擦力，则知物体先加速后减速，从B到C过程，摩擦力和弹簧的弹力方向均向左，物体一直做减速运动；
（2）物体动能的影响因素有质量和速度，当质量一定时，速度越大动能越大，速度越小动能越小．
【解答】物体在竖水平方向受到弹簧的弹力和滑动摩擦力．从A到B过程中，弹簧的弹力水平向右，摩擦力水平向左，弹簧的弹力先大于摩擦力，后小于摩擦力，故物体先加速后减速，因此动能最大的位置在A和B之间。从B到C过程，物体由于惯性继续向前运动，摩擦力方向向左，物体做减速运动；当质量一定时，速度越大动能越大，速度越小动能越小，所以物体从A到B过程中，动能先增大后减小，从B到C过程中，动能一直减小．故ABD错误，C正确．
故选C。
8．（2019·鄞州模拟）某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（蹦极过程视为在竖直方向的运动）。下列判断正确的有（ ）
A．从O点到A点再到B点过程中运动员动能先增大后减少
B．从A点到B点再到C点过程中弹性绳的弹性势能先增大后减少
C．从C点到B点再到A点过程中运动员动能先增大后减少，运动员重力大小等于F0
D．从C点到B点再到A点过程中弹性绳的弹力一直减少，运动员重力大小小于F0
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）当物体的质量不变时，速度越大，动能越大；
（2）当合力的方向与运动方向相同时，物体做加速运动；当合力的方向与运动方向相反时，物体做减速运动；
（3）当物体处于静止状态时，它受到的弹力和重力是平衡力。
【解答】A.根据题目描述可知，A点刚好是绳子的自然长度，从O点到A的过程中运动员只受重力，那么这个过程中运动员做加速运动。B点弹力等于重力，即从A点到B点弹力都小于重力，那么合力向下，仍然做加速运动，因此从O点到B点的过程中速度一直在增大，因此动能一直在增大，故A错误；
B.从A点到B点再到C点的过程中，弹性绳的长度一直在变大，因此它的弹性势能一直在增大，故B错误；
C.从C点到B点的过程中，弹性绳的弹力大于运动员的重力，因此运动员的速度在增大；从B点到A点的过中，弹性绳的弹力小于运动员的重力，因此运动员的速度在减小，因此运动员的动能先增大后减小。根据乙图可知，当图像趋于一条直线时 ，运动员静止下来，这时弹力等于重力；因为这时的弹力小于F0，所以重力小于F0，故C错误；
D. 从C点到B点再到A点过程中 ，弹性绳的长度不断减小，所以弹性绳的弹力一直减小，而运动员的重力小于F0，故D正确。
故选D。
9．（2019·浙江模拟）如图所示甲，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，不计空气阻力．则（ ）
A．运动过程中小球的机械能守恒
B．t1～t2这段时间内，小球的动能与重力势能一直在增加
C．t2时刻小球的速度为最大
D．t2～t3这段时间内，小球的动能先增加后减少
【答案】D
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】小球先自由下落 ， 与弹簧接触后 ， 弹簧被压缩 ， 弹力不断变大 ， 当弹力小于重力时 ， 物体加速下降 ， 合力变小 ， 小球速度减小；物体因为惯性继续下降 ， 弹力变得大于重力 ， 合力变为向上且不断变大，小球开始向上运动；上升过程，加速运动 ， 速度达到最大 ， 之后减速运动 ， 直到小球离开弹簧为止。对于小球和弹簧组成的系统机械能守恒.
【解答】A、由图看出 ， 弹簧的弹力在变化 ， 说明运动过程中弹簧的弹性势能在变化 ， 而小球和弹簧组成的系统机械能守恒 ， 则知小球的机械能不守恒，A不合题意；
B、小球从t=0时从高处释放，t1时刻刚好产生弹力，表明小球刚好接触弹簧，则在t1~t2这段时间物体向下运动，高度是不断减小，重力势能不断减小，B不合题意；
C、t2时刻弹力最大 ， 故弹簧的压缩量最大 ， 小球运动到最低点 ， 速度等于零 ， C不合题意；
D、t2~t3段时间内 ， 弹簧的弹性势能转化为动能和重力势能，速度由大变小，运动到最上时速度为零，弹性势能全部转化为重力势能，所以它的动能先增大后减小，D符合题意。
故答案为：D。
10．（2018九上·天台月考）质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上，压力传感器是电阻阻值随受到压力的增大而减小的变阻器（压力不超过最大值），压力传感器、电流表、定值电阻和电源组成一电路如图甲所示．压力传感器不受力时电流表示数是I0. t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．整个过程中，不计能量损失，电流表示数I随时间t变化的图象如图乙所示，则不正确的是（ ）
A．t2时刻，小球动能为零
B．t1时刻，弹簧的弹性势能为零
C．t2～t3这段时间内，弹簧的弹性势能先增加后减少
D．t2～t3这段时间内，小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能
【答案】C
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】物体的弹性势能与物体形变的程度有关，形变越大，弹性势能越大；物体的动能与质量及速度有关。在机械能的转化过程中，机械能守恒。
【解答】A、由图乙可知，t2时刻，小球位于最低点，速度为零，动能为零，A正确，不合题意；
B、t1时刻，弹簧恢复原状，无弹性形变，弹性势能为零，B正确，不合题意；
C、D、t2～t3这段时间内，小球对弹簧的压力逐渐减小，弹簧的弹性势能逐渐减小，弹簧减少的弹性势能转化为小球的动能的重力势能，故C错误，符合题意，D不合题意。
故答案为：C。
11．（2018九上·温州月考）如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一重为G=50N的金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示。对于0到t3这一过程中，以下分析判断正确的是（ ）
A．t1时刻小球的重力势能最大
B．t2时刻小球的动能最大
C．t2到t3时间内，小球的动能不断增加
D．t2到t3时间内，小球的机械能不断增大
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】小球先自由下落，与弹簧接触后，弹簧被压缩；
①在下降的过程中，弹力不断变大，当弹力小于重力时，合力向下，那么物体加速下降；
②当弹力等于小球的重力时，合力为0，小球不再加速，这个时刻就是速度最大，动能最大；
③此后，弹力大于重力，合力向上，小球做减速运动；直到小球的速度为0，小球达到最低点，弹簧压缩到最大；
④上升过程，开始时，弹力大于重力，小球向上做加速运动；当弹力和重力相同时，加速停止，此时速度最大；之后，弹力小于重力，小球做减速运动，直到小球离开弹簧为止。【解答】A.t1时刻小球刚与弹簧接触，此时小球已经下落了一段高度，即不是最高点，所以此时重力势能不是最大的，故A错误；
B.t2时刻，弹力最大，故弹簧的压缩量最大，小球运动到最低点，速度等于零，故B错误；
C.t2～t3这段时间内，小球处于上升过程，先做加速运动，后做减速运动，即动能先增大后减小，故C错误；
D.t2～t3段时间内，小球和弹簧系统机械能守恒，故小球增加机械能等于弹簧减少的弹性势能，故D正确。
故选D。
12．（浙教版科学九年级上学期科学期中测试试卷）如图所示，甲、乙和丙是三个完全相同的乒乓球，在离地同一高度处以大小相等的速度v，将三个球分别竖直向下、竖直向上和水平抛出。若在整个运动过程中不计能量损失，则（ ）
A．抛出时甲球的机械能大于其他两个球
B．抛出后乙球的机械能先增大再减小
C．第一次落地时甲球的动能最大，丙球的动能最小
D．落地后第一次反弹到最高点时甲、乙两球的高度相同
【答案】D
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】机械能是动能和势能的总和；动能的大小与物体的质量和速度有关；重力势能与物体的质量和被举的高度有关。
【解答】AB 、三个小球的质量相同，抛出时的高度相同，速度相同，则它们的机械能是相同的；在整个运动过程中不计能量损失，在运动的过程中，机械能守恒，则机械能保持不变，A、B不合题意；
C、三个小球的机械能是相同的，第一次落地时，由于机械能守恒，重力势能全部转化为动能，所以，三个小球的动能相同，C不合题意；
D、落地后第一次反弹到最高点时，甲、乙的机械能是相同的，且动能都为 0 ，所以甲、乙两球的重力势能相同，高度也相同，D符合题意。
故答案为：D。
13．（2017九上·江东期中）如图是“天宫一号”飞行器运行轨道的示意图；若“天宫一号”飞行器沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则它从远地点向近地点运行的过程中（ ）
A．重力势能增加、动能减小 B．重力势能减小、动能增加
C．重力势能增加、动能增加 D．重力势能不变、动能不变
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大；（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．
【解答】“天宫一号”从远地点向近地点运行的过程中，高度减小，重力势能减少，因为机械能守恒，所以动能增加，B选项正确。
故选B
14．（2017九上·乐清月考）如图甲为蹦极运动过程示意图，跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下。运动时，跳跃者受到绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（将蹦极过程近似为在竖直方向的运动）。根据图象可知跳跃者 （ ）
A．重力大小为F0 B．t0时刻弹性势能最小
C．t0时刻动能最大 D．t0时刻重力势能最小
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】蹦极的过程其实就是上上下下不断往复，而振幅不断减小，最终静止下来的过程。
（1）当物体处于平衡状态时，他所受到的重力和弹力才是平衡力，从图像中找到跳跃者平衡时的弹力即可；
（2）弹性势能只与弹性绳的形变程度有关，从图像中找到弹性绳最长的时刻即可；
（3）动能只与跳跃者的速度有关，找到他速度最大的时刻即可；
（4）重力势能只与跳跃者的高度有关，找到他运动过程中的最低点即可。
【解答】A.观察图像可知，当图像最终变为一条水平直线时，跳跃者就处于静止状态（平衡状态），这时他受到的重力等于弹性绳的弹力；很明显，这时弹力小于F0，因此重力小于F0，故A错误；
B.t0时刻，跳跃者第一次运动到最低点，这时弹性绳的长度最大，因此弹性势能最大，故B错误；
C.t0时刻，跳跃者到达最低点，这时他的动能全部转化为弹性势能，即动能为0，故C错误；
D.t0时刻，跳跃者第一次运动到最低点，这时跳跃者的重力势能最小，故D正确。
故选D。
15．（2017·浙江竞赛）如图所示，木板可绕固定的水平轴O转动。木板从水平位置OA缓慢地转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止。在这一过程中，物块的机械能增加了2J。用F1表示物块受到的支持力，用F2表示物块受到的摩擦力，在这一过程中，下列说法：①F1和F2对物块都不做功；②F1对物块做功为2J，F2对物块不做功；③F1对物块不做功，F2 对物块做功为2J；④F1和F2对物块所做的总功为2J；⑤物块的重力势能增加了2J，其中正确的是（ ）
A．①⑤ B．③④ C．③④⑤ D．②④⑤
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】从做功的概念考虑此题。
【解答】①F1和F2对物块都不做功；木板从水平位置OA缓慢转到OB位置，物体在支持力F1的方向上有距离变化，所以F1做了功，错误；②F1对物块做功为2J，F2对物块不做功；物块向上的力只有支持力物块增加的2J机械能就是支持力做的功，物块在摩擦力F2的方向没有距离变化所以F2不做功，正确；③F1对物块不做功，F2 对物块做功为2J；由前面分析可知F1做功，F2不做功，错误；④F1和F2对物块所做的总功为2J；F1做功2J，F2做功0所以总功2J，正确；⑤物块的重力势能增加了2J，物块从水平位置到了某一高度，高度增加了且保持静止就是没有动能，所以物块增加的机械能也就是增加的重力势能，正确；可知：②④⑤正确。
故选D
16．（浙教版科学九年级上册 3.1 能量及其形式 3.2 机械能培优练习）如图是杂技演员演出时的过程示意图。男演员从甲处用力向上起跳，落下后踩在翘翘板的a端，能把站在b端的女演员弹上乙处。由于存在阻力，故（ ）
A．男演员的质量必须要大于女演员的质量
B．甲处男演员的势能一定要大于乙处女演员的势能
C．男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能
D．女演员弹起时的动能与她站在乙处时的机械能相等
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】由于存在阻力，克服阻力做功，机械能转化为内能，机械能不断减小，内能不断增大，所以男演员的机械能一定大于女演员的机械能。
【解答】A、甲处的男演员要想把女演员弹起到乙处，由于乙处高于甲处，男演员的机械能一定大于女演员的机械能，男演员向上跳起，同时具有动能和重力势能，女演员到达乙处静止不动，只具有重力势能，所以男演员的质量不一定大于女演员质量．如果男演员自由下落时，男演员的质量一定大于女演员质量，不符合题意。
B、男演员向上跳起，同时具有动能和重力势能，女演员到达乙处静止不动，只具有重力势能，男演员的重力势能不一定大于女演员的重力势能．如果男演员自由下落时，男演员的重力势能一定大于女演员重力势能，不符合题意。
C、由于存在阻力，克服阻力做功，机械能转化为内能，机械能不断减小，所以男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能，符合题意。
D、女演员弹起时动能转化为重力势能，由于存在阻力，克服阻力做功，动能没有完全转化为重力势能，所以女演员弹起时的动能大于她站在乙处时的机械能，不符合题意。
故答案为：C
17．（2018九上·金华期中）如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，足球（ ）
A．在b、d两点动能相等 B．在a、d两点动能一定相等
C．从b到c的过程机械能减少 D．从c到d的过程重力势能减少
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）动能大小跟质量、速度有关。质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大；
（2）足球和草地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不断减小，内能增大；
（3）重力势能大小跟质量、高度有关。质量一定时，高度越高，重力势能越大；高度一定时，质量越大，重力势能越大。
【解答】A、足球在 b点时，足球有一定的速度，足球具有一定的动能，动能不为零；足球在d点时，足球速度为零，足球动能为零，不符合题意；
B、足球在a点时，足球有一定的速度，足球具有一定的动能，动能不为零；足球在d点时，足球速度为零，足球动能为零，不符合题意；
C、足球从b到c的过程中，足球和草地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不断减小，符合题意；
D、足球从c到d的过程中，足球质量不变，高度增大，重力势能不断增大，不符合题意。
故答案为：C
18．在相同的高度，以相等的速度将三个同样的小球分别沿竖直向上、竖直向下、水平方向抛出，若不计空气阻力，比较它们落地时的动能大小，则( )
A．竖直向上抛出的大 B．竖直向下抛出的大
C．水平方向抛出的大 D．一样大
【答案】D
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】不计空气阻力，物体的机械能守恒，分析三个球的运动情况，由机械能守恒可以判断落地的速度。
【解答】由于不计空气的阻力，所以三个球的机械能守恒，由于它们的初速度的大小相同，又是从同一个位置抛出的，最后又都落在了地面上，所以它们的初末的位置高度差相同，初动能也相同。由机械能守恒可知，末动能也相同，所以末速度的大小相同。
故答案为：D
19．（浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.2 动能和势能（第1课时） 同步练习）质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么（ ）
A．燕子比鸽子飞得快
B．鸽子比燕子飞得快
C．燕子与鸽子飞得一样快
D．两者速度大小无法比较
【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化；动能的影响因素
【解析】【分析】动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大．动能相等的两个物体质量越大，速度就越小。
【解答】物体的动能与质量和速度有关。鸽子与燕子动能相等，鸽子的质量较大，燕子的质量较小，所以燕子的速度大，飞得快。
故答案为：A
20．草原发生大面积蝗灾时，农业部门利用飞机喷洒农药消灭蝗虫。当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，它的（ ）
A．动能不变，势能不变 B．动能减少，势能减少
C．动能增加，势能减少 D．动能减少，势能增加
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】动能的影响因素是质量和速度，重力势能的影响因素是质量和高度，动能和势能统称机械能。据此结合题目描述可做出判断。
【解答】当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，其质量在不断减小，高度和速度不变。因此，由动能和重力势能的影响因素可知，其动能和重力势能均减少，故只有选项D的说法正确，符合题意。
故答案为：B
21．如图所示，小球从斜面上某一高度由静止开始滑下，撞击静止于水平木板上的木块（不计空气阻力），下列说法正确的是（ ）
A．小球在斜面上下滑的过程中，如果以木板为参照物，小球是静止的
B．若木板的表面光滑且足够长，最终木块的动能保持不变
C．木块对木板的压力就是木块的重力
D．小球从斜面上开始下滑到撞击木块后静止的过程中，小球的机械能先变大后变小
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；动能的影响因素
【解析】【分析】（1）判断一个物体是运动的还是静止的，要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化，若位置有变化，则物体相对于参照物是运动的；若位置没有变化，则物体相对于参照物是静止的。
（2）动能和重力势能大小的影响因素进行分析，然后由动能和重力势能大小的变化，判断机械能的变化。
（3）静止在水平面上的物体对水平面的压力等于其重力。
（4）木板的表面光滑且足够长，木块在水平方向不受摩擦力，将做匀速直线运动，从这一角度分析。
【解答】A、小球在斜面上下滑的过程中，如果选择木板作为参照物，小球与木板之间的相对位置在不断发生变化，故小球是运动的，故A错误；
B、若木板的表面光滑且足够长，木块在水平方向不受摩擦力，将做匀速直线运动，动能不变，保持平衡，故B正确；
C、静止在水平面上的物体对水平面的压力等于其重力．木块对木板的压力不是木块的重力，故C错误；
D、从斜面上开始下滑到撞击木块后静止的过程中，开始不记阻力，所以机械能先不变撞击木块后又变小；故D错误。
故答案为：B
22．有一种运动叫蹦极，如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，A点处弹性绳自然伸直。B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点，运动员从O点到C点的运动过程中忽略空气阻力，则（ ）
A．从O至C运动员速度一直减小
B．从O点至A点运动员机械能不守恒，从A点至C点机械能守恒
C．从O至A过程中运动员速度增大，从A至C过程中运动员速度减小
D．从O至B过程中运动员速度增大，从B至C过程中运动员速度减小
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【解答】 有题意得，从O点到B点的过程中，运动员受到的重力大于弹性绳对运动员拉力，则速度越来越大；从B点到C点的过程中，弹性绳对运动员拉力大于运动员受到的重力，则运动员的速度开始减小；到达C点时，速度为零；由于不计空气阻力，所有整个过程能量守恒。
故选D
【分析】动能的影响因素是物体质量和速度，可根据物体的质量和速度变化判断动能的大小变化，质量越大，速度越大，动能越大，反之越小；重力势能的影响因素是物体质量和高度，可根据物体质量和高度变化来判断物体重力势能的大小变化，质量越大，高度越大，重力势能越大。物体弹性势能大小与发生形变的大小有关，形变越大，弹性势能越大。
二、填空题
23．（2019·富阳模拟）如图所示，原长为1的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧，当其左端至A点时，弹簧具有的弹性势能为25J；松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为1J.则木块最终静止的位置一定不可能位于 (B／C／D)点，整个过程中木块克服阻力做的功是 J，整个过程中木块速度最大时其左端可能位于 (B／C／D)点。
【答案】C；24；B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）弹簧的弹性势能与它形变程度的大小有关；
（2）开始弹簧具有的弹性势能等于后来弹簧的弹性势能与克服阻力做功的和；
（3）开始时，弹簧弹力大于阻力，做加速运动；随后弹力逐渐减小，当弹力和摩擦力相等时，物体不再加速，此时速度达到最大，据此解答。
【解答】松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为1J，说明弹簧肯定发生形变了，而C点处是弹簧的原长，因此木块最终静止的位置一定不在C点。
整个过程中克服阻力做的功为：25J-1J=24J；
开始时，弹簧弹力大于阻力，做加速运动；随后弹力逐渐减小，当弹力和摩擦力相等时，物体不再加速，此时速度达到最大，那么木块速度最大的位置弹簧肯定被压缩，即B点。
故答案为：C；24；B
24．（2019九上·德清期末）光滑斜面甲与水平面AB平滑连接，从斜面甲高H处静止释放小球，小球运动到B点静止，如图①所示。在AB上的C点平滑拼接另一光滑斜面乙，已知AB=3AC，如图②所示。则
（1）如果小球从斜面甲高H处静止释放，则小球到达乙斜面的最大高度h= H；
（2）要使小球在乙斜面上到达的最大高度变为2h，小球应从甲斜面 高处静止释放。
【答案】（1）
（2） H
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）AB段和AC段对小球的摩擦力相等，根据W=Fs可知，这两段消耗的机械能与长度成正比；②图中，小球斜面上的机械能=AC段消耗的能量+爬升后的能量，据此解答；
（2）小球斜面上的机械能=消耗的水平面消耗的能量+爬升后的能量，抓住这个关系计算即可。
【解答】（1）根据图①可知，小球在斜面甲高H处的机械能等于AB段克服摩擦消耗的能量。根据②图可知，因为摩擦力相等，AB=3AC，所以AC段消耗的能量是AB段的，即过了C点后还剩原来能量的，因此小球到达乙斜面的最大高度；
（2）要使小球在乙斜面上到达的最大高度变为2h，那么小球爬升的高度为：；小球斜面上的机械能=消耗的水平面消耗的能量+爬升后的能量，即小球应该释放的高度为：。
故答案为：（1）；（2）
25．（2017九上·乐清月考）用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h，在此过程中弹簧的弹性势能增加量为 。B位置到C位置的过程中铁球所受的重力 （选填“大于”、“小于”、“等于”）弹簧所施加的弹力。（整个过程中不计能量损耗）
【答案】Gh；小于
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】铁球下落的过程，其实就是重力势能转化为动能，动能再转化为弹簧的弹性势能的过程。
（1）弹性势能最终由重力势能转化而成，分析二者数量关系即可；
（2）当物体受到的合力与运动方向一致时，物体做加速运动；二者方向相反时，物体做减速运动。从B位置到C位置速度是减小的，依据上面的原理判断即可。
【解答】在铁球下落时，铁球的重力势能转化为它的动能和弹簧的弹性势能；
在C点小球速度为0，那么动能为0，这时小球的重力势能全部转化为弹性势能，即：；
到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零，
因此从B到C时，小球的速度在不断减小，
那么这个过程中小球受到的合力向上，即：它受到的向下的重力小于向上的弹力。
故答案为：Gh；小于
26．（2018九上·义乌期中）如图所示，将一根弹簧和一只质量为1kg的金属球（球上有一直小孔）套在铁架台的金属杆AB上面。现将小球提到B端后松手，小球的高度随时间变化的情况如图乙所示。
（1）从t1到t3时刻，小球的机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）在整个过程中，小球在 时动能最大。（选填“t1”或“t2”或“t3”）
【答案】（1）减小
（2）t1
【知识点】能量的相互转化和转移；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）小球最初没有动能，只具有重力势能，因此判断重力势能的变化其实就是它机械能的变化。根据乙图可知，当小球静止下来时，它的高度小于最开始下落时的高度，即它的重力势能减小了，所以小球的机械能在不断减小；
（2）小球开始时只受重力，因此合力向下，做加速运动；接触弹簧后受到向上的弹力，但合力仍然向下，继续做加速运动；当弹力和重力相等时，合力为0，加速停止，此时小球速度达到最大；接下来弹力大于重力，合力向上，小球开始做减速运动，因此当小球的重力和弹力相等时，速度最大，动能最大。
【解答】（1） 从t1到t3时刻，小球的机械减小；
（2）根据乙图可知，小球最终静止在40cm的高度上，此时它受到的重力和弹力相等，因此速度最大，动能最大，故选t1。
27．阅读短文，回答文后的问题
2015年是世界反法西斯和中国抗日战争胜利70周年，我国将举行盛大阅兵仪式.99式主战坦克预计会再次成为本次阅兵的一大亮点．
99式主战坦克为我国自行研制，火炮威力居于世界领先地位．炮弹初速为1940m/s，居世界第一．炮管中部的抽烟装置，由储气筒、喷嘴等组成．炮塔内炮手发射炮弹，弹丸经过喷嘴时储气筒会充入高压气体，弹丸飞离炮口后，储气筒内的高压气体便由喷嘴向外冲出，迫使炮塔中的有害气体沿炮口流出，净化了车内空气．
炮管外装有隔热套，隔热套分为内外两层，外层是为了减少环境对炮管的影响，内层是为了能使火炮发射时产生的热量快速传递，使炮管温度趋于一致，减少变形．
99式坦克还配备红外夜视仪、激光测距仪等先进设备，能够全天候作战．
（1）高速飞行的炮弹能够击穿2000m外900mm厚的装甲，是因为它具有较大的 能．
（2）抽烟装置喷嘴的开口方向，你认为图中哪一选择最符合要求
（3）炮管隔热套内层材料的性质最应该具有（ ）
A．熔点低 B．熔点高 C．导热性好 D．导热性差
（4）红外夜视仪夜晚能够识别人体、岩石、坦克，是因为被识别物体的 不同，发出的红外线强度不同．
【答案】（1）动（机械）
（2）A
（3）C
（4）温度
【知识点】紫外线、红外线；流体压强与流速的关系；动能的影响因素；常见金属与金属的物理性质及用途
【解析】【解答】解：（1）高速飞行的炮弹能够击穿2000m外900mm厚的装甲，说明能对外做功，因此它具有较大的动（机械）能．
（2）由题意可知，炮塔内炮手发射炮弹，弹丸经过喷嘴时储气筒会充入高压气体，弹丸飞离炮口后，储气筒内的高压气体便由喷嘴向外冲出，迫使炮塔中的有害气体沿炮口流出，净化了车内空气．从开口的方向来看，最符合要求的应该是A；
（3）由题意可知，炮管内层是为了能使火炮发射时产生的热量快速传递，使炮管温度趋于一致，减少变形，因此，炮管隔热套内层材料的性质最应该具有导热性好的特点，故C符合题意．
（4）红外夜视仪夜晚能够识别人体、岩石、坦克，是因为被识别物体的温度不同，发出的红外线强度不同．
故答案为：（1）动（机械）； （2）A； （3）C；（4）温度．
【分析】（1）物体能对外做功，我们就说物体具有能，据此结合能量的类型作答；
（2）根据抽烟装置的要求，可判断哪种设计更适合这一功能；
（3）根据炮管隔热套内层的作用特点可判断其材料的性质；
（4）任何物体都会向外辐射红外线，温度越高，辐射红外线越强．
三、解答题
28．（2021·婺城模拟）无人机以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息，广泛应用在航拍、交通等领域。如图为某型号无人机，整机质量2千克，停放时与水平地面总接触面积0.002米2，摄像机拍摄速度11000帧/秒。在轿车限速120千米/时的某高速公路上，交警利用该无人机进行道路通行情况实时监测。
（1）在60米高空，以24千米/小时的速度水平匀速跟拍过程中。判断该过程中无人机动能不变的理由是 。
（2）无人机竖直向上爬升60米的过程中克服重力做了多少功？
（3）无人机在某轿车通行0.6米的过程中拍摄220帧，通过计算判断该轿车是否超速。
【答案】（1）质量和速度不变
（2）解：G=mg=2千克×10牛/千克=20牛
W=Gh=20牛×60米=1200焦
（3）解：220帧/(11000帧/秒)=0.02秒
v=s/t=0.6米/0.02秒=30米/秒=108千米/时＜120千米/时，所以不超速
【知识点】速度公式及其应用；功的计算公式的应用；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）动能与物体的质量和速度大小有关，即质量越大、速度越大，物体的动能越大。
（2）根据G=mg计算出无人机的重力，然后根据W=Gh计算克服重力做的功。
（3）根据时间即计算出轿车行驶的时间，再根据计算轿车的速度，最后与限速比较即可。
29．（2021·慈溪模拟）许多同学都很喜欢设计和参加“多米诺骨牌效应”活动。如图所示，按一定距离排列的骨牌，碰倒第一块骨牌后，其它所有骨牌会依次倒下，且骨牌被推倒的速度会越来越大。
（1）请运用能量转化的知识解释上述现象。
（2）如图，用A、B、C、D、E五块多米诺骨牌分别表示Fe2O3、O2、H2、Na2CO3溶液和H2SO4溶液五种物质中的其中一种，要求相邻两种物质之间可以发生化学反应，则C物质的名称是 ，上述化学反应没有涉及的基本类型是 。
【答案】（1）骨牌倒下时，其部分重力势能转化为动能，当它推倒下一张骨牌时，这部分能量又转移给下一张骨牌，使得下一张骨牌倒下时具有的能量更大，导致骨牌被推倒的速度越来越大。
（2）氧化铁(或三氧化二铁)；分解反应
【知识点】动能的影响因素；化合反应和分解反应；物质的鉴别、推断
【解析】【分析】（1）当物体倒下时，它的重心下降，即重力势能会转化为动能；相邻的骨牌的动能可以不断传递并累积；动能与速度的大小有关，即速度越大，动能越大，据此分析即可；
（2）中间的D、C、B都能与两种物质反应，而E和A只能与一种物质反应，先确定E和A，再确定D和B，最后确定C即可。四种基本反应类型为：化合反应、分解反应，复分解反应和置换反应，据此分析判断。
【解答】（1）运用能量转化的知识解释上述现象：骨牌倒下时，其部分重力势能转化为动能，当它推倒下一张骨牌时，这部分能量又转移给下一张骨牌，使得下一张骨牌倒下时具有的能量更大，导致骨牌被推倒的速度越来越大。
（2）①O2只能与H2反应， Na2CO3 只能和 H2SO4 反应，则E、A肯定是O2和Na2CO3 ，B、D肯定是H2和H2SO4，而C肯定是氧化铁 Fe2O3 ；
②氧气和氢气的反应生成水，为化合反应；氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，为复分解反应；氢气和氧化铁反应生成水和铁，为置换反应；硫酸与碳酸钠反应，生成硫酸钠、水和二氧化碳，为复分解反应，因此没有涉及的基本反应类型为分解反应。
30．（2019·东阳模拟）总长为l的橡皮筋一端固定在Ｏ点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从Ｏ点释放，运动到A点后开始向上返回，Ｏ和A两点间距离为2l，如图所示．请用所学知识分析并画出钢球从Ｏ点运动到A点的过程中，其动能随运动距离变化的大致关系图像，并作出说明．
【答案】橡皮筋长为l，小球从初始状态下降至l过程中，小球受到重力作用，重力势能转化为动能，小球做加速运动，动能逐渐变大；小球从l继续下降过程中，受到橡皮筋的拉力作用，但拉力小于重力，所以小球继续做加速运动，动能继续变大，重力势能转化为动能和弹性势能，当拉力等于重力时，动能达到最大；继续下降至2l过程中，拉力大于重力，小球做减速运动，动能逐渐变小，速度逐渐减小，最后变为零，重力势能和动能转化为弹性势能，最后动能为零．
动能随运动距离变化的大致关系图象如下图．
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）在弹性限度内，弹簧产生的弹力与伸长的长度成正比，它的弹性势能也与伸长的长度成正比；
（2）如果物体受到的合力与运动方向相同，那么物体将做加速运动；合力的方向与运动方向相反，那么物体将做减速运动；
（3）当质量相等时，物体的速度越大，动能越大；
（4）小球的运动过程可以分为三个阶段，
①从开始下降到橡皮筋的长度达到l，这个过程橡皮筋没有伸长，因此小球不受弹力，只受重力作用；
②从橡皮筋的长度为l到弹力等于重力，这个过程弹力小于重力，合力与运动方向相同；
③从橡皮筋的弹力等于重力到橡皮筋的长度为2l，这个过程弹力大于重力，合力与运动方向相反。
利用（1）（2）（3）中的规律对小球的速度变化进行分析，从而得到动能的大小变化规律即可。
【解答】橡皮筋长为l，小球从初始状态下降至l过程中，小球受到重力作用，重力势能转化为动能，小球做加速运动，动能逐渐变大；小球从l继续下降过程中，受到橡皮筋的拉力作用，但拉力小于重力，所以小球继续做加速运动，动能继续变大，重力势能转化为动能和弹性势能，当拉力等于重力时，动能达到最大；继续下降至2l过程中，拉力大于重力，小球做减速运动，动能逐渐变小，速度逐渐减小，最后变为零，重力势能和动能转化为弹性势能，最后动能为零．
动能随运动距离变化的大致关系图象如下图：
31．（浙教版科学九年级上学期科学期末考试试卷）光滑斜面甲与水平面AB平滑连接，从斜面甲高H处静止释放小球，小球运动到B点静止，如图甲，在AB上的C点平滑拼接另一光滑斜面乙。已知AB＝3AC，如图乙，回答下列问题：
（1）如果小球从斜面甲高H处静止释放，说明小球在乙斜面到达的最大高度h与H的数量关系及理由。
（2）要使小球在乙斜面上到达的最大高度变为2h，小球应在甲斜面上多高处静止释放，并说明理由。
【答案】（1）答：从释放点到B点静止，减少的机械能等于在AB水平面上由于摩擦而损失的机械能，因为AB＝3AC，所以在AC上损耗的机械能是AB上的三分之一，所以乙斜面上时机械能比甲斜面上时的机械能少三分之一，故上升的高度h＝ H
（2）解：小球在乙斜面上升高度为2h，即 H，因为AC段上消耗的机械能与第一次相同，即消耗 高度的机械能，所以原来小球在甲斜面上的释放高度是：2h＋ ＝ H
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】根据能量守恒定律分析即可。
（1）小球在水平面上滚动时，由于摩擦力的作用，机械能减小，根据小球在水平面上运动的距离分析小球的能量损失情况；小球的光滑的平面上运动时，能量不会有损失；
（2）根据（1）中的计算方法进行计算。
32．（2017七上·台州期中）铺设水泥路时，有时要在水泥中掺入少量纤维材料以增加牢固程度。某科学兴趣小组为探究在水泥中掺入纤维材料是否会影响水泥路面的牢固程度，设计好方案，利用图中装置用落锤对样品进行连续撞击直到样品断裂，将数据记录在下表中。
实验 级别 样品厚 度(厘米) 样品面积 (厘米2) ▲ (厘米) 掺入纤 维种类 纤维掺 入量(%) 撞击 次数
1 4 100 50 无 无 20
2 4 100 50 A 纤维 0.1 80
3 4 100 50 B 纤维 0.1 90
请回答下列问题：
（1）样品的牢固程度可通过比较样品断裂时所承受的 来判断。
（2）表中“▲”处填写的内容应为 。
（3）为缩短检验上述规格样品的实验时间，需减少撞击次数，可采用的方法是 。
【答案】（1）撞击次数
（2）落锤高度
（3）增加落锤高度(或减小材料厚度，或增加落锤质量等)
【知识点】动能和势能的大小变化；势能的影响因素
【解析】【分析】（1）实验中通过比较样品断裂时所承受的撞击次数来判断样品的牢固程度；（2）根据表格中的单位确定相应的物理量；（3）要减少撞击次数，可增大落锤的重力势能，根据影响重力势能的因素分析。
【解答】（1）由表格中数据知，样品的牢固程度是通过比较样品断裂时所承受的撞击次数来判断的；（2）表中空格后的单位是cm，cm是长度单位，而落锤的撞击力应该与落锤下落的高度有关系，所以表中“▲”处填写的内容应为落锤下落的高度；（3）为缩短检验上述规格样品的实验时间，需减少撞击次数，应增大落锤的重力势能，可增大落锤下落的高度，或增大落锤的质量。
故答案为：（1）撞击次数；（2）落锤高度；（3）增加落锤高度(或减小材料厚度，或增加落锤质量等)
33．（2016·富阳）为了解决高楼救险中云梯高度不够高的问题，可在消防云梯上再伸出轻便的滑杆。如图为一次消防演习中模拟解救被困人员的示意图，被困人员使用安全带上的挂钩挂在滑杆上、沿滑杆下滑到消防云梯上逃生。为了安全，被困人员滑到云梯顶端的速度不能太大，通常滑杆由AO、OB两段直杆通过光滑转轴在O处连接，滑杆A端用挂钩钩在高楼的固定物上，且可绕固定物自由转动，B端用铰链固定在云梯上端，且可绕铰链自由转动，以便调节被困人员滑到云梯顶端的速度大小。设被困人员在调整好后的滑杆上下滑时滑杆与竖直方向的夹角保持不变，被困人员可看作体积很小的物体、不计过O点时的速度损失。已知AO长L1=6m、OB长L2=12m、竖直墙与云梯上端点B的水平距离d=13.2m。被困人员到达云梯顶端B点的速度不能超过6m／s，经研究发现人在A由静止开始下滑到B点时的速度v与斜面长度、倾斜程度及粗糙程度有关，v满足下列关系式： ，其中μ= 5/6，μ是一个与斜面粗糙程度有关的量，α、β分别是AO、OB与竖直方向的夹角。
（1）现测得OB与竖直方向的夹角为53o，请分析判断被困人员滑到B点是否安全。（有关三角函数知识：sin37o=0.6，cos37o=0.8，sin53o=0.8，cos53o=0.6）
（2）若云梯顶端B点与竖直墙间的水平距离d=13.2m保持不变，AO、OB与竖直方向的夹角α、β可改变，求能够被安全营救的被困人员与云梯顶端B的最大竖直距离。（结果可用根式表示）
【答案】（1） 如下图所示：
BC=BO×sinβ=12m×sin53°=12m×0.8=9.6m；
那么：OD=d-BC=13.2m-9.6m=3.6m；
则；
因此∠α=37°；
将所有数据代入公式： 得到：
；
解得：
因此被困人员滑动到B点是安全的。
（2）设滑杆两端点AB的最大竖直距离为h，对被困人员下滑到达B点过程中减少的重力势能等于的动能的获得量，
故有，
因为d=L1sinα+L2sinβ，
故解得，
将v=6m/s，g=10N/Kg、 μ= 5/6、d=13.2m 代入解得的最大距离h=12.8m。
若量杆伸直，AB间的最大竖直高度，
因为12.24m小于12.8m，所以能够被安全营救的被困人员与云梯顶端B的最大竖直距离应为12.24m。
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）对OA由几何关系可求得夹角，根据v 满足下列关系式代入求解。
（2）结合动能定理可得出重力及摩擦力做功与动能的关系，由几何关系可求得最大距离。
四、实验探究题
34．（2018九上·天台月考）动能的大小与哪些因素有关呢？小雨用相同的斜面、长木板和纸盒，两个不同质量的小球，设计了如图所示的甲、乙、丙三次实验，测量出每次实验中纸盒移动的距离，再通过比较分析得出结论．
（1）小雨通过观察比较纸盒移动的距离来比较小球动能的大小，这种科学研究的方法与以下选项中的 相同．
A．研究磁场时用磁感线表示
B．用黄豆和芝麻混合前后的体积变化研究分子间隙
C．研究压力的作用效果与受力面积的关系时控制压力的大小相同
D．电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流可以通过电路中的灯泡是否发光去确定
（2）实验中观察到纸盒移动的距离图丙比图甲短，可得出的结论是 ．
（3）如果纸盒与小球碰撞的侧面过于柔软，则纸盒的移动的距离会偏小，请分析解释原因 ．
【答案】（1）D
（2）质量相同时，物体的速度越大，动能也越大
（3）纸盒的形变需要消耗部分机械能
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）在物理学中 ， 我们经常把一些不易观察的物理量转化为便于观察的物理量 ， 即：转换法。 在该实验中 ， 动能的大小不易观察 ， 于是我们将小球的动能的大小转换为小球推动纸盒移动的距离 来观察。
（2）动能的决定因素有 ： 质量和速度 ， 要研究动能与质量的关系 ， 必须保证速度相同 ， 质量不同；
（3）如果纸盒与小球碰撞的侧面过于柔软 ， 小球撞击纸盒 ， 纸盒要发生形变 ， 需要消耗部分机械能。
【解答】（1）小雨通过观察比较纸盒移动的距离来比较小球动能的大小 ， 这种科学研究的方法叫转换法，
A、磁感线实际不存在 ， 是人们为形象地描述磁场分布而假想出来的 ， 属于建立模型法，A不合题意；
B、在研究分子间存在间隙的实验中 ， 比较黄豆和芝麻混合前后的体积 ， 根据体积减小得出分子之间有空隙 ， 是通过实际实验得出的 ， B不合题意；
C、研究压力的作用效果与受力面积的关系时，控制压力的大小相同 ， 属于控制变量法 ， C不合题意；
D、电流看不见、摸不着 ， 判断电路中是否有电流，我们可以通过电路中的灯泡是否发光去确定 ， 属于转换法 ， D符合题意 ；
（2）动能的决定因素有 ： 质量和速度。比较甲、丙两图可知，质量相同时，物体的速度越大，动能也越大；
（3）如果纸盒与小球碰撞的侧面过于柔软 ， 小球撞击纸盒 ， 纸盒要发生形变 ， 需要消耗部分机械能 ， 因而纸盒的移动的距离会偏小。
故答案为：（1）D ； （2）质量相同时，物体的速度越大，动能也越大；（3）纸盒的形变需要消耗部分机械能。
35．（2018九上·天台月考）兴趣小组同学探究“物体动能大小的影响因素”实验中，猜想“物体动能大小与小球质量大小有关”，所用的实验装置如图甲，图乙和丙为实验改进装置，A、B为质量不同的两个小球。
（1）甲图的几次实验中，木块运动到了长木板的末端之外，在现有器材的基础上，则解决的办法有： （列举一点）。
（2）有同学对“质量不同的钢球从同一光滑斜面、同一高度由静止开始沿斜面滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑。小组同学在乙图的基础上改进，在斜面上增设两个相同的光滑小凹槽和两个钢尺（如图丙）。实验开始时，将钢尺1在如图位置竖直向上拉起，目的是为了保证 。
（3）丙图的实验中，若观察到 ，则可以确认两小球刚到达底部时的速度大小相等。
【答案】（1）降低小球下落的高度h、增大长木板的摩擦(长木板铺上毛巾或在木块上放置重物)、降低斜面的倾角等
（2）小球同一高度静止开始运动
（3）两球同时碰到钢尺2（或运动中的两球相对静止；或运动中的两球相对距离L不变）
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）木块滑出长木板，说明木块获得的能量多，从减小木块获得能量方面考虑；
（2）钢尺1是为了让两小球在同一高度滑下；
（3）根据两球到达底部时的速度大小相等，可猜测观察到的现象。
【解答】（1）实验中，木块多次运动到了长木板的末端之外，说明长木板获得的能量过大；在在现有器材的基础上，为了减小木块获得的能量，可以减少小球下滑的高度h；或减小斜面夹角；也可以抬高长木板的末端，使一部分能量转化为木块的重力势能；
（2）实验开始时，将钢尺1在如图位置竖直向上拉起，目的是为了保证小球从同一高度滑下；
（3）钢尺1是为了让两小球在同一高度滑下，钢尺2是为了便于观察两小球到达底端时是否是同时到达。如果观察到两小球同时撞击钢尺2，则可以确认两球到达底部时的速度大小相等。
故答案为：（1）降低小球下落的高度h、增大长木板的摩擦(长木板铺上毛巾或在木块上放置重物)、降低斜面的倾角等；（2）小球从同一高度滑下；（3） 两球同时碰到钢尺2。
36．（2018九上·金华期中）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，再将塑料水管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，选合适的滑块放人管①，将一钢球从管②的口放入后，静止释放。观察并记录 。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。
【答案】（1）滑块移动距离；速度大小
（2）将一钢球从管②的任一口放入，静止释放，观察并记录滑块移动距离；取出钢球，将滑块移回原位，将另一质量不同的钢球从同一口放人，重复实验。
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【分析】控制变量在进行科学实验的概念，是指那些除了实验因素(自变量)以外的所有影响实验结果的变量，这些变量不是本实验所要研究的变量，所以又称无关变量、无关因子、非实验因素或非实验因子。重力势能是物体因为重力作用而拥有的能量，对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定。物体的质量越大、相对的位置越高、做的功越多，从而使物体具有的重力势能变大。
【解答】（1）钢球从管内下滑会撞击到滑块，通过滑块的移动距离可以观察钢球动能的大小；从不同的口放入钢球改变的是钢球的高度，从而使钢球获得不同的速度，用来探究动能与速度的关系；
（2）验证重力势能与质量的关系，说明该实验质量是变量，而其他量要保持相同，因此将不同质量的钢球从同一口放入管内，记录滑块的移动距离即可；
故答案为：（1）滑块移动距离；速度大小；（2） 将一钢球从管②的任一口放入，静止释放，观察并记录滑块移动距离；取出钢球，将滑块移回原位，将另一质量不同的钢球从同一口放入，重复实验。
37．（2017九上·乐清月考）学习了“物体的动能与什么因素有关”的实验后，小军开展了如图甲的实验：
步骤一：让铁球甲从斜面E点静止滚下，打到A处木块，推动木块；
步骤二：让铁球甲从斜面F点滚下，打到A处相同的木块，推动木块；
步骤三：换一铁球乙（m乙＞m甲）从斜面上F点静止滚下，打到A处相同的木块，推动木块。
（1）铁球动能的大小事通过 （选填：“木块移动的距离S”或“铁球的高度h”）来反应，这种研究方法叫转换法。
（2）实际操作中，小军发现几次木块并未发生移动，对此你建议的改进方法 。
（3）为了让质量不同的甲、乙两球获得相同的初速度，有同学认为可以不用让两球都从E点滚下，而是设计了如图乙装置，只要每次让两球压缩弹簧到同样的形变程度后自然释放即可。不考虑各种能量损耗，该方法 （合理/不合理），请说明理由 。
【答案】（1）木块移动的距离S
（2）把木块的质量减少一些；或增大小球的质量；或把表面做的光滑一些等
（3）不合理；理由是动能的大小还跟质量有关，在动能一定时，质量不同，速度也不同，无法控制变量
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）将不易观察或不易测量的物理量转化为容易观察或测量的物理量，这种方法就是转换法；木块移动的距离直接反映铁球动能的大小；
（2）木块没有移动可能原因有：木块质量太大，推动它需要更大的能量；表面太粗糙，小球的能量损耗太大；或者小球本身的动能太小。
（3）弹簧施加给小球的能量是相同的，但是小球的质量会影响它的速度。
【解答】（1）木块与地面之间的摩擦力是相同的，小球能量越大，对木块做功越多，木块前进距离越远；因此铁球动能的大小可通过木块移动的距离s来反映；
（2）木块没有移动可能原因有：木块质量太大，推动它需要更大的能量，因此可以减小木块的质量；表面太粗糙，小球的能量损耗太大，因此可以把表面做的光滑些；或者小球本身的动能太小，因此可以增大小球的质量。
（3）即使不考虑能量损耗，该方法也是不合理的，因为动能的大小还与质量有关，即使弹簧施加的能量相同，小球的质量不同速度也会不同，无法控制变量。
38．某兴趣小组提出利用“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置（如图所示）与所需器材（斜面、木块、不同质量的小钢球）来探究“影响重力势能大小的因素”的设想．请你帮助完成如下实验方案：
（1）实验中通过观察 的大小，来判断小球重力势能的大小
（2）本实验中若水平面绝对光滑则不能得出结论，原因是
（3）实验中为了要探究重力势能与物体的质量的关系要选用上述图 ，具体的操作方法是让小球从 （选填“相同”或“不同”）的高度由静止滚下
（4）要探究重力势能与物体的高度的关系要选用上述图 ，具体的操作方法是让小球从 （选填“相同”或“不同”）的高度由静止滚下
（5）通过比较分析可以得出的结论是
【答案】（1）木块被推出的距离
（2）小球与木块将会做匀速直线运动
（3）乙；相同
（4）甲；不同
（5）重力势能的大小与物体的质量和高度有关
【知识点】势能的影响因素
【解析】【解答】（1）在该实验中我们用到了转换的方法，即将小球重力势能的大小转化为其对木块做功的多少来比较，即小球推动木块越远，其对木块所做的功就越多，即具有的重力势能就越大；反之就越少；
（2）若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，小球和木块将永远一直运动下去，没有运动距离的远近之分，就不能达到比较距离来比较重力势能的目的了．
（3）为了探究重力势能与质量的关系，实验中采用质量不同的小球，在探究过程中要注意保持物体从同一高度由静止滚下；所以应选择乙图进行实验；
（4）若要探究物体重力势能大小与物体高度的关系，则需让同一小球从不同高度滚下，所以应选择甲图进行实验；
（5）通过比较分析可以得出的结论是：重力势能的大小与物体的质量和高度有关．
故答案为：（1）木块被推出的距离；（2）小球与木块将会做匀速直线运动；（3）乙；相同；
（4）甲；不同；（5）重力势能的大小与物体的质量和高度有关
【分析】（1）若一个物体能够对外做功，我们就说该物体具有能量，在实验中我们一般将物体具有能量的多少转化为其能对外做功的多少，故此实验把物体具有重力势能的大小转换为木块被撞击后运动的距离，距离越远表明小球的重力势能越大．
（2）如果水平面绝对光滑，小球和木块将保持匀速直线运动，永远运动下去．
（3）（4）掌握控制变量法在此实验中的应用，重力势能与物体的质量和被举高度有关，在探究重力势能与其中一个量的关系时，另一个量保持不变，改变要探究的量．
（5）重力势能的大小与物体的质量和高度有关
39．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三小球先后从同一装置的hA.hB.hC高处滚下（mA=mB＜mC，hA=hC＞hB）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大小与质量的关系．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．
【答案】（1）a.c；纸盒子被推动距离
（2）让小球从斜面的同一高度由静止滚下
（3）a.b
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【解答】（1）用控制变量的方法，要研究动能与质量的关系，对图中各因素（质量.速度）的异同点进行分析；可判断出选择a.c两图进行比较；实验中动能的大小是通过纸盒子被推动距离（小球对盒子做功多少）反映出来；（2）为了确保小球到达水平面的速度相同，就必须让小球在同一高度滚下；（3）用控制变量的方法，要研究动能与速度的关系，从图中找出质量相同.速度不同的两图即a.b进行比较即可；
故答案为：a.c；纸盒子被推动距离；让小球从斜面的同一高度由静止滚下；a.b．
【分析】（1）要研究动能与质量的关系，根据控制变量的思想，就应该让小球下落高度相同（达到水平面时的初速度相同），且用质量不同的小球做实验；能量（动能）的大小，可通过对盒子做的功的多少来反映，这是一种转换的方法；（2）为了控制小球撞击时的速度不变，具体的控制方法是让质量不同的小球从同一高度由静止滚下；（3）要研究动能与速度的关系，根据控制变量的思想，就应该让小球的质量相同，从不同的高度滚下使其到达水平面的初速度不相同．
五、综合说理题
40．（2019·温州模拟）一重力为 G 的物体静止在地面上，现对其施加一大小恒为 F，竖直向上的力，使物体上升。在 t0 时刻撤去力 F，
物体继续运动一段时间。整个过程不计空气阻力，物体机械能随时间变化的大致曲线如图所示。根据你所学的知识，请分析物体机械能发生如图所示变化的原因。
【答案】0—t0 之间，F>G，物体向上做加速直线运动；则该物体的速度与高度均在变大，物体具有的动能和势能就变大，机械能变大。物体做加速运动，则速度与高度的增大幅度会变快，所以动能和势能的增大幅度变快，则机械能变大也会加快。t0 之后，不计空气阻力，物体的机械能守恒，机械能保持不变。
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）当质量不变时，速度越大，动能越大；上升高度越大，重力势能越大；
（2）机械能=动能+重力势能；
（3）当物体不受外力作用时，将保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】 0—t0 之间，F>G，物体向上做加速直线运动；则该物体的速度与高度均在变大，物体具有的动能和势能就变大，机械能变大。物体做加速运动，则速度与高度的增大幅度会变快，所以动能和势能的增大幅度变快，则机械能变大也会加快。t0 之后，不计空气阻力，物体的机械能守恒，机械能保持不变。
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