2022-2023学年八年级物理下册重难点满分冲刺集训(人教版)：专题08 机械能及其转化（解析版）

试卷第=page5454页，共=sectionpages5454页机械能及其转化一、单选题1．在探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让质量相同的铁球从斜面的不同高度由静止释放，S撞击同一木块，能将木块撞出一段距离，如图所示，下列说法正确的是（）A．该实验的目的是探究铁球在水平面上滚动时动能的大小与高度的关系B．木块被撞击后滑行距离不同，但滑行时所受摩擦力相同C．该实验中研究的动能是指木块的动能D．用小车代替木块更便于得到实验结论【答案】B【详解】A．实验中，让质量相同的铁球从斜面的不同高度由静止释放，使小球到达斜面底端的速度不同，是探究铁球动能的大小与速度的关系，故A错误；B．木块被撞击后滑行距离不同，但木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度都相同，木块对滑行时所受摩擦力相同，故B正确；C．该实验中研究的动能是铁球的动能，故C错误；D．小车与接触面的摩擦属于滚动摩擦力，摩擦力较小，不容易停下来，不便于得到实验结论，故D错误。故选B。2．自平衡电动独轮车是一种具有自我平衡能力的交通工具，如图所示，小明驾驶独轮车在水平路面上做匀速直线运动时，下列说法不正确的是（）A．独轮车轮胎上的花纹是为了增大摩擦力B．小明受到的重力等于地面对独轮车的支持力C．小明站上独轮车后，独轮车对地面的压强增大D．小明和独轮车的总动能保持不变【答案】B【详解】A．轮胎上的花纹是通过改变接触面的粗糙程度，来增大车与地面间的摩擦力，故A正确，不符合题意；B．地面对独轮车的支持力等于小明和独轮车的重力之和，小明受到的重力小于地面对独轮车的支持力，错误，故B符合题意；C．小明站上独轮车后，压力增大，受力面积不变，独轮车对地面的压强增大，故C正确，不符合题意；D．小明驾驶独轮车在水平路面上做匀速直线运动，质量不变，速度不变，小明和独轮车的总动能保持不变，故D正确，不符合题意。故选B。3．跳远运动员助跑一段距离才起跳，是为了（）A．增大惯性 B．增大动能 C．减小阻力 D．减小重力势能【答案】B【详解】A．跳远运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳，改变的只是速度，而没有改变运动员的质量，所以运动员的惯性没变，故A不符合题意；B．助跑过程中运动员速度变大，动能增大，可以增大跳远的距离，故B符合题意；C．助跑过程中运动员速度变大，阻力变大，故C不符合题意；D．助跑过程中运动员质量和所处的高度都没有变化，故重力势能不变，故D不符合题意。故选B。4．下列说法正确的是（）A．踢球时脚疼说明物体间力的作用是相互的 B．在空中运动到最高点时足球的动能等于零C．在空中运动到最高点时足球受平衡力作用 D．踢出去的足球继续运动是受到惯性的作用【答案】A【详解】A．踢球时脚疼说明脚对球施加力，球对脚也施加力，故物体间力的作用是相互的，故A正确；B．在空中运动到最高点时，足球具有速度，所以足球的动能不为零，故B错误；C．在空中运动到最高点时，足球只受重力和空气阻力作用，重力大于空气阻力，所以足球受到的不是平衡力，故C错误；D．踢出去的足球继续运动是足球具有惯性，惯性不是力，所以不能表达为受到惯性的作用，故D错误。故选A。5．阿根廷夺得2022卡塔尔世界杯冠军，关于比赛时的情景。下列说法正确的是（）A．踢球时脚疼说明物体间力的作用是相互的B．在空中运动到最高点时足球的动能等于零C．在空中运动到最高点时足球受平衡力作用D．踢出去的足球继续运动是受到惯性的作用【答案】A【详解】A．踢球时脚给球作用力，球也给脚反作用力，所以脚感到疼，说明物体间力的作用是相互的，故A正确；B．在空中运动到最高点时足球具有一定的质量，且在水平方向上速度不为零，所以动能不为零，故B错误；C．足球运动到最高点时受到重力和空气阻力的作用，它们的大小不等，也不在一条直线上，此时受力不平衡，故C错误；D．用力将足球踢出去，足球由于具有惯性要保持原来的运动状态，继续向前运动，惯性不是力，不能说物体受到惯性的作用，故D错误。故选A。6．如图所示的运动项目中，关于力学知识的描述，下列说法正确的是（）A．甲图，踢出去的足球能在空中继续飞行是由于受到惯性的作用B．乙图，自行车受到的重力和水平地面对自行车的支持力是一对平衡力C．丙图，掷出后冰壶对水平冰面的压力和冰面对冰壶的支持力是一对相互作用力D．丁图，投出的篮球飞达最高点过程中，重力势能转化为动能，在最高点时重力势能最小【答案】C【详解】A．惯性不是力，不能用受到或作用来描述，故A错误；B．水平地面对自行车的支持力是等于自行车和人的总重力，自行车受到的重力和水平地面对自行车的支持力大小不同，不是一对平衡力，故B错误；C．掷出后冰壶对水平冰面的压力和冰面对冰壶的支持力大小相同，方向相反，在同一直线上，受力物分别为冰面和冰壶，是一对相互作用力，故C正确；D．重力势能大小与高度和质量有关，投出的篮球飞达最高点过程中，动能转化为重力势能，在最高点时重力势能最大，故D错误。故选C。7．如图所示，压在杯底的乒乓球，上浮时会弹离水面，下列说法正确的是（）A．乒乓球自1至3的过程中，受到的浮力始终不变B．乒乓球自1至4的过程中，水对杯底的压强先不变后增大C．乒乓球能弹离水面后上升，获得的能量源自水的重力势能D．乒乓球自1至4的过程中，乒乓球的动能不断增大【答案】C【详解】A．乒乓球自1至3乒乓球排开水的体积先不变，后减小，由阿基米德原理得，1到3乒乓球受到的浮力发生改变，故A错误；B．乒乓球自1至4的过程中，乒乓球排开水的体积先不变，后减小，水的深度先不变，后减小，由得，水对杯底的压强先不变后减小，故B错误；C．乒乓球能弹离水面后，水位下降，水的重力势能转化为动能，再对乒乓球做功，所以乒乓球能弹离水面后上升获得的能量源自水的重力势能，故C正确；D．乒乓球自1至4的过程中，乒乓球的速度先变大后减小，质量保持不变，动能先增大后减小，故D错误。故选C。8．电影《流浪地球》中超级酷炫的太空电梯如图所示，当它加速上升向太空站靠近的时候，下面相关物理知识描述正确的是（）A．太空电梯的速度越来越快，说明它的惯性越来越大B．此时电梯中人的重力与座椅对人的支持力不是一对平衡力C．如果此时外力全部消失，它将慢慢停下来静止D．此过程中太空电梯的动能不变，重力势能也不变【答案】B【详解】A．惯性的唯一衡量标准是质量，所以太空电梯的速度越来越快，质量不变，它的惯性不变，故A错误；B．由于人随太空电梯做加速运动，不是平衡状态，因此人的重力与座椅对人的支持力不是一对平衡力，故B正确；C．根据牛顿第一定律，此时太空电梯正在运动，因此如果此时外力全部消失，它将做匀速直线运动，故C错误；D．太空电梯加速上升向太空站靠近过程中，质量不变，速度越来越大，动能越来越大，高度越来越高，重力势能越来越大，故D错误。故选B。9．垂直升降式立体车库能有效缓解车位不足的问题。停在载车板上的汽车匀速上升过程中，下列说法正确的是（）A．动能不变，重力势能不变 B．动能不变，重力势能增大C．动能增大，重力势能不变 D．动能增大，重力势能增大【答案】B【详解】汽车在匀速上升的过程中，质量不变，速度不变，则动能不变，同时高度增加，故重力势能增大，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。10．如图所示，运动员用弹簧拉力器锻炼身体时，将拉力器从原长逐渐缓慢拉伸到某一伸长状态（不超过弹性限度），下列说法正确的是（）A．未被拉伸的拉力器弹簧具有弹性势能B．在拉伸过程中，拉力器的弹簧产生的弹力逐渐变大C．拉力器被水平拉长的过程中，人对拉力器没有做功D．拉力器被水平拉长的过程中，手对拉力器的力大于拉力器对手的力【答案】B【详解】A．未被拉伸的拉力器的弹簧没有发生弹性形变，不具有弹性势能，故A错误；B．在拉伸过程中，拉力器的弹簧形变程度变大，所产生的弹力逐渐变大，故B正确；C．在这一次锻炼过程中，对拉力器施加了力，弹簧在力的方向上通过了距离，因此运动员对拉力器做了功，故C错误；D．手对拉力器的力与拉力器对手的力是一对相互作用力，二力大小相等，故D错误。故选B。11．2022年2月9日中国女足在亚洲杯决赛中逆转韩国，十六年后重新夺得亚洲杯冠军，女足这种永不放弃的精神值得我们学习。如图所示是运动员踢足球的情景。下列分析正确的是（）A．踢足球时，脚对球有作用力，球对脚没有作用力B．球在空中上升过程中受到向上的力C．不计空气阻力，球在空中飞行时所受力的施力物体是地球D．空中飞行的足球不具有重力势能【答案】C【详解】A．力的作用是相互的，踢足球时，脚对球有作用力，球对脚也有反作用力，故A错误；B．球在空中上升是球具有惯性，若不计空气阻力，球在空中上升过程中只受到竖直向下的重力，不受向上的力，故B错误；C．不计空气阻力，球在空中飞行时受到竖直向下的重力，重力的施力物体是地球，故C正确；D．空中飞行的足球由于距离地面有高度，因此具有重力势能，故D错误。故选C。12．如图所示，在北京冬奥会高台跳雪比赛中，运动员由高处急速滑下，在即将到达赛道底部时，他双膝弯曲，使劲一蹬，顺势跃向空中，为减小空气阻力影响，他上身前倾，双臂后摆，整个身体就像一架飞机，向前滑翔。有关滑雪中的相关物理知识说法正确的是（）A．雪橇底部是光滑的，目的是减小压力便于运动员滑得更快B．运动员向后撑地增大下滑速度，说明力能改变物体的运动状态C．运动员跃向空中下落过程，运动员的重力势能减小、机械能增大D．整个身体就像一架飞机，是利用空气流速大的位置压强大获得升力【答案】B【详解】A．雪橇底部是光滑的，目的是减小摩擦，利于运动员滑得更快，故A错误；B．物体的运动状态的改变包括速度大小和方向的变化，运动员向后撑地增大下滑速度，说明力能改变物体的运动状态，故B正确；C．运动员下落过程，高度减小，重力势能减小，运动员下落过程，由于存在摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能减小，故C错误；D．整个身体就像一架飞机，飞机的机翼能获得向上的升力，是应用了流速越大流体的压强越小的原理，故D错误。故选B。13．如图所示，我国自主研制的“鲲龙”AG600M大型水陆两栖飞机，在水面高速滑行后，腾空而起，沿水平方向匀速飞行一段时间后减速下降。下列说法正确的是（）A．飞机腾空而起的过程中，其重力势能转化为动能B．飞机沿水平方向匀速飞行时，其所受重力不做功C．飞机减速下降的过程中，其重力势能增加D．飞机只要加速飞行，其重力势能就一定减小【答案】B【详解】A．腾空而起的过程，飞机的质量不变，高度变大，重力势能增大，故不是重力势能转化为动能，故A错误；B．飞机沿水平方向匀速飞行时，飞机没有在重力方向上移动，所以重力不做功，故B正确；C．减速下降的过程，飞机的质量不变，高度变低，重力势能减小，故C错误；D．飞机加速飞行，质量不变，若其高度增大，则重力势能增加，故D错误。故选B。14．如图所示，小球沿光滑的竖直放置的轨道由A点静止向D点运动的过程中，不计空气阻力，下列关于小球说法正确的是（）A．在A点的动能最大 B．通过B时的速度比通过C时小C．在C点比在D点的动能大 D．在A点的重力势能比D点大【答案】C【详解】A．小球由A点静止向D点运动，则小球在A点的速度为零，动能为零，故A错误；B．因为轨道是光滑的，没有摩擦，不计空气阻力，所以小球的机械能守恒，则小球在B点和C点的机械能相等；由图可知，B点的高度小于C点，则小球在B点的重力势能小于C点；不考虑弹性势能时，动能等于机械能减去重力势能，所以小球在B点的动能大于C点，则小球通过B时的速度比通过C时大，故B错误；C．由B项可知小球在C点和D点的机械能相等；由图可知，C点的高度小于D点，则小球在C点的重力势能小于D点；因动能等于机械能减去重力势能，所以小球在C点比在D点的动能大，故C正确；D．由图知D点与A点的高度相同，所以小球在A点的重力势能与D点相等，故D错误。故选C。15．如图所示，用细绳吊着一个物块，静止靠在墙壁上。剪断细绳的同时，用一个由0逐渐增大的水平作用力F压在物块上，墙壁足够高，则物块（）A．机械能先减小后保持不变 B．运动速度一直变大C．动能先变大，再保持不变 D．所受摩擦力一直变大【答案】A【详解】用细绳吊着一个物块，静止靠在墙壁上，此时重力与拉力是一对平衡力；当剪断细绳时，拉力消失，但同时用一个由零逐渐增大的水平作用力F压在物块上，则木块对墙面产生压力，进而产生沿墙壁向上的摩擦力，且摩擦力随着压力的增大而变大。开始时摩擦力较小，小于重力（f滑＜G），物块向下做加速运动；然后瞬间等于重力；再大于重力（f滑＞G），物块做减速运动；当速度为零时物体静止，从滑动摩擦变为静摩擦，摩擦力瞬间变小，然后静摩擦力等于物重（f静＝G），不再变化。则B．物块的速度先变大再变小后不变，故B错误；D．物块所受摩擦力先变大再变小后不变，故D错误；C．物块的动能先变大再变小后不变，故C错误；A．物块向下滑落的过程中，需要克服摩擦力做功，机械能减小，当物块静止后，机械能不再变化，故机械能先减小后不变，故A正确。故选A。16．北京时间4月20日22时41分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，采用“一箭一星、直接入轨”方式成功发射第44颗北斗导航卫星，如图所示，它沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，在大气层外运行，不受空气阻力。关于此人造卫星从远地点运行到近地点的运行过程中，下列说法正确的是（）A．势能减小，动能减小机械能减小 B．势能减小，动能增大，机械能守恒C．势能增大，动能减小，机械能守恒 D．势能增大，动能增大，机械能增大【答案】B【详解】人造地球卫星从远地点运行到近地点的运行过程中，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能；由于卫星在大气层外运行，不受空气阻力，此过程中卫星的机械能是守恒的，故B正确，ACD错误。故选B。17．中考体考前夕，为了获得满意的成绩，同学们每天都在认真的训练。如图所示是某同学在操场上练习立定跳远时的情景，下列说法正确的是（）A．落地时，人由于受到惯性作用身体会向前倾B．穿上底部有花纹的鞋子，是为了减小与地面摩擦力C．起跳时，脚要用力向后蹬地，人对地的作用力与地对人的作用力大小相等D．起跳后到达最高点过程中，重力势能转化为动能，该过程机械能守恒【答案】C【详解】A．落地时，人因为自身具有惯性，还会保持继续向前的状态，所以身体会向前倾，惯性是物体固有的属性不是力，不能说“受到惯性的作用”，故A错误；B．穿上底部有花纹的鞋子，是为了在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度，从而增大与地面的摩擦力，故B错误；C．起跳时，脚要用力向后蹬地，人对地的作用力与地对人的作用力是一对相互作用力，大小相等，故C正确；D．起跳后到达最高点过程中，质量不变，高度增加，速度变小，是将动能转化为重力势能，该过程需要克服阻力做功，消耗一部分机械能转化为内能，因此机械能不守恒，故D错误。故选C。18．实心球投掷是中考体育考试项目，实心球投掷过程如图所示：A→B表示实心球离开手之前的运动轨迹，B→C→D表示实心球离开手之后的运动轨迹，空气阻力忽略不计。下列分析正确的是（）A．实心球到达最高点C时，它将处于静止状态B．实心球从B→C→D过程中，没有力对它做功C．实心球从A→B→C过程中，动能逐渐减小，动能转化成了重力势能D．实心球从B→C→D过程中，机械能总和保持不变【答案】D【详解】A．实心球到达最高点C时，竖直方向的速度为0，但水平方向有速度，此时实心球只受重力的作用，受力不平衡，不会处于静止状态，故A错误；B．实心球从B→C→D过程中，在重力的方向移动距离，重力对它做功，故B错误；C．实心球从A→B表示实心球离开手之前，质量不变，速度变大，动能变大；B→C过程中，质量不变，速度变小，动能逐渐减小；动能转化成了重力势能，故C错误；D．实心球从B→C→D过程中，空气阻力忽略不计，机械能总和保持不变，故D正确。故选D。19．滑板运动是孩子们喜爱的运动项目之一。如图所示，一名小孩踏着滑板车在水平地面上向前运动，则下列说法正确的是（

）A．蹬地后，滑板车向前滑行是由于受到惯性的作用B．小孩站在滑板车上向前滑行时，机械能不断减小C．滑行过程中，相对于滑板车，小孩是运动的D．小孩站在滑板车上时，地面对滑板车的支持力与小孩对滑板车的压力是一对平衡力【答案】B【详解】A．惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故A错误；B．小孩站在滑板车上向前滑行时，速度越来越小，动能不变减小，因此机械能不断减小，故B正确；C．滑行过程中，相对于滑板车，小孩的相对位置没有发生变化，所以是静止的，故C错误；D．小孩站在滑板车上时，地面对滑板车的支持力等于小孩和滑板车的总重力；小孩对滑板车的压力等于小孩的重力，两个力大小不相等，不是平衡力，故D错误。故选B。20．小华同学酷爱滑板运动。如图所示，当他两脚踩在滑板车上，在水平路面上向前滑行的过程中，说法正确的是（）A．滑板车的运动状态将不改变B．滑板车的动能将会逐渐减小C．滑板车受到的惯性逐渐消失D．滑板车在水平方向受平衡力【答案】B【详解】A．在水平路面上向前滑行的过程中，滑板车的速度发生了变化，运动状态发生了改变，故A错误；B．滑板车的质量不变，速度变小，动能将会逐渐减小，故B正确；C．滑板车能够继续向前运动是由于具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性，故C错误；D．滑板车的运动状态发生了变化，受到非平衡力的作用，故D错误。故选B。21．如图所示，将一轻质弹簧下端固定于水平地面上，呈竖直状态，在弹簧上端放一小钢球，发现钢球压缩弹簧，竖直向下运动达到A点后竖直向上运动，达到O点又向A点运动，这样往复运动，但每次运动的距离在减小，最后静止在OA正中。则下列分析正确的是（）A．小球运动至O点时，处于静止状态B．小球刚运动至A点时，所受重力大于弹簧弹力C．小球从A点向上运动过程中，动能先增大后减小D．小球在OA间运动，机械能不变【答案】C【详解】A．小球运动至O点最高点时只受重力的作用，不受平衡力，所以不是处于静止状态，故A错误；B．小球被释放后会加速向上运动，则被释放瞬间，小球所受重力小于弹簧的弹力，故B错误；C．不计空气阻力，小球在从A点向上运动到O点的过程中，受到竖直向下的重力和竖直向上的弹力，开始向上运动时，弹力大于重力，小球所受合力方向向上，速度不断增大；当弹力小于重力时，其所受合力方向向下，速度不断变小；当离开O点后，小球只受重力作用，重力的方向与小球运动方向相反，速度继续减小；由此可知，整个向上运动的过程中，小球的速度先增大后减小，则小球的动能先增大后减小，故C正确；D．小球在OA间运动，弹簧的弹性势能转化为小球的机械能，所以小球的机械能是变化的，故D错误。故选C。22．近年来，中国科技成就让世人瞩目，探月“嫦娥”、入海“蛟龙”、中国高铁、“天舟一号”、国产大飞机C919等一大批对国民经济和社会发展有重大影响的标志性成果不断涌现。下列说法中正确的是（）A．高铁因为速度快所以惯性大B．国产大飞机减速下降时，其机械能守恒C．绕月飞行的“嫦娥”探测器，运动状态不断发生变化D．“天舟一号”发射上升的过程中，受平衡力的作用【答案】C【详解】A．惯性是物体本身固有的属性，与物体的质量有关，与速度无关，故A错误；B．国产大飞机减速下降时，质量不变，速度减小，动能减小；质量不变，高度降低，重力势能减小，所以机械能减小，故B错误；C．绕月飞行的“嫦娥”运动方向在不断的变化，说明其运动状态不断发生变化，故C正确；D．“天舟一号”发射上升的过程中，速度不断变大，故受非平衡力的作用，故D错误。故选C。23．如图所示，是北京冬奥会上我国健儿比赛的精彩瞬间。下列说法正确的是（）A．图甲，运动员腾空后其惯性消失了B．图乙，冰壶向前滑行相对于赛道是静止的C．图丙，运动员下落过程中重力势能转化为动能D．图丁，冰球受力飞出去，说明力是维持运动的原因【答案】C【详解】A.惯性只与物体的质量有关，运动员腾空后质量不变，惯性不变，故A错误；B.冰壶向前滑行，相对赛道的的位置发生变化，所以冰壶向前滑行相对于赛道是运动的，故B错误；C.运动员下落过程中，高度减小，重力势能减小，速度增加，动能增加，重力势能转化为动能，故C正确；D.冰球受力飞出去，说明力是改变运动的原因，故D错误。故选C。24．下列关于机械能的说法正确的是（）A．在空中飞行的飞机只具有动能B．质量大的物体具有的重力势能一定大C．质量和速度都相同的物体具有的动能一样大D．炮弹具有的机械能一定比子弹具有的机械能大【答案】C【详解】A．在空中飞行的飞机因运动而具有动能，因具有一定的高度而具有重力势能。故A错误；B．重力势能与物体的高度、质量有关。高度未知，质量大的物体具有的重力势能不一定大。故B错误；C．动能与物体的质量、速度有关。质量、速度都相同，物体具有的动能也相同。故C正确；D．机械能是动能和势能的总和，与物体的质量、速度、高度等因素有关，炮弹的质量大于子弹，其他条件未知，故无法判断炮弹具有的机械能与子弹具有的机械能的大小。故D错误。故选C。25．对课本《机械能》这节中的四幅图进行了分析，正确的是（）A．图①摆锤从A点运动到O点的过程中动能转化为重力势能B．图②运动员起跳后上升到最高点时势能最大，动能为零C．图③高处滚下的小球在C点动能达到最大值D．图④卫星在近地点动能最大，远地点势能最大，机械能守恒【答案】D【详解】A．摆锤从A点运动到O点的过程中，摆锤的质量不变，速度变大，高度变小，动能增大，重力势能减少，是重力势能转化为动能，故A错误；B．运动员起跳后上升到最高点时，高度最大，重力势能最大，但此时速度不为0，水平方向有速度，所以动能不为0，故B错误；C．高处滚下的小球，由A到B的过程中，高度减小，速度变大，重力势能转化为动能，到B点时，重力势能最小，动能最大，由B到C的过程，高度增大，速度变小，动能转化为重力势能，所以C点的动能比B点的小，故C错误；D．卫星在近地点时，高度最小，速度最大，重力势能最小，动能最大，远地点时，高度最大，速度最小，重力势能最大，动能最小，运动过程中，无空气阻力，只受到地球的吸引力，所以机械能守恒，故D正确。故选D。26．图中（a）、（b）、（c）依次对应跳高项目中运动员加速助跑、起跳离地、跃过横杆三个状态，不计空气阻力。根据图示信息，关于跳高过程的描述中，下列说法正确的是（）A．在助跑过程，运动员的动能保持不变B．跃过横杆时，运动员处于平衡状态C．从（b）到（c）的过程，运动员的动能转化为重力势能D．从（a）到（c）的过程，运动员的机械能一直在减少【答案】C【详解】A．在助跑过程，运动员的质量不变，速度变大，动能变大，故A错误；B．跃过横杆时，运动员的运动状态发生了变化，处于非平衡状态，故B错误；C．从（b）到（c）的过程，运动员的质量不变，高度变大，重力势能变大，速度变小，动能变小，是动能转化为重力势能，故C正确；D．从（a）到（c）的过程，不考虑空气阻力，运动员的机械能是守恒的，保持不变，故D错误。故选C。27．如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（）A．小球弹起的高度越来越小，说明小球在此过程中能量不守恒B．根据能量守恒定律，在此过程中小球的机械能总量是保持不变的C．在小球的运动中，有一部分机械能转化成了其他形式的能D．此过程说明了能量守恒定律是需要建立在一定的条件之上才能成立的【答案】C【详解】A.由图可知，小球运动过程中弹起的高度越来越小，说明重力势能越来越小，同时速度越来越慢，也就是动能越来越小，所以小球的机械能减少；机械能减少的原因是克服与空气摩擦做功，与地面撞击做功，将机械能转化成了部分内能，但能量的总量是守恒的，故A错误；B.在小球的运动中，与空气摩擦做功或与地面撞击做功，有一部分机械能转化成了内能，所以小球的机械能总量会减小，故B错误；C.在小球的运动中，与空气摩擦做功或与地面撞击做功，有一部分机械能转化成了内能，故C正确；D.能量守恒定律适用于所有的能量转化过程，故D错误。故选C。28．如图所示，2022年2月8日，谷爱凌获得自由式滑雪女子大跳台冠军。下列说法正确的是（）A．谷爱凌下滑过程中，重力势能转化为动能B．谷爱凌腾空下落过程中，重力对她没有做功C．谷爱凌滑雪的整个过程中，运动状态不变D．静止在水平雪地上的谷爱凌受到的重力和雪地对她的支持力是一对相互作用力【答案】A【详解】A．谷爱凌下滑过程中，她的质量不变，高度变小，重力势能变小；速度变大，动能变大，重力势能转化为动能，故A正确；B．谷爱凌腾空下落过程中，在重力的方向上通过了距离，重力对她做了功，故B错误；C．谷爱凌滑雪的整个过程中，其运动的速度、运动的方向发生了改变，运动状态改变，故C错误；D．静止在水平雪地上的谷爱凌受到的重力和雪地对她的支持力，符合二力平衡条件，是一对平衡力，不是一对相互作用力，故D错误。故选A。二、填空题29．甲、乙小车同时同地沿同一直线上行驶，甲车的s-t图像如图所示。经过5秒，甲乙间距4米，则甲乙小车运动方向______相同（选填“一定”或“可能”），乙车的速度为______米/秒。这段时间内，甲车的动能______（选填“增大”“不变”或“减小”）。【答案】一定1.6不变【详解】[1][2]由图可知，甲车的速度为经过5秒，甲车通过的路程s甲1=v甲t1=0.8m/s×5s=4m因为甲乙小车同时同地沿同一直线上行驶，且经过5秒，甲乙间距4米，可知，甲乙一定为同向行驶，且乙比甲多通过4m。即s乙=s甲1+4m=4m+4m=8m乙车的速度为[3]动能的影响因素是质量和速度，甲车在做匀速直线运动，质量和速度都不变，因此动能不变。30．体重为500N的小张同学在河边洗衣服，他静止站在河岸时，双脚着地面积为250cm2。他对水平地面的压强是______Pa；河水从上游快速流向下游，水的重力势能转化为______能；在洗衣服时，有一件衣服飘向河心，这说明水流速度快的河心的压强比水流速度慢的岸边的压强______（选填“大”或“小”）。【答案】2×104Pa动小【详解】[1]人站在水平地面上，对地面的压力F=G=500N站立时，对地面的压强[2]河水从上游快速流向下游，高度降低，速度变大，河水的重力势能转化成动能。[3]河中心的水流速度快、压强小，岸边的水流速度慢、压强大，衣服被压向河中心被冲走。31．如图所示是我国国产歼-15舰载机在“辽宁号”航空母舰上起飞时的情景。在舰载机起飞升空的过程中，舰载机相对于“辽宁号”航空母舰是_________（选填“运动”或“静止”）的，舰载机升空后，此时航空母舰所受海水的浮力_________，当舰载机执行完任务飞回航空母舰被阻拦索钩住减速时，舰载机的动能_________（均选填“增大”、“不变”或“减小”）。【答案】运动减小减小【详解】[1]在舰载机起飞升空的过程中，舰载机相对于“辽宁号”航空母舰位置发生了改变，故舰载机相对于“辽宁号”航空母舰是运动的。[2]航母在水中漂浮，浮力等于自身重力，舰载机起飞升空后，航母自重减小，所受的浮力减小。[3]动能与物体的质量与速度有关，当舰载机执行完任务飞回航空母舰被阻拦索钩住减速时，速度减小，质量不变，故动能减小。32．如图所示，是今年2月23日在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭搭载着中星26号卫星加速升空的情景。在此过程中卫星的重力势能_______（选填“增大”“减小”或“不变”），若以火箭为参照物，中星26号卫星是________（选填“运动”或“静止”）的。【答案】增大静止【详解】[1]重力势能与物体的质量和所处高度有关，卫星加速升空时，位置越来越高，因此重力势能增大。[2]以火箭为参照物，中星26号卫星的相对位置没有发生改变，所以是静止的。33．用食指捏一下瓶盖上方把手，出现一个缺口，可以将矿泉水挂起来，松手后会自动闭合，则被压弯的塑料把手具有_________势能。小明将矿泉水如图（c）A、B两种方式放置，分别沿箭头方向吹A和B，发现B很容易被吹动，这说明在相同条件下，___________。【答案】弹性滚动摩擦小于滑动摩擦【详解】[1]被压弯的塑料把手，发生了弹性形变，具有弹性热能。[2]矿泉水以A方式放置时，与接触面间的是滑动摩擦，以B方式放置时，是滚动摩擦，用相同的力吹矿泉水，B方式放置时，更容易被吹动，这说明在相同条件下，滚动摩擦小于滑动摩擦。34．如图所示的是小明用一个竖直向上的力拉弹簧时的情景，图中使弹簧伸长的力的施力物体是___________；该情景说明了力可以使物体发生___________；此时的弹簧具有___________能。【答案】手形变弹性势【详解】[1]手对弹簧的拉力让弹簧发生了弹性形变，所以手是施力物体，弹簧是受力物体。[2]在拉力的作用下，弹簧发生了形变，这说明力可以使物体发生形变。[3]弹簧由于发生弹性形变，具有弹性势能。35．在探究动能大小与质量关系的两次实验中，小球从同一高度由静止开始释放时的场景如图所示，木板固定在水平面上。该实验中，通过比较木块在木板上滑行的_______来比较动能大小的。图中错误的操作是_______。改正错误后进行实验，发现乙图木块滑出的远些，则可以做出判断，在_______相同的情况下，_______越大，动能越大。【答案】距离没有将木块放在木板的最左端速度质量【详解】[1][2]小球在下落过程中，高度减小，速度增加，重力势能转化为动能，小球撞击木块，这里利用了转换法，通过比较木块在木板上滑行的距离来比较动能大小，距离越远，动能越大；图中错误的操作是两次实验中未保持木块初始位置相同。[3][4]乙图中的小球质量较大，从同样的高度释放，乙图木块滑出的远些，则表面乙小球的动能大，可以得出结论：在速度相同的情况下，质量越大，动能越大。36．球竖直向上运动到最高处并自由下落，这过程中经过A、B两点，球在这两点的动能和重力势能如图所示，在A点的机械能是_________J，球从A点到B点的过程需要克服空气阻力做功_________J；假设球在最高点时所受的所有外力消失，球将_________（选填“向上做匀速直线运动”或“保持静止”或“向下加速运动”）。A点B点动能/J48重力势能/J72【答案】111保持静止【详解】[1]机械能等于物体的动能和势能之和，在A点的机械能等于[2]在B点的机械能等于球从A点到B点的过程克服空气阻力做功等于机械能的变化量[3]球在最高点时速度为0m/s，所以当所受外力全部消失时，由于惯性，球将保持静止状态。37．如图所示，运动员推铅球，铅球离开手后能继续前进是因为铅球具有_______，假如不计空气摩擦，铅球飞行轨迹的最高点c的速度________（选填“大于”、“小于”或“等于”）离手瞬间b点速度。落到地面d点时，会将地面砸出一个坑，这说明力能改变物体的________。【答案】惯性小于形状【详解】[1]一切物体都有保持原来的运动状态不变的性质，这种性质叫做惯性。铅球离开手后之所以能继续前进，就是因为铅球具有惯性。[2]铅球从b运动到c的过程中，质量不变，高度增加，铅球的重力势能增大，动能转化为重力势能，所以铅球的速度变小，即c的速度小于b点的速度。[3]地面在力的作用下发生了形变，说明力能改变物体的形状。38．在真空管中，一个小球被竖直向上弹出，每隔0.02s用相机拍摄记录小球位置，制成图中的轨迹示意图。从A上升到B的过程小球只受到重力，则从A上升到B的过程中，小球的动能______，重力势能______，机械能______（都选填“增大”“减小”“不变”）。【答案】减小增大不变【详解】[1][2][3]在真空管中，一个小球被竖直向上弹出，小球只受到重力的作用，没有空气阻力，每隔0.02s用相机拍摄记录小球位置，从图中可知相同的时间内运动的路程越来越小，故速度越来越小，故其动能逐渐减小，由于高度越来越高，故其重力势能增大，由于只受到重力的作用，故其机械能不变。39．如图是商场的自动扶梯，它的部分几何尺寸如图所示，质量为50kg的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼。已知扶梯以1m/s的速度匀速上行。则扶梯对他做的功是___________J，对他做功的功率是___________W，小华的机械能将___________（填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】1500300变大【详解】[1]小华的重力扶梯对他做的功[2]根据勾股定理可得，扶梯斜向上移动的距离由得从商场一楼到二楼时间扶梯对他做功的功率[3]在上升的过程中，质量不变，由于是匀速上升，速度不变，所以其动能不变；高度升高，所以其重力势能增大，机械能变大。40．小明同学家住五楼，某一天放学后，他从一楼跑到五楼共用了20秒。若小明及书包的总重为500牛，每层楼的高度为3米，则他上楼时所做的功为___________焦，功率为___________瓦。在上楼过程中，小明的重力势能在___________。【答案】6000300增大【详解】[1]从一楼到到五楼，上楼的高度上楼所做的功[2]由知道，他上楼的功率为[3]在上楼过程中，小明的质量不变，但是所处的高度在增大，故重力势能在增大。41．如图所示，用细线系着的小球在AB之间来回摆动，不计空气阻力，当小球摆动到B点的瞬间，具有的______能最大，受到的______（选填“是”或“不是”）平衡力的作用，若此时细线断开且它受到的所有力均消失，则小球将______（选填“保持静止”或“做匀速直线运动”）。【答案】重力势不是保持静止【详解】[1][2]不计空气阻力，小球摆到B点时所处的高度最大，重力势能最大；小球摆到B点时受到拉力和重力的作用，这两个力不在同一直线上，故此时小球所受的力不是平衡力。[3]小球摆动到B点时，B点是右侧的最高点，此时小球的速度为0，若此时细线断开且它受到的所有力均消失，由牛顿第一定律可知，小球将保持静止。42．（1）如图甲所示，摆球在竖直平面内左右摆动，B是最低点，摆球从A到B的过程中，速度__________（选填“增大”或“减小”），_________能转化为________能；（2）如图乙所示，滚摆在竖直面内上下往复运动，滚摆从最高处滚下的过程中，重力势能______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。【答案】增大重力势动减小【详解】（1）[1][2][3]摆球从A到B的过程中，摆球的质量不变，高度减小，重力势能减小，重力势能转化为动能，摆球的动能增大，速度增大。（2）[4]滚摆从最高处滚下的过程中，滚摆的质量不变，高度减小，滚摆的重力势能减小。43．如图甲，“蹦极”是将一端固定的长弹性绳绑在人的脚踝关节处，从高处竖直跳下的一种极限运动。一名游客蹦极时下落过程的图像如图乙所示（蹦极过程视为在竖直方向的运动，不计空气的阻力），其中时刻，弹性绳处于自然伸直状态，时刻游客达到最低点。则时间段，游客的机械能__________（选填“增大”、“不变”或“减小”），弹性绳的弹性势能在__________（选填“”、“”或“”）时刻最大。【答案】不变t3【详解】[1]在0～t1时间段，不计空气的阻力，游客自由下落，游客的重力势能转化为动能，机械能大小不变。[2]根据题意知道，弹性绳在t3时刻弹性形变最大，弹性势能最大。44．某小球被水平抛出，其部分运动轨迹如图1所示。小球在运动过程中经过M、N两点，其动能和重力势能的参数如图2所示。（1）通过数据分析可得，小球在M点时的机械能为_____J；小球在M点时的重力势能_____（选填“大于”、“等于”或“小于”）小球在N点时的重力势能；在整个运动过程中，小球的机械能_____（选填“守恒”或“不守恒”）；（2）在图1中，位置①和③离地高度相等。M点的位置最有可能在位置_____（选填“①”、“②”或“③”），你的依据是_____；N点的位置最有可能在位置_____（选填“①”、“②”或“③”）。【答案】320小于不守恒③见详解②【详解】（1）[1]由于动能和重力势能的总和为机械能，由图2中M点的机械能可知，M点的重力势能为240J，占机械能的比值为75%，则M点的机械能为[2]由图2中N点的机械能可知，N点的动能为200J，占机械能的比值为40%，则N点的机械能为则N点的重力势能为由于240J<300J，所以小球在M点时的重力势能小于小球在N点时的重力势能。[3]由于小球在M点的机械能小于小球在N点的机械能，所以小球的机械能不守恒。（2）[4][5][6]由于小球在M点的机械能小于小球在N点的机械能，所以M点在N点的后面，由于小球在M点时的重力势能小于小球在N点时的重力势能，所以M点比N点的高度低，M点的位置最有可能在位置③，N点的位置最有可能在位置②。45．如图所示，弹簧一端与木块相连，另一端固定在左侧的墙壁上，木块放在光滑的水平木板上。木块位于A点时弹簧恰好为自然长度，用力压缩弹簧使木块到达B点；松手后，木块由位置B运动至位置C，在位置C时速度为零。则木块从位置B运动至位置C的过程中，弹簧的弹性势能的变化情况是___________（选填“减小”、“增大”、“先减小后增大”、“先增大后减小”或“不变”）；木块的动能达到最大值的位置在___________（选填“A点”、“A点左侧”或“A点右侧”）。【答案】先减小后增大A点【详解】[1]从B到弹簧自然长度A时，是弹簧恢复原状的过程，弹簧的弹性势能减小；从A到C的过程，小车由于惯性继续运动，弹簧发生弹性形变，弹簧的弹性势能增大；所以弹簧的弹性势能的变化情况是先减小后增大。[2]小车在光滑的木板上运动的速度最大时，就是弹簧的弹性势能全部转化成动能时，当弹簧恢复原长时，弹性势能为0，弹性势能全部转化为木块的动能，所以木块的动能达到最大值的位置在A点。46．如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定在水平面上，钢球自C点由静止释放，经过最低点O，然后到达另一侧与B等高点A时刚好速度为零。从C到B点过程中，______能转化为动能；从最低点O到A点过程中，机械能的总量______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。【答案】重力势减小【详解】[1]钢球从C点到B点的过程中，质量不变，高度变小，速度变大，故钢球的重力势能变小，动能变大，则该过程中重力势能转化为动能。[2]钢球从最低点O到A点过程中受摩擦力的作用，需要克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，故钢球的机械能减小。47．如图所示，滑板运动员在竖直平面上的轨道ABCDE上运动（忽略一切阻力）。（1）运动员从A点运动到B点下落过程中，重力势能_____，机械能_____。（选填“变小”、“变大”或“不变”）（2）运动员从A点静止下滑，他_____（选填“能”或“不能”）通过E点冲出轨道。【答案】变小不变不能【详解】（1）[1][2]钢珠从A点运动到B点过程中，忽略一切阻力，机械能守恒，钢珠的质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能变大。（2）[3]忽略一切阻力，机械能是守恒的，AE的高度是相同的，所以从A点静止释放，当球到达E点时速度刚好为零，故不能冲出轨道。三、实验题48．如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始自由滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下。（1）小球从斜面滚下的过程中，它的________能转化为动能，小球动能的大小通过________（选填“高度h”或“距离s”）的大小来判断的；（2）实验中，把质量不同的小钢球放在斜面同一高度处由静止开始释放，是为了控制_________相同；（3）该小组同学记录的部分实验数据如下表：实验次数12345小球质量m/g1020301010小球释放的高度h/cm5551015木块移动距离s/cm1018293886①分析第________、________、________三次实验数据，可以得出的探究结论是物体的质量一定时，速度越大，动能越大；②分析第1、2、3三次实验数据，可以得出的探究结论是_______；③请根据表中数据分析：汽车超载10%与超速10%相比，潜在危害较大的是________。【答案】重力势距离s小球到达斜面底端的速度145物体速度一定时，质量越大，动能越大超速10%【详解】（1）[1][2]小球从斜面滚下的过程中，它的高度不断减小，重力势能不断减小，动能增加，则其重力势能转化为动能，小球达到水平面后，在阻力的作用下会做减速运动，故其动能的大小是由距离s来判断的。（2）[3]实验中，把质量不同的小钢球放在斜面同一高度处由静止开始释放，这是为了让小球在斜面底端时的速度大小相等，即为了控制小球到达斜面底端的速度。（3）①[4]要研究动能与速度的关系，则需要保证小球的质量一样，由表格中的数据可知，分析第1、4、5三次实验数据可知，物体的质量一定时，速度越大，动能越大。②[5]分析第1、2、3三次实验数据可知，小球的下落高度相同，即达到斜面底端的速度相同，而小球的质量不同，通过比较数据可得：物体速度一定时，质量越大，动能越大。③[6]通过比较表格数据可知，速度和质量增大相同的幅度，速度增大的小球滑行的距离更远，则可知汽车超载10%与超速10%相比，超速10%的危害更大。49．汽车的超载、超速行驶很容易造成交通事故。小东由此想要探究动能大小与质量、速度的关系。实验过程如图，其中。（1）三次实验应让小球由静止开始滚下。实验中，动能的大小是通过_______来反映的；（2）甲、乙两次实验探究的是动能与_______的关系；（3）进行图丙实验时，木块被撞后滑出木板掉落，由此可推断A、B两球的质量关系是：mA_______mB，与乙图实验进行比较，可以得出：_______相同时，质量越大，动能越大。为了实验安全，需改进丙图实验，再与乙图实验对比，在不改变木板长度的情况下，以下可行的方法是_______（填写正确选项前的字母）。A．换用质量更小的钢球

B．给水平木板铺上毛巾C．适当降低钢球B的高度

D．换用一个较重的木块（4）善于动脑的小东又设计了如图丁所示的方案：用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度，两次实验弹簧具有的弹性势能______（填“相同”或“不同”）。放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同，从而验证了动能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，这样做_______（填“能”或“不能”）验证动能与质量的关系。【答案】木块移动的距离速度<速度A不同不能【详解】（1）[1]实验中，动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的，用到了转换法。（2）[2]甲、乙两次实验，小球的质量不变，而滚下的高度不同，到达水平面的速度不同，探究动能与速度的关系。（3）[3][4]由图乙和图丙可知，两个小球的质量不同，小球滚下的高度相同，到达水平面的速度相同，图丙实验时，木块被撞后滑出木板掉落，说明丙图中B球的动能较大，B球的质量较大，可以得到速度相同时，质量越大，动能越大。[5]A．换用质量更小的钢球，在速度不变的情况下，动能更小，推动木块移动的距离变小，故A符合题意；B．给水平木板铺上毛巾，不能与乙控制相同的接触面，故B不符合题意；C．适当降低钢球B的高度，钢球的速度发生了变化，无法完成探究，故C不符合题意；D．换用一个较重的木块，与原来木块受到的摩擦力不同，不能完成探究，故D不符合题意。故选A。（4）[6]用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度，弹簧的弹性形变不同，两次实验弹簧具有的弹性势能不同。[7]若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧势能相同，转化出的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同，这样是不能完成实验的。50．为了探究动能大小的影响因素，利用斜面、钢球、木块等器材在同一水平面上开展了如图所示的探究活动。（1）该实验中所探究物体的动能是指___________（选填“钢球”或“木块”）的动能；（2）如乙、丙两图所示，让相同质量的钢球从同一斜面的不同高度由静止滚下，目的是使钢球运动到水平面时的速度___________；（3）为使达到实验目的，斜面下方的水平面应该做成___________（选填“光滑”或“粗糙”）。【答案】钢球不同粗糙【详解】（1）[1]该实验通过钢球推动木块移动距离的多少来反映钢球动能的大小。（2）[2]让质量相同的钢球从同一斜面的不同高度由静止开始释放的目的是：使钢球到达斜面底部时的速度不同。为了探究钢球动能大小与其速度关系，应控制质量相同，到达斜面底部的速度不同。（3）[3]实验中，要通过木块在水平面上克服摩擦力做功的大小来反映小球动能的大小，而滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关，因此斜面下方的水平面应做成粗糙的。51．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小智同学设计了如题图甲、乙、丙所示的三次实验，让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的木块相碰，铁球与木块在水平面上共同移动一段距离后静止。（1）本实验探究的是___________（选填“铁球”或“木块”）的动能大小影响因素。要探究动能大小与物体质量的关系，应保证铁球到达水平面的___________相同；（2）选用甲、丙两次实验探究的是物体动能大小与___________的关系；（3）三次实验中，在碰推木块前，动能最大的是图___________（选填“甲”“乙”或“丙”）中的小球；（4）小慧也进行的同样的实验，并收集到如下的实验数据：实验次数123铁球质量m/g204060斜面高度h/cm202020木块滑行距离s/cm192839实验数据表明：当速度一定时，铁球的质量越大，动能越___________，这个结论可用于解释货车___________（选填“超速”或“超载”）带来的危害。【答案】铁球速度速度甲大超载【详解】（1）[1]实验中研究的是铁球的动能大小，让不同铁球沿斜面的相同高度静止滚下撞击水平板上的木块，根据木块移动的距离判定动能的大小。[2]要探究动能大小与物体质量的关系，应保持小球的速度相同，质量不同，所以应使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下，保证铁球达到水平面的速度相同。（2）[3]由图示实验可知，甲、丙两次实验，球的质量相同，甲滚下的高度大于丙滚下的高度，甲到达斜面底端时的速度较大，甲将纸盒推动得更远，说明甲的动能更大，由此可得：质量相同的物体，运动速度越大，它具有的动能就越大。（3）[4]三次实验中，是通过观察纸盒被撞击后移动的距离来比较铁球动能的大小的，这种方法是转换法，甲图中纸盒被推动的距离最大，故碰撞前动能最大。（4）[5][6]由表中数据可知，当速度一定时，钢球的质量越大，动能越大；汽车超速是因为速度大造成动能大，汽车超载是因为质量大造成的动能大，故该结论可以解释货车超载带来的危害。52．如图所示，甲图是小兰探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的水平面上运动。乙图是探究“物体的动能跟哪些因素有关“的实验装置，让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上。请回答：（1）小兰做实验前，做出了以下假设，以下假设中错误的一项是___________（填字母）；A．控制小车从斜面同一高度由静止滑下，是为了让小车滑到水平面时的速度相等B．小车由于惯性，到达水平面后继续向前运动C．实验中主要运用了控制变量法和理想实验法D．通过多次实验，可直接验证牛顿第一定律（2）甲实验中，在水平方向上受到摩擦力，且摩擦力越小，小车的速度减小得越___________。从而可以推理：如果运动的物体不受力，它将___________；（3）乙实验的实验目的是探究物体的动能大小与___________的关系；（4）如图丙所示，让小球从A点静止释放，小球沿轨道AOB下滑到达B点后离开轨道，钢球在B点的机械能___________（选填“大于”“等于”或“小于”）在A点的机械能。离开B点后的运动轨迹是___________（填字母）。【答案】D慢一直做匀速直线运动速度大小小于c【详解】（1）[1]A．实验是探究“阻力对物体运动的影响”，根据控制变量法可知，控制小车从斜面同一高度滑下是为了让小车滑到水平面时的初速度相同，故A正确，不符合题意；B．由于惯性，小车到达水平面后需保持原来的运动状态而继续向前运动，故B正确，不符合题意；C．由A分析可知，实验用到了控制变量法；实验中要推断出没有阻力的情况下，小车的运动情况，但是没有阻力是一种理想的情况，因此用到理想实验法，故C正确，不符合题意；D．实验结论不能通过实验直接验证，因为牛顿第一定律是一种理想状态，是在科学推理的基础上得出的，故D错误，符合题意。故选D。（2）[2][3]在实验过程中，小车运动距离最短的是在木板表面。实验表明表面越光滑，受到摩擦阻力越小，小车运动的距离越远，这说明小车受到的阻力越小，速度的减小得慢；通过本次实验，可进一步推导：一切物体在不受外力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，若水平木板表面完全光滑，且水平木板足够长，小车将一直做匀速直线运动，可见，力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。（3）[4]探究“物体的动能跟哪些因素有关”，实验中的研究对象是钢球，让同一钢球（质量不变）从斜面上不同的高度由静止滚下，改变了钢球撞击木块的速度，故实验目的是探究物体的动能大小与速度大小的关系。（4）[5][6]图2中，钢球在运动过程中由于受到摩擦力的作用，一部分机械能转化为内能，机械能逐渐变小，所以钢球在B点的机械能小于在A点的机械能；由题知，钢球离开B点后，由于惯性继续保持原来的运动状态向斜上方运动，因重力作用再下降；a虚线的最高点超过了A点的高度，即a虚线表示小球的机械能大于A点的机械能，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，因为摩擦力作用，一部分机械能转化为内能，其总机械能略小于开始时的机械能，符合题意；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。所以符合题意的是c。53．（一）如图1是研究牛顿第一定律的实验，请回答：（1）三次实验中让小车从斜面同一高度由静止开始滑下，是为了使它到达平面上________相同；（2）实验为了让小车受到不同的阻力，采用的做法是________；（3）实验结论是：平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，速度减小得越________（选填“快”或“慢”）；（4）根据实验结论，可推理得出：运动的小车如所受的阻力为零，小车将做________；（二）小李在课外探究弹簧的长度跟外力的变化关系，利用如图2所示的实验装置记录了相应实验数据如表：（g=l0N/kg）钩码质量050100150200250300350400指针位置（cm）2345677.57.57.5（1）这项研究在实际中的应用是________；（2）若用该弹簧制作一只弹簧测力计，其量程为________N；（3）根据弹簧受到的拉力F和弹簧的长度X的关系，小李作出了图3所示的三个图像，其中正确的是________（填序号）。【答案】初速度改变水平面的粗糙程度慢匀速直线运动弹簧测力计0~2.5B【详解】（一）（1）[1]当小车在斜面的同一高度时，所具有的重力势能相同，在下滑过程中，转化成的动能相同，质量不变，所以到达水平面的初速度相同。（2）[2]在水平面上铺上粗糙程度不同的物体，可使小车受到不同的阻力。（3）[3]从实验中可以看出，水平面越光滑，对小车的阻力越小，小车运动得越远，小车的速度减小得越慢。（4）[4]当水平面绝对光滑，运动的小车受到的阻力为0，即小车在水平方向上不受力的作用时，小车将匀速直线运动下去。（二）（1）[5]由表格数据可知，在弹性范围内，弹簧的伸长量与所受的拉力成正比，根据这个原理制成了测量力的工具：弹簧测力计。（2）[6]由表中数据知：当拉力为0N时，弹簧的伸长量为2cm；拉力为G=0.05kg×10N/kg=0.5N时，弹簧的伸长量为1cm；一直到拉力为G′=0.25kg×10N/kg=2.5N时，弹簧的伸长量为5cm。在该范围内，弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。拉力大于2.5N时，拉力与弹簧的伸长量不成正比关系，故弹簧秤的测量范围：0~2.5N。（3）[7]由表中数据知：当m=0g，即F=G=0N时，弹簧的长度X=2cm；当m≥300g，即F=G≥0.3kg×10=3N时，弹簧的长度X=7.5cm；符合这两个条件的只有B图，因此正确的是B。54．为探究“力与运动的关系”，设计了如图所示的斜面实验，让小车从斜面滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上，观察小车在水平面上滑行的距离。①实验中，让同一小车从同一斜面的相同位置由静止滑下，是为了使小车到达水平面时的______相同；②比较甲、乙、丙三次实验，发现水平面阻力越小，小车滑行的速度改变的越________（选填“快”或“慢”）；如果水平面绝对光滑，物体受到的阻力为零，则物体将在水平面上做________（选填“匀速”或“变速”）直线运动；③若三种情况下小车摩擦力做的功分别为W1、W2、W3，则三个功的大小关系是________：若三种情况下小车摩擦力做功的功率分别为P1、P2、P3，则三者的大小关系是_________。【答案】速度慢匀速W1=W2=W3P1＞P2＞P3【详解】[1]实验中，让同一小车从同一斜面的相同位置由静止滑下，小车质量相同，滑下时的高度相同，重力势能相同，动能为0，小车下滑过程中，重力势能转化为动能，小车到达水平面的动能相同，则小车到达水平面时的速度相同。[2]比较甲、乙、丙三次实验，发现水平面阻力越小，小车滑行的速度改变的越慢，小车滑行距离越远。[3]如果水平面绝对光滑，物体受到的阻力为零，则物体的运动状态不发生改变，将在水平面上做匀速直线运动。[4]若三种情况下，小车到达水平面的动能相同，小车最终静止，小车的动能用于克服摩擦力做功，摩擦力做的功分别为W1、W2、W3，则三个功的大小关系是[5]若三种情况下小车摩擦力做功的功率分别为P1、P2、P3，小车在毛巾表面受到的摩擦力最大，运动到静止的时间最短；小车在木板表面受到的摩擦力最小，运动到静止的时间最长，由得55．在探究“物体的重力势能与高度、质量是否有关”的实验中，小明准备了四块相同的花泥，两个体积相同但质量不同（m钢>m玻）的小球。（1）如图甲所示，将钢球、玻璃球从距花泥h1高处由静止释放，砸在花泥上，砸出深浅不同的痕迹，由图可知，实验的自变量是______，控制不变的量是______；（2）如图乙所示，将钢球分别从距花泥h1分和h2析（h1>h2）高处由静止释放，砸在花泥上，砸出深浅不同的痕迹，据图得出结论：当_________相同时，重力势能与_______有关。【答案】质量高度质量高度【详解】（1）[1][2]由甲图可知，两小球下落的高度相同，质量不同，探究的是物体的重力势能与质量的关系，所以实验的自变量是小球的质量，控制不变的量是小球释放的高度。（2）[3][4]由乙图可知，小球的质量相同，但所处高度不同，小球所处高度越高，落下来砸出的痕迹越深，说明小球具有的重力势能越大。故得出的结论是：当质量相同时，重力势能与高度有关。56．如图所示，在“探究重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，小红把小桌放在透明的沙箱中，让同一重物从不同高度落下，打击小桌。（1）实验中，通过________反映物体重力势能的大小；（2）分析图中信息及相关条件，可归纳得出的结论是：_______；（3）小红想要探究重力势能与质量的关系，她应该保持_______相同，改变_______。【答案】小桌陷入沙子中的深度当物体质量一定时，高度越高，重力势能越大高度物体的质量【详解】（1）[1]实验中用到了转换法，把无法测量的物体重力势能的大小转换为可以测量的小桌陷入沙子中的深度。（2）[2]由图可知，同一重物从不同高度落下，重物的质量相同，释放的高度越高，桌腿进入沙子越深，说明它的重力势能较大，故得出的结论是：当物体质量一定时，高度越高，重力势能越大。（3）[3][4]重力势能与两个因素有关，一是物体质量，二是物体被举高度，小红想要探究重力势能与质量的关系，根据控制变量法，她应该保持高度相同，改变物体的质量。57．某物理兴趣小组准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”。他们猜想：弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量、弹簧螺纹圈直径、弹簧的材料等因素有关。他们的实验装置如图所示，把弹簧放在水平面上，其左端固定在墙上，AO等于弹簧原长，水平面O点左侧光滑，右侧粗糙。将物体M从O点压缩弹簧到P点，然后由静止释放，当物体M运动到O点与弹簧分开，最终运动到Q点静止。请补充完成他们的探究过程：（1）物体M从P点运动到Q点过程中，物体M的动能变化情况：___________；（2）弹簧弹性势能的大小是通过比较___________来判断的；（3）探究弹簧弹性势能与弹簧长度变化量的关系，应该选用相同弹簧进行实验，先改变___________之间的距离，再测出物体M静止时的位置，然后重复实验，测量多组数据并记录。【答案】先增大后减小物体M被弹出的距离OP【详解】（1）[1]物体M从P点运动到O点过程中，弹簧从压缩状态到恢复原长，此过程弹簧的弹性势能转化为物体M的动能，即物体M的动能逐渐增大；而物体M从O点运动到Q点过程中，物体M要克服水平面的摩擦力做功，一部分动能将转化为内能，则此过程中动能会逐渐减小，因此整个过程中物体M的动能变化情况是先增大后减小。（2）[2]该实验中弹性势能的大小是通过物体M被弹出的距离来间接反映的，这采用了转换法，物体M被弹出的距离越大，则说明原来弹簧的弹性势能越大。（3）[3]探究的是弹性势能和弹簧长度变化量之间的关系，根据控制变量法可知，必须控制弹簧的螺纹圈直径、弹簧的材料相同（即相同的弹簧），改变弹簧长度变化量，即OP间的距离。58．在探究“物体动能大小与物体速度大小是否有关”的两次实验中，小球从不同高度由静止开始释放时的场景如图甲、乙所示，木板固定在水平面上。该实验中小球的动能由______转化而来，实验时通过比较木块在木板上滑行的______来比较动能大小。图中错误的操作是______。改正错误后进行实验，观察到乙图木块滑出的更远一些，则可以得出结论：物体动能大小与物体速度大小______（选填“有关”或“无关”）。【答案】重力势能距离乙图中木块没有放在长木板左端有关【详解】[1]小球在下落过程中，高度减小，速度增加，重力势能转化为动能。[2]实验中，小球撞击木块后，木块会运动一段距离，通过比较木块在木板上滑行的距离来比较动能大小，木块运动的距离越远，说明小球的动能越大。[3]实验中除小球撞机木块的速度不同外，其它条件都应相同，故图中错误的操作是：两次实验中未保持木块初始位置相同，即乙图中木块没有放在长木板左端。[4]实验发现乙图木块滑出的远些，说明乙图中小球的动能大，可以得出结论：在质量相同的情况下，物体的速度越大，动能越大，即物体动能大小与物体速度大小有关。59．小玲、小红和小丽在操场上玩荡秋千。小丽把小红、小玲分别轻轻推一下，小丽发现，她俩往返摆动一次的时间几乎一样。那么，秋千往返摆动一次的时间与哪些因素有关呢?她们对此问题进行了研究，提出如下猜想：猜想1：秋千往返摆动一次所用的时间可能与小球的质量有关；猜想2：秋千往返摆动一次所用的时间可能与秋千的绳长有关；猜想3：秋千往返摆动一次所用的时间可能与秋千摆动时离开中心线最大距离有关；为了验证上述猜想，她们来到实验室，找来刻度尺、细线、秒表、小球，依照物理学习中的科学方法，按图进行实验，得到下表中数据。实验序号小球质量m/g从O点到小球中心的距离L/m小球摆动距中心线最大距离s/m小球往返摆动10次所用时间t/s小球往返摆动1次所用时间t/s1200.80.1018.01.802201.00.1420.02.003201.20.1022.02.204301.00.1420.02.005301.00.1020.02.00请你通过分析回答下列问题：（1）为验证猜想1，应选用序号为2和_________两组实验进行对比分析；（2）为验证猜想2，应选用序号为1和_________两组实验进行对比分析；（3）为验证猜想3，应选用序号为4和_________两组实验进行对比分析；（4）实验结论：小球往返一次所用的时间与_________有关；与小球摆动距中心线最大距离无关；与小球的_________无关，此实验中采用了_________法。【答案】435从O点到小球中心的距离（或绳长）质量控制变量【详解】（1）[1]要验证秋千往返摆动一次所用的时间可能与小球的质量有关，要控制从O点到小球中心的距离L和小球摆动距中心线最大距离s相同，改变小球的质量，比较秋千往返摆动一次所用的时间的大小，由表格数据可知，应选第2组和第4组实验进行对比。（2）[2]为验证秋千往返摆动一次所用的时间可能与秋千的绳长有关，应控制小球的质量和秋千摆动时离开中心线最大距离相同，改变秋千的绳长，比较秋千往返摆动一次所用的时间的大小，由表格数据可知，应选第1组和第3组实验进行对比。（3）[3]为验证秋千往返摆动一次所用的时间可能与秋千摆动时离开中心线最大距离有关，应控制小球质量和秋千的绳长相同，改变秋千摆动时离开中心线的最大距离，比较秋千往返摆动一次所用的时间的大小，由表格数据可知，应选第4组和第5组实验进行对比。（4）[4]由第1组和第3组实验数据可知，小球小球往返一次所用的时间与秋千的绳长有关。[5]由第2组和第4组实验数据可知，小球小球往返一次所用的时间与小球的质量无关。[6]控制变量法是指在实验过程中，通过控制某些变量的值不变，以便研究其他变量对实验结果的影响，该实验采用了控制变量法。60．如图所示，甲是探究“动能的大小与什么因素有关”的实验装置，实验中让同一铜球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上。乙是探究“阻力对运动物体的影响”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的水平面上运动，请回答下列问题：（1）甲实验中，通过观察___________，从而判断钢球动能的大小；（2）乙实验中，小车在粗糙程度不同的水平面上运动，摩擦力做功___________（填“相等”或“不相等”）。【答案】木块移动的距离相等【详解】（1）[1]甲图实验中不同动能的小球撞击木块时，木块移动的距离不同，所以是通过观察木块移动的距离来判断钢球动能大小的，运用了转换法。（2）[2]小车从斜面的同一高度静止下落，将重力势能转化为动能，在粗糙程度不同的水平面上运动时将动能转化为摩擦力做功的内能，高度相同时的重力势能相等，下落到水平面的动能相等，摩擦力做功也相等。61．物体在流体中运动时，会受到阻力作用，该阻力叫做流体阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关，速度越大，阻力越大；跟物体的横截面积有关，横截面积越大，阻力越大；跟物体的形状有关，头圆尾尖（这种形状通常叫做流线型）的物体受到的阻力较小。物体从高空由静止下落，速度会越来越大，所受阻力也越来越大，下落一段距离后，当阻力大到与重力相等时，将以某一速度匀速直线运动，这个速度通常被称为收尾速度。某