3.2机械能练习浙教版科学九年级上册

机械能及转换一．动能和势能的概念1．下列物体中不具有势能的是（）A．悬挂在天花板上的吊灯 B．水平地面上静止的小石块 C．空中飞行的飞机 D．被拉开的弹弓2．下列物体具有弹性势能的是（）A．飞行的小鸟 B．讲桌上的粉笔盒 C．教室里的灯管 D．被拉长的橡皮筋3．下列物体中：①拧紧的钟表发条；②扔在空中的橡皮；③被拉伸的弹簧；④充满气的气球；具有弹性势能的是（）A．①②③④ B．①③④ C．只有① D．只有①③二．动能大小的比较4．在探究物体动能有关因素的实验中，实验结果如下面四图所示。钢球从高为H或h（H＞h）的斜槽上滚下，在水平面运动时碰上木块M，将M撞出一段距离s。则钢球质量最大的图示是（）A． B． C． D．5．有甲、乙两个完全相同的小球，在同一高度以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出，如图所示．不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．刚抛出时刻，甲球的动能大于乙球的动能 B．刚抛出时刻，甲球的动能小于乙球的动能 C．两球在各自刚落地的一瞬间，动能不相等 D．两球在各自刚落地的一瞬间，动能相等6．如图所示，表示甲、乙两辆相同小车的s﹣t图像，关于这两辆小车的动能，以下判断中正确的是（）A．甲、乙两车的动能相等 B．甲车的动能大 C．乙车的动能大 D．缺乏条件，无法判断7．甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，不计空气阻力，落地前瞬间甲球的动能乙球的动能（选填“大于”、“等于”或“小于”）。三．势能大小的比较8．如图是一个运动员跳水的示意图，运动员经过①、②、③三个位置时，其重力势能（）A．在①最大 B．在②最大 C．在③最大 D．一样大9．如图所示，小华同学竖直向上垫起排球，若排球离开手臂后在空中自由飞行，那么排球离手后，在空中飞行过程中动能Ek随时间t变化的曲线最接近的是（）A．B．C．D．四．动能和势能的大小变化10．体育测试立定跳远时的动作分解如图，在此过程中运动员（）A．上升时，动能减小，势能减小 B．上升时，动能增大，势能增大 C．下落时，势能增大，动能减小 D．下落时，势能减小，动能增大11．2020年11月，我国用“长征五号”遥五运载火箭成功发射“嫦娥五号”。如图所示为“嫦娥五号”绕月球做椭圆轨迹飞行的示意图，此时在大气层外运行，不受空气阻力。下列说法正确的是（）A．“嫦娥五号”从远月点运行到近月点，势能减小，动能增大 B．“嫦娥五号”从远月点运行到近月点，势能增大，动能减小 C．“嫦娥五号”从近月点运行到远月点，势能增大，动能增大 D．“嫦娥五号”从近月点运行到远月点，动能减小，机械能不守恒12．洒水车在平直的马路上匀速行驶洒水的过程中，它的动能（）A．不变 B．变小 C．变大 D．不确定五．动能的影响因素13．如图甲，大小相同的水平拉力F分别拉着物体M、N在不同的水平地面上做直线运动。此过程M、N的动能随时间变化的关系如图乙所示。用GM和GN、fM、fN、vM和vN分别表示M、N所受的重力、摩擦力和运动速度的大小，下列判断一定正确的是（）A．GM＜GN B．vM＞vN C．fM＜fN D．fM＝fN14．做功的实质是将一种形式的能量转化为另一种形式的能量。运动的物体克服摩擦做功的实质是将机械能转化为内能。已知运动物体具有的动能的大小Ek与物体的质量、速度大小的关系为Ek＝。若一辆质量为1.5t的小汽车，开始以20m/s的速度行驶，遇到特殊情况，汽车紧急刹车，滑行25m后停止运动。试求：（1）汽车刹车前动能大小。（2）汽车在刹车过程中受到摩擦力大小。六．势能的影响因素15．物体热胀冷缩这一常识，我们在小学就知道了，如图所示的两个完全相同的金属球A与B，让它们吸收相同的热，那么它们的势能的变化情况是（）A．均增加 B．均减小 C．A增加，B减小 D．A减小，B增加16．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．17．大小、形状相同的A、B、C三个圆球，它们的质量关系是mA＝mC＜mB，如图，将A、B球距离沙子表面等高H处、C球高H′处由静止释放，三球砸出的沙坑深度如图所示。由此可得出：物体的重力势能与物体的和有关。七．探究影响物体动能大小的因素18．在探究“动能大小与速度的关系”实验中，设计如图所示的实验装置，利用同一铁球先将弹簧压缩到不同程度后释放，让铁球撞击同一木块。下列说法中不正确的是（）A．实验中是根据木块被撞出距离的远近来判断小球的动能大小 B．实验中铁球将弹簧压缩不同程度可以用来探究动能大小和速度的关系 C．弹簧被压缩时弹性势能转化为动能 D．在实验过程中机械能总量是不守恒的19．某同学猜想“动能大小与质量和速度有关”，在探究物体动能与这两者的关系时，该同学先进行如图17所示操作：三辆小车分别从同一斜面的相同高度由静止释放，撞击水平面上同一木块。（1）甲、乙、丙三图探究的是小车的动能与的关系，实验中是通过观察来比较动能的大小（2）小明设计实验中，用小车释放高度影响小车到达水平面的速度，所以小车的释放高度要“适当”。那么释放高度过小有什么不足？3）若要探究动能与另一个因素的关系时，让同一辆小车从（选填“相同”或“不同”）的高度静止释放，推动木块在水平面上移动。（4）该小组同学某次记录的部分实验数据如表：实验次数123小车质量m/g102030小车释放的高度b/cm555木块移动距离s/cm101829分析表中数据可以得出的探究结论是 八．动能和势能的转化与守恒20．如图，弹簧左端固定于竖直墙壁，没有形变时右端在O点，现用一物块向左压缩弹簧（不连接）至A位置，然后静止释放，物块最终停在B位置.则物块（）A．从A到O一直加速运动 B．从O到B一直减速运动 C．经过O点时速度最大 D．从A到O增加的动能等于弹簧减少的弹性势能21．如图所示，一小球从A点开始沿轨道滚下，先后经过B、C，最后停止在D点，下列说法正确的是（）A．小球由A到B再到C过程中，重力势能先变小后变大 B．小球静止在D点时，机械能为零 C．小球由B到C过程中，重力势能转化为动能 D．小球在C点既有动能又有势能，此时机械能最大22．如图是滑雪运动的轨道。某运动员从高处A点由静止滑下，经过B点到达最低点，然后到达另一侧与B点等高的C点时速度刚好为零。下列说法正确的是（）A．从A点到O点的过程，动能转化为重力势能 B．从A点到O点的过程，动能不断增大 C．B点和C点的机械能相等 D．从O点到C点的过程，机械能不断增加23．如图，轻弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，假设小球和弹簧组成的系统机械能守恒，则小球（）A．运动至最高点时，受平衡力作用 B．运动至O点时，动能最大 C．运动至最高点，小球增加的重力势能等于弹簧减少的弹性势能 D．从O点向上运动过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的重力势能24．如图所示，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，若整个过程中不计能量损耗，下列说法正确的是（）A．从A位置到B位置铁球的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能 B．在此过程中弹簧的弹性势能增加量为Gh C．小球到达B点时，小球的重力大于弹簧的弹力，所以小球继续下落 D．B位置到C位置的过程中铁球所受的重力大于弹簧所施加的弹力25．针对如上图三种现象，其中不能成立的是（）①甲图是一个无摩擦的连续的轨道，小球从A点经B、C能滑到D；②乙图是一个单摆，从A点放手，能摆到B点，若在O点放一小棒，抵住细绳，小球能摆到C点；③丙图AOB是光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度，让小球由A点静止开始自由落下，沿轨道AOB到达B点后离开（不计空气阻力），则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是b；A．①②③ B．②③ C．①③ D．②26．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，到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弹力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点（忽略空气阻力），下列说法中正确的是（）A．B点时运动员的动能最大 B．A点时运动员受到的弹力最大 C．从A点到C点运动员速度一直减小 D．从O点到B点运动员的重力势能全部转化为运动员的动能27．如图，粗糙水平面AB与光滑斜面BC平滑连接，弹簧左端固定。小木块P被压缩的弹簧弹出并冲上斜面BC的过程中（空气阻力忽略不计），下列说法正确的是（）A．在弹簧恢复原状的过程中，弹簧的弹性势能全部转化为小木块P的动能B．小木块P离开弹簧后在粗糙水平面AB上滑行时机械能守恒 C．小木块P在斜面上向上运动时，动能减小，重力势能增加 D．小木块P运动到最高点时处于平衡状态28．如图所示，物体先后由倾角不同的光滑斜面由静止开始从顶端得到底端，它滑到底端时速度分别V1、V2、V3所用的时间分别为t1t2t3，则下列各式中正确的是（）A．V1＝V2＝V3 B．t1＝t2＝t3 C．t1＜t2＜t3 D．t1＞t2＞t329．如图所示，在同一高度以大小相同的初速度v0分别竖直向上和斜向上将同一小球抛出，不计空气阻力。小球上升时，小球的能转化为重力势能；小球竖直向上、斜向上到达最高点时到水平地面的高度分别为h1和h2，小球又下落到与抛出点等高度时的速度大小分别为v1和v2，则h1h2，v1v2（大于/等于/小于）。30．已知物体的重力势能表达式为EP＝mgh，动能表达式为Ek＝mv2，其中m为物体的质量，h为物体距离水平地面的高度，v为物体的运动速度，g为常量，取10N/kg。如图所示，滑雪场的弯曲滑道由AB、BC两部分组成，AB段高度H＝20m，BC段高度h＝10m。总质量m＝70kg的运动员从A点由静止开始沿AB滑道下滑，经过B点后沿BC滑道运动。不计摩擦和空气阻力。（1）求运动员在A点处的重力势能Ep。（2）求运动员经过B点时的速度大小v。（3）判断运动员到达C点时速度是否为零，请说明理由。31．在一次物理拓展课上，老师用如图所示的装置为大家讲解了重力势能和动能的计算公式。已知重力势能的表达式Ep＝mgh，动能的表达式为EK＝mv2，如图所示，高为0.45m的光滑轨道AB与均匀粗糙平面BC相连，将质量为m＝2kg的小物块由静止开始从A点滑下，经过B点进入水平面，最后静止在C点不计空气阻力，物块在AB轨道上滑落时机械能守恒求（g取10N/kg）：（1）小物块在A点的重力势能；（2）小物块经过B点时的速度大小；机械能及转换参考答案与试题解析1．下列物体中不具有势能的是（）A．悬挂在天花板上的吊灯 B．水平地面上静止的小石块 C．空中飞行的飞机 D．被拉开的弹弓【解答】解：A、悬挂在天花板上的吊灯具有重力势能，故A不符题意；B、水平地面上静止的小石块，具有动能，因为没有处在一定高度，所以不具有重力势能，故B符合题意；C、空中飞行的飞机，既具有动能又具有重力势能，故C不符题意；D、被拉开的弹弓发生弹性形变，具有弹性势能，故D不符题意。故选：B。2．下列物体具有弹性势能的是（）A．飞行的小鸟 B．讲桌上的粉笔盒 C．教室里的灯管 D．被拉长的橡皮筋【解答】解：ABC、飞行的小鸟、讲桌上的粉笔盒、教室里的灯管，都没有发生弹性形变，不具有弹性势能，故ABC错误；D、被拉长的橡皮筋，橡皮筋发生了弹性形变，具有弹性势能，故D正确。故选：D。3．下列物体中：①拧紧的钟表发条；②扔在空中的橡皮；③被拉伸的弹簧；④充满气的气球；具有弹性势能的是（）A．①②③④ B．①③④ C．只有① D．只有①③【解答】解：（1）机械钟表内的发条被卷紧后，其发生了弹性形变，故①具有弹性势能；（2）扔在空中的橡皮，没有发生弹性形变，故②不具有弹性势能；（3）被拉伸的弹簧，发生了弹性形变，故③具有弹性势能；（4）充满气的气球，发生了弹性形变，故④就有弹性势能；故①③④都具有弹性势能，故ACD不符合题意，B符合题意。故选：B。二．动能大小的比较（共4小题）4．在探究物体动能有关因素的实验中，实验结果如下面四图所示。钢球从高为H或h（H＞h）的斜槽上滚下，在水平面运动时碰上木块M，将M撞出一段距离s。则钢球质量最大的图示是（）A． B． C． D．【解答】解：通过观察木块移动的距离来分辨小球动能的大小，木块移动的距离越远，小球的动能越大，BD两图木块移动的距离大于AC两图木块移动的距离，BD两球的动能相等，都大于AC两球的动能，BD两图比较，H＞h，则D球的速度大于B球的速度，所以B球的质量大于D球的质量。故选：B。5．有甲、乙两个完全相同的小球，在同一高度以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出，如图所示．不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．刚抛出时刻，甲球的动能大于乙球的动能 B．刚抛出时刻，甲球的动能小于乙球的动能 C．两球在各自刚落地的一瞬间，动能不相等 D．两球在各自刚落地的一瞬间，动能相等【解答】解：AB、由题意可知，两小球的质量相等，抛出后的速度和高度都相等，因此，刚抛出时，两球的动能和势能的大小均相等，故AB错误；CD、由于不计空气阻力，在上升和下落的过程中，只有重力做功，因此，小球的机械能守恒，所以，两小球落地时的动能大小相等，故C错误，D正确。故选：D。6．如图所示，表示甲、乙两辆相同小车的s﹣t图像，关于这两辆小车的动能，以下判断中正确的是（）A．甲、乙两车的动能相等 B．甲车的动能大 C．乙车的动能大 D．缺乏条件，无法判断【解答】解：由图像知，甲乙两小车都做匀速直线运动，在相同的时间内0～5s，甲通过的路程长，由速度公式v＝知甲车的速度大，因为甲、乙两辆相同的小车，速度越大动能越大，所以甲车的动能最大，故B正确，ACD错误。故选：B。7．甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，不计空气阻力，落地前瞬间甲球的动能等于乙球的动能（选填“大于”、“等于”或“小于”）。【解答】解：甲、乙是两个完全相同的网球，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，不计空气阻力，机械能是守恒的，甲球和乙球的重力势能全部转化为动能，所以落地前瞬间甲球的动能等于乙球的动能。故答案为：等于。三．势能大小的比较（共2小题）8．如图是一个运动员跳水的示意图，运动员经过①、②、③三个位置时，其重力势能（）A．在①最大 B．在②最大 C．在③最大 D．一样大【解答】解：重力势能大小的影响因素是质量和被举的高度；质量越大，高度越高，重力势能越大。运动员的质量是一定的，由图可知，运动员在②位置时的高度最大，所以在②位置时其重力势能最大。故选：B。9．如图所示，小华同学竖直向上垫起排球，若排球离开手臂后在空中自由飞行，那么排球离手后，在空中飞行过程中动能Ek随时间t变化的曲线最接近的是（）A． B． C． D．【解答】解：小华同学竖直向上垫起排球，排球在上升过程中，速度越来越小，动能越来越小，到达最高点时，速度为0，动能为0；排球在下落过程中，速度越来越大，动能越来越大，所以动能是先减小（能减小到0），后增大。故选：C。四．动能和势能的大小变化（共3小题）10．体育测试立定跳远时的动作分解如图，在此过程中运动员（）A．上升时，动能减小，势能减小 B．上升时，动能增大，势能增大 C．下落时，势能增大，动能减小 D．下落时，势能减小，动能增大（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】解：运动员上升时，质量不变，速度变小，高度变大，故动能减小，势能增大；运动员下落时，质量不变，速度变大，高度变小，故动能增大，势能减小。故ABC错误，D正确。故选：D。11．2020年11月，我国用“长征五号”遥五运载火箭成功发射“嫦娥五号”。如图所示为“嫦娥五号”绕月球做椭圆轨迹飞行的示意图，此时在大气层外运行，不受空气阻力。下列说法正确的是（）A．“嫦娥五号”从远月点运行到近月点，势能减小，动能增大 B．“嫦娥五号”从远月点运行到近月点，势能增大，动能减小 C．“嫦娥五号”从近月点运行到远月点，势能增大，动能增大 D．“嫦娥五号”从近月点运行到远月点，动能减小，机械能不守恒【解答】解：嫦娥五号探测器进入环月轨道飞行时，太空中没有空气，则机械能守恒；嫦娥五号在远月点时，高度最高，势能最大，速度最小，动能最小，但不为0；在近月点的速度最大，动能最大，高度最小，势能最小，但不为0，所有从远月点运行到近月点时势能减小，动能增大；反之，从近月点运行到远月点，势能增大，动能减小，故A正确。故选：A。12．洒水车在平直的马路上匀速行驶洒水的过程中，它的动能（）A．不变 B．变小 C．变大 D．不确定【解答】解：洒水车在平直的马路上边洒水边匀速前进时，速度不变，而质量不断减小，所以动能不断减小。故选：B。五．动能的影响因素（共2小题）13．如图甲，大小相同的水平拉力F分别拉着物体M、N在不同的水平地面上做直线运动。此过程M、N的动能随时间变化的关系如图乙所示。用GM和GN、fM、fN、vM和vN分别表示M、N所受的重力、摩擦力和运动速度的大小，下列判断一定正确的是（）A．GM＜GN B．vM＞vN C．fM＜fN D．fM＝fN【解答】解：由图可知，M和N的动能随时间大小不变，运动过程中，M和N的质量不变，所以速度不变，即大小相同的水平拉力F分别拉着物体M、N在不同的水平地面上做匀速直线运动，则物体在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以两个物体受到的摩擦力是相同的，即：fM＝fN；由图乙可知，M的动能大于N的动能，由于不知道两个物体运动速度的大小，所以无法判定两个物体的质量、重力的大小关系；故ABC错误，D正确。故选：D。14．做功的实质是将一种形式的能量转化为另一种形式的能量。运动的物体克服摩擦做功的实质是将机械能转化为内能。已知运动物体具有的动能的大小Ek与物体的质量、速度大小的关系为Ek＝。若一辆质量为1.5t的小汽车，开始以20m/s的速度行驶，遇到特殊情况，汽车紧急刹车，滑行25m后停止运动。试求：（1）汽车刹车前动能大小。（2）汽车在刹车过程中受到摩擦力大小。【解答】解：（1）车的质量m＝1.5t＝1500kg，汽车刹车前的速度v＝20m/s，汽车刹车前的动能：Ek＝mv2＝×1500kg×20m/s2＝3×105J；（2）滑行过程中，滑动摩擦力保持不变，摩擦力做功，动能转化为内能，小车最终停下，动能全部转化为内能，摩擦力做的功W＝Ek＝3×105J，由W＝fs，得f＝＝×104N。答：（1）汽车刹车前动能为3×105J；×104N。六．势能的影响因素（共3小题）15．物体热胀冷缩这一常识，我们在小学就知道了，如图所示的两个完全相同的金属球A与B，让它们吸收相同的热，那么它们的势能的变化情况是（）A．均增加 B．均减小 C．A增加，B减小 D．A减小，B增加【解答】解：根据热胀冷缩，并结合图示可知，A球吸热膨胀，体积变大，重心降低，所以A球重力势能减少；B球吸热膨胀，体积变大，重心升高，所以B球重力势能增加。故选：D。16．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．【解答】解：小球从左侧的斜坡滚下的过程中，速度越来越大，故其单位时间内下落的高度越来越大，则重力势能的减小量是越来越大；小球到达最低点时，重力势能为零；小球沿着右侧斜坡向上滚到最高处的过程中，速度越来越小，故其单位时间内上升的高度越来越小，则重力势能的减小量是越来越小。对照各图可知，只有B选项符合这一规律。故选：B。17．大小、形状相同的A、B、C三个圆球，它们的质量关系是mA＝mC＜mB，如图，将A、B球距离沙子表面等高H处、C球高H′处由静止释放，三球砸出的沙坑深度如图所示。由此可得出：物体的重力势能与物体的质量和高度有关。【解答】解：比较A、B两球，下落高度相同，B球质量大于A球质量，发现B球陷入沙面的深度更大，由此可得出结论：当所处高度相同时，物体的质量越大，重力势能越大；比较A、C两球，两球的质量相同，C球的下落高度大于A球的下落高度，发现C球陷入沙面的深度更大，由此可得出结论：当物体的质量相同时，下落高度越高，物体的重力势能越大；综上所述，重力势能的大小与质量、高度有关。故答案为：质量；高度。七．探究影响物体动能大小的因素（共2小题）18．在探究“动能大小与速度的关系”实验中，设计如图所示的实验装置，利用同一铁球先将弹簧压缩到不同程度后释放，让铁球撞击同一木块。下列说法中不正确的是（）A．实验中是根据木块被撞出距离的远近来判断小球的动能大小 B．实验中铁球将弹簧压缩不同程度可以用来探究动能大小和速度的关系 C．弹簧被压缩时弹性势能转化为动能 D．在实验过程中机械能总量是不守恒的【解答】解：A、实验中采用了转换法，根据木块被撞出距离的远近来判断小球的动能大小，故A正确；B、实验中铁球将弹簧压缩不同程度，释放弹簧时，铁球的速度不同，质量不变，可以用来探究动能大小和速度的关系，故B正确；C、弹簧被压缩时，弹簧具有弹性势能，是动能转化为弹性势能，故C错误；D、小球在运动的过程中，会克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，故在实验过程中机械能总量是不守恒的，故D正确。故选：C。19．某同学猜想“动能大小与质量和速度有关”，在探究物体动能与这两者的关系时，该同学先进行如图17所示操作：三辆小车分别从同一斜面的相同高度由静止释放，撞击水平面上同一木块。（1）甲、乙、丙三图探究的是小车的动能与质量的关系，实验中是通过观察木块移动的距离来比较动能的大小（2）小明设计实验中，用小车释放高度影响小车到达水平面的速度，所以小车的释放高度要“适当”。那么释放高度过小有什么不足？小车的动能过小，撞击木块移动的距离较小，不易于观察实验现象3）若要探究动能与另一个因素的关系时，让同一辆小车从不同（选填“相同”或“不同”）的高度静止释放，推动木块在水平面上移动。（4）该小组同学某次记录的部分实验数据如表：实验次数123小车质量m/g102030小车释放的高度b/cm555木块移动距离s/cm101829分析表中数据可以得出的探究结论是在速度相同时，质量越大，动能越大【解答】解：（1））由图知，质量不相同小车分别从同一斜面同高度由静止滑下，小车的质量不同，初速度相同，所以可探究动能与小车的质量的关系；实验中通过小车推动木块移动的距离来反映动能的大小；（2）小车的释放高度要“适当”，释放高度过小时，小车到达水平面时的速度过小，动能过小，撞击木块移动的距离较小，不易于观察实验现象；（3）若要探究动能与速度的关系时，需要控制小车的质量相同，滑下的高度不同，即让同一辆小车从不同的高度静止释放，推动木块在水平面上移动；（4）根据表格中的数据可知，小车滑下的高度相同，到达水平面时的速度相同，小车的质量越大，推动木块移动的距离越大，则小车的动能越大，故结论为：在速度相同时，质量越大，动能越大。故答案为：（1）质量；木块移动的距离；（2）小车的动能过小，撞击木块移动的距离较小，不易于观察实验现象；（3）不同；（4）在速度相同时，质量越大，动能越大。八．动能和势能的转化与守恒（共12小题）20．如图，弹簧左端固定于竖直墙壁，没有形变时右端在O点，现用一物块向左压缩弹簧（不连接）至A位置，然后静止释放，物块最终停在B位置.则物块（）A．从A到O一直加速运动 B．从O到B一直减速运动 C．经过O点时速度最大 D．从A到O增加的动能等于弹簧减少的弹性势能【解答】解：A.从A到O刚开始弹簧弹力大于摩擦力，物体先加速，后弹簧弹力小于摩擦力，物体减速，故A错误；B.从O到B物体受到摩擦力作用，速度一直减小，一直减速运动，故B正确；C.速度最大的点应是弹力等于摩擦力时，该点位于AO之间，而不是经过O点时速度最大，故C错误；D.从A到O一部分弹性势能转化为物体的动能，一部分转化为内能，物体增加的动能小于弹簧减少的弹性势能，故D错误。故选：B。21．如图所示，一小球从A点开始沿轨道滚下，先后经过B、C，最后停止在D点，下列说法正确的是（）A．小球由A到B再到C过程中，重力势能先变小后变大 B．小球静止在D点时，机械能为零 C．小球由B到C过程中，重力势能转化为动能 D．小球在C点既有动能又有势能，此时机械能最大【解答】解：A、小球由A到B的过程中，高度变小，重力势能变小；由B到C的过程中，高度变大，重力势能变大，所以小球由A到B再到C过程中，重力势能先变小后变大，故A正确；B、小球静止在D点时，有一定的高度，有重力势能，所以机械能不为零，故B错误；C、小球从B点运动到C点的过程中，高度变大，重力势能变大，速度变小，动能变小，动能转化为重力势能，故C错误；D、小球在C点时，有一定的速度和高度，所以既有动能又有势能；小球从A点到C点的过程中有部分机械能转化为内能，所以小球在C点的机械能小于在A点的机械能，故D错误。故选：A。22．如图是滑雪运动的轨道。某运动员从高处A点由静止滑下，经过B点到达最低点，然后到达另一侧与B点等高的C点时速度刚好为零。下列说法正确的是（）A．从A点到O点的过程，动能转化为重力势能 B．从A点到O点的过程，动能不断增大 C．B点和C点的机械能相等 D．从O点到C点的过程，机械能不断增加【解答】解：A、从A点到O点的过程，运动员的质量不变，高度变小，速度变大，则重力势能减少，动能增多，所以重力势能转化为动能，故A错误；B、从A点到O点的过程，运动员的速度不断变大，所以动能不断增大，故B正确；C、运动员从B点到C点的过程中，运动员需要克服阻力做功，一部分机械能转化为内能，机械能不断变小，所以C点的机械能小于B点的机械能，故C错误；D、从O点到C点的过程，运动员需要克服阻力做功，一部分机械能转化为内能，机械能不断变小，故D错误。故选：B。23．如图，轻弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，假设小球和弹簧组成的系统机械能守恒，则小球（）A．运动至最高点时，受平衡力作用 B．运动至O点时，动能最大 C．运动至最高点，小球增加的重力势能等于弹簧减少的弹性势能 D．从O点向上运动过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的重力势能【解答】解：A、小球在最高点时只受重力作用，受非平衡力作用，故A错误；B、C、小球在从A点向上运动到O点的过程中，受到两个力的作用，一个是竖直向下的重力，一个是竖直向上的弹力，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，弹力等于重力时，速度达到最大值，此时动能最大，越过平衡位置时，重力大于弹力，合力向下，速度减小，故运动至O点时，动能不是最大，故B错误；从A点释放，弹性势能转化为小球的动能和重力势能，小球离开弹簧继续运动，动能转化为重力势能，到达最高点，只具有重力势能。小球和弹簧组成的系统机械能守恒，所以整个过程中，重力势能的增加量等于弹性势能的减小量，故C正确；D、从O点向上运动过程中，小球的质量不变，速度变小，同时高度升高，故动能减小，重力势能增加，所以动能转化为重力势能。故D错误。故选：C。24．如图所示，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，若整个过程中不计能量损耗，下列说法正确的是（）A．从A位置到B位置铁球的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能 B．在此过程中弹簧的弹性势能增加量为Gh C．小球到达B点时，小球的重力大于弹簧的弹力，所以小球继续下落 D．B位置到C位置的过程中铁球所受的重力大于弹簧所施加的弹力【解答】解：A、从A位置到B位置的过程中，铁球的重力势能转化成铁球的动能和弹簧的弹性势能；故A错误；B、铁球在A位置时具有重力势能、动能为零，弹簧无弹性势能，铁球在B位置时具有重力势能、弹簧具有弹性势能，由A位置到C位置的过程中，不计能量损失，由机械能守恒可得，在此过程中弹簧的弹性势能增加量等于铁球重力势能的减少量，其大小为Gh；故B正确；C、铁球到达B位置的瞬间，速度达到最大，此时为弹簧的原长，重力和弹力是一对平衡力，二者大小相等；故C错误；D、铁球在C位置受力不平衡，在弹力的作用下有向上运动的趋势，从B位置到C位置的过程中，铁球所受的重力小于弹簧所施加的弹力；故D错误。故选：B。25．针对如上图三种现象，其中不能成立的是（）①甲图是一个无摩擦的连续的轨道，小球从A点经B、C能滑到D；②乙图是一个单摆，从A点放手，能摆到B点，若在O点放一小棒，抵住细绳，小球能摆到C点；③丙图AOB是光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度，让小球由A点静止开始自由落下，沿轨道AOB到达B点后离开（不计空气阻力），则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是b；A．①②③ B．②③ C．①③ D．②【解答】解：①甲图中无摩擦，机械能是守恒的，因此，小球从A点经B、C能滑到D；故正确；②乙图中，将单摆从A点放手，能摆到B点，若在0点放一小棒，抵住细绳，小球仍只能摆到B点，而不可能上升到更高的C点。故错误。③由题知，AOB为完全光滑轨道，所以，小球运动时其机械能守恒；小球从A点由静止滑下，则小球的机械能等于A点时的重力势能；整个过程中，机械能守恒，a虚线的最高点超过了A点的高度，这是不可能的；b虚线的最高点与A点的高度相同，而在b虚线的最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以b虚线表示小球的机械能大于A点的机械能，也是不可能的；c虚线的最高点低于A点，由于在最高点时小球仍运动，其总机械能可能与开始时的机械能相等，符合实际；d虚线中小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度，则d虚线不可能。所以符合实际的是c；故错误；故正确的是①，错误的是②③。故选：B。26．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，到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弹力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点（忽略空气阻力），下列说法中正确的是（）A．B点时运动员的动能最大 B．A点时运动员受到的弹力最大 C．从A点到C点运动员速度一直减小 D．从O点到B点运动员的重力势能全部转化为运动员的动能【解答】解：从O至A的过程中，忽略空气阻力，运动员只受重力作用，做加速运动，速度增大；由题知，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；从A至B的过程中，重力大于弹性绳对运动员的拉力，运动员做加速运动，速度增大；从B至C的过程中，弹性绳对运动员的拉力大于重力，运动员做减速运动，速度逐渐减小。由以上分析可知：A、B点时运动员的速度最大，动能最大，故A正确；B、A点处弹性绳自然伸直，此时时运动员受到的弹力为0，故B错误；C、从A点到C点运动员速度先增大后减小，故C错误；D、从O点到A点的过程中，重力势能减小，动能增大，重力势能逐渐转化为动能；从A点到B点的过程中，弹性绳的形变增大，弹性绳的弹性势能增大，因此运动员的重力势能还会转化为弹性绳的弹性势能；故D错误。故选：A。27．如图，粗糙水平面AB与光滑斜面BC平滑连接，弹簧左端固定。小木块P被压缩的弹簧弹出并冲上斜面BC的过程中（空气阻力忽略不计），下列说法正确的是（）A．在弹簧恢复原状的过程中，弹簧的弹性势能全部转化为小木块P的动能 B．小木块P离开弹簧后在粗糙水平面AB上滑行时机械能守恒 C．小木块P在斜面上向上运动时，动能减小，重力势能增加 D．小木块P运动到最高点时处于平衡状态【解答】解：A、在弹簧恢复原状的过程中，弹簧的形变程度变小，弹性势能变小。木块的速度变大，动能变大，同时因为水平面AB粗糙，木块需要克服摩擦力做功，内能变大，故弹簧的弹性势能一部分转化为小木块P的动能，一部分转化为木块的内能。故A错误；B、小木块P离开弹簧后在粗糙水平面AB上滑行时，需要克服摩擦力做功，一部分机械能转化为内能，所以机械能减小。故B错误；C、小木块P在斜面上向上运动时，高度增加，重力势能变大，因为斜面BC光滑，且空气阻力忽略不计，所以机械能守恒，故动能减小，故C正确；D、因为斜面BC光滑，故木块不受摩擦力作用，若空气阻力忽略不计，小木块P运动到最高点时受到垂直于斜面向上的支持力和竖直向下的重力作用，这两个力不在一条直线上，不属于平衡力，所以木块处于非平衡状态，故D错误。故选：C。28．如图所示，物体先后由倾角不同的光滑斜面由静止开始从顶端得到底端，它滑到底端时速度分别V1V2V3所用的时间分别为t1t2t3，则下列各式中正确的是（）A．V1＝V2＝V3 B．t1＝t2＝t3 C．t1＜