人教版八年级物理下册 实验题04 机械能的实验（含答案详解）

人教版八年级物理下册期末考试题型专题复习实验题04机械能的实验（含答案详解）关键词：探究影响动能、重力势能、弹性势能的因素1．在“探究影响动能大小的因素”实验中，如图甲、乙、丙所示，让质量为m、2m的两个钢球分别从斜面上由静止滚下，钢球撞击放在水平木板上的木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。(1)实验通过观察_________来比较动能的大小，这种物理方法叫做_____；(2)比较甲、丙两图进行的实验，探究的是动能与____的关系，得出的结论是__________，由此联想到高速公路限速牌上标明“120”和“100”的字样，_____（选填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是“100km/h”；(3)如果斜面和水平面绝对光滑，_____（选填“能”或“不能”）达到实验探究的目的；(4)小磊在探究“动能大小与质量的关系”时将实验装置改进成如图丙所示，利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度静止释放，撞击同一木块。该实验方案是否可行？答：_________。理由是：________________________。2．如图所示是“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平面向右运动直至停止。（1）钢球的动能是由钢球的___________转化来的，实验中是通过观察___________来判断钢球的动能大小，这种科学方法叫___________法；（2）让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与___________的关系；（3）换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与___________的关系；（4）木块最终会停下来的主要原因是_______，在此过程中木块通过_______方式把动能转化为内能；（5）如果木块在运动过程中所受的阻力为0，木块将_________；（6）若水平面表面绝对光滑，本实验将_________（选填“能”或“不能”）达到实验探究目的。3．如图所示，是“探究物体动能跟哪些因素有关”的实验过程。（1）图1实验中要判断研究对象的动能大小需要比较___________；（2）图1甲、乙两图是为了探究动能与___________的关系，得出的结论是：在速度相同时，___________越大动能越大；（3）如图2将一弹簧固定在水平轨道末端，钢球下滑到水平面压缩弹簧后又被弹簧弹开，若想增大弹簧最大压缩量，提出两点可行的做法：___________、___________；（4）将图2中末端的挡板和弹簧取掉，并将OB向上弯折形成如图3的轨道，再次将钢球沿轨道AOB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。若离开B点后钢球不受外力，通过B点后的运动轨迹是___________（选填字母序号）。4．小强发现力学中有很多相似实验，他找了如下器材；①表面平整的长木板（带斜面）、②刻度尺、③弹簧测力计、④小车、⑤木块、⑥毛巾、⑦棉布、⑧钩码。（1）为了探究“阻力对物体运动的影响”，他选择了一些器材，如图所示，让小车从同一斜面相同高度由静止滑下，是为了使小车___________相同。实验发现水平表面越光滑，小车运动距离越长，经过推理得出：运动的物体如果不受力将___________；（2）在丙图实验的基础上只需要再选择序号⑤的器材，让同一小车从斜面的不同高度由静止开始下滑，则还可以探究小车___________（填字母）的关系；A．重力势能与质量

B．重力势能与高度

C．动能与质量

D．动能与速度（3）为了探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”，他选择了序号①、⑤、⑧以及___________（填序号）的器材，下列事例中，用到上述探究结论的是___________（填字母）。A．在行李箱下安装滚轮

B．向自行车转轴处加润滑油C．自行车刹车时用力捏闸

D．压路机配备的碾子质量很大5．小王同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他进行了如下探究：（1）[提出问题与猜想]：汽车动能大小跟什么因素有关？由“十次车祸九次快”可猜想：汽车动能的大小与汽车的______有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车动能的大小与汽车的______有关；（2）[开展实验]：小王做了如图所示的三次实验。他用金属小球模拟汽车，让金属球从斜面的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的木块，木块被撞击后向前行移动一段距离，它移动的距离越长，说明金属小球到达水平面时的动能越______（选填：“大”“或”小）；

（3）[分析论证]：分析甲、丙两图的实验现象可以初步得到的结论是：物体运动的速度越______，动能越______（两空均选填：“大”或“小”）；（4）[实践应用]：用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车______（选填：“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。6．在24届冬奥会上，中国自由式滑雪运动谷爱凌在女子大跳台决穿中获得金牌，小红观看了电视播放比赛的实况，对运动员落地点感到好奇。小明猜想：影响运动员离开跳台后沿水平方向运动距离的因素有三个：猜想A：运动员的质量；猜想B：运动员离地高度；猜想C：运动员水平运动的速度。为了验证猜想，小红进行了如图所示的实验；让钢球从光滑斜槽上的A点自由滚下，经抛出点C后离开斜槽，最后落在地面上的P点，用刻度尺分别测出抛出点离最高点的高度h1，抛出点离地高度h2，落地点P离抛出点C的水平距离s，实验表格如表所示。序号钢球质量m/g抛出点离最高点的高度h1/m抛出点离地的高度h2/m落地点与抛出点的水平距离s/m1100.0520.642200.0520.643100.221.284100.241.82（1）不计空气阻力，离开抛出点C后的钢球只受______力的作用，离开抛出点C后，钢球沿如图所示的路径运动，说明钢球的运动状态是______（选填“改变”成“不变”）的；（2）为了研究猜想A是否正确，应选用实验序号为______和______两组实验进行对比分析可得，钢球水平运动的距离与钢球质量______（选填“有关”或“无关”）；（3）进行实验序号为3、4两组实验，第4次钢球离开抛出点C的速度______（选填“大于”、“等干”或“小于”）第3次钢球离开抛出点C的速度；对比这两组实验数据，可证明猜想B是______（选填“正确”或“错误”）的。7．在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，如图中①②③所示：（1）让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，可使小车到达水平面时的速度相同，小车每次都滑到水平面上运动，小车在竖直方向上受重力和______是一对平衡力，其作用效果相互抵消，相当于小车只受阻力的作用；（2）分析小车运动情况可知：小车受到的阻力越小，速度减小得越______（选填“快”或“慢”）。进一步推理分析得出，物体的运动不需要力来维持，力是______的原因；（3）实验中小车先后在水平面上毛巾、棉布和木板表面三次运动过程中，克服摩擦力做的功分别为W1、W2、W3，则三者的大小关系为______；（4）完成上面的实验后，同学们还想探究“物体的动能与哪些因素有关”，实验过程如图中④⑤所示，让同一小车从斜面的不同高度由静止开始下滑，这是探究小车的动能和______的关系；（5）同学在做图中实验时，木块被撞后滑出木板掉落，为防止因此造成的木块损坏，在不改变木板长度的情况下，改进⑤实验再与④实验对比，应采用以下方法中的______。A．换用质量更小的小车

B．给水平木板铺上毛巾

C适当降低小车的高度

D．换用一个较重的木块8．为探究“物体的重力势能与什么因素有关”，某小组同学做了如图所示的实验：将钢球从斜面顶端由静止开始自由滚下，当钢球撞上放在水平桌面上的木块时（木块与钢球相撞一侧附一层起缓冲作用的橡皮），木块被钢球推着向前滑动。他们改变钢球的质量及斜面的高度，做了六组实验，测得的实验数据分别如表所示。实验序号123456789钢球的质量（克）505050100100100200200200斜面的高度h（厘米）10204010204051020木块滑动的距离s（厘米）2．03．98．04．28．316．74．28．316．7（1）实验中，小组同学通过观察、比较________来判断钢球具有的重力势能的大小。（2）分析比较实验序号1和2和3（或4和5和6或7和8和9）中的实验数据，可归纳得出初步结论：________。（3）分析比较实验序号________，当物体所处的高度相同时，物体的质量越大，物体具有的重力势能就越大。（4）进一步综合分析比较实验序号4～9中的实验数据，还可得出结论：（a）分析比较实验序号4和7或5和8或6和9，可得出结论：当________时，________。（b）分析比较实验序号4、7和5、8和6、9，可得出结论：当________时，________。9．如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。小明同学让同一钢球分别从斜面由静止开始滚下，撞击木块。（1）该实验是通过观察___________来判断___________（选填“钢球”或“木块”）动能的大小；（2）利用图中的器材可以探究物体动能的大小与物体___________的关系，得到的结论是：___________；（3）在探究动能的大小与质量关系时，当换用另一个钢球实验时，发现它将木块撞出了木板，要继续完成此实验，下列措施中可行的是：___________（选填序号）①换质量更大的木块；②降低第二次钢球的高度；③换质量更大的钢球；④换质量更小的钢球；（4）小明由此实验还联想到探究牛顿第一定律的实验，让同一个小车沿同一斜面的同一个高度由静止开始向下运动，到达毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上继续向前运动直到停止，在水平面运动的整个过程中，克服摩擦力做的功___________（选填“相等”或“不相等”）。小车在玻璃、毛巾表面克服阻力做功的功率分别是P1、P2，则P1___________P2（选填“>”或“=”或“<”）。10．如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。小明同学让钢球分别从斜面由静止开始滚下，撞击木块。（1）利用图中的器材可以探究物体动能的大小与物体______的关系，得到的结论是：______；（2）该实验是通过观察______来判断______（选填“钢球”或“木块”）动能的大小；（3）实验中，钢球碰撞木块后继续向前运动，在水平木板上滑动一段距离后停下，设开始时钢球的重力势能为Ep，木块克服摩擦力所做的功为W，则Ep______W（选填：“>”、“<”或“=”）；（4）在探究动能的大小与质量关系时，当换用另一个钢球实验时，发现它将木块撞出了木板，要继续完成此实验，下列措施中可行的是：______（选填序号）。①换质量更大的木块；②降低第二次钢球的高度；③换质量更大的钢球；④换质量更小的钢球；11．如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块在木板上向前移动一段距离s后停下，完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中h1＝h3＞h2，m1＝m2＜m3。（1）小钢球在滚下斜面的过程中，它的重力势能转化为动能，其动能大小是通过______大小来反映的；（2）分析比较甲和乙两组实验可得，结论是：______；（3）某学习小组同学做两实验时小木块被撞后滑出木板，A同学建议换用表面相同但长度较长的木板，B同学建议换质量较大的木块，C同学建议换用质量比前两次实验更小的钢球。你认为不恰当的是______同学的建议；（4）另有同学将实验装置改进成图丁所示，用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，可以研究小球的动能大小与______（质量/速度）的关系；该同学还想用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究小球的动能大小与质量的关系。这个设计方案______（可行/不可行），如果按此方案操作，将观察到的现象是______；（5）完成实验后，同学们还联想到以前学习牛顿第一定律时，也用到了斜面：让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在三个不同的表面上能滑行的距离不同（如下表），小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力做功______（选填“相等”或“不相等”）。表面毛巾棉布木板摩擦力最大较大最小小车运动距离最近较远最远12．在探究“物体的动能和哪些因素有关”时（如图所示），同学们提出了如下猜想：猜想一：物体动能大小与物体的质量有关；猜想二：物体动能大小与物体运动的速度有关。（1）物体动能是指______（填序号）；A．小车在斜面上时的动能

B．小车撞击木块前的动能C．小车撞击木块后的动能

D．木块的动能（2）为了便于验证猜想一，小明设计了一个此项探究的实验记录表格；①请完成表头待填写的a、b两处：（a）______；（b）______；序号（a）小车开始下滑的高度h/cm（b）123②小丽发现，在第三次实验中，最终木块从水平木板的右端滑出，于是小丽用质量更大的木块替换后继续完成此次实验探究。结果木块未滑出右端，于是小丽总结3次实验得出结论。小丽的做法显然有一定的问题，请你帮助小丽给出解决问题的办法______（木板长度无法改变）；（3）实验时，若木块与水平木板间无摩擦则不能得出结论，原因是______；（4）若在图示实验的基础上，进一步探究动能与速度的关系，正确实验后，小明发现木块被撞击后移动的距离s2s1，则出现这一现象的原因是______。A．小车放置的初始位置比图示的低B．木块未放回初始位置就进行实验C．第二次实验时，水平面的粗糙程度比第一次大13．在“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，小明同学设计了如图甲、乙、丙所示的实验，让小车从同一斜面上某处由静止释放，撞击同一纸盒，小车推动纸盒在粗糙程度相同的水平面上运动一段距离后停止。（1）甲、乙两次实验时，让小车从同一斜面、同一高度由静止释放，是为了________。下列实验也采用这种研究方法的是________；A．探究平面镜成像规律时，用另一支相同的蜡烛来确定像的位置和比较像的大小B．探究重力势能与高度关系，保持质量不变，探究重力势能与高度的关系C．研究简单电路中的电流时，将水流和电流类比D．探究阻力对物体运动的影响时，推理得出物体不受阻力时的情况（2）由甲、丙两次实验得出的结论是：___________；（3）如图所示，小红认为在研究动能跟速度关系时，在甲实验的基础上让纸盒留在s1处，将小车仍然从斜面的同一高度处由静止释放，撞击纸盒后继续移动s4，如图丁，比较s1和s4也可以得出结论，她的设计思路是否可行？___________（4）小文借助速度传感器和其他仪器，测量小车在水平面上运动的初速度和滑行的距离，数据如表所示（小车的质量为0.1kg）。实验次数1234小车初速度v/cm•s﹣18162432小车滑行的距离s/cm104090160分析实验数据得出：质量相同时，小车的动能与________成正比；当小车的初速度为20cm/s时，小车在水平面滑行的距离为________cm；（5）小明同学发现，在小文实验的基础上，只要再用弹簧测力计测出一个物理量，就能推算出每次小车到达平面时的动能大小。（不考虑能量损耗）①所需测量的物理量：________；②计算动能的表达式（用已知量和测量量表示）：E动=_______。14．阅读短文，回答问题：物理实验探究：（1）探究一：晓丽在研究动能与、关系的实验中，如图所示，质量为的小球从点静止释放，在没有空气阻力的情况下，沿轨道运动（其中段光滑，段水平但不光滑）。已知重力势能为（为小球离轨道的高度，当小球运动到点时，），动能为（为小球运动的速度）①用小球去撞击木块，并通过木块___________来反映动能的大小。②小球从点静止释放到达点时速度，此过程中小球的机械能___________（选填“变小”“变大”或“不变”），则___________，（用题目所给物理量表示）根据题目所给信息，推测与小球的质量___________。（选填“有关”或“无关”）；（2）探究二：如图所示，将两个相同的小车分别放在两个相同的管道中，然后让速度相等的风和水流分别通过这两个管道，小车分别被推动一段距离，实验记录如下：流体风水流小车被推动距离/0.379①在相同的时间内，相同的面积上，小车从两种不同的能源上获得的能量不同。在单位时间内、单位面积上从某种能源中所能得到的能量叫做能流密度。这是评价能源优劣的重要指标之一。一般地说，水能的能流密度比风能的能流密度___________。②若水的流速为，密度是，请你推导出水能的能流密度的表达式___________。15．研究汽车的安全行驶小雨和姐姐为了研究汽车超载和超速带来的安全隐患，他们模拟设计了如图甲、乙、丙所示的探究实验：将A、B、C三个小球（mA=mC＞mB）先后从同一斜面装置，高度分别为hA、hB、hC（hA=hB＞hC）的位置自由滚下，请你根据生活经验和所学的物理探究方法，回答下列问题：（1）实验中，通过小木块被推动______来判定小球动能的大小；（2）为研究超载安全隐患时，用甲、乙两次实验，发现小球的______越大，动能越大；（3）为研究超速安全隐患时，需要控制______一定，实验时应选择如图______两次实验进行比较；（4）已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力的大小为f。为进一步研究动能与质量和速度的关系，他们查阅资料得知：物体克服摩擦力做功的最大值等于物体初动能，物体动能的计算公式是（m表示物体的质量，v表示物体的速度）。则：当质量为1kg的物块，其初速度为1m/s时，滑行的最大距离为0.1m；当物块的初速度为3m/s时，滑行的最大距离是______m。16．为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小谢同学设计了如图所示的探究实验：将A、B、C三个小球先后从同一装置高分别为hA、hB、hC的位置滚下（mA=mB＜mC，hA=hC＞hB），推动小木块运动一段距离后静止。请你根据生活经验和所学的物理探究方法，回答以下问题：（1）小球从斜面滚下的过程中，它的重力势能______，动能______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（2）小球滚到水平面时，不能立即停下来，是因为小球具有______，小木块运动一段距离后静止是因为受到______的作用；（3）在图甲和图丙实验中，A球、C球刚滚到水平面时的速度______（选填“相等”或“不相等”）；（4）小球推动小木块运动的距离越大，表示安全隐患______（选填“越大”、“不变”或“越小”）；（5）用来研究超载安全隐患时，我们应选择______两个图所示实验进行比较。用来研究超速安全隐患时，我们应选择______两个图所示实验进行比较。17．如图是“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置。（1）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）质量和速度谁对动能的影响较大呢？小文所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示。表一（小球撞击时的速度为8cm/s）序号小球质量m/g木块滑行距离s/cm110010220020330030表二（小球的质量为100g）序号小球撞击速度v/m·s-1木块滑行距离s/cm18102164032490①分析这两组数据可以得出：______对物体的动能影响较大；②分析表一这组数据可以得出的结论：______；分析表二这组数据可以得出的结论：______；③物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、转换法、对比法、控制变量法；本实验中运用了两种研究方法是______、______。18．如题图所示，是探究物体的动能跟哪些因素有关的实验。让小球从同一斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块。（1）实验中，探究的动能是指______（选填字母）；A．小球在斜面上的动能B．小球到达水平面的动能C．木块的动能（2）实验中所研究的动能大小通过______来反映，这里用到了______（选填“控制变量”“等效替代”或“转换”）法；（3）由图中的甲、乙两次实验，可以得出结论：物体的______相同时，物体的______越大，动能越大；（4）做完甲、乙实验后，假设在做图丙的实验时木块滑出木板，需要重做实验，在不更换实验器材的条件下，最方便的解决办法是______。19．如图是探究“物体的动能大小与那些因素有关”的实验装置，其中mA=mB<mC，hA=hC>hB。（1）在实验中，木块D被推动的距离能反映小球A、B、C动能的大小，理由是木块D被推动的距离越远，说明小球对物体_________越多；（2）为了探究动能的大小与质量的关系，应该选___________两个装置进行实验；（3）甲实验中木块D的重力为1N，沿水平方向移动的距离30cm，重力对木块做功_________J；（4）实验中，探究的动能是指___________（填序号）A．小球在斜面上时的动能

B．小球撞击木块时的动能C．小球撞击木块后的动能

D．木块的动能（5）小华同学通过比较甲、丙两图实验现象，得出“质量大的物体动能大”，小丽认为小华的这一比较过程存在错误，你知道错误是什么吗？___________；记录表表面毛巾棉布木板摩擦力最大较大最小小车运动距离最近较远最远（6）在做了探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后，有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面、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，小华设计了如图丁所示的实验：让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若C球相对于A球_____，就可以说明任一时刻两球的速度大小相等；（7）完成实验后，同学们还联想到以前探究牛顿第一定律时，也用到了斜面：让小车从同一斜面同一高度由静止下滑，在不同的表面上水平滑行的距离远近（如上表），最终停下来后，小车在三个表面克服摩擦力做功是否相等_______（选填“相等”或“不相等”），理由是________。20．科学小组利用斜面、钢球、木块等器材进行了探究“动能大小的影响因素”的实验活动。实验序号钢球质量m/g钢球自由滚下高度h/cm木块被撞后运动的距离s/cm甲202016乙20104丙402032（1）实验中通过比较木块______来判断钢球动能的大小。（2）在图甲和图丙中，用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下，目的是使钢球撞击木块时的______相同；比较甲、乙两图，得到的结论是______。（3）由实验中钢球撞击木块做功，同学们联想到汽车撞击行人出现交通事故的情景，并猜想到交通事故的危害程度与“超载”、“超速”有关。进一步探究，获得了表格内的数据：分析表格内的数据可知，利用甲、丙两次实验可验证危害程度与______有关（选填“超载”或“超速”）；在质量和速度两个因素中，对动能影响较大的因素是______。21．王瑞利用实验小桌、箱体透明的沙箱、质量不同的重物A和B（mA<mB），让重物从高处落下，撞击小桌，观察桌腿陷入沙子的深度，探究重力势能的大小与哪些因素有关，请观察甲、乙、丙所示的实验操作，按要求回答下列问题：（1）比较甲、乙可知，物体的重力势能与物体被举高的______有关；（2）比较______可知，物体的重力势能与物体的质量有关；______相同的物体，质量越大，它的重力势能越大；（3）在实验操作中通过观察桌腿陷入沙子的深度来比较物体重力势能大小，以下实验探究采用的方法与此相同的是______；A．在探究压力对滑动摩擦力的影响时，保持接触面粗糙程度不变，改变压力B．在探究阻力对物体运动的影响时，推理出物体不受阻力时的运动状态C．在“探究杠杆的平衡条件”时，改变动力（臂）和阻力（臂），多次测量D．在探究影响动能大小的因素时，通过小车推动物体的远近比较小车动能大小（4）设乙实验操作中物体A的重力势能是WA，丙实验操作中物体B的重力势能是WB，则WA和WB的大小关系是______。A．WA>WBB．WA<WBC．WA=WBD．无法判断22．在做“探究物体的重力势能与哪些因素有关”的实验时，三个完全相同的木桩被从正上方由静止释放的铁块撞击后，陷入沙坑中的情况如图所示。（1）在此实验中我们是通过_____来比较各个铁块重力势能的大小。（2）若A、B两个块质量相同，则两个铁块下落的高度hA_____hB（选填“大于”“小于”或“等于”）；（3）若B、C两个铁块下落的高度相同，则两个铁块的质量mB_____mC（选填“大于”“小于”或“等于”）。（4）本实验可得出的结论是物体的重力势能的大小与物体的_____和_____有关。23．某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B球质量为2m，让A、B两球从距沙表面高H处静止下落，C球从距沙表面高2H处静止下落，D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙深度均为h3，且h1＜h2＜h3（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过___________来反映的，这里用到的实验方法是___________（选填“转换法”或“控制变量法”）；（2）比较A、B两球，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：___________；（3）比较A、C两球，发现C球陷入沙深度更大，由此可得出结论：___________；（4）比较C、D两球，发现两球运动路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径___________（选填：“有关”或“无关”）；（5）不计空气阻力，小球在下落过程陷入沙面之前，将重力势能转化为___________能。小球这种能的增加量___________小球重力势能的减小量。（选填“大于”、“小于”或“等于”）24．某实验小组利用“模拟打桩”探究物体重力势能的大小与哪些因素有关，物体质量m1=m2<m3，实验时，让物体从木桩正上方某一高度自由下落，将木桩打入沙中，如图。（1）物体下落过程中，重力势能转化为___________能，可以通过___________比较重力势能的大小，由图可判断：物体___________（选填“m1”“m2”或“m3”）释放前的重力势能最大；（2）比较图甲和图丙，可探究重力势能与___________的关系；（3）比较图甲和图乙，可初步得到的结论是___________；实验后，同学们联想到高空抛物是一种很不文明的行为，被称为“悬在城市上空的痛”，会带来很大的危害，因为高空的物体具有很大的___________能。25．斜面是简单机械的一种，可用于克服竖直提升重物的困难。几名同学围绕斜面展开如下两个方面的探究（忽略空气阻力）：（1）小花同学猜想斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关。她利用图甲的装置进行实验，用弹簧测力计匀速拉动物块并记录数据如下表：实验次数斜面倾斜程度物块重力G/N斜面高度h/m拉力F/N斜面长度s/m机械效率η1较缓100.25.5136.4%2较陡100.47.0157.1%3最陡100.68.51①表格的空白处应该填的数据是___________；②第一次实验中，物块受到斜面的摩擦力为___________N；③通过分析实验数据，可得结论：___________。（2）小埔同学想探究物体沿斜面下滑过程中的能量转化。如图乙，他将同一物体分别置于两个高度相同但倾斜程度不同的斜面顶端由静止释放，物体均沿斜面运动到底端。①若斜面光滑，下滑过程中物体的运动速度___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；②已知B斜面对物体的支持力为5N，斜面长1m，支持力在这个过程中做功___________J；③若两斜面的材料相同，物体沿A斜面下滑到底端的速度为vA，物体沿B斜面下滑到底端的速度为vB，则vA___________vB（选填“>”、“＜”或“=”），判断的依据是___________。26．在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，小明让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，木块被撞出一段距离，如图甲所示。(1)将小球从同一高度由静止释放的目的是______。该实验的目的是研究小球的动能大小与______（质量/速度）的关系；(2)该实验是通过观察______来反映小球的动能大小；(3)小明还想通过上述实验过程探究物体重力势能与质量的关系，小明的设想______（可行/不可行），理由______；(4)有同学将实验装置改进成图乙所示，用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，可以研究小球的动能大小与______（质量/速度）的关系；(5)该同学还想用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究小球的动能大小与质量的关系。这个设计方案______（可行/不可行），如果按此方案操作，可以观察到的现象是______。27．阅读下面的短文，回答问题小华在观看台球比赛时发现：有时运动的白球去撞击一个静止的球后，白球会立即静止在碰撞时的位置，而被撞的球似乎接替了白球，沿白球原来的运动方向，以几乎相同的速度向前运动，称之为速度“交换”，如图甲所示．小华想：白球碰撞后立即静止，被撞的球是以白球撞前相同大小的速度运动出去的吗？通过了解和初步实验，小华发现只有当体积和质量均相同的两球，而且球心在同一直线上相碰时，才可能出现上述现象．为进一步探究，她设计了下述实验方案：将一个两端翘起、中间水平的轨道固定在水平桌面上，取两个相同的台球A、B，将B球静置于轨道的水平部分，A球置于轨道左端斜面上某处，测出该点到水平桌面的高度h1，如图乙所示，释放A球，撞击后，A球静止，B球向前运动并冲上轨道右端斜面能到达的最高点，测出该点的高度h2．通过比较h2与h1的大小关系即可做出判断．请你回答以下问题：（1）A球从斜面滑下的过程中，______能转化为动能．（2）B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了______能．（3）已知重力势能的计算公式为EP=mgh，动能的计算公式为Ek=mv2．若轨道光滑，则碰撞前瞬间A球运动速度的表达式vA=______；若h2=h1，则说明B球被撞后开始运动的速度vB______vA（选填“＞”、“=”或“＜”）．（4）在实际实验中，测出的h2总小于h1，导致这一现象的主要原因是______．（5）如图丙，将小球以一定的速度v0沿水平方向抛出，不计空气阻力，小球运动过程中也只有动能和重力势能相互转化．在时间t内小球在水平方向运动的距离为，在竖直方向下落的高度为，则y与t2的关系表示图线正确的是()A．

B．

C．

D．28．为探究影响动能大小的决定因素，实验小组设计了如图甲所示的装置。将钢球从某高度由静止释放，摆到竖直位置刚好撞击到水平木板上的木块，将木块推动一段距离。结合对影响动能大小的因素的猜想。小组做了两组对比实验：（1）钢球的动能是由______能转化而来的。（2）让同一钢球从不同高度由静止释放，目的是使钢球摆到______（选填“B”或“C”）点时速度不同，比较木块被撞击后移动的距离。（3）让质量不同的钢球从相同高度由静止摆下，记录数据如表，探究的是动能与______的关系。若在这组实验中的某一次，木块被撞后滑出木板需要重做，甲同学建议换用粗糙程度相同的但是更长的木板，乙同学建议换摩擦更大的木块，丙同学建议降低钢球下摆的高度。你认为应当采用______（选“甲”、“乙”或“丙”）同学的建议。次数钢球质量m/g钢球下摆高度h/cm木块滑行距离s/cm1202010240202936020？（4）实验完成后，各小组间对实验的方法和设计的可行性进行了交流：①该实验没有用到的实验方法是______（选填序号）A．控制变量法B．转换法C．类比法②若换用如图乙所示的装置做该实验，只可以用来探究动能大小和______的关系。③用如图乙所示的装置除了可完成②中的实验探究，还可用来探究弹性势能与______的关系，实验中钢球___（选填“能”、“不能”）去除。29．在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想：猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关；（1）为验证猜想一，他设计了如图所示实验，（小球质量大于木块的质量）实验时将同一弹簧压缩不同的长度（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将小球置于弹簧的右端，松开后小球撞击同一位置的相同木块上，分析比较___________，从而得出弹性势能大小。（2）为验证猜想二，需选用材料___________的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩___________（选填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若___________，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。（3）若水平面绝对光滑，则___________（选填“能”或“不能”）完成本实验。30．小明看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远。小明猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关。（1）为验证其猜想是否正确，他设计了如图所示的实验（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将同一个弹簧压缩______（填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较木块______，从而比较弹性势能的大小，这种比较弹性势能的物理方法称为______。（2）若水平面绝对光滑，本实验将______（填“能”或“不能”）达到探究目的。（3）小明根据实验现象认为：小球推动木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消失了。你认为小明的观点是______（填“正确”或“不正确”）的，理由是______。31．小明在探究“弹簧弹性势能的大小跟哪些因素有关”的实验时，提出了如下猜想：猜想一：弹簧弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；猜想二：弹簧弹性势能的大小与弹簧的材料有关。为了验证上述猜想，小明选用材料不同的三根弹簧A、B和C（长度和粗细均相同），一把长刻度尺，小球、木块各一个，设计了如图所示的实验装置进行探究。实验中，木块起始位置相同，实验数据如下表所示。实验次数所使用的弹簧弹簧被压缩后的长度/cm木块移动的距离/cm1弹簧A83.52弹簧A56.23弹簧A210.64弹簧B58.75弹簧C611.56弹簧C513.1(1)弹簧将小球弹开的过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的___________能。实验中通过比较___________来判断弹簧弹性势能的大小。(2)为了验证猜想一，应选择表中___________（填实验序号）三组数据进行分析；由此得出的结论是：___________相同时，___________越大，弹簧的弹性势能越___________。(3)为了验证猜想二，应选择表中___________（填实验序号）三组数据进行分析。32．在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想：猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；猜想二：弹性势能的大小是弹簧的材料有关。为此，小明选用材料不同的两根弹簧A和B（长度和粗细相同），小球、木块和长刻度尺各一，设计了如图所示的实验装置进行探究。实验中，木块起始位置相同，最后得出以下实验记录表：实验次数使用的弹簧被压缩后弹簧的长度/cm木块移动的距离1弹簧A5s12弹簧A8s23弹簧B5s34弹簧B8s4(1)由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离，这种研究方法叫___________。(2)请将探究猜想一的方案补充完整，①将弹簧A、小球、木块按如图安装好；②压缩弹簧，使其长度为5cm，放手后，小球被弹出，推动木块移动了一段距离s1；③压缩弹簧，使其长度为___________cm，放手后，小球被弹出，推动木块移动___________。④比较分析实验数据___________，得出结论。(3)弹簧将小球弹开的过程中，是弹簧的弹性势能转化成小球的___________能。33．初二同学在学习声音有关知识后，课外活动小组同学通过自制土电话，探究通话效果与哪些因素有关，如下是他们实验前设计的表格。序号杯子线的材料线的松紧线的长度（m）线的粗细（mm2）通话效果1塑料杯塑料线松61.6\2塑料杯塑料线紧60.5\3塑料杯塑料线紧61.6\4塑料杯尼龙线紧100.8\5塑料杯细铜线紧101.6\6纸

杯尼龙线紧100.8\7易拉罐尼龙线紧100.8\(1)他们设计的第________次实验是研究通话效果与线的松紧的关系。(2)他们设计的第4、6、7次实验是研究__________。(3)探究过程中常常采用下列一些步骤：①得出结论②实验探究③提出猜想④分析归纳。你认为完成本探究的全过程，所采取的步骤的合理顺序应该是什么？（只填写数字代号）_____。(4)在上述过程中，采用的探究方法叫做________。34．在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，某实验小组提出了如下猜想：猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关。为此，某实验小组选用材料不同的两根弹簧A和B（长度10cm和粗细相同），小球、木块和长刻度尺各一，设计了如图所示的实验装置和记录数据的表格进行探究。实验次数使用的弹被压缩后弹簧的长度/cm木块移动的距离s1弹簧A52弹簧A83弹簧B54弹簧B8(1)表格中木块移动的距离越大，表示弹性势能越______。(2)请将下列探究实验步骤补充完整。①将弹簧A、小球、木块按如图安装好；②压缩弹簧，使其长度为5cm。放手后，小球被弹出，刻度尺测量推动木块移动了一段距离并记录；③将木块放回原来的位置，压缩弹簧，使其长度为______cm，放手后，小球被弹出，刻度尺测量推动木块移动的距离并记录；④换弹簧B，重复______的实验步骤，并记录数据；⑤分析数据，得出结论。(3)弹簧将小球弹开的过程中，是弹簧的弹性势能转化成小球的______能。(4)验证猜想一或猜想二的过程中，采用的实验方法叫做______。(5)为了探究猜想二，可选用实验次数2和____的数据进行比较分析，若木块移动的距离_____（选填“相同”或“不同”），说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。参考答案：1．

木块滑动距离

转换法

质量

当速度相等时，物体质量越大，动能越大

大客车

不能

不行

没有控制变量，铁球速度不同【解析】【详解】(1)[1][2]在“探究影响动能大小的因素”实验中，利用转换法通过木块滑动距离来比较动能的大小。(2)[3][4]比较甲、丙两图进行的实验可知，小球的质量不同，在斜面的高度相同，小球静止滑下后，木块被撞击后运动的距离不同，探究的是动能与质量的关系。可得到结论：当速度相等时，物体质量越大，动能越大。[5]质量越大，获得的动能越大，同时惯性也比较大，为了安全，高速公路上都要限速，限速牌上标明“120”和“100”的字样，分别是指小轿车和大客车的限速为120km/h和100km/h。(3)[6]若斜面和水平面绝对光滑，木块将会一直做匀速直线运动，不能完成实验达到实验目的。(4)[7][8]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目的。2．

钢球的重力势能

木块被推动距离

转换

速度

质量

木块受到摩擦力作用

做功

做匀速直线运动

不能【解析】【详解】（1）[1]让钢球从某一高度由静止释放，在向下运动的过程中重力势能减小，动能增大，所以钢球获得的动能是由初始位置时的重力势能转化来的。[2][3]在研究动能大小与什么因素有关时，我们是通过观察钢球推动木块移动的距离来反映钢球动能大小的，采用的是转换法的思想。（2）[4]图中实验中让同一钢球从同一个斜面上不同的高度由静止开始运动，即钢球滚动到斜面底端的速度是不同的，即探究动能大小与物体运动速度的关系。（3）[5]质量不同钢球从相同的高度释放，运动到斜面底端的速度也就相同，即该实验探究的是钢球动能与质量的关系。（4）[6][7]由于木块受到阻力（或摩擦力）的作用，所以木块最终会停下来，做功和热传递可以改变物体的内能，该过程是通过做功方式把动能转化为内能。（5）[8]根据牛顿第一定律可知，若物体在不受任何外力时，运动的物体将永远做匀速直线运动，故如果木块在运动过程中所受的摩擦阻力为0，木块将永远做匀速直线运动。（6）[9]若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，小车和木块将永远一直运动下去，没有运动距离的远近之分，就不能达到通过比较距离来比较动能的目的。3．

木块移动的距离

质量

质量

见解析

见解析

小于

c【解析】【详解】（1）[1]动能越大，对外做功的本领越大，动能大小可以通过对外做功的多少来反映，实验时小球推动木块对它做功，所以可以通过木块被撞后移动的距离来比较动能的大小。（2）[2]图-1甲、乙两图中，小球滚下的高度相同，到达水平面时的速度相同，小球的质量不同，根据控制变量法可知，探究的是动能大小与质量的关系。[3]由图可知，小球的质量越大，推动木块移动的距离越远，动能越大，故结论为：物体的速度相同时，质量越大，动能越大。（3）[4][5]若想增大弹簧最大压缩量，即增大弹簧的弹性势能，就需要更多的钢球动能转化为弹簧的弹性势能，可以采取的方法有：①在其他条件不变时，换用质量更大的小球，增大小球动能；②在其他条件不变时，提高小球的初始高度，使小球进入水平面时具有更大的速度，增大小球动能。（4）[6]钢球沿轨道AOB到达B点时要克服钢球与轨道之间的摩擦做功，将部分机械能转化为内能，机械能减少，故钢球在B点的机械能小于在A点的机械能。[7]小球到达B点时的速度方向沿着轨道方向斜向上，若此时小球受到的力消失，根据牛顿第一定律可知，小球将会以现在的速度做匀速直线运动，故通过B点后的运动轨迹是c。4．

到达水平面时速度

做匀速直线运动

BD

③

C【解析】【详解】（1）[1]为了探究“阻力对物体运动的影响”，根据控制变量法，要控制初速度相同。他选择了一些器材，如图所示，让小车从同一斜面相同高度由静止滑下，是为了使小车到达水平面的速度相同。[2]实验发现水平表面越光滑，小车运动距离越长，经过推理可知：运动的小车如果不受力，小车将运动得无限长，即将做匀速直线运动。（2）[3]同一小车（质量相同）从不同高度由静止滑下，通过小车通过推动木块运动的距离可判断小车具有能量的大小，所以可以探究小车重力势能与高度的关系；由于从不同高度滑下，到达水平面时的初速度不同，所以还可探究动能与速度的关系，故AC不符合题意，BD符合题意。故选BD。（3）[4]为了探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”，需要测量拉力大大小，从而得出滑动摩擦力大小，所以还需要③弹簧测力计。[5]A．在行李箱下安装滚轮，变滑动摩擦为滚动摩擦，减小摩擦力，故A不符合题意；B．向自行车的转轴处加润滑油，是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力，故B不符合题意；C．自行车刹车时用力捏闸，此时接触面粗糙程度一定，压力大，滑动摩擦力大，故C符合题意；D．压路机配备的碾子质量很大是为了增大对地面的压力，故D不符合题意。故选C。5．

速度

质量

大

大

大

超载【解析】【详解】（1）[1]“十次车祸九次快”指的是汽车的动能与速度有关。[2]“安全驾驶莫超载”指的是汽车的动能与质量有关。（2）[3]根据“转化法”，物块被撞击越远，说明物块在水平面做的功越多，那么金属球到达水平面时的动能越大。（3）[4][5]由甲丙两图可知，金属球的质量相同，金属球在斜面上由静止滚下的高度大，使得金属球达到水平时的速度大，物体被金属球撞击后在水平面上运动的距离远，因此可得到的结论是质量相同时，物体运动的速度越大，动能越大。（4）[6]由甲乙两图可知，金属球由静止滚下的高度相同（即金属球到达水平面时的速度相同），金属球的质量越大，物体被金属球撞击后在水平面上运动的距离越远，因此可以解释汽车超载行驶时危害性大的原因。6．

重

改变

1

2

无关

等于

正确【解析】【详解】（1）[1]离开抛出点后，钢球处于空中，不计空气阻力，钢球只受重力。[2]钢球沿如图所示的路径运动，钢球的运动方向在不断变化，所以运动状态在改变。（2）[3][4][5]为了研究猜想A：与钢球质量有关，需要控制其它变量不变，只改变钢球质量，由表格数据可知，实验序号1和2，抛出点离最高点的高度和抛出点离地的高度相同，钢球质量不同，落地点与抛出点的水平距离相同，由此可得出钢球水平运动的距离与钢球质量无关。（3）[6][7]由表格数据可知，实验序号为3、4两组实验，钢球质量和抛出点离最高点的高度相同，抛出点离地的高度不同，落地点与抛出点的水平距离不同，由此可得出钢球水平运动的距离与钢球离地高度有关，故猜想B是正确的；钢球质量和抛出点离最高点的高度相同，则钢球在A处的重力势能相同，从A到C，重力势能和转化为动能，所以C处动能相同，速度相同，则第4次钢球离开抛出点C的速度等于第3次钢球离开抛出点C的速度。7．

支持力

慢

改变物体运动状态

W1=W2=W3（或相等）

速度

C【解析】【详解】（1）[1]小车在水平方向运动时，小车在竖直方向受重力和支持力，是一对平衡力。（2）[2][3]小车受到的阻力越小，运动的越远，速度减小的越慢，进一步推理得出，物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因。（3）[4]实验中，控制小车从斜面同一高度滑下，小球所具有的重力势能相同，到达底端所具有的动能相同，最终都静止，动能转化为内能，故有克服摩擦力做的功W1、W2、W3相等，即为W1=W2=W3（4）[5]小车从斜面的不同高度由静止下滑，到达底端时速度不同。故是探究动能和速度的关系。（5）[6]A．换用质量更小的小车，不能与④控制相同的质量，故A不符合题意；B．给水平木板铺上毛巾，不能与④控制的接触面相同，故B不符合题意；C．适当降低小车的高度，小车的动能减小，撞击木块后前进的距离变小，就不会掉落了，故C符合题意；D．换用一个较重的木块，则与④图中的木块不同，无法根据距离比较动能的大小，故D不符合题意。故选C。8．

木块滑动的距离

质量相同时，高度越高，重力势能越大

1、4、8或2、5、9

质量与高度的乘积相同

重力势能相同

质量与高度的乘积变大

重力势能增大【解析】【详解】（1）[1]钢球具有的重力势能越大，对木块做的功越多，故可以通过观察木块移动的距离来判断重力势能的大小。（2）[2]实验序号1和2和3，质量相同，高度不同，重力势能不同，高度增大，推动木块滑动的距离越远，重力势能越大，故结论为质量相同时，高度越高，重力势能越大。（3）[3]分析比较实验序号1、4、8（或2、5、9），质量不同，高度相同，质量增大，重力势能增大。（4）（a）[4][5]分析比较实验序号4和7或5和8或6和9，发现质量与高度的乘积是一个定值时，重力势能相同，故当质量与高度的乘积相同时，重力势能相同。（b）[6][7]比较实验序号4、7和5、8和6、9，质量与高度的乘积变大，重力势能变大，故结论为当质量与高度的乘积变大时，重力势能变大。9．

钢球在同一水平面上撞击木块通过的距离

钢球

速度

质量相同时，物体的速度越大，物体的动能越大

④

相等

<【解析】【详解】（1）[1][2]本实验中研究影响钢球动能大小的因素，根据转换法，通过观察钢球在同一水平面上撞击木块通过的距离来判断钢球动能的大小。（2）[3]物体的动能大小与物体的质量和速度有关，研究动能与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变。图中钢球从斜面由静止自由下滑的高度不同，到达水平面的速度不同，而实验中钢球的质量相同，故利用图中的器材可以探究物体动能的大小与物体速度的关系。[4]根据图示可知，钢球从斜面由静止自由下滑的高度越大，到达水平面的速度越大，推动木块通过的距离越大，根据转换法，得到的结论是：质量相同时，物体的速度越大，物体的动能越大。（3）[5]在探究动能的大小与质量关系时，需要控制速度大小不变（从斜面的同一高度由静止滑下），只改变钢球的质量大小，当换用另一个钢球实验时，发现它将木块撞出了木板，这说明该球的质量太大了。①换质量更大的木块，根据（1），则无法根据转换法比较钢球的动能大小，故①不符合题意；②实验中需要控制速度相同，不能降低第二次钢球的高度，故②不符合题意；③换质量更大的钢球，则钢球的动能更大，更容易使木块滑出木板，故③不符合题意；④换质量更小的钢球，钢球的动能变小，能减小木块移动的距离，故④符合题意。故选④。（4）[6]让同一个小车沿同一斜面的同一个高度由静止开始向下运动，因小车达到水平面时初速度相同，小车的动能相同，而最终小车在水平面运动后静止，速度为0，小车的动能全部用来克服摩擦力，并且大小等于克服阻力做的功，故小车在毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上克服阻力做功相等。[7]小车在玻璃表面（阻力最小）滑行时间大于在毛巾表面滑行时间，根据知，小车在玻璃表面克服阻力做功的功率小，故P1<P2。10．

速度

质量一定时，物体的速度越大，动能越大

木块移动的距离

钢球

>

④【解析】【详解】（1）[1][2]根据图示可知，小球的质量不变，滚下的高度不同，到达水平面时的速度不同，所以探究的是动能大小与速度的关系，钢球的速度越大，撞击木块移动的距离越大，动能越大；结论为：在质量一定时，物体的速度越大，动能越大。（2）[3][4]实验中通过观察木块被撞击后滑行的距离的大小来间接判断钢球动能的大小，该方法是转换法。（3）[5]钢球从高处滚下的过程中，重力势能转化为动能；由于存在摩擦，克服摩擦做功，一部分重力势能转化为内能；钢球与木块碰撞的过程中，球对木块做功，做功的大小小于球最初的动能；木块在运动过程中，克服摩擦做功，机械能转化为内能，即木块克服摩擦做的功等于木块的动能大小，也就是小于碰撞前小球的重力势能即Ep<W。（4）[6]在探究动能的大小与质量关系时，需要控制速度大小不变，改变质量，当换用另一个钢球实验时，发现它将木块撞出了木板，这说明该球的质量太大了；①换质量更大的木块，改变了摩擦力的大小，故①不符合题意；②实验中需要控制速度相同，不能降低第二次钢球的高度，故②错不符合题意；③换质量更大的钢球，则更容易使木块滑出木板，故③不符合题意；④换质量更小的钢球，能减小木块移动的距离，故④符合题意。故选④。11．

木块在木板上向前移动的距离

在质量相同时，速度越快，动能越大

B

速度

不可行

每次木块移动的距离相同

相等【解析】【详解】（1）[1]小球在水平面上撞击木块时推动木块做功，根据功的公式，木块的质量和木板的粗糙程度相同时，阻力相同，动能与距离成正比，故可以通过木块移动的距离来反映小球动能的大小。（2）[2]甲乙质量相同，高度不同，到达水平面时速度不同，速度快的推动木块移动的距离越远，所以这是为了研究动能大小与速度的关系，故结论为在质量相同时，速度越快，动能越大。（3）[3]本实验动能大小是通过木块移动的距离来反映的，故实验中木块受到的摩擦力是不能改变的，即木块质量和表面的粗糙程度是不可以改变的。A同学更换表面相同，更长的木板，相当于延长了s；C同学的方案让小球的质量变小，同一高度时动能减小，对木板做的功也会减小，在木板上移动的距离也会减小，故AC同学的建议恰当。B同学更换质量更大的木块，会导致木块对木板的压力增大，其所受到的阻力变大，这样就无法根据距离来比较动能做功的多少了，故B同学建议不恰当。（4）[4]用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，这里质量相同，弹簧的压缩程度不同，弹性势能不同，弹簧把弹性势能转化为小球的能动，弹簧的弹性势能越大，小球的动能越大，当小球的质量相同时，小球的速度越快，故这里是在质量相同时，探究动能大小与速度的关系。[5][6]因为小球的动能是弹性势能转化而来的，当弹簧的压缩程度相同，即弹性势能相同时，小球获得的动能是相同的，小球推动木块所做的功也是相同，即移动的距离相同，这里只与弹簧的压缩程度有关，与小球的质量无关，所以不可以研究与小球的质量的关系，故此方案也不可行。（5）[7]让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，小车到达水平面时的动能是相同的，在滑行直到静止的过程中，动能全部克服阻力做了功，故动能相同时，在水平面上做的功也是一样的。12．

B

小车的质量m/kg

木块被撞击后移动的距离s/cm

减小小车开始滑下的高度

若无摩擦，木块将做匀速直线运动，无法测量移动的距离

A【解析】【详解】（1）[1]在此实验中，是通过比较木块被撞击后移动的距离来比较小车动能的大小，那么物体的动能应指小车撞击木块前的动能。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。（2）①[2]猜想一是要探究动能大小与物体质量的关系，则应保持小车到达水平面是的速度相同，小车的质量不等。所以表头的（a）应填小车的质量m，对应的单位为kg。[3]小车动能的大小是通过比较木块被撞击后移动的距离得出的，那么表头的（b）应填木块被撞击后移动的距离s，对应单位为cm。②[4]小丽所探究的是动能与质量的关系，那么除了小车的质量外，其它的物理量都需要保持不变，所以第3次实验中木块的质量也要与前两次的相同。而小车会滑出水平木板的右端，是因为小车的动能太大，为了减小小车到达水平面的动能，可减小小车开始滑下的高度，让三次实验中，都让小车从这个较小的高度处释放。（3）[5]实验时，木块与水平木板间无摩擦，则不能得出结论，因为木块被撞击后，不受阻力，无法停下，会一直做匀速直线运动，那么就无法通过比较木块移动的距离得出小车动能的大小。（4）[5]要探究动能与速度的关系，且实验操作正确，则需要让木块放回初始位置进行实验，两次实验的水平面的粗糙程度应相同。而第二次木块移动的距离比第一次小，说明第二次小车的动能较小，则是小车第二次在斜面上静止释放时所处的高度比第一次的低，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。13．

小车到达水平面初速度相同

B

质量一定，速度越大，动能越大

可行

v2

62.5

f

fs【解析】【详解】（1）[1]在甲、乙两次实验中，让小车从同一斜面的同一高度静止释放，是为了控制小车到达水平面的初速度相同。[2]实验中，探究的物理量与多个因为有关，需要保持其它因素不变，只改变其中一个物理量的探究方法是控制变量法。A．在平面镜成像的实验中，用一支相同的蜡烛来确定像的位置和比较像的大小，这是等效替代法，故A不符合题意；B．重力势能与多个因素有关，在探究其与高度的关系时，保持质量不变，是用了控制变量法，故B符合题意；C．用水流来说明电流，是类比法，故C不符合题意；D．通过实验来推理物体不受阻力的情况，是实验推理法，故D不符合题意。故选B。（2）[3]在甲、丙两次实验中，相同质量的小车从斜面的不同高度静止释放，则到达水平面的速度不相同，甲中小车在斜面上静止释放的高度更高，到达水平面的速度更大，推动纸盒移动的距离更远，这说明：质量相同时，速度越大，动能越大。（3）[4]完成图甲实验后，让小车从斜面的同一高度静止释放，进行丁实验的探究，整个过程中，小车的质量不变，虽然丁实验中小车到达水平面的速度与甲到达水平面的速度相同，但丁实验中，小车经过的s1路程后再撞击纸盒，在通过s1这段距离时，受到阻力的作用，其速度减小了，所以甲、丁次实验小车的质量相同，但撞击纸盒的速度不同，所以仍然可探究动能跟速度的关系。小红的思路可行。（4）[5]由表格数据知，每一组数据的对应滑行距离与初速度的平方的比值都是不变，为。这说明，质量不变时，小车的动能与其速度的平方成正比。[6]当初速度为20cm/s时，小车在水平面滑行的距离s=v2=×(20)2cm=62.5cm（5）[7][8]小车在水平面最终停止，在不考虑能耗时，这个过程是克服阻力做功，将所有的动能转化内能，所以测出小车在水平面所受的摩擦力，便知道求出克服摩擦做功的多少，即是动能的大小可知。所以需要用弹簧测力计拉动小车在水平面上匀速直线，记下测力计的示数，此时测力计示数的大小就是摩擦力，记为f。那么克服摩擦力所做的功W=fs即E动=fs14．

被撞击的距离的远近

不变

无关

大

【解析】【分析】【详解】（1）①[1]实验中小球撞击木块，木块移动的距离越远，小球的动能越大，所以是以木块被撞击的距离的远近来判定动能的大小的。②[2]在没有空气阻力的情况下，其中AB段光滑，故此过程中小球的机械能守恒，故小球的机械能守不变。[3]小球在A点时是静止的，不具有动能，但具有重力势能，则小球在A点的机械能E机＝mgh小球从A点静止释放到达B点时的速度vB，到达B点时，高度为0，重力势能为0，此时小球的机械能等于动能大小，即E动＝mvB2根据机械能守恒，则有mgh＝mvB2整理得vB＝[4]根据vB＝可知，速度大小与小球的质量m无关。（2）①[5]由表中数据可知，在相同的时间内，相同的面积上，水流把小车推动的距离远，可以判断小车从水流上获得的能量多。所以，小车从两种不同的能源上获得的能量是不同的。根据能流密度的定义，由此可见水能的能流密度比风能的能流密度大。②[6]根据题意所提供的信息，水的流速为v，密度是ρ，设S为横截面积、l为水流流过的距离，则l＝vt水流的体积V＝Svt所以m＝ρV＝ρSvt代入Ek＝mv2得Ek＝ρSvtv2＝ρStv3因为在单位时间内、单位面积上从某种能源中所能得到的能量叫做能流密度，则水能的能流密度A的表达式15．

距离大小（远近）

质量

质量

甲、丙

0.9【解析】【分析】【详解】（1）[1]小球具有动能，可以对外做功，所以可以根据木块移动的距离来判断动能的大小。（2）[2]甲、乙两次实验，高度相同，甲的质量大，甲的动能大，故结论是速度相同时，小球的=质量越大，动能越大。（3）[3][4]超速安全隐患时，即速度是变量，需要控制质量相同；质量相同，速度不同，实验时应选择如图甲、丙两次实验。（4）[5]当质量为1kg的物块，其初速度为1m/s时，滑行的最大距离为0.lm，其到达水平面的动能为物体克服摩擦力做功的最大值也为0.5J，那么摩擦力为当物块的初速度为3m/s时，其到达水平面的初始动能为那么物体克服摩擦力做的功为4.5J，滑行的最大距离是那么滑行的最大距离是0.9m。16．

变小

变大

惯性

阻力

相等

越大

甲、丙

甲、乙【解析】【详解】（1）[1][2]小球从斜面滚下过程中，质量不变，高度减小，故重力势能减小，同时速度变大，动能变大。（2）[3]惯性是物体具有的保持原来运动状态不变的性质，一切物体都具有惯性，所以，小球在水平面上不能立即停下，是因为小钢球具有惯性。[4]根据牛顿第一定律知道，力是改变物体运动状态的原因，所以，小木块最终会停下来是因为受到阻力的作用。（3）[5]在图甲和图丙实验中，由于小球从同一高度释放，由机械能守恒定律知道，运动到水平面时，它们的速度相等。（4）[6]实验中通过比较滚下的小球撞击木块移动的距离，来比较小球动能的大小。在同样的平面上木块被撞得越远，小球的动能就越大，安全隐患越大。（5）[7]超载是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大。所以，应选择到达水平面的速度相等，质量不同的A与C小球进行实验。（6）[8]超速是指汽车的质量一定，速度越大，动能越大，所以，应选择质量相等到达水平面速度不同的A与B小球。17．

木块被推动的距离

使不同质量的小球从同一高度处滚下

速度

在速度相同时，物体的动能跟质量成正比

在质量相同时，物体的动能跟速度的平方成正比

控制变量法

转换法【解析】【详解】（1）[1]在该实验中小球的动能我们是看不到的，所以转化为小球对木块做功，推动木块在水平面上运动一定的距离，通过木块运动距离的远近来反映小球动能的大小，小球推动木块运动的越远，其对木块所做的功就越多，小球具有的动能就越大；反之就越少。（2）[2]由于动能的大小与质量和速度有关，研究动能大小与质量的关系，应控制速度不变，所以只需将不同质量的小球从同一高度释放，比较其推动木块所移动的距离大小即可。（3）①[3]由表一知，小球的速度相同，质量增大为原来的几倍，木块被撞击后滑行的距离也为原来的几倍；由表二知，小球的质量相同，小球的速度增大为原来的几倍，木块被撞击后滑行的距离便为原来的倍数的平方倍，所以速度对动能的影响更大。②[4]表一中，小球撞击木块时的速度相同时，质量越大，撞击的木块滑行的距离越远，动能越大，所以得出的结论是：在速度相同时，物体的动能跟质量成正比。[5]表二中，小球的质量相同，速度越大，撞击的木块滑行的距离越远，动能越大，所以得出的结论是：在质量相同时，物体的动能跟速度的平方成正比。③[6][7]实验中，通过木块运动距离的远近反映小球动能的大小，运用了转换法；在探究动能与质量关系时，控制速度不变；在探究动能与速度关系时，控制质量不变，运用了控制变量法。18．

B

木块B移动的距离

转换

质量

速度

见解析【解析】【详解】（1）[1]小球下落到水平面时，具有动能较大，撞击木块，实验中探究的动能是指小球在水平面的动能，故选B。（2）[2][3]小球动能大小不能直接测量，而是通过小球推动木块在水平面上移动的距离来反映，这采用了转换法。（3）[4][5]甲乙两次实验，甲中小球的开始的位置较高，运动到水平面时速度越大，把木块推得越远，则对木块做的功多，它的动能大，可以得到质量相同时，物体的速度越大，动能越大。（4）[6]做完甲、乙实验后，在做丙实验时木块被撞滑出木板，说明丙图中小球的动能太大，可以将丙图的高度减小一些。19．

做功

乙、丙

0

B

没有控制小球速度相同

静止

相同

见解析【解析】【详解】（1）[1]木块B被推动的距离能反映小球A动能的大小，木块B被推动的距离越远，说明A小球的动能越大，就推动木块做的功越多。（2）[2]为了探究动能的大小与质量的关系，控制速度相同，只改变质量，所以应该选择乙、丙实验。（3）[3]甲实验中若木块的重力为1N，水平移动的距离是30cm，因重力的方向竖直向下，在重力的方向上没有移动距离，重力不做功，故重力对木块做做功为0J。（4）[4]实验中探究小球动能，即小球撞击木块时的动能的大小，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。（5）[5]要探究小球动能与质量的关系，需要控制小球到达水平面时的速度相同，即不同质量的小球从同一高度自由滚下，而甲、丙两图没有让小球从同一高度滚下，没有控制小球到达水平面时的速度相同，所以小华的这一比较过程存在错误。（6）[6]让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，