2024屆中考物理專題訓(xùn)練(人教版)：專題08 《功和機(jī)械能》綜合【五大題型】（解析版）

專題08《\o"第11章功和機(jī)械能"功和機(jī)械能》綜合壓軸培優(yōu)題型訓(xùn)練【五大題型】TOC\o"1-3"\h\u【題型1】 1【題型2】 10【題型3影響動(dòng)能大小因素的探究】 17【題型4影響勢(shì)能大小因素的探究】 24【題型5機(jī)械能轉(zhuǎn)化及守恒條件】 32壓軸題型訓(xùn)練壓軸題型訓(xùn)練【題型1】1．如圖所示，某同學(xué)用重為10N的動(dòng)滑輪勻速提升重為50N的物體。重物上升1m，不計(jì)摩擦，則該同學(xué)所用拉力F所做的功可能值是（）A．40J B．50J C．60J D．62J【答案】D【分析】根據(jù)W＝Gh可求出克服物體的重力和動(dòng)滑輪的重力所做的功，根據(jù)功的原理：使用任何機(jī)械都不能省功，所以拉力F所做的功至少等于克服物體的重力和動(dòng)滑輪的重力所做的功，不計(jì)摩擦，由于還存在繩子的重力，據(jù)此分析該同學(xué)所用拉力F所做的功可能值?！窘獯稹拷猓喊阎匚锾嵘?m，克服物體的重力和動(dòng)滑輪的重力所做的功W＝G總h＝（50N+10N）×1m＝60J，根據(jù)功的原理可知，該同學(xué)所用拉力F所做的功至少等于60J，不計(jì)摩擦，由于還存在繩子的重力，故拉力做功要大于60J，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。2．如圖所示，水平桌面上有一底面積為200cm2，重為5N的足夠深的圓柱形容器，里面裝有15cm深的水?，F(xiàn)有一輕質(zhì)彈簧，下端固定著邊長(zhǎng)為10cm的正方體物塊A，其下表面正好與水面相平，此時(shí)彈簧伸長(zhǎng)了8cm。已知彈簧的彈力變化1N，彈簧的形變量改變1cm，且彈簧只能沿豎直方向移動(dòng)，不考慮物塊A吸水。下列說法正確的是（）A．物塊A的重力為4N B．物塊A的密度為0.6g/cm3 C．若向容器內(nèi)緩慢加入2400cm3的水，此時(shí)容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為2950Pa D．若向容器內(nèi)緩慢加入2400cm3的水，物塊A克服重力做功為0.64J【答案】D【分析】（1）正方體物塊A下表面正好與水面相平時(shí)，彈簧受到的拉力和物體A的重力相等，根據(jù)題意計(jì)算出彈簧受到的彈力即為物體的重力；（2）根據(jù)G＝mg求出其它的質(zhì)量，根據(jù)體積公式求出正方體A的體積，根據(jù)ρ＝求出物塊A的密度；（3）物體A的密度小于水的密度，物塊A剛好漂浮水中時(shí)物體A受到彈簧的彈力為0，根據(jù)阿基米德原理求出物塊A受到的浮力，再計(jì)算出物體A排開水的體積和此時(shí)A浸在水中的深度，從而計(jì)算出加水使物塊A剛好完全漂浮的水量，據(jù)此判斷出向容器內(nèi)緩慢加入2400cm3的水，物塊A上升的高度，且物塊A上升到剛好完全漂浮在水中，受到彈簧的彈力為0，根據(jù)容器內(nèi)原來水的體積加上加入的水的體積計(jì)算出容器內(nèi)水的總體積，根據(jù)ρ＝求出水的質(zhì)量，把容器和水、物體A看做整體，受到豎直向下容器和水、物體A的重力以及彈簧測(cè)力計(jì)的彈力，豎直向上的支持力和浮力，根據(jù)力的平衡條件求出支持力，根據(jù)相互作用力可知壓力的大小，根據(jù)p＝求出容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)。（4）根據(jù)W＝Fs＝Gh計(jì)算出物塊A克服重力做功?！窘獯稹拷猓海?）正方體物塊A下表面正好與水面相平時(shí)，彈簧受到的拉力和物體A的重力相等，已知彈簧的彈力變化1N，彈簧的形變量改變1cm，彈簧受到的彈力F＝1N/1cm×8cm＝8N，彈簧受到的彈力即物體的重力GA＝F＝8N，由G＝mg可得，正方體A的質(zhì)量：mA＝＝＝0.8kg，正方體的體積：VA＝（10cm）3＝1000cm3＝1×10﹣3m3，物塊A的密度：ρA＝＝＝0.8×103kg/m3；（2）因物體A的密度小于水的密度，所以，物塊A剛好完全浸沒水中時(shí)受到彈簧的彈力應(yīng)向下，此時(shí)A受到的浮力：F浮＝ρ水gVA＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝10N，彈簧的彈力：F′＝F浮﹣GA＝10N﹣8N＝2N；（3）因物體A的密度小于水的密度，物塊A剛好完全漂浮在水中時(shí)受到彈簧的彈力為0，此時(shí)A受到的浮力大小等于受到的重力大小8N；此時(shí)A排開水的體積：V排＝＝＝8×10﹣4m3＝800cm3此時(shí)A浸在水中的深度：h＝＝8cm；加水使物塊A剛好完全漂浮的水量：200cm2×（8cm+8cm）﹣800cm3＝2400cm3；即向容器內(nèi)緩慢加入2400cm3的水，物體上升了8cm，物塊A上升到剛好完全漂浮在水中，受到彈簧的彈力為0，容器內(nèi)原來水的體積：V水＝Sh水＝200cm3×15cm＝3000cm3，容器內(nèi)水的總體積：V＝ΔV水+V水＝2400cm3+3000cm3＝5400cm3，由ρ＝可得，水的質(zhì)量：m水＝ρ水V＝1.0g/cm3×5400cm3＝5400g＝5.4kg，把容器和水、物體A看做整體，受到豎直向下容器和水、物體A的重力，豎直向上的支持力，則G容器+m水g+GA＝F支持，即5N+5.4kg×10N/kg+8N＝F支持，解得：F支持＝67N，因支持力和壓力是一對(duì)相互作用力，所以，壓力F壓＝F支持＝67N，容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)：p＝＝＝3350Pa；（4）向容器內(nèi)緩慢加入2400cm3的水，物體上升了8cm，物塊A克服重力做功：W＝Fs＝GAh＝8N×10﹣2m＝0.64J。故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選：D。3．把邊長(zhǎng)為1m、密度為0.6×103kg/m3的正方體A放入底面積為2m2的盛水容器中，如圖甲所示，將物塊B輕放在A的上面，容器中的水面上升了0.01m，如圖乙所示，則物塊B的質(zhì)量為20kg；在這個(gè)過程中，A重力做功的大小為60J．（水的密度為1.0×103kg/m3，g取10N/kg）【答案】20；60?！痉治觥浚?）將物塊B輕放在A的上面后，根據(jù)V＝Sh求出A排開水體積的增加量，根據(jù)F?。溅裧V排求出增大的浮力，物塊B輕放在A的上面前后始終處于漂浮狀態(tài)，A增大的浮力即為B的重力，根據(jù)G＝mg求出物塊B的質(zhì)量；（2）根據(jù)G＝mg和ρ＝求出物體A的重力，將B放在A的上面時(shí)，根據(jù)V＝Sh求出A浸入水中深度的增加量，然后求出A下降的高度，根據(jù)W＝Gh求出A重力做的功?！窘獯稹拷猓海?）將物塊B輕放在A的上面后，A排開水體積的增加量：ΔV排＝S容Δh＝2m2×0.01m＝0.02m3，則增大的浮力：ΔF?。溅阉甮ΔV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3＝200N，因物塊B輕放在A的上面前后始終處于漂浮狀態(tài)，所以，物塊B的重力：GB＝ΔF?。?00N，由G＝mg可得，物塊B的質(zhì)量：mB＝＝＝20kg；（2）由G＝mg和ρ＝可得，物體A的重力：GA＝mAg＝ρAVAg＝0.6×103kg/m3×（1m）3×10N/kg＝6000N，將B放在A的上面時(shí)，A在下降的同時(shí)水面會(huì)上升，設(shè)下降的高度為h′，則有ΔV排＝S容Δh＝SA（Δh+h′），化簡(jiǎn)可得A下降的高度：h′＝＝＝0.01m，則A重力做功：W＝GAh＝6000N×0.01m＝60J。故答案為：20；60。4．如圖甲所示，底面積為200cm2的輕質(zhì)薄壁柱形容器放置在水平桌面上，正方體A、圓柱體B浸沒在某種液體中。正方體A的體積為1000cm3、重力為6N，通過不可伸長(zhǎng)的細(xì)線與容器底部相連，B放在A上。打開閥門K放出液體，容器中液體深度h與細(xì)線上拉力F關(guān)系如圖乙所示，則圓柱體B的高度為5cm。當(dāng)液體深度為20cm時(shí)，關(guān)閉閥門，剪斷細(xì)線，將B從A上取下放入液體中。待A、B靜止后，與剪線前相比，克服A的重力做功0.27J?！敬鸢浮?；0.27?！痉治觥浚?）由圖乙可知液體深度為25cm時(shí)，圓柱體的上表面與液面相平，液體深度為20cm時(shí)，B全部露出水面，正方體的上表面剛好與液面相平，深度小于20cm后，A部分露出水面，據(jù)此可知圓柱體B的高度；（2）根據(jù)題意求出A的邊長(zhǎng)和底面積；當(dāng)液體的深度為20cm關(guān)閉閥門時(shí)，B全部露出水面，A的上表面剛好與液面相平，求出此時(shí)A下表面與容器底的距離h′；利用V液＝S容h3﹣VA求出容器中液體的體積；利用V排2＝VA求出A排開液體的體積；根據(jù)阿基米德原理可知此時(shí)A受到的浮力；對(duì)整體受力分析可知，A受到的浮力F浮2＝GA+GB+F2；當(dāng)液體深度為16cm時(shí)，繩子的拉力為0，說明A、B這個(gè)整體處于漂浮狀態(tài)，所受的浮力等于兩者的總重力，即F浮3＝GA+GB；據(jù)此求出此時(shí)排開液體的體積；根據(jù)阿基米德原理可知此時(shí)A受到的浮力F浮3＝ρ液gV排3；代入數(shù)據(jù)據(jù)此求出液體的密度和B的重力；由圖乙可知，液體深度大于25cm時(shí)，A、B整體浸沒在液體中，此時(shí)細(xì)線的拉力為12N，A、B整體受到三個(gè)力：豎直向下的總重力、拉力和豎直向上的浮力的作用處于平衡狀態(tài)，據(jù)此求出此時(shí)的浮力F浮1＝GA+GB+F1＝6N+6N+12N＝24N；根據(jù)阿基米德原理可知，此時(shí)排開液體的體積；據(jù)此可求B的體積VB＝V排﹣VA；剪斷細(xì)線，將B從A取下放入液體中后，求出此時(shí)A的浮力F浮2與A的重力比較可知，A靜止時(shí)處于漂浮狀態(tài)，根據(jù)阿基米德原理可求出A漂浮時(shí)排開液體的體積；當(dāng)B也靜止后，利用V＝Sh求出A浸入的深度；根據(jù)液體的體積、B的體積以及A排開的體積，利用V＝Sh求出此時(shí)液體的深度；液體的深度減去A浸入的深度就是此時(shí)A的下表面與容器底的距離；據(jù)此可求出與剪線前相比，A的重心移動(dòng)的距離Δh，利用公式W＝Gh求出這個(gè)過程中克服A的重力所做的功?！窘獯稹拷猓海?）由圖乙可知，液體深度為25cm時(shí)，圓柱體的上表面與液面相平，液體深度為20cm時(shí)，B全部露出水面，正方體的上表面剛好與液面相平，深度小于20cm后，A部分露出水面，所以圓柱體B的高度hB＝h2﹣h3＝25cm﹣20cm＝5cm；（2）由題意可知，A的體積VA＝1000m3，那么A的邊長(zhǎng)a＝＝10cm＝0.1m；則A的底面積SA＝a2＝（0.1m）2；當(dāng)液體的深度為20cm關(guān)閉閥門時(shí)，B全部露出水面，A的上表面剛好與液面相平，此時(shí)A下表面與容器底的距離為h′＝h3﹣a＝20cm﹣10cm＝10cm＝0.1m；容器中液體的體積V液＝S容h3﹣VA＝200×10﹣4m2×0.2m﹣1000×10﹣6m3＝3×10﹣3m3；A排開液體的體積V排2＝VA＝10﹣3m3；根據(jù)阿基米德原理可知，A受到的浮力F浮2＝ρ液gV排2；此時(shí)A、B這個(gè)整體受到三個(gè)力：豎直向下的總重力、拉力和豎直向上的浮力的作用處于平衡狀態(tài)，所以F浮2＝GA+GB+F2，即ρ液×10N/kg×10﹣3m3＝6N+GB+8N①；當(dāng)液體深度為16cm時(shí)，繩子的拉力為0，說明A、B這個(gè)整體處于漂浮狀態(tài)，所受的浮力等于兩者的總重力，即F浮3＝GA+GB；此時(shí)排開液體的體積V排3＝VA﹣SAΔh3＝10﹣3m3﹣0.01m2×（0.2m﹣0.16m）＝6×10﹣4m3；根據(jù)阿基米德原理：此時(shí)A受到的浮力F浮3＝ρ液gV排3；所以，ρ液×10N/kg×6×10﹣4m3＝6N+GB②；解①②兩式得，液體的密度及B的重力分別為：ρ液＝2×103kg/m3，GB＝6N；由圖乙可知，液體深度大于25cm時(shí)，A、B整體浸沒在液體中，此時(shí)細(xì)線的拉力為12N，A、B整體受到三個(gè)力：豎直向下的總重力、拉力和豎直向上的浮力的作用處于平衡狀態(tài)，所以，F(xiàn)浮1＝GA+GB+F1＝6N+6N+12N＝24N；根據(jù)阿基米德原理可知，此時(shí)排開液體的體積V排＝＝＝1.2×10﹣3m3；則B的體積VB＝V排﹣VA＝1.2×10﹣3m3﹣10﹣3m3＝2×10﹣4m3；且F浮2＝ρ液gV排2＝2×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3＝20N＞GA；所以剪斷細(xì)線，將B從A取下放入液體中后，A靜止時(shí)處于漂浮狀態(tài)，此時(shí)A所受的重力與浮力是一對(duì)平衡力，即F浮A＝GA＝6N；所以A排開的液體的體積VA排＝＝＝3×10﹣4m3；B也靜止后，A浸入的深度hA浸＝＝＝0.03m；液體的深度h＝＝＝0.175m；此時(shí)A的下表面與容器底的距離h″＝h﹣hA浸＝0.175m﹣0.03m＝0.145m；待A、B靜止后，與剪線前相比，A的重心移動(dòng)的距離Δh＝h″﹣h′＝0.145m﹣0.1m＝0.045m；這個(gè)過程中克服A的重力所做的功W＝GAΔh＝6N×0.045m＝0.27J。故答案為：5；0.27。5．一種常見的電動(dòng)自行車，使用前要先對(duì)車上的蓄電池充電。騎行時(shí)，蓄電池對(duì)車上的電動(dòng)機(jī)供電，電動(dòng)機(jī)為車提供動(dòng)力。如表是這種品牌電動(dòng)自行車的一些主要技術(shù)參數(shù)。請(qǐng)回答：最高車速≤30km/h一次充電連續(xù)行駛里程50km蓄電池36V/10Ah充電時(shí)間8h一次充電耗電量0.6kW?h電動(dòng)機(jī)效率80%整車質(zhì)量40kg最大騎行噪聲≤62dB（1）若質(zhì)量是60kg的人騎電動(dòng)自行車在水平路面上以6m/s的速度勻速行駛時(shí)，受到的阻力是人與車總重的0.02倍。求：行駛10min，電動(dòng)機(jī)對(duì)自行車做的功。（2）若摩托車每行駛10km耗油0.5L，油價(jià)約6元/升，照明用電的電費(fèi)約0.6元/千瓦時(shí)，請(qǐng)通過計(jì)算說明使用電動(dòng)自行車與摩托車哪種更經(jīng)濟(jì)。（3）該電動(dòng)自行車的一個(gè)輪胎與地面的接觸面積為0.005m2，則一個(gè)60kg的人騎該電動(dòng)自行車在公路上行駛時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng)是多少？【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】（1）電動(dòng)車在水平的路面上勻速行駛時(shí)，處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，二力大小相等，根據(jù)F＝f＝0.02G＝0.02mg求出電動(dòng)車受到的牽引力，根據(jù)v＝求出電動(dòng)車行駛的距離，利用W＝Fs求出電動(dòng)機(jī)對(duì)自行車做的功；（2）分別求得電動(dòng)車每行駛50km耗電的費(fèi)用和摩托車每行駛50km耗電的費(fèi)用，比較即可；（3）電動(dòng)自行車行駛時(shí)對(duì)地面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)F＝G＝mg求出其大小，受力面積為2個(gè)輪胎與地面的接觸面積之和，根據(jù)p＝求出電動(dòng)自行車行駛時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)?！窘獯稹拷猓海?）因電動(dòng)車在水平的路面上勻速行駛時(shí)，處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，所以，電動(dòng)車受到的牽引力：F＝f＝0.02G＝0.02mg＝0.02×（60kg+40kg）×10N/kg＝20N，由v＝可得，電動(dòng)車行駛距離：s＝vt＝6m/s×10×60s＝3600m，電動(dòng)機(jī)對(duì)自行車做的功：W＝Fs＝20N×3600m＝7.2×104J；（2）電動(dòng)車每行駛50km耗電的費(fèi)用為0.6kW?h×0.6元/kW?h＝0.36元，摩托車每行駛50km耗電的費(fèi)用為2.5L×6元/L＝15元，由此可知，每行駛50km的路程，電動(dòng)自行車比摩托車的費(fèi)用低很多。所以使用電動(dòng)車更經(jīng)濟(jì)；（3）電動(dòng)自行車行駛時(shí)，對(duì)地面的壓力：F′＝G總＝（m車+m人）g＝（40kg+60kg）×10N/kg＝1000N，受力面積：S＝2×0.005m2＝0.01m2，電動(dòng)自行車行駛時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)：p＝＝＝1×105Pa；答：（1）行駛10min，電動(dòng)機(jī)對(duì)自行車做的功為7.2×104J。（2）使用電動(dòng)車更經(jīng)濟(jì)。（3）一個(gè)60kg的人騎該電動(dòng)自行車在公路上行駛時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng)是1×105Pa。6．一輛在水平路面上沿直線勻速行駛的貨車，行駛時(shí)所受的阻力為車總重的0.1倍，貨車（含駕駛員）空載時(shí)重為2.5×104N。（1）求貨車空載行駛時(shí)所受的阻力大小。（2）求貨車以36km/h的速度空載勻速行駛時(shí)，10s內(nèi)貨車牽引力做的功。【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】（1）知道貨車空載時(shí)重G，利用f＝0.1G求貨車空載行駛時(shí)所受的阻力大??；（2）知道貨車空載時(shí)速度和行駛時(shí)間，利用s＝vt求行駛路程，貨車勻速行駛牽引力F＝f，再利用W＝Fs求10s內(nèi)貨車牽引力做的功?！窘獯稹拷猓海?）貨車空載行駛時(shí)所受的阻力大小：f＝0.1G＝0.1×2.5×104N＝2.5×103N；（2）v＝36km/h＝36×m/s＝10m/s，由v＝可知，10s內(nèi)貨車行駛的路程：s＝vt＝10m/s×10s＝100m，因?yàn)樨涇噭蛩傩旭?，所以牽引力與阻力是一對(duì)平衡力，即F＝f＝2.5×103N，故10s內(nèi)貨車牽引力做的功：W＝Fs＝2.5×103N×100m＝2.5×105J。答：（1）求貨車空載行駛時(shí)所受的阻力大小為2.5×103N；（2）10s內(nèi)貨車牽引力做的功為2.5×105J?！绢}型2】7．已知雨滴在空中豎直下落時(shí)所受空氣阻力與速度的平方成正比，且不同質(zhì)量的雨滴所受空氣阻力與速度大小的平方的比值相同。現(xiàn)有兩滴質(zhì)量分別為m1和m2的雨滴從空中豎直下落，在落到地面之前都已做勻速直線運(yùn)動(dòng)，那么在兩滴雨滴落地之前做勻速直線運(yùn)動(dòng)的過程中，其重力的功率之比為（）A．m1：m2 B．： C．： D．：【答案】C【分析】已知雨滴下落時(shí)都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以受的重力和空氣阻力是一對(duì)平衡力，即f＝mg＝kv2；再根據(jù)公式P＝＝＝Fv來分析求解?！窘獯稹拷猓阂?yàn)橛甑温涞降孛嬷岸家炎鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，所以雨滴受的是平衡力，結(jié)合二力平衡條件和題意可得，雨滴受到的阻力為f＝mg＝kv2，所以雨滴的速度為v＝；又因?yàn)镻＝＝＝Fv，所以兩雨滴重力的功率之比為：＝＝＝＝＝。故選：C。8．如圖所示，F(xiàn)1＝4N，F(xiàn)2＝3N，此時(shí)物體A相對(duì)于地面靜止，物體B以0.1m/s的速度在物體A表面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)（不計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦）。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．F2的功率為0.6W B．彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為9N C．物體B對(duì)物體A的摩擦力向左，大小為6N D．如果增大F2物體A可能向左運(yùn)動(dòng)【答案】D【分析】（1）由圖知，水平使用滑輪組，n＝2，拉力端移動(dòng)速度等于物體B移動(dòng)速度的2倍，由P＝＝＝Fv可求得F2的功率；（2）不計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，即定滑輪受到向左的拉力等于拉力F2的3倍；（3）一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，則兩物體之間就產(chǎn)生摩擦力；根據(jù)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)判斷出摩擦力的方向，根據(jù)力的作用是相互的判斷物體B對(duì)物體A的摩擦力和方向；（4）滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，先分析A受到B的摩擦力的大小變化，再確定A的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否變化?！窘獯稹拷猓篈、由圖知，水平使用滑輪組，n＝2，拉力端移動(dòng)速度v＝2v物＝2×0.1m/s＝0.2m/s，根據(jù)P＝＝＝Fv可知F2的功率P＝F2v＝3N×0.2m/s＝0.6W，故A正確；B、不計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦，由力的平衡條件可得，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F＝3F2＝3×3N＝9N，故B正確；C、由圖知，水平使用滑輪組，n＝2，fB＝2F2＝2×3N＝6N，根據(jù)B向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)可知物體A對(duì)B的摩擦力的方向向右，根據(jù)力的作用是相互的可知物體B對(duì)物體A的摩擦力向左，大小為6N，故C正確；D、如果增大F2，B將做加速運(yùn)動(dòng)，B對(duì)A的壓力和接觸面的粗糙程度不變，B與A之間的摩擦力不變，A受力不變，同理可知，A受到地面的摩擦力也不變，即A的受力情況不變，還是處于靜止?fàn)顟B(tài)，故D錯(cuò)誤。故選：D。9．今年元宵節(jié)的夜晚，綿陽東方紅大橋橋頭各種焰火繽紛綻放，有一種質(zhì)量為100g的叫做“高聲”的焰火，其特點(diǎn)是不會(huì)爆炸，能夠持續(xù)向下噴射火焰，產(chǎn)生大小為自重5倍的恒定的推力，因其速度快產(chǎn)生嘯叫聲，所以稱為“高聲”。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量，這種焰火在運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的阻力與速度的關(guān)系如圖所示，則焰火受到的最大阻力為4N，火藥產(chǎn)生的推力對(duì)焰火做功的最大功率為50W．（火藥的質(zhì)量不計(jì)，g取10N/kg）【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】（1）根據(jù)題意先求出推力，當(dāng)焰火上升時(shí)受到的阻力最大，根據(jù)力的平衡條件求出焰火受到的最大阻力；（2）根據(jù)圖象讀出此時(shí)的速度即為焰火能夠達(dá)到的最大速度，根據(jù)P＝＝＝Fv求出火藥產(chǎn)生的推力對(duì)焰火做功的最大功率?！窘獯稹拷猓海?）焰火的重力G＝mg＝0.1kg×10N/kg＝1N，恒定的推力F＝5G＝5×1N＝5N，當(dāng)焰火上升時(shí)，焰火受到豎直向下的重力和阻力、豎直向上的推力，所以最大阻力f＝F﹣G＝5N﹣1N＝4N；（2）由圖可知，當(dāng)阻力最大為4N時(shí)，焰火能夠達(dá)到的最大速度v＝10m/s，火藥產(chǎn)生的推力對(duì)焰火做功的最大功率：P＝＝＝Fv＝5N×10m/s＝50W。故答案為：4；50。10．如圖，推力作用下隔板以速度v1勻速前進(jìn)，使得液體從右側(cè)噴口噴射出去（已知質(zhì)量m的物體以速度v運(yùn)動(dòng)，它具有的動(dòng)能為），液體密度為ρ，隔板橫截面積為S1，噴口橫截面積為S2。不考慮液體發(fā)熱，隔板勻速前進(jìn)過程中，噴口處噴射液體的速度v＝，推力的功率P＝?！敬鸢浮?；?！痉治觥浚?）根據(jù)在勻速前進(jìn)中，單位時(shí)間內(nèi)隔板處向右移動(dòng)的體積V1與噴口處噴出的體積V2相等，求解噴口處噴射液體的速度v1（2）根據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度，單位時(shí)間1s內(nèi)推力對(duì)隔板所做的功轉(zhuǎn)化為噴口處液體（體積為V2）的動(dòng)能與隔板處液體（體積為V1）的動(dòng)能二者之差，結(jié)合題目所給的動(dòng)能表達(dá)式求解推力的功率?！窘獯稹拷猓阂阎舭暹\(yùn)動(dòng)速度v0，隔板橫截面積為S1，噴口橫截面積為S2，隔板勻速前進(jìn)過程中，單位時(shí)間內(nèi)隔板處向右移動(dòng)的體積V1與噴口處噴出的體積V2相等即V1＝V2，由V1＝v0S1，V2，＝v1S2，則可得噴口處噴射液體的速度為：v1＝；根據(jù)題意可知，質(zhì)量m的物體以速度v運(yùn)動(dòng)，它具有的動(dòng)能為，則單位時(shí)間內(nèi)隔板處液體的動(dòng)能為E1＝，噴口處液體的動(dòng)能為E2＝；根據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度，單位時(shí)間內(nèi)推力對(duì)隔板所做的功轉(zhuǎn)化為了噴口處液體（體積為V2）的動(dòng)能與隔板處液體（體積為V1）的動(dòng)能二者之差，即W＝E2﹣E1＝﹣；又因V2＝V1＝v1S2＝v0S1，m1＝ρV1，m2＝ρV2，代入上式子可得單位時(shí)間內(nèi)推力對(duì)隔板所做的功：W＝E2﹣E1＝﹣＝﹣＝﹣＝﹣＝；推力的功率：P＝＝＝。故答案為：；。11．2022年11月8日，第十四屆珠海航展順利召開。中國(guó)展示了一款彩虹﹣7無人機(jī)，它是一款高空、亞音速、隱形無人機(jī)，起飛最大質(zhì)量13t，最大升限13000m；當(dāng)它以720km/h的速度勻速直線巡航時(shí)，受到的阻力為其最大重力的0.1倍。求：（g取10N/kg）（1）彩虹﹣7無人機(jī)最大質(zhì)量起飛時(shí)，受到的重力G；（2）彩虹﹣7無人機(jī)勻速直線巡航時(shí)，牽引力的功率P?！敬鸢浮浚?）彩虹﹣7無人機(jī)最大質(zhì)量起飛時(shí)，受到的重力G為1.3×105N；（2）彩虹﹣7無人機(jī)勻速直線巡航時(shí)，牽引力的功率P為2.6×106W?！痉治觥浚?）無人機(jī)起飛最大質(zhì)量13t，根據(jù)G＝mg計(jì)算無人機(jī)的重力；（2）彩虹﹣7無人機(jī)巡航時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其受到的阻力等于其牽引力，受到的阻力為其最大重力的0.1倍，據(jù)此計(jì)算牽引力，根據(jù)P＝＝＝Fv計(jì)算無人機(jī)勻速直線巡航時(shí)牽引力的功率?！窘獯稹拷猓海?）無人機(jī)起飛最大質(zhì)量13t，無人機(jī)的重力：G＝mg＝13×103kg×10N/kg＝1.3×105N；（2）彩虹﹣7無人機(jī)巡航時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其受到的阻力等于其牽引力，受到的阻力為其最大重力的0.1倍，則F＝f＝0.1G＝0.1×1.3×105N＝1.3×104N，720km/h＝200m/s，由P＝＝＝Fv可得無人機(jī)勻速直線巡航時(shí)，牽引力的功率P＝Fv＝1.3×104N×200m/s＝2.6×106W。答：（1）彩虹﹣7無人機(jī)最大質(zhì)量起飛時(shí)，受到的重力G為1.3×105N；（2）彩虹﹣7無人機(jī)勻速直線巡航時(shí)，牽引力的功率P為2.6×106W。12．一輛質(zhì)量2t的汽車，在平直公路上以恒定功率80kW從靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)15s運(yùn)動(dòng)200m恰好達(dá)到最大速度，接著勻速運(yùn)動(dòng)25s關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，滑行100m停下。其v﹣t圖像如圖所示。已知汽車在運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力恒為車重的0.2倍，求：（1）整個(gè)過程中發(fā)動(dòng)機(jī)做的功；（2）汽車的最大速度vm；（3）全程中汽車的平均速度v?！敬鸢浮浚?）整個(gè)過程中發(fā)動(dòng)機(jī)做的功為3.2×106J；（2）汽車的最大速度為20m/s；（3）全程中汽車的平均速度為16m/s?！痉治觥浚?）根據(jù)P＝求出發(fā)動(dòng)機(jī)做的功；（2）根據(jù)f＝0.2G求出汽車受到的阻力，因?yàn)閯蛩龠\(yùn)動(dòng)，所以牽引力等于阻力，根據(jù)P＝＝＝Fv求出汽車的最大速度；（3）根據(jù)v＝求出勻速運(yùn)動(dòng)的路程，然后根據(jù)v＝求出平均速度?！窘獯稹拷猓海?）由題意可知，整個(gè)過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的工作時(shí)間：t＝15s+25s＝40s，由P＝可得，整個(gè)過程中發(fā)動(dòng)機(jī)做的功：W＝Pt＝80×103W×40s＝3.2×106J；（2）汽車的重力：G＝mg＝2000kg×10N/kg＝2×104N，由題意和圖象可知，15﹣40s汽車的速度最大且做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡條件和題意可得，汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的牽引力：F＝f＝0.2G＝0.2×2×104N＝4000N，由P＝＝＝Fv可得，汽車的最大速度：vm＝＝＝20m/s；（3）由v＝可得，勻速運(yùn)動(dòng)的路程：s2＝νmt2＝20m/s×25s＝500m，由圖象可知，滑行100m用的時(shí)間t3＝10s，則全程中汽車的平均速度：ν＝＝＝＝16m/s。答：（1）整個(gè)過程中發(fā)動(dòng)機(jī)做的功為3.2×106J；（2）汽車的最大速度為20m/s；（3）全程中汽車的平均速度為16m/s。13．一輛汽油和電力混合轎車，僅憑汽油動(dòng)力在平直公路上以v1＝90km/h勻速行駛時(shí)，輸出功率P＝50kW．當(dāng)駕駛員看到前方55m處有超速違章拍照裝置（限速70km/h）時(shí)，在保持輸出功率不變的情況下，立即啟動(dòng)充電裝置給電池充電，達(dá)到使轎車減速的目的，轎車行駛3s后，速度減為v2＝70km/h，在這一段時(shí)間內(nèi)，轎車的平均速度v＝72km/h，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的80%用于充電，充電效率為50%．假設(shè)轎車在上述過程中所受的阻力保持不變。（1）求轎車所受阻力的大??；（2）通過計(jì)算判斷轎車是否會(huì)因?yàn)槌俣慌恼?；?）若將上述過程充電所獲得的電能全部被轎車用來維持90km/h行駛，求轎車行駛距離。【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】（1）轎車勻速行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的阻力和牽引力是一對(duì)平衡力，二力大小相等，根據(jù)P＝＝＝Fv＝fs求出阻力的大?。唬?）知道汽車充電過程中的平均速度和運(yùn)動(dòng)時(shí)間，根據(jù)s＝vt求出運(yùn)動(dòng)距離，然后進(jìn)行比較即可；（3）知道輸出功率和時(shí)間以及轉(zhuǎn)化效率和充電效率，求出充電獲得的電能，用充電獲得的電能來做功，根據(jù)W＝Fs求出轎車行駛的距離?！窘獯稹拷猓海?）轎車勻速行駛時(shí)的速度：v1＝90km/h＝25m/s，因汽車勻速行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的阻力和牽引力是一對(duì)平衡力，所以，由P＝＝＝Fv可得，轎車受到的阻力：f＝F＝＝＝2×103N；（2）轎車行駛的平均速度：v2＝72km/h＝20m/s，由v＝可得，轎車通過的路程：s＝v2t＝20m/s×3s＝60m，因60m＞55m，所以，轎車達(dá)到拍照處的速度大于70km/h，會(huì)被拍照；（3）由題意和P＝可知，獲得的電能：W＝Pt×80%×50%＝50×103W×3s×80%×50%＝6×104J，由W＝Fs可得，轎車能行駛的距離：s′＝＝＝30m。答：（1）轎車所受阻力的大小為2×103N；（2）轎車會(huì)因?yàn)槌俣慌恼?；?）轎車行駛距離為30m?！绢}型3影響動(dòng)能大小因素的探究】14．為了模擬研究汽車超載和超速帶來的安全隱患，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲、乙、丙所示的探究實(shí)驗(yàn)。將A、B、C三個(gè)小球先后從同一裝置，高度分別為hA、hB、hC的位置滾下（mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB），推動(dòng)小木塊運(yùn)動(dòng)一段距離后靜止，請(qǐng)你根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和所學(xué)的物理探究方法，對(duì)以下問題進(jìn)行解答：（1）用來研究超速安全隱患時(shí)，需要控制質(zhì)量保持不變，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選擇甲乙兩個(gè)圖所示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較；（2）用來研究超載安全隱患時(shí)，應(yīng)選擇甲丙兩個(gè)圖所示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)分析可得到汽車的速度一定時(shí)，質(zhì)量越大動(dòng)能越大，安全隱患越大。（3）若水平面絕對(duì)光滑，則能不能得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：不能（能，不能），理由是木塊通過的距離無法確定?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【分析】（1）實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用轉(zhuǎn)換法來研究小球動(dòng)能的大小，即觀察小球撞擊木塊移動(dòng)的距離遠(yuǎn)近；（2）動(dòng)能大小的影響因素：質(zhì)量和速度。質(zhì)量一定時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大；速度一定時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。對(duì)照?qǐng)D示，結(jié)合控制變量法可得出結(jié)論；（3）由牛頓第一定律內(nèi)容分析回答。【解答】解：（1）超速是指汽車的質(zhì)量一定，速度越大，動(dòng)能越大。選擇質(zhì)量相等到達(dá)水平面速度不同的AB小球，即甲、乙兩圖符合題意。（2）超載是指汽車的速度一定時(shí)，質(zhì)量越大動(dòng)能越大。選擇到達(dá)水平面的速度相等，質(zhì)量不同的AC小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即甲、丙兩圖符合題意。（3）若水平面光滑，木塊不受摩擦力，由牛頓第一定律可知木塊將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。木塊通過的距離無法確定。故答案為：（1）質(zhì)量；甲乙；（2）甲丙；汽車的速度一定時(shí)，質(zhì)量越大動(dòng)能越大；（3）不能；木塊通過的距離無法確定。15．親愛的同學(xué)，請(qǐng)你運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí)回答下面的問題。（1）彈簧測(cè)力計(jì)是測(cè)量力的儀器，在圖甲中，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)是2.6N。（2）如圖乙所示，小明用一個(gè)小球、一塊木塊和一個(gè)斜面，可以探究物體動(dòng)能的大小與速度的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中，物體的動(dòng)能指的是小球選填“小球”或“木塊”）的動(dòng)能。（3）如圖丙所示，在“用吸盤測(cè)量大氣壓”的實(shí)驗(yàn)中，還需的測(cè)量?jī)x器是。本實(shí)驗(yàn)測(cè)量的大氣壓值比較粗略，一個(gè)重要的原因是吸盤內(nèi)的氣體難以排凈，這會(huì)導(dǎo)致測(cè)量值偏小。（選填“偏大”或“偏小”）（4）只要你做“有心人”，身邊許多器材都可以用來做物理實(shí)驗(yàn)。只用一瓶礦泉水，你能利用它設(shè)計(jì)一個(gè)物理實(shí)驗(yàn)嗎？請(qǐng)仿照表中示例完成圖表。實(shí)驗(yàn)方法與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相關(guān)物理知識(shí)將礦泉水瓶舉起后松手瓶下落重力方向是豎直向下的【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】（1）彈簧測(cè)力計(jì)是用來測(cè)量力的大小的，彈簧測(cè)力計(jì)的量程主要觀察它最大的刻度值，而分度值則是它最小的刻度值，弄清這些才有助于我們正確讀取彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；（2）當(dāng)研究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)選擇同一鋼球，這樣可以保證小球的質(zhì)量相同；要想研究物體動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，需要換用不同質(zhì)量的小球從斜面相同的高度滑下；此實(shí)驗(yàn)把動(dòng)能的大小轉(zhuǎn)換為木塊被撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離，距離越遠(yuǎn)表明小球的動(dòng)能越大；（3）如果吸盤內(nèi)的空氣沒有擠盡，則大氣壓力就小，測(cè)出的大氣壓強(qiáng)值也就比真實(shí)值?。唬?）一個(gè)力的產(chǎn)生，會(huì)使物體發(fā)生兩方面的變化，一是物體形狀的改變，二是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變；根據(jù)表格中提到的內(nèi)容，結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行填寫?！窘獯稹拷猓海?）彈簧測(cè)力計(jì)是一種測(cè)量力的工具；圖中彈簧測(cè)力計(jì)的最大刻度是5N，因此量程為0～5N，每1N分成了5等份，因此分度值是0.2N，故示數(shù)為2.6N；（2）讓同一鋼球沿斜面的不同高度靜止?jié)L下撞擊水平板上的木塊，這是控制了質(zhì)量相同，改變了速度，目的是探究物體的動(dòng)能與速度的關(guān)系；實(shí)驗(yàn)中通過觀察木塊被撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離的大小來間接判斷物體動(dòng)能的大小；（3）如果吸盤內(nèi)的空氣沒有擠盡，則大氣壓力就小，測(cè)出的大氣壓強(qiáng)值也就比真實(shí)值?。唬?）如果用力捏瓶子，瓶子會(huì)發(fā)生形變，可以證明力使物體發(fā)生形變。故答案為：（1）力；2.6；（2）速度；小球；（3）偏??；（4）如果用力捏瓶子，瓶子會(huì)發(fā)生形變，可以證明力使物體發(fā)生形變。16．利用如圖所示裝置探究“物體的動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”。將小球A、B分別拉到與豎直方向成一定角度θ的位置，然后都由靜止釋放，當(dāng)小球擺動(dòng)到豎直位置時(shí)，將與靜止在水平面上的木塊C發(fā)生碰撞，木塊都會(huì)在水平面上滑行一定距離后停止。圖中的擺長(zhǎng)L都相同，θ1＜θ2，球A、B的質(zhì)量分別為mA、mB，（mA＜mB）。（1）圖甲、乙所示，同時(shí)釋放A、B，觀察到它們并排擺動(dòng)且始終相對(duì)靜止，同時(shí)到達(dá)豎直位置這表明兩小球在擺動(dòng)過程中的任一時(shí)刻的速度大小與質(zhì)量無關(guān)。（2）要探究動(dòng)能大小與物體質(zhì)量的關(guān)系應(yīng)選用甲、乙兩圖；實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保證小球的速度相同，為了達(dá)到這一目的所采取的具體操作方法是保持θ不變，A、B由靜止釋放。（3）圖乙中小球B到達(dá)豎直位置時(shí)的速度小于（填“大于”、“小于”或“等于”）圖丙中小球B到達(dá)豎直位置時(shí)的速度。如圖乙、丙所示，圖丙中木塊C滑行得更遠(yuǎn)些，由此可得出結(jié)論：質(zhì)量一定，物體速度越大，動(dòng)能越大?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【分析】（1）比較甲、乙兩圖的速度和質(zhì)量的關(guān)系便可得出結(jié)論；（2）要探究動(dòng)能大小與物體質(zhì)量的關(guān)系，需保持物體的速度相同；則需使小球從同一高度由靜止開始運(yùn)動(dòng)；（3）比較乙、丙兩圖速度的大小，根據(jù)小球被撞得距離比較出動(dòng)能的大小，從而得出結(jié)論?！窘獯稹拷猓海?）甲、乙兩圖中，小球的質(zhì)量不同，由題意知，擺角相同，小球同時(shí)到達(dá)豎直位置，說明小球的速度大小與小球的質(zhì)量無關(guān)；（2）要探究動(dòng)能大小與物體質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)保持小球的速度相同，質(zhì)量不同，所以應(yīng)使質(zhì)量不同的小球A、B從同一高度由靜止釋放，因此要選擇甲、乙兩圖；具體操作方法是保持θ不變，A、B由靜止釋放；（3）乙、丙兩圖，小球的質(zhì)量相同，θ1＜θ2，所以丙圖小球的速度更大，圖丙中木塊C滑行得更遠(yuǎn)些，說明質(zhì)量相同時(shí)，物體的速度越大，動(dòng)能越大。故答案為：（1）質(zhì)量；（2）甲、乙；小球的速度；保持θ不變，A、B由靜止釋放；（3）小于；質(zhì)量相同時(shí)，物體的速度越大，動(dòng)能越大。17．如圖所示，是某研究小組進(jìn)行“研究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。實(shí)驗(yàn)中采用的器材有：斜面、金屬球、木塊、刻度尺等。（1）實(shí)驗(yàn)中是通過觀察木塊滑行距離的長(zhǎng)短，比較金屬球?qū)δ緣K做功的多少，從而判斷鋼球動(dòng)能的大?。灰芯课矬w的動(dòng)能跟質(zhì)量的關(guān)系，就要改變物體的質(zhì)量，同時(shí)控制速度不變。具體辦法是：換用不同質(zhì)量的金屬球，并讓它們從斜面同一高度沿斜面靜止滑下。（2）某同學(xué)利用上述實(shí)驗(yàn)裝置探究“物體的動(dòng)能大小與質(zhì)量”的關(guān)系，將不同質(zhì)量的小球從斜面上由靜止自由滑下，記錄數(shù)據(jù)如下：鋼球的質(zhì)量m/g0.10.150.200.250.300.350.40木塊滑行距離s/m0.120.100.120.120.110.130.12根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，該同學(xué)得出“物體的動(dòng)能大小與質(zhì)量無關(guān)”，你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)結(jié)論與物理事實(shí)是否相符？不相符（選填：相符或不相符）；你認(rèn)為出現(xiàn)此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的主要原因是不同質(zhì)量的球沒有從斜面上同一高度釋放，未控制球的速度相同。（3）質(zhì)量和速度誰對(duì)動(dòng)能的影響較大呢？某物理興趣小組借助速度傳感器和其他儀器進(jìn)一步得出了兩組數(shù)據(jù)如表一和表二所示：表一（鋼球撞擊時(shí)的速度v＝8cm/s）表二（鋼球質(zhì)量為m＝100g）序號(hào)鋼球質(zhì)量m/g木塊滑行距離s/cm序號(hào)鋼球撞擊速度v/cm/s木塊滑行距離s/cm11001018102200202164033003032490分析這兩組數(shù)據(jù)可以得速度對(duì)物體的動(dòng)能影響較大，依據(jù)是質(zhì)量增加到原來的2倍，動(dòng)能增加為原來的2倍，速度增加到原來的2倍，動(dòng)能增加為原來的4倍?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【分析】（1）動(dòng)能大小的影響因素：質(zhì)量和速度，質(zhì)量越大，速度越大，動(dòng)能越大。（2）動(dòng)能的大小不能直接比較大小，通過小球推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離來反映，推的越遠(yuǎn)，動(dòng)能越大。這種方法是轉(zhuǎn)換法。（3）利用控制變量法研究動(dòng)能大小的影響因素。（4）不同質(zhì)量的物體從同一高度下滑時(shí)，下滑到水平面的速度相同?！窘獯稹拷猓海?）實(shí)驗(yàn)中是通過觀察木塊被推動(dòng)移動(dòng)的距離長(zhǎng)短，比較金屬球?qū)δ緣K做功的多少，從而判斷鋼球動(dòng)能的大??；（2）要研究物體的動(dòng)能跟質(zhì)量的關(guān)系，采用控制變量法，就要改變物體的質(zhì)量，同時(shí)控制速度不變，不同質(zhì)量的物體從同一高度下滑時(shí)，下滑到水平面的速度相同。實(shí)驗(yàn)時(shí)，采用不同質(zhì)量的金屬球從同一高度下滑。（3）動(dòng)能的大小同時(shí)跟質(zhì)量和速度有關(guān)，本實(shí)驗(yàn)只是改變了質(zhì)量的大小，沒有控制速度不變，該同學(xué)得出“物體的動(dòng)能大小與質(zhì)量無關(guān)”與物理事實(shí)不相符。（4）表一中速度一定時(shí)，質(zhì)量增大到原來的2倍、3倍，動(dòng)能增大到原來的2倍、3倍。表二中質(zhì)量一定時(shí)，速度增大到原來的2倍、3倍，動(dòng)能增大到原來的4倍、9倍。可見速度對(duì)動(dòng)能影響比較大。故答案為：（1）木塊滑行距離的長(zhǎng)短；不同質(zhì)量的金屬球；斜面同一高度。（2）不相符；不同質(zhì)量的球沒有從斜面上同一高度釋放，未控制球的速度相同。（3）速度；質(zhì)量增加到原來的2倍，動(dòng)能增加為原來的2倍，速度增加到原來的2倍，動(dòng)能增加為原來的4倍。18．小寶看到固原到銀川高速公路旁的限速牌如圖甲所示，小寶猜想限速的原因可能是車輛的動(dòng)能越大，發(fā)生交通事故的后果越嚴(yán)重。（1）探究小寶的猜想，如圖乙所示，讓鐵球從斜面上滾下撞擊木塊，記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：序號(hào)鐵球質(zhì)量m/g鐵球起始高度h/cm木塊被撞擊后移動(dòng)的距離s/cm110010152100202632002041①為了使鐵球到達(dá)斜面底端時(shí)速度相同，小寶將質(zhì)量不等的鐵球從斜面的同一（選填“同一”或“不同”）高度釋放；②物理學(xué)中將不易直接測(cè)量的量轉(zhuǎn)換為可感知、可度量的量，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法。實(shí)驗(yàn)時(shí)鐵球從斜面上釋放，通過改變鐵球的質(zhì)量、速度，比較木塊被撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離來反映鐵球動(dòng)能的大??；③探究動(dòng)能與速度、質(zhì)量的關(guān)系，綜合表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是：速度越大，質(zhì)量越大，動(dòng)能就越大；（2）小寶通過互聯(lián)網(wǎng)找到一幅車的質(zhì)量與限制車速關(guān)系的坐標(biāo)圖象，如圖丙所示，由圖可知車輛的質(zhì)量越大，限制車的速度越?。ㄟx填“越大”或“越小”）。【答案】（1）①同一；②木塊被撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離；③速度；質(zhì)量；（2）越小?！痉治觥浚?）實(shí)驗(yàn)過程要采用控制變量法，當(dāng)研究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，要讓鋼球沿斜面的同一高度下落，這樣保證下落速度相同；當(dāng)研究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)選擇同一鋼球，這樣可以保證小球的質(zhì)量相同；此實(shí)驗(yàn)把動(dòng)能的大小轉(zhuǎn)換為木塊被撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離，距離越遠(yuǎn)表明小球的動(dòng)能越大。（2）分析圖象，車的質(zhì)量與行駛速度成反比。【解答】解：（1）①實(shí)驗(yàn)中，為了控制鐵球到達(dá)下端時(shí)具有相同的速度，要保持小球在斜面上的高度相同；②實(shí)驗(yàn)中通過觀察木塊被撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離的大小來間接判斷物體動(dòng)能的大小；③控制質(zhì)量不變，改變小球下滑的高度，則高度不同，小球與木塊相碰時(shí)的速度不同，高度越高，小球與木塊相碰時(shí)的速度越大；說明了質(zhì)量相同的物體運(yùn)動(dòng)的速度越大，它的動(dòng)能就越大；改變小球的質(zhì)量，由同一高度滑下，則小球與木塊相碰時(shí)的速度相同；得出的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為質(zhì)量越大的物體把木塊撞的越遠(yuǎn)，說明了運(yùn)動(dòng)速度相同的物體質(zhì)量越大動(dòng)能越大；（2）從圖象可知，車的質(zhì)量越小，速度越快。車的質(zhì)量越大，速度越慢。故答案為：（1）①同一；②木塊被撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離；③速度；質(zhì)量；（2）越小。19．在探究“物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)“的實(shí)驗(yàn)中，讓質(zhì)量不同的鐵球從斜面的同一高度由靜止釋放，撞擊同一木塊，能將木塊撞出一段距離，如圖甲所示。（1）從同一高度由靜止釋放鐵球，是為了讓鐵球到達(dá)水平面時(shí)速度（選填“質(zhì)量”速度”或“動(dòng)能）相同，該實(shí)驗(yàn)的目的是研究鐵球的動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系。（2）該實(shí)驗(yàn)是通過觀察木塊在水平面上移動(dòng)的距離大小，來說明鐵球?qū)δ緣K做功的多少。（3）有同學(xué)將實(shí)驗(yàn)裝置改成如圖乙所示，用質(zhì)量不同的鐵球?qū)⑼粡椈蓧嚎s相同程度后由靜止釋放，撞擊同一木塊，探究鐵球的動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系。這個(gè)實(shí)驗(yàn)方案是錯(cuò)誤（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【分析】（1）在探究“物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，若要研究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)控制其運(yùn)動(dòng)的速度相同；（2）動(dòng)能的大小通過觀察木塊移動(dòng)的距離來反映出來；（3）結(jié)合控制變量法的要求，看是否合理的控制了相關(guān)變量，并改變了要研究的變量，這樣才能知道是否符合實(shí)驗(yàn)要求?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求可知，從同一高度由靜止釋放的目的是控制到達(dá)水平面速度相同，該實(shí)驗(yàn)的目的是研究鐵球的動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系；（2）實(shí)驗(yàn)中，是通過觀察木塊在水平面上移動(dòng)的距離的大小，來說明鐵球?qū)δ緣K做功的多少，從而判斷出鐵球具有的動(dòng)能的大小，這是轉(zhuǎn)換法的運(yùn)用；（3）觀察圖乙的裝置可知，若用質(zhì)量不同的鐵球?qū)⑼粡椈蓧嚎s相同程度后靜止釋放，撞擊同一木塊，撞擊的動(dòng)能由彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化而來，而彈簧的彈性勢(shì)能的大小與形變程度有關(guān)，故彈簧勢(shì)能相同，轉(zhuǎn)化出的動(dòng)能相同，因此，木塊最終移動(dòng)的距離相同，這樣是不能完成實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。故答案為：?）速度；質(zhì)量；（2）木塊在水平面上移動(dòng)的距離；（3）錯(cuò)誤?！绢}型4影響勢(shì)能大小因素的探究】20．某同學(xué)在觀看電視里射箭比賽時(shí)發(fā)現(xiàn)，弓拉得越彎，箭射得越遠(yuǎn)。于是做出如下猜想：彈性勢(shì)能的大小可能與物體發(fā)生彈性形變的程度有關(guān)。①為驗(yàn)證猜想是否正確，他設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，將一小球置于彈簧的右端，將彈簧每次壓縮到不同的長(zhǎng)度，松開后，讓彈開的小球鉆入位于同一位置的相同紙盒并留在其中。分析比較每次紙盒移動(dòng)的距離，從而可比較同一彈簧在不同彈性形變時(shí)彈性勢(shì)能的大小，若桌面絕對(duì)光滑，該實(shí)驗(yàn)將不能（選填“能”或“不能”）達(dá)到探究目的。②理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明，彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)彈性勢(shì)能的大?。渲蠩p表示彈性勢(shì)能，單位是J，x是彈簧長(zhǎng)度的改變量，單位是m，k稱為彈簧的勁度系數(shù)，則k的單位是J/m2?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【分析】（1）由于彈性勢(shì)能的大小不便用儀器測(cè)量，本實(shí)驗(yàn)中把彈性勢(shì)能的大小轉(zhuǎn)換為觀察紙盒被推動(dòng)的距離大小，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法；若水平面絕對(duì)光滑，紙盒就會(huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，無法比較紙盒移動(dòng)距離的遠(yuǎn)近，達(dá)不到探究目的；（2）可根據(jù)公式Ep＝kx2確定彈簧的勁度系數(shù)k的單位?！窘獯稹拷猓海?）此題要改變彈簧的彈性形變大小，因此要將同一個(gè)彈簧壓縮不同的長(zhǎng)度；運(yùn)用轉(zhuǎn)換法，觀察紙盒被推動(dòng)距離的遠(yuǎn)近來比較彈性勢(shì)能的大??；若水平面絕對(duì)光滑，紙盒在滑動(dòng)過程中不受力，紙盒就會(huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，無法比較紙盒移動(dòng)距離的遠(yuǎn)近，達(dá)不到探究目的。（2）由公式Ep＝kx2可知k＝，由于Ep單位是J，x單位是m，故k的單位是J/m2。故答案為：（1）移動(dòng)的距離；不能；（2）J/m2。21．如圖，小明壓縮彈簧后松手，彈簧可以將小球彈起。由此，他想探究“同一根彈簧將小球彈起的高度與彈簧縮短量之間的關(guān)系”。次數(shù)123彈簧被壓縮的縮短量（cm）357小球被彈起的高度（cm）7.27.57.8（1）小明利用一根彈簧、一個(gè)小球和刻度尺進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，得出的三組不同數(shù)據(jù)所示，由表可得出的結(jié)論是同一根彈簧，彈簧縮短量越大，小球彈起的高度越高。（2）小華在試驗(yàn)中選擇壓縮彈簧的縮短量為：3cm3.5cm4cm請(qǐng)?jiān)u估這組數(shù)據(jù)選取的不足之處：彈簧的縮短量的間隔太小，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，無法比較小球彈起的高度。（3）小紅猜想：不同的彈簧將小球彈起的高度可能與被壓縮彈簧的材料有關(guān)。她設(shè)計(jì)的探究方案如下：材料不同的彈簧ABC彈簧被壓縮的壓縮量（cm）579小球被彈起的高度（cm）10118將A、B、C三根外形完全相同，材料不同的彈簧分別置于水平桌面上；將小球置于彈簧的上端，按下小球，使彈簧被壓縮，松手后小球被彈起，記下小球彈起的高度；依次再放在B、C彈簧上重復(fù)試驗(yàn)，得到的數(shù)據(jù)如下。實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456壓力/N2.03.04.05.06.07.0摩擦力/N0.60.81.21.51.92.1（4）小紅在探究實(shí)驗(yàn)中，能否得出正確的結(jié)論不能。小紅探究方案中存在問題么？若存在，是什么？沒有控制變量，應(yīng)控制不同的彈簧縮短量相同?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【分析】（1）（2）分析數(shù)據(jù)表中三組實(shí)驗(yàn)中彈簧被壓縮的長(zhǎng)度和小球彈起的高度，得出初步結(jié)論；（3）（4）物理學(xué)中對(duì)于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個(gè)單因素的問題。每一次只改變其中的某一個(gè)因素，而控制其余幾個(gè)因素不變，從而研究被改變的這個(gè)因素對(duì)事物影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法，根據(jù)控制變量法的思想解答此題；【解答】解：（1）比較三組實(shí)驗(yàn)中彈簧被壓縮的長(zhǎng)度和小球彈起的高度可知：彈簧被壓縮的長(zhǎng)度不同，彈簧將小球彈起的高度不同；（2）這組數(shù)據(jù)選取的不足之處：彈簧的縮短量的間隔太小，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，無法比較小球彈起的高度；（4）要想研究彈簧將小球彈起的高度是否與被壓縮彈簧的材料有關(guān)時(shí)，應(yīng)當(dāng)控制彈簧兩次被壓縮的長(zhǎng)度相等，否則得不出正確結(jié)論，這就是小紅研究方案中沒有注意的問題；故答案為：（1）同一根彈簧，彈簧縮短量越大，小球彈起的高度越高；（2）彈簧的縮短量的間隔太小，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，無法比較小球彈起的高度；（4）不能；沒有控制變量，應(yīng)控制不同的彈簧縮短量相同。22．在生活、生產(chǎn)中我們常遇到下面事例：打夯時(shí)夯錘被高高拋起又下落，砸在工作面上；打樁機(jī)打樁時(shí)重錘被高高拉起又下落，打在樁面上…（1）請(qǐng)你再舉一個(gè)類的事例：鐵匠用鐵錘打鐵或者舉起石頭砸地面或用攔河大壩抬高水位，再讓水流下沖擊水輪機(jī)。（2）小軍看到打樁機(jī)，思考“重錘對(duì)地面打擊力的大小與什么因素有關(guān)”的問題，并提出猜想一：打擊力的大小與重錘的質(zhì)量有關(guān)。請(qǐng)你另提出一個(gè)猜想二：打擊力的大小與下落高度有關(guān)。（3）小軍想利用排球、白紙、臺(tái)秤、復(fù)寫紙來模擬“打樁”來驗(yàn)證。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下：在光滑平整的地板上放一張白紙，在白紙上疊放一張復(fù)寫紙。將排球從紙的正上方一定高度靜止下落，排球打在復(fù)寫紙上，在白紙上留下打擊的復(fù)寫印跡。如何利用臺(tái)秤較準(zhǔn)確地測(cè)出排球的打擊力F的大??？小軍有點(diǎn)為難，請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)完成測(cè)出F的方案：把“印跡”放在臺(tái)秤上，再將排球放在“印跡”上，用力向下壓排球，使排球的形變與印跡重合，讀出此時(shí)臺(tái)秤的示數(shù)，即為打擊力F。【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】重力勢(shì)能的大小與物體的質(zhì)量、被舉高度有關(guān)，物體質(zhì)量相同時(shí)，被舉高度越高，重力勢(shì)能越大；在生活與生產(chǎn)中人們利用被舉高的物體具有的重力勢(shì)能對(duì)外做功，例如：鐵匠用鐵錘打鐵或者舉起石頭夯實(shí)地面或用攔河大壩抬高水位，再讓水流下沖擊水輪機(jī)；排球與地面碰撞時(shí)發(fā)生形變，在白紙上留下印跡，形變量最大時(shí)，排球原有的重力勢(shì)全部轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，為了較準(zhǔn)確地測(cè)出排球的打擊力F，可以利用把排球形變復(fù)原的方法測(cè)出壓力?！窘獯稹拷猓海?）重力勢(shì)能越大，下落過程中轉(zhuǎn)化成的動(dòng)能越大，對(duì)外做功就越多，生活與生產(chǎn)中的應(yīng)用例子很多，例如：鐵匠用鐵錘打鐵或者舉起石頭砸地面或用攔河大壩抬高水位，再讓水流下沖擊水輪機(jī)；（2）通過對(duì)打樁機(jī)工作過程的觀察可以發(fā)現(xiàn)，重錘舉的越高，樁會(huì)打入的越深，說明重力勢(shì)能的大小與高度有關(guān)；（3）小軍采用了轉(zhuǎn)換的方法，通過排球在白紙上的印跡來反映重力勢(shì)能的大小，利用臺(tái)秤測(cè)量打擊力的大小，為了較準(zhǔn)確地測(cè)出排球的打擊力F的大小可以把“印跡”放在臺(tái)秤上，再將排球放在“印跡”上，用力向下壓排球，使排球的形變與印跡重合，讀出此時(shí)臺(tái)秤的示數(shù)，即為打擊力F。故答案為：（1）鐵匠用鐵錘打鐵或者舉起石頭砸地面或用攔河大壩抬高水位，再讓水流下沖擊水輪機(jī)；（2）下落高度；（3）把“印跡”放在臺(tái)秤上，再將排球放在“印跡”上，用力向下壓排球，使排球的形變與印跡重合，讀出此時(shí)臺(tái)秤的示數(shù)，即為打擊力F。23．小華在“探究彈性勢(shì)能大小與形變量的關(guān)系”時(shí)，猜測(cè)彈性勢(shì)能可能與彈簧形變量x有某種定量關(guān)系，于是用如圖甲所示的裝置進(jìn)行探究，他將輕彈簧套在光滑豎直桿上且底端固定在水平桌面上?？潭瘸吲c桿平行，進(jìn)行了如下操作：（1）實(shí)驗(yàn)步驟如下：①彈簧處于自由狀態(tài)時(shí)，讀出其上端距水平桌面的高度h0；②將中間有孔的小鐵塊套在光滑桿上放于彈簧上端，豎直向下按壓鐵塊，讀出此時(shí)彈簧上端到水平桌面的高度h1；③釋放小鐵塊，當(dāng)鐵塊上升到最大高度時(shí)，讀出鐵塊下端到水平桌面的高度h2；④改變彈簧的壓縮長(zhǎng)度，重復(fù)步驟②和③，將測(cè)出的數(shù)據(jù)記錄在下面的表格中，并計(jì)算出彈簧的形變量x和小鐵塊移動(dòng)的距離Δh。實(shí)驗(yàn)次數(shù)h0/mh1/mh2/m10.500.400.5520.500.300.9030.500.201.5540.500.152.09（2）實(shí)驗(yàn)中計(jì)算彈簧形變量的表達(dá)式為x＝h0?h1（用所需物理量符號(hào)表示）。（3）實(shí)驗(yàn)中，彈簧彈性勢(shì)能的大小是通過小鐵塊移動(dòng)的距離Δh＝D來間接反映的。A.h1B.h2C.h2﹣h0D.h2﹣h1（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算出形變量x的平方，在乙圖中作出Δh﹣x2圖像，根據(jù)所作圖像，可得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：彈簧彈性勢(shì)能的大小與形變量的平方成正比。（5）小華進(jìn)一步探究上述四次實(shí)驗(yàn)中小鐵塊動(dòng)能最大的位置，他發(fā)現(xiàn)：①小鐵塊從距離地面高度為h1的位置上升至距離地面高度為h2的過程中，小鐵塊的動(dòng)能先增大后減?。ㄌ钭兓闆r）；②測(cè)得第1次實(shí)驗(yàn)和第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)，小鐵塊動(dòng)能最大的位置離水平面的高度分別為ha和hb，則ha＝hb（選填“＞”、“＜”或“＝”）。【答案】（2）h0?h1；（3）D；（4）彈簧彈性勢(shì)能的大小與形變量的平方；（5）①先增大后減??；②＝?！痉治觥浚?）彈簧被壓縮時(shí)，其形變量等于彈簧原長(zhǎng)減去彈簧被壓縮后的長(zhǎng)度；（2）鐵塊移動(dòng)的距離Δh等于鐵塊初始位置和鐵塊運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)之間的距離；（3）根據(jù)圖乙和表格中數(shù)據(jù)，分析Δh與x2的關(guān)系得出結(jié)論；（4）物體的動(dòng)能大小與物體的速度和質(zhì)量有關(guān)，對(duì)于同一個(gè)物體，可分析物體的速度變化情況，來確定物體的動(dòng)能變化情況；（5）同一個(gè)物體在什么位置的動(dòng)能最大，則在該位置的速度最大，通過受力分析判斷出鐵塊在什么位置的速度最大，即可得出結(jié)論?！窘獯稹拷猓海?）彈簧的形變量x等于彈簧的原長(zhǎng)度h0減去彈簧被壓縮后的長(zhǎng)度h1，即：x＝h0?h1；（3）實(shí)驗(yàn)中彈性勢(shì)能的大小是通過鐵塊被彈起的高度來間接反映的，即鐵塊到達(dá)的最高點(diǎn)h2減去彈簧被壓縮的最低點(diǎn)h1，即Δh＝h2?h1；（4）由圖乙和表格中數(shù)據(jù)，可得出：Δh＝15x2，即Δh與x2成正比例函數(shù)關(guān)系，即彈簧彈性勢(shì)能的大小與形變量的平方成正比；（5）當(dāng)小鐵塊距離地面高度為h1時(shí)，小鐵塊受到兩個(gè)力，分別是重力G，和豎直向上的彈力F。鐵塊能被彈起，則彈力F大于重力G，此時(shí)鐵塊的所受的合力為：F合＝F﹣G（方向豎直向上）。在鐵塊上升時(shí)，彈簧的形變量x逐漸減小，彈簧的彈力F也逐漸的減小。當(dāng)彈力F還大于重力G時(shí)，即F＞G，由F合＝F﹣G得，F(xiàn)合逐漸減小，F(xiàn)合的方向豎直向上與鐵塊運(yùn)動(dòng)方向同向，則鐵塊做的是加速運(yùn)動(dòng)，速度增大，鐵塊的動(dòng)能增大。當(dāng)彈力F減小到和重力G相等時(shí)，即F＝G，由F合＝F﹣G＝0得，F(xiàn)合＝0，則鐵塊速度增加到最大，此時(shí)鐵塊的動(dòng)能最大。當(dāng)彈力F減小到小于重力G時(shí)，即F＜G，由F合＝G﹣F得，F(xiàn)合的方向豎直向下與鐵塊運(yùn)動(dòng)方向相反，則鐵塊做的是減速運(yùn)動(dòng)，速度減小，鐵塊的動(dòng)能減小。當(dāng)鐵塊離開彈簧時(shí)，彈力F減小為0，之后鐵塊再繼續(xù)上升時(shí)，鐵塊只受重力G作用，重力G方向豎直向下與鐵塊運(yùn)動(dòng)方向相反，則鐵塊做的是減速運(yùn)動(dòng)，速度減小，鐵塊的動(dòng)能減小。當(dāng)鐵塊運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，鐵塊的速度為0，此時(shí)鐵塊的動(dòng)能減小為零。所以，整個(gè)上升過程中，鐵塊的速度先增大后減小，則鐵塊的動(dòng)能先增大后減小。由上面的分析知；在鐵塊整個(gè)上升過程中，當(dāng)彈簧的彈力F減小到等于重力G時(shí)，即F＝G，鐵塊的速度最大，此時(shí)的動(dòng)能最大。當(dāng)F＝G時(shí)，由于第1次實(shí)驗(yàn)和第3次實(shí)驗(yàn)用的都是同一個(gè)鐵塊，重力不變，所以兩次實(shí)驗(yàn)中，鐵塊動(dòng)能最大時(shí)，鐵塊受到彈簧的彈力大小相同。因?yàn)閺椈傻膹椓Υ笮∨c彈簧的形變量成正比，所以兩次實(shí)驗(yàn)中，彈簧的形變量相同，彈簧的長(zhǎng)度也相同，此時(shí)鐵塊距離水平面的高度等于此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度。所以兩次實(shí)驗(yàn)中，小鐵塊動(dòng)能最大的位置離水平面的高度相同，即：ha＝hb。故答案為：（2）h0?h1；（3）D；（4）彈簧彈性勢(shì)能的大小與形變量的平方；（5）①先增大后減??；②＝。24．小萌同學(xué)利用甲圖探究“物體的彈性勢(shì)能的大小與彈性形變程度的關(guān)系”。將彈簧和金屬球（球上有一直小孔）套在鐵架臺(tái)的金屬桿AB（足夠長(zhǎng)）上面，每次將小球壓縮彈簧后松手。實(shí)驗(yàn)次數(shù)彈簧壓縮量x（cm）上升的高度h（cm）11.001.5022.006.0033.0013.5044.0024.0055.00（1）壓縮的彈簧可以將小球向上彈起，說明發(fā)生彈性形變的物體具有彈性勢(shì)能；（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)每次將彈簧壓縮不同（填“相同”或“不同”）的長(zhǎng)度，分析比較小球第一次彈起的高度（“小球第一次彈起的高度”、“小球最終靜止時(shí)的高度”或“任意某一次的彈起高度”），從而比較彈簧的彈性勢(shì)能大?。唬?）當(dāng)壓縮的彈簧x＝5.00cm時(shí)，小球離開彈簧后繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最高點(diǎn)H時(shí)，彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。小萌記錄小球的高度隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示。在整個(gè)過程中，小球在“t1”、“t2”、“t3”時(shí)刻的動(dòng)能最大的是t1時(shí)刻；（4）上表中的數(shù)據(jù)是小萌同學(xué)的實(shí)驗(yàn)記錄。分析數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)彈簧的彈性勢(shì)能E與壓縮量x不成正比（選填“成”或“不成”），表格中第5次實(shí)驗(yàn)小球上升的高度應(yīng)為37.50cm?！敬鸢浮浚?）彈性形變；（2）不同；小球第一次彈起的高度；（3）重力勢(shì)；t1；（4）不成；37.50。【分析】（1）發(fā)生彈性形變的物體具有彈性勢(shì)能，影響彈性勢(shì)能的因素是彈簧的彈性形變程度；（2）影響動(dòng)能的因素是質(zhì)量和速度，影響重力勢(shì)能的因素是質(zhì)量和高度，動(dòng)能、勢(shì)能、內(nèi)能之間可以相互轉(zhuǎn)化；（3）小球離開彈簧后繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能；根據(jù)機(jī)械能可能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能分析；（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，比較物體提升高的高度的倍數(shù)是否與彈簧壓縮量的變化倍數(shù)相同即可確定是否成正比；根據(jù)表中物體提升高的高度的變化倍數(shù)與彈簧壓縮量的變化倍數(shù)之間的關(guān)系，確定表格中第5次實(shí)驗(yàn)小球上升的高度?！窘獯稹拷猓海?）壓縮的彈簧可以將小球向上彈起，說明發(fā)生彈性形變的物體具有彈性勢(shì)能；（2）彈簧壓縮程度不同，具有的彈性勢(shì)能不同，在此過程中通過小球上升高度，反映彈簧彈性勢(shì)能的大?。恍∏螂x開彈簧后可以繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，但是小球每一次反彈的高度逐漸變小，因此實(shí)驗(yàn)時(shí)每次將彈簧壓縮不同的長(zhǎng)度，分析比較小球第一次彈起的高度，從而比較彈性勢(shì)能的大小；（3）小球離開彈簧后繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最高點(diǎn)H時(shí)，彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能；小球離開彈簧后可以繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，但是小球每一次反彈的高度逐漸變小，因?yàn)橛锌諝庾枇?，在此過程中小球的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；在整個(gè)過程中小球的動(dòng)能不斷減小，所以動(dòng)能最大時(shí)是在t1時(shí)刻；（4）由表中數(shù)據(jù)知：當(dāng)壓縮量由1.00cm變?yōu)?.00cm時(shí)，壓縮量變?yōu)?倍。而反映彈簧彈性勢(shì)能大小的小球的高度是從1.50cm變成了6.00cm，是原來的4倍，所以彈簧的彈性勢(shì)能E與壓縮量x不成正比；進(jìn)一步分析，應(yīng)該與壓縮量x的平方成正比，表格中第5次實(shí)驗(yàn)中壓縮量由1.00cm變?yōu)?.00cm，壓縮量變?yōu)?倍，所以反映彈簧彈性勢(shì)能大小的小球的高度應(yīng)是原來的25倍，所以小球上升的高度應(yīng)為1.50cm×25＝37.50cm。故答案為：（1）彈性形變；（2）不同；小球第一次彈起的高度；（3）重力勢(shì)；t1；（4）不成；37.50。25．小明猜想同一根彈簧具有的彈性勢(shì)能大小可能與其形變量（x）或者形變量的平方（x2）成正比。于是進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：①如圖所示，把彈簧套在光滑豎直桿上，且底端固定在水平面上，用刻度尺讀出并記錄處于自由狀態(tài)時(shí)彈簧上端距水平面的高度h0；②將中間有孔的小鐵塊套在光滑桿上放于彈簧上端，豎直向下按壓鐵塊，讀出并記錄此時(shí)彈簧上端到水平面的高度h1；③釋放小鐵塊，讀出并記錄鐵塊上升到最大高度時(shí)，彈簧上端到水平面的高度h2；④改變彈簧的壓縮長(zhǎng)度h1，重復(fù)以上步驟并根據(jù)表格中記錄的數(shù)據(jù)計(jì)算出x、x2和小鐵塊上升的距離Δh。請(qǐng)你解答：實(shí)驗(yàn)次數(shù)h0/mh1/mh2/mx/mx2/m2Δh/m10.500.400.550.100.010.1520.500.300.900.200.040.6030.500.201.550.300.091.3540.500.152.000.350.121.85（1）彈簧每次被壓縮時(shí)的形變量的表達(dá)式為x＝h0﹣h1（用所測(cè)物理量的符號(hào)表示）；（2）彈簧彈性勢(shì)能的大小是通過鐵塊上升的高度（h2﹣h1）來間接反映的；（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)得到的結(jié)論是同一根彈簧彈性勢(shì)能的大小與形變量的平方成正比?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【分析】（1）彈簧的形變量等于彈簧的原長(zhǎng)度減去彈簧被壓縮后的長(zhǎng)度；（2）根據(jù)轉(zhuǎn)換法，實(shí)驗(yàn)中彈性勢(shì)能的大小是通過鐵塊被彈起的高度來間接反映的；（3）由表分析Δh與x2的關(guān)系得出結(jié)論?！窘獯稹拷猓海?）彈簧的形變量x等于彈簧的原長(zhǎng)度h0減去彈簧被壓縮后的長(zhǎng)度h1，即x＝h0﹣h1；（2）實(shí)驗(yàn)中彈性勢(shì)能的大小是通過鐵塊被彈起的高度來間接反映的，即鐵塊到達(dá)的最高點(diǎn)h2減去彈簧被壓縮的最低點(diǎn)h1，即h2﹣h1；（3）由表中數(shù)據(jù)分析可知Δh＝15x2，即Δh與x2成正比例函數(shù)關(guān)系，即彈簧彈性勢(shì)能的大小與形變量的平方成正比。故答案為：（1）h0﹣h1；（2）鐵塊上升的高度（h2﹣h1）；（3）形變量的平方?！绢}型5機(jī)械能轉(zhuǎn)化及守恒條件】26．如圖，輕彈簧豎直放置，下端固定于地面，上端位于O點(diǎn)時(shí)彈簧恰好不發(fā)生形變?，F(xiàn)將一小球放在彈簧上端，再用力向下把小球壓至圖中A位置后由靜止釋放，小球?qū)⒇Q直向上運(yùn)動(dòng)并脫離彈簧，假設(shè)小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則小球（）A．運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)，受平衡力作用 B．運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能最大 C．運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)，小球增加的重力勢(shì)能等于彈簧減少的彈性勢(shì)能 D．從O點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的重力勢(shì)能【答案】C【分析】（1）對(duì)小球運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)進(jìn)行受力分析即可作出判斷。（2）根據(jù)小球被釋放后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷重力和彈力的大?。粡腁點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能最大過程中，分小球到達(dá)O點(diǎn)前和離開O點(diǎn)后兩個(gè)階段分析討論；（3）判斷是哪種能量轉(zhuǎn)化成了另一種能量的標(biāo)準(zhǔn)是：減小的轉(zhuǎn)化為增多的。【解答】解：A、小球在最高點(diǎn)時(shí)只受重力作用，受非平衡力作用，故A錯(cuò)誤；B、C、小球在從A點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過程中，受到兩個(gè)力的作用，一個(gè)是豎直向下的重力，一個(gè)是豎直向上的彈力，開始向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈力大于重力，小球所受合力方向向上，速度不斷增大，彈力等于重力時(shí)，速度達(dá)到最大值，此時(shí)動(dòng)能最大，越過平衡位置時(shí)，重力大于彈力，合力向下，速度減小，故運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能不是最大，故B錯(cuò)誤；從A點(diǎn)釋放，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能和重力勢(shì)能，小球離開彈簧繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，到達(dá)最高點(diǎn)，只具有重力勢(shì)能。小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，所以整個(gè)過程中，重力勢(shì)能的增加量等于彈性勢(shì)能的減小量，故C正確；D、從O點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)過程中，小球的質(zhì)量不變，速度變小，同時(shí)高度升高，故動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增加，所以動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。故D錯(cuò)誤。故選：C。27．體積相同的銅球、鐵球（ρ銅＞ρ鐵）從距地面高度h的光滑斜面同時(shí)滾下，分別進(jìn)入不同光滑軌道，到達(dá)D點(diǎn)（銅球沿軌道ABED、鐵球沿軌道ABCD，且兩水平軌道足夠長(zhǎng)），斜面傾角相同，則下面說法錯(cuò)誤的是（）A．銅球的機(jī)械能始終大于鐵球的機(jī)械能 B．兩球到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度相同 C．兩球同時(shí)到達(dá)D點(diǎn) D．某段時(shí)間鐵球的動(dòng)能可能大于銅球的動(dòng)能【答案】C【分析】（1）知道銅和鐵的密度關(guān)系以及它們的體積關(guān)系，根據(jù)m＝ρV比較兩者的質(zhì)量關(guān)系；（2）重力勢(shì)能大小的影響因素：質(zhì)量和高度，質(zhì)量越大，高度越高，重力勢(shì)能越大；動(dòng)能大小的影響因素：質(zhì)量和速度，質(zhì)量越大，速度越大，動(dòng)能越大；（3）銅球和鐵球從光滑斜面同時(shí)滾下、進(jìn)入不同光滑軌道時(shí)，小球的機(jī)械能守恒?！窘獯稹拷猓篈．由題意可知，銅球和鐵球的體積相等，且ρ銅＞ρ鐵，由ρ＝的變形式m＝ρV可知，銅球的質(zhì)量大于鐵球的質(zhì)量，因開始