第2課機械能-九年級科學(xué)上冊學(xué)練測（浙教版）

機械能【滿分測試】滿分：120分考試時間90分鐘一、選擇題(共20題；共60分)1．把金屬小球放在O處，靜止?jié)L下，然后讓它沿軌道滾下先后通過軌道上b、c，再通過b，最終恰好落在d處停下如圖。觀察小球滾動的全過程，下列圖像中有關(guān)能量隨小球位置變化的大致趨勢正確的是（）A．B．C．D．【答案】D【解析】重力勢能大小與重力大小和相對于地面高度有關(guān)，當其下滑時，重力勢能先變小再變大，再變小后再變大，由于最后高于小于原高度，故重力勢能比原高度要小，且不為零，故AB錯誤；

小球的動能與質(zhì)量和速度大小有關(guān)，故其動能先增大再減小，再增大（cb此時動能小于第一次經(jīng)過時的動能），最后上升到最高處減小為零，故D正確。故答案為：D2．摸高是籃球選手選拔項目之一，如圖是運動員跳起擊球的情形，下列判斷正確的是（）A．球受到手打擊后慣性增大B．人離地后上升時勢能增大C．掛著靜止的球只受重力的作用D．人上升到達最高點時，受到平衡力的作用【答案】B【解析】A、球受到打擊后質(zhì)量大小不變，所以慣性不變，故A錯誤的；

B、人離地后上升時，質(zhì)量不變但高度增大，所以勢能增大，故B正確；

C、掛著靜止的球除了受到重力，還受到拉力的作用，故C錯誤；

D、人上升到達最高點時只受到重力的作用，故D錯誤.故選B。3．2022年4月23日，中國海軍首次公布了有“航母殺手”之稱的“鷹擊21”高超音速導(dǎo)彈。如圖所示是我國高超音速導(dǎo)彈從起飛到擊中目標的軌跡示意圖，如果把大氣層邊緣看作水面，導(dǎo)彈飛行時就像在水面上“打水漂”，因此它突防能力強，難以攔截。下列說法正確的是（）A．導(dǎo)彈運動到b點時，不受重力作用B．導(dǎo)彈飛出大氣層后，仍受到慣性作用C．導(dǎo)彈從a點運動至b點，重力勢能不變D．從起飛點到攻擊點的過程中，導(dǎo)彈的運動狀態(tài)發(fā)生改變【答案】D【解析】A.地面附近的物體都會受到重力作用，故A錯誤；

B.導(dǎo)彈飛出大氣層后，仍然具有慣性，故B錯誤；

C.導(dǎo)彈從a點運動到b點后，它的高度不斷減小，即重力勢能不斷減小，故C錯誤；

D.從起飛點到攻擊點的過程中，導(dǎo)彈的運動方向和速度大小不斷減小，則它的運動狀態(tài)不斷改變，故D正確。故選D。4．如圖所示，光滑水平桌面上的彈性小球被彈出后，經(jīng)過A點和B點后落到地面，又被多次彈，圖中虛線為小球的運動軌跡。下列有關(guān)小球的運動，描述正確的是（）A．小球從A點運動到B點的過程中機械能不斷減少B．小球反彈經(jīng)過D點時動能為零C．若將彈性小球表面涂黑，則會在C、F兩點留下等大的黑色圓斑D．小球經(jīng)過E點的機械能大于經(jīng)過G點的機械能【答案】D【解析】A.小球從A點運動到B點的過程中，因光滑桌面沒有摩擦阻力，小球處于平衡狀態(tài)，其速度大小不變，高度不變，質(zhì)量不變。所以小球機械能不變，故A錯誤；

B.從軌跡來看，小球既有水平方向的速度又有豎直方向的速度，小球在最高點時，豎直方向速度為零，水平方向速度不為零，則小球在D點的動能不為零，故B錯誤；

C.彈性勢能大小與彈性形變程度有關(guān)，黑色圓斑的大小能反映小球彈性形變程度，圓斑越大，形變越大。在C點與在F點時，小球的動能與重力勢能都為零，而每次小球反彈到的最高點都比上一次的最高點低，說明小球受到空氣阻力作用，機械能逐漸變小，所以小球在C點的機械能大于在F點的機械能，故小球在C點的彈性勢能大于在F點的彈性勢能，小球在C點的圓要大于在F點的圓斑，故C錯誤；

D.小球在多次彈起過程中，機械能逐漸變小，而E點在G點之前，故小球在G點的機械能小于在E點的機械能，故D正確。故選D。5．北京冬奧會后，滑雪運動受到了很多國人的喜愛，如圖是滑雪運動員正在訓(xùn)練，下列分析正確的是（）A．雪地上的影子是光的反射形成的B．滑雪板可以減小運動員對雪地的壓力C．運動員在沿傾斜賽道下滑過程中，重力勢能變小D．運動員在沿傾斜賽道加速下滑過程中，機械能保持不變【答案】C【解析】A.雪地上的影子是光的直線傳播形成的，故A錯誤；

B.運動員對雪地的壓力始終等于自身重力，即對雪地的壓力不變，故B錯誤；

C.運動員在沿傾斜賽道下滑過程中，質(zhì)量不變高度減小，則重力勢能變小，故C正確；

D.運動員在沿傾斜賽道加速下滑過程中，與雪地摩擦，將部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則機械能不斷減小，故D錯誤。故選C。6．（2023九下·寧波月考）圖為撐桿跳運動員在比賽中的幾個畫面，假設(shè)該過程不計空氣阻力，則下列說法中正確的是（）A．運動員過最高點時的速度為零B．運動員在上升階段撐桿的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為運動員的動能C．運動員助跑階段，身體中的化學(xué)能只轉(zhuǎn)化為人的動能D．運動員起跳時的動能等于落地時的動能【答案】D【解析】A.運動員經(jīng)過最高點具有水平方向的分速度，速度不為零。如果速度為零，接下來將會做自由落體運動而碰到桿，故A錯誤；

B.運動員上升階段，撐桿的彈性勢能轉(zhuǎn)化為人的動能和重力勢能，故B錯誤；

C.運動員助跑階段，運動員消耗了體內(nèi)的化學(xué)能，其中一部分轉(zhuǎn)化為運動員的內(nèi)能，一部分轉(zhuǎn)化為熱能，運動員流汗就可以說明有內(nèi)能產(chǎn)生，故C錯誤；

D.該過程中不計空氣阻力，則機械能沒有損失，即起跳時的機械能等于落地時的機械能。因為落地時和起跳時的重力勢能相同，那么兩個時刻時的動能相同，故D正確。故選D。7．如圖，將甲、乙兩鉤碼以細線相連并跨過定滑輪，使兩鉤碼距離地面相同高度。靜止釋放后，觀察到甲下降，乙上升。忽略摩擦及細線重力，在鉤碼運動過程中，機械能變化的情況是（）A．甲的動能增加，乙的重力勢能減少B．甲的動能減少，乙的重力勢能增加C．甲的動能增加，乙的重力勢能增加D．甲的動能減少，乙的重力勢能減少【答案】C【解析】根據(jù)圖片可知，甲的高度減小，則重力勢能減小，轉(zhuǎn)化為甲的動能，那么甲的動能增加。

乙的高度增大，則重力勢能增大，故C正確，而A、B、D錯誤。故選C。8．（2023·溫州模擬）如圖甲所示，木塊套在光滑桿上，用手將該木塊按壓至距桌面H0處，松手后，如圖乙所示，木塊將上升到最大高度H。若空氣阻力忽略不計，則木塊上升過程中（）A．彈簧的彈性勢能逐漸增大 B．彈簧的彈性勢能先增大后不變C．木塊的機械能逐漸增大 D．木塊的機械能先增大后不變【答案】D【解析】在木塊上升的過程中，彈簧的形變程度越來越小，因此彈性勢能越來越小，故A、B錯誤；

在彈簧恢復(fù)原長之前，彈簧的彈性勢能會逐漸轉(zhuǎn)化為木塊的機械能，因此木塊的機械能增大。當彈簧恢復(fù)原長后，不再具有彈性勢能，則此時木塊的機械能保持不變，故D正確，C錯誤。故選D。9．2022年世界蹦床錦標賽11月20日在保加利亞索菲亞落下帷幕，中國隊在女子團體和女子個人項目上斬獲一金一銀，如圖所示為運動員在比賽中的示意圖。下列說法正確的是（）A．運動員上升到最高點時重力勢能為零B．運動員下降過程中機械能增大C．運動員從高處下落到蹦床前，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能D．運動員彈離蹦床后，上升的過程中，彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能【答案】C【解析】.運動員上升到最高點時，質(zhì)量不變而高度最大，此時重力勢能最大，故A錯誤；

B.如果不考慮空氣阻力，那么機械能不會減小，即運動員下降過程中機械能不變，故B錯誤；

C.運動員從高處下落到蹦床前，質(zhì)量不變，高度減小，則重力勢能減?。毁|(zhì)量不變，速度增大，則動能增大，那么重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故C正確；

D.運動員彈離蹦床后，上升的過程中，質(zhì)量不變速度減小，則動能減?。毁|(zhì)量不變高度增大，則重力勢能增大，因此動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，故D錯誤。故選C。10．如圖所示，小朋友沿著滑梯勻速下滑的過程中，下列說法中正確的是（忽略空氣阻力）（）A．他受重力、支持力、下滑力和摩擦力的共同作用B．他的重力勢能轉(zhuǎn)化成了動能和內(nèi)能C．他的重力勢能減小，動能增大，機械能不變D．他受重力、支持力和摩擦力的共同作用【答案】D【解析】當小朋友沿著滑梯勻速下滑的過程中，它受到豎直向下的重力、與滑梯表面垂直向上的支持力，與滑梯表面平行向上的摩擦力，故A錯誤，D正確；

當小朋友沿著滑梯勻速下滑的過程中，它的質(zhì)量不變，速度不變，則動能不變；質(zhì)量不變，高度減小，則重力勢能減小。根據(jù)“機械能=動能+重力勢能”可知，它的機械能逐漸減小，會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B、C錯誤。故選D。11．（2022九上·杭州月考）如圖是北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的軌道示意圖。已知該衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運行的過程中，機械能守恒，則該衛(wèi)星從遠地點向近地點運行過程中，勢能、動能和速度的變化情況是（）A．勢能增加、動能減小、速度減小B．勢能減小、動能增加、速度增加C．勢能減小、動能增加、速度不變D．勢能不變、動能不變、速度不變【答案】B【解析】該衛(wèi)星從遠地點向近地點運行時，它的高度減小，質(zhì)量不變，則它的重力勢能減小。根據(jù)機械能守恒可知，此時重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，即動能增大，速度增加。

故B正確，而A、C、D錯誤。故選B。12．（2022九上·杭州期中）如圖所示，將一彈簧固定在水平桌面上，在其上放置一個鋼球。鋼球靜止時彈簧長度為L，用手向下壓彈簧到一定程度，釋放后鋼球運動到距離水平桌面2L處。整個過程中，對鋼球分析錯誤的是（）A．圖甲中，鋼球靜止時受到平衡力的作用B．鋼球在彈簧上靜止時，彈簧的彈性勢能不為0C．鋼球上升過程中，當彈簧長度為L時，鋼球動能最大D．鋼球上升但未離開彈簧之前鋼球一直加速運動【答案】D【解析】A.圖甲中，鋼球在彈簧上靜止時，它處于平衡狀態(tài)，受到平衡力，故A正確不合題意；

B.鋼球在彈簧上靜止時，它受到向上的彈力和向下的重力相互平衡，即此時肯定發(fā)生形變，那么肯定具有彈性勢能，故B正確不合題意；

C.鋼球上升時，形變程度逐漸減小，則彈力逐漸減小。當彈力大于重力時，合力向上，與運動方向相同，即鋼球做加速運動。當彈力和重力相等時，合力為零，此時加速停止，速度達到最大。此后彈力小于重力，合力向下，與運動方向相反，則鋼球做減速運動。綜上所述，速度最大的位置在彈力和重力相等時，此時彈簧的長度肯定小于L，故C、D錯誤。故選D。13．（2022九上·義烏期中）如圖是“返回器”通過大氣層返回地球時“打水漂”過程示意圖，“返回器”躍出大氣層后不再受摩擦阻力。下列關(guān)于“返回器”能量變化的說法正確的是（）A．從A到B點內(nèi)能增大，勢能增大B．從B點到C點動能增大，勢能減小C．從C點到D點動能先減小后增大，機械能不變D．從C點到D點勢能先增大后減小，機械能變小【答案】C【解析】A.從A到B點時克服大氣摩擦，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則內(nèi)能增大。由于高度減小，則勢能減小，故A錯誤；

B.從B點到C點高度增大，則勢能增大，而動能減小，故B錯誤；

CD.從C點到D點時，返回器在大氣外面，沒有機械能的損失，即機械能不變。返回器的高度先增大后減小，則重力勢能先增大后減小，根據(jù)機械能守恒可知，動能先減小后增大，故C正確，D錯誤。故選C。14．（2021·鎮(zhèn)海模擬）如圖甲所示，水平桌面上放有一內(nèi)壁光滑的豎直圓筒，筒底固定一根彈簧。將一小球放置在彈簧上，靜止時位于A點（如圖乙）?，F(xiàn)將小球下壓至B點，并用此處的裝置鎖定（如圖丙）。解鎖后，小球向上彈出筒口。下列說法正確的是（）①圖乙中A點處彈簧的彈力等于小球的重力②圖乙中圓筒對桌面的壓力小于圖丙中的壓力③圖丙中小球開始運動到脫離彈簧的過程中速度一直變大④圖丙中小球開始運動到脫離彈簧的過程中動能先變大后變小A．①和③ B．①和④ C．②和③ D．②和④【答案】B【解析】①圖乙匯總，小球處于靜止狀態(tài)，那么它受到彈簧向上的彈力和小球向下的重力相互平衡，即二者大小相等，故①正確；

②將小球、彈簧和圓筒看做一個整體，它們對桌面的壓力始終等于小球、彈簧和圓筒的重力之和，因此乙和丙中圓筒對桌面的壓力相等，故②錯誤；

③④圖丙中小球開始運動到脫離彈簧的過程中，開始時，彈力大于重力，合力向上，與運動方向一致，小球做加速運動；當彈簧小于重力時，合力向下，與運動方向相反，小球做減速運動，因此小球的速度先增大后變小，它的動能先變大后變小，故③錯誤，④正確。那么正確的為①和④。故選B。15．如圖，小球從左側(cè)的斜坡滾下，到達底端后又沿著右側(cè)斜坡向上滾到最高處，則下列圖像能正確代表小球重力勢能與運動時間t之間對應(yīng)關(guān)系的是（）A．B．C．D．【答案】B【解析】小球從斜坡上滾下時，速度越來越快，它的高度與時間的變化關(guān)系為：h'=h12gt16．（2021九下·臺州開學(xué)考）如圖所示，一彈簧的左端固定，右端連接一個小球，把它們套在光滑的水平桿上。a點是壓縮彈簧后小球靜止釋放的位置，b點是彈簧原長時小球的位置，c點時小球到達最右端的位置。則小球a點運動到c點的過程中，下列說法正確的是（）A．小球在b點，小球的速度最小B．小球在a點，彈簧的彈性勢能最小C．從a點到b點，小球的動能逐漸增大D．從b點到c點，彈簧的彈性勢能逐漸減小【答案】C【解析】從a到b的過程中，小球不受阻力，只受水平向右的彈力，此時合力的方向與運動方向相同，小球做加速運動，因此小球的動能逐漸增大，故C正確；

當小球到達b點時，彈簧恢復(fù)原長，彈力消失，此時小球受到的合力為零，加速停止，此時速度最大，故A錯誤；

小球在a點時壓縮程度最大，因此彈性勢能最大，故B錯誤；

從b點到c點，彈簧被拉長，且越來越長，因此彈性勢能變大，故D錯誤。故選C。17．（2021九下·臺州月考）某同學(xué)將同一小球以相同大小的速度按如圖兩種方法拋擲小球。甲圖是豎直上拋，乙圖是以一定的角度斜拋小球。忽略運動過程中所受的空氣阻力。下列敘述正確的是（）A．甲圖中小球到達的水平高度等于乙圖中小球的水平高度。B．甲圖中小球到達地面時的速度大于乙圖中小球的速度C．如果乙圖中小球到達最高點時突然不受重力，該小球?qū)⑺较蛴覄蛩僦本€運動D．若將兩球的質(zhì)量增大，則兩球到達地面時的速度都將比原來的大【答案】C【解析】A、甲圖是豎直上拋，到達最高點時動能為零，原來的機械能全部轉(zhuǎn)化為重力勢能；乙圖是以一定的角度斜拋小球，達到最高點時還具有水平向右的速度，重力勢能要小于原來的機械能，故甲圖中小球到達的水平高度小于乙圖中小球的水平高度，A說法錯誤，不符合題意；

B、根據(jù)機械能守恒，到達地面時，兩種情況下機械能應(yīng)該都和原來的機械能是一樣的，故甲圖中小球到達地面時的等于乙圖中小球的速度，B說法錯誤，不符合題意；

C、乙圖是以一定的角度斜拋小球，達到最高點時還具有水平向右的速度，如果乙圖中小球到達最高點時突然不受重力，由于慣性，該小球?qū)⑺较蛴覄蛩僦本€運動，C說法正確，符合題意；

D、若將兩球的質(zhì)量增大，則兩球到達地面時的機械能都將比原來大，但速度還是和原來一樣的，D說法錯誤，不符合題意。故答案為：C18．（2021九下·杭州開學(xué)考）如圖是雜技演員演出時的過程示意圖。男演員從甲處用力向上起跳，落下后踩在翹翹板的a端，能把站在b端的女演員彈上乙處。由于存在阻力，故（）A．男演員的質(zhì)量必須要大于女演員的質(zhì)量B．甲處男演員的勢能一定要大于乙處女演員的勢能C．男演員離開跳臺時的機械能一定大于乙處女演員的勢能D．女演員彈起時的動能與她站在乙處時的機械能相等【答案】C【解析】A、甲處的男演員要想把女演員彈起到乙處，由于乙處高于甲處，男演員的機械能一定大于女演員的機械能，男演員向上跳起，同時具有動能和重力勢能，女演員到達乙處靜止不動，只具有重力勢能，所以男演員的質(zhì)量不一定大于女演員質(zhì)量．如果男演員自由下落時，男演員的質(zhì)量一定大于女演員質(zhì)量，不符合題意。

B、男演員向上跳起，同時具有動能和重力勢能，女演員到達乙處靜止不動，只具有重力勢能，男演員的重力勢能不一定大于女演員的重力勢能．如果男演員自由下落時，男演員的重力勢能一定大于女演員重力勢能，不符合題意。

C、由于存在阻力，克服阻力做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機械能不斷減小，所以男演員離開跳臺時的機械能一定大于乙處女演員的勢能，符合題意。

D、女演員彈起時動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，由于存在阻力，克服阻力做功，動能沒有完全轉(zhuǎn)化為重力勢能，所以女演員彈起時的動能大于她站在乙處時的機械能，不符合題意。故答案為：C19．如圖所示，小球從斜面上某一高度由靜止開始滑下，撞擊靜止于水平木板上的木塊（不計空氣阻力），下列說法正確的是（）A．小球在斜面上下滑的過程中，如果以木板為參照物，小球是靜止的B．若木板的表面光滑且足夠長，最終木塊的動能保持不變C．木塊對木板的壓力就是木塊的重力D．小球從斜面上開始下滑到撞擊木塊后靜止的過程中，小球的機械能先變大后變小【答案】B【解析】A、小球在斜面上下滑的過程中，如果選擇木板作為參照物，小球與木板之間的相對位置在不斷發(fā)生變化，故小球是運動的，故A錯誤；

B、若木板的表面光滑且足夠長，木塊在水平方向不受摩擦力，將做勻速直線運動，動能不變，保持平衡，故B正確；

C、靜止在水平面上的物體對水平面的壓力等于其重力．木塊對木板的壓力不是木塊的重力，故C錯誤；

D、從斜面上開始下滑到撞擊木塊后靜止的過程中，開始不記阻力，所以機械能先不變撞擊木塊后又變?。还蔇錯誤。故答案為：B20．有一種運動叫蹦極，如圖所示是蹦極運動的簡化示意圖，彈性繩一端固定在O點，另一端系住運動員，運動員從O點自由下落，A點處彈性繩自然伸直。B點是運動員受到的重力與彈性繩對運動員拉力相等的點，C點是蹦極運動員到達的最低點，運動員從O點到C點的運動過程中忽略空氣阻力，則（）A．從O至C運動員速度一直減小B．從O點至A點運動員機械能不守恒，從A點至C點機械能守恒C．從O至A過程中運動員速度增大，從A至C過程中運動員速度減小D．從O至B過程中運動員速度增大，從B至C過程中運動員速度減小【答案】D【解析】有題意得，從O點到B點的過程中，運動員受到的重力大于彈性繩對運動員拉力，則速度越來越大；從B點到C點的過程中，彈性繩對運動員拉力大于運動員受到的重力，則運動員的速度開始減??；到達C點時，速度為零；由于不計空氣阻力，所有整個過程能量守恒。故選D二、填空題(共4題；共24分)21．（2023·上城模擬）圖甲為玩具“彈跳桿"及組成部件，使用彈跳桿進行彈跳運動時，彈簧從被壓縮到最短位置開始將人連同桿豎直向上彈起，直到人和桿到達最高處，圖乙是小金玩彈跳桿時由最低位置上升到最高位置的過程（跳桿、彈簧和腳踏板的質(zhì)量、彈簧和腳踏板與跳桿間的摩擦力忽略不計）。（1）a→b的過程中，彈簧的彈力將(選填“增大”“減小”或“不變”，下同)，小金的機械能將.（2）a→c的過程中，小金的速度將(選填增大”“減小”“不變”或“先增大后變減小”)【答案】（1）減??；增大（2）先增大后減小【解析】（1）彈簧的彈力和形變量有關(guān)，形變量越大，彈簧的彈力越大，所以a→b的過程中，彈簧的彈力將減??；a→b的過程中，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為人的機械能，所以小金的機械能增加；

（2）a到b的過程中，人受到彈力大于重力，合力方向向上，與運動方向相同，所以人增速，在b到c的過程中，彈簧被拉長，人受到向下的彈力和重力，與運動方向相反，所以做減速，因此a→c的過程中，小金的速度將先增大后減??；22．蹦床是集藝術(shù)性和競技性于一身的運動，是2023年杭州亞運會的比賽項目之一，也是深受廣大青少年喜愛的健身運動。如圖為蹦床運動的簡化示意圖，O點是運動員由靜止開始自由落下的起始位置，A點是蹦床不發(fā)生形變時的原位置，B點處運動員受到的重力與蹦床對運動員的彈力相等處，C點是運動員到達的最低點。(整個過程忽略空氣阻力)（1）從O點下落到A點的過程中，運動員的機械能(填“增大”“減小”"不變“先增大后減小”或“先減小后增大”)。（2）從A點下落到C點的過程中，蹦床的彈性勢能(填“增大”“減小”“不變"“先增大后減小”或“先減小后增大”，下同)；運動員的動能?！敬鸢浮浚?）不變（2）增大；先增大后減小【解析】（1）在整個過程中忽略空氣阻力，則從O點下落到A點的過程中，運動員的機械能沒有損失，即機械能保持不變。

（2）根據(jù)圖片可知，從A點下落到C點的過程中，蹦床的形變程度越來越大，則蹦床的彈性勢能不斷增大。

從A到B的過程中，運動員的重力大于彈力，則合力向下，與運動方向一致，做加速運動，那么運動員的動能不斷增大。從B到C的過程中，重力小于彈力，則合力向上，與運動方向相反，做減速運動，那么運動員的動能不斷減小。因此在從A到C的過程中，運動員的動能先增大后減小。23．（2023九上·杭州期末）圖甲中過山車從A點出發(fā)，先后經(jīng)過B、C、D、E點。圖乙是過山車在B、C、D、E點的動能和重力勢能大小的示意圖，則過山車的動能在點最大，B點重力勢能的大小(選填“大于”“小于”或“等于”)E點動能的大小。在這個過程中，過山車的機械能是(選填“變化”或“不變”)的?！敬鸢浮緾；等于；變化【解析】（1）根據(jù)圖乙可知，過山車在C點時斜線條形圖最高，則此時動能最大。

（2）B點時陰影條形圖的高度與E點時斜線條形圖的高度相等，則B點時的重力勢能等于E點時的動能。根據(jù)“機械能=動能+重力勢能”可知，此時E點機械能小于B點機械能，即過山車的機械能是變化的。24．（2021九上·拱墅期末）利用斜面探究“動能大小與哪些因素有關(guān)”的實驗如圖所示；實驗中，質(zhì)量為m的小球從圖示的高度由靜止開始滾下，撞擊水平面上的物體M，并將物體M推至虛線所在位置。（1）該實驗是為了探究物體動能大小與之間的關(guān)系；實驗中通過觀察比較水平面上來判斷小球動能的大小。（2）小樂再用一個質(zhì)量為2m的小球，從斜面上高為h處由靜止開始滾下，最后測得M移動的距離為s3。多次重復(fù)實驗，發(fā)現(xiàn)都有s3＞s1，由此可得出結(jié)論：?！敬鸢浮浚?）速度；物體M移動的距離大?。?）在速度相同時，物體質(zhì)量越大動能越大（合理即可）?！窘馕觥浚?）根據(jù)圖片可知，兩個小球的質(zhì)量相同，它們在斜面上的高度不同，則到達水平面時的速度不同，那么該實驗探究動能大小與速度之間的關(guān)系。實驗中通過觀察比較水平面上物體M移動的距離大小來判斷小球動能的大小。

（2）兩個小球的速度相同，質(zhì)量為2m的小球質(zhì)量偏大，M移動的距離更大，即它的動能越大，那么得到結(jié)論：在速度相同時，物體質(zhì)量越大動能越大。三、實驗探究題(共4題；共26分)25．（2023·柯橋模擬）小科在探究影響物體的動能大小的因素時，設(shè)計了如圖甲的實驗，用一條無彈性的細繩和實心鐵球制成單擺，將滑塊放到滑槽上并使之左端剛好在懸點O的正下方。然后進行以下三步實驗操作：①將鐵球挪到a點位置靜止釋放，打到滑塊上，記錄滑塊在滑槽上移動的距離為S1。②滑塊放回原處后，將鐵球挪到b點位置靜止釋放，打到滑塊上，記錄滑塊在滑槽上移動的距離為S2。③換一等體積的實心鋁球(ρ鐵>ρ鋁)，將鋁球挪到b點位置靜止釋放，打到放回原處的滑塊上，記錄滑塊在滑槽上移動的距離為S3．（1）小科進行“步驟①”和“步驟②”的實驗，他基于的猜想是：物體動能的大小可能與有關(guān)。（2）小科在實驗中測得S2>S3，由此可得結(jié)論：（3）實驗后，小科進一步思考，若AB、AC、AD均為光滑斜面，其中AD為曲面，如圖乙。讓同一鐵球從A點分別沿三個斜面靜止滑下，撞擊放在B、C、D位置的相同物塊(不計碰撞時的能量損耗)，判斷物塊被撞擊后在相同粗糙水平面上移動的距離SB、SC、SD的大小關(guān)系?！敬鸢浮浚?）速度（2）當速度相同時，質(zhì)量越大，物體動能越大（3）相等（SB=SC=SD）【解析】（1）高度不同，到達底部的速度大小不同；

（2）S2>S3，說明質(zhì)量大時所具有的動能更大；

（3）高度相同時，所具有的重力勢能相同，故到達底部時的動能大小相同。即距離相同。26．（2023·舟山模擬）在探究彈性勢能的大小跟哪些因素有關(guān)時，小明提出了如下猜想：猜想一：與彈簧被壓縮的程度有關(guān)猜想二：與彈簧的材料有關(guān)猜想三：與彈簧的長度有關(guān)猜想四：與彈簧的粗細有關(guān)（1）為驗證猜想一，他設(shè)計了如圖所示實驗，實驗時將同一彈簧壓縮不同的長度(未超過其彈性限度)，將小球置于彈簧右端，松開后小球碰到同一位置的相同木塊上，對數(shù)據(jù)進行比較分析，若，說明彈性勢能的大小與彈簧被壓縮的程度有關(guān)。（2）為驗證猜想四，需選用兩根彈簧，實驗時將兩根彈簧壓縮相同的長度，將小球置于彈簧的右端，松手后小球碰到同一位置的相同木塊，對數(shù)據(jù)進行比較分析，得出彈性勢能的大小與彈簧的粗細是否有關(guān)。（3）小明根據(jù)實驗現(xiàn)象認為小球和木塊移動一段距離后都要停下來，是因為彈簧、小球和木塊所具有的能量消失了，其實小明的觀點是錯誤的，理由是，。【答案】（1）木塊移動的距離不同（2）粗細不同，但材料、長度相同（3）能量不會消失，機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能【解析】（1）松開后小球碰到同一位置的相同木塊上，若木塊移動的距離不同，則說明木塊克服阻力做功大小不同，即說明彈性勢能的大小與彈簧被壓縮的程度有關(guān)。

（2）為驗證猜想四，即探究彈性勢能大小與彈簧粗細的關(guān)系時，需選用粗細不同，但材料、長度相同兩根彈簧。

（3）根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律可知，小明的觀點是錯誤的，理由是：能量不會消失，機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。27．（2023·鹿城模擬）如圖甲所示是我們常見的按壓式圓珠筆。小明利用圓珠筆開展了以下實驗研究。實驗一：研究彈簧彈力與壓縮量的關(guān)系，實驗數(shù)據(jù)記錄如下表：序號鉤碼質(zhì)量（g）彈簧壓縮量x（mm）彈簧彈力F（N）k15020.50.252100410.25實驗二：先將筆倒立向下按壓然后放下，筆將向上彈起一定的高度。彈跳過程可以分為三個階段：①把筆豎直倒立于水平硬桌面，下壓外殼使其下端接觸桌面（見位置a）；②由靜止釋放，外殼豎直上升，彈簧恢復(fù)到原長（見位置b）；③筆繼續(xù)上升到離桌面2cm的最高處（見位置c）開始下落。（1）實驗一表中的“k”應(yīng)該填入的項目是：。（2）筆在上升過程中，筆的外殼的最大速度處于位置之間。（選填“ab”或“bc”）（3）若不計一切摩擦，請說明從a到b到c位置筆的內(nèi)芯的機械能變化情況？?！敬鸢浮浚?）彈簧的勁度系數(shù)k（N/mm）（2）ab（3）先不變后增大【解析】（1）實驗一表中的“k”應(yīng)該填入的項目是：彈簧的勁度系數(shù)k（N/mm）。

（2）筆在開始上升時，彈簧向上的彈力大于重力，即合力向上，與運動方向一致，因此外殼做加速運動。隨著彈簧的伸長，則彈力逐漸減小，當彈力和重力相等時，此時合力為零，外殼加速停止，此時外殼速度達到最大。此后，彈簧的彈力小于重力，合力向下，即外殼做減速運動。因此筆的外殼速度最大的位置處于ab之間。

（3）在開始的一段時間內(nèi)，筆芯不動，外殼上升，此時筆芯的機械能保持不變。當外殼帶動筆芯一起上升時，筆芯的動能和重力勢能都會增大，即機械能增大。那么從a到b到c的過程中，筆芯的機械能先不變后增大。28．小科同學(xué)在體育活動中，從鉛球下落陷入沙坑的深度情況受到啟發(fā)，并產(chǎn)生了如下猜想。猜想一：物體的重力勢能與物體的質(zhì)量有關(guān)；猜想二：物體的重力勢能與物體的下落高度有關(guān)；猜想三：物體的重力勢能與物體的運動路徑有關(guān)設(shè)計了如圖所示的實驗：用大小、形狀相同的A、B、C、D四個鉛球分別從距離沙表面某高度處靜止釋放，其中D球從光滑彎曲管道上端靜止滑入，最后從管道下端豎直落下(球在光滑管道中運動的能量損失不計)實驗數(shù)據(jù)如下表：實驗序號鉛球代號鉛球質(zhì)量/g下落高度/m陷入沙中的深度/m①A200②B400③C2001④D2001（1）本實驗中，采用的研究問題的方法有；（2）本實驗中，鉛球的重力勢能大小是通過來反映的；（3）為驗證猜想二，應(yīng)比較實驗序號可得到結(jié)論。（4）比較實驗③④，得到的結(jié)論是?！敬鸢浮浚?）控制變量法和轉(zhuǎn)換法（2）鉛球陷入沙中的深度（3）①③（4）當物體的質(zhì)量和下落高度相同時，重力勢能與物體運動的路徑無關(guān)【解析】（1）在本實驗中，探究鉛球質(zhì)量對重力勢能的影響時，需要控制下落高度相同，這里使用了控制變量法。將鉛球的重力勢能大小轉(zhuǎn)換為鉛球陷入沙子中的深度，還使用了轉(zhuǎn)換法。

（2）本實驗中，鉛球的重力勢能大小是通過鉛球陷入沙中的深度來反映的；

（3）驗證猜想二，即探究重力勢能大小與下落高度的關(guān)系時，需要控制鉛球的重力