第三章第2節(jié)《機械能》培優(yōu)訓練(原卷版+解析)

浙教版科學九年級上第三章第2節(jié)《機械能》培優(yōu)訓練學習目標：1.能表示物體由于運動而具有的能叫做動能，解釋動能的大小與物體的質(zhì)量和運動速度有關(guān)。2.說明重力勢能及重力勢能的決定因素；判斷彈性勢能及彈性勢能的決定因素。3.能用實例說明物體的動能和勢能以及它們的轉(zhuǎn)化，判斷機械能和其他形式的能的轉(zhuǎn)化實例。同步訓練：1.籃球拋向空中，忽略空氣阻力，下列哪一幅圖像能正確反映球離手后至落回地面前機械能E與籃球離地高度h的關(guān)系？(▲)2.如圖所示，一個玩具彈簧放在斜面上端，將彈簧彎曲一定程度后釋放，彈簧沿斜面向下翻滾。彈簧在運動過程中，有哪些機械能發(fā)生了轉(zhuǎn)化(▲)A.只有動能和重力勢能B.只有動能和彈性勢能C.只有重力勢能和彈性勢能D.動能、重力勢能和彈性勢能都發(fā)生了轉(zhuǎn)化3.如圖所示，在伽利略理想實驗中，小球每次均從斜面A點自由滾下，分別經(jīng)過圖中a、b、c各位置，關(guān)于小球的動能和重力勢能描述錯誤的是(▲)A.從a到b動能轉(zhuǎn)化為重力勢能B.在b、c處重力勢能相等C.從a到c重力勢能轉(zhuǎn)化為動能D.在a處動能最大4.為了研究動能的大小與哪些因素有關(guān)，教材中設計了“小鋼球撞木塊”的實驗(如圖所示)，讓靜止的小鋼球從斜面滾下，觀察木塊被推動的距離。關(guān)于該實驗的說法中不正確的是(▲)A.該實驗的設計思路是采用轉(zhuǎn)換法，用木塊移動的距離來表示動能的大小B.該實驗研究的基本方法是控制變量法，如分別控制小球滾下的高度、小球的質(zhì)量等C.在實驗器材的選擇時，可以不考慮斜面的光滑程度，被撞木塊的質(zhì)量和軟硬等因素D.實驗過程中，讓同一小球從不同高度落下，目的是讓小球獲得不同的運動速度5.2018年2月12日13時03分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號乙”運載火箭，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第二十八、二十九顆“北斗”導航衛(wèi)星，如圖所示的衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運行，離地球最近的一點叫近地點，最遠的一點叫遠地點，它在大氣層外運行，不受空氣阻力，則下列說法正確的是(▲)A.衛(wèi)星從遠地點運行到近地點，重力勢能減小，動能增大，機械能守恒B.衛(wèi)星從遠地點運行到近地點，重力勢能增大，動能減小，機械能守恒C.衛(wèi)星從近地點運行到遠地點，重力勢能增大，動能增大，機械能不守恒D.衛(wèi)星從近地點運行到遠地點，重力勢能減小，動能減小，機械能不守恒6.如圖所示，甲、乙是兩個完全相同的網(wǎng)球。在同一高度以大小相等的速度，將甲球豎直向下拋出、將乙球豎直向上拋出，不計空氣阻力，則下列說法正確的是(▲)A.甲球在空中下落時，重力勢能增大，動能減小B.乙球上升過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能C.拋出時甲、乙兩球的機械能相等D.拋出時甲球的動能小于乙球的動能7.下列有關(guān)機械能的說法中正確的是(▲)A.只要對物體施力，物體的動能就會改變B.在平衡力作用下運動的木塊的動能可能保持不變C.推出的鉛球在下落的過程中動能保持不變D.如果物體的運動速度不變，則物體的機械能也不變8.2018年5月26日，“勇者榮耀花式蹦極”挑戰(zhàn)賽在湖南張家界大峽谷玻璃橋展開，來自俄羅斯等國的多名蹦極高手在此成功挑戰(zhàn)260m高的世界最高蹦極臺，挑戰(zhàn)者從平臺起跳到下落到最低點的過程中，蹦極繩發(fā)生了▲形變，若不計空氣阻力和摩擦，在能量轉(zhuǎn)化的過程中機械能的總量▲(填“不變”“變小”或“變大”)。9.甲站在0.5m/s勻速上行的自動扶梯上，乙站在0.7m/s勻速下行的自動扶梯上。甲、乙兩人質(zhì)量相等，甲上行中動能▲(填“增加”“不變”或“減少”)。某時刻他們的位置如圖所示，該時刻甲的重力勢能▲(填“大于”“等于”或“小于”，下同)乙的重力勢能，甲的機械能▲乙的機械能。10.小蘇同學的物理興趣小組準備探究“彈簧彈性勢能的大小與什么因素有關(guān)”。他們猜想：彈簧彈性勢能可能與彈簧長度變化量、彈簧螺紋圈直徑、彈簧的材料等因素有關(guān)。他們的實驗裝置如下圖，把彈簧放在水平面上，其左端固定在墻上，AO等于彈簧原長，水平面O點左側(cè)光滑，右側(cè)粗糙。將物體M從O點壓縮彈簧到P點，然后由靜止釋放，當物體M運動到O點與彈簧分開，最終運動到Q點靜止。請補充完成他們的探究過程：(1)彈簧彈性勢能的大小是通過▲來衡量的。(2)探究彈簧彈性勢能與彈簧長度變化量的關(guān)系，應該選用▲(填“相同”或“不同”)的彈簧進行實驗，并先后改變▲之間的距離，測出OQ的距離，重復實驗，測量多組數(shù)據(jù)并記錄。(3)小蘇的實驗小組經(jīng)過多次實驗得出了結(jié)論。在上面的實驗中，他們運用到了轉(zhuǎn)換法和▲兩種物理思想方法。11.探究影響物體彈性勢能大小的因素，選擇彈簧進行研究，將光滑水平面與光滑斜面連接，如圖。①將甲彈簧放置在水平面上，用小球壓縮彈簧2cm,釋放后，小球滾上A斜面，記錄小球在斜面最高點時的高度，重復三次，取平均值記錄在下表中，更換B斜面，重復實驗。②壓縮甲彈簧3cm,重復實驗①步驟。③換用不同彈簧，重復實驗①步驟。實驗序號彈簧彈簧長度／cm彈簧材料壓縮量／cm小球在斜面A上高度／m小球在斜面B上高度／m1甲20合金120.180.182甲20合金130.400.403乙20合金220.220.224丙30合金120.120.125丁30合金220.150.15(1)實驗中，通過觀察▲判斷彈簧彈性勢能的大小。(2)比較▲(填實驗序號)，說明彈簧的彈性勢能與彈簧的形變大小有關(guān)。(3)由實驗結(jié)果可知，彈簧的彈性勢能大小還與彈簧的▲有關(guān)。12.排球充氣后，讓排球從手上自由落下，排球每次反彈的高度都低于落下時的高度。(1)解釋整個過程中能量是否守恒。(2)排球從接觸地面到形變最大的過程中，速度υ與形變大小ΔV之間的關(guān)系大致如圖，請說明該過程中，排球受力情況與機械能變化的關(guān)系。13.為了探究物體動能大小的影響因素，同學們設計了如圖甲、乙、丙所示的實驗裝置，讓小球從同一斜面由靜止開始下滑，撞擊水平木板上的木塊來進行實驗。請回答下列問題：(1)本實驗是研究動能大小與▲的關(guān)系。(2)比較甲、乙兩次實驗可以得到的結(jié)論是▲。(3)某同學改用如圖丁所示裝置探究小球的動能與質(zhì)量的關(guān)系，為了讓小球到達B點時速度相同，用質(zhì)量不同的小球，每次將彈簧壓縮到A位置，然后由靜止釋放，請判斷該方案是否可行，并說明理由▲。14.第53屆世乒賽中首次使用了“40+”新球，新球與“40”舊球如圖甲所示。小科想比較兩種球的彈性大小，做了如下實驗；將兩球從相同高度由靜止同時釋放，比較兩球落到同一桌面上彈起的高度得出彈性的大小，發(fā)現(xiàn)很難比較兩球彈起的高度，繼續(xù)觀察，兩球在桌面上反復彈跳，發(fā)現(xiàn)新球停止彈跳時，舊球還在彈跳，如圖乙所示。多次實驗結(jié)果相同，說明舊球的彈性比新球好。(1)乒乓球下落過程中重力勢能逐漸▲。(2)該實驗體現(xiàn)了轉(zhuǎn)換的思想，將比較球的彈性分別轉(zhuǎn)換為比較彈起的高度和▲。15.小松媽媽去百貨大樓購物，自動扶梯把她從一樓勻速送到二樓的過程中，她的(▲)A.動能增大，勢能增大，機械能增大B.動能增大，勢能增大，機械能不變C.動能不變，勢能增大，機械能不變D.動能不變，勢能增大，機械能增大16.興趣小組同學探究“物體動能大小的影響因素”實驗中，猜想“物體動能大小與質(zhì)量大小有關(guān)”，所用的實驗裝置如圖甲，圖乙和丙為實驗改進裝置，A、B為質(zhì)量不同的兩個小球。(1)圖甲的幾次實驗中，木塊運動到了長木板的末端之外，在現(xiàn)有器材的基礎上，解決的辦法有▲(列舉一點)。(2)有同學對“質(zhì)量不同的鋼球從同一光滑斜面、同一高度由靜止開始沿斜面滾下，剛到達底部時的速度大小相等”有疑惑。小組同學在圖乙的基礎上改進，在斜面上增設兩個相同的光滑小凹槽和兩個鋼尺(如圖丙)。實驗開始時，將鋼尺1在如圖位置豎直向上拉起，目的是為了保證▲。(3)圖丙的實驗中，若觀察到▲。則可以確認兩小球剛到達底部時的速度大小相等。17.觀察、實驗、推理是物理研究的重要手可段，物理學家伽利略因觀察到比薩大教堂穹頂上。吊燈因風不停擺動，發(fā)現(xiàn)了擺的重要特性。某興與趣小組根據(jù)當時情況，準備了小鋼球(大小可忽略不計)、彈性很小的結(jié)實輕細繩等器材組成了圖甲裝置。在無風的情況下，把小鋼球拉離到最低位置(A)x處釋放。如圖乙所示，小鋼球?qū)砘財[動。興趣小組猜想影響小鋼球往返一次的時間因素有：擺繩長L,小鋼球質(zhì)量m,起始小鋼球拉離到最低位置(A)的距離x。由此進行實驗，用秒表記下小鋼球往返的時間。實驗數(shù)據(jù)記錄如下：實驗序號擺繩長L/m小鋼球質(zhì)量／g最初將小鋼球拉至最低位置的距離x/cm小鋼球往返運動一次的平均時間／s11505.01.9921507.02.0031509.02.00411009.02.00511509.02.0062509.02.8374509.03.99(1)由表中(填表中實驗次第序號)三組數(shù)據(jù)可知：小鋼球往返一次的時間與小鋼球拉離最低位置的距離x無關(guān)。(2)由表中第3、4、5次實驗數(shù)據(jù)分析可知：小鋼球往返一次的時間與無關(guān)。(3)由表中第3、6、7次實驗數(shù)據(jù)分析可知：擺繩越長，小鋼球往返一次的時間越。(4)我們生活用的擺鐘(如圖丙)，就是利用這一原理工作的，有人發(fā)現(xiàn)正在工作的擺鐘往返一次的時間變長了(即鐘的走時比準確時慢)，則需將擺錘往(填“上”或“下”)調(diào)。18.如圖所示，斜面與水平面在M點相連，彈簧左端固定。小物塊從斜面上P點由靜止滑下，與彈簧碰撞后最高返回到T點。則下列說法中正確的是(▲)A.小物塊從P向M運動過程中，機械能減小B.小物塊從P向M運動過程中，重力勢能增大C.彈簧被壓縮到最短時，小物塊動能最大D.小物塊從M向T透動過程中，速度變快19.如圖是探究“物體的動能跟哪些因素有關(guān)”的實驗。實驗中，讓同一銅球從斜面的不同高度由靜止釋放，撞擊同一木塊，下列說法正確的是(▲)A.該實驗探究的是物體動能大小與高度的關(guān)系B.該實驗探究的是物體動能大小與質(zhì)量的關(guān)系C.該實驗中，物體的動能是指木塊B的動能D.該實驗結(jié)論可以解釋為什么對機動車限速20.相關(guān)資料表明，大部分重大交通事故是因為汽車超載超速造成的。興趣小組決定對超載超速問題進行一次模擬探究，經(jīng)討論后認為，可以用小球作為理想模型，代替汽車作為研究對象。如圖，將小球從高度為h的同一斜面上由靜止開始滾下，推動同一小木塊向前移動一段距離s后停下。完成甲、乙、丙三次實驗，其中h1＝h3>h2,m==mB<mc。(1)把小球放在同一高度由靜止開始沿斜面滾下是為了控制▲相同。(2)實驗中超載超速帶來的危害程度用▲表示。(3)研究超載帶來的危害時，選擇甲、乙、丙三次實驗中的▲進行比較。(4)為比較超載超速帶來的危害程度，興趣小組利用上述器材進行定量研究。得到數(shù)據(jù)如下表：小球質(zhì)量／g高度／cm木塊移動距離／cmA10510B20518C30529D101038E101586請根據(jù)上表數(shù)據(jù)分析，貨車超載20%與超速20%兩者相比，潛在危害較大的是▲。浙教版科學九年級上第三章第2節(jié)《機械能》培優(yōu)訓練學習目標：1.能表示物體由于運動而具有的能叫做動能，解釋動能的大小與物體的質(zhì)量和運動速度有關(guān)。2.說明重力勢能及重力勢能的決定因素；判斷彈性勢能及彈性勢能的決定因素。3.能用實例說明物體的動能和勢能以及它們的轉(zhuǎn)化，判斷機械能和其他形式的能的轉(zhuǎn)化實例。同步訓練：1.籃球拋向空中，忽略空氣阻力，下列哪一幅圖像能正確反映球離手后至落回地面前機械能E與籃球離地高度h的關(guān)系？(▲)【答案】A【解析】【分析】【詳解】略2.如圖所示，一個玩具彈簧放在斜面上端，將彈簧彎曲一定程度后釋放，彈簧沿斜面向下翻滾。彈簧在運動過程中，有哪些機械能發(fā)生了轉(zhuǎn)化(▲)A.只有動能和重力勢能B.只有動能和彈性勢能C.只有重力勢能和彈性勢能D.動能、重力勢能和彈性勢能都發(fā)生了轉(zhuǎn)化【答案】D【解析】(1)動能大小的影響因素：質(zhì)量、速度。質(zhì)量越大，速度越大，動能越大。(2)重力勢能大小的影響因素：質(zhì)量、被舉得高度。質(zhì)量越大，高度越高，重力勢能越大。(3)物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量叫彈性勢能，影響彈性勢能的因素有彈性形變的大小，在彈性限度內(nèi)，彈性形變越大，物體具有的彈性勢能越大。【分析】此題考查動能和勢能的大小變化，關(guān)鍵是知道動能、重力勢能和彈性勢能的概念、以及影響因素?！驹斀狻客婢邚椈煞旁谛泵嫔隙耍瑢椈蓮澢欢ǔ潭群筢尫?，彈簧沿斜面向下翻滾。彈簧在運動過程中，質(zhì)量不變，速度變大，動能變大；彈簧高度降低，重力勢能變小；同時彈簧要恢復原來的形狀，形變變小，故彈性勢能變小。綜上分析可知，動能、重力勢能和彈性勢能都發(fā)生了轉(zhuǎn)化。故ABC錯誤，D正確。故選：D.3.如圖所示，在伽利略理想實驗中，小球每次均從斜面A點自由滾下，分別經(jīng)過圖中a、b、c各位置，關(guān)于小球的動能和重力勢能描述錯誤的是(▲)A.從a到b動能轉(zhuǎn)化為重力勢能B.在b、c處重力勢能相等C.從a到c重力勢能轉(zhuǎn)化為動能D.在a處動能最大【答案】C【解析】(1)動能和物體的質(zhì)量、速度有關(guān)；(2)重力勢能和物體的質(zhì)量、高度有關(guān)；(3)動能和重力勢能是可以相互轉(zhuǎn)化的?！痉治觥棵鞔_影響動能重力勢能的因素，并對小球的降低和升高狀態(tài)做出判斷是解答此題的關(guān)鍵?！驹斀狻緼、小球從最高點釋放，滾動到最低點a點時的速度最大，即動能最大，故從a到b過程中，質(zhì)量不變，速度變小，動能變小，同時高度增加，重力勢能增大，所以是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能的過程，故A正確；B、在b,c處小球的質(zhì)量相同，高度相同，所以重力勢能相同，故B正確；C、小球從最高點釋放，滾動到最低點a點時的速度最大，即動能最大，故從a到c過程中，質(zhì)量不變，速度變小，能變小，同時高度增加，重力勢能增大，所以是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能的過程，故C錯誤；D、小球從最高點釋放，滾動到最低點a點時的速度最大，即動能最大，故D正確；故選C.4.為了研究動能的大小與哪些因素有關(guān)，教材中設計了“小鋼球撞木塊”的實驗(如圖所示)，讓靜止的小鋼球從斜面滾下，觀察木塊被推動的距離。關(guān)于該實驗的說法中不正確的是(▲)A.該實驗的設計思路是采用轉(zhuǎn)換法，用木塊移動的距離來表示動能的大小B.該實驗研究的基本方法是控制變量法，如分別控制小球滾下的高度、小球的質(zhì)量等C.在實驗器材的選擇時，可以不考慮斜面的光滑程度，被撞木塊的質(zhì)量和軟硬等因素D.實驗過程中，讓同一小球從不同高度落下，目的是讓小球獲得不同的運動速度【答案】C【解析】動能的決定因素有兩個：質(zhì)量和速度，在探究“物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”時，應該利用控制變量法的思路，去分析解決；鋼球把木塊推出的距離長，說明的動能大這是一種轉(zhuǎn)換的方法?！痉治觥勘绢}全面地考查動能的大小與哪些因素得實驗，解答時注意多因素問題時需要運用控制變量法，反映動能多少時運用了轉(zhuǎn)換法。【詳解】A、球的動能是從木塊被推出的距離看出的，這里采用了轉(zhuǎn)換法的思想，故該選項說法正確；B、球的動能與質(zhì)量和速度都有關(guān)系，根控制變量法，如分別控制小球滾下的高度、小球的質(zhì)量等；故該選項說法正確；C、斜面的光滑程度影響小球滾下的速度，木塊的質(zhì)量和軟硬影響碰撞的程度，所以在實驗器材的選擇時，考慮斜面的光滑程度，木塊的質(zhì)量和軟硬等因素，故該選項說法不正確；D、球滾到水平面上時獲得的速度與球在斜面上的高度有關(guān)，同一小球從不同高度落下，目的是為了讓小球獲得不同的運動速度，故該選項說法正確。故選C。5.2018年2月12日13時03分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號乙”運載火箭，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第二十八、二十九顆“北斗”導航衛(wèi)星，如圖所示的衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運行，離地球最近的一點叫近地點，最遠的一點叫遠地點，它在大氣層外運行，不受空氣阻力，則下列說法正確的是(▲)A.衛(wèi)星從遠地點運行到近地點，重力勢能減小，動能增大，機械能守恒B.衛(wèi)星從遠地點運行到近地點，重力勢能增大，動能減小，機械能守恒C.衛(wèi)星從近地點運行到遠地點，重力勢能增大，動能增大，機械能不守恒D.衛(wèi)星從近地點運行到遠地點，重力勢能減小，動能減小，機械能不守恒【答案】A【解析】影響動能的因素是物體的質(zhì)量和物體運動的速度；影響重力勢能的因素是物體的質(zhì)量和物體的高度。根據(jù)動能、重力勢能影響因素的情況得出動能和重力勢能的大小情況。再根據(jù)能量變化的規(guī)律：減小的能量轉(zhuǎn)化為增大的能量得出答案?！痉治觥空莆談幽?、勢能大小的影響因素，掌握動能、勢能的大小變化情況。同時知道衛(wèi)星在繞地球運動時，沒有任何物質(zhì)和衛(wèi)星摩擦，機械能沒有消耗，機械能是守恒的?！驹斀狻緼B.在大氣層外運行，不受空氣阻力，機械能是守恒的，衛(wèi)星從遠地點運行到近地點時，相對高度減小，所以勢能減小，同時速度增大，動能增大，機械能守恒，故A正確，B錯誤；CD.在大氣層外運行，不受空氣阻力，機械能是守恒的，衛(wèi)星從近地點運行到遠地點時，相對高度增大，所以勢能增大，同時速度減小，動能減小，機械能守恒，故CD錯誤。故選：A.6.如圖所示，甲、乙是兩個完全相同的網(wǎng)球。在同一高度以大小相等的速度，將甲球豎直向下拋出、將乙球豎直向上拋出，不計空氣阻力，則下列說法正確的是(▲)A.甲球在空中下落時，重力勢能增大，動能減小B.乙球上升過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能C.拋出時甲、乙兩球的機械能相等D.拋出時甲球的動能小于乙球的動能【答案】C【解析】動能大小的影響因素是質(zhì)量和速度，質(zhì)量一定時，物體的速度越大，動能就越大；速度一定時，物體的質(zhì)量越大，動能就越大；重力勢能大小的影響因素是質(zhì)量和高度，質(zhì)量一定時，物體的高度越大，重力勢能就越大；高度一定時，物體的質(zhì)量越大，重力勢能就越大。1、動能大小的影響因素是質(zhì)量和速度，質(zhì)量一定時，物體的速度越大，動能就越大；速度一定時，物體的質(zhì)量越大，動能就越大；重力勢能大小的影響因素是質(zhì)量和高度，質(zhì)量一定時，物體的高度越大，重力勢能就越大；高度一定時，物體的質(zhì)量越大，重力勢能就越大；2、甲球在空中下落時，質(zhì)量不變，速度增大，高度減??；3、乙球上升過程中，質(zhì)量不變，速度減小，高度增大；4、拋出時，甲、乙兩球質(zhì)量相等，速度相等，高度相等，動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。【分析】本題主要考查了動能和重力勢能的概念及影響其大小的因素，屬于基本內(nèi)容，在判斷動能和重力勢能的大小時，要注意看影響動能和重力勢能大小的因素怎么變化。【詳解】A、甲球在空中下落時，質(zhì)量不變，速度增大，所以動能增大；質(zhì)量不變，高度減小，所以重力勢能減小，故A錯；B、乙球上升過程中，質(zhì)量不變，速度減小，所以動能減??；質(zhì)量不變，高度增大，所以重力勢能增大，是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，故B錯；C、拋出時，甲、乙兩球質(zhì)量相等，速度相等，所以動能相等；質(zhì)量相等，高度相等，所以重力勢能相等；動能和勢能統(tǒng)稱為機械能，所以機械能相等，故C正確；D、拋出時，甲、乙兩球質(zhì)量相等，速度相等，所以動能相等。(動能和勢能的概念【動能和勢能】)7.下列有關(guān)機械能的說法中正確的是(▲)A.只要對物體施力，物體的動能就會改變B.在平衡力作用下運動的木塊的動能可能保持不變C.推出的鉛球在下落的過程中動能保持不變D.如果物體的運動速度不變，則物體的機械能也不變【答案】B【解析】(1)力是改變物體運動狀態(tài)的原因，維持物體運動不需要力，如果一個物體的運動狀態(tài)發(fā)生了改變，那它一定是受到了力的作用。(2)受平衡力作用的物體，可能靜止也可能做勻速直線運動。(3)影響動能大小的因素是質(zhì)量和速度，質(zhì)量一定時，速度越大，動能越大；(4)機械能等于動能和勢能之和；重力勢能大小的影響因素：質(zhì)量、高度；質(zhì)量越大，高度越高，重力勢能越大。【分析】本題目考查了力的作用效果以及物體運動狀態(tài)的改變，需要學生明確力的作用效果以及力對物體運動狀態(tài)的影響?！驹斀狻緼B、若一個物體受到平衡力的作用，處于平衡狀態(tài)，平衡狀態(tài)就包括兩種：靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，所以其動能不變；即物體受到了力，動能不一定就會改變，故A錯誤，B正確；C、推出去的鉛球在下落過程中，質(zhì)量一定，速度變大，動能變大；故C錯誤；D、物體質(zhì)量一定，運動速度不變，其動能不變；若高度發(fā)生變化，其重力勢能改變，所以機械能會發(fā)生改變；故D錯誤。故選：B.8.2018年5月26日，“勇者榮耀花式蹦極”挑戰(zhàn)賽在湖南張家界大峽谷玻璃橋展開，來自俄羅斯等國的多名蹦極高手在此成功挑戰(zhàn)260m高的世界最高蹦極臺，挑戰(zhàn)者從平臺起跳到下落到最低點的過程中，蹦極繩發(fā)生了▲形變，若不計空氣阻力和摩擦，在能量轉(zhuǎn)化的過程中機械能的總量▲(填“不變”“變小”或“變大”)。【答案】彈性；不變【解析】①在彈性限度內(nèi)，在力的作用下彈性物體可以發(fā)生彈性形變，產(chǎn)生彈性勢能；②機械能包括動能和勢能。動能可以轉(zhuǎn)化為勢能，勢能也可以轉(zhuǎn)化為動能。不計能量損失，機械能總量保持不變?！痉治觥看祟}考查了彈性形變的產(chǎn)生及機械能轉(zhuǎn)化和守恒定律的應用，將研究對象的運動過程分成幾個階段，明確每個階段的能量轉(zhuǎn)化，是解答此類問題的一般方法。【詳解】蹦極繩具有彈性，當挑戰(zhàn)者從平臺起跳到下落到最低點的過程中，人對蹦極繩有向下的拉力，蹦極繩發(fā)生了彈性形變；此過程中，挑戰(zhàn)者的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，人的動能又轉(zhuǎn)化為蹦極繩的彈性勢能；若不計空氣阻力和摩擦，在能量轉(zhuǎn)化的過程中機械能的總量保持不變(機械能守恒)。9.甲站在0.5m/s勻速上行的自動扶梯上，乙站在0.7m/s勻速下行的自動扶梯上。甲、乙兩人質(zhì)量相等，甲上行中動能▲(填“增加”“不變”或“減少”)。某時刻他們的位置如圖所示，該時刻甲的重力勢能▲(填“大于”“等于”或“小于”，下同)乙的重力勢能，甲的機械能▲乙的機械能?！敬鸢浮坎蛔儯坏扔冢恍∮凇窘馕觥繉㈩}目中提到的物理情景與對應的動能、重力勢能、機械能的定義決定因素聯(lián)系起來即可解決此題?！痉治觥客ㄟ^題意，明確甲乙兩者各因素的異同點是解決此題的突破口?！驹斀狻考自谏闲羞^程中，甲的質(zhì)量和速度都不變，動能的大小由質(zhì)量和速度決定，兩者都不變，所以甲的動能不變。在圖示位置中，甲乙兩人的高度相同，質(zhì)量相等，根據(jù)物體重力勢能的大小由質(zhì)量和舉高的高度這兩個因素來決定可知，所以兩人的重力勢能相同。由題意知，甲的速度小于乙的速度，兩人質(zhì)量相等，結(jié)合動能的決定因素可知，甲的動能小于乙的動能。根據(jù)機械能包括動能和勢能結(jié)合兩人的勢能相等，甲的動能小于乙的動能，所以可以判斷，甲的機械能小于乙的機械能。故答案為：不變；等于；小于。10.小蘇同學的物理興趣小組準備探究“彈簧彈性勢能的大小與什么因素有關(guān)”。他們猜想：彈簧彈性勢能可能與彈簧長度變化量、彈簧螺紋圈直徑、彈簧的材料等因素有關(guān)。他們的實驗裝置如下圖，把彈簧放在水平面上，其左端固定在墻上，AO等于彈簧原長，水平面O點左側(cè)光滑，右側(cè)粗糙。將物體M從O點壓縮彈簧到P點，然后由靜止釋放，當物體M運動到O點與彈簧分開，最終運動到Q點靜止。請補充完成他們的探究過程：(1)彈簧彈性勢能的大小是通過▲來衡量的。(2)探究彈簧彈性勢能與彈簧長度變化量的關(guān)系，應該選用▲(填“相同”或“不同”)的彈簧進行實驗，并先后改變▲之間的距離，測出OQ的距離，重復實驗，測量多組數(shù)據(jù)并記錄。(3)小蘇的實驗小組經(jīng)過多次實驗得出了結(jié)論。在上面的實驗中，他們運用到了轉(zhuǎn)換法和▲兩種物理思想方法?！敬鸢浮?1)物體M被彈出的距離;(2)相同;AP；(3)控制變量法【解析】【分析】本題主要考查了彈簧彈性勢能的大小與什么因素有關(guān)?！驹斀狻?1)實驗中彈性勢能的大小是通過物體M被彈出的距離來間接地反映，這用到了轉(zhuǎn)換法；(2)探究的是彈性勢能和彈簧長度變化量之間的關(guān)系，必須控制彈簧的螺紋圈直徑、彈簧的材料相同(即相同的彈簧)，改變彈簧長度變化量，即AP間的距離；彈性勢能通過彈簧推動物體在粗糙表面上運動的距離遠近來體現(xiàn)，所以必須測出OQ間的距離；為了使結(jié)論具有普遍性，應改變彈簧長度變化量，即AP間的距離，多測幾組數(shù)據(jù)；(3)通過以上分析可以看出，本實驗通過彈簧推動物體在粗糙表面上運動的距離遠近來體現(xiàn)彈性勢能的大小，用到了轉(zhuǎn)換法；同時，探究與多個量的關(guān)系時，還用到了控制變量法。答案：(1)物體M被彈出的距離;(2)相同;AP；(3)控制變量法11.探究影響物體彈性勢能大小的因素，選擇彈簧進行研究，將光滑水平面與光滑斜面連接，如圖。①將甲彈簧放置在水平面上，用小球壓縮彈簧2cm,釋放后，小球滾上A斜面，記錄小球在斜面最高點時的高度，重復三次，取平均值記錄在下表中，更換B斜面，重復實驗。②壓縮甲彈簧3cm,重復實驗①步驟。③換用不同彈簧，重復實驗①步驟。實驗序號彈簧彈簧長度／cm彈簧材料壓縮量／cm小球在斜面A上高度／m小球在斜面B上高度／m1甲20合金120.180.182甲20合金130.400.403乙20合金220.220.224丙30合金120.120.125丁30合金220.150.15(1)實驗中，通過觀察▲判斷彈簧彈性勢能的大小。(2)比較▲(填實驗序號)，說明彈簧的彈性勢能與彈簧的形變大小有關(guān)。(3)由實驗結(jié)果可知，彈簧的彈性勢能大小還與彈簧的▲有關(guān)。【答案】(1)小球到達斜面的高度；(2)1、2；(3)長度、材料【解析】彈勢能和彈性形變程度有關(guān)，彈性形變程度越大，彈性勢能越大。重力勢能和兩個因素有關(guān)，一是物體重力，二是物體上升高度。探究過程應按照控制變量法進行?！痉治觥勘绢}考查學生對勢能的影響因素及其轉(zhuǎn)化的掌握情況；在研究多變量的關(guān)系時，一定要運用控制變量法?！驹斀狻?1)當彈簧壓縮程度越大時，彈簧彈性形變程度越大，對小球做功就越多，實驗中，通過觀察小球到達斜面的高度判斷彈簧彈性勢能的大??；(2)需要按照控制變量法，比較實驗1、2說明彈簧的彈性勢能大小與彈簧形變大小有關(guān)；(3)2、3組數(shù)據(jù)兩彈簧的材料不同，彈性形變的程度相同；據(jù)圖還能看出，它們推動小球上升高度不同，即表明它們所具有的彈性勢能不同，這是由于材料不同造成的。通過比較2、4或3、5兩個實驗可知，彈簧的彈性勢能與彈簧的長度有關(guān)。由實驗結(jié)果可知，彈簧的彈性勢能大小還與彈簧的長度、材料有關(guān)；故答案為：(1)小球到達斜面的高度；(2)1、2；(3)長度、材料12.排球充氣后，讓排球從手上自由落下，排球每次反彈的高度都低于落下時的高度。(1)解釋整個過程中能量是否守恒。(2)排球從接觸地面到形變最大的過程中，速度υ與形變大小ΔV之間的關(guān)系大致如圖，請說明該過程中，排球受力情況與機械能變化的關(guān)系?！敬鸢浮?1)排球下落和與地板的每次碰撞及排球上升過程中，能量始終守恒。由于排球與空氣摩擦、與地板碰撞過程中有機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，但這些能量的總和仍然保持不變。(2)排球接觸地面后，受到重力和地面的彈力，彈力小于重力，排球的重力勢能轉(zhuǎn)化成動能和彈性勢能。到B點時，排球重力等于受到地面彈力，動能達到最大。從B點到形變最大，彈力大于重力，重力勢能和動能全部轉(zhuǎn)化成彈性勢能?！窘馕觥?1)根據(jù)能量守恒定律的觀點，結(jié)合機械能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化可做出解釋；(2)排球從接觸地面到形變最大的過程中，受到重力與彈力的作用，同時動能轉(zhuǎn)化為球的彈性勢能，據(jù)此分析?！痉治觥渴熘芰渴睾愕挠^點，會對排球的受力情況、機械能的轉(zhuǎn)化情況進行分析是本題的關(guān)鍵?！驹斀狻柯?3.為了探究物體動能大小的影響因素，同學們設計了如圖甲、乙、丙所示的實驗裝置，讓小球從同一斜面由靜止開始下滑，撞擊水平木板上的木塊來進行實驗。請回答下列問題：(1)本實驗是研究動能大小與▲的關(guān)系。(2)比較甲、乙兩次實驗可以得到的結(jié)論是▲。(3)某同學改用如圖丁所示裝置探究小球的動能與質(zhì)量的關(guān)系，為了讓小球到達B點時速度相同，用質(zhì)量不同的小球，每次將彈簧壓縮到A位置，然后由靜止釋放，請判斷該方案是否可行，并說明理由▲。【答案】(1)速度和質(zhì)量的；(2)在質(zhì)量相同時，速度越大，動能越大；(3)不可行，因為兩個質(zhì)量不同的小球動能相同，速度會不同?！窘馕觥?1)動能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān)，若要探究動能的大小與質(zhì)量的關(guān)系，需控制小球的速度相同，質(zhì)量不同；若要探究動能的大小與速度的關(guān)系，需控制小球的質(zhì)量相同，速度不同；(2)比較甲、乙中的相同點和不同點，根據(jù)控制變量法得出結(jié)論；(3)根據(jù)機械能守恒及動能和勢能的轉(zhuǎn)化來分析此題；影響動能大小的因素是質(zhì)量和速度，質(zhì)量越大，速度越大，其動能也就越大?！痉治觥縿幽艿臎Q定因素有兩個：質(zhì)量和速度。要研究物體的動能與物體的質(zhì)量和速度的關(guān)系時，要從控制變量法的思路入手分析。注意解本題時，要把握圖中的相同點與不同點?！驹斀狻?1)比較甲、乙兩圖可知，小球的質(zhì)量相同，釋放時的位置高度不同，甲圖中小球釋放時的位置高，到達水平面時的初速度大，木塊被推動的距離大，說明甲球的動能大；故實驗可以研究的問題是動能與速度的關(guān)系；比較乙、丙兩圖可知，球下落的高度相同，質(zhì)量不同，所以能探究動能和質(zhì)量的關(guān)系；故該實驗探究的是動能與質(zhì)量、速度的關(guān)系；(2)比較甲圖和乙圖可知，小球的質(zhì)量相同，高度不相同，高度越高，到達水平面時的速度越大，推動木塊移動的距離越遠，動能越大，故結(jié)論為：在質(zhì)量相同時，速度越大，動能越大；(3)兩球壓縮彈簧到同樣的形變程度后，彈簧具有的彈性勢能相同，則轉(zhuǎn)化成的動能也相同，所以兩個質(zhì)量不同的小球動能相同，速度會不同，因此該方案不合理。故答案為：(1)速度和質(zhì)量的；(2)在質(zhì)量相同時，速度越大，動能越大；(3)不可行，因為兩個質(zhì)量不同的小球動能相同，速度會不同。14.第53屆世乒賽中首次使用了“40+”新球，新球與“40”舊球如圖甲所示。小科想比較兩種球的彈性大小，做了如下實驗；將兩球從相同高度由靜止同時釋放，比較兩球落到同一桌面上彈起的高度得出彈性的大小，發(fā)現(xiàn)很難比較兩球彈起的高度，繼續(xù)觀察，兩球在桌面上反復彈跳，發(fā)現(xiàn)新球停止彈跳時，舊球還在彈跳，如圖乙所示。多次實驗結(jié)果相同，說明舊球的彈性比新球好。(1)乒乓球下落過程中重力勢能逐漸▲。(2)該實驗體現(xiàn)了轉(zhuǎn)換的思想，將比較球的彈性分別轉(zhuǎn)換為比較彈起的高度和▲?！敬鸢浮?1)減??；(2)彈跳時間(或次數(shù))。【解析】(1)重力勢能是由于物體被舉高而具有的能。影響因素是質(zhì)量和高度；(2)由題通過球落到下后彈起的高度比較彈性大小，或者球落下后彈跳時間比較彈性大小。【分析】本題考查了對重力勢能和轉(zhuǎn)換法的認識和理解。轉(zhuǎn)化法就是把要解決的問題變換成另一個與此有關(guān)系的問題或現(xiàn)象分析，從而達到化難為易，化繁為簡的目的?！驹斀狻?1)乒乓球下落過程中高度減小，所以重力勢能逐漸減??；(2)由題，兩種球的彈性大小比較方法一：將兩球從相同高度由靜止同時釋放，比較兩球落到同一桌面上彈起的高度得出彈性大??；兩種球的彈性大小比較方法二：將球從相同高度由靜止同時釋放，比較兩球落到同一桌面上彈跳時間比較彈性大小。這里用到的研究方法有控制變量法和轉(zhuǎn)換法。故答案為：(1)減??；(2)彈跳時間(或次數(shù))。15.小松媽媽去百貨大樓購物，自動扶梯把她從一樓勻速送到二樓的過程中，她的(▲)A.動能增大，勢能增大，機械能增大B.動能增大，勢能增大，機械能不變C.動能不變，勢能增大，機械能不變D.動能不變，勢能增大，機械能增大【答案】D【解析】(1)影響動能大小的因素是質(zhì)量和速度；質(zhì)量越大，速度越大，動能越大；(2)影響重力勢能大小的因素：質(zhì)量、被舉得高度。質(zhì)量越大，高度越高，重力勢能越大;(3)機械能是動能與勢能的和?！痉治觥空莆談幽?、重力勢能、彈性勢能、機械能大小的影響因素，根據(jù)能量的影響因素判斷動能、重力勢能、彈性勢能、機械能大小的變化。【詳解】小松媽媽從一樓勻速送到二樓的過程中，質(zhì)量和速度都沒有變化，所以動能不變；但是他的位置變高了，也就是重力勢能變大了，所以機械能變大了，所以選項D是正確的；故選D.16.(科學探究)興趣小組同學探究“物體動能大小的影響因素”實驗中，猜想“物體動能大小與質(zhì)量大小有關(guān)”，所用的實驗裝置如圖甲，圖乙和丙為實驗改進裝置，A、B為質(zhì)量不同的兩個小球。(1)圖甲的幾次實驗中，木塊運動到了長木板的末端之外，在現(xiàn)有器材的基礎上，解決的辦法有▲(列舉一點)。(2)有同學對“質(zhì)量不同的鋼球從同一光滑斜面、同一高度由靜止開始沿斜面滾下，剛到達底部時的速度大小相等”有疑惑。小組同學在圖乙的基礎上改進，在斜面上增設兩個相同的光滑小凹槽和兩個鋼尺(如圖丙)。實驗開始時，將鋼尺1在如圖位置豎直向上拉起，目的是為了保證▲。(3)圖丙的實驗中，若觀察到▲。則可以確認兩小球剛到達底部時的速度大小相等?！敬鸢浮?1)降低小球的高度；(2)兩個小球在同一高度同時由靜止開始運動；(3)兩球同時碰到鋼尺2【解析】【分析】【詳解】(1)當木板長度不夠長時，為了讓木塊滑行距離減小，可以降低小球的高度，也可以在保持小球高度不變的情況下，增大木板的摩擦或是降低斜面的傾角；(2)該實驗要保證兩個小球處于同一高度且同時下落，將鋼尺1豎直向上拉起，目的是為了保證兩個小球在同一高度同時由靜止開始運動;(3)由v=s/t可知，當兩個小球運動的路程和時間相同時，則到達底部速度相等，即同時碰到鋼尺2時，兩小球到達底部時的速度大小相等。17.觀察、實驗、推理是物理研究的重要手可段，物理學家伽利略因觀察到比薩大教堂穹頂上。吊燈因風不停擺動，發(fā)現(xiàn)了擺的重要特性。某興與趣小組根據(jù)當時情況，準備了小鋼球(大小可忽略不計)、彈性很小的結(jié)實輕細繩等器材組成了圖甲裝置。在無風的情況下，把小鋼球拉離到最低位置(A)x處釋放。如圖乙所示，小鋼球?qū)砘財[動。興趣小組猜想影響小鋼球往返一次的時間因素有：擺繩長L,小鋼球質(zhì)量m,起始小鋼球拉離到最低位置(A)的距離x。由此進行實驗，用秒表記下小鋼球往返的時間。實驗數(shù)據(jù)記錄如下：實驗序號擺繩長L/m小鋼球質(zhì)量／g最初將小鋼球拉至最低位置的距離x/cm小鋼球往返運動一次的平均時間／s11505.01.9921507.02.0031509.02.00411009.02.00511509.02.0062509.02.8374509.03.99(1)由表中(填表中實驗次第序號)三組數(shù)據(jù)可知：小鋼球往返一次的時間與小鋼球拉離最低位置的距離x無關(guān)。(2)由表中第3、4、5次實驗數(shù)據(jù)分析可知：小鋼球往返一次的時間與無關(guān)。(3)由表中第3、6、7次實驗數(shù)據(jù)分析可知：擺繩越長，小鋼球往返一次的時間越。(4)我們生活用的擺鐘(如圖丙)，就是利用這一原理工作的，有人發(fā)現(xiàn)正在工作的擺鐘往返一次的時間變長了(即鐘的走時比準確時慢)，則需將擺錘往(填“上”或“下”)調(diào)?！敬鸢浮?1)1、2、3;(2)鋼球的質(zhì)量；(3)長；(4)上【解析】(1)(2)(3)由表中數(shù)據(jù)可知，研究小鋼球往返動一次的平均時間與擺長、質(zhì)量、最初將小鋼球拉至最低位置的距離X(cm)有關(guān)，研究與其中一個因素的關(guān)系時，要控制其它因素不變；根據(jù)題中條件分析得出結(jié)論；(4)利用(3)的結(jié)論回答?！痉治觥勘绢}聯(lián)系實驗，考查控制變量法的運用及分析數(shù)據(jù)歸納結(jié)論的能力?！驹斀狻垦芯啃′撉蛲狄淮蔚臅r間與小鋼球拉離最低位置的距離x的關(guān)系時，要控制擺長、質(zhì)量不變，故由表中1、2、3三組數(shù)據(jù)可知：小鋼球往返一次的時間與小鋼球拉離最低位置的距離X無關(guān)；由表中第3、4、5次實驗數(shù)據(jù)可知，只有小鋼球的質(zhì)量不同，而其它因素相同，小鋼球往返一次的時間相同，故小鋼球往返一次的時間與小鋼球質(zhì)量無關(guān)；由表中第3、6、7次實驗數(shù)據(jù)可知，只有擺長不同，因它因素相同，分折可知：擺繩越長，小鋼球往返一次的時間越長；擺繩越長，小鋼球往返一次的時間越長；擺繩越短，小鋼球往返一次的時間越少，正在工作的擺鐘往返一次的時間變長了，應縮短擺錘，則需將擺錘往上調(diào)。故答案：(1)1、2、3;(2)鋼球的質(zhì)量；(3)長；(4)上18.如圖所示，斜面與水平面在M點相連，彈簧左端固定。小物塊從斜面上P點由靜止滑下，與彈簧碰撞后最高返回到T點。則下列說法中正確的是(▲)A.小物塊從P向M運動過程中，機械能減小B.小物塊從P向M運動過程中，重力勢能增大C.彈簧被壓縮到最短時，小物塊動能最大D.小物塊從M向T透動過程中，速度變快【答案】A【解析】(1)影響動能大小的因素：質(zhì)量、速度，質(zhì)量越大，速度越大，動能越大；(2)影響重力勢能大小的因素：質(zhì)量、高度，即物體的質(zhì)量越大，高度越高，其重力勢能越大。(3)影響彈性勢能的因素：彈性形變的程度，形變程度越大，其彈性勢能越大。(4)機械能包括動能和勢能?！痉治觥勘绢}考查了動能、勢能、彈性勢能的轉(zhuǎn)化，以及機械能變化的判斷，明確各自的影響因素是解答此題的關(guān)鍵?！驹斀狻緼、小物塊從斜面上P點由靜止滑下，與彈簧碰撞后最高返回到T點，說明接觸面