12.1動(dòng)能勢(shì)能機(jī)械能2

12.1動(dòng)能勢(shì)能機(jī)械能一、單選題1．關(guān)于能的概念，下列說法中正確的是（）A．一個(gè)物體能夠做功，就說這個(gè)物體具有能B．一個(gè)物體已做過的功越多，說明這個(gè)物體具有的能越多C．一個(gè)物體做了功，說明這個(gè)物體具有能D．用線懸掛著的小球，沒有做功，所以沒有能【答案】A【解析】A．由能量的概念可知，一個(gè)物體能夠做功，就說明這個(gè)物體具有能量，簡(jiǎn)稱能，故A正確；B．物體能量我可以做更多的功，但一個(gè)物體已做的功越多，不能說明這個(gè)物體具有的能越多，故B錯(cuò)誤；C．一個(gè)物體做了功，說明原來具有能量，但做功后不一定還具有能，故C錯(cuò)誤；D．一用線懸掛著的小球，沒有做功，但它有一定的高度，所以具有重力勢(shì)能，故D錯(cuò)誤。故選A。2．下列物體中即具有動(dòng)能又具有勢(shì)能的是（）A．在平直公路上行駛的汽車 B．拉長(zhǎng)的橡皮筋C．正在下落的雨滴 D．水庫(kù)里的水【答案】C【解析】【分析】A．在水平地面上行駛的汽車，有速度無高度，所以只具有動(dòng)能，故A不符合題意；B．被拉長(zhǎng)的橡皮筋，發(fā)生彈性形變，具有彈性勢(shì)能，故B不符合題意；C．在空中下落的雨滴，有高度也有速度，所以具有動(dòng)能和重力勢(shì)能，故C符合題意；D．被攔河壩攔住的河水，有高度無速度，所以只具有重力勢(shì)能，故D不符合題意。故選C。3．下列現(xiàn)象中勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的是（）A．火箭發(fā)射升空 B．汽車勻速駛上斜坡C．小球從光滑斜面頂端滾下 D．跳傘運(yùn)動(dòng)員勻速下落【答案】C【解析】A．火箭發(fā)射升空，質(zhì)量不變，高度增高，速度變大，火箭的動(dòng)能增大，重力勢(shì)能也增大，故A不符合題意；B．汽車勻速駛上斜坡，其質(zhì)量不變，速度不變，動(dòng)能不變，高度增高，重力勢(shì)能增加，故B不符合題意；C．小球從光滑斜面頂端滾下，質(zhì)量不變，速度變大，動(dòng)能變大，高度降低，重力勢(shì)能減少，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能，故C符合題意；D．跳傘運(yùn)動(dòng)員勻速下落，其質(zhì)量不變，速度不變，動(dòng)能也不變，高度降低，重力勢(shì)能減少。故D不符合題意。故選C。4．科技助力農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，如圖是無人機(jī)噴灑農(nóng)藥的場(chǎng)景。在無人機(jī)沿著水平方向勻速飛行噴灑農(nóng)藥的過程中，它的（）A．動(dòng)能不變、機(jī)械能不變 B．動(dòng)能減小、機(jī)械能減小C．動(dòng)能增大、機(jī)械能增大 D．動(dòng)能減小，機(jī)械能不變【答案】B【解析】無人機(jī)沿著水平方向勻速飛行噴灑農(nóng)藥的過程中，高度不變，質(zhì)量逐漸減小，重力勢(shì)能減??；速度不變，質(zhì)量逐漸減小，動(dòng)能減小，因此機(jī)械能也減小，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。5．在探究“物體的動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，讓質(zhì)量相同的小車從斜面的不同高度由靜止釋放，撞擊同一木塊，能將木塊撞出一段距離，如圖所示，下列說法不正確的是（）A．小車在斜面上下滑時(shí)重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能B．該實(shí)驗(yàn)的目的是探究小車在水平面上的動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系C．小車在斜面上自由釋放時(shí)位置越高，到達(dá)水平面時(shí)初速度越快D．木塊被撞擊后滑行距離不同，但滑行時(shí)所受摩擦力相同【答案】B【解析】A．小車在斜面上下滑時(shí)，質(zhì)量不變，速度增大，高度降低，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故A正確，不符合題意；B．小車的質(zhì)量不變，由不同高度釋放，故探究的是動(dòng)能大小與速度的關(guān)系，故B錯(cuò)誤，符合題意；C．小車斜面上下滑時(shí)，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，位置越高，重力勢(shì)能越大，到達(dá)水平面時(shí)初速度越快，故C正確，不符合題意；D．木塊被撞擊后滑行距離不同，但是木塊對(duì)水平面的壓力和接觸面粗糙程度相同，所以滑行時(shí)所受摩擦力相同，故D正確，不符合題意。故選B。6．如圖所示，球從A位置踢出去到達(dá)最高點(diǎn)B，最后落地的過程中，它的重力勢(shì)能(

)A．一直增大 B．一直減小C．先增大后減小 D．先減小后增大【答案】C【解析】上升過程中，球的質(zhì)量不變，高度增加，根據(jù)重力勢(shì)能的決定因素，所以其重力勢(shì)能增加．到了最高點(diǎn)以后，球處于下落狀態(tài)，高度下降，根據(jù)重力勢(shì)能的決定因素可知，球的重力勢(shì)能減?。C上分析，球的重力勢(shì)能是先增大后減?。蔆正確．7．如圖所示，為我國(guó)某地的等高線圖，若把同一個(gè)物體分別放在a點(diǎn)和b點(diǎn)，則物體的重力勢(shì)能（）A．在a點(diǎn)時(shí)大 B．在b點(diǎn)時(shí)大C．在兩點(diǎn)一樣大 D．條件不足，無法判斷【答案】A【解析】【分析】重力勢(shì)能大小的影響因素：質(zhì)量和高度。由題圖可看出，a點(diǎn)所在的海拔為1370m，b點(diǎn)所在的海拔為1360m，而對(duì)同一個(gè)物體，它的位置越高，重力勢(shì)能越大．故物體在a點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能大。故選A。8．人造衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行，如圖所示為衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程．針對(duì)該過程，以下說法正確的是A．動(dòng)能逐漸增大，機(jī)械能增大B．勢(shì)能逐漸減小，機(jī)械能減小C．動(dòng)能逐漸增大，勢(shì)能逐漸減小，機(jī)械能不變D．動(dòng)能逐漸增大，勢(shì)能逐漸減小，機(jī)械能減小【答案】C【解析】由于衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)具有較大的勢(shì)能，近地點(diǎn)時(shí)具有較大的動(dòng)能，故當(dāng)衛(wèi)星由遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，故動(dòng)能逐漸增大，勢(shì)能逐漸減小，但其動(dòng)能和勢(shì)側(cè)的總和即機(jī)械能是不變的，故C是正確的．9．如圖所示，物塊在光滑斜面上由靜止開始下滑，依次經(jīng)過a、b兩個(gè)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，比較物塊在a、b兩點(diǎn)的能量，下列說法正確的是（）A．物塊在a點(diǎn)動(dòng)能大 B．物塊在b點(diǎn)動(dòng)能大C．物塊在b點(diǎn)重力勢(shì)能大 D．物塊在a、b兩點(diǎn)的重力勢(shì)能一樣大【答案】B【解析】物塊在光滑斜面上由靜止開始下滑（不計(jì)空氣阻力），在下滑過程中，高度減小，重力勢(shì)能減小，速度增大，動(dòng)能變大；由于a點(diǎn)的位置要高于b點(diǎn)的位置，所以a處的重力勢(shì)能大于b處的重力勢(shì)能；物塊在下滑過程中動(dòng)能變大，所以物塊在b點(diǎn)動(dòng)能大，故B正確，ACD錯(cuò)誤．10．如圖所示，小球從A點(diǎn)擺動(dòng)到C點(diǎn)的過程中(不計(jì)空氣阻力)，下列說法正確的是A．從A到B的過程中，動(dòng)能增大，重力勢(shì)能減小B．從A到B的過程中，動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增大C．從B到C的過程中，動(dòng)能增大，重力勢(shì)能增大D．從B到C的過程中，動(dòng)能減小，重力勢(shì)能減小【答案】A【解析】小球在整個(gè)過程中質(zhì)量不變．動(dòng)能大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，重力勢(shì)能大小與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)．A、B．從A到B的過程中，高度降低，重力勢(shì)能減?。凰俣仍龃?，動(dòng)能增大．故A正確、B錯(cuò)誤．C、D．從B到C的過程中，高度增加，重力勢(shì)能增大；速度減小，動(dòng)能減?。畡?dòng)能減小，重力勢(shì)能增大．故C、D錯(cuò)誤．11．如圖所示，在光滑的水平臺(tái)面上，一輕彈簧左端固定.右端連接一金屬小球，O點(diǎn)是彈簧保持原長(zhǎng)時(shí)小球的位置。壓縮彈簧使小球至A位置，然后釋放小球，小球就在AB間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)（已知AO＝OB）。小球從A位置運(yùn)動(dòng)到B位置的過程中，下列判斷不正確的是（）A．小球的動(dòng)能先增大后減小B．彈簧的彈性勢(shì)能先減小后增大C．小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能相等D．任一位置彈簧的彈性勢(shì)能和小球的動(dòng)能之和保持不變【答案】C【解析】由題知，O點(diǎn)是彈簧保持原長(zhǎng)時(shí)小球的位置，則小球位于A點(diǎn)時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，位于B點(diǎn)時(shí)彈簧處于拉伸狀態(tài)；①小球從A運(yùn)動(dòng)到O的過程中，彈簧逐漸恢復(fù)原狀，彈性形變程度變小，彈性勢(shì)能變小，水平臺(tái)面光滑，則小球不受摩擦力；該過程中小球所受彈力方向向右，其速度不斷增大，動(dòng)能變大，所以此過程中彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；②到達(dá)O點(diǎn)時(shí)，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，彈性勢(shì)能為零，小球所受彈力為零，此時(shí)小球的速度最大，動(dòng)能最大；③小球從O運(yùn)動(dòng)到B的過程中，彈簧被拉長(zhǎng)，彈性形變程度變大，彈性勢(shì)能變大，該過程中小球所受彈力方向向左，其速度不斷減小，動(dòng)能變小，所以此過程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能；則小球從A位置運(yùn)動(dòng)到B位置的過程中：A．小球的動(dòng)能先增加后減少，在B點(diǎn)時(shí)小球的動(dòng)能最小，彈簧的彈性勢(shì)能最大，故A正確，不符合題意；B．彈簧的彈性勢(shì)能先減少后增大，故B正確，不符合題意；C．小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能（最大）與此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能（為零）不相等，故C錯(cuò)誤，符合題意；D．由于整體的機(jī)械能守恒，所以任一位置彈簧的彈性勢(shì)能和小球的動(dòng)能之和保持不變，故D正確，不符合題意。故選C。12．小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上（如圖甲），在剛接觸輕彈簧的瞬間（如圖乙），速度為5m/s。將彈簧壓縮到最短（如圖丙）的整個(gè)過程中，小球的速度和彈簧縮短的長(zhǎng)度之間的關(guān)系如圖丁所示，其中A為曲線的最高點(diǎn)。已知輕彈簧每受到0.5N的壓力就縮短1cm，并且輕彈簧在從受到撞擊到被壓縮到最短的整個(gè)過程中始終發(fā)生彈性形變（g=10N/kg）。以下說法正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)中所用小球的質(zhì)量為0.25kgB．從小球接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的過程中，小球的動(dòng)能不斷減小C．小球在最低點(diǎn)速度等于零，處于平衡狀態(tài)D．整個(gè)過程中小球的機(jī)械能不變【答案】A【解析】A．在小球向下運(yùn)動(dòng)且開始?jí)嚎s彈簧的過程中，受豎直向上的彈簧的彈力，豎直向下的重力。開始時(shí)，重力大于彈力，合力向下，小球速度越來越大；隨彈簧壓縮量的增大，彈力越來越大，當(dāng)彈力與重力相等時(shí)，兩力是一對(duì)平衡力，合力為零。小球再向下運(yùn)動(dòng)，彈力大于重力，合力向下，小球速度減小。由此可見，當(dāng)重力G與彈力F是一對(duì)平衡力時(shí)，小球速度最大。此時(shí)，由圖可知彈簧的壓縮量ΔL=5cm，由平衡條件得小球的質(zhì)量為小球的質(zhì)量為0.25kg，故A正確；BD．由圖像看出：在小球剛開始撞擊彈簧到彈簧被壓縮到最短的過程中，小球速度先變大后變小。小球動(dòng)能先變大后變??；故壓縮彈簧過程中，小球的機(jī)械能會(huì)轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能守恒，但小球的機(jī)械能變小，故B、D錯(cuò)誤；C．在小球向下運(yùn)動(dòng)過程中，受豎直向上的彈簧的彈力，豎直向下的重力。開始時(shí)，重力大于彈力，合力向下，小球速度越來越大。隨彈簧壓縮量的增大，彈力越來越大，當(dāng)彈力與重力相等時(shí)，兩力是一對(duì)平衡力，合力為零。小球再向下運(yùn)動(dòng)，彈力大于重力，當(dāng)彈簧的壓縮量最大時(shí)，小球的速度為0，此時(shí)，彈力大于重力，小球處于非平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤。故選A。二、填空題13．寫出下列過程中能的轉(zhuǎn)化(1)物體自由下落時(shí)，_____能轉(zhuǎn)化為_____能．(2)被推開的彈簧門，自動(dòng)關(guān)閉的過程中，____能轉(zhuǎn)化為____能．(3)上升的滾擺，______能轉(zhuǎn)化_______能．(4)海水漲潮時(shí)，是_____能轉(zhuǎn)化______能．海水退潮時(shí)，是____能轉(zhuǎn)為___能．【答案】

重力勢(shì)

動(dòng)

彈性勢(shì)

動(dòng)

動(dòng)

重力勢(shì)

動(dòng)

重力勢(shì)

重力勢(shì)

動(dòng)【解析】(1)[1][2]物體在空中自由下落的過程中，質(zhì)量不變，速度增加，高度減小，即動(dòng)能增大，重力勢(shì)能減小，將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化動(dòng)能；(2)[3][4]彈簧門被推開后，彈簧被卷緊，發(fā)生了彈性形變，具有了彈性勢(shì)能．放手后，彈簧恢復(fù)彈性形變，彈性勢(shì)能變小，同時(shí)門由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)，門具有了動(dòng)能．所以彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；(3)[5][6]滾擺上升過程中，上升時(shí)速度越來越慢，質(zhì)量不變，故動(dòng)能減??；質(zhì)量不變、高度增加，故重力勢(shì)能增大，說明動(dòng)能轉(zhuǎn)化為了重力勢(shì)能；(4)[7][8]海水漲潮時(shí),海平面上升，海水向岸邊運(yùn)動(dòng)的速度減小，所以海水漲潮時(shí)是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能；[9][10]海水退潮時(shí)，海平面下降，海水向海里運(yùn)動(dòng)的速度增大，所以海水退潮時(shí)是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；14．如圖所示是拉弓射箭時(shí)的情境，松手后箭飛出，這是因?yàn)榧哂衉_____；此過程中將弓的______能轉(zhuǎn)化為箭的動(dòng)能?！敬鸢浮?/p>

慣性

彈性勢(shì)【解析】[1]箭離開手后繼續(xù)前進(jìn)，這是因?yàn)榧哂袘T性。[2]被拉開的弓具有彈性勢(shì)能，把箭射出去時(shí)是弓的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為箭的動(dòng)能。15．宇航員乘坐的返回艙進(jìn)入大氣層后降落得越來越快，原因是發(fā)生了能量的轉(zhuǎn)化，具體為_____能轉(zhuǎn)化為_____能．為了實(shí)現(xiàn)軟著陸，在接近地面的階段會(huì)向艙體運(yùn)行的前方噴氣，此時(shí)返回艙的機(jī)械能在_____(選填“增大”“減小”或“不變”)．【答案】

重力勢(shì)

動(dòng)

減小【解析】【分析】宇航員乘坐的返回艙，進(jìn)入大氣層后高度減小，速度增大，由此分析能量的轉(zhuǎn)化；軟著陸時(shí)，利用力的作用是相互的向相反方向噴出氣體從而實(shí)現(xiàn)減速，據(jù)此解答．宇航員乘坐的返回艙，進(jìn)入大氣層后高度減小，重力勢(shì)能減小，速度增大，動(dòng)能增大，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以降落越來越快；為了實(shí)現(xiàn)軟著陸，在接近地面的階段會(huì)向艙體運(yùn)行的前方噴出氣體，根據(jù)力的作用是相互的，返回艙獲得一個(gè)相反的作用力，從而降低速度，實(shí)現(xiàn)軟著陸，使得返回艙更有效地減速．16．如圖所示，捻動(dòng)滾擺的軸使它升高后釋放，可以觀察到滾擺沿著懸線向下運(yùn)動(dòng)，此過程中，它的______能減小，______能增加．滾擺到最低點(diǎn)后又上升，每次上升的高度逐漸減小，這說明滾擺具有的機(jī)械能______（填“減小”、“增大”或“不變”）．【答案】

重力勢(shì)能

動(dòng)能

減小【解析】[1][2]觀察滾擺上下運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)能看出，滾擺的動(dòng)能和重力勢(shì)能之間是可以相互轉(zhuǎn)化的；滾擺向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，高度下降，速度增大，是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；[3]滾擺在上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過程中，能上升到的最大高度會(huì)逐漸下降，物體最終停下來是由于與空氣的摩擦和阻力，使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能．故在這個(gè)過程中，機(jī)械能的總量是減小的．17．彈跳桿運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)廣受歡迎的運(yùn)動(dòng)．其結(jié)構(gòu)如圖甲所示．圖乙是小明玩彈跳桿時(shí)，由最低位置被處于壓縮狀態(tài)的彈簧向上彈起，到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)后，與彈跳桿一起離開地面繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)至最高位置的過程．在從a到c的全過程中，彈簧的______轉(zhuǎn)化為人的動(dòng)能和重力勢(shì)能，從a到b的過程中，人動(dòng)能的變化情況是_______?！敬鸢浮?/p>

彈性勢(shì)能

先增大后減小【解析】[1]在從a到c的過程中，彈簧因受力發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生彈性勢(shì)能，彈簧在恢復(fù)形變的過程中，將彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為人的動(dòng)能和重力勢(shì)能。[2]由圖可知，從a到b的過程中，開始一段時(shí)間內(nèi)，彈簧的形變量較大，向上的彈力大于向下的重力，小明做加速運(yùn)動(dòng)，這過程中小明的動(dòng)能增加；隨著彈簧形變量的減小，彈力減小，當(dāng)彈力等于重力時(shí)，小明的速度達(dá)到最大；當(dāng)彈力小于重力，由于慣性，小明向上做減速運(yùn)動(dòng)，故動(dòng)能減小，故從a到b的過程中小明的動(dòng)能先增大后減小的。18．如圖所示，完全相同的兩個(gè)小球A、B分別與輕質(zhì)細(xì)線和輕質(zhì)彈簧連接，將兩球拉高使細(xì)線與彈簧在同一水平方向上，此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，且彈簧長(zhǎng)度小于細(xì)線長(zhǎng)度，由靜止釋放后，兩球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)在同一水平面上（不計(jì)空氣阻力），請(qǐng)你判斷兩個(gè)小球在最低點(diǎn)時(shí)速度關(guān)系vA_____vB（填“＞”、“＜”或“=”），你判斷的理由是：_____?！敬鸢浮?/p>

＞

見解析【解析】【分析】[1][2]兩個(gè)小球質(zhì)量相同，且開始時(shí)處于同一高度，因此它們具有的重力勢(shì)能相等，也就是機(jī)械能相等。由題意可知，兩球下降的高度相等，則兩球的重力勢(shì)能減小量相等，即兩球損失的重力勢(shì)能相等。不計(jì)空氣阻力，當(dāng)A球擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，它的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，即動(dòng)能等于原來的重力勢(shì)能；B球在下降的過程中，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能，因此A球的動(dòng)能大，由于A和B的質(zhì)量相同，所以A的速度大。19．中考前小明同學(xué)進(jìn)行實(shí)心球訓(xùn)練，他將球斜向上拋出，球的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，a、b、c、d為軌跡上的點(diǎn)，其中a、c兩點(diǎn)高度相同，不計(jì)空氣阻力，則球在a點(diǎn)的機(jī)械能_________（選填“大于”、“小于”或“等于”，下同）b點(diǎn)的機(jī)械能；小球在a點(diǎn)的動(dòng)能_________在c點(diǎn)的動(dòng)能；小球在a點(diǎn)的動(dòng)能_________在d點(diǎn)的動(dòng)能?！敬鸢浮?/p>

等于

等于

小于【解析】[1]不計(jì)空氣阻力，實(shí)心球從a到b的過程中，只有動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)化，故實(shí)心球的機(jī)械能守恒，在a、b、c、d點(diǎn)的機(jī)械能都相等。[2]a點(diǎn)的高度與c點(diǎn)的高度相同，則重力勢(shì)能相等，因機(jī)械能守恒，而機(jī)械能等于動(dòng)能和勢(shì)能之和，故a點(diǎn)的動(dòng)能與c點(diǎn)的動(dòng)能相等。[3]a點(diǎn)的高度比d點(diǎn)的高度高，故a點(diǎn)的重力勢(shì)能大，因機(jī)械能守恒，而機(jī)械能等于動(dòng)能和勢(shì)能之和，故a點(diǎn)的動(dòng)能比d點(diǎn)的動(dòng)能小。20．如甲圖AOB是光滑軌道，A點(diǎn)的高度為H，B點(diǎn)的高度為h，h小于H，A、B兩點(diǎn)水平距離為s，讓一個(gè)小球由A點(diǎn)靜止開始自由滑下，沿軌道AOB到達(dá)B點(diǎn)后離開軌道，如圖乙所示，不計(jì)空氣阻力。則小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，它經(jīng)O點(diǎn)的動(dòng)能是由______能轉(zhuǎn)化而來。小球離開B點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)軌跡a、b、c、d，最符合題意的是軌跡______。若右側(cè)的光滑軌道也足夠高，則小球_____（選填“能”或“不能”）達(dá)到與A等高的A′位置?！敬鸢浮?/p>

重力勢(shì)

c

能【解析】[1]小球從A點(diǎn)滑下時(shí)高度減小速度變大，重力對(duì)小球做功，小球的重力勢(shì)能減小，動(dòng)能變大，故小球的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。[2]因?yàn)锳OB為光滑軌道，無摩擦力作用，重力勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能大小不變，經(jīng)過B點(diǎn)后由于慣性小球會(huì)保持斜向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，d不符合題意；經(jīng)過B點(diǎn)后小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)速度不為0，而機(jī)械能大小不變，故小球的重力勢(shì)能要小于A點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能，則小球不可能達(dá)到A點(diǎn)時(shí)的高度，故a、b不符合題意，c符合題意。[3]右側(cè)軌道光滑，小球在運(yùn)動(dòng)過程中不受摩擦力作用，機(jī)械能不會(huì)減少，只會(huì)是重力勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，經(jīng)過O點(diǎn)向上滑動(dòng)過程中小球克服重力做功，故動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，當(dāng)動(dòng)能為0時(shí)，機(jī)械能全部為重力勢(shì)能，和A點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能相等，小球會(huì)達(dá)到A點(diǎn)同一高度。21．如圖甲所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上，時(shí)刻，將一重為N的金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn)，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)，通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測(cè)出這一過程彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示，則上述過程中小球的機(jī)械能___________（選填“是”或者“不是”）守恒的；小球在到時(shí)間內(nèi)動(dòng)能的變化情況是___________（選填“先減小后增大”“先增大后減小”，“一直增大”，“一直減小”）?！敬鸢浮?/p>

不是

先增大后減小【解析】【分析】[1]由圖知，小球上下運(yùn)動(dòng)過程每次彈力達(dá)到最大時(shí)彈力相等，說明小球和彈簧整體的機(jī)械能總量守恒，小球單獨(dú)的機(jī)械能不守恒。[2]時(shí)刻彈力最大，小球在最低點(diǎn)，此時(shí)彈力大于重力，小球加速上升，中間某時(shí)刻彈力開始小于重力，小球減速上升，到時(shí)彈力為0，所以到時(shí)間內(nèi)動(dòng)能的變化情況是先增大后減小。三、實(shí)驗(yàn)題22．用如圖的裝置探究動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)。讓小車從斜面頂部由靜止開始下滑，撞擊置于水平面上的木塊。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)用木塊被撞擊后移動(dòng)的______來反映小車動(dòng)能大小。（2）讓裝有鉤碼的小車和未裝鉤碼的小車分別從斜面頂部由靜止開始下滑，小車運(yùn)動(dòng)到水平面上時(shí)的速度大小______（選填“相等”或“不等”），裝有鉤碼的小車將木塊推得較遠(yuǎn)，這說明動(dòng)能的大小與物體的______有關(guān)?！敬鸢浮?/p>

距離

相等

質(zhì)量【解析】【分析】（1）[1]通過木塊運(yùn)動(dòng)距離大小來反映小車動(dòng)能大小，木塊運(yùn)動(dòng)距離越遠(yuǎn)，小車具有動(dòng)能越大。（2）[2][3]因?yàn)閺男泵骓敳坑伸o止開始下滑，所以達(dá)到底部速度相同，裝有鉤碼的小車質(zhì)量大，將木塊推得較遠(yuǎn)，說明速度相同時(shí)動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量有關(guān)。23．小明在“探究動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，讓小鐵球從斜面的不同高度由靜止開始下滑，撞擊置于水平面上的木塊。如圖所示。(1)本實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是______（填“小球”或“木塊”）。(2)小球沿斜面滾落到水平面時(shí)獲得一定的動(dòng)能，該動(dòng)能可能與小球的______和______有關(guān)，小球動(dòng)能的大小可以轉(zhuǎn)換成______來表示。(3)小球放置的位置越高，滾落水平面時(shí)速度越______（填大或小），小球獲得的動(dòng)能越______（填大或小）；(4)本實(shí)驗(yàn)中對(duì)木塊的要求正確的是______（填字母）A．木塊質(zhì)量不能改變，初始位置可以改變B．木塊質(zhì)量可以改變，初始位置不能改變C．木塊的質(zhì)量和初始位置都不能改變D．木塊的質(zhì)量和初始位置都可以改變【答案】

小球

質(zhì)量

速度

木塊滑動(dòng)的距離

大

大

C【解析】(1)[1]實(shí)驗(yàn)中讓小球從斜面上滾下對(duì)木塊做功，因此研究對(duì)象是小球。(2)[2][3]小球沿斜面滾落到水平面時(shí)獲得一定的動(dòng)能，動(dòng)能的大小可能與小球的質(zhì)量和速度有關(guān)。[4]小球推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離越大，說明小球?qū)δ緣K做的功越多，也反映了小球具有的動(dòng)能越大，所以木塊滑動(dòng)的距離反映了小球動(dòng)能的大小。(3)[5][6]質(zhì)量相同的小球，小球放置的位置越高，具有的重力勢(shì)能越大，小球從滾落到水平面上時(shí)，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，小球的動(dòng)能越大，滾落水平面時(shí)速度越大。(4)[7]“探究動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”，通過木塊滑動(dòng)的距離反映小球動(dòng)能的大小，則本實(shí)驗(yàn)中木塊的質(zhì)量和初始位置都不能改變，故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。24．被舉高的物體具有重力勢(shì)能，小明猜想：猜想一：重力勢(shì)能的大小可能與物體的高度有關(guān)；猜想二：重力勢(shì)能的大小可能與物體的質(zhì)量有關(guān)。為了驗(yàn)證猜想，小明進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：讓物體下落沖擊小桌，小桌的桌腿是三根釘子，并放置在沙箱的沙面上。m＜M，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表格所示。步驟①②③下落方式自由下落小桌下陷深度51015（1）本實(shí)驗(yàn)中他通過觀察___________來判斷物體重力勢(shì)能的大小。（2）表格設(shè)計(jì)的缺陷是___________。（3）關(guān)于猜想一，由相關(guān)步驟___________可得結(jié)論：___________；【答案】

小桌下陷深度

未包含物體質(zhì)量及下落高度

①②

同一物體，高度越高，具有的重力勢(shì)能越大【解析】(1)[1]物體下落撞擊小桌，對(duì)小桌做功，則可根據(jù)小桌下陷深度來判斷物體重力勢(shì)能大??；(2)[2]實(shí)驗(yàn)猜想中探究的變量有高度及質(zhì)量，但實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格中未記錄高度和質(zhì)量，無法定量對(duì)比；(3)[3][4]猜想一探究重力勢(shì)能的大小與物體的高度的關(guān)系，故應(yīng)保證物體質(zhì)量相同，高度不同，則根據(jù)步驟①②觀察，質(zhì)量相同，②中物體高度更高，撞擊小桌后，小桌下陷深度更深，可得結(jié)論：同一物體，高度越高，具有的重力勢(shì)能越大。25．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）如圖甲、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)刻的速度大小與小球的______無關(guān)；（2）如圖甲、乙所示，觀察到B球能將木塊C撞得更遠(yuǎn)，由此可得出動(dòng)能與______有關(guān)；（3）圖乙中小球B到達(dá)豎直位置時(shí)的速度______（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。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：______；（4）有同學(xué)在探究“動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)將實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)成如圖丁所示，利用質(zhì)量不同的鐵球?qū)椈蓧嚎s相同程度靜止釋放，撞擊同一木塊。該實(shí)驗(yàn)方案是否可行？答：______，若他按此方案操作，他會(huì)看到的現(xiàn)象是：______?！敬鸢浮?/p>

質(zhì)量

質(zhì)量

小于

質(zhì)量一定時(shí)，速度大，物體的動(dòng)能就越大

不可行

木塊被撞的距離相等【解析】（1）[1]小球A、B質(zhì)量不同，同時(shí)釋放A、B，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，說明任一時(shí)刻的速度大小與小球的質(zhì)量無關(guān)。（2）[2]如圖甲、乙所示，A球質(zhì)量小于B球質(zhì)量，B球能將木塊C撞得更遠(yuǎn)，表明B球動(dòng)能較大，可知?jiǎng)幽芘c質(zhì)量有關(guān)，速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。（3）[3][4]乙丙兩圖所示，乙圖角度θ1小于丙圖角度θ2，丙中小球重力勢(shì)能更大，小球到達(dá)豎直位置是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能，因此丙圖中小球到達(dá)豎直位置時(shí)的速度大于乙圖速度。丙圖中木塊C滑行得更遠(yuǎn)，表明，說明質(zhì)量相同時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大。（4）[5][6]實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)成如圖丁所示，質(zhì)量不同的鐵球?qū)椈蓧嚎s相同程度，靜止釋放，撞擊同一木塊，此過程中彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化成小球動(dòng)能，彈簧壓縮相同程度，即彈簧的彈性勢(shì)能相同，所以小球撞擊木塊時(shí)動(dòng)能相同，因此推動(dòng)木塊的距離是相同的，故改進(jìn)方案不可行。26．請(qǐng)仔細(xì)閱讀材料，根據(jù)材料提供的信息回答問題：小文借助速度傳感器和其他儀器，進(jìn)行“探究影響動(dòng)能大小的因素”的實(shí)驗(yàn)．測(cè)量小車在水平面上運(yùn)動(dòng)的初速度和滑行的距離，數(shù)據(jù)如下表所示（小車的質(zhì)量為0.1kg）．實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234小車初速度v/cm·s18162432小車滑行的距離s/cm104090160實(shí)驗(yàn)中，小車在水平面上運(yùn)動(dòng)一段距離后靜止下來，是由于克服摩擦力做功，消耗了小車的動(dòng)能，且克服摩擦力做功的多少就等于減少的動(dòng)能．（1）該實(shí)驗(yàn)過程中，小車在平面上運(yùn)動(dòng)的初速度是通過改變_____（選填“高度”或“質(zhì)量”）來實(shí)現(xiàn)的．（2）小車在最高點(diǎn)具有的機(jī)械能是以_____能的形式存在的，在水平面上運(yùn)動(dòng)的過程中，小車的動(dòng)能_____（選填“增大”、“減小”或“不變”）．（3）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出：質(zhì)量相同時(shí)，小車的動(dòng)能與小車初速度的具體關(guān)系是_____；當(dāng)小車的初速度為20cm/s時(shí)，小車在水平面滑行的距離為_____cm．（4）小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)，在小文實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，只要再用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出一個(gè)物理量，就能推算出每次小車到達(dá)平面時(shí)的動(dòng)能大小．①所需測(cè)量的物理量：_____；②測(cè)量物理量的方法：_____；③計(jì)算動(dòng)能的表達(dá)式（用已知量和測(cè)量量表示）：E動(dòng)＝_____．【答案】

高度

重力勢(shì)

減小

小車的動(dòng)能與速度的平方成正比

62.5

小車在水平面上所受的摩擦力

將小車放在水平面上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)，使木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；，則小車在水平面上所受的摩擦力f＝F

fs【解析】(1)[1]“探究影響動(dòng)能大小的因素”的實(shí)驗(yàn)中，車在平面上運(yùn)動(dòng)的初速度是通過改變高度來實(shí)現(xiàn)的；(2)[2][3]小車在最高時(shí)具有的機(jī)械能是以重力勢(shì)能的形式存在的，在水平面上運(yùn)動(dòng)的過程中，減少的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；(3)[4][5]從表中數(shù)據(jù)可以看出當(dāng)小車初速度變?yōu)榈谝凰俣鹊?倍、3倍、4倍時(shí)，小車滑行的距離變?yōu)榈谝淮蔚?倍、9倍、16倍，由此得出小車的動(dòng)能與速度的關(guān)系是：小車的動(dòng)能與速度的平方成正比；分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得到：=，=，解得：s2=62.5cm；(3)①[6]②[7][8]減少的動(dòng)能是克服阻力做了功，根據(jù)E動(dòng)=W=fs，只要測(cè)量小車在水平面上所受的摩擦阻力f；方法是將小車放在圖中的水平面上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)，使木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F（小車所受的摩擦阻力f）．27．如圖所示，在“探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，將小鋼球從高度為h的同一斜面上由靜止開始滾下，推動(dòng)同一小木塊在木板上向前移動(dòng)一段距離s后停下，完成甲、乙、丙所示的三次實(shí)驗(yàn)，其中h1＝h3＞h2，m1＝m2＜m3。（1）小鋼球在滾下斜面的過程中，它的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，其動(dòng)能大小是通過______大小來反映的；（2）分析比較甲和乙兩組實(shí)驗(yàn)可得，結(jié)論是：______；（3）某學(xué)習(xí)小組同學(xué)做兩實(shí)驗(yàn)時(shí)小木塊被撞后滑出木板，A同學(xué)建議換用表面相同但長(zhǎng)度較長(zhǎng)的木板，B同學(xué)建議換質(zhì)量較大的木塊，C同學(xué)建議換用質(zhì)量比前兩次實(shí)驗(yàn)更小的鋼球。你認(rèn)為不恰當(dāng)?shù)氖莀_____同學(xué)的建議；（4）另有同學(xué)將實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)成圖丁所示，用同一小球?qū)⑼粡椈蓧嚎s不同程度后靜止釋放，撞擊同一木塊，將木塊撞出一段距離進(jìn)行比較，可以研究小球的動(dòng)能大小與______（質(zhì)量/速度）的關(guān)系；該同學(xué)還想用質(zhì)量不同的小球?qū)⑼粡椈蓧嚎s相同程度后由靜止釋放，撞擊同一木塊，探究小球的動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系。這個(gè)設(shè)計(jì)方案______（可行/不可行），如果按此方案操作，將觀察到的現(xiàn)象是______；（5）完成實(shí)驗(yàn)后，同學(xué)們還聯(lián)想到以前學(xué)習(xí)牛頓第一定律時(shí)，也用到了斜面：讓同一小車從同一斜面的同一高度由靜止滑下，在三個(gè)不同的表面上能滑行的距離不同（如下表），小車在這三個(gè)表面上滑行的過程中克服摩擦力做功______（選填“相等”或“不相等”）。表面毛巾棉布木板摩擦力最大較大最小小車運(yùn)動(dòng)距離最近較遠(yuǎn)最遠(yuǎn)【答案】

木塊在木板上向前移動(dòng)的距離

在質(zhì)量相同時(shí)，速度越快，動(dòng)能越大

B

速度

不可行

每次木塊移動(dòng)的距離相同

相等【解析】（1）[1]小球在水平面上撞擊木塊時(shí)推動(dòng)木塊做功，根據(jù)功的公式，木塊的質(zhì)量和木板的粗糙程度相同時(shí)，阻力相同，動(dòng)能與距離成正比，故可以通過木塊移動(dòng)的距離來反映小球動(dòng)能的大小。（2）[2]甲乙質(zhì)量相同，高度不同，到達(dá)水平面時(shí)速度不同，速度快的推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，所以這是為了研究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系，故結(jié)論為在質(zhì)量相同時(shí)，速度越快，動(dòng)能越大。（3）[3]本實(shí)驗(yàn)動(dòng)能大小是通過木塊移動(dòng)的距離來反映的，故實(shí)驗(yàn)中木塊受到的摩擦力是不能改變的，即木塊質(zhì)量和表面的粗糙程度是不可以改變的。A同學(xué)更換表面相同，更長(zhǎng)的木板，相當(dāng)于延長(zhǎng)了s；C同學(xué)的方案讓小球的質(zhì)量變小，同一高度時(shí)動(dòng)能減小，對(duì)木板做的功也會(huì)減小，在木板上移動(dòng)的距離也會(huì)減小，故AC同學(xué)的建議恰當(dāng)。B同學(xué)更換質(zhì)量更大的木塊，會(huì)導(dǎo)致木塊對(duì)木板的壓力增大，其所受到的阻力變大，這樣就無法根據(jù)距離來比較動(dòng)能做功的多少了，故B同學(xué)建議不恰當(dāng)。（4）[4]用同一小球?qū)⑼粡椈蓧嚎s不同程度后靜止釋放，這里質(zhì)量相同，彈簧的壓縮程度不同，彈性勢(shì)能不同，彈簧把彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的能動(dòng)，彈簧的彈性勢(shì)能越大，小球的動(dòng)能越大，當(dāng)小球的質(zhì)量相同時(shí)，小球的速度越快，故這里是在質(zhì)量相同時(shí)，探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系。[5][6]因?yàn)樾∏虻膭?dòng)能是彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化而來的，當(dāng)彈簧的壓縮程度相同，即彈性勢(shì)能相同時(shí)，小球獲得的動(dòng)能是相同的，小球推動(dòng)木塊所做的功也是相同，即移動(dòng)的距離相同，這里只與彈簧的壓縮程度有關(guān)，與小球的質(zhì)量無關(guān)，所以不可以研究與小球的質(zhì)量的關(guān)系，故此方案也不可行。（5）[7]讓同一小車從同一斜面的同一高度由靜止滑下，小車到達(dá)水平面時(shí)的動(dòng)能是相同的，在滑行直到靜止的過程中，動(dòng)能全部克服阻力做了功，故動(dòng)能相同時(shí)，在水平面上做的功也是一樣的。四、綜合題28．閱讀短文并回答下列問題。蹦極蹦極（Bungeejumping），也叫機(jī)索跳，是近