人教版八年级下册物理精讲与精练突破11.3 动能和势能（附答案）

11.3动能和势能【考点梳理】考点一、动能1.定义：物体由于运动而具有的能，叫做动能。2.影响动能大小的因素：①物体的质量；②物体运动的速度。物体的质量越大，运动速度越大，物体具有的动能就越大。考点二、重力势能1.定义：物体由于被举高而具有的能，叫做重力势能。2.影响重力势能大小的因素：①物体的质量；②物体被举高的高度。物体的质量越大，被举得越高，具有的重力势能就越大，单位是焦耳。考点三、弹性势能1.定义：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能，单位是焦耳。2.影响弹性势能大小的因素：物体发生弹性形变的幅度。物体的弹性形变幅度越大，弹性势能就越大。技巧归纳：对动能和势能的理解1.物体能够对外做功（但不一定做功），表示这个物体具有能量，简称能。2.动能：物体由于运动而具有的能叫做动能。3.质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。4.重力势能和弹性势能统称为势能。①重力势能：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。物体被举得越高，质量越大，具有的重力势能也越大。②弹性势能：物体由于弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。物体的弹性形变越大，具有的弹性势能越大。【题型归纳】题型一：动能及其影响因素1．（2023春·八年级校联考）有甲、乙两个完全相同的小球，在同一高度以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出，如图所示。不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．刚抛出时刻，甲球的动能大于乙球的动能B．刚抛出时刻，甲球的动能小于乙球的动能C．两球在各自刚落地的一瞬间，动能相等D．两球在各自刚落地的一瞬间，动能不相等2．（2022春·陕西渭南·八年级统考期末）4月16日，搭载“神舟十三号”载人飞船的返回舱，将翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员在东风着陆场成功着陆。火箭在减速下降过程中，载人飞船的动能（）A．增大 B．减小 C．不变 D．无法判断3．（2022春·河南商丘·八年级统考期末）疫情期间卫生部门利用洒水车进行路面消杀，当洒水车在水平路面上匀速行驶喷洒药水时它的（）A．动能不变，势能不变 B．动能减少，势能增加C．动能增加，势能减少 D．动能减少，势能减少题型二：重力势能及其影响因素4．（2023春·八年级校联考课时练习）关于势能的概念，下列说法中正确的是（）A．弹簧的势能一定比橡皮筋的势能大B．甲物体比乙物体举得高，甲物体就一定比乙物体势能大C．钟表上的发条被拧得越紧，势能就越大D．跳伞运动员匀速下落，势能不变5．（2022春·湖南邵阳·八年级统考期末）在某次空中跳伞训练中，跳伞运动员正在匀速下落过程中，关于它的动能和重力势能的变化，下列说法正确的是（）A．动能不变，重力势能增大B．动能减小，重力势能减小C．动能不变，重力势能减小D．动能增大，重力势能增大6．（2022春·福建厦门·八年级统考期末）关于物体的重力势能，下列说法中正确的是（）A．质量大的物体重力势能一定大B．速度大的物体重力势能一定大C．质量相等，速度越大的物体重力势能越大D．质量相等，举得越高的物体重力势能越大题型三：弹性势能及其影响因素7．（2022春·辽宁沈阳·八年级统考期末）如图所示，运动员在进行撑杆跳高。下列有关说法中正确的是（）A．图中撑杆发生了塑性形变B．在撑杆形变最大的时候，运动员的弹性势能最大C．撑杆对运动员也施加了力，改变了运动员的运动状态D．脱离撑杆后，人在上升跃向横杆时，如果所受外力全部消失，人将处于静止状态8．（2022春·广东广州·八年级统考期末）如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫块，楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦，在车厢相互撞击时与的力的作用下（）A．弹簧1与弹簧2都被压缩，弹簧的弹性势能减小B．弹簧1被压缩，弹簧2被拉长，两弹簧的弹性势能都增大C．正常工作过程弹簧的形变属弹性形变D．垫块的动能全部转化成弹簧的弹性势能9．（2022春·重庆长寿·八年级统考期末）如图所示为拉弓射箭的情景。下列说法正确的是（）A．用力拉弯的弓具有动能B．射箭时动能转化为弹性势能C．射出的箭在空中运动时不受任何力的作用D．射箭时弓的弹性形变越大，具有的弹性势能越大题型四：动能影响因素的探究实验10．（2023春·八年级校联考课时练习）兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：提出问题：汽车的动能大小跟什么因素有关？猜想假设：（1）由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟______有关；（2）由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟______有关。进行实验：他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。（3）实验中超载、超速带来的危害程度是通过__________来表现的，使用的物理方法是：________（选填“控制变量法”或“转换法”）；分析论证：（4）分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：_________；实践应用：（5）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）若本实验中水平面绝对光滑，则______（选填“能”或“不能”）得出正确结论。11．（2022春·北京·八年级校考期末）如图所示，小明用a、b两球探究“物体动能大小与哪些因素有关”。小球质量m>m，让小球从同一斜面由静止释放，撞击水平面上的木块。（1）该实验中物体的动能指___________（选填“小球”或“木块”）的动能，通过观察___________判断小球的动能大小，此处用到的物理学方法是___________；（2）对比甲图和丙图是为了探究动能大小与___________的关系；（3）对比甲图和乙图，将质量不同的小球从相同斜面的同一高度由静止释放的目的是___________，该实验可得到的结论是___________；（4）在甲、乙两次实验中木块移动时受到的摩擦力第一次为f1，第二次为f2，则f1___________f2（选填“大于”、“等于”或“小于”）；（5）若水平面绝对光滑，本实验将___________（选填“能”或“不能”）达到探究目的。12．（2022春·山东青岛·八年级统考期末）探究“物体动能跟哪些因素有关”实验中，让质量不同的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）实验中所探究物体的动能是指___________（选填“小球A”或“木块B”）的动能；（2）由图中的___________两次实验，可以看出高度h越高，小球运动到水平面时速度越大，木块被撞得越远，这反映出物体的动能与物体的___________有关；（3）由甲、丙两次实验可知，物体质量越大，动能越___________，若水平面绝对光滑，本实验___________（选填“能”或“不能”）达到探究目的；（4）在上述甲、乙实验中，木块被撞击后最终在木板表面静止，木块两次克服摩擦力做功分别为和，则两者的大小关系___________。题型五：重力势能影响因素的探究实验13．（2021春·八年级校联考单元测试）某实验小组在用“模拟打桩”来“探究影响重力势能大小的因素”，已知物体质量的关系为m1＝m2＜m3，使用的器材有沙子、木桩等。实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落，将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示：(1)本实验是通过______来反映物体重力势能大小的；(2)为了探究物体重力势能大小与质量的关系，应选择______两图实验进行分析；(3)实验中为了探究重力势能大小与高度的关系，应让质量相同的物体，从______（选填“相同高度”或“不同高度”）由静止自由放下。实验现象表明：当质量一定时，物体所处的高度越大，重力势能越______；(4)对比a、b、c三次实验，具有的重力势能最大的是图______（选填“a”或“b”或“c”）中的物体。14．（2023春·八年级校联考课时练习）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静止下落，C球从距沙表面高2H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；（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：当下落高度一定时，______；（3）比较______两球，发现C球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当物体质量相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大；（4）比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，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）小球在下列过程陷入沙面前，将重力势能转化为动能，陷入沙中后到小球静止过程中，将机械能转化为______能。15．（2022春·辽宁丹东·八年级校考期末）同学们利用沙子、小桌、重物、透明的箱子进行实验探究。（1）如图1所示，把小桌放在透明的沙箱中，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。①实验探究的是______（填“重物”或“小桌”）的重力势能；②通过实验，发现同一个重物从不同高度落下，高度越高，能够对外做功越______，说明它的重力势能越______；③若要探究重力势能与质量的关系，应换用不同的重物，让它们从______高度落下，观察桌腿陷入沙子的深度；（2）把重物按图2所示方式分别放在小桌上，观察小桌陷入沙子的深度，探究压力作用效果与什么因素有关。①在分析压力作用效果与压力大小的关系时，应选择______两次实验进行比较；②在分析压力作用效果与受力面积大小的关系时，应选择______两次实验进行比较。【课堂达标】一：选择题16．（2023春·八年级校联考课时练习）科普活动中，老师为同学们表演了一个“自动爬坡”实验，惊艳了全场。该实验如下：将一个用轻质泡沫做成的圆环，轻轻放在一个斜坡上，结果发现圆环不但没有滚下，反而加速滚上了斜坡。揭秘后才发现，这是一个内部镶嵌了一个小铁块的圆环，在圆环加速滚上斜坡的过程中，下列说法正确的是（）A．圆环的动能增大，重力势能减小B．圆环的动能减小，重力势能减小C．圆环的动能增大，重力势能增大D．圆环的动能减小，重力势能增大17．（2023春·八年级校联考课时练习）如图所示为研究动能大小与质量、速度之间的关系，实验中需控制小球的速度相同或不变，具体方法是：让小球从同一斜面的某处由静止释放即可（不计斜面的摩擦及空气阻力）。下列关于控制小球的速度分析不正确的是（）A．小球从斜面运动到水平面上速度增大，是因为小球在斜面上所受的合力不为0，故小球会被加速B．小球从斜面运动到水平面上速度增大是因为重力做功，将重力势能转化为动能C．同一小球从斜面的不同高度处释放，较高位置的小球会有更多的重力势能转化为动能，所以到达水平面获得的速度也越大D．质量不同的钢球与铜球从相同高度处释放，质量较大的铜球会有更多的重力势能转化为动能，所以获得的速度也会越大18．（2022春·河南新乡·八年级统考阶段练习）2021年4月，中国女足通过奋勇拼搏，晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图分析可知，下列说法正确的是（）A．足球在B点时受力平衡B．足球在A、D两点重力势能相等C．足球在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化D．足球在C点时，若所受力全部消失，其将做匀速直线运动19．（2021春·湖北武汉·八年级统考期末）如图所示是冰壶比赛的一个场景。冰壶比赛的得分规则是；冰壶被运动员掷出之后，冰壶在冰面上滑行的过程中，运动员不能再接触冰壶，依据最终停在得分区的不同位置得分。关于冰壶在冰面上滑行过程中，下列说法正确的是（

）A．冰壶被掷出之后，冰壶在冰面上滑行的速度是先增大后减小B．由于冰壶受到的阻力大于惯性，所以冰壶在冰面上滑行速度越来越小C．冰壶在滑行中具有的动能是由于冰壶被掷出之前运动员对冰壶做了功D．运动员用毛刷“刷擦”冰壶运行前方的冰面，是为了增大滑动摩擦力，从而减慢冰壶运动状态的改变20．（2023春·八年级校联考课时练习）一个篮球不小心被水打湿，小明继续使用该篮球进行训练，球离手后，发现篮球在干燥的地面上向前弹跳的过程中，地面上留下了一个个“印迹”，以下判断正确的是（不考虑篮球质量的变化）（）A．球离手后，手仍对球做功 B．D点时篮球的动能不为0C．B点时的动能等于C点时的动能 D．1、2、3三个“印迹”大小相同21．（2022春·四川成都·八年级统考期末）小明利用斜面分别进行了“探究阻力对物体运动的影响”（如图甲）和“探究动能大小与质量的关系”（如图乙）两个实验，下列说法正确的是（）A．甲、乙两个实验中。都需要使水平面的粗糙程度不同B．甲、乙两个实验中，小车和小球到达水平面能继续运动是因为它们都受到惯性力的作用C．甲实验中小车滑行的距离不同，但小车刚开始下滑时具有的机械能不相等D．乙实验中小球的质量应该不同，但小球到达水平面时初始速度需要相同22．（2022春·山东日照·八年级统考期末）如图甲所示，用大小相同的水平拉力F分别拉着物体M、N在不同的水平地面上以vM、vN做直线运动，此过程中M、N的动能大小随时间变化的关系如图乙所示。用fM、fN分别表示M、N所受地面的摩擦力，WM和WN分别表示在相同时间内拉力F对物体M、N做的功，PM和PM分别表示拉力F拉动物体M、N的功率大小。下列关系式中，一定正确的是（）A．vM<vN B．fM=fN C．WM=WN D．PM>PM【高分突破】一、单选题23．（2022春·云南昆明·八年级统考期末）如图所示是摄影师记录的运动员在冬奥会上滑雪时的情景。下列说法中正确的是（）A．运动员运动到最高点时重力势能最大 B．运动员从高处运动到低处时，重力不做功C．运动员从低处运动到高处时，动能不断增加 D．运动员运动到最高点时受平衡力24．（2022春·山东济宁·八年级校考期末）2020年6月23日，我国完成了北斗全球卫星导航系统全部卫星的发射，全面建成了北斗系统。关于如图所示的情景，下列说法正确的是（）A．火箭加速上升的过程中火箭的动力大于惯性B．如果北斗卫星所受的力全部消失，将会一直绕地球做匀速圆周运动C．北斗卫星绕地球运行时受到非平衡力的作用D．北斗卫星从近地点向远地点运行时，动能增大，势能减小25．（2022春·贵州安顺·八年级统考期末）如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有三个体积相同，实心的铁球甲、丙和塑料球乙，球甲、乙离沙地的高度相同。关于该探究，下列说法正确的是（）A．比较甲和乙，说明物体密度越大，具有的重力势能越大B．比较乙和丙，说明物体质量越大，具有的重力势能越大C．通过甲和乙可推断，质量小的物体具有的重力势能一定小D．球陷入沙中深度越深，说明球对沙子做的功越多，该球的重力势能越大二、实验题26．（2023春·上海松江·八年级统考期中）如图所示，某同学在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，分别将质量相同（mA=mB）的两次个小球先后从同一装置的不同高度处（hA>hB）滚下，分别推动同一木盒运动一段距离后静止。（1）小球到达水平面时所具有的动能是由_______能转化而来的。到达水平面时，两个小球速度vA和vB的大小关系是vA_______vB（选填“大于”“等于”或“小于”）；（2）在上述情境中，我们认为_______球所具有的动能最大（选填“A”或“B”）；（3）分析比较图a与b可得初步结论：_______。27．（2023春·安徽滁州·八年级校考期中）同学们利用沙子、小桌、重物、透明的箱子进行实验探究。（1）如图1所示，把小桌放在透明的沙箱中，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：①实验探究的是______（填“重物”或“小桌”）的重力势能；②通过实验，发现同一个重物从不同高度落下，高度越高，能够对外做功越______，说明它的重力势能越______；③若要探究重力势能与质量的关系，应换用不同的重物，让它们从______高度落下，观察桌腿陷入沙子的深度。（2）把重物按图2所示方式分别放在小桌上，观察小桌陷入沙子的深度，探究压力作用效果与什么因素有关：①在分析压力作用效果与压力大小的关系时，应选择______两次实验进行比较；②在分析压力作用效果与受力面积大小的关系时，应选择______两次实验进行比较；（3）上述探究过程中都是通过观察桌腿陷入沙子的深度来得出要探究的问题，在物理中称之为转换法，请举出一个也用到这种方法的实验______。28．（2022春·河南新乡·八年级统考阶段练习）如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，请回答下列问题：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（1）实验中探究的动能是指___________；（填序号）A．小球在斜面上的动能B．小球撞击木块时的动能C．小球撞击木块后的动能（2）使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是研究动能大小与___________的关系；（3）小华同学通过比较图中乙、丙两图得出：质量越大的物体动能越大，小丽认为小华的这一比较过程存在错误，错误之处是___________；（4）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，即：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（如表格所示），本实验中的水平面图（甲、乙、丙）能否分别为三个不同的表面？___________。理由是___________。三、填空题29．（2023春·上海松江·八年级统考期中）北京时间2023年3月31日14时27分，我国在酒泉卫星发射中心使用长征四号丙运载火箭，成功将遥感三十四号04星发射升空。火箭加速升空过程中，以地面为参照物，卫星是_______的（选填“静止”或“运动”），卫星的动能_______（选填“增大”“不变”或“减小”），卫星的运动状态_______变化（选填“发生”或“不发生”）。30．（2023春·八年级校联考课时练习）如图所示，弹簧一端与木块相连，另一端固定在左侧的墙壁上，木块放在光滑的水平木板上。木块位于A点时弹簧恰好为自然长度，用力压缩弹簧使木块到达B点；松手后，木块由位置B运动至位置C，在位置C时速度为零。则木块从位置B运动至位置C的过程中，弹簧的弹性势能的变化情况是___________（选填“减小”、“增大”、“先减小后增大”、“先增大后减小”或“不变”）；木块的动能达到最大值的位置在___________（选填“A点”、“A点左侧”或“A点右侧”）。31．（2023春·八年级校联考课时练习）如图1所示，小球依次向四个方向以相同的速度飞出。某次小球在空中飞行到落地的过程中（不计空气阻力），其动能E随时间t变化的图像如图2所示，则这次小球飞出的方向为___________（选填：①②③④）；小球以不同方向飞出，落地时速度___________（选填：相同/不同）。32．（2023春·江苏扬州·八年级统考期中）用食指捏一下瓶盖上方把手，出现一个缺口，可以将矿泉水挂起来，松手后会自动闭合，则被压弯的塑料把手具有_________势能。小明将矿泉水如图（c）A、B两种方式放置，分别沿箭头方向吹A和B，发现B很容易被吹动，这说明在相同条件下，___________。33．（2022春·四川成都·八年级统考期末）如图所示是撑杆跳高的过程，在撑杆起跳时，杆被压弯而具有了________能；运动员跃过最高点后开始加速下落，下落过程中其动能________。34．（2022秋·江苏连云港·八年级校考期末）如图甲所示，将一根弹簧和一个质量为0.5kg的金属球（球上有小孔）套在铁架台的金属杆AB上面，（金属杆AB光滑）现将小球提到B端后松手，小球的高度随时间变化情况如图乙所示，在0~t1过程中，小球的动能___________（选填“增大”、“减小”、“先增大后减小”或“不变”），此过程中小球重力势能的变化量___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）动能变化量。四、综合题35．（2022春·北京朝阳·八年级统考期末）请阅读《冰上的“国际象棋”——冰壶》并回答问题。冰上的“国际象棋”——冰壶冰壶（Curling）又称掷冰壶，冰上溜石，是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目，被大家喻为冰上的“国际象棋”，它考验参与者的体能与脑力，展现动静之美，取舍之智慧。玩冰壶，首先要有“三大件”：冰壶、冰壶鞋和冰壶刷。冰壶对于材料有特殊的要求，首先是要坚硬，其次是在低温条件下不能被撞裂了，也就是抗冲击强度大。人们发现当花岗岩中的石英含量较低时，壶体在低温的环境下撞击时才不会破裂。冰壶运动员穿的鞋底很独特。两个鞋底质地不同，蹬起蹬器的那只脚的鞋底由橡胶制成，而滑行的那只脚的鞋底由塑料制成。冰壶比赛时用的冰壶刷通常是用合成鬃或者马鬃制成，用冰壶刷擦冰时可以使冰层表面熔化，从而使冰变成薄薄的一层水。比赛前，向比较平整的冰面上均匀的喷洒细小的水滴，冰面上就有了一个一个小冰珠。比赛时，投掷队员用力蹬起蹬器，手推着冰壶在冰面上滑行，如图1所示，在投掷线前必须将冰壶掷出。当冰壶离开手后在冰面上滑行时，两名队友在冰壶前用冰壶刷擦冰面，如图2所示，从而调整冰壶的方向和速度。比赛时，队长通过大声喊叫来提示擦冰的队友，以确保冰壶以预定的方向和路径运动，所以冰壶比赛也是“大声喊叫”的比赛。投掷的冰壶在冰面上移动时的轨迹，实际是一条弧线，这就是冰壶的英文名Curling——卷曲的由来。请根据上述材料，回答下列问题：（1）冰壶对于材料有特殊要求，主要依据其材料的_____物理属性（写出一种即可）。（2）当冰壶离开手后在冰面上滑行，两名队友在冰壶前用冰壶刷擦冰面的过程中，冰壶的动能_____（选填“变大”、“不变”或“变小”）。（3）请分别举出文中一个增大摩擦的例子和一个减小摩擦的例子。______、______36．（2022春·江苏盐城·八年级校联考期中）阅读短文，回答问题。“天问一号”登陆火星的最后9分钟2021年5月15日清晨4时许，我国“天问一号”着陆器（如图1甲）进入火星大气层，经过约9分钟的减速、悬停和缓冲，成功着落于火星表面，迈出了我国星际探测征程的重要一步。A．B．C．D．着陆器刚进入大气层时，会迅速调整自己的姿势，使自身的运动方向、质心和压心处于一条直线上，以保持相对稳定的姿态下降，此时运动方向与轴线方向并不在同一直线上。下降一段时间后，当着陆器速度减小90%左右时，着陆器伸出“小翅膀”，通过向下压火星大气产生的反作用力，将其运动方向与轴线方向的夹角调整到0°，为安全打开降落伞摆正姿势。如图1乙所示，降落伞打开后减速到一定程度，先抛弃隔热大底，后抛弃背罩，让火星车和着陆平台（如图1丙）露出真容。随后，着陆平台打开发动机，通过向下喷燃气实现进一步减速，在距离火星地面100m高度处速度减为零，进入悬停状态。此时着陆平台开启雷达和光学相机等进行探测，寻找着陆点，在找准着陆点后继续下降，其速度先增大后减小，在经过高度20m后，维持恒定速度下降，平稳着陆。（1）着陆器在抛弃隔热大底和背罩后，进一步减速时受到向上推力的施力物体是_______；（2）从悬停到成功降落火星地面前，火星车的速度变化情况是_______；A．增大→不变→减小B．增大→减小→不变C．不变→增大→减小D．减小→增大→不变（3）请在图1丙中画出火星车和着陆器平台处于悬停状态时，受到的“重力”G和气体对它的升力F升的示意图_______；（4）如图2四幅图中，能反映着陆器刚进入大气层时维持相对稳定姿态下降的是_______；（5）已知降落伞下降过程所受气体阻力大小与速度大小成正比，比例系数在火星和地球上分别为k1和k2。降落伞达到最小速度时，其所受的气体阻力与着陆器重力大小相等。若同一个降落伞在火星表面和地球表面下降能达到的最小速度分别为v1和v2，同一物体在火星表面受到的“重力”与地球上的重力之比为2∶5，则k1∶k2为_______。A．B．C．D．参考答案：1．C【详解】AB．由于两小球的质量相等，刚抛出时刻的速度和高度都相等，因此刚抛出时两球的动能和重力势能均相等，机械能相等，故AB错误；CD．由于不计空气阻力，在上升和下落的过程中，只有重力做功，因此，小球的机械能守恒，所以，两小球落地的一瞬间动能大小相等，故C正确，D错误。故选C。2．B【详解】动能大小与质量和速度有关，火箭在减速下降过程中，质量不变，速度减小，故动能减小，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。3．D【详解】当洒水车在水平路面上匀速行驶喷洒药水时，它的速度和高度不变，质量减小了，所以动能和势能都减小了，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。4．C【详解】A．发生弹性形变的物体，形变量越大，弹性势能越大，弹簧的弹性势能不一定比橡皮筋的弹性势能大，故A错误；B．重力势能与质量和高度两个因素有关，不能单独从高度上判断重力势能的大小，故B错误；C．钟表上的发条拧得越紧，形变量越大，弹性势能越大，故C正确；D．跳伞运动员匀速下落，高度减小，质量不变，势能减小，故D错误。故选C。5．C【详解】匀速下降的跳伞运动员，质量大小不变，速度不变，则动能不变；因为其高度减小，所以其重力势能减小。故ABD错误，C正确。故选C。6．D【详解】重力势能与物体的质量与高度有关，物体的质量越大，高度越高，重力势能越大。A．物体的高度未知，无法判断质量大的物体重力势能的大小。故A错误；BC．重力势能的大小与速度大小无关，故不能说速度大的物体重力势能一定大，或质量相等，速度越大的物体重力势能越大。故BC错误；D．当质量一定时，物体的高度越高，重力势能越大。故D正确。故选D。7．C【详解】A．杆所发生的形变，撤去外力后能恢复原来的形状，所以杆发生了弹性形变，故A错误；B．在撑杆形变最大的时候，撑杆具有的弹性势能最大，撑杆的弹性势能转化为运动员的机械能，运动员没有发生弹性形变，不具有弹性势能，故B错误；C．撑杆发生了弹性形变，具有弹力，撑杆对运动员也施加了力，改变了运动员的运动状态，故C正确；D．脱离撑杆后，人在上升跃向横杆时，人处于运动状态，如果所受外力全部消失，由牛顿第一定律可知，人将做匀速直线运动，故D错误。故选C。8．C【详解】AB．在车厢相互撞击时F₁与F₂力的作用下，两弹簧均被压缩，两弹簧的形变程度增大，弹性势能增大，故AB错误；C．正常工作过程弹簧受力发生形变，当力消失后会恢复原来的形状，发生的是弹性形变，故C正确；D．已知楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦，因此垫块会克服摩擦做功，有部分机械能转化为内能，故D错误。故选C。9．D【详解】A．用力拉弯的弓由于发生弹性形变而具有弹性势能，故A错误；B．射箭时弓的弹性势能转化为箭的动能，故B错误；C．射出的箭在空中运动时受到重力和空气阻力的作用，故C错误；D．物体的弹性势能与弹性形变有关，射箭时弓的弹性形变越大，具有的弹性势能越大，故D正确。故选D。10．速度质量物块被推动的距离转换法质量一定时，速度越大，动能越大超载不能【详解】（1）[1]“十次车祸九次快”说的是车祸的发生与车的速度过大有关，故可猜想汽车的动能与速度有关。（2）[2]“安全驾驶莫超载”说的是车辆不能超过核定的载重，故可猜想汽车的动能可能与质量有关。（3）[3][4]根据题意知道，实验中让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，当碰到水平面上的物块时，物块被撞出一段距离，距离越大则说明金属球到达水平面上时的动能就越大，所以实验中超载超速带来的危害程度可用物块被推动的距离来表示。用物块移动距离的长短来表示金属球动能的大小，这里运用了转换法。（4）[5]分析甲、丙两图的实验现象可知，金属球的质量相同，所处高度不同，高度越大，到达水平面时的速度越大，物块被撞的距离越远，说明动能更大。则可得出结论是质量一定时，速度越大，动能越大。（5）[6]分析甲、乙两图的实验现象可得出的结论是速度一定时，质量越大，动能越大。说明动能与质量有关，故可解释汽车超载行驶时危险性大的原因。（6）[7]若本实验中水平面绝对光滑，金属球碰到物块后，物块将获得一定的速度，并保持这个速度做匀速直线运动。故无法通过物块被撞出的距离判断动能的大小，则无法得出实验结论。11．小球木块移动的距离转换法速度使小球到达水平面时的速度相同在速度一定时，质量越大，动能越大等于不能【详解】（1）[1]实验中探究物体的动能是指小球的动能，所以研究对象是小球。[2]实验中小球从斜面上滑去撞击水平面的上的木块，木块移动，可通过观察木块移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这里用到的物理学研究问题的方法是转换法。（2）[3]对比甲图和丙图可知，小球的质量相同，滚下的高度不同，到达水平面时的速度不同，所以是为了探究动能大小与速度的关系。（3）[4]将质量不同的小球从相同斜面的同一高度释放，是为了控制小球到达水平面时的速度相同。[5]在速度相同时，小球的质量越大，推动木块移动的距离越远，动能越大，故可得到的结论是：在速度一定时，质量越大，动能越大。（4）[6]在两次实验中木块对水平面的压力不变，接触面的粗糙程度也不变，所以木块移动时受到的摩擦力不变，则（5）[7]若水平面绝对光滑，则木块运动时不受摩擦力作用，撞击后将保持匀速直线运动，不能通过木块移动的距离长短来判断小球动能的大小，所以本实验将不能达到探究目的。12．小球A甲、乙速度大不能【详解】（1）[1]小球下落到水平面时，因为具有动能才能撞击木块，故实验中探究的是指小球A在水平面的动能。（2）[2][3]实验中让同一钢球从不同的高度由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越大，把木块推得越远，则钢球对木块做的功多，钢球的动能大，说明了物体的动能与物体的速度有关，图甲、乙符合题意。（3）[4]由甲、丙两次实验中，小球滚下的高度相同，速度相同，质量越大，推动木块移动的距离越远，动能越大。[5]若水平面光滑，由牛顿第一定律可知，木块被撞击后将做匀速直线运动，不能通过木块移动的距离来判定动能的大小，不能完成本实验。（4）[6]在上述甲、乙实验中，木块B对水平面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，受到的摩擦力不变，甲中木块移动的距离远，根据可知，甲中木块克服摩擦所做的功多，即13．木桩陷入沙中的深度ac不同高度大b【详解】(1)[1]该实验采用转换法，通过观察木桩陷入沙中的深度来判断重物重力势能的大小。(2)[2]探究物体重力势能大小与质量的关系，保持高度相同，质量不同，应选择a、c两图实验进行分析。(3)[3][4]探究重力势能与高度的关系，必须保证物体的质量相等，从不同高度由静止自由放下，图a和图b物体的质量相同，图b物体的位置较高，木桩陷入沙中的深度较深，重力势能较大，可以得到当质量一定时，物体所处的高度越大，重力势能越大。(4)[5]由a、b、c三图，b图中木桩陷入沙中的深度最深，具有的重力势能最大。14．球陷入沙中的深度质量越大，重力势能越大A、C无关内【详解】（1）[1]铅球的重力势能大小无法直接测量，根据转换法，本实验中铅球的重力势能大小是通过球陷入沙中的深度来反映。（2）[2]比较A、B两球，下落高度和运动路径相同，B球质量大于A球质量，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大。（3）[3]要研究重力势能与高度的关系，需要保持球的质量一定、改变下落的高度，所以选择的是A、C两球。（4）[4]比较C、D两球，两球的质量相同，下落高度也相同，两球的运动路径不同，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无关。（5）[5]当球陷入沙中，与沙子摩擦，产生热量，最终静止，将机械能转化为内能。15．重物多大同一甲乙乙丙【详解】（1）①[1]实验中，重物从高处落下撞击小桌，通过小桌下陷的深度判定重物重力势能的大小。②[2][3]同一个重物的质量不变，从不同高度落下，高度越高，能够对外做功越多，小桌下陷的深度越大，说明它的重力势能越大。③[4]探究重力势能与质量的关系，重物的质量不同，高度相同，观察桌腿陷入沙子的深度。（2）①[5]分析压力作用效果与压力大小的关系，保持受力面积不变，压力大小不同，选择甲乙两次实验进行比较。②[6]分析压力作用效果与受力面积大小的关系，保持压力不变，受力面积大小不同，选择乙丙两次实验进行比较。16．A【详解】在圆环加速滚上斜坡的过程中，圆环的质量不变，速度变大，动能增大；质量不变，重心变低，高度变小，重力势能减小。故选A。17．D【详解】A．不计斜面的摩擦及空气阻力，小球在斜面上受重力和斜面对它的支持力，合力沿斜面向下，不为0，故小球会被加速，故A正确，A不符合题意； B．小球从斜面运动到水平面上，在重力方向上移动了距离，重力对小球做功，将重力势能转化为动能，故B正确，B不符合题意； C．同一小球从斜面的不同高度处释放，较高位置的小球，重力对小球做功多，有更多的重力势能转化为动能，所以，到达水平面的动能越大，根据影响动能的因素可知，小球获得的速度也越大，故C正确，C不符合题意； D．质量不同的钢球与铜球从相同高度处释放，到水平面的速度相同，只是质量较大的铜球会有更多的重力势能转化为动能，动能较大，故D错误，D符合题意。 故选D。18．D【详解】A．在B点时，足球受到竖直向下的重力、空气的阻力的共同作用，足球有斜向下运动的趋势，所以受力不平衡，故A错误；B．D点比A点低，足球的质量不变，所以D点的重力势能小于A点的重力势能，故B错误；C．在运动过程中，足球克服空气阻力做功，机械能转化为内能，机械能变小；足球运动过程中，向下运动时，重力势能转化为动能，向上运动时，动能转化为重力势能，存在动能和势能的相互转化，还存在机械能与内能的转化，故C错误；D．在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不再改变，而是保持力消失一瞬间的速度，做匀速直线运动，故D正确。故选D。19．C【详解】A．冰壶被掷出之后，冰壶在冰面上滑行时受到冰面的摩擦阻力作用，摩擦力不断改变冰壶的运动状态，速度不断减小，故A错误；B．阻力是一种力，惯性是一种性质，是不同的物理量，不能比较大小，故B错误；C．冰壶投掷前，运动员对冰壶做功，使冰壶获得一定的速度，具有一定的动能，故C正确；D．运动员用毛刷“刷擦”冰壶运行前方的冰面，使冰面熔化，在冰面上形成一层水膜，减小冰壶和冰面之间的摩擦力，故D错误。故选C。20．B【详解】A．球离手后，手对球没有力的作用，所以手不对球做功，故A不正确；B．篮球在D点时在水平方向有一定的速度，所以动能不为零，故B正确；C．从图可知，篮球在干燥的地面上向前弹跳的过程中，弹跳的高度会越来越低，所以篮球的机械能越来越小，B点时的机械能大于C点时的机械能，而B点和C点高度相同，重力势能相等，所以B时点的动能大于C点时的动能，故C不正确；D．小球在运动过程中机械能逐渐变小，篮球落到地面转成的弹性势能逐渐变小，由于篮球弹性势能大小与篮球的形变程度有关，故1、2、3三个“印迹”越来越小，故D不正确。故选B。21．D【详解】A．“探究阻力对物体运动的影响”时，要改变水平面的粗糙程度，探究出阻力逐渐减小时物体的运动情况；“探究影响动能大小的因素”实验中水平面的粗糙程度要相同，观察木块被推动距离的远近来体现动能的大小，故A错误；B．甲、乙两个实验中，小车和小球到达水平面能继续向前运动是因为小球具有惯性，而不能说“受惯性作用”，故B错误；C．甲实验中要使同一小车从斜面的同一高度由静止滑下，小车的质量不变，高度相同，速度相同，所以动能和重力势能相同，机械能相同，故C错误；D．探究动能的大小与质量关系时，根据控制变量法，控制小球的速度相同，故D正确。故选D。22．B【详解】A．动能的大小与质量、速度有关，由图乙可知，物体M的动能大于物体N的动能，由于不知道M和N的质量的关系，所以无法确定M、N的速度的大小关系，故A错误；B．用大小相同的水平拉力F分别拉着物体M、N在不同的水平地面上以vM、vN做直线运动，则物体在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以两个物体受到的摩擦力是相同的，即：fM=fN，故B正确；C．由于不知道两物体运动的距离的大小关系，根据可知，无法判定拉力F对物体M、N做的功的大小关系，故C错误；D．根据可知，他们的速度大小关系无法判断，因此无法判定功率的大小关系，故D错误。故选B。23．A【详解】A．运动员运动到最高点时，质量不变，高度最高，重力势能最大，故A正确；B．运动员从高处运动到低处时，运动员在重力的方向上通过了距离，重力做功，故B错误；C．运动员从低处运动到高处时，质量不变，速度变小，动能变小，故C错误；D．运动员运动到最高点时，其运动状态发生了变化，受到的不是平衡力，故D错误。故选A。24．C【详解】A．惯性是物体的一种性质，惯性不是力，惯性不能与动力大小进行比较，故A错误；B．如果“北斗卫星导航系统”中某颗绕地球飞行的卫星所受的力全部消失，根据牛顿第一定律可知，将做匀速直线运动，故B错误；C．北斗卫星绕轨道运行时，运动的方向和速度发生了变化，受到非平衡力的作用，故C正确；D．北斗卫星绕轨道从近地点向远地点运行时，机械能守恒，质量不变，速度变小，动能变小，质量不变，高度变大，重力势能变大，故D错误。故选C。25．D【详解】A．比较甲和乙，在体积相同，高度相同的情况下，物体密度越大，质量越大，其具有的重力势能越大，故A错误；B．比较乙和丙，质量、高度都是不同，无法确定影响因素，故B错误；C．比较甲和乙可进一步推断，在高度相同的情况下，质量小的物体具有的重力势能一定小，故C错误；D．球陷入沙中深度越深，说明球对沙子做的功越多，球的做功能力越强，所以该球的重力势能越大，故D正确。故选D。26．重力势大于A质量一定时，速度越大，动能越大【详解】（1）[1]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，动能增加，所以是将重力势能转化为动能的过程。[2]小球所处的高度越高，小球到达水平面的速度越大，因为hA>hB，所以vA>vB。（2）[3]图中，小球的动能大小通过它对木盒做功的多少来反映，而做功的多少可由木盒被推开距离的远近来确定，(a)图的木盒被推动的距离较大，因此说明A球的动能最大。（3）[4]分析比较a、b两图可知，两球的质量相同，高度不同，高度越高，到达水平面时速度越大，撞击木盒运动的距离越远，动能越大，故结论为：质量一定时，速度越大，动能越大。27．重物多大相同甲、乙乙、丙见解析【详解】（1）①[1]实验中，重物从高处落下撞击小桌，通过小桌下陷的深度判定重物重力势能的大小，探究的是重物的重力势能。②[2][3]同一个重物的质量不变，从不同高度落下，高度越高，能够对外做功越多，小桌下陷的深度越大，说明它的重力势能越大。③[4]若要探究重力势能与质量的关系，应换用不同的重物，控制相同的高度，所以让它们从相同高度落下，观察桌腿陷入沙子的深度。（2）①[5]在分析压力作用效果与压力大小的关系时，应控制受力面积大小相同，改变压力的大小，故应选择甲、乙两次实验进行比较。②[6]在分析压力作用效果与受力面积大小的关系时，应控制压力大小相同，改变受力面积大小，故应选择乙、丙两次实验进行比较。（3）[7]在探究动能的大小与哪些因素有关时，让木球从一定高度滚下推动木块向前移动，通过观察木块被推动的距离的远近判断动能的大小，应用的方法是转换法。28．B速度没有控制速度相同不能在相同的表面上滑行的距离才能反映动能的大小【详解】（1）[1]根据题意可知，实验中探究小球动能，而小球下落到水平面时因为具有动能才能撞击木块，因此实验探究的动能是小球撞击木块时的动能的大小；故B符合题意，AC不符合题意。故选B。（2）[2]实验表明动能的大小与物体的速度和质量有关；使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，则小球到达水平面时的速度不同，所以，这是为了研究动能大小与物体速度的关系。（3）[3]要探究小球动能与质量的关系，根据控制变量法可知，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滚下，而乙丙两图没有让小球从同一高度滚下，没有控制小球的速度相同，所以小华的这一比较过程存在错误。（4）[4]本实验是通过观察木块被撞击后移动的距离来判断动能大小，在相同的表面上滑行的距离才能反映动能的大小。因此本实验中的水平面图（甲、乙、丙）不能分别为三个不同的表面。29．运动增大发生【详解】[1]火箭在上升过程中，以地面为参照物，卫星与地面之间发生了位置的变化，卫星是运动的。[2]当卫星加速升空的过程中，质量不变，速度增加，所以动能增大。[3]卫星的运动速度大小发生了变化，所以运动状态发生变化。30．先减小后增大