课时04机械能及其转化（重点练）-2024-2025学年八年级物理下册十分钟同步课堂专练（人教版）含答案

课时04机械能及其转化（重点练）-2024-2025学年八年级物理下册十分钟同步课堂专练（人教版）含答案

第十一章功和机械能

第4课时机械能及其转化

班级:姓名:

1.体积相同的铜球、铁球（P纲,P供）从距地面高度h的光滑斜面同时滚下，分别进入不同光滑轨道，到

达）点（铜球沿轨道ABED、铁球沿轨道ABCD,且两水平轨道足够长），斜面倾角相同，则下面说法错误的

A.铜球的机械能始终大于铁球的机械能

B.两球到达I）点时的速度相同

0.两球同时到达D点

D.某段时间铁球的动能可能大于铜球的动能

2.如图，轻弹簧轻直放置.，下端固定于地面，上端位于0点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧

上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，假设小球和弹

簧组成的系统机械能守恒，则小球（）

•0

Q

.

A.运动至最高点时，受平衡力作用

B.运动至0点时，动能最大

C.运动至最高点，小球增加的重力势能等于弹簧减少的弹性势能

D.从0点向上运动过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的重力势能

3.如图甲所示，物体沿斜面从顶端卜.滑至底端。在某时间段，物体的动能区随时间t的变化如图乙所示,

则下列说法正确的是（）

Ek

0

甲乙

A.物体的重力势能逐渐减少

B.物体下滑过程速度逐渐增大

C.物体的重力势能全部转化为动能

D.物体的机械能不变

4.如图，小明在做模拟“蹦极”的实验时，将橡皮筋一端系上小球，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不

系小球自然下垂时下端所在的位置，C点是小球从A点下落所能到达的最低点，在小球下落过程中不考虑空

气阻力，以下说法正确的是（）

A.小球到达B点时受力平衡，其动能达到最大

B.从A点到C点小球的机械能守恒

C.小球在C点时受力平衡，速度为零

D.从A点到C点小球重力势能的减少量等于橡皮筋弹性势能的噌加量

5.如图，弹簧开始处于原长，在物体A由静止释放后下降的过程中（）

A.物体的动能与下降的距离成正比

B.物体重力势能的变化量与下降的距离成正比

C.弹簧的弹力势能与下降的距离成正比

I）.物体的重力势能与弹簧的弹性势能之和先减小，后增大

6.如图所示，把一小球放在一碗沿a处放开，小球在碗内来回荡动，但第二次达到的高度比第一次低，第

三次比第二次低…这说明在这个过程中小球机械能在,从能量角度分析其原因

是。

a、b

7.阅读短文并回答下列问题。

蹦极

湖极（Bungeejumping）,也叫机索跳，是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。运动员站在约40m

以上（相当于10层楼）高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上，把一端固定的一根长长的橡皮绳绑

在踝关节处，然后两臂伸开、双腿并拢、头朝下跳下去。绑在运动员踝部的橡皮绳很长，足以使运动员在

空中享受几秒钟的“自由落体”。当人体落到离地面一定距离时，橡皮绳被拉开、绷紧，阻止人体继续下

落，当到达最低点时橡皮绳再次弹起，人被拉起，随后又落下，这样反复多次直到静止，这就是蹦极的全

过程。

（1）蹦极运动员在跳下直到橡皮绳被拉到原长的过程中，是将溶动员的重力势能转化为能。（不

计空气阻力）

（2）从橡皮绳被拉开到最低点的过程中，运动员做（选填“匀速”“加速”或“先加速再

减速”）运动。在速度最大时，运动员受到橡皮绳的弹力（选填“大于”“小于”或“等于”）

运动员受到的重力。

（3）从高处落到最低点时，运动员的重力势能全部转化为能。

8.如图所示，轨道ABC是光滑的，弹簧固定在水平轨道末端，钢球从斜面上端下滑到水平面压缩弹簧后又

被弹簧弹开。在钢球滚下到刚碰到弹簧的过程中，能转化为能；在钢球被弹开的过程中，

能转化为能。

9.如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧.从小球刚接触到弹簧到将弹

簧压缩最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度之间的关系图象，如图（不计空气阻力，

弹簧始终发生弹性形变）

（1）b为曲线最高点，此时小球受到的重力弹力。

（2）请写出b―c发生的能量转亿过程______________________________________________

10.（1）篮球从高处自由落下撞击地面后再上升的过程中（不升空气阻力），篮球具有的能量形式

许多同步卫星沿椭圆形轨道绕地球运行。离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远

地点。卫星在大气层外运行，不受空气阻力。

人造卫星可以给我们发回很多宝贵的资料，在气象、军事、广播等方面给人们带来了极大方便。人造卫星

的工作是靠太阳能电池来提供电能的。

（1）人造卫星在点火加速阶段机械能,在绕地球运行时机械能。（选填“增大”、“减

小”或“不变”）

（2）卫星从近地点运行到远地点的过程中运动状态（选填“不断改变”或“保持不变”），

相对于地面是（选填“运动”或“静止”）,卫星的能转化为能。

（3）人造卫星运用了一种新能源是o

14.如图所示，轨道ABC光滑，弹簧固定在水平轨道的C处。小球从A点由静止开始下滑的过程中，

能转化为能；在撞击到弹簧使弹簧被压缩的过程中，能转化成能。（选填“动能”、

“重力势能”或“弹性势能”）

15.如图所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处

由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧，上升

到一定高度后乂下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t

变化的图象如图所示，不计空气阻力。

（1）在整个运动过程中，小球的机械能（守恒/不守恒）

（2）小球动能最小的时刻是状态（平衡/非平衡）

（3）在tz〜t3这段时间内，小球的动能（先增大后减小/先减小后增大/一直增大/一直减

小〕

1.体积相同的铜球、铁球（P就〉PQ从距地面高度h的光滑斜面同时滚下，分别进入不同光滑轨道，到

达）点（铜球沿轨道ABED、铁球沿轨道ABCD,且两水平轨道足够长），斜面倾角相同，则下面说法错误的

是（）

A.铜球的机械能始终大于铁球的机械能

B.两球到达1）点时的速度相同

C.两球同时到达D点

D.某段时间铁球的动能可能大于铜球的动能

【答案】C。

【解析】解：

A.由题意可知，铜球和铁球的体积相等，且P纲〉P铁，由P=里的变形式m=PV可知，铜球的质量大于

V

铁球的质量，

因开始时两球的高度h相同，速度都为零，

所以，由铜球的质量较大可知，铜球的机械能大，

又因铜球和铁球从光滑斜面同时滚下、进入不同光滑轨道时，小球的机械能守恒，

所以，铜球的机械能始终大于铁球的机械能，故A正确；

B.铜球和铁球从光滑斜面同时滚下、到达光滑轨道D点时，

因物体的动能和重力势能均与物体的质量有关，且机械能守恒，

所以，两小球到达D点的速度只与下落的高度有关，与小球的质量无关，则两球到达D点时的速度相同，

故3正确；

C.由斜面倾角相同可知，铜球从A到B和E到D的时间之和等于铁球从A到C的时间，

因两小球到达水平面时的速度只与下落的高度有关，且铜球达到BE水平面时下降的高度较小，则铜球到达

B点的速度小于铁球到达C点的速度，且BE=CD,

由，/=旦的变形式t=^可知，铜球在BE运动的时间大于铁球在CD运动的时间，

tv

所以两球不可能同时到达D点，故C错误；

D.因铜球的质量大、在BE运动的速度小，铁球质量小、在CD运动的速度大，

所以，某段时间铁球的动能可能大于铜球的动能，故D正确。

2.如图，轻弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于0点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧

上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，假设小球和弹

簧组成的系统机械能守恒，则小球（）

•o

Q

.

A.运动至最高点时，受平衡力作用

B.运动至0点时，动能最大

C.运动至最高点，小球增加的重力势能等于弹簧减少的弹性势能

【).从()点向上运动过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的重力势能

【答案】Co

【解析】解：A、小球在最高点时只受重力作用，受非平衡力作用，故A错误；

B、C、小球在从A点向上运动到0点的过程中，受到两个力的作用，一个是竖直向下的重力，一个是竖直

向上的弹力，开始向上运动时，弹力大于重力，小球所受合力方向向上，速度不断增大，弹力等于重力时,

速度达到最大值，此时动能最大，越过平衡位置时，重力大于弹力，合力向下，速度减小，故运动至。点

时，动能不是最大，故B错误；

从A点群放，弹性势能转化为小球的动能和重力势能，当运动至最高点，小球只受重力作用，力的方向与

小球运动方向相反，速度继续减G，动能转化为重力势能，故整个过程中，重力势能的增加量等于弹性势

能得减小量，故C正确；

I)、从()点向上运动过程中，小球的质量不变，速度变小，同时高度升高，故动能减小，重力势能增加，所

以动能转化为重力势能。故D错误。

3.如图甲所示，物体沿斜面从顶湍下滑至底端。在某时间段，物体的动能员随时间t的变化如图乙所示，

则下列说法正确的是()

甲乙

A,物体的重力势能逐渐减少

B.物体下滑过程速度逐渐增大

C.物体的重力势能全部转化为动能

D.物体的机械能不变

【答案】Ao

【解析】解：AC、物体重力势能减小量主要用来克服摩擦做功，将一部分机械能转化为内能，因此，物体

重力势能减小量等于物体和斜面内能的增加量，或者说，物体克服摩擦力做功多少等于重力势能减小量，

故C错误，A正确。

B、读ELt图象可知，物体的动能不随时间变化，由动能只与物体的质量和速度有关可知，物体的速度不

变，即物体做匀速直线运动，故B错误；

D、物体的动能不变，高度降低，所以重力势能减小，由于机械能等于动能与势能之和，所以机械能变小，

故）错误：

4.如图，小明在做模拟“蹦极”的实验时，将橡皮筋一端系上小球，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不

系小球自然下垂时下端所在的位置，C点是小球从A点下落所能到达的最低点，在小球下落过程中不考虑空

气阻力，以下说法正确的是（）

A.小球到达B点时受力平衡，其功能达到最大

B.从A点到C点小球的机械能守恒

C.小球在C点时受力平衡，速度为零

0.从A点到C点小球重力势能的减少量等于橡皮筋弹性势能的漕加量

【答案】Do

【解析】解：A、由题可知，B点是橡皮筋不系小球自然下垂时式端所在的位置，不考虑空气阻力，小球到

达3点时只受重力作用，故受力不平衡；

小球从A到B的过程中，重力势能转化为动能，动能一直在增加，但从B到C的过程中，小球受到向上的

弹力，随着形变的增大，弹力增大，在弹力小于重力这段时间内，合力向下，小球做加速运动，其动能逐

渐增大；当弹力等于重力时，速度最大，因此在B点时速度不是最大，故动能不是最大，故A错误；

B、小球从A点到B点过程中，质量不变，速度变大，动能变大；高度减小，重力势能减小。此过程中重力

势能转化为动能。

小球从B到C点的过程中，质量不变，速度变小，动能变小；高度减小，重力势能减小；橡皮筋发生形变,

具有弹性势能。所以此过程是重力势能首先转化为动能，动能再转化为橡皮筋弹的性势能，所乂从A点到C

点小球的机械能不守恒，故B错误。

C、小球到达C点时速度为0,此时的弹力大于小球的重力，所以受到的力不是平衡力，故C错误；

D、从A点到C点过程中，重力势能减小，弹簧的长度增加，即弹性势能增加，

由于在小球下落过程中不考虑空气阻力，因此减小的重力势能最终转化成了皮筋的弹性势能，即从A点到C

点小球重力势能的减少量等于橡反筋弹性势能的增加量，故D正确。

5.如图，弹簧开始处于原长，在物体A由静止释放后下降的过程中（）

A.物体的动能与下降的距离成正比

B.物体重力势能的变化量与下降的距离成正比

C.弹簧的弹力势能与下降的距离成正比

D.物体的重力势能与弹簧的弹性势能之和先减小，后增大

【答案】Bo

【解析】解：

A、物体下降过程中，动能、重力势能、弹性势能三者相互转化，如果没有不计阻力，那机械能守恒减小。

其中重力势能一直减小，弹性势能一宜增加，动能是先增加后减小，所以A选项错误；

B、它的重力势能Ep-mgh,由此公式可知重力势能的减少量与：降的高度成正比，所以B选项正确；

C、弹性势能Ep=kx）弹性势能跟下降距离的平方成正比，所以C选项错误；

D、物体的重力势能和弹性势能之和统称为势能，势能加动能等于机械能，如果机械能不变，动能先增加后

减小，那势能应该是先减小后增大，但如果有空气阻力，那机械能减小，那势能可能先减小但不一定增大。

所以D选项错误。

6.如图所示，把一小球放在一碗沿a处放开，小球在碗内来回荡动，但第二次达到的高度比第一次低，第

三次比第二次低…这说明在这个过程中小球机械能在减少，从能量角度分析其原因是小球在碗内荡

动过程中，受到摩擦力作用，小球克服摩擦力做功，需要消耗塞分机械能转化为内能。

【答案】减少：小球在碗内荡动过程中，受到摩擦力作用，小球克服摩擦力做功，需要消耗部分机械能转

化为内能。

【解析】解：

小球的动能是由重力势能转化来的，小球的高度逐渐降低，因此势能也在逐渐减少，那么动能也应该每•

次都比前一次小，动能与势能之和就是机械能，因此，机械能的总晟也应该是减少的；

小球在碗中滚动的过程中，因为受到摩擦阻力的作用，有一部分机械能会转化为球与接触面的内能。

7.阅读短文并回答下列问题。

蹦极

蹦极（Bungeejumping）,也叫机索跳，是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。运动员站在约40m

以上（相当于10层楼）高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上，把一端固定的一根长长的橡皮绳绑

在踝关节处，然后两臂伸开、双腿并拢、头朝下跳下去。绑在运动员踝部的橡皮绳很长，足以使运动员在

空中享受几秒钟的“自由落体”。当人体落到离地面一定距离时，橡皮绳被拉开、绷紧，阻止人体继续下

落，当到达最低点时橡皮绳再次弹起，人被拉起，随后又落下，这样反复多次直到静止，这就是蹦极的全

过程。

（1）蹦极运动员在跳下直到橡皮绳被拉到原长的过程中，是将运动员的重力势能转化为」能。（不计

空气阻力）

（2）从橡皮绳被拉开到最低点的过程中，运动员做先加速再减速（选填“匀速”“加速”或“先加速

再减速”）运动。在速度最大时，运动员受到橡皮绳的弹力等于（选填“大于”“小于”或“等于”）

运动员受到的重力。

（3）从高处落到最低点时，运动员的重力势能全部转化为（橡皮绳的）弹性势能。

【答案】（1）动；（2）先加速后减速：等于（3）（橡皮绳的）弹性势。

【解析】解：（1）运动员在跳下直到橡皮绳被拉到原长的过程中，高度降低，运动的速度变快，运动员的

重力势能转化为弹性势能；

（2）橡皮绳被拉开，产生弹力，且伸长的长度越长，弹力越大：所以在橡皮绳被拉开到最低点的过程中，

一开始伸长的长度较短，产生的弹力较小，弹力小于重力，运动员向下加速运动；当绳子继续伸长，在某

一时刻，弹力等于重力，此时二力平衡，运动员不再加速运动，运动速度最大；当绳子继续仰长，弹力大

于重力，运动员向下减速运动，直至减速到0,到达最低点；

（3）因为不计空气阻力，所以机械能总量不变，最高处时运动员的重力势能，落到最低点时，运动员的重

力势能全部转化为橡皮绳的弹性势能：

8.如图所示，轨道ABC是光滑的，弹簧固定在水平轨道末端，钢球从斜面上端下滑到水平面压缩弹簧后乂

被弹簧弹开。化钢球滚下到刚碰到弹簧的过程中，重力势能转化为动能:在钢球被弹开的过程中，

弹性势能转化为动能。

【答案】重力势；动；弹性势：动。

【解析】解：如图所示，轨道ABC光滑，弹簧固定在水平轨道的C处，故小球从A点由静止开始下滑的过

程中，其质量不变，速度变快，故其动能变大；同时其质量不变，高度减小，故其重力势能变小，所以该

过程是将重力势能转化为动能的过程；

在撞击到弹簧使弹簧被压缩的过程中，其质量不变，速度变小，故动能变小；同时弹簧的弹性形变程度越

来越大，故其所具有的弹性势能变大，故该过程是将动能转化为弹性势能的过程，在钢球被弹开的过程中,

弹性势能再转化为动能。

9.如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触到弹簧到将弹

簧压缩最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度之间的关系图象，如图（不计空气阻力，

弹簧始终发生弹性形变）

（1）b为曲线最高点，此时小球受到的重力上1_弹力。

（2）请写出b~c发生的能量转化过程动能减小，重.力势能减小，弹性势能增大，动能和重力势能转化

为弹性势能。

甲Z

【答案】（1）等于；（2）动能减小，重力势能减小，弹性势能增大，动能和重力势能转化为弹性势能。

【解析】解：（1）小球从a到b的过程中，受弹簧的弹力、重力，重力大于弹力，小球速度越来越大。随

弹簧压缩量的增大，弹力越来越大，当小球到达b点时，弹力与重力相等：

（2）b处速度最大，c处速度为。，则b-c的过程中，动能减小，重力势能减小，弹性势能增大，动能和

重力势能转化为弹性势能。

10.（1）篮球从高处自由落卜撞击地面后再上升的过程中（不计空气阻力），篮球具有的能量形式是内

能和机械能。

（2）投掷出去的篮球在空中能继续飞行，这是由于篮球的惯性：篮球在飞行中运动方向不断改变，这

是因为篮球受到重:力的作用。

（3）两个相同的篮球，表面潮湿，从不同高度自由落至同一地面，留下的印迹如图所示。关于初始时篮球

的重力势能，下列说法正确的是一B

A.落在a处的大B.落在b处的大

C.两个一样大D.无法比较大小。

h

【答案】（1）内能和机械能；

（2）惯性；重力；

（3）Bo

【解析】解：（1）篮球从高处自由落下撞击地面后再上升的过程中，篮球一定具有内能：同时篮球运动，

所以具有动能，篮球有一定的高度，所以还具有重力势能。动能和势能统称机械能。故篮球具有的能量形

式是内能和机械能；

（2）篮球在投掷出去的时候，由于人手的推力作用而从静止获得了一个速度，开始运动，当篮球离开人手

后就不再受力的作用，但由于物体具有惯性，要保持原来的运动状态不变，所以篮球在空中会继续运动。

篮球在空中的时候如果忽略空气的阻力的话就只受重力这一个力的作用，在重力的作用下改变了篮球的运

动状态，使篮球最终落回地面。

（3）篮球从静止开始下落，是由重力势能转化为动能；到达地面后，篮球撞击地面，是由动熊转化为弹性

势能。根据篮球留下的印迹可知，篮球b具有的弹性势能大，所以其开始下落时具有的重力势能就大。

11.如图所示，将一卡片对折，在开口的一边剪两刀，然后将橡皮筋套在开口边，将卡片反扣在桌面上，

用力往下压平卡片，使橡皮筋伸长，迅速松手后，看到的现象是卡片会跳起来，这个现象说明：发生

弹性形变的橡皮筋能对卡片做功，因此它具有弹性势能。如果增大卡片上两开口的距离，压平卡片松

手后，卡片跳起的高度将增加（“增加”、“不变”或“减小”）。卡片跳起时将橡皮筋的」

能首先转化为卡片的动能,然后转化为卡片的重:力势能。

【答案】卡片会跳起来；做功：增加；弹性势；动；重力势。

【解析】解：（1）“橡皮筋伸长”说明橡皮筋发生了弹性形变，发生弹性形变的物体要恢复原状，就会对

使它发生形变的物体施加力的作用，所以橡皮筋对硬卡片施力，使卡片跳起来；卡片弹起时即在力的方向

上运动了距离，所以橡皮筋对卡片做了功。

（2）如果增大卡片上两开口的距离，卡片压平后橡皮筋发生弹性形变的程度就越大，则橡皮筋具有的弹性

势能就越大，当然最终转化成卡片的能量就越大，卡片会跳得高一些。

（3）松开后，橡皮筋的弹性势能首先转化为卡片的动能，所以卡片能跳起来，跳起来以后又转变为卡片的

重力势能。

12.“蹦极”是当前在青年人中沆行的一种惊险、刺激运动。跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等

处，从几十米高处跳下的一种极限运动。如图所示是某运动员做蹦极运动的v-l图象（忽略空气阻力），

规定运动员速度方向向下为正，由该图象可知在时间0-匕内运动员重力势能转化为动能，t3时

刻弹性绳的弹性势能最大，此时运动员的动能为0J,t2和匕时刻运动员受到的重力等于弹性绳的

拉力，t6时刻运动员再次达到最高点。

【答案】重力势;动；t3；0；t2和t4；to©

【解析】解：由图可知，在时间0-ti内运动员的速度越来越大，高度越来越小，而运动员质量不变，其动

能不断增大，重力势能不断减小，故是重力势能转化为动能；

t2时刻运动员继续向下运动，弹性绳逐渐被拉长，弹性形变逐渐增大，弹性势能不断增大，t3时刻运动员到

达最低点，此时弹性绳的弹性形变最大，弹性绳的弹性势能最大：

t3时刻运动员到达最低点，此时运动员速度为0,不计空气阻力，其所有的动能均转化为势能，故动能为0；

心时亥IJ以后，运动员向上运动，所受拉力逐渐减小，心和时刻运动员受到的重力等于弹性绳的拉力；L

・t5时刻拉力逐渐增大，t6时刻时刻运动员速度为0，再次达到最高点。

13.阅读短文，回答问题：

人造地球卫星

人造地球卫星发射过程可简化为点火加速、离开大气层后关闭发动机自由上升和调整姿态三个阶段。

许多同步卫星沿椭圆形轨道绕地球运行。离地球最近的•点叫近地点，最远的•点叫远

地点。卫星在大气层外运行，不受空气阻力。

人造卫星可以给我们发回很多宝贵的资料，在气象、军事、广播等方面给人们带来了极大方便。人造卫星

的工作是靠太阳能电池来提供电能的。

（1）人造卫星在点火加速阶段机械能一增大，在绕地球运行时机械能不变°（选填“增大”、“减

小"或“不变”）

（2）卫星从近地点运行到远地点的过程中运动状态不断改变（选填“不断改变”或“保持不变”），

相对于地面是运动（选填“运动”或“静止”）,卫星的动能转化为重力势能。

（3）人造卫星运用了一种新能源是太阳能。

【答案】（1）增大；不变；（2）不断改变；运动；动；重力势；（3）太阳能。

【解析】解：（1）人造卫星在点火加速阶段，质量不变，速度增大，所以动能增大；同时高度增加，所以

重力势能增大，故机械能增大；人造卫星在绕地飞行时，没有空气阻力，所以机械能是守恒的。

（2）星从近地点运行到远地点的过程中，其运动方向是改变的，即运动状态不断改变；地球卫星相对于地

球的位置是改变的，故以地球为参照物，卫星是运动的；该过程是动能转化为势能的过程：

（3）人造卫星运用了一种新能源是太阳能。

14.如图所示，轨道ABC光滑，弹簧固定在水平轨道的C处。小球从A点由静止开始下滑的过程中，重

力势能转化为动能:在撞击到弹簧使弹簧被压缩的过程中，动能转化成弹性势能。（选填

“动能”、“重力势能”或“弹性势能”）

【答案】重力势；动；动；弹性势。

【解析】解：如图所示，轨道ABC光滑，弹簧固定在水平轨道的C处，故小球从A点由静止开始下滑的过

程中，其质量不变，速度变快，故其动能变大；同时其质量不变，高度减小，故其重力势能变小，所以该

过程是将重力势能转化为动能的过程；

在撞击到弹簧使弹簧被压缩的过程中，其质量不变，速度变小，故动能变小；同时弹簧的弹性形变程度越

来越R,故其所具有的弹性势能变大，故该过程是将动能转化为弹性势能的过程。

15.如图所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处

由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧，上升

到一定高度后又下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t

变化的图象如图所示，不计空气阻力。

（1）在整个运动过程中，小球的机械能不守恒（守恒/不守恒）

（2）小球动能最小的时刻是非平衡状态（平衡/非平衡）

（3）在t?〜L这段时间内，小球的动能先增大后减小（先增大后减小/先减小后增大/一直增大/一直减

小）

【答案】（1）不守恒；（2）非平衡；（3）先增大后减小。

【解析】解：

（1）由图看出，弹簧的弹力在变化，说明运动过程中弹簧的弹性势能在变化，而小球和弹簧组成的系统机

械能守恒，因此小球的机械能不守恒。

（2）由图看出，t?时刻，弹力F最大，故弹簧的压缩量最大，小球运动到最低点，动能最小；此时小球收

到的弹力大于重力，故不是平衡状态；

（3）这段时间内，小球的弹力减小，说明小球在由最低点上升，弹力不断增加，小球的合力先向上,

后向下，小球先加速后减速；则小球的动能先增大后减小。

1.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验甲、丙和丁中，弹簧测力计的示

数分别为4.ON、2.8N和2.5N.若盐水的密度为1.2XlO’kg/iA则下列结论正确的是（）

①物体A的密度为4XlO'kg/n?

②实验乙中，物体A受到的拉力为3N

③实验丙中，弹簧测力计的示数比乙中小0.5N

④实验丁中，容器底部受到的压力大于0.3N

A.只有①@©B.只有①②④C.只有①③④D.只有②③④

2.小刚同学在探究“浮力的大小等于什么”时，用每小格为0.5N的弹簧测力计、密度大于水的塑料块、

烧杯、小桶等器材进行实验，a、b、c、d是四个步骤的示意图，其中d测量空桶受到的,此实验操

作的正确顺序是,由a、b两图中弹簧测力计的读数可求出塑料块受到的浮力为N；被排开

液体受到的重力为N；如果关系式成立，就可得到著名的阿基米德原理。请你举出生产或生

活中应用阿基米德原理的一个实例。

v^

yn

db

a

3.小华开展“探究浮力的大小跟排开液体重力的关系”实验:

O

（1）小华先拿一个石块开展实验，如图1所示，A、B、C、D、E是她的五个步骤的示意图，为减少误差，

操作的合理顺序应该是（按顺序填写序号）.比较A、C两图可知石头受到的浮力为N,通

过本次实验可得结论：浮力的大小它排开液体重力“

（2）小华又拿一个与石块重力相同但密度不同的木块开展实验，如图2所示的步骤F.发现将木块放入水

中时，木块可以漂浮在水面上，弹簧测力计示数为ON,如图所示的步骤G,和石块的实验步骤C比较后，

小华认为：浮力的大小和物体的密度有关。小明认为结论没有说服力，因为。

（3）通过实验数据可求出石块的密度是kg/m\

4.小刚在学习阿基米德原理（F^=Ftf）后，推导得出Fxf=Ph*g,从而知道物体受到的浮力大小与液体

的密度和物体排开液体的体积有关。

小刚进一步猜想：实心物体所受浮力大小是否与实心物体的形状杓关？针对这个问题，他选用以卜实验器

材进行探究：弹簧测力计、体枳相同的实心圆柱体和长方体铝块各•块、烧杯、细线和水。实验步骤如下:

①用细线将圆柱体、长方体铝块先后挂在弹簧测力计上，测出它们的重力分别为。、G2；

②将圆柱体铝块挂在弹簧测力计上并浸没入水中，记下弹簧测力计的示数F.；

③将长方体铝块挂在弹簧测力计上并浸没入水中，记下弹簧测力计的示数F2；

（1）比较两铝块的重力Gi、G?的大小关系为；

（2）利用以上实验数据比较：若,说明浮力大小与物体形状无关；若,说明浮力大小与实

心物体形状有关。

5.在“探究浮力的大小踉哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜思：

A,可能跟物体排开液体的体积有关；

B.可能跟液体的密度有关；

C.可能跟物体的密度有关。

为了验证上述猜想，某同学做了如图所示的实验：在弹簧测力计卜.端挂一铁块，依次把它缓缓浸入水中不

同位置，在这一过程中：

（1）铁块从位置1-2-3的过程中.受到的浮力（选填“增大”、“不变”或“减小”）

（2）铁块从位置3-4的过程中，受到的浮力。（选填“增大”、“不变”或“减小”）

（3）通过以上实验可以验证上述猜想（填上面猜想的字母）是正确的。

6.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想:

A.可能与物体浸没在液体中的深度有关;

B.可能与物体的密度有关；

C.可能与物体的体积有关；

D,可能与物体浸在液体中的体积有关；

E.可能与液体的密度有关。

为了验证上述猜想，小明利用下列器材做了如图所示的一系列实验。

器材：体积相等的物体甲、物体乙（甲、乙的密度均比水大，且不溶于水），弹簧测力计，一杯水，一杯

盐水，细绳。

（1）分析比较实验③④，可以验证猜想:;分析比较实验④⑤，可以验证猜想是错

误的；分析比较实验①②⑤⑥，可以验证猜想是错误的（选填"A、B、C、【）、E”）。

（2）分析比较实验,可以验证猜想E是正确的。

（3）该实验主要运用的科学探究方法是：。

7.某小组同学通过实验研究圆柱体浸入液体的过程中弹簧测力计示数的变化情况。如图所示，他们将圆柱

体挂在测力计下，逐步增大圆柱体浸入液体的体积V没，读出相应的测力计示数F,并将数据记录在表一中。

然后他们多次改变液体的种类重复进行实验，并将数据记录在表二和表三中。

表一（P产0.8X10：千克/米3）表二（p2=LOXI（）3千克/米表三（p3=1.2X10,千克/米3）

实验

实验V反F实验V浸Fv8F

序号（厘米3）（牛）序号（厘米b（牛）序号（厘米D（牛）

13009.672409.6132009.6

23759.084008.0142509.0

35008.094807.2154007.2

16007.2105606.4165006.0

56007.2116006.0176004.8

96004.8126006.0186004.8

①分析比较实验序号1〜4或7〜11或13〜17中测力计示数F与圆柱体浸入液体体积V双的关系及相关条件,

可得出的初步结论是：.

②分析比较实验序号4、5或11、12或17、18中测力计示数F与圆柱体浸入液体体积V茂的关系及相关条

件发现，测力计示数不再发生变化，其原因是o试分析实验序号6中测力计示数反而变小的原

因：。

③分析比较实验序号或4、5、11、12、17、18中测力计示数和液体密度的关系及相关条件，可得

出的初步结论是：同•圆柱体浸入不同液体中，当浸入液体体积V浸相同时，液体密度越大，测力计示数F

越小。

④出一步综合分析表一、表一、表三的数据，并归纳得出结论。

（a）分析比较实验序号1、7、13或2、14或3、8或4、5、9、15或11、12、16测力计示数及相关条件,

可得出的初步结论是:

（b）分析比较实验序号1、7、13和2、14和3、8和4、5、9、15和11、12、16测力计示数及相关条件,

可得出的初步结论是:

8.如图是某一小组探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验:根据图回答下列问题:

（1）从①、②两图可知物体A在水中所受的浮力大小是No

（2）若选用的操作是①④⑤，可探究浮力的大小与的关系。

（3）若探究浮力大小与物体浸没深度的关系，应选用的操作是（填序号）。

（4）若探究浮力大小与物体排开液体体积的关系，应选用的操作是（填序号）。

（5）另一小组在实验结束后，绘制了弹簧测力计对物体B的拉力和物体B所受浮力随浸入液体深度变化的

两条图线。如图2所示。分析图象可知：

①曲线（选填"a”或"b”）描述的是物体B所受浮力的变化情况。

②物体B所受重力为N,物体B的密度为为kg/m\

图1图）

9.如图所示是探究“浮力大小与哪些因素有关”实验的若干操咋，请你依据此图回答下列问题，

（1）分析比较图①②③，说明物体所受浮力的大小与物体液体的体积有关。

（2）在图③与图④中保持了物体排开液体的不变，得到的结论是浮力大小与液体的有关。

这种研究问题的方法叫做。请再举一个应用这种研究方法的实验：.

10.在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，某小组同学用如图所示的装置，将同••物体分别逐渐

浸入到水和酒精中，为了便于操作和准确收集数据，用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体

积。他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积。实验数据记录在下表中。

液体种类实验序号物体重力弹簧测力计示物体受到浮力排开液体体积

G卷（N）数F(N)F泞(N)V排（cm3）

水121.550

P水=1.Og/cm321.01.0100

30.51.5150

酒精421.60.450

P消粕=0.8g/cm451.20.8100

60.81.2150

（1）分析表中数据，实验所用物体的重力为_N,第一次实验中物体所受的浮力尸浮=——N；

（2）分析比较实验序号1、2和3（或4、5和6）可初步得出结论：当液体的种类相同时，排开液体的体

积越，浸在液体中的物体受到的浮力越大；分析比较实验序号可初步得出结论：当排开液

体的体积相同时，液体的密度越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大；

（3）请你计算出第一次实验中物体排开水受到的重力G“=N.通过比较每次实验中物体受到的浮

力和它排开液体的重力的关系，还可以验证原理；

（4）实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液为中时，弹簧测力计的示数越；于

是他灵机一动在弹簧测力计下挂一个重L5N的物块，如图甲所示；当他把物块浸没在水中时，如图乙所示,

弹簧测力计的读数为0.5N,他就在0.5N处对应标上l.Og/ci?的字样；当他把物块浸没在酒精中时，如图

丙所示，应该在弹簧测力计刻度盘的N处对应标上0.8g/c/字样，聪明的他就将图甲所示装置改装

成了一个能测液体密度的密度秤。

11.在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，请你根据下图实验操作，从中选出i些图，针对某一个

因素•进行探究，并通过分析弹簧测力计的示数，说明你的探究垢果.

©A型

袋{

三

三

三

子

二

三8s

三

口

・I3N

二

■二

三

二

二

三

二

一

一

-一

wY

-

水

水

升I

k由-n

xI

①②③④⑤

（1）探究的因素是：选用的图是：（填图中的序号）探究的结果是:

（2）上述所设计的方案，采用的方法是

A.控制变量法B.转换法C.模型法D.等效法。

12.一均匀的长方体浸没在密度为P波的液体中，如图所示。已知它的底面积为S,上表面所处的深度为",

下表面所处的深度为112,请根据浮力产生的原因，推导出此时长方体受到液体浮力的数学表达式。

13.由浮力产生的原因可知：浮力是由于液体对物体向上和向下的压力差产生的。一均匀的长方体密浸没

在液体中，如图所示。已知它的上、下底面积都为S,上表面所处深度为下表面所处深度为h2,（液体

密度P液和g为己量）试推导：

（1）长方体下表面受到液体压力的表达式；

（2）物体受到浮力的表达式。

14.如图甲，圆筒形容器内装有适量的水，放在水平桌面上，实心圆柱形物体A用细线拴好并悬挂在弹簧

测力计下。小王要探究圆柱形物体A逐渐浸人水中时（水没有溢出容器），弹簧测力计的示数F与圆柱形

物体A下表面离水面的距离h的关系。实验过程中，小王将测量记录的数据绘制成乙图所示的曲线。请据

图分析回答下列问题：（不考虑物体A浸入过程中容器内水面的变化）

FN

（1）由图乙可知，实心圆柱形物体A的高为厘米。

（2）观察图乙，分析F和h的关系，可以得出结论：浸在液体中的物体所受浮力与有关。

（3）由图乙可知：当h等于14cm时，物体A浸在水中的体积大小为多少？

15.小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器，分别装有一定量的水和盐水，对浸在液体中的

物体所受的浮力讲行了探究，其装置和弹簧测力计示数如图所示

氏

3.4N

一

-F-5NT

乙

（1）根据实验现象，你有什么发现，请写出两条①：②

（2）求在图丁中圆柱体所受的浮力

（3）圆柱体的体积和密度分别是多大？（g®10N/kg）

16.小林和小徐通过实验研究将物体浸入液体的过程中，容器对水平桌面压力的变化情况。如图18所示，

他们将重力分别为30牛、40牛的甲、乙两个柱形物体，先后挂在弹簧测力计下，并将其逐渐浸入放在水平

桌面上的同一柱形容器的液体中（液体不溢出）。他们读出测力计示数F,并测得容器对桌面的压力FH

并根据相关物理量计算出物体所受浮力口常，将数据记录在表一、表二中。

实验F(N)F浮(N)Fit(N)

序号

1201060

2161464

3121868

4R2272

542276

表二物体乙的重为40N

实验序F（N）F浮(N)F案(N)

号

0301060

7251565

3182272

9103080

10830

①小林分析比较实验序号后得出结论：不同柱形物体浸入同一柱形容器液体中时，物体所受浮力相

同，容器对桌面压力相同。

②分析表一、表二中实验序号5与8的数据与小林得出结论不符的原因。

③小徐分析比较熨验序号I、2、3、似或6、7、8、9）F之变化量与F讨变化量的关系后得出初步结论；°

④进一步分析表一和表二的数据，可得实验序号10的F史的大小为牛。

17.做研究浮力的实验中，某同学测量两组共8个实心物体浸没在水中所受浮力的实验数据如表1、表2。

表1体积均为90cnf’的石块，铝块，铁块，铜块

物体石块铝块铁块铜块

物体所受的重力G/N22.77.98.9

物体所受的浮力0.90.90.90.9

表2四块质量不等，密度相同的石块

物体石块1石块2石块3石块4

物体所受的重力0.71.42.84.2

G/N

物体所受的浮力0.51.02.03.0

（1）为了研究体积相同的不同物体，浸没在水中时所受浮力与重力的关系，根据表1数据、在以G为横坐

标、F浮为纵坐标的方格纸.上描点（如图），再把这些点连起来。

（2）某同学根据图线得出“•切浸没在水中的物体所受的浮力皆相等”的结论，乙同学根据表2数据得出

“一切浸没在水中的物体所受浮力与其所受重力成正比”的结论，请你从两位同学的结论中任选一个判断

其是否正确，并说出理由。

（3）假如体积为lOOcn?的铅块浸没在水中，它将受到多大的浮力？（g=10N/kg）

OI23456789

班级：姓名：

1.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验甲、丙和丁中，弹簧测力计的示

数分别为4.0*2.8N和2.5N.若盐水的密度为1.2XlO'kg/nA则下列结论正确的是（