北师版九年级物理上学期期末复习 专题01机械能、内能及其转化48考题16大类型

专题01物态变化

【题型1探究影响动能大小的因素】.........................................................2

【题型2探究影响重力势能大小的因素】.....................................................4

【题型3探究影响弹性势能大小的因素】.....................................................5

【题型4能量的转化】......................................................................7

【题型5机械能守恒】......................................................................8

【题型6影响内能大小的因素】............................................................10

【题型7扩散现象】.......................................................................10

【题型8分子间作用力】...................................................................11

【题型9改变内能的方式】.................................................................12

【题型10比热容的特点】...................................................................13

【题型11比热容的计算】..................................................................13

【题型12内燃机的四冲程】................................................................15

【题型13汽油机与柴油机的异同】.........................................................15

【题型14四冲程工作循环计算】...........................................................16

【题型15热值及其的计算】................................................................16

【题型16热机的效率计算及其提高方法】...................................................17

1

考点题型训练

【题型1探究影响动能大小的因素】

1.（2024秋•永修县校级月考）探究“物体的动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让质量相同的铁球

从斜面的不同高度由静止释放：撞击同一木块，能将木块撞出一段距离，如图所示，下列说法正确的是

A.上述操作的0的是探究铁球功能的大小与高度的关系

3.木块被撞击后滑行距离不同，但滑行时所受摩擦力大小相同

C.该实验中如果水平长木板的表面是光滑的，也能得出实验结论

工该实验中研究的动能是指木块的动能

2.（2024•莱芜区模拟）爸爸开车带着小明行驶在高速公路上，小明看到如图所示的限速标志，针时这一

现象，下列四个问题中最有探究价值且易于探究的科学问题是（）

A.物体的动能与哪些因素有关

3.物体的动能与物体的速度有什么关系

2

C.物体的动能与物体的质量有什么关系

3.汽车的动能与汽车的质量和速度有什么关系

3.（2023秋•祁江区期末）“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示：将小车从斜面上高

n处由静止释放，运动至木板上后与木块碰撞。通过改变小车释放时高度h、在小车中增加钩码和在木板

上铺垫棉布的方法，得到了图2虚线框内的四个实验场景。

图2

图3

（1）为探究小车动能与质量的关系，应选用场景①和（选填"②"、“③”或“④”）进行实

验：选用场景③和④进行实验时，可探究小车动能与的关系：

（2）在实验中，小车动能越大，发生碰撞时对木块所做的功就越,木块被碰撞后在木板上移动

的距离就越;

（3）若将场景①和②中的木块均移走，利用这两个场景可探究对物体运动的影响；

（4）小江同学尝试改用如图3所示装置探究“物体动能大小与哪些因素有关“，经过思考设计了以下两

个实验方案：

实验方案一：探究动能大小与速度的关系：用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度后由静止释放，撞击

同•木块，比较木块被撞击的距离；

实验方案二：探究动能大小与质量的关系：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，

3

撞击同一木块，比较木块被撞击的距离;

关于小江的实验方案，o（填选项符号）

A.只有实验方案一可行

B.只有实验方案二可行

C.两个实验方案均可行

工两个实验方案均不可行

【题型2探究影响重力势能大小的因素】

4.（2024秋•漂阳市期中）在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”的实验中，三个相同的木桩在相同

的初始状态下，分别被从高处由静止释放的重锤A、B、C撞击后，陷入沙坑中的情况如图所示，重锤的

质量关系叫=1^＜叱，以下说法正确的是（）

A.本实验探究的是木桩的重力势能

3.重锤A的下落高度一定小于B的下落高度

C.重锤A的下落高度一定小干C的下落高度

3.本实验只用了控制变量法，没有用到转换法

5.（2024秋•庐江县月考）在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，重物的质量关系为nh=m

BWHIC，木桩相同，木桩和重物位置如图甲所示，重物静止释放后，木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所

示。下列说法错误的是（）

A.若B、C将木桩打入沙中的深度相同，则叱〈畋

工比较A、C可知,重力势能与重物被举高度的关系

4

C.木桩打入沙中的深度可以反映重物重力势能的大小

3.本实验用到的实验方法有控制变量法和转换法

6.（2024秋•锦州月考）为探究重力势能的大小与什么因素有关，小明利用带有三个铁钉的小圆桌、沙子、

质量不同的重物设计并进行了如图甲所示的实验。

〃□-.........h

①②③

甲

（1）实验中通过观察来判断物体重力势能的大小。

（2）要探究重力势能大小与高度的关系应选择图甲中（填序号）两次实验进行分析比较。

（3）对比②、③两次实验现象可得出的实验结论是：o

（4）为了更好地显示并比较重力势能的人小，甲同学想用橡皮泥代替沙子，乙同学想用海绵代替沙子,

你认为更合适是（填“甲”或“乙”）的方法。

（5）若不计空气阻力，将一小石块从某一高度由静止开始下落，到刚落到地面的过程中，小石块的重力

势能随时间的变化图像可能是如图乙中的

【题型3探究影响弹性势能大小的因素】

7.（2024•武进区校级一模）小江同学利用几个等质量的弹珠、三根材料和厚度相同、长宽不同的橡皮条，

探究“橡皮条的弹性势能与长度、宽度的关系”。他依次将橡皮条固定在弹弓上，如图所示，在弹性范

围内，拉伸相同的伸长量，将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离，数据如表所

示：

次数橡皮条橡皮条宽/cm橡皮条长/cm弹射的水平距离/m

1a0.5020.0010.10

2b0.5030.008.20

3c1.0020.0014.00

请回答以下问题：

（1）实验中，是通过比较来间接反映橡皮条的弹性势能大小；

（2）比较1、2两次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的有关；

（3）比较两次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能还与橡皮条的宽度有关;

5

（4）用同种材料同厚度的橡皮条，拉伸相同的伸长量，弹性势能最大的橡皮条是

A.窄而长的;

3.宽而长的;

C.窄而短的;

3.宽而短的。

8.（2023秋•惠山区校级期中）如图所示是小球刚接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程，这个过程中弹簧

的弹性势能的变化情况是:要探究小球下落压缩弹簧时弹簧的最大压缩量与小球的质量的关

系，需分别让质量不同的小球从自由下落，压缩同一弹簧，并分别测出。

9.（2024春•滨湖区期中）小明在玩蹦床时发现：人将蹦床压得越深，被弹起的高度越大。当人压蹦床的

深度越来越大时，人被弹起的高度会明显快速增加。由此，小明猜想：物体弹性形变量大时，弹性势能

快速增加。为此他准备了一根原长为10cm的轻质弹簧、刻度尺、小球、光滑的柱形玻璃管轨道等器材进

行探究。探究过程如卜：

（1）如图所示安装器材，小明将弹簧下端固定于玻璃管轨道底部，上端直接放置小球。小球静止时，弹

簧上端对应刻度尺9cm的刻度线处，此时弹簧的形变量为cm.

（2）确保轨道位置不变，下压小球，使弹簧被压缩至8cm刻度处，松手后小球被压缩的弹簧弹起，利用

手机视频功能录制该过程，通过视频慢放，找到小球弹起的最高点。研究上升过程，忽略空气阻力，小

球的动能（选滇"一直增大”、“一直减小”或“先增大后减小”），到达最高点时，

弹簧的弹性势能全部转化为该小球的重力势能，因此，可以通过测量小球来表示弹簧被压

缩的弹性势能。

下压位置/cm87654

最高点位置/c101417.522

（3）继续下压小球，增加弹簧的弹性形变，其弹性势能将o弹簧下压的位置与对应的小球上

升的最高点位置关系记录在表中：

①当弹簧被卜.压至8cm刻度线处时，小球被弹起的高度为cm。当弹簧被下压至7cm刻度线处时，

6

小球弹起的最高点位置对应刻度为cm。

②若小球质量为20g,则根据“能的定义”可知，弹簧被压至4cm刻度线处时，弹簧的弹性势能为

_______J。

三

三

=

一

=三

三

=

三

r=

h=

=三

三

(=

三

=

一

一

三

三

一

一

=三

=

三

=

三

=

=

三

三

=

=

三

三

W=

W三

=

=

W三

=

W=

=

\三

=

A三

『=

【题型4能量的转化】

10.（2024秋•新城区校级月考）2024年奥运会，中国跳水运动员全红婵在女子跳水决赛中一骑绝尘、夺

取金牌。如图是她获得金牌的场景，下列说法科学合理的是（）

7

A.运动员在最高点下落时，机械能逐渐增大

3.运动员向下踏跳板，身体却向上弹起说明力的作用是相互的

C.跳板对•运动员的支持力与运动员受到重力是一对相互作用力

3.跳板对运动员的支持力与运动员对跳板的压力是一对平衡力

11.（2024秋•海门区期中）在如图所示的滚摆实验中，发现滚:罢每次上升的高度逐渐减小，此过程中能量

3.机械能减小，内能增加

C.机械能减小，内能不变

3.机械能不变,内能增加

12.（2023秋•源溪县校级期末）2023杭州亚运会中，我国某运动员摘取蹦床男子个人金牌。如图所示,

这是该运动员比赛时的情景，他在被蹦床弹起后上升的过程中，部分机械能转化为能。

【题型5机械能守恒】

13.（2024秋•京口区校级月考）扔实心球是初中重要体育项目，扔球过程中（不计空气阻力〕包含物理知

识说法正确的是（）

8

o

A.球在空中飞行过程中，没有力对球做功

3.球在落地过程中，动能转化为重力势能

C.球飞行到最高点时，其动能恰好为零

3.球在空中飞行的过程中，其机械能总量不变

14.（2024秋♦滦阳市期中）如图所示，光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后，经过A点和B点后落到地面,

乂被多次弹起，图中虚线为小球的运动轨迹。下列关于小球的运动（忽略空气阻力），描述王确的是（

）

・4.小球反弹经过I）点时动能为零

3.小球从A点运动到B点的过程中机械能不断减少

C.小球从D点运动到E点的过程中机械能不断减少

：）.小球经过G点时的机械能小于经过E点时的机械能

15.（2024秋•海淀区校级期中）如图所示的“反向蹦极”运动，弹性轻绳的上端固定在。点，绳子自然下

垂的位置在BC之间的某点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣

环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点时人受到的重力和弹力相等，最高能到

达C点。不计绳重与空气阻力，下列说法正确的是（）

-0

■C

A.由A到B,绳子弹性势能的减小量等于人动能的增加量

9

B.由A到C,经过B点时人的动能最大

C.由B到C,人的动能转化为重力势能，人的机械能保持不变

D.由B到C,人的机械能一直在增加

【题型6影响内能大小的因素】

16.（2024秋•武昌区校级期中）如图所示，炽热的岩浆从覆盖着皑皑白雪的火由.上喷涌而出，下列说法错

误的是（）

A.炽热的岩浆温度高，分子热运动剧烈

B.皑皑白雪温度低，分子热运动缓慢

C.皑皑白雪和炽热的岩浆都具有内能

：）.皑皑白雪比炽热的岩浆内能小

17.（2024秋•陵川县月考）关于某冰块的温度与内能，下列说法正确的是（）

A.该冰块的温度为0C时，其内能也为0

3.该冰块的温度升高内能一定增加

C.该冰块熔化为水后比熔化前同温度的冰内能小

3.该冰块的内能增加温度一定升高

18.（2024秋•成都月考）下列说法正确的是（）

A.固体中，分子间的作用力几乎为零

B.物体具有的内能只与物体的温度有关

C.花粉颗粒越小，布朗运动现象越明显

D.组成物体的分子只有在高温下做热运动

【题型7扩散现象】

19.（2024秋•盐湖区校级月考）中华民族诗词文化源远流长，下列描述的现象属于扩散现象的是（）

A.大风起兮云飞扬B.酒香不怕巷子深

C.柳絮S时花满城I）.秋雨梧桐叶落时

10

20.（2024•宜宾）下列描述中属于扩散现象的是（）

A.桂花花香四溢B.雪花漫天飘舞

C.灰尘空中飞扬D.江面雾气弥漫

21.（2024秋•天河区校级月考）如图所示，将相同体积的清水和蓝色的硫酸铜溶液放在透明玻璃容器中,

盖上盖子，静置几天后，两种液体的界面逐渐变模糊了：30天后，容器中液体颜色变成均匀的浅蓝色。

己知水的密度比硫酸铜密度小，则下列说法中不正确的是（）

%4一透明玻璃容器

.1无色清水

一硫酸铜溶液

A.这个实验说明了扩散现象可以发生在液体之间

3.若密封后迅速摇匀液体，静置足够长的时间，容器中的液体会重新分层

C.若将容器放置在温度高的环境中，可以加快液体颜色变化

D.第3（）天瓶内液面比第1天的低

【题型8分子间作用力】

22.（2024秋•瓦房店市期中）诔后，树叶上挂满了水珠。水能形成一个个水珠而不散开，是由于（）

A.水珠具有惯性B.分子间存在引力

C.分子间存在斥力D.水珠受到重力作用

23.（2024•龙岩二模）如图所示，将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，下面吊一个重

物时不能把它们拉开，这个现象说明了（）

A.分子间存在空隙

3.分子间存在引力

C.分子间存在斥力

D.分子不停地做无规则运动

24.（2024秋•潮南区校级月考）一种新型防菌“纳米纸”，这种纸“油水不沾”，细菌也无法停留在上面

（如图）。下列说法中正确的是（）

11

A.“油水不沾”的原因是纳米纸分子间有空隙

3.“油水不沾”的原因是这种纸使细菌中的分子能做无规则运动

C.这种纸与油、水的分子间只有斥力没有引力

3.纳米纸I.互相接触的两滴油能立即结合成一滴是囚为分子引力的作用

【题型9改变内能的方式】

25.（2024秋•宣化区期中）下列关于功、内能、热量及能量的转化的描述中正确的是（）

A.火山具有内能，冰山不具有内能

3.温度高的物体含有的热戒比温度低的物体含有的热量多

C.热量总是从内能大的物体传通给内能小的物体

工做功和热传递改变内能是等效的

26.（2024秋•临夏州期中）关于热传递，下列说法中正确的是（）

A.热传递是温度的传递

3.物体间存在着温度差，才能发生热传递

C.热传递可以在任何情况下进行

3.物体的内能发生了改变，一定是吸收或放出了热量

27.（2024•惠阳区模拟）寒冷的冬季，小丽和小军冻得伸不出手，于是分别采取了图甲和图乙所示的取暖

方式。从物理学的角度来看，小丽是通过的方式增加了手的内能；小军是通过的

方式增加了手的内能。两种增加内能的方式是。

用热水暖手搓手取暖

甲乙

12

【题型10比热容的特点】

28.（2024•陕西模拟）“芒种”过后，陕西关中等地区夏收进程已过半。如图，是烈日下联合收割机收麦

的场景。下列说法不正确的是（）

A.夏收时节气温越高，空气中的分子热运动越剧烈

3.阳光炙烤下•的金色麦穗温度升高，其所含的热量变多

C.利用水冷系统给发动机降温，是因为水的比热容较大

D.阳光曝晒下的驾驶室温度升高，是通过热传递的方式增加了其内能

29.（2024秋•铁东区校级月考）电热水袋一般用水做储能物质，具中一个重要原因是水的（）

A.比热容大B.比热容小C.绝缘性好D.导电性强

30.（2024•广西）冬天，人们常用热水袋取暖。水能长时间供暖，主要原因是水的（）

A.密度大B.密度小C.比热容大D.比热容小

【题型11比热容的计算】

31.（2024秋•乌鲁木齐月考）工业生产中，经常需制取各种合金。某厂在试制某合金时，把300g锡与10

鬼铅混合，形成锡铅合金，锡的比热容是0.21X10，J/（kg・℃）,铅的比热容是0.13xUj/（kg・℃）,

则这种合金的比热容应为（）

A.0.20X103J/（kg*℃）B.0.19X10；，J/（kg*℃）

C.0.18X103J/（kg*℃）I）.0.15X103J/（kg*℃）

32.（2024秋•云岩区校级期中）质量相等的甲、乙两种不同液体，装在相同的容器中，用相同的电加热器

加热，其温度随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是（）

13

B.2min时,甲与乙液体具有的内能相等

C.升高相同温度甲吸收的热量更多

工Imin后乙的内能保持不变

33.（2024秋•三水区校级月考）冬天，小林的爷爷和奶奶分别穿上了羽绒衣和棉衣，他们都说自己的衣服

很保暖。小林想知道到底是羽级保温性能好还是棉絮保温性能好，于是她找来了两只相同的密闭烧瓶各

盛80℃的热水1.5kg,瓶内各插入一支温度计，瓶外分别用大小和厚度都相同的羽绒和棉絮包好，放在

同一地点使其自然冷却，然后每隔一段时间观察并记录水温于下表中：卜水=4.2X10'/（kg・c）］

时间t/min0102030•••140150160

包羽绒的瓶内水温”/℃80706459•••121110

包棉絮的瓶内水温丁2/℃80675952•••101010

根据表中数据I口I答下列问题：

（1）保温性能较好的是o

（2）经过160min,包羽绒瓶中的热水向外界放出了J的热量。

（3）从表中水温变化的快慢情况分析，瓶中热水放热的规律是（选填“先快后慢”“先慢

后快”）。

（4）小夏同学分别用质量相等的水和另•种液体进行实验，并用图像对实验数据进行了处理，如图所示。

实验中，水和另一种液体在相同时间内放出相等热晟，分析图象可以得出：物质为水，水的比热

14

【题型12内燃机的四冲程】

34.（2024•常州）四冲程汽油机工作时，，将内能转化为机械能的冲程是（）

A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程

35.（2024•镇江二模）下列汽油机的四个冲程中，将废气排出气缸的冲程是（）

36.（2024秋•碑林区校级期中）2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载

火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。火箭升空过程中与空气摩擦，火箭整流罩外壳温度升高，内能增大，

此过程中的能量转化与四冲程汽油机工作过程中能量转化相同的是（）

A.吸气冲程B.排气冲程C.做功冲程D.压缩冲程

【题型13汽油机与柴油机的异同】

37.（2024秋•达州月考）汽油机和柴油机相比较，下列叙述中正确的是（）

A.吸气冲程中吸入汽缸的都是空气

3.在压缩冲程末的点火方式是相同的

C.柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高

D.一般情况下，汽油机的效率都比柴油机的高

38.（2024秋•薛城区校级月考）单缸四冲程汽油机和柴油机工作时，下列说法中正确的是（）

A.汽油机上面是喷油嘴，柴油机是火花塞

B.汽油机吸气冲程中吸入汽缸的物质是汽油

C.汽油机的压缩程度要比柴油机的压缩程度大

15

D.柴油机做功冲程中点火方式是压燃式

39.（2024秋•荣昌区月考）下面关于汽油机与柴油机的说法中，正确的是（）

A.汽油机与柴油机使用的燃料相同

3.汽油机采用点燃式点火，柴油机采用压燃式点火

C.汽油机气缸顶部有个喷油嘴，柴油机气缸顶部有个火花塞

3.汽油机吸入气缸里的是空气，柴油机吸入气缸里的是柴油和空气的混合物

【题型14四冲程工作循环计算】

40.（2024秋•太和县月考）•台单缸四冲程汽油机如果在2s的时间内刚好完成70次工作循环，则该汽油

机飞轮的转数为r/mino

41.（2024秋•岳西县月考）某四冲程汽油机正常工作时飞轮的转速为2400r/min,若每次做功冲程对外所

做的有用功为300J,则该汽油机每秒对外做有用功Jo

42.（2024秋•潮阳区期中）若某汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功次，飞轮转过

周，飞轮转速是r/mino

【题型15热值及其的计算】

43.（2024•鼓楼区校级模拟）“法飞雅克萨德号”是我国制造的全球最大的LNG（液化天然气）双燃料动

力船，如图，它可以通过传统燃油驱动，也可以通过携带的液化天然气驱动。选择液化天然气作为能源，

除了环保，主要还因为它的（）

A.密度小B.比热容大C.沸点高D.热值高

44.（2024秋•官渡区校级期中）由热值的定义可知，热值q=G/m,式中m是燃料的质量，Q是燃料完全燃

烧放出的热量，那么（）

A.热值的大小与Q、m都无关，由燃料的种类决定

3.热值的大小与Q、m都有关，由Q与m共同决定

C.热值的大小与m成反比，燃烧的燃料越少，燃料的热值就越大

D.热值的大小与Q成正比，燃烧放出的热量越多，则燃料的热值就越大

16

45.（2024秋•武汉期中）汽油的热值为4.6X10?J/kg这个数值究竟有多大？我们可以通过•个具体例子

来认识汽油热值的大小：一个46kg的中学生，从大厦的1楼步行至第11楼（走了10层楼），每层楼的

层高为3m,如果汽油完全燃烧获得热量的焦耳数和该中学生克服重力做的功相等，就可以算出所需汽油

的质量m。。下列相关说法正确的是（）

A.该中学生克服重力做了1.38X10、的功

3.汽油的热值与汽油燃烧的情况有关

C.汽油的热值为4.6X10：J/kg,表示1kg汽油燃烧放出的热量为4.6X1O;J

3.通过计算可知叫约为0.3g

【题型16热机的效率计算及其提高方法】

46.（2024秋•鄂邑区期中）甲柴油机的效率比乙柴油机的效率高，这表明（）

A.甲的功率比乙的大

B.甲做的功比乙的多

C.甲消耗的柴油比乙的少

3.甲柴油机内能转化为机械能的百分比大

47.（2024秋•达州月考）一台柴油机，在某段工作时间内将柴油完全燃烧时，放出1.2X10。的热量，要

损失7.2X10'J的能量，可知该柴油机的效率是（）

A.30%B.40%C.48%I）.60%

-18.（2021秋•云岩区校级期中）下列关于热机和环境保护的说法中正确的是（）

A.尽审使燃料充分燃烧可提高热机效率

3.所有的热机都用汽油作为燃料

C.汽车排出的尾气都是有毒气体

3.热机所产生的噪声，可以被热机上的消声器完全消除

17

专题01物态变化

【题型1探究影响动能大小的因素】.........................................................2

【题型2探究影响重力势能大小的因素】.....................................................4

【题型3探究影响弹性势能大小的因素】.....................................................5

【题型4能量的转化】......................................................................7

【题型5机械能守恒】......................................................................8

【题型6影响内能大小的因素】............................................................10

【题型7扩散现象】.......................................................................10

【题型8分子间作用力】...................................................................11

【题型9改变内能的方式】.................................................................12

【题型10比热容的特点】...................................................................13

【题型11比热容的计算】..................................................................13

【题型12内燃机的四冲程】................................................................15

【题型13汽油机与柴油机的异同】.........................................................15

【题型14四冲程工作循环计算】...........................................................16

【题型15热值及其的计算】...............................................................16

【题型16热机的效率计算及其提高方法】...................................................17

18

考点题型训练

【题型1探究影响动能大小的因素】

1.（2024秋•永修县校级月考）探究“物体的动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让质量相同的铁球

从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离，如图所示，下列说法正确的是

（）

A.上述操作的目的是探究铁球动能的大小与高度的关系

3.木块被撞击后滑行距离不同，但滑行时所受摩擦力大小相同

C.该实验中如果水平长木板的表面是光滑的，也能得出实验结论

3.该实验中研究的动能是指木块的动能

【答案】B

【解答】解：A、实验中，让质量相同的铁球从斜面的不同高度由静止释放，使小球到达斜面底端的速度

不同，是探究铁球在水平面上滚动时动能的大小与速度的关系，不是动能大小与高度的关系，故A错误；

3、木块被撞击后滑行距离不同，但木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度都不变，木块滑行时所受摩

擦力不变，故B正确；

C、如果水平长木板的表面是光滑的，被撞击后木块做匀速直线运动，无法显示动能大小，故C错误；

，该实验中研究的动能是指铁球的动能，而不是木块的动能，故D错误。

故选：Bo

2.（2024•莱芜区模拟）爸爸开车带着小明行驶在高速公路上，小明看到如图所示的限速标志，针时这一

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现象，下列四个问题中最有探究价值且易于探究的科学问题是（）

A.物体的动能与哪些因素有关

B.物体的动能与物体的速度有什么关系

C.物体的动能与物体的质量有什么关系

3.汽车的动能与汽车的质量和速度有什么关系

【答案】D

【解答】解：物体的动能与物体的速度和质量有关，速度越大，质量越大，物体的动能越大，根据图片

可知，不同类型的车辆限制不同的速度，所以最有探究价值且易于探究的科学问题是物体的动能大小与

质量、速度有什么关系。

故选：I）。

3.（2023秋•祁江区期末）“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示：将小车从斜面上高

c处由静止释放，运动至木板上后与木块碰撞。通过改变小车释放时高度h、在小车中增加钩码和在木板

上铺垫棉布的方法，得到了图2虚线框内的四个实验场景。

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图2

图3

（1）为探究小车动能与质量的关系，应选用场景①和（选填"②"、“③”或“④”）进行实

验；选用场景③和④进行实验时，可探究小车动能与的关系；

（2）在实验中，小军动能越大，发生碰撞时对木块所做的功就越,木块被碰撞后在木板上移动

的距离就越;

（3）若将场景①和②中的木块均移走，利用这两个场景可探究对物体运动的影响；

（4）小江同学尝试改用如图3所示装置探究“物体动能大小与哪些因素有关”，经过思考设计了以下两

个实验方案：

实验方案一：探究动能大小与速度的关系：用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度后由静止释放，撞击

同一木块，比较木块被撞击的距离；

实验方案二：探究动能大小与质量的关系：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，

撞击同一木块，比较木块被撞击的距离；

关于小江的实验方案，o（填选项符号）

A.只有实验方案一可行

3.只有实验方案二可行

C.两个实验方案均可行

3.两个实验方案均不可行

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【答案】（1）③；速度；（2）大；大；大；（3）木块；（4）A。

【解答】解：（1）实验中为探究动能大小与质量的关系，应控制小车到达水平面的速度相同，让质量不

同的小车，从斜面上同一高度由静止释放，应选场景①和③,本实验中，小车动能的大小是通过木块被

小车撞击后移动的距离来反映，木块移动的距离越大，说明小车的动能越大。

（2）场景③和④中，小车的质量相同，从斜面上释放的高度不同，小车到达水平面上的速度不同，可探

究动能与速度的关系；可得到的结论是：小车的质量一定时，速度越大，小车的动能越大。

（3）将场景①和②中的木块移走，同一小车以相同的速度到达粗糙程度不同的水平面上，可探究阻力对

物体运动的影响；木板光滑，对小车的阻力较小，小车在木板上滑行的距离较远，若水平面绝对光滑，

小车的速度不减小，小车将保持匀速直线运动状态。

（4）实验方案一用同一钢球招同一弹簧压缩至不同程度后由静止释放，弹性势能转化为钢球的动能，弹

簧形变程度不同，小球的速度不同，控制了质量相同，通过观察木块移动的距离来判断动能的大小，故

是可行的；而实验方案二用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，相同的弹性势能转

化为动能，故动能的大小相同，质量不同，钢球的速度不同，而本实验中，需要改变质量，控制速度相

同，故方案二不可行，综上所述，故A符合题意，BQ）不符合题意。

故选：A。

故答案为：（1）③；速度；（2）大；大；大；（3）木块；（4）Ao

【题型2探究影响重力势能大小的因素】

-1.（2024秋•滦阳市期中）在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”的实验中，二个相同的木桃在相同

的初始状态下，分别被从高处由静止释放的重锤A、B、C撞击后，陷入沙坑中的情况如图所示，重锤的

质量关系叫=niHVmc,以下T说法正确的是（）

A.本实验探究的是木桩的重力势能

3.重锤A的下落高度一定小于B的下落高度

C.重锤A的下落高度一定小于C的下落高度

3.本实验只用了控制变量法，没有用到转换法

【答案】B

【解答】解：A、本实验探究的是重锤的重力势能，故A错误;

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3、根据转换法的思想，可以用木桩打入沙中的深度反映重物重力势能的大小，重锤的质量关系叫产吗,

3撞击木桩的深度比八撞击的深，故重锤A的下落高度一定小于B的下落高度，故B正确；

C、根据控制变量法的思想，A、C的质量不同，下落的高度也不同，因此比较A、C不能得出重力势能与

重物被举高的关系，故C错误；

）、本实验用到控制变量法和转换法，故D错误。

故选：Bo

5.（2024秋•庐江县月考）在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，重物的质量关系为mQ=m

EWHK,木桩相同，木桩和重物位置如图甲所示，重物静止释放后，木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所

示。下列说法错误的是（）

□/De

甲乙

A.若B、C将木桩打入沙中的深度相同，则mBVmc

3.比较A、C可知，重力势能与重物被举高度的关系

C.木桩打入沙中的深度可以反映审物电力势能的大小

3.本实验用到的实验方法有控制变量法和转换法

【答案】B

【解答】解：A.若B、C将木桩打入沙中的深度相同，则B、C的重力势能相同，C下落的高度小，因此

质量大，所以mBVmc，故A正确；

3.根据控制变量法的思想，A、C的重力不同，下落的高度也不同，因此比较A、C不能得出重力势能与

重物被举高的关系，故B错误；

C.根据转换法的思想，可以用木桩打入沙中的深度反映重物重力势能的大小，故C正确；

工由K可知此实验用到了控制变量法和转换法，故D正确。

故选：Bo

6.（2024秋•锦州月考）为探究重力势能的大小与什么因素有关，小明利用带有三个铁钉的小圆桌、沙子、

质量不同的重物设计并进行了如图中所示的实验。

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〃□一........

①②③

甲

（1）实验中通过观察来判断物体重力势能的大小C

（2）要探究重力势能大小与高度的关系应选择图甲中（填序号）两次实验进行分析比较。

（3）对比②、③两次实验现象可得出的实验结论是：o

（4）为了更好地显示并比较重力势能的大小，甲同学想用橡皮泥代替沙子，乙同学想用海绵代替沙子,

你认为更合适是（填“甲”或“乙”）的方法。

（5）若不计空气阻力，将一小石块从某一高度由静止开始下落，到刚落到地面的过程中，小石块的重力

势能随时间的变化图像可能是如图乙中的O

【答案】（1）圆桌的铁钉陷入沙子中的深度；

（2）①和②;

（3）高度相同时，物体的质量越大，重力势能就越大；

（4）甲：

（5）Co

【解答】解：（1）重力势能的大小无法直接观察到，实验中采用转换法，通过观察圆桌的铁钉陷入沙中

的深度来判断物体重力势能的大小；

（2）探究重力势能与高度的关系时，必须保证物体的质量相等，而物体最初的高度不同，而图①和图②

使用的是同一物体，从不同高度落下，所以可以实现探究目的；

（3）由图可知，图②和图③中物体不同，即质量不同，但是从同•高度落下，所以探究的问题是高度相

同时，重力势能的大小与质量的关系；

（4）由h-t图象可知，单位时间内物体下落的高度越来越大，

根据W=Gh可知，单位时间内重力对该球做功也越来越多，

因物体的重力不变，所以重力做功的变化情况与高度的变化情况是相同的。

结合选项可知C符合，ABD不符合。故选：Co

故答案为：（1）圆桌的铁钉陷入沙子中的深度；

（2）①和②;

（3）高度相同时，物体的质量越大，重力势能就越大；

（4）甲；

（5）Co

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【题型3探究影响弹性势能大小的因素】

7.（2024•武进区校级一模）小江同学利用几个等质量的弹珠、三根材料和厚度相同、长宽不同的橡皮条，

探究“橡皮条的弹性势能与长度、宽度的关系”。他依次将掾皮条固定在弹弓上，如图所示，在弹性范

周内，拉伸相同的伸长量，将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离，数据如表所

示:

次数橡皮条橡皮条宽/cm橡皮条长/cm弹射的水平距离/m

1a0.5020.0010.10

2b0.5030.008.20

3cLOO20.0014.00

请回答以下问题：

（1）实验中，是通过比较来间接反映橡皮条的弹性势能大小：

（2）比较1、2两次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的有关；

（3）比较两次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能还与橡皮条的宽度有关;

（4）用同种材料同厚度的橡皮条，拉伸相同的伸长量，弹性势能最大的橡皮条是。

A.窄而长的；

3.宽而长的；

C.窄而短的；

3.宽而短的。

【答案】（1）弹珠被弹射的水平距离；（2）长度；（3）1、3；（4）Do

【解答】解：（1）实验中，橡皮条弹性势能的大小是通过弹珠被弹射的水平距离来间接反映的，弹珠射

出的越远，橡皮条的弹性势能越大；

（2）比较第1次和第2次实崎可知,拉伸相同的伸长量，橡皮条宽度相同，橡皮条的长度不同，弹珠射

出的水平距离不同，故橡皮条的弹性势能与橡皮条的长度有关，其他条件相同时.，橡皮条的长度越短，

弹珠被弹射的水平距离越大；

（3）要想探究橡皮条的弹性势能还与橡皮条的宽度有关，需控制橡皮条的长度相同，宽度不同，故应该

选1、3两次实验进行对比；

（4）由表格数据可知，橡皮条弹性势能的大小与橡皮条的宽度、长度都有关：在拉伸相同的伸长量时,

橡皮条的宽度越宽，长度越短，其弹性势能越大；所以，弹性势能最大的橡皮条是宽而短的，故选：Do

故答案为：（1）弹珠被弹射的水平距离；（2）长度；（3）1、3；（4）Do

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8.（2023秋•惠山区校级期中）如图所示是小球刚接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程，这个过程中弹簧

的弹性势能的变化情况是;要探究小球下落压缩弹簧时弹簧的最大压缩量与小球的质量的关

系，需分别让质量不同的小球从自由下落，压缩同一弹簧，并分别测出。

【答案】变大；同一高度；弹簧的最大压缩量。

【解答】解：由题意知，小球刚接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程，弹簧的形变程度逐渐变大，弹性

势能逐渐变大。

要弹簧的最大压缩量是否与小球的质量有关，需使质量不同的小球从同一高度落下，压缩同一弹簧，测

出弹簧的最大压缩量进行比较.

故答案为：变大；同一高度；弹簧的最大压缩量。

9.（2024春•滨湖区期中）小明在玩蹦床时发现：人将蹦床压得越深，被弹起的高度越大。当人压蹦床的

深度越来越大时，人被弹起的高度会明显快速增加。由此，小明猜想：物体弹性形变量大时，弹性势能

快速增加。为此他准备了一根原长为10cm的轻质弹簧、刻度尺、小球、光滑的柱形玻璃管轨道等器材进

行探究。探究过程如下：

（1）如图所示安装器材，小明将弹簧下端固定于玻璃管轨道底部，上端直接放置小球。小球静止时，弹

簧上端对应刻度尺9cm的刻度线处，此时弹簧的形变量为emo

（2）确保轨道位置不变，下压小球，使弹簧被压缩至8cm刻度处，松手后小球被压缩的弹簧弹起，利用

手机视频功能录制该过程，通过视频慢放，找到小球弹起的最高点。研究上升过程，忽略空气阻力，小

球的动能（选淇"一直增大”、“一直减小”或“先增大后减小”），到达最高点时，

弹簧的弹性势能全部转化为该小球的重力势能，因此，可以通过测量小球来表示弹簧被压

缩的弹性势能。

下压位置/cm8765