机械能(重点练)(原卷版+解析)

第四章机械和功

4.3机械能

一、单选题©

1.下列过程中,班级：__________姓名：_________

A.跳伞运动员在匕二十刁您I、语T.XX11王D.王

C.汽车在水平路面卜匀速行驶的过程D.铅球自由下落的过程

2.甲同学质量小于乙同学的质量，他们同时登上紫金山顶，此时他们的势能是（）

A.甲同学的势能大于乙同学的势能B.乙同学的势能大于甲同学的势能

C.甲、乙同学的势能一样大D.不好比较他们的势能大小

3.在同一根弹簧下分别挂5N和2N重物时，弹簧具有的弹性势能是（）

A.两次具有相同的弹性势能B.第一次比第二次的弹性势能大

C.第一次比第二次的弹性势能小D.无法确定其大小关系

4.无人机已被应用于诸多领域，如图所示是一款四翼无人机.在无人机匀速上升过程中，对其分析正确的

是（）

A.质量增加B.动能增加

C.重力势能增加D.机械能不变

5.今年春节前后，武汉突发新冠肺炎疫情，全国驰援武汉。我们从电视画面中看到，从全国各地赶来的医

护人员乘坐飞机一批批抵达武汉上空。飞机在减速下降的过程中（）

A.动能变小，势能变大，机械能不变B.动能不变，势能变小，机械能不变

C.动能变小，势能变小，机械能不变D.动能变小，势能变小，机械能变小

6.平昌冬奥会越野滑雪比赛中，如图所示，运动员（图中用小球代替）以初速度v沿着凹凸不平的滑道从。

点滑到d点的过程中（）

A.运动员在以，/两点的动能相等

B.运动员从。点到c点的过程中机械能减小

C.运动员在。、d两点的动能相等

D.运动员从c点到d点的过程中重力势能减小

7.如图所示，球从A位置踢出去到达最高点8,最后落地的过程中，它的重力势能（）

A.一直增大B.一直减小

C.先增大后减小D.先减小后增大

8.一小孩从公园中的滑梯卜端加速滑下.不考虑摩擦,对于小孩机械能的变化情况,下列说法中正确的是

（）

A.重力势能减小,动能不变,机械能减小

B.重力势能减小,动能增加,机械能减小

C.重力势能减小,动能增加,机械能增大

D.重力势能减小,动能增加,机械能不变

9.如图所示，杂技表演者在离板上升到最高点后，在下落过程中，她的（）

A.重力势能增大，动能减小B.重力势能增大，动能增大

C.重力势能减小，动能减小D.重力势能减小，动能增大

10.如图所示，小明在做模拟“踞极”的小实验时，将一根橡皮筋一端系一质量为〃?的小球，另一端固定

在，点，5点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，。点是小球从。点自由下落所能到达的最低点,

在小球从。点到c•点的运动过程中，不考虑空气阻力，以下说法正确的是（）

A.小球到达c点时，小球只受重力作用

B.小球的动能一直在增加

C.小球的重力势能一直在减小

D.在c点橡皮筋的弹性势能最小

11.如图所示，当摆线自然下正时，小球在8点。现将小球拉到A点，然后释放。小球将从4摆向8,再

由B摆向C。下列判断正确的是：）

A.小球在4点时，重力势能和动能都最大

B.小球在8点时，重力势能和动能都最大

C.小球从4到B的过程中，重力势能减小，动能增大

D.小球从3到C的过程中，重力势能减小，动能增大

12.如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，白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，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再卜落,

如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间/变化的图像如图（乙）所

示，则下列说法正确的是（）

A.t\~t2这段时间内.小球减小的重力弱能等干弹麓增加的弹性势•能

B.九~/2这段时间内,小球动能先增加后减小

C.f2T3这段时间内,小球的动能一直增加

D.，2~，3这段时间内,小球的机械能不变

二、填空题

13.一个物体如果能够对另一个物体做功，我们就说这个物体具有o物体由于运动而具有的能叫

能。能量的单位O

14.2019年1月3日10时26分，“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面，实现了人类探测器首次月球

背面软着陆。“嫦娥四号”点火发射，离开地面升空的过程中，动能，重力势能，机械能

（均选填“变小”、“不变”或“变大”）。

15.图是皮球落地后弹起过程中每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。由图可知，下落过程中，皮球的速

度—，离开地面上升的过程中，动能一。皮球运动过程中的机械能一。（均选填“增大”、“减小”或

“不变”。）

16.某工人师傅用图所示的机械装置，把重为100牛的重物A匀速提升5米.若滑轮和细绳的重不计，则

他作用在细绳上的竖直向上的拉力为牛；他拉绳子所做的功为焦；重物A在上升过

程中重力势能（选填“增大”、“减小”或“不变”）.

17.许多同学都很喜欢设计和参加了''多米诺骨牌效应”活动，其中的物理原理是：骨牌倒下时，—能转

化为能，这部分能量就转移给下一张骨牌，下一张骨牌倒下时具有的能最最大，骨牌被推倒的速度越

来越快.

18.写出下列过程中能的转化

(1)物体自由下落时，能转化为能.

⑵被推开的弹簧门，自动关闭的过程中，—能转化为—能.

(3)上升的滚摆，能转化能.

(4)海水涨潮时，是能转化能.海水退潮时，是一能转为一能.

19.如图所示是“08北京奥运”的宣传图片，请你观察图片，根据图片中运动项目比赛的情景，填写下列

空格.

(1)用力踢足球，足球会飞出去，球从静止变为运动，球的动能:

(2)投出的蓝球在空中加速下降的过程中，动能；

(3)击出的羽毛球在空中飞行时受到空气阻力，速度减小,动能：

(4)赛艇运动员向后划水，赛艇匀速前进，动能；当“福娃”胜利冲过终点后，停止用力划浆，赛艇

仍能向前运动，这是由于赛艇具有的缘故.在此过程中赛艇的动能将(选填“增大”、“不变”

或“减小”)

足球羽毛球赛艇

FootballBadmintonRowing

20.人造地球卫星的运行轨道是椭圆形的，在运行过程中发生重力势能与动能的相互转化。当卫星在近地

点时，能最大，能最小；在远地点时，能最大，—能最小。

21.如图所示是一座窗山的等高线图(即等高线上每点的高度均相同)。若质量为50千克的登II运动员从A

匀速到达B点时，运动员在A点的动能________在B点的动能，在A点的机械能________在B点的机械能

(均选填“大于”、“等于”或“小于”)；登山运动员的重力做了焦的功。

22.如图所示，为了研究物体的重力势能与哪些因素有关，我们在三个相同的容器甲、乙、丙中装入相同

多的沙，还准备了两个大小相同质量不等的小球做实验.己知A球的质量大于B球的质量，让小球分别在

图示高度落入沙中，发现沙面凹陷程度乙最大，甲其次，丙最小.(小球砸入沙的深度越大，说明它具有的

重力势能越大.)

(1)在研究重力势能与高度的关系时，应保持小球质量不变，改变,应比较、两图,

(选填“甲”、“乙”或“丙”)，实验观察到的现象表明小球质量不变时，越大，物体的重力势能越

大；

(2)在研究重力势能与质量的关系时，应保持小球不变，改变—，应比较、—两图，实验观察

到的现象表明物体的重力势能越大；

(3)实验采用的科学方法是_______.

三、实验题

23.如图,用小球和木块来探究“动能大小与哪些因素有关”-

(1)实验中是通过比较来比较动能大小；

(2)比较图A、B是为了研究动能大小与有关；

(3)本实验研究的动能是指；(填字母序号)

A.小球在斜面上时的动能

B.小球刚撞击木块时刻的动能

C.小球撞击木块后木块的动能

(4)若在研究动能与质量的关系时发现木块运动到了长木板的末端之外，在不更换实验器材的条件下，最方

便的解决的办法是：;

(5)若水平面绝对光滑，本实验(能/不能)达到探究目的；

(6)忽略小球撞击木块时的能量损失，A、B两次实验中小球和木块在水平长木板上克服摩擦做功分别为WA

和WB,则以(大于/小于，等于)WB。

24.如图所示是“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让钢球从斜面上某个位置由静

止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平面向右运动直到停止。

(1)该实验应用的实验方法为和转换法；

(2)实验中是通过观察来判断钢球的动能大小；

(3)让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与的关系；

(4)换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与的关系;

(5)木块最终会停下来，在此过程中木块通过_______的方式把动能转化为内能；

⑹若水平面表面绝对光滑，本实验将(选填“能”或“不能”)达到实验探究目的。

25.在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如卜猜想：

猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；

猜想二：弹性势能的大小是弹簧的材料有关。

为此，小明选用材料不同的两根翦簧A和B(长度和粗细相同)，小球、木块和长刻度尺各一，设计了如图

所示的实验装置进行探究。实验中，木块起始位置相同，最后得出以下实验记录表：

被压缩后弹簧的长度

实验次数使用的弹簧木块移动的距离

/cm

1弹簧A5SI

2弹簧A852

3弹簧B5S3

4弹簧B8S4

⑴由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离，这种研究

方法叫O

(2)请将探究猜想一的方案补充完整，

①将弹簧A、小球、木块按如图安装好；

②压缩弹簧，使其长度为5cm,放手后，小球被弹出，推动木块移动了一段距离si；

③压缩弹簧，使其长度为cm,放手后，小球被弹出，推动木块移动o

④比较分析实验数据，得出结论。

(3)弹簧将小球弹开的过程中，是弹簧的弹性势能转化成小球的能。

26.小明骑自行车上学途中，要经过一段上坡路。他思考：物体冲上斜坡的最大距离可能与哪些因素有关

呢？

(1)他发现车子的初始速度越大，冲上斜坡的最大距离就越长。这是因为车子的初始速度越大，它的初始动

能也越大，上坡过程中转化为的就越大。

⑵他进而又提出两个猜想：

猜想一：物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小有关；

猜想二：物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的倾角大小有关.

为了验证猜想一，他将与水平面平滑连接的长木板以一定的倾角。固定，如图甲所示.实验时为了让不同

质量的小球以相同的初始速度滑上长木板，他在左侧放置了一个固定的斜面A。

①说明使用斜面A进行实验时的操作要点：

②小明发现当不同质量的小球以相同初始速度滑上长木板时，向上滑行的最大距离均相同。这说明猜想一

是______(选填“正确”或“错误")的。

在验证猜想二的实验中，小明让小球以相同的初始速度分别滑上不同倾角的K木板，测得的数据记录如

下表：

次数12346

木板倾角010°30°53°75°85°

向上滑行的最大距离s/m0.500.400.360.390.43

③根据表中数据分析小球向上滑行的最大距离s与倾角〃的关系是：当倾角〃增大时，

27.利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”，将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定

角度。的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，

木块都会在水平面上滑行一定距离后停止，图中的摆长L都相同，小球A、B的质量分别为〃?A、

()o

(1)如图甲、乙所示，同时释放A、B,观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，说明两小

球在摆动过程中的速度大小与小球的无关；

⑵如图甲、乙所示，观察到B球能将木块C撞得更远，可得出结论：；

(3)如图乙、丙所示，观察到丙中木块C滑行的更远，可得出结论：；

(4)本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出结论吗？,理由是o

28.某实验小组用“模拟打桩”来探究物体重力势能的大小与哪些因素有关。如图所示，物体的质量

孙＜阳，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，试完成下列问题：

(1)实验时，木桩则说明物体开始具有的重力势能越大；

(2)要想通过比较.、〃两次实验，分析物体重力势能的大小是否与物体被举的高度有关，町和叫的大小应

(填“相等”或“不相等”);

(3)比较a、c两次实验可知：当___________时，物体的质量越大，物体重力势能就越大。

29.如图，小海在研究“物体的动能与哪些因素有关”时，将质量为机的小钢球从斜槽的某高度力处由

静止释放，钢球运动到水平面时，将水平面上静止的木块撞出一段距离s。

(1)实验中，探究的动能是指(填选项)；

A.小球在斜面上的动能

B.小球撞击木块前的动能

C.小球撞击木块后的动能

D.木块被小球撞击的动能

(2)实验中，使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与的关系;

(3)实验中，使质量不相同的小球从斜面上相同高度处自由滚下，测量所得的数据记录在下表中。

实验次数103

钢球质量m/g204060

钢球下落高度

202020

h/cm

木块滑行距离较

近远

S远

①上述3次实验中，第次实验钢球滑到斜面底端时动能最大；

②上述实验数据表明：当速度一定时，钢球的质量越大，动能越______,这个结论可用于解释汽车

（超速/超载）带来的危害；

（4）在实验中，为了验证“质量不同的小球从同一光滑斜面同一高度由静止开始滚下，刚到达底部时的速度

大小相等”的说法，小明设计了如图所示的实验：让质量不同的小球A、C同时从同•高度由静止开始沿

光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，为了说明任一时刻两球的速度大小相等，实验操作过程中

你的增加做法是：：

（5）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：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（如下表），小车在这三个表面上滑行的过程中克

服摩擦力做功（选填“相等”或“不相等”）。

表面毛巾棉布木板

摩擦力最大较大最小

小车运动距

最近较远最远

离

30.小鱼在公园里看到一个小孩在荡秋千，她发现无论小孩的秋千摆荡的高还是低，来回摆动一次的时间

好像并没有什么不同；当小孩离开后，秋千继续摆动的快慢似乎也和有人时相同。那么秋千来回摆动一次

的时间会受什么因素影响呢？她做出了以下猜想：

A.可能与秋千摆动的幅度有关；

B.可能与秋千和人的总质量有关；

C.可能与秋千吊绳的长度有关；

她决定用单摆来模拟秋千，探究单摆来回摆动一次的时间与什么因素有关，于是她准备了已知质量的小铁

球、细线、铁架台等器材，实验装置如图甲所示。

实验次

小球质量(kg)

数摆幅(m)摆长(m)时间(s)

10.10.030.81.8

20.10.040.81.8

30.20.040.81.8

40.20.0412.0

(1)实验中需要的测量器材还有：,;

(2)小鱼完成了实验并将数据记入表格，分析数据可知：单摆来回摆动一次的时间只与—有关，该实验主

要运用的科学探究方法是：;

(3)在单摆的悬挂点O的正下方固定一铁钉P,将摆球从人点移放，摆线碰到铁钉后摆球仍能继续摆动，

到达B点后再摆回，如此往复，如图6乙所示。若原摆长为0.8m,则单摆在A、B两点间来回摆动一次

所需时间应_____1.8s(选填“大于”、“小于”或“等于”)；

(4)实验中发现小球往复摆动一段时间后慢慢停了下来，你认为造成这现象的原因可能是：一；

(5)小鱼发现直接测量小球往复摆动一次时间误差较大，同学小明建议他使用间接测量的方法，这种方法可

能是(填写测显方法名称)，使用此方法的目的是_____。

第四章机械和功

4.3机械能J

©班级：姓名：_

一、单选题

i.下列过程中，物体的重力势能转化为动能的是（）

A.跳伞运动员在空中匀速下落的过程B.热气球上升的过程

C.汽车在水平路面上匀速行驶的过程D.铅球自由下落的过程

【答案】D

【解析】

A.跳伞运动员在空中匀速下落的过程，速度不变，高度下降，是动能不变，重力势能减小；

B.热气球上升的过程，高度增加，是空气对气球做功，机械能增加：

C.汽车在水平路面上匀速行驶的过程，速度不变，动能不变；

D.铅球自由下落的过程中，高度下降，速度增加，是重力势能转化为动能.

故选D.

2.甲同学质量小于乙同学的质量，他们同时登上紫金山顶，此时他们的势能是（）

A.甲同学的势能大于乙同学的势能B.乙同学的势能大于甲同学的势能

C.甲、乙同学的势能一样大D.不好比较他们的势能大小

【答案】B

【分析】

物体重力势能的大小与物体本身的质量、被举高的高度有关，物体质量越大，被举高的高度越大，则重力

势能越大。

【解析】

甲乙两位同学同时登上紫金山顶，说明他们具有相同的高度，但甲同学质量小于乙同学的质量，所以乙同

学的势能大于甲同学的势能。

故选Bo

3.在同一根弹簧下分别挂5N和2N重物时，弹簧具有的弹性势能是（）

A.两次具有相同的弹性势能B.第一次比第二次的弹性势能大

C.第一次比第二次的弹性势能小D.无法确定其大小关系

【答案】B

【解析】

对于同一根弹簧,下面挂5N重物时弹簧发生弹性形变的程度要大于挂2N重物时弹簧发生弹性形变的程度,

而弹性形变越大，弹性势能越大，所以，第一次比第二次的弹性势能大.

故选B.

4.无人机已被应用于诸多领域，如图所示是一款四翼无人机.在无人机匀速上升过程中，对其分析正确的

是（）

A.质量增加B.动能增加

C.重力势能增加D.机械能不变

【答案】C

【解析】

无人机匀速上升过程中，无人机的质量不变，高度增大，重力势能增大；速度不变，质量不变，其动能不

变；机械能等于势能与动能的总和，重力势能增大，动能不变，其机械能增大.

5.今年春节前后，武汉突发新冠肺炎疫情，全国驰援武汉。我们从电视画面中看•到，从全国各地赶来的医

护人员乘坐飞机一批批抵达武汉上空。飞机在减速下降的过程中（）

A.动能变小，势能变大，机械能不变B.动能不变，势能变小，机械能不变

C.动能变小，势能变小，机械能不变D.动能变小，势能变小，机械能变小

【答案】D

【解析】

ABCD.飞机在减速下降的过程，质量不变，速度变小，高度变低，所以动能变小，重力势能也变小。机械

能是动能和势能的总和，因此机械能也变小。故ABC均不符合题意，D符合题意。

故选D。

6.平昌冬奥会越野滑雪比赛中，如图所示，运动员（图中用小球代替）以初速度v沿着凹凸不平的滑道从a

点滑到d点的过程中（）

A.运动员在氏d两点的动能相等

B.运动员从b点到。点的过程中机械能减小

C.运动员在a、d两点的动能相等

D.运动员从。点到d点的过程中重力势能减小

【答案】B

【解析】

A.足球在。点时，足球有一定的速度，足球具有一定的动能，动能不为零；足球在d点时，足球速度为零,

足球动能为零.故A错误；

B.足球从8到c的过程中，足球和草地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不断

减小，故B正确；

C.足球在。点时，足球有一定的速度，足球具有一定的动能，动能不为零；足球在d点时，足球速度为零,

足球动能为零，故c错误；

D.足球从c到4的过程中，足球质量不变，高度增大，重力势能不断增大，故D错误。

故选B。

7.如图所示，球从A位置踢出去到达最高点B,最后落地的过程中，它的重力势能（）

A.一直增大B.一直减小

C.先增大后减小D.先减小后增大

【答案】C

【解析】

上升过程中，球的质量不变，高度增加，根据重力势能的决定因素，所以其重力势能增加.到了最高点以

后，球处于下落状态，高度下降，根据重力势能的决定因素可知，球的重力势能减小.综上分析，球的重

力势能是先增大后减小.故c正确.

8.一小孩从公园中的滑梯上端加速滑下，不考虑摩擦，对于小孩机械能的变化情况，下列说法中正确的是

（）

A.重力势能减小，动能不变，机械能减小

B.重力势能减小，动能增加，机械能减小

C.重力势能减小，动能增加，机械能增大

D.重力势能减小，动能增加，机械能不变

【答案】D

【解析】

不考虑摩擦，小女孩下滑过程中，受到重力、支持力的作用，下滑过程中高度降低，故重力势能减小；整

个过程将重力势能转化为动能，小孩加速下滑，故动能增加；'没有能量损耗，机械能守恒即不变：故ABC

错误，D正确。故选D。

9.如图所示，杂技表演者在离板上升到最高点后，在下落过程中，她的（）

A.重力势能增大，动能减小B.重力势能增大，动能增大

C.重力势能减小，动能减小D.重力势能减小，动能增大

【答案】D

【解析】

动能大小的影响因素：质量、速度；质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量、

被举得高度；质量越大，高度越高，重力势能越大；杂技表演者在下落过程中，为加速运动，质量不变,

速度增大，则动能增大；质量不变，高度减小，则重力势能减小.故ABC不符合题意，D符合题意.

10.如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验时，将一根橡皮筋一端系一质量为小的小球，另一端固定在a

点，。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〃点自由下落所能到达的最低点，在

小球从。点到c,点的运动过程中，不考虑空气阻力，以下说法正确的是（）

A.小球到达c点时，小球只受重力作用

B.小球的动能一直在增加

C.小球的重力势能一直在减小

D.在c•点橡皮筋的弹性势能最小

【答案】C

【解析】

A.小球到达。点时，小球受到橡皮筋的拉力与自身重力作用，故A错误；

B.小球下降过程中先加速后减速至零，则动能先增加后减小，故B错误；

C.小球下降过程中高度一直变小，则其重力势能一直在减小，故C正确；

D.在c•点橡皮筋的弹性变形最大，则弹性势能最大，故D错误。

故选C。

11.如图所示，当摆线自然下正时，小球在8点。现将小球拉到A点，然后释放。小球将从A摆向8,再

由8摆向C下列判断正确的是：)

B

A.小球在4点时，重力势能和动能都最大

B.小球在3点时，重力势能和弱能都最大

C.小球从4到8的过程中，重力势能减小，动能增大

D.小球从B到C的过程中，重力势能减小，动能增大

【答案】C

【解析】

A.4点为左侧最高点，此时速度为0,所以重力势能最大，动能最小，故A错误；

B.8点为最低点，此时速度最大，所以重力势能最小，动能最大，故B错误；

C.小球从A到4的过程中，铁球的质量不变，高度减小，速度增大，所以重力势能减小，动能增大，故C

正确;

D.小球从〃到C的过程中，铁球的质量不变，高度增大，速度减小，所以重力势能增大，动能减小，故D

错误。

败选C。

12.如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，/=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，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到•定高度后再下落,

如此反狂。通过安装在弹簧卜端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力/随时间，变化的图像如图（乙）所

示，则下列说法正确的是（）

A.八~及这段时间内，小球减小的重力势能等于弹簧增加的弹性势能

B./L/2这段时间内，小球动能先增加后减小

C.f2~/3这段时间内，小球的动能一直增加

D.及~/3这段时间内，小球的机械能不变

【答案】B

【分析】

小球先自由下落，与弹簧接触后，弹簧被压缩，在下降的过程中，弹力不断变大，当弹力小于重力时，物

体加速下降，合力变小，加速度变小，故小球做加速度减小的加速运动，当加速度减为零时，速度达到最

大，之后物体由于惯性继续下降，弹力变得大于重力，合力变为向上且不断变大，加速度向上且不断变大,

故小球做加速度不断增大的减速运动：同理，上升过程，先做加速度不断减小的加速运动，当加速度减为

零时，速度达到最大，之后做加速度不断增大的减速运动，直到小球离开弹簧为止。

【解析】

A.力72这段时间内，小球减小的重力势能等于弹簧增加的弹性势能与小球动能之和，故A错误：

B.A72这段时间内，小球在竖直向上受到的弹力逐渐增大，小球先加速后减速，速度先变大后变小，则动

能先增加后减小，故B正确；

C./2~/3这段时间内，小球先加速后减速，动能先增大后减小，故C错误；

D.『273这段时间内，弹簧的势能转化为小球的机械能，弹簧的势能变小，小球的机械能变大，故D错误。

故选Bo

二、填空题

13.一个物体如果能够对另一个物体做功，我们就说这个物体具有o物体由于运动而具有的能叫

能。能量的单位________。

【答案】能量动能焦耳

【解析】

一个物体如果能够对另一个物体做功，我们就说这个物体具有能量。物体由于运动而具有的能叫动能。能

量的单位焦耳。

14.2019年I月3日10时26分，“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面，实现了人类探测器首次月球背面

软着陆。“嫦娥四号”点火发射，离开地面升空的过程中，动能，重力势能,机械能（均选

填“变小”、“不变”或“变大

【答案】变大变大变大

【解析】

嫦娥四号”点火发射，离开地面升空的过程中，质量不变，速度、高度均变大，则动能变大，重力

势能变大，机械能为动能和势能的总和，所以也变大。

15.图是皮球落地后弹起过程中每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。由图可知，下落过程中，皮球的速

度一，离开地面上升的过程中，动能一o皮球运动过程中的机械能一。（均选填“增大”、"减小'喊"不变”。）

【答案】增大减小减小

【解析】

⑴由题可知，皮球下落过程中，每次间隔的时间相同，但距离却越来越大，说明其速度越来越大，此时的

能量转化情况是重力势能转化为动能，也说明皮球的速度是越来越大的。

⑵⑶皮球离开地面上升的过程中，质后不变，高度增加、速度减小，因此重力势能增大，动能减小，由于

空气阻力的作用，皮球运动过程中的机械能减小。

16.某工人师傅用图所示的机械装置.，把重为100牛的重物A匀速提升5米.若滑轮和细绳的重不计，则

他作用在细绳上的竖直向上的拉力为牛；他拉绳子所做的功为焦；重物A在上升过

程中重力势能（选填"增大”、“减小’域"不变”）.

【答案】50500增大

【解析】

[I]如图滑轮为动滑轮，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，则拉力F=,G=50N；

2

⑵物体上升了5米，则拉力通过的距离是10米，拉力做功：

W=后=50NX10m=500J；

⑶物体在匀速上升过程中，因物体的质吊不变，高度增加，所以重力势能增大.

17.许多同学都很喜欢设计和参加了“多米诺骨牌效应”活动，其中的物理原理是：骨牌倒下时，―能转化

为能，这部分能量就转移给下一张骨牌，下一张骨牌倒下时具有的能量最大，骨牌被推倒的速度越来

越快.

【答案】重力势动

【解析】

骨牌倒下时，其所处高度减小，重力势能减小；从而获得速度，动能增大，正是减少的重力势能转化

为了动能.

18.写出下列过程中能的转化

(1)物体自由下落时，能转化为能.

⑵被推开的弹簧门，自动关闭的过程中，—能转化为—能.

(3)上升的滚摆，能转化能.

(4)海水涨潮时，是能转化能.海水退潮时，是—能转为—能.

【答案】重力势动弹性势动动重力势动重力势重力势动

【解析】

物体在空中自由下落的过程中，质量不变，速度增加，高度减小，即动能增大，重力势能减小，将

重力势能转化动能；

(2)[3][4]弹簧门被推开后，弹簧被卷紧，发生了弹性形变，具有了弹性势能.放手后，弹簧恢复弹性形变，

弹性势能变小，同时门由静止变为运动，门具有了动能.所以弹性势能转化为动能；

⑶⑸⑹滚摆上升过程中，上升时速度越来越慢，质量不变，故动能减小；质量不变、高度增加，故重力势

能增大，说明动能转化为了重力势能；

(4)[7]网海水涨潮时，海平面上升，海水向岸边运动的速度减小，所以海水涨潮时是动能转化为重力势能；

海水退潮时.，海平面下降，海水向海里运动的速度增大，所以海水退潮时是重力势能转化为动能；

19.如图所示是“08北京奥运”的完传图片，请你观察图片，根据图片中运动项目比赛的情景，填写下列空

格.

(1)用力踢足球，足球会飞出去，球从静止变为运动，球的动能

(2)投出的蓝球在空中加速下降的过程中，动能：

(3)击出的羽毛球在空中飞行时受到空气阻力，速度减小，动能：

(4)赛艇运动员向后划水，赛艇匀速前进，动能；当“福娃''胜利冲过终点后，停止用力划浆，赛艇仍

能向前运动，这是由于赛艇具有的缘故.在此过程中赛艇的动能将(选填“增大”、“不变”或“减小”)

.足球羽毛球赛艇

FootballBadmintonRowing

【答案】增大增大减小不变惯性减小

【解析】

(1)1”物体由于运动而具有的能量叫动能，球静止时不具有动能，运动起来后具有动能，故球从静止变为运

动，球的动能增大;

⑵⑵动能的影响因素是质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；投出的蓝球在空中加速下降的过程

中，质量不变，速度增大，故其动能增大；

(3升3］动能的影响因素是质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；击出的羽毛球在空中飞行时受到空

气阻力，质量不变，速度减小，故其动能增大：

(4升4］赛艇运动员向后划水，赛艇匀速前进，即质量不变，速度不变，故其动能不变；

［5］福娃”胜利冲过终点后，停止用力划浆，赛艇仍能向前运动，这是由于赛艇具有惯性的缘故；

［6］赛艇向前运动时受到阻力，速度会不断减小，但质量不变，故在此过程中赛艇的动能将减小.

20.人造地球卫星的运行轨道是椭圆形的，在运行过程中发生重力势能与动能的相互转化。当卫星在近地

点时，能最大，能最小；在远地点时，能最大，―能最小。

【答案】动能重力势重力势动能

【解析】

卫星在太空中飞行时，在近地点，速度最大，动能达到最大，相对地球高度较小，重力势能达到最小；在

远地点时，速度最小，动能最小，相对地球高度较大，重力势能最大。

动能最小。

【点睛】

（1）物体由于运动而具有的能叫做动能.动能大小与质量和速度有关：（2）物体由于被举高而具有的能叫

做重力势能，重力势能与物体的质量和高度有关.

21.如图所示是一座高山的等高线图（即等高线上每点的高度均相同）。若质量为50千克的登山运动员从A

匀速到达B点时，运动员在A点的动能在B点的动能，在A点的机械能_______在B点的机械

能（均选填“大于”、“等于”或“小于''）：登山运动员的重力做了焦的功。

【答案】等于小于5x105

【解析】

（1）等高线上每点的高度均相同，等高线间的高度差相同，分析期意可知（2）运动员从A匀速到达B点时，

其质量与速度变情况下，运动员在A点的动能等于在B点的动能，但高度由1000m变为2000口，在A点的

重力势能小于在B点的重力势能，所以在A点的机械能小于在B点的机械能（3）根据W=®=G/!=〃3?,〃?取

50kg,g取ION/kg,高度变化为1000m,所以重力做5x|gj的功

【点睛】

提取图中有用的信息，确定好做功的力是解决此题的关键所在。

22.如图所示，为了研究物体的重力势能与哪些因素日美，我们在三个相同的容器甲、乙、丙中装入相同

多的沙，还准备了两个大小相同质量不等的小球做实验.已知A球的质量大于B球的质量，让小球分别在

图示高度落入沙中，发现沙面凹陷程度乙最大，甲其次，丙最小.（小球砸入沙的深度越大，说明它具有的

重力势能越大.）

（1）在研究重力势能与高度的关系时，应保持小球质量不变，改变,应比较、两图,

（选填“甲”、“乙••或•'PT）,实验观察到的现象表明小球质量不变时，越人，物体的重力势能越人:

(2)在研究重力势能与质量的关系时，应保持小球不变，改变一，应比较、_两图，实验观察

到的现象表明物体的重力势能越大；

(3)实验采用的科学方法是_______.

【答案】高度甲乙高度高度质量甲丙高度相同时，物体质量越大控

制变量法

【解析】

在研究重力势能与高度的关系时，应保持小球质量不变，改变高度，应比较甲乙两图；

⑷实验观察到的现象是在质量相同时，小球越高，扎入沙中越深，表明小球的重力势能越大：

(2升5]⑹[7][8]在研究重力势能与质量的关系时，应保持小球高度不变，改变质量，应比较甲、丙两图；

[9]实验观察到的现象是高度相同时，小球质量越大扎入沙中越深，表明重力势能越大；

(3可0]本实验中分别控制小球的质量或高度不变，来探究重力势能大小的影响因素，采用的科学方法是控

制变量法.

三、实验题

23.如图，用小球和木块来探究“动能大小与哪些因素有关

(1)实验中是通过比较来比较动能大小：

(2)比较图A、B是为了研究动能大小与有关；

(3)本实验研究的动能是指；(填字母序号)

A.小球在斜面上时的动能

B.小球刚撞击木块时刻的动能

C.小球撞击木块后木块的动能

(4)若在研究动能与质量的关系时发现木块运动到了长木板的末端之外，在不更换实验器材的条件下，最方

便的解决的办法是：;

(5)若水平面绝对光滑，本实验(能/不能)达到探究目的；

(6)忽略小球撞击木块时的能量损失，A、B两次实验中小球和木块在水平长木板上克服摩擦做功分别为WA

和WB,则WA(大于〃J、于/等于)1%。

【答案】木块被撞后移动的距离速度B降低小球开始下滑的高度不能小于

【解析】

实验中采用了转换法，把不便测量的小球的动能转换成小球对木块做的功，进一步转换成木块被撞后

移动的距离，所以实验中通过比较木块被撞后移动的距离来比较小球动能的大小。

(2升2］图A、B中，小球质量相同，在斜面上所处高度不同，进入水平面时的速度不同，所以是为了研究动

能大小与速度的关系。

⑶因本实验是通过小球对木块做功来比较小球动能的，所以研究的动能是小球刚撞击木块时刻的动能。

(4)|4］在研究动能与质量的关系时发现木块运动到了长木板的末端之外，是因为小球的动能过大，在不更换

实验器材的条件下，可以减小小球撞击木块时的速度，所以最方便的解决的办法是：降低小球开始下滑的

高度。

⑸⑸若水平面绝对光滑，每一次木块被撞击后都会做匀速直线运动一直运动下去，无法比较木块移动距离

的大小，本实验不能达到目的。

(6)16］A,B两次实验中小球和木块在水平长木板上受到的摩擦力相等，根据W=人可知，小球和木块移动

距离越大，克服摩擦做功越多，所以WA小于加。

24.如图所示是“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让钢球从斜面上某个位置由静止

沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平面向右运动直到停止。

(1)该实验应用的实验方法为和转换法；

(2)实验中是通过观察来判断钢球的动能大小：

(3)让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与的关系；

(4)换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与的关系;

⑸木块最终会停下来，在此过程中木块通过________的方式把动能转化为内能：

(6)若水平面表面绝对光滑，本实验将(选填“能”或“不能”)达到实验探究目的。

【答案】控制变量法木块移动的距离速度质量做功不能

【解析】

本实验中，要探究影响物体动能的因素，要控制物体的速度不变，探究动能与物体质量的关系，或控

制物体质量不变，探究动能与物质运动速度的关系，这是控制变量的实验方法，而为了表示动能的大小，

通过钢球撞击木块移动的距离来体现，这是转换法。

(2)⑵实验中通过观察木块移动的距离来判断钢球的动能大小，因为钢球具有的动能越大，撞击木块时，对

木块做功越多，则木块移动的距离越大。

(3)［3］让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚卜，是为让钢球从斜面滚卜到水平面时，具有的速度不同,

从而探究钢球的动能大小与速度的关系。

（4升4］换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止滚下，则钢球到达水平面的速度相同，目的是探究动能

的大小与质量的关系。

⑸⑸木块最终会停下，在此过程中木块通过做功的方式把动能转化为内能，因为在移动的过程中，受到阻

力的作用，克服摩擦力做功将动能转化为内能。

⑹⑹若水平面表面绝对光滑，木实验将不能达到实验探究目的，因为钢球在水平面上撞击木块时，两个物

体会一直做匀速直线运动，无法通过木块移动的距离来体现钢球动能的大小。

25.在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如卜.猜想：

猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；

猜想二：弹性势能的大小是弹簧的材料有关。

为此，小明选用材料不同的两根算簧A和B（长度和粗细相同），小球、木块和长刻度尺各一，设计了如图

所示的实验装置进行探究。实验中，木块起始位置相同，最后得出以下实验记录表：

被压缩后弹簧的长度

实验次数使用的弹簧木块移动的距离

/cm

1弹簧A551

2弹簧A8S2

3弹簧B5S3

4弹簧B8S4

⑴由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离，这种研究

方法叫o

⑵请将探究猜想一的方案补充完整，

①将弹簧A、小球、木块按如图安装好；

②压缩弹簧，使其长度为5cm,放手后，小球被弹出，推动木块移动了一段距离si；

③压缩弹簧，使其长度为cm,放手后，小球被弹出，推动木块移动o

④比较分析实验数据，得出结论。

⑶弹簧将小球弹开的过程中，是弹簧的弹性势能转化成小球的能。

【答案】转换法85231和S2动

【解析】

由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离，这种研

究方法叫转换法。

⑵⑵⑶[4]探究弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度是否有关，根据控制变量法的思想，必须选择同样的弹

簧，改变压缩程度，因此探究猜想一的方案：

①将弹簧A、小球、木块按如图安装好；

②压缩弹簧，使其长度为5cm,放手后，小球被弹出，推动木块移动了一段距离si；

③压缩弹簧，使其长度为8cm,放手后，小球被弹出，推动木块移动$2：

④比较木块移动的距离5|和S2的关系，从而得出结论。

⑶[5]弹簧将小球弹开的过程中，弹簧的弹性势能减小，小球的动能增大，弹簧的弹性势能转化成小球的动

能。

26.小明骑臼行车上学途中，要经过一段上坡路。他思考：物体冲上斜坡的最大距离可能与哪些因素有关

呢?

⑴他发现车了•的初始速度越大，冲上斜坡的最大距离就越长。这是因为车子的初始速度越大，它的初始动

能也越大，上坡过程中转化为的就越大。

⑵他进而又提出两个猜想：

猜想一：物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小有关；

猜想二：物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的倾角大小有关。

为了验证猜想一，他将与水平面平滑连接的长木板以一定的倾角。固定，如图甲所示.实验时为了让不同

质量的小球以相同的初始速度滑上长木板，他在左侧放置了一个固定的斜面A。

①说明使用斜面A进行实验时的操作要点：

②小明发现当不同质量的小球以相同初始速度滑上长木板时，向上滑行的最大距离均相同。这说明猜想一

是(选填“正确”或“错误”)的。

在验证猜想二的实验中，小明让一小球以相同的初始速度分别滑上不同倾角的长木板，测得的数据记录如

下表：

次数12346

木板倾角0