专题03 机械能及其转化-【好题汇编】备战2024-2025学年九年级物理上学期期中真题分类汇编（苏科版）

专题03 机械能及其转化 考点一 动能、势能机械能 1．（23-24九上·江苏泰州·期中）白鹤滩水电站装机容量位列全球第二，年平均发电量达624亿千瓦时，这些能量来自大坝拦截的水所具有的（　　） A．机械能 B．内能 C．化学能 D．电能 2．（23-24九上·江苏南通·期中）无人机已被应用于诸多领域，如图所示，是一款我国具有完全自主知识产权的大疆无人机，无人机匀速上升的过程中（　　） A．动能增大，势能减小 B．动能减小，势能增大 C．动能不变，势能减小 D．动能不变，势能增大 3．（23-24九上·江苏盐城·期中）小明用图示装置“探究重力势能大小与质量关系”，下列说法正确的是（　　） A．实验中研究的是三脚小桌的重力势能 B．应让同一木块从不同高度由静止下落 C．让质量不同的木块从不同高度由静止下落 D．用小桌下陷的深度反映木块重力势能大小 4．（23-24九上·江苏泰州·期中）10月30日20时37分，神舟16号载人飞船与空间站组合体成功分离，航天员景海鹏、朱阳柱、桂海潮踏上了回家之旅。在载人飞船加速下降的过程中，飞船的动能___________，重力势能___________。（均选填“变大/变小/不变”） 5．（23-24九上·江苏盐城·期中）甲站在匀速上行的自动扶梯上，乙站在匀速下行的自动扶梯上。两人质量相等，甲上行中___________能不变。某时刻的位置如图，此时，甲的重力势能___________乙的重力势能，甲的机械能___________乙的机械能。 6．（23-24九上·江苏苏州·期中）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：将一个用轻质泡沫塑料做成的圆环，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，圆环（不含小铁块）的动能______（增大/减小/不变），重力势能______（增大/减小/不变），小铁块的重力势能______（增大/减小/不变）。 7．（23-24九上·江苏南通·期中）知识梳理是学习的一种重要方法，请将动能、能、机械能、内能填在下列知识结构图对应的序号框中。 （1）___________；（2）___________；（3）___________；（4）___________ 8．（23-24九上·江苏扬州·期中）如图所示，2021年4月29日，我国在海南文昌航天发射场用长征五号B遥二运载火箭，成功将我国空间站“天和核心舱”精准送入预定轨道，标志着我国空间站建设进入全面实施阶段，为后续任务展开奠定了坚实基础。 （1）火箭主要用液态氢作为燃料是因为液态氢的________大； （2）在加速升空的过程中，“天和核心舱”的机械能在________（选填“增大”、“减小”或“不变”）； （3）某个仪器质量是9.2kg，从地球带到太空后，它的质量________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 考点二 动能和势能的转化 9．（23-24九上·江苏南京·期中）如图所示，小华把铁球拉近刚好贴着自己的鼻子，松开手后，头保持不动，铁球由a点沿弧线abc运动到c点，然后从c点往回摆动，则下列说法不正确的是（ρ铜＞ρ铁）（　　） A．铁球位于a点时重力势能最大 B．铁球从a点运动到b点时，重力做功，拉力不做功 C．铁球从a点运动到c点时，重力势能转化为动能 D．把铁球改用铜球，从c点摆回时不会碰伤鼻子 10．（23-24九上·江苏无锡·期中）如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面，一小球由A点以速度ν沿轨道滚下，经另一侧等高点B后到达最高点C．下列关于小球滚动过程的分析正确的是（ ） A．整个过程只有重力在对小球做功 B．小球在A、B两点具有的动能相同 C．小球在A、B、C三点的速度大小关系是νA＞νB＞νC D．小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能 11．（23-24九上·江苏苏州·期中）如图所示，关于蹦极过程，下列说法正确的是，由跳台下落到达最低点，又在弹力绳的作用下弹起，不考虑空气阻力的作用，下列说法正确的是（　　） A．从跳台下落到最低点的过程中，弹力绳的弹性势能一直增大 B．从跳台下落到最低点的过程中，人减少的重力势能全部转化为动能，人的机械能守恒 C．人在最低点时，弹力绳弹性势能最大 D．人在弹力绳的作用下从最低点弹起后，人的重力势能和动能都增加 12．（23-24九上·江苏镇江·期中）2023年10月31日8时11分，被称为“博士乘组”的神舟十六号飞船乘组三名航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮从中国“天宫”空间站成功返回地球。返回舱在落地前有一明显减速的过程，这过程中航天员的动能____________，重力势能____________（两空选填“变大”“变小”或“不变”），航天员的机械能____________（选填“守恒”或“不守恒”）。 13．（23-24九上·江苏无锡·期中）如图所示，忽略空气阻力，球以某速度从M点沿粗糙轨道开始运动，到达P点时离开轨道；然后球上升至最高点N后开始下落经过Q点。O、P处在同一水平高度。则球在O、P两点的速度vO___________vp（选填“>”、“=”或“＜”，下同），球在O点的重力势能___________P点的重力势能。最高点N与M对比，点N的高度___________点M的高度。 考点三 机械能实验探究题 14．（23-24九上·江苏苏州·期中）在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”的实验中，三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击后，陷入沙坑中的情况如图所示． （1）在此实验中，我们是通过_____来比较各铁块的重力势能大小的． （2）若A、B两铁块质量相等，则铁块下落的高度关系是 hA_____hB得出的结论是_____； （3）若B、C两铁块下落的高度相等，则两铁块质量的关系 mB_____ mC得出的结论是_____． 15．（23-24九上·江苏苏州·期中）宸宸想要探究“动能的大小与哪些因素有关”，做了如图所示的实验； （1）实验时通过比较______来判断物体动能的大小，这种方法叫做______； （2）实验中探究的动能是指______（填序号）； A．小球在斜面上时的动能 B．小球撞击木块前瞬间的动能 C．小球撞击木块后瞬间的动能 D．木块被小球撞击后瞬间的动能 （3）若要解释“为什么相同路段不同车限速不同”，应选择______两个图进行比较； （4）在研究小球动能与质量的关系时，嘉嘉提议可以在光滑的水平桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度，分别弹出质量不同的小球去撞击木块，如图丁所示。撞击木块时小球的动能______相等/不相等），该方案______（正确/错误）。 16．（23-24九上·江苏南京·期中）为了探究物体的动能大小跟哪些因素有关，同学们设计了如下实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止，其中h2>h1，不考虑空气阻力。 （1）实验中是通过观察___________来判断___________（选填“钢球”或“木块”）的动能大小的；用来研究超速安全隐患时，我们应选择___________两图所示实验来进行比较； （2）实验中钢球碰撞木块后继续向前运动一段距离，则开始时钢球的重力势能___________（选填“>”、“＜”或“=”）木块克服摩擦力所做的功； （3）若完成了图乙操作后，在做图丙所示的实验时，木块滑出了水平木板，如果仅对图丙所示的实验进行改进，下列措施中可行的是___________（填写序号）； A.换质量更大的木块 B.降低钢球开始的高度 C.换质量大于m2的钢球 D.换质量小于m1的钢球 （4）小斌还利用图丁来研究动能和势能相互转化，图中两个相同光滑弧形槽，一个为凸形，一个为凹形，A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v，A小球通过凸形槽的时间为t1，B小球通过凹形槽的时间为t2，则通过时间较长的是小球___________（选填“A”或“B”）。 17．（23-24九上·江苏泰州·期中）如图甲，小华用小球和木块来“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；本实验研究的动能是指___________（填序号）； A.小球在斜面上时的动能 B.小球撞击木块后木块的动能 C.小球撞击木块时的动能 （2）完成图甲、乙所示的操作是为了探究动能大小与___________的关系； （3）如图丙所示，小华在实验时，先让质量为m的小球从斜面h高处由静止下滑，撞击放在A处木块，测出木块被撞击的距离AB为s1；保持木块在位置B不变，让同一小球从斜面h高处由静止下滑，测出木块被二次撞击的距离BC为s2，则s1___________（>/=/＜）s2； （4）得出正确的实验结论后，小华又用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，如图丁所示，观察到木块被撞击后移动的情况是___________；（本小题铁球滚动时所受摩擦力忽略不计） A.质量大的铁球将木块推动的距离较远 B.质量不同的铁球将木块推动的距离相同 C.质量小的铁球将木块推动的距离较远 （5）在探究动能的大小与质量的关系时，小华又提出新的实验方案：在图甲实验器材的基础上，取走木块，让质量不等的小球从斜面同一高度由静止开始下滑，最终小球静止在水平长木板（设木板足够长），测出小球在木板上通过的距离，然后分析数据即可得出结论。你认为这种方案是否可行？___________（可行/不可行）。 18．（23-24九上·江苏南通·期中）为探究影响动能大小的因素，老师设计了如图甲乙所示的实验方案。 （1）图甲探究的是动能与______的关系，实验中通过_______来比较小球动能的大小； （2）在完成甲实验的第二步操作时，木块被撞后滑出木板，为使木块不滑出木板，对甲实验的第二步操作应采取的方法是_______； A.适当降低钢球的高度 B.换用一个较重的木块 （3）实验结束后，各小组对实验提出各种改进方案： ①小明认为在“探究动能与速度关系”的实验中，可以撤走木块并使用足够长的木板，记录小球在相同表面上滑行直到静止的距离。你认为小明的实验方案是否合理______（选填“合理”或“不合理”）； ②小虎利用图丙装置做“探究动能与质量关系”实验，通过观察小球撞击上端固定的相同塑料软片，通过比较撞击的软片数目来比较小球的动能大小。小华指出此装置不适合体积不同的小球做实验，原因是________； ③小刚设计了丁图所示的装置进行实验。 A.若用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离，可以研究小球的动能大小与______（选填“质量”、“速度”或“质量和速度”）的关系； B．若用A．B两个质量不同的小球（mA>mB）将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，同一木块受到撞击后相应移动距离sA___sB（选填“>”、“<”或“=”）； （4）小明认为还可以通过甲、乙两图探究物体重力势能的影响因素，他的设想是______（选填“可行”或“不可行”）的。 19．（23-24九上·江苏南京·期中）投出的铅球在空中飞行，它在整个运动过程中的动能Ek与距离地面的高度h的关系如图所示。已知铅球出手高度h为2m，铅球落到地面时重力势能为零，不计空气阻力，由图可知，铅球出手时其重力势能为（　　） A．80J B．100J C．180J D．280J 20．（23-24九上·江苏无锡·期中）如图，质量为m的小球从静止下落，落在与A点等高处、竖直放置静止的轻弹簧上，到达与B点等高处时小球重力与弹簧的弹力大小相等，图中与C点等高处是小球到达的最低点（不计空气阻力），则在下落的过程中，重力势能___________（选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”、“先变小在变大”）在___________（选填“A”、“B”或“C”）位置时动能最大；从A到C的过程中，小球的机械能转化为弹簧的___________，小球从A运动到B的过程机械能总量___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 21．（23-24九上·江苏苏州·期中）如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定于水平地面，上端位于O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，不计空气阻力。则下列分析正确的是（　　） A．小球运动至最高点时，受平衡力作用 B．小球被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力 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A点向上运动到O点的过程中，小球所受重力的功率先减小后增大 22．（23-24九上·江苏南通·期中）原长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O、A两点间距离为2l，如图所示。则能反映钢球从O点运动到A点的过程中，其动能E随运动距离s变化的关系图象可能是（　　） A． B． C． D． 23．（23-24九上·江苏泰州·期中）“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O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”，经上升到最高位置C点，在B点时速度最大，若不计空气的阻力，且绳子自然下垂的位置在C点下方。人向上运动过程中，到达B点瞬间，绳的拉力______人的重力（大于/小于/等于）；从A点运动至B点，人动能的变化量______（大于/小于/等于）绳子弹性势能的变化量；由B点运动至C点，人的机械能______。（填写变化情况） 24．（23-24九上·江苏无锡·期中）为探究物体动能的大小与哪些因素有关，某实验小组利用斜面、质量不同的小钢球、木块等器材进行了如图所示的实验： （1）该实验是通过观察木块被撞后运动的距离，来判断___________（选填“钢球”或“木块”）动能的大小，这种实验方法是___________； （2）实验中通过甲、乙两图可以得出结论是___________； （3）若在进行甲、丙两图实验时，两次实验中木块被推动的距离相近，为了改进实验，下列方法可行的是（ ） A.换用一个质量较大的木板 B.换用表面更粗糙的木板 C.换用质量更大（如4m）的钢球 D.降低钢球滚下时的高度 （4）实验后，小华联想到在许多交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个因素对动能影响更大，于是他利用上述器材进行了实验测定，得到的数据如下表： 实验序号 小球的质量m/g 小球自由滚下的高度h/cm 木块被撞后运动的距离s/m 1 30 10 4 2 30 20 16 3 60 10 8 ①为了探究“超载”安全隐患，应选择___________两个序号的实验进行比较； ②分析表格中的实验数据可知：___________（选填“超载”与“超速”）对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重； 表面 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 （5）完成实验后，小华联想到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，在三种不同水平表面上的滑行情况（如右表），小车在毛巾、棉布和木板三种水平面上滑行的过程中，克服摩擦所做的功分别为W毛巾、W棉布、W木板，它们的大小关系为（ ） AW毛巾>W棉布>W木板 B.W毛巾=W棉布=W木板 C.W毛巾<W棉布<W木板 D.无法比较 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 机械能及其转化 考点一 动能、势能机械能 1．（23-24九上·江苏泰州·期中）白鹤滩水电站装机容量位列全球第二，年平均发电量达624亿千瓦时，这些能量来自大坝拦截的水所具有的（　　） A．机械能 B．内能 C．化学能 D．电能 【答案】A 【解析】 水从高处流下时，质量较大，高度也较大，机械能很大，冲击水轮机带动发电机转动发电，所以这些能量来自大坝拦截的水所具有的机械能。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．（23-24九上·江苏南通·期中）无人机已被应用于诸多领域，如图所示，是一款我国具有完全自主知识产权的大疆无人机，无人机匀速上升的过程中（　　） A．动能增大，势能减小 B．动能减小，势能增大 C．动能不变，势能减小 D．动能不变，势能增大 【答案】D 【解析】 无人机匀速上升时，质量不变，速度不变，高度升高，动能不变，重力势能增大，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．（23-24九上·江苏盐城·期中）小明用图示装置“探究重力势能大小与质量关系”，下列说法正确的是（　　） A．实验中研究的是三脚小桌的重力势能 B．应让同一木块从不同高度由静止下落 C．让质量不同的木块从不同高度由静止下落 D．用小桌下陷的深度反映木块重力势能大小 【答案】D 【解析】 A．实验中让质量不同的木块从相同的高度落下，通过观察三脚小桌下陷的深度来探究木块的重力势能大小与质量的关系，所以实验研究对象是木块，故A错误； B．让同一木块从不同高度由静止下落，质量相同，高度不同，探究的是重力势能大小与高度的关系，故B错误； C．探究重力势能大小与质量关系，需要控制木块所处高度相同，质量不同，即让质量不同的木块从同一高度静止落下，故C错误； D．实验运用了转换法，通过观察三角小桌下陷的深度来探究木块的重力势能大小与质量的关系，故D正确。 故选D。 4．（23-24九上·江苏泰州·期中）10月30日20时37分，神舟16号载人飞船与空间站组合体成功分离，航天员景海鹏、朱阳柱、桂海潮踏上了回家之旅。在载人飞船加速下降的过程中，飞船的动能___________，重力势能___________。（均选填“变大/变小/不变”） 【答案】 ①．变大 ②．变小 【解析】 [1] 在载人飞船加速下降的过程中，质量不变，飞船的速度变大，所以飞船的动能变大。 [2] 在载人飞船加速下降的过程中，质量不变，高度减小，所以飞船的重力势能减小。 5．（23-24九上·江苏盐城·期中）甲站在匀速上行的自动扶梯上，乙站在匀速下行的自动扶梯上。两人质量相等，甲上行中___________能不变。某时刻的位置如图，此时，甲的重力势能___________乙的重力势能，甲的机械能___________乙的机械能。 【答案】 ①．动 ②．等于##= ③．大于##> 【解析】 [1]动能和物体的质量及物体的速度有关系，二者没有变化，所以甲在上行过程中动能大小不变。 [2]重力势能由质量和高度决定，两人质量和高度相同，所以重力势能也相同。 [3]甲的速度大于乙的速度，故甲的动能大于乙的动能，而机械能是动能和势能的总和，所以甲的机械能大于乙的机械能。 6．（23-24九上·江苏苏州·期中）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：将一个用轻质泡沫塑料做成的圆环，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，圆环（不含小铁块）的动能______（增大/减小/不变），重力势能______（增大/减小/不变），小铁块的重力势能______（增大/减小/不变）。 【答案】 ①．增大 ②．增大 ③．减小 【解析】 [1][2]在圆环加速滚上斜坡的过程中，圆环的质量不变，速度增加，重心高度升高，可知圆环（不含小铁块）的动能增大，重力势能增大。 [3]在圆环加速滚上斜坡的过程中，小铁块的质量不变，小铁块的重心高度降低，则小铁块的重力势能减小。 7．（23-24九上·江苏南通·期中）知识梳理是学习的一种重要方法，请将动能、能、机械能、内能填在下列知识结构图对应的序号框中。 （1）___________；（2）___________；（3）___________；（4）___________ 【答案】 ①．能 ②．机械能 ③．内能 ④．动能 【解析】 [1][2][3][4]能量的种类比较多：有光能、机械能、内能等；其中机械能包括动能和势能。 8．（23-24九上·江苏扬州·期中）如图所示，2021年4月29日，我国在海南文昌航天发射场用长征五号B遥二运载火箭，成功将我国空间站“天和核心舱”精准送入预定轨道，标志着我国空间站建设进入全面实施阶段，为后续任务展开奠定了坚实基础。 （1）火箭主要用液态氢作为燃料是因为液态氢的________大； （2）在加速升空的过程中，“天和核心舱”的机械能在________（选填“增大”、“减小”或“不变”）； （3）某个仪器质量是9.2kg，从地球带到太空后，它的质量________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 ①．热值 ②．增大 ③．不变 【解析】 （1）[1]火箭主要用液态氢作为燃料是因为氢的热值大，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量。 （2）[2]火箭加速上升时，“天和”号的质量不变，速度变大，动能变大，高度增加，重力势能变大。机械能为动能与势能之和，因此机械能增大。 （3）[3]质量是物体的一种基本属性，与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关，因此从地球带到太空后，仪器的质量不变。 考点二 动能和势能的转化 9．（23-24九上·江苏南京·期中）如图所示，小华把铁球拉近刚好贴着自己的鼻子，松开手后，头保持不动，铁球由a点沿弧线abc运动到c点，然后从c点往回摆动，则下列说法不正确的是（ρ铜＞ρ铁）（　　） A．铁球位于a点时重力势能最大 B．铁球从a点运动到b点时，重力做功，拉力不做功 C．铁球从a点运动到c点时，重力势能转化为动能 D．把铁球改用铜球，从c点摆回时不会碰伤鼻子 【答案】C 【解析】 A．铁球从a点到c点的过程中，铁球会与空气摩擦消耗机械能，到达c点时机械能变小，a、c两点的动能均为零，但a点的势能大于c点的势能，故A正确，不符合题意； B．铁球从a点运动到b点时，竖直方向有高度差，重力要做功，但拉力的方向始终与运动的方向垂直，拉力不做功，故B正确，不符合题意； C．铁球从a点运动到c点时，质量不变，速度先变大后变小，高度先变小后变大，则动能先变大后变小，势能先变小后变大，整个过程中势能先转化为动能，后动能转化为势能，故C错误，符合题意； D．把铁球改用铜球，小球摆动时，也会与空气摩擦消耗机械能，同样达不到a点，所以改用铜球也不会碰伤鼻子，故D正确，不符合题意。 故选C。 10．（23-24九上·江苏无锡·期中）如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面，一小球由A点以速度ν沿轨道滚下，经另一侧等高点B后到达最高点C．下列关于小球滚动过程的分析正确的是（ ） A．整个过程只有重力在对小球做功 B．小球在A、B两点具有的动能相同 C．小球在A、B、C三点的速度大小关系是νA＞νB＞νC D．小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能 【答案】C 【解析】 【分析】若不考虑摩擦力，机械能处处相等，若考虑摩擦力，因为运动过程要克服摩擦力做功，所以机械能会逐渐减小。 A、小球受到竖直向下的重力的作用，下落中，移动了距离，小球的重力是做功的，因为是粗糙的弧形轨道，所以受摩擦力，还要克服摩擦力做功，故A错误； B、在粗糙的弧形轨道上受摩擦力，要克服摩擦力做功，所以小球下落过程中，机械能减小，在A、B两点高度相同，重力势能相同，故在A、B两点具有的动能不同，故B错误； C、小球运动过程中，要克服摩擦力做功，机械能会减小，而小球质量不变，故小球在A、B两个相同高度时，B点动能小，C点高度更大，动能更小，所以三点的速度大小关系是，故C正确； D、要克服摩擦力做功，机械能减小，故在A点具有的机械能大于它在C点具有的重力势能，故D错误． 故选C． 11．（23-24九上·江苏苏州·期中）如图所示，关于蹦极过程，下列说法正确的是，由跳台下落到达最低点，又在弹力绳的作用下弹起，不考虑空气阻力的作用，下列说法正确的是（　　） A．从跳台下落到最低点的过程中，弹力绳的弹性势能一直增大 B．从跳台下落到最低点的过程中，人减少的重力势能全部转化为动能，人的机械能守恒 C．人在最低点时，弹力绳弹性势能最大 D．人在弹力绳的作用下从最低点弹起后，人的重力势能和动能都增加 【答案】C 【解析】 A．从跳台下落到弹力绳刚好被伸直，蹦极者没有受到弹力的作用，弹力绳的形变量没有发生变化，此过程中，弹力绳的弹性势能不变，故A错误； B．从跳台下落到弹力绳刚好被伸直，蹦极者没有受到弹力的作用，只受到重力的作用，此过程中人减少的重力势能全部转化为动能；在弹力绳刚好伸直到蹦极者下落到最低点时，弹力绳的形变量不断增大，弹性势能增大，蹦极者的机械能一部分转化为弹力绳的弹性势能，人的机械能不守恒，故B错误； C．人在最低点时，弹力绳的形变量最大，弹性势能最大，故C正确； D．人在弹力绳的作用下从最低点弹起到人的重力大小等于弹力大小时，弹力绳弹性势能减少，人的动能和重力势能增加；但人继续上升后，速度变小，动能减小，故D错误。 故选C。 12．（23-24九上·江苏镇江·期中）2023年10月31日8时11分，被称为“博士乘组”的神舟十六号飞船乘组三名航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮从中国“天宫”空间站成功返回地球。返回舱在落地前有一明显减速的过程，这过程中航天员的动能____________，重力势能____________（两空选填“变大”“变小”或“不变”），航天员的机械能____________（选填“守恒”或“不守恒”）。 【答案】 ①．变小 ②．变小 ③．不守恒 【解析】 [1]物体动能的大小与物体的质量和速度有关，质量不变、速度越大，动能越大，返回舱在落地前有一明显减速的过程，航天员的质量不变，速度减小，则动能变小。 [2]物体重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量不变、高度越大，重力势能越大，返回舱在落地前有一明显减速的过程，航天员的质量不变，高度减小，则重力势能变小。 [3]机械能等于动能和势能之和，载人飞船减速降落的过程中，航天员的动能和重力势能都变小，则机械能变小，不守恒。 13．（23-24九上·江苏无锡·期中）如图所示，忽略空气阻力，球以某速度从M点沿粗糙轨道开始运动，到达P点时离开轨道；然后球上升至最高点N后开始下落经过Q点。O、P处在同一水平高度。则球在O、P两点的速度vO___________vp（选填“>”、“=”或“＜”，下同），球在O点的重力势能___________P点的重力势能。最高点N与M对比，点N的高度___________点M的高度。 【答案】 ①．> ②．= ③．＜ 【解析】 [1][2]因为小球沿粗糙的轨道运动会克服摩擦做功，导致小球的机械能会变小，O、P处在同一水平高度，重力势能相同，所以O点小球的动能大于P点小球的动能，所以。 [3]因为小球运动过程中会克服摩擦做功，存在能量损失，所以点N的高度小于点M的高度。 考点三 机械能实验探究题 14．（23-24九上·江苏苏州·期中）在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”的实验中，三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击后，陷入沙坑中的情况如图所示． （1）在此实验中，我们是通过_____来比较各铁块的重力势能大小的． （2）若A、B两铁块质量相等，则铁块下落的高度关系是 hA_____hB得出的结论是_____； （3）若B、C两铁块下落的高度相等，则两铁块质量的关系 mB_____ mC得出的结论是_____． 【答案】 ①．木桩陷入沙坑的深度 ②．小于 ③．在质量一定时，物体的高度越高，物体的重力势能越大 ④．大于 ⑤．在高度一定时，物体质量越大，物体的重力势能越大 【解析】 （1）[1]实验时可以通过木桩陷入沙坑的深度比较铁块重力势能的大小，木桩陷入沙坑的深度越大，铁块的重力势能越大，木桩陷入沙坑的深度越小，铁块的重力势能越小。 （2）[2][3]在质量相等时，铁块下落的高度越大，铁块的重力势能越大，木桩陷入沙坑的深度越大，由图示可知，B下面的木桩陷入沙坑的深度大，因此B铁块下落的高度大，A铁块下落的高度小，铁块下落的高度关系是hA小于hB。 （3）[4][5]铁块下落的高度相等时，铁块的质量越大，铁块的重力势能越大，木桩陷入沙坑的深度越大，由图示可知，铁块B下面的木桩陷入沙坑的深度大，C下面的木桩陷入沙坑的深度小，因此铁块B的重力大于铁块C的质量，mB大于mC。 15．（23-24九上·江苏苏州·期中）宸宸想要探究“动能的大小与哪些因素有关”，做了如图所示的实验； （1）实验时通过比较______来判断物体动能的大小，这种方法叫做______； （2）实验中探究的动能是指______（填序号）； A．小球在斜面上时的动能 B．小球撞击木块前瞬间的动能 C．小球撞击木块后瞬间的动能 D．木块被小球撞击后瞬间的动能 （3）若要解释“为什么相同路段不同车限速不同”，应选择______两个图进行比较； （4）在研究小球动能与质量的关系时，嘉嘉提议可以在光滑的水平桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度，分别弹出质量不同的小球去撞击木块，如图丁所示。撞击木块时小球的动能______相等/不相等），该方案______（正确/错误）。 【答案】 ①．木块移动的距离 ②．转换法 ③．B ④．甲丙 ⑤．相等 ⑥．错误 【解析】 （1）[1][2]小球撞击木块后推动木块在水平面上滑动，小球具有的动能越大，推动木块移动的距离越远。所以小球动能的大小可通过观察木块被推出距离大小来判断，这种研究方法是转换法。 （2）[3]根据转换法，通过比较木块在同一水平面上被撞击移动的距离来判断物体动能的大小，实验中探究的动能是指小球撞击木块前瞬间的动能。故选B。 （3）[4]比较甲丙两图可得，在速度相同时，质量越大，动能越大。公路上不同车的质量不同，速度相同时，质量大的车动能更大，出现紧急情况时动能更大，造成的破坏程度更大，所以相同路段不同车的限速不同。 （4）[5][6]如图丁所示，在光滑的水平桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度，具有相同的弹性势能。分别弹出质量不同的小球时将弹性势能转化为小球的动能去撞击木块，撞击木块时小球的动能相等。质量不同的小球去撞击木块时动能相等但速度不同，不能控制速度相同，同时在光滑的水平桌面上撞击木块后，木块将做匀速直线运动，无法比较移动的距离，故该方案错误。 16．（23-24九上·江苏南京·期中）为了探究物体的动能大小跟哪些因素有关，同学们设计了如下实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止，其中h2>h1，不考虑空气阻力。 （1）实验中是通过观察___________来判断___________（选填“钢球”或“木块”）的动能大小的；用来研究超速安全隐患时，我们应选择___________两图所示实验来进行比较； （2）实验中钢球碰撞木块后继续向前运动一段距离，则开始时钢球的重力势能___________（选填“>”、“＜”或“=”）木块克服摩擦力所做的功； （3）若完成了图乙操作后，在做图丙所示的实验时，木块滑出了水平木板，如果仅对图丙所示的实验进行改进，下列措施中可行的是___________（填写序号）； A.换质量更大的木块 B.降低钢球开始的高度 C.换质量大于m2的钢球 D.换质量小于m1的钢球 （4）小斌还利用图丁来研究动能和势能相互转化，图中两个相同光滑弧形槽，一个为凸形，一个为凹形，A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v，A小球通过凸形槽的时间为t1，B小球通过凹形槽的时间为t2，则通过时间较长的是小球___________（选填“A”或“B”）。 【答案】 ①．木块移动的距离 ②．钢球 ③．甲、乙 ④．> ⑤．D ⑥．A 【解析】 （1）[1][2]物体动能的大小无法直接测量，所以通过钢球对木块做功的多少来反映钢球动能的多少，即通过木块被推动的距离来判断钢球动能的大小，所用方法为转换法。 [3]超速是指汽车的质量一定，速度越大，动能越大，所以应选择质量相等、速度不同的小球进行实验，据此可知应甲、乙两图进行比较。 （2）[4]钢球滚下时，钢球的重力势能转化为钢球的动能，钢球碰撞后继续运动，钢球的一部分动能转化为木块的动能，木块运动过程中，动能转化为内能，所以钢球的动能大于木块克服摩擦力所做的功，钢球的动能是由钢球的重力势能转化而来的，故开始时钢球的重力势能大于木块克服摩擦力所做的功。 （3）[5]小球动能的大小是通过小球对外做功的多少来体现，实验中通过观察木块被小球推开的距离反映做功的多少，用到了转换法；动能大小的影响因素：质量和速度。质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大；若完成了图乙操作后，在做图丙所示的实验时，木块滑出了水平木板，说明钢球的动能太大，而此实验主要是研究动能大小与质量的关系，因此钢球的速度应保持不变，而让钢球的质量不同； A.换质量更大的木块，改变了木块所受摩擦力的大小，则不能通过木块滑行的距离来比较两种情况下钢球的动能大小，故A不符合题意； B.实验中需要控制速度相同，不能降低钢球的高度，故B不符合题意； C.换质量更大的钢球，则更容易使木块滑出木板，故C不符合题意； D．换质量更小的钢球，能缩短木块移动的距离，故D符合题意。 故选D。 17．（23-24九上·江苏泰州·期中）如图甲，小华用小球和木块来“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；本实验研究的动能是指___________（填序号）； A.小球在斜面上时的动能 B.小球撞击木块后木块的动能 C.小球撞击木块时的动能 （2）完成图甲、乙所示的操作是为了探究动能大小与___________的关系； （3）如图丙所示，小华在实验时，先让质量为m的小球从斜面h高处由静止下滑，撞击放在A处木块，测出木块被撞击的距离AB为s1；保持木块在位置B不变，让同一小球从斜面h高处由静止下滑，测出木块被二次撞击的距离BC为s2，则s1___________（>/=/＜）s2； （4）得出正确的实验结论后，小华又用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，如图丁所示，观察到木块被撞击后移动的情况是___________；（本小题铁球滚动时所受摩擦力忽略不计） A.质量大的铁球将木块推动的距离较远 B.质量不同的铁球将木块推动的距离相同 C.质量小的铁球将木块推动的距离较远 （5）在探究动能的大小与质量的关系时，小华又提出新的实验方案：在图甲实验器材的基础上，取走木块，让质量不等的小球从斜面同一高度由静止开始下滑，最终小球静止在水平长木板（设木板足够长），测出小球在木板上通过的距离，然后分析数据即可得出结论。你认为这种方案是否可行？___________（可行/不可行）。 【答案】 ①．木块被撞击后移动的距离（木块移动的距离） ②．C ③．速度 ④．> ⑤．B ⑥．不可行 【解析】 （1）[1]由图可知，小球从斜面滚下，将木块推得越远，动能就越大，通过木块在水平面上被撞击距离来反映动能的大小。 [2]实验中，小球动能的大小是指撞击木块时的动能，小球的动能转化为木块的动能，木块克服摩擦力做功，相同的压力下，被撞的越远，说明小球在撞击时动能越大，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 （2）[3]由图甲乙可知，质量相同的小球从不同高度滚下，速度不相同，速度大的将木块推得较远，动能较大，此实验为了研究动能大小与速度的关系。 （3）[4]第一次实验时，小球刚滚下斜面就撞击到木块，第二次实验时，小球在水平面上滚动了一段距离后才撞击到木块，小球在运动的过程中要克服摩擦力做功，机械能转化为内能，所以小球在第二次撞击木块时的机械能比第一次小，所以木块移动的距离s1大于s2。 （4）[5]用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，由于弹簧的压缩程度相同，则具有的弹性势能相同，转换成的动能相同，所以推动木块移动的距离也相同。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （5）[6]改变后的装置是通过观察小球滑行到静止的距离大小来以判断出小球的动能大小，把小球的动能转化为克服摩擦力做功。摩擦力相同时，距离越远，动能越大。在探究动能的大小与质量的关系时，控制速度相同，质量不同，但质量不同的小球在相同的表面上，阻力不同，所以该实验不可行。 18．（23-24九上·江苏南通·期中）为探究影响动能大小的因素，老师设计了如图甲乙所示的实验方案。 （1）图甲探究的是动能与______的关系，实验中通过_______来比较小球动能的大小； （2）在完成甲实验的第二步操作时，木块被撞后滑出木板，为使木块不滑出木板，对甲实验的第二步操作应采取的方法是_______； A.适当降低钢球的高度 B.换用一个较重的木块 （3）实验结束后，各小组对实验提出各种改进方案： ①小明认为在“探究动能与速度关系”的实验中，可以撤走木块并使用足够长的木板，记录小球在相同表面上滑行直到静止的距离。你认为小明的实验方案是否合理______（选填“合理”或“不合理”）； ②小虎利用图丙装置做“探究动能与质量关系”实验，通过观察小球撞击上端固定的相同塑料软片，通过比较撞击的软片数目来比较小球的动能大小。小华指出此装置不适合体积不同的小球做实验，原因是________； ③小刚设计了丁图所示的装置进行实验。 A.若用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离，可以研究小球的动能大小与______（选填“质量”、“速度”或“质量和速度”）的关系； B．若用A．B两个质量不同的小球（mA>mB）将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，同一木块受到撞击后相应移动距离sA___sB（选填“>”、“<”或“=”）； （4）小明认为还可以通过甲、乙两图探究物体重力势能的影响因素，他的设想是______（选填“可行”或“不可行”）的。 【答案】 ①．速度 ②．木块移动距离的远近 ③．AB ④．合理 ⑤．体积大小不同的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力不同 ⑥．速度 ⑦．= ⑧．可行 【解析】 （1）[1]图甲中，控制了小球质量相同，下降的高度不同，速度不同，探究的是动能与速度的关系。 [2]实验中小球动能大小无法直接反映，用小球撞击木块后，木块移动距离的远近来反映小球动能的大小。 （2）[3]当小球撞击木块时，小球的动能将部分或全部传递给木块，使木块移动。移动距离越远，说明小球传递给木块的动能越大。当木块被撞滑出木板，说明小球动能太大，或木块与木板之间克服摩擦力做的功较小，应减小小球的初动能或增大木块木板间的摩擦力。 A．适当降低钢球的高度，可以减小小球的速度，在质量不变下，小球的初动能减小，故A符合题意； B．换用一个较重的木块，增大了压力，从而增大了木块与木板之间摩擦力，故B符合题意。 故选AB。 （3）①[4]“探究动能与速度关系”把小球动能大小转换成滑块移动的距离，当撤走木块，小球的动能转化成小球在水平木板上克服摩擦力做功，小球质量相同，移动的距离越长，克服摩擦力做功越多，则小球初动能越大，所以小明的实验方案是合理的。 ②[5]体积大小不同的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力不同，无法“探究动能大小与质量关系”。 ③A[6]用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，小球射出后速度大小不同，所以可以研究小球的动能大小与速度大小的关系。 B[7]用A．B两个质量不同的小球（mA>mB）将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，弹簧具有的弹性势能转化为小球的动能，弹簧压缩量相同，射出后小球的动能相同，所以推动木块距离相同。 （4）影响重力势能的因素为物体的质量和高度，甲图可以控制质量相同，高度不同，乙图可以控制高度相同，质量不同，都可以用推动木块距离表示重力势能的大小。故小明的设想是可行的。 19．（23-24九上·江苏南京·期中）投出的铅球在空中飞行，它在整个运动过程中的动能Ek与距离地面的高度h的关系如图所示。已知铅球出手高度h为2m，铅球落到地面时重力势能为零，不计空气阻力，由图可知，铅球出手时其重力势能为（　　） A．80J B．100J C．180J D．280J 【答案】A 【解析】 由题可知，因为不计空气阻力，机械能守恒，铅球运动过程中只有重力势能和动能的相互转化，若铅球落到地面时重力势能为零，则动能为最大值280J。由图可知，当铅球到最高点时，即距离地面2.5米时，动能为180J，则重力势能最大值为100J；已知铅球出手高度为2m，所以其重力势能小于100J。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 20．（23-24九上·江苏无锡·期中）如图，质量为m的小球从静止下落，落在与A点等高处、竖直放置静止的轻弹簧上，到达与B点等高处时小球重力与弹簧的弹力大小相等，图中与C点等高处是小球到达的最低点（不计空气阻力），则在下落的过程中，重力势能___________（选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”、“先变小在变大”）在___________（选填“A”、“B”或“C”）位置时动能最大；从A到C的过程中，小球的机械能转化为弹簧的___________，小球从A运动到B的过程机械能总量___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 ①．变小 ②．B ③．弹性势能 ④．变小 【解析】 [1]小球下落过程中，高度一直降低，故重力势能一直减小。 [2]小球在B点时，弹力大小等于重力大小，故在AB段，弹簧形变小，弹力小于重力，小球向下做加速运动，在BC段，弹簧形变大，弹力大于重力，小球向下做减速运动，因此小球在B点速度最大，即动能最大。 [3]从A到C过程中，小球的重力势能减小，转化为弹簧的弹性势能。 [4]从A到B的过程中，小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，故机械能总量减少。 21．（23-24九上·江苏苏州·期中）如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定于水平地面，上端位于O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，不计空气阻力。则下列分析正确的是（　　） A．小球运动至最高点时，受平衡力作用 B．小球被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力 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A点向上运动到O点的过程中，小球所受重力的功率先减小后增大 【答案】C 【解析】 A．小球脱离弹簧运动到最高点时，小球只受到重力的作用，所以不是受平衡力作用，故A说法错误； B．由于用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，所以此时弹簧对小球的弹力等于小球重力加上向下的压力，小球重力小于弹簧弹力，故B错误； C．从A点释放，弹性势能转化为小球的动能和重力势能，小球离开弹簧继续运动，只受重力作用，动能转化为重力势能，到达最高点，小球只具有重力势能，因为小球和弹簧组成的系统机械能守恒。故整个过程中，重力势能的增加量等于弹性势能的减小量，故C正确； D．不计空气阻力，小球从A点向上运动到O点的过程中，小球的重力不变，但弹簧的弹性形变减小，弹力减小；在前一段时间内小球受到的弹力大于重力，小球向上做加速运动；在后一段时间内小球受到的弹力小于重力，小球向上做减速运动，即小球的速度先增大后减小，根据 可知，小球所受重力功率先增大后减小，故D错误。 故选C。 22．（23-24九上·江苏南通·期中）原长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O、A两点间距离为2l，如图所示。则能反映钢球从O点运动到A点的过程中，其动能E随运动距离s变化的关系图象可能是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】 橡皮筋原长为l，小球从初始状态下降至l过程中，橡皮筋没有伸长，在这个过程中，小球的重力势能转化为动能，小球做加速运动，动能逐渐变大；当橡皮筋的长度从l变至2l过程中，橡皮筋伸长，小球受到橡皮筋向上的拉力作用：当拉力小于重力时，合力向下，小球仍加速，动能仍然增大；当拉力等于重力时，速度最大，动能最大；当拉力大于重力时，合力向上，小球做减速运动，动能逐渐减小，最后变为零，对照选项中的图象可知，ABC不符合题意，D选项符合题意。 故选D。 23．（23-24九上·江苏泰州·期中）“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O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”，经上升到最高位置C点，在B点时速度最大，若不计空气的阻力，且绳子自然下垂的位置在C点下方。人向上运动过程中，到达B点瞬间，绳的拉力______人的重力（大于/小于/等于）；从A点运动至B点，人动能的变化量______（大于/小于/等于）绳子弹性势能的变化量；由B点运动至C点，人的机械能______。（填写变化情况） 【答案】 ①．等于 ②．小于 ③．先增大后不变 【解析】 [1][2][3]打开扣环，人从A点由静止释放，人的质量不变，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大，绳子的弹性势能变小，是弹性势能转化为动能和重力势能，所以人动能的变化量小于绳子弹性势能的变化量；到达B点之前，绳子的拉力大于重力，人向上做加速运动，到达B点时，速度最大，这说明此时的拉力和重力大小相等；B点到C点，因为弹性绳自然伸长在C点下方，因此B点到原长，弹力做功，弹性绳的弹性势能转化为人的机械能，人的机械能增大；但是在原长到C点，弹性绳弹力为零，不受空气阻力，人的机械能不变。因此答案为“先增大后不变”。 24．（23-24九上·江苏无锡·期中）为探究物体动能的大小与哪些因素有关，某实验小组利用斜面、质量不同的小钢球、木块等器材进行了如图所示的实验： （1）该实验是通过观察木块被撞后运动的距离，来判断___________（选填“钢球”或“木块”）动能的大小，这种实验方法是___________； （2）实验中通过甲、乙两图可以得出结论是___________； （3）若在进行甲、丙两图实验时，两次实验中木块被推动的距离相近，为了改进实验，下列方法可行的是（ ） A.换用一个质量较大的木板 B.换用表面更粗糙的木板 C.换用质量更大（如4m）的钢球 D.降低钢球滚下时的高度 （4）实验后，小华联想到在许多交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个因素对动能影响更大，于是他利用上述器材进行了实验测定，得到的数据如下表： 实验序号 小球的质量m/g 小球自由滚下的高度h/cm 木块被撞后运动的距离s/m 1 30 10 4 2 30 20 16 3 60 10 8 ①为了探究“超载”安全隐患，应选择___________两个序号的实验进行比较； ②分析表格中的实验数据可知：___________（选填“超载”与“超速”）对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重； 表面 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 （5）完成实验后，小华联想到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，在三种不同水平表面上的滑行情况（如右表），小车在毛巾、棉布和木板三种水平面上滑行的过程中，克服摩擦所做的功分别为W毛巾、W棉布、W木板，它们的大小关系为（ ） AW毛巾>W棉布>W木板 B.W毛巾=W棉布=W木板 C.W毛巾<W棉布<W木板 D.无法比较 【答案】 ①．钢球 ②．转换法 ③．质量相同时，速度越大动能越大 ④．C ⑤．1、3 ⑥．超速 ⑦．B 【解析】 （1）[1][2]钢球对木块做功的多少反映球的动能的多少，而做功的多少可由木块被推动距离的长短来确定，该实验是通过观察木块被撞后运动的距离，来判断钢球动能的大小，这种用看得见的量来反映看不见的物理量的方法叫转换法。 （2）[3]在甲、乙的两个实验中，钢球的质量相同，到达水平面时的速度不同，甲图中球速度越大，木块被球撞击后移动的距离的越长，所得到的结论是：物体的质量相同时，速度越大，动能越大。 （3）[4]由题意可知，甲、丙实验探究在速度相同时，动能大小与质量的关系，质量越大，动能越大，撞击木块后移动的距离更远； A．换用一个质量较大的木板，木板的接触面的粗糙程度不变、钢球滚下时的高度不变，木块移动的距离不变，故A不符合题意； B．换用表面更粗糙的木板，摩擦阻力增大，两次木块移动的距离都减小，达不到实验目的，故B不符合题意； C．若在丙实验中换用质量较大的钢球，可增大钢球与木块碰撞时的动能，能增大木块被推动的距离，故C符合题意； D．降低钢球滚下时的高度，两次木块移动的距离会更接近，故D不符合题意。 故选C。 （4）①[5]研究超载隐患时，应控制小车运动的速度相同、质量不同，由表中实验数据可知，应选择1、3实验进行比较。 ②[6]由表中实验数据可知，速度变为原来的2倍时，木块移动的距离变为原来的4倍，质量变为原来的2倍时，木块移动的距离变为原来的2倍，所以在同等条件下超速带来的安全隐患更大。 （5）[7]让小车从同一高度由静止下滑，根据决定重力势能大小的因素可知，最初小车的重力势能相同，下滑到水平面时的速度相同、动能也相同；在不同的材料表面上运动时，接触面越光滑，阻力越小，速度改变的越慢，小车最终停下来后，动能全部转为内能，克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能，所以，在三个表面克服摩擦力做功相等。 故选B。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$