第12章 机械能【A卷 达标卷】-2024-2025学年八年级物理下册单元速记·巧练（教科版2024）

2024-2025学年八年级物理下册单元测试卷（教科版） 第十二章 机械能 （A卷•考点达标卷） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：教科版八年级下册第12章。 第Ⅰ卷 选择题 1、 选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．科技不断发展，一些快递公司尝试用无人机送货（如图）。无人机匀速下降时，所载货物的（　　） A．动能不变，重力势能减小 B．动能不变，重力势能增大 C．动能增大，重力势能减小 D．动能减小，重力势能增大 2．如图是巴黎奥运会女子撑杆跳高决赛过程，下列有关说法不正确的是（　　） A．撑杆时手握杆的上部，是利用力的作用效果与力的作用点有关 B．加速助跑阶段，运动员机械能增大 C．在撑杆恢复原状的过程中，撑杆的弹性势能不断变小 D．运动员运动到最高点时，受到平衡力作用，此瞬间她的动能为零 3．下列物体中不具有弹性势能的是（　　） A．形变的蹦床 B．拉开的弓 C．压弯的撑杆 D．自然长度的弹簧 4．如图所示，一小钢球从光滑固定斜面的A点静止释放，相继经过B，C两点，则下列分析正确的是（忽略空气阻力的影响）（　　） A．小钢球下滑过程中做匀速直线运动 B．小钢球在B处的动能大于C处 C．小钢球所受重力在AB、BC两段内做功相等 D．小钢球在A点和C点重力势能相等 5．如图是物体在运动过程中动能Ek随时间t变化的曲线，运动的物体可能是（　　） A．由静止下落的乒乓球 B．竖直向上垫起的排球 C．沿“U”形轨道滚下的小球 D．掷铅球时，斜向上投掷出去的铅球 6．下列过程的能量转化中，属于势能转化为动能的是（　　） A．旋紧玩具车发条 B．返回舱减速下降 C．秋千向上摆 D．魔罐自动滚回来 7．如图所示是我国首架自行研制的C919大飞机在加速升空的过程，对其机械能的变化情况，下列分析正确的是（　　） A．动能不变，重力势能增大，机械能变大 B．动能减小，重力势能增大，机械能不变 C．动能增大，重力势能减小，机械能不变 D．动能增大，重力势能增大，机械能增大 8．如图，弹簧左端固定于竖直墙壁，右端与物块M连接，置于粗糙水平面上，当M位于O点时弹簧不发生形变。现将物块M拉至A处由静止释放，M向左最远可运动至B点。则（　　） A．物块的动能从A到O一直增加 B．物块的动能从A到O先增加后减小 C．弹簧的弹性势能从A到O一直增大 D．弹簧的弹性势能从O到B一直减小 9．如图所示，物理课本八年级下册封面图是我国一处风力发电场，目前我国是世界风电第一大国。下列说法正确的是（　　） A．风看不见摸不着，所以风的能量很小 B．风力发电机将机械能转化为电能 C．风力发电场可建在任何地方 D．风能只能用来发电 10．水是生命的乳汁、经济的命脉，是自然界奉献给人类的宝贵资源。下列关于地球上的水循环和水资源认识正确的是（　　） A．水循环造就了雪山和湖泊 B．水循环按照固态液态气态的固定顺序循环进行 C．地球上的淡水大约占地球总水量的97%，淡水资源丰富 D．大量开采地下水，对环境不会造成损害，可以解决部分地区饮水问题 11．全球最大的混合式抽水蓄能项目——四川省雅砻江两河口混合式抽水蓄能项目已正式开工建设。抽水蓄能电站在用电低谷期用电能将水抽至上游水库，在用电高峰期再放水至下游水库发电的水电站，其工作原理如图所示。下列有关说法，正确的是（　　） A．抽水时电能全部转化为水的动能 B．发电时水的势能最终转化为电能 C．抽水蓄能水电站选址时不需要考虑水量的问题 D．水轮机的效率可以达到100% 12．掷实心球是南充中考体育项目之一，如图所示是某同学掷出的实心球的运动轨迹，O点是实心球刚离开手的位置，A点是实心球运动到最高点的位置，B点是实心球落地前瞬间的位置，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．实心球离开手后受到重力和惯性力的作用 B．实心球在最高点A时处于平衡状态 C．实心球从O运动到B的动能先减小后增大 D．实心球在O点的机械能大于在B点的机械能 13．如图所示是“推断物体不受力时的运动”的实验，下列有关叙述正确的是（　　） A．实验时小车可以从斜面上的不同位置开始下滑 B．实验中运动的小车会停下来，说明物体的运动需要力来维持 C．小车在木板上运动的距离最长，所以它消耗的动能最多 D．小车在毛巾、棉布和木板上运动的距离不同，但每次小车克服阻力所做的功相同 14．如图所示是探究“动能的大小与什么因素有关”实验的示意图．小球从a处由静止滚下，在c处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到d处停下．下面的一些判断不正确的是（        ） A．从a到b小球的势能减小，动能增大 B．到达c处，小球的势能最小，动能最大 C．从c到d处，小球的机械能增大 D．到达d处，小球的动能为零，小木块的动能为零 15．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．若不计空气阻力，下列说法正确的是 A．抛出时刻，甲球比乙球的动能小 B．抛出时刻，甲球比乙球的重力势能小 C．乙球上升过程中，重力势能转化为动能 D．甲球下落过程中，它的机械能保持不变 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本题共7小题，每空2分，共36分） 16．某兴趣小组通过自主探究得知“在一定范围内，弹簧的弹力大小与弹簧的伸长量成正比”。原长为10cm的弹簧（质量不计）上端固定在天花板上，下端系一重为20N的小球，静止时小球位于A处，弹簧长度变为11cm，再用力F将小球竖直向下拉到B处，弹簧长度为11.5cm（未超过弹性限度），然后由静止释放，在释放瞬间小球受到的合力大小为 N，小球从B处第一次回到A处过程中，小球的动能 （选填“增大”、“减小”、“先增大后减小”或“先减小后增大”）。 17．工人借助如图所示的装置，在15s时间内将800N重的货物匀速提升了3m，已知他对绳子的拉力为500N．该过程中，工人所用装置的机械效率为 ，货物的机械能 （填“增大”、“不变”或“减小”） 18．“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置如图所示，让钢球A从斜面不同的高度由静止开始滚下，观察木块B被推动的距离．这是为了研究 （选填“A”或“B”）的动能与 的关系．     19．如图所示是撑杆跳高运动员比赛时的情景。运动员起跳时，笔直的撑杆变得弯曲，此过程中撑杆的 能增大，若在撑杆由弯变直的过程中把运动员看作在匀速上升，则此过程运动员的机械能 （选填“变大”“变小”或“不变”）；当运动员上升至最高点时，运动员的动能 （选填“为”或“不为”）零。 20．如图所示，A点的高度H大于B点的高度h，让小球从A点由静止开始自由落下，沿光滑轨道AOB到达B点后离开（不计空气阻力），则小球由A点运动到O点的过程中，小球的重力势能 (选填“增大、不变、减小”)，小球在B的机械能 在A点的机械能(选填“大于、等于、或小于”)，小球离开B点后的运动轨迹应该是图中的 曲线。 21．甲、乙两辆自行车同时从水平地面上的同一地点沿一直线反向运动，它们的图像如图所示。经过30秒，甲、乙两车间的距离为 米，甲车的动能 （选填“变大”“不变”或“变小”）；轮胎上凹凸不平的花纹是为了 （选填“增大”或“减小”）摩擦力。 22．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到水平向右的拉力F的作用，F的大小与时间的关系如图乙所示，物体运动的速度与时间的关系如图丙所示．则0-2s拉力做功为 J，2-4s物体机械能 （选填“变大”、“变小”或“不变”），4-6s拉力的功率为 W。 三．实验题（本题共3小题，每空1分，共19分） 23．如图所示，在“研究物体动能与速度、质量的关系”实验中，小明将A、B、C三小球先后从同一装置的hA、hB、hC高处静止滚下（mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB）推动纸盒在水平木板上运动一段距离后静止。 (1)实验中通过观察 比较动能的大小； (2)小明依次完成甲、乙、丙三次实验，分析比较实验甲与实验乙可得出结论是： ，甲、乙两次实验中若将纸盒拿走，则小球静止时在水平面上克服阻力做功WA WB。（木板足够长，选填“＞”、“＜”或“＝”）。要探究另一个影响因素应该选择 两次实验，若丙中纸盒滑出木板，则对丙实验过程可以采取的措施是 ； A．减小C球的质量　　B．增大纸盒的质量　　C．降低C球的高度 (3)小明认为通过甲、乙两次实验也可探究重力势能与高度关系，他的想法 （选填“可行”或“不可行”）； (4)图丁中，若将两个质量不同的小球（mA＞mB）分别压缩同一弹簧至相同长度并由静止释放，同一木块受撞击后移动的距离sA sB（不考虑碰撞时能量损失，选填“＞”、“＜”或“＝”）。 24．如图所示是“探究物体重力势能的大小与哪些因素有关”的实验装置，把小桌放在透明的沙箱中，让实心铁块从高处落下，撞击小桌。（实心铁块质量关系：） (1)实验探究的是 （选填“铁块”或“小桌”）的重力势能； (2)实验中通过 来反映物体重力势能的大小，这种物理研究方法叫做 法； (3)探究物体重力势能是否与质量有关，应比较图 两次的实验；比较图甲、乙两次实验可得出的结论是： 。 25．如图甲，小明和小华在观看奥运会射箭时，发现运动员弓拉得越弯，箭射得越远.他们思考：弹簧和弓相似，弹簧形变时弹性势能与哪些因素有关？经讨论后，小明和同学们提出了以下几种猜想： 猜想1：与弹簧的材料有关； 猜想2：与弹簧的弹性形变的程度有关; (1)为了验证“猜想1”是否正确，小明利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小球、一个木块，在同一水平面上进行了如图乙所示的实验.将同一小球分别挤压弹簧A和B，将弹簧A和B压缩 （选填“相同”或“不同”）的长度，松手后，小球被弹开推动同一位置的木块，通过比较 来比较弹簧A和B的弹性势能大小； ①小球被弹簧弹开过程中，将弹性势能转化为 能，根据图乙中的实验现象，可以说明猜想1是 （选填“正确”或“错误”）的； ②假若水平面光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的； (2)小华设计了一个实验方案来验证“猜想2”： 实验步骤： a.将小球置于弹簧A右端，让小球挤压弹簧，放手后小球弹出，与木块相碰，木块移动的距离为s1； b.让小球再次挤压弹簧A，增大压缩程度，放手后，木块移动的距离为s2； c.换弹簧B重复上述a、b两个步骤。 ①实验结果发现s1<s2，说明 ； ②换用弹簧B再次实验的目的是 。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年八年级物理下册单元测试卷（教科版） 第十二章 机械能 （A卷•考点达标卷） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：教科版八年级下册第12章。 第Ⅰ卷 选择题 1、 选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．科技不断发展，一些快递公司尝试用无人机送货（如图）。无人机匀速下降时，所载货物的（　　） A．动能不变，重力势能减小 B．动能不变，重力势能增大 C．动能增大，重力势能减小 D．动能减小，重力势能增大 【答案】A 【详解】送快递的无人机匀速下降时，快递的质量不变，快递匀速下降，速度不变，动能不变；高度减小，快递的重力势能减小。 故选A。 2．如图是巴黎奥运会女子撑杆跳高决赛过程，下列有关说法不正确的是（　　） A．撑杆时手握杆的上部，是利用力的作用效果与力的作用点有关 B．加速助跑阶段，运动员机械能增大 C．在撑杆恢复原状的过程中，撑杆的弹性势能不断变小 D．运动员运动到最高点时，受到平衡力作用，此瞬间她的动能为零 【答案】D 【详解】A．力的作用效果跟力的大小、方向和作用点有关，撑杆时手握杆的上部，是利用力的作用效果与力的作用点有关，故A正确，不符合题意； B．在加速助跑阶段，运动员的质量不变，速度变大，动能增加，机械能增大，故B正确，不符合题意； C．在撑杆恢复原状的过程中，形变量减小，则撑杆的弹性势能不断变小，故C正确，不符合题意； D．李玲运动到最高点时，只受重力的作用，受力不平衡。运动员由于惯性，仍具有水平方向的速度，此瞬间她的动能不为0，故D错误，符合题意。 故选D。 3．下列物体中不具有弹性势能的是（　　） A．形变的蹦床 B．拉开的弓 C．压弯的撑杆 D．自然长度的弹簧 【答案】D 【详解】A．形变的蹦床发生了弹性形变，所以具有弹性势能，故A不符合题意； B．拉开的弓发生弹性形变，具有弹性势能，故B不符合题意； C．被撑杆跳运动员压弯的撑杆发生了弹性形变，所以具有弹性势能，故C不符合题意； D．被压紧或拉伸的弹簧发生了弹性形变，才具有弹性势能；自然长度的弹簧没有发生弹性形变，不具有弹性势能，故D符合题意。 故选 D。 4．如图所示，一小钢球从光滑固定斜面的A点静止释放，相继经过B，C两点，则下列分析正确的是（忽略空气阻力的影响）（　　） A．小钢球下滑过程中做匀速直线运动 B．小钢球在B处的动能大于C处 C．小钢球所受重力在AB、BC两段内做功相等 D．小钢球在A点和C点重力势能相等 【答案】C 【详解】A．不计空气阻力，光滑斜面不计摩擦，钢球下滑过程中机械能守恒，由于重力势能转化为动能，动能变大，速度变大，即小钢球下滑过程中做加速直线运动，故A错误； B．小钢球下滑过程中做加速直线运动，质量不变，则小钢球在B处的速度小于C处，所以小钢球在B处的动能大于C处，故B错误； C．由于，则小钢球在AB段及BC段下降的高度相同，根据公式W=Gh可知，小钢球所受重力在AB、BC两段内做功相等，故C正确； D．由于斜面光滑且忽略空气阻力的影响，因此整个过程中小钢球的机械能守恒，即小钢球在A、 B、 C三点具有的机械能一样大，故D错误。 故选C。 5．如图是物体在运动过程中动能Ek随时间t变化的曲线，运动的物体可能是（　　） A．由静止下落的乒乓球 B．竖直向上垫起的排球 C．沿“U”形轨道滚下的小球 D．掷铅球时，斜向上投掷出去的铅球 【答案】D 【详解】A．由静止下落的乒乓球质量不变，速度不断变大，故其动能始终在增大，故A不符合题意； B．竖直向上垫起的排球，排球质量不变，速度先减小后增大，所以动能先减小后增大，但排球运动到最高点时速度为0，动能为0，故B不符合题意； C．沿“U”形轨道滚下的小球，小球质量不变速度先增大后减小，所以动能先增大后减小，故C不符合题意； D．斜向上投掷出去的铅球在整个飞行过程中，质量不变，一直在运动，动能不为零（处于最高点时竖直方向速度为0，但水平方向仍然有速度，因此动能不为0)。从出手到最高点过程中速度减小，此过程动能减小；在下落的过程中，速度不断增大，到达地面最大，此过程动能增大，整个过程动能先减小再增大，与图象中动能先减小再增大相符合，故D符合题意。 故选D 。 6．下列过程的能量转化中，属于势能转化为动能的是（　　） A．旋紧玩具车发条 B．返回舱减速下降 C．秋千向上摆 D．魔罐自动滚回来 【答案】D 【详解】A．旋紧玩具车发条，发条的形变程度增大，弹性势能增大，势能没有转化为动能，故A不符合题意； B．返回舱减速下降，返回舱的质量不变，速度和高度变小，动能和重力势能都减小，机械能转化为内能，故B不符合题意； C．秋千向上摆，人和秋千的质量不变，速度变小，动能变小，高度变大，重力势能变大，动能转化为重力势能，故C不符合题意； D．魔罐自动滚回来，皮筋的弹性形变变小，弹性势能变小，魔罐质量不变，速度变大，动能变大，弹性势能转化为动能，故D符合题意。 故选D。 7．如图所示是我国首架自行研制的C919大飞机在加速升空的过程，对其机械能的变化情况，下列分析正确的是（　　） A．动能不变，重力势能增大，机械能变大 B．动能减小，重力势能增大，机械能不变 C．动能增大，重力势能减小，机械能不变 D．动能增大，重力势能增大，机械能增大 【答案】D 【详解】C919大飞机在加速升空的过程，质量不变，速度变大，动能增大，同时高度上升，重力势能增大，又因为机械能是动能和势能之和，故机械能增大，故D正确，ABC错误。 故选D。 8．如图，弹簧左端固定于竖直墙壁，右端与物块M连接，置于粗糙水平面上，当M位于O点时弹簧不发生形变。现将物块M拉至A处由静止释放，M向左最远可运动至B点。则（　　） A．物块的动能从A到O一直增加 B．物块的动能从A到O先增加后减小 C．弹簧的弹性势能从A到O一直增大 D．弹簧的弹性势能从O到B一直减小 【答案】B 【详解】AB．从A到O，刚开始向左的拉力大于向右的摩擦力，物块M做加速运动，动能变大；弹簧的形变量减小，弹力逐渐减小，小于摩擦力，物块M开始做减速运动，动能减小，所以物块的动能从A到O先增加后减小，故A不符合题意，B符合题意； C．从A到O，弹簧的弹性形变量减小，弹性势能减小，故C不符合题意； D．从O到B，弹簧的弹性形变量逐渐增大，所以弹性势能逐渐增大，故D不符合题意。 故选B。 9．如图所示，物理课本八年级下册封面图是我国一处风力发电场，目前我国是世界风电第一大国。下列说法正确的是（　　） A．风看不见摸不着，所以风的能量很小 B．风力发电机将机械能转化为电能 C．风力发电场可建在任何地方 D．风能只能用来发电 【答案】B 【详解】A．风看不见摸不着，但是风的能量很大，比如飓风可以吹倒树木，故A错误； B．风力发电机工作时，风吹动扇叶转到，扇叶转动时带动导体做切割磁感线运动，将机械能转化为电能，故B正确； C．风力发电场并不适用于任何地方，需要有长期稳定的风能，且风力的大小也需要合适，故C错误； D．风能不只是用来发电，还可以有其他的用途，如帆船可以借助风能进行“无动力行驶”，故D错误。 故选B。 10．水是生命的乳汁、经济的命脉，是自然界奉献给人类的宝贵资源。下列关于地球上的水循环和水资源认识正确的是（　　） A．水循环造就了雪山和湖泊 B．水循环按照固态液态气态的固定顺序循环进行 C．地球上的淡水大约占地球总水量的97%，淡水资源丰富 D．大量开采地下水，对环境不会造成损害，可以解决部分地区饮水问题 【答案】A 【详解】A．水循环的过程伴随着水的物态变化过程，包括熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华等物态变化，造就了雪山和湖泊，故A正确； B．水循环在海洋、陆地和天空等不同领域以固态、液态或气态形式存在。但不是按照固态液态气态的固定顺序循环进行，故B错误； C．目前人类利用的淡水资源，主要是江河湖泊水和浅层地下水，仅占全球淡水总量的，故C错误； D．大量开采地下水，可以解决部分地区饮水问题，但对环境会造成损害，故D错误。 故选A。 11．全球最大的混合式抽水蓄能项目——四川省雅砻江两河口混合式抽水蓄能项目已正式开工建设。抽水蓄能电站在用电低谷期用电能将水抽至上游水库，在用电高峰期再放水至下游水库发电的水电站，其工作原理如图所示。下列有关说法，正确的是（　　） A．抽水时电能全部转化为水的动能 B．发电时水的势能最终转化为电能 C．抽水蓄能水电站选址时不需要考虑水量的问题 D．水轮机的效率可以达到100% 【答案】B 【详解】AB．该抽水蓄能水电站抽水蓄能时，将电能转化为机械能储存起来；发电时可将水的重力势能重新转化为电能，在能量的转化过程中，有能量的散失，所以抽水时电能不会全部转化为水的动能，故A错误，B正确； C．上下水位差相同时，水的质量越大，水具有的重力势能（机械能）越多，带动发电机工作时能发出的电越多，抽水蓄能水电站选址时需要考虑水量的问题，故C错误； D．水轮机工作过程中需要克服摩擦做功，所以其效率不可能达到100%，故D错误。 故选B。 12．掷实心球是南充中考体育项目之一，如图所示是某同学掷出的实心球的运动轨迹，O点是实心球刚离开手的位置，A点是实心球运动到最高点的位置，B点是实心球落地前瞬间的位置，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．实心球离开手后受到重力和惯性力的作用 B．实心球在最高点A时处于平衡状态 C．实心球从O运动到B的动能先减小后增大 D．实心球在O点的机械能大于在B点的机械能 【答案】C 【详解】A．实心球离开手后，不计空气阻力，只受到重力作用，它能继续前进，是由于球具有惯性，而不能说是受到惯性力的作用，因为惯性不是力，故A错误； B．实心球从O点运动到B点，运动的方向和速度都在发生变化，整个过程实心球均处于非平衡状态，因此实心球在最高点A时处于非平衡状态，故B错误； C．实心球从O点运动到A点，实心球的动能转化为重力势能，则动能减小；实心球从A点运动到B点，实心球的重力势能转化为动能，则动能增加。因此实心球从O运动到B的动能先减小后增大，故C正确； D．实心球在整个运动的过程中，忽略空气阻力则只受到重力作用，则机械能守恒，因此实心球在O点的机械能等于在B点的机械能，故D错误。 故选C。 13．如图所示是“推断物体不受力时的运动”的实验，下列有关叙述正确的是（　　） A．实验时小车可以从斜面上的不同位置开始下滑 B．实验中运动的小车会停下来，说明物体的运动需要力来维持 C．小车在木板上运动的距离最长，所以它消耗的动能最多 D．小车在毛巾、棉布和木板上运动的距离不同，但每次小车克服阻力所做的功相同 【答案】D 【详解】A．为了让小车每次到达水平面时的速度相同，实验时应让小车从同一斜面的同一高度由静止自由下滑，故A错误； B．实验中运动的小车会停下来，是因为受到阻力的作用，其运动状态发生了改变，说明力能改变物体的运动状态，而不是维持物体运动的原因，故B错误； C．小车到达水平面时的速度相同，说明一开始的动能相同，最后静止时动能都为零，因此，消耗的动能是相同的，与小车运动的距离无关，故C错误； D．小车从同一斜面的统一高度自由下落，到达水平面时速度相等，而小车的质量不变，因此小车的动能相等，机械能是指物体动能和重力势能的总和，因此小车一开始到达水平面时的机械能是相同的，其最终克服阻力做功，动能变为零，重力势能不变，因此机械能减少的量相同，每次小车克服阻力所做的功相同，故D正确。 故选D。 14．如图所示是探究“动能的大小与什么因素有关”实验的示意图．小球从a处由静止滚下，在c处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到d处停下．下面的一些判断不正确的是（        ） A．从a到b小球的势能减小，动能增大 B．到达c处，小球的势能最小，动能最大 C．从c到d处，小球的机械能增大 D．到达d处，小球的动能为零，小木块的动能为零 【答案】C 【详解】A．从a到b，小球的质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，故A正确，不符合题意． B．到达c处，小球到达平面，小球的势能最小，小球的质量不变，速度最大，动能最大．故B正确，不符合题意． C．从c到d处，小球高度不变，重力势能不变，速度逐渐减小，动能减小，所以机械能减小，故C错误；符合题意． D．到达d处，小球质量不变，小球撞击木块后，速度不断减小，动能不断减小，到d点停止，速度为零，动能为零，木块到达d处速度为零，动能也为零，故D正确，不符合题意． 15．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．若不计空气阻力，下列说法正确的是 A．抛出时刻，甲球比乙球的动能小 B．抛出时刻，甲球比乙球的重力势能小 C．乙球上升过程中，重力势能转化为动能 D．甲球下落过程中，它的机械能保持不变 【答案】D 【详解】A．抛出时刻，甲乙两球的速度大小相等，又因为甲乙是两个完全相同的小球，因此甲乙两球的质量相等，所以抛出时刻甲球和乙球的动能相等；故A错误； B．由题意可知，甲乙两球的质量相等，甲乙两个小球在同一高度抛出，所以抛出时刻甲球和乙球的重力势能相等；故B错误； C．乙球上升过程中，速度越来越小，高度越来越高，是动能转化为重力势能；故C错误； D．甲球下落过程中，速度越来越大，高度越来越低，是重力势能转化为动能，由于不计空气阻力，所以甲球下落过程中，它的机械能保持不变；故D正确． 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本题共7小题，每空2分，共36分） 16．某兴趣小组通过自主探究得知“在一定范围内，弹簧的弹力大小与弹簧的伸长量成正比”。原长为10cm的弹簧（质量不计）上端固定在天花板上，下端系一重为20N的小球，静止时小球位于A处，弹簧长度变为11cm，再用力F将小球竖直向下拉到B处，弹簧长度为11.5cm（未超过弹性限度），然后由静止释放，在释放瞬间小球受到的合力大小为 N，小球从B处第一次回到A处过程中，小球的动能 （选填“增大”、“减小”、“先增大后减小”或“先减小后增大”）。 【答案】 10 增大 【详解】[1]原长为10cm的弹簧（质量不计）上端固定在天花板上，下端系一重为20N的小球，静止时小球位于A处，弹簧长度变为11cm，此时弹簧的伸长量为 11cm-10cm=1cm 因在一定范围内，弹簧的弹力大小与弹簧的伸长量成正比。由此可得，在一定范围内，弹簧每伸长1cm，弹簧的弹力大小增加20N。当用力F将小球竖直向下拉到B处，弹簧长度为11.5cm，此时弹簧的伸长量为 11.5cm-10cm=1.5cm 那么弹簧的弹力大小为 FB=1.5×20N=30N 在B处由静止释放，在释放瞬间小球受到竖直向下的重力和竖直向上的弹簧的弹力的作用，则合力大小为 F合=FB-G=30N-20N=10N [2]由力与运动的关系可知，当合力方向与运动方向相同时，物体做加速运动。在B处时，受到的合力方上竖直向上，大小为10N，在A处时，弹簧的弹力大小等于重力，合力为0。则小球从B处第一次回到A处过程中，合力的方向一直是竖直向上的，运动的方向也是竖直向上的，故小球做加速运动。由于小球的质量不变，速度变大，所以小球的动能增大。 17．工人借助如图所示的装置，在15s时间内将800N重的货物匀速提升了3m，已知他对绳子的拉力为500N．该过程中，工人所用装置的机械效率为 ，货物的机械能 （填“增大”、“不变”或“减小”） 【答案】 80% 增大 【详解】第一空．由图可知，n＝2，则绳子自由端移动的距离s＝2h＝2×3m＝6m， 工人所用装置的机械效率： ； 第二空．货物被匀速提升，货物质量不变、速度增大，货物的动能不变；货物质量不变、高度增大，重力势能增大，故货物的机械能增大． 18．“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置如图所示，让钢球A从斜面不同的高度由静止开始滚下，观察木块B被推动的距离．这是为了研究 （选填“A”或“B”）的动能与 的关系．     【答案】 A 速度 【详解】探究动能与速度的关系时，控制质量不变，改变速度，让钢球A从斜面不同的高度由静止开始滚下，小球A的速度不同，通过观察木块B被推动的距离，可探究小球A的动能与速度的关系． 19．如图所示是撑杆跳高运动员比赛时的情景。运动员起跳时，笔直的撑杆变得弯曲，此过程中撑杆的 能增大，若在撑杆由弯变直的过程中把运动员看作在匀速上升，则此过程运动员的机械能 （选填“变大”“变小”或“不变”）；当运动员上升至最高点时，运动员的动能 （选填“为”或“不为”）零。 【答案】 弹性势 变大 不为 【详解】[1]运动员起跳时，笔直的撑杆变得弯曲，撑杆发生弹性形变，弹性形变程度变大，此过程中撑杆的弹性势能增大。 [2]运动员的机械能等于动能和重力势能之和，动能的影响因素是质量和速度，重力势能的影响因素是质量和高度，撑杆由弯变直的过程中把运动员看作在匀速上升，运动员质量和速度不变，则动能不变，高度变大，则重力势能变大，所以，机械能变大。 [3]当运动员上升至最高点时，竖直方向速度为0，水平方向仍然有速度，因此运动员的动能不为0。 20．如图所示，A点的高度H大于B点的高度h，让小球从A点由静止开始自由落下，沿光滑轨道AOB到达B点后离开（不计空气阻力），则小球由A点运动到O点的过程中，小球的重力势能 (选填“增大、不变、减小”)，小球在B的机械能 在A点的机械能(选填“大于、等于、或小于”)，小球离开B点后的运动轨迹应该是图中的 曲线。 【答案】 减小 等于 c 【详解】[1]小球由A点运动到O点的过程中，小球的质量不变，高度减小，所以重力势能是减小的。 [2]不计空气阻力，小球的机械能守恒，所以小球在B点的机械能等于在A点的机械能。 [3]根据题意，小球从A点由静止滑下，所以小球的机械能等于A点时的重力势能，整个过程中，机械能守恒，a的最高点超过了A点的高度，这是不可能的；故a错误；b点的最高点与A点的高度相同，而在最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以b图线的机械能大于A点的机械能，故b错误；c图线的最高点低于A点，由于在最高点时小球仍运动，其总机械能可能与开始时的机械能相等，故c正确；小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度，故d错误。故选c。 21．甲、乙两辆自行车同时从水平地面上的同一地点沿一直线反向运动，它们的图像如图所示。经过30秒，甲、乙两车间的距离为 米，甲车的动能 （选填“变大”“不变”或“变小”）；轮胎上凹凸不平的花纹是为了 （选填“增大”或“减小”）摩擦力。 【答案】 300 不变 增大 【详解】[1]据图可知，甲乙两辆车的图像是过原点倾斜向上的直线，说明甲乙两辆车均做匀速直线运动，当时间为3s时，甲车的路程为18m，乙车的路程为12m，则甲乙两车的速度分别为 则经过30秒，甲、乙两车的路程分别为 甲、乙两车间的距离为 [2]由于甲车做匀速直线运动，质量和速度均不变，因此动能不变。 [3]轮胎上凹凸不平的花纹，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。 22．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到水平向右的拉力F的作用，F的大小与时间的关系如图乙所示，物体运动的速度与时间的关系如图丙所示．则0-2s拉力做功为 J，2-4s物体机械能 （选填“变大”、“变小”或“不变”），4-6s拉力的功率为 W。 【答案】 0 变大 8 【详解】[1]由图象可知，内物体的速度 由图象可知，拉力 由可得，物体移动的距离 拉力做的功 [2]由图象可知，内物体的速度增大，物体的质量不变，则物体的动能变大，高度不变，重力势能不变，所以，物体的机械能变大。 [3]由图象可知，内物体的速度 由图象可知，拉力 则拉力的功率 三．实验题（本题共3小题，每空1分，共19分） 23．如图所示，在“研究物体动能与速度、质量的关系”实验中，小明将A、B、C三小球先后从同一装置的hA、hB、hC高处静止滚下（mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB）推动纸盒在水平木板上运动一段距离后静止。 (1)实验中通过观察 比较动能的大小； (2)小明依次完成甲、乙、丙三次实验，分析比较实验甲与实验乙可得出结论是： ，甲、乙两次实验中若将纸盒拿走，则小球静止时在水平面上克服阻力做功WA WB。（木板足够长，选填“＞”、“＜”或“＝”）。要探究另一个影响因素应该选择 两次实验，若丙中纸盒滑出木板，则对丙实验过程可以采取的措施是 ； A．减小C球的质量　　B．增大纸盒的质量　　C．降低C球的高度 (3)小明认为通过甲、乙两次实验也可探究重力势能与高度关系，他的想法 （选填“可行”或“不可行”）； (4)图丁中，若将两个质量不同的小球（mA＞mB）分别压缩同一弹簧至相同长度并由静止释放，同一木块受撞击后移动的距离sA sB（不考虑碰撞时能量损失，选填“＞”、“＜”或“＝”）。 【答案】(1)纸盒移动的距离 (2) 当质量一定时，速度越大，动能越大 > 甲、丙 A (3)可行 (4)＝ 【详解】（1）实验中运用转换法，通过观察纸盒移动的距离来比较动能的大小。 （2）[1]甲乙两实验中，小球的质量是相同的，下滑的高度不同，小球达到斜面底端的速度不同，且小球的速度越大，将纸盒推动的距离越远，小球的动能越大，因此可得结论为：当质量一定时，速度越大，动能越大。 [2]小球运动过程中，克服阻力做功，该过程中将动能转化为内能，由于甲实验中小球的动能大，则克服阻力做的功多，即WA>WB。 [3]要探究动能与质量的关系，应控制小球在斜面上下滑的高度相同，改变小球的质量，因此选择甲丙两实验。 [4]实验中纸盒滑出木板，说明小球具有的动能过大，由于探究动能与质量的关系，所以不能改变小球的速度，即小球在斜面上的高度不变，可以减小C的质量，故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 （3）重力势能的大小与质量和高度有关，小球的质量相同，滚下的高度不同，具有的重力势能就不同，实验过程小球的重力势能转化为动能，故该方案可行。 （4）若用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后 静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧的弹性势能相同，转化成的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同。 24．如图所示是“探究物体重力势能的大小与哪些因素有关”的实验装置，把小桌放在透明的沙箱中，让实心铁块从高处落下，撞击小桌。（实心铁块质量关系：） (1)实验探究的是 （选填“铁块”或“小桌”）的重力势能； (2)实验中通过 来反映物体重力势能的大小，这种物理研究方法叫做 法； (3)探究物体重力势能是否与质量有关，应比较图 两次的实验；比较图甲、乙两次实验可得出的结论是： 。 【答案】(1)铁块 (2) 桌腿进入沙子的深浅 转换 (3) 甲、丙 物体的质量相同时，所在高度越高，重力势能越大 【详解】（1）被举高的物体有重力势能，让铁块从高处落下，撞击桌面的中心部位，桌腿陷入沙子，实验中探究的是铁块的重力势能。 （2）[1][2]实验中通过比较桌腿进入沙子的深浅来比较重力势能的大小，桌腿进入沙堆越深说明物体做的功越多，它原来具有的重力势能越大，运用了转换法。 （3）[1]重力势能与两个因素有关，一是物体质量，二是物体被举高度，想要探究重力势能与质量的关系，根据控制变量法，应该保持高度相同，改变物体的质量。因此应该选择甲、丙两图进行实验。 [2]比较图甲、乙两次实验，物体的质量相同，乙图中物体的高度较大，桌腿进入沙子较深，说明它的重力势能较大，因此可以得到结论：物体的质量相同时，所在高度越高，重力势能越大。 25．如图甲，小明和小华在观看奥运会射箭时，发现运动员弓拉得越弯，箭射得越远.他们思考：弹簧和弓相似，弹簧形变时弹性势能与哪些因素有关？经讨论后，小明和同学们提出了以下几种猜想： 猜想1：与弹簧的材料有关； 猜想2：与弹簧的弹性形变的程度有关; (1)为了验证“猜想1”是否正确，小明利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小球、一个木块，在同一水平面上进行了如图乙所示的实验.将同一小球分别挤压弹簧A和B，将弹簧A和B压缩 （选填“相同”或“不同”）的长度，松手后，小球被弹开推动同一位置的木块，通过比较 来比较弹簧A和B的弹性势能大小； ①小球被弹簧弹开过程中，将弹性势能转化为 能，根据图乙中的实验现象，可以说明猜想1是 （选填“正确”或“错误”）的； ②假若水平面光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的； (2)小华设计了一个实验方案来验证“猜想2”： 实验步骤： a.将小球置于弹簧A右端，让小球挤压弹簧，放手后小球弹出，与木块相碰，木块移动的距离为s1； b.让小球再次挤压弹簧A，增大压缩程度，放手后，木块移动的距离为s2； c.换弹簧B重复上述a、b两个步骤。 ①实验结果发现s1<s2，说明 ； ②换用弹簧B再次实验的目的是 。 【答案】(1) 相同 木块移动的距离 动 正确 不能 (2) 弹性势能与弹簧弹性形变程度有关 寻找普遍规律，避免实验的偶然性 【详解】（1）[1]为了验证“猜想1”是否正确，实验时应改变弹簧的材料，控制弹簧的弹性形变的程度相同，所以应将弹簧A和B压缩相同的长度。 [2]小球被弹开推动同一位置的木块，弹簧的弹性势能越大，木块移动的距离越大，所以通过比较木块移动的距离来比较弹簧A和B的弹性势能大小。 [3]小球被弹簧弹开过程中，弹簧的形变程度变小，弹性势能变小，小球的速度增加，小球的动能增加，将弹性势能转化为动能。 [4]由图乙可知，两个木块移动的距离不同，说明两弹簧的弹性势能不同，所以根据图乙中的实验现象，可以说明猜想1是正确的。 [5]假若水平面光滑，木块被撞击后，将做匀速直线运动，将一直运动下去，无法比较木块移动的距离，本实验将不能达到探究目的。 （2）[1]实验中用同一个弹簧进行实验，弹簧材料相同，弹簧的形变程度不同，两次木块移动的距离不同，则两次弹簧的弹性势能不同，则实验结果发现s1<s2，说明弹性势能与弹簧弹性形变程度有关。 [2]若只用弹簧A进行实验，实验次数太少，实验结论存在偶然性，所以换用弹簧B再次实验的目的是寻找普遍规律，避免实验的偶然性。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$