2025年中考物理专题特训实验探究题：功和机械能

2025年中考物理专题特训实验探究题：功和机械能 一、实验题 1．如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图： （1）该实验中所探究物体的动能是指物体 （选填“A”或“B”）的动能； （2）该实验物体动能的大小是通过 来反映的； （3）实验观察到，同一物体A从斜面高处滚下，高度越大，物体B被撞得越远，可以得出结论 。 2．热爱劳动的津津，在家学做天津特色菜“贴饽饽熬鱼”时，一个饮料瓶不小心落到了松软的玉米面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，利用玉米面团和装有水的饮料瓶，依次做了如图所示的实验，对如下两个问题进行了探究。 问题一：压力作用效果跟哪些因素有关 问题二：重力势能大小跟哪些因素有关 （1）做实验①②③是为了探究 （选填“问题一”或“问题二”）； （2）利用实验④⑤可探究重力势能大小与 是否有关； （3）《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为，“高空抛物”危害性大的原因，可通过分析实验⑤⑥得出的结论来解释，请你写出该结论 。 3．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）本实验研究的动能是指 ；（填序号） A．球在斜面上时的动能 B．球撞击木块时的动能 C．球撞击木块后木块的动能 （3）比较图A、B是为了研究动能大小与 的关系，实验结论是 ； （4）小赵在实验时，先让质量为m的小球从斜面h高处由静止下滑，测出木块被撞击的距离为s1，接着他立即让同一小球从斜面h高处由静止下滑，测出木块被撞击的距离为s2，如图所示，则s1 s2（大于/小于/等于）。 4．在24届冬奥会上，中国自由式滑雪运动谷爱凌在女子大跳台决穿中获得金牌，小红观看了电视播放比赛的实况，对运动员落地点感到好奇。小明猜想：影响运动员离开跳台后沿水平方向运动距离的因素有三个： 猜想A：运动员的质量； 猜想B：运动员离地高度； 猜想C：运动员水平运动的速度。 为了验证猜想，小红进行了如图所示的实验；让钢球从光滑斜槽上的A点自由滚下，经抛出点C后离开斜槽，最后落在地面上的P点，用刻度尺分别测出抛出点离最高点的高度h1，抛出点离地高度h2，落地点P离抛出点C的水平距离s，实验表格如表所示。 序号 钢球质量m/g 抛出点离最高点的高度h1/m 抛出点离地的高度h2/m 落地点与抛出点的水平距离s/m 1 10 0.05 2 0.64 2 20 0.05 2 0.64 3 10 0.2 2 1.28 4 10 0.2 4 1.82 （1）不计空气阻力，离开抛出点C后的钢球只受 力的作用，离开抛出点C后，钢球沿如图所示的路径运动，说明钢球的运动状态是 （选填“改变”成“不变”）的； （2）为了研究猜想A是否正确，应选用实验序号为 和 两组实验进行对比分析可得，钢球水平运动的距离与钢球质量 （选填“有关”或“无关”）； （3）进行实验序号为3、4两组实验，第4次钢球离开抛出点C的速度 （选填“大于”、“等于”或“小于”）第3次钢球离开抛出点C的速度；对比这两组实验数据，可证明猜想B是 （选填“正确”或“错误”）的。 5．如图所示是“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。 （1）小车的动能大小是通过 来反映的； （2）小车从粗糙斜面滑下的过程中，它的 转化为动能，机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）； （3）物体的动能可能与运动的速度和质量有关。请你利用以上装置设计实验，探究同一个小车的动能大小与速度是否有关。 【实验步骤】 【分析与论证】 6．如图所示，是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验，让小球从同一斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块。    （1）由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟汽车的 有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟汽车的 有关； （2）实验中，探究的动能是指 （选填字母）； A．小球在斜面上的动能     B．小球到达水平面的动能 C．木块的动能 （3）实验中所研究的动能大小通过 来反映，这里用到了 （选填“控制变量”“等效替代”或“转换”法）； （4）由图中的甲、乙两次实验，可以得出结论：物体的 相同时，物体的 越大，动能越大； （5）由此甲丙两次实验联想到某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样， （选填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是80km/h。 7．“十次车祸九次快，安全驾驶莫超载”，汽车超载、超速是造成重大交通事故的重要原因。某物理兴趣小组决定对超载、超速问题进行模拟探究，他们做了如图所示的三次实验：将小球从同一斜面上由静止开始滑下，推动同一木块向前移动一段距离，木块被撞击得越远，说明小车到达水平面时的动能就越 。请根据实验现象完成下列问题：    （1）研究超载带来的危害程度时，选择甲、乙、丙三次实验中的 进行比较； （2）研究超速带来的危害程度时，选择甲、乙、丙三次实验中的 进行比较； （3）若本实验中水平面绝对光滑，则 （选填“能”或“不能”）得出正确结论，你判断的依据是 ； （4）实验后，同学们想知道哪个因素对动能影响更大，利用上述器材测得如下表数据。 实验序号 小球的质量m/g 小球自由滚下的高度h/cm 木块被撞后移动的距离s/cm 1 30 10 4 2 30 20 16 3 60 10 8 分析表格中对应的数据可知： 对物体的动能影响更大。 8．小萌同学利用甲图探究“物体的弹性势能的大小与弹性形变程度的关系”。将弹簧和金属球（球上有一直小孔）套在铁架台的金属杆AB（足够长）上面，每次将小球压缩弹簧后松手。 实验次数 弹簧压缩量x（cm） 上升的高度h（cm） 1 1.00 1.50 2 2.00 6.00 3 3.00 13.50 4 4.00 24.00 5 5.00 （1）压缩的弹簧可以将小球向上弹起，说明发生 的物体具有弹性势能； （2）实验时每次将弹簧压缩 （填“相同”或“不同”）的长度，分析比较 （“小球第一次弹起的高度”、“小球最终静止时的高度”或“任意某一次的弹起高度”），从而比较弹簧的弹性势能大小； （3）当压缩的弹簧x=5.00cm时，小球离开弹簧后继续向上运动，达到最高点H时，弹性势能全部转化为 能。小萌记录小球的高度随时间变化的情况如图乙所示。在整个过程中，小球在“t1”、“t2”、“t3”时刻的动能最大的是 时刻； （4）上表中的数据是小萌同学的实验记录。分析数据后发现弹簧的弹性势能E与压缩量x 正比（选填“成”或“不成”），表格中第5次实验小球上升的高度应为 cm。 9．在探究“重力势能与哪些因素有关”的实验中，小明准备了三个大小相同的小球（mA，让小球同时由静止释放，小球落到沙地上的状态如图中虚线球所示。 （1）实验中，小球的重力势能大小是通过 来反映的。 （2）小球落入沙地中后，速度不断减小直至静止，小球的机械能转化为 能。 （3）据A、C两球落入沙地的现象，可得出结论：当 相同时，重力势能与 有关。 10．如图所示，在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中，将A、B、C三小球先后从同一装置的hA、hB、hC高处滚下（mA=mB<mC，hA=hC>hB）推动纸盒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）实验中采用 ，使得小球滚到水平面的初速度相同； （3）从图中可以看出，A、B、C三个小球刚到达水平面时， 球的动能最大； （4）因探究的因素较多，所以该探究实验用到实验方法中的 法； （5）分析比较实验甲与实验乙，可得出结论： ； （6）分析比较实验甲与实验丙，可得出结论： 。 11．水平桌面上滚动的小球离开桌面后，会沿着曲线向前飞行并最终落到地面上，如图甲所示。小球在水平方向飞行的距离与哪些因素有关呢？小明提出了以下三个猜想：    猜想1：与小球离开桌面时的速度有关； 猜想2：与小球的质量有关； 猜想3：与小球离地面的高度有关； （1）为了使小球向前运动，小明设计如图乙所示的实验装置，将一根轻质弹簧固定在A点，小球将弹簧压缩到C处后由静止释放，则小球在弹簧推力的作用下向前滚动，在此过程中，弹簧的 能转化为小球的 能； （2）为了验证猜想1是否正确，小组成员进行如下实验：保持小球质量和离地高度不变，将弹簧压缩到不同的长度，小球离开弹簧后，将获得不同的速度，发现小球水平飞行的距离不相同。这说明猜想1是 （选填“正确”或“错误”）的； （3）小明接下来想探究猜想2，仍采用图乙的装置，用不同质量的小球将弹簧压缩到相同的长度，由静止释放后比较小球水平飞行的距离与质量的关系；你认为小明的方案存在的问题是 ，请你为小明设计一个正确的方案： ； 序 号 质量 m/g 速度 v/cm·s-1 离地高 度H/cm 水平飞行 距离s/cm 1 10 5 5 5 2 10 5 20 10 3 10 5 45 15 4 10 5 80 20 （4）小华按正确的方法探究了猜想3，并记录数据，根据表中数据，可以得出结论：当小球质量和离开桌面的速度一定时，小球离地面的高度H为 cm时，小球水平飞行的距离s为30cm。 12．近年来，渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生，引起了交通管理部门的高度重视．小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害，通过电磁铁的控制，让质量分别为m1和m2（m1＜m2）的小钢球由静止滚下，撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离（实验中的圆弧轨道、水平面和纸盒均不变）。 (1)分析甲、乙两图可知， （选填“甲”或“乙”）图中的小钢球在刚到达水平面时的速度更大。 (2)比较甲、乙两图可知，在 一定时，小钢球的 越大，动能越大。 (3)比较 两图可以模拟汽车超载带来的危害。 (4)假如你是一名汽车驾驶员，请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事项 。 拓展设问 （实验装置改进） (5)“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中不用木块，在木块的位置上固定一个面积较大的挡板，在挡板前面贴上足够厚的长方体橡皮泥，如图所示，每次实验后都要换上另一块 （选填“相同”或“不同”）的橡皮泥，此实验中小球动能的大小是通过 来间接反映的。 13．测量两位同学从一楼登上到三楼做功快慢的实验，下表是两位同学的实验数据，其中实验次数 1、2 做功快慢相同并且最快，次数 3 做功快慢其次，次数 4 做功最慢： 同学 实验次数 做功时间（秒） 做功（焦） 甲 1 30 6000 甲 2 60 12000 乙 3 30 4000 乙 4 50 6000 （1）比较实验次数 1 和 3 可得到：当 ，做功越快； （2）比较实验次数 可知：当两位同学做功多少相同时，所用时间越短，做功越快； （3） 当做功多少和做功时间均不相同时， 需要对表格中的数据进行综合分析，当 ，做功越快。因此，为了比较两位同学做功的快慢，应该在表格最后一列增加一栏项目，这个项目是 （要写上单位），为此物理学中引入了一个新的物理量叫 。 14．小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上（如图甲），在刚接触轻弹簧的瞬间（如图乙），速度为5m /s。将弹簧压缩到最短（如图丙）的整个过程中，小球的速度 v 和弹簧缩短的长度∆L之间的关系如图丁所示，其中 A为曲线的最高点。已知该轻弹簧每受到 0.2 牛的压力就缩短 1 厘米， 并且轻弹簧在受到撞击到压缩到最短的整个过程中始终发生弹性形变。 （1）从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球动能的变化情况是 ，小球机械能的变化情况是 ； （2）全过程中，弹簧中弹力的最大值为 N； （3）实验中所用小球的质量为 ； （4）如图，当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为 0，此时，小球处于 态填（“平衡”或“非平衡”）。 15．跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率（不计绳重）。 （1）用体重计测量 （填物理量名称及对应字母）； （2）估测自己平均每次跳起的高度h（人的重心上升的高度）； （3）用计时器记录跳n次所用的 （填物理量名称及对应字母）； （4）小华跳绳时克服重力做功的平均功率为P= （用以上的字母表示）； （5）若两位同学想比较跳绳的平均功率（假设两人跳起的平均高度相同），则( )； A．跳的时间短的功率大 B．相同时间完成相同次数，体重大的功率大 C．体重相同，跳的时间长的功率大 D．条件不足，无法比较 （6）跳绳能让人体各个器官得到充分的锻炼，若跳绳者的质量为50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示，根据所给条件可算出此跳绳者在1min内运动员总共跳绳 次，克服重力做功的平均功率为 W。（g=10N/kg） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年中考物理专题特训实验探究题：功和机械能》参考答案 1． A B被撞开的距离大小 当物体的质量相同时，物体的速度越大，动能越大 【详解】（1）[1]该实验研究的对象是物体A，物体A从斜面上滚下，获得动能，故研究的是物体A的动能。 （2）[2]该实验物体动能的大小是通过物体B被撞后移动的距离大小反映的，B被撞的越远，说明小球A的动能越大，这里采用了转换法。 （3）[3]同一物体A从斜面高处滚下，高度越大，则物体A的速度越大，物体B被撞得越远，说明物体A的动能越大，根据控制变量法可得结论为：当物体质量相同时，物体的速度越大，动能越大。 2． 问题一 质量 质量相同的物体，位置越高，重力势能越大 【详解】（1）[1]由图中可知，实验①②中，压力不同，而受力面积相同，实验②③中，压力相同，而受力面积不同，故可知做实验①②③是为了探究问题一。 （2）[2]由实验④⑤可知，瓶子下落的高度相同，而瓶子和水的总质量不同，故可探究重力势能大小与质量是否有关。 （3）[3]由实验⑤⑥中可知，瓶子和水的质量相同，而瓶子下落的高度不同，面团的凹陷程度不同，故可知“高空抛物”危害性大的原因是：质量相同的物体，位置越高，重力势能越大。 3． 木块被撞开的距离 B 速度 当质量相同时，速度越大，动能越大 大于 【详解】（1）[1]小球动能大小不能直接观察，而是通过小球推动木块运动距离来反映。 （2）[2]实验中，研究的动能是指在水平面上，撞击木块时小球的动能。 故选B。 （3）[3][4]由图AB可知，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，可以得到当质量相同时，速度越大，动能越大。 （4）[5]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，木块被撞击的距离小，所以木块移动的距离s1大于s2。 4． 重 改变 1 2 无关 等于 正确 【详解】（1）[1]离开抛出点后，钢球处于空中，不计空气阻力，钢球只受重力。 [2]钢球沿如图所示的路径运动，钢球的运动方向在不断变化，所以运动状态在改变。 （2）[3][4][5]为了研究猜想A：与钢球质量有关，需要控制其它变量不变，只改变钢球质量，由表格数据可知，实验序号1和2，抛出点离最高点的高度和抛出点离地的高度相同，钢球质量不同，落地点与抛出点的水平距离相同，由此可得出钢球水平运动的距离与钢球质量无关。 （3）[6][7]由表格数据可知，实验序号为3、4两组实验，钢球质量和抛出点离最高点的高度相同，抛出点离地的高度不同，落地点与抛出点的水平距离不同，由此可得出钢球水平运动的距离与钢球离地高度有关，故猜想B是正确的；钢球质量和抛出点离最高点的高度相同，则钢球在A处的重力势能相同，从A到C，重力势能和转化为动能，所以C处动能相同，速度相同，则第4次钢球离开抛出点C的速度等于第3次钢球离开抛出点C的速度。 5． 木块被撞击后移动的距离 重力势能 减小 见详解 见详解 【详解】（1）[1]由于小车的动能大小无法直接测量，所以运用了转换法，让小车撞击木块，通过观察小车推动木块运动距离的大小来反映小球动能的大小。 （2）[2]小车从粗糙斜面滑下的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，所以是将重力势能转化为动能。 [3]小车从粗糙斜面滑下的过程中，要克服摩擦做功，消耗掉部分机械能，所以机械能减小。 （3）[4]让同一个小车先后在斜面的不同高度由静止自由下滑，使小车到达水平面的速度不同，对比前后两次实验中木块被撞击后移动的距离。 [5]小车在斜面上的位置越高，小车的速度越大，木块被撞击后移动的距离越远；小车在斜面上的位置越低，速度越小，木块被撞击后移动的距离越近。说明物体的动能与物体的速度有关，在质量一定时，速度越大，动能越大。 6． 速度 质量 B 木块被推动的距离 转换 质量 速度 大客车 【详解】（1）[1]“十次车祸九次快”指的是车祸大部分是因为车速快引起的，可猜想：汽车的动能可能跟汽车的速度有关。 [2]“安全驾驶莫超载”指的是安全行驶汽车时，载的货物的质量不要超过机车安全范围，可猜想：汽车的动能可能跟汽车的质量有关。 （2）[3]实验中的研究对象是小球，探究的动能是小车到达水平面的动能，动能的大小通过木块被撞击的距离体现，故AC不符合题意，B符合题意。 故选B。 （3）[4][5]实验中用到转换法，所研究的动能大小通过木块被撞击距离远近体现，木块被撞击距离远，说明小球的动能大。 （4）[6][7]甲乙实验中，用到的小球的质量相同，甲中小球下滑高度较高，小球到达水平面的速度较大，木块被撞击距离较大，说明物体的质量相同时，物体的速度越大，动能越大。 （4）[8]大客车的质量较大，高速上限制的速度较低，故大客车的限速应该是80km/h，小轿车的限速应该是100km/h。 7． 大 甲、乙 甲、丙 不能 见解析 速度 【详解】[1]实验中让不同小球从斜面的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞击得越远，说明小球到达水平面时的动能就越大，其动能大小是通过小木块被推动的距离s大小来反映的，这种比较动能大小的研究方法是转换法。 （1）[2]研究超载隐患时，应控制小球下滑的高度相同而质量不同，由表中实验数据可知，应选择甲、乙所示实验进行比较。 （2）[3]研究超速隐患时，应控制小球质量相同，下滑的高度不相同，由表中实验数据可知，应选择甲、丙所示实验进行比较。 （3）[4][5]若水平面绝对光滑，小球在水平面上不受阻力，小球将做匀速直线运动，不能达到探究目的。 （4）[6]由表中实验数据可知，在同等条件下速度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。 8． 形变 不同 小球第一次弹起的高度 重力势 t1 不成 37.50 【详解】（1）[1]压缩的弹簧可以将小球向上弹起，则压缩的弹簧可对小球做功，说明弹性形变的物体具有弹性势能。 （2）[2]本实验探究“物体的弹性势能的大小与弹性形变程度的关系”，根据控制变量法，故实验时每次将弹簧压缩不同的长度。 [3]本实验中，通过小球上升高度反映弹簧弹性势能的大小；小球离开弹簧后可以继续向上运动，但是小球每一次反弹的高度逐渐变小，因此实验时分析比较小球第一次弹起的高度，从而比较弹性势能的大小。 （3）[4]当压缩的弹簧x=5.00cm时，小球离开弹簧后继续向上运动，达到最高点H时，速度为0，动能为0，因高度最大，小球的重力势能最大，弹性势能全部转化为重力势能。 [5]小萌记录小球的高度随时间变化的情况如图乙所示。小球离开弹簧后可以继续向上运动，但是小球每一次反弹的高度逐渐变小，因为有空气阻力，在此过程中小球的机械能转化为内能；在整个过程中小球的动能不断减小，所以动能最大时是在t1时刻。 （4）[6]由表中数据知：当压缩量由1.00cm变为2.00cm时，压缩量是原来的2倍，而反映弹簧弹性势能大小的小球的高度从1.50cm变成了6.00cm，是原来的4倍，所以弹簧的弹性势能E与压缩量x不成正比。 [7]当压缩量由1.00cm变为3.00cm时，压缩量是原来的3倍，而反映弹簧弹性势能大小的小球的高度从1.50cm变成了13.50cm，是原来的倍；当压缩量由1.00cm变为4.00cm时，压缩量是原来的4倍，而反映弹簧弹性势能大小的小球的高度从1.50cm变成了24.00cm，是原来的倍，……，故弹簧的弹性势能E应该与压缩量x的平方成正比，表格中第5次实验中压缩量由1.00cm变为5.00cm，压缩量变为5倍，所以反映弹簧弹性势能大小的小球的高度应是原来的52倍，所以小球上升的高度应为 h=1.50cm×25=37.50cm 9． 小球陷进沙地的深度 内 物体所处的高度 质量 【详解】（1）[1]实验中，小球的重力势能大小是通过小球陷进沙地的深度来反映的。 （2）[2]小球掉落过程中克服摩擦阻力做功，因此小球内能增加，小球的机械能转化为内能。 （3）[3][4]比较A、C两球可知，两球所处的高度相同，质量不同，小球A的质量大，A球陷入沙的深度大，因此得出的结论是：当物体所处的高度相同时，质量越大，物体的重力势能越大。 10． 见解析 见解析 C 控制变量 见解析 见解析 【详解】（1）[1]小球动能不同，对纸盒做功不同，则纸盒移动的距离不同，所以实验中通过观察纸盒被小球推动的距离长短来比较动能的大小。 （2）[2]为了让小球滚动到水平面的初速度相同，应让小球在同一高度静止滚下，小球在斜面的同一高度时，具有的重力势能相等，滚动过程，重力势能转化为动能，重力势能相等，转化为的动能相等，所以小球到达水平面时的速度相同。 （3）[3] A、C两个小球从同一高度滚下，到达水平面的速度相同，而A的质量小于C的质量，所以C的动能大于A的动能。B滚下的高度比A的小，到达水平面时，B的速度比A的小，两球质量相等，所以到达水平面时，A的动能比B的小，所以动能最大的是C小球。 （4）[4]实验中，动能与多个因素有关，据控制变量法，应控制其它因素不变，改变一个因素。 （5）[5]甲、乙实验中，小球的质量相同，从斜面静止滚下的高度不同，到达水平面的速度不同，撞击纸盒移动的距离不同，到达水平面的速度越大，纸盒移动的距离越远，所具有的动能越大。所以质量相同的物体，运动速度越大，动能越大。 （6）[6]甲、丙实验中，小球从斜面静止滚下的高度相同，到达水平面的速度相同，两小球的质量不同，撞击纸盒移动的距离不同，质量越大，纸盒移动的距离越远，具有的动能越大，所以运动速度相同的物体，质量越大，动能越大。 11． 弹性势 动 正确 没有控制小球的速度相同 让质量不同的小球从同一斜面的同一高度自由滑下 180 【详解】（1）[1][2]小球将弹簧压缩到C，释放前弹簧发生弹性形变，具有弹性势能，释放后，小球在弹簧推力的作用下向前滚动，小球具有动能，所以此过程中弹簧的弹性势能转化为小球的动能。 （2）[3]要验证猜想1是否正确，即小球在水平方向飞行的距离与小球离开桌面时的速度有关，需要控制小球质量和离地高度不变，改变小球的速度，实验中弹簧被压缩到不同的长度，小球离开弹簧后，获得的速度不同，发现小球水平飞行的距离不相同，说明小球在水平方向飞行的距离与小球离开桌面时的速度有关，所以猜想1正确。 （3）[4]要探究猜想2，即小球在水平方向飞行的距离与小球的质量有关，需要控制小球的速度和离地高度不变，改变小球的质量，实验中用不同质量的小球将弹簧压缩到相同的长度，弹簧的弹性势能一定，静止释放后小球的动能相同，但由于质量不同，速度也不相同，故不能比较小球水平飞行的距离与质量的关系。 [5]为了保证不同质量小球的初速度相同，可以让质量不同的小球从同一斜面的同一高度自由滑下，再观察小球水平飞行的距离。 （4）[6]根据表格数据知离地高度H由5cm增大到20cm，变成原来的4倍，水平飞行距离s由5cm增大到10cm，变成原来的2倍，依此类推离地高度H由5cm增大到45cm，变成原来的9倍，水平飞行距离s由5cm增大到15cm，变成原来的3倍，离地高度H由5cm增大到80cm，变成原来的16倍，水平飞行距离s由5cm增大到20cm，变成原来的4倍，由此可以得出离地高度H变成原来的n2倍，水平飞行距离s变成原来的n倍，所以当小球水平飞行的距离s为30cm时，是原来5cm的6倍，离地高度H变成原来的62=36倍，即小球离地面的高度 H=36×5cm=180cm 12．(1)乙 (2) 质量 速度 (3)乙、丙 (4)不超载行驶，不超速行驶 (5) 相同 橡皮泥的形变程度 【详解】（1）分析甲、乙两图可知，小钢球质量相同，乙图水平面上的纸盒移动的距离较大，说明乙图中小钢球的动能较大，则乙图中小钢球在刚到达水平面时的速度更大。 （2）[1][2]比较甲、乙两图可知，小钢球质量相同，h1＜h2，则乙图中小钢球刚到达水平面时的速度较大，乙图中纸盒移动的距离较大，故可得出结论：在质量一定时，小钢球的速度越大，动能越大。 （3）乙、丙两图中，小钢球在斜面的高度相同，则到达水平面的速度相同，丙图小钢球的质量较大，丙图中纸盒移动的距离较大，说明丙图小钢球的动能较大，则可以模拟汽车超载带来的危害。 （4）在安全行车方面需要注意的是不要超速和超载，无论是超速还是超载，都会使车的动能增大，遇到交通事故时，其破坏程度就很大。 （5）[1]“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，根据控制变量法，只改变要研究的因素，其他因素要相同，故每次实验后都要换上另一块相同的橡皮泥。 [2]实验中将小球动能的大小转换为橡皮泥的形变程度，通过观察橡皮泥的形变程度来间接反映小球动能的大小，运用了转换法。 13． 所用的时间相同时，做功越多的同学，做功越快 1、4 做功与做功时间的比值 做功快慢（W） 功率 【详解】（1）[1]比较实验次数 1 和 3 做功的多少不同，故结论为所用的时间相同时，做功越多的同学，做功越快。 （2）[2]结论为当两位同学做功多少相同时，所用时间越短，做功越快，故需要选取做功的多少相同，时间不同，故只能选择1、4。 （3）[3][4][5]当做功多少和做功时间均不相同时，可以类比速度，将做功的多少与所用的时间的比值进行比较；故需要添加一栏，为做功快慢，单位为瓦，即：做功快慢（瓦）；为了更好的描述做功的快慢，从而引入功率，做功越快，功率越大。 14． 先变大后变小 减小 8.14 0.1kg 非平衡 【详解】（1）[1]小于接触弹簧向下压的过程中，受到弹簧向上的弹力及竖直向下的重力的作用，且随着压缩量变大，弹力也增大。当弹力小于重力时，小球所受的合力向下，其速度越来越大，质量在整个过程保持不变，所以此阶段，动能增大；当弹力等于重力时，速度最大，动能也最大。当弹力小于重力时，小球所受合力向上，其速度越来越小直到为0，动能也越来越小，所以小球动能的变化情况是：先变大后变小。 [2]整个过程中，小球对弹簧做功，将自身的机械能转化为弹簧的弹性势能，所以小球机械能减小。 （2）[3]由图丁知，弹簧被压缩的最大长度为40.7cm，而弹簧每受到0.2N的压力就缩短1cm，且整个过程始终发生弹性形变，所以弹簧中弹力的最大值 （3）[4]由图丁知，小球的最大速度为5.05m/s，此时弹簧缩短了5cm，则此时小球所受的重力与弹力相等。所以小球的重力 小球的质量 （4）[5]当弹簧的压缩量最大时，小球受到向上弹力及竖直向下重力的作用，且重力小球弹力，所受的两个力不是平衡力，处于非平衡状态。 15． 质量m 时间t B 180 135 【详解】（1）[1]根据 实验中要用体重计测量小华的质量m。 （3）[2]测量功率，据知，需要测量时间，用秒表记录跳n次所用的时间t。 （4）[3]计算出一次跳绳克服重力做的功 W=Gh=mghn次跳绳克服重力做的总功 W总=nW=nmgh 克服重力做功的平均功率 （5）[4]两人跳起的平均高度相同，h相同； A．跳的时间短的，起跳的次数不一定多，不知道体重，也无法比较功率的大小，故A不符合题意； BD．相同时间完成相同次数，起跳的高度相同，体重大的做功多，时间相同，根据可知，体重大的功率大，故B符合题意，D不符合题意； C．体重相同，跳的时间长的，次数不一定多，功不一定大，无法比较功率大小，故C不符合题意。 故选B。 （6）[5]跳绳者的重力为 G=mg=50kg×10N/kg=500N 跳绳一次做的功为 W=Gh=500N×0.09m=45J 由图像可得，跳绳一次所用的时间为s，所以1min钟跳绳的次数为 [6]1min做的总功为 W'=180W=180×45J=8100J 克服重力做功的平均功率为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$