11.3动能和势能 培优训练 ----2024-2025学年人教版物理八年级下学期

第十一章《功和机械能》—11.3动能和势能 培优训练 一．选择题（共40小题） 1．“歼﹣20”是我国自主研制的新一代隐身重型歼击机，具有卓越的机动性能，当它在空中加速向上爬升时，它的（　　） A．动能变大，重力势能变大 B．动能变小，重力势能变小 C．动能变小，重力势能变大 D．动能变大，重力势能变小 2．2024年10月11日，我国成功回收首颗可重复使用返回式技术试验卫星——实践十九号卫星。如图所示，是卫星发射升空时情景（　　） A．当卫星发射时，卫星的动能不变，重力势能不变 B．当卫星发射时，卫星的动能不变，重力势能增大 C．当卫星回收着陆时，卫星的动能减小，重力势能不变 D．当卫星回收着陆时，卫星的动能减小，重力势能减小 3．2022年12月4日，神舟十四号返回舱安全着陆，当返回舱距离地面10km左右时，先打开降落伞，使返回舱从200m/s 减速到10m/s。为了最大限度保障航天员的安全，在返回舱快接近地面1～2m时，舱体反推发动机再启动，使返回舱着陆更安全，如图所示。在返回舱打开降落伞直至着陆的过程中（　　） A．返回舱的重力势能先减小后增加 B．返回舱的重力势能先增加后减小 C．返回舱的动能先减小后增加 D．返回舱的动能一直减小 4．在探究“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木块动能的大小与高度的关系 B．用小车代替木块更便于得到实验结论 C．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 D．该实验中木块和“探究重力势能大小的影响因素”实验中的木块作用相同 5．如图所示是贵州玉屏山地自行车比赛的场景，关于运动员骑自行车转弯时的情况，下列说法正确的是（　　） A．运动员此时惯性增大 B．自行车可以转弯说明力能改变物体的运动状态 C．转弯时运动员的动能一定增大 D．自行车和运动员整体受平衡力作用 6．如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置。下列有关叙述正确的是（　　） A．使用甲、丙两图，是为了研究动能大小与高度的关系 B．通过乙、丙两图，可以探究动能大小与物体质量的关系 C．如图丁，若将质量相同的小球压缩同一弹簧到不同程度后由静止释放，撞击同一木块可探究小球的动能大小与速度的关系 D．如图丁，若将质量不同的小球压缩同一弹簧相同程度后由静止释放，撞击同一木块可探究小球的动能大小与质量的关系 7．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 8． 2023年5月23日，我国科考队再次登上珠穆朗玛峰，进行“珠峰科考”。如图所示，科考队员在踏着皑皑白雪向上攀登的过程中，其重力势能将（　　） A．增大 B．减小 C．不变 D．先增大后减小 9．如图所示是我国运动健儿在跳高比赛中的场景。运动员从空中下落的过程中，下列关于运动员的说法正确的是（　　） A．动能增大，重力势能减小 B．动能增大，重力势能增大 C．动能减小，重力势能增大 D．动能不变，重力势能增大 10．我国自主研制的智能乒乓球机器人，能通过图像传感装置综合分析运动员的各项技术，并针对性地变换发球、回球等操作，以提高运动员的技术水平。下列说法正确的是（　　） A．乒乓球被击出后，运动轨迹发生改变，说明力是改变物体运动状态的原因 B．球拍对乒乓球的作用力和乒乓球对球拍的作用力是一对平衡力 C．乒乓球被击出后，从高处下落的过程中动能不变，重力势能增大 D．乒乓球被击出后，若所受的力全部消失，它一定保持静止状态 11．如图所示是小明在体育测试中投实心球的场景。球离手后，在空中飞行至落地的过程中，以下说法正确的是（　　） A．上升时，动能不变，重力势能增加 B．经过最高点时动能为零 C．经过最高点时重力势能最大 D．整个过程中铅球受到平衡力的作用 12．如图所示是某跳水运动员参加跳水比赛时运动轨迹的示意图，忽略空气对运动员的阻力。下列说法正确的是（　　） A．运动员离开跳台后能向上运动，是因为他受到向上的力大于他的重力 B．运动员在图中的a 位置，若他受到的力全部消失，则将保持静止状态 C．运动员从图中的b 位置到c 位置过程，他的重力势能减小，动能增加 D．运动员从空中落入水中后，水对他的浮力随他游泳姿势的变化而变化 13．2024年8月6日，在巴黎奥运会跳水项目女子10米跳台决赛中，中国选手全红婵获得金牌。如图所示，选手在空中下落过程中，下列有关选手的说法正确的是（　　） A．动能不变，重力势能增大 B．动能减小，重力势能减小 C．动能不变，重力势能减小 D．动能增大，重力势能减小 14．2024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。如图所示，在火箭加速升空的过程中，飞船的（　　） A．重力势能减小，动能增大 B．重力势能增大，动能减小 C．重力势能不变，动能不变 D．重力势能增大，动能增大 15．“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，最终静止在B点。对此过程，下列描述正确的是（　　） A．弹性绳的弹性势能在B点时最大 B．人从A到C的过程中，动能减少，重力势能增加 C．人从B到C的过程中，动能减少，重力势能增加 D．人从A到B的过程中，动能增加，重力势能减少 16．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mA＝mB≠mC，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．重物下落时，重物的重力势能转化为动能 B．木桩打入沙中的深度可以反映重物重力势能的大小 C．比较A、B可知，重物下落的高度越高，重力势能越大 D．若B、C将木桩打入沙中的深度相同，则mB＞mC 17．如图所示是“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中mA＜mC，hA＝hC，下列说法正确的是（　　） A．图中是探究木块被小球撞击时的动能 B．图中两次实验可以模拟汽车超载带来的危害 C．图中实验装置中不能探究动能大小和速度的关系 D．图中实验的水平面若是光滑的，也能完成本次实验 18．如图甲所示，小明用弹簧测力计沿水平方向拉木块，使其在水平木板上沿拉力方向匀速滑动一段距离，如图乙是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像，下列说法正确的是（　　） A．木块两次具有的动能一样大 B．两次拉力对木块做功一样多 C．木块第一次受到的拉力较大 D．两次拉力做功的功率一样大 19．避险车道被称为高速公路上的“救命道”。避险车道的陡坡上铺有厚厚的碎石（如图），失控车辆冲入陡坡会快速停下，保护驾乘人员和车辆的安全。下列说法正确的是（　　） A．铺有厚厚的碎石是为了减小摩擦 B．车辆冲入陡坡后由于惯性快速停下 C．车辆在陡坡上停下时受平衡力作用 D．失控车辆冲入陡坡后动能不变 20．如图所示，农民在用风车精选谷种时，在同一风力作用下，谷种（饱满，质量较大）和秕谷（质量较小）都从洞口水平飞出，结果谷种和秕谷落地点不同，自然分开。若不计空气阻力，下列分析正确的是（　　） A．谷种和秕谷刚飞出时的势能相同 B．在下落过程中秕谷的运动状态不变 C．谷种的落地点为N，秕谷的落地点为M D．谷种下落过程中受到平衡力的作用 21．用如图所示的器材探究“动能大小与哪些因素有关”，下列说法错误的是（　　） A．小车从斜面下滑过程中重力势能转化为动能 B．小车撞击木块对木块做功，使木块获得动能 C．木块被撞击后移动的距离可反映小车动能大小 D．本套器材只能探究小车动能大小与速度的关系 22．用如图器材探究动能大小与哪些因素有关，让小车从斜面上不同高度由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块，下列说法中错误的是（　　） A．本实验的研究对象是小车 B．小车撞击木块对木块做功，使木块获得动能 C．木块被撞击后移动距离可反映小车动能大小 D．图中器材只能探究动能与速度的关系 23．如图是2024年黄州区背少年校园足球联赛比赛场景，下列分析正确的是（　　） A．以运动的足球为参照物，球门是静止的 B．足球在空中运动的过程中只受重力 C．足球离开脚后在地面平稳滚动时，重力对球没有做功 D．足球踢出后，在空中沿曲线轨迹运动至最高处时，足球动能为零 24．如图所示的是一景区的风动石，大风吹来时，石体左右晃动，给人很危险的感觉。这是因为风动石具有较大的（　　） A．弹性势能 B．内能 C．动能 D．重力势能 25．如图所示，3月24日，2024重庆马拉松开跑。下面关于运动员的描述，正确的是（　　） A．运动员穿的运动鞋底有花纹是为了通过增大受力面积来增大摩擦力 B．运动员跑得越快，重力势能越大 C．运动员到达终点时不能立即停下来，因为他受到了惯性 D．运动员在领奖台上静止站立时，他受到平衡力作用 26．小华在甲、乙两个不同位置开展跨学科研学活动，如图为研学点附近的等高线图，下列说法正确的是（　　） A．小华从甲处匀速运动到乙处动能增大 B．甲处的气压比乙处的大 C．质量为50kg的小华从甲处走到乙处，重力做了1.5×104J的功 D．小华在甲处具有的重力势能比乙处大 27．如图所示，小明在玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，下列说法中错误的是（　　） A．小明的重力势能减小 B．小明的重力使弹簧发生了弹性形变 C．小明的惯性大小没变 D．弹簧的弹性势能增大 28．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，针对这一现象，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 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 D．汽车的动能与汽车的质量和速度有什么关系 29．荡秋千是小朋友都喜欢的一种娱乐活动。如图所示，一个小朋友正在由最高点向最低点运动的过程中（　　） A．运动状态不变 B．动能越来越大 C．重力不做功 D．惯性越来越大 30．《天工开物》中记载了一种用于灌田的工具——筒车，如图所示。它利用流动的河水冲击轮叶转动而舀水入筒，筒内的水会一一倒入引水槽中，再流入田里。筒车能转动将低处的水提升到高处的水槽，主要是利用流动的河水（　　） A．具有重力势能 B．对轮叶有压强 C．对轮叶有浮力 D．具有动能 31．2024年5月3日，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在海南文昌发射场成功发射，并准确进入地月转移轨道。在火箭加速升空的过程中，下列说法正确的是（　　） A．嫦娥六号探测器的动能减小，重力势能增大 B．嫦娥六号探测器为参照物，火箭是运动的 C．火箭的惯性越来越大 D．燃料的燃烧后所产生的推力对火箭做了功 32．《清明上河图》生动记录了中国十二世纪北宋都城汴京（今河南开封）的城市面貌和当时社会各阶层人民的生活状况。如图所示为《清明上河图》中荡秋千的场景，秋千从最低点运动到最高点的过程中，下列判断中正确的是（　　） A．动能增大，重力势能增大 B．动能增大，重力势能减小 C．动能减小，重力势能增大 D．动能减小，重力势能减小 33．如图是国家级非物质文化遗产剧种“汉调桄桄””演员将搭档扔过来的红缨枪用小腿踢飞的情景，这种基本功被称为“出手枪”。下列说法正确的是（　　） A．红缨枪被踢飞说明力可以改变物体的运动状态 B．小腿对红缨枪的力和红缨枪对小腿的力是一对平衡力 C．在空中运动的红缨枪不受力的作用 D．红缨枪从高处下落时重力势能不变 34．如图所示是“鲲龙”AG600水陆两栖飞机成功试飞的情景。下列关于飞机的说法中错误的是（　　） A．试飞过程中飞机相对于地面的观测台是运动的 B．飞机加速起飞时，它的惯性不变 C．飞机沿水平方向匀速飞行时，其动能增大 D．飞机减速滑行时受到非平衡力的作用 35．如图所示为较为常见的共享自行车，某同学在水平路面上骑行时，下列说法不正确的是（　　） A．上坡前，往往用力快速蹬几下，是为了增大上坡前自行车的惯性 B．自行车在水平路面上匀速骑行，动能不变 C．刹车时，握紧自行车手闸减速是为了增大摩擦 D．骑行中的自行车后轮受到地面的摩擦力方向与骑行的方向相同 36．如图所示是蹦床运动员表演的情景。运动员从最高点下落到与蹦床接触前的过程中，运动员的动能和重力势能变化情况是（　　） A．动能增大，重力势能增大 B．动能增大，重力势能减小 C．动能减小，重力势能增大 D．动能减小，重力势能减小 37．在WTT新加坡大满贯比赛中，中国乒乓球队包揽全部五项冠军，续写了国乒的辉煌。下列关于比赛中沙及到的物理现象说法正确的是（　　） A．运动员握紧球拍是为了增大摩擦 B．乒乓球落向球台是因为受到惯性的作用 C．下落的乒乓球具有的重力势能不断增大 D．乒乓球在空中向前飞行时受到平衡力的作用 38．如图所示，忽略空气阻力和摩擦，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。开始时通过小球压缩弹簧到A位置（已知AO＝OB），释放小球，研究小球在水平方向上的受力和运动情况，下列说法正确的是（　　） A．小球在B点时，速度为0，处于平衡状态 B．小球在O点时，速度最大，惯性最大 C．弹簧和小球来回振动，听不到振动声，因此不产生声音 D．小球在A点和B点时，弹簧储存的弹性势能一样大 39．为了倡导全民健身，唐河很早就建设了体育广场。下列运动项目涉及到的物理知识描述正确的是（　　） A．打羽毛球——羽毛球斜向上运动到最高点时，若外全部消失羽毛球将永远静止 B．打篮球——篮球出手后在空中斜向上飞行，篮球的重力势能增加 C．踢足球——踢出去的足球仍能在草地上滚动，因为足球受到惯性作用 D．引体向上——身体上升时，手对单杠的拉力和单杠对手的拉力是一对平衡力 40．2024年1月29日，第十四届全国冬运会高山滑雪比赛在国家高山滑雪中心开赛。黑龙江选手朱天慧以1分11秒69的成绩，获得女子组冠军，如图所示。关于高山滑雪比赛中涉及的物理知识，下列分析正确的是（　　） A．以终点标志为参照物，运动员是静止的 B．运动员通过弯道时受到平衡力的作用 C．通过弯道时运动员的运动状态发生改变 D．加速冲刺时运动员具有的动能保持不变 二．填空题（共11小题） 41．如图，轻质弹簧顶端固定，下端连接一个大小不计的重物。用手托住重物向上挤压弹簧到点a，松手后重物下落依次经过点b、c到最低点d，其中点b是弹簧不挂重物静止时下端的位置，c是重物连接在弹簧下端静止时的位置。则重物从a运动到d的过程中，在 　 　点重力势能最大，在 　 　点动能最大，弹簧的弹性势能 　 　（填“增大”或“减小”或“不变”或“先增大后减小”或“先减小后增大”）。（不计空气阻力） 42．如图，2024年11月，天舟八号货运飞船成功发射，入轨后成功对接中国空间站天和核心舱，转入组合体飞行。天舟八号货运飞船由货物舱和推进舱组成，在加速升空过程中，货物舱的动能 　 　，重力势能 　 　。天和核心舱运行轨道近似圆形，远地点和近地点高度可视作不变，核心舱在轨运行时动能 　 　，因而空间站内部处于稳定状态。 43．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s﹣t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。 44．如图小明玩弹弓的情景。经验表明，在一定范围内，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越 　 　，橡皮筋对“子弹”做的功越 　 　，由此说明橡皮筋的弹性势能与 　 　有关。 45．小明用力向右上方抛出一个小球，运动轨迹如图1所示，在它运动过程中，先后经过M、N和S三点，其中M、S两点某时刻的能量如图2所示。则图1中 　 　图可能与图2存在对应关系，N点机械能大小范围可能是 　 　。 46．2024年8月6日晚，在巴黎奥运会跳水项目女子10米跳台决赛中，擅长“水花消失术”的全红婵成功卫冕冠军。中国队实现该项目五连冠。如图所示，若不计空气阻力，运动员从最高点加速下落的过程中，运动员的重力势能 　 　，动能 　 　（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。 47．观察实验现象并回答下列问题：小球由B点运动到C点的过程中，速度减小，小球具有的动能 　 　，同时小球的高度 　 　，因此小球具有的重力势能增大，在这个过程中可以发现小球原先具有的动能转化为了小球的重力势能。（选填“增大”或“减小”） 48．甲、乙是两个完全相同的小球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，不计空气阻力。落地前的瞬间两球动能 　 　（选填“相等”或“不相等”）。 49．如图是小球在地面弹跳的频闪照片，A、B两点高度相同且距地面30cm，小球在A点的重力势能 　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）在B点的重力势能，小球在A点的动能 　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）在B点的动能；若小球的重力为1N，它从A点落到地面，重力做功 　 　J。（g取10N/kg） 50．如图甲是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下，推动木块移动一定的距离，本实验的研究对象是 　 　；换用质量不同的小球，从斜面的相同高度由静止滚下到达水平面时它们的速度 　 　。若小球在如图乙AOB所示光滑轨道从A点由静止滑下沿轨道AOB到达B点后离开轨道，不计空气阻力，离开B点后最符合实际的运动轨迹是 　 　（选填“a”、“b”、“c”或“d”）。 51．如图所示，某次演习任务中，一架飞机要对地面上某一指定目标进行定点轰炸，则飞行员应在飞机到达目标 　 　（之前/正上方/之后）投弹才能击中，投弹后匀速飞行的飞机的动能 　 　（变小/变大/不变），炸弹离开飞机后运动状态 　 　（不变/改变）。 三．实验探究题（共4小题） 52．在“探究影响动能大小因素”的实验中，如图所示，让小球从同一光滑斜面上由静止滚下，小球撞击放在水平面上的木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后静止的位置。（已知h1＜h2＜h3） （1）球从斜面上滚下的过程中，小球的 　 　能转化为小球的动能。 （2）本实验是通过 　 　比较小球动能的大小。 （3）小明发现小球撞击木块后，小球偏离了原来的轨道，而木块则被撞飞，于是他对实验进行了改进，下列做法有效的是 　 　。 A.增大球的质量 B.减小木块的质量 C.使小球从更高的位置上滚下 D.在斜面和水平面上刻上凹形的滑槽，使小球沿滑槽运动，同时适当增加木块质量 （4）分析图中的三次实验可以得出的结论是：物体的 　 　一定时，　 　越大，它的动能越大；这也是开车时不能 　 　（超载/超速）的原因。 53．为了探究动能大小的影响因素，小叶利用斜面、钢球、木块等器材在同一水平面上开展了如图所示的探究活动。 （1）实验中所探究物体的动能是指 　 　的动能（选填“钢球”或“木块”）。 （2）如图1甲、丙两图所示，让不同质量的钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下，可得出结论：　 　。 （3）在此实验的基础上，小叶继续通过实验探究货车超速与超载在追尾事故中的危害，用到的器材有：小车（模拟货车）、木块（模拟被追尾车辆）、砝码若干、坡度固定的斜面。将小车从如图2甲所示的A处自由释放，小车在水平面上运动一段距离s0后停止，s0可视为刹车后运动的距离。将木块静置于小车右侧所在的位置B处，表明符合核载量并在限速内的货车不会对前车追尾。 请回答下列问题： ①探究货车超速的危害：如图2乙所示，木块置于B处，小车由斜面顶端释放，撞击木块并与木块共同运动一段距离s1，这表明货车超速 　 　（选填“会”或“不会”）产生追尾的危害。本实验可用木块运动的 　 　反映追尾的危害程度，这种研究问题的方法叫做 　 　。 ②探究货车超载的危害：如图2丙所示，木块置于B处，将砝码固定在小车上，逐次增加砝码个数重复实验，仍从A处释放小车。观察木块运动的距离，发现小车在水平面上运动的距离均等于s0，并未与木块相撞，原因是小车到达水平面时具有的动能变 　 　，但 　 　（选填“速度”“动能”或“质量”）还不够大，所以本次实验不能探究超载的危害。 54．小明利用实验小桌、装有细砂的容器、质量不同的物体A、B和C，探究重力势能的大小与哪些因素有关。如图所示，将物体从高处（图中水平虚线处）由静止释放，物体自由下落撞击小桌后立即与小桌一起向下运动。已知甲、乙、丙、丁四次实验中初始时桌腿陷入细砂中的深度相同，图中所画出的状态是桌腿最终静止在细砂中的位置。已知实验中三个物体的质量关系为mA＜mB＜mC，物体下落的距离远大于物体的厚度和桌腿陷入细砂中的深度。请回答下列问题： （1）该实验是通过观察比较 　 　来判断物体重力势能大小的。 （2）比较 　 　两次的实验结果可知，物体的重力势能与物体质量有关。 （3）比较甲、丙、丁三次的实验结果可知，　 　相同的物体，　 　大，它的 　 　越大。 55．如图1所示为某学习小组的晓畅同学“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作，其中hA＞hB＝hC，mA＝mB＜mC； （1）实验中让小球从同一高度由静止开始滚下，目的是使小球到达水平面时具有相同的 　 　。 （2）实验中通过比较木块D被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小，这种方法在物理学中属于 　 　（选填“控制变量法”或“转换法”）。 （3）晓畅同学比较 　 　两图进行的实验，可以探究小球动能大小与质量的关系。 （4）晓畅同学由此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100km/h。 （5）该实验小组的另一名同学在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时，选用下列实验器材：一块厚泡沫，三个相同的铁钉，三个铝块m1、m2和m3（m1＝m2＜m3）。他做了如下实验：将铁钉插入泡沫的相同深度，分别将三个铝块由空中静止释放撞击铁钉，铁钉进入泡沫的深度如图2所示。 ①在这个实验中，铝块在下落的过程中，它的 　 　能转化为动能。 ②由a、b两次实验可得到的结论是 　 　，比较 　 　两次实验的情况，说明铝块高度相同时，质量越大，铝块的重力势能越大。 四．科普阅读题（共1小题） 56．阅读材料，回答问题： 嫦娥工程 2004年，中国正式开展月球探测工程，并命名为“嫦娥工程”。 嫦娥一号于2007年11月5日进入月球轨道，成功实现绕月飞行，获取了第一幅全月影像图，是中国探月工程“零的突破”，是继人造地球卫星、载人航天飞行取得成功之后，我国航天发展史上的第三个里程碑。 嫦娥二号于2010年10月6日进入环月轨道，详勘了嫦娥三号虹湾预选着陆区，获取了国际最高水平的7米分辨率全月影像图，成功开展日地L2点环绕探测，对图塔蒂斯小行星进行飞越探测。 嫦娥三号于2013年12月14日成功降落在月球虹湾区域，实现我国航天器首次在地外天体软着陆和巡视探测，“玉兔号”的足迹刻在了月球上，标志着探月工程第二部战略目标全面实现。 嫦娥四号于2019年1月3日软着陆在月球背面南极﹣艾特肯盆地的冯•卡门撞击坑，实现人类航天器首次在月球背面软着陆和巡视探测，首次实现月背与地球的中继通信，其着陆区命名为“天河基地”，率先在月背留下了人类印记。 嫦娥五号任务是我国航天领域迄今为止最复杂、难度最大的工程任务，历时23天，历经11个飞行阶段、6次分离、1次对接，于2020年12月17日，携带着月球样品成功返回地球，标志着我国探月工程“绕、落、回”三步走战略完美收官。 为了实现“选址正确，落得准确”，嫦娥五号月面探测器先是利用反推发动机向下喷出气体快速减速，然后调整姿态并对预定落区地形进行拍照识别，避开大的障碍，实现“粗避障”，然后探测器在飞到距离月面100米时悬停，并再次对选定区域进行精确拍照，实现“精避障”，之后再斜向下落向选定的着陆点，在移动到着陆点正上方之后开始竖直下降，到距离月面较近时关闭发动机，然后利用着陆腿的缓冲实现软着陆。 12月17日凌晨，离家23天的嫦娥五号回来了。在地球上空，轨道器与返回器分离。随后，返回器以“打水漂”的方式进入大气层。红白相间的降落伞打开，返回器的速度慢了下来。北京时间12月17日1时59分，嫦娥五号返回器着陆在夜色笼罩下的内蒙古四子王旗大草原。返回器中，装有中国从月球采集的1731克的月壤。 根据材料，回答下列问题： （1）嫦娥五号通过反推发动机向下喷出气体，使其速度减小，说明力可以改变物体的 　 　，还可以说明力的作用是 　 　； （2）探测器飞到距离月面100米时悬停时处于 　 　状态；（选填“平衡”或“非平衡”） （3）探测器的四个“脚掌”面积比较大，目的是为了 　 　； （4）物体在月球上受到的重力只有地球上的，则1731克月壤在月球上受到的重力约为 　 　N（保留一位小数，地球上取g＝10N/kg）。 （5）返回器进入大气层，红白相间的降落伞打开后返回器的动能会 　 　。（选填“增大”、“不变”或“减小”） 第十一章《功和机械能》—11.3动能和势能 培优训练 参考答案 一．选择题（共40小题） 1．“歼﹣20”是我国自主研制的新一代隐身重型歼击机，具有卓越的机动性能，当它在空中加速向上爬升时，它的（　　） A．动能变大，重力势能变大 B．动能变小，重力势能变小 C．动能变小，重力势能变大 D．动能变大，重力势能变小 【分析】（1）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。 （2）重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度；质量越大，高度越高，重力势能越大。 【解答】解：“歼20”在空中加速向上爬升时，质量不变，速度变大，动能变大；同时质量不变，高度增加，重力势能增加。 故选：A。 【点评】掌握动能、重力势能影响因素，利用控制变量法，判断动能、重力势能变化。 2．2024年10月11日，我国成功回收首颗可重复使用返回式技术试验卫星——实践十九号卫星。如图所示，是卫星发射升空时情景（　　） A．当卫星发射时，卫星的动能不变，重力势能不变 B．当卫星发射时，卫星的动能不变，重力势能增大 C．当卫星回收着陆时，卫星的动能减小，重力势能不变 D．当卫星回收着陆时，卫星的动能减小，重力势能减小 【分析】（1）影响动能大小的因素：质量、速度；质量越大，速度越大，动能越大； （2）影响重力势能大小的因素：质量、高度；物体的质量越大，高度越高，其重力势能越大。 【解答】解：AB、当卫星发射时，质量不变，高度变大，重力势能增大，速度变大，动能变大，故AB错误； CD、当卫星回收着陆时，质量不变，高度变低，重力势能减小，速度变小，动能减小，故C错误、D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了动能、重力势能的大小变化，明确动能和势能大小的影响因素是解答此题的关键。 3．2022年12月4日，神舟十四号返回舱安全着陆，当返回舱距离地面10km左右时，先打开降落伞，使返回舱从200m/s 减速到10m/s。为了最大限度保障航天员的安全，在返回舱快接近地面1～2m时，舱体反推发动机再启动，使返回舱着陆更安全，如图所示。在返回舱打开降落伞直至着陆的过程中（　　） A．返回舱的重力势能先减小后增加 B．返回舱的重力势能先增加后减小 C．返回舱的动能先减小后增加 D．返回舱的动能一直减小 【分析】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。 【解答】解：在返回舱减速着陆的过程中，质量不变，速度减小，高度减小，因此动能减小，重力势能也减小。 故选：D。 【点评】本题考查了动能、重力势能的变化，属于基础题。 4．在探究“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木块动能的大小与高度的关系 B．用小车代替木块更便于得到实验结论 C．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 D．该实验中木块和“探究重力势能大小的影响因素”实验中的木块作用相同 【分析】实验过程要采用控制变量法，当研究动能大小与质量的关系时，要让铁球沿斜面的同一高度下落，这样保证下落速度相同；当研究动能大小与速度的关系时，应选择同一铁球，这样可以保证铁球的质量相同； 实验中通过木块移动的距离来反映动能的大小；滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关； 重力势能的大小与质量、高度有关。 【解答】A．实验中，铁球的质量相同，从斜面的不同高度由静止释放，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，故A错误； B．用小车代替木块，小车与水平面之间的摩擦是滚动摩擦，由于滚动摩擦力相对较小，小车被撞击后运动的路程较远，不易探究，故B错误； C．木块滑行过程中，木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度都不变，故木块所受摩擦力不变，故C正确； D．“探究重力势能大小的影响因素”实验中没有使用木块，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了控制变量法和转换法的应用以及影响摩擦力的因素等知识，是一道难题。 5．如图所示是贵州玉屏山地自行车比赛的场景，关于运动员骑自行车转弯时的情况，下列说法正确的是（　　） A．运动员此时惯性增大 B．自行车可以转弯说明力能改变物体的运动状态 C．转弯时运动员的动能一定增大 D．自行车和运动员整体受平衡力作用 【分析】（1）惯性是物体的属性，只与物体的质量有关； （2）力可以改变物体的形状，力可以改变物体的运动状态； （3）动能的影响因素有质量和速度； （4）受平衡力作用的物体处于静止或匀速直线运动状态。 【解答】解：A．惯性是物体的属性，只与物体的质量有关，运动员骑自行车转弯时，质量不变，则惯性不变，故A错误； B．运动员调整骑自行车施加力的方向，使自行车的运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态，故B正确； C．动能的影响因素有质量和速度，转弯时不确定速度怎样变化，因此物体的动能不一定增加，故C错误； D．自行车和运动员整体运动状态发生改变，因此不受平衡力的作用，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查了动能大小的影响因素、惯性、力的作用效果和物体的平衡状态，属于基础题。 6．如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置。下列有关叙述正确的是（　　） A．使用甲、丙两图，是为了研究动能大小与高度的关系 B．通过乙、丙两图，可以探究动能大小与物体质量的关系 C．如图丁，若将质量相同的小球压缩同一弹簧到不同程度后由静止释放，撞击同一木块可探究小球的动能大小与速度的关系 D．如图丁，若将质量不同的小球压缩同一弹簧相同程度后由静止释放，撞击同一木块可探究小球的动能大小与质量的关系 【分析】（1）动能的影响因素：质量和速度，利用控制变量法进行分析； （2）弹性势能与弹簧的形变量有关。 【解答】解：A．甲、丙两图，小球质量相同，释放的高度不同，使得到达水平面的初始速度不同，所以研究的是动能大小与物体速度的关系，故A错误； B．乙、丙两图，小球的质量不同，释放的高度不同，使得到达水平面的初始速度也不同，没有控制变量，无法探究动能大小与物体质量的关系。故B错误； C．如图丁，若将质量相同的小球压缩同一弹簧到不同程度后由静止释放，则小球刚离开弹簧时具有的动能不相同，撞击同一木块移动的距离也不相同，可探究小球的动能大小与速度的关系，故C正确； D．如图丁，若将质量不同的小球压缩同一弹簧相同程度后由静止释放，则小球刚离开弹簧时具有的动能相同，撞击同一木块移动的距离也相同，不可探究小球的动能大小与质量的关系，故D错误。 故选：C。 【点评】本题探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验，利用控制变量法以及转换法进行分析。 7．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 【分析】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。 【解答】解：无人机匀速下降时，所载货物的质量不变，速度不变，动能不变；高度减小，快递的重力势能减小。 综上分析可知，选项A正确、BCD错误。 故选：A。 【点评】握动能、重力势能的影响因素，理解重力势能和动能的转化可从高度和速度来理解，可以帮助我们更好的理解能量的转化。 8． 2023年5月23日，我国科考队再次登上珠穆朗玛峰，进行“珠峰科考”。如图所示，科考队员在踏着皑皑白雪向上攀登的过程中，其重力势能将（　　） A．增大 B．减小 C．不变 D．先增大后减小 【分析】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。 【解答】解：科考队员在向上攀登的过程中，质量不变，高度增加，所以重力势能增大。 故选：A。 【点评】此题考查重力势能的大小变化，属于基础题目，难度不大。 9．如图所示是我国运动健儿在跳高比赛中的场景。运动员从空中下落的过程中，下列关于运动员的说法正确的是（　　） A．动能增大，重力势能减小 B．动能增大，重力势能增大 C．动能减小，重力势能增大 D．动能不变，重力势能增大 【分析】影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度。在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析。 【解答】解：运动员从空中下落的过程中，质量不变，速度变大，高度变小，所以其动能增大，重力势能减少。 故选：A。 【点评】掌握动能、重力势能的影响因素，会分析动能和重力势能的大小变化。 10．我国自主研制的智能乒乓球机器人，能通过图像传感装置综合分析运动员的各项技术，并针对性地变换发球、回球等操作，以提高运动员的技术水平。下列说法正确的是（　　） A．乒乓球被击出后，运动轨迹发生改变，说明力是改变物体运动状态的原因 B．球拍对乒乓球的作用力和乒乓球对球拍的作用力是一对平衡力 C．乒乓球被击出后，从高处下落的过程中动能不变，重力势能增大 D．乒乓球被击出后，若所受的力全部消失，它一定保持静止状态 【分析】（1）力可以改变物体的运动状态； （2）一对平衡力大小相等，方向相反，作用在同一个物体上； （3）根据影响动能、势能大小的因素分析； （4）物体不受力的作用时，将保持静止状态或匀速直线运动状态。 【解答】解：A、乒乓球被击中后会向前运动，运动状态发生了变化，说明力可以改变物体的运动状态，故A正确； B、乒乓球对球拍的作用力和球拍对球的作用力，作用在不同物体上，不是一对平衡力，故B错误； C、乒乓球从最高点下落的过程中，质量不变，速度变大，动能变大，高度降低，重力势能减小，故C错误； D、乒乓球被击出后，若所受的力全部消失，它将做匀速直线运动，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查了力和运动的关系、机械能的转化、平衡力的判断，属于基础题。 11．如图所示是小明在体育测试中投实心球的场景。球离手后，在空中飞行至落地的过程中，以下说法正确的是（　　） A．上升时，动能不变，重力势能增加 B．经过最高点时动能为零 C．经过最高点时重力势能最大 D．整个过程中铅球受到平衡力的作用 【分析】（1）物体由于运动而具有的能叫动能。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。 （2）物体由于被举高而具有的能叫重力势能。重力势能大小的影响因素：质量、高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。 （3）平衡状态是指静止状态或匀速直线运动状态。 【解答】解：A．实心球的整个运动过程中，质量不变，速度是向上越来越小，所以动能先变小，高度变大，重力势能变大，故A错误； BC．实心球经过最高点时，高度最高，即重力势能最大，竖直方向的速度为零，但水平方向速度不为零，故动能不为零，故B错误，C正确； D．整个过程中铅球的运动状态不断发生变化，受到非平衡力的作用，故D错误。 故选：C。 【点评】此题考查了机械能的转化及平衡状态的判断，属于基础知识。 12．如图所示是某跳水运动员参加跳水比赛时运动轨迹的示意图，忽略空气对运动员的阻力。下列说法正确的是（　　） A．运动员离开跳台后能向上运动，是因为他受到向上的力大于他的重力 B．运动员在图中的a 位置，若他受到的力全部消失，则将保持静止状态 C．运动员从图中的b 位置到c 位置过程，他的重力势能减小，动能增加 D．运动员从空中落入水中后，水对他的浮力随他游泳姿势的变化而变化 【分析】（1）一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性，惯性不是力； （2）运动员在图中的a位置，运动员具有一定的速度； （3）重力势能与物体的质量和高度有关，动能与物体的质量和速度有关； （4）根据F浮＝ρ水gV排分析。 【解答】解：A．运动员离开跳台后能向上运动，是因为运动员具有惯性，此时运动员只受重力的作用，故A错误； B．运动员在图中的a位置，若他受到的力全部消失，由于他具有速度，所以将保持匀速直线运动状态，故B错误； C．运动员从图中的b位置到c位置过程，他的高度降低，速度增大，所以他的重力势能减小，动能增加，故C正确； D．运动员从空中落入水中后，他排开水的体积不变，根据F浮＝ρ水gV排可知，水对他的浮力不变，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了对惯性的理解与应用，对牛顿第一定律的认识，机械能的转化和浮力等，属力学基础题。 13．2024年8月6日，在巴黎奥运会跳水项目女子10米跳台决赛中，中国选手全红婵获得金牌。如图所示，选手在空中下落过程中，下列有关选手的说法正确的是（　　） A．动能不变，重力势能增大 B．动能减小，重力势能减小 C．动能不变，重力势能减小 D．动能增大，重力势能减小 【分析】（1）动能大小的影响因素：质量和速度；质量越大，速度越大，动能越大。 （2）重力势能大小的影响因素：质量和高度；质量越大，高度越高，重力势能越大。 【解答】解：跳水运动员在加速下落的过程中，质量不变，速度变大，故其动能增大，同时其高度减小，故其重力势能减小。 故选：D。 【点评】本题考查了动能、重力势能的大小变化，掌握动能、重力势能大小的影响因素是解题的关键。 14．2024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。如图所示，在火箭加速升空的过程中，飞船的（　　） A．重力势能减小，动能增大 B．重力势能增大，动能减小 C．重力势能不变，动能不变 D．重力势能增大，动能增大 【分析】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。 【解答】解：飞船加速升空过程中，飞船的质量不变，速度变大，则动能变大；同时高度变大，重力势能变大。 故选：D。 【点评】本题通过搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭发射升空综合考查了机械能，需要考生熟练掌握基础知识，属于中考热点。 15．“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，最终静止在B点。对此过程，下列描述正确的是（　　） A．弹性绳的弹性势能在B点时最大 B．人从A到C的过程中，动能减少，重力势能增加 C．人从B到C的过程中，动能减少，重力势能增加 D．人从A到B的过程中，动能增加，重力势能减少 【分析】（1）影响动能的因素有：质量和速度，质量一定时，速度越大，动能越大； （2）影响重力势能的因素有：质量和高度，质量一定时，高度越高，重力势能越大； （3）影响弹性势能的因素是弹性形变的程度，物体弹性形变的程度越大，弹性势能越大。 【解答】解：A、弹性绳在A点时弹性形变最大，弹性势能最大，故A错误； B、人从A到C的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增加，速度先增大再减小，动能先增大再减小，故B错误； C、人从B到C的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增加，速度减小，动能减少，故C正确； D、从A到B的过程中，质量不变、高度增大，重力势能增加，速度逐渐变大，动能增加，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了重力势能与动能、弹性势能之间的相互转化，掌握动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素是解题的关键。 16．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mA＝mB≠mC，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．重物下落时，重物的重力势能转化为动能 B．木桩打入沙中的深度可以反映重物重力势能的大小 C．比较A、B可知，重物下落的高度越高，重力势能越大 D．若B、C将木桩打入沙中的深度相同，则mB＞mC 【分析】（1）重力势能的大小与物体的高度和质量有关，观察图象中的相同点和不同点，根据控制变量法得出结论； （2）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究物体的方法叫转换法。物体重力势能的大小不能直接观察出来，可以通过重物撞击木桩陷入沙中的深度来比较重力势能的大小，陷入的深度越深，表明重力势能越大； 【解答】解：A.重物下落时，质量不变，高度减小，速度变大，故重物的重力势能转化为动能，故A正确； B．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B正确； C.比较A、B可知，mA＝mB，重物下落的高度不同，B下落的高度大，B将木桩打入沙中的深度大，故B重力势能越大，故可得知重力势能与高度有关，高度越高，重力势能越大，故C正确； D．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m B＜m C，故D错误。 故选：D。 【点评】会观察实验现象，用控制变量法研究重力势能大小的影响因素，用转换法表示重力势能的大小，即可归纳得出结论。 17．如图所示是“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中mA＜mC，hA＝hC，下列说法正确的是（　　） A．图中是探究木块被小球撞击时的动能 B．图中两次实验可以模拟汽车超载带来的危害 C．图中实验装置中不能探究动能大小和速度的关系 D．图中实验的水平面若是光滑的，也能完成本次实验 【分析】（1）据题意可知，实验中探究小球动能，即小球撞击木块时的动能的大小； （2）应用控制变量法，分析实验数据得出结论； （3）探究动能与速度的关系时，应控制质量不变，据此分析； （4）根据牛顿第一定律分析。 【解答】解：A、据题意可知，实验中探究小球动能，即小球撞击木块时的动能的大小，故A选项错误； B、图中两个小球从同一高度由静止滚下，到达水平面的速度相同，C球的质量较大，木块被撞击时运动的距离较大，说明C球的动能较大，可以得到速度相同时，质量越大，动能越大，可以模拟超载带来的危害，故B选项正确； C、探究动能大小与速度的关系，保持质量不变，改变速度的大小，可以用一个小球，从不同高度由静止滚下，到达水平面的速度不同，观察木块被撞击的距离，故C选项错误； D、若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，小球和木块将做匀速直线运动，无法比较木块移动的距离，因此不能达到实验目的，故D选项错误。 故选：B。 【点评】本题考查了学生对影响动能大小的因素的掌握，注重了控制变量法和转换法应用的考查，是中考的热点。 18．如图甲所示，小明用弹簧测力计沿水平方向拉木块，使其在水平木板上沿拉力方向匀速滑动一段距离，如图乙是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像，下列说法正确的是（　　） A．木块两次具有的动能一样大 B．两次拉力对木块做功一样多 C．木块第一次受到的拉力较大 D．两次拉力做功的功率一样大 【分析】（1）根据决定动能大小的因素即木块的质量和木块的速度进行分析； （2）利用公式W＝Fs比较两次做功的多少； （3）先判断木块两次的运动状态，然后根据二力平衡的条件分析拉力和摩擦力的关系；摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关； （4）利用功率的变形公式P＝Fv可比较两次功率的大小。 【解答】解：A、由图乙知，物体两次都是匀速，第一次物体运动的速度较大，所以第一次物体的动能较大，故A错误； BC、两次匀速拉动过程中，接触面粗糙程度和受到的压力都相同，因此两次受到的摩擦力相同，根据二力平衡，木块两次受到的拉力相等，图乙中可以看出，木块两次运动的距离相等，所以木块两次所做的功相等，故B正确，C错误； D、从图乙中可以看出第一次木块运动的速度较大，由功率的变形公式P＝Fv可知力F相同时第一次速度v大，则功率大，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查识图能力、二力平衡的条件、功的计算公式的应用、功率的比较等，本题的关键是能从图中得出相关信息。 19．避险车道被称为高速公路上的“救命道”。避险车道的陡坡上铺有厚厚的碎石（如图），失控车辆冲入陡坡会快速停下，保护驾乘人员和车辆的安全。下列说法正确的是（　　） A．铺有厚厚的碎石是为了减小摩擦 B．车辆冲入陡坡后由于惯性快速停下 C．车辆在陡坡上停下时受平衡力作用 D．失控车辆冲入陡坡后动能不变 【分析】A、在压力相同时，增大接触面的粗糙程度可增大摩擦力； B、惯性是物体保持运动状态不变的性质； C、车辆在陡坡上停下时保持静止，处于平衡状态，受平衡力作用； D、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。 【解答】解：A、铺有厚厚的碎石是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故A错误； B、惯性是物体保持运动状态不变的性质，车辆冲入陡坡后由于受到重力、摩擦力、空气阻力的作用而快速停下，故B错误； C、车辆在陡坡上停下时保持静止，处于平衡状态，受平衡力作用，故C正确； D、失控车辆冲入陡坡后质量不变、速度减小，则动能减小，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查摩擦力、动能和惯性等知识，是一道综合题。 20．如图所示，农民在用风车精选谷种时，在同一风力作用下，谷种（饱满，质量较大）和秕谷（质量较小）都从洞口水平飞出，结果谷种和秕谷落地点不同，自然分开。若不计空气阻力，下列分析正确的是（　　） A．谷种和秕谷刚飞出时的势能相同 B．在下落过程中秕谷的运动状态不变 C．谷种的落地点为N，秕谷的落地点为M D．谷种下落过程中受到平衡力的作用 【分析】（1）重力势能与物体的质量和高度有关； （2）物体受平衡力作用时，处于静止状态或匀速直线运动状态； （3）相同风力对谷种和秕谷做的功相同，据此分析。 【解答】解：A．谷种和秕谷刚飞出时，高度相同，但质量不同，故重力势能不同，故A错误； BD．从图中看出，谷种和秕谷飞出洞口后做曲线运动，运动状态改变，是因为受到了非平衡力的作用，故BD错误； C．相同风力对谷种和秕谷做的功相同，质量大的谷种飞出时的速度较小，而谷种和秕谷的运动时间相同，所以谷种的水平运动的距离较小，秕谷的水平运动的距离较大，所以M处是秕谷，N处是谷种，故C正确。 故选：C。 【点评】本题考查了重力势能大小的影响因素和力和运动的关系，属于常考题。 21．用如图所示的器材探究“动能大小与哪些因素有关”，下列说法错误的是（　　） A．小车从斜面下滑过程中重力势能转化为动能 B．小车撞击木块对木块做功，使木块获得动能 C．木块被撞击后移动的距离可反映小车动能大小 D．本套器材只能探究小车动能大小与速度的关系 【分析】影响动能的因素是物体质量和速度。 （1）小车沿斜面自由下滑过程中，重力势能主要转化为动能； （2）一个物体能够做功，说明这个物体具有能量； （3）探究动能大小与哪些因素有关时，是通过小车将木块推出的距离反映小车具有的动能的多少的； （4）在速度一定时，改变物体质量，可以研究动能与质量的关系。 【解答】解：A、在重力的作用下，小车沿斜面下滑，将重力势能主要转化为动能，故A正确； B、小车由于惯性，在水平面上向前运动撞击木块做功，使木块由静止变为运动，获得动能，故B正确； C、物体动能的多少不能直接观察。小车具有动能的多少是通过木块被撞出的距离大小来反映的，运用了转换法，故C正确； D、让小车先后三次从斜面的同一位置自由滑下，撞击置于水平面上相同位置的木块，但第一次只有小车、第二次小车加一个钩码、第三次小车加两个钩码（改变质量），可以研究动能大小与质量的关系，故D错误。 故选：D。 【点评】本题考查探究影响动能大小因素实验，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。 22．用如图器材探究动能大小与哪些因素有关，让小车从斜面上不同高度由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块，下列说法中错误的是（　　） A．本实验的研究对象是小车 B．小车撞击木块对木块做功，使木块获得动能 C．木块被撞击后移动距离可反映小车动能大小 D．图中器材只能探究动能与速度的关系 【分析】（1）探究物体动能的影响因素，以小车为研究物体，观察木块被推动距离的远近分析小车动能大小，实验中运用了控制变量方法和转换法； （2）一个物体能够做功，说明这个物体具有能量； （3）探究动能大小与哪些因素有关时，是通过小车将木块推出的距离反映小车具有的动能的多少的； （4）在速度一定时，改变物体质量，可以研究动能与质量的关系。 【解答】解：A、本实验是探究动能跟哪些因素有关，其研究对象是小车，故A正确； B、小车由于惯性，在水平面上向前运动撞击木块做功，使木块由静止变为运动，获得动能，故B正确； C、物体动能的多少不能直接观察。小车具有动能的多少是通过木块被撞出的距离大小来反映的，运用了转换法，故C正确； D、让小车先后三次从斜面的同一位置自由滑下，撞击置于水平面上相同位置的木块，但第一次只有小车、第二次小车加一个钩码、第三次小车加两个钩码（改变质量），可以研究动能大小与质量的关系，故D错误。 故选：D。 【点评】本题考查探究影响动能大小因素实验，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。 23．如图是2024年黄州区背少年校园足球联赛比赛场景，下列分析正确的是（　　） A．以运动的足球为参照物，球门是静止的 B．足球在空中运动的过程中只受重力 C．足球离开脚后在地面平稳滚动时，重力对球没有做功 D．足球踢出后，在空中沿曲线轨迹运动至最高处时，足球动能为零 【分析】（1）在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止； （2）对足球进行受力分析； （3）做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可； （4）动能与物体的质量和速度有关。 【解答】解：A．运动的足球与球门之间有位置的变化，以运动的足球为参照物，球门是运动的，故A错误； B．足球在空中运动的过程中受到重力和阻力的作用，故B错误； C．足球离开脚后在地面平稳滚动时，重力的方向竖直向下，足球没有在重力的方向上通过一定的距离，重力没有对足球做功，故C正确； D．足球踢出后，在空中沿曲线轨迹运动至最高处时，速度不为零，其动能不为零，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查运动的相对性、机械能、力的作用和平衡状态分析，属于中档题。 24．如图所示的是一景区的风动石，大风吹来时，石体左右晃动，给人很危险的感觉。这是因为风动石具有较大的（　　） A．弹性势能 B．内能 C．动能 D．重力势能 【分析】重力势能的影响因素：高度和质量，据此分析。 【解答】解：大风吹来时，石体左右晃动。是因为石头位置较高，所以它具有较大的重力势能，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选：D。 【点评】本题考查重力势能的相关知识，难度不大。 25．如图所示，3月24日，2024重庆马拉松开跑。下面关于运动员的描述，正确的是（　　） A．运动员穿的运动鞋底有花纹是为了通过增大受力面积来增大摩擦力 B．运动员跑得越快，重力势能越大 C．运动员到达终点时不能立即停下来，因为他受到了惯性 D．运动员在领奖台上静止站立时，他受到平衡力作用 【分析】（1）在压力一定时，增大接触面的粗糙程度可增大摩擦力； （2）重力势能的大小与物体的质量和高度有关； （3）一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性； （4）二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，作用在同一直线上。 【解答】解：A．运动员穿的运动鞋底有花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故A错误； B．重力势能和物体质量与高度由关，质量越大，高度越高，重力势能就越大，重力势能与运动员的快慢无关，故B错误； C．因为运动员到达终点前，以较快的速度向前运动，当到达终点时，运动员由于惯性还要保持原来的运动状态向前运动，因此当运动员跑到终点时，不能立即停下来。但不能表述为受到了惯性，故C错误； D．运动员在领奖台上静止站立时，运动员受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了增大摩擦的方法、重力势能大小的影响因素、惯性、二力平衡的条件，有一定的综合性。 26．小华在甲、乙两个不同位置开展跨学科研学活动，如图为研学点附近的等高线图，下列说法正确的是（　　） A．小华从甲处匀速运动到乙处动能增大 B．甲处的气压比乙处的大 C．质量为50kg的小华从甲处走到乙处，重力做了1.5×104J的功 D．小华在甲处具有的重力势能比乙处大 【分析】（1）动能的大小与物体的质量和速度有关； （2）大气压与高度有关，高度越大，气压越低； （3）根据W＝Gh＝mgh计算。 （4）重力势能与物体的质量和高度有关。 【解答】解：A、小华从甲处匀速运动到乙处，质量不变，速度不变，动能不变，故A错误； B、由图可知，甲的位置高于乙的位置，甲处的气压比乙处的低，故B错误； C、质量为50kg的小华从甲处走到乙处，重力做的功为：W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×（400m﹣100m）＝1.5×105J，故C错误； D、小华的质量不变，甲的位置高于乙的位置，所以小华在甲处具有的重力势能比乙处大，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了动能和重力势能的影响因素、大气压与高度的关系和功的计算，综合性较强。 27．如图所示，小明在玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，下列说法中错误的是（　　） A．小明的重力势能减小 B．小明的重力使弹簧发生了弹性形变 C．小明的惯性大小没变 D．弹簧的弹性势能增大 【分析】（1）动能与质量和速度有关，质量越大、速度越大则动能越大； （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； （3）物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能，弹性势能与物体的弹性形变的程度有关。 【解答】解：A．小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，弹簧的形变越来越大，弹簧的弹性势能越来越大，而小明的质量不变，高度减小，重力势能减小，故A正确； B．小明向下压缩弹簧时，小明对弹簧的压力使弹簧发生了弹性形变，小明的重力作用在小明身上，故B错误； C．物体的惯性只与物体的质量有关，小明运动过程中质量不变，因此小明的惯性大小不变，故C正确； D．弹簧的弹性势能与弹簧的形变量成正比，当弹簧向下压缩时，弹簧的形变量增大，因此弹簧的弹性势能增大，故D正确。 故选：B。 【点评】本题主要考查影响动能和势能因素的理解和掌握，难度不大。 28．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，针对这一现象，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 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 D．汽车的动能与汽车的质量和速度有什么关系 【分析】根据题意需考虑汽车的速度、质量两个方面，研究的问题还要有价值容易研究。 【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：D。 【点评】物理来源于生活，服务于社会，生活中处处皆物理，留心观察就能发现很多易于探究的好问题。 29．荡秋千是小朋友都喜欢的一种娱乐活动。如图所示，一个小朋友正在由最高点向最低点运动的过程中（　　） A．运动状态不变 B．动能越来越大 C．重力不做功 D．惯性越来越大 【分析】（1）物体运动状态的改变包括速度和方向两个方面； （2）动能与质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大； （3）做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是在力的方向上通过的距离；两个条件必须同时满足，否则没有做功； （4）惯性是物体的一种性质，惯性大小跟质量有关，跟其它因素没有关系。 【解答】解：A、小朋友正在由最高点向最低点运动的过程中，运动方向和运动速度都会发生改变，运动状态一直在改变，故A错误； B、小朋友正在由最高点向最低点运动的过程中，质量不变，速度越来越大，动能越来越大，故B正确； C、小朋友正在由最高点向最低点运动的过程中，受到重力作用，并在重力的方向上移动了距离，重力做功，故C错误； D、惯性大小只跟物体的质量有关，小朋友正在由最高点向最低点运动的过程中，质量不变，则惯性大小不变，故D错误。 故选：B。 【点评】本题主要考查了影响动能大小的因素、惯性、物体运动状态变化的判断、做功的判断等，涉及到的知识点多，综合性强。 30．《天工开物》中记载了一种用于灌田的工具——筒车，如图所示。它利用流动的河水冲击轮叶转动而舀水入筒，筒内的水会一一倒入引水槽中，再流入田里。筒车能转动将低处的水提升到高处的水槽，主要是利用流动的河水（　　） A．具有重力势能 B．对轮叶有压强 C．对轮叶有浮力 D．具有动能 【分析】运动的物体具有动能。 【解答】解：筒车能转动主要是利用流动的河水具有的动能，流水冲击筒车的轮叶，使得筒车转动起来，从而将低处的水提升到高处的水槽。故D正确，ABC错误。 故选：D。 【点评】本题考查了物体的动能，属于基础题。 31．2024年5月3日，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在海南文昌发射场成功发射，并准确进入地月转移轨道。在火箭加速升空的过程中，下列说法正确的是（　　） A．嫦娥六号探测器的动能减小，重力势能增大 B．嫦娥六号探测器为参照物，火箭是运动的 C．火箭的惯性越来越大 D．燃料的燃烧后所产生的推力对火箭做了功 【分析】（1）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、被举的高度。质量越大，高度越高，重力势能越大； （2）在研究物体的运动和静止时，要看物体的位置相对于参照物是否发生改变，若改变，则是运动的，若不改变，则是静止的； （3）惯性大小只与物体的质量有关； （4）做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离。 【解答】解：A．在火箭加速升空的过程中，嫦娥六号探测器的质量不变，速度增大，动能增大；高度增大，重力势能增大，故A错误； B．在火箭加速升空的过程中，嫦娥六号探测器与火箭之间没有位置变化，以嫦娥六号探测器为参照物，火箭是静止的，故B错误； C．惯性大小只与物体的质量有关，在火箭加速升空的过程中，火箭的质量不变，惯性不变，故C错误； D．火箭升空时，火箭在推力的方向上通过了距离，所以推力对火箭做了功，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了火箭在升空的过程中的能量的转化、机械运动、力是否做功的判断和惯性，综合性较强。 32．《清明上河图》生动记录了中国十二世纪北宋都城汴京（今河南开封）的城市面貌和当时社会各阶层人民的生活状况。如图所示为《清明上河图》中荡秋千的场景，秋千从最低点运动到最高点的过程中，下列判断中正确的是（　　） A．动能增大，重力势能增大 B．动能增大，重力势能减小 C．动能减小，重力势能增大 D．动能减小，重力势能减小 【分析】（1）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。 （2）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。 【解答】解：荡秋千时，秋千（包括上面的人）的质量不变，从最低点运动到最高点的过程中，速度减小，动能减小，随着秋千向最高点的运动，它的高度是在逐渐增加的，重力势能逐渐增大。 故选：C。 【点评】掌握动能、重力势能的影响因素，理解重力势能和动能的转化可从高度和速度来理解，可以帮助我们更好的理解能量的转化。 33．如图是国家级非物质文化遗产剧种“汉调桄桄””演员将搭档扔过来的红缨枪用小腿踢飞的情景，这种基本功被称为“出手枪”。下列说法正确的是（　　） A．红缨枪被踢飞说明力可以改变物体的运动状态 B．小腿对红缨枪的力和红缨枪对小腿的力是一对平衡力 C．在空中运动的红缨枪不受力的作用 D．红缨枪从高处下落时重力势能不变 【分析】（1）力的作用效果有两个：①力可以改变物体的形状即使物体发生形变。②力可以改变物体的运动状态，包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化； （2）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线上，作用在同一物体上； （3）地球周围的一切物体都会受到重力作用； （4）重力势能与物体的质量和高度有关。 【解答】解：A、红缨枪被踢飞，运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态，故A正确； B、小腿对红缨枪的力和红缨枪对小腿的力，作用在不同物体上，不是一对平衡力，故B错误； C、在空中运动的红缨枪受重力和空气阻力作用，故C错误； D、红缨枪从高处下落时，质量不变，高度降低，重力势能减小，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查了重力势能的影响因素、力和运动的关系、二力平衡的条件等，属于基础题。 34．如图所示是“鲲龙”AG600水陆两栖飞机成功试飞的情景。下列关于飞机的说法中错误的是（　　） A．试飞过程中飞机相对于地面的观测台是运动的 B．飞机加速起飞时，它的惯性不变 C．飞机沿水平方向匀速飞行时，其动能增大 D．飞机减速滑行时受到非平衡力的作用 【分析】（1）判断一个物体的运动情况时，必须先确定一个作为标准的参照物，分析研究对象和参照物之间的相对位置是否发生了改变，如果发生改变，则物体是运动的；如果未发生变化，则物体是静止的； （2）惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系； （3）动能的大小与物体的质量和运动的速度有关：物体质量越大、速度越大，具有的动能越大； （4）处于非平衡状态的物体受到的力是非平衡力。 【解答】解：A．试飞过程中，以地面的观测台为参照物飞机向上运动，故A正确； B．飞机加速起飞过程中，质量不变，则惯性不变，故B正确； C．飞机沿水平方向匀速飞行时，质量不变，速度不变，则动能不变，故C错误； D．飞机减速滑行时，处于非平衡状态，受到非平衡力的作用，故D正确。 故选：C。 【点评】本题考查了运动与静止的相对性、动能大小的影响因素、平衡状态和惯性大小的影响因素等多个知识点，有一定的综合性，但总体难度不大。 35．如图所示为较为常见的共享自行车，某同学在水平路面上骑行时，下列说法不正确的是（　　） A．上坡前，往往用力快速蹬几下，是为了增大上坡前自行车的惯性 B．自行车在水平路面上匀速骑行，动能不变 C．刹车时，握紧自行车手闸减速是为了增大摩擦 D．骑行中的自行车后轮受到地面的摩擦力方向与骑行的方向相同 【分析】（1）坡前快速蹬几下，这样是为了增大车子的动能；惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系； （2）动能的大小只与物体的质量和速度有关； （3）增大摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，增大压力；在压力一定时，增大接触面的粗糙程度； （4）自行车用力蹬而前进时，自行车前轮是从动轮，后轮是主动轮，主动轮为自行车前进提供动力。 【解答】解：A．惯性的大小只和物体的质量有关，所以用力快速蹬几下，不能增大自信车的惯性，故A错误； B．自行车在水平路面上匀速骑行，质量和速度均不变，所以动能不变，故B正确； C．刹车时，握紧自行车手闸减速，是在接触面粗糙程度相同时，通过增大压力来增大摩擦，故C正确； D．骑行中的自行车后轮相对于地面有向后滑的趋势，所以受到地面的摩擦力方向向前，与骑行的方向相同，故D正确。 故选：A。 【点评】本题考查的知识点较多，容易出错的是D，一般情况下，摩擦力的方向和物体运动方向相反，但有时摩擦力的方向与物体运动的方向相同；当物体依靠摩擦力运动时，其摩擦力的方向与物体运动的方向相同，注意区分。 36．如图所示是蹦床运动员表演的情景。运动员从最高点下落到与蹦床接触前的过程中，运动员的动能和重力势能变化情况是（　　） A．动能增大，重力势能增大 B．动能增大，重力势能减小 C．动能减小，重力势能增大 D．动能减小，重力势能减小 【分析】当运动员从蹦床弹起后向上运动的过程中，判断动能和势能的变化，要从动能和势能的影响因素考虑。 （1）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。 （2）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。 （3）弹性势能的大小与弹性形变的程度有关。 【解答】解：运动员从最高点下落到与蹦床接触前的过程中，运动员的质量不变，速度变大，高度变小，动能增大，重力势能减小，故B正确。 故选：B。 【点评】掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素。利用控制变量法能判断动能、重力势能、弹性势能的变化。 37．在WTT新加坡大满贯比赛中，中国乒乓球队包揽全部五项冠军，续写了国乒的辉煌。下列关于比赛中沙及到的物理现象说法正确的是（　　） A．运动员握紧球拍是为了增大摩擦 B．乒乓球落向球台是因为受到惯性的作用 C．下落的乒乓球具有的重力势能不断增大 D．乒乓球在空中向前飞行时受到平衡力的作用 【分析】（1）增大摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力；在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力； （2）地面附近的一切物体都受到竖直向下的重力； （3）重力势能的大小与物体的质量和高度有关； （4）受到平衡力作用的处于平衡状态。 【解答】解：A、运动员握紧球拍，是在接触面粗糙程度一定的情况下，通过增大压力来增大摩擦，故A正确； B、乒乓球落向球台是因为受到重力的作用，惯性不是力，故B错误； C、下落的乒乓球，质量不变，高度变小，具有的重力势能不断减小，故C错误； D、乒乓球在空中向前飞行时，运动状态不断改变，受到非平衡力的作用，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查了增大摩擦的方法、重力、重力势能大小的影响因素和物体平衡状态的判断，属于常考题。 38．如图所示，忽略空气阻力和摩擦，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。开始时通过小球压缩弹簧到A位置（已知AO＝OB），释放小球，研究小球在水平方向上的受力和运动情况，下列说法正确的是（　　） A．小球在B点时，速度为0，处于平衡状态 B．小球在O点时，速度最大，惯性最大 C．弹簧和小球来回振动，听不到振动声，因此不产生声音 D．小球在A点和B点时，弹簧储存的弹性势能一样大 【分析】（1）小球运动过程中，受到弹簧弹力的作用，O点的左侧，弹簧处于压缩状态，弹力向右；O点的右侧，弹簧处于伸长状态，弹力向左； （2）惯性大小只与质量大小有关； （3）人耳听觉频率范围是20Hz～20000Hz； （4）O点处，弹力为零，弹簧处于原长，弹性势能为零。 【解答】解：A．小球在B点时，速度为0，但受到弹簧向左的拉力，受力不平衡，不处于平衡状态，故A错误； B．惯性大小只与质量大小有关，与速度无关，故B错误； C．人耳听觉频率范围是20Hz～20000Hz，弹簧和小球来回振动，振动发声，但由于频率太低，低于人耳的听觉频率范围而听不到，故C错误； D．在光滑的水平台面上，忽略空气阻力和摩擦，机械能守恒，小球在A点和B点速度均为0，高度一致重力势能相等，因此弹簧储存的弹性势能一样大，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了弹簧弹力和弹性势能的相关知识，解题的关键是理解弹簧的弹性势能与形变量有关，小球在O点时，弹簧处于原长，弹力为零，弹簧的弹性势能为零。 39．为了倡导全民健身，唐河很早就建设了体育广场。下列运动项目涉及到的物理知识描述正确的是（　　） A．打羽毛球——羽毛球斜向上运动到最高点时，若外全部消失羽毛球将永远静止 B．打篮球——篮球出手后在空中斜向上飞行，篮球的重力势能增加 C．踢足球——踢出去的足球仍能在草地上滚动，因为足球受到惯性作用 D．引体向上——身体上升时，手对单杠的拉力和单杠对手的拉力是一对平衡力 【分析】（1）牛顿第一定律内容：一切物体在没有受到任何力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态； （2）影响物体动能的大小因素有质量和速度，影响重力势能大小的因素有质量和高度，物体只有和动能和势能之间的转化时机械能守恒； （3）惯性不是力，不能说受到惯性作用； （4）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上。 【解答】解：A．羽毛球斜向上运动到最高点时，向上的速度为零，但还有向前的速度，所以此时若外力全部消失，结合牛顿第一动力可知羽毛球将做匀速直线运动，故A错误； B．篮球出手后在空中斜向上飞行，质量不变，高度增大，重力势能增大，故B正确； C．惯性不是力，不能说受到惯性作用，踢出去的足球仍能在草地上滚动，是因为足球具有惯性，故C错误； D．身体上升时，手对单杠的拉力和单杠对手的拉力，这两个力分别作用在单杠和手上，是一对相互作用力，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查了力与运动的关系、牛顿第一定律、机械能守恒、平衡力的辨别等，是一道力学综合题。 40．2024年1月29日，第十四届全国冬运会高山滑雪比赛在国家高山滑雪中心开赛。黑龙江选手朱天慧以1分11秒69的成绩，获得女子组冠军，如图所示。关于高山滑雪比赛中涉及的物理知识，下列分析正确的是（　　） A．以终点标志为参照物，运动员是静止的 B．运动员通过弯道时受到平衡力的作用 C．通过弯道时运动员的运动状态发生改变 D．加速冲刺时运动员具有的动能保持不变 【分析】A．运动员相对于终点标志的相对位置不断发生变化，据此分析； B．物体受到平衡力的作用时，运动状态不发生变化；而运动员通过弯道时运动方向发生了变化，据此分析； C．当运动员通过弯道时，速度方向发生了变化，据此分析； D．物体的动能的大小与质量和速度有关，据此分析。 【解答】解：A．比赛过程中，以终点标志为参照物，运动员与终点标志的相对位置不断发生变化，故以终点标志为参照物，运动员是运动的，故A错误； B．物体受到平衡力的作用时，将保持静止状态或匀速直线运动状态，而运动员通过弯道时运动方向发生了变化，不受平衡力的作用，故B错误； C．速度大小发生变化或运动方向变化，物体运动状态改变，当运动员通过弯道时，速度方向发生了变化，因此运动员的状态改变，故C正确； D．物体的动能的大小与质量和速度有关，运动员在加速冲刺时，质量不变，速度变大，故动能变大，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查影动能大小的因素及运动状态改变的含义和力与运动的关系。 二．填空题（共11小题） 41．如图，轻质弹簧顶端固定，下端连接一个大小不计的重物。用手托住重物向上挤压弹簧到点a，松手后重物下落依次经过点b、c到最低点d，其中点b是弹簧不挂重物静止时下端的位置，c是重物连接在弹簧下端静止时的位置。则重物从a运动到d的过程中，在 　a　点重力势能最大，在 　c　点动能最大，弹簧的弹性势能 　增大　（填“增大”或“减小”或“不变”或“先增大后减小”或“先减小后增大”）。（不计空气阻力） 【分析】动能的影响因素是物体的质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能的影响因素是物体的质量和高度，质量越大，位置越高，重力势能越大。 分析重物从a运动到d的过程中，质量、速度、高度的变化，确定哪点的重力势能最大、动能最大。 弹性势能的大小与弹簧的形变程度有关。 【解答】解： ①重物从a运动到d的过程中，质量不变，在a点时高度最大，重力势能最大； ②c是重物连接在弹簧下端静止时的位置，此时重物受到的拉力和重力相等；点b是弹簧不挂重物静止时下端的位置，即点b是弹簧处于原长的位置； 从a运动到b的过程中，重物受到向下的重力和向下的弹力，合力向下，重物做加速运动； 从b点到d的过程中，重物在c点之前，重物受到的向上拉力小于重力；重物在c点之后，重物受到的向上拉力大于重力；所以，重物从c点以后做减速运动，即在c点时速度最大，动能最大； 重物从a运动到d的过程中，弹簧的形变程度不断变大，所以其弹性势能增大。 故答案为：a；c；增大。 【点评】本题考查了物体动能、重力势能的变化分析，确定重物在c点前后的速度变化是本题的关键。 42．如图，2024年11月，天舟八号货运飞船成功发射，入轨后成功对接中国空间站天和核心舱，转入组合体飞行。天舟八号货运飞船由货物舱和推进舱组成，在加速升空过程中，货物舱的动能 　变大　，重力势能 　变大　。天和核心舱运行轨道近似圆形，远地点和近地点高度可视作不变，核心舱在轨运行时动能 　不变　，因而空间站内部处于稳定状态。 【分析】影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能。在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析。 【解答】解：（1）在加速升空过程中，货物舱的质量不变，速度增加，动能变大；高度增加，重力势能变大； （2）太空中没有空气阻力，天和核心舱的机械能守恒，核心舱的质量不变，高度不变，重力势能不变，所以核心舱在轨运行时动能不变，速度大小不变，因而空间站内部处于稳定状态。 故答案为：变大；变大；不变。 【点评】本题考查了动能和重力势能的影响因素、机械能守恒，属于常考题。 43．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s﹣t图像如图所示。经过30秒，甲、乙两车间的距离为 　120　米，甲车的动能 　不变　（选填“变大”“不变”或“变小”）；轮胎上凹凸不平的花纹是为了 　增大　（选填“增大”或“减小”）摩擦力。 【分析】（1）根据s﹣t图像，利用速度公式v分别甲、乙速度，然后再利用速度公式计算经过30秒，甲、乙两车间的距离； （2）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。 （3）增大摩擦的方法：在接触面粗糙程度一定时，增大压力；在压力一定时，增大接触面的粗糙程度。 【解答】解：（1）由s﹣t图像得，v甲6m/s，v乙4m/s， 经过30秒，甲、乙两车运动的距离： s甲＝v甲t＝6m/s×30s＝240m，s甲＝v乙t＝4m/s×30s＝120m， 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，所以甲、乙两车的距离：Δs＝s甲﹣s乙＝240m﹣120m＝120m。 （2）由s﹣t图像可知，甲做匀速直线运动，所以根据动能大小的影响因素可知，甲车的动能不变。 （3）轮胎上凹凸不平的花纹是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。 故答案为：120；不变；增大。 【点评】此题考查速度公式的灵活运用、动能大小的影响因素、增大摩擦的方法，具有一定的综合性，难度中等，能从图像中获取相关信息是关键。 44．如图小明玩弹弓的情景。经验表明，在一定范围内，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越 　远　，橡皮筋对“子弹”做的功越 　多　，由此说明橡皮筋的弹性势能与 　弹性形变程度　有关。 【分析】物体由于发生弹性形变而具有的能称为弹性势能；弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关，弹性形变越大，则具有的弹性势能越大。 【解答】解：在一定范围内，橡皮筋拉得越长，橡皮筋的弹性形变量越大，将同样的“子弹”射得越远，橡皮筋对“子弹”做的功越多。 由此可见，橡皮筋拉得越长，橡皮筋对“子弹”做的功越多，说明橡皮筋的弹性势能越大；进而可以说明橡皮筋的弹性势能与弹性形变程度有关。 故答案为：远；多；弹性形变程度。 【点评】本题考查了弹性势能的概念和影响其大小的因素，比较简单。 45．小明用力向右上方抛出一个小球，运动轨迹如图1所示，在它运动过程中，先后经过M、N和S三点，其中M、S两点某时刻的能量如图2所示。则图1中 　甲、乙　图可能与图2存在对应关系，N点机械能大小范围可能是 　1.5～1.8J　。 【分析】分别计算M点和S点的动能和势能，就可确定M点和S点的高度关系，根据机械能的大小关系，就能知道M和S的先后顺序，由此确定位置关系和N点机械能大小的范围。 【解答】解：由图2可知M点的动能EMk＝0.6J，重力势能EMp＝1.2J，则M点的机械能EM＝EMk+EMp＝0.6J+1.2J＝1.8J，S点的动能ESk＝0.9J，重力势能ESp＝0.6J，则S点的机械能ES＝ESk+ESp＝0.9J+0.6J＝1.5J，因为EMp＞ESp，所以M点的高度大于S点的高度，即M在上S在下，又因为EM＞ES，由于小球在运动过程中受到空气阻力作用，机械能越来越小，所以先经过M点再经过S点，故M、S两点位置关系可能是甲、乙； 因为N点在M和S点之间，所以N点的机械能可能为1.5～1.8J之间。 故答案为：甲、乙；1.5～1.8J。 【点评】本题考查了能量转化和力与运动的关系，难度适中，是一道好题。 46．2024年8月6日晚，在巴黎奥运会跳水项目女子10米跳台决赛中，擅长“水花消失术”的全红婵成功卫冕冠军。中国队实现该项目五连冠。如图所示，若不计空气阻力，运动员从最高点加速下落的过程中，运动员的重力势能 　变小　，动能 　变大　（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【分析】动能的大小跟物体的质量和速度有关；重力势能的大小跟物体的质量和高度有关。 【解答】解：运动员从最高点加速下落的过程中，质量不变，高度减小，速度变大，故重力势能变小，动能变大。 故答案为：变小；变大。 【点评】本题考查了重力势能、动能的影响因素和转化等知识，属于基础题。 47．观察实验现象并回答下列问题：小球由B点运动到C点的过程中，速度减小，小球具有的动能 　减小　，同时小球的高度 　增大　，因此小球具有的重力势能增大，在这个过程中可以发现小球原先具有的动能转化为了小球的重力势能。（选填“增大”或“减小”） 【分析】动能的影响因素有质量和速度；重力势能的影响因素有质量和高度；动能和势能之间可以相互转化。 【解答】解：由B点到C点的过程中，由于速度减小，小球具有的动能也减小，同时小球高度增大，故重力势能增大，动能转化为重力势能。 故答案为：减小；增大。 【点评】本题考查了动能和重力势能的影响因素以及动能和势能之间的相互转化，难度不大。 48．甲、乙是两个完全相同的小球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，不计空气阻力。落地前的瞬间两球动能 　相等　（选填“相等”或“不相等”）。 【分析】（1）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。 （2）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。 （3）不考虑空气阻力时，机械能守恒。 【解答】解：甲、乙是两个完全相同的小球，则质量相等，抛出时两球的速度相等，则动能相等，最初的高度相同，则重力势能相同，故抛出时两球的机械能相等。由于不计空气阻力，则两球的机械能守恒，落地前瞬间两球的机械能也相等，两球落地时高度相同，则重力势能相等，故两球落地时的动能也相等。 故答案为：相等。 【点评】掌握动能、重力势能的影响因素，理解重力势能和动能的转化可从高度和速度来理解，可以帮助我们更好的理解能量的转化。 49．如图是小球在地面弹跳的频闪照片，A、B两点高度相同且距地面30cm，小球在A点的重力势能 　等于　（选填“大于”“小于”或“等于”）在B点的重力势能，小球在A点的动能 　大于　（选填“大于”“小于”或“等于”）在B点的动能；若小球的重力为1N，它从A点落到地面，重力做功 　0.3　J。（g取10N/kg） 【分析】根据动能和势能的相互转化可以解决此题。皮球弹跳的高度会越来越低，这说明在势能和动能的转化过程中有能量的消耗，所以皮球的机械能一次比一次少。 【解答】解：小球在A点的高度和B点的高度相等，质量也没变，根据重力势能的影响因素可知：小球在A、B两点的重力势能相等； 由于小球在A位置的这次弹跳要高于B位置的这次弹跳，所以，皮球在A、B两位置时的机械能的大小不同，A位置的机械能大于B位置时的机械能。因此，在A、B两位置重力势能相等的情况下，A位置的动能大于B位置的动能。 重力做功W＝Gh＝1N×30×10﹣2m＝0.3J。 故答案为：等于；大于；0.3。 【点评】机械能的相互转化过程中是有能量消耗的，这样造成动能和势能的总和会减少；要熟练掌握影响能量大小的因素。 50．如图甲是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下，推动木块移动一定的距离，本实验的研究对象是 　小球　；换用质量不同的小球，从斜面的相同高度由静止滚下到达水平面时它们的速度 　相同　。若小球在如图乙AOB所示光滑轨道从A点由静止滑下沿轨道AOB到达B点后离开轨道，不计空气阻力，离开B点后最符合实际的运动轨迹是 　c　（选填“a”、“b”、“c”或“d”）。 【分析】（1）动能的大小通过观察木块移动的距离来反映出来，此方法为转换法；动能大小跟质量和速度有关。在探究动能大小跟速度关系时，控制质量大小不变； （2）在探究动能大小跟质量关系时，控制速度不变；到达水平面的速度与高度有关，高度越高，到达水平面的速度越大； （3）小球在整个过程中机械能守恒，结合惯性的知识及机械能守恒定律进行分析。 【解答】解：实验表明动能的大小与物体的速度和质量有关；若探究速度对动能的影响，应使小球的质量相同，速度不同，所以需使同一小球的小车从斜面的不同高度由静止滑下；从斜面的相同高度由静止滚下是为力控制到达水平面的速度相同； 由题知，AOB为完全光滑轨道，所以，小球运动时其机械能守恒； 小球从A点由静止滑下，则小球的机械能等于A点时的重力势能；整个过程中，机械能守恒，a虚线的最高点超过了A点的高度，这是不可能的； b虚线的最高点与A点的高度相同，而在b虚线的最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以b虚线表示小球的机械能大于A点的机械能，也是不可能的； c虚线的最高点低于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，符合实际； d虚线中小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度，则d虚线不可能。 所以符合实际的是c； 故答案为：小球；相同；c。 【点评】掌握影响动能大小的影响因素，利用控制变量法和转换法，探究动能大小跟各因素之间的关系。 51．如图所示，某次演习任务中，一架飞机要对地面上某一指定目标进行定点轰炸，则飞行员应在飞机到达目标 　之前　（之前/正上方/之后）投弹才能击中，投弹后匀速飞行的飞机的动能 　变小　（变小/变大/不变），炸弹离开飞机后运动状态 　改变　（不变/改变）。 【分析】（1）一切物体都有惯性，即都能保持原来的运动状态不变的性质； （2）动能大小跟质量、速度有关。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； （3）运动速度和方向的变化都属于运动状态的改变；。 【解答】解：（1）由于惯性，炸弹在离开飞机后会保持原来的运动状态继续向前飞行，因此，为了击中地面上的指定目标，飞行员需要在飞机到达目标之前投弹，这样炸弹在惯性的作用下才能继续飞行并击中目标。 （2）动能是物体由于运动而具有的能量，它的大小与物体的质量和速度有关，飞机是匀速飞行的，即速度保持不变，同时，投弹后飞机的质量会减小（因为炸弹已经离开飞机），当速度不变而质量减小时，动能会变小。 （3）炸弹离开飞机后，运动的方向和速度都会发生改变，运动状态改变。 故答案为：之前；变小；改变。 【点评】本题考查了惯性、影响动能的因素、物体运动状态的判断，属于基础题。 三．实验探究题（共4小题） 52．在“探究影响动能大小因素”的实验中，如图所示，让小球从同一光滑斜面上由静止滚下，小球撞击放在水平面上的木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后静止的位置。（已知h1＜h2＜h3） （1）球从斜面上滚下的过程中，小球的 　重力势　能转化为小球的动能。 （2）本实验是通过 　木块被推动的距离大小　比较小球动能的大小。 （3）小明发现小球撞击木块后，小球偏离了原来的轨道，而木块则被撞飞，于是他对实验进行了改进，下列做法有效的是 　D　。 A.增大球的质量 B.减小木块的质量 C.使小球从更高的位置上滚下 D.在斜面和水平面上刻上凹形的滑槽，使小球沿滑槽运动，同时适当增加木块质量 （4）分析图中的三次实验可以得出的结论是：物体的 　质量　一定时，　速度　越大，它的动能越大；这也是开车时不能 　超速　（超载/超速）的原因。 【分析】（1）小球在斜面上有一定的高度具有重力势能，从斜面滑下将重力势能转化为动能； （2）掌握转换法在实验中的应用：实验中通过比较小球推动木块移动的距离来判断小球动能的大小； （3）小球撞击木块后，小球偏离了原来的轨道，说明球在撞击木块时偏离了方向，要让球滑下时方向不偏可以让球在凹形槽中运动； （4）物体的动能与速度和质量有关，质量相同时，速度越大，动能越大。 【解答】解：（1）小球在斜面上有一定的高度具有重力势能，小球从斜面滑下将重力势能转化为动能； （2）实验中通过比较小球推动木块移动的距离来判断小球动能的大小，这是采用了转换法； （3）小球撞击木块后，小球偏离了原来的轨道，说明小球在撞击木块时偏离了原来的运动方向，要让小球不偏离原来的轨道，可以让小球在凹形槽中运动，且可以适当的增大木块的质量使其运动更加稳定（不会撞飞），故选：D； （4）物体的动能与速度和质量有关，本实验采用了控制变量法，比较三次实验发现，小球的质量相同，分别从不同高度滑下，到达斜面底端速度不同，高度越高，到达斜面底端的速度越大，木块被推动的距离越远，说明小球具有的动能越大，所以得出的结论为：物体的质量一定时，速度越大，它的动能越大，这也是开车时不能超速的原因。 故答案为：（1）重力势；（2）木块被推动的距离大小；（3）D；（4）质量；速度；超速。 【点评】（1）掌握动能、重力势能影响因素。 （2）掌握动能和重力势能的相互转化。 53．为了探究动能大小的影响因素，小叶利用斜面、钢球、木块等器材在同一水平面上开展了如图所示的探究活动。 （1）实验中所探究物体的动能是指 　钢球　的动能（选填“钢球”或“木块”）。 （2）如图1甲、丙两图所示，让不同质量的钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下，可得出结论：　当物体速度相同时，质量越大，动能越大　。 （3）在此实验的基础上，小叶继续通过实验探究货车超速与超载在追尾事故中的危害，用到的器材有：小车（模拟货车）、木块（模拟被追尾车辆）、砝码若干、坡度固定的斜面。将小车从如图2甲所示的A处自由释放，小车在水平面上运动一段距离s0后停止，s0可视为刹车后运动的距离。将木块静置于小车右侧所在的位置B处，表明符合核载量并在限速内的货车不会对前车追尾。 请回答下列问题： ①探究货车超速的危害：如图2乙所示，木块置于B处，小车由斜面顶端释放，撞击木块并与木块共同运动一段距离s1，这表明货车超速 　会　（选填“会”或“不会”）产生追尾的危害。本实验可用木块运动的 　距离　反映追尾的危害程度，这种研究问题的方法叫做 　转换法　。 ②探究货车超载的危害：如图2丙所示，木块置于B处，将砝码固定在小车上，逐次增加砝码个数重复实验，仍从A处释放小车。观察木块运动的距离，发现小车在水平面上运动的距离均等于s0，并未与木块相撞，原因是小车到达水平面时具有的动能变 　大　，但 　速度　（选填“速度”“动能”或“质量”）还不够大，所以本次实验不能探究超载的危害。 【分析】（1）该实验中所探究物体的动能是指钢球的动能。 （2）当物体速度相同时，质量越大，动能越大。 （3）货车超速会产生追尾的危害，追尾的危害程度越大，木块被推动移动的距离越远，研究问题的方法叫做转换法。 动能的大小与质量和速度有关。 【解答】解：（1）该实验中所探究物体的动能是指钢球的动能，通过钢球推动木块移动的距离来判断钢球动能的大小。 （2）如图1甲、丙两图所示，让不同质量的钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下，两球滑到斜面底端的速度相同，由图知，丙球的质量大，木块移动的距离大，故可以得出：当物体速度相同时，质量越大，动能越大。 （3）小车撞击木块并与木块共同运动一段距离，是小车“追尾”木块的结果，因此这表明货车超速会产生追尾的危害，追尾的危害程度越大，木块被推动移动的距离越远，因此本实验可用木块运动的距离反映追尾的危害程度，这种研究问题的方法叫做转换法。 图2中，随着砝码个数增多，小车的质量变大，从同一位置静止释放，到达水平面时的速度相同，则其动能增大。 质量增大，小车在水平面上运动的距离几乎都为s0，说明每次到达水平面的速度都相同，但不追尾，可能是速度过小了，在撞击木块前，小车已停止，所以本次实验不能探究超载的危害。 故答案为：（1）钢球； （2）当物体速度相同时，质量越大，动能越大； （3）会；距离；转换法；大；速度。 【点评】本题探究动能大小的影响因素实验，利用控制变量法和转换法分析。 54．小明利用实验小桌、装有细砂的容器、质量不同的物体A、B和C，探究重力势能的大小与哪些因素有关。如图所示，将物体从高处（图中水平虚线处）由静止释放，物体自由下落撞击小桌后立即与小桌一起向下运动。已知甲、乙、丙、丁四次实验中初始时桌腿陷入细砂中的深度相同，图中所画出的状态是桌腿最终静止在细砂中的位置。已知实验中三个物体的质量关系为mA＜mB＜mC，物体下落的距离远大于物体的厚度和桌腿陷入细砂中的深度。请回答下列问题： （1）该实验是通过观察比较 　桌腿陷入细砂的深度　来判断物体重力势能大小的。 （2）比较 　甲、丙（甲、丁或丙、丁）　两次的实验结果可知，物体的重力势能与物体质量有关。 （3）比较甲、丙、丁三次的实验结果可知，　高度　相同的物体，　质量越　大，它的 　重力势能　越大。 【分析】（1）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究物体的方法叫转换法。物体重力势能的大小不能直接观察出来，可以通过重物撞击木桩陷入沙中的深度来比较重力势能的大小，陷入的深度越深，表明重力势能越大； （2）（3）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；桌腿陷入沙子中的深度越大，物体重力势能越大；根据控制变量法分析。 【解答】解：（1）实验中运用转换法通过观察桌腿陷入细砂中的深度来表示重力势能的大小； （2）探究物体的重力势能与物体质量的关系时，需要控制被举起的高度相同，质量不同，故需要对比甲、丙或甲、丁或丙、丁两次实验； （3）比较甲、丙、丁可知，高度相同，物体的质量不同，质量越大，桌腿陷入沙子中的深度越深，重力势能越大，这说明物体的重力势能与物体的质量有关；结论为：高度相同的物体，质量越大，它的重力势能越大。 故答案为：（1）桌腿陷入细砂的深度；（2）甲、丙（甲、丁或丙、丁）；（3）高度；质量越；重力势能。 【点评】本题考查了探究影响物体势能大小的因素及初中物理涉及到的主要研究问题的方法控制变量法、转换法，难度不大。 55．如图1所示为某学习小组的晓畅同学“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作，其中hA＞hB＝hC，mA＝mB＜mC； （1）实验中让小球从同一高度由静止开始滚下，目的是使小球到达水平面时具有相同的 　速度　。 （2）实验中通过比较木块D被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小，这种方法在物理学中属于 　转换法　（选填“控制变量法”或“转换法”）。 （3）晓畅同学比较 　乙、丙　两图进行的实验，可以探究小球动能大小与质量的关系。 （4）晓畅同学由此实验联想到某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样，　小轿车　（选填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是100km/h。 （5）该实验小组的另一名同学在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时，选用下列实验器材：一块厚泡沫，三个相同的铁钉，三个铝块m1、m2和m3（m1＝m2＜m3）。他做了如下实验：将铁钉插入泡沫的相同深度，分别将三个铝块由空中静止释放撞击铁钉，铁钉进入泡沫的深度如图2所示。 ①在这个实验中，铝块在下落的过程中，它的 　重力势　能转化为动能。 ②由a、b两次实验可得到的结论是 　在质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大　，比较 　a、c　两次实验的情况，说明铝块高度相同时，质量越大，铝块的重力势能越大。 【分析】（1）当研究动能大小与质量的关系时，要让小球沿斜面的同一高度下落，这样保证下到达斜面底端的速度相同； （2）木块B被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小，这是一种转换法的思想； （3）要想判断动能大小与物体质量的关系，需控制达到斜面底端的速度相同，据此分析； （4）物体动能的大小与物体质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大； （5）①铝块下落过程中，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能； ②注意根据控制变量法的运用，结合实验进行分析即可得出结论； 重力势能跟物体的质量和被举的高度有关，探究重力势能跟质量关系时，控制被举的高度相同，物体的质量不同；探究重力势能与高度的关系时，控制被举起的重物的质量相同，举起高度不同。 【解答】解：（1）让不同质量的两个小球从同一高度由静止滚下，使小球到达水平面时的速度是相同的； （2）木块B被小球撞击后移动的距离s越大，说明小球对木块做的功越多，也反映了小球具有的动能越大；木块的距离长短反映了物体动能的大小，这种方法叫作转换法； （3）要想判断动能大小与物体质量的关系，需控制达到斜面底端的速度相同，质量不同，故比较实验步骤乙、丙可以得出结论； （4）物体动能的大小与物体质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大，所以从安全的角度考虑，大客车质量大，则需速度小，小轿车质量小，则速度大；则某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样，小轿车的限速应该是100km/h； （5）①铝块下落过程中，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能； ②a、b中金属块的质量相同，高度不同，铁钉进入泡沫深度不同，故可得到的结论：在质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大； 根据控制变量法可知，比较a、c两次实验，金属块高度相同时，质量越大，铁钉进入泡沫的深度，说明金属块的重力势能越大。 故答案为：（1）速度；（2）转换法；（3）乙、丙；（4）小轿车；（5）重力势能；在质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大；a、c。 【点评】本题主要考查了动能大小的决定因素、还探究影响重力势能大小的因素，同时考查转换法、控制变量法的运用等多个知识点，是一道综合性较强的题目。 四．科普阅读题（共1小题） 56．阅读材料，回答问题： 嫦娥工程 2004年，中国正式开展月球探测工程，并命名为“嫦娥工程”。 嫦娥一号于2007年11月5日进入月球轨道，成功实现绕月飞行，获取了第一幅全月影像图，是中国探月工程“零的突破”，是继人造地球卫星、载人航天飞行取得成功之后，我国航天发展史上的第三个里程碑。 嫦娥二号于2010年10月6日进入环月轨道，详勘了嫦娥三号虹湾预选着陆区，获取了国际最高水平的7米分辨率全月影像图，成功开展日地L2点环绕探测，对图塔蒂斯小行星进行飞越探测。 嫦娥三号于2013年12月14日成功降落在月球虹湾区域，实现我国航天器首次在地外天体软着陆和巡视探测，“玉兔号”的足迹刻在了月球上，标志着探月工程第二部战略目标全面实现。 嫦娥四号于2019年1月3日软着陆在月球背面南极﹣艾特肯盆地的冯•卡门撞击坑，实现人类航天器首次在月球背面软着陆和巡视探测，首次实现月背与地球的中继通信，其着陆区命名为“天河基地”，率先在月背留下了人类印记。 嫦娥五号任务是我国航天领域迄今为止最复杂、难度最大的工程任务，历时23天，历经11个飞行阶段、6次分离、1次对接，于2020年12月17日，携带着月球样品成功返回地球，标志着我国探月工程“绕、落、回”三步走战略完美收官。 为了实现“选址正确，落得准确”，嫦娥五号月面探测器先是利用反推发动机向下喷出气体快速减速，然后调整姿态并对预定落区地形进行拍照识别，避开大的障碍，实现“粗避障”，然后探测器在飞到距离月面100米时悬停，并再次对选定区域进行精确拍照，实现“精避障”，之后再斜向下落向选定的着陆点，在移动到着陆点正上方之后开始竖直下降，到距离月面较近时关闭发动机，然后利用着陆腿的缓冲实现软着陆。 12月17日凌晨，离家23天的嫦娥五号回来了。在地球上空，轨道器与返回器分离。随后，返回器以“打水漂”的方式进入大气层。红白相间的降落伞打开，返回器的速度慢了下来。北京时间12月17日1时59分，嫦娥五号返回器着陆在夜色笼罩下的内蒙古四子王旗大草原。返回器中，装有中国从月球采集的1731克的月壤。 根据材料，回答下列问题： （1）嫦娥五号通过反推发动机向下喷出气体，使其速度减小，说明力可以改变物体的 　运动状态　，还可以说明力的作用是 　相互的　； （2）探测器飞到距离月面100米时悬停时处于 　平衡　状态；（选填“平衡”或“非平衡”） （3）探测器的四个“脚掌”面积比较大，目的是为了 　减小对月面的压强　； （4）物体在月球上受到的重力只有地球上的，则1731克月壤在月球上受到的重力约为 　2.9　N（保留一位小数，地球上取g＝10N/kg）。 （5）返回器进入大气层，红白相间的降落伞打开后返回器的动能会 　减小　。（选填“增大”、“不变”或“减小”） 【分析】（1）力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的，力可以改变物体的运动状态、也可以改变物体的形状； （2）物体处于静止或匀速直线运动状态时，受力平衡； （3）减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积；在受力面积一定时，减小压力； （4）利用G＝mg求1731克月壤在月球上受到的重力； （5）动能与质量和速度有关。 【解答】解：（1）嫦娥五号通过反推发动机向下喷出气体，由于物体间力的作用是相互的，气体对嫦娥五号向上的作用力，使其速度减小，成功软着陆，说明力可以改变物体的运动状态； （2）探测器飞到距离月面100米时悬停，处于静止状态，处于平衡状态； （3）探测器的四个“脚掌”面积应该比较大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对月面的压强； （4）1731克月壤在月球上受到的重力约为G月Gmg1.731kg×10N/kg≈2.9N； （5）返回器进入大气层，红白相间的降落伞打开后，返回器的质量不变，速度变小，动能会减小。 故答案为：（1）运动状态；相互的；（2）平衡；（3）减小对月面的压强；（4）2.9；（5）减小。 【点评】本题考查了动能的影响因素、重力公式的应用、平衡状态、减小压强的方法，以及力的作用效果和力的相互性，属于基础题目。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/2/12 21:43:13；用户：康广会；邮箱：ts6z10@xyh.com；学号：47830284 学科网（北京）股份有限公司 $$