第43期《机械能》(答案见下期)-【数理报】2024-2025学年新教材八年级下册物理学案（教科版2024）

书书书 １６．如 图 １１ 所 示 ，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 ， 在 点 机 械 能 最 大 ， 弹 簧 的 弹 性 势 能 （ 选 填 “ 增 大 ” “ 减 小 ” “ 不 变 ” “ 先 增 大 后 减 小 ” 或 “ 先 减 小 后 增 大 ” ）． （ 不 计 空 气 阻 力 ） 三 、 简 答 题 （ 共 ４ 分 ） １７．“ 儿 童 蹦 极 ” 是 一 项 具 有 挑 战 性 的 运 动 ， 蹦 极 时 两 根 轻 质 弹 性 绳 的 一 端 系 住 儿 童 的 腰 部 ， 另 一 端 系 于 支 架 的 顶 端 ． 用 力 将 儿 童 拉 到 Ａ 位 置 （ 儿 童 的 脚 未 接 触 到 蹦 极 床 ） ，如 图 １２ 甲 所 示 ； 撤 去 拉 力 后 ，儿 童 由 静 止 向 上 运 动 通 过 Ｂ 位 置 （ 弹 性 绳 未 恢 复 到 原 长 ） ， 如 图 １２ 乙 所 示 ．比 较 儿 童 在 Ａ 、Ｂ 两 位 置 具 有 的 机 械 能 Ｅ Ａ 、Ｅ Ｂ 的 大 小 关 系 ，并 从 能 量 转 化 的 角 度 简 要 说 明 理 由 ． （ 不 计 空 气 阻 力 ） 四 、 实 验 探 究 题 （ 共 ３２ 分 ） １８． （８ 分 ） 如 图 １３ 所 示 是 “ 探 究 物 体 的 动 能 跟 哪 些 因 素 有 关 ” 的 实 验 ，将 小 钢 球 从 高 度 为 ｈ 的 同 一 斜 面 上 由 静 止 开 始 滚 下 ，推 动 同 一 木 块 在 水 平 面 向 前 移 动 一 段 距 离 ｓ 后 停 下 ． 先 后 完 成 甲 、 乙 、 丙 所 示 的 三 组 实 验 ． （１ ） 实 验 中 研 究 的 是 （ 选 填 “ 小 钢 球 ” 或 “ 木 块 ” ） 的 动 能 ， 其 动 能 大 小 是 通 过 （ 选 填 “ 高 度 ｈ ” 或 “ 距 离 ｓ” ） 大 小 来 反 映 的 ． （２ ） 分 析 比 较 甲 和 乙 两 组 实 验 可 得 ，物 体 质 量 相 同 时 ， 越 大 ，动 能 越 大 ． （３ ） 小 华 认 为 比 较 乙 和 丙 两 组 实 验 可 以 判 断 动 能 大 小 与 质 量 的 关 系 ， 你 认 为 该 观 点 （ 选 填 “ 正 确 ” 或 “ 错 误 ” ） ， 理 由 是 ． （４ ） 实 验 中 木 块 在 水 平 面 上 滑 行 时 ， 克 服 摩 擦 力 做 功 的 功 率 将 （ 选 填 “ 变 大 ” “ 不 变 ” 或 “ 变 小 ” ）． １９． （７ 分 ） 为 探 究 重 力 势 能 的 大 小 与 什 么 因 素 有 关 ， 小 明 利 用 带 有 三 个 铁 钉 的 小 圆 桌 、 沙 子 、 质 量 不 同 的 重 物 设 计 并 进 行 了 如 图 １４ 所 示 的 实 验 ． （１ ） 实 验 中 通 过 观 察 来 判 断 物 体 重 力 势 能 的 大 小 ． （２ ） 要 探 究 重 力 势 能 大 小 与 高 度 的 关 系 ， 应 选 择 图 中 （ 填 序 号 ） 两 次 实 验 进 行 分 析 比 较 ． （ ３ ） 对 比 ② 和 ③ 两 次 实 验 现 象 可 得 出 的 实 验 结 论 是． （ ４ ） 为 了 更 好 地 显 示 并 比 较 重 力 势 能 的 大 小 ， 甲 同 学 想 用 橡 皮 泥 代 替 沙 子 ， 乙 同 学 想 用 海 绵 代 替 沙 子 ， 你 认 为 更 合 适 是 （ 选 填 “ 甲 ” 或 “ 乙 ” ） 同 学 的 方 法 ． （ ５ ） 若 不 计 空 气 阻 力 ， 一 小 石 块 从 某 一 高 度 由 静 止 开 始 下 落 ， 到 刚 落 到 地 面 的 过 程 中 ， 小 石 块 的 重 力 势 能 随 时 间 的 变 化 图 像 可 能 是 （ 填 字 母 ）． ２０． （７ 分 ） 在 金 属 罐 的 盖 和 底 各 开 两 个 小 洞 ， 将 铁 块 用 细 绳 吊 在 橡 皮 筋 的 中 部 穿 入 罐 中 ， 橡 皮 筋 两 端 穿 过 小 洞 用 竹 签 固 定 （ 如 图 １５ 甲 ）．将 其 放 置 在 斜 面 上 Ａ 处 由 静 止 滚 下 ， 到 达 水 平 面 后 沿 水 平 面 最 远 运 动 到 Ｃ 点 （ 如 图 １５ 乙 ） ，随 即 铁 罐 又 能 沿 ＣＢ 滚 动 回 去 ，并 滚 上 斜 面 ， 最 高 可 滚 到 Ｄ 点 （ 如 图 １５ 丙 ）． （１ ） 上 述 过 程 中 罐 子 的 重 力 势 能 在 点 最 大 ， 动 能 在 点 最 大 ． （ 填 字 母 ） （２） 当 罐 子 从 Ｂ 往 Ｃ 运 动 的 过 程 中 ， 动 能 ， 重 力 势 能 ，橡 皮 筋 弹 性 势 能 ．（ 选 填 “ 增 大 ” “ 不 变 ” 或 “ 减 小 ” ） （３ ） 罐 子 从 Ｃ 点 沿 水 平 面 滚 回 到 Ｂ 点 ， 是 因 为 转 化 为 ． （ 填 序 号 ：① 罐 子 的 动 能 ；② 罐 子 的 重 力 势 能 ；③ 橡 皮 筋 的 弹 性 势 能 ） ２１． （１０ 分 ） 在 探 究 “ 动 能 和 重 力 势 能 相 互 转 化 ” 的 实 验 中 ， 采 用 如 图 １６ 所 示 的 实 验 装 置 ． 用 细 线 把 一 个 质 量 为 ｍ 的 小 球 悬 挂 起 来 ， 将 小 球 从 位 置 Ｂ 拉 到 位 置 Ａ ，由 静 止 释 放 小 球 ， 观 察 小 球 从 Ａ → Ｂ → Ｃ 的 过 程 中 的 高 度 和 速 度 的 变 化 ，并 测 出 小 球 在 Ａ 、Ｂ 、Ｃ 三 个 位 置 时 动 能 和 重 力 势 能 的 值 ， 从 而 分 析 这 一 过 程 中 动 能 和 重 力 势 能 之 间 的 转 化 ，数 据 如 表 所 示 ． 运 动 过 程 或 位 置 Ａ Ａ → Ｂ Ｂ Ｂ → Ｃ Ｃ 动 能 Ｅ ｋ ／Ｊ ０ 增 加 ４．９８ 减 少 ０ 重 力 势 能 Ｅ ｐ ／Ｊ ５．００ 减 少 ０ 增 加 ４．９７ （１ ） 小 球 在 图 中 的 Ｃ 位 置 ，受 到 个 力 的 作 用 ． （２ ） 从 实 验 中 可 以 看 出 ， 小 球 从 Ａ → Ｂ 的 过 程 中 速 度 不 断 （ 选 填 “ 增 大 ” “ 不 变 ” 或 “ 减 小 ” ） ，高 度 不 断 降 低 ，这 个 过 程 中 是 能 逐 渐 转 化 为 能 ； 在 能 量 转 化 的 过 程 中 ， 机 械 能 在 逐 渐 减 少 ， 这 主 要 是 由 于 小 球 受 到 造 成 的 ． （３ ） 在 实 验 中 ， 如 果 换 用 质 量 为 ２ｍ 的 小 球 ， 其 他 条 件 不 变 ， 那 么 ，小 球 到 达 Ｂ 位 置 时 的 机 械 能 （ 选 填 “ 大 于 ” “ 等 于 ” 或 “ 小 于 ” ） 质 量 为 ｍ 的 小 球 到 达 Ｂ 位 置 时 的 机 械 能 ． ! " # $ % & ! ! ' ( ! " " !"# $ % " # $ % & ' ( ) & * + ! " # ' * ( ) " ' + ( ' , $ ( *+- ! % & ) $ ) % ( ( * ! " # ! % ! + % & , * + - + % & ! % ' - + % & ! % ( . / ) - . / ) - . / ) - . / ) - * + , - 书 动能与势能 一、动能 填一填：物体由于 而具有的能量 叫作动能．一切 的物体都具有动能． 做一做：【提出问题】影响动能大小的因素 有哪些？ 【猜想与假设】（１）动能的大小可能跟物体 运动的速度有关． （２）动能的大小可能跟物体的质量有关． 【实验器材】质量不同的小球、木块、斜面、 木板、刻度尺． 【实验步骤】如图１ 所示，将一个木块放在 水平木板上，让小球由 静止开始沿斜槽向下运 动，撞击木块． （１）让质量为ｍ１的 小球从斜槽的不同高度 滚下（ｈＡ ＞ｈＢ），比较小球撞击木块后运动的距 离大小．（如图甲、乙所示） （２）让质量不同的小球（ｍ１ ＜ｍ２）从斜槽的 同一高度滚下，比较木块被小球撞击后运动的 距离大小．（如图甲、丙所示） 【分析与论证】（１）探究动能的大小与多个 因素的关系时应采用 法． （２）比较实验 、 可以得 出，质量相同的物体， 越大，它的动能 越大． （３）比较实验 、 可以得 出，速度相同的物体， 越大，它的动能 越大． 二、势能 １．重力势能 填一填：受到重力的物体由于 而具有的能量叫作重力势能． 做一做：【提出问题】影响重力势能大小的 因素有哪些？ 【猜想与假设】（１）重力势能的大小可能跟 物体的高度有关． （２）重力势能的大小可能跟物体的质量 有关． 【实验器材】小重物若干、小方桌、沙坑、刻 度尺． 【实验步骤】如图２所 示，让重物从高处由静止 开始下落，撞击插在沙中 同一深度的木楔，比较木 楔进入沙中的深度． （１）让质量为ｍ１的重 物从不同位置下落（ｈ１＜ｈ２），撞击木楔，比较木 楔被撞击后进入沙中的深度．（如图甲、乙所示） （２）让质量不同的重物（ｍ１ ＜ｍ２）从同一 位置下落，撞击木楔，比较木楔被撞击后进入沙 中的深度．（如图甲、丙所示） 【分析与论证】（１）探究重力势能的大小与 多个因素的关系时应采用 法． （２）比较实验 、 可以得 出，质量相同的物体， 越高，它的重力 势能越大． （３）比较实验 、 可以得 出，位置相同的物体， 越大，它的重力 势能越大． ２．弹性势能 填一填：发生形变的物体在恢复原状时可 以做功，因此具有 ．我们把物体由于发 生 而具有的能量叫作弹性势能． 机械能及其转化 一、机械能 填一填：通常把重力势能和弹性势能统称 为 ，动能和势能统称为 ．一个 物体可以既有动能，又有势能，把这两种能量加 在一起，就得到它的总 ． 二、动能和势能的转化 做一做：如图３所示，让小球从斜槽上端滚 下，观察小球撞击弹簧发生的现象，分析其能量 转化的过程． 填一填：甲图中，小球从斜槽上端滚下，小 球的高度 ，重力势能 ，速度 ，动能 ， 转化为 ；乙图中，小球撞击右面的弹簧，弹簧 的弹性形变 ，弹性势能 ，小球 的速度 ，动能 ，小球的 转化为弹簧的 ；丙图中，小球 被弹回的过程中，弹簧的弹性形变 ，弹 性势能 ，小球速度 ，动能 ，弹簧的 转化为小球的 ． 三、机械能同其他形式能量的相互转化 读一读：不仅动能和势能之间可以相互转 化，在一定条件下，机械能还可以与内能、声能、 电能等其他形式的能量相互转化．单摆（或滚 摆）在运动的过程中与空气摩擦，把机械能转化 为内能． 水能和风能 填一填：自然界的流水和风都是具有大量 的天然资源．建造水电站时修筑拦河 坝，其目的是 水位，把水的 能 储存起来，打开水闸，河水的 能转化成 能冲击水轮机发电．风能利用起来比 较简便，而且不会污染环境，但是风能 （选填“稳定”或“不稳定”），也不便于贮存． 自行车 议一议：自行车是伟大的人力机械发明，由 杠杆、轮轴等简单机械组成，包括支撑系统、轮 组系统、变速系统、刹车系统、避震系统等．自行 车的许多细节，都蕴含着物理知识，观察一辆自 行车，看看自行车上有哪些简单机械，这些机械 有什么作用？和同学们一起讨论吧． 【即学即练】 １．神舟十九号于２０２４年１０月３０日在酒泉 卫星发射中心发射成功．在飞船加速上升的过 程中，若不考虑其质量变化，下列分析正确的是 （　　） Ａ．重力势能增加，动能不变 Ｂ．重力势能减少，动能增加 Ｃ．重力势能增加，动能增加 Ｄ．重力势能不变，动能不变 ２．在体操比赛的鞍马项目中，运动员上 “马”前要踩踏板．如图４所示，当运动员的脚接 触踏板Ｍ直至弹簧 Ｋ被压缩至最短的过程中， （选填“运动员的重力势 能”“运动员的动能”或“弹簧的弹性势能”）逐 渐增大．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`ab. cdef4b .Wgh DE]^G & 2 %# 3 \ &1 'Gijb kl DE]^4 & 2 %6 3 \ &6 'G9_M/.m n:;<=> DE]^G & 2 #( 3 \ !. 'Gop qr DE]^G ! 2 # 3 \ !% 'Gs st DE]^G ! 2 6 3 \ !# 'Guvwt J KxyWuv 9uv js:;<=> DE]^G ! 2 %( 3 \ !& 'G9uvz: DE]^G ! 2 #& 3 \ !! ' 5 \{=> DE]^G ! 2 &. 3 \ !'4'# '4\{=>|} DE]^G ' 2 0 3 书 ４２期２版参考答案 机械效率　改变世界的机械 １．Ｃ　２．Ｃ　３．Ｄ　４．Ｂ　５．Ｄ　６．Ｄ ７．轮轴　费力 ８．＝　 ＞ ９．＞　２．１　３００　大于 １０．（１）匀速 （２）丙　８０％ （３）错误 （４）１、２ （５）越小 ４２期３、４版参考答案 １．Ｄ　２．Ｃ　３．Ｂ　４．Ｃ　５．Ｂ ６．Ｂ　７．Ｃ　８．Ｄ　９．Ｃ　１０．Ｂ １１．左　费力　 １２．等于　大于 １３．２４０　０　 １４．Ｄ　６　４ １５．３　７５％　减小 １６．如图１所示 １７．如图２所示 １８．（１）平衡　右　右 （２）２　Ｆ１Ｌ１ ＝Ｆ２Ｌ２ （３）变大　不变 １９．（１）不能　不变 （２）竖直向上　动滑轮自身受到重力 （３）Ｃ ２０．（１）设计机械效率的平均值　匀速 （２）甲　（３）８３％　 （４）越小　（５）１和３ ２１．解：（１）由图可知，动滑轮上的绳子段数为 ｎ＝３，拉力做的总功Ｗ总 为１２００Ｊ，由Ｗ ＝Ｆｓ可 得，拉力Ｆ的大小 Ｆ＝ Ｗ总 ｓ ＝ Ｗ总 ｎｈ＝ １２００Ｊ ３×１ｍ＝ １２００Ｊ ３ｍ ＝４００Ｎ （２）由图可知，额外功Ｗ额外 ＝４００Ｊ，滑轮组做 的有用功 Ｗ有用 ＝Ｗ总 －Ｗ额外 ＝１２００Ｊ－４００Ｊ＝８００Ｊ 滑轮组的机械效率 η＝ Ｗ有用 Ｗ总 ×１００％ ＝８００Ｊ１２００Ｊ×１００％ ＝６６．７％ ２２．解：（１）秤砣的质量 ｍ砣 ＝ Ｇ砣 ｇ ＝ １０Ｎ １０Ｎ／ｋｇ＝１ｋｇ （２）根据杠杆平衡条件Ｆ１Ｌ１ ＝Ｆ２Ｌ２，得Ｇ物 × ＯＡ＝Ｇ砣 ×ＯＢ，被称物体的重力 Ｇ物 ＝ Ｇ砣 ×ＯＢ ＯＡ ＝ １０Ｎ×２０ｃｍ ２ｃｍ ＝１００Ｎ （３）被称物体最重时，秤砣在 Ｃ处，根据杠杆 平衡条件Ｆ１Ｌ１＝Ｆ２Ｌ２，得Ｇ′物 ×ＯＡ＝Ｇ砣 ×ＯＣ，ＯＣ 的长度 ＯＣ＝ Ｇ′物 ×ＯＡ Ｇ砣 ＝２００Ｎ×２ｃｍ１０Ｎ ＝４０ｃｍ 书 轮轴是一种简单机械．如图１所示，轮轴由具 有共同转动轴 Ｏ的大轮和小轮组成．通常把大轮 叫轮，小轮叫轴．轮轴实际上是一个可以连续转动 的杠杆．轮半径Ｒ和轴半径ｒ分别是作用在轮和轴 上的力Ｆ１和Ｆ２的力臂．根据杠杆平衡条件，可得 Ｆ１Ｒ＝Ｆ２ｒ，使用时如果动力作用在轮上，能省力且 轮半径是轴半径的几倍，动力就是阻力的几分之 一；如果动力作用在轴上就费力，但可以省距离． 如图２所示，自行车的前齿轮和脚踏板构成一 个轮轴型的杠杆结构，动力是人给脚踏板的蹬力， 阻力是链条对前齿轮的拉力，动力臂是脚踏板到 轴心的长度，阻力臂是前齿轮半径，此时动力臂大 于阻力臂，是一个省力杠杆．自行车的后齿轮和后 车轮构成另一个轮轴型的杠杆结构，动力是链条 对后齿轮的拉力，阻力是地面给后车轮的摩擦力， 动力臂是后齿轮半径，阻力臂是后车轮半径． 变速自行车的驱动结构在于它的后齿轮由多 个半径不同的齿轮共同组成．骑自行车时，人踩脚 踏板一圈，前齿轮转动一圈，带动链条转动的长度 为前齿轮的周长．同时链条带动后齿轮转动，由于 后齿轮的半径小于前齿轮，为了保证链条转动的 长度相同，后齿轮转过的圈数必须大于前齿轮．后 齿轮的半径越小，它转过的圈数就越多．后齿轮同 时带动后车轮转动，它们转动的圈数保持一致．因 此，后齿轮越小，脚踩一圈，后车轮转动的圈数越 多，即自行车前进的距离越长． 在爬坡时，自行车受到的摩擦阻力较大，选择 低挡位；下坡时自行车受到的摩擦阻力较小，选择 高挡位．选择不同的挡位时，自行车的链条会调整 到相应挡位的后齿轮上． 阅读短文，回答下列问题： （１）如图３所示为一辆变速自行车，它的车把 和后轮都可看作是一个杠杆或轮轴；你认为车把 是一个 杠杆（或轮轴），后轮是一个 杠杆（或轮轴）．（选填“省力”“费力”或 “等臂”） （２）请在图４中画出最省力时人脚对脚踏板 的力Ｆ（作用点在脚踏板中心），以及这个力对应 的力臂Ｌ． （３）爬坡时，自行车受到的阻力较大，应将链 条调整至半径较 （选填“大”或“小”）的 后齿轮上，从而达到 的目的． （４）自行车在水平道路上行驶时，后车轮受的 摩擦阻力为２５Ｎ，后车轮的半径为３０ｃｍ，若此时 链条挂在中间挡位的后齿轮上，其半径为５ｃｍ，由 于前齿轮与后齿轮由链条连接，所以前、后齿轮受 到的链条的拉力相同，若前齿轮的半径为１０ｃｍ， 脚踏板到轴心的长度为２５ｃｍ，则自行车匀速行驶 时，人蹬车的力至少应为 Ｎ． 解析：（１）车把在使用时是轮轴，在轮上用力 是一个省力轮轴；变速自行车的后轮可看作是一 个轮轴，由于动力作用在轴上，所以是费力的． （２）根据杠杆平衡条件可知，当动力臂最长 时，需要的动力是最小的，也就是当 Ｆ垂直于脚踏 板相连的金属杆时最省力，如答案图所示． （３）对于后轮的费力杠杆，动力是人通过链条 传递给后轴的齿轮的力，动力臂是后齿轮的半径； 自行车上坡时所受阻力变大，而阻力臂不变，因 此，增大动力臂可以减小所施加的动力，故应换用 半径较大的后齿轮会相对省力一些． （４）对于后车轮的轮轴，设链条对后齿轮的拉 力为Ｆ链，由杠杆平衡条件可得 Ｆ链 ×５ｃｍ ＝ｆ× ３０ｃｍ，已知ｆ＝２５Ｎ，解得Ｆ链 ＝１５０Ｎ．链条对前 后齿轮的力大小是一样的，对于前齿轮和脚踏板 组成的轮轴，设人蹬车的力为 Ｆ，由杠杆平衡条件 可得Ｆ×２５ｃｍ＝Ｆ链 ×１０ｃｍ，解得Ｆ＝６０Ｎ． 答案： （１）省力　费力 （２）如图所示 （３）大　省力　（４）６０ ! !"#$% ! &'()(* ! +123* ! 45678/ $%#!&#'(!'#) ! &9:;/<=>?@ABCDEFG '$' HIJ19KLMN9O456 ! PQ4R/ $%$$$) ! AS6T9UV/ $%#!!#'(!')* !##%))%)++( WXYZH[ ! T\/]^&9AS6;_`abcdPeWf[ ! PQT\UV/ !!!+# ! ghijTklTmnT ! & 9 o a b c >WA [ p q r s t 9 ! & 9 u < = 2 ; v w x y z {W? @ A | } ~ D  €  ‚ ƒ v „ … x v † ‡ ˆ ‰ Š „ ] ^ & 9 A S 6 ; _ ‹ Œ " = Ž  !"# $% &'( )*+ ,-./0 1-.20 3 ' ! " ! # ! " # 3 ! 3 $ 3 ' $ % & ' ! 3 ! ' ' ( ! 3 % &4( " ! 书书书 《 机 械 能 》 章 节 测 试 题 ◆ 数 理 报 社 试 题 研 究 中 心 （ 时 间 ：６ ０ 分 钟 　 满 分 ：１ ００ 分 ） 题 　 号 一 二 三 四 总 　 分 得 　 分 一 、 选 择 题 （ 每 小 题 ３ 分 ， 共 ３０ 分 ） １． 下 列 情 景 中 机 械 能 增 大 的 是 （ 　 　 ） 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ａ ．火 箭 加 速 升 空 Ｂ． 小 朋 友 从 滑 梯 滑 下 Ｃ． 汽 车 水 平 匀 速 行 驶 Ｄ ．卫 星 绕 地 球 转 动 ２． 小 丽 站 在 自 动 扶 梯 上 随 扶 梯 一 起 向 上 匀 速 运 动 ，如 图 １ 所 示 ．关 于 她 的 机 械 能 ， 下 列 说 法 正 确 的 是 （ 　 　 ） Ａ ．动 能 增 大 ，机 械 能 增 大 Ｂ． 重 力 势 能 增 大 ，机 械 能 增 大 Ｃ． 动 能 减 小 ，机 械 能 不 变 Ｄ ．重 力 势 能 减 小 ，机 械 能 增 大 ３． 正 在 飞 行 的 Ａ、 Ｂ 两 架 飞 机 具 有 相 同 的 重 力 势 能 ，且 ｍ Ａ ＞ ｍ Ｂ ， 则 （ 　 　 ） Ａ ．Ａ 飞 机 飞 得 快 Ｂ． Ａ 飞 机 飞 得 慢 Ｃ． Ａ 飞 机 飞 得 高 Ｄ ．Ａ 飞 机 飞 得 低 ４． 如 图 ２ 所 示 是 雨 滴 在 空 中 下 落 过 程 中 速 度 与 时 间 的 关 系 图 ． 雨 滴 在 ｔ １ 、ｔ ２ 、ｔ ３ 三 个 时 刻 具 有 的 动 能 分 别 是 Ｅ １ 、Ｅ ２ 、Ｅ ３ ，不 考 虑 下 落 过 程 中 雨 滴 的 质 量 变 化 ，则 动 能 的 大 小 关 系 是 （ 　 　 ） Ａ ．Ｅ １ ＜ Ｅ ２ ＜ Ｅ ３ Ｂ． Ｅ １ ＞ Ｅ ２ ＞ Ｅ ３ Ｃ． Ｅ １ ＜ Ｅ ２ ＝ Ｅ ３ Ｄ ．Ｅ １ ＝ Ｅ ２ ＜ Ｅ ３ ５． 如 图 ３ 所 示 是 撑 竿 跳 高 运 动 员 进 行 撑 竿 跳 高 的 情 景 ， 下 列 说 法 正 确 的 是 （ 　 　 ） Ａ ．是 运 动 员 的 重 力 将 撑 竿 压 弯 的 Ｂ． 运 动 员 在 上 升 过 程 中 具 有 的 动 能 减 小 Ｃ． 运 动 员 在 上 升 过 程 中 具 有 的 重 力 势 能 减 小 Ｄ ．运 动 员 在 上 升 过 程 中 ，撑 竿 的 弹 性 势 能 减 小 ６． 很 多 同 学 都 玩 过 荡 秋 千 ， 下 列 说 法 正 确 的 是 （ 　 　 ） Ａ ．秋 千 荡 到 最 低 点 时 只 有 动 能 Ｂ． 秋 千 荡 到 最 高 点 时 有 重 力 势 能 和 动 能 Ｃ． 从 最 低 点 荡 到 最 高 点 的 过 程 中 重 力 势 能 转 化 为 动 能 Ｄ ． 从 最 高 点 荡 到 最 低 点 的 过 程 中 动 能 增 大 ，重 力 势 能 减 小 ７． 用 如 图 ４ 所 示 的 装 置 探 究 动 能 大 小 与 速 度 的 关 系 ， 下 列 说 法 正 确 的 是 （ 　 　 ） Ａ ．将 不 同 质 量 的 小 球 从 斜 面 的 同 一 高 度 由 静 止 开 始 释 放 Ｂ． 木 块 在 滑 行 过 程 中 受 到 的 摩 擦 力 逐 渐 减 小 Ｃ． 木 块 静 止 时 所 受 弹 力 是 由 木 块 下 表 面 形 变 产 生 的 Ｄ ．若 水 平 面 绝 对 光 滑 ，实 验 不 能 达 到 探 究 目 的 ８． 把 一 个 石 块 竖 直 向 上 抛 出 ，运 动 到 最 高 点 并 下 落 ．Ａ 、Ｂ 是 石 块 运 动 轨 迹 中 的 两 个 点 ， 石 块 在 这 两 点 的 动 能 和 重 力 势 能 如 表 所 示 ， 则 石 块 在 Ｂ 点 处 的 运 动 方 向 可 能 的 情 况 是 （ 　 　 ） Ａ 点 Ｂ 点 动 能 ／Ｊ ７ ９ 重 力 势 能 ／Ｊ ６ ５ Ａ ．上 升 或 下 降 Ｂ． 上 升 Ｃ． 下 降 Ｄ ．在 最 高 点 ９． 弹 簧 置 于 光 滑 管 内 ，下 端 固 定 在 水 平 面 上 ，上 端 与 管 口 平 齐 ．如 图 ５ 所 示 ，将 一 直 径 略 小 于 管 的 小 球 放 在 弹 簧 上 端 ，先 后 两 次 向 下 按 压 弹 簧 到 不 同 位 置 后 释 放 小 球 ， 小 球 沿 竖 直 方 向 运 动 ，第 一 次 小 球 到 达 的 最 高 点 为 ａ， 第 二 次 小 球 到 达 的 最 高 点 为 ｂ， ｃ为 小 球 运 动 路 径 上 的 一 点 ，小 球 所 受 空 气 阻 力 忽 略 不 计 ，则 关 于 先 后 两 次 的 描 述 正 确 的 是 （ 　 　 ） Ａ ．第 一 次 释 放 小 球 时 弹 簧 的 弹 性 势 能 小 于 第 二 次 的 Ｂ． 小 球 由 ｃ到 ｂ 过 程 ，弹 性 势 能 转 化 为 重 力 势 能 Ｃ． 小 球 上 升 过 程 ，经 过 ｃ点 时 的 重 力 势 能 相 等 Ｄ ．小 球 上 升 过 程 ，经 过 ｃ点 时 的 机 械 能 相 等 １０ ．如 图 ６ 所 示 ， 从 Ａ 点 沿 水 平 桌 面 滚 落 的 小 球 运 动 轨 迹 如 虚 线 所 示 ， Ｃ 、Ｆ 两 点 等 高 ， Ｄ 为 小 球 与 水 平 地 面 的 接 触 点 ， 不 计 空 气 阻 力 ，下 列 说 法 正 确 的 是 （ 　 　 ） Ａ ．小 球 在 Ｃ 点 和 Ｆ 点 的 机 械 能 相 等 Ｂ． 小 球 在 Ｃ 点 和 Ｆ 点 的 动 能 相 等 Ｃ． 小 球 在 Ｅ 点 的 动 能 不 为 零 Ｄ ．小 球 从 Ｅ 点 到 Ｆ 点 的 过 程 中 ，机 械 能 变 小 二 、 填 空 题 （ 每 空 ２ 分 ， 共 ３４ 分 ） １１ ．唐 诗 中 有 “ 黄 河 远 上 白 云 间 ” “ 不 尽 长 江 滚 滚 来 ” 的 诗 句 ， 前 一 句 生 动 形 象 地 表 明 黄 河 储 藏 着 大 量 的 能 ， 后 一 句 表 明 长 江 具 有 大 量 的 能 ．（ 选 填 “ 重 力 势 ” 或 “ 动 ” ） １２ ．如 图 ７ 所 示 ，小 明 在 水 平 地 面 上 铺 一 张 白 纸 ， 将 皮 球 表 面 涂 黑 ，使 其 分 别 从 不 同 高 度 处 自 由 下 落 ， 目 的 是 探 究 重 力 势 能 大 小 与 的 关 系 ． 皮 球 下 落 过 程 中 重 力 势 能 （ 选 填 “ 变 大 ” “ 不 变 ” 或 “ 变 小 ” ） ； 落 地 后 在 纸 上 留 下 黑 色 圆 斑 Ａ、 Ｂ， 圆 斑 （ 选 填 “ Ａ” 或 “ Ｂ” ） 是 皮 球 从 较 高 处 下 落 形 成 的 ． １３ ．如 图 ８ 所 示 ，将 一 张 卡 片 对 折 ，在 开 口 的 一 边 剪 两 刀 ，然 后 将 橡 皮 筋 套 在 开 口 边 ，就 做 成 了 一 个 会 “ 跳 ” 的 卡 片 ．将 卡 片 反 过 来 ，用 手 压 平 在 桌 面 上 ， 使 橡 皮 筋 伸 长 ， 迅 速 松 开 手 ， 会 看 到 卡 片 ．这 一 现 象 说 明 ： 发 生 弹 性 形 变 的 橡 皮 筋 具 有 能 ， 对 卡 片 做 功 ． 卡 片 在 上 升 过 程 中 ， 重 力 势 能 将 （ 选 填 “ 增 大 ” “ 不 变 ” 或 “ 减 小 ” ） ． １４ ．某 科 技 兴 趣 小 组 找 来 两 个 输 液 瓶 ， 从 瓶 口 以 下 约 ６ ｃｍ 处 截 断 ，将 截 断 处 用 胶 水 黏 合 在 一 起 ， 再 从 瓶 口 的 橡 胶 塞 中 心 穿 一 根 长 约 ２０ ｃｍ 的 细 木 棒 ，用 两 条 悬 线 拴 住 木 棒 的 两 端 ，将 悬 线 固 定 在 支 架 上 ， 就 构 成 了 如 图 ９ 所 示 的 滚 摆 ．当 滚 摆 从 上 到 下 运 动 的 过 程 中 重 力 势 能 主 要 转 化 为 能 ； 滚 摆 每 次 上 升 的 高 度 逐 渐 减 小 ， 说 明 滚 摆 的 机 械 能 （ 选 填 “ 变 大 ” “ 不 变 ” 或 “ 变 小 ” ） ． １５ ．如 图 １０ 甲 所 示 ，离 手 后 的 篮 球 在 空 中 依 次 从 Ａ 点 运 动 到 Ｄ 点 ，在 点 时 动 能 最 大 ；图 １０ 乙 为 它 在 两 个 等 高 点 Ｂ 和 Ｄ 的 能 量 柱 状 图 ，则 篮 球 在 Ｂ 点 的 机 械 能 （ 选 填 “ 大 于 ” “ 等 于 ” 或 “ 小 于 ” ） 在 Ｄ 点 的 机 械 能 ．整 个 过 程 中 机 械 能 （ 选 填 “ 守 恒 ” 或 “ 不 守 恒 ” ） ． 3 % ) % ) ' ) ! & * 3 ' ) 5 6 + 7 8 3 , , * 3 ! 3 #- . / 0 1 2 % $ ' 3 ) % $ 3 ( 3 + 3 * 1 2 % $ % 9 1 9 : ; < = > ? @ ? ? A B C 3 ! -