第四节 动能与势能（分层作业）物理新教材鲁科版（五四学制）八年级下册

10.4 动能与势能（分层练习）共39小题 ※※目录：——————— 模块一：明晰作业目标 训练有的放矢………………………………………………………………1 模块二：回顾整理课本 夯实基础知识（15小题）…………………………………………………1 模块三：巩固提高综合 训练思维方法（15小题）…………………………………………………5 模块四：中考真题演练 考场细心认真（8小题）…………………………………………………10 模块五：动手实验实践 提升综合能力（1小题） …………………………………………………13 ※※模块一：明晰作业目标 训练有的放矢———————— 1.知道动能和势能。 2.能通过实验了解影响动能、势能大小的因素。 3.能运用动能和势能解释相关的现象。 ※※模块二：回顾整理课本 夯实基础知识———————— 一、填空题 1．（22-23八年级下·山东淄博·期末）随着社会的发展，为了方便彼此间的交流，国际上建立了一套统一的测量单位体系，叫国际单位制。在国际单位制中，功率的单位是 ，能量的国际单位用符号 表示。 2．（2022·山东德州·中考真题）如图甲所示，全世界首条穿越地上悬河的“万里黄河第一隧”济南黄河济泺路隧道于2021年9月建成通车，该隧道设计为双管双层。图乙是两种交通工具通过隧道时的s-t图像，由图像可知： （选填“A”或“B”）的速度大，在质量不变的情况下，0~t1时间内A的动能 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 3．（23-24八年级下·山东泰安·期末）为减少扬尘对空气质量的影响，新泰市区进行洒水作业。如图，洒水车沿道路匀速行驶，在洒水过程中，洒水车的动能将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 4．（2023· 山东枣庄·期末）凝聚着我国古代劳动人民智慧的世界文化遗产——都江堰水利工程，由分水鱼嘴、宝瓶口、飞沙堰等组成（如图所示），其在引水灌溉，防洪减灾方面发挥着重要作用。枯水季节，由于内江河床较低，在水受到的 力作用下，大量的水落入内江，其重力势能 （选填“增大“减小”或“不变”）；洪水季节，由于宝瓶口的限流作用，导致内江水的流速较小，外江水的流速较大、压强较 ，大量的水涌入外江。 5．（23-24八年级下·山东东营·期末）用橡皮筋来做几个小实验：①手拉橡皮筋，橡皮筋伸长，说明力可以使物体发生 ；②用橡皮筋做成“弹弓”，能将物体弹射，说明拉长的橡皮筋具有 能。 二、选择题 6．（21-22八年级下·山东济南·期末）关于能，下列说法正确的是（　　） A．运动的物体具有的能叫做动能 B．物体能够对外做功，表示它具有能 C．质量大的物体，具有的动能一定大 D．只有做功的物体才具有能量 7．（23-24八年级下·山东临沂·期末）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 8．（2024·山东济宁·三模）在“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，同学们做了如图甲、乙、丙所示的三个实验，质量为m和2m的小球分别沿同一斜面按照实验要求下滑，与水平面上静止的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止。下列说法中错误的是（　　） A．实验中所探究的“物体动能”是指小球的动能 B．此实验中物体动能的大小是通过纸盒移动的距离来表示的 C．由甲、乙两图可知物体动能的大小与物体的速度有关 D．探究“超载”的安全隐患，应选择乙丙两图实验来比较 9．（24-25九年级上·安徽六安·阶段练习）如图所示是一座高山的等高线图，一位登山运动员从A点匀速到达B点时（　　） A．动能不变，重力势能不变 B．动能不变，重力势能增大 C．动能增大，重力势能不变 D．动能增大，重力势能增大 10．（2023·山东济南·二模）随着高层住宅越来越多，预防高空坠物很有必要。有实验数据表明，一枚鸡蛋从4楼落下，会使人头部起肿包；从16楼落下，足以砸碎成年人的头骨；而一只苹果从4楼落下，也足以砸碎成年人的头骨。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．物体的重力势能的大小跟高度有什么关系？ B．物体的重力势能的大小跟质量有什么关系？ C．物体对人伤害性的大小跟哪些因素有关系？ D．物体的重力势能的大小跟哪些因素有关系？ 11．（20-21九年级上·浙江温州·期末）下列情境没有利用弹性势能的是（　　） A． 跳板跳水 B． 撑杆跳高 C． 拉弓射箭 D． 雨滴下落 12．（24-25九年级上·山东济南·开学考试）在不计空气阻力的情况下，两个体积相同的甲、乙小球同时从A处由静止自由下落，到达地面前两球速度相等，两球的动能如图所示，由此可以判断（   ） A．两球的质量相等 B．甲球的密度比乙球小 C．到达地面前，两球的机械能相等 D．在A处时甲球比乙球的重力势能小 三、实验题 13．（2024·山东日照·二模）结合图中的情景，按要求回答下列问题。 (1)将小球从斜面的不同高度由静止释放，探究小球动能大小与 的关系；换用不同小球从斜面相同高度放下，可以探究小球动能与 的关系； (2)在图甲实验中若保持不改变，减小斜面长度（斜面倾角增大），木块被推动的距离将比 （选填“增大”或“减小”，下同），说明斜面机械效率随斜面倾角变大而 。 14．（23-24八年级下·山东青岛·期末）热爱劳动的小蓝，在家学做即墨特色面食“婿糕”时发现：一个饮料瓶不小心落到了松软的面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是她灵机一动，利用面团和装水的饮料瓶，依次做了如图所示的实验，对以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a、b、c是为了探究 （问题一/问题二），其中能说明车辆超载对公路带来危害的两次实验是 ； （2）利用实验d、e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”，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e、f得出的结论来解释，请你写出该结论 。 ※※模块三：巩固提高综合 训练思维方法———————— 一、填空题 1．近年来高空抛物造成伤人事故较多，如图所示，从物理的角度分析可知：停在高空中的物体具有 能，下落到地面上的物体 （填“能”或“不能”）做功。    2．在学习势能知识时，小红将一张硬卡片对折，在开口一边剪两刀，然后将一根橡皮筋套在开口边，做成了一个特殊的卡片。小红将图中的卡片反过来，用手把它压平在桌面上，使橡皮筋伸长，迅速松开手，观察到的实验现象是 ，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋对卡片 ，因此橡皮筋具有 。 3．如下图所示，水流冲击筒车下部时，推动筒车转动，筒车获得一定的 ；一部分水进入筒内，随着筒车转动被提升并注入引水槽，筒内的水的 增加。（均选填“动能”或“重力势能”） 4．甲、乙两颗相同的子弹，飞向同一块木板，结果甲子弹穿透木板，乙子弹嵌在木板里，则甲子弹的动能 乙子弹的动能。判断的依据是 。 5．在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，金属小球落下后原来平整的沙盘经过打击后如图所示。分析如下：A、B、C三个金属小球中 球的做功最大，由此判断该球释放前重力势能最大，该实验法叫 ；如果A和B球质量相等，则刚开始落下时， 球的高度要高些；小球在下落过程中，重力对小球做功大小与时间关系图应是 。（选填“A”“B”“C”） 二、选择题 6．力和运动、功和能量是物理学的核心概念，它们之间存在着密切的联系。关于力和运动、功和能量之间的关系，下列说法错误的是（　　） A．运动的物体一定具有能量 B．物体受到力的作用，力一定对物体做功 C．做功的本质是能量的转化 D．功和能量的单位都是焦耳 7．下图是2024年春节档电影《飞驰人生2》中的赛车撞击的画面。图中车辆被撞击后的损坏程度取决于车辆之间相对的（   ） A．动能的大小 B．重力势能的大小 C．速度的大小 D．惯性的大小 8．如图所示，货架上放着A、B、C、D四个体积相同的实心球，其中A和B为铅球，C和D为铁球（）。则关于四个实心球的重力势能，下列说法不正确的是（　　） A．A实心球的重力势能最大 B．D实心球的重力势能最小 C．C实心球的重力势能比D实心球的大 D．B、C两实心球的重力势能相等 9．如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度Δl之间的关系，如图乙所示，其中b为曲线最高点。不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则小球（　　） A．在b处小球受到弹力大小大于它所受重力 B．在c处小球受到弹力大小等于它所受重力 C．在b处弹簧的弹力最大 D．在c处弹簧的弹性势能最大 10．铅球是一种田径运动项目，它利用人体全身的力量将一定重量的铅球从肩上用手臂推出。如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后，在空中飞行过程中动能随时间变化的曲线最接近的是（　　） A． B． C． D． 11．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让同一钢球A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．实验中研究的是木块的动能 B．此实验主要体现应用控制变量法和转换法研究问题 C．钢球在斜面上自由释放时位置越高，到达水平面时初速度越小 D．该实验的目的是探究钢球在水平面上的动能大小与质量的关系 12．如图所示，从相同高度静止释放甲、乙两个质量不同的小球（），经过相同的时间同时落地，甲球下落过程中经过P、Q两点，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．释放瞬间甲球的重力势能等于乙球 B．甲球在P点的动能小于在Q点的动能 C．从释放到落地，甲球重力做的功等于乙球 D．从释放到落地，甲球重力做功的功率大于乙球 13．车辆通过某平直高速路段时，驾驶员看到了如图所示的标志牌，下列说法正确的是（    ） A．以行驶的汽车为参照物，标志牌是静止的 B．驾驶员刹车减速过程中，车辆的动能逐渐减小 C．以相同速度行驶的不同车辆，车辆的质量越大动能越大 D．车辆不能超过最高限速，是因为车辆的速度越大惯性越大 三、实验题 14．亲爱的同学，请你运用所学知识解答下列问题： (1)某校物理兴趣小组的同学要进行“估测自己上楼的功率”的实验，他们将从一楼走到三楼。 ①实验器材：体重计（磅秤）、秒表、 。 ②以下是小明设计的测量步骤，其中多余的是 （填字母）。 A．测出自己的质量m        B．测出楼梯的总长度L C．测出一楼到三楼的高度h    D．测出自己上楼所用的时间t E．算出上楼的功率P ③请你帮小明设计一个实验记录表格 。 (2)在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，重物A、B、C的质量关系为，木桩相同。木桩和重物的位置如图甲所示。重物静止释放后，木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示。 ①比较重物A、B将木桩打入沙中的深度，可判断重力势能的大小和 的关系。 ②根据图甲、乙所示的实验，我们 （选填“能”或“不能”）比较出图甲中重物B、C的重力势能的大小，理由是 。 15．如图，为了研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明选用小车、斜面、长木板、钩码、木块等器材进行如下的模拟实验（）。 (1)实验中通过比较木块被推动的距离来判断小车动能的大小，这种物理研究方法是 （选填“转换法”或“控制变量法”）； (2)为了研究汽车超速问题，实验中应选择 两个图进行比较，得到的结论是：小车的质量一定时，速度越大，则动能越大； (3)为了研究汽车超载问题，实验中应选择乙、丙两个图进行比较，得到的结论是： ； (4)甲图中当小车在水平木板表面上运动时，受到的一对平衡力是（　　） A．小车受到向前的惯性力和木板对小车的阻力 B．小车受到的重力和小车对木板的压力 C．小车受到的重力和木板对小车的支持力 (5)如图丙实验中，如果水平木板是绝对光滑且足够长的，小车撞击静止的木块后，木块将一直做 运动。 ※※模块四：中考真题演练 考场有的放矢———————— 1．（2024·山东威海·中考真题）小明和爸爸在体验轮胎滑雪项目时，平躺在相同规格的轮胎上先后从同一滑道的最高处由静止滑下，小明的质量比爸爸小。当两人都刚滑到水平面时，小明的动能 爸爸的动能（下滑过程不计空气阻力及轮胎与滑道之间的摩擦）：在水平减速带滑行时，小明、爸爸乘坐的轮胎受到的摩擦力分别为、，则 。（两空均选填“小于”“等于”“大于”） 2．（2024·山东淄博·中考真题）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 3．（2024·山东泰安·中考真题）在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜面上由静止滑下，撞击放在水平面上的木块，小车推动木块滑行一段距离后停止，实验过程如图所示。下列说法正确的是（    ） A．实验中木块被推出距离的远近反映小车动能的大小 B．由甲、乙两图可知，小车动能的大小与质量有关 C．由乙、丙两图可知，小车动能的大小与速度有关 D．小车从斜面上滑下其重力势能转化为动能，机械能增大 4．（2024·山东济宁·中考真题）伴随着城区内环高架路、鲁南高铁济宁北站、大安机场的建成使用，济宁进入高铁、高架、高速、航空的立体交通“快时代”。结合图中的信息，下列说法中正确的是（  ） A．雨雾冰雪提示牌提醒减速慢行，原因是雨雪路面摩擦力消失 B．在高架路旁安装隔音墙，可以有效地减弱噪声的传播 C．设置安全线的原因是列车高速行驶时空气流速大的地方压强大 D．车辆沿坡形通道向上行驶过程中，其重力势能不变 5．（2024·山东烟台·中考真题）下列实例中，采用了相同科学方法的是（　　） ①用光线表示光传播的径迹和方向 ②探究动能大小与速度的关系时，让同一个小球从斜面的不同高度由静止释放 ③探究平面镜成像特点时，通过未点燃的蜡烛确定点燃蜡烛的像的位置 ④探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系时，保持压力大小不变 A．①② B．②③ C．②④ D．①④ 6．（2022·山东济南·中考真题）爸爸开车带着小明行驶在高速公路上，小明看到图所示的限速标志，想起了学过的“动能”的知识，也产生了一系列有关的问题。其中最有探究价值且易于探究的是（　　） A．物体的动能与物体的形状是否有关？ B．物体的动能与它的速度有什么关系？ C．物体的动能与它的质量和速度有什么关系？ D．物体的动能与哪些因素有关？ 7．（2023·山东威海·中考真题）小明探究重力势能大小与物体质量和高度的关系，实验装置如图甲所示。    （1）将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹簧，记录铁球速度减为0时弹簧的长度，整个过程涉及的能量转化情况为 ；铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，则说明铁球的重力势能越 （选填“大”或“小”）。 （2）将同一铁球先后从同一斜面的不同高度（）处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为（），则你能得出的结论是 。 （3）若要探究重力势能大小与物体质量的关系，请简要写出你的设计思路： 。 （4）结合本实验和所学知识，分析图乙所示的水坝，发电机安装在 位置较为合理（选填“C”或“D”）；你认为适合建造大型水力发电站的地方应该具备哪些条件： 。 8．（2023·山东潍坊·中考真题）为探究物体的动能跟哪些因素有关，利用斜槽、钢球、木块等器材在同一水平面上进行探究活动。钢球从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动，运动的钢球碰上木块后，能将木块撞出一段距离s，如图所示。    （1）实验中探究的“物体的动能”是指 （选填字母）。 A．钢球在斜面上的动能 B．钢球撞击木块时的动能 C． 木块被撞击后的动能 （2）若水平面是光滑的， （选填“能”或“不能”）达到探究目的。 （3）实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较。对此请你写出一条改进措施： 。 ※※模块五：动手实验实践 提升综合能力———————— 阅读短文，回答问题： 无人机 无人驾驶飞机简称“无人机”（UAV），是利用无线电遥控设备和自备的程序来控制装置操纵的不载人飞行器。机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。可在无线电遥控下像普通飞机一样起飞或用助推火箭发射升空，也可由母舰带到空中投放飞行；回收时可用与普通飞机着陆过程一样的方式自动着陆，也可通过遥控用降落伞或拦网回收，可反复使用多次。与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场能力较强等优点。由于无人驾驶飞机对未来空战有着重要的意义，世界各主要军事国家都在加紧无人驾驶飞机的研制工作。目前，我国在此领域处于领先地位。 如图1所示的无人机质量为3kg，具有4个旋翼，可通过无线电进行操控。无人驾驶飞机在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。（g＝10N/kg） (1)若图1中的无人机在30s内匀速竖直上升120m进行空中拍摄，则此过程中动能 （选填“变大”“变小”或“不变”），无人机克服自身重力做功的功率是 W； (2)若图1中的无人机的电池可提供的最大电能为2.5×105J，且电能的90%用于飞行，飞行时的功率为90W，则该无人机最多能飞行的时间是 s； (3)如图2所示，外卖小哥使用无人机从地面向高楼阳台送餐。已知无人机质量为3kg，外卖质量为0.6kg，无人机先以4m/s的速度径直上升10s，再水平匀速飞行30m到阳台，整个过程历时25s，则无人机水平飞行的速度为 m/s，整个过程中无人机对外卖做功的功率为 W； (4)如图3，在农业领域，一架普通无人机携带农药，一天可完成600亩农田的农药喷洒任务，换作人工，则需要60人满负荷工作一整天，科技带来的优势非常明显。假定无人机每次装20kg农药，喷洒的过程中是在同一高度匀速飞行，则在喷洒农药的过程中，无人机携带农药总的重力势能 ，动能 。（选填“变大”“变小”或“不变”） / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 10.4 动能与势能（分层练习）共39小题 ※※目录：——————— 模块一：明晰作业目标 训练有的放矢………………………………………………………………1 模块二：回顾整理课本 夯实基础知识（15小题）…………………………………………………1 模块三：巩固提高综合 训练思维方法（15小题）…………………………………………………13 模块四：中考真题演练 考场细心认真（8小题）…………………………………………………26 模块五：动手实验实践 提升综合能力（1小题） …………………………………………………34 ※※模块一：明晰作业目标 训练有的放矢———————— 1.知道动能和势能。 2.能通过实验了解影响动能、势能大小的因素。 3.能运用动能和势能解释相关的现象。 ※※模块二：回顾整理课本 夯实基础知识———————— 一、填空题 1．（22-23八年级下·山东淄博·期末）随着社会的发展，为了方便彼此间的交流，国际上建立了一套统一的测量单位体系，叫国际单位制。在国际单位制中，功率的单位是 ，能量的国际单位用符号 表示。 【答案】 瓦/瓦特/W J 【详解】[1]在国际单位制中，功率的单位为瓦特，简称瓦，符号W。 [2]在国际单位制中，能量的单位为焦耳，符号是J。 2．（2022·山东德州·中考真题）如图甲所示，全世界首条穿越地上悬河的“万里黄河第一隧”济南黄河济泺路隧道于2021年9月建成通车，该隧道设计为双管双层。图乙是两种交通工具通过隧道时的s-t图像，由图像可知： （选填“A”或“B”）的速度大，在质量不变的情况下，0~t1时间内A的动能 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 B 不变 【详解】[1]由s-t图像可知，路程相同时，B所有时间短，故B的速度大。 [2]如图，0~t1时间内A的s-t图像为过原点的倾斜的直线，所以A做匀速直线运动，则A的速度不变，又A的质量不变，故A的动能不变。 3．（23-24八年级下·山东泰安·期末）为减少扬尘对空气质量的影响，新泰市区进行洒水作业。如图，洒水车沿道路匀速行驶，在洒水过程中，洒水车的动能将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】减小 【解析】【小题1】在洒水过程中，洒水车匀速行驶，速度不变，质量变小，洒水车的动能将减小。 4．（2023· 山东枣庄·期末）凝聚着我国古代劳动人民智慧的世界文化遗产——都江堰水利工程，由分水鱼嘴、宝瓶口、飞沙堰等组成（如图所示），其在引水灌溉，防洪减灾方面发挥着重要作用。枯水季节，由于内江河床较低，在水受到的 力作用下，大量的水落入内江，其重力势能 （选填“增大“减小”或“不变”）；洪水季节，由于宝瓶口的限流作用，导致内江水的流速较小，外江水的流速较大、压强较 ，大量的水涌入外江。 【答案】 重 减小 小 【详解】[1][2]地球上的一切物体都要受到地球的吸引力，这个吸引力就是重力，水在受到重力的作用下从高处落下，这个过程中高度越来越低，重力势能越来越小，而速度越来越大，动能也越来越大。 [3]流体流速越快，压强越小，外江水的流速较大、压强较小。 5．（23-24八年级下·山东东营·期末）用橡皮筋来做几个小实验：①手拉橡皮筋，橡皮筋伸长，说明力可以使物体发生 ；②用橡皮筋做成“弹弓”，能将物体弹射，说明拉长的橡皮筋具有 能。 【答案】 形变 弹性势 【解析】【小题1】[1]用手拉橡皮筋，橡皮筋被伸长，橡皮筋的形状发生了变化，表明力能使物体发生形变。 [2]物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。橡皮筋被拉长后，发生弹性形变，此时橡皮筋具有弹性势能。 二、选择题 6．（21-22八年级下·山东济南·期末）关于能，下列说法正确的是（　　） A．运动的物体具有的能叫做动能 B．物体能够对外做功，表示它具有能 C．质量大的物体，具有的动能一定大 D．只有做功的物体才具有能量 【答案】B 【详解】A．动能是由于物体运动而具有的能量，运动的物体具有的能，可能有其他的能，故A错误； B．一个物体能够做功，我们说这个物体具有能量，故B正确； C．物体动能大小与物体的质量和速度有关，物体的质量越大，速度越大，动能越大，不过如果质量大的物体，速度很小，它具有的动能不一定大，故C错误； D．物体具有能量，但不一定做功，如举在高处静止的物体具有重力势能，但没有做功，故D错误。 故选B。 7．（23-24八年级下·山东临沂·期末）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 【答案】B 【详解】A．小朋友正在由最高点向最低点运动的过程中，运动的方向和速度大小发生改变，运动状态发生改变，故A不符合题意； B．小朋友由最高点向最低点运动的过程中，质量不变，速度变大，动能变大，故B符合题意； C．小朋友由最高点向最低点运动的过程中，重力的方向竖直向下，小朋友在重力的方向上通过一定的距离，重力做功，故C不符合题意； D．惯性与物体的质量有关，小朋友的质量不变，惯性不变，故D不符合题意。 故选B。 8．（2024·山东济宁·三模）在“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，同学们做了如图甲、乙、丙所示的三个实验，质量为m和2m的小球分别沿同一斜面按照实验要求下滑，与水平面上静止的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止。下列说法中错误的是（　　） A．实验中所探究的“物体动能”是指小球的动能 B．此实验中物体动能的大小是通过纸盒移动的距离来表示的 C．由甲、乙两图可知物体动能的大小与物体的速度有关 D．探究“超载”的安全隐患，应选择乙丙两图实验来比较 【答案】D 【详解】A．实验过程中，小球从斜面滚下撞击纸盒，故实验中所探究的物体的动能就是指小球的动能，故A正确，不符合题意； B．本实验中通过比较纸盒运动距离来比较物体动能的大小，用到了转换法，故B正确，不符合题意； C．甲、乙两次实验，小球的质量相同，乙滚下的高度大于甲滚下的高度，到达水平面的速度不相同，乙将纸盒推动得更远，说明动能更大，所以是探究物体动能的大小与物体的速度有关，故C正确，不符合题意； D．超载是指速度相同，质量变大，应选甲丙两图实验来比较，故D错误，符合题意。 故选D。 9．（24-25九年级上·安徽六安·阶段练习）如图所示是一座高山的等高线图，一位登山运动员从A点匀速到达B点时（　　） A．动能不变，重力势能不变 B．动能不变，重力势能增大 C．动能增大，重力势能不变 D．动能增大，重力势能增大 【答案】B 【详解】登山运动员从A点匀速到达B点时，质量不变，速度不变，动能不变；高度增大，重力势能增大。 故选B。 10．（2023·山东济南·二模）随着高层住宅越来越多，预防高空坠物很有必要。有实验数据表明，一枚鸡蛋从4楼落下，会使人头部起肿包；从16楼落下，足以砸碎成年人的头骨；而一只苹果从4楼落下，也足以砸碎成年人的头骨。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．物体的重力势能的大小跟高度有什么关系？ B．物体的重力势能的大小跟质量有什么关系？ C．物体对人伤害性的大小跟哪些因素有关系？ D．物体的重力势能的大小跟哪些因素有关系？ 【答案】D 【详解】一枚鸡蛋从4楼落下，会使人头部起肿包；从16楼落下，足以砸碎成年人的头骨；而一只苹果从4楼落下，也足以砸碎成年人的头骨，由此可知，鸡蛋的质量一定，所处的高度越高，落到地面时对外做的功就越多，说明最初鸡蛋具有的重力势能就越大，产生的危害就越大，所以最有探究价值且易于探究的科学问题是：物体的重力势能的大小跟高度、质量有什么样的关系，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 11．（20-21九年级上·浙江温州·期末）下列情境没有利用弹性势能的是（　　） A． 跳板跳水 B． 撑杆跳高 C． 拉弓射箭 D． 雨滴下落 【答案】D 【详解】A．跳板跳水时，跳板发生了弹性形变，则跳板具有弹性势能，该情境中利用了弹性势能，故A不符合题意； B．撑杆跳高时，撑杆发生了弹性形变，则撑杆具有弹性势能，该情境中利用了弹性势能，故B不符合题意； C．拉弓射箭时，弓发生了弹性形变，则弓具有弹性势能，该情境中利用了弹性势能，故C不符合题意； D．雨滴下落时，雨滴没有发生弹性形变，不具有弹性势能，故D符合题意。 故选D。 12．（24-25九年级上·山东济南·开学考试）在不计空气阻力的情况下，两个体积相同的甲、乙小球同时从A处由静止自由下落，到达地面前两球速度相等，两球的动能如图所示，由此可以判断（   ） A．两球的质量相等 B．甲球的密度比乙球小 C．到达地面前，两球的机械能相等 D．在A处时甲球比乙球的重力势能小 【答案】BD 【详解】A．由图可知，甲球的动能小于乙球的动能，而到达地面前两球速度相等，所以甲球的质量小于乙球的质量，故A不符合题意； B．由于甲球的质量小于乙球的质量，而两球的体积相同，根据可知，甲球的密度小于乙球的密度，故B符合题意； CD．由于甲球的质量小于乙球的质量，下落前高度相等，所以在A处甲球的重力势能小于乙球的重力势能；在A处，两球的动能为零，甲球的重力势能小于乙球的重力势能，所以甲球的机械能小于乙球的机械能，在两球下落过程中，不计空气阻力，机械能守恒，所以整个下落过程中甲球的机械能都小于乙球的机械能，故C不符合题意，D符合题意。 故选BD。 三、实验题 13．（2024·山东日照·二模）结合图中的情景，按要求回答下列问题。 (1)将小球从斜面的不同高度由静止释放，探究小球动能大小与 的关系；换用不同小球从斜面相同高度放下，可以探究小球动能与 的关系； (2)在图甲实验中若保持不改变，减小斜面长度（斜面倾角增大），木块被推动的距离将比 （选填“增大”或“减小”，下同），说明斜面机械效率随斜面倾角变大而 。 【答案】(1) 速度 质量 (2) 增大 增大 【详解】（1）[1][2]根据实验的要求可知，将小球从斜面的不同高度由静止释放，小球到达平面的速度不同，探究小球动能大小与速度的关系；换用不同小球从斜面相同高度放下，控制到达水平面初速度相同，由控制变量法，该实验的目的是研究小球的动能大小与质量的关系。 （2）[1][2]在图甲实验中若保持h1不改变，减小斜面长度（斜面倾角增大），小球所做总功不变，木块被推动的距离将比s1增大，因此有用功W有用增大，根据可知，机械效率变大，说明斜面机械效率随斜面倾角变大而增大。 14．（23-24八年级下·山东青岛·期末）热爱劳动的小蓝，在家学做即墨特色面食“婿糕”时发现：一个饮料瓶不小心落到了松软的面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是她灵机一动，利用面团和装水的饮料瓶，依次做了如图所示的实验，对以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a、b、c是为了探究 （问题一/问题二），其中能说明车辆超载对公路带来危害的两次实验是 ； （2）利用实验d、e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”，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e、f得出的结论来解释，请你写出该结论 。 【答案】 问题一 ab 质量 见解析 【详解】（1）[1][2]实验ab受力面积相同，压力不同，所以探究的是压力的作用效果与压力大小的关系；bc的压力相同，受力面积不同，探究的是压力的作用效果与受力面积的关系；所以a、b、c探究的是问题一；其中ab两次实验能说明车辆超载对公路带来危害。 （2）[3]实验d、e中，物体落下的高度相同，物体的质量不同，质量越大，下陷的深度越深，具有的重力势能越大，故探究重力势能大小与质量是否有关。 （3）[4]实验e、f中，物体的质量相同，物体落下的高度不同，高度越高，物体下陷的深度越深，具有的重力势能越大，故结论为：在质量一定时，高度越高，重力势能越大。 ※※模块三：巩固提高综合 训练思维方法———————— 一、填空题 1．近年来高空抛物造成伤人事故较多，如图所示，从物理的角度分析可知：停在高空中的物体具有 能，下落到地面上的物体 （填“能”或“不能”）做功。    【答案】 重力势 能 【详解】[1][2]停在高空中的物体，由于被举高而具有重力势能；下落时，重力势能会转化为动能，对地面上的物体能做功，从而造成伤害。 2．在学习势能知识时，小红将一张硬卡片对折，在开口一边剪两刀，然后将一根橡皮筋套在开口边，做成了一个特殊的卡片。小红将图中的卡片反过来，用手把它压平在桌面上，使橡皮筋伸长，迅速松开手，观察到的实验现象是 ，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋对卡片 ，因此橡皮筋具有 。 【答案】 卡片弹起 做功 能量 【详解】[1][2][3]将图中的卡片反过来，用手把它压平在桌面上，使橡皮筋伸长，橡皮筋发生了弹性形变，迅速松开手，橡皮筋要恢复原来的形状，所以观察到的实验现象是卡片弹起。当卡片压平在桌面上时，橡皮筋发生弹性形变，具有了弹性势能，在恢复原状的过程中对卡片做功。发生弹性形变的橡皮筋可以对外做功，说明橡皮筋具有能量。 3．如下图所示，水流冲击筒车下部时，推动筒车转动，筒车获得一定的 ；一部分水进入筒内，随着筒车转动被提升并注入引水槽，筒内的水的 增加。（均选填“动能”或“重力势能”） 【答案】 动能 重力势能 【详解】[1][2]水流冲击筒车下部时，推动筒车转动，筒车具有了速度，获得一定的动能；一部分水进入筒内，随着筒车转动被提升并注入引水槽，筒内的水的高度增加，则重力势能增加。 4．甲、乙两颗相同的子弹，飞向同一块木板，结果甲子弹穿透木板，乙子弹嵌在木板里，则甲子弹的动能 乙子弹的动能。判断的依据是 。 【答案】 大于 甲子弹能够做的功较多 【详解】[1][2]运动的子弹具有动能，穿过木板时，要克服摩擦做功，穿透的子弹比嵌在木板的子弹运动距离长，由于甲子弹穿透木板，乙子弹嵌在木板里，则甲子弹比乙子弹做功多，所以甲子弹的动能大。 5．在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，金属小球落下后原来平整的沙盘经过打击后如图所示。分析如下：A、B、C三个金属小球中 球的做功最大，由此判断该球释放前重力势能最大，该实验法叫 ；如果A和B球质量相等，则刚开始落下时， 球的高度要高些；小球在下落过程中，重力对小球做功大小与时间关系图应是 。（选填“A”“B”“C”） 【答案】 A 转换法 A C 【详解】[1][2]如图，A球陷入沙中最深，说明A球做的功最多，从而得出A球释放前重力势能最大，这里应用了转换法，将球的重力势能大小转换为陷入沙中的深度。 [3]重力势能大小于物体的质量和所处高度有关，由以上分析知，A球的重力势能大于B球的重力势能，而A和B球质量相等，则刚开始落下时，A球的高度要高些。 [4]小球在下落过程中，速度越来越快，做功越来越快；A图重力对小球做功快慢不变，B图重力对小球做功越来越慢，C图重力对小球做功越来越快。所以小球在下落过程中，重力对小球做功大小与时间关系图应是C图。 二、选择题 6．力和运动、功和能量是物理学的核心概念，它们之间存在着密切的联系。关于力和运动、功和能量之间的关系，下列说法错误的是（　　） A．运动的物体一定具有能量 B．物体受到力的作用，力一定对物体做功 C．做功的本质是能量的转化 D．功和能量的单位都是焦耳 【答案】B 【详解】A．物体由于运动而具有的能量叫做动能，因此运动的物体具有动能，故A正确，不符合题意； B．有力作用在物体上，如果物体没有在力的方向上通过一定的距离，则力没有对物体做功，故B错误，符合题意； C．做功是能量转化的重要途径，它不仅反映了力的空间累积效应，也是能量守恒和转化定律的具体体现，通过做功，各种能量形式之间得以相互转化，故C正确，不符合题意； D．为纪念焦耳在热学和能量研究领域取得的卓越成就，物理量以其名字命名功和各种能量的基本单位，故D正确，不符合题意。 故选B。 7．下图是2024年春节档电影《飞驰人生2》中的赛车撞击的画面。图中车辆被撞击后的损坏程度取决于车辆之间相对的（   ） A．动能的大小 B．重力势能的大小 C．速度的大小 D．惯性的大小 【答案】A 【详解】在碰撞过程中，决定毁坏程度的根本原因是碰撞时所具有的动能大小（动能越大，冲击越严重）。重力势能与车辆所处高度有关，不能直接说明碰撞损坏；速度虽是影响动能的因素，但还要考虑质量；惯性只与质量有关，同样不能完整反映撞击的剧烈程度。 故选A。 8．如图所示，货架上放着A、B、C、D四个体积相同的实心球，其中A和B为铅球，C和D为铁球（）。则关于四个实心球的重力势能，下列说法不正确的是（　　） A．A实心球的重力势能最大 B．D实心球的重力势能最小 C．C实心球的重力势能比D实心球的大 D．B、C两实心球的重力势能相等 【答案】D 【详解】四个体积相同的实心球，其中A和B为铅球，C和D为铁球（），由可知，A和B的质量相同，C和D的质量相同，但A、B质量大于C、D，物体质量越大，所处高度越高重力势能越大，图中AB的质量相同，A所处高度大于B，所以A的重力势能大于B， BC所处高度相同，但B的质量大于C，所以B的重力势能大于C，CD质量相同，C所处高度大于D，所以C的重力势能大于D。综上所述，A实心球的重力势能最大，D实心球的重力势能最小，故ABC正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选D。 9．如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度Δl之间的关系，如图乙所示，其中b为曲线最高点。不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则小球（　　） A．在b处小球受到弹力大小大于它所受重力 B．在c处小球受到弹力大小等于它所受重力 C．在b处弹簧的弹力最大 D．在c处弹簧的弹性势能最大 【答案】D 【详解】在小球的运动过程中，一开始小球的重力大于弹力，小球加速运动；到达b处小球受到的重力和弹簧的弹力大小相等，此时的弹簧形变程度不是最大，弹力不是最大；在c处时，小球的速度为0，弹簧的形变程度最大，小球受到弹力大小大于它所受重力，弹性势能最大。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 10．铅球是一种田径运动项目，它利用人体全身的力量将一定重量的铅球从肩上用手臂推出。如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后，在空中飞行过程中动能随时间变化的曲线最接近的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】铅球在整个飞行过程中，质量不变，铅球一直在运动，动能不为零。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。由于刚出手时球的高度比最终球的高度要高，球下落到最低点时将会有更多的重力势能转化为动能，因此最终的动能要大于开始的动能，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 11．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让同一钢球A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．实验中研究的是木块的动能 B．此实验主要体现应用控制变量法和转换法研究问题 C．钢球在斜面上自由释放时位置越高，到达水平面时初速度越小 D．该实验的目的是探究钢球在水平面上的动能大小与质量的关系 【答案】B 【详解】AD．实验中，同一个钢球，控制了质量相同，从不同高度滚下，使钢球到达水平面时的速度不同，由控制变量法的研究方法可知，实验目的是研究钢球的动能与速度的关系，故AD错误； B．实验中，影响动能的因素有多个，所以应用控制变量法探究；实验中通过木块被撞距离，来判断钢球撞击木块前动能大小，所以应用转换法探究，故B正确； C．钢球从斜面上下滑时，重力势能转化为动能，位置越高，重力势能越大，到达水平面时动能越大，在质量一定时，到达水平面的初速度越大，故C错误。 故选B。 12．如图所示，从相同高度静止释放甲、乙两个质量不同的小球（），经过相同的时间同时落地，甲球下落过程中经过P、Q两点，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．释放瞬间甲球的重力势能等于乙球 B．甲球在P点的动能小于在Q点的动能 C．从释放到落地，甲球重力做的功等于乙球 D．从释放到落地，甲球重力做功的功率大于乙球 【答案】BD 【详解】A．甲、乙两个小球从相同高度静止释放，且，释放瞬间甲球的重力势能大于乙球的重力势能，故A错误； B．甲球在P点的速度小于在Q点的速度，因此甲球在P点的动能小于在Q点的动能，故B正确； C．小球的重力做功为，因为，，所以甲球重力做的功大于乙球，故C错误； D．从释放到落地，甲球重力做的功大于乙球，经过相同的时间同时落地，由可知甲球重力做功的功率大于乙球，故D正确。 故选BD。 13．车辆通过某平直高速路段时，驾驶员看到了如图所示的标志牌，下列说法正确的是（    ） A．以行驶的汽车为参照物，标志牌是静止的 B．驾驶员刹车减速过程中，车辆的动能逐渐减小 C．以相同速度行驶的不同车辆，车辆的质量越大动能越大 D．车辆不能超过最高限速，是因为车辆的速度越大惯性越大 【答案】BC 【详解】A．标志牌相对于行驶的汽车的位置发生了变化，所以以行驶的汽车为参照物，标志牌是运动的，故A错误； B．动能大小与物体的质量和速度有关；驾驶员刹车减速过程中，质量不变，速度减小，所以车辆的动能逐渐减小，故B正确； C．动能大小与物体的质量和速度有关；所以以相同速度行驶的不同车辆，车辆的质量越大动能越大，故C正确； D．惯性大小只与物体的质量有关，与物体运动的速度无关，故D错误。 故选BC。 三、实验题 14．亲爱的同学，请你运用所学知识解答下列问题： (1)某校物理兴趣小组的同学要进行“估测自己上楼的功率”的实验，他们将从一楼走到三楼。 ①实验器材：体重计（磅秤）、秒表、 。 ②以下是小明设计的测量步骤，其中多余的是 （填字母）。 A．测出自己的质量m        B．测出楼梯的总长度L C．测出一楼到三楼的高度h    D．测出自己上楼所用的时间t E．算出上楼的功率P ③请你帮小明设计一个实验记录表格 。 (2)在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，重物A、B、C的质量关系为，木桩相同。木桩和重物的位置如图甲所示。重物静止释放后，木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示。 ①比较重物A、B将木桩打入沙中的深度，可判断重力势能的大小和 的关系。 ②根据图甲、乙所示的实验，我们 （选填“能”或“不能”）比较出图甲中重物B、C的重力势能的大小，理由是 。 【答案】(1) 卷尺 B 自己的质量 一楼到三楼的高度h/m 上楼所用的时间 上楼的功率 (2) 高度 能 两根木桩被打入沙中的深度相同，B、C两个重物的重力势能相等 【详解】（1）[1][2]估测自己上楼的功率，根据计算功率，因此需要测量的物理量有自己的质量m，一楼到三楼的高度h，自己上楼所用的时间t，因此需要的测量工具有体重计、秒表和卷尺，多余的步骤是B。 [3]表格重需要记录的数据有自己的质量m，一楼到三楼的高度h，自己上楼所用的时间t和最终算出的功率P，因此表格如下： 自己的质量 一楼到三楼的高度h/m 上楼所用的时间 上楼的功率 （2）[1]本实验通过木桩被打入沙中的深度来反映物体重力势能的大小，用到了转换法，由题意可知，A、B两物体质量相等，高度不同，因此探究的是重力势能与高度的关系，通过比较重物A、B将木桩打入沙中的深度不同，可判断重力势能的大小和高度的关系。 [2][3]由乙图可以看出重物B、C将两根木桩打入沙中的深度相同，所以可以判断出重物B、C的重力势能相等。 15．如图，为了研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明选用小车、斜面、长木板、钩码、木块等器材进行如下的模拟实验（）。 (1)实验中通过比较木块被推动的距离来判断小车动能的大小，这种物理研究方法是 （选填“转换法”或“控制变量法”）； (2)为了研究汽车超速问题，实验中应选择 两个图进行比较，得到的结论是：小车的质量一定时，速度越大，则动能越大； (3)为了研究汽车超载问题，实验中应选择乙、丙两个图进行比较，得到的结论是： ； (4)甲图中当小车在水平木板表面上运动时，受到的一对平衡力是（　　） A．小车受到向前的惯性力和木板对小车的阻力 B．小车受到的重力和小车对木板的压力 C．小车受到的重力和木板对小车的支持力 (5)如图丙实验中，如果水平木板是绝对光滑且足够长的，小车撞击静止的木块后，木块将一直做 运动。 【答案】(1)转换法 (2)甲、乙 (3)见解析 (4)C (5)匀速直线 【详解】（1）探究物体动能大小与哪些因素有关时，物体动能的大小无法直接体验，所以通过小车对木块外做功的多少来体现小车动能的多少，即通过木块被推动的距离来判断小车动能的大小，所用方法为转换法。 （2）超速是指汽车的质量一定，速度越大，动能越大，应选择质量相等到达水平面速度不同的小车，即甲、乙两图符合题意；小车的位置高，到达水平面时的速度大，撞击木块时木块移动距离远，球的动能大，故可知得出结论：小车的质量一定时，速度越大，则动能越大，安全隐患越大。 （3）超载是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大，应选择到达水平面的速度相等，质量不同的小车进行实验，即乙、丙两图符合题意；小车的质量大，撞击木块时移动的距离远，球的动能大，故可以得出结论：小车的速度一定时，质量越大，则动能越大，安全隐患越大。 （4）A．小车具有惯性，惯性是物体的一种性质，惯性不是力，故A不符合题意； B．小车受到的重力和小车对木板的压力作用在不同的物体上，它们不是一对平衡力，故B不符合题意； C．小车受到的重力和木板对小车的支持力等大、反向、作用在同一直线上，作用在同一物体上，是一对平衡力，故C符合题意。 故选C。 （5）如果水平木板是绝对光滑且足够长的，小车撞击静止的木块后，木块开始运动，由牛顿第一定律可知，木块将一直做匀速直线运动。 ※※模块四：中考真题演练 考场有的放矢———————— 1．（2024·山东威海·中考真题）小明和爸爸在体验轮胎滑雪项目时，平躺在相同规格的轮胎上先后从同一滑道的最高处由静止滑下，小明的质量比爸爸小。当两人都刚滑到水平面时，小明的动能 爸爸的动能（下滑过程不计空气阻力及轮胎与滑道之间的摩擦）：在水平减速带滑行时，小明、爸爸乘坐的轮胎受到的摩擦力分别为、，则 。（两空均选填“小于”“等于”“大于”） 【答案】 小于 小于 【详解】[1]动能与质量和速度有关，根据题意在，小明和爸爸平躺在相同规格的轮胎上先后从同一滑道的最高处由静止滑下，所以，当两人都刚滑到水平面时具有相同的速度，由于小明的质量比爸爸小，所以，此时小明的动能小于爸爸的动能。 [2]滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，小明和爸爸在相同规格的轮胎上沿同一滑道滑行，接触面的粗糙程度相同，由于小明的质量比爸爸小，所以，对接触面的压力小，故受到的摩擦力小。 2．（2024·山东淄博·中考真题）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 【答案】C 【详解】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。 3．（2024·山东泰安·中考真题）在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜面上由静止滑下，撞击放在水平面上的木块，小车推动木块滑行一段距离后停止，实验过程如图所示。下列说法正确的是（    ） A．实验中木块被推出距离的远近反映小车动能的大小 B．由甲、乙两图可知，小车动能的大小与质量有关 C．由乙、丙两图可知，小车动能的大小与速度有关 D．小车从斜面上滑下其重力势能转化为动能，机械能增大 【答案】A 【详解】A．在研究动能大小与什么因素有关时，我们是通过观察小车推动木块移动的距离来反映小球动能大小的，采用的是转换法的思想，故A正确； B．甲、乙两图中，小车的质量相同，释放的高度不同，则到达水平面的速度不同，木块被推出距离不同，说明小车动能的大小与速度有关，故B错误； C．乙、丙两图中，小车的质量不同，释放的高度相同，则到达水平面的速度相同，木块被推出距离不同，说明小车动能的大小与质量有关，故C错误； D．小车从斜面上滑下其重力势能转化为动能，因为要克服摩擦做功，机械能转化为内能，所以机械能减小，故D错误。 故选A。 4．（2024·山东济宁·中考真题）伴随着城区内环高架路、鲁南高铁济宁北站、大安机场的建成使用，济宁进入高铁、高架、高速、航空的立体交通“快时代”。结合图中的信息，下列说法中正确的是（  ） A．雨雾冰雪提示牌提醒减速慢行，原因是雨雪路面摩擦力消失 B．在高架路旁安装隔音墙，可以有效地减弱噪声的传播 C．设置安全线的原因是列车高速行驶时空气流速大的地方压强大 D．车辆沿坡形通道向上行驶过程中，其重力势能不变 【答案】B 【详解】A．雨雪路面粗糙程度较小，摩擦力减小，所以要减速慢行，但摩擦力不会消失，故A错误； B．在高架路旁安装隔音墙，阻挡了声音的传播，是在传播过程中减弱噪声，故B正确； C．设置安全线的原因是列车高速行驶时空气流速大的地方压强小，人容易被推向列车发生危险，故C错误； D．车辆沿坡形通道向上行驶过程中，质量不变，高度变大，其重力势能变大，故D错误。 故选B。 5．（2024·山东烟台·中考真题）下列实例中，采用了相同科学方法的是（　　） ①用光线表示光传播的径迹和方向 ②探究动能大小与速度的关系时，让同一个小球从斜面的不同高度由静止释放 ③探究平面镜成像特点时，通过未点燃的蜡烛确定点燃蜡烛的像的位置 ④探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系时，保持压力大小不变 A．①② B．②③ C．②④ D．①④ 【答案】C 【详解】①用光线表示光的传播的径迹和方向，采用的是模型法； ②探究物体的动能与速度的关系时，让同一钢球从斜面的不同高度由静止滚下，采用的是控制变量法； ③探究平面镜成像特点时，通过未点燃的蜡烛确定点燃蜡烛的像的位置，采用的等效替代法； ④探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系时，保持压力大小不变，采用的是控制变量法。 综上，采用了相同科学方法的是②④，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6．（2022·山东济南·中考真题）爸爸开车带着小明行驶在高速公路上，小明看到图所示的限速标志，想起了学过的“动能”的知识，也产生了一系列有关的问题。其中最有探究价值且易于探究的是（　　） A．物体的动能与物体的形状是否有关？ B．物体的动能与它的速度有什么关系？ C．物体的动能与它的质量和速度有什么关系？ D．物体的动能与哪些因素有关？ 【答案】C 【详解】ABC．由图可知，三种汽车的质量不同，限制的速度不同，从质量和速度两个方面进行探究动能，动能的大小与物体的形状无关，最有探究价值且易于探究的是物体的动能与它的质量和速度有什么关系，故C符合题意，AB不符合题意； D．“物体的动能与哪些因素有关？”这问题不具体，范围较广，故D不符合题意。 故选C。 7．（2023·山东威海·中考真题）小明探究重力势能大小与物体质量和高度的关系，实验装置如图甲所示。    （1）将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹簧，记录铁球速度减为0时弹簧的长度，整个过程涉及的能量转化情况为 ；铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，则说明铁球的重力势能越 （选填“大”或“小”）。 （2）将同一铁球先后从同一斜面的不同高度（）处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为（），则你能得出的结论是 。 （3）若要探究重力势能大小与物体质量的关系，请简要写出你的设计思路： 。 （4）结合本实验和所学知识，分析图乙所示的水坝，发电机安装在 位置较为合理（选填“C”或“D”）；你认为适合建造大型水力发电站的地方应该具备哪些条件： 。 【答案】 重力势能先转化为动能，动能再转化为弹性势能 小 质量相同，高度越高，重力势能越大 质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放，比较弹簧压缩后的长度 D 水资源丰富和地势高度差大 【详解】（1）[1][2]铁球在斜面上滚下时重力势能转化为动能，铁球压缩弹簧时动能转化为弹性势能，所以整个过程涉及的能量转化情况为：重力势能先转化为动能，动能再转化为弹性势能；铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，弹簧的形变越小，弹性势能越小，则说明铁球的重力势能越小。 （2）[3]将同一铁球先后从同一斜面的不同高度（）处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为（），结合（1）的分析可得出的结论是：质量相同，高度越高，重力势能越大。 （3）[4]探究重力势能大小与物体质量的关系，就要控制铁球的高度相同，改变铁球的质量，设计思路为：质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放，比较弹簧压缩后的长度。 （4）[5][6]D位置与上游的高度差较大，所以应该安装在D位置；水资源丰富（或水量大）和地势高度差大，重力势能就大，转化为的动能就越大，适合建造大型水力发电站。 8．（2023·山东潍坊·中考真题）为探究物体的动能跟哪些因素有关，利用斜槽、钢球、木块等器材在同一水平面上进行探究活动。钢球从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动，运动的钢球碰上木块后，能将木块撞出一段距离s，如图所示。    （1）实验中探究的“物体的动能”是指 （选填字母）。 A．钢球在斜面上的动能 B．钢球撞击木块时的动能 C． 木块被撞击后的动能 （2）若水平面是光滑的， （选填“能”或“不能”）达到探究目的。 （3）实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较。对此请你写出一条改进措施： 。 【答案】 B 不能 增大斜面高度 【详解】（1）[1]此实验用了转换法，通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来比较小球到达水平面时的动能大小，故B符合题意。 （2）[2]若水平面光滑，木块就会做匀速直线运动，无法通过比较木块移动距离的远近来判断小球动能的大小，达不到实验的目的。 （3）[3] 实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较，说明小球到达水平面的动能比较小。实验时可以增加斜面的高度来增加小球的重力势能从而改进这一问题。 ※※模块五：动手实验实践 提升综合能力———————— 阅读短文，回答问题： 无人机 无人驾驶飞机简称“无人机”（UAV），是利用无线电遥控设备和自备的程序来控制装置操纵的不载人飞行器。机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。可在无线电遥控下像普通飞机一样起飞或用助推火箭发射升空，也可由母舰带到空中投放飞行；回收时可用与普通飞机着陆过程一样的方式自动着陆，也可通过遥控用降落伞或拦网回收，可反复使用多次。与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场能力较强等优点。由于无人驾驶飞机对未来空战有着重要的意义，世界各主要军事国家都在加紧无人驾驶飞机的研制工作。目前，我国在此领域处于领先地位。 如图1所示的无人机质量为3kg，具有4个旋翼，可通过无线电进行操控。无人驾驶飞机在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。（g＝10N/kg） (1)若图1中的无人机在30s内匀速竖直上升120m进行空中拍摄，则此过程中动能 （选填“变大”“变小”或“不变”），无人机克服自身重力做功的功率是 W； (2)若图1中的无人机的电池可提供的最大电能为2.5×105J，且电能的90%用于飞行，飞行时的功率为90W，则该无人机最多能飞行的时间是 s； (3)如图2所示，外卖小哥使用无人机从地面向高楼阳台送餐。已知无人机质量为3kg，外卖质量为0.6kg，无人机先以4m/s的速度径直上升10s，再水平匀速飞行30m到阳台，整个过程历时25s，则无人机水平飞行的速度为 m/s，整个过程中无人机对外卖做功的功率为 W； (4)如图3，在农业领域，一架普通无人机携带农药，一天可完成600亩农田的农药喷洒任务，换作人工，则需要60人满负荷工作一整天，科技带来的优势非常明显。假定无人机每次装20kg农药，喷洒的过程中是在同一高度匀速飞行，则在喷洒农药的过程中，无人机携带农药总的重力势能 ，动能 。（选填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】(1) 不变 120 (2)2500 (3) 2 9.6 (4) 变小 变小 【详解】（1）[1]无人机匀速上升过程中，质量不变，速度不变，所以动能不变。 [2]无人机克服自身重力做的功为 W＝Gh＝mgh＝3kg×10N/kg×120m＝3600J 克服自身重力做功的功率为 （2）该无人机最多能飞行的时间为 （3）[1]该无人机水平飞行的时间为 t水平＝25s－10s＝15s水平飞行的速度为 [2]无人机上升的高度为 h1＝v上升t上升＝4m/s×10s＝40m 整个过程无人机对外卖做的功为 W1＝G1h1＝m1gh1＝0.6kg×10N/kg×40m＝240J整个过程中无人机对外卖做功的功率为 （4）[1][2]喷洒农药过程中，总质量变小，速度不变，所以动能变小；总质量变小，高度不变，所以重力势能变小。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$