1 动能与势能（分层作业）物理新教材教科版八年级下册

第1节 动能与势能 目录 2 考点01 能量的认识 2 考点02 动能的影响因素及大小比较 3 考点03 重力势能的影响因素及大小比较 5 考点04 弹性势能的影响因素及大小比较 6 考点05 实验探究—动能和势能的影响因素 8 考点06 动能和势能的应用 10 12 15 考点01 能量的认识 1．物理学中，如果一个物体 ，我们就说这个物体具有能量，简称能。能量的单位与功的单位相同，也是 。 2．一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越 。具有能量的物体 （填“一定”或“不一定”）在做功，做功的物体 具有能量。（填“一定”或“不一定”） 3．许多同学都很喜欢设计和参加“多米诺骨牌效应”活动（如图所示，按一定距离排列的骨牌，碰倒第一块骨牌后，其它所有骨牌会依次倒下），其中的物理原理是：骨牌倒下时， 转化为 ，这部分能量就转移给下一张骨牌，下一张骨牌倒下时具有的能量更大，骨牌被推倒的速度 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 4．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 5．下列关于功、功率和机械效率的说法中，正确的是（    ） A．做功少的物体，做功一定越快 B．做功多的物体，效率也一定越高 C．做功越快的物体，功率一定越大 D．物体具有的能量越多，它做的功就越多 6．下列关于能的叙述中，都正确的一组是（　　） ①一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能 ②一个物体没有做功，它一定不具有能量 ③一个物体已做过的功越多，说明这个物体具有的能越多 ④运动的物体具有能，静止的物体没有能 ⑤物体具有的能量越多，做的功越多 ⑥物体具有的能越多，它能做的功就越多 A．①⑥ B．①②⑤ C．④⑤⑥ D．①③⑥ 考点02 动能的影响因素及大小比较 7．动能 (1)定义：物体由于 而具有的能。 (2)影响因素：物体的 和 。物体的质量越大，运动速度越大，它具有的动能就越 。 8．如图是喷雾降尘车在马路上工作的情景，喷雾车匀速前进时，其动能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；以喷雾车为参照物，该车辆的驾驶员是 的，以路旁的树木为参照物，该喷雾降尘车是运动的，上述分析过程能否说明运动的相对性？ 9．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。 10．2024年5月28日，神舟十八号航天员圆满完成出舱任务。如图，搭乘机械臂的航天员A已为空间站安装好空间碎片防护装置，航天员B正在出舱。下列说法正确的是（　　） A．宇航员之间通过超声波传递信息 B．以空间站为参照物，航天员B是静止的 C．机械臂类似于手臂，是一根费力杠杆 D．航天员在太空质量消失，所以不会具有动能 11．高速公路上，驾驶员从发现突发险情，到执行刹车，需要反应时间。在反应时间内汽车行驶的距离为反应距离，刹车后汽车还要向前滑行一段距离为制动距离，当车速较大时，则（　　） A．反应距离不变、制动距离不变 B．反应距离不变、制动距离变大 C．反应距离变大、制动距离不变 D．反应距离变大、制动距离变大 12．甲、乙两车分别从同一直线上的两点同时出发相向运动，它们的图像如图所示。3秒时，甲、乙两车相距5米。（　　） A．两点间的距离一定为20米 B．再过3秒，甲车可能距Q点8米 C．甲车的动能一定大于乙车的动能 D．甲车所受合力可能大于乙车所受合力 13．如图a，水平地面粗糙程度相同，用水平拉力F拉物体做直线运动，物体通过A、B、C、D段时“v-t”图象如图b，其中，物体经过各点的时刻在图象中已标注。与AB段相比，CD段（　　） A．物体所受摩擦力较大 B．水平拉力F做的功较多 C．水平拉力F做功的功率较小 D．水平拉力对物体做功，物体的动能增加 考点03 重力势能的影响因素及大小比较 14．在地球表面附近，物体由于受到重力并处在一定 时所具有的能，叫作重力势能；物体的质量越 ，位置越 ，它具有的重力势能就越大。 15．一个30g的鸡蛋从25楼抛下，可砸破行人的头骨使人当场死亡，由此可知鸡蛋的重力势能与 有关；若每层楼高3m，则这个鸡蛋从25楼掉落到地面上重力做的功为 J（g取10N/kg）。 16．若将皮球从O点处抛出，皮球落地后又弹起，运动轨迹如图所示。则皮球经过同一高度的A、B两点时，在A点时的速度 （选填“大于”、“等于”或“小于”）B点时的速度；在M、N两点皮球的重力势能是 （选填“相等”或“不相等”）的。 17．在农业领域，人们用普通无人机代替人工喷洒农药，可以大大地提高喷洒的效率。假定无人机在喷洒农药的过程中是在同一高度匀速飞行，下列说法正确的是（　　） A．喷洒农药的过程中，无人机重力势能不变 B．喷洒农药的过程中，无人机动能不变 C．喷洒农药的过程中，无人机重力势能增大 D．喷洒农药的过程中，无人机动能减小 18．如图是模拟游乐场里过山车运动的过程，过山车从处由静止释放沿轨道先后经过、、，最后停在处。下列关于过山车说法正确的是（　　） A．在点时的重力势能最大 B．从点到点动能在不断增大 C．从点到点重力势能在不断减小 D．停在点时的惯性最小 19．运动员在自由式滑雪空中技巧比赛中的运动轨迹如图所示。若不计空气阻力，下列关于运动员的说法正确的是（　　） A．A到B运动过程中，重力势能减小 B．B到C运动过程中，重力势能转化为动能 C．在C点速度为零 D．在D点着陆后继续向前运动，是因为受惯性作用 20．如图所示，某种可重复使用火箭在降落过程中，通过控制推力，沿竖直方向先从A点减速运动到B点，再从B点匀速运动到C点，且，不计运动过程中的空气阻力，忽略火箭质量的变化。则（    ） A．火箭受到推力的施力物体是空气 B．AB段的推力小于BC段的推力 C．AB段重力做功的功率大于BC段 D．AB段火箭的重力势能转化为动能 考点04 弹性势能的影响因素及大小比较 21．物体因 而具有的能叫做弹性势能。在弹性限度内，物体的弹性形变越大，具有的弹性势能 。 22．如图所示是一种“回力”玩具车，先用手按住它在水平地面上往后拉一下，松手后它就能往前跑。“用手按住它在地面往后拉一下”，可能使小车存贮了 ；“松手后它就能往前跑”，说明存贮的能量转化为 。（均选填“动能”“弹性势能”或“重力势能”） 23．撑竿跳是一项技术性很强的体育运动，其比赛过程分为持竿助跑、撑竿起跳上升、越竿下落三个阶段，持竿加速助跑阶段运动员的动能 （增大、减小、不变）；撑竿起跳上升阶段运动员的重力势能 （增大、减小、不变）；整个撑竿跳过程中撑竿的弹性势能变化情况为 。 24．如图所示，在光滑的水平面上，一根弹簧的左端固定在墙壁上，右端与一小球连接，O点是弹簧原长时小球的位置。现对小球施加一个外力压缩弹簧使小球到达A点，然后释放小球，小球将在AB之间来回运动。下列说法正确的是（　　） A．小球运动到A点时，弹簧的弹性势能最小 B．小球运动到O点时，小球的动能最大 C．小球在O点左侧运动时，弹簧对小球的弹力是动力 D．小球在O点右侧运动时，弹簧对小球的弹力是阻力 25．射箭有悠久的历史，最初用于打猎和战争。如图所示为人拉弓射箭的示意图，下列说法正确的是（　　） A．射箭时，弓弦被拉弯，弓弦具有动能 B．射箭时，弓弦被拉弯，搭在弓弦上的箭具有弹性势能 C．箭离弦的过程中，弓弦的弹性势能转化为箭的动能 D．箭离弦后下落过程中，箭的动能转化为箭的重力势能 26．如图所示，是一个“会跳的卡片”。用手把它平压在桌面上，使橡皮筋伸长，迅速松手后，卡片就会弹跳起来。图甲中，A为外表面，B为内表面，实验时用同一根橡皮筋，下列说法正确的是（　　） A．实验时应把A面紧贴桌面，松手后橡皮筋的弹性势能直接转化为卡片的重力势能 B．在图乙、丙中，实验时操作过程相同，丙图中卡片会弹跳得高一些 C．在图乙、丙中，卡片边缘固定橡皮筋的凹槽剪的浅些，卡片会弹跳得高些 D．卡片离开桌面后上升的过程中，其重力势能是由橡皮筋的弹性势能转化而来 27．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 考点05 实验探究—动能和势能的影响因素 28．如图所示，将同一钢球从不同高度由静止开始释放，撞击水平面上的木块，下列有关说法中正确的是（　　） A．比较木块被钢球撞击后运动的距离，来反映钢球动能的大小，运用的是控制变量法 B．该实验是为了探究钢球动能大小与钢球起始高度之间的关系 C．同一钢球从不同高度由静止开始释放，在斜面下滑过程中，重力势能转化为动能 D．同一钢球从不同高度由静止释放撞击木块后，木块在同一水平面运动过程中，受到的摩擦力不同 29．如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有体积相同的实心铁球甲、丙和塑料球乙，球甲、乙离沙地的高度相同。关于该探究，下列说法正确的是（　　） A．该实验中，球甲的重力势能最大 B．球陷入沙中的深度越深，说明球对沙子做功越少 C．比较乙和丙，可知物体质量越大，其具有的重力势能越大 D．通过甲和乙可推断，质量小的物体具有的重力势能一定小 30．如图所示，将木块放在压缩了的弹簧旁，释放弹簧，木块沿水平地面向右运动，离开弹簧后，木块运动一段距离后停下来，下列说法中不正确的是（       ） A．此装置可以用来探究弹性势能和弹簧形变大小的关系 B．木块离开弹簧之前，弹簧的弹性势能一直在减小 C．木块离开弹簧之后，木块的动能逐渐减少 D．木块运动时，木块所受的重力对木块做了功 31．如图所示，某实验小组在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中，将同一小车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，木块移动一段距离后停止。 (1)本实验所探究物体的动能是指 （选填“小车”或“木块”）的动能； (2)分析比较甲、乙两次实验，可探究出的结论是质量相同的物体，速度越大，动能 ； (3)分析比较 两次实验，可探究出的结论是速度相同的物体，质量越大，动能越大； (4)小组的小亮设计了图丁、戊所示的装置探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的小球从不同高度（h2>h1）由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小。请你判断小亮的做法 （选填“合理”或“不合理”），理由是 。 32．如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，A、B、C三个小球的大小相同，质量关系为。现让三个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)由图可知，小球 （选填“A”“B”或“C”）的重力势能最大； (2)比较小球 ，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系，得出的结论是：物体质量一定时， ，重力势能越大； (3)小球在空中下落时减少的重力势能主要转化为 ； (4)某组同学在探究时为了显示重力势能的大小，甲同学用橡皮泥代替沙子，乙同学用海绵代替沙子，你认为更合适的方案是 （选填“甲”或“乙”）。 33．如图所示，在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想： 猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关； 猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关； 猜想三：弹性势能的大小与弹簧的长度有关； 猜想四：弹性势能的大小与弹簧的粗细有关。 (1)为验证猜想一，他设计了如图所示实验，实验时将同一弹簧压缩 不同（相同/不同）的长度（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较 ，从而比较弹性势能的大小； (2)为验证猜想二，需选用长度和粗细相同， 不同的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩 （相同/不同）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若 ，则说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关； (3)若水平面绝对光滑，本实验将 不能（能/不能）达到探究目的。 考点06 动能和势能的应用 34．如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将 （选填序号“A．质量较小的小泡沫块”或“B．质量较大的小金属块”）用细绳绑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，做好后将它从不太陡的斜面滚下，观察到罐子在斜面和水平面上来回滚动，直至停下来。当罐子在水平面上继续滚出去时，罐子的 能转化为橡皮筋的 能。 35．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点时弹簧恰好不发生形变。现将物块M拉至Y处由静止释放，M向左最远可运动至X点。则物块从Y点运动至X点的过程中，弹簧的弹性势能的变化是 （选填字母：A．一直变小、B．先逐渐变小后逐渐变大、C．先逐渐变大后逐渐变小），速度v随位置s变化的图像为 。 36．如图，若增大木板的倾角α，悬线OA的方向将 （选填“改变”或“不变”）。小球受到重力的施力物体是 ，若剪断细线，小球会将松软的地面砸一个坑，说明被举高的物体具有 能。现将小球拉至B点释放，当小球摆到最高点C时，小球所受的力 （选填“是”或“不是”）平衡力，若此时细线恰好断开，小球将 。 37．下列事例中，动能和势能之间没有相互转化的是（    ） A．拦河大坝提高水位，以冲击水轮机发电 B．拉动弓弦将箭射出 C．利用举高的重锤夯击地面 D．匀速行驶的汽车 38．如图所示的滑轮组，每个滑轮重50N，用这个滑轮组把质量为45kg的重物在2s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是（g＝10N/kg）（　　） A．作用在绳自由端的拉力F为125 N B．在 1s 内做的有用功为 900J C．该套装置的机械效率为 90% D．物体上升过程中动能转化为重力势能 39．乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，若不计空气阻力，则落到水平桌面时三者的速度大小关系是（　　） A．va＞vb＞vc B．vb＞vc＞va C．va＞vc＞vb D．va＝vb＝vc 40．如图是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验．实验中，让同一铜球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，下列说法正确的是 A．该实验探究的是物体动能大小与高度的关系 B．该实验探究的是物体动能大小与质量的关系 C．该实验中，物体的动能是指木块B的动能 D．该实验结论可以解释为什么对机动车限速 1．如图所示，塔式起重机用于建筑施工重物输送，某次其上的滑轮组通过绳索将物体以速度匀速提升到一定高度后，再以速度沿水平方向匀速移动。<。下列说法正确的是（　　） A．物体匀速向上运动的过程中，物体的动能转化为物体的重力势能 B．物体水平匀速移动的过程中，绳索的拉力对物体做了功 C．物体被竖直提升时的动能大于物体水平移动时的动能 D．竖直提升任何物体，滑轮组做的额外功均小于有用功 2．如图所示，下列判断不正确的是（　　） A．甲图中国旗冉冉升起，相对于地面国旗是运动的 B．乙图中冰壶离开运动员后会继续滑行，是因为它有惯性 C．丙图中运动员对地面的压力与地面对他的支持力是一对平衡力 D．丁图中高空抛下的物体，质量一样时越高其重力势能就越大 3．“神舟”十七号载人飞船成功返航，实现了中国人几千年的“飞天梦”。在飞船返航的过程中，有一段时间匀速降落，在这段时间内，航天员的（   ） A．动能不变，重力势能减少 B．动能增加，重力势能减少 C．动能减少，重力势能不变 D．重力势能和动能都不变 4．奥运会上，运动员用带火的弓箭点燃奥运圣火（如图）。在这个过程中（  ） A．放在张紧了的弓上的箭，具有弹性势能 B．弓拉得越弯，人的弹性势能越大 C．弓拉得越弯，弓的弹性势能越大 D．以上说法都不对 5．在体育测试中，小明同学掷实心球的场景如图所示，图中a点是球刚离开手的位置。球从a点上升到最高点b后下落到地面c点，然后滚动到d点停止，下列说法正确的是（　　） A．球从a点上升到b点，是因为球受到手的推力作用 B．球在点的动能不为零 C．球从b点运动到c点过程中，动能转化成重力势能 D．球从c点运动到d点停止，说明物体运动需要力来维持 6．如图所示，将椭圆形玻璃瓶装满水，把细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入瓶中，用戴着厚手套的手沿着较扁的方向用力捏玻璃瓶，会发现细管中水面高度上升，松手后细管中水面又回到原来的位置，说明松手前玻璃瓶发生了 （选填“弹性”或“塑性”）形变，也表明玻璃瓶此时具有了 能。 7．质量相同的甲、乙两小车在水平地面上从同一地点沿同一直线做匀速直线运动，它们的图像分别如图（a）（b）所示，甲车运动4s后，两小车相遇，则乙车比甲车提前 s出发。两小车运动时，乙车的 较小（选填“动能”或“重力势能”）。乙车在运动过程中，其惯性 （选填“变大”“不变”或“变小”）。 8．如图是北京冬奥会上的高台滑雪项目。滑雪运动员沿斜坡从A点由静止自由滑下，到达B点后会沿曲线 （选填“a” “b”或“c”）继续运动。运动员到达最高点时动能 （填“为”或“不为”）0。假如运动员到达最高点时所有外力突然全部消失，你推测他将会 。 9．如图所示，把甲、乙两个密度相同、质量不同的小球分别从M点竖直向下以相同速度抛出，忽略空气阻力。甲球从P点运动到Q点过程，球的 能转化为 能。（以上两空均选填“重力势”或“动”）。在落地前的一瞬间，甲球的动能 乙球的动能（选填“>”“<”或“=”）。甲球经地面反弹后到达的最高点为N，N点 比M点高（选填“可能”或“不可能”）。 10．某兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关。于是他们进行了如下探究：他们用钢球下滑后撞击木块来模拟汽车发生车祸时的动能大小，做了如图所示的实验。 (1)本实验是通过 来反映钢球的动能大小； (2)甲、丙两图探究的是物体的动能与 的关系； (3)如果水平面光滑，则 （选填“能”或“不能”）完成本实验； (4)用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。 1．如图为一轻质弹簧，左端固定在竖直墙壁上，右端与一物块接触（不连接），物块在A处时弹簧处于原长，水平面不光滑。现缓慢推动物块将弹簧压缩至O点，松手后物块被向右弹出，最终停在B点。则下列说法正确的是（    ） A．物块速度最大的位置在A点左侧 B．刚松手瞬间弹簧对物块的力大于物块对弹簧的力 C．从O点运动到A点过程，物块的动能不断增加 D．物块向右运动过程中，弹簧减小的弹性势能完全转化为物块增加的动能 2．如图甲所示，重为G的正方体滑块P套在水平放置的方管Q上，在水平向右风力的作用下，滑块P向右做匀速直线运动。将方管Q按图乙竖直放置后，滑块P竖直向下运动。假设滑块P受到风力的大小和方向始终保持不变，其受到方管Q的摩擦力等于它们间压力大小的0.9倍，方管足够长且忽略空气阻力。关于图乙中的滑块P，下列说法正确的是（　　）    A．滑块P受到的摩擦力等于重力 B．滑块P先加速，然后匀速 C．滑块P先加速，后减速，最后静止 D．滑块P的动能一直增大 3．如图所示，在盛水的容器中，用力将一木块浸没在水底，撤去力后，木块在水中上浮且能跳出水面，在此过程中，木块的动能和势能都发生变化，不计水的阻力，则下列说法正确的是（　　） A．力刚撤去时，木块的势能转化为动能，跳出水后木块的动能转化为势能 B．力刚撤去时，木块的势能和动能都增加 C．木块上表面刚露出水面时，其动能最大 D．木块下表面刚露出水面时，其动能最大 4．如图所示，一轻质弹簧一端固定在墙上的O点，另一端可自由伸长到B点。今使一质量为m的小物体靠着弹簧，将弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能在水平面上运动到C点静止，已知AC=L；若将小物体系在弹簧上，在A点静止释放，直到最后静止，小物体通过的总路程为s，则下列关系中不可能的是（　　） A．s>L B．s=L C． D． 5．如图所示，小明在做“测量滑轮组机械效率”的实验时， 1s的时间内将重为3N的物体匀速提升0.2m，所施加的拉力F为1.2N（忽略绳子与滑轮的摩擦及绳子的重力）。下列说法正确的是（　　） A．提升时物体的重力势能变小 B．拉力所做的有用功为1.8J C．滑轮组的机械效率约为83.3% D．拉力F做功的功率为0.48W 6．甲、乙是两个完全相同的皮球。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。落地前的运动过程中，甲球的动能 （选填“增大”、“不变”或“减小”），刚到地面时的速度v甲 v乙（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 7．一个体重60kg的运动员从高空跳下，前20s的速度与时间的关系如图所示。第8s时运动员所受的空气阻力 自己的重力（请选填“大于”、“等于”或“小于”）；后10s时间内，运动员的动能会 ；后10s重力做功的功率大小为 。    8．如图所示，在粗糙水平面上，一轻质弹簧左端固定，右端连接一金属小球，弹簧在自然长度时，小球在O点，现通过小球压缩弹簧到A位置，由静止释放小球，小球从A点开始向右运动，最远运动到B点。则小球从A点到O点的过程中动能的变化情况为 ，长度AO OB（>/=/<）。 9．如图是竖直向上抛出的小球上升过程中每隔相等的时间曝光一次所得的照片。从图中可以判断：小球在a、b位置间的平均速度 （选填“大于”“小于”或“等于”）在c、d位置间的平均速度；在上升过程中，小球的重力势能 ，重力做功的功率 。（后两空均选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“不变”） 10．在“研究决定物体动能大小的因素”实验中，将钢球从某一高度由静止释放，钢球撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。 （1）该实验通过 反映钢球动能的大小。 （2）物体动能Ek的计算公式是，m、v分别表示物体的质量、速度。 如图乙所示，被压缩的弹簧左端固定，对木块施加水平弹力F，使木块沿粗糙水平桌面向右运动。设木块的质量为m，脱离弹簧F瞬间的初速度为v，滑行时受到的摩擦力大小为f，离开弹簧后滑行的最大距离为s。经过多次实验发现：脱离弹簧后，木块克服摩擦力做的功等于它脱离弹簧瞬间的初动能。 ①木块脱离弹簧滑行的过程中，它的动能 （选填“变大”、“变小”或“不变”），转化成 能。 ②当木块脱离弹簧瞬间初速度v＝1m/s时，其滑行的最大距离s＝0.2m。当此木块脱离弹簧瞬间初速度v＝3m/s时，此木块滑行的最大距离是 m。 ③已知，接触面粗糙程度一定时，滑动摩擦力的大小与压力成正比。若在此木块上固定一个同样的木块，保持它们脱离弹簧瞬间的初速度不变，则木块滑行的最大距离将 （填“变大”“变小”或“不变”）。 ④木块动能取得最大值是下列哪个时刻 。 A．弹簧恰好恢复原长时 B．弹簧恢复原长之前的某一时刻 C．木块离开弹簧一段距离后的某一瞬间 ⑤画出木块被弹簧推动向右加速过程中水平方向的受力示意图 。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第1节 动能与势能 目录 2 考点01 能量的认识 2 考点02 动能的影响因素及大小比较 4 考点03 重力势能的影响因素及大小比较 8 考点04 弹性势能的影响因素及大小比较 10 考点05 实验探究—动能和势能的影响因素 13 考点06 动能和势能的应用 17 21 27 考点01 能量的认识 1．物理学中，如果一个物体 ，我们就说这个物体具有能量，简称能。能量的单位与功的单位相同，也是 。 【答案】 能够对其他物体做功 J 【详解】[1][2]物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，单位是焦耳，符号J，做功越多，能量越大。 2．一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越 。具有能量的物体 （填“一定”或“不一定”）在做功，做功的物体 具有能量。（填“一定”或“不一定”） 【答案】 大 不一定 一定 【详解】[1]一个物体能够做的功越多，表示这个物体具有的能量越大。 [2]具有能量的物体不一定正在做功，如静止放在楼顶的砖头，具有重力势能，但是没有对外做功。 [3]做功的物体则一定具有能力。所以能和功虽然单位相同，符合也相同，但是含义不同，能是状态量，功是过程量，简单说就是能是具有做功能力，功是已经做了，已经发生了。 3．许多同学都很喜欢设计和参加“多米诺骨牌效应”活动（如图所示，按一定距离排列的骨牌，碰倒第一块骨牌后，其它所有骨牌会依次倒下），其中的物理原理是：骨牌倒下时， 转化为 ，这部分能量就转移给下一张骨牌，下一张骨牌倒下时具有的能量更大，骨牌被推倒的速度 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 重力势能 动能 变大 【详解】[1][2]骨牌倒下时，质量不变，高度降低，速度变大，该过程中重力势能转化为动能。 [3]骨牌的能量越大，能够做的功就越多，滑牌被推倒时的速度越大。 4．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。 5．下列关于功、功率和机械效率的说法中，正确的是（    ） A．做功少的物体，做功一定越快 B．做功多的物体，效率也一定越高 C．做功越快的物体，功率一定越大 D．物体具有的能量越多，它做的功就越多 【答案】C 【详解】A．做功少的物体，做功时间未知，做功不一定越快，故A错误； B．做功多的物体，有用功在总功中的比例不一定高，效率不一定越高，故B错误； C．功率是表示做功快慢的物理量，做功越快的物体，功率一定越大，故C正确； D．物体具有的能量越多，它能够做的功就越多，但是不一定对外做功多，故D错误。 故选C。 6．下列关于能的叙述中，都正确的一组是（　　） ①一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能 ②一个物体没有做功，它一定不具有能量 ③一个物体已做过的功越多，说明这个物体具有的能越多 ④运动的物体具有能，静止的物体没有能 ⑤物体具有的能量越多，做的功越多 ⑥物体具有的能越多，它能做的功就越多 A．①⑥ B．①②⑤ C．④⑤⑥ D．①③⑥ 【答案】A 【详解】①一个物体能够做功，即具有对外对做的本领，我们就说这个物体具有能，故①正确； ②一个物体没有做功，但是它可能具有对外做功的本领，它不一定不具有能量，故②不正确； ③一个物体已做过的功越多，说明没做功之前具有的能多，这个物体做功后具有的能不一定多，故③不正确； ④运动的物体具有能，静止的物体可能有势能，故④不正确； ⑤物体具有的能量越多，对外做功的本领越大，做的功不一定越多，故⑤不正确； ⑥物体具有的能越多，对外做功的本领越大，它能做的功就越多，故⑥正确。 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 考点02 动能的影响因素及大小比较 7．动能 (1)定义：物体由于 而具有的能。 (2)影响因素：物体的 和 。物体的质量越大，运动速度越大，它具有的动能就越 。 【答案】(1)运动 (2) 质量 运动速度 大 【详解】（1）动能的定义是物体由于运动而具有的能。 （2）[1][2][3]物体动能的大小与物体的质量和运动的速度有关，物体的质量越大，运动的速度越大，具有的动能就越大。 8．如图是喷雾降尘车在马路上工作的情景，喷雾车匀速前进时，其动能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；以喷雾车为参照物，该车辆的驾驶员是 的，以路旁的树木为参照物，该喷雾降尘车是运动的，上述分析过程能否说明运动的相对性？ 【答案】 变小 静止 不能 【详解】[1]喷雾车匀速前进时，质量变小，速度不变，其动能变小。 [2]以喷雾车为参照物，该车辆的驾驶员的位置不变，是静止的。 [3]以喷雾车为参照物，该车辆的驾驶员是静止；以路旁的树木为参照物，该喷雾降尘车是运动的，由于研究对象不同，则上述分析过程不能说明运动的相对性。 9．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。 10．2024年5月28日，神舟十八号航天员圆满完成出舱任务。如图，搭乘机械臂的航天员A已为空间站安装好空间碎片防护装置，航天员B正在出舱。下列说法正确的是（　　） A．宇航员之间通过超声波传递信息 B．以空间站为参照物，航天员B是静止的 C．机械臂类似于手臂，是一根费力杠杆 D．航天员在太空质量消失，所以不会具有动能 【答案】C 【详解】A．电磁波可以在真空中传播，宇航员之间通过电磁波传递信息，故A错误； B．以空间站为参照物，航天员B正在出舱，航天员B相对于空间站的位置变化了，航天员B是运动的，故B错误； C．机械臂类似于手臂，动力臂小于阻力臂，是一根费力杠杆，故C正确； D．航天员在太空质量没有消失，因为质量是物体的一种基本属性，与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关，所以航天员运动时会具有动能，故D错误。 故选C 。 11．高速公路上，驾驶员从发现突发险情，到执行刹车，需要反应时间。在反应时间内汽车行驶的距离为反应距离，刹车后汽车还要向前滑行一段距离为制动距离，当车速较大时，则（　　） A．反应距离不变、制动距离不变 B．反应距离不变、制动距离变大 C．反应距离变大、制动距离不变 D．反应距离变大、制动距离变大 【答案】D 【详解】反应距离是驾驶员在反应时间内汽车行驶的距离，根据可知，当车速v增大时，即使反应时间t不变，反应距离也会随速度线性增大。制动距离与汽车的动能有关，刹车时，速度大，则动能较大，刹车后动能用于克服摩擦做功，地面对车的摩擦力视为不变，则刹车后的距离将变大，因此车速增大时，制动距离会显著增加。 故选D。 12．甲、乙两车分别从同一直线上的两点同时出发相向运动，它们的图像如图所示。3秒时，甲、乙两车相距5米。（　　） A．两点间的距离一定为20米 B．再过3秒，甲车可能距Q点8米 C．甲车的动能一定大于乙车的动能 D．甲车所受合力可能大于乙车所受合力 【答案】B 【详解】A．由图可知，3s后，两车行驶的路程分别为s甲=9m，s乙=6m；两车相向行驶，两车没有相遇时，则PQ间距离为s1=s甲+s乙+5m=9m+6m+5m=20m 两车相遇后，又继续行驶，则PQ间距离为s2=s甲+s乙-5m=9m+6m-5m=10m 故A错误； B．再过3s，甲车行驶的路程为s甲'=18m，如果PQ间距离为20m，甲车距Q点2米，如果PQ间距离为10m，甲车距Q点8米，故B正确； C．动能大小与速度和质量有关，这里不知道质量的大小关系，不能判断哪辆车的动能大，故C错误； D．从乙图中看出，甲车和乙车做的都是匀速直线运动，处于平衡状态，所受合力为0，即甲车和乙车的合力相等，故D错误。 故选B。 13．如图a，水平地面粗糙程度相同，用水平拉力F拉物体做直线运动，物体通过A、B、C、D段时“v-t”图象如图b，其中，物体经过各点的时刻在图象中已标注。与AB段相比，CD段（　　） A．物体所受摩擦力较大 B．水平拉力F做的功较多 C．水平拉力F做功的功率较小 D．水平拉力对物体做功，物体的动能增加 【答案】C 【详解】A．由图可知，物体在AB段和CD段均做匀速直线运动，此时物体对水平地面的压力大小等于物体的重力大小，所以物体在AB段和CD段对水平地面的压力相等，水平地面粗糙程度相同，则物体在AB段和CD段所受摩擦力大小相等，故A错误； BC．物体在AB段和CD段均做匀速直线运动，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，二者大小相等。物体在AB段和CD段所受摩擦力大小相等，所以物体在AB段和CD段所受拉力大小相等。由图可知，物体在AB段的速度为3m/s，时间是2s，在CD段的速度为2m/s，时间是3s，根据s=vt可知，物体在AB段通过的路程sAB=vABtAB=3m/s×2s=6m CD段通过的路程sCD=vCDtCD=2m/s×3s=6m 物体在AB段和CD段通过的路程相等，根据W=Fs可知，AB段和CD段水平拉力F做的功相等，由以上分析可知，水平拉力F做的功相等，物体在CD段所用时间大于AB段，根据可知，与AB段相比，CD段水平拉力F做功的功率较小，故B错误，C正确； D．由以上分析可知，CD段物体的运动速度小，物体的质量不变，所以与AB段相比，CD段物体的动能减小，故D错误。 故选C。 考点03 重力势能的影响因素及大小比较 14．在地球表面附近，物体由于受到重力并处在一定 时所具有的能，叫作重力势能；物体的质量越 ，位置越 ，它具有的重力势能就越大。 【答案】 高度 大 高 【详解】[1]重力势能是指物体由于受到重力并处于一定高度时所具有的能。 [2][3]重力势能与物体的质量和所处的高度有关，质量越大，位置高，具有的重力势能越大。 15．一个30g的鸡蛋从25楼抛下，可砸破行人的头骨使人当场死亡，由此可知鸡蛋的重力势能与 有关；若每层楼高3m，则这个鸡蛋从25楼掉落到地面上重力做的功为 J（g取10N/kg）。 【答案】 被举高度 21.6 【详解】[1]根据一个30g的鸡蛋从25楼抛下，可砸破行人的头骨使人当场死亡，可知高度越高，鸡蛋具有的重力势能就越大，由此可知，鸡蛋的重力势能与被举高度有关。 [2]一个鸡蛋的重力 25楼高度 这个鸡蛋从25楼掉落到地面上重力做的功 16．若将皮球从O点处抛出，皮球落地后又弹起，运动轨迹如图所示。则皮球经过同一高度的A、B两点时，在A点时的速度 （选填“大于”、“等于”或“小于”）B点时的速度；在M、N两点皮球的重力势能是 （选填“相等”或“不相等”）的。 【答案】 大于 相等 【详解】[1]皮球在运动过程中受阻力作用，阻力做功使皮球的机械能减少，一部分机械能转化为内能，A、B两点相比较，B点在A点之后，其机械能的总量小于A点。而A、B两点高度相同，则重力势能相同，所以A点的动能大于B点动能，质量不变，则A点的速度大于B点速度。 [2]在M、N两点皮球的高度相同，质量相同，则重力势能相同。 17．在农业领域，人们用普通无人机代替人工喷洒农药，可以大大地提高喷洒的效率。假定无人机在喷洒农药的过程中是在同一高度匀速飞行，下列说法正确的是（　　） A．喷洒农药的过程中，无人机重力势能不变 B．喷洒农药的过程中，无人机动能不变 C．喷洒农药的过程中，无人机重力势能增大 D．喷洒农药的过程中，无人机动能减小 【答案】D 【详解】无人机代替人工喷洒农药，虽高度不变和速度不变，但因喷洒农药导致质量减少，故重力势能和动能均减小，故ABC错误，D正确。 故选D。 18．如图是模拟游乐场里过山车运动的过程，过山车从处由静止释放沿轨道先后经过、、，最后停在处。下列关于过山车说法正确的是（　　） A．在点时的重力势能最大 B．从点到点动能在不断增大 C．从点到点重力势能在不断减小 D．停在点时的惯性最小 【答案】C 【详解】A．过山车的质量不变，在A点时高度最高，因而A点的重力势能最大，故A错误； B．从B点到C点向上爬升，动能转化为重力势能，动能在不断减小，故B错误； C．从点到点，质量不变，高度减小，重力势能减小，故C正确； D．惯性的大小只与物体的质量有关，过山车的质量不变，惯性不变，故D错误。 故选C。 19．运动员在自由式滑雪空中技巧比赛中的运动轨迹如图所示。若不计空气阻力，下列关于运动员的说法正确的是（　　） A．A到B运动过程中，重力势能减小 B．B到C运动过程中，重力势能转化为动能 C．在C点速度为零 D．在D点着陆后继续向前运动，是因为受惯性作用 【答案】A 【详解】A．A到B运动过程中，高度减小，质量不变，重力势能减小，故A正确； B．B到C运动过程中，高度变高，质量不变，重力势能增大，动能转化为重力势能，故B错误； C．跃起到空中最高点C时，在竖直方向上速度为0，水平方向上速度不为0，故C错误； D．从D点落下，能继续前行，是因为运动员具有惯性，惯性是一种性质，不能说受到惯性，故D错误。 故选A。 20．如图所示，某种可重复使用火箭在降落过程中，通过控制推力，沿竖直方向先从A点减速运动到B点，再从B点匀速运动到C点，且，不计运动过程中的空气阻力，忽略火箭质量的变化。则（    ） A．火箭受到推力的施力物体是空气 B．AB段的推力小于BC段的推力 C．AB段重力做功的功率大于BC段 D．AB段火箭的重力势能转化为动能 【答案】C 【详解】A．火箭的运动方向是向下，火箭受到竖直向下的重力，推力的方向是向上，火箭受到推力的施力物体是火箭发动机向下喷出的气体，故A不符合题意； B．火箭的运动方向是向下，忽略火箭质量的变化，则火箭的重力不变，AB段做减速运动，推力大于重力；BC段匀速运动，推力等于重力，所以AB段的推力大于BC段的推力，故B不符合题意； C．AB段，火箭的质量不变，重力不变，高度变低且，重力做功相同，但AB段所用的时间小于BC段，根据可知，AB段重力做功的功率大于BC段，故C符合题意； D．AB段，火箭的质量不变，高度变低，速度变低，重力势能变小、动能也变小，因此重力势能没有转化为动能。故D不符合题意。 故选C。 考点04 弹性势能的影响因素及大小比较 21．物体因 而具有的能叫做弹性势能。在弹性限度内，物体的弹性形变越大，具有的弹性势能 。 【答案】 发生弹性形变 越大 【详解】[1][2]物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能，弹性势能与弹性形变有关，在弹性限度内，物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。 22．如图所示是一种“回力”玩具车，先用手按住它在水平地面上往后拉一下，松手后它就能往前跑。“用手按住它在地面往后拉一下”，可能使小车存贮了 ；“松手后它就能往前跑”，说明存贮的能量转化为 。（均选填“动能”“弹性势能”或“重力势能”） 【答案】 弹性势能 动能 【详解】[1][2]“用手按住回力在地面往后拉一下”此时内部弹簧被迫发生弹性形变，使小车存贮了弹性势能；“松手后它就能往前跑”，此时弹簧逐步恢复原来长度，说明存贮的弹性势能转化为小车动能。 23．撑竿跳是一项技术性很强的体育运动，其比赛过程分为持竿助跑、撑竿起跳上升、越竿下落三个阶段，持竿加速助跑阶段运动员的动能 （增大、减小、不变）；撑竿起跳上升阶段运动员的重力势能 （增大、减小、不变）；整个撑竿跳过程中撑竿的弹性势能变化情况为 。 【答案】 增大 增大 先变大后变小 【详解】[1]持竿助跑阶段，运动员的质量不变，速度变大，动能变大。 [2]上升阶段，运动员的质量不变，高度增大，重力势能增大。 [3]撑竿起跳上升过程，撑竿的形变程度先变大，弹性势能变大，然后撑竿逐渐恢复原状，弹性势能减小。 24．如图所示，在光滑的水平面上，一根弹簧的左端固定在墙壁上，右端与一小球连接，O点是弹簧原长时小球的位置。现对小球施加一个外力压缩弹簧使小球到达A点，然后释放小球，小球将在AB之间来回运动。下列说法正确的是（　　） A．小球运动到A点时，弹簧的弹性势能最小 B．小球运动到O点时，小球的动能最大 C．小球在O点左侧运动时，弹簧对小球的弹力是动力 D．小球在O点右侧运动时，弹簧对小球的弹力是阻力 【答案】B 【详解】A．弹簧的弹性势能与形变量有关，形变量越大，弹性势能越大，小球在A点时，弹簧被压缩到最大程度，形变量最大，所以弹簧的弹性势能最大，故A错误。 B．从A点释放小球后，弹簧的弹性势能逐渐转化为小球的动能，当小球运动到O点时，弹簧恢复原长，弹性势能全部转化为动能，此时小球的动能最大，故B正确。 CD．因为小球在AB之间来回运动，则小球在O点左、右侧运动时，弹簧处于压缩或拉伸状态，这个弹力与小球的运动方向无法确定相同，因此也无法确定是动力还是阻力，故CD错误。 故选B。 25．射箭有悠久的历史，最初用于打猎和战争。如图所示为人拉弓射箭的示意图，下列说法正确的是（　　） A．射箭时，弓弦被拉弯，弓弦具有动能 B．射箭时，弓弦被拉弯，搭在弓弦上的箭具有弹性势能 C．箭离弦的过程中，弓弦的弹性势能转化为箭的动能 D．箭离弦后下落过程中，箭的动能转化为箭的重力势能 【答案】C 【详解】AB．射箭时，被拉弯的弓由于发生弹性形变具有弹性势能，弓上的箭没有弹性势能，故AB错误； C．箭离弦的过程中，弓弦的弹性形变程度减小，弓弦的弹性势能减小，箭的速度变大，箭的动能变大，弓弦的弹性势能转化为箭的动能，故C正确； D．箭离弦后下落过程中，箭的质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，箭的重力能转化为它的动能，故D错误。 故选C。 26．如图所示，是一个“会跳的卡片”。用手把它平压在桌面上，使橡皮筋伸长，迅速松手后，卡片就会弹跳起来。图甲中，A为外表面，B为内表面，实验时用同一根橡皮筋，下列说法正确的是（　　） A．实验时应把A面紧贴桌面，松手后橡皮筋的弹性势能直接转化为卡片的重力势能 B．在图乙、丙中，实验时操作过程相同，丙图中卡片会弹跳得高一些 C．在图乙、丙中，卡片边缘固定橡皮筋的凹槽剪的浅些，卡片会弹跳得高些 D．卡片离开桌面后上升的过程中，其重力势能是由橡皮筋的弹性势能转化而来 【答案】C 【详解】A．由图中可知要利用橡皮筋的弹性势能，只有把橡皮筋拉开才会有弹性势能，所以要把卡片B面按平后放在水平面上然后松开，松开后，橡皮筋的弹性势能转化为纸片的动能，所以卡片能跳起来，故A错误； B．在图乙、丙中，实验时操作过程相同，丙图中卡口之间的间隔小，卡片压平后橡皮筋发生弹性形变的程度就小，则橡皮筋具有的弹性势能就小，当然最终转化成卡片的能量就小，卡片会跳得低一些，故B错误； C．在图乙、丙中，卡片边缘固定橡皮筋的凹槽剪的浅些，在同样按压在桌面时，橡皮筋的形变程度越大，所以卡片会弹跳得高些，故C正确； D．卡片离开桌面后上升的过程中，其重力势能是由动能转化来的，而动能是由橡皮筋的弹性势能转化来的，故D错误。 故选C 。 27．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。 考点05 实验探究—动能和势能的影响因素 28．如图所示，将同一钢球从不同高度由静止开始释放，撞击水平面上的木块，下列有关说法中正确的是（　　） A．比较木块被钢球撞击后运动的距离，来反映钢球动能的大小，运用的是控制变量法 B．该实验是为了探究钢球动能大小与钢球起始高度之间的关系 C．同一钢球从不同高度由静止开始释放，在斜面下滑过程中，重力势能转化为动能 D．同一钢球从不同高度由静止释放撞击木块后，木块在同一水平面运动过程中，受到的摩擦力不同 【答案】C 【详解】A．比较木块被小球撞击后运动的距离，来反映小球动能的大小，运用的是转换法，故A错误； B．动能大小与物体的质量和速度大小有关，同一钢球从不同高度由静止开始释放，钢球的质量相同，到达水平面时的初速度不同，探究的是动能大小与钢球速度之间的关系，故B错误； C．同一钢球从不同高度由静止开始释放，在斜面下滑过程中，钢球的质量不变，速度增大，动能增大，高度减小，重力势能减小，重力势能转化为动能，故C正确； D．同一钢球从不同高度由静止释放撞击木块后，木块在同一水平面运动过程中，受到滑动摩擦力，因木块对水平面的压力相同，接触面的粗糙程度又相同，所以木块受到的摩擦力相同，故D错误。 故选C。 29．如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有体积相同的实心铁球甲、丙和塑料球乙，球甲、乙离沙地的高度相同。关于该探究，下列说法正确的是（　　） A．该实验中，球甲的重力势能最大 B．球陷入沙中的深度越深，说明球对沙子做功越少 C．比较乙和丙，可知物体质量越大，其具有的重力势能越大 D．通过甲和乙可推断，质量小的物体具有的重力势能一定小 【答案】A 【详解】A．重力势能与质量和高度有关，铁的密度大于塑料，在体积相同时，甲丙质量相同，乙质量最小，甲球与乙球高度相同，甲质量更大，与丙质量相同，高度更大，故该实验中，球甲的重力势能最大，故A正确； B．小球做功的能力难以直接观察，可以利用球在沙中陷入的深度间接反映，运用了转换法，球陷入沙中的深度越深，说明球对沙子做功越多，故B错误； C．探究重力势能与质量关系，应保持高度相同，质量不同，比较乙和丙，质量不同，高度不同，根据控制变量法，无法得出重力势能与质量的关系，故C错误； D．重力势能大小与质量和高度有关，甲乙两图高度相同，质量小的重力势能小，如果没有说明高度关系，质量小的物体具有的重力势能不一定小，故D错误。 故选A。 30．如图所示，将木块放在压缩了的弹簧旁，释放弹簧，木块沿水平地面向右运动，离开弹簧后，木块运动一段距离后停下来，下列说法中不正确的是（       ） A．此装置可以用来探究弹性势能和弹簧形变大小的关系 B．木块离开弹簧之前，弹簧的弹性势能一直在减小 C．木块离开弹簧之后，木块的动能逐渐减少 D．木块运动时，木块所受的重力对木块做了功 【答案】D 【详解】A．弹簧弹性势能的大小可以通过木块移动的距离来体现，故此装置可以用来探究弹性势能和弹簧形变大小的关系，故A正确，不符合题意； B．木块离开弹簧之前，弹簧恢复原长，所以弹簧的弹性势能一直在减小，故B正确，不符合题意； C．木块离开弹簧之后，木块克服摩擦做功，所以木块的动能逐渐减少，故C正确，不符合题意； D．木块运动时，木块所受的重力向下，运动方向水平向前，所以木块的重力未做功，故D错误，符合题意。 故选D。 31．如图所示，某实验小组在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中，将同一小车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，木块移动一段距离后停止。 (1)本实验所探究物体的动能是指 （选填“小车”或“木块”）的动能； (2)分析比较甲、乙两次实验，可探究出的结论是质量相同的物体，速度越大，动能 ； (3)分析比较 两次实验，可探究出的结论是速度相同的物体，质量越大，动能越大； (4)小组的小亮设计了图丁、戊所示的装置探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的小球从不同高度（h2>h1）由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小。请你判断小亮的做法 （选填“合理”或“不合理”），理由是 。 【答案】(1)小车 (2)越大 (3)甲、丙 (4) 不合理 没有控制水平面的粗糙程度相同 【详解】（1）根据题意可知，实验中探究小车的动能，即小车撞击木块时的动能的大小。 （2）分析比较甲、乙两次实验，小车的质量不变，到达水平面的速度不同，甲图中小车到达水平面的速度较大，木块被撞击时运动的距离较大，动能较大，可以得到质量相同的物体，速度越大，动能越大。 （3）探究动能与质量的关系时，需要控制速度相同，质量不同，故需要对比甲、丙两次实验；根据实验数据可知，速度相同的物体，质量越大，动能越大。 （4）[1][2]用图丁、戊所示的装置探究动能的大小与速度的关系，应改变小球撞击木块前的速度，控制其它因素相同，而实验中没有控制水平面的粗糙程度相同，不能保证运动的距离越远，做功越多，动能越大，故这种方法是不合理的。 32．如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，A、B、C三个小球的大小相同，质量关系为。现让三个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)由图可知，小球 （选填“A”“B”或“C”）的重力势能最大； (2)比较小球 ，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系，得出的结论是：物体质量一定时， ，重力势能越大； (3)小球在空中下落时减少的重力势能主要转化为 ； (4)某组同学在探究时为了显示重力势能的大小，甲同学用橡皮泥代替沙子，乙同学用海绵代替沙子，你认为更合适的方案是 （选填“甲”或“乙”）。 【答案】(1)A (2) A、B 高度越高 (3)动能 (4)甲 【详解】（1）小球释放前的重力势能越大，小球的能量就越多，做功本领越强，则小球陷入沙中越深，图中小球A陷入沙中的深度最大，说明小球A的重力势能最大。 （2）[1][2]若要判断重力势能的大小和重物下落高度的关系，根据控制变量法可知，控制小球的质量相同，小球所处的高度不同，所以，可比较小球A、B；由题意和题图可知，小球A、B质量相同，所处的高度不同，小球A所处的高度较大，小球A陷入沙中的深度较大，说明小球A的重力势能较大，由此可得：物体质量一定时，高度越高，重力势能越大。 （3）球在空中下落时，高度降低、速度变大，重力势能减少，动能增大，重力势能主要转化为动能。 （4）本实验是通过观察小球陷入沙中的深浅来判断影响小球的重力势能大小的因素，因重力势能的大小无法直接观察到，所以采用的是转换法，橡皮泥形变不能恢复，便于前后进行比较，而海绵会部分恢复原状不能保持最大形变，故更合适的是甲同学的方法。 33．如图所示，在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想： 猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关； 猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关； 猜想三：弹性势能的大小与弹簧的长度有关； 猜想四：弹性势能的大小与弹簧的粗细有关。 (1)为验证猜想一，他设计了如图所示实验，实验时将同一弹簧压缩 不同（相同/不同）的长度（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较 ，从而比较弹性势能的大小； (2)为验证猜想二，需选用长度和粗细相同， 不同的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩 （相同/不同）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若 ，则说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关； (3)若水平面绝对光滑，本实验将 不能（能/不能）达到探究目的。 【答案】(1) 不同 木块移动的距离 (2) 材料 相同 木块移动的距离不等 (3)不能 【详解】（1）[1][2]为验证猜想一，即弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；应改变弹簧的弹性形变大小，因此要将同一个弹簧压缩不同的长度；弹性势能的大小无法直接测量，所以运用转换法，通过观察木块移动距离的远近来比较弹性势能的大小。 （2）[1][2][3]探究弹性势能的大小与弹簧的材料有关，根据控制变量法，需选用长度和粗细相同，材料不同的弹簧，将两根弹簧压缩相同的长度，观察前后两次木块移动的距离；若前后两次木块移动的距离不同，则说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。 （3）若水平面绝对光滑，木块就会在水平面上做匀速直线运动，无法比较木块移动距离的远近，则不能比较弹性势能的大小，所以不能达到探究目的。 考点06 动能和势能的应用 34．如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将 （选填序号“A．质量较小的小泡沫块”或“B．质量较大的小金属块”）用细绳绑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，做好后将它从不太陡的斜面滚下，观察到罐子在斜面和水平面上来回滚动，直至停下来。当罐子在水平面上继续滚出去时，罐子的 能转化为橡皮筋的 能。 【答案】 B 动 弹性势 【详解】[1]物体的动能与质量有关，质量越大，动能越大。所以，为使实验现象更明显，应将质量较大的小金属块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中。 [2][3]当罐子在水平面上继续滚出去时，速度减小，动能变小，同时橡皮筋的弹性势能变大，罐子的动能转化橡皮筋的弹性势能。 35．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点时弹簧恰好不发生形变。现将物块M拉至Y处由静止释放，M向左最远可运动至X点。则物块从Y点运动至X点的过程中，弹簧的弹性势能的变化是 （选填字母：A．一直变小、B．先逐渐变小后逐渐变大、C．先逐渐变大后逐渐变小），速度v随位置s变化的图像为 。 【答案】 B B 【详解】[1]物块M由Y点到O点的过程中，弹簧的弹性形变越来越小，则弹簧的弹性势能越来越小；由O点运动到X点的过程中，弹簧的弹性形变越来越大，则弹簧的弹性势能越来越大，所以，弹簧的弹性势能先逐渐变小后逐渐变大，故AC不符合题意，B符合题意。 故选B。 [2]物块M由Y点到O点的过程中，其受到向左的拉力和向右的摩擦力；开始一段时间内拉力大于摩擦力，物块向左做加速运动；在此过程中弹簧的形变程度变小，则物块M受到的向左拉力变小，当拉力小于摩擦力时，弹簧开始做减速运动；所以，物块M速度最大的位置并不是在弹簧原长位置O点，而是在它运动到O点之前的某个位置；物块由O点运动到X点的过程中，受到向右的弹力和摩擦力的共同作用，物块做减速运动，到X点时速度变为0，所以物块从Y点运动至X点的过程中，物块的速度先变大后变小，故ACD不符合题意， B符合题意。 故选B。 36．如图，若增大木板的倾角α，悬线OA的方向将 （选填“改变”或“不变”）。小球受到重力的施力物体是 ，若剪断细线，小球会将松软的地面砸一个坑，说明被举高的物体具有 能。现将小球拉至B点释放，当小球摆到最高点C时，小球所受的力 （选填“是”或“不是”）平衡力，若此时细线恰好断开，小球将 。 【答案】 不变 地球 重力势 不是 竖直下落 【详解】[1]若增大木板的倾角α，由于重力的方向始终是竖直向下的，所以悬线OA的方向将不变。 [2]小球受到重力的施力物体是地球。 [3]若剪断细线，小球会将松软的地面砸一个坑，小球具有一定的高度和质量，说明被举高的物体具有重力势能。 [4]现将小球拉至B点释放，当小球摆到最高点C时，此时小球的速度为0，小球受到线的拉力、重力的共同作用，这两个力的方向不同，所以不是平衡力。 [5]若此时细线恰好断开，小球只受到重力的作用，小球将竖直下落。 37．下列事例中，动能和势能之间没有相互转化的是（    ） A．拦河大坝提高水位，以冲击水轮机发电 B．拉动弓弦将箭射出 C．利用举高的重锤夯击地面 D．匀速行驶的汽车 【答案】D 【详解】A．拦河大坝提高水位，水从高处流下来时，水的重力势能减小，动能增加，重力势能转化为动能，故A不符合题意； B．拉动弓弦将箭射出去，弓的弹性势能减小，箭的动能增大，弹性势能转化为动能，故B不符合题意； C．举高的重锤在下落过程中，重锤的重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能，故C不符合题意； D．匀速行驶的汽车，质量不变，速度不变，高度不变，重力势能和动能不变，所以没有动能和势能之间的相互转化，故D符合题意。 故选D。 38．如图所示的滑轮组，每个滑轮重50N，用这个滑轮组把质量为45kg的重物在2s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是（g＝10N/kg）（　　） A．作用在绳自由端的拉力F为125 N B．在 1s 内做的有用功为 900J C．该套装置的机械效率为 90% D．物体上升过程中动能转化为重力势能 【答案】C 【详解】A．物体受到的重力为 由图知，承担物重的绳子有3段，作用在绳子自由端的拉力为 故A错误； B．1s 内拉力做的有用功为 故B错误； C．拉力做的总功为 拉力做的有用功为 滑轮组的机械效率为 故C正确； D．物体匀速上升，物体速度不变，所以动能不变；高度增加，所以重力势能增大，故D错误。 故选C。 39．乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，若不计空气阻力，则落到水平桌面时三者的速度大小关系是（　　） A．va＞vb＞vc B．vb＞vc＞va C．va＞vc＞vb D．va＝vb＝vc 【答案】D 【详解】乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，由于高度和速度都相同，则机械能是相同的；不计空气阻力，三个小球的机械能是守恒的，所以三个小球到达桌面时的机械能相同，由于高度相同，重力势能相同，则动能相同，速度相同，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 40．如图是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验．实验中，让同一铜球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，下列说法正确的是 A．该实验探究的是物体动能大小与高度的关系 B．该实验探究的是物体动能大小与质量的关系 C．该实验中，物体的动能是指木块B的动能 D．该实验结论可以解释为什么对机动车限速 【答案】D 【详解】A、B. 同一铜球质量一定，从斜面的不同高度由静止释放，滑到水平面上时的速度不同，所以这是为了探究物体动能与速度关系的，故A、B错误； C. 实验的研究对象是铜球，所以物体的动能是铜球的动能，实验中通过铜球把木块推出的距离长度来反映铜球的动能的大小，运用了转换的方法，故C错误； D. 实验可得出结论是：质量一定时，速度越大，动能越大；因为质量一定时，速度越大，动能越大，当质量相同时，车辆速度越大动能越大，使刹车困难，容易引发交通事故，所以交通部门要对机动车辆进行限速，故D正确． 1．如图所示，塔式起重机用于建筑施工重物输送，某次其上的滑轮组通过绳索将物体以速度匀速提升到一定高度后，再以速度沿水平方向匀速移动。<。下列说法正确的是（　　） A．物体匀速向上运动的过程中，物体的动能转化为物体的重力势能 B．物体水平匀速移动的过程中，绳索的拉力对物体做了功 C．物体被竖直提升时的动能大于物体水平移动时的动能 D．竖直提升任何物体，滑轮组做的额外功均小于有用功 【答案】C 【详解】A．物体匀速向上运动的过程中，质量不变，速度不变，高度变大，动能不变，重力势能变大，机械能增大，不是动能转化为重力势能的过程，故A错误； B．物体水平匀速移动的过程中，绳索的拉力竖直向上，对物体不做功，因为物体在力的方向上没有移动距离，故B错误； C．物体整个过程质量保持不变，被竖直提升时的速度比沿水平方向匀速移动的速度大，则被竖直提升时的动能大于水平移动时的动能，故C正确； D．滑轮组所做的额外功等于提升动滑轮所做的功和克服摩擦等做的功，即使忽略摩擦等，当提升的动滑轮重力比提升的物体重力大，所做的额外功也比有用功大，故D错误。 故选C。 2．如图所示，下列判断不正确的是（　　） A．甲图中国旗冉冉升起，相对于地面国旗是运动的 B．乙图中冰壶离开运动员后会继续滑行，是因为它有惯性 C．丙图中运动员对地面的压力与地面对他的支持力是一对平衡力 D．丁图中高空抛下的物体，质量一样时越高其重力势能就越大 【答案】C 【详解】A．国旗冉冉升起时，以地面为参照物，国旗的相对位置改变，是运动的，故A正确，不符合题意； B．乙图中冰壶离开运动员后会继续滑行，是因为它有惯性，要保持原来的运动状态不变，故B正确，不符合题意； C．丙图中运动员对地面的压力与地面对他的支持力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故C错误，符合题意； D．重力势能与质量和高度有关。高空抛下的物体，质量一样时越高其重力势能就越大，故D正确，不符合题意。 故选C。 3．“神舟”十七号载人飞船成功返航，实现了中国人几千年的“飞天梦”。在飞船返航的过程中，有一段时间匀速降落，在这段时间内，航天员的（   ） A．动能不变，重力势能减少 B．动能增加，重力势能减少 C．动能减少，重力势能不变 D．重力势能和动能都不变 【答案】A 【详解】飞船匀速降落，质量不变，速度不变，动能不变；高度降低，重力势能减少。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．奥运会上，运动员用带火的弓箭点燃奥运圣火（如图）。在这个过程中（  ） A．放在张紧了的弓上的箭，具有弹性势能 B．弓拉得越弯，人的弹性势能越大 C．弓拉得越弯，弓的弹性势能越大 D．以上说法都不对 【答案】C 【详解】弹性势能是物体由于发生弹性形变而具有的能量。放在张紧了的弓上的箭没有弹性势能，弓由于发生了形变而具有弹性势能，且弓拉得越弯，弓的弹性势能越大，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．在体育测试中，小明同学掷实心球的场景如图所示，图中a点是球刚离开手的位置。球从a点上升到最高点b后下落到地面c点，然后滚动到d点停止，下列说法正确的是（　　） A．球从a点上升到b点，是因为球受到手的推力作用 B．球在点的动能不为零 C．球从b点运动到c点过程中，动能转化成重力势能 D．球从c点运动到d点停止，说明物体运动需要力来维持 【答案】B 【详解】A．球从a点上升到b点，球已经离开手，不再受到手的作用力，从a上升b是因为球具有惯性，故A错误； B．球在b点时的速度不为0，动能不为零，故B正确； C．从b到c的过程中，球的质量不变，速度变大，高度减小，动能增大，重力势能减小，是重力势能转化为动能，故C错误； D．球从c点运动到d点停止，是因为受到阻力的作用，力让物体的运动停止，物体的运动不需要力来维持，故D错误。 故选B。 6．如图所示，将椭圆形玻璃瓶装满水，把细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入瓶中，用戴着厚手套的手沿着较扁的方向用力捏玻璃瓶，会发现细管中水面高度上升，松手后细管中水面又回到原来的位置，说明松手前玻璃瓶发生了 （选填“弹性”或“塑性”）形变，也表明玻璃瓶此时具有了 能。 【答案】 弹性 弹性势 【详解】[1][2]物体的形变有两种：一种是弹性形变，物体在力的作用下发生形变，力消失后能自动恢复原状的形变；另一种是塑性形变，物体在力的作用下发生形变，力消失后不能自动恢复原状的形变。松手后细管中水面又回到原来的位置，说明松手前玻璃瓶发生了弹性形变。物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能，玻璃瓶发生了弹性形变，此时具有了弹性势能。 7．质量相同的甲、乙两小车在水平地面上从同一地点沿同一直线做匀速直线运动，它们的图像分别如图（a）（b）所示，甲车运动4s后，两小车相遇，则乙车比甲车提前 s出发。两小车运动时，乙车的 较小（选填“动能”或“重力势能”）。乙车在运动过程中，其惯性 （选填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】 2 动能 不变 【详解】[1]由图（a）知，运动4s后，甲通过的路程为12m，乙通过的路程为8m，在相同的时间内，甲通过的路程比乙的大，甲的速度比乙的大。乙的速度 相遇时，乙通过的路程为12m，所用时间 所以乙比甲提前2s出发。 [2]两车质量相同，在水平地面上匀速直线运动，甲的速度比乙的大，则甲的动能比乙的大，两者的重力势能相同。 [3]乙车在运动过程中，质量保持不变，则惯性不变。 8．如图是北京冬奥会上的高台滑雪项目。滑雪运动员沿斜坡从A点由静止自由滑下，到达B点后会沿曲线 （选填“a” “b”或“c”）继续运动。运动员到达最高点时动能 （填“为”或“不为”）0。假如运动员到达最高点时所有外力突然全部消失，你推测他将会 。 【答案】 a 不为 做匀速直线运动 【详解】[1]滑雪运动员沿斜坡从A点由静止自由滑下，由于受到空气阻力和雪地的摩擦阻力，机械能不断减小，在右侧上坡后，不能达到原来高度，所以，到达B点后会沿曲线a继续运动。 [2]运动员到达最高点时具有水平方向的速度，质量也不为零，所以，动能不为0。 [3]运动员到达最高点时具有水平方向的速度，假如运动员到达最高点时所有外力突然全部消失，他将沿水平方向做匀速直线运动。 【点睛】 9．如图所示，把甲、乙两个密度相同、质量不同的小球分别从M点竖直向下以相同速度抛出，忽略空气阻力。甲球从P点运动到Q点过程，球的 能转化为 能。（以上两空均选填“重力势”或“动”）。在落地前的一瞬间，甲球的动能 乙球的动能（选填“>”“<”或“=”）。甲球经地面反弹后到达的最高点为N，N点 比M点高（选填“可能”或“不可能”）。 【答案】 重力势 动 > 可能 【详解】[1][2]忽略空气阻力，甲球从P点运动到Q点过程中，只受重力作用，做加速直线运动，速度增大，动能变大，高度降低，重力势能减小，故重力势能转化为动能。 [3]把甲、乙两个密度相同、质量不同的小球分别从M点竖直向下以相同速度抛出，释放的高度相同，速度相同，甲的质量较大，则甲的机械能较大。下落过程中，均是重力势能转化为动能。在落地前的一瞬间，甲、乙的重力势能均为零，则甲的动能大于乙的动能。 [4]忽略空气阻力，小球运动过程中机械能守恒。甲球经地面反弹后到达的最高点N时，速度为零，则动能为零。而小球在M点释放时具有速度，动能不为零，所以甲球经地面反弹后到达的最高点N时的重力势能大于M点，则N点可能比M点高。 10．某兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关。于是他们进行了如下探究：他们用钢球下滑后撞击木块来模拟汽车发生车祸时的动能大小，做了如图所示的实验。 (1)本实验是通过 来反映钢球的动能大小； (2)甲、丙两图探究的是物体的动能与 的关系； (3)如果水平面光滑，则 （选填“能”或“不能”）完成本实验； (4)用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。 【答案】(1)木块移动的距离大小 (2)速度 (3)不能 (4)超载 【详解】（1）实验中钢球动能的大小不易直接观察，由于水平面阻力相同，做功的多少与移动的距离有关，故本实验是通过木块移动的距离来反映钢球的动能的大小。这运用了转换法。 （2）甲、丙两图中，钢球质量相同，从不同高度滚下，到达水平面时的速度不同。根据控制变量法，探究的是物体的动能与速度的关系。 （3）如果水平面光滑，木块将在水平面上做匀速直线运动，无法通过木块被推动的距离来判断钢球动能的大小，所以不能完成本实验。 （4）甲、乙两图中，钢球从同一高度滚下，到达水平面时的速度相同，而钢球质量不同。质量大的钢球推动木块移动的距离远，说明质量大的钢球动能大。由此可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因，因为超载时汽车质量增大，在速度相同的情况下，动能增大，发生车祸时危害程度更大。 1．如图为一轻质弹簧，左端固定在竖直墙壁上，右端与一物块接触（不连接），物块在A处时弹簧处于原长，水平面不光滑。现缓慢推动物块将弹簧压缩至O点，松手后物块被向右弹出，最终停在B点。则下列说法正确的是（    ） A．物块速度最大的位置在A点左侧 B．刚松手瞬间弹簧对物块的力大于物块对弹簧的力 C．从O点运动到A点过程，物块的动能不断增加 D．物块向右运动过程中，弹簧减小的弹性势能完全转化为物块增加的动能 【答案】A 【详解】A．物块从O点松手后开始向右运动，此时物块受到向右的弹簧弹力和向左的摩擦力。随着物块的移动，弹簧逐渐恢复原长，弹力逐渐减小。当弹力等于摩擦力时，物块的速度达到最大。由于此时弹力仍向右，且大于摩擦力（因为物块是从静止开始被弹力推动的），而当物块在点B 的右侧时，弹簧不再被压缩而是变为反向拉伸，所以速度最大的位置一定在A点的左侧，故A正确； B．根据牛顿第三定律，作用力和反作用力总是大小相等、方向相反。在这里，弹簧对物块的力和物块对弹簧的力就是一对作用力和反作用力。所以，刚松手瞬间，弹簧对物块的力一定等于物块对弹簧的力，故B错误； C．从O点到A点物块的运动过程中，物块受到向右的弹力和向左的摩擦力，开始时弹簧的弹力大于摩擦力，物块加速运动，当弹簧的弹力小于摩擦力时物块开始减速，所以物块的动能是先增加后减小的，故C错误； D．物块向右运动过程中，弹簧的弹性势能逐渐减小，转化为物块的动能和由于摩擦产生的内能。所以，弹簧减小的弹性势能并没有完全转化为物块增加的动能，还有一部分转化为了内能，故D错误。 故选A。 2．如图甲所示，重为G的正方体滑块P套在水平放置的方管Q上，在水平向右风力的作用下，滑块P向右做匀速直线运动。将方管Q按图乙竖直放置后，滑块P竖直向下运动。假设滑块P受到风力的大小和方向始终保持不变，其受到方管Q的摩擦力等于它们间压力大小的0.9倍，方管足够长且忽略空气阻力。关于图乙中的滑块P，下列说法正确的是（　　）    A．滑块P受到的摩擦力等于重力 B．滑块P先加速，然后匀速 C．滑块P先加速，后减速，最后静止 D．滑块P的动能一直增大 【答案】D 【详解】对图甲进行受力分析，滑块P竖直方向上受到重力G和方管Q对它向上的支持力是一对平衡力，滑块P对方管Q的压力与方管Q对它向上的支持力是相互作用力，所以滑块P对方管Q的压力等于滑块P的重力，即；其受到方管Q的摩擦力 又滑块P在水平向右风力的作用下向右做匀速直线运动，故风力等于摩擦力 对图乙竖直方向上进行受力分析，其竖直方向受到竖直向下的重力，竖直向上的摩擦力。 A．图乙中，滑块P受到方管Q的摩擦力 则f乙﹤G，故A错误； BC．由于竖直向上的摩擦力小于竖直向下的重力，故滑块P向下做加速运动，故BC错误； D．由于滑块P的速度一直增大，质量不变，所以动能一直增大，故D正确。 故选D。 3．如图所示，在盛水的容器中，用力将一木块浸没在水底，撤去力后，木块在水中上浮且能跳出水面，在此过程中，木块的动能和势能都发生变化，不计水的阻力，则下列说法正确的是（　　） A．力刚撤去时，木块的势能转化为动能，跳出水后木块的动能转化为势能 B．力刚撤去时，木块的势能和动能都增加 C．木块上表面刚露出水面时，其动能最大 D．木块下表面刚露出水面时，其动能最大 【答案】B 【详解】AB．用力将一木块浸没在水底，力刚撤去后，木块在水中快速上浮，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，不是两者的相互转化，故B正确，A错误； CD．当木块上浮露出水面前，浮力大于重力，加速上浮，动能增大；当木块上表面刚露出水面时，浮力仍大于重力，还是加速上浮，动能继续增大；从木块露出水面一部分体积，浮力开始小于重力后，会减速上浮，动能开始减小；综上所述，浮力等于重力时，速度最大，动能最大，故CD错误。 故选B。 4．如图所示，一轻质弹簧一端固定在墙上的O点，另一端可自由伸长到B点。今使一质量为m的小物体靠着弹簧，将弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能在水平面上运动到C点静止，已知AC=L；若将小物体系在弹簧上，在A点静止释放，直到最后静止，小物体通过的总路程为s，则下列关系中不可能的是（　　） A．s>L B．s=L C． D． 【答案】A 【详解】设弹簧释放前具有的弹性势能为Ep，物体所受的摩擦力大小为f。由题可知，小物体靠着弹簧，将弹簧压缩到A点，然后释放，物块停止的位置超过了B点并最终能停在C点，此时弹簧的弹性势能转化为内能，则Ep=fL。若将小物体系在弹簧上，则物块一定会先超过B点向右运动一段距离；由于小物体不在B点的时候会受到弹簧的指向B点的弹力，所以小物体经过B点后先做减速运动，可能直接停在B点右侧的某一点；也可能在最右侧的某一点受到的弹簧的弹力大于摩擦力，则小物体会返回到任意一点。因此小物体停止的位置有两种情况：①若最终小物体恰好停在B处，弹簧的弹性势能恰好全部转化为内能，即有 Ep=fL=fs 可得到 s=L ②若小物体最终没有停在B处，弹簧还有弹性势能Ep'，则 Ep=fL=E'p+fs 可得到 fL>fs L>s 因题干中B点位置不确定，若B点位于右端，则可能有 若B点位于左端，则可能有 综上可知，可能的情况有 s=L 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5．如图所示，小明在做“测量滑轮组机械效率”的实验时， 1s的时间内将重为3N的物体匀速提升0.2m，所施加的拉力F为1.2N（忽略绳子与滑轮的摩擦及绳子的重力）。下列说法正确的是（　　） A．提升时物体的重力势能变小 B．拉力所做的有用功为1.8J C．滑轮组的机械效率约为83.3% D．拉力F做功的功率为0.48W 【答案】C 【详解】A．物体被提升时，物体的质量不变，高度增大，因此重力势能变大，故A错误； B．由于滑轮组是用来提升物体的，那么物体克服重力所做的功为拉力所做的有用功，即 故B错误； CD．由图可知，动滑轮上绳子承重股数为n=3，物体匀速提升h=0.2m，那么绳子自由端移动的距离为 拉力所做的功为 滑轮组的机械效率为 拉力F做功的功率为 故C正确，D错误。 故选D。 6．甲、乙是两个完全相同的皮球。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。落地前的运动过程中，甲球的动能 （选填“增大”、“不变”或“减小”），刚到地面时的速度v甲 v乙（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】 增大 等于 【详解】[1][2]甲乙皮球完全相同，皮球的质量相同，开始时，两个皮球所处的高度相同，重力势能相同；两个皮球的初速度相同，动能相同，因此两个小球的机械能相同；不计空气阻力，皮球在运动过程中只有动能和势能相互转化，运动过程中两个皮球的机械能守恒；落地前的运动过程中，皮球的高度减小，重力势能转化成动能，甲球的动能增大；落地时，两个皮球的重力势能全部转化为动能，且两个皮球的动能相同，质量相同，因此刚到地面时的速度v甲等于v乙，即。 7．一个体重60kg的运动员从高空跳下，前20s的速度与时间的关系如图所示。第8s时运动员所受的空气阻力 自己的重力（请选填“大于”、“等于”或“小于”）；后10s时间内，运动员的动能会 ；后10s重力做功的功率大小为 。    【答案】 小于 不变 3×104W 【详解】[1]由图像可知，运动员在跳伞后0~10s时间内向下做加速运动，则合力的方向向下，所以运动员所受的空气阻力小于自己的重力，故第8s时运动员所受的空气阻力小于自己的重力。 [2]后10s时间内，运动员做匀速直线运动，速度为50m/s，质量不变，速度不变，则运动员的动能不变。 [3]运动员的重力 G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N 后10s重力做功的功率大小为 8．如图所示，在粗糙水平面上，一轻质弹簧左端固定，右端连接一金属小球，弹簧在自然长度时，小球在O点，现通过小球压缩弹簧到A位置，由静止释放小球，小球从A点开始向右运动，最远运动到B点。则小球从A点到O点的过程中动能的变化情况为 ，长度AO OB（>/=/<）。 【答案】 先变大后变小 > 【详解】[1]小球从A运动到O的过程中，受到水平向右的弹力、水平向左的摩擦力；开始一段时间内，弹力大于摩擦力，小球做加速运动，其速度不断增大，动能增大；当小球受到的弹力等于摩擦力时，小球的速度最大，动能最大；继续向右运动，弹簧的形变量减小，弹力减小，弹力小于摩擦力，小球做减速运动，动能变小，所以，小球从A点到O点的过程中动能先变大后变小。 [2]把弹簧和小球看做一个整体，小球在A点时速度为0、高度为0，则小球的动能、重力势能和机械能均为0，此时弹簧由于被压缩而具有较大弹性势能；小球在整个运动过程中，需要克服摩擦做功，所以整体的机械能会转化为内能；小球最远运动到B点，此时小球的速度为0、高度为0，则小球的动能、重力势能和机械能均为0，但弹簧被拉长而具有一定的弹性势能；根据能量守恒定律可知，在A点时弹簧的弹性势能大于在B点时弹簧的弹性势能，所以在A点时弹簧的形变量较大，故可知AO大于OB。 9．如图是竖直向上抛出的小球上升过程中每隔相等的时间曝光一次所得的照片。从图中可以判断：小球在a、b位置间的平均速度 （选填“大于”“小于”或“等于”）在c、d位置间的平均速度；在上升过程中，小球的重力势能 ，重力做功的功率 。（后两空均选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“不变”） 【答案】 大于 逐渐增大 逐渐减小 【详解】[1]如图所示，小球上升过程中间隔越来越小，即小球做减速运动，即小球在上升过程，速度越来越小，平均速度当然也越来越小，即小球在a、b位置间的平均速度小于在c、d位置间的平均速度。 [2]在上升过程中，高度增大，所以小球的重力势能逐渐增大。 [3]根据 即功率等于力乘以速度，因为小于上升过程中重力不变，速度减小，所以重力做功的功率也逐渐变小。 10．在“研究决定物体动能大小的因素”实验中，将钢球从某一高度由静止释放，钢球撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。 （1）该实验通过 反映钢球动能的大小。 （2）物体动能Ek的计算公式是，m、v分别表示物体的质量、速度。 如图乙所示，被压缩的弹簧左端固定，对木块施加水平弹力F，使木块沿粗糙水平桌面向右运动。设木块的质量为m，脱离弹簧F瞬间的初速度为v，滑行时受到的摩擦力大小为f，离开弹簧后滑行的最大距离为s。经过多次实验发现：脱离弹簧后，木块克服摩擦力做的功等于它脱离弹簧瞬间的初动能。 ①木块脱离弹簧滑行的过程中，它的动能 （选填“变大”、“变小”或“不变”），转化成 能。 ②当木块脱离弹簧瞬间初速度v＝1m/s时，其滑行的最大距离s＝0.2m。当此木块脱离弹簧瞬间初速度v＝3m/s时，此木块滑行的最大距离是 m。 ③已知，接触面粗糙程度一定时，滑动摩擦力的大小与压力成正比。若在此木块上固定一个同样的木块，保持它们脱离弹簧瞬间的初速度不变，则木块滑行的最大距离将 （填“变大”“变小”或“不变”）。 ④木块动能取得最大值是下列哪个时刻 。 A．弹簧恰好恢复原长时 B．弹簧恢复原长之前的某一时刻 C．木块离开弹簧一段距离后的某一瞬间 ⑤画出木块被弹簧推动向右加速过程中水平方向的受力示意图 。 【答案】 木块在水平面上移动距离的远近 变小 内 1.8 不变 B 见解析 【详解】（1）[1]根据转换法，本实验是通过木块在水平面上移动距离的远近来反映钢球动能大小的，这里采用了转换法的思想。 （2）①[2][3]木块脱离弹簧滑行的过程中，由于受到摩擦力的作用，速度变小，动能变小，机械能转化为内能。 ②[4]当木块脱离弹簧瞬间初速度v＝1m/s时，其滑行的最大距离s＝0.2m，动能等于克服摩擦力做功，故 代入数值，可得 ① 当木块脱离弹簧瞬间初速度v＝3m/s时，代入 ② 解得s＝1.8m。 ③[5]滑动摩擦力的影响因素是压力大小和接触面粗糙程度，在此木块上固定一个同样的木块，保持它们脱离弹簧瞬间的初速度不变，动能变为原来的二倍，摩擦力变为原来的二倍，根据实验结论木块克服摩擦力做的功等于它脱离弹簧瞬间的初动能，故木块滑行的最大距离不变。 ④[6]只有水平合力向右，木块将加速运动，故当向右的推力刚好等于向左的摩擦力时，速度最大，动能最大，故需要在弹簧恢复原长之前的某一时刻，故选B。 ⑤[7]木块在水平方向受到滑动摩擦力和推力的作用，摩擦力方向与相对运动方向相反，水平向左，推力方向与运动方向一致，水平向右，故受力示意图如下： 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$