11.4 动能和势能（分层作业）物理沪粤版2024九年级上册

11.4 动能和势能 目录 1 一、功和能 1 二、动能和势能的探究实验 2 三、机械能及其转化 4 6 11 一、功和能 1．能量 (1)定义：物体能够 ，我们就说这个物体具有能量，简称能。 (2)单位： ，符号是 。 2．关于能的概念，下列说法中正确的是（　　） A．速度大的物体动能一定大 B．静止的物体没有机械能 C．质量一定的物体，速度越大，动能越大 D．没有做功的物体不具有能量 3．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 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．如图为高速摄影机记录的单板滑雪男子大跳台金牌得主苏翊鸣在比赛中，从跳台起跳到落地过程的情景.若不计空气阻力，则下列关于这一过程说法错误的是（　　）    A．他从离开地面到达到最高点的过程中，动能减小，重力势能增大 B．他起跳后到达最高点时，机械能为零 C．他从空中下落过程中，重力做功越来越快 D．他从恰好离开地面到即将落地的过程中，机械能守恒 故选B。 二、动能和势能的探究实验 6．在我们初中物理课本中，多次利用斜面进行探究实验，如图所示。 (1)如图甲所示利用斜面测平均速度，为了提高实验测量的准确度，可以使斜面保持较 的坡度，让小车从斜面顶端由静止开始滑下； (2)如图乙中，小车在水平面上三次滑行过程中，从运动到静止消耗的机械能大小 （选填“相等”或“不相等”）； (3)如图丙中木块B在滑行过程中所受的摩擦力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (4)乙、丙实验都有让物体从斜面的同一高度自由下滑的操作步骤，这样操作的目的是：使物体滑到斜面底端时，保持 相同。 7．如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中h1=h3>h2，mA=mB<mC。 (1)小钢球在滚下斜面的过程中，它的动能大小是通过 （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，速度越大，动能越 ； (3)分析比较 两组实验可得出物体的动能与质量的关系； (4)综合上述可知，如图丁所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高 。 8．周末，小海在某山景公园匀速登山锻炼身体，他的质量为60 kg，公园的等高线如图所示，g=10 N/kg。下列说法正确的是（　　） A．从A点到达B点的过程中，小海克服重力做功 B．从A点到达B点的过程中，小海的动能转化为重力势能 C．从A点绕100 m等高线匀速观光时，小海的机械能不变 D．在登顶过程中，小海位于200 m等高线时的重力势能最大 9．【实验名称】探究影响重力势能大小的因素。 【猜想】在探究影响重力势能大小的因素时，某同学提出了如下猜想： 猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关。 猜想二：重力势能的大小可能与物体所在的高度有关。 猜想三：重力势能的大小可能与物体的运动路径有关。 【证据】他为了验证猜想，准备了如下实验器材：花泥（易产生塑性形变）若干块，刻度尺一把，体积相同、质量为m的小球三个和质量为2m的小球一个。所用实验装置如图甲、乙所示： 为验证猜想，他首先让质量分别为m、2m的小球A、B从距花泥表面高H处由静止下落，测得A、B小球陷入花泥的深度分别为和，如图甲所示；然后让质量为m的小球C从距花泥表面高3H处由静止下落，质量为m的小球D从距花泥表面高3H的光滑弯曲管道上端由静止滑入，最后从管道下端竖直落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计），测得C、D小球陷入花泥的深度均为，且。 【解释】 (1)本实验是通过观察 来判断重力势能大小的； (2)分析图甲所示的实验现象，可得出结论：当物体的运动路径、 相同时， 越大，重力势能越大； (3)分析图乙所示的实验现象，发现两个球运动的路径不同，但陷入花泥的深度相同，由此可知物体的重力势能与物体运动的路径 （选填“有关”或“无关”）； (4)比较 两个球，可得出结论：当物体质量相同时，高度越高，物体具有的重力势能越大； 【交流】 (5)本实验中主要采用的实验方法有转换法和 法； (6)由B、C两个球不能探究重力势能的大小与质量的关系，理由是没有控制 。 10．如图所示是“探究物体重力势能与哪些因素有关”的实验，其中m甲=m乙<m丙，木桩起始位置高度相同。 (1)甲、乙、丙都由静止释放，目的是控制物体的初始动能为 J； (2)实验通过 来反映物体重力势能的大小，这种方法在初中物理学习中经常用到，请再举一例： ； (3)比较A、C两次实验，可以初步得出结论： ； (4)小明认为比较A、B两次实验，也可得出“质量相同时物体速度越大动能越大”，你认为这个观点是 的；（选填“正确”或“错误”） (5)比较B、C两次实验，可知乙的重力势能 丙的重力势能（选填“大于”、“等于”或“小于”）；小明认为比较B、C两次实验，也可得出“物体重力势能与高度有关”，你认为这个观点是 的。（选填“正确”或“错误”） 三、机械能及其转化 11．如图所示，小球在A点由静止开始释放，向右侧摆动，B点是小球摆动的最低点，C点是小球摆动到右侧的最高点，且A、C两点到B点的竖直距离。在小球从B点摆动到C点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小球的运动状态保持不变 B．小球受到的重力和拉力对小球做了功 C．小球的机械能总量逐渐减小 D．小球的动能全部转化为重力势能 12．如图甲所示，轻质弹簧一端固定在墙上，另一自由端不受外力时在B点。把这端固定在物体M上，压缩到A点静止释放时（如图乙所示），M沿粗糙水平地面向右运动。当经过C点时，速度（如图丙所示，长度）。 (1)在方框内以“·”代替M，画出M经过C点时的受力示意图。 (2)从A到C的过程中，弹簧的弹性势能如何变化？ 从A到C的过程中，物体M的动能如何变化？ 从A到C的过程中，弹簧的弹性势能与物体动能的总和是否保持不变？ 13．如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落，在A点弹性绳正好处于原长；在B点运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；在C点是运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自重不计）则从O点到C点的过程中，运动员的动能 （选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”）。 14．如图是利用无人机配送外卖的情景。在某次配送中，将快递箱固定在无人机上，并控制无人机以相同的速度匀速上升、匀速水平飞行至目标地点、匀速下降到指定位置。关于本次配送过程，下列说法中正确的是（　　） A．匀速下降的过程中，若以无人机为参照物，则地面是运动的 B．匀速水平飞行的过程中，快递箱的重力做功 C．匀速下降的过程中，快递箱动能小于匀速上升的动能 D．匀速上升的过程中，快递箱的机械能增大 15．如图所示，金属小球从光滑轨道中的A处由静止滑下，经过B点，到达最低点C后，再沿轨道向上运动，若不计空气阻力，则下列说法中正确的是（    ） A．小球能沿轨道向上运动到E点处 B．小球到达C点时，它的动能最大，重力势能最小 C．小球到达D点时的机械能大于它到达B点时的机械能 D．小球从A 点加速下滑到 C 点时，重力没有对小球做功 16．运动员在自由式滑雪空中技巧比赛中的运动轨迹如虚线所示。若不计摩擦和空气阻力，下列说法中错误的是（　　） A．A到B运动的过程中，运动员的重力势能减小 B．从B到C，人和滑雪板的动能转化为重力势能 C．人和滑雪板在D点时的速度比在B点时更大些 D．若到达C点时外力消失，人和滑雪板将会悬停在空中 17．在2025年跳水世界杯加拿大温莎站女子单人10米台决赛中，中国队包揽该项目冠亚军。图示为运动员参加比赛时的分解动作示意图。不考虑空气阻力，下列分析正确的是（　　） A．在跳台静止时，她受到的重力和支持力是一对平衡力 B．到达最高点时，受到平衡力作用 C．从最高点到入水前的过程中，惯性变大 D．入水过程中，她的重力势能不变 18．科技馆的展厅里有一个如图甲所示的“最速降线”装置，其示意图如图所示，将分别位于直轨道和弧形轨道上的M、N两个完全相同的小球同时从起点由静止释放，N球先到达终点。不考虑摩擦和空气阻力，关于两球从起点至终点的运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．N球到达终点时的动能更大 B．N球整个过程重力做功更多 C．M球的机械能减小 D．两球到达终点时速度相同 19．2025年3月31日，随着一架智能物流无人机从关上和平海鲜市场腾空而起，昆明又一条城市低空配送航线开通运营。装有海鲜的密封配送箱随无人机匀速上升，如图所示。配送箱匀速上升过程中，下列说法正确的是（　　） A．惯性变小 B．动能增大 C．重力势能增大 D．机械能不变 20．2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号运载火箭顺利升空，在加速升空过程中，飞船的机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）；2025年3月21日，神舟十九号航天员乘组圆满完成第三次出舱活动，蔡旭哲成为目前在舱外执行任务次数最多的中国航天员，如图为航天员在机械臂的辅助下顺利到达舱外指定地点，在此过程中以机械臂脚踏板为参照物，宇航员是 （选填“运动”或“静止”）的。 21．小明在操场上投实心球，如图所示是实心球在空中运动轨迹的示意图，两点在同一高度，空气阻力不可忽略。以地面为参照物，球在上升过程中是 的，球在点的动能 （选填“太于”、“小于”或“等于”）点的动能。 22．2024年3月25日，我国成功发射的鹊桥二号中继卫星顺利进入环月椭圆轨道飞行。已知无线电波在太空的传播速度为3×108m/s，当“鹊桥”卫星距离地球约4.5×108m时，地球控制中心向“鹊桥”卫星发出无线电波指令，需要 s时间，“鹊桥”卫星会受到指令。如图所示，当鹊桥二号从远月点向近月点运动时，其 能转化为 能。 23．现代农业利用喷药无人机喷洒农药，安全又高效。如图所示，喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药，此过程中，喷药无人机的动能 （选填“减小”、“增大”或“不变”）。若喷药无人机停止喷药，飞行中牵引力F与速度倒数的关系如图所示，由图可得出此过程中发动机的功率为 W。 24．小阳在观看滑雪比赛时，发现不同运动员从某平台滑出后落地点不同。这引发了小阳的思考：是什么因素造成运动员落地点到滑出点的水平距离不同呢？为探究该问题，他将运动员从平台滑出至落地的运动进行简化，用如图所示的装置进行实验探究。 他对小球运动的水平距离的影响因素提出了以下猜想： 猜想一：可能与小球滑出轨道时的速度有关； 猜想二：可能与支架的高度有关； 猜想三：可能与小球的质量有关； 他将光滑弧形轨道末端调节水平，让小球沿轨道自由滚下，小球离开轨道后落在地面上形成印记，用刻度尺测出印记与小球飞出点的水平距离s，实验数据记录如下表： 实验序号 小球质量m/g 小球释放位置距轨道末端 的高度h/m 支架高度H/m 小球运动的水平距离s/m 1 25 0.16 1.00 0.79 2 25 0.25 1.00 0.98 3 15 0.25 1.00 0.98 4 15 0.25 0.64 0.79 请回答下列问题： (1)实验中，改变小球释放位置距轨道末端的高度，是为了使小球滑出轨道末端的 不同； (2)比较实验序号1、2两次实验数据，可验证猜想一是 （选填“正确”或“错误”）的； (3)比较实验序号为 两次实验数据，可以得到的结论是：在其他条件相同时，支架高度越 （选填“高”或“低”），小球运动的水平距离越大； (4)比较实验序号为 两次实验数据，可知小球运动的水平距离与小球质量 （选填“有关”或“无关”）； (5)实验后，小阳对自己的实验探究进行了分析，他认为本次实验探究存在不足之处，请你帮助小阳指出其实验探究的不足之处： （写出一个即可）。 25．如图甲所示，在水平地面上有一重的物体，受到绳子竖直向上的拉力，此时地面受到物体的压力为，受力面积为2m2，它对地面压强为p。电动机钢索的拉力以恒定功率30kW将物体从静止开始竖直向上提升60s后，功率逐步减小，70s时功率为0W。此过程物体的“v-t”关系如图乙所示。忽略空气阻力。 (1)计算：压强p。 (2)计算：前60s，拉力对物体做的功。 (3)第60s时物体的机械能为；第70s时物体的机械能为。则 （选填“<”“=”或“>”），判断依据 。 (4)0~10s，钢索对物体的拉力 （选填“变小”“不变”或“变大”），判断依据 。 26．2024年5月3日17时27分，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射，准确进入地月转移轨道，在月球背面采集月壤更是困难。2020年12月嫦娥五号已经把1731克的月壤带回了地球！在遥远的38万千米之外采集月壤，难度之大可想而知！如图甲所示最左端白色装置就是机械臂，在某采集过程中，机械臂抓住采集到质量为m的月壤，铲中月壤的重心B距月球表面高度为2m（机械臂质量忽略不计）。 (1)“嫦娥五号”在绕月飞行过程中，从近月点向远月点运行时减小的动能 （选填“大于”、“等于”或“小于”）增加的重力势能；如图甲所示“嫦娥五号”探测器的四只脚做成圆盘状的目的是 ； (2)月球对它表面附近的物体也有引力，这个力大约是地球对地面附近同一物体引力的，在采集1731g月壤全过程中，机械臂对月壤至少做了多少功 ？ (3)图乙为某次采集月壤时该机械臂的简化示意图，A到B的水平距离为2m，OA=20cm，O点到AC的距离为16cm。液压杆为机械臂提供的动力为7.8375N（动力沿液压杆CA伸缩的方向），则此时所采集月壤的质量m为多少 ？ 1．（2024·内蒙古通辽·中考真题）小丽站在自动扶梯上随扶梯一起向上匀速运动，如图。下列关于她的机械能说法正确的是（　　） 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 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·山东日照·中考真题）运动员正在垫起排球，如图所示。不考虑空气阻力，下列相关说法正确的是（　　） A．垫球时排球的运动状态发生改变，可能是以地面为参照物判断的 B．垫球时手臂对排球的作用力和排球对手臂的作用力是一对平衡力 C．排球在上升的过程中速度不断减小，是因为受到惯性的作用 D．排球在下落的过程中速度不断变大，机械能也在不断变大 4．（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 5．（2024·山东东营·中考真题）我国自行研制的C919客机已投入商业运营。如图所示，飞机减速着陆时，机械能 （选填“增大”或“减小”）；以航站楼为参照物，它是 （选填“静止”或“运动”）的。 6．（2024·陕西·中考真题）体育运动中蕴含着丰富的物理知识。划龙舟时，运动员用桨向后划水，龙舟向前运动，说明力的作用是 的。射箭时，拉开的弓能将箭射出，说明拉开的弓具有能量，这种能量叫做 ．拔河比赛时，参赛同学穿上鞋底更粗糙的鞋，是为了增大 力。 7．（2024·海南·中考真题）火箭搭载探测器加速升空过程中，探测器的动能 ，重力势能 （选填“变大”“不变”或“变小”）。 8．（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”） 9．（2024·江苏常州·中考真题）2023年11月9日，甘肃省消防队举行高楼灭火演习．如图甲所示，电动灭火无人机悬停在空中．如图乙所示，当无人机水平向右猛烈喷射干粉的同时，原本悬停的无人机水平向左飘移，这说明力的作用是 的。使原本悬停的无人机发生飘移的是 对 施加的力；喷射干粉过程中，灭火无人机的重力势能 。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 11.4 动能和势能 目录 1 一、功和能 1 二、动能和势能的探究实验 3 三、机械能及其转化 8 11 19 一、功和能 1．能量 (1)定义：物体能够 ，我们就说这个物体具有能量，简称能。 (2)单位： ，符号是 。 【答案】(1)对外做功 (2) 焦耳 J 【解析】（1）物体具有对外做功的本领，即这个物体具有能量，简称能。 （2）[1][2]能量的国际单位是焦耳，符号是J。 2．关于能的概念，下列说法中正确的是（　　） A．速度大的物体动能一定大 B．静止的物体没有机械能 C．质量一定的物体，速度越大，动能越大 D．没有做功的物体不具有能量 【答案】C 【解析】A．动能的大小除了跟速度大小有关外，还跟物体的质量有关，所以速度大的物体动能不一定大，故A错误； B．静止的物体可以存在势能，势能属于机械能，故B错误； C．动能的大小除了跟速度大小有关外，还跟物体的质量有关，质量一定的物体，速度越大，动能越大，故C正确； D．一切物体都具有能量，故D错误。 故选C。 3．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 【解析】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。 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 【解析】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．如图为高速摄影机记录的单板滑雪男子大跳台金牌得主苏翊鸣在比赛中，从跳台起跳到落地过程的情景.若不计空气阻力，则下列关于这一过程说法错误的是（　　）    A．他从离开地面到达到最高点的过程中，动能减小，重力势能增大 B．他起跳后到达最高点时，机械能为零 C．他从空中下落过程中，重力做功越来越快 D．他从恰好离开地面到即将落地的过程中，机械能守恒 【答案】B 【解析】A．他从离开地面到达到最高点的过程中，质量不变，速度减小，动能减小，高度升高，重力势能增大，故A正确，不符合题意； B．不计空气阻力，他起跳后到达最高点时，动能不为零，重力势能不为零，且不需要克服摩擦做功，机械能保持不变，则机械能不为零，故B错误； C．他从空中下落过程中，高度降低，重力势能减小，速度变大，动能变大，将重力势能转化为动能，根据做功与能之间的关系可知，重力做功越来越快，故C正确，不符合题意； D．不计空气阻力，他从恰好离开地面到即将落地的过程中，不需要克服摩擦做功，机械能守恒，故D正确，不符合题意。 故选B。 二、动能和势能的探究实验 6．在我们初中物理课本中，多次利用斜面进行探究实验，如图所示。 (1)如图甲所示利用斜面测平均速度，为了提高实验测量的准确度，可以使斜面保持较 的坡度，让小车从斜面顶端由静止开始滑下； (2)如图乙中，小车在水平面上三次滑行过程中，从运动到静止消耗的机械能大小 （选填“相等”或“不相等”）； (3)如图丙中木块B在滑行过程中所受的摩擦力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (4)乙、丙实验都有让物体从斜面的同一高度自由下滑的操作步骤，这样操作的目的是：使物体滑到斜面底端时，保持 相同。 【答案】(1)小 (2)相等 (3)不变 (4)速度 【解析】（1）为了便于测量时间，斜面的坡度应较小。 （2）小车三次到达水平面时的质量和速度相等，动能相等。机械能也相等，最终停下来，动能都为0，所以机械能也相等，可知小车在水平面上三次滑行过程中，从运动到静止消耗的机械能大小相等。 （3）如图丙，木块B在滑行过程中对水平面的压力以及接触面的粗糙程度、材料都不变，所以受到的摩擦力不变。 （4）乙、丙两实验都运用了控制变量法，需要控制物体到达水平面时的速度相同，所以让物体从同一斜面的同一高度自由下滑。 7．如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中h1=h3>h2，mA=mB<mC。 (1)小钢球在滚下斜面的过程中，它的动能大小是通过 （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，速度越大，动能越 ； (3)分析比较 两组实验可得出物体的动能与质量的关系； (4)综合上述可知，如图丁所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高 。 【答案】(1)距离 (2)大 (3)甲、丙 (4)车速 【解析】（1）小钢球从斜面滚下的过程中，其动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的，移动的距离越大，说明小钢球的动能越大。 （2）由甲、乙两组实验可知，高度h越大，小钢球到水平面时的初速度越大，小木块向前移动的距离s越远，说明小钢球的动能越大，故分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，动能越大。 （3）根据控制变量法可知，若想分析物体的动能与质量的关系，应控制速度相同、质量不同，甲、丙两组实验中小钢球的质量不同，其高度相同，小球到水平面的初速度相同，故由甲、丙实验可得出物体的动能与质量的关系。 （4）速度相同时，质量越大物体的动能越大，故图中所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高车速。 8．周末，小海在某山景公园匀速登山锻炼身体，他的质量为60 kg，公园的等高线如图所示，g=10 N/kg。下列说法正确的是（　　） A．从A点到达B点的过程中，小海克服重力做功 B．从A点到达B点的过程中，小海的动能转化为重力势能 C．从A点绕100 m等高线匀速观光时，小海的机械能不变 D．在登顶过程中，小海位于200 m等高线时的重力势能最大 【答案】AC 【解析】A．由图示知，从A点到B点的高度升高了100m，重力做功，故A正确； B．小海匀速登山，从A点到达B点的过程中，小海的质量不变，速度不变，高度增大，则动能不变，重力势能增大，故B错误； C．从A点绕100 m等高线匀速观光时，小海的质量不变，速度不变，高度不变，则动能不变，重力势能不变，机械能不变，故C正确； D．在登顶过程中，小海位于200 m等高线时高度不是最大，重力势能不是最大，故D错误。 故选AC。 9．【实验名称】探究影响重力势能大小的因素。 【猜想】在探究影响重力势能大小的因素时，某同学提出了如下猜想： 猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关。 猜想二：重力势能的大小可能与物体所在的高度有关。 猜想三：重力势能的大小可能与物体的运动路径有关。 【证据】他为了验证猜想，准备了如下实验器材：花泥（易产生塑性形变）若干块，刻度尺一把，体积相同、质量为m的小球三个和质量为2m的小球一个。所用实验装置如图甲、乙所示： 为验证猜想，他首先让质量分别为m、2m的小球A、B从距花泥表面高H处由静止下落，测得A、B小球陷入花泥的深度分别为和，如图甲所示；然后让质量为m的小球C从距花泥表面高3H处由静止下落，质量为m的小球D从距花泥表面高3H的光滑弯曲管道上端由静止滑入，最后从管道下端竖直落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计），测得C、D小球陷入花泥的深度均为，且。 【解释】 (1)本实验是通过观察 来判断重力势能大小的； (2)分析图甲所示的实验现象，可得出结论：当物体的运动路径、 相同时， 越大，重力势能越大； (3)分析图乙所示的实验现象，发现两个球运动的路径不同，但陷入花泥的深度相同，由此可知物体的重力势能与物体运动的路径 （选填“有关”或“无关”）； (4)比较 两个球，可得出结论：当物体质量相同时，高度越高，物体具有的重力势能越大； 【交流】 (5)本实验中主要采用的实验方法有转换法和 法； (6)由B、C两个球不能探究重力势能的大小与质量的关系，理由是没有控制 。 【答案】(1)小球陷入花泥中的深度 (2) 高度 质量 (3)无关 (4)A、C (5)控制变量 (6)下落高度相同 【解析】（1）小球的重力势能难以直接观察，可以观察小球陷入花泥中深度来间接反映，利用了转换法。 （2）[1][2]分析图甲所示的实验现象，两球高度相同，质量不同，质量大的陷入花泥中更深，根据控制变量法，可得出结论：当物体的运动路径、高度相同时，质量越大，重力势能越大。 （3）分析图乙所示的实验现象，质量和高度相同，两个球运动的路径不同，陷入花泥的深度相同，由此可知物体的重力势能与物体运动的路径无关。 （4）根据控制变量法，探究重力势能大小与高度的关系时，应保持质量相同，高度不同，故应选择A、C两球进行实验。 （5）小球的重力势能难以直接观察，可以观察小球陷入花泥中深度来间接反映，利用了转换法，重力势能的大小与质量和高度有关，每次只探究其中一个，另一个保持相同，应用了控制变量法，故本实验中主要采用的实验方法有转换法和控制变量法。 （6）探究重力势能的大小与质量的关系，根据控制变量法，应保持高度相同，质量不同，B、C两个球质量不同，下落高度也不相同，故不能完成探究重力势能的大小与质量的关系实验。 10．如图所示是“探究物体重力势能与哪些因素有关”的实验，其中m甲=m乙<m丙，木桩起始位置高度相同。 (1)甲、乙、丙都由静止释放，目的是控制物体的初始动能为 J； (2)实验通过 来反映物体重力势能的大小，这种方法在初中物理学习中经常用到，请再举一例： ； (3)比较A、C两次实验，可以初步得出结论： ； (4)小明认为比较A、B两次实验，也可得出“质量相同时物体速度越大动能越大”，你认为这个观点是 的；（选填“正确”或“错误”） (5)比较B、C两次实验，可知乙的重力势能 丙的重力势能（选填“大于”、“等于”或“小于”）；小明认为比较B、C两次实验，也可得出“物体重力势能与高度有关”，你认为这个观点是 的。（选填“正确”或“错误”） 【答案】(1)0 (2) 木桩下陷程度 见解析 (3)见解析 (4)正确 (5) 等于 正确 【解析】（1）动能的大小与质量和速度有关，甲、乙、丙开始处于静止状态，开始的动能为零。 （2）[1]铁块的重力势能就越大，撞击木桩陷入沙坑越深，通过木桩下陷的深度来反映物体重力势能的大小，用到转换法。 [2]在探究声音产生的条件时，通过乒乓球的振动反映音叉的振动；在探究动能的影响因素时，通过推动木块移动的距离来反映动能的大小等也都用到了转换法。 （3）比较A、C两次实验，开始的高度相同，丙的质量较大，木桩下陷的深度较大，说明丙的重力势能较大。可以得到：高度相同时，质量越大，物体的重力势能越大。 （4）比较A、B两次实验，甲乙的质量相同，乙的高度较大，撞击木桩时的速度较大，木桩下陷的深度较大，说明乙的重力势能较大。物体下落过程中，重力势能转化为动能，乙下落过程中重力势能转化的动能较大，所以也可以得到质量相同时物体速度越大动能越大，小明的观点是正确的。 （5）[1]比较B、C两次实验，木桩下陷的深度相同，说明乙和丙的重力势能相等。 [2]比较B、C两次实验，丙的质量大，高度小，乙的质量小，高度大，但乙和丙都能使木桩下陷的深度相同，则乙和丙的重力势能相等，在已得出重力势能与质量的关系情况下，可以说明重力势能与高度有关，小明的观点正确。 三、机械能及其转化 11．如图所示，小球在A点由静止开始释放，向右侧摆动，B点是小球摆动的最低点，C点是小球摆动到右侧的最高点，且A、C两点到B点的竖直距离。在小球从B点摆动到C点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小球的运动状态保持不变 B．小球受到的重力和拉力对小球做了功 C．小球的机械能总量逐渐减小 D．小球的动能全部转化为重力势能 【答案】C 【解析】A．小球摆动过程中运动速度和方向不断变化，所以小球的运动状态在变化，故A错误； B．小球在摆动过程中，拉力与小球的运动方向始终是垂直的，所以绳子的拉力对小球不做功，重力做功，故B错误； CD．小球在最高点时，动能为0，由于A、C两点到B点的竖直距离，这说明小球在最高点时重力势能不相等，机械能不相等，原因是摆动过程中小球与空气有摩擦，一部分机械能转化为内能，所以小球的内能变大，机械能总量减少，小球的动能不可能全部转化为重力势能；故C正确，D错误。 故选C。 12．如图甲所示，轻质弹簧一端固定在墙上，另一自由端不受外力时在B点。把这端固定在物体M上，压缩到A点静止释放时（如图乙所示），M沿粗糙水平地面向右运动。当经过C点时，速度（如图丙所示，长度）。 (1)在方框内以“·”代替M，画出M经过C点时的受力示意图。 (2)从A到C的过程中，弹簧的弹性势能如何变化？ 从A到C的过程中，物体M的动能如何变化？ 从A到C的过程中，弹簧的弹性势能与物体动能的总和是否保持不变？ 【答案】(1) (2) 先减小后增大 先增大后减小 减小 【解析】（1）在竖直方向上物体受到重力和支持力，它们是一对平衡力，先画出受到重力和支持力，大小相等，方向相反。图丙中当物块运动到C点的位置时，速度为v，弹簧被拉伸，此时弹簧对物块的拉力的方向是水平向左的，由于物体向右运动，则桌面对物体的摩擦力的方向是水平向左的；所以物体一共受到4个力的作用，如图所示： （2）[1]从A到C的过程中，弹簧的形变程度先变小后变大，所以弹簧的弹性势能先减小后增大。 [2]从A到C的过程中，物体开始向右加速，然后再向右减速，质量保持不变，所以物体M的动能先增大后减小。 [3]从A到C的过程中，由于物体受到地面的摩擦力，一部分机械能转化为其他形式的能，所以弹簧的弹性势能与物体动能的总和减小。 13．如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落，在A点弹性绳正好处于原长；在B点运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；在C点是运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自重不计）则从O点到C点的过程中，运动员的动能 （选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”）。 【答案】先增大后减小 【解析】O点到A点，运动员自由下落，其重力势能转化为动能，动能增大，A点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，因此速度越来越大，动能越来越大，到达B时速度达到最大，动能最大，B点到C点的过程中，弹力大于重力，速度减小，动能减小，从O点到C点的过程中，运动员的动能先增大后减小。 14．如图是利用无人机配送外卖的情景。在某次配送中，将快递箱固定在无人机上，并控制无人机以相同的速度匀速上升、匀速水平飞行至目标地点、匀速下降到指定位置。关于本次配送过程，下列说法中正确的是（　　） A．匀速下降的过程中，若以无人机为参照物，则地面是运动的 B．匀速水平飞行的过程中，快递箱的重力做功 C．匀速下降的过程中，快递箱动能小于匀速上升的动能 D．匀速上升的过程中，快递箱的机械能增大 【答案】AD 【解析】A．匀速下降的过程中，若以无人机为参照物，地面相对于无人机的位置发生变化，则地面是运动，故A正确； B．匀速水平飞行的过程中，快递箱沿重力方向没有距离，故的重力不做功，故B错误； C．匀速下降与匀速上升阶段，速度不确定，故不能比较动能的大小，故C错误； D．匀速上升阶段，质量不变，速度不变，动能不变，因高度变大，重力势能变大，则快递箱的机械能增大，故D正确。 故选AD。 15．如图所示，金属小球从光滑轨道中的A处由静止滑下，经过B点，到达最低点C后，再沿轨道向上运动，若不计空气阻力，则下列说法中正确的是（    ） A．小球能沿轨道向上运动到E点处 B．小球到达C点时，它的动能最大，重力势能最小 C．小球到达D点时的机械能大于它到达B点时的机械能 D．小球从A 点加速下滑到 C 点时，重力没有对小球做功 【答案】B 【解析】AC．因为是光滑的轨道，不计空气阻力，小球在轨道上运动没有机械能的损耗，则小球的机械能守恒，所以小球能到达的最高点应与A点在同一水平直线上，不能沿轨道向上运动到E点；因小球的机械能守恒，所以小球到达D点时的机械能等于它到达B点时的机械能，故AC错误； B．小球到达C点时，质量不变，高度最低，则重力势能最小，因小球的机械能守恒，所以此时它的动能最大，故B正确； D．小球从A点加速下滑到C点时，小球受竖直向下的重力，小球向下移动了距离，所以重力对小球做了功，故D错误。 故选B。 16．运动员在自由式滑雪空中技巧比赛中的运动轨迹如虚线所示。若不计摩擦和空气阻力，下列说法中错误的是（　　） A．A到B运动的过程中，运动员的重力势能减小 B．从B到C，人和滑雪板的动能转化为重力势能 C．人和滑雪板在D点时的速度比在B点时更大些 D．若到达C点时外力消失，人和滑雪板将会悬停在空中 【答案】D 【解析】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，不符合题意； B．B到C运动过程中，质量不变，高度变高，重力势能增大，速度减小，动能减小，动能转化为重力势能，故B正确，不符合题意； C．人和滑雪板的质量不变，不计摩擦和空气阻力，则机械能守恒，人和滑雪板在D点高度比在B点的高度低，即D点的重力势能比在B点的重力势能小，则人和滑雪板在D点的动能比在B点的动能大，所以人和滑雪板在D点时的速度比在B点时更大些，故C正确，不符合题意； D．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，若到达C点时外力消失，根据牛顿第一定律，人和滑雪板将会做匀速直线运动，故D错误，符合题意。 故选D。 17．在2025年跳水世界杯加拿大温莎站女子单人10米台决赛中，中国队包揽该项目冠亚军。图示为运动员参加比赛时的分解动作示意图。不考虑空气阻力，下列分析正确的是（　　） A．在跳台静止时，她受到的重力和支持力是一对平衡力 B．到达最高点时，受到平衡力作用 C．从最高点到入水前的过程中，惯性变大 D．入水过程中，她的重力势能不变 【答案】A 【解析】A．在跳台静止，处于平衡状态，且运动员只受到自身的重力与跳台对运动员的支持力，都作用在运动员身上，所以运动员的重力与跳台对运动员的支持力是一对平衡力，故A正确； B．到达最高点时，只受到重力作用，所以不受平衡力作用，故B错误； C．惯性大小只与质量有关，从最高点到入水前，运动员的质量不变，惯性不变，故C错误； D．重力势能与质量和高度有关，入水过程中，运动员质量不变，但是高度还在下降，重力势能在减小，故D错误。 故选A。 18．科技馆的展厅里有一个如图甲所示的“最速降线”装置，其示意图如图所示，将分别位于直轨道和弧形轨道上的M、N两个完全相同的小球同时从起点由静止释放，N球先到达终点。不考虑摩擦和空气阻力，关于两球从起点至终点的运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．N球到达终点时的动能更大 B．N球整个过程重力做功更多 C．M球的机械能减小 D．两球到达终点时速度相同 【答案】D 【解析】ACD．M、N两个完全相同的小球初始高度相同，重力势能大小相等，同时从起点由静止释放，不考虑摩擦和空气阻力，则整个过程中机械能守恒，滚动过程中重力势能全部转化为动能，到达终点后两球的动能大小相同，速度也相等。故AC错误，D正确； B．两球的质量相同，则重力相同，下降的高度相同，由可知，两球的重力做功相同，故B错误。 故选D。 19．2025年3月31日，随着一架智能物流无人机从关上和平海鲜市场腾空而起，昆明又一条城市低空配送航线开通运营。装有海鲜的密封配送箱随无人机匀速上升，如图所示。配送箱匀速上升过程中，下列说法正确的是（　　） A．惯性变小 B．动能增大 C．重力势能增大 D．机械能不变 【答案】C 【解析】A．惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。 在配送箱匀速上升的过程中，配送箱的质量不变，根据惯性的定义可知，其惯性大小也不变。故A错误； B．动能是物体由于运动而具有的能，其大小与物体的质量和速度有关。配送箱匀速上升，配送箱的速度保持不变，同时配送箱的质量也不变，则配送箱的动能不变。故B错误； C．重力势能是物体由于被举高而具有的能，其大小与物体的质量和被举高的高度有关。在配送箱匀速上升的过程中，配送箱的质量不变，配送箱的高度不断增加。则配送箱的重力势能增大。故C正确； D．机械能是动能与势能的总和，由前面的分析可知，配送箱的动能不变，重力势能增大，则动能与重力势能的总和（即机械能）也会增大。故D错误。 故选C。 20．2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号运载火箭顺利升空，在加速升空过程中，飞船的机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）；2025年3月21日，神舟十九号航天员乘组圆满完成第三次出舱活动，蔡旭哲成为目前在舱外执行任务次数最多的中国航天员，如图为航天员在机械臂的辅助下顺利到达舱外指定地点，在此过程中以机械臂脚踏板为参照物，宇航员是 （选填“运动”或“静止”）的。 【答案】 增大 静止 【解析】[1]飞船加速升空时，质量不变，高度增大，重力势能变大，速度增大，动能增大，所以机械能增大。 [2]以机械臂脚踏板为参照物，宇航员和脚踏板之间保持同步，没有发生相对位置的改变，所以宇航员是静止的。 21．小明在操场上投实心球，如图所示是实心球在空中运动轨迹的示意图，两点在同一高度，空气阻力不可忽略。以地面为参照物，球在上升过程中是 的，球在点的动能 （选填“太于”、“小于”或“等于”）点的动能。 【答案】 运动 大于 【解析】[1]以地面为参照物，球在上升过程中位置在发生变化，是运动的。 [2]空气阻力不可忽略，球在运动过程中机械能不断减小，所以，球在点的机械能大于点的机械能；球在a、b两点高度相同，质量也相同，则在这两点时重力势能相等，所以，球在点的动能大于点的动能。 22．2024年3月25日，我国成功发射的鹊桥二号中继卫星顺利进入环月椭圆轨道飞行。已知无线电波在太空的传播速度为3×108m/s，当“鹊桥”卫星距离地球约4.5×108m时，地球控制中心向“鹊桥”卫星发出无线电波指令，需要 s时间，“鹊桥”卫星会受到指令。如图所示，当鹊桥二号从远月点向近月点运动时，其 能转化为 能。 【答案】 1.5 重力势 动 【解析】[1]根据可得，“鹊桥”卫星受到指令的时间为 [2][3]当鹊桥二号从远月点向近月点运动时，其质量不变，高度减小，速度增大，则动能增大，重力势能减小，所以其重力势能转化为动能。 23．现代农业利用喷药无人机喷洒农药，安全又高效。如图所示，喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药，此过程中，喷药无人机的动能 （选填“减小”、“增大”或“不变”）。若喷药无人机停止喷药，飞行中牵引力F与速度倒数的关系如图所示，由图可得出此过程中发动机的功率为 W。 【答案】 减小 【解析】[1]无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药，此过程中，无人机的速度不变，但质量变小，所以无人机的动能减小。 [2]由图乙可知，牵引力F为12000N时，速度的倒数为0.2 （m/s）-1，则速度为 此过程中发动机的功率为 24．小阳在观看滑雪比赛时，发现不同运动员从某平台滑出后落地点不同。这引发了小阳的思考：是什么因素造成运动员落地点到滑出点的水平距离不同呢？为探究该问题，他将运动员从平台滑出至落地的运动进行简化，用如图所示的装置进行实验探究。 他对小球运动的水平距离的影响因素提出了以下猜想： 猜想一：可能与小球滑出轨道时的速度有关； 猜想二：可能与支架的高度有关； 猜想三：可能与小球的质量有关； 他将光滑弧形轨道末端调节水平，让小球沿轨道自由滚下，小球离开轨道后落在地面上形成印记，用刻度尺测出印记与小球飞出点的水平距离s，实验数据记录如下表： 实验序号 小球质量m/g 小球释放位置距轨道末端 的高度h/m 支架高度H/m 小球运动的水平距离s/m 1 25 0.16 1.00 0.79 2 25 0.25 1.00 0.98 3 15 0.25 1.00 0.98 4 15 0.25 0.64 0.79 请回答下列问题： (1)实验中，改变小球释放位置距轨道末端的高度，是为了使小球滑出轨道末端的 不同； (2)比较实验序号1、2两次实验数据，可验证猜想一是 （选填“正确”或“错误”）的； (3)比较实验序号为 两次实验数据，可以得到的结论是：在其他条件相同时，支架高度越 （选填“高”或“低”），小球运动的水平距离越大； (4)比较实验序号为 两次实验数据，可知小球运动的水平距离与小球质量 （选填“有关”或“无关”）； (5)实验后，小阳对自己的实验探究进行了分析，他认为本次实验探究存在不足之处，请你帮助小阳指出其实验探究的不足之处： （写出一个即可）。 【答案】(1)速度 (2)正确 (3) 3、4 高 (4) 2、3 无关 (5)对比实验次数不足，结论不具有普遍性 【解析】（1）小球从斜面上不同高度处由静止自由滚下，是为了使小球到达斜面底端的运动速度不同。 （2）比较序号为1、2两次实验数据，小球的质量相同，小球在斜面上下落的高度不同，小球到水平面的速度不同，小球落地的水平距离不同，说明小球运动的水平距离s的大小与小球滑出轨道时的速度有关，可验证猜想一是正确的。 （3）[1][2]比较序号3、4两次实验数据可知，小球的质量和到达水平面的速度相同时，支架高度不同，小球的落地点到桌子的水平距离不同，说明在其他条件相同时，支架高度越高，小球运动的水平距离s越远。 （4）[1][2]比较序号2、3两次实验数据可知，小球到达水平面的速度相同，支架的高度相同，小球的质量不同，小球运动的水平距离相同，说明小球运动的水平距离s与小球的质量无关。 （5）探究性实验要注意对某一猜想进行多次实验对比，该对比实验次数不足，结论不具有普遍性。 25．如图甲所示，在水平地面上有一重的物体，受到绳子竖直向上的拉力，此时地面受到物体的压力为，受力面积为2m2，它对地面压强为p。电动机钢索的拉力以恒定功率30kW将物体从静止开始竖直向上提升60s后，功率逐步减小，70s时功率为0W。此过程物体的“v-t”关系如图乙所示。忽略空气阻力。 (1)计算：压强p。 (2)计算：前60s，拉力对物体做的功。 (3)第60s时物体的机械能为；第70s时物体的机械能为。则 （选填“<”“=”或“>”），判断依据 。 (4)0~10s，钢索对物体的拉力 （选填“变小”“不变”或“变大”），判断依据 。 【答案】(1) (2) (3) < 拉力对物体做功的过程中，电能转化为物体的机械能 (4) 变小 根据，0~10s内P不变，v增大，所以F变小 【解析】（1）地面受到物体的压力为，受力面积为2m2，它对地面压强为 （2）电动机钢索的拉力以恒定功率30kW将物体从静止开始竖直向上提升持续的时间为60s，在这60s的时间内拉力对物体做的功W=Pt=30×103W×60s=1.8×106J （3）[1][2]从60s到70s的过程中，电动机钢索的拉力对物体做功，将电能转化为机械能，所以第60s时物体的机械能为E1小于第70s时物体的机械能E2，即E1<E2。 （4）[1][2]由乙图可知，0~10s内，物体的速度变大，电动机功率恒定，根据可知，钢索对物体的拉力变小。 26．2024年5月3日17时27分，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射，准确进入地月转移轨道，在月球背面采集月壤更是困难。2020年12月嫦娥五号已经把1731克的月壤带回了地球！在遥远的38万千米之外采集月壤，难度之大可想而知！如图甲所示最左端白色装置就是机械臂，在某采集过程中，机械臂抓住采集到质量为m的月壤，铲中月壤的重心B距月球表面高度为2m（机械臂质量忽略不计）。 (1)“嫦娥五号”在绕月飞行过程中，从近月点向远月点运行时减小的动能 （选填“大于”、“等于”或“小于”）增加的重力势能；如图甲所示“嫦娥五号”探测器的四只脚做成圆盘状的目的是 ； (2)月球对它表面附近的物体也有引力，这个力大约是地球对地面附近同一物体引力的，在采集1731g月壤全过程中，机械臂对月壤至少做了多少功 ？ (3)图乙为某次采集月壤时该机械臂的简化示意图，A到B的水平距离为2m，OA=20cm，O点到AC的距离为16cm。液压杆为机械臂提供的动力为7.8375N（动力沿液压杆CA伸缩的方向），则此时所采集月壤的质量m为多少 ？ 【答案】(1) 等于 减小压强 (2)5.77J (3)342g 【解析】（1）[1]“嫦娥五号”在绕月飞行过程中，从近月点向远月点运行时，质量不变，速度减小，高度升高，机械能总量不变，所以减小的动能等于增加的重力势能。 [2]“嫦娥五号”探测器的四只脚做成圆盘状，增大了受力面积，所以目的是减小压强。 （2）采集1731g月壤全过程中，铲中月壤的重心B距月球表面高度为2m，机械臂对月壤做功 （3）液压杆为机械臂提供的动力沿液压杆CA伸缩的方向，则支点到力的作用线的距离为动力臂，则动力臂长 月壤对机械臂的力的方向竖直向下，则阻力臂的长度 由杠杆平衡条件可得 则采集月壤的重力 则采集月壤的质量 1．（2024·内蒙古通辽·中考真题）小丽站在自动扶梯上随扶梯一起向上匀速运动，如图。下列关于她的机械能说法正确的是（　　） 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 【答案】B 【解析】小丽站在自动扶梯上随扶梯一起向上匀速运动，质量不变，速度不变，则动能不变；高度升高，则重力势能增大；由于机械能为动能与势能之和，所以机械能增大，故B正确，ACD错误。 故选B。 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 【解析】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·山东日照·中考真题）运动员正在垫起排球，如图所示。不考虑空气阻力，下列相关说法正确的是（　　） A．垫球时排球的运动状态发生改变，可能是以地面为参照物判断的 B．垫球时手臂对排球的作用力和排球对手臂的作用力是一对平衡力 C．排球在上升的过程中速度不断减小，是因为受到惯性的作用 D．排球在下落的过程中速度不断变大，机械能也在不断变大 【答案】A 【解析】A．垫球时排球的运动状态发生改变，可能是以地面为参照物判断的。运动状态的改变是指物体的速度（包括大小和方向）的变化。当运动员垫起排球时，排球的速度和方向都会发生变化，如果以地面为参照物，排球的运动状态确实发生了改变，故A正确； B．手臂对排球的作用力和排球对手臂的作用力，它们作用物体不同、大小相等、方向相反，是一对相互作用力，故B错误； C．排球在上升过程中速度减小是因为受到重力的作用，而不是惯性。惯性是物体保持其运动状态不变的性质，而重力是地球对物体的吸引力，它使排球减速并最终下落，故C错误； D．排球在下落过程中，由于重力的作用，其速度确实会不断变大，但其机械能（包括动能和势能）并不会增加。实际上，排球在下落过程中，其重力势能会转化为动能，总的机械能（在不考虑空气阻力的情况下）是守恒的，故D错误。 故选A。 4．（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 【解析】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。 5．（2024·山东东营·中考真题）我国自行研制的C919客机已投入商业运营。如图所示，飞机减速着陆时，机械能 （选填“增大”或“减小”）；以航站楼为参照物，它是 （选填“静止”或“运动”）的。 【答案】 减小 运动 【解析】[1]飞机减速着陆时，质量不变，速度减小，动能减小；高度减小，重力势能减小；因机械能是动能与势能之和，所以，飞机的机械能减小。 [2]以航站楼为参照物，飞机与航站楼的相对位置发生变化，飞机是运动的。 6．（2024·陕西·中考真题）体育运动中蕴含着丰富的物理知识。划龙舟时，运动员用桨向后划水，龙舟向前运动，说明力的作用是 的。射箭时，拉开的弓能将箭射出，说明拉开的弓具有能量，这种能量叫做 ．拔河比赛时，参赛同学穿上鞋底更粗糙的鞋，是为了增大 力。 【答案】 相互 弹性势能 摩擦 【解析】[1]划龙舟时，运动员用桨向后划水，龙舟向前运动，水给桨向前的反作用力，说明力的作用是相互的。 [2]射箭时，拉开的弓能将箭射出，说明拉开的弓具有能量，这种能量叫做弹性势能。 [3]拔河比赛时，参赛同学穿上鞋底更粗糙的鞋，是通过增大接触面的粗糙程度，从而增大摩擦力。 7．（2024·海南·中考真题）火箭搭载探测器加速升空过程中，探测器的动能 ，重力势能 （选填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】 变大 变大 【解析】[1]探测器的质量不变，速度变大，动能变大。 [2]探测器的质量不变，高度变大，重力势能变大。 8．（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 【解析】[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。 9．（2024·江苏常州·中考真题）2023年11月9日，甘肃省消防队举行高楼灭火演习．如图甲所示，电动灭火无人机悬停在空中．如图乙所示，当无人机水平向右猛烈喷射干粉的同时，原本悬停的无人机水平向左飘移，这说明力的作用是 的。使原本悬停的无人机发生飘移的是 对 施加的力；喷射干粉过程中，灭火无人机的重力势能 。 【答案】 相互 喷射的干粉 无人机 减小 【解析】[1] [2][3]当无人机水平向右猛烈喷射干粉时，无人机给干粉向右的喷射力，同时向右的干粉给无人机向左的反冲力，使原本悬停的无人机水平向左飘移，这说明力的作用是相互的；使原本悬停的无人机发生飘移的是喷射的干粉对无人机施加的力。 [4]喷射干粉过程中，灭火无人机的质量减小、高度不变，无人机的重力势能减小。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$