一、 机械能（第1课时）（培优考点练）物理苏科版2024九年级上册

12.1 机械能（第1课时） 目录 题型分组基础练 2 题型01 能量的概念 2 题型02 动能的概念及影响因素 2 题型03 探究影响动能大小的因素 2 题型04 重力势能的概念及影响因素 4 题型05 探究影响重力势能大小的因素 5 题型06 弹性势能的概念及影响因素 6 题型07 探究影响弹性势能大小的因素 6 巩固提高综合练 7 链接中考 9 题型分组基础练 题型01 能量的概念 1. 一个物体能 ，我们就说它具有能量。一个物体 越多，表示这个物体的能量越大。能的单位是 。 2．下列说法正确的是（　　） A．具有能的物体一定在做功 B．具有能的物体一定做了功 C．具有能的物体一定能够做功 D．以上说法都正确 3. 关于能量，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 题型02 动能的概念及影响因素 4. 下列物体具有动能的是（　　） A．停在草坪上的球 B．挂在墙上的画 C．飞翔的小鸟 D．拉长的橡皮筋 5. 如图为公路上对机动车的限速标志，它实质是限制了机动车的（　　） A．动能 B．重力 C．重力势能 D．惯性 6. 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 题型03 探究影响动能大小的因素 7．如图所示，下列关于“探究物体动能大小影响因素的实验”中说法错误的是（   ） A．该探究实验用到了控制变量法和转换法 B．木块C滑动的过程中，木块受到的重力对木块做了功 C．由甲、丙两图可知小球的动能大小与小球的质量大小有关 D．此实验中小球动能的大小是通过木块移动的距离来反映的      8．在“探究动能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，撞击水平面上的同一木块，能将木块撞出一段距离，如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．该实验中研究的动能是指木块的动能 B．用小车代替木块更便于得到实验结论 C．木块被撞后滑行距离不同，但滑行时所受摩擦力相同 D．该实验的目的是探究物体动能的大小与高度的关系 9．小刘同学在使用同一装置探究影响动能大小的因素的两次实验中，将小球从同一高度由静止开始释放时的场景如图甲、乙所示；木板固定在水平面上。 （1）甲、乙所示实验中，小球运动到最低点时（即悬挂点的正下方），速度大小 （填“相等”或“不相等”）。实验中是通过比较 来比较小球动能大小的。 （2）图乙装置中有一处错误，正确的操作是 。改正后进行实验，发现木块会从木板右侧滑出，为改变这种情况，可以 （填“增大”或“减小”）木块的质量或者 （填“增大”或“减小”）小球释放的初始高度。 （3）若想探究动能与速度的关系，应将质量 （填“相同”或“不同”）的小球从 （填“相同”或“不同”）高度处由静止释放。 10．图1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）小钢球在滚下斜面的过程中，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，速度越大，动能越 ； （3）分析比较 两组实验可得，物体速度相同时，质量越大，动能越大； （4）综合上述可知，如图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定不同的最高 ； （5）在实验中，若增大水平面的粗糙程度，则木块移动的距离将 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。 题型04 重力势能的概念及影响因素 11．在生活中，我们要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物”危害性大的原因是高处的物体具有较大的（   ） A．重力 B．重力势能 C．动能 D．内能 12．神舟十八号是中国载人航天工程第十八艘载人飞船，于2024年4月25日，在酒泉卫星发射中心发射成功。中国国旗随神舟十八号载人飞船搭载进入中国空间站，由神舟十八号航天员乘组与神舟十七号航天员乘组进行了太空传递和在轨展示。在飞船加速上升的过程中，若不考虑其质量的变化，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 13. 如图所示是工地上打桩机打桩时的情景，打桩机的重锤被举高后落下时能将桩 ，这说明被举高的重锤具有 ，这种能叫 能。 题型05 探究影响重力势能大小的因素 14. 小明用图示装置“探究重力势能大小与质量的关系”，下列说法正确的是（　　） A．实验研究对象是三脚小桌 B．让同一木块从三个不同的高度由静止下落 C．让质量不同的木块从不同的高度由静止下落 D．用三脚小桌下陷的深度来表示木块重力势能的大小 15. 小名和小华在研究“物体的重力势能与高度有什么关系”时，做了如下实验： 第一步，小名让一个沾有水的篮球从1m高处由静止释放，留在水泥地面上的形状如图a。 第二步，再分别从1.4m、1.8m高处由静止分别释放，留在水泥地面上的形状如图b、c。 根据实验过程，回答下列问题： （1）该实验中，小名是用 来反映重力势能的大小； （2）对比三次实验可以得到的结论是： ； （3）从能量角度看，篮球下落并在地面上留下印迹的过程中，经历了篮球的重力势能先转化为 能，再转化为 能的过程。 （4）细心的小华观察到，在做“从1.4m、1.8m高处由静止分别释放”的实验中，原先篮球中沾的水变少了，他觉得根据刚才收集的信息得出结论的有误。你支持小华的说法吗？ （选填“支持”或“不支持”），理由是 。 16．某同学设计了如图所示的实验以探究重力势能与哪些因素有关：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球进行了四组实验（不计空气摩擦，球在管道中的能量损失不计）。实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙深度为h3，且h1<h2<h3。 （1）本实验铅球的重力势能大小是通过 来反映的；此外，实验还用到了一种常见的物理实验研究方法： 。 （2）比较 两球，可得出结论：当下落高度相同时，物体质量越大，物体的重力势能越大； （3）比较A、C两球，发现C球陷入沙深度更大，由此可得出结论： ； （4）比较C、D两球，发现两球运动路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径 （选填“有关”或“无关”）。 题型06 弹性势能的概念及影响因素 17. 如图所示的是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，说明橡皮筋的弹性势能与其发生 有关；若橡皮筋被拉得同样长，所用“子弹”的质量不同，则“子弹”射出时的速度 （选填“相同”或“不相同”）。 18．如图所示，弹簧的一端固定在竖直木板上，用手推小车将弹簧压缩后松手释放，小车被弹开。弹簧的弹性形变越 ，弹性势能越 ，小车滑行的距离越远。 19. 人拉弓射箭时，下列说法中正确的是（   ） A．放在张紧了的弓上的箭，具有弹性势能 B．弓被拉得越弯，人的弹性势能越大 C．弓把箭射出去的过程中，箭的弹性势能增加 D．弓把箭射出去的过程中，弓的弹性势能减少 题型07 探究影响弹性势能大小的因素 20．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； （1）为验证猜想一，他设计了如图所示实验，（小球质量大于木块的质量）实验时将同一弹簧压缩不同的长度（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将小球置于弹簧的右端，松开后小球撞击同一位置的相同木块上，分析比较 ，从而得出弹性势能大小。 （2）为验证猜想二，需选用材料 的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩 （选填“相同”或“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 ，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，则 （选填“能”或“不能”）完成本实验。 21. 某兴趣小组将一张硬卡片对折，在开口的一边剪两个小豁口A和B，然后套上橡皮筋，做成了一个会跳的卡片，如图所示。为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关，该兴趣小组提出了如下猜想： A．与卡片的质量有关 B．与橡皮筋的形变量有关 为了验证猜想，小组选用几根相同的橡皮筋和几张相同材料的卡片进行实验： （1）小明将图中的卡片反过来，把它放在桌面上用手向下压，使橡皮筋伸长，迅速松开手，观察到的现象是 ，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋能对卡片 ，因此它具有能量； （2）探究跳起高度与质量是否有关，应选择质量不同的卡片，分别套上相同的橡皮筋，操作中将卡片反过来，每次把它在桌面上用手压平的目的是 ；实验发现厚卡片弹起的高度较低，那是因为厚卡片刚离开地面时的 比薄卡片小； （3）为了探究卡片的跳起高度与橡皮筋的形变量是否有关，请你为该小组提供使橡皮筋形变量不同的一种方法： ； 巩固提高综合练 22．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 23．4月26日我省举行了首届中学生自制水火箭比赛。参赛选手对水火箭打气，拉开气阀，水向下喷出，水火箭一飞冲天。在水火箭上升过程中，下列说法正确的是（　　） A．水火箭能起飞是受到水对它向上的推力 B．水火箭受到的重力不变 C．水火箭的动能一直增大 D．水火箭的重力势能一直增大 24．一个小球从A点由静止开始下落，速度越来越大，相继经过B、C两点，如图所示．若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离，则下列说法中错误的是（   ） A．小球在下落过程中动能不变 B．小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能 C．小球所受的重力在AB段做的功等于在BC段做的功 D．小球所受的重力在AB段做功的功率小于在BC段做功的功率 25．如图所示是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越 ，这说明橡皮筋的弹性势能与物体发生 大小有关；若橡皮筋被拉的长度相同，所用“子弹”的质量不同，则发现射出时的速度也 （选填“相同”或“不相同”）。在此过程中，橡皮筋对“子弹”做的功 （选填“相同”或“不相同”）。 26. “探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示：将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至水平木板上后与木块碰撞。 （1）此实验是研究 （选填“碰撞前小车”、“碰撞后小车”或“碰撞后木块”）的动能，通过 来反映动能的大小； （2）比较场景①和②，可探究动能大小与 的关系； （3）移去木块后，进行场景③和④实验时，小车在水平木板上滑行距离相同，此时小车在水平面上克服摩擦力做的功分别为W1、W2，则W1 W2（选填“>”、“=”或“<”），选用这两个场景 （选填“能”或“不能”）说明小车动能与质量的关系； （4）仅使用图1中的器材能进行的实验是 。 A．探究阻力对物体运动的影响 B．探究滑动摩擦力的影响因素 C．探究重力势能和高度的关系 D．以上都可以 链接中考 27. （2024·江苏盐城·中考真题）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用手拨动拉紧的橡皮筋，橡皮筋会发出声音，说明声音是由物体 产生的；③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。 28. （2024·江苏常州·中考真题）2024年3月26日，美国“弗朗西斯·斯科特·基”大桥被“达利”号集装箱船撞毁，如图所示，撞击前，船突发故障失去动力，但并没有立即停下，这是因为 ，当船以10.8km/h、合 m/s的速度撞击大桥时，虽然船速较慢，但由于船的 很大导致其 能很大，使得船将大桥撞毁。 29. （2023·江苏淮安·中考真题）如图所示，在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中，使两辆相同的小车分别从不同高度由静止开始下滑，撞击静置于水平面上的木块。下列说法正确的是（　　） A．图中两辆小车的重力势能大小相等 B．两种情况下，木块在水平面上移动的距离相等 C．木块被撞击后由静止变为运动，惯性增大 D．如果水平面光滑，木块被撞击后将做匀速直线运动 30．（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 31. （2024·湖南长沙·中考真题）2024年5月3日，长征五号遥八运载火箭搭载嫦娥六号探测器成功发射，开启了人类月背取样的旅程。嫦娥六号加速升空的过程中（    ） A．重力势能和动能都增大 B．重力势能和动能都减小 C．重力势能减小，动能增大 D．重力势能增大，动能减小 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 12.1 机械能（第1课时） 目录 题型分组基础练 2 题型01 能量的概念 2 题型02 动能的概念及影响因素 2 题型03 探究影响动能大小的因素 3 题型04 重力势能的概念及影响因素 6 题型05 探究影响重力势能大小的因素 7 题型06 弹性势能的概念及影响因素 9 题型07 探究影响弹性势能大小的因素 10 巩固提高综合练 12 链接中考 15 题型分组基础练 题型01 能量的概念 1. 一个物体能 ，我们就说它具有能量。一个物体 越多，表示这个物体的能量越大。能的单位是 。 【答案】 做功 能做的功 焦耳 【详解】由能量的定义可知，一个物体能做功，我们就说它具有能量，简称能。一个物体能做的功越多，表示这个物体的能量越大，能的单位是焦耳，简称焦。 2．下列说法正确的是（　　） A．具有能的物体一定在做功 B．具有能的物体一定做了功 C．具有能的物体一定能够做功 D．以上说法都正确 【答案】C 【详解】ABD．具有能的物体不一定正在做功，具有能的物体不一定做了功，比如：天花板上静止不动的吊灯具有重力势能，没有正在做功，也没有做了功，故ABD错误； C．一个物体能够对另一个物体做功，这个物体就具有能量，具有能的物体一定能够做功，故C正确。故选C。 3. 关于能量，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，运动的物体具有动能，也可能具有其他形式的能，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。 题型02 动能的概念及影响因素 4. 下列物体具有动能的是（　　） A．停在草坪上的球 B．挂在墙上的画 C．飞翔的小鸟 D．拉长的橡皮筋 【答案】C 【详解】A．停在草坪上的球处于静止状态，不具有动能，故A不符合题意； B．挂在墙上的画处于静止状态，不具有动能，故B不符合题意； C．飞翔的小鸟由于运动具有动能，故C符合题意； D．拉长的橡皮筋处于静止状态，不具有动能，故D不符合题意。 故选C。 5. 如图为公路上对机动车的限速标志，它实质是限制了机动车的（　　） A．动能 B．重力 C．重力势能 D．惯性 【答案】A 【详解】A．动能与物体质量和运动速度有关，公路上行驶的汽车，质量不变，进行限速，限制了汽车的动能大小，故A符合题意； B．公路上行驶的汽车，质量不变，由G=mg可知，汽车重力不变，故B不符合题意； C．重力势能与物体质量和高度有关，公路上行驶的汽车，质量不变，高度不变，其重力势能不变，故C不符合题意； D．惯性与物体质量有关，公路上行驶的汽车，质量不变，其惯性不变，故D不符合题意。 故选A。 6. 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。 题型03 探究影响动能大小的因素 7．如图所示，下列关于“探究物体动能大小影响因素的实验”中说法错误的是（   ） A．该探究实验用到了控制变量法和转换法 B．木块C滑动的过程中，木块受到的重力对木块做了功 C．由甲、丙两图可知小球的动能大小与小球的质量大小有关 D．此实验中小球动能的大小是通过木块移动的距离来反映的      【答案】B 【详解】AD．实验中通过观察水平长木板上的木块被撞动的距离来表示动能的大小，采用的是转换法； 动能的影响因素有两个，实验中采用的是控制变量法，故AD正确，不符合题意； B．木块运动时，木块所受的重力向下，运动方向水平向前，故重力未做功，故B 错误，符合题意； C． 甲、丙两图中，让质量不同的小球从相同高度自由下滑，是控制小球的速度相同来探究动能大小与质量的关系，由甲、丙两图实验现象可得出结论：速度相同时，质量越大，物体的动能就越大，故C正确，不符合题意。 故选B。 8．在“探究动能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，撞击水平面上的同一木块，能将木块撞出一段距离，如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．该实验中研究的动能是指木块的动能 B．用小车代替木块更便于得到实验结论 C．木块被撞后滑行距离不同，但滑行时所受摩擦力相同 D．该实验的目的是探究物体动能的大小与高度的关系 【答案】C 【详解】A．该实验中研究的动能是铁球的动能，探究铁球动能与质量和速度的关系，故A错误； B．小车与接触面的摩擦是滚动摩擦，摩擦小，不容易停下来，不便于得到实验结论，故B错误； C．木块被撞击后滑行距离不同，但木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度都相同，木块对滑行时所受摩擦力相同，故C正确； D．实验中，让质量相同的铁球从斜面的不同高度由静止释放，使小球到达斜面底端的速度不同，是探究铁球动能的大小与速度的关系，故D错误。 故选C。 9．小刘同学在使用同一装置探究影响动能大小的因素的两次实验中，将小球从同一高度由静止开始释放时的场景如图甲、乙所示；木板固定在水平面上。 （1）甲、乙所示实验中，小球运动到最低点时（即悬挂点的正下方），速度大小 （填“相等”或“不相等”）。实验中是通过比较 来比较小球动能大小的。 （2）图乙装置中有一处错误，正确的操作是 。改正后进行实验，发现木块会从木板右侧滑出，为改变这种情况，可以 （填“增大”或“减小”）木块的质量或者 （填“增大”或“减小”）小球释放的初始高度。 （3）若想探究动能与速度的关系，应将质量 （填“相同”或“不同”）的小球从 （填“相同”或“不同”）高度处由静止释放。 【答案】相等 木块移动的距离 保持木块初始位置相同 增大 减小 相同 不同 【详解】（1）由机械能守恒定律知道，图甲、乙中，小球运动到最低点时，速度大小相等； 当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。本实验就是通过木块移动的距离反映小球撞击木块前的动能大小，这种研究方法叫转换法。 （2）图中错误的操作是两次实验中未保持木块初始位置相同，所以，正确的操作是保持木块初始位置相同。 改正后进行实验，发现木块会从木板右侧滑出，则可以采取的措施：可以通过增大木块的质量来加以改进；也可以降低小球的初始高度或减小悬线与竖直方向的夹角。 （3）根据控制变量法知道，在探究动能与速度的关系时，要选择两个质量相同的小球，让它们分别从不同高度落下。 10．图1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）小钢球在滚下斜面的过程中，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，速度越大，动能越 ； （3）分析比较 两组实验可得，物体速度相同时，质量越大，动能越大； （4）综合上述可知，如图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定不同的最高 ； （5）在实验中，若增大水平面的粗糙程度，则木块移动的距离将 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。 【答案】 距离s 大 甲、丙 速度 减小 【详解】（1）小钢球从斜面滚下过程中，其动能大小是通过小木块移动距离s的大小来反映的，小木块移动距离越大，说明小钢球的动能越大。 （2）分析比较甲和乙两组实验可知，小球的质量相同，而小球在斜面上释放时的高度不同，甲图中小球释放时的高度大，到达水平面时的速度大，推动木块滑行的距离远，故可得出结论：物体质量相同时，速度越大，动能越大。 （3）探究动能大小与质量的关系，保持速度相同，钢球的质量不同，故分析比较甲、丙两组实验可得出物体的动能与质量的关系。 （4）图2的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高速度，质量越大的车，限速越低。 （5）在实验中，若增大水平面的粗糙程度，木块受到的阻力增大，则木块移动的距离将减小。   题型04 重力势能的概念及影响因素 11．在生活中，我们要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物”危害性大的原因是高处的物体具有较大的（   ） A．重力 B．重力势能 C．动能 D．内能 【答案】B 【详解】物体的质量越大，高度越大，则重力势能越大；“高空抛物”危害性大的原因是高处的物体具有较大的重力势能，落地时转化为较大的动能，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 12．神舟十八号是中国载人航天工程第十八艘载人飞船，于2024年4月25日，在酒泉卫星发射中心发射成功。中国国旗随神舟十八号载人飞船搭载进入中国空间站，由神舟十八号航天员乘组与神舟十七号航天员乘组进行了太空传递和在轨展示。在飞船加速上升的过程中，若不考虑其质量的变化，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 【答案】C 【详解】飞船加速上升的过程中，质量不变，高度升高，速度增大，故重力势能和动能均增加，所以ABD错误，C正确。故选C。 13. 如图所示是工地上打桩机打桩时的情景，打桩机的重锤被举高后落下时能将桩 ，这说明被举高的重锤具有 ，这种能叫 能。 【答案】 打入地下 能量 重力势 【详解】物体由于被举高而具有的能量叫重力势能，对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定，物体质量越大、位置越高、物体具有的重力势能就越大。打桩机的重锤被举高后落下时能将打进地下一段距离，说明被举高的重锤具有能量，把这种由于被举高而具有的能量称为重力势能。 题型05 探究影响重力势能大小的因素 14. 小明用图示装置“探究重力势能大小与质量的关系”，下列说法正确的是（　　） A．实验研究对象是三脚小桌 B．让同一木块从三个不同的高度由静止下落 C．让质量不同的木块从不同的高度由静止下落 D．用三脚小桌下陷的深度来表示木块重力势能的大小 【答案】D 【详解】A．实验研究的对象是木块，是通过小桌子陷入的深度判断木块重力势能的大小，故A错误； B．让同一木块从三个不同的高度由静止下落，是为了研究重力势能与高度的关系，故B错误； C．让质量不同的木块则需要从同一高度静止下落，而不是不同高度，故C错误； D．实验利用转换法，用三脚小桌下陷的深度来表示木块重力势能的大小，故D正确。 故选D。 15. 小名和小华在研究“物体的重力势能与高度有什么关系”时，做了如下实验： 第一步，小名让一个沾有水的篮球从1m高处由静止释放，留在水泥地面上的形状如图a。 第二步，再分别从1.4m、1.8m高处由静止分别释放，留在水泥地面上的形状如图b、c。 根据实验过程，回答下列问题： （1）该实验中，小名是用 来反映重力势能的大小； （2）对比三次实验可以得到的结论是： ； （3）从能量角度看，篮球下落并在地面上留下印迹的过程中，经历了篮球的重力势能先转化为 能，再转化为 能的过程。 （4）细心的小华观察到，在做“从1.4m、1.8m高处由静止分别释放”的实验中，原先篮球中沾的水变少了，他觉得根据刚才收集的信息得出结论的有误。你支持小华的说法吗？ （选填“支持”或“不支持”），理由是 。 【答案】（1）球与地面接触面积的大小；（2）质量一定时，物体的高度越大，重力势能越大；（3）动，弹性势；（4）不支持 见解析 【详解】（1）小名是用球与地面接触面积的大小来反映重力势能的大小。这是通过观察篮球在不同高度释放后，留在地面上的印迹大小来间接反映篮球的重力势能大小。这种方法称为转换法，即通过观察一个易于测量的物理量（如印迹大小）来间接了解另一个物理量（如重力势能）。 （2）三次实验中，篮球的质量是相同的，下落的高度不同，高度越高，球与地面接触面积就越大，所以结论为：质量一定时，物体的高度越大，重力势能越大 （3）篮球下落并在地面上留下印迹的过程中，高度先减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，当篮球与地面接触后，篮球的动能会转化为篮球的弹性势能，使篮球发生形变，从而在地面上留下印迹。 （4）对于小华的说法，我们不支持。理由是：篮球沾水的减少可能是因为水在下落过程中飞溅出去，但这并不影响实验结论的正确性。实验结论是基于篮球撞击地面时留下的印迹大小来判断重力势能的大小，而不是篮球沾水的多少。因此，即使篮球沾的水变少了，只要篮球的质量没有显著变化，实验结论仍然是有效的。 16．某同学设计了如图所示的实验以探究重力势能与哪些因素有关：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球进行了四组实验（不计空气摩擦，球在管道中的能量损失不计）。实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙深度为h3，且h1<h2<h3。 （1）本实验铅球的重力势能大小是通过 来反映的；此外，实验还用到了一种常见的物理实验研究方法： 。 （2）比较 两球，可得出结论：当下落高度相同时，物体质量越大，物体的重力势能越大； （3）比较A、C两球，发现C球陷入沙深度更大，由此可得出结论： ； （4）比较C、D两球，发现两球运动路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径 （选填“有关”或“无关”）。 【答案】（1）铅球陷入沙中的深度，控制变量法；（2）A、B；（3）在质量相同时，物体的高度越高，重力势能越大；（4）无关 【详解】（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过球陷入沙中的深度来反映，此实验方法是转换法。本实验中还用到一种常见的物理实验研究方法：控制变量法，如A、B中控制了高度相同。 （2）比较A、B两球发现下落高度相同，B球质量大，陷入沙里更深，说明B球重力势能更大，可得结论：当下落高度相同时，物体质量越大，物体的重力势能越大。 （3）比较A、C两球，发现两球质量均为m，C球下落高度更大，C球陷入沙深度更大，说明C球的重力势能更大，由此可得结论：在质量相同时，物体的高度越高，重力势能越大。 （4）比较C、D两球，发现它们质量相等，高度相等，两球运动路径不同，而陷入沙深度相同，即两球的重力势能相同，可得结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关。 题型06 弹性势能的概念及影响因素 17. 如图所示的是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，说明橡皮筋的弹性势能与其发生 有关；若橡皮筋被拉得同样长，所用“子弹”的质量不同，则“子弹”射出时的速度 （选填“相同”或“不相同”）。 【答案】 弹性形变的程度 不相同 【详解】弹性势能是发生弹性形变具有的能，橡皮筋拉得越长，弹性形变量越大，同样的“子弹”射得越远，表明对子弹所做功越多，说明橡皮筋的弹性势能与其发生弹性形变的程度有关。 若橡皮筋被拉得同样长，子弹射出时对子弹所做的功相同，即子弹的动能相同，所用“子弹”的质量不同，则“子弹”射出时的速度不相同。 18．如图所示，弹簧的一端固定在竖直木板上，用手推小车将弹簧压缩后松手释放，小车被弹开。弹簧的弹性形变越 ，弹性势能越 ，小车滑行的距离越远。 【答案】 大 大 【详解】弹簧具有弹性，小车将弹簧压缩后，弹簧发生了弹性形变，弹簧的弹性形变越大，具有的弹性势能越大，松手后对小车做功，小车滑行的距离越远。 19. 人拉弓射箭时，下列说法中正确的是（   ） A．放在张紧了的弓上的箭，具有弹性势能 B．弓被拉得越弯，人的弹性势能越大 C．弓把箭射出去的过程中，箭的弹性势能增加 D．弓把箭射出去的过程中，弓的弹性势能减少 【答案】D 【详解】AB．弹性势能是指发生弹性形变的物体自身具有的一种能量，这种能量跟其他物体无关。因为弓发生了弹性形变，所以弓具有弹性势能。弹性势能跟弹性形变的程度有关，弓拉得越弯，弓的弹性势能越大，与人和箭无关，故AB错误； CD．弓把箭射出去的过程中，弓的弹性形变程度变小，弹性势能减少，箭的速度变大，动能增加，将弓的弹性势能转化为箭的动能，故C错误，D正确。故选D。 题型07 探究影响弹性势能大小的因素 20．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； （1）为验证猜想一，他设计了如图所示实验，（小球质量大于木块的质量）实验时将同一弹簧压缩不同的长度（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将小球置于弹簧的右端，松开后小球撞击同一位置的相同木块上，分析比较 ，从而得出弹性势能大小。 （2）为验证猜想二，需选用材料 的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩 （选填“相同”或“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 ，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，则 （选填“能”或“不能”）完成本实验。 【答案】 木块移动的距离 不同 相同 前后两次木块移动的距离不同 不能 【详解】（1）为验证猜想一：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；观察木块移动距离的远近来比较弹性势能的大小。 （2）探究弹性势能的大小与弹簧的材料有关，需选用长度和粗细相同，材料不同的两根弹簧，实验时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，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，不能比较弹性势能的大小，不能达到探究目的。 21. 某兴趣小组将一张硬卡片对折，在开口的一边剪两个小豁口A和B，然后套上橡皮筋，做成了一个会跳的卡片，如图所示。为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关，该兴趣小组提出了如下猜想： A．与卡片的质量有关 B．与橡皮筋的形变量有关 为了验证猜想，小组选用几根相同的橡皮筋和几张相同材料的卡片进行实验： （1）小明将图中的卡片反过来，把它放在桌面上用手向下压，使橡皮筋伸长，迅速松开手，观察到的现象是 ，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋能对卡片 ，因此它具有能量； （2）探究跳起高度与质量是否有关，应选择质量不同的卡片，分别套上相同的橡皮筋，操作中将卡片反过来，每次把它在桌面上用手压平的目的是 ；实验发现厚卡片弹起的高度较低，那是因为厚卡片刚离开地面时的 比薄卡片小； （3）为了探究卡片的跳起高度与橡皮筋的形变量是否有关，请你为该小组提供使橡皮筋形变量不同的一种方法： ； 【答案】卡片被弹起 做功 便于使每次橡皮筋的形变量相同 速度 分别压两个卡片时将一个卡片压平，另一个不压平（或使小豁口A、B的间距不相同） 【详解】（1） “橡皮筋伸长”发生了弹性形变，发生弹性形变的物体要恢复原状，就会对使它发生形变的物体施加力的作用，所以橡皮筋对硬卡片施力，使它弹起。橡皮筋对卡片施力，使卡片向上运动，所以橡皮筋对卡片做了功。这个现象说明发生弹性形变的橡皮筋能对卡片做功，它具有弹性势能。 （2）探究跳起高度与质量是否有关，应选择质量不同的卡片，控制其它实验条件相同；操作中将卡片反过来，根据控制变量法，每次把它在桌面上用手压平的目的是控制橡皮筋的形变量相同。 橡皮筋的形变量相同，则橡皮筋具有的弹性势能相同，卡片跳起时橡皮筋将弹性势能转换成卡片的动能，则卡片获得的动能相同，然而动能的大小与物体的质量和速度有关，所以质量大的厚卡片跳起时的速度比质量小的薄卡片小，挑起的高度就相对低一些。 （3）使橡皮筋的形变量不同的方法有：①分别压两个卡片时将一个卡片压平，另一个不压平；②使小豁口A、B的间距不相同。 巩固提高综合练 22．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。 23．4月26日我省举行了首届中学生自制水火箭比赛。参赛选手对水火箭打气，拉开气阀，水向下喷出，水火箭一飞冲天。在水火箭上升过程中，下列说法正确的是（　　） A．水火箭能起飞是受到水对它向上的推力 B．水火箭受到的重力不变 C．水火箭的动能一直增大 D．水火箭的重力势能一直增大 【答案】A 【详解】A．拉开气阀，水向下喷出时，水会对火箭产生一个反作用力，能一飞冲天，故A正确； B．水不断向下喷，水火箭的质量发生改变，故水火箭受到的重力会改变，故B错误； CD．水火箭向上升的时候，它的质量及高度速度都会发生变化，故无法确定它的动能、重力势能的变化情况，故CD错误。故选A。 24．一个小球从A点由静止开始下落，速度越来越大，相继经过B、C两点，如图所示．若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离，则下列说法中错误的是（   ） A．小球在下落过程中动能不变 B．小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能 C．小球所受的重力在AB段做的功等于在BC段做的功 D．小球所受的重力在AB段做功的功率小于在BC段做功的功率 【答案】A 【详解】A．小球从A点由静止开始下落，质量不变，速度越来越大，动能不断变大，故A错误； B．小球的质量不变，C点的高度小于在B点的高度，故小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能，故B正确； C．已知AB和BC的距离相等，根据W=Gh可知，重力一定，通过的距离相同，所以重力做的功相同，故C正确； D．由题意知，小球在AB段的平均速度小于在BC段的平均速度，AB和BC的距离相等，所以在BC段所用的时间小于在AB段所用时间，根据P=W/t可知，重力做功相同的情况下，BC段的时间短，所以BC段做功的功率大，故D正确。 故选A。 25．如图所示是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越 ，这说明橡皮筋的弹性势能与物体发生 大小有关；若橡皮筋被拉的长度相同，所用“子弹”的质量不同，则发现射出时的速度也 （选填“相同”或“不相同”）。在此过程中，橡皮筋对“子弹”做的功 （选填“相同”或“不相同”）。 【答案】 远 弹性形变程度 不相同 相同 【详解】橡皮筋拉得越长，发生的弹性形变就越大，具有的弹性势能就越大，对子弹所做的功也越大，于是子弹被弹得越远。那么橡皮筋的弹性势能与物体发生弹性形变程度有关。 橡皮筋被拉长相同长度，则具有的弹性势能相同，而子弹被弹出的过程，是弹性势能转化为动能，所以橡皮筋对子弹所做的功相同。即子弹所获得的动能相同，但子弹的质量不同，那么射出时的速度也不同。 26. “探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示：将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至水平木板上后与木块碰撞。 （1）此实验是研究 （选填“碰撞前小车”、“碰撞后小车”或“碰撞后木块”）的动能，通过 来反映动能的大小； （2）比较场景①和②，可探究动能大小与 的关系； （3）移去木块后，进行场景③和④实验时，小车在水平木板上滑行距离相同，此时小车在水平面上克服摩擦力做的功分别为W1、W2，则W1 W2（选填“>”、“=”或“<”），选用这两个场景 （选填“能”或“不能”）说明小车动能与质量的关系； （4）仅使用图1中的器材能进行的实验是 。 A．探究阻力对物体运动的影响 B．探究滑动摩擦力的影响因素 C．探究重力势能和高度的关系 D．以上都可以 【答案】 碰撞前小车 木块被推出的距离 速度 < 能 C 【详解】（1）实验中，利用木块被推出的距离来比较碰撞前小车的动能大小。 （2）小车在下滑过程中，将重力势能转化为动能，小车的位置越高，其重力势能越大，转化成的动能越多，小车的速度越大；比较场景①和②，小车质量相同但滑下的高度不同，可探究动能大小与速度的关系。 （3）移去木块后，进行场景③和④实验时，小车在水平木板上滑行距离相同，场景④中压力更大，接触面粗糙度相同，场景④所受摩擦力更大，根据可知小车在水平面上克服摩擦力做的功分别为W1、W2，则W1<W2；由于小车滑下的高度相同，动能转化为克服摩擦力做功，所以选用这两个场景能说明小车动能与质量的关系。 （4）A．探究阻力对物体运动的影响需要改变水平面的粗糙程度，图中器材无法改变，不可行，故A不符合题意； B．探究滑动摩擦力的影响因素，也要改变水平面的粗糙程度，图中器材无法改变，不可行，故B不符合题意； C．探究重力势能和高度的关系，从不同高度释放或改变质量，通过木块运动距离显示重力势能的大小，可行，故C符合题意。 故选C。 链接中考 27. （2024·江苏盐城·中考真题）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用手拨动拉紧的橡皮筋，橡皮筋会发出声音，说明声音是由物体 产生的；③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 振动 弹性势 【详解】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；因为声音是由物体的振动产生的，所以拨动橡皮筋，橡皮筋会振动而发出声音。 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。 28. （2024·江苏常州·中考真题）2024年3月26日，美国“弗朗西斯·斯科特·基”大桥被“达利”号集装箱船撞毁，如图所示，撞击前，船突发故障失去动力，但并没有立即停下，这是因为 ，当船以10.8km/h、合 m/s的速度撞击大桥时，虽然船速较慢，但由于船的 很大导致其 能很大，使得船将大桥撞毁。 【答案】 船具有惯性 3 质量 动 【详解】撞击前，船突发故障失去动力，由于船具有惯性，所以不会立即停下。 船的速度10.8km/h=3m/s 动能与质量和速度有关，船速较慢，船的质量很大，船的动能很大，使得船将大桥撞毁。 29. （2023·江苏淮安·中考真题）如图所示，在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中，使两辆相同的小车分别从不同高度由静止开始下滑，撞击静置于水平面上的木块。下列说法正确的是（　　） A．图中两辆小车的重力势能大小相等 B．两种情况下，木块在水平面上移动的距离相等 C．木块被撞击后由静止变为运动，惯性增大 D．如果水平面光滑，木块被撞击后将做匀速直线运动 【答案】D 【详解】A．图中两辆小车的质量相等，高度不等，则重力势能大小不等，故A错误； B．两种情况下，小车初始重力势能不同，小车到达水平面的动能不同，小车推动木块移动的距离不同，故B错误； C．惯性与质量有关，与速度无关，质量不变，惯性不变，故C错误； D．如果水平面光滑，木块不受摩擦力，被撞击后，木块受到的合力为0，将做匀速直线运动，故D正确。 故选D。 30．（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。 31. （2024·湖南长沙·中考真题）2024年5月3日，长征五号遥八运载火箭搭载嫦娥六号探测器成功发射，开启了人类月背取样的旅程。嫦娥六号加速升空的过程中（    ） A．重力势能和动能都增大 B．重力势能和动能都减小 C．重力势能减小，动能增大 D．重力势能增大，动能减小 【答案】A 【详解】嫦娥六号加速升空过程中，质量不变，速度增大，高度变高，所以动能变大，重力势能变大，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$