12.1机械能（题型优练）-2025-2026学年九年级物理精品课（苏科版）

12.1机械能（题型优练）——2025-2026年九年级物理精品课（88题）（原卷版） 【题型1 动能和势能的概念】 【题型2 探究影响动能大小的因素】 【题型3 探究影响重力势能的因素】 【题型4 弹性势能的影响因素】 【题型5 机械能和动能势能的相互转化】 【题型6 单摆和滚摆运动的能量变化】 知识详解 一、动能和势能 动能 势能 重力势能 弹性势能 定义 物体由于运动 而具有的能量 物体由于被举高 而具有的能量 物体由于发生弹性形变而具有的能量 影响因素 质量和速度 质量和高度 弹性形变程度 相同点 都是能量的一种具体形式，都具有做功的本领 二、机械能 1. 机械能：动能和势能统称为机械能，一个物体可以（选填“可以”或“不可以”）同时具有动能和势能。 2. 动能和势能的相互转化：动能和势能可以（选填“可以”或“不可以”）相互转化。 3. 机械能守恒 如果只有动能和势能的相互转化（即不考虑能量损失），尽管动能、势能的大小会变化，但是机械能的总量不变。 三、探究影响动能大小的因素 1. 研究方法 ①转换法：通过被撞物体运动的距离s来反映动能的大小。 ②控制变量法：在探究动能大小与运动速度、质量有关时，每次实验这两个变量控制一个不变。 如图所示，钢球A从斜槽上滚下，碰到木块B后，将B撞出一段距离s。B被撞得越远，A对B做的功就越多，A的动能越大。 2. 探究动能大小与速度的关系 （1）让同一钢球（质量不变）A分别从不同的高度由静止开始滚下，撞击木块B，观察并测量前后两次木块B被撞移动的距离。 （2）实验现象：第一次木块B被撞移动的距离远。 （3）分析：同一小球（质量不变）从高处滑下，高度h 越高，运动到水平面时的速度越大，做功越多，动能越大。 （4）实验结论：质量相同时，物体的速度越大，动能越大。 3. 探究动能大小与质量的关系 （1）让质量不同的钢球A、A＇分别从同一高度由静止开始滚下（控制与木块碰撞前的速度相等），观察并测量前后两次木块B被撞移动的距离。 （2）实验现象：第一次木块B被撞移动的距离远。 （3）实验分析：质量不同的小球从从同一高度滑下，运动到水平面时的速度相等，质量越大的球做功越多，动能越大。 （4）实验结论：速度相同时，物体的质量越大，动能越大。 4. 结论 物体动能的大小跟速度、质量有关，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。 四、探究影响重力势能大小的因素 1. 实验方法 （1）转换法：通过桌腿下陷的深度来反映重力势能的大小。让物体由某一高度从静止下落到小桌面上，观察桌腿在沙坑下陷的深度。深度越大，物体做功越多，重力势能就越大。 （2）控制变量法：探究重力势能的大小与高度、质量的关系时，每次实验要控制一个量不变。 2. 探究重力势能的大小与物体高度的关系 （1）如图甲、乙所示，让同一物体分别从不同的高度由静止开始下落到小桌上，观察桌腿在沙坑下陷的深度。 （2）实验现象与分析 同一物体（质量相等）从比较高的位置下落时，桌腿在沙坑下陷的深度越大，表明物体所具有的重力势能越大。 （3）结论：质量相等的物体，高度越高，重力势能越大。 3. 探究重力势能大小与质量的关系 （1）如图甲、丙所示，让质量不同的物体（mA<mB）从同一高度由静止开始下落到小桌上，观察桌腿在沙坑下陷的深度。 （2）实验现象与分析： 质量不同的物体从同一高度下落时，质量越大，桌腿在沙坑下陷的深度越大，表明所具有的重力势能越大。 （3）结论：高度相同时，物体的质量越大，重力势能越大。 4. 结论 物体重力势能的大小跟高度、质量有关。质量相同的物体，高度越高，它的重力势能越大；高度相同的物体，质量越大，它的重力势能也越大。 学有所成，学以致用 【题型1 动能和势能的概念】 1．（22-23八年级下·吉林·期末）我国《民法典》明确规定，禁止从建筑物中抛掷物品。“高空抛物”对楼下的人危害很大，这是因为在高空中的物体具有较大的（　　） A．动能 B．重力势能 C．弹性势能 D．惯性 2．（2025·黑龙江哈尔滨·三模）下列说法错误的是（　　） A．物体由于运动而具有的能叫做动能 B．跳伞运动员在空中匀速下落时，其重力势能减小，动能不变 C．地面上的木箱，必须持续用力推才能不停地向前运动，说明力是维持物体运动的原因 D．抛向空中的物体总会落到地面，这是由于物体受到重力的作用 3．（2025·江苏·二模）如图所示，一名跳伞运动员跳离飞机，当降落伞张开后，他开始减速下降，此时他的重力势能 ，他的动能 。 4．（21-22八年级下·广东深圳·期末）关于能的概念，下面的叙述正确的是（　　） A．正在飞行的子弹，可以做功，所以具有能 B．树上挂着的苹果，因为没有做功，所以不具有能 C．运动的物体具有能，静止的物体不具有能 D．苹果下落过程中重力对它做了功，它的势能和动能都减小 5．（湖北省襄阳市2024-2025学年八年级下学期期末物理试题）在下列示例的物体中，既具有动能，又具有势能的是（   ） A．在水平公路上行驶的汽车 B．悬挂在天花板上的吊灯 C．在空中飞行的飞机 D．被拉开的弹弓 【题型2 探究影响动能大小的因素】 6．（24-25九年级上·陕西咸阳·期中）如图所示是撑杆跳高运动员在比赛时的情景。运动员起跳时，笔直的撑杆变得弯曲，此过程中撑杆的 能增大，若在撑杆由弯变直的过程中把运动员看作在匀速上升，则此过程运动员的机械能 （选填“变大”“变小”或“不变”）；当运动员上升至最高点时，运动员的动能 （选填“为”或“不为”）零。 7．（24-25八年级下·湖北孝感·期末）如图甲、乙、丙三组实验： (1)甲图中要求小车从斜面的同一高度静止滑下，结果小车在不同水平表面上运动的距离却不相同。根据这一实验现象得出的结论是：平面越光滑，小车运动的距离就越远。这进一步说明：运动的小车受到的阻力越 ，速度减小的也越 ； (2)①乙图是根据 原理测量滑动摩擦力的； ②由E、F两图可得出结论：在压力相同的情况下， ； ③ （选填“能”或“不能”）通过D、E两步得出滑动摩擦力的大小与压力的大小有关系； (3)①丙图实验中通过A、B、C三个滚下的小铁球推动小木块距离的远近，来反映小铁球具有的 大小； ②G、H两组实验中均要求小球从斜面的 释放，这样做的目的是使它们刚运动到水平面上时具有相同速度； 8．（24-25八年级下·安徽合肥·期末）为避免骑行电动自行车造成的伤害，有关部门做出以下规定：成年人驾驶电动自行车只能搭载一名十六周岁以下的未成年人；禁止超速行驶。小明为了验证上述规定的缘由，对骑乘造成伤害程度的影响因素进行了如下猜想。 猜想一：由限载猜想骑乘造成的伤害程度大小与车的总质量有关； 猜想二：由禁止超速猜想骑乘造成的伤害程度大小与车速有关。 为了验证上述猜想，小明用金属球模拟电动自行车，用木块模拟被撞物体，在同一个斜面上进行 了如图所示的实验探究，其中mA=mB< mC，hA<hB=hC。 (1)实验中通过观察 来比较伤害程度的大小； (2)由甲、乙两次实验可得结论：质量相同的电动自行车， 越大，骑乘造成的伤害程度越大； (3)通过物理学习，小明发现骑乘的伤害程度与机械能有关，比较甲、乙、丙三次实验，释放A、B、C球前，它们的机械能EA、EB、EC的大小关系是 。 9．（24-25八年级下·山西运城·期末）汽车超速、超载存在很大的交通隐患。小明设计下列实验解释其中的原因：让钢球从斜面上滚下，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，如图所示。 (1)如图甲、乙，让质量不同的钢球从斜面的同一高度由静止开始滚下的目的是使钢球到斜面底端具有相同的 ，通过观察 来比较钢球的动能大小； (2)通过比较甲、丙两次实验，可以得出结论：质量一定时，钢球速度越大，动能 ； (3)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。 10．（24-25八年级下·湖北黄冈·期末）图甲是小洛研究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置，实验中让质量不同的钢球从斜面上同一高度由静止释放，撞击水平面上的同一木块。图乙是小阳探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止释放，在粗糙程度不同的平面上运动。 (1)这两个实验中都让物体从同一斜面的同一高度由静止释放，其目的是控制到水平面的 相同； (2)设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与 的关系；实验中通过观察木块被撞的远近反应钢球动能的大小，这种研究方法是 ； (3)乙实验中通过观察小车在粗糙程度不同的平面上运动距离的远近，可知：水平面越光滑，小车运动的距离越大。进一步推理可知，如果运动的物体受到的阻力为0，则小车会在水平面上做 运动。著名的 定律就是在这样的基础上推理而概括出来的。 11．（24-25八年级下·湖北孝感·期末）如图所示是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验，让小球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。 (1)实验中，探究的动能是指______（选填字母）； A．小球在斜面上的动能 B．小球到达水平面后的动能 C．木块的动能 (2)实验中所研究的动能大小是通过 来反映的，这里用到了 法； (3)图中甲、乙两次的实验，探究的是物体的动能与 的关系； (4)由图中的甲、丙两次实验联想到某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样，则 （选填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是80km/h。 12．（2025·江苏泰州·三模）为探究影响动能大小的因素，学习小组设计了如图所示的实验方案。 (1)图1中，甲实验探究的是动能与 的关系，实验中通过 来比较小球动能的大小。 (2)如图1乙，两次实验过程中，木块克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1 W2（选填“＞”“＝”或“＜”）， (3)实验结束后，各小组对实验提出各种改进方案： ①小明认为在“探究动能与速度的关系”的实验中，可以撤走木块并使用铺有毛巾的足够长的木板，记录小球在相同表面上滚动直到静止的距离，你认为小明的实验方案是否合理 （选填“合理”或“不合理”）； ②小刚设计了图2所示的装置进行实验。 A．若用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离，可以研究小球的动能大小与 （选填“质量”、“速度”或“质量和速度”）的关系。 B．若用A、B两个质量不同的小球（mA＞mB）将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，同一木块受到撞击后相应移动距离sA sB（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 13．（2025·江苏扬州·二模）如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块在木板上向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中h1=h3>h2，m1=m2<m3。 (1)做完如图甲所示的实验后，准备进行图乙的实验：将钢球放置B位置后，将 后，然后将钢球由静止释放。 (2)比较甲和乙两组实验可得结论是：质量相同时， 越大，物体的动能越大；甲和丙两组实验将钢球放置斜面同一高度的目的是确保钢球到达水平面的 相同。 (3)某学习小组同学做丙实验时小木块被撞后滑出木板，为了能利用前面的实验数据，提出几条建议，你认为不恰当的是　　。 A．换质量较大的木块 B．换表面相同但长度较长的木板 C．换质量比前两次实验小的钢球 (4)另有同学将实验装置改进成图丁所示，用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，可以研究小球的动能大小与 （选填“质量”或“速度”）的关系；该同学还想用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究小球的动能大小与质量的关系。这个设计方案 （选填“可行”或“不可行”）。 【题型3 探究影响重力势能的因素】 14．（2025·江苏扬州·三模）如图所示，飞机在飞行中投放救援物资，飞机应在 （选填“A”、“B”或“C”）点处进行空投，才能将救援物资投至目标处，这是因为物资具有 。投放后，物资在下落过程中运动状态 （选填“发生改变”或“保持不变”），重力势能大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 15．（2025·江苏常州·三模）2020年7月22日，中国火星探测工程正式对外发布“中国首次火星探测任务天问一号1∶1着陆平台和火星车”。7月23日，天问一号探测器在中国文昌航天发射场发射升空。如图，是7月27日，“天问一号”探测器传回的地月合影。探测器姿态稳定，按计划将在2021年2月实施近火制动，进入环火轨道，准备着陆火星。以下说法中正确的是（　　） A．探测器进入环火轨道后匀速圆周运动时受平衡力 B．探测器上升过程中机械能越来越小 C．探测器上升过程中重力势能越来越大 D．探测器着落火星时动能不变 16．（2024·江苏连云港·中考真题）2024年4月25日，我国长征运载火箭成功将神舟十八号载人飞船送往预定轨道。载人飞船离开地面加速上升的过程中（　　） A．动能增大，重力势能不变 B．动能增大，重力势能增大 C．动能不变，重力势能不变 D．动能不变，重力势能增大 17．（24-25九年级上·广东汕尾·阶段练习）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”）。 18．（24-25八年级下·全国·课后作业）【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 。 19．（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 。 20．（2024八年级下·全国·专题练习）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mA=mB＜mC，木桩相同。木桩和重物位置如图甲所示。重物静止释放后，木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示，重物B、C将木桩打入沙中的深度相同。 （1）重物自由下落打击木桩，通过观察木桩陷入沙中的深度判断 （选填“重物”或“木桩”）的重力势能大小。 （2）比较A、B两个重物将木桩打入沙中的深度，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： 。 （3）如图丙所示的现象或应用与本实验结论有关的是 。 A．禁止高空抛物 B．大货车限载限速 C．机翼上部总是凸起下部平滑 （4）重物B、C的重力势能的大小关系是：EB EC（选填“>”、“＜”或“=”）。 21．（2025·陕西商洛·三模）高空抛物被称之为“悬在城市上空的痛”，其强大的打击力对人们的生命安全构成了严重威胁。为了探究“高空抛物对地面打击力的大小与哪些因素有关”。小华提出了下列猜想： 猜想一：打击力的大小与物体的高度有关； 猜想二：打击力的大小与物体的质量有关。 为了验证猜想，准备的器材有：一个足球和一个篮球（如图甲所示）、三张面积足够大的白纸和印纸（注：印纸受到力的挤压后会在下方的白纸上留下印迹）。 (1)高空抛物时，重物在下落过程中重力对其做功，重物的 能转化为 能。 (2)实验中用足球或篮球模拟高空抛下的物体，通过观察物体落在白纸上形成印迹的 来反映其对地面打击力的大小。足球对印纸的打击力是由于 发生形变产生的。 (3)为了验证猜想一，小华设计了如下实验步骤： a．将印纸叠放在白纸上并平放于水平地面，再将足球从印纸正上方的高度处由静止释放，足球对印纸的打击力为，并在白纸上留下“印迹1”，如图乙所示； b．换用新的白纸和印纸，将足球从印纸正上方的（）高度处由静止释放，足球在白纸上留下“印迹2”，如图乙所示； 对比“印迹1”和“印迹2”可以得出结论：同一物体，所处的高度越高，对地面打击力越 。 (4)为了验证猜想二，小华换用新的白纸和印纸，将篮球（）从印纸正上方的高度处由静止释放，篮球对印纸的打击力为，并在白纸上留下“印迹3”，如图乙所示。他通过比较“印迹1”和“印迹3”得出结论：同一高度由静止释放的物体，质量越大，对地面打击力越大。你认为小华通过上述实验过程得出的结论 （选填“可信”或“不可信”），理由是： 。 【题型4 弹性势能的影响因素】 22．（广西壮族自治区北海市2024-2025学年八年级下学期期末物理试题）飞行的子弹能击穿靶子是因为子弹具有 能；拉弯的弓能将箭射出是由于拉弯的弓具有 能。 23．（2025·江苏泰州·三模）在水平地面上铺一张纸，将一只皮球表面涂黑，使其先后从高处下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示。关于皮球两次下落并反弹的过程，下列说法中正确的有（　　） ①皮球对纸的最大压力相等 ②皮球获得的最大弹性势能不等 ③皮球刚到达纸面时的动能相等 ④反弹上升，B上升的高度比A大 A．①③ B．②③ C．②④ D．①④ 24．（2025·江苏镇江·模拟预测）同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧如图（a）所示。小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏。结果发现小军的笔弹得高一些，小文分析：笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？小文猜想： ①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关； ②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。 (1)小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块，在同一水平面上进行了如图（b）所示的实验，此实验是为了验证猜想 ，实验中弹性势能的大小是通过 来体现的； (2)为验证另一个猜想小文进行了如下操作： a.将小球置于弹簧A的右端，使弹簧被压缩的长度为2cm，放手后小球被弹出，并与一木块相碰，木块被推动了一段距离； b.将弹簧 （选填“A”或“B”）压缩的程度稍大一些，把小球置于弹簧的右端，观察小球撞击木块后木块移动的距离； c.若，说明弹簧的弹性势能的大小与弹性形变的程度 （选填“有关”或“无关”）； 若，说明弹簧的弹性形变越大，弹性势能越 。 25．（2024·江苏无锡·三模）如图，是研究弹簧弹性势能与其形变程度关系的实验装置，小球压缩弹簧，并撞击纸盒。假若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能/不能”）达到探究目的。 26．（江西省赣州市蓉江新区2024-2025学年八年级下学期期末物理试题）如图所示是小球刚接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程，这个过程中弹簧的弹性势能的变化情况是 ，要探究小球下落压缩弹簧时弹簧的最大压缩量与小球的质量的关系，需分别让质量不同的小球从 自由下落，压缩同一弹簧，并分别测出压缩量通过比较，从而得出结论。 27．（22-23九年级上·江苏扬州·期中）初三的小明同学学习完能量之后，对各种能量的大小特点产生了浓厚的兴趣。 （一）他猜想同一根弹簧具有的弹性势能大小可能与其形变量有关，于是进行如下实验： ①如图所示，把弹簧套在光滑竖直杆上，且底端固定在水平面上，用刻度尺读出并记录处于自由状态时弹簧上端距水平面的高度h0； ②将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端，竖直向下按压铁块，读出并记录此时弹簧上端到水平面的高度h1； ③释放小铁块，读出并记录铁块上升到最大高度时，铁块下端到水平面的高度h2； ④改变h1，重复以上步骤。 实验次数 h0/m h1/m h2/m 弹簧形变量x/m 小铁块上升的高度Δh/m 1 0.50 0.40 0.55 2 0.50 0.30 0.90 3 0.50 0.20 1.55 4 0.50 0.10 2.50 （1）弹簧每次被压缩时的形变量的表达式为x= （用所测物理量的符号表示）； （2）弹簧弹性势能的大小是通过小铁块上升的高度Δh来间接反映的，根据表中数据可以发现，同一根弹簧弹性势能的大小与弹簧形变量 （有关/无关）； （二）意犹未尽的小明又探究起了动能的大小，他在咨询了物理老师后，得知物体动能EA的计算公式是。于是他让质量为m的物块以初速度v0在粗糙的水平面上运动，经过多次实验，测出多组不同的初速度v0与滑块在水平面上滑行对应的最大距离s，对数据进行分析后得出结论：物块克服摩擦力做功的最大值等于物块初始的动能的大小。据此解答下列问题： （3）由动能EA的计算公式可知，对动能影响较大的是 （质量/速度）； （4）当物块的初速度为2m/s时，滑行的最大距离为1m。则当该物块的初速度为4m/s时，滑行的最大距离是 m； （5）已知在水平面上运动的物块受到的摩擦力大小与压力成正比，则当物块初速度相同时，增加物块的质量，物块滑行的最大距离 （增大/减小/不变）。 【题型5 机械能和动能势能的相互转化】 28．（24-25八年级下·广东广州·期末）如图，小白将篮球掷向地面，篮球碰到地面后斜向上反弹，A、B是篮球运动过程中经过的两个位置。不计空气阻力，篮球在这两个位置时的机械能和重力势能如表所示，篮球的运动路径是 （选填“由A到B”或“由B到A”），甲对应的是 （选填“A”或”B”）。在A位置时动能为 J，与地面碰撞过程中损失的机械能为 J。 位置 机械能/J 重力势能/J A 17 10 B 20 6 29．（24-25八年级下·全国·单元测试）小明用力向右上方斜抛出一个小球，运动轨迹如图甲所示，它在运动过程中，先后经过M、N和S三点，其中M、S两点的能量如图乙所示。则M点的机械能 （选填“>”“<”或“=”）S点的机械能，N点的机械能大小在 J之间。 30．（24-25九年级上·江苏徐州·期末）关于物体的内能和机械能，下列说法正确的是（　　） A．0℃的冰没有内能 B．铁水内能大小与温度无关 C．风具有机械能，不一定具有内能 D．一块石头具有内能，也可以同时具有机械能 31．（24-25八年级下·广东广州·期末）如图所示，小周利用小球在轨道上玩游戏。 第一次游戏：球在A点以的速度出发，从B点运动到最高处D点时，刚好不动。 第二次游戏：球在A点以的速度出发，一直沿轨道运动到F点折返，往回运动到D点时，也刚好不动。 (1)在第一次游戏时，球在D点的重力势能是由球的 能转化而来的。 (2)比较： （选填“>”“=”或“<”）。 (3)在第二次游戏时，（均选填“大于”“等于”或“小于”） 球在C点的重力势能 球在E点的重力势能； 球在C点的动能 球在E点的动能。 (4)若球一直在轨道上运动，且最终停在E点，则它在A点出发时速度v的取值范围是 。 32．（24-25八年级下·广东揭阳·期末）载人飞船实现了中国人的“飞天梦”。载人飞船返回舱穿越大气层着陆的情景如图所示，此过程中返回舱加速下降并与大气剧烈摩擦，返回舱动能 ，重力势能 ，机械能 。（均选填“增加”“减小”或“不变”）。 33．（24-25八年级下·北京石景山·期末）如图甲是小石荡秋千时的情景，可将其简化为图乙的模型。小石从A点由静止释放，经过最低点B点运动到C点。下列说法正确的是（　　） A．A点到B点过程，小石的动能减小，重力势能增大 B．B点到C点过程，小石的重力势能和动能都增大 C．小石在A点和C点的机械能相等 D．秋千荡不起来时，旁人推一下，外力对小石做功，使小石的机械能增加 34．（24-25八年级下·山西晋中·期末）搭载“神州二十号”载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心升空。如图所示，火箭加速升空过程中，下列说法正确的是（　　） A．火箭的动能保持不变 B．火箭的重力势能变大 C．火箭在此过程中机械能守恒 D．火箭的重力势能转化为动能 35．（24-25八年级下·江西赣州·期末）如下图所示，某次跳水比赛中，运动员站立在跳台上的A点，然后保持直立姿势从跳台上竖直向上弹跳后腾空，至最高点B处后自由下落，至C点开始落入水中。关于上述运动过程中运动员入水前的机械能，下列分析正确的是（不计空气阻力）（　　） A．运动员在C点时，动能最大，重力势能最小 B．运动员从A点运动到C点的过程中，机械能守恒 C．运动员从A点运动到B点的过程中，动能逐渐减小 D．运动员从B点运动到C点的过程中，动能转化为重力势能 36．（24-25八年级下·湖北襄阳·期末）在杭州亚运会滑板项目男子碗池决赛中，年仅15岁的陈烨发挥出色，以84.41高分夺得冠军，为中国代表团再添一枚金牌，这也是中国滑板在亚运会上的首枚金牌。如图所示，如果运动员从C点处由静止滑下，经过B点到达最低点O，然后到达另一侧与B点等高的A点时刚好速度变为零。则由O点到A点过程中，运动员的 能转化为运动员的 能；从C到A点的过程中，机械能的总量 （选填“增大”、“减小”或“不变”） 37．（24-25八年级下·山西运城·期末）如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁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。下列说法正确的是（　　） A．罐子从斜面滚下，重力势能只转化为动能 B．罐子从斜面滚下的过程中，只有动能和弹性势能的相互转化 C．罐子滚下后可能再次沿着斜面向上滚 D．罐子在滚动过程中动能和重力势能总和不变 38．（24-25八年级下·四川乐山·期末）2024年11月4日，中国神舟十八号载人飞船返回舱进入大气层后，先加速下降一段距离，再打开降落伞减速下降，在距离地面约1m时反推发动机点火缓冲，在东风着陆场成功着陆。降落的过程，下列关于返回舱说法正确的是（　　） A．进入大气层加速下降的过程中，动能增大 B．进入大气层加速下降的过程中，重力势能增大 C．打开降落伞减速下降的过程中，机械能不变 D．返回舱返回地面后，其质量变大 39．（24-25八年级下·安徽合肥·期末）2025年法网中，我国运动员郑钦文表现出色，成功晋级八强。图为某次网球落地后又弹起的频闪照片，A、C两点高度相同。若不计空气阻力，下列说法正确的是（   ） A．B点时网球动能为零 B．A、C两点网球动能相等 C．A处小球的机械能比B处大 D．网球从B点到D点，动能转化为重力势能 40．（24-25八年级下·河南郑州·期末）跳台滑雪运动中，运动员从助滑开始。直到下落至着陆坡的运动过程中经过了各个不同的位置，如图两点在同一水平高度。则运动员在点的机械能 在点的机械能（填“＞”“＜”或“=”）。理由是 。 41．（2025·江苏南京·三模）在水平地面上，小明沿水平方向推重400N的木箱做直线运动，木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在4s~8s内木箱受到的推力恒为120N，在4s~8s这段时间内，木箱通过的路程是 m，受到的推力的功率是 W，在8s-10s内木箱受到的摩擦力大小是 N（忽略空气阻力），在4s-10s内木箱机械能的变化情况是 。 42．（2025·江苏盐城·三模）低空经济时代已经正式拉开序幕。如图为正在运输货物的无人机，下列关于无人机运输货物时的说法正确的是（　　） A．无人机上升过程中，货物的重力势能可能减小 B．无人机在某一高度悬停时，货物的机械能一定为零 C．无人机水平匀速飞行时，货物的机械能保持不变 D．无人机下降过程中，货物的动能一定增大 43．（2025·江苏淮安·二模）校园篮球赛上，离手后的篮球依次从A点运动到D点，图乙为它在等高点B和D的能量柱状图，对篮球的运动过程，下列说法正确的是（　　） A．篮球在A点时的动能最大 B．篮球在D点的机械能大于在A点的机械能 C．篮球在B点和D点的速度大小相等 D．篮球在最高点C时，动能为零 44．（2025·广东阳江·二模）嫦娥六号2024年5月3日成功发射，6月25日返回器携带月球样品着陆地球。如题图为嫦娥六号发射的场景，题图为嫦娥六号返回器着陆过程的部分轨迹简图。返回器从A到B过程中，重力势能 ，在BC段机械能 （以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”）。返回器跳出大气层到最高点时，其动能 （选填“为零”或“不为零”）。 45．（2025·甘肃兰州·二模）如图甲所示是同学们训练乒乓球用的发球机。如果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，如图乙。若不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．a球上升过程中，动能增大，重力势能减小 B．b球到达最高点时，重力势能最大，动能为 C．a、b两球在最高点时机械能相等 D．三个球到达乒乓球案的速度大小关系 【题型6 单摆和滚摆运动的能量变化】 46．（2025·江苏无锡·二模）如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图。该过程中，滚摆处于甲、乙位置时，动能 （相同/不同），上升到最高点时滚摆的动能 （等于/不等于）0，整个过程滚摆机械能 （不变/减小）。 47．（2023·江苏泰州·二模）如图，将摆球从A点静止释放。摆球从A点运动到最低点O的过程中时，它的 能主要转化为 能；摆球向右摆动到达最高点B，B点的高度小于A点，原因是 。    48．（22-23九年级上·江苏南京·期中）如图所示，摆球从A位置摆动到B位置的过程中，忽略空气阻力，以下说法中正确的是（　　） A．从A位置摆动到位置的过程中，摆球的重力对摆球做功，摆球的重力势能转化为动能 B．从A位置摆动到B位置的过程中，摆球的机械能先变大后变小 C．从A位置摆动到位置的过程中，摆球的重力和细绳的拉力均对摆球做功 D．从位置摆动到B位置的过程中，摆球的动能转化为重力势能，机械能变小 49．（24-25八年级下·福建南平·期末）如图是小萍在实践活动课上的情景，她用绳子把一块橡皮悬挂起来，将橡皮贴近自己的鼻子稳定后松手，头保持不动，橡皮向前摆去又摆回来，都不会碰到鼻子。下列说法正确的是（    ） A．橡皮摆动到最低点时动能最小 B．橡皮在摆动的过程中机械能逐渐增大 C．橡皮在下降过程中，重力势能转化为动能 D．橡皮在上升过程中，重力势能转化为动能 50．（2025·陕西西安·一模）如图甲所示是小区里的秋千，在玩荡秋千时，小溪感到秋千往返摆动的时间是有规律的，于是对“哪些因素影响秋千往返摆动一次的时间”提出下列猜想： 猜想一：可能与秋千的绳长有关； 猜想二：可能与人的质量有关； 猜想三：可能与秋千摆动时人距中心线的最大距离有关。 小溪用细线系上一个小铁球，将细线一端固定在O点，来模拟秋千，如图乙所示。每次让小铁球由静止释放，记录数据如下表所示。 实验序号 绳长 小球质量 小球摆动时距中心线最大距离 小球往返摆动一次的时间 1 0.7 20 0.05 1.7 2 1.0 20 0.08 2.0 3 1.0 30 0.05 2.0 4 1.0 30 0.08 2.0 5 1.3 20 0.05 2.3 (1)小球从最高点摆动到最低点的过程中，动能 ，重力势能 。（均选填“增大”“不变”或“减小”） (2)该实验需要的测量工具有刻度尺、天平和 。 (3)分析实验序号为2、4的两次实验数据，是为了验证猜想 （填序号），得到的实验结论是 。 (4)从本次实验可以得到的结论是：小球往返摆动一次的时间与 有关。 (5)摆钟的摆动类似于秋千的往返摆动。某一摆钟变慢了，要调准它，应将摆钟的摆长调 （选填“长”或“短”）。 51．（2025·山东济宁·一模）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 培养尖优、打造学神 52．（2025·江苏扬州·中考真题）如图是《天工开物》记载的我国古人磨面的场景。水从高处流下来， 能转化为 能，冲击水轮机带动石磨转动。石磨接触面粗糙，是为了增大 。 53．（2025·江苏连云港·中考真题）2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号运载火箭成功将三名航天员送入中国空间站。关于神舟二十号飞船加速升空的过程，下列说法正确的是（　　） A．动能增加，重力势能不变，机械能增加 B．动能增加，重力势能增加，机械能增加 C．动能不变，重力势能减小，机械能减小 D．动能减小，重力势能增加，机械能不变 54．（2025·江苏盐城·三模）2025年多哈世乒赛我国孙颖莎以11比7的成绩赢下决胜局成为女单冠军。发球时孙颖莎将乒乓球向上抛起，关于“上升的乒乓球”说法正确的是（    ） A．动能变大，重力势能变大 B．动能变小，重力势能变小 C．动能变小，重力势能变大 D．动能变大，重力势能变小 55．（2025·江苏扬州·三模）如图所示，在粗糙的水平台面上，一轻弹簧左端固定在墙壁上，右端固定在金属滑块上，O点是弹簧保持原长时滑块的位置。开始时用力推滑块压缩弹簧到A位置，释放滑块，B是滑块滑到的最右端，AO＞OB，滑块从A位置滑到B位置过程中（此题中滑块到达某一位置是指滑块中心到达该位置上方），以下说法中正确的有（　　） A．物体在O点的左侧和右侧运动，弹簧对物体的弹力方向相同 B．物体在O点位置时可能受2对平衡力的作用 C．物体在B点位置时弹性势能最大 D．物体在AB间的某点速度最大 56．（2025·江苏扬州·二模）在巴黎奥运会跳水比赛中，中国的运动员全红婵备受关注。如图是她跳水比赛时的图片，下列说法正确的是（    ） A．向下运动的过程中，重力势能全部转化为动能 B．从最高点到入水前的过程中，她的速度增大，惯性增大 C．从触水到完全入水的过程中，她所受浮力逐渐增大 D．起跳前，跳板对运动员的支持力与运动员对跳板的压力是一对平衡力 57．（2025·江苏·二模）打足气后的皮球直径为5cm，用天平测其质量，平衡时右盘中的砝码及游码的位置如图甲，读数为 g。皮球落地后又弹起的部分频闪照片如图乙，闪光时间间隔为0.4s，皮球是从 （选填“左到右”或“右到左”）弹跳，皮球在落地点A的形变比B点的 。图中皮球在各时间间隔内重力平均功率的最大值约为 W。 58．（2025·江苏南通·二模）巴黎奥运会羽毛球比赛中，中国组合郑思维、黄雅琼夺得金牌，关于比赛中涉及的力学知识，分析正确的是（　　） A．羽毛球离开球拍上升过程中，重力势能转化为动能 B．羽毛球上升到最高点时，其重力势能最大 C．羽毛球在空中运动过程中其机械能不断增加 D．击球时，羽毛球对球拍的力是由球拍的弹性形变产生的 59．（2025·江苏南京·二模）如图所示，光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后经过A、B点，落到地面C点后多次被弹起，图中虚线为小球部分运动轨迹，第一次被弹起后运动至D点（图中未画出）开始下落。若不计空气阻力，下列说法正确的是（    ） A．D点可能高于B点 B．小球在B点时受力平衡 C．小球在A点时的机械能大于在B点时的机械能 D．若小球在D点时受到的力全部消失，将保持静止 60．（2025·山东潍坊·二模）蹦床是一项运动员利用床面的反弹在空中表现杂技技巧的一项运动。如图所示，运动员从最高点A竖直下落，在点B与床面接触，后落至最低点C。若不计空气阻力，则（　　） A．运动员下落到B点时速度最大 B．运动员在最低点C时所受合力为零 C．运动员从A点运动到C点过程中动能增大 D．运动员从A点运动到C点过程中机械能不守恒 61．（2025·安徽宿州·模拟预测）如图所示，水平面光滑，小球固定在弹簧一端，O点为弹簧原长位置，用力将小球压缩至A点后松手，则小球从A点运动到B点过程中，下列说法错误的是（　　） A．弹力先变小后变大 B．弹力方向先水平向右后水平向左 C．弹性势能先变小后变大 D．动能先变小后变大 62．（2025·江苏徐州·一模）如图所示，从A点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示，C、F两处等高，D为球与水平地面的接触点。关于小球下列说法正确的是（　　） A．小球在C点的动能等于在F点的动能 B．小球在C点的动能大于在F点的动能 C．小球从B点到E点的过程中，机械能不变 D．小球在E点动能为零 63．（24-25八年级下·河南·课后作业）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． 64．（24-25九年级上·江苏常州·期中）蹦极运动简化后与下列情景相似：如图甲所示，弹性细绳的一端固定在O点，另一端系着一个小球，小球从O点释放后上下往复运动。由于空气阻力作用，最终会停在O点下方的某个位置。已知小球速度v与下落高度h的关系如图乙所示，细绳拉力F与下落高度h的关系如图丙所示。下列描述正确的是（　　） A．弹性细绳原长为1.2m B．小球下落的最大高度为1.5m C．小球最终停在1.2m的位置 D．已知小球在下落过程中不计空气阻力，弹性细绳的最大弹性势能为30J 65．（24-25八年级上·江苏宿迁·期中）如图甲所示，铁架台的光滑金属杆竖直立在水平底座上，将一个带孔的金属球和一弹簧套在铁架台的金属杆上，现将小球提到A点后松手，小球的高度随时间变化情况如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．弹簧的原长为40cm B．0～t1过程中，小球的动能先增大后减小 C．0～t1过程中，小球的减少的机械能等于弹簧增加的弹性势能 D．小球在t1时刻的动能大于在t2时刻的动能 66．（24-25九年级上·江苏扬州·阶段练习）“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连，打开扣环，人A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大。对此过程，下列描述正确的是（　　） A．弹性绳的弹性势能在B点时最大 B．到达B点时，弹性绳处于原长位置 C．人从A到B的过程中，动能增加，重力势能增加 D．人从A到C的过程中，重力势能增加，动能一直减少 67．（2024·江苏南通·一模）如图，表面粗糙程度一样的斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点，小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到位于P点的下方，则小物块（　　） A．到达N点时，动能最大 B．压缩弹簧过程中，对水平面的压强增大 C．从P向N运动过程中，内能增加 D．两次经过M点时的速度相等 68．（2025·江苏扬州·二模）如图是探究“动能的大小与什么因素有关”时的实验装置。该实验是通过观察比较 来判断钢球动能的大小；让同一钢球分别从不同高度自由释放，这是为了探究物体的动能与 的关系。如果本实验装置的水平面绝对光滑， （选填“能”或“不能”）完成实验并得出结论。 69．（2025·江苏无锡·二模）如图，轻质弹簧一端固定，另一端与套在光滑竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。质量为100g的圆环从A处由静止开始下滑1m后到达B点时速度恰好为零，则从A到B的过程中弹簧的弹性势能增加了 J；圆环在A点时处于 （平衡/非平衡）状态（g=10N/kg）。 70．（2025·江苏常州·一模）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。 71．（2025·江苏盐城·二模）如图所示，完全相同的甲、乙两球分别由橡皮筋和无弹性细线系于O点，，先后从水平位置由静止开始释放，不计空气阻力。两球到达O点正下方C点时，橡皮筋与细线长度恰好相等。下摆过程中，乙球的重力势能转化为 能，在图中画出乙球运动到C点时的所受拉力的示意图 。两球到达C点时的机械能分别为、，那么 。理由： 。 72．（24-25九年级上·江苏南京·阶段练习）如图为“会跳的卡片”，A为卡片外侧，B为卡片内侧，实验时应把 （选填“A”或“B”）面朝下紧贴桌面，压平后松手，卡片会跳起来。为了让卡片跳得更高一些，可以将豁口剪得 （选填“深一些”、“浅一些”），或者 （选填“增大”、“减小”）豁口之间的距离。 73．（24-25九年级上·江苏镇江·期中）如图所示，小明设计了“探究物体的动能跟速度有关”的实验，将同一木块放在弹簧原长处，用形状相同质量不同的实心塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度后放手，发现两球离开弹簧时的动能 （选填“相同”或“不同”），木块被推开的距离 （选填“相同”或“不同”），该方案 （选填“能”或“不能”）得出动能跟质量的关系。 74．（2023·广东珠海·三模）如图所示，弧形轨道竖直固定在水平面上，钢球从A点以一定的初速度v0释放，经过B、O、C点到达等高的最高点D；钢球从A到O过程中，钢球的动能 （填“增大”“减小”或“不变”）；在等高的B、C两点动能大小是 （填“相等”“B点大”“C点大”）；从A到D点的过程中，钢球的机械能 （填“增大”“减小”或“不变”）。    75．（22-23九年级上·江苏南通·阶段练习）让系于橡皮筋一端的小球，从O点的正下方由静止释放，分别经过a、b、c三点，如图甲所示。整个下落过程中，橡皮筋所受弹力F与小球下落高度h的关系如图乙所示，则小球从a运动到c的过程中，在 点重力势能最大，当橡皮筋的伸长量最大时，小球的速度为0，此时小球处于 状态（选填“平衡”或“非平衡”），b点时小球速度最大，则小球的重力为 N。（不计空气阻力） 76．（2025·江苏宿迁·二模）小明同学在进行实验探究：“推断物体不受力时的运动”的实验中，让小车每次从斜面上滑下，滑到铺有粗糙程度不同的毛巾、棉布、木板的水平面上，小车在水平面上运动的距离如图甲所示。 (1)让小车从同一斜面 由静止滑下，目的是让小车到达水平面时具有相同的 ； (2)实验中小明通过比较小车在水平面运动的距离长短来反映 ； (3)通过分析可知：平面越光滑，小车受到阻力越小，小车速度减小越 ；进一步推理可得：若接触面绝对光滑，小车将一直做匀速直线运动； (4)利用如图乙所示可以探究物体的动能跟运动速度的关系： ①进行实验时，为改变小球在水平面上开始运动的速度，应使小球从同一斜面上的 高度由静止滚下； ②小球在同一斜面上的位置越高，滚下时木块被撞得越远，实验表明，质量相同的小球，运动的速度越大，动能越大；请根据这一结论，对驾驶员提出一条关于交通安全方面的建议： 。 77．（2025·江苏无锡·二模）如图，实验小组“探究影响动能大小的因素”，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。 (1)实验所探究的是 （选填“木块”或“钢球”）的动能，并通过观察 比较其动能的大小。不用木块，在桌面上铺一条毛巾， （选填“可以”或“不可以”）用钢球在毛巾表面滚动的距离来比较木块的动能大小； (2)比较甲、乙两图探究的是动能与 的关系。由甲、丙可知高速公路限速牌上标明“120”和“100”字样， （选填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是100km/h； (3)实验中，设碰撞前一瞬间小球的动能为E0，木块滑动过程克服摩擦力所做的功为W，则E0 W（>/＜/=）； (4)若小球在图丁的光滑轨道由A点静止开始滑下，沿轨道到达B点后离开，不计空气阻力，离开B点后最符合题意的运动轨迹是 （a/b/c/d/）。 78．（2025·江苏泰州·一模）小明和小华分别利用图甲所示的装置进行以下两个实验探究： (1)如图乙，小明添加部分器材“探究阻力对物体运动的影响”，每次均将小车从斜面上最高处滑下，让小车分别在棉布、木板和玻璃表面运动，最终小车静止时的位 置如图所示。 ①由此可得：小车受到的阻力越小，运动的路程越 ，进一步推理可知：若小车运动时所受阻力为零，小车将保持 （填运动状态）。 ② 在上述实验中，小车在棉布表面运动过程中的速度变化量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）在木板表面运动过程中的速度变化量。 (2)如图丙，小华添加部分器材探究“动能大小与质量的关系”。 ①小华在实验中增加木块，小车撞击木块后， 通过 来反映动能的大小； ②通过丙图的实验现象，可得出的结论是： ，物体的动能越大。 (3)关于上面两个实验，下列说法中不正确的是（　　） A．两个实验中都需让小车从斜面上同一高度开始下滑 B．实验（1）中小车在三个不同表面克服摩擦力做的功相等 C．实验（2）中木块两次克服摩擦力做的功相等 79．（2025·江苏无锡·一模）如图所示是小明“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置： (1)原理：如图甲，从斜面上滚下的钢球A碰上木块B后，能将木块撞出一段距离s。在同样的水平面上，B被撞得越远，A对B木块 就越多，A的动能就越大； (2)该实验中所探究钢球A的动能是指_____的动能（填选项）； A．钢球撞击木块时的动能 B．钢球撞击木块后的动能 C．木块被钢球撞击后的动能 (3)小明将钢球A分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下，撞击木块，这是为了探究物体动能与 的关系； (4)图乙是用挡板控制大小不同的两个钢球在斜面上起始位置的两种方案，小明实验时选择A方案而不能选择B方案的原因是 ； (5)若水平面绝对光滑，本实验 （选填“能”或“不能”）达到实验目的； (6)小明发现本实验不适用木块，可以通过比较小球在水平面上滑动的距离来比较小球动能的大小，两个质量分别为m1、m2的（m1>m2）小球从斜面同一高度静止释放，最终在水平木板上停止，两小球在水平面上滑动时摩擦力做功W1和W2，则W1 （选填“大于”、“等于”或“小于”）和W2。 80．（24-25八年级下·吉林·期末）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 。 81．（24-25九年级上·江苏南通·期末）小明同学骑自行车上学途中，要经过一段上坡路。他思考：物体以相同初速度冲上斜坡后运动的最大距离可能跟哪些因素有关呢？他和小华商量后提出以下猜想： 猜想一：可能与斜坡的粗糙程度有关； 猜想二：可能与物体的质量大小有关； 猜想三：可能与斜坡的倾角大小有关。 他们将与水平面平滑连接的长木板以角度θ（可改变）倾斜固定，并找来质量不同的小木块若干、光滑的斜面M（物块在斜面M上滑动时可忽略物块所受的摩擦力）和轻弹簧P等实验器材进行探究。 (1)他们上网查找得知：初速度相同的汽车关闭发动机后在路面滑行时，路面越粗糙，汽车滑行的距离越短。由此他们认为猜想一是 的； (2)为了验证猜想二，小明在老师的帮助下一起设计了如图甲所示的装置。实验时将质量不同的小木块从斜面M的同一高度自由滑下，就可以使木块以 的初始速度滑上长木板，通过比较木块冲上长木板的 就可以验证猜想二； 小华设计了如图乙所示的装置进行实验，他认为只要让不同质量的小木块分别将同一弹簧压缩到相同程度后自由释放，也可以验证猜想二。老师告诉小华这一设计方案是不可行的，理由是： ； (3)他们保持长木板的粗糙程度和木块的初速度相同，分别改变木块的质量m和长木板的倾角θ，测得木块冲上长木板后运动的最大距离x，实验数据如表。分析数据可知： ①最大距离x与质量m （选填“有关”或“无关”）； ②最大距离x随长木板倾角θ变化的关系是：θ角增大时， 。 m/kg 1.2 1.0 0.5 0.3 θ/度 10 20 30 30 40 45 45 50 55 55 60 65 x/m 1.76 1.57 1.45 1.45 1.38 1.37 1.37 1.36 1.37 1.37 1.39 1.42 82．（2025·安徽合肥·三模）弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动。其结构如图甲所示。图乙是小明玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程，针对此过程。下列分析正确的是（   ） A．在a状态时弹簧的弹性势能最大，小明的动能最小 B．a→b的过程中，弹簧的弹力越来越大，在b状态时弹力最大 C．b→c的过程中，弹簧的弹性势能转化为小明的重力势能 D．a→c的过程中，小明先加速后减速，在b点速度达到最大 83．（2025·安徽安庆·二模）如图所示，蹦床运动员正在比赛，当运动员从离蹦床一定高度处下落，在人从与蹦床接触至下落到最低点过程中，下列说法正确的是（　　） A．蹦床运动员在比赛中从空中下落，运动员刚接触蹦床时的动能最大 B．在运动员与蹦床接触后，只有运动员的动能转化成蹦床的弹性势能 C．从与蹦床接触到向下运动至最低点的过程中，运动员的速度先减小后增大 D．从与蹦床接触到向下运动至最低点的过程中，运动员的机械能一直减小 84．（24-25九年级上·江西南昌·期中）为探究影响动能大小的因素，设计了如图甲、乙所示的实验方案。 (1)图甲探究的是动能与 的关系，实验中通过 来比较小球动能的大小； (2)在完成甲实验的第二步操作时，木块被撞后滑出木板，为使木块不滑出木板，对甲实验的第二步操作应采取的方法是___________； A．适当降低钢球的高度 B．换用一个较重的木块 (3)实验结束后，各小组对实验提出各种改进方案： ①小明认为在“探究动能与速度关系”的实验中，可以撤走木块并使用足够长的木板，记录小球在相同表面上滑行直到静止的距离，你认为小明的实验方案是否合理 （选填“合理”或“不合理”）； ②小虎利用图丙装置做“探究动能与质量关系”实验，通过观察小球撞击上端固定的相同塑料软片，通过比较撞击的软片数目来比较小球的动能大小。此装置 （选填“适合”或“不适合”） 体积不同的小球做实验； ③小刚设计了丁图所示的装置进行实验； 若用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离，可以研究小球的动能大小与 （选填“质量”、“速度”或“质量和速度”） 的关系； ④小明认为还可以通过甲、乙两图探究物体重力势能的影响因素，他的设想是 （选填“可行”或“不可行”） 的。 85．（20-21九年级下·山东青岛·自主招生）材料阅读题： 材料一：在一条长绳的一端系一个小铁球就做成了一个摆，如图所示。铁球摆动一个来回所用的时间叫做摆的周期，摆动关于最低点对称。如果细线的长度不可改变，球的直径与线的长度相比也可以忽略，不计一切阻力。 材料二：为了找出单摆周期与摆长之间定量的关系，荷兰物理学家惠更斯进行了详尽的研究，发现单摆摆动的周期T与摆长l的二次方根成正比，而与摆的幅度、摆球质量无关。 惠更斯确定了计算单摆周期的公式。 请回答： （1）在摆线悬挂点O正下方固定一个铁钉P，将摆球从A点释放，摆线碰到铁钉后摆球仍能继续摆动，如此往复，则单摆在A、B两点间来回摆动一次所需时间会 （选填“增大”“减小”或“不变”）； （2）图示为上题中的摆球从右边最高点B摆至左边最高点A的频闪照片（悬点和铁钉未摄入），M为摆动中的最低点，每相邻两次闪光的时间间隔相等，则小钉距悬点的距离是多少？ （3）周期是两秒的单摆叫秒摆，秒摆的摆长是多少？ 把一个地球上的秒摆拿到月球上去，已知月球上的重力加速度为1.6m/s2，它在月球上的周期是多少？ 86．（22-23八年级下·福建福州·期末）如图所示，小球从竖直放置的弹簧上方。一定高度处由静止开始下落，从处开始接触弹簧，压缩至处时弹簧最短。从至处的过程中，小球在处速度最大。不计空气阻力，则从处至处的过程中，下列说法中正确的是（　　）    A．小球的动能一直减小 B．在处，小球所受重力大于弹簧的弹力 C．在处，小球所受重力等于弹簧的弹力 D．小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能 87．（22-23八年级下·湖北武汉·阶段练习）如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示；如图丙所示，弹簧左端固定，小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后到返回经过N点再次到达P点；如图丁所示，OAB是杠杆，OA与BA垂直，在OA的中点挂一个12N的重物，加在B点的动力使杠杆OAB在水平位置保持静止（杠杆重力及摩擦均不计）。下列说法正确的是（　　）    A．图甲乙中，t2到t3内，小球的动能不断增加，小球增加的动能小于弹簧减小的弹性势能 B．图丙中，从P向N运动过程中，小物块的动能先增大再减小，机械能减小 C．图丁中，该杠杆可能是费力杠杆，且作用在B点的最小动力小于6N D．上述三种说法没有正确的 88．（2023·安徽合肥·二模）如图所示，蹦极者此刻正从O点由静止开始蹦极，a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，b点是蹦极者合力为零的位置，c点是蹦极者下降的最低点。不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A．a→b弹性绳的弹性势能转化为蹦极者的机械能 B．a→b蹦极者的机械能保持不变 C．a→c蹦极者减少的重力势能和动能等于绳增大的弹性势能 D．a→c弹性绳的弹性势能先增大后减小 第 1 页 共 34 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 12.1机械能（题型优练）——2025-2026年九年级物理精品课（88题）（解析版） 【题型1 动能和势能的概念】 【题型2 探究影响动能大小的因素】 【题型3 探究影响重力势能的因素】 【题型4 弹性势能的影响因素】 【题型5 机械能和动能势能的相互转化】 【题型6 单摆和滚摆运动的能量变化】 知识详解 一、动能和势能 动能 势能 重力势能 弹性势能 定义 物体由于运动 而具有的能量 物体由于被举高 而具有的能量 物体由于发生弹性形变而具有的能量 影响因素 质量和速度 质量和高度 弹性形变程度 相同点 都是能量的一种具体形式，都具有做功的本领 二、机械能 1. 机械能：动能和势能统称为机械能，一个物体可以（选填“可以”或“不可以”）同时具有动能和势能。 2. 动能和势能的相互转化：动能和势能可以（选填“可以”或“不可以”）相互转化。 3. 机械能守恒 如果只有动能和势能的相互转化（即不考虑能量损失），尽管动能、势能的大小会变化，但是机械能的总量不变。 三、探究影响动能大小的因素 1. 研究方法 ①转换法：通过被撞物体运动的距离s来反映动能的大小。 ②控制变量法：在探究动能大小与运动速度、质量有关时，每次实验这两个变量控制一个不变。 如图所示，钢球A从斜槽上滚下，碰到木块B后，将B撞出一段距离s。B被撞得越远，A对B做的功就越多，A的动能越大。 2. 探究动能大小与速度的关系 （1）让同一钢球（质量不变）A分别从不同的高度由静止开始滚下，撞击木块B，观察并测量前后两次木块B被撞移动的距离。 （2）实验现象：第一次木块B被撞移动的距离远。 （3）分析：同一小球（质量不变）从高处滑下，高度h 越高，运动到水平面时的速度越大，做功越多，动能越大。 （4）实验结论：质量相同时，物体的速度越大，动能越大。 3. 探究动能大小与质量的关系 （1）让质量不同的钢球A、A＇分别从同一高度由静止开始滚下（控制与木块碰撞前的速度相等），观察并测量前后两次木块B被撞移动的距离。 （2）实验现象：第一次木块B被撞移动的距离远。 （3）实验分析：质量不同的小球从从同一高度滑下，运动到水平面时的速度相等，质量越大的球做功越多，动能越大。 （4）实验结论：速度相同时，物体的质量越大，动能越大。 4. 结论 物体动能的大小跟速度、质量有关，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。 四、探究影响重力势能大小的因素 1. 实验方法 （1）转换法：通过桌腿下陷的深度来反映重力势能的大小。让物体由某一高度从静止下落到小桌面上，观察桌腿在沙坑下陷的深度。深度越大，物体做功越多，重力势能就越大。 （2）控制变量法：探究重力势能的大小与高度、质量的关系时，每次实验要控制一个量不变。 2. 探究重力势能的大小与物体高度的关系 （1）如图甲、乙所示，让同一物体分别从不同的高度由静止开始下落到小桌上，观察桌腿在沙坑下陷的深度。 （2）实验现象与分析 同一物体（质量相等）从比较高的位置下落时，桌腿在沙坑下陷的深度越大，表明物体所具有的重力势能越大。 （3）结论：质量相等的物体，高度越高，重力势能越大。 3. 探究重力势能大小与质量的关系 （1）如图甲、丙所示，让质量不同的物体（mA<mB）从同一高度由静止开始下落到小桌上，观察桌腿在沙坑下陷的深度。 （2）实验现象与分析： 质量不同的物体从同一高度下落时，质量越大，桌腿在沙坑下陷的深度越大，表明所具有的重力势能越大。 （3）结论：高度相同时，物体的质量越大，重力势能越大。 4. 结论 物体重力势能的大小跟高度、质量有关。质量相同的物体，高度越高，它的重力势能越大；高度相同的物体，质量越大，它的重力势能也越大。 学有所成，学以致用 【题型1 动能和势能的概念】 1．（22-23八年级下·吉林·期末）我国《民法典》明确规定，禁止从建筑物中抛掷物品。“高空抛物”对楼下的人危害很大，这是因为在高空中的物体具有较大的（　　） A．动能 B．重力势能 C．弹性势能 D．惯性 【答案】B 【详解】高空中的物体，由于被举高而具有较大的重力势能，下落时，重力势能会转化为动能，其速度越来越大，物体落到地面前的瞬间具有较大的动能，对地面上的物体能做功，从而造成伤害。 故选B。 2．（2025·黑龙江哈尔滨·三模）下列说法错误的是（　　） A．物体由于运动而具有的能叫做动能 B．跳伞运动员在空中匀速下落时，其重力势能减小，动能不变 C．地面上的木箱，必须持续用力推才能不停地向前运动，说明力是维持物体运动的原因 D．抛向空中的物体总会落到地面，这是由于物体受到重力的作用 【答案】C 【详解】A．根据动能的定义可知，物体由于运动而具有的能，称为动能，故A正确，不符合题意； B．跳伞运动员匀速下落时，速度不变（动能不变），高度降低（重力势能减小），故B正确，不符合题意； C．木箱运动需持续推力是为了克服摩擦力，若接触面光滑，木箱会匀速运动无需推力。牛顿第一定律指出力是改变物体运动状态的原因，而非维持运动的原因，故C错误，符合题意； D．地球附近的一切物体都会受到的重力的作用，因此抛向空中的物体总会落到地面，故D正确，不符合题意。 故选C。 3．（2025·江苏·二模）如图所示，一名跳伞运动员跳离飞机，当降落伞张开后，他开始减速下降，此时他的重力势能 ，他的动能 。 【答案】 减小 减小 【详解】[1][2]跳伞运动员减速下降过程中质量不变，速度变小，动能减小；高度降低，重力势能减小。 4．（21-22八年级下·广东深圳·期末）关于能的概念，下面的叙述正确的是（　　） A．正在飞行的子弹，可以做功，所以具有能 B．树上挂着的苹果，因为没有做功，所以不具有能 C．运动的物体具有能，静止的物体不具有能 D．苹果下落过程中重力对它做了功，它的势能和动能都减小 【答案】A 【详解】A．物体能够对外做功就具有能。空中飞行的子弹具有动能和重力势能，能够做功，具有能，故A正确； B．树上挂着的苹果虽然没有做功，但有做功的本领，所以具有能，故B错误； C．运动的物体具有动能，静止的物体如果被举高具有重力势能，故C错误； D．苹果下落过程中（质量不变）重力对它做了功，它的高度变小，故重力势能变小；因速度变大，故动能变大，故D错误。 故选A。 5．（湖北省襄阳市2024-2025学年八年级下学期期末物理试题）在下列示例的物体中，既具有动能，又具有势能的是（   ） A．在水平公路上行驶的汽车 B．悬挂在天花板上的吊灯 C．在空中飞行的飞机 D．被拉开的弹弓 【答案】C 【详解】A．在水平公路上行驶的汽车，因为运动，只具有动能，故A不符合题意； B．悬挂在天花板上的吊灯是静止的，不具有动能，因处在一定高度，具有重力势能，故B不符合题意； C．在空中飞行的飞机是运动的，具有动能，同时处在一定高度，还具有重力势能，故C符合题意； D．被拉开的弹弓发生弹性形变，只具有弹性势能，故D不符合题意。 故选C。 【题型2 探究影响动能大小的因素】 6．（24-25九年级上·陕西咸阳·期中）如图所示是撑杆跳高运动员在比赛时的情景。运动员起跳时，笔直的撑杆变得弯曲，此过程中撑杆的 能增大，若在撑杆由弯变直的过程中把运动员看作在匀速上升，则此过程运动员的机械能 （选填“变大”“变小”或“不变”）；当运动员上升至最高点时，运动员的动能 （选填“为”或“不为”）零。 【答案】 弹性势 变大 不为 【详解】[1]运动员起跳时，笔直的撑杆变得弯曲，撑杆发生弹性形变，弹性形变程度变大，此过程中撑杆的弹性势能增大。 [2]运动员的机械能等于动能和重力势能之和，动能的影响因素是质量和速度，重力势能的影响因素是质量和高度，撑杆由弯变直的过程中把运动员看作在匀速上升，运动员质量和速度不变，则动能不变，高度变大，则重力势能变大，所以，机械能变大。 [3]当运动员上升至最高点时，竖直方向速度为0，水平方向仍然有速度，因此运动员的动能不为0。 7．（24-25八年级下·湖北孝感·期末）如图甲、乙、丙三组实验： (1)甲图中要求小车从斜面的同一高度静止滑下，结果小车在不同水平表面上运动的距离却不相同。根据这一实验现象得出的结论是：平面越光滑，小车运动的距离就越远。这进一步说明：运动的小车受到的阻力越 ，速度减小的也越 ； (2)①乙图是根据 原理测量滑动摩擦力的； ②由E、F两图可得出结论：在压力相同的情况下， ； ③ （选填“能”或“不能”）通过D、E两步得出滑动摩擦力的大小与压力的大小有关系； (3)①丙图实验中通过A、B、C三个滚下的小铁球推动小木块距离的远近，来反映小铁球具有的 大小； ②G、H两组实验中均要求小球从斜面的 释放，这样做的目的是使它们刚运动到水平面上时具有相同速度； 【答案】(1) 小 慢 (2) 二力平衡 接触面越粗糙，滑动摩擦力越大 不能 (3) 动能 相同高度 【详解】（1）[1][2]小车到达水平面上的速度相同，平面越光滑，运动距离越远，说明运动小车受到的阻力越小，速度减小的越慢。 （2）[1]如图乙所示，用弹簧测力计拉着物体匀速直线运动，根据二力平衡，弹簧测力计示数大小等于木块所受滑动摩擦力。 [2]由E、F两图，木块对平面压力相同，接触面粗糙程度不同，弹簧测力计示数不同，根据控制变量法可知结论为：在压力相同的情况下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 [3]由D、E两图可知，木块对平面压力不同，接触面粗糙程度 不同，因此控制变量法，不能得出结论。 （3）[1]丙图实验中通过A、B、C三个滚下的小铁球推动小木块距离的远近，来反映小铁球具有的动能大小，这是转换法。 [2]由G、H两组实验中均要求小球从斜面的同一高度释放，小球到达平面时，减小的重力势能相同，转化的动能相同，这样做的目的是使它们刚运动到水平面上时具有相同的速度。 8．（24-25八年级下·安徽合肥·期末）为避免骑行电动自行车造成的伤害，有关部门做出以下规定：成年人驾驶电动自行车只能搭载一名十六周岁以下的未成年人；禁止超速行驶。小明为了验证上述规定的缘由，对骑乘造成伤害程度的影响因素进行了如下猜想。 猜想一：由限载猜想骑乘造成的伤害程度大小与车的总质量有关； 猜想二：由禁止超速猜想骑乘造成的伤害程度大小与车速有关。 为了验证上述猜想，小明用金属球模拟电动自行车，用木块模拟被撞物体，在同一个斜面上进行 了如图所示的实验探究，其中mA=mB< mC，hA<hB=hC。 (1)实验中通过观察 来比较伤害程度的大小； (2)由甲、乙两次实验可得结论：质量相同的电动自行车， 越大，骑乘造成的伤害程度越大； (3)通过物理学习，小明发现骑乘的伤害程度与机械能有关，比较甲、乙、丙三次实验，释放A、B、C球前，它们的机械能EA、EB、EC的大小关系是 。 【答案】(1)木块被撞出的距离 (2)速度越大 (3)EA<EB<EC 【详解】（1）让球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的木块，实验中通过比较木块被撞击后滑行的距离来反映球撞击木块前的动能，即通过观察木块被撞出的距离来比较伤害程度的大小，应用了转换法。 （2）甲、乙两次实验小球的质量相同，滚下的高度不同，到达水平面的速度不同，速度越大，木块移动的距离越远，根据控制变量法可得结论质量相同的电动自行车，速度越大，骑乘造成的伤害程度越大。 （3） 机械能是动能与重力势能的总和，动能与物体的质量与速度有关，重力势能与物体的质量和高度有关；从甲、乙、丙三次实验中，丙中的木块被撞出的距离最远，其次为乙图，最小的是甲图，由此可知，木块被撞击前C球的动能大于B球的动能，B球的动能大于A球的动能；由于小球从斜面上滚下时，重力势能转化为动能，所以释放A、B、C球前，C球的重力势能大于B球的重力势能，B球的重力势能大于A球的重力势能，三球均处于静止状态，即速度均为零，动能均为零；所以释放A、B、C球前，它们的机械能EA、EB、EC的大小关系是 9．（24-25八年级下·山西运城·期末）汽车超速、超载存在很大的交通隐患。小明设计下列实验解释其中的原因：让钢球从斜面上滚下，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，如图所示。 (1)如图甲、乙，让质量不同的钢球从斜面的同一高度由静止开始滚下的目的是使钢球到斜面底端具有相同的 ，通过观察 来比较钢球的动能大小； (2)通过比较甲、丙两次实验，可以得出结论：质量一定时，钢球速度越大，动能 ； (3)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) 速度 木块撞出一段距离 (2)越大 (3)超载 【详解】（1）[1]在此实验中，小球滚下的高度越高，到达水平面时的速度越大，让质量不同的小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时能够具有相同的速度，是为了探究动能大小与质量的关系。 [2]实验中，我们观察比较钢球撞击块移动距离的远近来说明钢球动能的大小，这种方法是转换法。 （2）通过比较甲、丙两次实验中，钢球的质量相同，速度不同，根据木块被推的远近，可以得出结论：质量相同时，物体的速度越大，动能越大。 （3）根据甲、乙两图可知，钢球下落高度相同，质量不同，故研究动能大小与质量的关系，甲图中质量更大，木块移动的更远，说明速度相同时，质量越大，动能越大，故用来解释超载行驶的危险。 10．（24-25八年级下·湖北黄冈·期末）图甲是小洛研究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置，实验中让质量不同的钢球从斜面上同一高度由静止释放，撞击水平面上的同一木块。图乙是小阳探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止释放，在粗糙程度不同的平面上运动。 (1)这两个实验中都让物体从同一斜面的同一高度由静止释放，其目的是控制到水平面的 相同； (2)设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与 的关系；实验中通过观察木块被撞的远近反应钢球动能的大小，这种研究方法是 ； (3)乙实验中通过观察小车在粗糙程度不同的平面上运动距离的远近，可知：水平面越光滑，小车运动的距离越大。进一步推理可知，如果运动的物体受到的阻力为0，则小车会在水平面上做 运动。著名的 定律就是在这样的基础上推理而概括出来的。 【答案】(1)速度 (2) 质量 转换法 (3) 匀速直线 牛顿第一 【详解】（1）两个实验中，为了让小球到达水平面时速度相同，物体应从同一斜面的同一高度由静止释放。 （2）[1][2]甲实验中让质量不同的钢球从斜面上同一高度由静止释放，高度相同，钢球到达水平面时的速度相同，质量不同，所以探究的是动能大小与质量的关系；实验中通过观察木块移动的距离来反映动能的大小，采用的是转换法；钢球对木块做的功越多，木块运动的越远，说明钢球的动能越大。 （3）[1][2]乙实验中，小车运动的表面越光滑，阻力就越小，小车运动的距离就越远，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢；进一步推理可得：如果运动的物体受到的阻力为0，则小车会在水平面上做匀速直线运动。著名的牛顿第一定律就是在这样的基础上推理而概括出来的。 11．（24-25八年级下·湖北孝感·期末）如图所示是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验，让小球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。 (1)实验中，探究的动能是指______（选填字母）； A．小球在斜面上的动能 B．小球到达水平面后的动能 C．木块的动能 (2)实验中所研究的动能大小是通过 来反映的，这里用到了 法； (3)图中甲、乙两次的实验，探究的是物体的动能与 的关系； (4)由图中的甲、丙两次实验联想到某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样，则 （选填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是80km/h。 【答案】(1)B (2) 木块移动的距离 转换 (3)速度 (4)大客车 【详解】（1）实验中的研究对象是小球，小球从同一斜面某处由静止释放，将重力势能转化为动能，探究的动能是小车到达水平面的动能，动能的大小通过木块被撞击的距离体现。故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 （2）[1][2]实验中用到转换法，所研究的小球的动能大小通过木块被撞击后移动距离的远近判断的，木块被撞击距离越远，说明小球的动能越大。 （3）比较图中甲、乙两次的实验，小球质量相同，释放的高度不同，则到达水平面的速度不同，则探究的是物体的动能与速度的关系。 （4）比较图中的甲、丙两次实验，只有小球的质量不同，则探究的是物体的动能与质量的关系，丙中小球质量较大，木块被撞击后移动距离较远，可得：速度相同时，质量越大，物体的动能越大。所以为限制车子的动能，对于质量较大的大客车，应限速80km/h，质量较小的小轿车的限速应该是100km/h。 12．（2025·江苏泰州·三模）为探究影响动能大小的因素，学习小组设计了如图所示的实验方案。 (1)图1中，甲实验探究的是动能与 的关系，实验中通过 来比较小球动能的大小。 (2)如图1乙，两次实验过程中，木块克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1 W2（选填“＞”“＝”或“＜”）， (3)实验结束后，各小组对实验提出各种改进方案： ①小明认为在“探究动能与速度的关系”的实验中，可以撤走木块并使用铺有毛巾的足够长的木板，记录小球在相同表面上滚动直到静止的距离，你认为小明的实验方案是否合理 （选填“合理”或“不合理”）； ②小刚设计了图2所示的装置进行实验。 A．若用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离，可以研究小球的动能大小与 （选填“质量”、“速度”或“质量和速度”）的关系。 B．若用A、B两个质量不同的小球（mA＞mB）将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，同一木块受到撞击后相应移动距离sA sB（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 【答案】(1) 速度 木块移动的距离 (2)＜ (3) 合理 速度 ＞ 【详解】（1）[1]甲实验中，质量相等的小球从不同高度滚下，使小球到达水平面速度不同，探究的是动能与速度的关系。 [2]实验重采用转换法，通过木块移动的距离来比较小球动能的大小。 （2）乙中两图木块对水平面压力相同，接触面粗糙程度相同，木块受到的摩擦力相同，第一次实验木块移动的距离小于第二次，根据可知 （3）[1]合理，因为相同的表面对小球的阻力是相同的，通过观察小球滚动的距离大小可以判断出小球动能大小。 [2]同一小球质量相同，同一弹簧压缩不同程度后静止释放，小球获得的速度不同，可以研究小球的动能大小与速度的关系。 [3]同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，小球速度相同，由mA＞mB可知A的动能大于B，同一木块受到撞击后相应移动距离 13．（2025·江苏扬州·二模）如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块在木板上向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中h1=h3>h2，m1=m2<m3。 (1)做完如图甲所示的实验后，准备进行图乙的实验：将钢球放置B位置后，将 后，然后将钢球由静止释放。 (2)比较甲和乙两组实验可得结论是：质量相同时， 越大，物体的动能越大；甲和丙两组实验将钢球放置斜面同一高度的目的是确保钢球到达水平面的 相同。 (3)某学习小组同学做丙实验时小木块被撞后滑出木板，为了能利用前面的实验数据，提出几条建议，你认为不恰当的是　　。 A．换质量较大的木块 B．换表面相同但长度较长的木板 C．换质量比前两次实验小的钢球 (4)另有同学将实验装置改进成图丁所示，用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，可以研究小球的动能大小与 （选填“质量”或“速度”）的关系；该同学还想用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究小球的动能大小与质量的关系。这个设计方案 （选填“可行”或“不可行”）。 【答案】(1)木块放回原来位置 (2) 速度 速度 (3)A (4) 速度 不可行 【详解】（1）根据转换法，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动能的大小；做完如图甲所示的实验后，准备进行图乙的实验，由控制变量法可知将钢球放置B位置后，要将木块放回原来位置后，然后将钢球由静止释放。 （2）[1][2]物体的动能大小与物体的质量和速度有关，研究动能与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，比较甲和乙两组实验知， m1=m2；甲中小球下滑的高度大，运动到水平面的速度大，推动木块通过的距离长，可得结论是质量相同时，速度越大，物体的动能越大，甲和丙两组实验将钢球放置斜面同一高度的目的是确保钢球到达水平面的速度相同。 （3）某学习小组同学做丙实验时小木块被撞后滑出木板，可知小球的动能过大，为了能利用前面的实验数据。 A．换质量较大的木块，没有控制小木块的质量相同，则前面的实验数据不能使用，故A符合题意； B．换表面相同但长度较长的木板，则小木块被撞后不会滑出木板，故B不符合题意； C．换质量比前两次实验小的钢球，小球在同一高度下滑时的动能变小，则小木块被撞后不会滑出木板，故C不符合题意。 故选A。 （4）[1]另有同学将实验装置改进成图丁所示，用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后（弹性势能不同）静止释放，小球的初速度不同，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，可以研究小球的动能大小与速度的关系。 [2]该同学还想用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止放，因球的质量不同，故球的初速度不同，故不能探究小球的动能大小与质量的关系，所以这个设计方案不可行。 【题型3 探究影响重力势能的因素】 14．（2025·江苏扬州·三模）如图所示，飞机在飞行中投放救援物资，飞机应在 （选填“A”、“B”或“C”）点处进行空投，才能将救援物资投至目标处，这是因为物资具有 。投放后，物资在下落过程中运动状态 （选填“发生改变”或“保持不变”），重力势能大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 A 惯性 发生改变 变小 【详解】[1][2]因为物资具有惯性，脱离飞机后有保持原来向前的运动状态的性质，飞机在飞行中投放救援物资，飞机应在目标前提前空投，故飞机应在A点进行空投。 [3]投放后，物资只受重力，不是平衡力，物资在下落过程中运动状态发生改变。 [4]物资的质量不变，高度降低，重力势能变小。 15．（2025·江苏常州·三模）2020年7月22日，中国火星探测工程正式对外发布“中国首次火星探测任务天问一号1∶1着陆平台和火星车”。7月23日，天问一号探测器在中国文昌航天发射场发射升空。如图，是7月27日，“天问一号”探测器传回的地月合影。探测器姿态稳定，按计划将在2021年2月实施近火制动，进入环火轨道，准备着陆火星。以下说法中正确的是（　　） A．探测器进入环火轨道后匀速圆周运动时受平衡力 B．探测器上升过程中机械能越来越小 C．探测器上升过程中重力势能越来越大 D．探测器着落火星时动能不变 【答案】C 【详解】A．探测器进入环火轨道后匀速圆周运动时运动方向发生改变，运动状态发生改变，受到非平衡力，故A错误； BC．探测器上升过程中，质量不变，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大，机械能变大，故B错误，C正确； D．探测器着落火星时，质量不变，速度变小，动能变小，故D错误。 故选C。 16．（2024·江苏连云港·中考真题）2024年4月25日，我国长征运载火箭成功将神舟十八号载人飞船送往预定轨道。载人飞船离开地面加速上升的过程中（　　） A．动能增大，重力势能不变 B．动能增大，重力势能增大 C．动能不变，重力势能不变 D．动能不变，重力势能增大 【答案】B 【详解】火箭加速上升过程中，其携带神舟十三号飞船的质量不变、高度变大，重力势能变大；质量不变、速度变大，动能变大。 故选B。 17．（24-25九年级上·广东汕尾·阶段练习）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。 18．（24-25八年级下·全国·课后作业）【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 【详解】（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。 19．（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。 20．（2024八年级下·全国·专题练习）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mA=mB＜mC，木桩相同。木桩和重物位置如图甲所示。重物静止释放后，木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示，重物B、C将木桩打入沙中的深度相同。 （1）重物自由下落打击木桩，通过观察木桩陷入沙中的深度判断 （选填“重物”或“木桩”）的重力势能大小。 （2）比较A、B两个重物将木桩打入沙中的深度，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： 。 （3）如图丙所示的现象或应用与本实验结论有关的是 。 A．禁止高空抛物 B．大货车限载限速 C．机翼上部总是凸起下部平滑 （4）重物B、C的重力势能的大小关系是：EB EC（选填“>”、“＜”或“=”）。 【答案】 重物 物体的质量一定时，高度越高，物体的重力势能就越大 A = 【详解】（1）[1]让重物自由下落打击木桩，通过观察木桩陷入沙中的深度判断重物的重力势能大小，这种方法是转换法。 （2）[2]由题意和图甲可知，重物A、B的质量相等，重物B的高度大于重物A的高度，所以应比较A、B两个重物将木桩打入沙中的深度，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系；由图乙可知，重物B撞击木桩陷入沙中的深度大于重物A撞击木桩陷入沙中的深度，所以可得出的结论：物体的质量一定时，高度越高，物体的重力势能就越大。 （3）[3]A．禁止高空抛物，是因为高空中的物体具有较大的重力势能，故A符合题意； B．大货车限载限速，是为了限制动能的大小，故B错误不符合题意； C．机翼上部总是凸起下部平滑，是利用了流体压强与流速的关系，与重力势能无关，故C不符合题意。 故选A。 （4）[4]由题意和图示可知，虽然重物B、C下落的高度不同，质量也不同，但是重物将木桩打入沙中的深度相同，结合转换法可知甲图中重物B、C的重力势能是相等的。 21．（2025·陕西商洛·三模）高空抛物被称之为“悬在城市上空的痛”，其强大的打击力对人们的生命安全构成了严重威胁。为了探究“高空抛物对地面打击力的大小与哪些因素有关”。小华提出了下列猜想： 猜想一：打击力的大小与物体的高度有关； 猜想二：打击力的大小与物体的质量有关。 为了验证猜想，准备的器材有：一个足球和一个篮球（如图甲所示）、三张面积足够大的白纸和印纸（注：印纸受到力的挤压后会在下方的白纸上留下印迹）。 (1)高空抛物时，重物在下落过程中重力对其做功，重物的 能转化为 能。 (2)实验中用足球或篮球模拟高空抛下的物体，通过观察物体落在白纸上形成印迹的 来反映其对地面打击力的大小。足球对印纸的打击力是由于 发生形变产生的。 (3)为了验证猜想一，小华设计了如下实验步骤： a．将印纸叠放在白纸上并平放于水平地面，再将足球从印纸正上方的高度处由静止释放，足球对印纸的打击力为，并在白纸上留下“印迹1”，如图乙所示； b．换用新的白纸和印纸，将足球从印纸正上方的（）高度处由静止释放，足球在白纸上留下“印迹2”，如图乙所示； 对比“印迹1”和“印迹2”可以得出结论：同一物体，所处的高度越高，对地面打击力越 。 (4)为了验证猜想二，小华换用新的白纸和印纸，将篮球（）从印纸正上方的高度处由静止释放，篮球对印纸的打击力为，并在白纸上留下“印迹3”，如图乙所示。他通过比较“印迹1”和“印迹3”得出结论：同一高度由静止释放的物体，质量越大，对地面打击力越大。你认为小华通过上述实验过程得出的结论 （选填“可信”或“不可信”），理由是： 。 【答案】(1) 重力势 动 (2) 大小 足球 (3)大 (4) 不可信 没有控制球的弹性相同 【详解】（1）[1][2]物体从高处下落过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能。 （2）[1]力可以使物体发生形变，模拟高空抛下的物体，根据转换法，通过观察物体落在白纸上印迹的大小来反映其对地面打击力的大小。 [2]足球对印纸的打击力的施力物体是足球，足球发生形变，产生弹力，所以足球对印纸的打击力是由于足球发生形变产生的。 （3）对比“印迹1”和“印迹2”，第二次的高度大，印迹大，说明打击力大，可以得出结论：同一物体，所处的高度越高，对地面打击力越大。 （4）[1][2]由于篮球和足球的弹性不完全相同，发生形变时，形变大的不一定弹力大，故比较“印迹1”和“印迹3”不能确定力的大小，因而不可信。 【题型4 弹性势能的影响因素】 22．（广西壮族自治区北海市2024-2025学年八年级下学期期末物理试题）飞行的子弹能击穿靶子是因为子弹具有 能；拉弯的弓能将箭射出是由于拉弯的弓具有 能。 【答案】 动 弹性势 【详解】[1]物体由于运动而具有的能量叫做动能。飞行的子弹正在快速移动，因此它具有动能。这种动能使得子弹能够击穿靶子。 [2]物体由于发生弹性形变而具有的能量是弹性势能。拉弯的弓发生了弹性形变，因此它具有弹性势能。这种弹性势能使得弓能够将箭射出。 23．（2025·江苏泰州·三模）在水平地面上铺一张纸，将一只皮球表面涂黑，使其先后从高处下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示。关于皮球两次下落并反弹的过程，下列说法中正确的有（　　） ①皮球对纸的最大压力相等 ②皮球获得的最大弹性势能不等 ③皮球刚到达纸面时的动能相等 ④反弹上升，B上升的高度比A大 A．①③ B．②③ C．②④ D．①④ 【答案】C 【详解】①由图可知，B圆斑大说明B压力的作用效果明显即压强大，B的受力面积大，根据可知，B中皮球对纸的最大压力大于A中皮球，故①错误； ②B圆斑大说明B中皮球的最大弹性形变更大，B中皮球获得的最大弹性势能更大，皮球获得的最大弹性势能不等，故②正确； ③皮球从最高点下落到最低点，重力势能转化为弹性势能，B中皮球最低点弹性势能更大，B中皮球最高点的重力势能更大，皮球从最高点到达纸面的过程中，重力势能转化为动能，B中皮球刚到达纸面时的动能更大，故③错误； ④反弹上升，弹性势能转化为重力势能，B中最大弹性势能大，B中在最高点的重力势能大，由于为同一个皮球，质量相等，B上升的高度比A大，故④正确。 由此可知，①③错误，②④正确。故C正确，ABD错误。 故选C。 24．（2025·江苏镇江·模拟预测）同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧如图（a）所示。小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏。结果发现小军的笔弹得高一些，小文分析：笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？小文猜想： ①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关； ②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。 (1)小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块，在同一水平面上进行了如图（b）所示的实验，此实验是为了验证猜想 ，实验中弹性势能的大小是通过 来体现的； (2)为验证另一个猜想小文进行了如下操作： a.将小球置于弹簧A的右端，使弹簧被压缩的长度为2cm，放手后小球被弹出，并与一木块相碰，木块被推动了一段距离； b.将弹簧 （选填“A”或“B”）压缩的程度稍大一些，把小球置于弹簧的右端，观察小球撞击木块后木块移动的距离； c.若，说明弹簧的弹性势能的大小与弹性形变的程度 （选填“有关”或“无关”）； 若，说明弹簧的弹性形变越大，弹性势能越 。 【答案】(1) ① 轻木块被小钢球撞击后移动的距离 (2) A 无关 大 【详解】（1）[1][2]把材料不同的弹簧A和B，分别压缩相同的程度释放弹出小钢球，比较轻木块被小钢球撞击后移动的距离，这就是为了验证猜想①，并通过小钢球对轻木块撞击后木块移动的距离反映弹簧的弹性势能大小；实验中把弹性势能的大小转换为观察木块被推动的距离，这种研究方法叫转换法。 （2）[1]设计实验探究猜想②，应选取同一根弹簧分别压缩不同的程度释放弹出小球，比较木块被小球撞击后移动的距离，故选A。 [2][3]弹簧弹性形变的程度越大，具有的弹性势能越大，撞击木块移动的距离越大，由转换法知，若，说明弹簧的弹性势能的大小与弹性形变的程度无关；若，说明弹簧弹性形变的程度越大，弹性势能的越小；若，说明弹簧弹性形变的程度越大，弹性势能的越大。 25．（2024·江苏无锡·三模）如图，是研究弹簧弹性势能与其形变程度关系的实验装置，小球压缩弹簧，并撞击纸盒。假若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能/不能”）达到探究目的。 【答案】不能 【详解】图中弹簧将小球弹开的过程，消耗弹性势能，产生动能，将弹簧的弹性势能转化为小球动能的过程。小球推动纸盒移动一段距离后都要停下来，是因为水平面有摩擦力，木块克服摩擦做功，机械能转化为内能。若水平面绝对光滑，木块就会做匀速直线运动，无法比较木块移动距离的远近，达不到探究目的。 26．（江西省赣州市蓉江新区2024-2025学年八年级下学期期末物理试题）如图所示是小球刚接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程，这个过程中弹簧的弹性势能的变化情况是 ，要探究小球下落压缩弹簧时弹簧的最大压缩量与小球的质量的关系，需分别让质量不同的小球从 自由下落，压缩同一弹簧，并分别测出压缩量通过比较，从而得出结论。 【答案】 变大 同一高度 【详解】[1]由题意知，小球刚接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，弹簧的形变程度变大，弹簧的弹性势能变大。 [2]要探究弹簧的最大压缩量与小球的质量的关系，采用控制变量法进行实验，即使用质量不同的小球，控制它们从同一高度自由下落，压缩同一弹簧，分别测出弹簧的最大压缩量进行比较。若最大压缩量不同，则说明最大压缩量与小球的质量有关，并得出最大压缩量与小球的质量的关系。 27．（22-23九年级上·江苏扬州·期中）初三的小明同学学习完能量之后，对各种能量的大小特点产生了浓厚的兴趣。 （一）他猜想同一根弹簧具有的弹性势能大小可能与其形变量有关，于是进行如下实验： ①如图所示，把弹簧套在光滑竖直杆上，且底端固定在水平面上，用刻度尺读出并记录处于自由状态时弹簧上端距水平面的高度h0； ②将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端，竖直向下按压铁块，读出并记录此时弹簧上端到水平面的高度h1； ③释放小铁块，读出并记录铁块上升到最大高度时，铁块下端到水平面的高度h2； ④改变h1，重复以上步骤。 实验次数 h0/m h1/m h2/m 弹簧形变量x/m 小铁块上升的高度Δh/m 1 0.50 0.40 0.55 2 0.50 0.30 0.90 3 0.50 0.20 1.55 4 0.50 0.10 2.50 （1）弹簧每次被压缩时的形变量的表达式为x= （用所测物理量的符号表示）； （2）弹簧弹性势能的大小是通过小铁块上升的高度Δh来间接反映的，根据表中数据可以发现，同一根弹簧弹性势能的大小与弹簧形变量 （有关/无关）； （二）意犹未尽的小明又探究起了动能的大小，他在咨询了物理老师后，得知物体动能EA的计算公式是。于是他让质量为m的物块以初速度v0在粗糙的水平面上运动，经过多次实验，测出多组不同的初速度v0与滑块在水平面上滑行对应的最大距离s，对数据进行分析后得出结论：物块克服摩擦力做功的最大值等于物块初始的动能的大小。据此解答下列问题： （3）由动能EA的计算公式可知，对动能影响较大的是 （质量/速度）； （4）当物块的初速度为2m/s时，滑行的最大距离为1m。则当该物块的初速度为4m/s时，滑行的最大距离是 m； （5）已知在水平面上运动的物块受到的摩擦力大小与压力成正比，则当物块初速度相同时，增加物块的质量，物块滑行的最大距离 （增大/减小/不变）。 【答案】 h0﹣h1 有关 速度 4 不变 【详解】（1）[1]弹簧的形变量x等于弹簧的原长度h0减去弹簧被压缩后的长度h1，即 x=h0﹣h1 （2）[2]根据表中数据可以发现，弹簧形变量x分别为0.10m、0.20m、0.30m、0.40m时，对应的Δh（可反映弹性势能大小）分别为0.05m 、0.40m、1.05m、2.00m，即对应的Δh逐渐增大，故同一根弹簧弹性势能的大小与弹簧形变量有关。 （3）[3]由动能Ek的计算公式可知，在速度不变时，动能的大小与质量成正比，在质量不变时，动能与速度的平方成正比，所以对动能影响较大的是速度。 （4）[4]物体做功的过程就是能的转化过程，物块克服摩擦力做功的最大值等于物块动能的变化，因物块对在粗糙的水平面的压力大小不变，粗糙程度不变，故物块运动时受到的滑动摩擦力不变，当物块的初速度为2m/s时，滑行的最大距离为1m，则有 当物块初速度为4m/s时，设滑行距离为s2，则有 两式相比得出 其中 v1=2m/s，v2＝4m/s，s1=1m 代入数据可得出 （5）[5]已知在水平面上运动的物块受到的摩擦力大小与压力成正比，故有 f=kmg 因 联立上面两式有 可知，物体运动的距离大小与物体的初速度和摩擦系数k有关，与物体的质量无关，所以增加物块的质量，物块滑行的最大距离不变。 【题型5 机械能和动能势能的相互转化】 28．（24-25八年级下·广东广州·期末）如图，小白将篮球掷向地面，篮球碰到地面后斜向上反弹，A、B是篮球运动过程中经过的两个位置。不计空气阻力，篮球在这两个位置时的机械能和重力势能如表所示，篮球的运动路径是 （选填“由A到B”或“由B到A”），甲对应的是 （选填“A”或”B”）。在A位置时动能为 J，与地面碰撞过程中损失的机械能为 J。 位置 机械能/J 重力势能/J A 17 10 B 20 6 【答案】 由B到A B 【详解】[1]篮球与地面碰撞时会损失机械能，位置A的机械能小于位置B的机械能，篮球的运动路径是由B到A。 [2]由图可知，甲的高度小于乙，篮球质量不变，甲的重力势能小于乙，甲对应的是B。 [3]乙对应的是A，由表格可知，A位置的机械能为，重力势能为，机械能为动能和势能的总和，则A位置时动能为。 [4]由表格可知，机械能由变成，因此与地面碰撞过程中损失的机械能为。 29．（24-25八年级下·全国·单元测试）小明用力向右上方斜抛出一个小球，运动轨迹如图甲所示，它在运动过程中，先后经过M、N和S三点，其中M、S两点的能量如图乙所示。则M点的机械能 （选填“>”“<”或“=”）S点的机械能，N点的机械能大小在 J之间。 【答案】 > 1~1.2 【详解】[1]由图乙可知，M点的动能，重力势能，则M点的机械能为 S点的动能，重力势能，则S点的机械能为 则M点的机械能大于S点的机械能 [2]由于小球在运动过程中受到空气阻力作用，机械能越来越小，且N点在M点和S点之间，因此N点的机械能在1~1.2J之间。 30．（24-25九年级上·江苏徐州·期末）关于物体的内能和机械能，下列说法正确的是（　　） A．0℃的冰没有内能 B．铁水内能大小与温度无关 C．风具有机械能，不一定具有内能 D．一块石头具有内能，也可以同时具有机械能 【答案】D 【详解】A．任何物体在任何情况下都具有内能，0℃的冰也有内能，故A错误； B．物体的内能与温度、质量和状态有关，则铁水内能大小与温度有关，故B错误； C．具有机械能的物体一定具有内能，则风具有机械能，一定具有内能，故C错误； D．一切物体具有内能，物体可以发生机械运动，则可以同时具有机械能，故D正确。 故选D。 31．（24-25八年级下·广东广州·期末）如图所示，小周利用小球在轨道上玩游戏。 第一次游戏：球在A点以的速度出发，从B点运动到最高处D点时，刚好不动。 第二次游戏：球在A点以的速度出发，一直沿轨道运动到F点折返，往回运动到D点时，也刚好不动。 (1)在第一次游戏时，球在D点的重力势能是由球的 能转化而来的。 (2)比较： （选填“>”“=”或“<”）。 (3)在第二次游戏时，（均选填“大于”“等于”或“小于”） 球在C点的重力势能 球在E点的重力势能； 球在C点的动能 球在E点的动能。 (4)若球一直在轨道上运动，且最终停在E点，则它在A点出发时速度v的取值范围是 。 【答案】(1)动能 (2)> (3) = > (4)v1<v<v2 【详解】（1）在第一次游戏时，球从A点出发，在轨道上运动过程中，其动能逐渐转化为重力势能。当球到达D点时，刚好不动，此时球的重力势能达到最大，这部分重力势能正是由球在A点时的动能转化而来的。 （2）在第二次游戏中，球以v2的速度从A点出发，能够一直沿轨道运动到F点折返，再往回运动到D点。这说明v2的速度足够大，使得球在运动过程中具有足够的动能克服阻力并折返。因此，v2>v1。 （3）[1]球在C点时的高度等于E点高度，球的质量不变，所以球在C点的重力势能等于球在E点的重力势能。 [2]球能够从C点继续运动到F点再折返到D点，说明球在C点时的机械能大于在E点时的机械能，球在C点的重力势能等于球在E点的重力势能，故球在C点时的动能大于在E点时的动能。 （4）若球一直在轨道上运动，且最终停在E点，说明在A点出发时速度v比第一 次的速度大，比第二次的速度小，故它在A点出发时速度v的取值范围是v1<v<v2。 32．（24-25八年级下·广东揭阳·期末）载人飞船实现了中国人的“飞天梦”。载人飞船返回舱穿越大气层着陆的情景如图所示，此过程中返回舱加速下降并与大气剧烈摩擦，返回舱动能 ，重力势能 ，机械能 。（均选填“增加”“减小”或“不变”）。 【答案】 增加 减小 减小 【详解】[1][2][3]返回舱加速下降，质量不变，速度增加，动能增加，高度减小，重力势能减小，与大气剧烈摩擦，克服摩擦做功，机械能减小。 33．（24-25八年级下·北京石景山·期末）如图甲是小石荡秋千时的情景，可将其简化为图乙的模型。小石从A点由静止释放，经过最低点B点运动到C点。下列说法正确的是（　　） A．A点到B点过程，小石的动能减小，重力势能增大 B．B点到C点过程，小石的重力势能和动能都增大 C．小石在A点和C点的机械能相等 D．秋千荡不起来时，旁人推一下，外力对小石做功，使小石的机械能增加 【答案】D 【详解】A．A点到B点过程，小石的质量不变，高度降低，重力势能减小，速度变大，动能增大，故A错误； B．B点到C点过程，小石的质量不变，高度增大，重力势能增大，速度变小，动能减小，故B错误； C．小石在荡秋千过程中，由于存在空气的摩擦，机械能会减小，因此在A点和C点的机械能不相等，故C错误； D．在荡秋千的过程中，秋千荡不起来时，旁人推一下，外力对小石做功，小石的速度增大，动能增大，所以小石的机械能增加，故D正确。 故选D。 34．（24-25八年级下·山西晋中·期末）搭载“神州二十号”载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心升空。如图所示，火箭加速升空过程中，下列说法正确的是（　　） A．火箭的动能保持不变 B．火箭的重力势能变大 C．火箭在此过程中机械能守恒 D．火箭的重力势能转化为动能 【答案】B 【详解】A．火箭加速升空过程中，质量不变，速度变大，动能变大，故A错误； B．火箭加速升空过程中，质量不变，高度变大，火箭的重力势能变大，故B正确； C．机械能是动能和势能的总和，由于动能变大，重力势能变大，因此机械能变大，机械能不守恒，故C错误； D．由于动能变大，重力势能变大，因此不是重力势能转化为动能，故D错误。 故选B。 35．（24-25八年级下·江西赣州·期末）如下图所示，某次跳水比赛中，运动员站立在跳台上的A点，然后保持直立姿势从跳台上竖直向上弹跳后腾空，至最高点B处后自由下落，至C点开始落入水中。关于上述运动过程中运动员入水前的机械能，下列分析正确的是（不计空气阻力）（　　） A．运动员在C点时，动能最大，重力势能最小 B．运动员从A点运动到C点的过程中，机械能守恒 C．运动员从A点运动到B点的过程中，动能逐渐减小 D．运动员从B点运动到C点的过程中，动能转化为重力势能 【答案】ABC 【详解】A．运动员在C点时，速度最大，位置最低，由于跳水比赛中，运动员质量不变，故在C点时，运动员的动能最大，重力势能最小，故A正确； B．由于不计空气阻力，运动员在跳水过程中只存在动能和重力势能之间的相互转化，故机械能守恒，故B正确； C．运动员从A点运动到B点的过程中，由于受到竖直向下的重力的作用，向上的速度变小，由于跳水比赛中，运动员质量不变，故运动员动能也变小，故C正确； D．运动员从B点运动到C点的过程中，运动员位置不断降低，重力势能减小，运动员速度不断变大，动能增大，故是将重力势能转化为动能，故D错误。 故选ABC。 36．（24-25八年级下·湖北襄阳·期末）在杭州亚运会滑板项目男子碗池决赛中，年仅15岁的陈烨发挥出色，以84.41高分夺得冠军，为中国代表团再添一枚金牌，这也是中国滑板在亚运会上的首枚金牌。如图所示，如果运动员从C点处由静止滑下，经过B点到达最低点O，然后到达另一侧与B点等高的A点时刚好速度变为零。则由O点到A点过程中，运动员的 能转化为运动员的 能；从C到A点的过程中，机械能的总量 （选填“增大”、“减小”或“不变”） 【答案】 动 重力势 减小 【详解】[1][2]由O点到A点过程中，运动员的质量不变，高度增加，则运动员的重力势能增加；同时运动员的速度变小，动能减小，此过程是运动员的动能转化重力势能。 [3]运动员滑下时，未能上升到相同的高度，说明从C点到A点的过程中，运动员需要克服阻力做功，有部分机械能转化为内能，则机械能减小。 37．（24-25八年级下·山西运城·期末）如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁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。下列说法正确的是（　　） A．罐子从斜面滚下，重力势能只转化为动能 B．罐子从斜面滚下的过程中，只有动能和弹性势能的相互转化 C．罐子滚下后可能再次沿着斜面向上滚 D．罐子在滚动过程中动能和重力势能总和不变 【答案】C 【详解】A．罐子从斜面滚下时，重力势能不仅转化为动能，还会转化为橡皮筋的弹性势能，故A错误； B．罐子滚下过程中存在动能、重力势能和弹性势能三种能量的转化，并非只有动能和弹性势能的转化，故B错误； C．当罐子停止滚动时，储存的弹性势能可能转化为动能，使罐子再次向上滚动，故C正确； D．由于存在弹性势能的储存和释放，罐子在滚动过程中动能和重力势能的总和会发生变化，故D错误。 故选C。 38．（24-25八年级下·四川乐山·期末）2024年11月4日，中国神舟十八号载人飞船返回舱进入大气层后，先加速下降一段距离，再打开降落伞减速下降，在距离地面约1m时反推发动机点火缓冲，在东风着陆场成功着陆。降落的过程，下列关于返回舱说法正确的是（　　） A．进入大气层加速下降的过程中，动能增大 B．进入大气层加速下降的过程中，重力势能增大 C．打开降落伞减速下降的过程中，机械能不变 D．返回舱返回地面后，其质量变大 【答案】A 【详解】A．动能的大小与物体的质量和速度有关，返回舱进入大气层加速下降过程中，质量不变，速度增大，其动能增大，故A正确； B．重力势能的大小与物体的质量和高度有关，返回舱进入大气层加速下降过程中，质量不变，高度降低，可知其重力势能减小，故B错误； C．机械能等于动能与势能之和。打开降落伞减速下降过程中，返回舱速度减小，动能减小；高度降低，重力势能减小。所以机械能减小，故C错误； D．质量是物体的一种基本属性，它不随物体的位置、状态等因素的改变而改变。返回舱返回地面后，位置发生变化，但质量不变，故D错误。 故选A。 39．（24-25八年级下·安徽合肥·期末）2025年法网中，我国运动员郑钦文表现出色，成功晋级八强。图为某次网球落地后又弹起的频闪照片，A、C两点高度相同。若不计空气阻力，下列说法正确的是（   ） A．B点时网球动能为零 B．A、C两点网球动能相等 C．A处小球的机械能比B处大 D．网球从B点到D点，动能转化为重力势能 【答案】C 【详解】A．B点时网球速度不为零，动能不为零，故A错误； BC．不计空气阻力，但网球跳起的高度越来越低，说明网球的机械能持续减小，所以A处小球的机械能比B处大，A处小球的机械能比C处大，A、C两点高度相同，重力势能相同，所以A处小球的动能大于C处小球的动能，故B错误，C正确； D．网球从B点到D点，质量不变，速度变大，则动能变大，高度降低，则重力势能减小，重力势能转化为动能，故D错误。 故选C。 40．（24-25八年级下·河南郑州·期末）跳台滑雪运动中，运动员从助滑开始。直到下落至着陆坡的运动过程中经过了各个不同的位置，如图两点在同一水平高度。则运动员在点的机械能 在点的机械能（填“＞”“＜”或“=”）。理由是 。 【答案】 大于 见详解 【详解】[1][2]运动员从A到B的过程中，需要克服与雪地的摩擦力做功，一部分机械能会转化为内能，机械能逐渐减小 。因为A点在B点之前，所以运动员在A点的机械能大于在B点的机械能 41．（2025·江苏南京·三模）在水平地面上，小明沿水平方向推重400N的木箱做直线运动，木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在4s~8s内木箱受到的推力恒为120N，在4s~8s这段时间内，木箱通过的路程是 m，受到的推力的功率是 W，在8s-10s内木箱受到的摩擦力大小是 N（忽略空气阻力），在4s-10s内木箱机械能的变化情况是 。 【答案】 4 120 120 先不变后减小 【详解】[1][2]由题知，在4~8s内，推力F=120N 由图可知这段时间内木箱做匀速直线运动，且v=1m/s 则这段时间内，木箱通过的路程是 则推力做功的功率 [3]由图知，在4s~8s内，木箱做匀速直线运动，忽略空气阻力，木箱受到的推力、摩擦力是一对平衡力，大小相等，则木箱受到的摩擦力 由图可知，木箱在8s~10s内做减速运动，由于压力大小、接触面的粗糙程度不变，则木箱受到滑动摩擦力的大小不变，还是120N。 [4]在4s~8s这段时间，木箱在水平面上做匀速直线运动，重力势能不变，动能不变，推力和摩擦力是一对平衡力，机械能不变，在8s-10s内推力消失，木箱克服摩擦力做功，动能减小，机械能减小。 42．（2025·江苏盐城·三模）低空经济时代已经正式拉开序幕。如图为正在运输货物的无人机，下列关于无人机运输货物时的说法正确的是（　　） A．无人机上升过程中，货物的重力势能可能减小 B．无人机在某一高度悬停时，货物的机械能一定为零 C．无人机水平匀速飞行时，货物的机械能保持不变 D．无人机下降过程中，货物的动能一定增大 【答案】C 【详解】A．无人机上升过程中，货物的质量不变，高度变大，货物的重力势能变大，故A错误； B．无人机在某一高度悬停时，货物的机械能等于其重力势能，不为零，故B错误； C．无人机水平匀速飞行时，质量不变，速度不变，高度不变，动能不变，重力势能不变，货物的机械能不变，故C正确； D．无人机下降过程中，若速度变小，则货物的动能有可能变小，故D错误。 故选C。 43．（2025·江苏淮安·二模）校园篮球赛上，离手后的篮球依次从A点运动到D点，图乙为它在等高点B和D的能量柱状图，对篮球的运动过程，下列说法正确的是（　　） A．篮球在A点时的动能最大 B．篮球在D点的机械能大于在A点的机械能 C．篮球在B点和D点的速度大小相等 D．篮球在最高点C时，动能为零 【答案】A 【详解】A．篮球在从A点运动到D点的过程中，由于存在空气阻力，机械能不断减小，A 点位置最低，此时机械能最大，重力势能最小，即此时动能最大，故A 正确； B．由于存在空气阻力等，篮球在运动过程中机械能不断减小，所以篮球在D点的机械能小于在A点的机械能，故B错误； C．B点和D点等高，重力势能相等，但D点的机械能小于B点的机械能，所以D点的动能小于B点的动能，质量相同的情况下，D点的速度小于B点的速度，故C错误； D．篮球在最高点C时，在水平方向上还有速度，所以动能不为零，故D错误。 故选A。 44．（2025·广东阳江·二模）嫦娥六号2024年5月3日成功发射，6月25日返回器携带月球样品着陆地球。如题图为嫦娥六号发射的场景，题图为嫦娥六号返回器着陆过程的部分轨迹简图。返回器从A到B过程中，重力势能 ，在BC段机械能 （以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”）。返回器跳出大气层到最高点时，其动能 （选填“为零”或“不为零”）。 【答案】 变大 不变 不为零 【详解】[1]因为物体重力势能的大小与物体的质量和高度有关，物体动能的大小与物体的质量和速度有关。当返回器从A到B过程中，质量不变而高度增加，所以重力势能变大。 [2]由题意可知，在BC段，返回器在大气层外，此时只有动能和重力势能之间的转化，故机械能守恒不变。 [3]由图可知，当返回器跳出大气层到最高点时，此时高度最大，重力势能最大，动能最小，但不为零。 45．（2025·甘肃兰州·二模）如图甲所示是同学们训练乒乓球用的发球机。如果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，如图乙。若不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．a球上升过程中，动能增大，重力势能减小 B．b球到达最高点时，重力势能最大，动能为 C．a、b两球在最高点时机械能相等 D．三个球到达乒乓球案的速度大小关系 【答案】C 【详解】A．a球上升过程中，质量不变，速度变小，高度增加，故动能减小，重力势能增大，故A错误； B．b球到达最高点时，速度不为0，所以动能也不为0，故B错误； CD．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，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，则动能也相同。所以三球到达乒乓球台的速度相同，故C正确，D错误。 故选C。 【题型6 单摆和滚摆运动的能量变化】 46．（2025·江苏无锡·二模）如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图。该过程中，滚摆处于甲、乙位置时，动能 （相同/不同），上升到最高点时滚摆的动能 （等于/不等于）0，整个过程滚摆机械能 （不变/减小）。 【答案】 不同 等于 减小 【详解】[1][2][3]整体过程中，滚摆的质量不变，由图可知，滚摆起点位置的高度大于滚摆上升的最高高度，由重力势能影响因素可知，滚摆起点位置的重力势能大于滚摆上升到最高位置的重力势能，而这两个位置时的速度为零，由动能影响因素可知，这两个位置时的动能为零，而机械能等于重力势能加动能，因此滚摆起点位置的机械能大于滚摆上升到最高位置的机械能，说明滚摆在运动的过程中机械能在不断的减小，因此滚摆乙位置时的机械性能小于在甲位置时的机械能，由于甲、乙两位置滚摆的高度相同，由重力势能影响因素可知，滚摆在甲、乙两位置时的重力势能相等，因此滚摆在乙位置时的动能小于在甲位置时动能，即该过程中，滚摆处于甲、乙位置时重力势能相同，动能不同。 47．（2023·江苏泰州·二模）如图，将摆球从A点静止释放。摆球从A点运动到最低点O的过程中时，它的 能主要转化为 能；摆球向右摆动到达最高点B，B点的高度小于A点，原因是 。    【答案】 重力势 动 部分机械能转化成了内能 【详解】[1][2]将摆球从A点静止释放，摆球从A点运动到最低点O的过程中时，高度变小，质量不变，重力势能变小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能。 [3]实际在摆动过程中，小球和空气之间存在摩擦，一部分机械能转化为内能，使得机械能变小，B与A点的速度为零，动能为零，B点的重力势能要小于A点的重力势能，所以B点的高度比A点要低。 48．（22-23九年级上·江苏南京·期中）如图所示，摆球从A位置摆动到B位置的过程中，忽略空气阻力，以下说法中正确的是（　　） A．从A位置摆动到位置的过程中，摆球的重力对摆球做功，摆球的重力势能转化为动能 B．从A位置摆动到B位置的过程中，摆球的机械能先变大后变小 C．从A位置摆动到位置的过程中，摆球的重力和细绳的拉力均对摆球做功 D．从位置摆动到B位置的过程中，摆球的动能转化为重力势能，机械能变小 【答案】A 【详解】AC．从A位置摆动到位置的过程中，摆球的质量不变，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变小，故摆球的重力势能转化为动能，而在此过程中，细绳的拉力始终与小球的运动方向垂直，故拉力不做功，摆球在重力的方向上通过了一段距离，故摆球的重力对摆球做了功，故A正确，C错误； B．从A位置摆动到B位置的过程中，由于不计空气阻力，摆球的机械能守恒，保持不变，故B错误； D．从位置摆动到B位置的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大，速度变小，动能变小，故摆球的动能转化为重力势能，由于不计空气阻力，摆球的机械能守恒，保持不变，故D错误。 故选A。 49．（24-25八年级下·福建南平·期末）如图是小萍在实践活动课上的情景，她用绳子把一块橡皮悬挂起来，将橡皮贴近自己的鼻子稳定后松手，头保持不动，橡皮向前摆去又摆回来，都不会碰到鼻子。下列说法正确的是（    ） A．橡皮摆动到最低点时动能最小 B．橡皮在摆动的过程中机械能逐渐增大 C．橡皮在下降过程中，重力势能转化为动能 D．橡皮在上升过程中，重力势能转化为动能 【答案】C 【详解】ACD．橡皮在下降过程中，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增加，重力势能转化为动能；橡皮在上升过程中，高度增加，重力势能增加，速度减小，动能减小，是动能转化为重力势能。所以橡皮摆动到最低点时动能最大，故AD错误，C正确； B．由于在摆动中，橡皮受到了空气阻力，橡皮机械能的总量会逐渐减少，故B错误。 故选C。 50．（2025·陕西西安·一模）如图甲所示是小区里的秋千，在玩荡秋千时，小溪感到秋千往返摆动的时间是有规律的，于是对“哪些因素影响秋千往返摆动一次的时间”提出下列猜想： 猜想一：可能与秋千的绳长有关； 猜想二：可能与人的质量有关； 猜想三：可能与秋千摆动时人距中心线的最大距离有关。 小溪用细线系上一个小铁球，将细线一端固定在O点，来模拟秋千，如图乙所示。每次让小铁球由静止释放，记录数据如下表所示。 实验序号 绳长 小球质量 小球摆动时距中心线最大距离 小球往返摆动一次的时间 1 0.7 20 0.05 1.7 2 1.0 20 0.08 2.0 3 1.0 30 0.05 2.0 4 1.0 30 0.08 2.0 5 1.3 20 0.05 2.3 (1)小球从最高点摆动到最低点的过程中，动能 ，重力势能 。（均选填“增大”“不变”或“减小”） (2)该实验需要的测量工具有刻度尺、天平和 。 (3)分析实验序号为2、4的两次实验数据，是为了验证猜想 （填序号），得到的实验结论是 。 (4)从本次实验可以得到的结论是：小球往返摆动一次的时间与 有关。 (5)摆钟的摆动类似于秋千的往返摆动。某一摆钟变慢了，要调准它，应将摆钟的摆长调 （选填“长”或“短”）。 【答案】(1) 增大 减小 (2)秒表 (3) 二 秋千往返摆动一次的时间与人的质量无关 (4)绳长 (5)短 【详解】（1）[1][2]小球从最高点摆动到最低点的过程中，质量不变，速度变快，动能增大，高度降低，重力势能减小。 （2）由设计表格可知，该实验需要的测量工具有：测量长度的刻度尺、测量质量的天平和测量时间的秒表。 （3）[1][2]分析实验序号为2、4的两次实验数据，即它们的摆长和小球摆动时距中心线最大距离相同，质量不同，所摆动的时间相同，所以是为了验证猜想二，得到的实验结论是小球往返摆动一次的时间与小球的质量无关，即秋千往返摆动一次的时间与人的质量无关。 （4）分析实验序号为1、5的两次实验数据，即它们的质量和小球摆动时距中心线最大距离相同，摆长不同，所摆动的时间不同，可以得到的结论是：小球往返摆动一次的时间与摆长有关。 （5）由表中数据可知，摆长越短，摆动的时间越短，摆钟的摆动类似于秋千的往返摆动，某一摆钟变慢了，要调准它，即需要加快摆支，应将摆钟的摆长调短。 51．（2025·山东济宁·一模）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 【详解】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。 培养尖优、打造学神 52．（2025·江苏扬州·中考真题）如图是《天工开物》记载的我国古人磨面的场景。水从高处流下来， 能转化为 能，冲击水轮机带动石磨转动。石磨接触面粗糙，是为了增大 。 【答案】 重力势 动 摩擦力 【详解】[1][2]水从高处流下，质量不变，高度变小，重力势能变小；速度增大，动能变大，重力势能转化为动能。 [3]石磨接触面粗糙，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。 53．（2025·江苏连云港·中考真题）2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号运载火箭成功将三名航天员送入中国空间站。关于神舟二十号飞船加速升空的过程，下列说法正确的是（　　） A．动能增加，重力势能不变，机械能增加 B．动能增加，重力势能增加，机械能增加 C．动能不变，重力势能减小，机械能减小 D．动能减小，重力势能增加，机械能不变 【答案】B 【详解】飞船加速升空的过程中，质量不变，速度变快，故动能增加，高度变高，故重力势能增加，机械能是动能和势能的总和，故机械能也增加，故ACD错误，B正确。 故选B。 54．（2025·江苏盐城·三模）2025年多哈世乒赛我国孙颖莎以11比7的成绩赢下决胜局成为女单冠军。发球时孙颖莎将乒乓球向上抛起，关于“上升的乒乓球”说法正确的是（    ） A．动能变大，重力势能变大 B．动能变小，重力势能变小 C．动能变小，重力势能变大 D．动能变大，重力势能变小 【答案】C 【详解】动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能越大；重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。在乒乓球上升的过程中，乒乓球的质量不变。乒乓球上升时速度减小，根据动能的影响因素，速度减小则动能变小；高度增加，根据重力势能的影响因素，高度增加则重力势能变大，故ABD错误，C正确。 故选C。 55．（2025·江苏扬州·三模）如图所示，在粗糙的水平台面上，一轻弹簧左端固定在墙壁上，右端固定在金属滑块上，O点是弹簧保持原长时滑块的位置。开始时用力推滑块压缩弹簧到A位置，释放滑块，B是滑块滑到的最右端，AO＞OB，滑块从A位置滑到B位置过程中（此题中滑块到达某一位置是指滑块中心到达该位置上方），以下说法中正确的有（　　） A．物体在O点的左侧和右侧运动，弹簧对物体的弹力方向相同 B．物体在O点位置时可能受2对平衡力的作用 C．物体在B点位置时弹性势能最大 D．物体在AB间的某点速度最大 【答案】D 【详解】A．弹力的方向与物体发生形变的方向相反，物体在O点的左侧时弹簧被压缩，物体在O点的右侧时弹簧被拉伸，弹簧形变方向不同，则弹簧对物体的弹力方向不相同，故A错误； B．物体在O点位置时，弹簧处于原长状态，没有发生形变，则没有弹力，物体在水平方向只受摩擦力；物体在竖直方向上受重力和支持力，这两个力大小相等，方向相反，都是物体受到的力，且作用在同一直线，这两个力是平衡力，所以物体在O点位置时只受1对平衡力的作用，故B错误； C．弹簧的形变程度越大，弹性势能越大；AO＞OB，则物体在B位置的形变程度小于物体在A位置的形变程度，所以物体在A位置时的弹性势能最大，故C错误； D．金属滑块从A运动到O的过程中，因弹簧处于压缩状态而对滑块有水平向右的弹力，开始时，弹力大于摩擦力，滑块做加速运动；当弹力等于摩擦力时，速度最大；继续运动到O的过程中，弹力小于摩擦力，滑块做减速运动；滑块从O运动到B的过程中，因弹簧处于伸长状态而对滑块有水平向左的弹力，滑块的速度不断减小；所以速度最大点在AO之间，即物体在AB间的某点速度最大，故D正确。 故选D。 56．（2025·江苏扬州·二模）在巴黎奥运会跳水比赛中，中国的运动员全红婵备受关注。如图是她跳水比赛时的图片，下列说法正确的是（    ） A．向下运动的过程中，重力势能全部转化为动能 B．从最高点到入水前的过程中，她的速度增大，惯性增大 C．从触水到完全入水的过程中，她所受浮力逐渐增大 D．起跳前，跳板对运动员的支持力与运动员对跳板的压力是一对平衡力 【答案】C 【详解】A．向下运动的过程中，因为要克服阻力做功，会有一小部分重力势能转化为内能，大部分重力势能转化为动能，故A错误。 B．从最高点到入水前的过程中，她的速度增大，但因其质量不变，所以惯性大小不变，故B错误。 C．从触水到完全入水的过程中，她排开水的体积不断变大，根据可知，她所受浮力逐渐增大，故C正确。 D．起跳前，跳板对运动员的支持力与运动员对跳板的压力是作用在不同物体上的两个力，不是一对平衡力，故D错误。 故选C。 57．（2025·江苏·二模）打足气后的皮球直径为5cm，用天平测其质量，平衡时右盘中的砝码及游码的位置如图甲，读数为 g。皮球落地后又弹起的部分频闪照片如图乙，闪光时间间隔为0.4s，皮球是从 （选填“左到右”或“右到左”）弹跳，皮球在落地点A的形变比B点的 。图中皮球在各时间间隔内重力平均功率的最大值约为 W。 【答案】 80 右到左 小 0.6 【详解】[1]由图甲知，标尺的分度值为0.2g，所以天平的读数m=50g+20g+10g+0g=80g [2][3]机械能转化过程，存在摩擦力时，机械能的总量减小，因而球跳起来的高度越来越小，故是从右到左弹跳，由于机械能减小，故撞击地面时产生的弹性势能减小，因而弹性形变越来越小，故皮球在落地点A的形变比B点的小。 [4]根据功率 重力做功的功率等于重力与平均速度的乘积，当物体下落高度越高时，下落过程的平均速度越大，故重力做功的功率越大，根据图中，开始小球下落的高度大约为6个小球的直径，大约为30cm，即0.3m，功率 58．（2025·江苏南通·二模）巴黎奥运会羽毛球比赛中，中国组合郑思维、黄雅琼夺得金牌，关于比赛中涉及的力学知识，分析正确的是（　　） A．羽毛球离开球拍上升过程中，重力势能转化为动能 B．羽毛球上升到最高点时，其重力势能最大 C．羽毛球在空中运动过程中其机械能不断增加 D．击球时，羽毛球对球拍的力是由球拍的弹性形变产生的 【答案】B 【详解】A．羽毛球离开球拍上升过程中，速度减小，动能减小，高度增加，重力势能增加，动能能转化为重力势，故A错误； B．羽毛球上升到最高点时，质量不变，高度最高，其重力势能最大，故B正确； C．羽毛球在空中运动过程中，要受空气阻力，其机械能不断减小，故C错误； D．击球时，羽毛球对球拍的力是由球的弹性形变产生的，球拍对球的力是由球拍的弹性形变产生的，故D错误。 故选B。 59．（2025·江苏南京·二模）如图所示，光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后经过A、B点，落到地面C点后多次被弹起，图中虚线为小球部分运动轨迹，第一次被弹起后运动至D点（图中未画出）开始下落。若不计空气阻力，下列说法正确的是（    ） A．D点可能高于B点 B．小球在B点时受力平衡 C．小球在A点时的机械能大于在B点时的机械能 D．若小球在D点时受到的力全部消失，将保持静止 【答案】B 【详解】A．不计空气阻力，弹性小球运动过程中，机械能守恒，则D点与B点等高，故A错误； B．光滑水平桌面上，小球不受摩擦力作用，小球在B点受重力与支持力的作用，此时小球受到的合力为0，则小球在B点时受力平衡，故B正确； C．小球从A点到B点受平衡力作用，小球的机械能不变，则小球在A点时的机械能等于在B点时的机械能，故C错误； D．若小球在D点时受到的力全部消失，由于小球在D点有水平方向的速度，则小球在D点将保匀速直线运动，故D错误。 故选B。 60．（2025·山东潍坊·二模）蹦床是一项运动员利用床面的反弹在空中表现杂技技巧的一项运动。如图所示，运动员从最高点A竖直下落，在点B与床面接触，后落至最低点C。若不计空气阻力，则（　　） A．运动员下落到B点时速度最大 B．运动员在最低点C时所受合力为零 C．运动员从A点运动到C点过程中动能增大 D．运动员从A点运动到C点过程中机械能不守恒 【答案】D 【详解】A．运动员下落到B点时，受到重力，弹力为0，合力方向竖直向下，所以速度还会增加，故A不符合题意。 B．运动员在最低点C时，所受合力如果为零，则会保持静止或者匀速直线运动，但是运动员会反弹，所以合力不为0，故B不符合题意。 C．运动员从A点运动到C点过程中，重力等于弹力时，速度最大，质量不变，所以动能先增加，后减小，故C不符合题意。 D．运动员从A点运动到C点过程中机械能不守恒，在与床接触后，运动员的一部分机械能转化为床的弹性势能，故D符合题意。 故选 D。 61．（2025·安徽宿州·模拟预测）如图所示，水平面光滑，小球固定在弹簧一端，O点为弹簧原长位置，用力将小球压缩至A点后松手，则小球从A点运动到B点过程中，下列说法错误的是（　　） A．弹力先变小后变大 B．弹力方向先水平向右后水平向左 C．弹性势能先变小后变大 D．动能先变小后变大 【答案】D 【详解】AC．小球从A点运动到B点过程中，弹性形变程度先变小后变大，所以弹性势能先变小后变大，产生的弹力也先变小后变大，故AC正确，不符合题意； B．O点为弹簧原长位置，小球在AO段时，弹簧被压缩，弹力方向水平向右，小球在OB段时，弹簧被拉伸，弹力方向水平向左，故B正确，不符合题意； D．水平面光滑，小球从A点运动到B点过程中，小球的动能和弹簧的弹性势能相互转化，弹簧的弹性势能先变小后变大，则小球的动能先变大后变小，故D错误，符合题意。 故选D。 62．（2025·江苏徐州·一模）如图所示，从A点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示，C、F两处等高，D为球与水平地面的接触点。关于小球下列说法正确的是（　　） A．小球在C点的动能等于在F点的动能 B．小球在C点的动能大于在F点的动能 C．小球从B点到E点的过程中，机械能不变 D．小球在E点动能为零 【答案】B 【详解】AB．由题意可知，小球从A点沿水平桌面自由滚落的过程中，会与空气发生摩擦，所以小球的机械能不守恒，小球在C点的机械能大于在F点的机械能；由题中图像可知，因小球在C、F两点的高度和质量都相同，则重力势能相同；因为物体的机械能等于动能与重力势能之和，所以C点的小球动能大于F点的小球动能，故A错误，B正确； C．小球在运动过程中会与空气摩擦，机械能逐渐转化为内能，且与地面碰撞过程中也会有机械能损失，所以小球从B点到E点的过程中，机械能逐渐减小，故C错误； D．在E点时，虽已达到此时的最高点，但小球仍具有水平方向的速度，动能不为零，故D错误。 故选B。 63．（24-25八年级下·河南·课后作业）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。 64．（24-25九年级上·江苏常州·期中）蹦极运动简化后与下列情景相似：如图甲所示，弹性细绳的一端固定在O点，另一端系着一个小球，小球从O点释放后上下往复运动。由于空气阻力作用，最终会停在O点下方的某个位置。已知小球速度v与下落高度h的关系如图乙所示，细绳拉力F与下落高度h的关系如图丙所示。下列描述正确的是（　　） A．弹性细绳原长为1.2m B．小球下落的最大高度为1.5m C．小球最终停在1.2m的位置 D．已知小球在下落过程中不计空气阻力，弹性细绳的最大弹性势能为30J 【答案】A 【详解】A．由图丙知，当弹性绳的长度等于1.2m时拉力为零，因此弹性细绳原长为1.2m，故A正确； B．由图乙知小球下落的最大高度为2.4m，故B错误； C．由图丙知，由图像知图像为一次函数图像，设解析式为 把（1.2，0）、（2.0，8）代入解析式得 故解析式为 因为小球在下落的过程中先做加速运动，当拉力等于重力时，合力为零，速度达到最大，然后做减速运动。由图乙可知，故当下落高度为1.5m时，速度最大，此时拉力等于重力，当时，代入解析式可得 故小球的重力 小球最终停止时，处于平衡状态，受平衡力，即拉力等于重力，故小球最终停在的位置，故C错误； D．因为不计空气阻力，小球的重力势能全部转化为弹性绳的弹性势能，在小球在最低点时，弹性细绳的弹性势能最大，所以弹性细绳的最大弹性势能为 故D错误。 故选A。 65．（24-25八年级上·江苏宿迁·期中）如图甲所示，铁架台的光滑金属杆竖直立在水平底座上，将一个带孔的金属球和一弹簧套在铁架台的金属杆上，现将小球提到A点后松手，小球的高度随时间变化情况如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．弹簧的原长为40cm B．0～t1过程中，小球的动能先增大后减小 C．0～t1过程中，小球的减少的机械能等于弹簧增加的弹性势能 D．小球在t1时刻的动能大于在t2时刻的动能 【答案】D 【详解】A．由图乙可知当弹力与重力平衡时，弹簧的长度为40cm，由于此时弹簧处于压缩状态，所以弹簧原来的长度应大于40cm，故A错误； B．0～t1过程中，未接触弹簧前，小球在重力的作用下向下做加速运动；接触弹簧后，开始的弹力小于重力，小球继续做加速运动，在t1时刻，小球的重力与弹力大小相等，此时小球的速度最大，动能最大，故0～t1过程中小球的动能一直增大，故B错误； C．小球在运动的过程中，克服空气的阻力做功，一部分机械能转化为内能，所以0～t1过程中，小球的减少的机械能大于弹簧增加的弹性势能，故C错误； D．在t1、t2两个时刻，由于能量的损失，机械能减小，则t1时刻的机械能大于在t2时刻的机械能，由于这两个时刻小球的高度相同，则重力势能相同，所以小球在t1时刻的动能大于在t2时刻的动能，故D正确。 故选D。 66．（24-25九年级上·江苏扬州·阶段练习）“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连，打开扣环，人A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大。对此过程，下列描述正确的是（　　） A．弹性绳的弹性势能在B点时最大 B．到达B点时，弹性绳处于原长位置 C．人从A到B的过程中，动能增加，重力势能增加 D．人从A到C的过程中，重力势能增加，动能一直减少 【答案】C 【详解】A．弹性绳在A点的弹性形变最大，故弹性绳的弹性势能在A点时最大，故A错误； B．到达B点时速度最大，此时弹力和重力相等，说明B点时弹性绳有形变，不是原长位置，故B错误； C．人从A到B的过程中，人的质量不变，速度由0变为最大，所以动能在增加；人的高度不断升高，所以重力势能也在增加，故C正确； D．人从A到C的过程中，人的质量不变，高度在升高，所以重力势能在增加；但速度在B点时最大，C点为最高点，速度为0，故速度是先变大，后变小，所以动能也是先变大，后变小，故D错误。 故选C。 67．（2024·江苏南通·一模）如图，表面粗糙程度一样的斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点，小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到位于P点的下方，则小物块（　　） A．到达N点时，动能最大 B．压缩弹簧过程中，对水平面的压强增大 C．从P向N运动过程中，内能增加 D．两次经过M点时的速度相等 【答案】C 【详解】A．小物块从M点到达N点的过程中，小物块由于受到阻力的作用而做减速运动，速度越来越小，所以到达N时，速度不是最大，动能不是最大，故A错误； B．压缩弹簧过程中，小物块对水平面的压力和受力面积不变，所以压强不变，故B错误； C．物块与弹簧碰撞后又返回到位于P点的下方，说明接触面粗糙，物块运动过程中克服摩擦力做功，部分机械能会转化为内能，所以小物块从P向N运动过程中，机械能减小，内能变大，故C正确； D．小物块第一次经过M点时的机械能要大于第二次经过M时的机械能，由于此时的重力势能相同，所以两次经过M时的动能不同，速度不相等，故D错误。 故选C。 68．（2025·江苏扬州·二模）如图是探究“动能的大小与什么因素有关”时的实验装置。该实验是通过观察比较 来判断钢球动能的大小；让同一钢球分别从不同高度自由释放，这是为了探究物体的动能与 的关系。如果本实验装置的水平面绝对光滑， （选填“能”或“不能”）完成实验并得出结论。 【答案】 物块滑行的距离 速度大小 不能 【详解】[1]动能的大小不易直接观察，木块与水平面摩擦力不变，钢球将木块推的越远，表明钢球所做的功越多，动能越大，故实验中是比较物块滑行的距离来判断钢球动能的大小，运用了转换法。 [2]让同一钢球分别从不同高度自由释放，达到竖直位置时的速度不同，质量相同，根据控制变量法，这是为了探究物体的动能与速度大小的关系。 [3]实验中是比较物块滑行的距离来判断钢球动能的大小，如果实验装置的水平面绝对光滑，即摩擦力为0，物块将做匀速直线运动，永远运动下去，故不能完成实验并得出结论。 69．（2025·江苏无锡·二模）如图，轻质弹簧一端固定，另一端与套在光滑竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。质量为100g的圆环从A处由静止开始下滑1m后到达B点时速度恰好为零，则从A到B的过程中弹簧的弹性势能增加了 J；圆环在A点时处于 （平衡/非平衡）状态（g=10N/kg）。 【答案】 1 非平衡 【详解】[1]由图可知，圆环从A滑到B的过程中，弹簧变长，弹性形变程度变大，其弹性势能增大；由于没有摩擦力，圆环重力做功等于弹簧增大的弹性势能，为W=Gh=mgh=0.1kg×10N/kg×1m=1J [2]圆环在A点时不受摩擦力，弹簧处于原长，则圆环不受弹力，此时只受重力的作用，受力不平衡，处于非平衡状态。 70．（2025·江苏常州·一模）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 【详解】[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。 71．（2025·江苏盐城·二模）如图所示，完全相同的甲、乙两球分别由橡皮筋和无弹性细线系于O点，，先后从水平位置由静止开始释放，不计空气阻力。两球到达O点正下方C点时，橡皮筋与细线长度恰好相等。下摆过程中，乙球的重力势能转化为 能，在图中画出乙球运动到C点时的所受拉力的示意图 。两球到达C点时的机械能分别为、，那么 。理由： 。 【答案】 动 < 见解析 【详解】[1]下摆过程中，乙球的质量不变，高度变小，速度变大，所以重力势能变小，动能变大，重力势能转化为动能。 [2]绳子拉力方向为沿绳收缩的方向，作用点在乙球的重心上，如图所示： [3][4]乙球用无弹性细线OB系于O点，不计空气阻力，则乙球在运动过程其机械能守恒；甲球用橡皮筋OA系于O点，甲球在向下运动过程中，虽然不计空气阻力，但橡皮筋会伸长，则甲球在运动过程其机械能会减小，减小的机械能转化为橡皮筋的弹性势能，所以两球到达C点时，甲球的机械能比乙小，即E甲＜E乙。 72．（24-25九年级上·江苏南京·阶段练习）如图为“会跳的卡片”，A为卡片外侧，B为卡片内侧，实验时应把 （选填“A”或“B”）面朝下紧贴桌面，压平后松手，卡片会跳起来。为了让卡片跳得更高一些，可以将豁口剪得 （选填“深一些”、“浅一些”），或者 （选填“增大”、“减小”）豁口之间的距离。 【答案】 B 浅一些 增大 【详解】[1]实验时应把B面朝下紧贴桌面。因为把卡片B面朝下紧贴桌面压平后，橡皮筋发生弹性形变，具有弹性势能，松手后，橡皮筋恢复原状，弹性势能转化为卡片的动能，卡片就会跳起来。 [2]把豁口剪得浅一些，会使橡皮筋的形变程度更大，橡皮筋具有的弹性势能就更大，转化为卡片的动能也就更大，卡片就会跳得更高。 [3]增大豁口之间的距离，同样会使橡皮筋的形变程度增大，从而使橡皮筋具有更大的弹性势能，转化为卡片更多的动能，让卡片跳得更高。 73．（24-25九年级上·江苏镇江·期中）如图所示，小明设计了“探究物体的动能跟速度有关”的实验，将同一木块放在弹簧原长处，用形状相同质量不同的实心塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度后放手，发现两球离开弹簧时的动能 （选填“相同”或“不同”），木块被推开的距离 （选填“相同”或“不同”），该方案 （选填“能”或“不能”）得出动能跟质量的关系。 【答案】 相同 相同 不能 【详解】[1][2][3]用形状相同的塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度，弹簧的弹性势能相同，转化成的动能相同，由于动能相同，对木块做的功应相同，对木块做得功是克服水平面给木块的摩擦力做的功，因木块受到的摩擦力是相同的，根据W=Fs可知，木块被推开的距离也应该是相同的；由于木块被推开的距离相同，该方案不能得出动能跟质量的关系。 74．（2023·广东珠海·三模）如图所示，弧形轨道竖直固定在水平面上，钢球从A点以一定的初速度v0释放，经过B、O、C点到达等高的最高点D；钢球从A到O过程中，钢球的动能 （填“增大”“减小”或“不变”）；在等高的B、C两点动能大小是 （填“相等”“B点大”“C点大”）；从A到D点的过程中，钢球的机械能 （填“增大”“减小”或“不变”）。    【答案】 增大 B点大 减小 【详解】[1]钢球从A到O过程中，质量不变，速度变大，所以，钢球的动能增大。 [2][3]钢球从A点以一定的初速度释放，经过B、O、C点到达等高的最高点D,则A、D两点的重力势能相等，钢球在A点时具有一定的动能，钢球在D点时动能为0，所以钢球在A点的机械能大于D点，所以整个运动过程中钢球的机械能是减小的，机械能减少的原因是钢球运动过程中，要克服阻力做功，一部分机械能转化为内能。由此可知，钢球在B点的机械能大于C点，钢球质量不变，在B、C两点的高度相同，钢球在B点的重力势能等于在C点的重力势能，因为机械能等于动能和势能之和，所以，钢球在B点动能大于C点的动能。 75．（22-23九年级上·江苏南通·阶段练习）让系于橡皮筋一端的小球，从O点的正下方由静止释放，分别经过a、b、c三点，如图甲所示。整个下落过程中，橡皮筋所受弹力F与小球下落高度h的关系如图乙所示，则小球从a运动到c的过程中，在 点重力势能最大，当橡皮筋的伸长量最大时，小球的速度为0，此时小球处于 状态（选填“平衡”或“非平衡”），b点时小球速度最大，则小球的重力为 N。（不计空气阻力） 【答案】 a 非平衡 3 【详解】[1]小球从a运动到c的过程中，a点的高度最高，所以在a点小球的重力势能最大。 [2]小球下落到最低点，橡皮筋的伸长量最大，产生的弹力最大，弹力大于重力，小球受到的合力方向竖直向上，将会向上运动，所以此时小球处于非平衡状态。 [3]小球在下落的过程中，橡皮筋逐渐发生弹簧形变，橡皮筋产生的弹力由小变大，当重力大于弹力时小球受合力向下，小球加速下落；当弹力等于重力时，小球受到合力为0，速度达到最大，根据图乙可知，b点时的弹力与小球的重力相同；F与h的图像是一条直线，橡皮筋发生的是弹性形变，当弹力增大9N时，橡皮筋伸长为 0.7m-0.4m＝0.3m 即橡皮筋每伸长0.1m，弹力就增大3N，所以在b点时，橡皮筋伸长量为0.1m，则弹力的大小为3N，即小球的重力为3N。 76．（2025·江苏宿迁·二模）小明同学在进行实验探究：“推断物体不受力时的运动”的实验中，让小车每次从斜面上滑下，滑到铺有粗糙程度不同的毛巾、棉布、木板的水平面上，小车在水平面上运动的距离如图甲所示。 (1)让小车从同一斜面 由静止滑下，目的是让小车到达水平面时具有相同的 ； (2)实验中小明通过比较小车在水平面运动的距离长短来反映 ； (3)通过分析可知：平面越光滑，小车受到阻力越小，小车速度减小越 ；进一步推理可得：若接触面绝对光滑，小车将一直做匀速直线运动； (4)利用如图乙所示可以探究物体的动能跟运动速度的关系： ①进行实验时，为改变小球在水平面上开始运动的速度，应使小球从同一斜面上的 高度由静止滚下； ②小球在同一斜面上的位置越高，滚下时木块被撞得越远，实验表明，质量相同的小球，运动的速度越大，动能越大；请根据这一结论，对驾驶员提出一条关于交通安全方面的建议： 。 【答案】(1) 同一高度 速度 (2)所受阻力对运动的影响 (3)慢 (4) 不同 严禁超速 【详解】（1）[1][2]要比较小车在不同的水平面上运动的距离，必须控制小车进入水平面时有相同的速度，这样必须使同一小车从同一斜面的同一高度滑下。 （2）实验中小涵通过比较小车在水平面运动的距离长短来反映速度变化的快慢，这种比较的方法是转换法。 （3）木板比棉布、毛巾光滑，小车受到的阻力就小，观察图中可知，小车前进的距离最远，所以可以得出：平面越光滑，受到的阻力就越小，速度减小的越慢，小车前进的距离就越远。 （4）[1] 为改变小球在水平面上开始运动的速度，应使小球从同一斜面上的不同高度由静止滚下。 [2] 质量相同的小球，运动的速度越大，动能越大。因此需要减速慢行，严禁超速。 77．（2025·江苏无锡·二模）如图，实验小组“探究影响动能大小的因素”，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。 (1)实验所探究的是 （选填“木块”或“钢球”）的动能，并通过观察 比较其动能的大小。不用木块，在桌面上铺一条毛巾， （选填“可以”或“不可以”）用钢球在毛巾表面滚动的距离来比较木块的动能大小； (2)比较甲、乙两图探究的是动能与 的关系。由甲、丙可知高速公路限速牌上标明“120”和“100”字样， （选填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是100km/h； (3)实验中，设碰撞前一瞬间小球的动能为E0，木块滑动过程克服摩擦力所做的功为W，则E0 W（>/＜/=）； (4)若小球在图丁的光滑轨道由A点静止开始滑下，沿轨道到达B点后离开，不计空气阻力，离开B点后最符合题意的运动轨迹是 （a/b/c/d/）。 【答案】(1) 钢球 木块被推动的距离 不可以 (2) 速度 大客车 (3)> (4)c 【详解】（1）[1][2]根据转换法，通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来比较钢球到达水平面时动能的大小。实验所探究的是钢球的动能，并通过观察木块移动的距离比较其动能的大小。 [3]不可以用钢球在毛巾表面滚动的距离来比较木块的动能大小，当使用质量不同的钢球实验时，钢球的重力不同，对毛巾的压力不同，钢球受到的毛巾施加的滑动摩擦力大小不同。 （2）[1]比较甲、乙两图中，钢球的质量相同，钢球下滑的高度不同，运动到水平面的速度不同，探究的是动能与速度的关系。 [2]由甲、丙可知，钢球下滑的高度相同，运动到水平面的速度相同，而丙中钢球的质量大，木块移动的距离大，动能越大，可以得到在速度一定时，质量越大，动能越大。高速公路限速牌上标明“120”和“100”字样，因大客车质量大，速度一定时，大客车的动能大，故大客车的限速应该是100km/h。 （3）球与木块碰撞的过程中，球对木块做功，由于碰撞后小球继续运动，仍具有动能，做功的大小小于球最初的动能；木块在运动过程中，克服摩擦做功，机械能转化为内能，即木块克服摩擦做的功等于木块的动能大小，也就是小于碰撞前小球的动能，则E0>W。 （4）光滑轨道没有摩擦力，不计空气阻力，小球从A点由静止滑下，则小球的机械能等于A点时的重力势能；整个过程中，机械能守恒，a虚线的最高点超过了A点的高度，这是不可能的；b虚线的最高点与A点的高度相同，而在b虚线的最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以b虚线表示小球的机械能大于A点的机械能，也是不可能的；c虚线的最高点低于A点，由于在最高点时小球仍运动，其总机械能可能与开始时的机械能相等，符合实际；d虚线中小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度，则d虚线不可能，所以符合实际的是c。 78．（2025·江苏泰州·一模）小明和小华分别利用图甲所示的装置进行以下两个实验探究： (1)如图乙，小明添加部分器材“探究阻力对物体运动的影响”，每次均将小车从斜面上最高处滑下，让小车分别在棉布、木板和玻璃表面运动，最终小车静止时的位 置如图所示。 ①由此可得：小车受到的阻力越小，运动的路程越 ，进一步推理可知：若小车运动时所受阻力为零，小车将保持 （填运动状态）。 ② 在上述实验中，小车在棉布表面运动过程中的速度变化量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）在木板表面运动过程中的速度变化量。 (2)如图丙，小华添加部分器材探究“动能大小与质量的关系”。 ①小华在实验中增加木块，小车撞击木块后， 通过 来反映动能的大小； ②通过丙图的实验现象，可得出的结论是： ，物体的动能越大。 (3)关于上面两个实验，下列说法中不正确的是（　　） A．两个实验中都需让小车从斜面上同一高度开始下滑 B．实验（1）中小车在三个不同表面克服摩擦力做的功相等 C．实验（2）中木块两次克服摩擦力做的功相等 【答案】(1) 长 匀速直线运动 等于 (2) 木块移动的距离 当速度一定时，质量越大 (3)C 【详解】（1）[1][2]由图示可知，小车受到的阻力越小，小车速度减小得越慢，运动的路程越远；进一步推理可知，当阻力为零时（即小车不受摩擦力），则小车会在水平面上做匀速直线运动。 [3]该同学让小车从斜面的同一位置静止释放，控制小车下滑到水平面的速度相同，而最终的速度为0，小车在棉布表面运动过程中的速度变化量等于在木板表面运动过程中的速度变化量。 （2）[1]小华在实验中增加木块，小车撞击木块后，根据转换法，本实验中，物体动能的大小是通过木块移动的距离来反映的。 [2]分析丙图知小车的质量不相同，下滑的高度相同，到达水平面时的速度相同，质量越大，推动木块移动的距离越远，动能越大，故可以得出：在速度相同时，质量越大，物体的动能越大。 （3）A．探究阻力对物体运动的影响和探究动能大小与质量的关系，实验中都需让小车从斜面上同一高度开始下滑，到达水平面时，速度相等，故A正确，不符合题意； B．让小车从同一高度（由静止）下滑，根据决定重力势能大小的因素，小车最初的重力势能相同，下滑到水平面时的动能也相同，在不同的材料表面上运动时，最终停下来时，动能全部转为内能，克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能，所以，小车在三个表面克服摩擦力做功相等，故B正确，不符合题意； C．实验（2）中小车两次的重力势能不相等，下滑到水平面时的动能也不相同，小车在二个表面克服摩擦力做功也不相等，故C错误，符合题意。 故选C。 79．（2025·江苏无锡·一模）如图所示是小明“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置： (1)原理：如图甲，从斜面上滚下的钢球A碰上木块B后，能将木块撞出一段距离s。在同样的水平面上，B被撞得越远，A对B木块 就越多，A的动能就越大； (2)该实验中所探究钢球A的动能是指_____的动能（填选项）； A．钢球撞击木块时的动能 B．钢球撞击木块后的动能 C．木块被钢球撞击后的动能 (3)小明将钢球A分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下，撞击木块，这是为了探究物体动能与 的关系； (4)图乙是用挡板控制大小不同的两个钢球在斜面上起始位置的两种方案，小明实验时选择A方案而不能选择B方案的原因是 ； (5)若水平面绝对光滑，本实验 （选填“能”或“不能”）达到实验目的； (6)小明发现本实验不适用木块，可以通过比较小球在水平面上滑动的距离来比较小球动能的大小，两个质量分别为m1、m2的（m1>m2）小球从斜面同一高度静止释放，最终在水平木板上停止，两小球在水平面上滑动时摩擦力做功W1和W2，则W1 （选填“大于”、“等于”或“小于”）和W2。 【答案】(1)做功 (2)A (3)速度 (4)A方案能更好地控制小球到达斜面底端时的速度相同 (5)不能 (6)大于 【详解】（1）在同样的水平面上，B被撞得越远，说明A对B木块做的功越多，A具有的动能越大。 （2）本实验中，我们探究的是：钢球从斜面上滚下，具有一定的速度与动能，它到达水平面上具有动能的多少，这个动能的多少是通过撞击木块做功体现出来的。即探究是撞击时钢球动能的大小。 故选A。 （3）同一钢球，质量不变，从斜面不同的位置滚下，到达平面时的速度不同。因此这是探究动能与速度的关系。 （4）我们在探究动能与质量的关系时，需要使两个钢球到达平面时的速度相同，这就要求它们从斜面上的同一位置滚下。A方案中，两个大小不同的钢球的位置基本相同；B方案中，质量小的小钢球的位置要低一些。所以A方案更合理一些。 （5）若平面是光滑的，不管钢球对木块做功是否相同，由于惯性，木块都会在光滑的水平面上永远运动下去，无法比较。 （6）小球动能的大小转化为小球克服摩擦力做功，因此小球动能越大，滑动时摩擦力做功越多；两小球到达斜面底端的速度相同，由于m1>m2，因此m1球具有的动能大于m2球具有的动能，则W1>W2。 80．（24-25八年级下·吉林·期末）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 【详解】（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。 81．（24-25九年级上·江苏南通·期末）小明同学骑自行车上学途中，要经过一段上坡路。他思考：物体以相同初速度冲上斜坡后运动的最大距离可能跟哪些因素有关呢？他和小华商量后提出以下猜想： 猜想一：可能与斜坡的粗糙程度有关； 猜想二：可能与物体的质量大小有关； 猜想三：可能与斜坡的倾角大小有关。 他们将与水平面平滑连接的长木板以角度θ（可改变）倾斜固定，并找来质量不同的小木块若干、光滑的斜面M（物块在斜面M上滑动时可忽略物块所受的摩擦力）和轻弹簧P等实验器材进行探究。 (1)他们上网查找得知：初速度相同的汽车关闭发动机后在路面滑行时，路面越粗糙，汽车滑行的距离越短。由此他们认为猜想一是 的； (2)为了验证猜想二，小明在老师的帮助下一起设计了如图甲所示的装置。实验时将质量不同的小木块从斜面M的同一高度自由滑下，就可以使木块以 的初始速度滑上长木板，通过比较木块冲上长木板的 就可以验证猜想二； 小华设计了如图乙所示的装置进行实验，他认为只要让不同质量的小木块分别将同一弹簧压缩到相同程度后自由释放，也可以验证猜想二。老师告诉小华这一设计方案是不可行的，理由是： ； (3)他们保持长木板的粗糙程度和木块的初速度相同，分别改变木块的质量m和长木板的倾角θ，测得木块冲上长木板后运动的最大距离x，实验数据如表。分析数据可知： ①最大距离x与质量m （选填“有关”或“无关”）； ②最大距离x随长木板倾角θ变化的关系是：θ角增大时， 。 m/kg 1.2 1.0 0.5 0.3 θ/度 10 20 30 30 40 45 45 50 55 55 60 65 x/m 1.76 1.57 1.45 1.45 1.38 1.37 1.37 1.36 1.37 1.37 1.39 1.42 【答案】(1)正确 (2) 相同 最大距离 见解析 (3) 无关 木块上滑的最大距离x先减小后增大 【详解】（1）根据路面越粗糙汽车滑行距离越短，可以说明滑行的最大距离与斜坡的粗糙程度有关，因此猜想一正确。 （2）[1][2]猜想二是验证最大距离与物体质量大小有关，因此应当控制其他量不变，即控制斜面倾角、释放位置相同，只改变质量，所以实验时将质量不同的小木块从斜面M的同一高度自由滑下，就可以使木块以相同的初始速度滑上长木板，通过比较木块冲上长木板的最大距离就可以验证猜想二。 [3]若用图乙做实验，因为同一弹簧压缩到相同程度后弹性势能相等，弹出的小木块动能也相等，则质量大的小木块速度小，无法控制小木块初速度相等，所以这一设计方案是不可行的。 （3）[1]分析表格数据可知，斜面倾角相同时，不同质量的木块冲上长木板后运动的最大距离相同，说明最大距离x与质量m无关。 [2]由实验数据可以发现，从10°到50°这个过程，最大距离随着倾斜角度的增加在减小；从50°到65°这个过程，最大距离随着倾斜角度的增加在增大；故得结论：θ角增大时，木块上滑的最大距离x先减小后增大。 82．（2025·安徽合肥·三模）弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动。其结构如图甲所示。图乙是小明玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程，针对此过程。下列分析正确的是（   ） A．在a状态时弹簧的弹性势能最大，小明的动能最小 B．a→b的过程中，弹簧的弹力越来越大，在b状态时弹力最大 C．b→c的过程中，弹簧的弹性势能转化为小明的重力势能 D．a→c的过程中，小明先加速后减速，在b点速度达到最大 【答案】A 【详解】A．在a状态时，弹簧的形变最大，弹性势能最大，小明的动能最小，故A正确； B．a→b的过程中，弹簧的形变越来越小，弹簧的弹力越来越小，在b状态时恢复原长，弹力为零，故B错误； C．在b状态时恢复原长，弹簧的弹性势能为零，动能较大，b→c的过程中，小明的动能转化为小明的重力势能，故C错误； D．a→c的过程中，小明先加速后减速，在ab点之间弹力等于重力的位置，速度达到最大，并不是b点，故D错误。 故选A。 83．（2025·安徽安庆·二模）如图所示，蹦床运动员正在比赛，当运动员从离蹦床一定高度处下落，在人从与蹦床接触至下落到最低点过程中，下列说法正确的是（　　） A．蹦床运动员在比赛中从空中下落，运动员刚接触蹦床时的动能最大 B．在运动员与蹦床接触后，只有运动员的动能转化成蹦床的弹性势能 C．从与蹦床接触到向下运动至最低点的过程中，运动员的速度先减小后增大 D．从与蹦床接触到向下运动至最低点的过程中，运动员的机械能一直减小 【答案】D 【详解】AC．运动员的质量不变，在运动员与蹦床刚接触后，由于蹦床的弹性形变较小，则运动员受到的弹力较小，弹力小于重力，运动员依然做加速运动；当弹力等于重力时，速度达到最大，运动员具有的动能最大；此后弹力继续增大，弹力大于运动员的重力，运动员做减速运动，动能逐渐减小；由此可知，从与蹦床接触到向下运动至最低点的过程中，运动员的速度先增大后减小；当弹力等于重力时，运动员的速度最大，具有的动能最大，故AC错误； B．在运动员与蹦床接触后，运动员的质量不变，高度变小，重力势能减小，运动员的重力势能和动能转化成蹦床的弹性势能，故B错误； D．从与蹦床接触到向下运动至最低点的过程中运动员的机械能转化为蹦床的弹性势能，所以运动员的机械能一直减小，故D正确。 故选D。 84．（24-25九年级上·江西南昌·期中）为探究影响动能大小的因素，设计了如图甲、乙所示的实验方案。 (1)图甲探究的是动能与 的关系，实验中通过 来比较小球动能的大小； (2)在完成甲实验的第二步操作时，木块被撞后滑出木板，为使木块不滑出木板，对甲实验的第二步操作应采取的方法是___________； A．适当降低钢球的高度 B．换用一个较重的木块 (3)实验结束后，各小组对实验提出各种改进方案： ①小明认为在“探究动能与速度关系”的实验中，可以撤走木块并使用足够长的木板，记录小球在相同表面上滑行直到静止的距离，你认为小明的实验方案是否合理 （选填“合理”或“不合理”）； ②小虎利用图丙装置做“探究动能与质量关系”实验，通过观察小球撞击上端固定的相同塑料软片，通过比较撞击的软片数目来比较小球的动能大小。此装置 （选填“适合”或“不适合”） 体积不同的小球做实验； ③小刚设计了丁图所示的装置进行实验； 若用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离，可以研究小球的动能大小与 （选填“质量”、“速度”或“质量和速度”） 的关系； ④小明认为还可以通过甲、乙两图探究物体重力势能的影响因素，他的设想是 （选填“可行”或“不可行”） 的。 【答案】(1) 速度 木块移动的距离 (2)A (3) 合理 不适合 速度 可行 【详解】（1）[1]图甲中，质量相同的钢球从斜面的不同高度静止释放，到达水平面时的速度不同，所以探究的是动能与物体运动速度的关系。 [2]钢球具有的动能不同，对木块做功不同，木块移动的距离不同，所以实验中通过木块移动的距离来比较小球动能的大小。 （2）图甲实验的第二步操作，钢球在斜面上静止释放的高度更高，到达水平的速度更大，具有的动能更大，对木块做功更大，木块移动的距离更远，为了使木块不滑出木板，可适当降低钢球的高度，让钢球的动能减小。据控制变量法，不能换用另一个木块，故A符合题意，B不符合题意。 故选A。 （3）[1]可以撤走木块并使用足够长的木板，记录小球在相同表面上滑行直到静止的距离，此时压力和接触面的粗糙程度相同，摩擦力相同，通过滑行距离显示动能大小是合理的。 [2]利用图丙装置做“探究动能与质量关系”实验，通过观察小球撞击上端固定的相同塑料软片，通过比较撞击的软片数目来比较小球的动能大小。此装置不适合体积不同的小球做实验，原因是不同体积小球撞击时，使得塑料片的形变不同，动能转化为每个塑料片的弹性势能不同，不能通过比较撞击的软片数目来比较小球的动能大小。 [3]用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧的弹性势能不相同，小球与弹簧分开后获得的初速度不同，而小球的质量相同，故可以研究小球的动能大小与速度的关系。 [4]重力势能的大小与质量和高度有关，小球的质量相同，滚下的高度不同，具有的重力势能就不同，实验过程小球的重力势能转化为动能，相同高度时，质量不同，具有的重力势能不同，实验过程小球的重力势能转化为动能，故该所以方案可行。 85．（20-21九年级下·山东青岛·自主招生）材料阅读题： 材料一：在一条长绳的一端系一个小铁球就做成了一个摆，如图所示。铁球摆动一个来回所用的时间叫做摆的周期，摆动关于最低点对称。如果细线的长度不可改变，球的直径与线的长度相比也可以忽略，不计一切阻力。 材料二：为了找出单摆周期与摆长之间定量的关系，荷兰物理学家惠更斯进行了详尽的研究，发现单摆摆动的周期T与摆长l的二次方根成正比，而与摆的幅度、摆球质量无关。 惠更斯确定了计算单摆周期的公式。 请回答： （1）在摆线悬挂点O正下方固定一个铁钉P，将摆球从A点释放，摆线碰到铁钉后摆球仍能继续摆动，如此往复，则单摆在A、B两点间来回摆动一次所需时间会 （选填“增大”“减小”或“不变”）； （2）图示为上题中的摆球从右边最高点B摆至左边最高点A的频闪照片（悬点和铁钉未摄入），M为摆动中的最低点，每相邻两次闪光的时间间隔相等，则小钉距悬点的距离是多少？ （3）周期是两秒的单摆叫秒摆，秒摆的摆长是多少？ 把一个地球上的秒摆拿到月球上去，已知月球上的重力加速度为1.6m/s2，它在月球上的周期是多少？ 【答案】 不变 0.75l 1m 5s 【详解】（1）[1]单摆在A、B间摆动时，虽然左右摆动的摆长不同，但每一段摆长都保持不变，则左、右部分摆动的周期不变，所以往复摆动过程中，周期保持不变，所以在A、B间来回摆动一次所需时间不变。 （2）[2]设每相邻两次闪光的时间间隔为t，则摆球在右侧摆动的周期为T1=8t，在左侧摆动的周期为T2=4t，则有 T1:T2=8t:4t=2:1 所以右侧为碰到铁钉前的摆动，左侧为碰到铁钉后的摆动，若原摆长为l，设左侧摆长为L1，则有 解得：L1=。所以铁钉与悬点的距离 s=l-L1=l-0.25l=0.75l （3）[3]根据单摆的周期公式可得秒摆的摆长为 [4]将秒摆拿到月球上去，周期为 86．（22-23八年级下·福建福州·期末）如图所示，小球从竖直放置的弹簧上方。一定高度处由静止开始下落，从处开始接触弹簧，压缩至处时弹簧最短。从至处的过程中，小球在处速度最大。不计空气阻力，则从处至处的过程中，下列说法中正确的是（　　）    A．小球的动能一直减小 B．在处，小球所受重力大于弹簧的弹力 C．在处，小球所受重力等于弹簧的弹力 D．小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能 【答案】D 【详解】A．小球从空中下降至b点时，速度从0增至最大，动能是增大的。故A错误； BC．在b点前，小球的速度一直在增大，说明它受到的合力方向是向下的，说明重力大于弹簧对小球的向上的弹力；b点后，小于开始减速，到c点速度变0，说明小球受到的向上的弹力大于重力。因此，在b点，小球受到的弹力与重力是相等的。故BC错误； D．不计空气阻力，机械能是守恒的，小球压缩弹簧，将自己的机械能转化为弹簧的弹性势能，小球减小的机械能等于弹簧增加的弹性势能。故D正确。 故选D。 87．（22-23八年级下·湖北武汉·阶段练习）如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示；如图丙所示，弹簧左端固定，小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后到返回经过N点再次到达P点；如图丁所示，OAB是杠杆，OA与BA垂直，在OA的中点挂一个12N的重物，加在B点的动力使杠杆OAB在水平位置保持静止（杠杆重力及摩擦均不计）。下列说法正确的是（　　）    A．图甲乙中，t2到t3内，小球的动能不断增加，小球增加的动能小于弹簧减小的弹性势能 B．图丙中，从P向N运动过程中，小物块的动能先增大再减小，机械能减小 C．图丁中，该杠杆可能是费力杠杆，且作用在B点的最小动力小于6N D．上述三种说法没有正确的 【答案】C 【详解】A．如图甲乙所示，t2到t3段时间内，弹力逐渐减小，是小球从最低点被弹起直到离开弹簧的过程，前段是弹力大于小球重力，小球速度增大动能增大，直到弹力等于重力时小球速度最大，动能最大；后段是弹力小于重力，小球速度逐渐减小，动能逐渐减小。所以在此过程中小球动能是先增大后减小，故A错误； B．如图丙所示，从P向N运动过程中，小物块质量不变，高度变小，速度变大，动能增大，过M点后，速度不变，动能不变；因为物块可以再次到达P点，说明没有能量损失，机械能守恒，保持不变。故B错误； C．因为无法确定动力臂大小，所以无法确定它是哪种杠杆，则该杠杆就可能是费力杠杆；若连接OB，当加在B点的动力垂直OB向上时，OB就是最长的动力臂，此时动力最小，因为C点是OA中点，所以，根据杠杆平衡条件可得 则作用在B点的最小动力为 故C正确； D．因为C正确，故D错误。 故选C。 88．（2023·安徽合肥·二模）如图所示，蹦极者此刻正从O点由静止开始蹦极，a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，b点是蹦极者合力为零的位置，c点是蹦极者下降的最低点。不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A．a→b弹性绳的弹性势能转化为蹦极者的机械能 B．a→b蹦极者的机械能保持不变 C．a→c蹦极者减少的重力势能和动能等于绳增大的弹性势能 D．a→c弹性绳的弹性势能先增大后减小 【答案】C 【详解】A．从a点到b点，蹦极者的高度变小，重力势能逐渐减小，动能和弹性势能逐渐增大，所以极者的重力势能转化为弹性绳的弹性势能和蹦极者的动能，故A错误； B．从a点到b点，蹦极者的下落的过程中，弹性绳发生了弹性形变，蹦极者的机械能转化为弹性绳的弹性势能，蹦极者的机械能是在减小的，故B错误； C．蹦极者自跳下至点时只受重力的作用，处于加速下落过程，动能不断增大，从a至b点弹性绳逐渐变长，蹦极者受到竖直向上的弹力小于蹦极者的重力，蹦极者仍加速向下运动，b点速度达到最大，动能达到最大值，从b点到c点，蹦极者的受到竖直向上的弹力大于蹦极者的重力，蹦极者减速向下运动，到达c点的动能为0，重力势能最小，机械能最小，弹性势能最大。因此，a→c蹦极者减少的重力势能和动能等于绳增大的弹性势能，故C正确； D．a→c弹性绳的长度一直被拉伸，弹性绳的弹性势能一直在增大，故D错误。 故选C。 学科网（北京）股份有限公司 $$