第三节 动能和势能 （重难点训练）物理沪科版2024八年级全一册

第三节 动能和势能 一、功和能之关系（4题） 二、动能及影响动能大小的因素（含实验）（15题） 三、重力势能及影响重力势能大小的因素（含实验）（14题） 四、弹性势能及影响弹性势能大小的因素（含实验）（3题） 五、用动能和势能解释相关现象（4题） 一、功和能之关系（4题） 1. 下列关于功和能的关系的说法中，正确的是（ ） A. 一个物体没有做功，它一定不具有能量； B. 一个物体能够做的功越多，其动能一定越大； C. 一个物体具有能量，说明它正在做功； D. 一个物体能够做功，说明它具有能量 2. 关于能的概念，下列说法中错误的是（ ）。 A. 一个物体能够做功越多，这个物体具有的能量越多； B. 动能、势能及机械能的单位都是焦耳； C. 用线悬挂着的静止的小球没有做功，所以小球没有能； D. 甲物体的速度比乙物体的速度大，但甲物体具有的动能不一定比乙物体多 3. 写出下列物体具有什么形式的机械能。  （1）高速升空的火箭：______； （2）被拉长的弹弓上的橡皮筋：______； （3）被水电站拦河坝拦住的上游水：______； （4）竖直到达最高点的上抛小球：______。 4．(23-24八下·四川南充·期末)打篮球时，当接住一个向你飞来的篮球，你的手会向后移动一段距离进行缓冲，来减小手受到的冲击力。假设接球过程中手受到的冲击力恒定，动能全部用于对手做功，现让一个具有动能的篮球，推着你的手缓冲后静止，则手受到的冲击力约为______N；如果缓冲距离只有，则手受到的冲击力约为______N。 二、动能及影响动能大小的因素（含实验）（15题） 5. （2025四川成都）“嫦娥六号”月球探测器经近月制动减速进入环月轨道，于2024年6月2日成功着陆月球背面，实现人类首次在月球背面采样。下列说法正确的是（　　） A. 探测器减速过程中动能减小 B. 探测器着陆月球后惯性消失 C. 月球上的探测器相对地球静止 D. 月壤样品带回地球后质量变大 6．(23-24八下·山东淄博临淄区·期末)近年来高空坠物伤人事件时有发生，《中华人民共和国民法典》把“高空坠物”纳入了违法行为，使受害者能依法追责。高空坠物容易伤人是因为高处的物体在下落到地面附近时具有较大的（　　） A．弹性势能 B．动能 C．重力势能 D．化学能 7. （2025四川凉山）2025年5月10日，代号“鲲龙”的水陆两栖飞机AG600，批产首架机总装下线。这是我国自主研制的全球最大的水陆两栖特种用途飞机。“鲲龙”飞行时机翼上方受到空气的压力______下方受到空气的压力（选填“大于”“小于”或“等于”）。如图甲所示，匀速飞行的“鲲龙”在投水灭火时，其动能会______（选填“变大”“变小”或“不变”）。“鲲龙”执行海上救援任务时，可一次性救援50名遇险人员。在海上救援时，“鲲龙”静止在水面，如图乙所示，若此时遇险人员被救上“鲲龙”，它受到的浮力______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 8. 探究物体的动能跟哪些因素有关的实验装置如图所示。关于该实验说法正确的是（　　）        A．水平面越光滑越好 B．实验研究的是木块的动能大小 C．小球由斜面滚下，重力势能转化为动能 D．小球质量越大，动能越大 9. 为探究物体的动能跟哪些因素有关，利用斜槽、钢球、木块等器材在同一水平面上进行探究活动。钢球从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动，运动的钢球碰上木块后，能将木块撞出一段距离s，如图所示。 （1）实验中探究的“物体的动能”是指______（选填字母）。 A. 钢球在斜面上的动能 B. 钢球撞击木块时的动能 C. 木块被撞击后的动能 （2）若水平面是光滑的，______（选填“能”或“不能”）达到探究目的。 （3）实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较。对此请你写出一条改进措施：___________。 10. 如图所示是 “探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置示意图，让小球A从斜面上某点滚下，撞击在水平面上的木块B，木块B移动一段距离。 (1)该实验中所探究物体的动能是指______（选填“小球A”或“木块B”）的动能。 (2)实验表明，让小球A分别从斜槽不同高度由静止滚下，高度越大，速度越______，木块B被撞得越远。可得结论：质量相同时，小球的速度越______，动能越大。 (3)若要研究物体动能与质量的关系，应让不同质量的小球A从斜面______高度由静止滚下，观察比较木块B被撞移动的距离。 11. 如图所示，摆线的长度L相同，小球A、B的质量mA＜mB，悬线与竖直方向之间的夹角θ1＜θ2。 （1）图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的 ______无关； （2）小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止，本实验中通过比较 ______反映小球撞击木块C前的动能大小，这种研究方法叫 ______（选填“控制变量法”或“转换法”）； （3）根据乙、丙所示的探究过程，他观察到图丙中木块C撞得更远，可得出结论：小球的动能大小与 ______有关（选填“速度”、“高度”或“质量”）； （4）若水平面绝对光滑且足够长，木块C被撞击后，它将做 ______直线运动（选填“减速”、“匀速”或”“加速”）； （5）在探究小球动能与质量的关系时，有同学提议可以在水平面桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度，分别弹出质量不同的小球去撞击木块，撞击木块时小球的动能 ______（选填“相等”或“不相等”），该方案 ______（选填“正确”或“错误”）。 12. 如图所示是某实验小组探究动能的大小与什么因素有关的实验装置。实验中，用力将钢球推出，让钢球瞬间获得速度并向右运动，钢球跟弹簧碰撞后把弹簧压缩。 （1）本实验是通过观察________来比较钢球动能的大小； （2）保持钢球的质量不变，推出钢球的速度越大，弹簧被压缩的程度也越大。表明：物体的动能大小与________有关； （3）换不同质量的钢球，以相同的速度推出，钢球的质量越大，弹簧被压缩的程度也越大。表明：物体的动能大小与________有关； （4）本实验中用到的研究方法是________（填其中一种即可）。 13. 如图1所示是“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”或“距离”）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”）。 14. 如图所示，让从斜面上由静止滚下的小球钻入水平面上的纸盒，探究影响小球动能大小的因素。 （1）有多个因素可以影响物体的动能大小，比较质量________（选填“相同”或“不同”）的两个小球从不同高度滚下，是为了改变小球撞击纸盒时的运动速度； （2）此实验现象说明运动速度较________的小球具有的动能较大。 15. 在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中： （1）如图甲所示，小明为了完成实验，应使小车在水平面刚开始运动时具有 　 　（填“相同”或“不同”）的速度，而让小车在不同的物体表面运动，目的是使小车运动过程中受到的阻力 　 　（填“相同”或“不同”）。 （2）实验中小明记录了三次实验小车运动的时间，发现实验①中小车运动运动时间最短，实验③中小车运动运动时间最长，可以得到小车受到的阻力越小，速度减小得越 　 　（选填“慢”或“快”）。由此推理得出：运动物体不受力时，将保持 　 　运动状态。 （3）完成上面的实验后，小明想探究动能的大小与速度的关系，实验过程如图乙： 在④、⑤两次实验中，小车的动能是由 　 　能转化而来的；通过④、⑤两次实验可以得出：当 　 　一定时，运动物体的 　 　越大，动能越大。如果在实验④的木板上铺上毛巾，实验⑤的木板上铺上棉布，那么通过该实验 　 　（填“仍能”或“不能”）得到正确结论。 16. “十次事故九次快”说明汽车超速会带来危害，汽车“多拉快跑”更是追尾事故中的罪魁祸首，超速与超载严重危害了道路交通安全。 小明通过实验探究货车超速与超载在追尾事故中的危害，用到的器材有：小车（模拟货车）、木块（模拟被追尾车辆）、砝码若干、坡度固定的斜面。将小车从如图甲所示的A处自由释放，小车在水平面上运动一段距离s0后停止，s0可视为刹车后运动的距离。将木块静置于小车右侧所在的位置B处，表明符合核载量并在限速内的货车不会对前车追尾。 请回答下列问题： （1）探究货车超速的危害：如图乙所示，木块置于B处，小车由斜面顶端释放，撞击木块并与木块共同运动一段距离s1，这表明货车超速___________（选填“会”或“不会”）产生追尾的危害。本实验可用木块运动的___________反映追尾的危害程度； （2）探究货车超载的危害：如图丙所示，木块置于B处，将砝码固定在小车上，仍从A处释放小车，观察小车的运动情况。逐次增加砝码个数重复实验，发现小车在水平面上运动的距离几乎都为s0，均未与木块撞击。小明猜想：小车每次到达斜面底端时，虽其动能随___________的逐次增大而增大，但仍未追尾，原因可能是小车此时___________还不够大； （3）由（2）问中的实验看出小车超载几乎不会追尾前车，但生活中货车超载引起的追尾事故却频频发生。请你在上述实验的基础上再设计一步实验操作（木块仍置于B处），证明货车追尾前车会因超载带来危害； ①操作：___________； ②请你对可能产生的现象进行合理预设，并指出仅因超载造成追尾的危害程度在实验结果中是如何体现的？___________。 17. 在探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，如图甲、乙、丙所示，将A、B、C三个钢球先后从同一装置高度分别为h1、h2、h3的位置由静止开始滚下（mA=mB＜mC，h1=h3＞h2），水平面上同一位置的木块被撞出一段距离后停下。请回答以下问题： （1）该实验探究的是 ______（填“木块”或“钢球”）的动能。 （2）实验通过观察木块被钢球撞出______的长短，来判断钢球动能的大小，这种研究问题的方法叫______。 （3）比较______两图进行的实验，可以探究钢球动能大小与速度有关。 （4）比较______两图进行的实验，可以探究钢球动能大小与质量有关。此探究过程中两球刚好运动到水平面时的速度______（填“相等”或“不相等”）。 （5）由此实验联想到某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样，______（填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是80km/h。 18. 近年来，渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生，引起了交通管理部门的高度重视。小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害，通过电磁铁的控制，让质量分别为和（<）的小钢球从圆弧轨道的一定高度（）由静止滚下，撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离（实验中的圆弧轨道、水平面和纸盒均不变）。 （1）分析甲、乙两图可知，_______（选填“甲”或“乙”）图中的小钢球在刚到达水平面时的速度更大； （2）比较甲、乙两图可知，在_______一定时，小钢球的_______越大，动能越大。 （3）比较________两图可以模拟汽车超载带来的危害； （4）假如你是一名汽车驾驶员，请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事项_________。 19. 利用下图所示实验装置探究“动能的大小与哪些因素有关”。实验时让小车A从斜面上由静止开始滑下在水平面上将物体B推出一段距离。    （1）实验运用了控制变量法：让质量不同的小车从斜面的同一高度滑下，探究动能与质量的关系；让同一个小车从斜面的 高度滑下，探究动能与速度的关系。实验中动能的大小无法测量，我们通过 来判断小车动能的大小； （2）小车从斜面上滑下，它的 转化为动能，碰上物体B后，小车的部分 转移给了物体B，这个能量的转化转移过程机械能总量 ； （3）小车在水平面上推动物体B前进时受到4个力：①重力、②摩擦力、③物体B对小车的压力、④水平面对小车的支持力，其中 是一对平衡力， 方向相同（两空均填序号）。拿走物体B，如果小车滑到水平面时，它受的力全部消失，小车将 ； （4）下表是一些物体的动能大小，分析表中数据，请你提出一个可以探究的物理问题： 。 物体 动能/J 物体 动能/J 步行的人 约30 百米跑中的运动员 约 行走的牛 约160 刚射出的步枪子弹 约 中速行驶的小汽车 约 高速行驶的小汽车 约 三、重力势能及影响重力势能大小的因素（含实验）（14题） 20. （2025广西）如图所示，驮着货物匀速上山过程中的智能机器狗（　　） A. 动能增大 B. 动能减小 C. 重力势能增大 D. 重力势能减小 21. （2025湖北省）如图为我国海上原油加工平台“海葵一号”甲板配备的救生艇。在紧急状况下，人员可搭载救生艇从轨道上由静止释放滑入大海脱困。则救生艇（　　） A. 静止时不受支持力 B. 下滑过程机械能增大 C. 下滑过程重力势能减小 D. 离开轨道后沿轨道方向做匀速直线运动 22. （2025四川自贡）如图，“神舟十九号”返回舱打开降落伞后，在竖直匀速下落过程中，下列有关返回舱的说法正确的是（　　） A. 重力势能减小 B. 动能增大 C. 重力势能转化为动能 D. 机械能守恒 23. （2025四川乐山）为响应国家“每日体育锻炼时间不低于两小时”的要求，某校组织学生远足爬山，开展户外运动。爬山区域等高线如图所示，不考虑重力变化，队伍重力势能最大的位置是（　　） A. A处 B. B处 C. C处 D. D处 24．(23-24八下·山东淄博沂源县·期末)下列物体只具有重力势能的是（　　） A．下落的篮球 B．拉弯的弓 C．水平路面上跑步的人 D．大坝拦住的上游水 25. 如图是丰子恺的书画作品，生动描绘了儿童学种瓜的场景，下列说法错误的是（　　） A. 蹲坐的儿童站起来，重力势能变小 B. 风吹枝弯，说明力可以改变物体的形状 C. 提水桶时感到桶在拉手，说明力的作用是相互的 D. 提水前行中突然减速，水溅出是由于水具有惯性 26．(23-24八下·四川广安邻水县·期末)成都大运会女子双人10米跳台决赛上，中国组合张家齐和掌敏洁在比赛中加速下落，如图所示。关于其中一名运动员下落过程中的动能和重力势能的变化，下列说法正确的是（　　） A．动能减小 B．动能不变 C．重力势能减小 D．重力势能增大 27. 甲、乙两车同时同地沿同一直线做匀速直线运动，它们的图像如图所示，则（　　） A．甲车的动能大于乙车的动能 B．甲、乙两车的重力势能相等 C．经过8秒，甲、乙两车相距10米 D．运动10米，甲车比乙车少用4秒 28. （2025黑龙江绥化）哈尔滨冰雪大世界的超长大滑梯是人们喜爱的冰雪项目。当游客滑下时，他的重力势能______（选填“变大”“变小”或“不变”）；以游客为参照物，地面是______（选填“运动”或“静止”）的。 29．（2021四川攀枝花）如图所示为游乐园过山车的轨道示意图。过山车从高处加速滑下的过程中，轨道对车的支持力 　　（选填“不”或“要”）做功，过山车重力势能 　　（选填“增加”、“减少”或“不变”）。 30. 用“模拟打桩”来探究物体重力势能的大小与哪些因素有关，物体的质量m1=m3<m2。实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落，将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示。木桩进入沙中的深度越深，则物体对木桩做的功越______。比较A、B可知：物体重力势能的大小与物体的________有关；比较___________可知：物体重力势能的大小与物体被举的高度有关。 31. 同学们在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验时，提出了如下猜想： 猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关； 猜想二：物体的重力势能与物体所在高度有关。 为了验证上述猜想，他们利用小桌、沙子、透明的箱子、质量不同的重物进行实验。把小桌放在平整的沙面上，让重物从高处落下，撞击桌面的中心部位，桌腿陷入沙子。下图为实验过程中的有关情景。 （1）实验探究的是 （选填“重物”或“小桌”）的重力势能； （2）实验中通过比较 来判断物体重力势能的大小；    （3）通过比较 （选填“甲乙”“乙丙”“丙丁”或“甲丁”）两图，可得出的实验结论是： ； （4）如图所示的实验， （选填“能”或“不能”）顺利验证两个猜想。 32．热爱劳动的津津，在家学做天津特色菜“贴饽饽熬鱼”时，一个饮料瓶不小心落到了松软的玉米面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，利用玉米面团和装有水的饮料瓶，依次做了如图所示的实验，对如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①②③是为了探究 （选填“问题一”或“问题二”）； （2）利用实验④⑤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”，生活中更要杜绝“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⑤⑥得出的结论来解释，请你写出该结论 。 33. 马麒麟同学在研究“影响重力势能大小的因素”时，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。  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3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为h1和h2，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h3，且h1<h2<h3）请你完成下列内容：   （1）本实验中，小球的重力势能大小是通过______来反映的；  （2）分析图甲所示的实验现象，可得出结论：当物体的______、______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）综合分析图甲、乙所示的实验现象，还可得出的结论是：______。 四、弹性势能及影响弹性势能大小的因素（含实验）（3题） 34．(23-24八下·四川内江·期末)如图所示，站在跳板上的运动员用力向下压跳板，跳板向下弯曲，使跳板向下弯曲的力的施力物体是_______，弯曲的跳板具有_______（选填“动能”、“重力势能”或“弹性势能”），它能将运动员弹起。 35. （2021黑龙江伊春）许多同学玩过有趣的蹦床游戏，如图所示。当人从空中最高点下落至刚接触蹦床的过程中，人的动能和势能是如何转化的？人从接触蹦床到下落至最低点的过程中，人的动能、重力势能和蹦床的弹性势能都如何变化？不计空气阻力 36. 小明在老师的指导下用小球和弹簧等器材进行了如下实验与探究（不考虑空气阻力）：让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上（如图甲），在刚接触轻弹簧的瞬间（如图乙），小球速度为5m/s。从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短（如图丙）的整个过程中，得到小球的速度v和弹簧缩短的长度△x之间的关系如图丁所示，其中A为曲线的最高点，已知该轻弹簧每受到0.1N的压力就缩短1cm，并且轻弹簧在全过程中始终发生弹性形变。则从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球动能的变化情况是 ______，实验中所用小球的重力为 ______N。  五、用动能和势能解释相关现象（4题） 37. 如图是国产防火救灾无人机TB001携灭火弹起飞的情景。请回答： （1）无人机的机翼形状上凸下平，使飞机获得升力，其原理是什么？ （2）执行投放灭火弹任务时，保持匀速飞行的无人机投弹前后的动能怎样变化？为什么？ 38. 神舟十五号载人飞船返回舱的胜利回归，标志着我国航天事业进入了一个新阶段。请你结合返回舱从太空返回地球的过程，回答下列问题： （1）这一过程中，航天员所穿的宇航服的质量是否发生变化？ （2）返回舱在下降阶段，它的重力势能发生了怎样的变化？并说明理由。 39.如图所示，为高速公路上的限速标志牌，请用物理知识解释∶为什么在同一道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？ 40. 匀速行驶的洒水车，向路面洒水的过程中动能不断减小。请从能量的角度说明原因。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第三节 动能和势能 一、功和能之关系（4题） 二、动能及影响动能大小的因素（含实验）（15题） 三、重力势能及影响重力势能大小的因素（含实验）（14题） 四、弹性势能及影响弹性势能大小的因素（含实验）（3题） 五、用动能和势能解释相关现象（4题） 一、功和能之关系（4题） 1. 下列关于功和能的关系的说法中，正确的是（ ） A. 一个物体没有做功，它一定不具有能量； B. 一个物体能够做的功越多，其动能一定越大； C. 一个物体具有能量，说明它正在做功； D. 一个物体能够做功，说明它具有能量 【答案】D 【解析】A、一个物体没有做功，可能具有能量。例如：静止在高处的苹果具有重力势能。此选项错误； B、物体能够做功，表示这个物体具有能量，能够做功越多，说明该物体具有的能量就越大，并不一定是动能越大，也有可能是重力势能，或其他形式的能。此选项错误； C、一个物体具有能量，说明它具有做功本领，但物体不一定做功。此选项错误； D、一个物体能够做功，具有做功的本领，说明它一定具有能。此选项正确。故选：D。 2. 关于能的概念，下列说法中错误的是（ ）。 A. 一个物体能够做功越多，这个物体具有的能量越多； B. 动能、势能及机械能的单位都是焦耳； C. 用线悬挂着的静止的小球没有做功，所以小球没有能； D. 甲物体的速度比乙物体的速度大，但甲物体具有的动能不一定比乙物体多 【答案】C。 【解析】A、功是能量转化的量度，一个物体能够做功越多，这个物体具有的能量越多，说法正确，不符合题意； B、动能、势能及机械能的单位都是焦耳，说法正确，不符合题意； C、用线悬挂着的静止的小球没有做功，但它具有重力势能，小球有能量，说法错误，符合题意； D、物体的动能由物体的质量与速度共同决定，甲物体的速度比乙物体的速度大，但甲物体具有的动能不一定比乙物体多，说法正确，不符合题意。故选C。 3. 写出下列物体具有什么形式的机械能。  （1）高速升空的火箭：______； （2）被拉长的弹弓上的橡皮筋：______； （3）被水电站拦河坝拦住的上游水：______； （4）竖直到达最高点的上抛小球：______。 【答案】动能、重力势能；弹性势能；重力势能；重力势能。 【解析】（1）高速升空的火箭具有动能和重力势能；  （2）被拉长的弹弓上的橡皮筋具有弹性势能；  （3）被水电站拦河坝拦住的上游水具有重力势能；  （4）竖直到达最高点的上抛小球，在高处，具有重力势能。  4．(23-24八下·四川南充·期末)打篮球时，当接住一个向你飞来的篮球，你的手会向后移动一段距离进行缓冲，来减小手受到的冲击力。假设接球过程中手受到的冲击力恒定，动能全部用于对手做功，现让一个具有动能的篮球，推着你的手缓冲后静止，则手受到的冲击力约为______N；如果缓冲距离只有，则手受到的冲击力约为______N。 【答案】 100 3000 【解析】假设接球过程中手受到的冲击力恒定，动能全部用于对手做功，一个具有动能的篮球，对手做功W=E=30J 手受到的冲击力 如果缓冲距离只有，则手受到的冲击力 二、动能及影响动能大小的因素（含实验）（15题） 5. （2025四川成都）“嫦娥六号”月球探测器经近月制动减速进入环月轨道，于2024年6月2日成功着陆月球背面，实现人类首次在月球背面采样。下列说法正确的是（　　） A. 探测器减速过程中动能减小 B. 探测器着陆月球后惯性消失 C. 月球上的探测器相对地球静止 D. 月壤样品带回地球后质量变大 【答案】A 【解析】A．探测器减速时，质量不变，速度减小，故动能减小，故A正确； B．惯性只与质量有关，探测器着陆后，质量不变，惯性不会消失，故B错误； C．月球绕地球公转，探测器随月球运动，相对地球位置发生变化，是运动的，故C错误； D．质量是物体属性，不随位置改变，月壤样品带回地球后，位置变化，质量不变，故D错误。 故选A。 6．(23-24八下·山东淄博临淄区·期末)近年来高空坠物伤人事件时有发生，《中华人民共和国民法典》把“高空坠物”纳入了违法行为，使受害者能依法追责。高空坠物容易伤人是因为高处的物体在下落到地面附近时具有较大的（　　） A．弹性势能 B．动能 C．重力势能 D．化学能 【答案】B 【解析】物体从高处下落的过程中，重力势能转化为动能，所以物体在下落到地面附近时具有较大的动能，容易导致人受伤。故选B。 7. （2025四川凉山）2025年5月10日，代号“鲲龙”的水陆两栖飞机AG600，批产首架机总装下线。这是我国自主研制的全球最大的水陆两栖特种用途飞机。“鲲龙”飞行时机翼上方受到空气的压力______下方受到空气的压力（选填“大于”“小于”或“等于”）。如图甲所示，匀速飞行的“鲲龙”在投水灭火时，其动能会______（选填“变大”“变小”或“不变”）。“鲲龙”执行海上救援任务时，可一次性救援50名遇险人员。在海上救援时，“鲲龙”静止在水面，如图乙所示，若此时遇险人员被救上“鲲龙”，它受到的浮力______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 小于 变小 变大 【解析】因为机翼上方的空气流速大，压强小，机翼下方的空气流速小，压强大，这一压强差使飞机获得竖直向上的升力，尤其机翼上方的压强小于压强下方压强，则机翼上方的压力小于飞机下方的压力。 匀速飞行的鲲龙在投水灭火时，质量变小，速度不变，故动能变小。 飞机漂浮在水面上，当遇险人员被救后，鲲龙总重力变大，由物体的漂浮条件可知，飞机所受的浮力变大。 8. 探究物体的动能跟哪些因素有关的实验装置如图所示。关于该实验说法正确的是（　　）        A．水平面越光滑越好 B．实验研究的是木块的动能大小 C．小球由斜面滚下，重力势能转化为动能 D．小球质量越大，动能越大 【答案】C 【解析】A．如果表面足够光滑，木块被撞击后将做匀速直线运动，无法根据木块移动的距离判断小球动能的大小，故A错误； B．实验通过木块移动的距离来反映小球的动能大小，探究的是小球的动能，故B错误； C．小球从斜面滚下，重力势能越来越小，速度越来越快，动能越来越大，是将重力势能转化为动能，故C正确； D．影响动能大小的因素有质量和速度，速度一定时，小球的质量越大，动能越大。选项中没有说明小球速度一定，不能确定动能大小，故D错误。故选C。 9. 为探究物体的动能跟哪些因素有关，利用斜槽、钢球、木块等器材在同一水平面上进行探究活动。钢球从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动，运动的钢球碰上木块后，能将木块撞出一段距离s，如图所示。 （1）实验中探究的“物体的动能”是指______（选填字母）。 A. 钢球在斜面上的动能 B. 钢球撞击木块时的动能 C. 木块被撞击后的动能 （2）若水平面是光滑的，______（选填“能”或“不能”）达到探究目的。 （3）实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较。对此请你写出一条改进措施：___________。 【答案】 （1）B （2） 不能 （3） 增大斜面高度 【解析】（1）此实验用了转换法，通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来比较小球到达水平面时的动能大小，故B符合题意。 （2）若水平面光滑，木块就会做匀速直线运动，无法通过比较木块移动距离的远近来判断小球动能的大小，达不到实验的目的。 （3） 实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较，说明小球到达水平面的动能比较小。实验时可以增加斜面的高度来增加小球的重力势能从而改进这一问题。 10. 如图所示是 “探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置示意图，让小球A从斜面上某点滚下，撞击在水平面上的木块B，木块B移动一段距离。 (1)该实验中所探究物体的动能是指______（选填“小球A”或“木块B”）的动能。 (2)实验表明，让小球A分别从斜槽不同高度由静止滚下，高度越大，速度越______，木块B被撞得越远。可得结论：质量相同时，小球的速度越______，动能越大。 (3)若要研究物体动能与质量的关系，应让不同质量的小球A从斜面______高度由静止滚下，观察比较木块B被撞移动的距离。 【答案】 (1)小球A (2)大 (3) 大 (4) 同一 【解析】(1)该实验研究的是小球A动能的大小与速度和质量的关系。 (2)同一小球从不同的高度滚下，位置高的滚到斜面底端的速度较大，把木块推得越远，说明小球做功多，动能大，说明了物体的动能与物体的速度有关，由此得出结论：在质量一定时，小球的速度越大，动能就越大。 (3)要研究物体动能与质量的关系，根据控制变量法可知，控制小球到达水平面的速度相同，让不同质量的小球A从斜面同一高度由静止滚下，观察比较木块B被撞移动的距离。 11. 如图所示，摆线的长度L相同，小球A、B的质量mA＜mB，悬线与竖直方向之间的夹角θ1＜θ2。 （1）图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的 ______无关； （2）小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止，本实验中通过比较 ______反映小球撞击木块C前的动能大小，这种研究方法叫 ______（选填“控制变量法”或“转换法”）； （3）根据乙、丙所示的探究过程，他观察到图丙中木块C撞得更远，可得出结论：小球的动能大小与 ______有关（选填“速度”、“高度”或“质量”）； （4）若水平面绝对光滑且足够长，木块C被撞击后，它将做 ______直线运动（选填“减速”、“匀速”或”“加速”）； （5）在探究小球动能与质量的关系时，有同学提议可以在水平面桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度，分别弹出质量不同的小球去撞击木块，撞击木块时小球的动能 ______（选填“相等”或“不相等”），该方案 ______（选填“正确”或“错误”）。 【答案】（1）质量 （2）木块移动距离 转换法 （3）速度 （4）匀速 （5）相同 错误 【解析】（1）图甲、乙中，小球A、B的质量不同，但从相同的高度同时由静止释放，它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，说明两个小球在任一时刻速度相同，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的质量无关。 （2）小球与木块碰撞，小球动能越大，对木块做的功越多，木块移动的距离越大，所以通过比较木块移动的距离可以比较小球撞击木块C前的动能大小；通过木块移动的距离比较小球动能的大小，这种研究方法叫转换法。 （3）因为θ1＜θ2，所以图丙中小球比图乙中小球释放时的高度更高，小球摆动到竖直位置时的速度更大，把木块撞得更远，说明小球的动能大小与速度有关。 （4）若水平面绝对光滑，木块在水平方向不受外力作用，根据牛顿第一定律可知，木块C被撞击后，它将做匀速直线运动。 （5）将同一根弹簧压缩相同的程度，弹簧具有相同的弹性势能，弹出小球，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，那么不同质量的小球获得的动能也相等；因为动能大小与质量和速度有关，不同质量的小球的动能相同，小球的速度也不同，这里有两个变量，所以该方案是错误的。 12. 如图所示是某实验小组探究动能的大小与什么因素有关的实验装置。实验中，用力将钢球推出，让钢球瞬间获得速度并向右运动，钢球跟弹簧碰撞后把弹簧压缩。 （1）本实验是通过观察________来比较钢球动能的大小； （2）保持钢球的质量不变，推出钢球的速度越大，弹簧被压缩的程度也越大。表明：物体的动能大小与________有关； （3）换不同质量的钢球，以相同的速度推出，钢球的质量越大，弹簧被压缩的程度也越大。表明：物体的动能大小与________有关； （4）本实验中用到的研究方法是________（填其中一种即可）。 【答案】 （1）弹簧被压缩的程度 （2）速度 （3）质量 （4）控制变量法（或转换法） 【解析】（1）实验中，用力将钢球推出，让钢球瞬间获得速度并向右运动，钢球跟弹簧碰撞后把弹簧压缩，将动能转化为弹簧的弹性势能，钢球的动能越大，转化成的弹性势能越大，弹簧被压缩的程度就越大，所以本实验是通过观察弹簧被压缩的程度来比较钢球动能的大小，这是利用了转换法。 （2）保持钢球的质量不变，推出钢球的速度越大，弹簧被压缩的程度也越大，说明钢球的动能越大，可得结论：物体的动能大小与速度有关，物体的速度越大动能越大。 （3）换不同质量的钢球，以相同的速度推出，钢球的质量越大，弹簧被压缩的程度也越大，说明钢球的动能越大，可得结论：物体的动能大小与质量有关，物体的速度相同时，物体的质量越大，动能越大。 （4）本实验中在探究动能大小与质量的关系时，控制小球的速度不变，用到的研究方法是控制变量法。 13. 如图1所示是“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”或“距离”）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】（1）距离s （2）大 （3）甲、丙 （4）速度 （5）减小 【解析】（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。 14. 如图所示，让从斜面上由静止滚下的小球钻入水平面上的纸盒，探究影响小球动能大小的因素。 （1）有多个因素可以影响物体的动能大小，比较质量________（选填“相同”或“不同”）的两个小球从不同高度滚下，是为了改变小球撞击纸盒时的运动速度； （2）此实验现象说明运动速度较________的小球具有的动能较大。 【答案】 相同 大 【解析】（1影响动能大小的因素有两个：质量和速度；小球从不同的高度滚下，到达水平面的速度不同，因此探究的是动能与速度的大小关系，根据控制变量法可知，应控制小球的质量相同。 （2）小球的速度越大，纸盒被撞得越远，说明小球的动能越大，因此此实验现象说明运动速度较大的小球具有的动能较大。 15. 在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中： （1）如图甲所示，小明为了完成实验，应使小车在水平面刚开始运动时具有 　 　（填“相同”或“不同”）的速度，而让小车在不同的物体表面运动，目的是使小车运动过程中受到的阻力 　 　（填“相同”或“不同”）。 （2）实验中小明记录了三次实验小车运动的时间，发现实验①中小车运动运动时间最短，实验③中小车运动运动时间最长，可以得到小车受到的阻力越小，速度减小得越 　 　（选填“慢”或“快”）。由此推理得出：运动物体不受力时，将保持 　 　运动状态。 （3）完成上面的实验后，小明想探究动能的大小与速度的关系，实验过程如图乙： 在④、⑤两次实验中，小车的动能是由 　 　能转化而来的；通过④、⑤两次实验可以得出：当 　 　一定时，运动物体的 　 　越大，动能越大。如果在实验④的木板上铺上毛巾，实验⑤的木板上铺上棉布，那么通过该实验 　 　（填“仍能”或“不能”）得到正确结论。 【答案】（1）相同；不同；（2）慢；匀速直线；（3）重力势；质量；速度；不能。 【解析】（1）探究阻力对物体运动的影响时，采用的是控制变量法，需要控制小车到达水平面时的速度是相同的；让小车在不同的物体表面运动，接触面的粗糙程度不同，小车受到的阻力不同； （2）通过实验观察到①中小车运动运动时间最短，实验③中小车运动运动时间最长，运动时间越长，表明小车受到的阻力越小，速度减小的越慢，运动的距离越远；由此可以推测，如果小车不受阻力作用，小车将一直运动下去，做匀速直线运动； （3）小车从高处滚下时，小车的质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，小车的重力势能转化为小车的动能； 通过④、⑤两次实验可知，小车的质量不变，从同一斜面的不同高度由静止滚下，到达水平面的速度不同，高度越高，速度越大，推动木块移动的距离越大，则动能越大；故结论为：当质量一定时，运动物体的速度越大，动能越大； 如果在实验④的木板上铺上毛巾，实验⑤的木板上铺上棉布，接触面的粗糙程度发生了变化，木块受到的摩擦力不同，无法通过比较木块移动的距离来判断小车的动能大小，故不能得到正确结论。 16. “十次事故九次快”说明汽车超速会带来危害，汽车“多拉快跑”更是追尾事故中的罪魁祸首，超速与超载严重危害了道路交通安全。 小明通过实验探究货车超速与超载在追尾事故中的危害，用到的器材有：小车（模拟货车）、木块（模拟被追尾车辆）、砝码若干、坡度固定的斜面。将小车从如图甲所示的A处自由释放，小车在水平面上运动一段距离s0后停止，s0可视为刹车后运动的距离。将木块静置于小车右侧所在的位置B处，表明符合核载量并在限速内的货车不会对前车追尾。 请回答下列问题： （1）探究货车超速的危害：如图乙所示，木块置于B处，小车由斜面顶端释放，撞击木块并与木块共同运动一段距离s1，这表明货车超速___________（选填“会”或“不会”）产生追尾的危害。本实验可用木块运动的___________反映追尾的危害程度； （2）探究货车超载的危害：如图丙所示，木块置于B处，将砝码固定在小车上，仍从A处释放小车，观察小车的运动情况。逐次增加砝码个数重复实验，发现小车在水平面上运动的距离几乎都为s0，均未与木块撞击。小明猜想：小车每次到达斜面底端时，虽其动能随___________的逐次增大而增大，但仍未追尾，原因可能是小车此时___________还不够大； （3）由（2）问中的实验看出小车超载几乎不会追尾前车，但生活中货车超载引起的追尾事故却频频发生。请你在上述实验的基础上再设计一步实验操作（木块仍置于B处），证明货车追尾前车会因超载带来危害； ①操作：___________； ②请你对可能产生的现象进行合理预设，并指出仅因超载造成追尾的危害程度在实验结果中是如何体现的？___________。 【答案】 （1）会 距离 （2）质量 速度 （3）见详解 见详解 【解析】（1）小车由斜面顶端释放，撞击木块并与木块共同运动一段距离s1，说明速度越大的物体具有动能越大，动能过大的货车会造成追尾事故。 危害程度不能直观体现，只能运用转换法，用木块被撞击的距离间接体现。 （2）逐次增加砝码个数重复实验，增加砝码质量越大，造成小车的动能越大。 影响动能的因素除了质量，还有速度，所以考虑可能是速度还不够大。 （3）将装有砝码的小车放在斜面顶端释放，观察木块被撞击后运动的距离。 若木块运动的距离比乙图中木块运动的距离更远，则木块两次运动距离之差即可体现仅因超载带来的危害程度。 17. 在探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，如图甲、乙、丙所示，将A、B、C三个钢球先后从同一装置高度分别为h1、h2、h3的位置由静止开始滚下（mA=mB＜mC，h1=h3＞h2），水平面上同一位置的木块被撞出一段距离后停下。请回答以下问题： （1）该实验探究的是 ______（填“木块”或“钢球”）的动能。 （2）实验通过观察木块被钢球撞出______的长短，来判断钢球动能的大小，这种研究问题的方法叫______。 （3）比较______两图进行的实验，可以探究钢球动能大小与速度有关。 （4）比较______两图进行的实验，可以探究钢球动能大小与质量有关。此探究过程中两球刚好运动到水平面时的速度______（填“相等”或“不相等”）。 （5）由此实验联想到某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样，______（填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是80km/h。 【答案】 （1）钢球 （2）距离 转换法 （3）甲、乙 （4）甲、丙 相等 （5）大客车 【解析】（1）该实验研究的主体是钢球，研究的是钢球动能的大小与速度和质量的关系。 （2）该实验中钢球动能的大小是通过木块移动的距离体现的，木块被撞的越远，说明钢球的动能越大，被撞的越近，说明钢球的动能越小，这里采用了转换法的思想。 （3）为了研究物体动能与物体速度的关系，应多次让同一钢球从斜面不同高度上静止滚下，控制钢球的质量相同，改变钢球的速度，故选甲、乙两图；质量相同，速度越大，钢球推动木块移动的距离越大，动能越大。 （4）为了研究物体动能与物体质量的关系，应多次让不同钢球从斜面相同高度上静止滚下，控制钢球到达水平面时的速度相同，改变钢球的速度，故选甲、丙两图；速度相同，质量越大，钢球推动木块移动的距离越大，动能越大。 （5）因速度相同时，质量越大，动能越大，克服摩擦力做功的越多，越不容易刹车，因大客车的质量更大，故限制的速度要越小，大客车的限速应该是80km/h。 18. 近年来，渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生，引起了交通管理部门的高度重视。小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害，通过电磁铁的控制，让质量分别为和（<）的小钢球从圆弧轨道的一定高度（）由静止滚下，撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离（实验中的圆弧轨道、水平面和纸盒均不变）。 （1）分析甲、乙两图可知，_______（选填“甲”或“乙”）图中的小钢球在刚到达水平面时的速度更大； （2）比较甲、乙两图可知，在_______一定时，小钢球的_______越大，动能越大。 （3）比较________两图可以模拟汽车超载带来的危害； （4）假如你是一名汽车驾驶员，请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事项_________。 【答案】 （1）乙 （2）质量 速度 （3）乙、丙 （4）见解析 【解析】（1）分析甲、乙两图可知，实验用小球质量相同，乙图水平面上的纸盒移动的距离较大，说明乙图中小球的动能较大，则乙图中钢球在刚到达水平面时的速度更大。 （2）比较甲、乙两图可知，小球质量相同，h1＜h2，则乙图中小球速度较大，纸盒移动的距离较大，故可得出结论：在质量一定时，小钢球的速度越大，动能越大。 （3）乙丙两图钢球在斜面高度相同，则到达水平面的速度相同，丙图的质量较大，纸盒移动的距离较大，说明丙图钢球的动能较大，则可以模拟汽车超载带来的危害。 （4）在安全行车方面需要注意的是不要超速和超载，无论是超速还是超载，都会使车的动能增大，遇到交通事故时，其破坏程度就很大。 19. 利用下图所示实验装置探究“动能的大小与哪些因素有关”。实验时让小车A从斜面上由静止开始滑下在水平面上将物体B推出一段距离。    （1）实验运用了控制变量法：让质量不同的小车从斜面的同一高度滑下，探究动能与质量的关系；让同一个小车从斜面的 高度滑下，探究动能与速度的关系。实验中动能的大小无法测量，我们通过 来判断小车动能的大小； （2）小车从斜面上滑下，它的 转化为动能，碰上物体B后，小车的部分 转移给了物体B，这个能量的转化转移过程机械能总量 ； （3）小车在水平面上推动物体B前进时受到4个力：①重力、②摩擦力、③物体B对小车的压力、④水平面对小车的支持力，其中 是一对平衡力， 方向相同（两空均填序号）。拿走物体B，如果小车滑到水平面时，它受的力全部消失，小车将 ； （4）下表是一些物体的动能大小，分析表中数据，请你提出一个可以探究的物理问题： 。 物体 动能/J 物体 动能/J 步行的人 约30 百米跑中的运动员 约 行走的牛 约160 刚射出的步枪子弹 约 中速行驶的小汽车 约 高速行驶的小汽车 约 【答案】（1）不同 B运动的距离 （2） 重力势能 动能 不变 （3） ①④ ②③ 匀速直线运动 （4）见解析 【解析】（1）让同一小车在不同高度下滑，可使小车获得不同的速度，而此时小车的质量保持不变，可探究动能与速度的关系。 通过观察物体B移动的距离的大小，来说明小车对物体B做功的多少，从而判断出小车具有的动能的大小。 （2）小车从斜面上滑下，质量不变，速度变大，高度降低，它的重力势能转化为动能。 碰上物体B后，B由静止到运动，小车的部分动能转移给了物体B，据能量守恒定律知，这个能量的转化转移过程机械能总量不变。 （3）根据平衡力的特点，小车所受的重力与水平面对小车的支撑力大小相等，方向相反，作用在同一物体上，所以可知①重力、④水平面对小车的支持力是一对平衡力。 由图示知，②摩擦力的方向水平向左，③物体B对小车的压力也水平向左，方向相同。 如果小车滑到水平面时，它受的力全部消失，据牛顿第一定律知，小车将做匀速直线运动。 （4）由表格数据可知，不同物体运动的速度不同，它的动能也不同，因此可以提出：物体的动能与速度的关系。 三、重力势能及影响重力势能大小的因素（含实验）（14题） 20. （2025广西）如图所示，驮着货物匀速上山过程中的智能机器狗（　　） A. 动能增大 B. 动能减小 C. 重力势能增大 D. 重力势能减小 【答案】C 【解析】智能机器狗驮着货物匀速上山过程中，质量不变，速度不变，则动能不变；高度升高，则重力势能增大，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 21. （2025湖北省）如图为我国海上原油加工平台“海葵一号”甲板配备的救生艇。在紧急状况下，人员可搭载救生艇从轨道上由静止释放滑入大海脱困。则救生艇（　　） A. 静止时不受支持力 B. 下滑过程机械能增大 C. 下滑过程重力势能减小 D. 离开轨道后沿轨道方向做匀速直线运动 【答案】C 【解析】A．救生艇静止时受重力和支持力，这两个力是一对平衡力，故A不符合题意； B．救生艇下滑过程重力势能转化为动能，因为有摩擦力，所以有一部分机械能转化为内能，所以机械能减小，故B不符合题意； C．救生艇下滑过程重力势能转化为动能，所以重力势能减小，动能增加，故C符合题意； D．救生艇从轨道上由静止释放滑入大海后，由于摩擦力的存在，所以离开轨道后的救生艇在水面上做减速速直线运动，故D不符合题意。 故选C。 22. （2025四川自贡）如图，“神舟十九号”返回舱打开降落伞后，在竖直匀速下落过程中，下列有关返回舱的说法正确的是（　　） A. 重力势能减小 B. 动能增大 C. 重力势能转化为动能 D. 机械能守恒 【答案】A 【解析】返回舱打开降落伞后，在竖直匀速下落过程中，质量不变，速度不变，动能不变，高度减小，重力势能减小，重力势能没有转化为动能，机械能包括动能和势能，机械能减小，机械能不守恒，故A正确，BCD错误。 故选A。 23. （2025四川乐山）为响应国家“每日体育锻炼时间不低于两小时”的要求，某校组织学生远足爬山，开展户外运动。爬山区域等高线如图所示，不考虑重力变化，队伍重力势能最大的位置是（　　） A. A处 B. B处 C. C处 D. D处 【答案】D 【解析】重力势能与物体的质量和所处高度有关，学生远足爬山过程中，质量不变，高度越高，重力势能越大，由图可知，D位置高度为800m，高度最高，因此队伍重力势能最大的位置是D处。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 24．(23-24八下·山东淄博沂源县·期末)下列物体只具有重力势能的是（　　） A．下落的篮球 B．拉弯的弓 C．水平路面上跑步的人 D．大坝拦住的上游水 【答案】D 【解析】A. 下落的篮球，处于运动状态，则具有动能和重力势能，故A不符合题意； B. 拉弯的弓，弓发生了弹性形变，则具有弹性势能，故B不符合题意； C. 水平路面上跑步的人，此时人只有动能，故C不符合题意； D. 大坝拦住的上游水，水被拦住，处于静止，但有一定的高度，则只有重力势能，故D符合题意。故选D。 25. 如图是丰子恺的书画作品，生动描绘了儿童学种瓜的场景，下列说法错误的是（　　） A. 蹲坐的儿童站起来，重力势能变小 B. 风吹枝弯，说明力可以改变物体的形状 C. 提水桶时感到桶在拉手，说明力的作用是相互的 D. 提水前行中突然减速，水溅出是由于水具有惯性 【答案】A 【解析】A．蹲坐的儿童站起来，质量不变，高度增大，所以重力势能变大，故A错误，符合题意； B．风吹枝弯，这说明力的作用效果是可以改变物体的形状，故B正确，不符合题意； C．提水桶时感到桶在拉手，说明物体之间力的作用是相互的，故C正确，不符合题意； D．提水前行中突然减速，水由于惯性要保持原来的运动状态继续向前运动，所以水会向前溅出，故D正确，不符合题意。故选A。 26．(23-24八下·四川广安邻水县·期末)成都大运会女子双人10米跳台决赛上，中国组合张家齐和掌敏洁在比赛中加速下落，如图所示。关于其中一名运动员下落过程中的动能和重力势能的变化，下列说法正确的是（　　） A．动能减小 B．动能不变 C．重力势能减小 D．重力势能增大 【答案】C 【解析】中国组合张家齐和掌敏洁在比赛中加速下落过程中，速度增大，动能变大，高度降低，重力势能减小，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 27. 甲、乙两车同时同地沿同一直线做匀速直线运动，它们的图像如图所示，则（　　） A．甲车的动能大于乙车的动能 B．甲、乙两车的重力势能相等 C．经过8秒，甲、乙两车相距10米 D．运动10米，甲车比乙车少用4秒 【答案】D 【解析】由图可知，甲乙经过8s，甲的路程是20m，乙的路程是10m，甲的速度 A．动能与质量和速度有关，甲车的速度大于乙车的速度，由于甲乙两车的质量未知，甲车的动能不一定大于乙车的动能，故A不符合题意； B．重力势能与质量和高度有关，由于甲乙两车的质量和高度未知，甲、乙两车的重力势能不一定相等，故B不符合题意； C．甲乙经过8s，甲的路程是20m，乙的路程是10m，若甲、乙两车的运动方向相反，则此时甲车与乙车相距20m+10m=30m，故C不符合题意； D．运动10米，甲车的时间是4s，乙车的时间是8s，甲车比乙车少用4s，故D符合题意。 故选D。 28. （2025黑龙江绥化）哈尔滨冰雪大世界的超长大滑梯是人们喜爱的冰雪项目。当游客滑下时，他的重力势能______（选填“变大”“变小”或“不变”）；以游客为参照物，地面是______（选填“运动”或“静止”）的。 【答案】 变小 运动 【解析】游客滑下时，质量不变，高度降低，根据重力势能大小影响因素，则重力势能变小。 当游客滑下时，以游客为参照物，地面相对于游客的位置不断变化，所以地面是运动的。 29．（2021四川攀枝花）如图所示为游乐园过山车的轨道示意图。过山车从高处加速滑下的过程中，轨道对车的支持力 　　（选填“不”或“要”）做功，过山车重力势能 　　（选填“增加”、“减少”或“不变”）。 【答案】不；减少。 【解析】过山车从高处加速滑下的过程中，轨道对车有支持力作用，但过山车没有在支持力的方向上通过距离，所以轨道对车的支持力不做功； 过山车从高处加速滑下的过程中，质量不变，高度变小，所以过山车重力势能减少。 【点评】此题以过山车为载体，考查了力是否做功的判断，动能和势能的大小变化，难度不大，掌握基础知识即可正确解题。 30. 用“模拟打桩”来探究物体重力势能的大小与哪些因素有关，物体的质量m1=m3<m2。实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落，将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示。木桩进入沙中的深度越深，则物体对木桩做的功越______。比较A、B可知：物体重力势能的大小与物体的________有关；比较___________可知：物体重力势能的大小与物体被举的高度有关。 【答案】多；质量；A、C。 【解析】物体下落过程中，物体的重力势能转化为动能，物体的重力势能越大，对木桩做功越多，木桩陷入沙坑越深。 比较A、B可知，两个物体所处的高度相同，由题中条件可知，m1<m2，两物体的质量不同，再观察A、B可知，木桩进入沙中的深度不同，物体对木桩做的功不同，即物体的重力势能不同，说明了物体重力势能的大小与物体的质量有关。 要知道物体重力势能的大小与物体被举的高度有关，需要物体被举的高度不同，木桩进入沙中的深度不同，其他相同，观察A、B、C可知，A、C和B、C，物体被举的高度不同，但是B、C木桩进入沙中的深度相同，B、C不符合，而A、C木桩进入沙中的深度不同，A、C中物体重力势能大小不同，A、C中物体的质量m1=m3，质量相同，可以知道物体重力势能的大小与物体被举的高度有关。 31. 同学们在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验时，提出了如下猜想： 猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关； 猜想二：物体的重力势能与物体所在高度有关。 为了验证上述猜想，他们利用小桌、沙子、透明的箱子、质量不同的重物进行实验。把小桌放在平整的沙面上，让重物从高处落下，撞击桌面的中心部位，桌腿陷入沙子。下图为实验过程中的有关情景。 （1）实验探究的是 （选填“重物”或“小桌”）的重力势能； （2）实验中通过比较 来判断物体重力势能的大小；    （3）通过比较 （选填“甲乙”“乙丙”“丙丁”或“甲丁”）两图，可得出的实验结论是： ； （4）如图所示的实验， （选填“能”或“不能”）顺利验证两个猜想。 【答案】（1） 重物（2） 桌腿陷入沙子的深度（3） 甲、乙 物体的质量相同时，所在高度越高，重力势能越大 （4）不能 【解析】（1）重物 （2）实验探究的是重物的重力势能，重物下落撞在桌子上，桌腿陷入沙子中，重物的重力势能通过小桌陷入沙子的程度看出。 （3）重力势能与物体质量、高度有关，研究某一变量时，要控制另一变量相同，由图得，甲乙中控制重物的质量相同，改变物体下落的高度，物体下落高度越高，小桌陷入沙子中的深度较深，说明物体的质量相同时，所在高度越高，重力势能越大。 （4）如图所示的实验，通过比较甲乙实验，质量相同，下落高度不同，可以验证重力势能与高度有关；甲乙丙丁实验中，重物下落高度都不同，无法验证重力势能与高度的关系。 32．热爱劳动的津津，在家学做天津特色菜“贴饽饽熬鱼”时，一个饮料瓶不小心落到了松软的玉米面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，利用玉米面团和装有水的饮料瓶，依次做了如图所示的实验，对如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①②③是为了探究 （选填“问题一”或“问题二”）； （2）利用实验④⑤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”，生活中更要杜绝“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⑤⑥得出的结论来解释，请你写出该结论 。 【答案】（1） 问题一 （2） 质量（3） 质量相同的物体，位置越高，重力势能越大 【解析】（1）由图中可知，实验①②中，压力不同，而受力面积相同，实验②③中，压力相同，而受力面积不同，故可知做实验①②③是为了探究问题一。 （2）由实验④⑤可知，瓶子下落的高度相同，而瓶子和水的总质量不同，故可探究重力势能大小与质量是否有关。 （3）由实验⑤⑥中可知，瓶子和水的质量相同，而瓶子下落的高度不同，面团的凹陷程度不同，故可知“高空抛物”危害性大的原因是：质量相同的物体，位置越高，重力势能越大。 33. 马麒麟同学在研究“影响重力势能大小的因素”时，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。  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3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为h1和h2，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h3，且h1<h2<h3）请你完成下列内容：   （1）本实验中，小球的重力势能大小是通过______来反映的；  （2）分析图甲所示的实验现象，可得出结论：当物体的______、______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）综合分析图甲、乙所示的实验现象，还可得出的结论是：______。 【答案】（1）小球陷入花泥中的深度； （2）高度；运动路径；质量； （3）无关； （4）当物体的运动路径、质量都相同时，所在的高度越高，重力势能越大。  【解析】（1）本实验中，小球的重力势能大小是通过小球陷入花泥中的深度来反映；  （2）图甲中，比较A、B两球，下落高度和运动路径都相同，B球质量大于A球质量，发现B球陷入花泥深度更大，由此可得出结论：当物体的高度、运动路径相同时，物体的质量越大，重力势能越大；  （3）图乙中，比较C、D两球，两球的质量相同，下落高度也相同，两球的运动路径不同，发现两球陷入花泥深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关。  （4）甲乙两图中，AC两球的质量和运动路径相同，高度不同，高度越高，陷入花泥深度越深，故结论为：当物体的运动路径、质量都相同时，所在的高度越高，重力势能越大。  四、弹性势能及影响弹性势能大小的因素（含实验）（3题） 34．(23-24八下·四川内江·期末)如图所示，站在跳板上的运动员用力向下压跳板，跳板向下弯曲，使跳板向下弯曲的力的施力物体是_______，弯曲的跳板具有_______（选填“动能”、“重力势能”或“弹性势能”），它能将运动员弹起。 【答案】 运动员 弹性势能 【解析】跳水运动员站在跳板上，对跳板产生压力，使跳板弯曲，说明力能改变物体的形状，这个力的施力物体是跳水运动员。 被跳水运动员压弯了的跳板发生了弹性形变，产生了弹力，具有弹性势能。 35. （2021黑龙江伊春）许多同学玩过有趣的蹦床游戏，如图所示。当人从空中最高点下落至刚接触蹦床的过程中，人的动能和势能是如何转化的？人从接触蹦床到下落至最低点的过程中，人的动能、重力势能和蹦床的弹性势能都如何变化？不计空气阻力 【答案】当人从空中最高点下落至刚接触蹦床的过程中，人的质量不变，高度变小，重力势能变小，质量不变，速度变大，动能变大，人的重力势能转化为动能； 人从接触蹦床到下落到最低处的过程中，开始人的重力大于弹力，继续向下做加速运动，当弹力等于重力时，速度最大；继续运动，弹力大于重力，人做减速运动，直至速度变为0；此过程中速度先增大后最终减小为0，动能先变大后减小，同时高度变小，重力势能变小，蹦床的弹性形变变大，弹性势能增大，重力势能先转化为动能和弹性势能，达到最大速度继续向下运动的过程中，是动能和重力势能转化为弹性势能。 【解析】动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。 重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。 弹性势能大小的影响因素：弹性形变的程度。物体弹性形变的程度越大，弹性势能越大。 解决此类问题的关键是要知道各能量跟哪些因素有关，根据各因素的变化情况分析能量的变化情况。 36. 小明在老师的指导下用小球和弹簧等器材进行了如下实验与探究（不考虑空气阻力）：让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上（如图甲），在刚接触轻弹簧的瞬间（如图乙），小球速度为5m/s。从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短（如图丙）的整个过程中，得到小球的速度v和弹簧缩短的长度△x之间的关系如图丁所示，其中A为曲线的最高点，已知该轻弹簧每受到0.1N的压力就缩短1cm，并且轻弹簧在全过程中始终发生弹性形变。则从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球动能的变化情况是 ______，实验中所用小球的重力为 ______N。  【答案】先增大后减小；1。 【解析】根据图丁可知，开始小球的速度增大，后来速度减小，整个过程中小球的质量不变，所以小球的动能先增大后减小； 小球在下落过程中，速度变大，接触弹簧后，弹力先小于重力，小球的速度变大，当弹力等于重力时，小球的速度最大；继续向下运动，弹力大于重力，小球做减速运动，所以小球速度最大时，重力等于弹力；由图可知，小球速度最大时，弹簧的形变量为0.1m，则小球的重力为：。  五、用动能和势能解释相关现象（4题） 37. 如图是国产防火救灾无人机TB001携灭火弹起飞的情景。请回答： （1）无人机的机翼形状上凸下平，使飞机获得升力，其原理是什么？ （2）执行投放灭火弹任务时，保持匀速飞行的无人机投弹前后的动能怎样变化？为什么？ 【答案】见解析 【解析】（1）机翼的形状上凸下平，机翼上方空气流速大压强小，机翼下方空气流速小压强大，故产生向上的压强差，因而产生向上的压力差，即飞机的升力。 （2）无人机的动能变小；动能由质量和速度决定，因为无人机的速度不变，但投弹后质量减小，所以动能变小。 38. 神舟十五号载人飞船返回舱的胜利回归，标志着我国航天事业进入了一个新阶段。请你结合返回舱从太空返回地球的过程，回答下列问题： （1）这一过程中，航天员所穿的宇航服的质量是否发生变化？ （2）返回舱在下降阶段，它的重力势能发生了怎样的变化？并说明理由。 【答案】（1）质量不发生变化；（2）重力势能变小，理由见解析 【解析】（1）质量是物体的一种属性，不随位置的变化而变化，故这一过程中，航天员所穿的宇航服的质量不发生变化。 （2）返回舱在下降阶段，它的高度变小，质量保持不变，重力势能变小。 39.如图所示，为高速公路上的限速标志牌，请用物理知识解释∶为什么在同一道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？ 【答案】机动车质量一定，速度越大，动能越大，刹车时制动距离越大，容易出现交通事故，所以要限速行驶；在相同的道路上，不同车型的机动车辆质量不同，速度相同时，质量越大的动能越大，制动距离越大，质量小的车辆动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同。 【解析】动能的大小与质量和速度有关，质量相同时，速度越大动能越大；速度相同时，质量越大，动能越大，所以，机动车质量一定，速度越大，动能越大，刹车时制动距离越大，容易出现交通事故，所以要限速行驶；在相同的道路上，不同车型的机动车辆质量不同，速度相同时，质量越大的动能越大，制动距离越大，质量小的车辆动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同。 40. 匀速行驶的洒水车，向路面洒水的过程中动能不断减小。请从能量的角度说明原因。 【答案】见解析 【解析】动能的影响因素是质量和速度。匀速行驶的洒水车，向路面洒水的过程中质量不断减小，因此其动能不断减小。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$