期末物理专题复习：功和机械能实验题-2025-2026学年人教版物理八年级下册

**基本信息** 聚焦功和机械能实验，以控制变量法和转换法为核心，构建从动能/势能探究到功率测量的递进式训练体系，强化科学探究与能量观念。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |动能探究|10题（1-9、14）|控制变量法（质量/速度）、转换法（木块移动距离）|动能大小由质量和速度决定，速度影响更大| |重力势能探究|3题（12-13、15）|转换法（陷入深度）、控制变量法（质量/高度）|势能与质量、高度正相关，与路径无关| |功率测量|2题（10-11）|转换法（做功等效替代）、功与功率公式应用|功率计算需测量力、距离和时间|

期末物理专题复习：功和机械能实验题 1．在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，钢球B的质量是钢球A的质量的2倍，高度h1＜h2。 (1)钢球从斜面上由静止滚下，碰上木块后，能将木块撞出一段距离。在同样的水平面上，木块被撞得越远，表明钢球的动能越___________； (2)比较___________两图进行的实验，可以探究动能大小与速度的关系。比较___________两图进行的实验，可以探究动能大小与质量的关系； (3)若水平面绝对光滑，本实验___________（选填“能”或“不能”）达到探究目的。 2．某兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关。于是他们进行了如下探究：他们用钢球下滑后撞击木块来模拟汽车发生车祸时的动能大小，做了如图所示的实验。 (1)本实验是通过______来反映钢球的动能大小； (2)甲、丙两图探究的是物体的动能与______的关系； (3)如果水平面光滑，则______（选填“能”或“不能”）完成本实验； (4)用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车______（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。 3．某实验小组的同学在探究动能大小与哪些因素有关的实验中，进行了如下操作： (1)如图甲所示，他在探究动能大小与质量关系的实验中，应该让质量不同的小车从斜面的_________（选填“相同”或“不同”）高度自由滑下，其目的是_________。通过比较________，可以比较小车具有的动能大小。 (2)另一位同学认为去掉木块，利用粗糙且足够长的木板，通过比较小车在木板上运动的距离也能比较小车动能的大小，即运动的距离越远说明小车的动能越大。于是他通过在小车上加砝码来改变质量，得到如图乙所示的实验情形，据此他得出在速度相同的条件下，物体的动能大小与质量无关。该结论是_______（选填“正确”或“错误”）的，理由是 _________。 (3)在探究“动能大小与质量的关系”时，有同学将实验装置改进成如图丙所示，利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度静止释放，撞击同一木块。该实验方案是否可行？答：_________，理由是：__________。若按此方案操作，他们会看到的现象是：__________。 4．“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示：将小车从斜面上高h处由静止释放，运动到水平木板上后与木块碰撞。 (1)此实验研究的是______（选填“碰撞前小车”、“碰撞后小车”或“碰撞后木块”）的动能，通过______来反映动能的大小； (2)比较图2中场景①和②，可探究动能大小与______的关系，生活中可以用该结论来说明汽车行驶在高速公路上不能______（选填“超速”或“超载”）； (3)移去木块后，进行图2中场景③和④实验时，小车滑行的距离不同，此时小车在水平面上克服摩擦力做的功分别为、，则______（选填“>”、“=”或“<”）； (4)小明同学尝试改用图3所示装置探究“物体动能大小与质量的关系”，设计了方案：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离。该方法______（选填“可行”或“不可行”），请说明你的判断依据：______。 5．如图所示是某小组“探究影响动能大小的因素”的实验装置图。木块的碰撞面上粘贴海绵片，木块上、下表面粗糙程度不同（上表面更粗糙）．钢球的质量，图示高度。让钢球从斜面上滑下，撞击水平木板上的静止木块。 (1)木块的碰撞面上粘贴海绵片的作用是可使钢球与木块碰撞后_____。 (2)实验中，探究的动能是指_____。（填写选项前的字母） A．钢球撞击木块前的动能 B．木块被钢球撞击时的动能 (3)由甲、乙两次实验，得出实验结论：_____，物体的动能越大。 (4)甲、丙两次实验，让不同质量的钢球从同一斜面_____由静止开始滚下，目的是使两球运动到水平面时的速度相同。 (5)某同学在做丙实验时发现小木块被撞后滑出木板，如何改进呢？三位同学展开了讨论： 小明建议换用表面粗糙程度相同但长度更长的木板重新做对比实验。 小华建议换用木块上表面作为与木板的接触面重新做对比实验。 小红建议换用质量比前两次较小的钢球重新做对比实验。 上述建议中有_____（1/2/3）个人的建议是可行的。 (6)甲、乙两次实验中木块克服摩擦力做功分别为和，则_____。 (7)实验后，同学们联想到在交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大，在老师的帮助下，他们利用实验器材进行了精确测定，得到数据如表： 实验序号 钢球的质量m/g 钢球到水平面的速度v/（cm/s） 木块被撞后运动的距离 1 30 2 4 2 30 4 16 3 60 2 8 分析表中数据可以推测，物体的动能大小除了与质量成正比，也与_____成正比。所以，_____（速度/质量）对物体的动能影响更大，发生交通事故时，造成的危害更严重。 6．如图为某学习小组“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作（步骤甲、乙、丙中小球质量分别为m、2m、3m）。 (1)如图甲乙所示，让小球从同一高度由静止开始滚下，目的是使小球到达水平面时具有相同的__________。 (2)实验中通过__________来判断小球动能的大小。 (3)小刚认为由实验步骤乙和丙可以判断动能大小与速度的关系，你认为该观点是__________（选填“正确”或“错误”）的，理由是__________。 7．如图所示为探究物体（钢球）动能大小跟哪些因素有关的实验装置。 (1)钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动，它的重力势能转化为______能。钢球起点位置越高，到达斜面底端时速度越______； (2)分析比较甲、乙两次实验，可探究出的结论是：质量相同的物体，______越大，动能越大； (3)分析比较甲、丙两次实验，可探究出的结论是：物体的动能大小跟______有关； (4)木块最终会停下来的主要原因是受到______的作用而改变了运动状态； (5)若水平面绝对光滑，木块将做______运动，______（选填“能”或“不能”）达到探究目的； (6)小明由上面的实验想到了骑自行车上学途中经过一段上坡路时发生的现象：车子的初始速度越大，冲上斜坡的最大高度就越______（选填“大”或“小”），这是因为车子的初始速度越大，它的初始动能也越大，上坡过程中增加的______能就越大。 8．某实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中，准备的器材有：质量分别为m、2m的钢球、木块和斜面等。实验过程如图： (1)本实验是通过________________________来反映钢球动能大小的。 (2)为了探究物体动能大小与质量的关系，应选择________两图进行实验分析。 (3)实验中为了探究动能大小与速度的关系，应让质量相同的钢球，从同一斜面的________（选填“相同质量”或“不同高度”）由静止滚下。实验现象表明：当质量一定时，钢球速度越大，动能越________。这个结论可用来解释汽车________（选填“超速”或“超载”）带来的危害。 (4)实验装置中，如果水平面光滑，能否完成本实验的探究内容？并说明理由：___________。 9．小明在探究物体动能的大小与哪些因素有关的实验中，提出了2个猜想。猜想1：物体动能的大小与物体的质量有关；猜想2：物体动能的大小与物体的速度有关。 为了验证猜想，小明设计了如图所示的实验。光滑斜轨道与水平直轨道平滑连接，将体积相同、质量为m和2m的两个小球分别从斜轨道上高度为2h、h处由静止释放。3次实验中，小球进入水平直轨道推动纸盒一起在水平面上运动了一段距离后停下，分别测出小球与纸盒一起运动的最大距离，由此判断出小球撞击纸盒时的动能大小。 (1)该实验中，“物体的动能”中“物体”指的是______（选填“小球”或“纸盒”）； (2)物体动能的大小不能直接观察到，而是通过物体被推动的______来间接得出，这种物理研究方法是______； (3)图甲、乙所示的2次实验中，小球都从相同高度处由静止释放，是为了使2次实验中小球运动到斜轨底端时的_______相同；分析甲、乙图的实验现象，可以初步得到的结论是_______； (4)对比图_______和图丙所示的2次实验，可以验证小明的猜想_______（选填“1”或“2”）是正确的； (5)有同学联想到八年级学过的“探究阻力对物体运动的影响”实验：让同一小车从同一斜面的同一高度由静止释放，分别在毛巾、木板、玻璃板三种不同水平表面上运动，最终均静止。若小车从到达水平表面至静止的过程中，克服摩擦做的功分别是（毛巾表面）、（木板表面）、（玻璃板表面），则三个功的大小关系为______。 10．风车是利用风力做功的装置。小亮制作了一架小风车，用下图所示的实验装置，粗测风车在一定风速下做功的功率。 (1)该装置是通过测量细线对________做功的功率来测定风车做功的功率。实验时，需要逐渐增加挂在细线下的回形针数量，直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止，此时细线的拉力大小等于________； (2)需要测量的物理量及其符号：回形针的总重力G、回形针匀速上升的________和________，则风车做功的功率P=________（用测量的物理量符号表示）； (3)小亮用这种方法测量的风车做功的功率________（选填“大于”“等于”或“小于”）风车的实际功率。 11．小波同学和大家一样是一名要参加中考的初三学生，他了解到要中考体育跳绳需要达到一分钟180个才能满分，于是在某个阳光明媚的上午，小波在学校操场上进行了测试同时，“好奇心”物理兴趣小组的同学们也来测量小波同学跳绳的功率。 (1)根据你所掌握的知识，要达到实验目的，兴趣小组需要选择的实验器材有：_________、_________和体重计； (2)兴趣小组同学根据小波跳绳情况制作了一张图（如右图），假设小波跳绳整个过程是匀速的。通过计算，可以判断出这次跳绳小波_________（能不能）获得满分； (3)请在在①②处完成测功率记录数据的表格设计； 小波的质量m/kg _________ ________ 跳绳的平均功率P/W (4)小波同学的质量约为60kg，请你通过上图，计算小波每跳一次克服重力做的功约为_________J；整个过程他跳绳的平均功率约为_________W。（g=10N/kg） 12．亲爱的同学，请你运用所学知识解答下列问题： (1)某校物理兴趣小组的同学要进行“估测自己上楼的功率”的实验，他们将从一楼走到三楼。 ①实验器材：体重计（磅秤）、秒表、______。 ②以下是小明设计的测量步骤，其中多余的是______（填字母）。 A．测出自己的质量m        B．测出楼梯的总长度L C．测出一楼到三楼的高度h    D．测出自己上楼所用的时间t E．算出上楼的功率P ③请你帮小明设计一个实验记录表格_____。 (2)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，木桩相同。木桩和重物的位置如图甲所示。重物静止释放后，木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示。 ①比较重物A、B将木桩打入沙中的深度，可判断重力势能的大小和______的关系。 ②根据图甲、乙所示的实验，我们______（选填“能”或“不能”）比较出图甲中重物B、C的重力势能的大小，理由是______。 13．小明在“探究物体的重力势能与哪些因素有关”时，选用下列实验器材：一块厚泡沫，三个相同的铁钉，三个铝块A、B和C（质量为mA=mB<mC），他做了如下实验：将铁钉插入泡沫的相同深度，分别将三个铝块由空中静止释放撞击铁钉，铁钉进入泡沫，如图所示。 (1)在这个实验中，可以通过观察__________来比较铝块重力势能的大小； (2)甲、乙实验说明：在质量相同时，物体被举得越____，重力势能越大； (3)比较______两组实验的情况，说明铝块高度相同时，质量越大，铝块的重力势能越大。 14．如图是小红探究动能大小与速度关系时的实验场景：斜面上有两平行轨道，将两小球①、②从轨道上由静止释放，与放置在水平木板上的两个相同木块①、②发生碰撞，两个木块初始位置到斜面底端的距离相等。 (1)为完成实验，应使两个小球质量_________（相同/不同）； (2)实验中你通过观察_________知道小球动能的大小； (3)根据上图实验，得出的结论是：_________； (4)实验时，两木块通过A、B两点处时，所受滑动摩擦力功率大小为、，则_________，木块沿木板表面滑行过程中，木块的_________转化成_________能。 15．某同学设计了如图所示的实验以探究重力势能与哪些因素有关：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球进行了四组实验（不计空气摩擦，球在管道中的能量损失不计）。实验测得A、B两球陷入沙深度分别为和，C、D两球陷入沙深为，且。 (1)本实验铅球的重力势能大小是通过____________________来反映的； (2)比较______两球，可得出结论：当下落高度相同时，物体质量越大，物体的重力势能越大； (3)比较A、C两球，发现C球陷入沙深度更大，由此可得出重力势能的大小与____有关； (4)比较C、D两球，发现两球运动路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径______（选填“有关”或“无关”）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《期末物理专题复习：功和机械能实验题2025-2026学年人教版物理八年级下册》参考答案 1．(1)大 (2) 甲、丙 甲、乙 (3)不能 【详解】（1）本实验运用转换法，将钢球在斜面底端的动能转换为木块被撞的距离；木块被撞击得越远，说明钢球到达水平面时的动能就越大。 （2）[1]要探究动能大小与速度的关系，需控制钢球的质量不变，改变钢球到达水平面时的速度，所以应选择甲、丙两图。 [2]要探究动能大小与质量的关系，需控制钢球的速度不变，改变钢球的质量，所以应选择甲、乙两图。 （3）若水平面绝对光滑，则木块将做匀速直线运动，无法判断小球动能大小，故不能得出正确的结论。 2．(1)木块移动的距离大小 (2)速度 (3)不能 (4)超载 【详解】（1）实验中钢球动能的大小不易直接观察，由于水平面阻力相同，做功的多少与移动的距离有关，故本实验是通过木块移动的距离来反映钢球的动能的大小。这运用了转换法。 （2）甲、丙两图中，钢球质量相同，从不同高度滚下，到达水平面时的速度不同。根据控制变量法，探究的是物体的动能与速度的关系。 （3）如果水平面光滑，木块将在水平面上做匀速直线运动，无法通过木块被推动的距离来判断钢球动能的大小，所以不能完成本实验。 （4）甲、乙两图中，钢球从同一高度滚下，到达水平面时的速度相同，而钢球质量不同。质量大的钢球推动木块移动的距离远，说明质量大的钢球动能大。由此可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因，因为超载时汽车质量增大，在速度相同的情况下，动能增大，发生车祸时危害程度更大。 3．(1) 相同 控制小车到达水平面时的速度相同 木块移动的距离远近 (2) 错误 没有控制小车在水平木板上所受摩擦力大小相同 (3) 不可行 没有控制小球的速度相同 木块移动的距离相同 【详解】（1）[1][2]探究动能大小与质量的关系，需控制小车的速度不变，可让小车从斜面的相同高度下滑，其目的是控制小车到达水平面时的速度相同。 [3]小车的动能越大，木块被推的越远，所以可通过比较木块移动的距离远近，来比较小车具有的动能。 （2）该结论是错误的，因为在小车上加砝码后，小车对木板的压力增大，摩擦力也增大，没有控制小车在水平木板上所受摩擦力大小相同，因此无法根据小车通过路程比较小车动能大小。 （3）弹簧压缩相同程度，释放后对不同质量的铁球做的功相同，铁球获得的动能相同，质量大的铁球的速度小，质量小的铁球的速度大，所以没有控制小球的速度相同，无法探究动能与质量的关系，该方案不可行。 根据能量守恒可知，木块克服摩擦力做的功等于木块从铁球获得的动能，木块在水平方向受到的摩擦力相同，所以会看到木块移动的距离相同。 4．(1) 碰撞前小车 木块被小车撞击后被推动的距离 (2) 速度 超速 (3)< (4) 不可行 弹簧压缩程度相同时弹性势能相同，转换的动能相同，木块移动的距离相同。 【详解】（1）[1]该实验是为了探究动能大小与哪些因素有关，小车在斜面上由静止到碰撞到木块的过程中，处于运动状态，动能在改变，此实验是研究碰撞前小车的动能。 [2]木块在水平木板上运动的距离越长，说明小车的动能越大，实验是通过木块被小车撞击后被推动的距离来反映动能的大小，这是转换法的应用。 （2）[1]比较图2中场景①和②，两个场景中小车的质量相同，小车在斜面所处的高度不同，到达水平面的速度不同，可探究动能大小与速度的关系。 [2]结论可用来解释汽车超速的危害，相同质量的货车，行驶的速度越大，动能越大，所以超速比正常速度行驶更容易发生事故，因此汽车行驶在高速公路上不能超速。 （3）图2中场景③和④实验时，小车处于相同高度的位置，释放后小车运动到水平面时速度相同，场景④中小车的质量更大，故场景④中小车的动能更大，动能全部克服摩擦力做功，则。 （4）[1][2]用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，弹簧具有相同的弹性势能，则被弹出的钢球具有相同的动能，木块移动的距离相同，故该方法不能用来探究“物体动能大小与质量的关系”，不可行。 5．(1)一起运动 (2)A (3)质量相同时，速度越大 (4)同一高度 (5)2 (6)> (7) 速度的平方 速度 【详解】（1）实验中在木块的碰撞面上粘贴海绵片，可使钢球与木块在碰撞后一起运动。因为海绵片有一定的缓冲、粘连作用，能让钢球和木块碰撞后结合在一起。 （2）由题意可知，实验中用木块被撞击距离的远近来表示小球撞击前具有动能的大小，故A符合题意，B不符合题意。 故选A。 （3）由甲、乙两图可知：让质量相同的钢球从斜面的不同高度滚下，两球到达水平面时速度不相等，因此可以通过甲、乙探究物体动能与物体速度的关系，且物体的速度越大，撞击木块移动的距离越远，小球具有的动能越大，因此可得结论为：物体的质量一定时，速度越大，动能越大。 （4）甲、丙两次实验，钢球的质量不同，要探究动能大小与质量之间的关系，需要控制速度相同，所以让不同质量的钢球从同一斜面相同高度由静止开始滚下，目的是使两球运动到水平面时的速度相同。 （5）小明同学更换表面粗糙程度相同，更长的木板，相当于延长了路程，可以观察木块实际移动的距离，建议可行；小华同学换用木块上表面作为与木板的接触面重新做对比实验，木块表面的粗糙程度改变了，增大了摩擦力，存在两个变量了，建议不可行；小红同学换用质量比前两次较小的钢球重新做对比实验，质量越小，到达水平面的动能越小，在摩擦力相同时，木块移动的距离更小，方法可行。综上，小明和小红两人的建议是可行的。 （6）因为在同种接触面上，压力不变时，所以甲、乙两次实验木块所受摩擦力大小不变，由图可知，根据做功的公式，可知。 （7）[1][2]实验2与实验l相比，钢球的质量相同，实验2的钢球速度是实验1的2倍，实验2的木块被撞后运动的距离是实验l的4倍；实验3与实验l相比，钢球的速度相同，实验3的钢球的质量是实验1的2倍，实验3的木块被撞后运动的距离才为实验1的2倍。而动能的大小由小木块被撞滑行的距离来体现由此可知，可以推测，物体的动能大小除了与质量成正比，也与速度的平方正正比，且在同等条件下，速度对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。 6．(1)速度 (2)物体B移动的距离 (3) 错误 没有控制质量相同 【详解】（1）小球从斜面上由静止滚下时，小球的起始高度越大，进入水平面时的速度越大，让小球从同一高度由静止开始滚下，目的是使小球到达水平面时具有相同的速度。 （2）实验中通过物体B移动的距离来判断小球动能的大小，物体B移动的距离越大，表明小球进入水平面时的动能越大，采用了转换法。 （3）小刚认为由实验步骤乙和丙可以判断动能大小与速度的关系，该观点是错误的，因为探究动能大小与速度关系时，应该控制小球质量相同，改变小球进入水平面时的速度，而乙和丙步骤中，小球的高度和质量均不同，即没有控制质量相同，不符合控制变量法的要求。 7．(1) 动 大 (2)速度 (3)质量 (4)阻力 (5) 匀速直线 不能 (6) 大 重力势 【详解】（1）[1][2]钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动，重力势能转化为动能，起点位置越高，重力势能越大，到达斜面底端时的动能越大，速度越大。 （2）分析比较甲、乙两次实验，质量不变，速度不同，可探究动能的大小与速度的关系，可以得到质量相同的物体，速度越大，动能越大。 （3）由甲、丙实验知，钢球在斜面的高度相同，而丙中钢球的质量更大，推动木块通过的距离也大，动能越大，故可探究出的结论是：物体的动能大小跟质量有关，速度相同的物体，质量越大，动能越大。 （4）力可以改变物体的运动状态，木块最终会停下来的主要原因是受到阻力的作用而改变了运动状态。 （5）[1][2]若水平面绝对光滑，木块在水平面不受阻力，木块将做匀速直线运动，故不能达到实验目的。 （6）[1][2]车子上升时将动能转化为重力势能，车子的速度越大，动能就越大，从而有更多的动能转化为重力势能。所以上升的高度就越高。 8．(1)木块移动的距离 (2)乙、丙 (3) 不同高度 大 超速 (4)不能，理由见解析 【详解】（1）动能是物体由于运动而具有的能量，其大小无法直接用仪器测量。在实验中，钢球从斜面滚下后会撞击木块，钢球的动能越大，对木块做的功越多，木块在水平面上被推动的距离就越远。这种将“钢球动能大小”转换为“木块移动的距离”来观察和比较的方法，符合初中物理常用的转换法思路，因此通过木块移动的距离来反映钢球动能大小。 （2）探究物体动能大小与质量的关系时，根据控制变量法，需保证钢球撞击木块时的速度相同，只改变钢球的质量。实验中，钢球从斜面同一高度由静止滚下时，到达水平面的速度相同（斜面高度决定钢球到达水平面的速度，高度相同则速度相同）。乙、丙两图中，钢球质量不同（乙图为质量m的钢球，丙图为质量2m的钢球），且从斜面同一高度滚下，满足“控制速度相同、改变质量”的实验条件，因此应选择乙、丙两图进行实验分析。 （3）[1]探究动能大小与速度的关系时，需根据控制变量法保证钢球质量相同，只改变钢球的速度。钢球从斜面不同高度由静止滚下时，高度越高，钢球到达水平面时的速度越大；高度越低，速度越小。因此应让质量相同的钢球，从同一斜面的不同高度由静止滚下，以改变钢球的速度。 [2]实验中，质量相同的钢球从斜面较高处滚下时，到达水平面速度大，撞击木块后木块移动距离远；从较低处滚下时，速度小，木块移动距离近。结合转换法（木块移动距离越远，钢球动能越大），可得出结论：当质量一定时，钢球速度越大，动能越大。 [3]汽车超速是指汽车质量不变，行驶速度超过规定速度，对应实验中“质量一定时，速度越大动能越大”的结论；汽车超载是指速度不变，质量超过规定质量，对应“速度一定时，质量越大动能越大”的结论。因此该结论可用来解释汽车超速带来的危害。 （4）如果水平面光滑，根据牛顿第一定律，物体在不受力或受平衡力时，将保持静止或匀速直线运动状态。木块被钢球撞击后，在光滑水平面上不受摩擦力作用，将不会减速，而是一直以被撞击后的速度做匀速直线运动，无法通过木块移动的距离来反映钢球动能的大小，实验无法得出结论。 9．(1)小球 (2) 距离 转换法 (3) 速度 速度相同时，物体质量越大，动能越大 (4) 甲 2 (5)W1=W2=W3 【详解】（1）该实验中，探究的是小球撞击纸盒时的动能，故“物体的动能”中“物体”指的是小球。 （2）[1][2]实验中小球动能的大小不能直接观察得到，因此通过纸盒被小球推动的距离来比较动能的大小，小球动能越大，将纸盒推动得越远，这里运用了转换法的思想。 （3）[1]小球都从相同高度处由静止释放，可以控制到达斜面底端时小球的速度相同。 [2]图甲、乙所示情景，小球的质量不同，从相同高度处由静止释放，质量大的小球将纸盒推动的距离更远，则可得出结论：速度相同时，物体质量越大，动能越大。 （4）[1][2]探究物体的动能大小与物体的运动速度有关时，应控制小球的质量相同，速度不同，所以应使质量相同的小球从斜面的不同高度由静止滚下，图甲、丙中控制了物体的质量相同，故探究的是动能大小与速度的关系，纸盒被推动的距离不同，说明动能大小与速度大小有关，故可以验证小明的猜想2是正确的。 （5）实验中，小车的质量始终不变，小车到达水平面时的速度相同，因此，小车具有的动能相同，小车在三个表面均停止，说明动能用来克服摩擦做功，因此克服摩擦做的功是相等的，即W1=W2=W3。 10．(1) 回形针 回形针的总重力 (2) 高度h 时间t (3)小于 【详解】（1）[1]由图可知，回形针随风车的转动会上升，根据转换法，测量细线对回形针做功的功率即可测出风车做功的功率。 [2]因细线恰好缓慢匀速提升回形针，故此时细线对回形针的拉力和回形针的重力为一对平衡力，细线的拉力大小等于回形针的总重力。 （2）[1][2]细线对回形针做的功，代入功率公式得 所以需要测量的物理量有回形针的重力G、匀速上升的高度h、时间t。 [3]风车做功的功率为 （3）在实验中，由于摩擦力和绳子自重的存在，风车做功的大于绳子对回形针的做的功，故因此测量的功率要小于风车的实际功率。 11．(1) 刻度尺 秒表 (2)不能 (3) 跳起高度 每分钟跳绳个数 (4) 24 60 【详解】（1）[1][2]根据功率的计算公式，跳绳是克服人体重力做功，需要测量人体的质量，跳绳的高度，每分钟跳绳个数，故需要的测量工具有体重计、秒表、刻度尺。 （2）根据图所示，每跳绳一次包括停顿所需要时间约为0.4s，每分钟所跳绳次数为 故这次跳绳小波不能获得满分。 （3）[1][2]根据功率的计算公式，跳绳是克服人体重力做功，需要测量人体的质量，跳绳的高度，每分钟跳绳个数，故表格空白处应分别记录跳绳的高度，每分钟跳绳个数。 （4）[1]根据图像，每次跳绳人体上升的高度为4cm=0.04m，小波每跳一次克服重力做的功约为 [2]整个过程他跳绳的平均功率约为 12．(1) 卷尺 B 自己的质量 一楼到三楼的高度h/m 上楼所用的时间 上楼的功率 (2) 高度 能 两根木桩被打入沙中的深度相同，B、C两个重物的重力势能相等 【详解】（1）[1][2]估测自己上楼的功率，根据计算功率，因此需要测量的物理量有自己的质量m，一楼到三楼的高度h，自己上楼所用的时间t，因此需要的测量工具有体重计、秒表和卷尺，多余的步骤是B。 [3]表格重需要记录的数据有自己的质量m，一楼到三楼的高度h，自己上楼所用的时间t和最终算出的功率P，因此表格如下： 自己的质量 一楼到三楼的高度h/m 上楼所用的时间 上楼的功率 （2）[1]本实验通过木桩被打入沙中的深度来反映物体重力势能的大小，用到了转换法，由题意可知，A、B两物体质量相等，高度不同，因此探究的是重力势能与高度的关系，通过比较重物A、B将木桩打入沙中的深度不同，可判断重力势能的大小和高度的关系。 [2][3]由乙图可以看出重物B、C将两根木桩打入沙中的深度相同，所以可以判断出重物B、C的重力势能相等。 13．(1)铁钉插入泡沫的深度 (2)高 (3)甲、丙 【详解】（1）本实验中铝块重力势能的大小无法直接观察，我们是通过观察比较铁钉插入泡沫的深度来间接比较的，这是转换法的应用。 （2）甲、乙实验中，两铝块质量相同，铝块被举的越高，铁钉插入泡沫的深度越深，重力势能越大，所以得到的结论是：在质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大。 （3）根据控制变量法的思想，探究重力势能的大小与质量的关系时，需要控制下落的高度相同，铝块的质量不同，故需要对比甲、丙两次实验。 14．(1)相同 (2)木块被推动的距离 (3)见解析 (4) > 机械能 内 【详解】（1）探究动能大小与速度关系时，应控制质量不变，改变速度大小，故应使两个质量相同的小球从轨道上不同高度由静止释放。 （2）实验中通过比较木块滑动的距离来反映小球动能的大小，木块滑动的距离越大，动能越大，这种研究方法叫转换法。 （3）由图可知，小球①是从较高的高度滑下的，碰撞木块前瞬间，其速度较大，木块移动的距离较大，说明小球的动能较大，可以得到质量相同时，速度越大，动能越大。 （4）[1]由题意可知，两个相同木块①、②被撞击后在同一木板上运动，两木块通过A、B两点处，由于压力大小和接触面的粗糙程度均相同，故摩擦力的大小相同，即fA=fB，小球①是从较高的高度滑下的，到达A点的速度较大，由 可知，两木块通过A、B两点处时，所受的滑动摩擦力功率大小为PA>PB。 [2][3]木块沿木板表面滑行过程中，木块的高度不变，其重力势能不变，木块克服摩擦做功，且木块的速度减小、动能减小，机械能减小，所以该过程中木块的机械能转化为内能。 15．(1)铅球陷入沙的深度 (2)A、B (3)下落高度 (4)无关 【详解】（1）实验中通过转换法，将重力势能的大小转换为铅球陷入沙的深度来反映（陷入越深，重力势能越大）。 （2）探究“下落高度相同时，质量对重力势能的影响”，需控制下落高度相同、改变质量。A、B两球下落高度均为H，质量分别为m和2m，符合控制变量要求。 （3）A、C两球质量均为m，下落高度分别为H和2H，C球陷入沙的深度更大，说明重力势能的大小与下落高度有关（高度越大，重力势能越大）。 （4）C、D两球质量均为m、下落高度均为2H，仅运动路径不同，但陷入沙的深度相同，说明物体的重力势能与运动路径无关。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $