暑假第17课、机械能的综合练习- 2026-2027学年科学浙教版九年级上册

**基本信息** 聚焦机械能概念辨析与转化规律，通过生活情境题与实验探究题构建“概念-应用-探究”三维训练体系，渗透科学观念与探究实践素养。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |选择题|15题|结合运动场景（羽毛球、跳伞等）分析能量变化|从动能/势能影响因素到机械能转化，层层递进| |填空题|8题|物体能量状态判断与能量形式辨识|概念直接应用，强化能量分类与转化关系| |实验探究题|7题|重力势能/动能影响因素探究（如金属环撞击弹簧）|控制变量法与转换法的实验设计，衔接科学思维|

2026年九年级暑假第17课、机械能的综合练习 一、选择题 1．如图所示为羽毛球运动中常见的基本球路，带箭头的实线表示羽毛球的运动轨迹，箭头表示运动的方向。请分析杀球、挑球、高远球和放小球的球路，其中羽毛球重力势能变化和其他三种球路不同的是 (　　) A．杀球 B．挑球 C．高远球 D．放小球 2．关于跳伞运动员在空中匀速下降时的能量变化，下列说法中正确的是 ( ) A．势能减小，动能增大 B．动能不变，机械能不变 C．势能减小，机械能不变 D．势能减小，机械能减小 3．将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压(如图所示)，放手后笔会向上弹起一定高度。下列关于该过程中能量变化的叙述，正确的是 (　　) A．向下按笔的过程中，弹簧的弹性势能减小 B．向下按笔的过程中，笔的重力势能增大 C．笔向上弹起的过程中，笔的重力势能增大 D．笔向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能增大 4．下列物体中一定具有弹性势能的是 （　　） A．弹簧 B．吊着运动员的单杠 C．被压扁的橡皮泥 D．橡皮筋 5．下列物体中不具有动能的是（　　） A．正在发射升空的火箭 B．被举着不动的水杯 C．在水平地面上行驶的汽车 D．正在上树的猴子 6．在自由式滑雪比赛中，运动员的重心轨迹如图所示，图中各点中运动员的重力势能最大的是（　　） A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 7．“掷实心球”是体育中考项目之一。如图所示，实心球离开手后从 a点运动到最高点 b，最后落至 c点，不计空气阻力，从能量角度分析，实心球从a到c的过程中（　　） A．重力势能持续增大 B．动能先减小后增大 C．全部动能转化为重力势能 D．机械能总量先增大后减小 8．弹簧置于竖直光滑管内，下端固定在水平地面上，上端与管口平齐。如图所示，将一直径略小于管的小球放在弹簧上端，先后两次向下按压弹簧到不同位置后释放小球，小球沿竖直方向运动。第一次小球到达的最高点为a。第二次小球到达的最高点为b，c为小球运动路径上的一点，小球所受空气阻力忽略不计。则先后两次( ) A．向下按压弹簧释放小球后小球的机械能守恒 B．小球由 c到b 过程，弹性势能转化为重力势能 C．小球上升过程，经过c点时的两次的重力势能不相等 D．小球上升过程，第一次小球经过c点时的动能大 9．科技赋能正深刻改变着传统农业的生产方式，大大减轻了农民的负担，提高了生产效率。如图所示，一架无人机正在进行农药喷洒作业，随着农药的减少，下列情形中无人机(包括水箱和箱中农药)的机械能可能保持不变的是 （　　）. A．水平向前匀速飞行 B．竖直向下匀速飞行 C．斜向上匀速飞行 D．斜向下匀速飞行 10．同一篮球以不同弧线从A点投向B点，空气阻力不可忽略且大小恒定，则下列说法正确的是（　　） A．篮球从A点投出到B点，篮球重力势能的增加量弧线1大于弧线2 B．篮球在弧线1和弧线2的最高点的动能都为零 C．篮球沿着两条弧线运动，重力势能均一直增大 D．若图中两次投篮，篮球在A点投出瞬间具有相同的机械能，则篮球经弧线1到达B点时具有的机械能更小 11．如图所示，甲、乙和丙是三个完全相同的乒乓球，在离地同一高度处以大小相等的速度v，将三个球分别竖直向下、竖直向上和水平抛出。若在整个运动过程中不计能量损失，则（　　） A．抛出时甲球的机械能大于其他两个球 B．抛出后乙球的机械能先增大后减小 C．第一次落地时甲球的动能最大，丙球的动能最小 D．落地后第一次反弹到最高点时甲、乙两球的高度相同 12．如图，弹簧下端悬挂一个实心小球，用手托住小球，此时弹簧处于自然长度。释放小球，小球向下运动到最低点B（不超过弹簧弹性限度）。若不计空气阻力，小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小球的重力势能一直在减少，动能一直在增加 B．小球减少的重力势能全部转化为动能 C．弹簧的弹性势能不断增大 D．小球运动到B点时，重力势能最小，动能最大 13．2020年6月，我国自主研发的北斗卫星导航系统的最后一颗组网卫星“北斗三号”发射成功。如图，卫星在大气层外运行，下列说法正确的是（　　） A．卫星从远地点运行到近地点，势能增大，动能减小 B．卫星从远地点运行到近地点，势能的减少量等于动能的增加量 C．卫星从近地点运行到远地点，势能增大，动能增大 D．卫星从近地点运行到远地点，势能减小，动能减小 14．“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目，如图所示。一根弹性橡皮绳，一端系住人的腰部，另一端系于跳台，当人下落至图中A点时，橡皮绳刚好被伸直，C点是游戏者所能达到的最低点，当人下落至图中B点时，橡皮绳对人的拉力与人受到的重力大小相等。对于游戏者离开跳台到最低点的过程中（不考虑空气阻力），下列说法正确的是（　　） A．游戏者的动能一直在增加 B．游戏者到达B点时，游戏者的动能增加到最大值 C．游戏者到达C点时，重力势能全部转化为动能 D．游戏者从C点向B点运动的过程中，重力势能转化为动能和弹性势能 15．用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h，则下列有关分析不正确的是（　　） A．从A到C过程中，铁球重力做功Gh B．A到C过程中，铁球的动能先增大后减小 C．B位置时，铁球受到的弹力大小等于它受到的重力的大小 D．B到C过程中，重力势能的减少量等于弹性势能的增加量 二、填空题 16．下列物体中只具有动能的是　 　；只具有势能的是　 　。 A、飞向篮筐的篮球 B、在平直公路上行驶的汽车 C、安装在墙上的空调 D、正在着陆的火星探测器 A．飞向篮筐的篮球 B．在平直公路上行驶的汽车 C．安装在墙上的空调 D．正在着陆的火星探测器 17．物体由于 　 　而具有的能叫做动能．物体由于 　 　而具有的能叫做重力势能；物体由于 发生 　 　而具有的能叫做弹性势能。动能和势能统称为 　 　． 18． 下列物体①拉满弦的弓、②空中飞行的子弹、③被压缩的弹簧、④静止在某一高度的小球、⑤航行中的轮船、⑥射出的箭、⑦发生弹性形变的网球拍中，只具有动能的是　 　，只具有势能的是　 　，既具有动能又具有势能的是　 　。(填序号) 19．人们常常利用物体具有的各种形式的能来完成某项工作。如机械手表里拧紧的发条具有　 　能，可以带动小齿轮和指针转动；风具有　 　能，可以推动帆船航行；打桩机举高的锤具有　 　能，可以完成打桩工作。（请用“动能”、“重力势能”、“弹性势能”填空。） 20．下列物体：A山顶上的石块；B天空中飞翔的小鸟；C在操场上滚动的铅球；D．被拉开的弓；E．水平地面上张弓待发的箭、；F．掷出去的标枪。 ①只有动能的是：　 　 ； ②只有势能的是：　 　 ； ③既有动能又有势能的是： 　 　 ； ④既没有动能又投有势能的是：　 　 。 21．将圆珠笔笔尖朝上按下后放手，它会弹很高。拆开后发现它内部有一根弹簧，如图甲所示。小明发现，圆珠笔弹起的过程可分为“A：按下后放手”到“B：获得一个向上的速度”再到“C：向上运动到最高点”，如图乙所示。笔在“A→B”阶段，　 　转化为动能；笔在“B→C”阶段，动能转化为　 　。 22．如图是皮球落地后弹起过程中，每隔相同时间曝光一次所拍摄的照片。 （1）皮球离开地面上升的过程中，重力势能　 　（填“增大”、“减小”或“不变”，下同），机械能　 　。 （2）A、B两点等高，A点的速度　 　B点的速度（填“大于”、“小于”或“等于”）。 23．2024年6月25日，嫦娥六号返回器历时53天，携带着从月球背面“挖”来的“土特产”回家了，实现世界首次月球背面采样返回。嫦娥六号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。返回器由A点到B点的动能，　 　（填“变大”“不变”或“变小”）；A点返回器的机械能　 　（填“等于”或“不等于”）D点返回器的机械能。 三、实验与探究题 24．小金利用如图甲所示装置(固定装置未画出)和三个相同的金属圆环，探究“重力势能大小与哪些因素有关”。实验中，金属环从不同高度下落撞击轻质木板，压缩弹簧(如图乙所示)，读出木板对应位置的刻度并记录，实验数据如表所示： 组别 金属环个数 起始位置 弹簧的最大压缩量/cm 1 1 A 2.00 2 2 A 3.00 3 3 A 4.00 4 1 B 1.00 （1）本实验是通过观察　 　来比较重力势能大小的。 （2）下列四个实例所用研究方法与实验中判断重力势能大小所采用的研究方法相同的是____(填字母)。 A．用铁屑显示磁体周围磁场分布 B．研究光的传播时，引入“光线” C．选用两个10 Ω的电阻串联代替20 Ω的电阻 D．用U 形管压强计两侧液面高度差反映液体压强的大小 （3）要探究重力势能大小与高度的关系，需要选择的组别是　 　。 （4）根据实验组别1、2、3的数据，可以得出的结论是　 　。 25．为了模拟汽车超速、超载带来的危害，小科设计了如图所示的装置探究“影响动能大小的因素”，用质量不同的钢球，分别从同一光滑斜面不同的高度由静止开始滚下，撞击水平板上同一位置的同一木块，记录木块在水平板上移动的距离，实验数据如下表所示。 钢球释放高度 木块在水平板移动的距离 钢球的质量m 钢球的质量2m h1 S1 S2 2h1 S3 S4 （1）实验中用　 　(选填“钢球”或“木块”)来模拟超速、超载的汽车，通过　 　来反映动能的大小。 （2）水平板表面粗糙程度的要求是　 　(选填“必须粗糙”、“必须光滑”或“粗糙、光滑都可以”)。 （3）小科认为：只要选择“S1、S2、S3、S4”四个量中的某两个量进行比较，就能说明“汽车行驶过程中，超速比超载带来的危害更大”，请比较这两个量的大小关系：　 　。 26．小明和小红在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，让钢球从斜槽上一定高度的位置滚下，在水平面上运动，碰上木块C并将其推动一段距离，通过推动距离的大小来判断动能大小。 （1）实验中探究的动能是指____(填字母)。 A．钢球在斜面上运动的平均动能 B．钢球撞击木块时的动能 C．钢球撞击木块后的动能 D．木块被钢球撞击后的动能 （2）如图所示为小明两次实验的示意图，钢球 A、B的质量： 高度hA>hB，距离. 他得出“物体的质量越大，动能越大”的结论，他的实验方法　 　(选填“正确”或“错误”)，理由是　 　。 （3）小红让钢球 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。实验中用到的科学方法有控制变量法和　 　。 27．高空抛物被称为“悬在城市上空的痛”，高空物体具有较大的重力势能，存在巨大的安全隐患。研究性学习小组为探究重力势能大小与哪些因素有关，开展如下实验：在透明容器中装入足量细沙，将质量不同的实心铁块举高到距小桌面不同高度处由静止释放( 铁块碰到小桌面后与小桌一起运动，使桌腿陷入细沙中，用刻度尺测出桌腿进入细沙中的深度，实验记录如下。 实验组数 铁块质量 铁块离桌面的距离 小桌腿进入细沙的深度h/cm 1 m h1 1.9 2 m h2 2.9 3 2m h2 3.8 （1）释放实心铁块时，应使铁块由“静止”开始下落，其目的是　 　。 （2）实验是根据　 　来判断小球重力势能的大小。 （3）根据表中1和2组实验数据，可以得出的结论是　 　。 （4）若三次实验撞击小桌后，发现每次小桌的桌腿都全部陷入细沙中。为了完成实验，应采取的改进措施是　 　。 28．为探究重力势能的大小与什么因素有关，小华利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物进行了如图所示的实验。 （1）实验中通过观察　 　来判断物体重力势能的大小。 （2）若要探究重力势能大小与物体所处高度的关系，应选择图　 　和图　 　进行分析比较。 （3）分析图乙和图丙，可以得出的结论是：在　 　相同时，　 　越大的物体，重力势能越大。 29．在同一粗糙水平面固定两个不同斜面，小华同学研究相同的两个小球A、B分别沿不同的斜面运动，用频闪照相机每隔0.1s拍摄了小球滚动时的不同位置，图上数字为闪光时刻编号，位置间距如图所示。 （1） 甲图中 A 球机械能　 　(选填“增加”、“减小”或“不变”·)。 （2）哪一个小球在斜面上一定不是从静止开始运动的　 　。(选填 A 、B、AB 或都静止开始)。 （3）若两个小球从斜面上运动到斜面底部时与相同的木块碰撞，碰撞之后图　 　(选填“甲”或“乙”)中木块运动距离较大。 30．在粗糙程度相同的水平面上有一根轻质弹簧，其左端固定在墙上，自然伸长时右端正好在B点。如图所示，现将一个质量为m的物体轻靠在弹簧右端，推到A点后由静止释放，当物体运动到B点后与弹簧分离，最终在C点停止。其中AB、BC之间的距离分别为，物体与水平面之间的滑动摩擦力为f。（忽略空气阻力以及弹簧与水平面之间的摩擦） （1）从A点到B点的过程中，弹簧的弹性势能　 　（选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”）； （2）速度最大点在　 　（选填“B点”“B点之前”或“B点之后”）； （3）从B点到C点的过程中，能量如何转化的？　 　 答案解析部分 1．【答案】A 【知识点】势能的影响因素 【解析】【分析】重力势能是指物体由于被举高而具有的能量。物体质量越大、举得越高，重力势能就越大。故题目中势能的变化主要与羽毛球的高度变化有关，因此需要分析每种球路的轨迹特点。 【解答】杀球是从高处快速向下击球，球路几乎是直线向下或斜向下。羽毛球的高度从高到低，重力势能减小。 挑球是从低处向上击球，球路是斜向上或弧线向上。羽毛球的高度先升高后降低，重力势能先增大后减小。 高远球是从后场将球高高击向对方后场，球路是高弧线。羽毛球的高度先升高后降低，重力势能先增大后减小。 放小球是从中前场或网前轻轻击球，使球刚刚过网并落在对方网前。羽毛球的高度先升高后降低，重力势能先增大后减小。 挑球、高远球、放小球的重力势能整体趋势是先增后减，杀球的重力势能是减小的，和其他三种球路不同。 故正确答案为：A。 2．【答案】D 【知识点】动能和势能的大小变化 【解析】【分析】动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关。 【解答】 跳伞运动员在空中匀速下降时，质量不变，速度不变，则动能不变；质量不变，高度减小，则重力势能减小。根据“机械能=动能+重力势能”可知，机械能减小。 故选D。 3．【答案】C 【知识点】动能和势能的大小变化 【解析】【分析】物体的重力势能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； 弹性势能与弹性形变量有关，形变量越大，弹性势能越大。 【解答】AD、向下按笔的过程中，弹簧的形变量增大，弹性势能增大，向上弹起时，形变量减小，弹性势能将减小，故AD错误； BC、向下按笔的过程中，笔的质量不变，高度降低，可知重力势能减小，向上弹起时，笔的高度增大，重力势能增大，故B错误，C正确。 故答案为：C。 4．【答案】B 【知识点】动能和势能的概念 【解析】【分析】 物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能。影响弹性势能大小的因素：弹性形变程度和材料。 【解答】 A.弹簧只有发生弹性形变时才具有弹性势能，故A不符合题意； B.吊着运动员的单杠一定发生了弹性形变，具有弹性势能；故B符合题意； C.被压扁的橡皮泥，发生了形变，但不会恢复原状，即不是弹性形变；故C不符合题意； D.橡皮筋被拉长时，发生了弹性形变，具有弹性势能；没有被拉长时，不具备弹性势能；故D不符合题意。 故答案为B。 5．【答案】B 【知识点】动能和势能的概念 【解析】【分析】 物体由于运动而具有的能叫做动能。 【解答】 A.正在发射升空的火箭正在运动中，具有动能，故A不符合题意； B. 被举着不动的水杯，因为没有运动，所以不具有动能，故B符合题意； C.在水平地面上行驶的汽车在运动中，具有动能，故C不符合题意； D.正在上书的猴子，在运动中，具有动能，故D不符合题意。 故答案为B。 6．【答案】A 【知识点】势能的影响因素 【解析】【分析】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。 【解答】由图知，a点位置最高，而质量不变，故运动员的重力势能最大的是a点。故A符合题意，BCD不符合题意。 故答案为：A。 7．【答案】B 【知识点】动能和势能的大小变化 【解析】【分析】动能与质量与速度有关，重力势能与质量和高度有关，机械能=动能+重力势能，据此分析判断即可。 【解答】A. 重力势能在上升阶段（a→b）增大，但在下落阶段（b→c）减小，并非持续增大，故A错误； B. 上升阶段（a→b）动能减小，下落阶段（b→c）动能增大，故B正确； C. 只有上升阶段的部分动能转化为重力势能，下落阶段重力势能又转化为动能，故C错误； D. 不计空气阻力时，机械能（动能+重力势能）总量守恒，保持不变，故D错误。 故选B。 8．【答案】D 【知识点】动能和势能的大小变化 【解析】【分析】A.根据弹簧的弹性势能与小球的机械能的转化判断； B.注意分析c到b的过程中，弹簧是否与小球接触即可； C.重力势能与质量和高低有关； D.根据小球达到的最大高度比较小球机械能的大小，根据“机械能=动能+重力势能”比较经过c点时动能大小。 【解答】A. 向下按压弹簧释放小球后，弹簧的弹性势能转化为小球的机械能，则小球的机械能增大，故A错误； B. 小球由c到b过程中，弹簧已经和小球分开，则弹力不会作用在小球上，那么没有弹性势能和重力势能的转化，故B错误； C. 小球上升过程， 经过c点时的高度相同，质量相同，则两次的重力势能相等，故C错误； D. 第一次小球到达的最高点为a。第二次小球到达的最高点为b， 则第一次的最高点时的重力势能更大。根据机械能守恒可知，第一次小球的机械能大于第二次。根据“机械能=动能+重力势能”可知，第一次小球经过c点时动能大，故D正确。 故选D。 9．【答案】C 【知识点】动能和势能的大小变化 【解析】【分析】动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，而机械能=动能+重力势能。 【解答】 根据题意可知，无人机正在进行农药喷洒作业，则它的总质量减小，当它匀速运动时，其动能肯定减小。根据“机械能=动能+重力势能”可知，如果机械能不变，那么就要增大重力势能，则高度必须增大， 故C正确，而ABD错误。 故选C。 10．【答案】D 【知识点】动能和势能的大小变化 【解析】【分析】（1）重力势能与质量和高度有关； （2）动能与质量和速度有关； （3）空气阻力不可忽略且大小恒定，篮球运动过程中克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能。 【解答】A、重力势能与质量和高度有关，从A点到B点，弧线1与弧线2两种情况下，篮球的质量不变，增加的高度相同，所以篮球重力势能的增加量相等，故A错误； B、篮球在弧线1和弧线2的最高点速度不为零，动能都不为零，故B错误； C、篮球上升时，重力势能增加，篮球下落时重力势能减小，整个过程重力势能先增大后减小，故C错误； D、由图可知，篮球通过弧线1运动的路程较大，克服空气阻力做功消耗的机械能较多，若篮球在A点投出瞬间具有相同的机械能，则篮球经弧线1到达B点时具有的机械能更小，故D正确。 故答案为：D。 11．【答案】D 【知识点】动能和势能的转化与守恒 【解析】【分析】A.动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，而“机械能=动能+重力势能”； B.根据“整个运动过程中不计能量损失”分析机械能的变化； C.根据重力势能转化为动能判断； D.比较第一次到达最高点时重力势能大小即可。 【解答】A．根据题意可知，三个小球的质量相同，抛出时的高度相同，则重力势能相等；速度相同，则它们的动能相同。根据“机械能=动能+重力势能”可知，则它们的机械能是相同的，故A错误； B.在整个运动过程中不计能量损失，则机械能保持不变，故B错误；C．第一次落地时，重力势能全部转化为动能，所以三个小球的动能相同，故C错误； D．落地后第一次反弹到最高点时，甲、乙的机械能是相同的，且动能都为0，所以甲、乙两球的重力势能相同，高度也相同，故D正确。 故选D。 12．【答案】C 【知识点】动能和势能的转化与守恒 【解析】【分析】（1）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；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； （2）弹性势能的大小与物体的弹性形变程度有关，弹性形变程度越大，弹性势能越大； （3）在只有重力和弹力做功的系统内，机械能可以相互转化，总量保持不变。 【解答】A、小球从 A 点运动到 B 点的过程中，高度不断降低，重力势能一直在减少；但小球下落过程中，开始时重力大于弹簧的弹力，小球加速运动，动能增加，当重力等于弹簧弹力时，速度最大，动能最大，之后弹簧弹力大于重力，小球减速运动，动能减小，所以动能不是一直在增加，故该选项错误。 B、小球减少的重力势能一部分转化为动能，一部分转化为弹簧的弹性势能，并非全部转化为动能，故该选项错误。 C、小球下落过程中，弹簧的弹性形变程度不断增大，所以弹簧的弹性势能不断增大，故该选项正确。 D、小球运动到 B 点时，高度最低，重力势能最小；此时小球速度为 0，动能最小，故该选项错误。 故答案为：C。 13．【答案】B 【知识点】动能和势能的转化与守恒 【解析】【分析】（1）动能大小跟质量、速度有关。质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大。 势能大小跟质量、被举得高度有关。被举得高度一定时，质量越大，势能越大；质量一定时，高度越高，势能越大。 （2）卫星在大气层外运行时，不受空气阻力，其机械能守恒。 【解答】A、卫星从远地点运行到近地点，其质量不变，速度增大，动能增大；高度减小，势能减小；故A错误； B、卫星从远地点运行到近地点，不受空气阻力，只有动能和势能之间的转化，其机械能守恒，所以势能的减少量等于动能的增加量，故B正确； CD、卫星从近地点运行到远地点，其质量不变，速度减小，动能减小；高度增大，势能增大，故CD错误。 故答案为：B。 14．【答案】B 【知识点】动能和势能的大小变化 【解析】【分析】 （1）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。 （2）重力势能大小的影响因素：质量、高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。 （3）弹性势能大小的影响因素：弹性形变的大小，发生弹性形变的难易程度。形变越大，越难，弹性势能越大。 【解答】 A.在到达A点之前，游戏者的重力势能转化为动能，动能逐渐增加；过A点后游戏者的重力势能有一部分开始逐渐转化成弹性势能，达到最大速度后，动能开始减小，也会转化为弹性势能。故A错误； B.游戏者到达B点时，速度增加到最大，游戏者的动能增加到最大值。故B正确； C.游戏者到达C点时处于静止状态，所以动能为零；橡皮绳发生弹性形变程度最大，所以是重力势能和动能转化为弹性势能，故C错误； D.游戏者从C点向B点运动的过程中，弹性势能转化为动能和重力势能，故D错误。 故选B。 15．【答案】D 【知识点】动能和势能的大小变化 【解析】【分析】影响动能大小的因素：质量、速度，质量越大，速度越大，动能越大；影响重力势能大小的因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越大，重力势能就越大；弹性势能与物体的弹性形变程序有关；机械能是动能与势能的和；铁球下降过程中，当重力大于弹力时，铁球加速；当重力等于弹力时，铁球的速度达到最大；当重力小于弹力时，铁球减速，据此分析。 【解答】A、从A到C，小球在重力的方向上移动的距离为h，则重力做功为，故A不符合题意； B、由图中信息可知，B点的速度最大，所以从A到C，小球的速度先变大后变小，所以动能先变大后变小，故B不符合题意； C、在B点之前，小球做加速运动，说明重力大于弹力，在B点之后，小球做减速运动，说明重力小于弹力，可知，在B点时，重力等于弹力，故C不符合题意； D、从B到C，小球的高度变小，所以重力势能变小，速度变小，所以动能变小，弹簧的形变量变大，说明弹性势能变大，可知重力势能和动能转化为弹性势能，故D符合题意。 故答案为：D。 16．【答案】B；C 【知识点】动能和势能的概念 【解析】【分析】动能：物体由于运动而具有的能量。 重力势能：物体由于被举高而具有的能量。 【解答】A、篮球在飞行过程中是运动的，因此具有动能。篮球在空中具有一定的高度，因此也具有重力势能。结论：同时具有动能和势能。 B、 汽车在平直公路上行驶，具有速度，具有动能。高度没有变化，没有重力势能。可知只有动能。 C、空调是静止的，没有运动，因此动能为零。空调安装在墙上，具有一定的高度，因此具有重力势能。 D、探测器在着陆过程中是运动的，因此具有动能。探测器在火星表面附近，具有一定的高度，因此具有重力势能，可知同时具有重力势能和动能。 17．【答案】运动；被举高；弹性形变；机械能 【知识点】动能和势能的概念 【解析】【分析】此题需要通过再现物理概念，填入概念中的关键字句。 【解答】物体由于运动而具有的能叫动能； 物体由于被举高而具有的能量叫重力势能； 物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能； 机械能是动能和势能的和。 故答案为：运动；被举高；弹性形变；机械能 18．【答案】⑤；①③④⑦；②⑥ 【知识点】动能和势能的概念 【解析】【分析】关于机械能，我们学习了三种：①物体由于运动而具有的能量叫做动能；②物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能；③物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。 利用各种能的定义，分析出物体具有哪种能的特征，从而可判定出选择项中提到的物体具有哪种能。 【解答】解： ① 拉满弦的弓，发生了弹性形变，故具有弹性势能； ② 在空中飞行的子弹，有高度也有速度，所以具有动能和重力势能； ③ 被压缩的弹簧，弹簧发生弹性形变，具有弹性势能； ④静止在某一高度的小球 ，有高度，具有重力势能； ⑤航行中的轮船 ，有速度，具有动能； ⑥射出的箭有高度也有速度，所以具有动能和重力势能； ⑦发生弹性形变的网球，发生了弹性形变，故具有弹性势能； 故答案为：⑤； ①③④⑦ ； ②⑥ 。 19．【答案】弹性势能；动能；重力势能 【知识点】动能和势能的概念 【解析】【分析】物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能；物体由于运动而具有的能量叫动能；物体由于被举高而具有的能量叫弹性势能。 【解答】机械手表里拧紧的发条，发生了弹性形变，具有弹性势能，可以带动小齿轮和指针转动；流动的空气形成风，因此风具有动能，可以推动帆船航行；打桩机举高的锤具有重力势能，可以完成打桩工作。 20．【答案】C；A、D；B、F；E 【知识点】动能和势能的概念 【解析】【分析】一切做机械运动的物体都具有动能。势能包括重力势能和弹性势能，物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能，物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。 【解答】A山顶上的石块处于被举高的状态而没有运动，只具有重力势能能； B天空中飞翔的小鸟既处于被举高的状态且在运动，既有有动能又有重力势能； C在操场上滚动的铅球在运动但没有处于被举高的状态，只有动能； D被拉开的弓处于发生弹性形变的状态但没有运动，只有弹性势能； E水平地面上张弓待发的箭既没有形变、也没有被举高，还没有运动，所以没有势能和动能； F掷出去的标枪被举高且处于运动状态，既有有动能又有重力势能； 故答案为：C；A、D；B、F；E 21．【答案】弹性势能；重力势能 【知识点】动能和势能的大小变化 【解析】【分析】动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，弹性势能与形变程度大小有关，据此分析解答。 【解答】根据图片可知， A→B阶段，弹簧的弹性势能减少，笔的动能增加，则将弹性势能转化为动能。 B→C阶段，笔的动能减少，重力势能增加（高度升高），则动能转化为重力势能。 22．【答案】（1）增大；减小 （2）大于 【知识点】动能和势能的大小变化 【解析】【分析】（1）重力势能的大小与质量和高度有关。根据皮球最高点高度的变化分析运动过程中是否存在机械能的损失。 （2）根据“机械能=动能+重力势能”分析两点动能的大小，再比较速度的大小。 【解答】（1）皮球离开地面上升的过程中，它的质量不变高度增大，则重力势能增大。因为皮球到达的最高点越来越低，这说明机械能会不断减小。 （2）A、B两点等高，则两点的重力势能相等。A点的位置比B点靠前，则机械能的损失小，因此机械能A大于B。根据“机械能=动能+重力势能”可知，A点的动能大于B点的动能，即A点的速度大于B点的速度。 23．【答案】变小；不等于 【知识点】动能和势能的转化与守恒 【解析】【分析】重力势能与物质的质量和高度有关，质量一定时，高度越高，重力势能越大。【解答】AB段，返回器的质量不变，高度变高，重力势能变大，是返回器的动能转化为重力势能，所以返回器由A点到B点的动能变小。 A点到D点过程中大部分在大气层内，由于需要克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，故机械能减少，故A点返回器的机械能不等于D点返回器的机械能。 24．【答案】（1）弹簧的最大压缩量 （2）A；D （3）1、4 （4）当物体的高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大 【知识点】势能的影响因素 【解析】【分析】本实验利用转换法，将重力势能的大小转换成弹性势能，重力势能越大，转换出的弹性势能越多，那么弹簧的压缩量就越大。 科学学习中的方法有转换法，模型法，等效替代法，控制变量法，类比法等。控制变量法在研究多个变量对某一现象的影响时，只改变其中一个因素（自变量），保持其他因素不变（无关变量），观察结果（因变量）的变化，从而确定该因素与结果的因果关系。 【解答】（1）实验中通过金属环下落撞击木板压缩弹簧，弹簧的压缩量越大，说明金属环的重力势能转化为弹簧的弹性势能越多，因此重力势能越大。所以通过观察弹簧的最大压缩量来比较重力势能的大小。 （2）实验中通过弹簧的压缩量（直观现象）反映重力势能的大小，属于转换法。 A选项：用铁屑显示磁场分布，将不可见的磁场转化为可见的铁屑排列，属于转换法。 B选项：引入“光线”描述光的传播路径，属于模型法。 C选项：用两个电阻串联代替一个电阻，属于等效替代法。 D选项：用U形管液面高度差反映液体压强，属于转换法。 因此，与实验方法相同的是 A 和 D。 （3）探究重力势能与高度的关系时，需控制金属环个数（质量）相同，改变高度（起始位置）。组别1（A位置）和组别4（B位置）均使用1个金属环，但高度不同，符合控制变量法的要求。 （4）组别1、2、3的起始位置均为A（高度相同），金属环个数从1增加到3（质量增大），弹簧压缩量逐渐增大，说明重力势能随质量增大而增大。因此结论为：在高度相同时，重力势能随质量的增大而增大。 故正确答案为：（1）弹簧的最大压缩量；（2）A，D；（3）1、4；（4）当物体的高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大。 25．【答案】（1）钢球；木块在水平板上移动的距离 （2）必须粗糙 （3） 【知识点】动能的影响因素 【解析】【分析】要说明“超速比超载危害更大”，需比较相同“程度”变化下的动能差异。 【解答】(1) 实验中用钢球模拟超速、超载的汽车（钢球质量可模拟超载，释放高度可模拟超速）；通过木块在水平板上移动的距离来反映钢球动能的大小（动能越大，木块移动距离越远），这是转换法的应用。 (2) 水平板表面必须粗糙。若水平板光滑，木块被撞击后将不受摩擦力，做匀速直线运动，无法通过移动距离的大小来比较钢球的动能。 (3) 质量为m的钢球，速度加倍（从h1到2h1释放），对应木块移动距离S3。超载：质量为2m的钢球，速度不变（从h1释放），对应木块移动距离S2。若S3>S2，说明超速（速度增加）带来的动能增加量大于超载（质量增加），即超速危害更大。 26．【答案】（1）B （2）错误；没有控制钢球的速度相同 （3）速度；转换法 【知识点】动能的影响因素 【解析】【分析】（1）根据图片描述的实验过程和实验目的确定探究的哪个物体的动能； （2）探究动能与质量大小的关系时，需要控制钢球的速度相同，即它在斜面上的高度相同； （3）根据描述分析哪个因素不同即可。根据实验过程确定使用的物理研究方法。 【解答】（1） 实验通过钢球推动木块的距离来判断动能大小，动能是指钢球撞击木块瞬间的动能（即碰撞前的动能），而不是斜面上的平均动能、碰撞后的动能或木块的动能，故选B。 （2） 小明的实验中同时改变了钢球的质量（ mA > mB ）和释放高度（hA>hB），导致动能差异可能由质量或高度引起，无法单独得出“质量越大动能越大”的结论，因为没有控制钢球的速度相同。 （3） 同一钢球从不同高度滚下，高度越高，到达水平面时的速度越大，目的是探究动能与速度的关系。 实验中用到的科学方法有控制变量法和转换法。 27．【答案】（1）控制实心铁块初始动能为0，排除动能对实验结果的影响 （2）小桌腿进入细沙的深度 （3）物体的质量一定时，物体所处的高度越高，重力势能越大 （4）降低实心铁块每次实验时的高度或选择腿更长的小桌或选择质量更小的实心铁块 【知识点】势能的影响因素 【解析】【分析】（1）若铁块有初速度，会额外引入动能，干扰重力势能与下落高度或质量关系的探究。 （2）小桌腿陷入深度越大，说明铁块对小桌做的功越多，其重力势能越大。 （3）根据表格数据比较1和2中哪个因素相同，哪个因素不同，根据控制变量法的要求描述结论； （4）桌腿陷入细沙深度太大，说明重力势能太大，据此分析解答。 【解答】（1） 由静止释放可以保证铁块下落的初动能为零，此时重力势能完全转化为动能。若铁块有初速度，会额外引入动能，干扰重力势能与下落高度或质量关系的探究。 （2） 实验中通过铁块撞击小桌使桌腿陷入细沙的深度来反映重力势能的大小。陷入深度越大，说明铁块对小桌做的功越多，其重力势能越大。 （3） 对比实验1和2，铁块质量均为m ，但高度h2>h1，对应的桌腿陷入深度更大（2.9 cm > 1.9 cm），说明： 质量相同时，高度越高，重力势能越大 。 （4） 桌腿全部陷入细沙会导致无法比较深度差异，因此需增大细沙的深度以容纳更深的凹陷，或通过减小铁块的质量或高度来降低撞击能量，使陷入深度可区分。 28．【答案】（1）小方桌陷入沙子中的深度 （2）甲；乙 （3）高度；质量 【知识点】势能的影响因素 【解析】【分析】（1）转换法：用更易观察的现象来反映不易观察的现象的研究方法。 （2）根据控制变量法进行分析，两组实验的唯一变量是高度。 （3）根据图像进行分析，可知控制的是高度相同，探究的是重力势能与物体质量的关系。 【解答】（1）实验采用了转换法，用小方桌陷入沙子中的深度来反映重力势能的大小，深度越深，说明物体的重力势能越大。 （2）由控制变量法可知，在探究重力势能与高度的关系时，应控制除高度以外的条件都相同，可知选择的是甲和乙进行分析比较。 （3）由图可知，乙和丙的变量是质量，高度相同，可知在高度一定时，质量越大，重力势能越大。 29．【答案】（1）减小 （2）A （3）乙 【知识点】动能和势能的大小变化 【解析】【分析】（1） 比较A球在相同时间内通过的路程，判断A球在斜面上运动的速度变化； （2）根据图片确定两个小球在斜面上的运动状态的变化分析； （3） 根据摩擦力大小的影响因素判断两木块受到的摩擦力大小，然后据图比较两球从斜面上运动到斜面底部时的速度大小，动能大小，进而得出结论。 【解答】（1） 根据甲图可知，A球在相同时间内通过的路程相等，所以A球在斜面上运动的速度不变。A球在斜面下滑时，质量不变，高度减小，则重力势能变小；速度不变，则动能不变。根据“机械能=动能+重力势能”可知，A球的机械能减小； （2）综上所述，甲在斜面上做匀速直线运动，即开始时速度就不为零，因此小球A肯定不是从静止开始运动的。 （3） 根据图片可知，在斜面的最后一段时间内，B球在相同时间内通过的路程更长，根据公式可知，B球的速度更大，则动能更大，对木块做的功多，所以碰撞之后图乙中木块运动距离较大。 30．【答案】（1）减小 （2）B点之前 （3）动能转化为内能 【知识点】动能和势能的转化与守恒 【解析】【分析】（1）（2）弹簧被小车从A位置压缩到B位置时，弹簧的弹性形变程度最大，小车的动能转化成了弹簧的弹性势能；弹簧恢复原状，把小车从B位置推到A位置时，弹簧的弹性势能转化成小车的动能； （3）从B点到C点的过程中，木块在做减速运动，动能逐渐变小，该过程中需要克服摩擦做功内能增加。 【解答】（1）从A点到B点的过程中，弹簧发生的弹性形变逐渐变小，则弹簧的弹性势能减小。 （2）AB段木块受到水平向左的摩擦力和水平向右的弹力，开始时弹力大于摩擦力，木块将做加速运动，当摩擦力刚好和弹力相等，木块的速度达到最大，当弹力小于摩擦力时，木块将做减速运动，B位置受到的弹力刚好为0，则说明木块最大速度在B点之前。 （3）从B点到C点的过程中，木块在做减速运动，动能逐渐变小，该过程中需要克服摩擦做功内能增加，因此该过程中是动能转化为内能。 （1）从A点到B点的过程中，弹簧发生的弹性形变逐渐变小，则弹簧的弹性势能减小。 （2）AB段木块受到水平向左的摩擦力和水平向右的弹力，开始时弹力大于摩擦力，木块将做加速运动，当摩擦力刚好和弹力相等，木块的速度达到最大，当弹力小于摩擦力时，木块将做减速运动，B位置受到的弹力刚好为0，则说明木块最大速度在B点之前。 （3）从B点到C点的过程中，木块在做减速运动，动能逐渐变小，该过程中需要克服摩擦做功内能增加，因此该过程中是动能转化为内能。 页 2 学科网（北京）股份有限公司 $