机械能综合训练（二） 2026年中考物理二轮复习 专项练习

**基本信息** 聚焦机械能转化与力学实验，以概念辨析、图像分析、实验探究为载体，系统覆盖动能势能转化、机械效率等核心考点，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|6选择（1-6题）|结合蹦极、滑雪等情境，辨析力与运动、能量转化|从受力分析到动能变化，构建“力-运动-能量”逻辑链| |图像分析|6填空（7-12题）|绘制动能随位置/时间变化图像，考查动态过程分析|基于机械能守恒与转化规律，培养科学推理能力| |实验探究|12实验（13-24题）|含动能影响因素、抛射距离等探究，强调控制变量法|从提出猜想到数据处理，落实科学探究要素|

1．如图，系好弹性绳的蹦极运动员，离开平台由静止开始下落。经过一段时间，第一次到达最低点，此过程忽略空气阻力，下列分析正确的是（　　） A．运动员下落过程受惯性作用 B．运动员的动能先增大后减小 C．运动员始终受到两个力作用 D．最低点时运动员受平衡力作用 2．科技馆里有一种升降座椅，小明和小刚体验后画出如图所示的原理图。若小明重600N，小刚用250N的拉力使小明在3s的时间内匀速上升0.5m（不计绳重和摩擦），下列说法不正确的是（　　） A．所做有用功为300J B．该滑轮组的机械效率为80% C．拉力做功的功率为125W D．换轻质动滑轮，机械效率降低 3．如图所示，在模拟“蹦极”的实验中，将一根橡皮筋一端系一个小球，另一端固定在点，点是橡皮筋不系小球自然下垂时所在的位置，点是小球从点静止释放后所能达到的最低点，不考虑空气阻力。关于小球从点运动到点的过程，下列说法正确的是（　　） A．小球从点下落到点的过程中，机械能不变 B．小球从点下落到点的过程中，受到重力和弹力的作用 C．小球从点下落到点的过程中，速度一直减小 D．小球从点下落到点的过程中，动能转化为重力势能 4．滑雪运动是一项既有趣又对身体有益的活动，图甲中滑雪者从A点出发，先后经过B、C、D、E点。图乙是滑雪者在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图，下列说法正确的是（　　） A．全过程滑雪者的动能在C点时最大 B．全过程滑雪者的重力势能一直在减小 C．B点重力势能的大小小于E点动能的大小 D．全过程滑雪者的机械能保持不变 5．（多选）如图所示，小球甲在O点从静止开始下落，先后经过A、B两点。已知OA=AB。小球乙在P点从静止开始下落，先后经过C、D两点，已知小球乙经过PC段所用的时间与经过CD段所用的时间相等（不考虑空气阻力）。则下列说法正确的是（   ） A．小球甲在下落过程中速度越来越大是由于有重力作用 B．小球甲通过OA段重力做功多，通过AB段重力做功少 C．小球乙在下落过程中动能变大，重力势能变小 D．两个小球下落的过程中机械能均不守恒 6．（多选）如图所示，将一小球置于一弹簧上方，放手后，小球向下运动，到达A位置时，小球刚好与弹簧接触，到达B位置时小球的速度变为零。对于小球从A位置运动到B位置的过程，下列分析正确的是（　　） A．小球的机械能大部分转化为弹簧的弹性势能 B．小球的速度由大变小，到B位置时合力为零 C．小球受到弹簧的弹力一直在变大 D．小球受到的合力先减小然后增大 7．如图甲所示，一轨道由水平段和倾斜段组成，轨道的粗糙程度均匀。一小球从O点以一定的速度向右滚出，经过A点运动至B点时不再上升，小球从O到B的过程中，动能随位置变化关系的大致图像如图乙所示。若轨道光滑，该小球从O点仍以相同的速度向右滚出，经过A点运动到C点时不再上升（C点未标出）。请你在同一个坐标系中，画出小球从O到C的过程中动能随位置变化的大致图像。（不计空气阻力） 8．如图所示，弹簧的下端固定在水平面上，A位置为其原长位置。按压小球使弹簧压缩到O位置释放，小球随即被竖直向上弹起，离开弹簧后运动到最高位置B。已知：小球上升过程中所受重力等于弹力时动能最大。请在答题卡的坐标中画出：小球从开始运动至最高位置时动能的大小随位置变化关系大致图像。（不计空气阻力） 9．如图甲所示，将一个弹力球从距离地面h1的高度由静止释放，落地之后弹力球回弹的最大高度为h2，若不计空气阻力，且忽略弹力球与地面作用时间。请在图乙的坐标中画出弹力球从释放到回弹至高度为h2的过程中，其动能E的大小随运动路程s变化的大致关系图像。 10．如图甲所示，在探究“物体动能大小与质量关系”的实验中，将钢球A从光滑斜面O点由静止释放后，撞击静置于粗糙水平面底端M点的物块，随后A与物块共同运动至N点静止，钢球A的动能随位置变化关系的大致图像如图乙所示。现仅换用一个质量更大的钢球B从O点静止释放重复以上实验，B与物块共同运动一段距离后静止。请在答题卡的同一坐标中画出钢球B的动能随位置变化关系的大致图像。 11．如图甲所示是一个小球沿光滑轨道从a点由静止开始运动到c点的过程（不计空气阻力），请在图乙中画出小球的动能随位置S变化关系的大致图像。 12．如图所示，一铁块悬挂在氢气球下端（此操作存在一定的危险，请勿模仿），铁块的质量远大于氢气球的质量，铁块的体积远小于氢气球的体积。在空旷无垠的区域，不计横风的影响，当铁块随氢气球一起沿竖直方向匀速上升至足够高的高空时，悬挂铁块的细绳突然断裂了。已知物体受到的空气阻力随速度的增大而增大，氢气球在整个过程中均未破裂，铁块安全着陆。当铁块落地之前，请在答题卡的坐标中画出铁块以及氢气球从细绳突然断裂至足够长时间内的动能大小随时间变化的大致图象，并在相应的图象上标注“铁块”或“氢气球”。 13．在课外活动中，小明利用橡皮筋、木板及瓶盖，制作了一个如图所示抛掷小球的装置。制作完成后他发现橡皮筋拉得越紧，小球被抛得越远，请你用物理知识解释这一现象。 14．如图所示，当外径为d的铜制圆环从光滑绝缘斜面顶端A点由静止开始向下滚动，经过宽度为3d的磁场（虚线区域内的“×”表示垂直纸面向里的磁感线），到达了斜面底端B点，设铜制圆环在A点时的机械能为EA，到达B点时的机械能为EB，运动过程中不考虑空气阻力的影响，请判断EA和EB的大小关系，并对你的判断作简要说明。    15．小明在打篮球时远投三分总是沾不到篮筐，如图甲所示．他通过查阅资料，知道篮球被投出后所做的运动可视为斜抛运动。他想：篮球投射的水平距离与哪些因素有关呢？他做了以下猜想： ①篮球出手时的速度； ②篮球出手时的抛射角度。 他根据设计如图乙所示的装置模拟投篮过程进行实验。 (1)首先保持抛射角度不变，做了如图乙所示的三次实验，三次抛射初始速度，经过分析得出如下结论：在抛射角度一定时，___________越大，抛射的水平距离越远。 (2)若想验证猜想②，应进行的操作是：___________； (3)根据操作得到如下数据：通过对数据进行归纳分析，可以得出的大致结论是：___________； 抛射角度 落点到弹射器的水平距离 50 86.6 100 86.6 50 (4) 若不计空气阻力，小明认为整个投篮过程中篮球到达最高点时动能最小为0，请判断他的说法是否正确，并说明理由___________。 16．小聪设计如图所示的实验探究“动能大小跟哪些因素有关”，将一个小铁球系在点，小球自然悬挂时刚好与水平台上的长方体木块的左面接触。 (1)水平台应选择___________（选填“粗糙”或“光滑”）的水平面； (2)将小球分别拉到、位置后由静止释放，通过观察每次木块被撞击后的___________，从而判断小球动能的大小，这一操作研究运动物体动能大小跟___________的关系； (3)若要探究动能大小与质量的关系，接下来的操作是：___________； (4)小明认为根据___________的转化，该实验也能够探究影响重力势能大小的因素。 17．小明先将弧形轨道固定在水平桌面上，将小钢球从轨道的A点由静止释放，小钢球沿轨道下滑到轨道末端B点时沿水平方向抛出，最终落到水平地面上的C点，标记C点位置，测出B点到C点的水平距离为s。下表是小明在实验中测得的数据： （忽略空气阻力和轨道摩擦） 序号 B 点离地面的竖直高度 h/m 小钢球在轨道上由静止释放时的高度 h/m 落地点C与抛出点的水平距离 s/m 1 0.5 0.1 0.45 2 0.5 0.2 0.63 3 0.5 0.3 0.78 4 0.8 0.1 0.54 5 1.0 0.1 0.63 (1)小明在实验中需要用到的测量工具是________________；为便于采集实验数据，水平地面应铺设____________（选填字母） ； A．光滑木板               B．橡皮泥                  C． 毛巾 (2)实验中使钢球从圆弧轨道的相同高度由静止释放，是为了控制钢球离开桌面时的________相同； (3)分析实验号为1、2、3的数据，可得出的初步结论是：在其他条件相同的情况下，水平抛出时的______________越大，落地点与抛出点的水平距离_____________； (4)小明联想到游玩时，不同的人从滑梯上滑下时，落地点不一样，于是他想到物体从斜面下滑后的落地点与抛出点的水平距离还可能与物体的质量有关。请你帮小明写出实验步骤及判断方法：__________。 18．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，他们结合生活实际提出了以下猜想：猜想依据：“十次车祸九次快”，猜想一：物体的动能可能跟___________有关； 猜想依据：“安全驾驶莫超载”，猜想二：物体的动能可能跟___________有关。 为验证上述猜想，他们用钢球模拟汽车，结合木块、斜面和水平面进行了如图所示的实验： （1）该实验通过观察木块移动的距离的远近，来判断___________动能的大小。 （2）探究动能与质量的关系时，为使钢球到达水平面具有相同的速度，应如何操作：___________。 （3）对比甲、丙两图可初步得出的结论是：当质量一定时，物体的速度越大，动能___________（选填“越大”或“越小”），此结论可解释汽车___________（“超速”或“超载”）带来的危害。 由此联想到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。 （4）由甲、乙两图，可以得出的结论是：___________。 （5）（中考新考法·结论开放）在探究动能与速度的关系时，同学们发现木块被撞击后移动的距离差异较小，实验现象不明显，为确保实验有较明显的现象，可行的一种方案是：（合理即可）___________。 19．小华在观摩一次自行车比赛中，看到运动员在转弯时，身体和自行车都是向弯道内侧倾斜的，如图甲所示。自行车转弯时，身体为什么要向弯道内侧倾斜呢？小华提出：“要想转弯，必须受力，身体倾斜是为了给自行车一个向内侧转弯的力”。这个力的大小可能与哪些因素有关呢？接着，小华与小组成员设计实验，并在实验室里用小球代替运动员，进行“探究小球转弯时受力的大小与哪些因素有关”的实验。小华提出了三种猜想： 猜想一：可能与小球的速度有关； 猜想二：可能与小球的质量有关； 猜想三：可能与圆弧形轨道的半径有关。 小华把半径为0.5m的半圆光滑轨道（左端连着横杆）置于压力传感器上时，分别让小钢球从弧面自由滚下，如图乙所示； （1）小华发现靠近内道的选手转弯时比外道选手倾斜得更明显，这一现象可以作为猜想________的依据； （2）为了探究猜想三，小华应选用质量________ （选填“相同”或“不相同”）的小球从同一高度自由释放； （3）小华多次实验，将每次压力传感器达到的最大示数（注：小钢球到达最低点时的示数 最大）记录在下表： 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 小钢球质量m/g 30 30 30 60 60 60 90 90 90 距离传感器高度h/m 0.3 0.4 0.5 0.3 0.4 0.5 0.3 0.4 0.5 传感器最大示数F/N 1.66 1.78 1.90 2.32 2.56 2.80 2.98 3.34 3.70 ①根据表中的数据可得出的结论是：小球转弯时受力的大小与小球的质量 ______ （选填“有关”或“无关”）； ②某同学认为：“以上各小球从左侧轨道相同高度滚到底端时速度大小与质量有关，质量大的小球速度小”这位同学的观点是否合理_____ ？请从能量转化角度解释：_____；（已知重力势能Ep=mgh，动能空气阻力忽略不计。） 20．小天打篮球时发现，篮球从空中落下，撞击地面的过程中，与地面的接触面会不断变化，接触面积与下落高度之间有怎样的关系？小天所在的兴趣小组利用器材进行探究。 次数 1 2 3 4 5 下落高度h/cm 30 60 90 120 150 蓝色圆斑面积 45.3 66.4 84.9 98.5 107.5 （1）在球场地面上铺一张白纸，白纸上用复写纸覆盖，将篮球从一定高度处自由下落，撞击复写纸，在白纸上留下蓝色圆斑，如图甲，请你用刻度尺测量出图中圆斑的直径为___________cm； （2）小天使篮球从不同高度处自由下落，将下落的高度与蓝色圆斑的面积记录在上表中。请在图乙中描点并用平滑的曲线作出图像，___________并说出蓝色圆斑的面积与下落高度之间的关系：___________； （3）压力传感器能记录瞬间的压力大小，并将数据呈现在计算机上。小天想测量篮球从30cm处下落时撞击地面的最大压强。如图丙所示，他将压力传感器放置在球场上，篮球从相应高度处自由下落撞击压力传感器，从电脑上读取最大压力F的大小，并在表格中查找对应的面积，利用公式计算结果。你认为小天的做法是否正确？___________。理由是___________。 21．图甲是在红绿亮停止线前等候的车辆。绿灯亮起时，所有车辆同时启动，但很快就会拉开距离，这是由于不同车辆的提速快慢不同。小明发现这一现象后，想要探究“机动车提速快慢的影响因素”。结合实际情况，他提出了如下的猜想： 猜想一：机动车提速的快慢可能与发动机输出的牵引力大小有关； 猜想二：机动车提速的快慢可能与机动车总质量有关。 小明准备的实验器材有： 一辆小车、可通过电路控制输出拉力大小的电动机、电子停表、粗糙程度均匀的长木板和若干同规格钩码。 （1）如图乙所示为小明设计的实验原理图，为了比较提速快慢，小明采取了比较小车在启动后2s内前进距离s的方法，若小车前进的距离越远，说明小车提速越_______。这里他所用到的探究方法叫做___； （2）小明接通电路让电动机工作，电动机沿水平方向匀速拉动小车，为了验证猜想一，应改变 的大小； （3）为了验证猜想二，小明在电动机水平拉力大小不变的情况下，在静止的小车上分别放置不同质量的钩码，多次拉动小车，测出小车在起动之后2s内前进的距离，并将数据记录在下面表格中： 实验次数 1 2 3 小木车和砖块的总重量m/kg 1.0 1.5 2.0 2s内小车前进的距离s/cm 25.00 15.00 3.50 根据数据小明得出结论，机动车的提速快慢与总质量有关，质量越大，提速越慢。请问小明得出的结论合理吗？请说明你的理由________； （4） 小明进一步了解得知，通常情况下电动汽车的提速比同类型燃油汽车要快，请你从能量转化过程的角度解释原因：________。 22．“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？___________。 23．如图甲所示，是我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载的一种捣谷用的舂。其简化图如图乙所示，先用脚施加一个竖直向下的力踩横木的B点，使A端升高，然后将脚移开，A端的碓头在重力的作用下向下运动撞击在谷物上，将谷物砸开。请回答下列问题： （1）用脚竖直向下踩横木的B点时，舂可看作是___________杠杆； （2）若图中所示的碓头质量为18kg，请问它的重力为多大？( ) （3）请从功能关系的角度解释：为什么制作碓头时要选择密度大的材料？( ) （4）用力踩B端使其向下运动的过程中，做功为，碓头克服重力做功为，请比较和的大小关系，并阐述理由（横木的自重忽略不计）。( )    24．小杨一家“五一”期间自驾车到贵阳旅游，途中小杨发现在高速公路的旁边有一些避险车道的标志和避险车道，好奇的小杨问了爸爸避险车道的作用。小杨爸爸解释道：“避险车道是指在长陡下坡路段行车道外侧增设的供速度失控 （刹车失灵） 车辆驶离正线安全减速的专用车道。避险车道主要由引道、制动车道、服务车道及辅助设施（路侧护栏、 防撞设施、施救锚栓、呼救电话、照明） 等组成。 ”爸爸的话引起了小杨的思考： 避险车道要多长才能让车避免失控的危险呢？ 在设计和修建避险车道的长度时，人们要考虑哪些因素呢？对此，小杨做出了以下猜想： 猜想一： 避险车道的长度与车辆的速度有关； 猜想二： 避险车道的长度与车辆的质量有关； 假期结束后， 针对这个问题与自己的猜想，小杨与同学们进行了实验探究： （1）除上述两个猜想外，你认为避险车道的长度还可能与______有关； （2）探究装置如图乙所示，斜面 1 和斜面 2 相对而立，让质量不同的小车从斜面2的同一高度处由静止自由滑下， 目的是______，当小车撞击放在水平面上的木块， 使木块滑上斜面 1 后，记录木块的位置并比较木块在斜面 1 上滑行的长度，从而获得实验结论，该探究方案主要是为了验证猜想______； 若要完成小杨的另一种猜想应进行的操作是______； （3）该小组的其他同学在探究“避险车道的长度与车辆质量的关系”时将实验装置改成如图丙所示， 让两个质量不同的小车将同一弹簧压缩到相同的位置， 放手后将小车弹出去撞击放在同一位置的木块，测出木块在斜面 1 上滑行的距离就可以探究避险车道的长度与车辆质量的关系。你认为这种方案是否可行______，理由是 ______。 机械能综合训练（二） 1 2 2 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 答案 B D A A AC ACD 1．B 【详解】A．惯性是物体的固有属性，惯性不是力，不能说“受惯性作用”，只能说“由于惯性”“具有惯性”，故A错误； B．运动员下落分为两个阶段：第一阶段，弹性绳未伸直时，只受重力，加速下落，动能增大；第二阶段，弹性绳伸直后，重力大于弹力，仍加速下落，动能继续增大，当弹力等于重力时，速度最大，动能最大；此后弹力大于重力，减速运动，动能减小，因此运动员的动能先增大后减小，故B正确； C．运动员下落初期，弹性绳未伸直时，只受重力作用；弹性绳伸直后，受到重力和弹力的作用，故C错误； D．最低点时，虽然运动员的速度为零，此时弹性绳的弹性形变最大，弹力最大，弹力大于重力，则运动员此时受力不平衡，故D错误。 故选B。 2．D 【详解】A．当小明坐在升降座椅上，小刚用的拉力将重600N的小明匀速拉高，该过程中的有用功，故A正确，不符合题意； B．由图可知，此装置中绳子的有效段数，小刚拉力端移动距离 这个过程做的总功 小刚拉动升降座椅装置时的机械效率，故B正确，不符合题意； C．拉力做功的功率，故C正确，不符合题意； D．不计绳重和摩擦，克服动滑轮重及椅重做的功为额外功，该升降座椅装置的机械效率，由上式知，换用轻质动滑轮，动滑轮的重力减小，故该升降座椅装置的机械效率变大，故D错误，符合题意。 故选D。 3．A 【详解】A．小球从A点下落到B点的过程中，橡皮筋处于自然长度（未拉伸），弹力为零，仅受重力作用且不考虑空气阻力，因此只有重力做功，机械能守恒，此过程中小球重力势能转化为动能，总机械能保持不变，故A正确； BD．小球从A点下落到B点的过程中，橡皮筋处于自然长度（未拉伸），弹力为零，小球只受到重力的作用，小球做加速运动，小球高度下降，所以在这一阶段，小球的重力势能转化为小球的动能，故BD错误； C．小球从B点下落到C点的过程中，弹力逐渐变大，但还小于重力时，合外力向下，小球做加速运动，直到BC之间某一点时，重力等于弹力，过了这一点，弹力大于重力，合外力向上，小球才做减速运动，所以小球从B点下落到C点的过程中，小球先加速后减速，故C错误。 故选A。 4．A 【详解】A．C点为最低点，由B点到C点重力势能主要转化为动能，由乙图可以看出，C点时，表示动能的柱状图最高，全过程滑雪者的动能在C点时最大，故A正确；     B．由B点到C点高度减小，由C点到D点高度增大，由D点到E点高度减小，人的质量不变，重力势能先减小，后增大，再减小，故B错误； C．由乙图像可知，B点表示重力势能的柱状图与E点表示动能的柱状图等高，因此B点重力势能的大小等于E点动能的大小，故C错误；     D．由乙图可知，C点和E点重力势能为零，C点的动能大于E点的动能，机械能是动能和势能的总和，C点的机械能大于E点的机械能，全过程滑雪者的机械能改变，故D错误。 故选A。 5．AC 【详解】A．小球甲下落时速度越来越大，是因为重力改变了物体的运动状态，重力使小球加速下落，故A正确； B．重力做功的公式为，小球甲的重力G不变，OA=AB，即下落高度h相等，因此OA段和AB段重力做功相等，故B错误； C．小球乙下落过程中，质量不变，速度变大则动能变大；高度降低则重力势能变小，故C正确； D．题目明确不考虑空气阻力，小球下落过程中只有重力做功，只有动能和重力势能之间的转化，故机械能守恒，故D错误。 故选AC。 6．ACD 【详解】A．从A到B位置过程中，小球的机械能大部分转化为弹簧的弹性势能，但也有一部分会由于空气阻力、摩擦等转化为内能，故A正确； B．从A到B位置过程中，小球开始时受到的弹力小于重力，继续加速，当弹簧形变量变大，弹力增大到等于重力时，速度达到最大，后来弹簧继续被压缩，弹力继续增大，受到的弹力大于重力，小球开始减速，所以小球速度先由小变大后又由大变小，到达B位置时，小球的速度为0，此时弹簧对小球的弹力大于小球受到的重力，小球受到的合力不为零。故B错误； C．从A到B位置过程中，弹簧的形变程度逐渐变大，所以小球受到弹力一直变大，故C正确； D．从A到B位置过程中，开始时弹簧的形变程度小，小球受到的弹力小于重力，后来弹簧的形变程度增大，弹力逐渐变大，两力方向相反，根据可知，合力逐渐变小，当重力与弹力大小相等时，合力为零，小球继续向下运动时，弹力将大于重力，弹簧形变程度变大，弹力变大，根据可知，合力逐渐变大，故D正确。 故选ACD。 7． 【详解】1. 水平段（O→A） 粗糙轨道：小球受摩擦力，动能因克服摩擦做功而均匀减小。 光滑轨道：无摩擦力，动能保持不变。 因此，光滑轨道的动能曲线在水平段是一条水平直线，且始终高于粗糙轨道的曲线。 2. 倾斜段（A→C） 粗糙轨道：小球受摩擦力和重力分力，动能因克服摩擦和重力做功而快速减小，到B点动能为 0。 光滑轨道：只有重力分力做功，动能因克服重力做功而均匀减小，且因无摩擦损耗，动能减小得更慢，能运动到更高的C点（位置比B点更远），到C点动能才为 0。 因此，光滑轨道的动能曲线在倾斜段是一条斜率更小的下降直线，终点C在B点右侧。 如图所示： 8． 【详解】从O点开始，小球受到了重力与向上的弹力，弹力大于重力，小球向上运动；小球向上运动，弹簧形变程度变小，弹力变小，但此时弹力仍然大于重力，小球向上加速，动能变大；当弹力等于重力时，合力为零，弹力接着减小，小于重力，合力方向向下，小球向上运动，小球减速，故当弹力等于重力时，速度最大；当小球继续上升，弹力减小直至为0N，即在A点时，只有重力，合力向下，小球速度向上，小球接着减速，直至减到零，即离开弹簧后运动到最高位置B，此时动能慢慢变小，故如图所示： 9． 【详解】不计空气阻力，在空气中上升和下落过程中机械能守恒，弹力球从距离地面h1的高度由静止释放，下落过程中重力势能转化动能，动能逐渐增大；与地面接触时，动能转化为弹性势能，向上反弹时，弹性势能再转化为动能，在动能和弹性势能相互转化过程中，有能量损耗，所以弹力球无法达到之前的高度，上升过程中，动能转化为重力势能，动能减小，上升到最高点时动能为零，作图如下所示： 10． 【详解】动能与物体质量和速度有关，换用一个质量更大的钢球B从O点静止释放，高度不变，质量变大，故滚到斜面底端的动能变大，撞击木块后，木块能移动更远的距离，如图所示： 11． 【详解】不计空气阻力，轨道是光滑的，没有摩擦力，小球在下滑过程中机械能守恒，由图可知，小球在a点动能为零，a、b、c三点，b点位置最低，小球在b点动能最大，c点位置低于a点，c点动能不为零，小球的动能Ek随位置S变化关系的大致图像如下： 12．   【详解】开始铁块随氢气球一起沿竖直方向匀速上升，由于铁块的质量远大于氢气球的质量，速度相同，则铁块的动能要大于氢气球的动能；当上升到足够高时，细绳突然断裂，铁块由于惯性向上移动一段距离，受到竖直向下的重力和空气阻力的作用，重力不变，空气阻力不断减小，合力减小，合力向下，进行减速运动，动能减小，铁块到达最高点速度为零，动能为零，铁块受到重力的作用，向下运动，受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力作用，重力不变，空气阻力不断增大，合力减小，合力向下，铁块进行加速运动，动能增大，当重力等于阻力时，铁块匀速直线运动，动能不变；铁块在向下运动的过程中，重力势能会转化为动能，所以最终的动能要大于开始的动能；细绳突然断裂时，氢气球受到的浮力大于重力，向上加速运动，动能增大，空气阻力不断增大，当浮力等于重力和阻力之和时，氢气球匀速运动，动能不变；综上所述，二者动能大小随时间变化的大致图像，如图所示：    13．见解析 【详解】橡皮筋拉得越紧，它的弹性形变越大，其具有的弹性势能越大，松手后，弹性势能转化为球的动能，则小球的动能就越大，小球就会被抛得越远。 14．见详解 【详解】当外径为d的铜制圆环从光滑绝缘斜面顶端A点由静止开始向下滚动，经过宽度为3d的磁场，到达了斜面底端B点，当圆环进入此处和离开磁场的过程中，闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动产生了电流，将机械能转化为电能，因而机械能的总量减小，故EA比EB大。 15．(1)抛射初始速度 (2)保持抛射初始速度不变，改变抛射角度，进行多次实验 (3)在抛射初速度一定时，抛射的水平距离与抛射角度有关 (4)不正确，投篮时，篮球做斜上抛运动，到达最高点时，仍然有水平方向的运动速度，动能的大小由质量和速度决定，篮球质量和速度都不为0，所以动能不可能为0 【详解】（1）由图乙的三次实验，保持抛射角度不变，三次抛射初始速度，落点依次为、、，由图可知，点距离最远，点距离最近，所以在抛射角度一定时，抛射初始速度越大，抛射的水平距离越远。 （2）猜想②是篮球投射的水平距离与篮球出手时的抛射角度有关，根据控制变量法，要验证该猜想，应保持抛射初始速度不变，改变抛射角度，进行多次实验。 （3）分析表格数据，当抛射角度从增大到时，落点到弹射器的水平距离从增大到；当抛射角度从增大到时，落点到弹射器的水平距离从减小到，所以可以得出的大致结论是：在抛射初速度一定时，抛射的水平距离与抛射角度有关。 （4）篮球做斜抛运动，在最高点时，竖直方向速度为0，但水平方向速度不为0，因为水平方向有速度，动能的大小由质量和速度决定，所以动能不为0，小明的说法不正确。 16．(1)粗糙 (2) 移动距离 物体运动速度 (3)见解析 (4)重力势能和动能 【详解】（1）因为实验中需要木块在受到撞击后能因摩擦力而停下，从而通过木块移动的距离反映动能大小。所以水平台MN应选择粗糙的水平面。 （2）[1][2]将小球分别拉到B、C位置后由静止释放，小球的质量不变，C位置比B位置高，小球到达水平面时的速度不同，C位置释放的小球到达水平面时速度大。通过比较不同位置释放时木块移动的距离，可以研究运动物体的动能大小跟速度的关系。 （3）根据控制变量法，要探究动能大小与质量的关系，需要控制小球到达水平面时的速度相同，改变小球的质量。所以接下来的操作是：将质量不同的小球拉到同一高度由静止释放，观察木块被撞击后移动的距离。 （4）小球从高处下落时，重力势能转化为动能，通过观察木块被撞击的距离可以间接反映重力势能的大小。所以根据重力势能和动能的转化，该实验也能够探究影响重力势能大小的因素。 17．(1) 刻度尺 B (2)速度 (3) 速度 越大 (4) 见解析 【详解】（1）[1]在实验中，需要测量小球从轨道末端到落地点的水平距离，因此需要用到的测量工具是刻度尺。 [2]为了更准确地标记落地点并便于测量，水平地面应铺设橡皮泥，这样小球落地时会在橡皮泥上留下明显的痕迹，便于我们确定落地点并测量水平距离。 （2）实验中使钢球从圆弧轨道的相同高度由静止释放，是为了确保钢球在到达轨道末端时具有相同的速度。这是因为，当钢球从相同高度滚下时，由于重力的作用，它会获得相同的势能，并在滚动过程中转化为相同的动能，从而使钢球在离开桌面时具有相同的速度。 （3）分析实验号为1、2、3的数据，我们可以看到，当小球从同一高度滚下（即离开桌面时的速度相同）时，小球在轨道上由静止释放的高度越高（即小球在滚下过程中获得的势能越大，转化为动能后速度也越大），它落到地面时的水平距离就越远。这说明，在其他条件相同的情况下，水平抛出时的速度越大，落地点与抛出点的水平距离就越大。 （4）为了探究物体从斜面下滑后的落地点与抛出点的水平距离是否与物体的质量有关，我们可以设计以下实验步骤及判断方法： 步骤一：让质量不同的小球从同一高度由静止释放，确保它们离开桌面时的速度相同。 步骤二：用刻度尺分别测量每个小球落到地面时的水平距离。 判断方法：比较不同质量的小球落到地面时的水平距离。如果水平距离相同或相近，则说明水平距离与物体的质量无关；如果水平距离有明显差异，则说明水平距离与物体的质量有关。 18． 速度 质量 钢球 把质量不同的钢球放在斜面的同一高度由静止释放 越大 超速 大客车 速度相同，质量越大，动能越大 增大钢球的质量（或减小木块的质量或增大钢球由静止释放的高度差）（合理即可） 【详解】[1] 速度是表示物体运动快慢的物理量，所以“十次车祸九次快”中汽车的动能可能跟速度有关。 [2] 超载是指车的总质量大，所以“安全驾驶莫超载”中汽车的动能可能跟质量有关。 （1）[3] 实验中运动转换法，通过观察物块被推动的距离来表示钢球动能大小，物块被推动的越远，钢球的动能越大。 （2）[4] 把质量不同的钢球放在斜面的同一高度由静止释放，使钢球到达水平面具有相同的速度，从而利用控制变量法探究动能与质量的关系。 （3）[5] [6] [7] 甲、丙两图中，金属球的质量相同，图甲中斜面高度较高，金属球到达斜面底端时的速度较大，推动物块移动的距离较远，可以得到结论：其他条件一定时，速度越大，动能越大，可以解释汽车超速行驶时危险性大的原因。 （4）[8] 分析甲、乙两图的实验现象，质量不相同的小球，从相同的高度下落，可以初步得到的结论是，小球具有的速度相同时，小球质量越大，小球所具有的动能越大。 （5）[9] 为确保实验有较明显的现象，可行的一种方案是：增大钢球的质量（或减小木块的质量或增大钢球由静止释放的高度差）（合理即可）。 19． 三 相同 有关 不合理 见解析 【详解】（1）[1]小华发现靠近内道的选手转弯时比外道选手倾斜得更明显，内道与外道的区别是圆弧形轨道的半径不同，故这一现象可以作为猜想三的依据。 （2）[2]为了探究猜想三，变量是圆弧形轨道的半径，其它的量需要保证相同，故小华应选用质量相同的小球做实验。 （3）①[3]根据表中1、4、7组数据，小球的质量不同，小球的速度相同，小球转弯时受力的大小不同，故得出结论小球转弯时受力的大小与小球的质量有关。 ②[4][5]以上各小球从左侧轨道相同高度滚到底端时速度大小与质量有关，不计空气阻力，重力势能全部转化为动能，则 经整理可知，速度的大小为 小球的速度与质量无关，故这位同学的观点是不合理。 20． 2.60（2.50~2.70均可） 下落高度越大，蓝色圆斑的面积越大 不正确 压强是压力与接触面积的比值，压力最大时压强不一定最大 【详解】（1）[1]由图可知，用刻度尺测出照片中圆斑的直径，则照片中圆斑的直径为2.60（2.50～2.70 均可）cm。 （2）[2]根据表格中的数据描点，然后把所描的点用线连接即可，如下图所示： [3]由上图可知，下落高度越大，蓝色圆斑的面积越大。 （3）[4][5]不正确；压强是压力与接触面积的比值，压力最大时压强不一定最大。 21． 快 转换法 电动机输出拉力 合理，见解析 见解析 【详解】（1）[1]小车在相同的时间内通过的距离越远，说明速度变化越快，小车提速越快。 [2]通过前进的距离来反映提速的快慢，这是转换法的应用。 （2）[3]要探究机动车提速的快慢与发动机输出牵引力大小的关系，据控制变量法，应改变电动机输出的拉力的大小。 （3）[4]由表格数据知，当电动机水平拉力大小不变时，小木车和砖块的总重量越大，2s内小车前进的距离越小，所以质量越大，提速越慢。 （4）[5]电动汽车可以直接将电能转化为机械能，而燃油汽车需要通过燃烧将化学能转化成内能，再通过热机将内能转化为机械能，所以燃油汽车提速相对较慢。 22． 会 距离 质量 速度 见详解 见详解 【详解】（1）[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。 [2]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）[3]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。 [4]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）[5]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。 [6]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。 23． 费力 180N 见解析 见解析 【详解】（1）[1]由图乙可知，阻力臂OA大于动力臂OB，则舂可看作是费力杠杆。 （2）[2]根据可得，碓头的重力为 （3）[3]制作碓头时要选择密度大的材料，相同体积时，质量更大，当下落高度相同时，质量越大，碓头撞击谷物时，动能更大，更容易将谷物砸开。 （4）[4]由功的原理可知，用力踩B端使其向下运动的过程中，F1做的功W1与克服碓头重力做功W2和克服摩擦力做功Wf之和相等，则 24． 车道的倾斜程度 使小车到水平面时的速度相同 二 见解析 不可行 见解析 【详解】（1）[1]避险车道的作用是让刹车失灵的车的速度逐渐减小，那么避险车道的倾斜程度不同，车的速度减慢也不同，所通过的距离也不同，所以避险车道的长度与其倾斜度有关。 （2）[2]让质量不同的小车从同一斜面的同一高度静止滑下，可控制小车到达水平面的速度相同。 [3]小车在撞击木块的过程中，速度相同，质量不同，通过比较木块移动的距离，可比较速度相同质量不同的小车在避险车道上通过的距离，所以探究的避险车道的长度与车辆质量的关系，即猜想二。 （3）[4]要探究避险车道的长度与车辆速度的关系，应让质量相同的小车，从斜面2的不同高度静止滑下，观察记录小车撞击木块在斜面1上滑行的最远距离，便可比较出车道长度与车辆速度的关系。 （4）[5][6]同一弹簧被压缩的程度相同，弹簧的弹性势能相同，释放小车后转化为小车的动能也相同，小车撞击木块后，木块滑上斜面1克服摩擦力做的功也相同，所以木块在斜面1上运动的距离是相同的，不能得到结论。 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $