期末复习功和机械能实验专项训练2025-2026学年人教版八年级物理下册

**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，系统构建"猜想-设计-验证-结论"探究体系，强化科学思维与探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |弹性势能探究|1题|转换法（木块移动距离）|从弹簧形变程度/材料等变量，构建弹性势能影响因素认知链| |动能探究|6题|控制变量法（质量/速度）、实验改进（斜面坡度/木块质量）|通过钢球撞击木块模型，层层递进验证动能与质量、速度关系| |重力势能探究|4题|转换法（沙坑深度/铁钉陷入度）|围绕质量与高度变量，建立重力势能定量分析框架| |功率测量|1题|间接测量法（体重-高度-时间）|结合实际场景，实现功与功率计算公式的应用迁移|

期末复习 功和机械能 实验专项训练 1．如图所示，在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想： 猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关； 猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关； 猜想三：弹性势能的大小与弹簧的长度有关； 猜想四：弹性势能的大小与弹簧的粗细有关。 (1)为验证猜想一，他设计了如图所示实验，实验时将同一弹簧压缩______不同（相同/不同）的长度（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较______，从而比较弹性势能的大小； (2)为验证猜想二，需选用长度和粗细相同，_______不同的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩______（相同/不同）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若______，则说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关； (3)若水平面绝对光滑，本实验将______不能（能/不能）达到探究目的。 2．汽车的超载、超速行驶很容易造成交通事故。小东由此想要探究动能大小与质量、速度的关系。实验过程如图，其中。 （1）三次实验应让小球由静止开始滚下。实验中，动能的大小是通过_______来反映的； （2）进行图丙实验时，木块被撞后滑出木板掉落，为了实验安全，需改进丙图实验，再与乙图实验对比，在不改变木板长度的情况下，以下可行的方法是_______（填写正确选项前的字母）； A．换用质量更小的钢球 B．给水平木板铺上毛巾 C．适当降低钢球B的高度    D．换用一个较重的木块 （3）善于动脑的小东又设计了如图丁所示的方案：用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度，两次实验弹簧具有的弹性势能______（填“相同”或“不同”）。放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同，从而验证了动能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，这样做_______（填“能”或“不能”）验证动能与质量的关系。 3．小聪看到交通安全警示牌上有“十次车祸九次快”、“安全驾驶莫超载”等标语，他联想到车祸的危害程度可能与汽车的动能大小有关，于是他利用斜面、钢球、物块等器材进行探究。用钢球模拟汽车，让钢球从斜面的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离，实验过程如图所示。 （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．钢球在水平面上开始运动时的动能 C．物块被撞击后的动能 （2）实验中让钢球获得动能的方法是让钢球从斜面上由静止滑下，钢球的__________转化为动能。动能的大小无法测量，我们通过__________来判断钢球动能的大小，这种研究方法叫________； （3）实验中让质量不同的钢球从斜面的同一高度由静止滚下，目的是控制__________相同； （4）分析甲、乙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：__________； （5）用甲、丙两图的实验现象所得到的结论，可以解释警示牌上_______（选填“十次车祸九次快”、“安全驾驶莫超载”）的原因； （6）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_________； （7）若水平面是绝对光滑的，__________（选填“能”或“不能”）达到探究目的。 4．为了探究“物体动能的大小与什么因素有关”，小明同学让同一钢球分别从斜面由静止开始滚下，撞击木块。 (1)该实验是通过观察__________来判断钢球动能的大小； (2)分析甲、乙两次实验的现象，可以得到的结论是：__________； (3)小明由此实验还联想到探究牛顿第一定律的实验，让同一个小车沿同一斜面的同一个高度由静止开始向下运动，到达毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上继续向前运动直到停止，那么小车克服摩擦力做的功__________（选填“相等”或“不相等”）。小车在毛巾和玻璃表面克服阻力做功的快慢分别是、，则__________（选填“>”或“=”或“<”） 5．利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关” 将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将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。图中的摆长L都相同， ，球A、B的质量分别为mA、mB (1)本实验小球动能的大小是通过观察___________来判断的。 (2)如图甲、乙所示，同时释放A、B，观察到他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的任一时刻的速度大小与小球的___________无关。 (3)如图乙、丙所示，观察到图丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论：___________。 (4)甲乙图中两木块水平面在移动过程中所受的滑动摩擦力大小分别为 、，则 f1_______ f2 。 (5)利用上述实验，同时还可以探究的问题是___________。 6．实验桌上有材料相同、质量不同的甲、乙两个质量不同的正方体木块，两个完全相同的木桩A、B，一个装满沙子的沙槽(如图所示)。请选用上述实验器材证明“物体的重力势能与物体的质量有关”。 (1)将木桩A和B分别竖直插入沙中相同深度，简述下一步操作过程：________________________。 (2)通过___________________________判断重力势能的大小。 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．如图所示是某小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中mA=mB<mC，hA=hC>hB。 (1)实验中，探究的动能是指__________（填序号）； A．小球在斜面上的动能 B．木块被小球撞击时的动能 C．小球撞击木块时的动能乙 (2)实验中，通过观察木块被小球撞击后________来判断小球的动能大小； (3)甲、丙两次实验，让质量不同的小球从斜面的同一高丙度滚下，目的是使两球到达水平面时有相同的_______； (4)对比________两次实验，可以研究物体的动能与速度的关系； (5)分析图甲和图丙，得到的实验结论：________相同时，物体_________越大，动能越大。 9．汽车的超载、超速行驶很容易造成交通事故。小明由此想要探究动能大小与质量、速度的关系。实验过程如图，其中。 (1)三次实验应让小球由静止开始滚下。动能的大小是通过______来反映的； (2)善于动脑的小明又设计了如图丁所示的方案：用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，小球撞击时的速度______（选填“相同”或“不同”），从而验证了动能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，这样做______（选填“能”或“不能”）验证动能与质量的关系。 10．已知物体重力势能大小与物体质量和所处高度有关，同学们在探究“物体的重力势能大小与物体质量和所处高度的关系”实验时，所用器材有：若干个质量不同的重物、透明的沙箱、小桌、沙子等，实验装置如图所示，把小桌放在透明的沙箱中，让重物从高处落下，撞击小桌，观察桌腿陷入沙子的深度； (1)实验中的探究的是_____________（选填“重物”、“小桌”或“沙子”）的重力势能；桌腿陷入沙子的深度越大，研究对象具有的重力势能越______________； (2)将质量相同的重物从不同高度A、B、C三处由静止释放，且hA<hB<hC，这是要探究物体重力势能大小与物体_____________的关系。实验时，观察到桌腿陷入沙子的深度分别为hA′、hB′、hC′，且hA′<hB′<hC′，由此可得出结论___________； (3)实验结束后，各组同学在交流中发现有的小组观察到的hA′、hB′、hC′差别不大，难以得出结论，造成这一现象的原因可能是：_______________； (4)同学们在讨论重力势能与生活、生产的联系时，提出下列几种现象或应用，其中与本实验结论有关的是（　　） A．禁止高空抛物 B．货车设定最大承载质量 C．不同车型设定不同的最高行驶速度 D．飞机机翼的上表面弯曲，下表面比较平 11．“引体向上”规范动作是两手正握单杠，由悬垂开始，上提时，下颚必须超过杠面；下放时，两臂放直，不能屈臂。这样上拉下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的。课外活动小组的同学现要估测小熙同学做16个规范动作时的功率。 (1)所需要的测量器材有：体重计、______和______。 (2)请你完成课外活动小组设计的实验记录表格（在表格中补充需要测量的物理量以及符号、单位，不需要填写数据）。 人的质量m/kg ①______ ②______ 功率P/W (3)写出计算小熙同学做引体向上时功率的表达式：P=______。（利用以上测量的物理量符号表示） (4)若小熙同学在做的过程中逐渐体力不支，每做一个引体向上需要用的时间变长，那么他做引体向上功率会______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 12．在探究“物体的重力势能大小与物体质量和所处高度的关系”实验时，所用器材有：若干个质量不同的重物、装有适量沙子的透明沙箱、小桌，实验装置如图所示。把小桌腿朝下放在透明的沙箱中，让重物从高处落下，撞击小桌，观察桌腿陷入沙子的深度； (1)实验中探究的是_________（选填“A．重物”、“B．小桌”或“C．沙子”）的重力势能；桌腿陷入沙子的深度越大，研究对象具有的重力势能越_________； (2)将质量相同的重物从不同高度A、B、C三处由静止释放，且hA<hB<hC，这是要探究物体重力势能大小与物体___________的关系；实验时，观察到桌腿陷入沙子的深度分别为hA′、hB′、hC′，且hA′<hB′<hC′，由此可得出结论_________； (3)第（2）步操作结束后，各组同学在交流中发现有的小组观察到的hA′、hB′、hC′差别不大，难以得出结论，造成这一现象的原因可能是重物_________（提示：不考虑沙子的各种原因）； (4)同学们在讨论重力势能与生活、生产的联系时，提出下列几种现象或应用，其中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．上车请系好安全带 D．机翼上部总是凸起下部平滑 13．在探究“物体重力势能的大小与哪些因素有关”时，让A、B两个质量不同的铅球从沙坑表面上方由静止释放，铅球落下后陷入沙子中，实验情景如图甲所示。 (1)实验中通过比较______来判断铅球重力势能的大小。 (2)由实验情景甲可得出结论：当______一定时，物体的______越大，重力势能越大。 (3)若要探究物体重力势能与高度的关系，则需用______的两个铅球，让两球___________，比较它们陷入沙子中的深度。 (4)如图乙所示，C球由静止下落，D球沿光滑弯曲管道由静止滑下。实验表明，物体重力势能的大小与____________。 14．小琴和小华用如图甲所示的笔玩弹笔游戏，用手指捏住笔身向下用力压下一段距离，松开手指弹簧笔就会向上弹起一段高度，他们发现笔弹起的高度不同。这一现象引发他们思考：笔弹起的高度是由笔中弹簧具有的弹性势能决定的，那弹簧弹性势能的大小又与什么因素有关呢？他们将笔里面的弹簧拆卸出来，观察发现两根弹簧都是用粗细相同的钢丝制成，且绕制的疏密程度也相同，但原长不同。对此他们做出如下猜想： 猜想1：弹簧弹性势能的大小与弹簧的原长有关。 猜想2：弹簧弹性势能的大小与弹簧弹性形变的程度有关。 为了验证猜想1，他们制定了如下探究方案：分别将两根弹簧一端固定在竖直墙面上，用两块相同的橡皮擦放置在粗糙桌面上，依次将两根弹簧压缩相同长度后由静止释放，记录观察到的现象并进行分析。 (1)弹簧笔向上弹起的过程中弹簧的弹性势能转化为弹簧笔的___________能。 (2)如图乙所示，小华用橡皮擦依次将两根弹簧都由①位置起与弹簧接触并将弹簧压缩0.7cm到②位置后静止释放，最后被弹到③位置静止。由乙图可以判断弹簧___________（选填“A”或“B”）的原长更长。通过比较橡皮擦被弹开的距离，可以得出结论：形变程度相同的弹簧原长越___________（选填“长”或“短”）压缩后具有的弹性势能更大。 (3)为了探究猜想2，小华选择其中一根弹簧进行实验，请你帮他写出简要的实验方案：___________。 (4)结合第（2）问结论，小琴思考“若不拆开两支弹簧笔，按压弹簧笔使弹簧形变程度相同后释放，质量较小、弹簧原长较短的笔，一定弹得最高”你认为她的判断___________（选填“是”或“否”）正确，理由是：___________。 15．小明在探究“物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中： （1）如图甲所示，小明利用斜面、钢球（m<M）、木块等器材进行实验，实验中小球撞击木块时的动能由小球的______能转化而来的，通过观察______来反映物体动能的大小； （2）由甲、乙图可以得出的结论是：速度相同，质量越大，动能越______； （3）小明发现乙实验中木块移动距离与甲实验中相差不大，实验效果不明显，若只重新做乙实验，可采取的改进措施是______（写出一种即可）； （4）如图丙所示，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，质量为m1、m2和m3的三个金属块（m1=m2<m3）。他做了如下a、b、c三次实验：将铁钉插入泡沫相同的深度，分别将三个金属块由空中静止释放撞击铁钉，铁钉进入泡沫深度如图所示。比较a、b实验可得出重力势能大小与______的关系；比较b、c实验，则m2、m3重力势能大小关系为______（选填“m2较大”、“m3较大”、“一样大”或“无法比较”）。 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 《期末复习 功和机械能 实验专项训练 2025-2026学年人教版八年级物理下册》参考答案 1．(1) 不同 木块移动的距离 (2) 材料 相同 木块移动的距离不等 (3)不能 【详解】（1）[1][2]为验证猜想一，即弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；应改变弹簧的弹性形变大小，因此要将同一个弹簧压缩不同的长度；弹性势能的大小无法直接测量，所以运用转换法，通过观察木块移动距离的远近来比较弹性势能的大小。 （2）[1][2][3]探究弹性势能的大小与弹簧的材料有关，根据控制变量法，需选用长度和粗细相同，材料不同的弹簧，将两根弹簧压缩相同的长度，观察前后两次木块移动的距离；若前后两次木块移动的距离不同，则说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。 （3）若水平面绝对光滑，木块就会在水平面上做匀速直线运动，无法比较木块移动距离的远近，则不能比较弹性势能的大小，所以不能达到探究目的。 2． 木块移动距离 A 不同 不能 【详解】（1）[1]实验中，动能的大小是通过木块移动距离来反映的，木块移动距离越长，钢球的动能越大。 （2）[2]图乙丙中，钢球下滑的高度相同，说明实验中控制钢球到达水平面的速度相同，是为了探究动能与质量的关系，要改变钢球的质量。进行图丙实验时，木块被撞后滑出木板掉落，说明钢球的动能太大，应该减小钢球的动能。 A．换用质量更小的钢球，可以减小钢球的动能，故A符合题意； B．给水平木板铺上毛巾，接触面粗糙程度变大，压力不变，木块在水平面上受到的阻力不同，无法通过木块移动距离大小看出钢球的动能大小，故B不符合题意； C．适当降低钢球B的高度，改变了钢球到达水平面的速度，没有控制速度相同，无法得出正确结论，故C不符合题意； D．若换用一个较重的木块，木块对水平面的压力不同，而接触面粗糙程度相同，木块在水平面上受到的阻力不同，无法通过木块移动距离大小看出钢球的动能大小，故D不符合题意。 故选A。 （3）[3]用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度，弹簧的形变程度不同，两次实验弹簧具有的弹性势能不同。 [4]让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，小球获得的动能相同，木块移动的距离相同，无法动能与质量的关系。 3． B 重力势能 物块移动的距离 转换法 到达水平面时的速度 速度相同的物体，质量越大，它的动能越大 十次车祸九次快 增大斜面坡度 不能 【详解】（1）[1]实验中，我们关注的是钢球在撞击物块时的动能大小，即钢球在水平面上开始运动时的动能。因此，A和C不符合题意，B符合题意。 故选B。 （2）[2][3][4]实验中，我们让钢球从斜面上由静止滑下，这样钢球的重力势能就会转化为动能。由于动能的大小无法直接测量，我们通过观察物块被撞击后移动的距离来判断钢球动能的大小。这种通过观察某个容易测量的物理量来推断不易测量的物理量的方法，叫做转换法。 （3）[5]在实验中，为了探究动能与质量的关系，我们需要控制速度这一变量相同。因此，我们让质量不同的钢球从斜面的同一高度由静止滚下，这样它们到达水平面时的速度就会相同。 （4）[6]分析甲、乙两图的实验现象，我们可以看到，在速度相同的情况下，质量越大的钢球撞击物块后，物块移动的距离越远。这说明质量越大的钢球具有的动能越大。因此，我们可以初步得到的结论是：在速度一定时，物体的质量越大，动能越大。 （5）[7]甲、丙两图的实验现象表明，在质量相同的情况下，速度越大的钢球撞击物块后，物块移动的距离越远。这说明速度越大的钢球具有的动能越大。这一结论可以解释警示牌上“十次车祸九次快”的原因，即车速过快容易导致车祸。 （6）[8]可以增大斜面坡度，使斜面高度增加；也可以改用更粗糙的木板来增大摩擦力，从而使物块更容易停下来，便于观察和测量。 （7）[9]如果水平面是绝对光滑的，那么钢球在撞击物块后将不会受到摩擦力的作用，而是会一直保持匀速直线运动状态。这样，我们就无法观察到物块被撞击后移动的距离，也就无法判断钢球动能的大小。 4．(1)木块被小球撞击后移动的距离 (2)物体的质量一定时，速度越大，动能越大 (3) 相等 > 【详解】（1）实验采用转换法，让钢球从斜面由静止开始滚下，到水平面时，钢球具有一定的动能，可以通过观察木块被小球撞击后移动的距离来判断钢球的动能的大小。 （2）由图可知，钢球的质量相同，甲图中，小球从斜面由静止滚下时的高度较大，到达水平面时的速度较大，撞击木块后，木块移动的距离较远，说明甲图中小球撞击木块时的动能较大，故可得结论：物体的质量一定时，速度越大，动能越大。 （3）让同一个小车沿同一斜面的同一个高度由静止开始向下运动，小车到达水平面时的速度相同，动能相同，小车在毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上继续向前运动直到停止，此时动能为0。在水平面运动的整个过程中，克服摩擦力做的功等于小车动能的变化量；因小车动能变化量相同，所以克服摩擦力做的功相等；小车在玻璃、毛巾表面运动时，接触面越光滑，小车运动的距离越远，速度减小得越慢，用时越长，因此小车在玻璃上运动的时间大于小车在毛巾上运动的时间。根据可得，。 5．(1)木块C被推动的距离 (2)质量 (3)当质量一定时，速度越大，动能越大 (4)= (5)重力势能与质量或高度的关系。 【详解】（1）本实验采用转换法，小球动能的大小是通过观察木块C被推动的距离来判断的。 （2）甲乙实验中，其它条件相同，小球的质量不同，观察到他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的任一时刻的速度大小与小球的质量无关。 （3）图乙、丙摆动小球的质量相同，丙图中小球摆动角度较大，撞击木块C的速度越大，观察到图丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论：当质量一定时，速度越大，动能越大。 （4）甲乙图中两木块水平面在移动过程中，对水平面的压力、接触面粗糙程度相同，所受的滑动摩擦力大小 （5）细绳与竖直方向成的角度不同，下落的高度不同，通过小球对木块做功的多少，可以研究小球重力势能的大小与高度的关系；细绳与竖直方向成的角度相同，小球的质量不同，通过小球对木块做功的多少，可以研究小球重力势能的大小与质量的关系。 6．(1)见解析 (2)木桩陷入沙子的深度 【详解】（1）证明“物体的重力势能与物体的质量有关”，需要改变质量，控制同一高度，故需要将物体甲、乙下表面在同一高度，静止下放，故实验步骤为将木板A、B插入沙子，陷入沙子的深度相同；在木桩A正上方离A一定的高度静止释放甲物体，同理，在木桩B正上方离B相同的高度静止释放乙物体。 （2）重力势能越大，物体对木桩做功越多，木桩陷入沙子的深度越深，故可以根据木桩陷入沙子的深度来判断重力势能的大小。 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)C (2)运动的距离 (3)速度 (4)甲、乙 (5) 速度 质量 【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，所以探究的动能是小球撞击木块时的动能，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 （2）实验中通过观察木块滑动的距离来反映小球动能的大小，这是转换法的应用，木块被撞后运动的距离越远，小球的动能越大。 （3）小球到达斜面底端的速度与下滑时的高度有关，高度越高，小球下滑到斜底端的速度越大，因此实验中让质量不同的小球从斜面的同一高丙度滚下，目的是使两球到达水平面时有相同的速度。 （4）研究物体的动能与速度的关系，要控制质量相同，小球从斜面下滑时的高度不同，由， 可知，应选择甲、乙两次实验。 （5）[1][2]图甲和图丙中，小球的质量不同，且丙中小球的质量大于甲中小球的质量，从斜面的同一高度滚下，小球到达水平面时速度相等，丙图中木块移动的距离远，所以丙图中小球撞击木块时的动能大，可以得到的结论是速度相同时，物体的质量越大，动能越大。 9．(1)木块移动的距离 (2) 不同 不能 【详解】（1）根据转换法，实验中，动能的大小是通过木块移动距离来反映的，木块移动距离越长，说明小球的动能越大。 （2）[1]用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度，由于弹簧的形变程度不同，两次实验弹簧具有的弹性势能不同，弹簧的弹性势能转化为钢球的动能，钢球的质量相同，故钢球的速度不同。 [2]让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，弹性势能相同，小球获得的动能相同，木块移动的距离相同，无法比较动能与质量的关系。 10．(1) 重物 大 (2) 所处高度 物体质量一定时，所处高度越大，重力势能越大 (3)重物所处高度相差较小 (4)A 【详解】（1）[1]让重物从高处落下，探究重力势能的大小与哪些因素有关实验中，探究的是重物的重力势能。 [2]该实验应用转化法，用桌腿陷入沙子的深度来反映重物的重力势能的大小。桌腿陷入沙子的深度越大，说明重物对外做功本领越大，研究对象具有的重力势能越大。 （2）[1]质量相同的重物从不同高度A、B、C三处由静止释放，且hA<hB<hC，根据控制变量法知，这是要探究物体重力势能大小与物体所处高度的关系。 [2]实验时，发现质量相同的重物从不同高度落下，高度越高，观察到桌腿陷入沙子的深度，能够对外做功越多，说明它的重力势能越大。故观察到桌腿陷入沙子的深度分别为hA′、hB′、hC′，且hA′<hB′<hC′，由此可得出结论物体质量一定时，所处高度越大，重力势能越大。 （3）重物越重，被举起越高重力势能越大。实验结束后，各组同学在交流中发现有的小组观察到的hA′、hB′、hC′差别不大，即重力势能差别不大，难以得出结论，由于质量相同的重物，故造成这一现象的原因可能是重物所处高度相差较小。 （4）A．高空的物体重力势能较大，对外做功本领越强，越危险，禁止高空抛物，故A符合题意； B．货车设定最大承载质量，质量越大动能越大，故B不符合题意； C．不同车型设定不同的最高行驶速度，速度越大动能越大，故C不符合题意； D．飞机机翼的上表面弯曲，下表面比较平，易于起飞，故D不符合题意。 故选A。 11．(1) 刻度尺 秒表 (2) 每次上升的高度 做16个引体向上所用的时间 (3) (4)变小 【详解】（1）要测量做引体向上的功率，根据功率公式， 需要测量小熙的质量（用体重计）、每次上升的高度（用刻度尺）以及做16个引体向上所用的时间（用秒表）。所以还需要的测量器材是刻度尺和秒表。 （2）由上述分析可知，除了人的质量，还需要测量每次上升的高度（单位m）和做16个引体向上所用的时间（单位s）。所以表格中①处应填“每次上升的高度”，②处应填“做16个引体向上所用的时间”。 （3）做1个引体向上做的功 做16个引体向上做的功 做16个引体向上所用时间为，根据功率公式，可得功率表达式 （4）根据，小熙体力不支，每做一个引体向上时间变长，即变大，而、、不变，所以功率会变小。 12．(1) A 大 (2) 所处高度 物体质量一定时，所处高度越大，重力势能越大 (3)所处高度相差较小 (4)A 【详解】（1）[1]让重物从高处落下，撞击小桌，观察桌腿陷入沙子的深度，用桌腿陷入沙子的深度来反映重物的重力势能的大小，所以实验中探究的是重物的重力势能，故选填A。 [2]由于重物的重力势能大小不能直接判断，所以该实验应用转化法，用桌腿陷入沙子的深度来反映重物的重力势能的大小，党会桌腿陷入沙子的深度越大，说明重物对外做功本领越大，故研究对象具有的重力势能越大。 （2）[1]质量相同的重物从不同高度A、B、C三处由静止释放，且且hA<hB<hC，所以重物的质量相同，所处的高度不同，根据控制变量法知，这是要探究物体重力势能大小与物体所处高度的关系。 [2]实验时，发现质量相同的重物从不同高度落下，高度越高，观察到桌腿陷入沙子的深度，能够对外做功越多，说明它的重力势能越大，故观察到桌腿陷入沙子的深度分别为hA′、hB′、hC′，且hA′<hB′<hC′，由此可得出结论物体质量一定时，所处高度越大，重力势能越大。 （3）由实验结论可知，重物越重，被举起越高，重力势能越大，所以实验结束后，各组同学在交流中发现有的小组观察到的hA′、hB′、hC′差别不大，即重力势能差别不大，由于重物的质量相同，所以造成这一现象的原因可能是重物所处高度相差较小。 （4）A．由于高空的物体重力势能较大，对外做功本领越强，越危险，所以禁止高空抛物，故A符合题意； B．由于货车的速度一定，质量越大，动能越大，对外做功本领越强，越危险，所以货车设定最大承载质量，故B不符合题意； C．由于一切物体都具有惯性，所以急刹车时，车上人员由于惯性容易撞伤，所以上车需要系好安全带，故C不符合题意； D．由于流体流速快的位置，压强小，所以飞机机翼的上表面弯曲，下表面比较平，则飞机机翼上方压强小，在机翼上下压强差的作用下，易于起飞，故D不符合题意。 故选A。 13．(1)铅球陷入沙子中的深度 (2) 下落高度 质量 (3) 质量相同 从不同高度下落 (4)运动路径无关 【详解】（1）在探究 “物体重力势能的大小与哪些因素有关” 的实验中，由于重力势能的大小无法直接观察和测量，我们采用转换法，通过铅球陷入沙坑的深度来反映铅球重力势能的大小。铅球陷入沙坑越深，说明铅球对沙坑做的功越多，其具有的重力势能就越大。 （2）[1][2]观察图甲，A、B两个铅球下落的高度相同，B球的质量大于A球的质量，且B球陷入沙坑的深度更深。这表明当物体下落的高度一定时，物体的质量越大，其具有的重力势能就越大。 （3）[1][2]若要探究物体重力势能与高度的关系，根据控制变量法，需要控制其他因素不变，只改变高度这一变量。所以要用质量相同的两个铅球，让两球从不同高度由静止释放，然后比较它们陷入沙子中的深度，从而得出重力势能与高度的关系。 （4）观察图乙，C球由静止下落，D球沿光滑弯曲管道由静止滑下，两球的质量相同，下落的高度也相同，虽然运动路径不同，但两球陷入沙坑的深度相同。这说明物体重力势能的大小与运动路径无关。 14．(1)机械 (2) A 短 (3)选择同一根弹簧，用相同的橡皮擦，将弹簧分别压缩不同的长度（如0.5cm、0.7cm）后静止释放，记录橡皮擦被弹开的距离；比较距离大小，分析弹性势能与形变程度的关系。 (4) 否 弹簧笔弹起的高度不仅与弹簧的弹性势能有关，还与弹簧笔自身的质量有关。质量较大的弹簧笔，即使弹簧弹性势能大，也可能因为自身重力大，上升的高度不一定最高。 【详解】（1）弹簧笔向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能转化为弹簧笔的机械能。 （2）[1]原长更长的弹簧，压缩相同长度后，压缩后的长度会更长。如图，弹簧A的原长更长。 [2]控制每次弹簧的压缩程度等条件相同，通过比较每次在粗糙桌面上移动的距离长度来比较弹性势能的大小，弹簧B移动橡皮擦更远，故弹簧 B的弹性势能更大，即形变程度相同的弹簧，原长越短压缩后具有的弹性势能更大。 （3）见答案 （4）[1][2]见答案 15． 重力势 木块移动的距离 大 换一个质量更大钢球 高度 m2较大 【详解】（1）[1]小球静止在斜面上时，具有重力势能，撞击木块时，对木块做功，将重力势能转化为动能。 [2]小球的动能不同，对木块做功不同，木块移动的距离也不同，所以通过观察木块移动的距离来反映动能的大小。 （2）[3]图甲、乙中，不同质量的小球从斜面的同一高度静止释放，到达水平面时速度相同，乙中小球质量大，撞击木块移动的距离大，说明速度相同时，质量越大，动能越大。 （3）[4]甲、乙实验中木块移动距离相差不大，可能是两个小球的质量比较接近，可换用一个质量更多的钢球进行实验。 （4）[5]图丙的a、b实验中，金属块的质量相同，高度不同，b中金属块的高度更大，撞击铁钉进入泡沫的深度更深，说明重力势能大小与高度有关。 [6]实验中金属块的重力势能不同，撞击铁钉进入泡沫的深度也不同，铁钉进入泡沫的深度越深，说明金属块的重力势能越大。图丙中，b的铁钉进入泡沫的深度最深，金属块的重力势能最大，所以m2、m3的重力势能大小关系为m2较大。 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 $