2026年暑假专项提升--动能势能与机械能转化综合专项练 人教版物理八年级下册

**基本信息** 聚焦动能、势能及机械能转化，通过生活实例与科技情境构建从概念辨析到综合应用的训练体系，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|1-5题|以功和能的关系、动能势能影响因素为主，考查基本物理观念|从能量定义出发，构建“做功-能量-状态变化”逻辑链| |现象分析|6-12题|结合v-t图像、等高线图等载体，分析机械能转化过程|通过运动状态分析能量变化，体现科学推理能力| |实验探究|23-25题|设计重力势能、动能影响因素实验，含控制变量法与转换法|从提出问题到分析结论，完整呈现科学探究流程| |综合计算|26题|结合Eₚ=mgh、Eₖ=0.5mv²公式，计算机械能守恒问题|运用数学工具解决物理问题，强化模型建构能力|

暑假专项提升--动能势能与机械能转化综合专项练 2025-2026学年初中物理人教版（2024）八年级下学期 一、单选题 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，其势能一定越大 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．如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图。雨滴在t1~t3三个时刻中具有的动能分别是E1、E2、E3，不考虑下落过程中雨滴的质量变化，则动能的大小关系是（　　） A．E1<E2<E3 B．E1>E2>E3 C．E1<E2=E3 D．E1=E2<E3 3．如图是运动员参加射箭比赛时的场景，下列说法错误的是 A．运动员将弓举起的过程对弓做功 B．弓被拉的越弯产生的弹力越小 C．弓被拉的越弯弹性势能越大 D．箭被射出说明力可以改变物体的运动状态 4．如图所示，是我国某地的等高线图，若把同一物体分别放在A、B、C、D时，那么在哪一点时，此物体的重力势能最大（　　） A．在A点 B．在B点 C．在C点 D．在D点 5．北京时间2025年4月24日17时17分，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟二十号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。在飞船加速上升的过程中，飞船的动能（　　） A．变小 B．不变 C．变大 D．无法判断 6．如图所示，我国自主研制的“鲲龙”AG600M大型水陆两栖飞机，在水面高速滑行后，腾空而起，沿水平方向匀速飞行一段时间后减速下降，下列说法正确的是（　　） A．飞机在水面高速滑行时，动能增大，重力势能增大 B．飞机腾空而起的过程中，其重力势能转化为动能 C．飞机减速下降的过程中，其机械能一定减小 D．飞机沿水平方向匀速飞行时，其机械能增大 7．将扁平的石子向水面快速抛出，在满足一定条件的情况下，石子会在水面上一跳一跳地飞向远方，俗称“打水漂”。下图中虚线是某次打水漂过程中石子在水面上的运动轨迹。下列说法正确的是（　　） A．抛石子时，手对石子做了功，石子的动能增大 B．据图可知，石子在水面上从右向左运动 C．据图可知，石子受到的重力逐渐减小 D．据图可知，石子最终将漂浮在水面上 8．质量相同的甲、乙两物体各自在水平拉力的作用下，在同一水平面上做直线运动，它们的s-t图像如图所示，则下列判断正确的是（　　） A．甲的速度可能小于乙的速度 B．甲和乙的机械能可能相等 C．甲的动能一定大于乙的动能 D．甲的惯性一定大于乙的惯性 9．如图，弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上（小球与地面不接触且不计空气阻力），a是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b是弹簧原长时小球的位置，c是小球到达最右端的位置，则小球从a运动到c的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小球在a点的弹性势能最大 B．小球在b点时的机械能最大 C．小球的速度一直发生变化，因为没有力维持小球的运动 D．小球在c点受到平衡力的作用 10．如图所示是我国拥有自主知识产权的第二架 C919 大型客机，假设它飞行时的质量不变，下列说法正确的是（　　） A．飞机在加速上升时动能不变，重力势能增大 B．飞机在匀速水平飞行时的重力势能增大，机械能不变 C．飞机在减速下降时的动能减小，机械能不变 D．飞机在匀速上升时动能不变，重力势能增大 二、多选题 11．如图所示，一个铁锁用绳子悬挂起来，同学将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去，到达最高点后又摆回来，摆回的铁锁不会打到同学的鼻子，过程中空气阻力不可忽略。下列说法正确的是（　　）    A．整个过程只有重力对锁做功 B．摆到最低点时，若所有力消失，锁不会静止 C．锁最终会停在最低点，锁的机械能凭空消失了 D．从最高点摆到最低点，减少的重力势能大于增加的动能 12．弹簧置于光滑管内，下端固定在水平桌面上，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，向下按压弹簧到图示位置后释放小球，小球沿竖直方向运动，先后经过c、b两点，到达最高点a，小球所受空气阻力忽略不计，则下列说法正确的是（　　） A．小球到达最高点a时，速度为0，处于平衡状态 B．小球从图示位置上升到管口的过程中始终受到弹力，所以一直加速 C．小球从图示位置上升到管口的过程中，小球的机械能变大 D．小球从c运动到b的过程中，动能转化为重力势能 三、填空题 13．甲、乙两质量相同的人，同时从同一起跑线出发，同向做匀速直线运动，某时刻他们的位置如图所示，此时甲的速度________乙的速度，甲的动能__________乙的动能。（两个空都选填“大于”、“小于”、“等于”。） 14．如图甲所示，一根轻质弹簧（质量不计）固定在水平桌面上，此时弹簧______（选填“有”或“没有”）弹性势能。图乙中弹簧的弹性势能______（选填“大于”或“小于”）图丙中弹簧的弹性势能。 15．如图，两个完全相同的小球甲、乙，以同样的速度沿着与水平方向均成θ角斜向上抛出，甲球沿光滑斜面，乙球抛向空中，不计空气阻力，甲、乙能到达的最高点分别为a点与b点，离地高度为h1和h2。在上升过程中，两小球的机械能__________（选填“守恒”或“不守恒”），图中h1__________h2，va__________vb（选填“>”、“=”或“<”）。 16．如图所示是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中，有以下说法： A．缓冲器的机械能守恒 B．摩擦力做功消耗机械能 C．垫板的动能全部转化为内能 D．弹簧的弹性势能全部转化为动能 从上面选项中选择正确说法 ___________，然后解释该结构工作的原理 ___________。 17．如图是小朋友玩蹦床的情景。小朋友在蹦床发生最大形变处到向上运动再到刚离开蹦床的过程中，他的重力势能______，动能______。当上升到最高点时，他的速度为零，此时他处于______（选填“平衡”或“非平衡”）状态。（不计空气阻力） 18．如图所示，忽略空气阻力，小球以某速度从M点沿粗糙轨道开始运动，到达P点时离开轨道，继续上升至最高点N后再下落经过Q点，O、P、Q三点在同一水平高度。 (1)小球在O、P两点的速度分别为和，则___________（>/=/<）； (2)小球在P点的机械能___________（大于/等于/小于）Q点的机械能。 19．如图是一种神奇的“魔罐”，其制作方法是：橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，在橡皮筋的中间系一个钩码，当你用手按着“魔罐”在水平地面上滚出后，松手后它能自动滚回来的原因是_____能转化为_____能。“魔罐”滚回来后不能回到原释放点的位置，主要原因是魔罐离开手后，它的机械能_____（减小/增大）。 20．如图甲所示，将一根弹簧和一个质量为1kg的金属球（球上有小孔）套在铁架台的金属杆AB上面，现将小球提到B端后松手，小球的高度随时间变化情况如图乙所示，弹簧原来的长度_______（选填“大于”、“小于”或“等于”）40cm，在0~t1过程中，小球的动能_______（选填“增大”“减小”、“先增大后减小”或“不变”），此过程中小球重力势能的变化量_______（选填“大于”、“小于”或“等于”）动能变化量，在t1、t2、t3三个时刻，小球的动能分别为Ek1、Ek2、Ek3，其大小关系是_______（用“＞”、“＜”或“＝”连接）。 21．如图，某同学将篮球掷向地面，经过甲位置后碰到地面，接着向上反弹经过乙位置，忽略空气的作用力。 位置 机械能/J 重力势能/J 甲 13 6 乙 12 10 （1）篮球直径为24.6__________（选填“mm”、“cm”或“dm”），质量为0.6kg，g取10N/kg，则该篮球受到的重力为__________N； （2）请在图中乙位置画出篮球的受力示意图；_____ （3）篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示，则篮球与地面碰撞过程损失的机械能为__________J，在乙位置时的动能为__________J。 22．蹦极运动简化后与下列情景相似：如图甲所示，弹性细绳的一端固定在O点，另一端系着一个小球，小球从O点释放后上下往复运动。由于空气阻力作用，最终会停在O点下方的某个位置。 已知小球速度v与下落高度h的关系如图乙所示，细绳拉力F与下落高度h的关系如图丙所示。请根据图像解答下列问题。弹性细绳原长为___________m，小球下落的最大高度为___________m。 已知小球在下落过程中减少的重力势能等于它所受重力做的功。不计空气阻力，求弹性细绳的最大弹性势能___________J。 四、实验题 23．高空抛物是极不文明且会对他人造成危害的行为，通过学习重力势能后，小杨想用实验来探究造成危害的因素。她认为小球从高处自由落下砸到木桩上能对木桩做功，使木桩陷入沙土中。然后设计了如图所示的实验（mA＜mB=mC=mD；hA=hB＜hC=hD） (1)实验中是根据___________来判断小球重力势能的大小，这种研究方法叫___________法。 (2)小球由高处自由下落过程中，重力势能转化为___________。通过观察A、B两小球的实验，发现B组木桩陷入沙土更深，说明当高度相同时，重力势能的大小与___________有关。 (3)通过观察___________两小球的实验，说明当小球质量相同时，重力势能的大小还与___________有关。 (4)小杨还想探究重力势能的大小与运动轨迹是否有关，于是找来一根光滑管道，把小球D从与C球高度相同的管道顶端释放，发现木桩陷入沙土的深度与C球作用的深度相同，由此判断重力势能大小与运动轨迹___________（选填“有关”或“无关”）。 24．如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，实验小组将小钢球从高度为的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一木块向前移动一段距离后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，。 （1）小钢球在滚下斜面的过程中，______能转化为动能。小钢球的动能大小是通过______（选填“高度”或“距离”）的大小来反映的，这种方法在物理学中叫作________法。本实验用到另一种物理探究方法是________法； （2）在同样的水平面上，木块被撞得越远，小钢球对木块做的功就越________，小钢球的动能就越________； （3）分析比较甲、乙两图可得结论：物体质量相同时，速度越大，动能越________； （4）比较________两图，可探究动能与质量的关系，此探究过程中两球刚到达水平面时的速度________（选填“相等”或“不相等”），结论是________________________________； 【补充设问】 （5）若水平面绝对光滑，木块受到小钢球撞击后将_____________，________（选填“能”或“不能”）达到实验探究的目的； （6）小丽根据乙、丙两图也得出了“物体的动能大小与质量有关”的结论，她的结论是否可靠?________（选填“是”或“否”），理由是______； （7）小欣联想到“探究阻力对物体运动的影响”时，也用到了斜面，让小车从斜面顶端同一高度由静止滑下，比较小车在不同表面滑行的距离，则小车在三个表面克服摩擦力做功________（选填“相等”或“不相等”）； （8）实验过程中，小明发现木块移动的距离较短，不易进行观察和比较，对此请你写出一条改进措施：_________________________； 小华发现钢球从斜面滚下时，运动的方向难控制，有时撞不到木块，有时撞歪了，请你为小华提供一种改进方案：_________________； （9）①请你根据得出的实验结论解释为什么相同路段不同车型的限速不同（如图丁所示）：__________； ②请你从物理学的角度谈谈安全行车需要注意的问题：________________________； （10）同学们进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大，于是利用实验器材进行了测定，得到数据如表： 实验序号 小球的质量 小球自由滚下到水平面的速度 木块被撞后运动的距离 1 30 2 4 2 30 4 16 3 60 2 8 分析表格中对应的数据可知，________对物体的动能影响更大。 25．小明在老师的指导下用小球和弹性很好的轻质橡皮筋等器材进行了如下实验与探究：让一系于橡皮筋一端的小球从某悬挂点O的正下方P点由静止释放如图甲所示，整个下落过程中，橡皮筋所受弹力F与小球下落高度h的关系如图乙所示；小球下落的速度v与下落高度h的关系如图丙所示。已知该轻质橡皮筋每受到的拉力就伸长1cm，经测量小球从P点下落到A、B、C三点的距离分别为：、、。（不计空气阻力） (1)小球从P点运动到A点过程中，到达A点瞬间，橡皮筋受到的拉力为______N；当橡皮筋的伸长量最大时，小球的速度为______（选填“”、“”或“0”），此时，小球处于______状态（选填“平衡”或“非平衡）； (2)从A点运动到B点过程中小球的动能______，重力势能______，机械能______（填“变大”、“变小”或者“不变”）； (3)实验中所用小球的重力为______N。 五、计算题 26．已知物体的重力势能表达式为EP=mgh，动能表达式为Ek=0.5mv2；其中m为物体的质量，h为物体距离水平地面的高度，v为物体的运动速度，g为常量，取10N/kg。如图所示，将一质量为0.4kg的物体从距离地面1.5m的高度沿水平方向以2m/s的速度抛出。不计空气阻力，物体从被抛出到落地的瞬间，整个过程中机械能守恒。求： （1）物体被抛出时的重力势能EP和动能Ek1； （2）物体从被抛出点至落地的过程中，其重力所做的功W； （3）物体落地前瞬间的动能Ek2。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C B B C C A C B D 题号 11 12 答案 BD CD 1．D 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，故A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，并不一定是势能越大，也有可能是动能，或其他形式的能，故B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，故C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，故D正确。 故选D。 2．C 因为t1~t3三个时刻速度v1＜v2=v3，不考虑下落过程中雨滴的质量变化，所以动能E1<E2=E3，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 3．B A．做功的含义为有力且在力的方向上有移动的距离，则把弓拿起的过程对弓做了功； B．弓被拉的约弯形变量越大，弹力越大； C．弹性势能与物体的弹性形变量有关，弹性形变越大，弹性势能越大； D．箭被射出，从静止变为运动，则说明力可以改变物体的运动状态； 4．B 从等高线图标出的海拔高度可知，B点的海拔最高。同一物体质量一定，位置越高重力势能越大。所以把同一物体放在B点时的重力势能最大，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 5．C 物体动能与物体质量和运动速度有关，当质量一定时，速度越大，动能越大，所以飞船加速上升的过程中，飞船的动能变大，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 6．C A．飞机在水面高速滑行时，质量不变，速度增大，动能增大；但高度不变，重力势能不变，故A不符合题意； B．飞机腾空而起时，速度增大、高度增大，动能和重力势能都增大，是燃料的内能转化为机械能，故B不符合题意； C．飞机减速下降时，质量不变，速度减小，动能减小，高度降低，重力势能减小，动能与重力势能之和（机械能）一定减小，故C符合题意； D．飞机水平匀速飞行时，质量不变，速度不变，动能不变，高度不变，重力势能不变，因此机械能不变，故D不符合题意。 故选 C。 7．A A．抛石子时，手对石子有力的作用，石子在力的方向通过一定的距离，手对石子做了功，石子速度增大，它的动能增大，故A正确； B．由于石子克服摩擦做功，受到在水面上的机械能会减小，水面的高度减小，石子在水面上从左向右运动，故B错误； C．石子的质量不变，重力不变，故C错误； D．石子的密度大于水的密度，石子最终会下沉到水的底部，故D错误。 故选A。 8．C A．由图像知：甲的速度 乙的速度 所以甲的速度大于乙的速度，故A错误； BC．甲、乙两物体质量相同，在同一水平面上做直线运动，即高度相同，甲的速度大于乙的速度，则甲、乙两物体的重力势能相同，甲的动能大于乙的动能，所以甲的机械能大于乙的机械能，故B错误，C正确； D．甲与乙的质量相等，惯性也一样大，故D错误。 故选C。 9．B A．小球在a点，弹簧被压缩，弹簧具有弹性势能，而不是小球具有弹性势能，故A错误； B．小球从a点到b点，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，故在b点小球的动能最大，重力势能不变，即机械能最大，故B正确； C．小球从a点到c点，速度先变大后变小，一直发生变化，因为小球始终受到力，故C错误； D．小球在c点水平方向受到弹簧的拉力，受非平衡力作用，故D错误。 故选B。 10．D A．飞机在加速上升时，质量不变，速度变大，动能变大，高度升高，重力势能增大，故A错误； B．飞机在匀速水平飞行时，质量不变，高度不变，重力势能不变，速度不变，动能不变，机械能不变，故B错误； C．飞机在减速下降时，质量不变，速度减小，动能减小，高度减小，重力势能减小，机械能减小，故C错误； D．飞机在匀速上升时，质量不变，速度不变，动能不变，高度增大，重力势能增大，故D正确。 故选D。 11．BD A．整个过程中，铁锁在重力的方向通过了距离，重力对锁做功；铁锁在空气阻力的方向上也通过了距离，空气阻力也做了功，故A错误； B．摆到最低点时，铁锁是运动的，若所有力消失，根据牛顿第一定律可知，锁会做匀速直线运动，故B正确； C．锁最终会停在最低点，锁的机械能转化为内能了，不是机械能凭空消失了，故C错误； D．从最高点摆到最低点，重力势能减小，动能增大，由于克服摩擦作用，一部分重力势能转化为内能，所以减少的重力势能大于增加的动能，故D正确。 故选BD。 12．CD A．平衡状态是指物体保持匀速直线运动或静止状态，且所受外力合力为零。小球到达最高点a时，虽然速度为0，但此时小球只受重力作用，合力不为零，不是处于平衡状态，故A错误； B．小球从图示位置上升到管口的过程中，开始时弹簧的弹力大于重力，小球加速上升；当弹簧的弹力等于重力时，小球的速度达到最大；之后弹簧弹力小于重力，小球做减速运动，故B错误； C．小球从图示位置上升到管口的过程中，弹簧对小球做功，将弹簧的弹性势能转化为小球的机械能，根据机械能守恒条件，只有重力或弹力做功时，机械能守恒，这里弹簧弹力对小球做功，小球的机械能变大，故C正确； D．小球所受空气阻力忽略不计，小球从c运动到b的过程中，高度增加，速度减小，其动能转化为重力势能，故D正确。 故选CD。 13． 小于 小于 [1]从同一起跑线出发，同向做匀速直线运动，相同的时间内，乙的路程对甲的路程大，故甲的速度大于乙的速度。 [2]质量相同时，甲的速度小于乙的速度，甲的动能小于乙的动能。 14． 没有 小于 [1]由图可知，甲图中弹簧没有发生形变，故此时弹簧没有弹性势能。 [2]由图可知，丙图中弹簧的弹性形变比乙图中大，故图乙中弹簧的弹性势能小于图丙中弹簧的弹性势能。 15． 守恒 > < [1]甲、乙两球在运动过程中，不存在能量的损失，因此机械能都是守恒的。 [2][3]甲图中小球的质量不变，上升到最高点时，速度为0，将动能全部转化为重力势能；乙图中小球上升到最高点时，竖直方向无速度，水平方向还有速度，具有一定的动能，质量不变，将部分动能转化为重力势能，因此小球在斜面上升的高度大于抛向空中上升的高度，即，。 16． B 缓冲器通过摩擦将部分动能转化为内能，还会储存部分弹性势能，再次向内能和动能转化 [1]A．通过克服摩擦力做功，系统的机械能向内能转化，故机械能减小，故A错误； B．通过克服摩擦力做功，系统的机械能向内能转化，故B正确； C．垫块的动能转化为弹性势能和内能，故C错误； D．弹簧的弹性势能转化为动能和内能，故D错误。 故选B。 [2]工作原理：缓冲器通过摩擦将部分动能转化为内能，还会储存部分弹性势能，再次向内能和动能转化。 17． 增大 先增大再减小 非平衡 [1][2]小朋友在蹦床发生最大形变处到向上运动再到刚离开蹦床的过程中，历经了两个阶段：首先是最大形变处到向上弹力等于重力阶段，这个阶段弹力大于重力，小朋友的速度是增大的；其次是从向上弹力等于重力处到离开蹦床阶段，这个阶段小朋友重力大于弹力，小朋友的速度减小；所以整个过程中小朋友的速度是先增大再减小的。重力势能与物体的质量和高度有关，而在整个过程中，小朋友的高度是增加的，质量不变，所以重力势能增大。动能与物体的质量和速度有关，小朋友的质量不变，所以动能是先增大再减小的。 [3]当上升到最高点时，他的速度为零，不计空气阻力，此时只受到重力作用，所以处于非平衡状态。 18．(1)> (2)等于 （1）由于球以某速度从M点沿粗糙轨道开始运动，在轨道上运动过程中要克服摩擦力做功，存在能量损失，因此球到达P点的机械能一定小于在O点的机械能，O、P处在同一水平高度，球的重力势能相等，则球在P点的动能一定小于在O点动能，因此球在O、P两点的速度>。 （2）忽略空气阻力，小球从P点到Q点机械能守恒，因此小球在P点的机械能等于Q点的机械能。 19． 弹性势 动 减小 [1][2]罐子滚出时，质量大的钩码不随罐子转动，而橡皮筋随着罐子转动又受到钩码的作用发生了弹性形变，储存了大量的弹性势能。当橡皮筋扭曲到一定程度时，要恢复原状，此时质量大的钩码不转动，因而橡皮筋带动罐子向回滚动，把自己的弹性势能转化为罐子的动能。 [3]罐子离来手后，由于受到地面的摩擦力及空气的阻力，导致自身的机械能减少，所以不能滚回到原来的位置。 20． 大于 增大 大于 [1]由图像乙可知，小球最终会静止在弹簧上，此时小球的高度即弹簧的长度为40cm，但此时弹簧受到小球向下的压力，所以弹簧的原长应该大于40cm。 [2]在0~t1过程中，小球的质量不变，高度减小，重力势能减小，重力势能转化为动能，所以小球的动能增大。 [3]由图像可知，小球每次弹起的最大高度减小，说明小球运动时会受到阻力的作用，所以小球总的机械能会减小，且重力势能还会转化为弹性势能，所以在0~t1过程中，小球重力势能的变化量大于动能的变化量。 [4]在t1、t2、t3三个时刻，小球的高度相同，小球的重力势能相同，但是小球受到阻力作用，总的机械能减小，所以动能的关系为。 21． cm 6 1 2 （1）[1]根据常见物体的长度可知，篮球直径为24.6cm。 [2]根据G=mg可得，该篮球受到的重力为 （2）[3]忽略空气的作用力，则篮球在乙位置只受重力的作用，重力的方向为竖直向下，因此在篮球的重心处沿竖直方向画一条竖直向下的有向线段，用G来表示，如图所示 （3）[4]根据表格信息可知，篮球与地面碰撞过程损失的机械能为 [5]由于机械能等于动能与重力势能之和，所以篮球在乙位置时的动能为 22． 1.2 2.4 7.2J [1]由图丙知：当拉力为零时弹性绳的长度为1.2m，即弹性细绳原长为1.2m； [2]由图乙知：小球速度先增大后减小为零，当速度为零时绳子伸长量做大，小球下落高度最大，由图可知为2.4m； 【解答】[3]由图乙知小球下落的最大高度为2.4m，下落高度为1.5m时速度达到最大； 由图丙知：当拉力为零时弹性绳的长度为1.2m，即弹性细绳原长为1.2m，且丙图像为一次函数图像； 设解析式为 将点代入解析式得，， 则解析式为 当时，速度达到最大，即,将，带入解析式得到拉力，即， 因为不计空气阻力，小球的重力势能全部转化为弹性绳的弹性势能， 所以弹性细绳的最大弹性势能为 23． 木桩陷入沙土的深度 转换 动能 质量 B、C 高度 无关 (1)[1][2]本实验中，小球的重力势能大小是通过木桩陷入沙土的深度来反映的，这种方法称为转换法。 (2)[3]小球在下落过程中，质量不变，高度减小，速度变大，将重力势能转化为动能。 [4]比车较A、B两球，下落高度和运动路径相同，B球质量大于A球质量，发现B球下的木桩陷入沙土的深度更大，说明B球的重力势能较大，由此可得出结论：当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大。 (3)[5][6]比较B、C两球，两球质量相同，下落路径也相同，C球的下落高度大于B球的下落高度，发现C球下的木陷入沙土的深度更大说明C球的重力势能较大，由此可得出结论：当物体的质量相同时，下落高度越高，物体的重力势能越大。 (4)[7]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，但木陷入沙土的深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关。 24． 重力势 距离 转换 控制变量 多 大 大 甲、丙 相等 物体的速度相同时，质量越大，动能越大 做匀速直线运动 不能 否 没有控制小钢球到达水平面的速度相同 相等 增大钢球在斜面上的高度 将斜面换成斜槽 见解析 不超载行驶，不超速行驶 速度 （1）[1][2]小钢球从斜面滚下过程中，质量不变，高度减小，故重力势能减小，同时速度变大，动能增加，所以是将重力势能转化为动能的过程。 [3][4]小钢球从斜面滚下过程中，小球的动能越大，小木块移动的距离越远，故小球的动能大小是通过小木块移动的距离s大小来反映的，运用了转换法。在研究动能的大小与速度的关系时，应控制小球的质量不变，因此本实验还用到了控制变量法。 （2）[5][6]木块被撞的过程中，小钢球对木块施加力且木块沿力的方向移动一段距离，小钢球对木块做功，且木块被撞得越远，小钢球对木块做的功就越多，说明小钢球具有的动能越多。 （3）[7]甲、乙两图中小球的质量相同，速度不同，且速度越大，木块被撞击移动的距离越远，说明小球具有的动能越多，因此可得结论为：物体质量相同时，速度越大，动能越大。 （4）[8][9][10]探究动能与质量的关系，需要控制小球的速度相同，即小球所处的高度相同。因此选择甲、丙两图，由甲丙两图可知，小球的质量越大，木块被撞击的距离越远，说明小球具有的动能越大。因此可得结论为：物体的速度相同时，质量越大，动能越大。 （5）[11][12]若水平面绝对光滑，木块受到小钢球撞击后将一直做匀速直线运动，由于该实验是通过木块移动距离的远近来表示小球具有动能的大小，因此平面绝对光滑不能达到实验探究的目的。 （6）[13][14]探究动能与质量的关系，需要控制物体的速度相同，而乙、丙两图中质量和速度都不同，因此得出的结论不可靠。 （7）[15]让小车从斜面顶端同一高度由静止滑下，小车到达斜面底端的速度相同，即小车具有的动能相同，最终小车在不同表面静止时，小车具有的动能均转化为克服摩擦做功，因此小车在三个表面克服摩擦力做功相等。 （8）[16]木块移动的距离较短，说明小球具有的动能较小，即小球的速度较小，因此可以增大钢球在斜面上的高度。 [17]钢球从斜面滚下时，运动的方向难控制，可以将将斜面换成斜槽。 （9）[18]由于不同的车质量不同，速度相同时，质量大的车动能更大，不易刹车，造成的危害更大。 [19]根据动能的影响因素可知，为了安全驾驶，不超载行驶，不超速行驶。 [20]对比1、2和1、3数据可知，物体的速度对物体的动能影响更大。 25．(1) 0 0 非平衡 (2) 变大 变小 变小 (3)4 （1）[1]由图乙可知，小球从P点运动到A点过程中，到达A点瞬间，橡皮筋受到的拉力为0N，说明此时橡皮筋长度等于原长。 [2]小球受到竖直向下的重力作用，继续加速向下运动，橡皮筋逐渐伸长，竖直向上的弹力逐渐变大，当橡皮筋的弹力增大到等于重力时，速度达到最大值，即到达B点；之后小球继续向下运动，但重力小于弹力，合力的方向竖直向上，小球做减速运动，到达C点时，弹力达到最大，即橡皮筋的伸长量最大，所以此时小球的速度减为0。 [3]小球做减速运动，到达C点时，弹力大于重力，不满足二力平衡，故小球处于非平衡状态。 （2）[1][2][3]由以上分析可知，从A点运动到B点过程中小球的速度变大，故动能增大；由于高度变小，故重力势能减小。因从A点运动到B点过程中，小球的机械能有一部分转化为橡皮筋的弹性势能，故机械能减小。 （3）由图可知，小球从P点下落到B点时，橡皮筋的伸长量为 橡皮筋每受到0.2N的拉力就伸长1cm，即0.01m，则弹力大小为 由图丙可知，小球从P点下落到B点时，小球的速度是最大的，满足重力等于弹力，所以小球的重力为。 26．（1）6J， 0.8J；（2）6J；（3）6.8J (1)物体被抛出时的重力势能 物体被抛出时的动能 (2)物体从被抛出点至落地的过程中，重力做功 (3)因为不计空气阻力，物体从被抛出到落地的瞬间，整个过程中机械能守恒．所以球落地前瞬间的动能 答：(1)物体被抛出时的重力势能为6J，动能为0.8J。 (2)其重力做功为6J。 (3)物体落地前瞬间的动能Ek2为6.8J。 学科网（北京）股份有限公司 $