考点14：动能 势能 机械能及其转化 (2)

一、选择题1.（2019江苏省苏州市，题号12，分值2）【答案】C【解析】A选项皮球经过同高度的A、B两点时由于空气阻力的影响B动能小于A处的动能。A选项说法错误；B选项皮球第一次反弹后到达最高点P点时竖直方向上是速度为零，但是水平方向上由于继续向右移动，因此水平方向速度不为0，B选项说法错误；C选项皮球由于受到空气阻力的影响，机械能逐渐减小，因此从C到达D时，机械能也存在损失，C选项说法正确；D选项若将皮球表面涂黑，由于空气阻力影响M、N两点的机械能不相等，因而留下的两个黑色圆斑也是不一样，应该M处较大。D选项说法错误。【知识点】动能势能和机械能的变化，动能和势能的转化，会用转换法判断重力势能的大小.2.（2019江苏省泰州市，题号30，分值2）30.如图，一个小球在地面上弹跳，下列分析错误是A.小球从A处到B处重力势能增大B.小球从B处到C处动能增大C小球在B处比D处重力势能大D.小球在A、C、E三处机械能总量相等【答案】D【解析】A选项小球从A处到B处高度增加，重力势能增大，说法正确，不符合题意；B选项小球从B处到C处，重力势能转化为动能，动能增大，说法正确，不符合题意；C选项小球在B处比D处的高度大，B处重力势能大，说法正确，不符合题意；D选项由于存在空气阻力，机械能不守恒，机械能变小，小球在A、C、E三处机械能总量越来越小，D选项是错误的，符合题意。【知识点】了动能、势能、机械能守恒。3.（2019江苏省扬州市，题号10，分值2）【答案】D 【解析】本题考查了摩擦力、大气压、惯性、动能和势能的转化等知识点。A选项机器安装滚珠轴承是利用滚动代替滑动来减小摩擦，A选项错误；B选项用注射器注射药液，是靠外力把药液注射到体内，不是利用大气压，B选项错误；C选项锤柄撞击木凳锤头套紧，是利用锤头的惯性，C选项错误；D选项小球从F处飞出时，具有水平方向的速度和竖直向上的速度，当小球到达最高点时竖直方向的速度为零，当仍具有水平方向的速度，仍具有动能，D选项正确。【知识点】摩擦力；大气压；惯性；动能和势能的转化。4.（2019江苏省扬州市，题号12，分值2）【答案】D【解析】本题考查了力与运动的关系、滑动摩擦力的影响因素、动能和势能变化判断等知识点。AB选项：刚剪断细绳时，物体在竖直方向受到的向下的重力大于向上的滑动摩擦力，物体向下做加速运动，滑动摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关，接触面粗糙程度不变，压力F增加，滑动摩擦力增加，当滑动摩擦力等于重力瞬间时，物体做匀速运动，此时物体的速度达到最大，随着压力F进一步增加，滑动摩擦力继续增加，大于重力，物体开始做减速运动，墙壁足够高，速度可以减为零，物体静止时，受到静摩擦力作用，静摩擦力大小等于物块的重力，A选项错误；B选项错误；C选项：物体的动能跟质量和速度有关，质量不变时，动能随速度先增加、再不变，后减小为0，C选项错误；D选项由于存在摩擦，有一部分机械能转化为内能，机械能不断减小，当物体静止时，机械能不变，D选项正确。【知识点】力与运动的关系、滑动摩擦力的影响因素、动能和势能变化判断。5.（2019浙江省衢州市，题号7，分值4）（4分）2019年衢江抽水蓄能电站开建，其工作原理如图，用电低谷时（如深夜），电站利用电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来；用电高峰时，再利用上水库中的水发电。 （1）蓄能时，水被抽到上水库，此过程是将　电　能转化为水的机械能。（2）抽水蓄能电站选址衢江黄坛口，不仅因当地水资源丰富，同时还考虑到当地地势较陡，这样建成的电站上、下水库的高度差比较　大　，有利于蓄能与发电。【答案】（1）电；（2）大。【解析】（1）蓄能时，水被抽到上水库中，电能转化为水的机械能；（2）抽水蓄能电站在发电时，从能量的角度看，是将水的机械能最终转化为电能，水的机械能越大转化获得的电能越多，所以建成的电站上、下水库的高度差应该比较大，最初水的重力势能较大，有利于蓄能与发电。故答案为：（1）电；（2）大。【知识点】机械能和其他形式能的转化．6.（2019湖北省宜昌市，题号9，分值2）如图3所示，过山车是一项惊险刺激的游戏项目，下列关于过山车的机械能说法正确的是图3A．刚开始过山车匀速被拉升时，机械能不变B．过山车向下俯冲时，重力势能转化为动能C．通过环形轨道最高点时，重力势能最大，动能为0D．过山车在运行过程中机械能守恒【答案】B【解析】刚开始过山车匀速被拉升时，动能不变，但高度增加，重力势能增大，所以机械能变大，故A错误；过山车向下俯冲时，重力势能转化为动能，故B正确；通过环形轨道最高点时，重力势能较大，动能不为0，故C错误；由于有摩擦力和空气阻力，过山车在运行过程中机械能不守恒，故D错误。【知识点】动能、势能；机械能及其转化。7.（2019湖南省郴州市，6，2分）【答案】B 【解析】物体的动能与质量、速度有关，质量越大、速度越大，物体的动能越大；重力势能与质量、高度有关，质量越大、高度越大，重力势能越大，飞机在高空中水平匀速飞行，飞机的速度不变，向灾区投放救灾物质，质量减小，所以动能减小；高度不变，所以重力势能减小，故B正确，因此选B.【知识点】动能、重力势能8.（2019湖南省长沙市，题号24，分值3）下列关于机械能及其转化的说法正确的是A．弯弓射箭，箭的动能转化为弓的弹性势能B．拦河大坝使上游的水位升高，提高了水的重力势能C．蹦床运动员从高处落下，其动能转化为重力势能D．人造卫星从近地点飞向远地点时势能减小，动能增大【答案】B【解析】A．将弓拉弯时，人对弓做功，弓形状发生改变，产生了弹性势能；松手后，恢复原状态的弓对箭做功，使箭的速度变大，即增加了箭的动能，故A错误；B．拦河坝为了提高上游水位，质量一定，高度越高，水的重力势能越大，故B正确；C．从最高处落下，运动员的质量不变，速度增大，动能增大，同时高度减小，所以重力势能减小，故是将重力势能转化为动能，故C错误；D．人造地球卫星由近地点向远地点运动时，质量不变，高度增大，重力势能增大；速度变小，动能变小，所以是将动能转化为重力势能的过程，故D错误．【知识点】动能和势能的大小变化动能和势能的转化与守恒9.（2019山东烟台，8，2）如图5所示，小球沿轨道由静止A处经B、C运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，则A.小球在A处的动能等于在D处的动能B.小球在A处的动能大于在D处的动能C.小球在B处的机械能小于在处的机械能D.小球在B处的机械能等于在C处的机械能【答案】D【解析】忽略空气阻力和摩擦力时，机械能守恒，则小球在运动过程中重力势能和动能相互转化，但机械能总量不变。【知识点】机械能及其转化；能量守恒定律 10.（2019山东省聊城市，7，3分））如图是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验。实验中，让同一铜球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，下列说法正确的是（　　）A．该实验探究的是物体动能大小与高度的关系        B．该实验探究的是物体动能大小与质量的关系         C．该实验中，物体的动能是指木块B的动能    D．该实验结论可以解释为什么对机动车限速【答案】D【解析】物体的动能与物体的质量和速度有关，本实验是让同一个钢球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一个木块，是探究物体的动能大小与速度的关系，故A、B错误；这里的动能应该是指钢球的动能，而不是指木块的动能，故C错误；本实验可以得到一个结论，是在物体的质量相同时，速度越大动能越大，这就可以解释为什么机动车要限速，故D正确，因此选D.【知识点】探究物体的动能影响因素11.（2019山东省淄博市，题号（8），分值2分）如图所示，小球沿轨道由静止从A点向D点运动的过程中（小球和轨道间存在摩擦），下列说法错误的A.小球在A点的重力势能最大B.小球在B点的速度最大C.小球在C点和B点的机械能相等D.小球不能到达D点【答案】C【解析】A点时小球的初始位置，重力势能与高度和质量有关，故小球在A点的重力势能最大，A正确；从A点运动到B点，重力势能转化为动能，所以在B点小球的动能最大，故B正确；小球和轨道间存在摩擦，所以有部分机械能转化为内能，机械能会减小，小球在C点和B点的机械能不相等，故C错误；因为有能量损失，机械能不守恒，所以小球不能到达D点，故D错误。故选C。【知识点】重力势能、动能的转化；能量转化和守恒。12.（2019山东省滨州市，题号（6），分值3分）“嫦娥四号”探测器于2018年12月8日成功 发射，进入奔月轨道，12月12日，顺利完成“太空刹车”，进入环月轨道，2019年1月3日上午10时26分，在月球背面成功着陆，实现了人类探测器的首次月背软着陆。为了增加着陆的安全性，探测器通过接力避障的方式下降至100米左右悬停，通过地形的最优识别方法找到了安全区域降落，下列说法正确的是A.发动机熄火后，火箭仍能继续向前飞行，是因为受到惯性力的作用B.“太空刹车”过程中，火箭向前喷出燃气，利用了二力平衡C.探测器关闭发动机绕月运动，从近月点向远月点运动过程中，机械能保持不变D.为了增加着陆的安全性，探测器悬停时，不受力的作用【答案】C【解析】发动机熄火后，火箭仍能继续向前飞行，是由于惯性，惯性是物质的一种性质，不是一种作用或力，故A错误，不符合题意；“太空刹车”过程中，火箭向前喷出燃气，利用了力可以改变物体的运动，故B错误，不符合题意；在外太空，没有空气阻力，机械能守恒，探测器关闭发动机绕月运动，从近月点向远月点运动过程中，机械能保持不变，故C正确；为了增加着陆的安全性，探测器悬停时，受平衡力的作用，故D错误，不符合题意。故选C。【知识点】惯性；二力平衡；力的作用效果；机械能守恒。13.（2019山东省临沂市，题号16，分值2）如图所示，在“探究动能的大小跟哪些因素有关”的实验中，下列说法正确的是A．实验所用斜面和水平面都必须是光滑的B．木块向前滑行的过程中机械能保持不变C．小球质量越大，到达斜面底端的速度越大D．木块被撞击后滑行的越远，说明小球的动能越大【答案】D【解析】A．实验中通过木块被推动距离的远近来反映小车动能的大小，若水平面是光滑的，木块将做匀速直线运动，无法比较小车的动能大小，故A错误；B．木块在水平面上运动要克服斜面的摩擦力做功，消耗部分机械能，所以机械能减小，故B错误；C．让小球从斜面上同一高度由静止滑下，高度相同，小车到达水平面时的速度相同，故C错误；D．根据转换法可知，实验中，木块运动的距离越远，说明刚要撞击木块时小车具有的动能越大，故D正确．【知识点】探究影响物体动能大小的因素 14.（2019·泰安中考）9.9.B【解析】本题考查对机械能的理解和掌握。弹簧被压缩到最短时，弹簧发生形变最大，弹性势能最大，选项A错误；物块从c向a运动的过程中，高度变小，重力势能减小，选项B正确；物块从b向a运动的过程中，克服摩擦力做功，部分动能转化为内能，动能减小，选项C错误；物块在整个运动过程中，克服摩擦力做功，部分机械能转化为内能，机械能不守恒，选项D错误。15.（2019山东威海，8，2分）【答案】A【解析】A.小车车轮与接触面间的摩擦是滚动摩擦，不能代替滑动摩擦。B.“探究二力平衡的条件”时，将小车转动一定角度，两侧的拉力不在同一条直线上，小车不能保持平衡状态，因而可以探究两个力平衡时它们是否在同一条直线上。C.“探究阻力对物体运动的影响”时，小车受到的阻力越小，小车在相同时间内运动的距离越远，即小车速度减小得越慢。D.“探究动能的大小与哪些因素有关”，小车的动能越大，对木块做的功越多，木块运动的距离就越远。【知识点】滑动摩擦与滚动摩擦；二力平衡条件；探究阻力对物体运动的影响；探究动能与哪些因素有关16.(2019·乐山中考)13．下列关于能量转化的说法，正确的是（） A．甲图中，风力发电将空气的动能转化为电能B．乙图中，拉开的弹弓将石子弹出的过程，弹性势能增大C．丙图中，“神舟五号”载人飞船成功返航，返回舱在减速着陆过程中机械能守恒D．丁图中，水平路面上疾驰的汽车，将重力势能转化为动能13.A【解析】本题考查的是对能量转化的理解和掌握。风力发电将空气的动能转化为电能，选项A正确；拉开的弹弓将石子弹出的过程，弹性形变变小，弹性势能减小，选项B错误；，返回舱在减速着陆过程中重力势能以及动能均减小，机械能不守恒，选项C错误；水平路面上疾驰的汽车，将燃料的化学能转化为动能，选项D错误。17.（2019北京市，17，2分）【答案】CD【解析】A.任何物质都具有惯性，A错误；B.由题意可知，小朋友的速度越来越大，运动状态不断改变，B错误；C.由于动能的大小与物体的质量和速度的大小有关，而小朋友的速度越来越大，所以动能越来越大，C正确；D.由于小朋友从上向下滑动，高度越来越低，而重力势能与物体的质量和高度有关，所以重力势能越来越小，D正确。故选CD。【知识点】动能势能机械能及其转化——动能、重力势能的影响因素牛顿第一定律二力平衡—惯性18.（2019省福建省，题号15，分值2）踢毽子是一项有益的休育活动．如图毽子某次被踢出后，竖直上升经过某一位置时，毽子的动能和重力势能分别为Ek1和EP1；下落经过同一位置时，毽子的动能和重力势能分别为Ek2和EP2，则 A．Ek2>Ek1B．Ek2EP1D．EP2>EP1【答案】B【解析】在毽子上升与下降过程中，毽子都受到空气阻力的作用，机械能在不断减小；在上升、下落经过同一位置时，高度相同，毽子的重力势能相同，而下落时机械能更小，则下落时的动能更小；故ACD错误，B正确．【知识点】动能和势能的大小变化19.(2019广东省省深圳市，23题，1.5分)如图，弧形轨道ab段光滑，bc段粗糙，小球从a点经最低点b运动至c点。下列分析正确的是()A.从a到b的过程中，小球动能转化为重力势能B.经过b点时，小球动能最大C.从b到c的过程中，小球动能增大D.从a到c的过程中，小球机械能守恒【答案】B【解析】从a到b的过程中，小球高度降低，重力势能转化为动能，故A错；小球从a运动到b动能增大；从b运动到c动能减小，则在b点处小球动能最大，故B正确；小球从b到c的过程中，高度增加，同时克服摩擦力做功，速度减小，则小球的动能减小，故C错误；bc段弧形轨道粗糙，因此小球在bc段运动时会克服摩擦力做功，会有一部分机械能转化为内能，则机械能会减小，故D错误。【知识点】机械能及其转化。能量的转化20.（2019湖北省荆门市，题号20，分值3）平衡车在当今是非常时尚的交通工具，深受年轻人的喜爱．下列关于平衡车的说法中错误的是 A．平衡车踏板上有凸凹不平的花纹，可以增大踏板与脚之间的摩擦力B．平衡车车轮做的比较宽厚，可以减小车轮与地面之间的压强C．平衡车加速上坡时，动能和机械能都增大了D．人站在车上匀速行驶时，人的重力与地面对车的支持力大小相等【答案】D【解析】A．平衡车踏板上有许多凸凹的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的；故A正确；B．平衡车车轮做的比较宽厚，是为了在压力一定时，增大受力面积，减小车轮与地面之间的压强，故B正确；C．平衡车在加速上坡时，质量不变，速度增大，动能增大，高度增加，重力势能增大，其机械能增大，故C正确；D．人站在车上匀速行驶时，人的重力与地面对车的支持力大小不相等，因为地面对车的支持力等于人和车的重力，故D错误．【知识点】二力平衡条件的应用　　增大或减小摩擦的方法　　减小压强的方法及其应用　　动能和势能的大小变化21.（2019湖南湘西，7，3）跳伞运动员在空中匀速下落的过程中A.重力势能减小B.动能增加C.机械能增加D.机械能不变【答案】A【解析】跳伞运动员在空中匀速下落的过程中，高度越来越低，则重力势能变小；速度不变，则动能不变；机械减小。【知识点】物体的重力势能与高度的关系；动能与速度的关系；机械能转化及变化22.（2019湖南省株洲市，题号13，分值3）炎陵龙渣瑶乡境内有一瀑布（如图），溪水自悬崖飞泻自下，喷雪溅珠，习称“白米下锅”．天气晴好时瀑布前常会出现一弯彩虹．关于这一自然景观，下列说法正确的是 A．溪水飞泻直下时，重力势能转化为动能B．溪水飞泻直下时，动能转化为重力势能C．瀑布前出现彩虹的主要原因是光的反射D．瀑布前出现彩虹的主要原因是光的色散【答案】AD【解析】AB．溪水飞泻直下时，水的质量不变，高度降低，速度增大，所以重力势能减小，动能增加，重力势能转化为动能；故A正确、B错误；CD．彩虹是太阳光通过空气中的小水珠发生折射，由于不同颜色的光偏折的角度不同，从而将太阳光分解成七色光的现象，这种现象叫光的色散；故C错误、D正确．【知识点】光的色散动能和势能的转化与守恒23.．（2019吉林省，题号5，分值2）【答案】B【解析】乒乓球上浮过程中自身重力不会改变，故A错误；上升过程中速度变大，质量不变，动能变大，故B正确；上浮过程中没有露出水面，排开水的体积不变，浮力不变，故C错误；上浮过程中在水中的深度变小，压强变小，故D错误。故选B。【知识点】浮力大小；影响动能的因素；液体压强的计算24.（2019安徽省，题号12，分值3）（3分）（2019•安徽）如图，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定。右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置，然后释放小球，小球就在AB间做往复运动（已知AO＝OB）。小球从A位置运动到B位置的过程中，下列判断正确的是（　　）A．小球的动能不断增加 B．弹簧的弹性势能不断减少C．小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等D．在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变【答案】D【解析】由题知，O点是弹簧保持原长时小球的位置，则AO段弹簧处于压缩状态，OB段弹簧处于拉伸状态；小球从A运动到O的过程中，弹簧逐渐恢复原状，形变程度变小，弹性势能变小，小球所受弹力方向向右、速度不断增大，动能变大，此过程中弹性势能转化为动能；到达O点时，弹簧恢复原长，弹性势能为零，小球所受弹力为零，此时速度最大，动能最大；小球从O运动到B的过程中，弹簧被拉长，形变程度变大，弹性势能变大，此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小，动能变小，此过程中动能转化为弹性势能；则小球从A位置运动到B位置的过程中：A、小球的动能先增加后减少，故A错误；B、弹簧的弹性势能先减少后增大，故B错误；C、小球运动到O点时的动能（最大）与此时弹簧的弹性势能（为零）不相等，故C错误；D、水平台面光滑，且AO＝OB，说明没有机械能转化为内能，小球和弹簧组成的整体机械能守恒，所以在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变，故D正确。故选：D。【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒．25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37. 38.39.二、填空题1.（2019江苏省盐城市，题号15，分值3）【答案】小；做功；减小。【解析】飞机在空中飞行时，上方的流速大压强小；飞机外壳与空气摩擦，通过做功的方式使外壳内能增加；飞机降落时，质量不变，被举高度减小，重力势能减小。【知识点】流体压强与流速关系，内能的改变，重力势能影响因素。2.（2019江苏省淮安市，题号14，分值2）如图是“探究物体动能大小与哪牲因素奋关”的实骑示意阁（A为小球，B为木块）.在探究小球动能大小与速度的关系时，应保持小球的▲不变.本实验是通过木块B▲来反映小球动能的大小.【答案】质量，被A推动的距离.【解析】在探究小球动能大小与速度的关系时，运用控制变量法，应保持小球的质量不变，探究动能与速度的关系；运用转换法，将小球的动能的大小转换为B被被A推动的距离的大小。【知识点】动能大小与哪些因素有关的实验探究.3.(2019河北省，25题，3分)卫星是通过______传递信息的，它从图10所示位置向近地点运行时势能_____(选填“增大”“减小”或“不变")；站在地面上的人现察到同步卫星静止不动，选取的参照物是____。【答案】电磁波减小地面 【解析】卫星是通过电磁波传递信息的，近地点重力势能最小，动能最大，远地点重力势能最大，动能最小。地球同步卫星相对于地球是静止的。【知识点】电磁波、机械能、参照物4.（2019绵阳市，14，4分）2019年1月3日，嫦娥四号实现了人类探测器首次成功在月球背面软着陆。嫦娥四号探测器在距离月球表面100米高处悬停，对月球表面识别，并自主避障，选定相对平坦的区域后，开始缓慢地竖直下降，最后成功软着陆。从距离月球表面100米到软着陆在月球表面的过程中，嫦娥四号探测器的重力势能_________，机械能________。（选填“增加”或“不变”或“减少”）【答案】减少；减少.【解析】从重力势能和动能大小的影响因素进行判断，又因为机械能等于动能和势能的总和，然后判断机械能的变化。嫦娥四号从距离月球表面100米到软着陆在月球表面的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减少；该过程中其速度减小，动能减少；探测器没有发生弹性形变，不具有弹性势能，则机械能等于重力势能与动能的总和，所以其机械能减少。【知识点】动能势能机械能及其转化—动能和势能的大小变化5.（2019甘肃武威，13，2）【答案】重力势能动能【解析】同一物体的高度越高，所具有的重力势能越大。卫星在远地点距离地球的高度最高，具有的重力势能最大；在近地点距离地球最近，具有的重力势能最小。卫星从远地点向近地点运行的过程中，减小的重力势能转化为动能。【知识点】机械能及其相互转化6.（2019年广东省，第8题，3分） 【答案】变大变大变小【解析】本题考查小球从A点到B点，高度减小，重力势能变小；从B点到C点，高度增大，重力势能变大，即重力势能先变小后变大；从A点到B点，小球速度变大，动能变大；从B点到C点，小球速度变小，动能变小，即小球动能先变大后变小。【知识点】机械能及其转化。7.（2019湖南省湘潭市，第21题，2分）送餐机器人在水平地面上做匀速直线运动时，机器人处于（选填“平衡”或“不平衡”）状态，其动能（选填“增大”“减小”或“不变”）【答案】平衡，不变【解析】平衡状态包括静止状态或匀速转动状态。送餐机器人在水平地面上做匀速直线运动时，机器人处于平衡状态。其质量不变、速度不变，所以动能不变。【知识点】平衡状态的判断，动能的影响因素8.（2019湖南省长沙市，题号34，分值6）如图，小海在研究“物体的动能与哪些因素有关”时，将质量为m的小钢球从斜槽的某一高度h处由静止释放，钢球运动到水平面时，将水平面上静止的木块撞出一段距离s。小海的部分实验数据和现象记录如下：（1）上述3次实验中，第_____次实验钢球滑到斜槽底端时动能最大；（2）上述实验数据表明：当速度一定时，钢球的质量越大，动能越_____.这个结论可用于解释汽车_____（选填“超速”或“超载”）带来的危害．【答案】（1）3（2）大超载【解析】（1）动能的大小用小球推动木块移动的距离长短来反映，观察表格数据，小球推动木块移动距离最长的是第3次实验；所以第3次实验钢球滑到斜槽底端时动能最大；（2）由实验数据可知：速度一定时，质量越大，动能就越大；速度一定时，质量越大，动能就越大，越不容易刹车，所以要对汽车进行限载，防止汽车由于超载带来的危害．【知识点】探究影响物体动能大小的因素 9.（2019遂宁，题号15，分值4）【答案】B内能【解析】由于小球最终静止在B点，可知在B点时小球受力平衡，即在沿斜面方向受到的沿斜面向上的弹力与沿斜面向下的合力是一对平衡力。由题意可知，小球从O点运动至A点的过程中，受沿斜面向下的合力，速度不断增大；小球在从A点运动到B点的过程中，弹簧的弹力小于沿下面向下的合力，此过程中速度变大；小球在从B点运动到C点的过程中，弹簧的弹力大于沿下面向下的合力，此过程中速度变小，至C点时速度为零。因此小球在第一次下降经过斜面B点时动能最大。小球在运动过程中，克服摩擦力做功，一部分机械能转化为了内能。【知识点】力与运动、平衡力、机械能10.（2019湖北随州，第26题，3分）【答案】（1）运动员起跳时用力蹬地，利用了力的作用的相互性；（2）运动员空中击球，说明力可以改变物体的运动状态；（3）运动员落地时，重力势能转化为动能。（合理即可）【解析】解：结合排球运动过程中的几个动作，其包含的物理知识有：（1）运动员起跳时用力蹬地，利用了力的作用的相互性； （2）运动员空中击球，说明力可以改变物体的运动状态；（3）运动员落地时，重力势能转化为动能。（合理即可）【知识点】力的作用的相互性，力的作用效果，动能与势能的转化11.（2019湖北咸宁，21，3）【答案】相等增大不变【解析】甲乙初始时刻高度相同，则重力势能相等；速度相等，则动能相等，所以甲乙初始时刻的机械能相等。甲落地前向下运动，重力势能转化为动能，重力势能减小，动能增大。不计空气阻力，乙在运动过程机械能守恒，即机械能不变。【知识点】影响动能大小的因素；影响重力势能大小的因素；机械能转化；机械能守恒12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28. 29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.三、解答题1.（2019浙江省衢州市，题号12，分值4）（4分）“南孔圣地，衢州有礼”，衢州市民积极践行“文明出行”的各项规定，比如骑电瓶车的规定为：出行要戴头盔（头盔外部材枓坚硬，内部材料松软），不带12岁以上的人，不超速行驶。请运用科学知识，从安全角度解释该规定的科学道理。【答案】（1）由规定知不带12岁以上的人，若带上12岁以上的人，电瓶车的总质量一般会明显增加，电瓶车的惯性将较大，容易导致交通事故的发生；（2）一定速度的电瓶车质量大时，动能大，发生交通事故时将造成更大的伤害；（3）头盔外部材枓坚硬，能抵抗一定程度来自外部的力量，减小对头部的伤害；（4）头盔内部材料松软，发生碰撞时刻增大头部的受力面积，减小压强；（5）超速行驶的电动车在遇到紧急情况刹车时制动距离长，容易导致交通事故的发生；（6）一定质量的超速行驶的电瓶车因速度过大，动能会很大，发生交通事故时将造成更大伤害。【思路分析】（1）质量大，惯性大；（2）影响动能的因素是质量和速度；（3）头盔外部材枓坚硬，减小对头部的伤害；（4）压强与压力和受力面积有关。【解题过程】（1）由规定知不带12岁以上的人，若带上12岁以上的人，电瓶车的总质量一般会明显增加，电瓶车的惯性将较大，容易导致交通事故的发生； （2）一定速度的电瓶车质量大时，动能大，发生交通事故时将造成更大的伤害；（3）头盔外部材枓坚硬，能抵抗一定程度来自外部的力量，减小对头部的伤害；（4）头盔内部材料松软，发生碰撞时刻增大头部的受力面积，减小压强；（5）超速行驶的电动车在遇到紧急情况刹车时制动距离长，容易导致交通事故的发生；（6）一定质量的超速行驶的电瓶车因速度过大，动能会很大，发生交通事故时将造成更大伤害。【知识点】物理常识；动能；压强；惯性等。2.（2019湖南省娄底市，第20题，8分）如图1是探究“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．小球撞击木块时的动能C．小球撞击木块后的动能D．木块被小球撞击的动能（2）使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与的关系。（3）在做了探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后，有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面同一高度由静止开始滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑，小明设计了如图2所示的实验：让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若C球相对于A球（选填“运动”或“静止”），就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。 （4）完成实验后，同学们还联想到以前学习牛顿第一定律时，也用到了斜面：让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在三个不同的表面上能滑动的距离不同（如上表），小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力做功（选填“相等”或“不相等”）。【答案】（1）B；（2）速度；（3）静止；（4）相等。【思路分析】（1）据题意可知，实验中探究小球动能，即小球撞击木块时的动能的大小；（2）影响动能大小的因素有物体的质量与速度，因此，在探究和分析结论时，一定要注意控制变量法的运用，并据此得出结论；（3）通过运动和静止的相对性分析即可判断；（4）直接比较小车在三个表面上克服摩擦力做功是否相等不好确定，可根据重力势能大小关系及能量的转化分析。【解题过程】（1）据题意可知，实验中探究小球动能，即小球撞击木块时的动能的大小；故选B；（2）影响动能大小的因素有物体的质量与速度，使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，这里的变量是速度，因此，是为了研究动能大小与速度的关系；（3）让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若任一时刻两球的速度大小相等，即以任何一个小球为参照物，另一个小球都是静止的，所以若C球相对于A球静止，就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。（4）让小车从同一高度由静止下滑，根据决定重力势能大小的因素可知，最初小车的重力势能相同，下滑到水平面时的动能也相同，在不同的材料表面上运动时，最终停下来后，动能全部转为内能，克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能，所以，在三个表面克服摩擦力做功相等。【知识点】影响物体动能大小因素的探究实验，控制变量法、转换法的运用，做功大小的比较3.（2019江西，19，5） 【答案】（1）装满沙子的更难被推动，因为物体具有惯性，质量越大的物体越难改变原来的运动状态，所以在相同的力的作用下装满沙子的易拉罐更难被推动。（2）当绳子断开后，易拉罐只受到重力作用，具有重力势能。【解析】惯性表示物体保持原来运动状态的性质，惯性的大小只与物体质量的大小有关，物体的质量越大，惯性越大，其运动状态越不容易改变。被举高的物体具有重力势能，此刻易拉罐离地面有一定高度，所以它具有重力势能。【知识点】惯性；重力势能4.（2019年菏泽，题号29，分值3）【答案】物体的功能与物体的质量和运动速度有关。虽然塑料圆柱体的质量很小，但它的速度很大，因此具有很大的动能。当它撞击铝板时，就会产生很强大的作用，所以铝板上就会形成一个光滑圆形的大坑。【解析】本题考查对动能大小影响因素的理解。影响动能大小的因素有两个：质量和速度。在质量不变的情况下，速度越大，动能越到，塑料圆柱的质量虽然很小，但它的速度很大，达到了6700m/s，因此具有有很大的动能，所以当它撞击铝板时，就会产生很强大的作用，所以铝板上就会形成一个光滑圆形的大坑。【知识点】动能5.（2019湖南省娄底市，第20题，8分）如图1是探究“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．小球撞击木块时的动能C．小球撞击木块后的动能D．木块被小球撞击的动能（2）使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与的关系。 （3）在做了探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后，有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面同一高度由静止开始滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑，小明设计了如图2所示的实验：让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若C球相对于A球（选填“运动”或“静止”），就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。（4）完成实验后，同学们还联想到以前学习牛顿第一定律时，也用到了斜面：让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在三个不同的表面上能滑动的距离不同（如上表），小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力做功（选填“相等”或“不相等”）。【答案】（1）B；（2）速度；（3）静止；（4）相等。【思路分析】（1）据题意可知，实验中探究小球动能，即小球撞击木块时的动能的大小；（2）影响动能大小的因素有物体的质量与速度，因此，在探究和分析结论时，一定要注意控制变量法的运用，并据此得出结论；（3）通过运动和静止的相对性分析即可判断；（4）直接比较小车在三个表面上克服摩擦力做功是否相等不好确定，可根据重力势能大小关系及能量的转化分析。【解题过程】 （1）据题意可知，实验中探究小球动能，即小球撞击木块时的动能的大小；故选B；（2）影响动能大小的因素有物体的质量与速度，使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，这里的变量是速度，因此，是为了研究动能大小与速度的关系；（3）让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若任一时刻两球的速度大小相等，即以任何一个小球为参照物，另一个小球都是静止的，所以若C球相对于A球静止，就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。（4）让小车从同一高度由静止下滑，根据决定重力势能大小的因素可知，最初小车的重力势能相同，下滑到水平面时的动能也相同，在不同的材料表面上运动时，最终停下来后，动能全部转为内能，克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能，所以，在三个表面克服摩擦力做功相等。【知识点】影响物体动能大小因素的探究实验，控制变量法、转换法的运用，做功大小的比较6.(2019湖南省衡阳市，第25题，4分)在探究“阻力对物体运动的影响”时，小华设计了如图所示的实验装置：将铁球用细绳悬于O点，小车置于O点正下方水平面上静止。实验时，分别在水平面上铺毛巾、棉布、玻璃板。(1)每次都要让铁球从图中A点由静止释放，是为了使小车在水平面开始运动时具有相同的_____________。(2)下面是记录实验情况的表格，请将(a)中的内容补充完整，(3)由实验可知，水平面越光滑，小车运动的距离越远，由此推理得出：如果水平面绝对光滑，被撞击后的小车将作__________(选填“加速”“减速”或”匀速＂)直线运动(4)如果用此装置探究“物体动能的大小与什么因素有关”，换用不同质量的铁球，每次从图中A点由静止释放，通过观察小车在水平面运动的距离，来探究物体的动能与_____的关系【答案】(1)速度(2)阻力大小(3)匀速(4)质量【解析】(1)A点释放小球具有相同的重力势能，碰撞后转化为小车的动能，开始运动时具有相同的速度。(2)接触面材料不同阻力大小不同。(3)水平面绝对光滑小车在水平面不受力，将保持原来的速度做匀速直线运动。(4)换用不同质量的铁球，每次从图中A点由静止释放，探究物体的动能与质量的关系。【知识点】控制变量法、推理法、摩擦力、动能。 7.(2019广东省省深圳市，31题，6分)如图所示，甲图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的水平面上运动。乙图是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置，让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上。请回答：(1)甲实验中，小车在水平面上运动时，在竖直方向上受到的力有________和________；在水平方向上受到摩擦力，且摩擦力越小，小车的速度减小得越________。从而可以推理：如果运动的物体不受力，它将________。(2)乙实验中的研究对象是________(选填“钢球”或“木块”)，实验目的是探究物体的动能大小与________的关系。【答案】(1)重力支持力慢做匀速直线运动(2)钢球速度大小 【解析】小车在水平面上运动时，在竖直方向上受到的力为重力和支持力。依据常识可知摩擦力越小，小车的速度减小得越慢。【知识点】重力、支持力、摩擦力、动能8.（2019湖南湘西，22，8）简答题（8分）（1）根据下图情景，结合物理知识解释这一现象。【答案】向B管吹气时，A管上方空气流速加快，压强变小，容器中水面上方的大气压把水向上压，所以A管中水面上升。【知识点】流体压强与流速的关系（2）如图所示是某段高速公路上的标志牌，它规定小型客车最高行驶速度不得超过100km/h，大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过80km/h。请用物理学知识解释：为什么在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？【答案】因为质量越大的物体惯性越大，大型汽车和载重货车的质量很大，遇紧急情况刹车时，在行驶速度相同的情况下，它们继续向前运动的距离越远，可能造成的危害也越大。另外，速度一定时，质量越大的物体动能越大。如果小汽车、大型客车、载重汽车以相同的速度行驶，质量大的大型客车和载重汽车的动能更大，可能造成的危害也更大。因此，为了减小大型客车和载重汽车的可能造成的危害，对它们的限速较小。【知识点】 惯性与质量的关系；动能与质量的关系