人教版八年級物理下冊 第十一章 功和機械能（選拔卷）-【單元測試】（解析版）

第十一章功和機械能選拔卷（考試時間：60分鐘試卷滿分：100分）一、選擇題：本題共14個小題，每小題3分，共42分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．如圖為一名舉重運動員做挺舉連續(xù)動作時的幾個狀態(tài)圖。下列說法中正確的是（）A．從發(fā)力到上拉的過程中，運動員對杠鈴不做功 B．從上拉到翻站的過程中，運動員對杠鈴不做功 C．從翻站到上挺的過程中，運動員對杠鈴不做功 D．舉著杠鈴穩(wěn)定站立的過程中，運動員對杠鈴不做功解：A、從發(fā)力到上拉的過程中，運動員對杠鈴施加一個向上的力，杠鈴向上移動了距離，所以人對杠鈴做了功，故A錯；B、從上拉到翻站的過程中，運動員對杠鈴施加一個向上的力，杠鈴向上移動了距離，所以人對杠鈴做了功，故B錯；C、從翻站到上挺的過程中，運動員對杠鈴施加一個向上的力，杠鈴向上移動了距離，所以人對杠鈴做了功，故C錯；D、舉著杠鈴穩(wěn)定站立的過程中，運動員施加了力，但杠鈴沒移動距離，所以人對杠鈴不做功，故D正確。答案：D。2．小明將掉在地面上的物理書撿起來放在課桌上，他對課本所做功最接近于（）A．0.02J B．0.2J C．2J D．20J解：一本物理課本的質(zhì)量m＝200g＝0.2kg，G＝mg＝0.2kg×10N/kg＝2N，課桌高度約為1m，人對課本做的功：W＝Gh＝2N×1m＝2J。答案：C。3．如圖所示，一個玩具彈簧放在斜面上端，將彈簧彎曲一定程度后釋放，彈簧沿斜面向下翻滾．彈簧在運動過程中，有哪些機械能發(fā)生了轉(zhuǎn)化（）A．只有動能和重力勢能 B．只有動能和彈性勢能 C．只有重力勢能和彈性勢能 D．動能、重力勢能和彈性勢能都發(fā)生了轉(zhuǎn)化解：玩具彈簧放在斜面上端，將彈簧彎曲一定程度后釋放，彈簧沿斜面向下翻滾。彈簧在運動過程中，質(zhì)量不變，速度變大，動能變大；彈簧高度降低，重力勢能變??；同時彈簧要恢復(fù)原來的形狀，形變變小，故彈性勢能變小。綜上分析可知，動能、重力勢能和彈性勢能都發(fā)生了轉(zhuǎn)化。故ABC錯誤，D正確。答案：D。4．如圖所示，AC＞BC，在相同時間內(nèi)把同一物體分別沿斜面AC、BC勻速推上頂端，推力分別為F1、F2，功率分別為P1、P2，在不考慮摩擦的情況下（）A．F1＜F2，P1＝P2 B．F1＞F2，P1＞P2 C．F1＝F2，P1＝P2 D．F1＜F2，P1＜P2解：（1）不計摩擦，斜面AC傾斜角度小于BC，則AC＞BC，所以物體沿AB運動時拉力較小，即F1＜F2；（2）不計摩擦，使用光滑的斜面沒有額外功，拉力在兩斜面上做功相同（等于克服物體重力所做的功），即W1＝W2；拉力做功相同，所用時間相同，根據(jù)P＝可知，拉力做功的功率相同，即P1＝P2。答案：A。5．高空中形成的雨滴在重力和空氣阻力的共同作用下，開始下落的一段時間速度越來越大，落到地面前一段時間勻速下落。雨滴在空中下落的整個過程中（）A．動能一直增大，機械能守恒 B．動能先增大后不變，機械能守恒 C．動能先增大后不變，機械能一直減小 D．動能先減小后不變，機械能一直減小解：雨滴在下落過程中，其質(zhì)量不變；由題知，雨滴的速度先增大后不變，故雨滴的動能先增大后不變；雨滴在下落過程中，要克服空氣阻力做功，其機械能會一直變小，故C正確，ABD錯誤；答案：C.6．用大小相同的力F，作用在質(zhì)量不同的物體上，使它們分別在同一水平面上沿力的方向移動相同的距離s（如圖所示），F(xiàn)所做的功分別為W1和W2，則（）A．W1＝W2 B．W1＝W2 C．W1＝2W2 D．W1＝4W2解：兩個物體受到的力都是F，通過的距離都是s，根據(jù)W＝Fs可以判斷兩個力做功相等，即W1＝W2。答案：B。7．球豎直向上運動，并落回地面，這過程中先后經(jīng)過M、S兩點。球在這兩點的動能和重力勢能如圖所示，則球在M點的（）A．速度比在S點的大 B．機械能大于在S點的 C．機械能等于在S點的 D．離地高度比在S點的低解：A、球的質(zhì)量不變，球在M點的動能小于S點動能，所以球在M點的速度小于S點速度，故A錯誤。BC、球在運動過程中沒有發(fā)生彈性形變，所以機械能等于動能和重力勢能之和，由圖知，球在M點動能和S點重力勢能相等，M點的重力勢能大于S點的動能，所以M點的機械能大于S點的機械能，故B正確，C錯誤。D、M點的重力勢能大于S點的重力勢能，球的質(zhì)量不變，所以球在M點的高度大于S點的高度，故D錯誤。答案：B。8．如圖甲所示，物體在水平拉力F的作用下由靜止沿粗糙水平面向右運動，0～6s內(nèi)拉力隨時間變化的規(guī)律如圖乙，速度隨時間變化的規(guī)律如圖丙，則在2～4s內(nèi)，物體克服摩擦力所做的功為（）A．10J B．30J C．50J D．80J解：由圖乙可知，在2～4s內(nèi)，拉力F＝3N，由圖丙可知，在2～4s內(nèi)，物體做勻速運動，v＝5.0m/s，此時摩擦力與拉力是一對平衡力，大小相等，f＝F＝3N，由v＝可得，物體運動的距離：s＝vt＝5.0m/s×2s＝10m，物體克服摩擦力所做的功：W＝fs＝3N×10m＝30J。答案：B。9．在平昌冬奧會自由式滑雪比賽中，選手的運動軌跡如圖所示（b，d在同一高度），如果不計空氣阻力，下列說法錯誤的是（）A．從a點向b點運動的過程中，動能增加 B．從b點向c點運動的過程中，重力勢能增加 C．b點的動能等于d點的動能 D．c點和d點的機械能相等解：A、從a點下滑到b點過程中，速度增大，動能增大，故A正確；B、從b點向c點運動的過程中，高度增加，重力勢能增大，故B正確；C、b點和d點在同一高度，則重力勢能相等；但由于滑雪板與雪地之間存在摩擦，從b點沿雪地向上運動的過程中，部分機械能會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以b點的機械能大于d點的機械能，則b點的動能大于d點的動能，故C錯誤；D、從c點下落到d點過程中，運動員處于騰空狀態(tài)，與雪脫離即沒有摩擦，在不計空氣阻力的情況下，機械能保持不變，即c點和d點的機械能相等，故D正確。答案：C。10．頻閃照相是研究物體運動的重要手段之一，圖所示的頻閃照片記錄了豎直下落的小球每隔相等時間的位置，不計空氣阻力，在小球下落的過程中，下列說法正確的是（）A．小球的重力勢能逐漸增大 B．小球的機械能逐漸減小 C．小球的重力在ab段做功比在cd段多 D．小球的重力在ab段做功比在cd段慢解：A、小球在下落過程中，質(zhì)量不變，高度變小，重力勢能變小；故A錯誤；B、小球在整個下落過程中，由于不計空氣阻力，機械能沒有轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機械能守恒，所以小球的機械能不變；故B錯誤；C、小球的重力G不變，小球在ab段比cd段下落高度小，根據(jù)W＝Gh可知，小球的重力在ab段做功比在cd段少；故C錯誤；D、小球在ab段和cd段下降所用時間相同，又知在ab段比cd段重力所做的功少，根據(jù)P＝可知，重力在ab段做功比在cd段慢；故D正確。答案：D。11．如圖所示，斜面與水平面在M點相連，彈簧左端固定。小物塊從斜面上P點由靜止滑下，與彈簧碰撞后最高返回到T點。則下列說法中正確的是（）A．小物塊從P向M運動過程中，機械能減小 B．小物塊從P向M運動過程中，重力勢能增大 C．彈簧被壓縮到最短時，小物塊動能最大 D．小物塊從M向T運動過程中，速度變快解：A、小物塊從斜面上P點由靜止滑下，與彈簧碰撞后最高返回到T點，說明接觸面不光滑，則小物塊從P向M運動過程中，需要克服摩擦力做功，一部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以小物塊的機械能減小，故A正確。B、小物塊從P向M運動過程中，質(zhì)量不變，高度變小，其重力勢能減小，故B錯誤；C、彈簧被壓縮的過程，小物塊的動能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，彈簧被壓縮到最短時，彈簧的彈性形變達到最大，其彈性勢能最大，此時小物塊的動能最小，故C錯誤；D、小物塊從M向T運動過程中，動能不斷轉(zhuǎn)化為重力勢能和內(nèi)能，所以小物塊的動能減小、速度變慢，故D錯誤。答案：A。12．一定質(zhì)量的物體在水平拉力的作用下沿同一水平面做直線運動，其路程（s）﹣時間（t）關(guān)系如圖所示，下列正確的是（）A．物體20s時的速度大于8s時的速度 B．0～12s物體所受的拉力大于12s～24s物體所受的拉力 C．0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功 D．0～12s拉力做功的功率小于12s～24s拉力做功的功率解：A、從圖象上看，0～12s和12s～24s物體以不同的速度做勻速直線運動，而0～12s通過的路程是6m，12～24s通過路程為2m，因為相同時間內(nèi)通過的路程越多，速度越大，因此0～12s過程中的速度大于12～24s的過程中的速度，即物體20s時的速度小于8s時的速度，故A錯誤；B、由圖象可知，物體在0～12s和12s～24s均做勻速直線運動，拉力等于摩擦力，同一物體對水平面壓力相等，接觸面的粗糙程度不變，故物體受到的摩擦力相等，所以0～12s物體所受的拉力等于12s～24s物體所受的拉力，故B錯誤；C、由AB知，0～12s物體所受的拉力等于12s～24s物體所受的拉力，物體0～12s通過的路程大于12～24s通過的路程，由W＝Fs可知，0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功，故C正確；D、0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功，而兩段時間相同，根據(jù)P＝可知，0～12s拉力做功的功率大于12s～24s拉力做功的功率，故D錯誤。答案：C。13．“反向蹦極”是一項比蹦極更刺激的運動。如圖所示，彈性輕繩的上端固定在O點，拉長后將下端固定在體驗者的身上，并與固定在地面上的扣環(huán)相連。打開扣環(huán)，人從A點由靜止釋放，像火箭一樣被“豎直發(fā)射”，經(jīng)上升到最高位置C點，在B點時速度最大。對此過程，下列描述正確的是（）A．人從A到C的過程中，重力勢能增加，動能一直減少 B．人從A到B的過程中，動能增加，重力勢能減少 C．人在B點時動能最大 D．彈性繩的彈性勢能在B點時最大解：A、人從A到C的過程中，質(zhì)量不變，高度增大，重力勢能增加；AB段速度逐漸變大，動能逐漸變大；BC段速度逐漸變小，動能逐漸變小；故A錯誤；B、從A到B的過程中，質(zhì)量不變、高度增大，重力勢能增加；質(zhì)量不變、速度逐漸變大，動能變大；故B錯誤；C、人的質(zhì)量一定，在B點時速度最大，動能最大；故C正確；D、彈性繩在A點時彈性形變最大，彈性勢能最大；故D錯誤。答案：C。14．汽車在平直公路上以速度V0勻速行駛，發(fā)動機功率為P0，牽引力為F0，t1時刻開始，司機減小了油門，使汽車保持恒定功率P行駛，到t2時刻，汽車又開始做勻速直線運動，速度為v，已知運動過程中汽車所受阻力f恒定不變，汽車牽引力F隨時間變化的圖像如圖所示，則（）A．t1至t2時間內(nèi)，汽車做加速運動 B．F0＝2f C．t2時刻之后，汽車將保持功率P0行駛 D．v＝v0解：由題知，在t1時刻以前，汽車以速度v0勻速行駛，發(fā)動機功率為P0，牽引力為F0，則：P0＝F0v0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；在t1時刻，司機減小了油門，汽車的功率突然減小為P，在該瞬間汽車的速度不變（仍為v0），由圖象知牽引力由F0突然減小為F0，所以：P＝F0v0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，由①②可知P＝P0（即汽車的功率突然減小為原來的一半）。A．由圖可知，t1至t2時間內(nèi)，汽車受到的牽引力增大，功率不變，由P＝Fv可得，汽車行駛的速度減小，所以汽車做減速運動，故A錯誤；B．汽車做勻速直線運動時，牽引力與阻力平衡，所以F0＝f，故B錯誤；C．由題可知，t1時刻后汽車的功率保持恒定；由前面分析知，汽車的功率將保持P＝P0不變，故C錯誤；D．由題知，到t2時刻，汽車又開始做勻速直線運動，速度為v；由圖可知，汽車再次做勻速運動時的牽引力與最初做勻速運動的牽引力大小相等，均為F0；根據(jù)P＝Fv可得第二次做勻速直線運動時的速度：v＝＝＝＝v0，故D正確；答案：D。二、填空題（每空1分，共18分）15．小龍背著質(zhì)量為25kg的實驗器材從實驗樓的一樓上到三樓，又沿著走廊水平走了5m到達實驗室。每層樓高3m，小龍對實驗器材做功1500J．若在搬運實驗器材的整個過程中小龍總共做功4500J，則小龍自身體重50kg．（g＝10N/kg）解：（1）由題意可知G＝mg＝25kg×10N/kg＝250N，一層樓高3m，一樓到三樓是兩層樓高，s＝3m×2＝6m；因為小龍背著實驗器材的力豎直向上，所以水平方向上沒有對實驗器材做功，對實驗器材做功：W＝Gh＝250N×6m＝1500J。（2）小龍克服自身重力做的功：W′＝W總﹣W＝4500J﹣1500J＝3000J，由W＝Gh得，小龍的重力：G小龍＝＝＝500N。則m＝＝＝50kg。答案：1500；50。16．如圖所示的單擺，讓小球從A點靜止釋放，小球從A點向B點擺動的過程中，小球受到的重力對小球做功，細繩對小球的拉力不做功（均選填“做”或“不做”）。解：小球從A點向B點擺動的過程中，小球的高度降低，在重力的作用下沿重力的方向移動了距離，所以小球受到的重力對小球做了功；細繩對小球的拉力方向與小球的運動方向垂直，小球沒有在拉力的作用下移動距離，故細繩對小球的拉力沒有做功。答案：做；不做。17．如圖所示，木塊放在水平面上，用彈簧測力計沿水平方向拉木塊使其做直線運動，兩次拉動木塊得到的s﹣t圖象分別是圖乙中的圖線①②，兩次對應(yīng)的彈簧測力計示數(shù)分別為F1、F2，兩次拉力的功率分別為P1、P2，則F1＝F2，P1＞P2（均選填“＜”、“＝”或“＞”）解：（1）木塊兩次都進行勻速直線運動，拉力等于滑動摩擦力，滑動摩擦力相等，拉力F相等，即F1＝F2。（2）從圖象中可以判斷出，第②次的運動速度v較小，根據(jù)公式P＝Fv，當拉力相等時，速度越大，拉力的功率越大，即P1＞P2。答案：＝；＞。18．甲、乙是兩個完全相同的網(wǎng)球。如圖所示，在同一高度同時以大小相等的速度，將甲球豎直向下拋出、乙球豎直向上拋出，不計空氣阻力。拋出時兩球機械能相等選填“相等”或“不相等”）；落地前的運動過程中，甲球的動能增大（選填“增大”、“不變”或“減小”），乙球的機械能不變（選填“增大”“先增大后減小”“不變”或“減小”）解：拋出時甲、乙兩球質(zhì)量相等，速度相等，動能相等；高度相同，重力勢能相同，故機械能相同；甲球在空中下落時，甲球質(zhì)量不變，速度增大，動能增大；高度減小，重力勢能減小；乙球上升過程中，不計空氣阻力，機械能是守恒的。答案：相等；增大；不變。19．如圖所示，將鋼鋸條固定在桌面邊緣，將棋子放在鋼鋸條的端部，然后用手將鋸條的端部壓下一段距離，松手后，棋子會被彈起一定的高度，此過程中，鋼鋸條的彈性勢能轉(zhuǎn)化為棋子的重力勢能。增加鋼鋸條被下壓的距離，發(fā)現(xiàn)棋子被彈起的高度增加，實驗表明，物體的彈性形變程度越大，它的彈性勢能越大。解：松手后，棋子會被彈起一定的高度，此過程中，鋼鋸條的彈性勢能最終轉(zhuǎn)化為棋子的重力勢能。增加鋼鋸條被下壓的距離，鋼鋸條形變更大，發(fā)現(xiàn)棋子被彈起的高度增加，表明物體的彈性形變程度越大，它的彈性勢能越大。答案：重力；彈性形變程度。20．在中考體育考試中，小剛投出的實心球在空中的運動軌跡如圖所示。若不考慮空氣阻力，則實心球從離開手后到達最高點的過程中，球受一個力的作用，球的機械能不變（選填“增大”、“減小”或“不變”），在最高點時，球的動能大于（選填“大于”或“等于”）零。解：不考慮空氣阻力，實心球離開手后，手的作用力消失，實心球靠慣性向前飛行，此過程中只受到豎直向下的重力；離開手后的實心球斜向上方運動過程中動能轉(zhuǎn)化為重力勢能；從最高點向下運動的過程中重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。如果不考慮空氣阻力，球的機械能總量保持不變；球在最高點時，仍有向前的速度，所以動能大于零。答案：一；不變；大于。21．如圖所示，一木塊（不計大小）沿固定光滑斜面下滑，木塊的重力為10N，所受支持力為8N，則木塊由斜面頂端滑到底端的過程中，重力做功為0.6J，支持力做功為0J。解：木塊由斜面頂端滑到底端的過程中，受到重力和支持力的作用，在重力的方向上通過了距離，在支持力的方向沒有通過距離，所以重力對木塊做功，支持力對木塊不做功，即做功為0J。木塊在重力的方向上通過的距離：h＝6cm＝0.06m，則重力做功：W＝Gh＝10N×0.06m＝0.6J。答案：0.6；0。22．在水平地面上鋪一張紙，將兩個彈性相同、質(zhì)量分別為mA和mB的皮球A和B表面涂黑，讓它們從相同高度由靜止下落，在紙上留下黑色圓斑如圖所示，分析圖中兩個圓斑大小，可推斷：mA小于mB（選填“大于”、“小于”或“等于”）。皮球落地后反彈高度比原來下落時高度低，由此判斷，皮球的機械能總量減少（選填“不變”、“減少”或“增大”）。解：由圖可知，皮球在紙上留下黑色圓斑B較大，說明B球的形變大，原因是B球質(zhì)量較大，兩球從同一高度處下落，原來B球的重力勢能較大，皮球與地面接觸時，轉(zhuǎn)化為的彈性勢能大，球的形變大；皮球從某一高度釋放，落地后反彈上升，上升的最大高度比釋放時的高度低一些，皮球上升過程中，高度增大，所以重力勢能增加，皮球的機械能一部分轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能，所以在整個運動過程中的機械能減少。答案：小于；減少。三、實驗探究題（每空1分，共18分）23．跳繩是我市初中畢業(yè)生體育測試的項目之一，小華想利用所學(xué)的物理知識估測自己跳繩時克服重力的平均功率（不計繩重）。（1）用體重計測量自己的質(zhì)量m；（2）用刻度尺測出自己每次跳起的平均高度h（人的重心上升的高度）；（3）用秒表（填測量器材）記錄跳n次所用的時間t（填物理量與其對應(yīng)字母）；（4）計算出跳繩時克服重力的平均功率P＝（用字母表示）。（5）兩人想比較跳繩的平均功率（假設(shè)兩人跳起的平均高度相同），則A。A．頻率相同，體重大的功率大B．頻率相同，跳的時間長的功率大C．體重相同，頻率高的功率小D．體重相同，跳的時間長的功率大（6）小華要想提高跳繩測試的成績，請你從物理學(xué)角度為他提出一條合理的建議：降低跳起高度、減肥減輕體重。（7）若跳繩者的質(zhì)量m＝50kg，跳繩者的重心高度隨時間變化的情況如上圖所示。根據(jù)圖中所給條件，可估算出此跳繩者在1min內(nèi)克服重力做功的平均功率為135W．（g取10N/kg）解：（3）根據(jù)前面的分析，測出自己的質(zhì)量m和跳起的高度h。還要用秒表測出時間t。（4）自己所受的重力是mg；每次克服重力所做的功W＝Gh＝mgh，則跳n次所做的總功：W總＝nmgh，則平均功率：P＝＝。（5）頻率相同，體重大的，在相同時間里做的功多，功率大。所以A正確。B錯誤。體重相同，頻率高，在相同時間里做的功多，所以功率大。故C錯誤。體重相同，只要跳頻率相同，功率與跳的時間長短無關(guān)。故D錯誤。（6）相同時間里，跳的次數(shù)越多成績越好。在時間相同，功率一定的情況下，所做的功是一樣的。每次做的功越少，相同時間里跳的次才越多，成績才越好。所以想提高跳繩測試的成績，可以降低跳起高度、減肥減輕體重等。（7）跳繩者每跳一次克服重力所做的功W＝Gh＝50kg×10N/kg×0.09m＝45J；由圖分析可知，每s跳一次，即每秒跳3次，則在1min內(nèi)可跳躍3×60＝180（次），故1min內(nèi)克服重力做功的平均功率：P＝＝＝135W；答案：（3）秒表；時間t；（4）；（5）A；（6）降低跳起高度；減肥減輕體重；（7）135。24．小明在“探究物體的動能大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗中，他用質(zhì)量不同的兩個鋼球m和M（M的質(zhì)量大于m），分別從不同的高度h和H（H＞h）靜止開始滾下，觀察木塊B被撞擊后移動的距離，實驗過程如圖1所示。（1）小明通過觀察木塊B移動的距離長短，來判斷小球動能的大小，這種研究方法是轉(zhuǎn)換法（選填“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”）。若水平面絕對光滑，本實驗將不能（選填“能”或“不能”）達到探究目的。（2）由圖1甲、乙兩圖可得實驗結(jié)論：物體的動能大小與速度有關(guān)。（3）小麗根據(jù)圖1甲、丙兩圖得出結(jié)論：物體的動能大小與質(zhì)量有關(guān)，她的看法是否正確？正確（選填“正確”或“錯誤”），理由是：丙圖中質(zhì)量大的球到達水平面時的速度小，木塊移動的距離反而大，即球的動能大，說明動能大小還和質(zhì)量有關(guān)。（4）某同學(xué)用圖2所示的方法探究動能的大小與速度的關(guān)系，他將相同質(zhì)量的小球從不同高度（h2＞h1）由靜止開始釋放，通過觀察木塊在鐵板和毛巾上滑行的距離來判斷小球動能的大小，這種方法是錯誤的（選填“正確的”或“錯誤的”）。解：（1）實驗中通過觀察木塊B移動的距離長短，來判斷小球動能的大小，這里用到的物理學(xué)研究問題的方法是轉(zhuǎn)換法；若水平面絕對光滑，則木塊運動時不受摩擦力作用，撞擊后將保持勻速直線運動，不能通過木塊移動的距離長短來判斷小球動能的大小，所以本實驗將不能達到探究目的。（2）甲、乙兩圖中小球的質(zhì)量一定，初始高度不同，到達水平面時的速度不同，對木塊做功多少不同，故可以得出結(jié)論：物體的動能大小與速度有關(guān)。（3）雖然甲、丙兩圖中沒有控制小球到達水平面時的速度相同（沒有控制小球下落的高度相同），但丙圖中質(zhì)量大的球到達水平面時的速度小，木塊移動的距離反而大（S3＞S1），即球的動能大，說明動能大小還和質(zhì)量有關(guān)，故小麗的看法是正確的。（4）圖2所示的方法探究動能的大小與速度的關(guān)系，應(yīng)改變小球撞擊木塊前的速度，控制其它因素相同，而實驗中沒有控制水平面的粗糙程度相同，故錯誤的。答案：（1）轉(zhuǎn)換法；不能；（2）速度；（3）正確；丙圖中質(zhì)量大的球到達水平面時的速度小，木塊移動的距離反而大，即球的動能大，說明動能大小還和質(zhì)量有關(guān)；（4）錯誤的。25．小夏同學(xué)在體育活動中，從鉛球下落陷入沙坑的深度情況受到啟發(fā)，并產(chǎn)生了如下猜想。猜想一：物體的重力勢能與物體的質(zhì)量有關(guān)猜想二：物體的重力勢能與物體的下落高度有關(guān)猜想三：物體的重力勢能與物體的運動路徑有關(guān)為此小夏設(shè)計了如圖所示的實驗：用大小、形狀相同的A、B、C、D四個鉛球分別從距離沙表面某高度處靜止釋放，其中D球從光滑彎曲管道上端靜止滑入，最后從管道下端豎直落下（球在光滑管道中運動的能量損失不計）。實驗數(shù)據(jù)如下表：實驗序號鉛球代號鉛球質(zhì)量/g下落高度/m陷入沙中的深度/m①A2000.50.1②B4000.50.25③C20010.2④D20010.2（1）本實驗中，采用的研究問題的方法是控制變量法。（寫出一種方法即可）（2）本實驗中，鉛球的重力勢能大小是通過鉛球陷入沙中的深度來反映的。（3）為驗證猜想二，應(yīng)比較①③（填實驗序號），得到的結(jié)論是：當物體質(zhì)量相同時，物體所處的高度越高，重力勢能越大。（4）比較③④，得到的結(jié)論是物體的重力勢能與物體運動的路徑無關(guān)。（5）經(jīng)進一步實驗和分析，小夏大膽給出重力勢能（Ep）的表達式“Ep＝mgh”，并去辦公室詢問了老師，得以證實，小夏高興不已，回到教室后，根據(jù)學(xué)過的知識又算出了各小球落到沙表面的動能，其中B球的動能為2J．（忽略空氣阻力，g＝10N/kg）解：（1）物理學(xué)中對于多因素或多變量的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個單因素的問題。每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物的影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法，該實驗中用到了控制變量法；（2）本實驗中，鉛球的重力勢能大小是通過球陷入沙面的深度來反映；（3）比較A、C兩球，兩球質(zhì)量相等、運動路徑相同，下落高度不同，C球下落的高度高，發(fā)現(xiàn)C球陷入沙深度更大，由此可得出結(jié)論：當質(zhì)量相同時，物體所處的高度越高，重力勢能越大；（4）比較③④兩球，兩球的質(zhì)量相同，下落高度也相同，兩球的運動路徑不同，發(fā)現(xiàn)兩球運動的路徑不