功與機械能（測試）（原卷版+解析）-2022年中考物理二輪復習

專題05功和機械能（測試）（原卷版）

2021年中考物理二輪復習講練測

（時間60分鐘，共100分）

一、選擇題（每小題3分，共36分）

1.以下估測與實際情況相符的是（）o

A.人正常步行的平均速度是36km/h;

B.家用電飯煲正常工作時電流約為4A；

C.將一本九年級物理書從地面撿到課桌上對其做功大約20J；

D.最適宜的洗澡水的溫度大約是60℃

2.如圖所示，小桂和小林一起坐在秋千凳上蕩秋千，他們的重力分別是G、G,且G〈G,某次從最

高點下擺到最低點的過程中，他們重力做功的大小分別為取法重力做功的快慢分別為4、2。則

（）。

A.盼眄B.右%C.P《PzD.PFPZ

3.如圖所示，重600N的物體在大小為100N的水平拉力作用下，以0.lm/s的速度沿水平地面向左勻

速直線運動了10s,滑輪組的機械效率為60虬在此過程中下列選項正確的是（）。

A.物體與地面間的滑動摩擦力為100N；

B.拉力戶做的功為100J；

C.額外功的功率是8W；

D.繩子自由端移動的速度為0.3m/s

4.如圖所示，甲、乙兩套裝置所用的滑輪質量相等，用它們分別將相同質量的鉤碼勻速豎直提升,

在相等時間內繩子自由端A、B移動相同的距離（不計繩重和摩擦）。在此過程中，下列選項正確的是

（）。

A.兩鉤碼上升的速度相等B.兩套裝置繩子自由端的拉力相等

C.甲裝置做的總功比乙的多D.兩套裝置的機械效率不相等

5.周末，小麗跟媽媽去千佛山游玩,如圖所示，小麗和媽媽乘坐纜車勻速上山時，她們的（)o

A.勢能減小B.勢能增大動能增大

6.如圖所示，小球由靜止開始沿著粗糙的曲面從a點向d點運動，其中b和d兩點在同一水平高

度。下列說法中正確的是（）。

A.小球從a點運動到c點，重力勢能全部轉化為動能；

B.小球在b點的機械能大于在c點的機械能；

C.小球在b點的動能等于在d點的動能；

D.小球從a點運動到d點的過程中，機械能一定全部轉化為內能

7.撐竿跳高是一項對壓竿和起跳技術要求很高的體育運動。如圖所示是運動員在一次比賽中的情

景，從竿處于最大彈性形變到運動員松開竿的過程中（不考慮空氣阻力）（）。

A.竿的彈性勢能增大，運動員的機械能減小;

B.竿的彈性勢能增大，運動員的機械能增大;

C.竿的彈性勢能減小，運動員的機械能減小;

D.竿的彈性勢能減小，運動員的機械能增大

8.小球豎直向上運動并落回地面的過程中，先后經過48兩點。小球在這兩點的動能和重力勢能如

圖所示，則小球在萬點的（）。

能量/J

A.動能等于在/點的B.機械能大于在/點的

C.速度比在4點的大D.離地高度比在4點的高

9.如圖甲所示，輕彈簧豎直固定在水平面上，”。時刻，將一重為G的金屬小球從彈簧正上方某一高

度處靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點，然后被彈簧彈起，上升到一定高度后再下落，如此反

復，通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出這一過程彈簧彈力尸隨時間大變化的圖象如圖乙所示，則

()。

A.4時刻小球的動能最大;

B.%時刻小球的重力勢能最大；

C.?2時刻小球的機械能等于％時刻小球的機械能；

D.從開始下落到第一次到達最低點，小球內能的增加量小于這兩個時刻小球機械能的減少量

10.如圖所示，擺球由/點靜止釋放，經過最低點。到達8點，A,8兩點等高。關于擺球，下列說法

中正確的是()。

A.從4點到6點的過程中機械能守恒；

B.在6點時處于平衡狀態(tài)；

C.在。點時重力勢能最大；

D.從4點到。點動能轉化為重力勢能

二、填空題（每空2分，共32分）

11.平直的公路上，一輛轎車重為2X10%,在轎車牽引力后4X10%的作用下前進了200m,則轎車

做的功為J;轎車的發(fā)動機（熱機）在工作過程中將內能轉化為機械能的是沖程。

12.如圖所示，水平地面上有一物塊，在水平向右的拉力尸=5N作用下向右勻速運動，5s內通過的路

程為10m,則物體運動的速度為m/s,在這一過程中拉力尸對物體做的功為

13.如圖所示，在4200N的拉力作用下，物體A以2m/s的速度沿水平面做勻速直線運動，若滑輪組

所做有用功的功率為960W,則地面對物體的摩擦力為N,滑輪組的機械效率為o（忽略繩子

和滑輪的重力）

14.用如圖所示的滑輪組將重200N的物體在10s內豎直勻速提升4m,機械效率為80虬則有用功為

J,拉力的功率為W,若增大所提物體的質量，則滑輪組械效率將（選填“增大”、“不

變”或“減小”）。

15.我國獨立自主研制的火星探測器“天間一號”沿橢圓軌道繞火星運動時，不考慮空氣阻力，只有

動能和勢能的相互轉化，由近火點向遠火點運動時，探測器的動能，機械能

（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

廠耍

遠火點?、O，?近火點

------",

16.高仿真渦噴（指發(fā)動機類型）航模飛機（圖甲）的表演極具觀賞性。這種航模飛機需在跑道上加

速滑行一段距離，獲得足夠的升力后才能起飛。已知航模飛機在起飛離地前，平直跑道對它的支持力/支

與滑行距離s的關系如圖乙所示。發(fā)動機產生的推力為300N,滑行中獲得的升力為尸升=c落式中比例系

數c=7.5N?s2/m2,/是航模飛機的滑行速度。g取10N/kg,根據圖像解答下列問題：

（1）航模飛機的質量為kg,起飛過程中發(fā)動機做的功為J；

（2）航模飛機起飛離地時獲得的升力為N,速度為m/s；

（3）根據航模飛機在豎直方向的受力和圖乙的解析式，推導其滑行距離s與滑行速度/之間的關系

式。______

三、實驗題（17分）

17.（8分）在“探究影響動能大小的因素”實驗中，如圖a、b、c所示，讓質量為m、2m的兩個小球

分別從斜面上由靜止?jié)L下，小球撞擊放在水平木板上的木塊，使木塊滑動，虛線位置為木塊滑動一段距離后

停止的位置。

（1）小球動能是由（填某種能量）轉化來的；

（2）實驗中通過觀察反映小球動能的大小，這種研究方法稱為法，該實驗還用

到的實驗方法有法；

（3）比較兩圖進行的實驗，可以探究小球的動能與速度的關系，其結論為在質量相等的情況下，

物體運動的速度其動能越大；

（4）比較a、b兩圖進行的實驗，可以得到的結論為在相等的情況下，物體的越大其動能越

大。

18.（9分）小夏同學在體育活動中，從鉛球下落陷入沙坑的深度情況受到啟發(fā)，并產生了如下猜想。

猜想一：物體的重力勢能與物體的質量有關

猜想二：物體的重力勢能與物體的下落高度有關

猜想三：物體的重力勢能與物體的運動路徑有關

為此小夏設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）。

實驗數據如下表:

實驗序號鉛球代號鉛球質量/g下落高度/m陷入沙中的深度/m

①A2000.50.1

②B4000.50.25

③C20010.2

④D20010.2

（1）本實驗中，采用的研究問題的方法是彳F口法。

（2）本實驗中，鉛球的重力勢能大小是通過來反映的。

（3）為驗證猜想二，應比較和（填實驗序號），得到的結論是：當物質量相同時，高度越高，

重力勢能越（選填“大”或“小”）。

（4）比較①②，可以驗證猜想（選填“一”、“二”或"三，，）；

（5）比較③④，得到的結論是o

（6）經進一步實驗和分析，小夏大膽給出重力勢能（及）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，根據學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Jo（忽略空氣阻力，g=10N/kg）

四、計算題（21分）

19.（12分）隨著國家發(fā)展改革委員會對《濟南市城市軌道交通第二期建設規(guī)劃（2020~2025年）》的

批復，我市地鐵建設步入快車道。如圖為濟南地鐵建設某工地，工人在20s內用塔吊將質量為2500kg的

混凝土預制件勻速提升了6m。若這個混凝土預制件的密度為2.2Xl（）3kg/m3。g取10N/kg,通過計算回

答:

(1)它受到的重力是多少牛？

(2)它的體積是多少米3?

(3)在提升它的過程中，塔吊對它做了多少焦的功？

(4)塔吊對它做功的功率是多少瓦？

20.(9分)如圖所示，記錄了兩輛汽車在平直的公路上行駛時，在相同的時間內通過的路程。甲圖中

汽車做勻速運動，受到的阻力為1200N；乙圖中汽車做加速運動。求：

(1)甲圖中汽車的速度；

(2)乙圖中汽車在前30s內的平均速度；

(3)甲圖中汽車牽引力在40s內所做的功。

乙

專題05功和機械能（測試）（解析版）

2021年中考物理二輪復習講練測

（時間60分鐘，共100分）

一、選擇題（每小題3分，共36分）

1.以下估測與實際情況相符的是（）。

A.人正常步行的平均速度是36km/h；

B.家用電飯煲正常工作時電流約為4A；

C.將一本九年級物理書從地面撿到課桌上對其做功大約20J；

D.最適宜的洗澡水的溫度大約是60℃

【答案】Bo

【解析】A.人正常步行的平均速度是lm/s,單位換算后即3.6km/h,故A不符合題

忌；

B.家庭電路中的電壓為220V,家用電飯煲正常工作時的電功率為800W左右，由60

可得工作時電流約為3.6A,接近4A,故B符合題意；

C.課桌的高度約為0.7m,物理課本的重力約為3N,將一本九年級物理書從地面撿到

課桌做的功為

監(jiān)FMGFO.7mX3N=2.1J

故C不符合題意；

D.人的正常體溫在36-37℃之間，最適宜的洗澡水的溫度比體溫稍高一些，通常不超

過40℃,故D不符合題意。故選B。

2.如圖所示，小桂和小林一起坐在秋千凳上蕩秋千，他們的重力分別是G、G,且

GKG,某次從最高點下擺到最低點的過程中，他們重力做功的大小分別為儂%,重力做

功的快慢分別為4、2。則（）o

A.斷〉％B.存％D.PFPZ

【答案】Co

【解析】AB.從最高點下擺到最低點的過程中，重力做的功為叱=@仙W2=G2h

因為人相同，且G〈G,則叱〈嗎，故AB不符合題意；

CD.由尸=匕可知4=注，￡=喧

ttt

因為大相同，叱＜%,所以故C符合題意，D不符合題意。故選C。

3.如圖所示，重600N的物體在大小為100N的水平拉力作用下，以0.lm/s的速度沿

水平地面向左勻速直線運動了10s,滑輪組的機械效率為60%。在此過程中下列選項正確的

是（）。

A.物體與地面間的滑動摩擦力為100N；

B.拉力尸做的功為100J；

C.額外功的功率是8W；

D.繩子自由端移動的速度為0.3m/s

【答案】Co

【解析】物體運動的距離為s物=/=0.1m/sxl0s=lm

由圖可知，繩子的股數為2,則繩子端移動的距離為5=3^=2x1111=201

繩子端移動的速度為耍=：=瞪=0.2m/s

總功為叱總產尸S=100NX2m=200J

滑輪組的機械效率為60%,根據片學可知，有用功為%=〃％=60%X200J=120J

町

因為物體克服摩擦力做功，所以摩擦力為f=上=Fa=120N

s物Im

額外功為%i=%-%=200J-120J=80J

額外功的功率為之=手=黑=8W；故選C。

4.如圖所示，甲、乙兩套裝置所用的滑輪質量相等，用它們分別將相同質量的鉤碼勻

速豎直提升，在相等時間內繩子自由端A、B移動相同的距離（不計繩重和摩擦）。在此過

程中，下列選項正確的是（）。

A.兩鉤碼上升的速度相等B.兩套裝置繩子自由端的拉力相等

C.甲裝置做的總功比乙的多D.兩套裝置的機械效率不相等

【答案】Co

【解析】A.圖甲使用的是動滑輪，承擔物重的繩子股數〃甲=2；圖乙使用的是滑輪

組，承擔物重的繩子股數〃乙=3；因為拉力端移動的距離戶助；所以拉力端移動的速度等

于物體升高速度的〃倍，己知在相等時間內繩端A、B移動相同的距離,則由速度公式片-

可知繩端A、B移動的速度相等，設其大小為力則由『繩=〃丫物可知，鉤碼上升的速度分別

為：vv=^-v,/乙=：v,所以兩鉤碼上升的速度：故A錯誤；

23

B.提升鉤碼的質量相同、重力相同，且滑輪的質量相同、重力相同，不計繩重及摩

擦，拉力

片上（小G動）

n

ntf=2,〃乙=3,所以繩端的拉力分別為尸甲=5（G+G動）

F片3（創(chuàng)G動）

則繩端的拉力戶甲〉戶乙，故B錯誤；

C.繩端拉力尸甲＞尸乙，繩端A、B移動相同的距離，由聆云可知拉力做的總功

總，即甲滑輪組的總功比乙多，故C正確；

%用GhG

D.忽略繩重和摩擦，機械效率〃=/二I二「

*G/7+G動〃G+G動

因為提升鉤碼的質量相等、重力相等，所以動滑輪和滑輪組的機械效率相等，故D錯

誤。故選C。

5.周末，小麗跟媽媽去千佛山游玩，如圖所示，小麗和媽媽乘坐纜車勻速上山時，她

們的（）。

A.勢能減小B.勢能增大C.動能減小D.動能增大

【答案】Bo

【解析】纜車勻速上山的過程中，質量不變，速度不變，但高度增大，所以動能不

變，重力勢能增大，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。

6.如圖所示，小球由靜止開始沿著粗糙的曲面從a點向d點運動，其中b和d兩點在

同一水平高度。下列說法中正確的是（）。

A.小球從a點運動到c點，重力勢能全部轉化為動能；

B.小球在b點的機械能大于在c點的機械能；

C.小球在b點的動能等于在d點的動能；

D.小球從a點運動到d點的過程中，機械能一定全部轉化為內能

【答案】Bo

【解析】A.由題意可知，小球從a點運動到c點，要克服摩擦力做功，重力勢能會部

分轉化為內能，故A錯誤；

B.小球從b點運動到c點時，克服摩擦力做功，會損失部分機械能，故小球在b點的

機械能大于在c點的機械能，故B正確；

C.小球從b點運動到d點時，克服摩擦力做功，會損失部分機械能，小球在b點的機

械能大于在d點的機械能，其中b和d兩點在同一水平高度，重力勢能相等，故小球在b

點的動能大于在d點的動能，故C錯誤；

D.小球從a點運動到d點的過程中，由于摩擦，機械能部分轉化為內能，故D錯誤。

故選B。

7.撐竿跳高是一項對壓竿和起跳技術要求很高的體育運動。如圖所示是運動員在一次

比賽中的情景，從竿處于最大彈性形變到運動員松開竿的過程中（不考慮空氣阻力）

（）?

A.竿的彈性勢能增大，運動員的機械能減??；

B.竿的彈性勢能增大，運動員的機械能增大；

C.竿的彈性勢能減小，運動員的機械能減??；

D.竿的彈性勢能減小，運動員的機械能增大

【答案】D。

【解析】圖示中，不計空氣阻力，竿從彈性形變最大到運動員松開竿的過程中，竿逐

漸恢復原狀，則竿的彈性勢能減小，減小的彈性勢能轉化為運動員的機械能，所以運動員

的機械能增大，故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。

8.小球豎直向上運動并落回地面的過程中，先后經過46兩點。小球在這兩點的動

能和重力勢能如圖所示，則小球在6點的（）o

能量/J

A.動能等于在4點的B.機械能大于在4點的

C.速度比在/點的大D.離地高度比在4點的高

【答案】Co

【解析】AC.由圖可知，小球在8點的動能大于4點的動能，動能大小跟物體的質量

和速度有關，小球的質量不變，所以小球在瓦點的速度大于4點速度，故A不符合題意，C

符合題意；

B.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4點動能和8點重力勢能相等，4點的重力勢能大于6點的動能，所以4點的機

械能大于6點的機械能，故B不符合題意；

D.4點的重力勢能大于6點的重力勢能，重力勢能跟物體的質量和高度有關，球的質

量不變，所以球在4點的高度大于夕點的高度，故D不符合題意。故選C。

9.如圖甲所示，輕彈簧豎直固定在水平面上，,=0時刻，將一重為G的金屬小球從彈

簧正上方某一高度處靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點，然后被彈簧彈起，上

升到一定高度后再下落，如此反復，通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出這一過程彈

簧彈力廠隨時間t變化的圖象如圖乙所示，則（）。

C.t2時刻小球的機械能等于乙時刻小球的機械能；

D.從開始下落到第一次到達最低點，小球內能的增加量小于這兩個時刻小球機械能的

減少量

【答案】Do

【解析】AB.^時刻小球剛與彈簧接觸，與彈簧接觸后，開始一段時間內彈力小于重

力，則小球仍然向下做加速運動，其動能變大，剛釋放時高度最高，重力勢能最大，故AB

不符合題意；

C.L時刻彈簧具有彈性勢能，4時刻彈簧沒有彈簧彈性勢能，所以小球機械能變小，

故C不符合題意；

D.從開始下落到第一次到達最低點，這兩個時刻小球機械能的減少量等于彈簧彈性勢

能增加量和小球內能增加量，故小球內能的增加量小于這兩個時刻小球機械能的減少量，

故D符合題意。故選D。

10.如圖所示，擺球由/點靜止釋放，經過最低點。到達6點，A,8兩點等高。關于

擺球，下列說法中正確的是（）。

A.從4點到8點的過程中機械能守恒；

B.在6點時處于平衡狀態(tài)；

C.在。點時重力勢能最大；

D.從4點到。點動能轉化為重力勢能

【答案】Ao

【解析】A.因為/、8兩點等高，可知小球在擺動過程中機械能沒有損耗，即機械能

守恒，故A正確；

B.小球擺到6點時，受到非平衡力的作用，處于非平衡狀態(tài)，故B錯誤；

C.在。點時為最低點，高度最低，而質量不變，所以在。點時重力勢能最小，故C錯

誤；

D.小球從4點到。點的過程中，質量不變，高度減小，速度增大，是將重力勢能轉化

為動能，故D錯誤。故選A。

二、填空題（每空2分，共32分）

11.平直的公路上，一輛轎車重為2X10%,在轎車牽引力產4X10%的作用下前進了

200m,則轎車做的功為J；轎車的發(fā)動機（熱機）在工作過程中將內能轉化為機械

能的是沖程。

【答案】8X105；做功。

【解析】轎車做的功為X103NX200m=8X105J；

內燃機在做功沖程中，高溫高壓的燃氣推動活塞做功，將內能轉化為機械能。

12.如圖所示，水平地面上有一物塊，在水平向右的拉力尸=5N作用下向右勻速運

動，5s內通過的路程為10m,則物體運動的速度為m/s,在這一過程中拉力尸對物體

做的功為Jo

【答案】2；50?

【解析】物體運動的速度丫=￡=粵=2m/s

t5s

拉力尸對物體做的功胎通5NX10m=50J。

13.如圖所示，在4200N的拉力作用下，物體A以2m/s的速度沿水平面做勻速直線

運動，若滑輪組所做有用功的功率為960W,則地面對物體的摩擦力為N,滑輪組的

機械效率為。（忽略繩子和滑輪的重力）

【答案】480；80%o

W

【解析】克服地面對物體A的摩擦力做的功為有用功，有用功率尸=巴=2=戶

tt

已知滑輪組所做有用功的功率為960W,物體A以2m/s的速度沿水平面做勻速直線運

p960W

動，則地面對物體的摩擦力為/=—=<—=480N

v2m/s

滑輪組繩子的有效段數為3,繩子自由端移動的距離為A移動距離的3倍，滑輪組的

機械效率為

fsf480N

7=-----=—=--------=80%

Fx3s3F3x200No

14.用如圖所示的滑輪組將重200N的物體在10s內豎直勻速提升4m,機械效率為

80%?則有用功為J,拉力的功率為W,若增大所提物體的質量，則滑輪組械效

率將（選填“增大”、“不變”或“減小

〃〃/〃〃/〃/

【答案】800；100；增大。

【解析】拉力做的有用功例有用=67F200NX4nl=800J

由〃=瞿可得拉力做的總功/總=陛=要=ioo°J

rj80%

拉力的功率為a些=￥&W=ioow

t10s

若增大所提物體的質量，有用功增加，而額外功一定，所以有用功在總功中所占的比

例增大，機械效率增大。

15.我國獨立自主研制的火星探測器“天間一號”沿橢圓軌道繞火星運動時，不考慮

空氣阻力，只有動能和勢能的相互轉化，由近火點向遠火點運動時，探測器的動能

機械能（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

_一—-4——r.

煤、、

遠火點?、o，近火點

------",

【答案】變小；不變。

【解析】“天問一號”沿橢圓軌道繞火星運動時，不考慮空氣阻力，只有動能和勢能的

相互轉化，由近火點向遠火點運動時，探測器高度增加，重力勢能增加，探測器的動能將

變小，動能轉化成重力勢能。

因為運動過程中，不考慮空氣阻力，只有動能和勢能的相互轉化，故機械能守恒，由

近火點向遠火點運動時，機械能不變。

16.高仿真渦噴（指發(fā)動機類型）航模飛機（圖甲）的表演極具觀賞性。這種航模飛

機需在跑道上加速滑行一段距離，獲得足夠的升力后才能起飛。已知航模飛機在起飛離地

前，平直跑道對它的支持力尸支與滑行距離s的關系如圖乙所示。發(fā)動機產生的推力為

300N,滑行中獲得的升力為尸升=。落式中比例系數c=7.5N-s7m,，■是航模飛機的滑行

速度。g取10N/kg,根據圖像解答下列問題：

（1）航模飛機的質量為kg,起飛過程中發(fā)動機做的功為J；

（2）航模飛機起飛離地時獲得的升力為N,速度為m/s；

（3）根據航模飛機在豎直方向的受力和圖乙的解析式，推導其滑行距離s與滑行速度

y之間的關系式。

【答案】108；9000；1080；12；s=—v2

240

【解析】（1）根據圖乙可知，當飛機靜止時，所受重力與支持力平衡，大小相等，即

信6支°=1080N

1080N

飛機的質量為m=~=108kg

g10N/kg

根據圖乙可知，飛機起飛前的滑行的距離為盧30m,飛機發(fā)動機做的功為胎加300NX

30m=9000J

(2)飛機剛好離地時，獲得的升力大小等于飛機的重力，即尸升二行1080N

由尸升二cd

可得，飛機的速度為v=、恒=、口08?NI2m/s

VcV7.5N-s2/m2

(3)在乙中，設支持力/支與滑行距離s之間的關系為尸支="尹6

代入數據有1080N=AX0m+Z<D

0N=AX30m+Z<2)

由①②兩式可得A=-36,Z>=1080

即：支持力尸支與滑行距離s之間的關系為尸支=(1080-36s)N

滑行過程中飛機的受力關系為R6升+尸支

結合關系式F^=cv

可得1080N=cd+(1080-36s)N

代入c=7.5N”2/m2可得滑行距離s與滑行速度/之間的關系式為$=三丫2。

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三、實驗題(17分)

17.(8分)在“探究影響動能大小的因素”實驗中，如圖a、b、c所示，讓質量為m、

2m的兩個小球分別從斜面上由靜止?jié)L下，小球撞擊放在水平木板上的木塊，使木塊滑動，

虛線位置為木塊滑動一段距離后停止的位置。

(1)小球動能是由(填某種能量)轉化來的；

(2)實驗中通過觀察反映小球動能的大小，這種研究方法稱為法,

該實驗還用到的實驗方法有法；

(3)比較兩圖進行的實驗，可以探究小球的動能與速度的關系，其結論為在質量

相等的情況下，物體運動的速度其動能越大；

(4)比較a、b兩圖進行的實驗，可以得到的結論為在相等的情況下，物體的

越大其動能越大。

m

【答案】（1）重力勢能；（2）木塊滑動的距離；轉換；控制變量；（3）ac；越大；（4）

速度；質量。

【解析】（1）實驗中，小球從高處滑下，重力勢能轉化為動能；

（2）實驗中通過比較木塊滑動的距離來反映小球動能的大小，這種研究方法叫轉換法；

動能的大小與質量、速度有關，實驗中采用的是控制變量法；

（3）探究動能的大小與速度的關系時，需要控制質量相同，讓小球從相同斜面的不同

高度由靜止?jié)L下，小球到達水平面的速度是不同的；故應該對比ac兩圖；根據圖片可知，

高度越高，速度越大，推動木塊移動的距離越遠，小球具有的動能越大；

（4）比較a、b兩圖進行的實驗，可知，小球滾下的高度相同，速度相同，質量不同,

質量越大，推動木塊移動的距離遠，動能大。

故答案為：（1）重力勢能；（2）木塊滑動的距離；轉換；控制變量；（3）ac；越大；（4）

速度；質量。

18.（9分）小夏同學在體育活動中，從鉛球下落陷入沙坑的深度情況受到啟發(fā)，并產生

了如下猜想。

猜想一：物體的重力勢能與物體的質量有關

猜想二：物體的重力勢能與物體的下落高度有關

猜想三：物體的重力勢能與物體的運動路徑有關

為此小夏設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）。

實驗數據如下表:

實驗序號鉛球代號鉛球質量/g下落高度/m陷入沙中的深度/m

A2000.50.1

②B4000.50.25

③C20010.2

④D20010.2

（1）本實驗中，采用的研究問題的方法是和法。

（2）本實驗中，鉛球的重力勢能大小是通過來反映的。

（3）為驗證猜想二，應比較和（填實驗序號），得到的結論是：當物質量相

同時，高度越高，重力勢能越（選填“大”或“小”）。

（4）比較①②，可以驗證猜想（選填“一”、“二”或"三，，）；

（5）比較③④，得到的結論是=

（6）經進一步實驗和分析，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，根據學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J。（忽略空氣阻力，g=10N/kg）

【答案】（1）控制變量法；轉換；（2）鉛球陷入沙中的深度；（3）①；③；大；（4）一；

（5）當質量和下落高度相同時，重力勢能與物體運動的路徑無關；（6）2o

【解析】（1）（2）影響重力勢能的因素有物體的質量和下落高度，研究重力勢能與某個

因素的關系時，需控制另一個因素不變，所以該實驗中用到了控制變量法；

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，這就是我們常說的

轉換法；

（3）為了驗證猜想二：物體的重力勢能與物體的下落高度有關，應控制小球的質量相

同，高度不同；結合圖示和表格信息可知，應比較①和③兩次實驗；

A、C兩球質量相同，下落高度不同，發(fā)現C球陷入沙中的深度更大，由此可得出結論：

當物體質量相同時，高度越高，重力勢能越大；

（4）比較①②可知，A、B兩球的質量不同，下落高度相同，可以驗證猜想一：物體的

重力勢能與物體的質量有關；

（5）比較③④可知，C、D兩球的質量相同，下落高度也相同，兩球的運動路徑不同，

發(fā)現兩球陷入沙中的深度相同，由此可得出結論：當質量和下落高度相同時，重力勢能與物

體