Page111.3動能和勢能一、選擇題1.下列關(guān)于能的敘述中,正確的是()。A.一個物體能夠做功,我們就說這個物體具有能；B.掛在樹枝上的蘋果,沒有做功,所以沒有能；C.一個物體已做過的功越多,說明這個物體具有的能越多；D.運動的物體具有能,靜止的物體沒有能【答案】A。【解析】一個物體能夠做功,我們就說這個物體具有能,故A說法正確；掛在樹枝上的蘋果,雖然沒有做功,但具有做功的本事,所以具有能,故B錯誤；一個物體已做過的功的多少與這個物體具有的能沒有必定聯(lián)系,故C錯誤；運動的物體具有動能,靜止的物體可能具有勢能,故D錯誤。2.下列物體不具有動能的是()。【答案】C。【解析】運動的物體具有動能，靜止的物體沒有動能。空中飛行的鉛球、草地上滾動的足球、下落的瀑布都是運動的，都具有動能，而窗臺上的花盆是靜止的，不具有動能。故選C。3.在探究“動能的大小與質(zhì)量的關(guān)系”的試驗中，記錄數(shù)據(jù)如下。下列說法錯誤的是()。小球質(zhì)量m/g102030木塊移動距離s/cm8.316.825.2A.試驗時,讓小球從斜面的同一高度自由滾下；B.小球動能的大小通過木塊移動的距離來推斷；C.物體質(zhì)量越大，動能肯定越大；D.試驗過程中運用了限制變量法和轉(zhuǎn)換法【答案】C。【解析】因為動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，質(zhì)量大的物體，速度可能很小，所以動能不肯定大，故C選項說法錯誤。故選C。4.(2024·江蘇徐州)月球表面有許多隕石撞擊造成的大大小小的隕石坑,關(guān)于造成隕石坑大小不一的因素,下列揣測不合理的是()。A.隕石的質(zhì)量；B.隕石的撞擊速度；C.被撞處的硬度；D.被撞處是否在陰影中【答案】D。【解析】力可以使物體發(fā)生形變,而坑的大小體現(xiàn)了力的作用效果，這與隕石的動能大小有干脆關(guān)系，同時與被撞處的硬度也有干脆關(guān)系。隕石的質(zhì)量越大,速度越大,在撞擊時做功越多，所造成的坑會越大，因此A、B揣測合理；被撞處的硬度越小，則越簡單形變，所以被撞處的硬度會影響隕石坑的大小，因此C猜想合理；被撞處是否在陰影中不會造成力的作用效果的不同，故與之無關(guān)，因此D揣測不合理。故選D。5.如圖，為了探究動能的大小與哪些因素有關(guān)，某同學(xué)設(shè)計了“小球撞物塊”的試驗，將靜止的木質(zhì)小球釋放，視察物塊被推動的距離，關(guān)于該試驗的說法中，不正確的是（）。A．該試驗的設(shè)計思路是采納轉(zhuǎn)換法，用物塊移動的距離來表示動能的大小；B．小球在下落的過程中，重力勢能減小，動能增大；C．將木球換成同樣大小的鐵球，重復(fù)試驗，發(fā)覺物塊被推動距離增大，說明質(zhì)量越大，動能越大；D．將木球從不同高度釋放，比較物塊被推動的距離，是為了探究動能與高度之間的關(guān)系【答案】D。【解析】A、C：試驗中通過視察物塊在同一水平面上被推動的距離來比較小球的動能大小，故A正確。將木球換成同樣大小的鐵球，重復(fù)試驗，發(fā)覺物塊被推動距離增大，說明質(zhì)量越大，動能越大，故C正確。B：小球在下落的過程中，高度減小，重力勢能減小，速度增大，動能增大，故B正確。D：動能大小的影響因素：質(zhì)量、速度．與物體的高度無關(guān)，故D錯誤。6.下列說法中正確的是()。A.用同樣的速度拋出去的鉛球和乒乓球具有相等的動能；B.重力勢能相等的物體肯定在同一高度上；C.兩輛相同的汽車，行駛在同一條馬路上，它們具有相等的動能；D.同一物體的彈性形變越大時，它所具有的彈性勢能也越大【答案】D。【解析】A、鉛球和乒乓球的速度相同，但質(zhì)量不同，二者具有的動能大小不同，故A錯；B、重力勢能相等的物體，因為質(zhì)量不肯定相同，所以不肯定在同一高度上，故B錯；C、兩輛相同的汽車，質(zhì)量相同，但速度不肯定相同，它們具有的動能不肯定相同，故C錯；D、同一物體的彈性形變越大時，它所具有的彈性勢能也越大，正確。故選D。7.小孩從滑梯上勻速下滑的過程中，下列說法中正確的是()。A.重力勢能削減，動能增加；B.重力勢能增加，動能削減；C.重力勢能增加，動能不變；D.重力勢能削減，動能不變【答案】D。【解析】小孩從滑梯上勻速下滑的過程中，小孩的質(zhì)量不變，速度不變，所處的高度降低，所以小孩的動能不變，重力勢能減小；故ABC錯誤，D正確，故選D。8.關(guān)于能量的大小，下列說法中錯誤的是()。A.運動速度越大的物體，動能也越大；B.質(zhì)量大的物體，動能不肯定大；C.質(zhì)量大的物體，其重力勢能不肯定大；D.質(zhì)量越大的物體，被舉得越高，其重力勢能就越大【答案】A。【解析】A、影響動能的因素是物體的質(zhì)量和速度，只知道速度的大小，無法推斷動能的大小，故A錯誤，符合題意；B、物體運動的速度越大，質(zhì)量越大，物體的動能就越大，故B正確，不符合題意；C、影響重力勢能的因素是物體的質(zhì)量和高度，只知道質(zhì)量的大小不能推斷重力勢能的大小，故C正確，不符合題意；D、質(zhì)量越大的物體，被舉得越高，它的重力勢能就越大，故D正確，不符合題意。故選A。9.小明用圖示裝置探究動能大小與速度的關(guān)系。下列說法正確的是（）。A.要變更小車質(zhì)量；B.試驗中要盡量保持水平面光滑；C.讓同一小車從同一高處由靜止起先下滑；D.用木塊移動的距離來比較小車動能的大小【答案】D。【解析】此試驗是驗證動能與速度關(guān)系的試驗，小車從高處自由下滑，到達(dá)平面時與木塊產(chǎn)生作用，使木塊向右運動，依據(jù)木塊向右運動的距離來判定小車動能的大小。所以，整個試驗過程，小車質(zhì)量不變，同時水面不能是光滑的平面，否則小車回恒久運動下去，也就無法驗證動能與速度的關(guān)系。在驗證動能與速度的關(guān)系時，應(yīng)讓同一小車在不同高度自由滑下，從木塊向前移動的路程來驗證動能與速度的關(guān)系。10.質(zhì)量較大的鴿子與質(zhì)量較小的燕子在相同高度飛行，假如它們的動能相等，那么()。A.燕子的速度大，重力勢能也大；B.鴿子的速度大，重力勢能也大；C.燕子的速度小，重力勢能大；D.鴿子的速度小，重力勢能大【答案】D。【解析】質(zhì)量較大的鴿子與質(zhì)量較小的燕子具有的動能相等，說明鴿子的速度小；它們的高度相等，鴿子的質(zhì)量大，重力勢能就大。故選D。11.金秋季節(jié)柿子熟了，紅柿垂枝，如霞似火，懸金掛彩，令人沉醉，對圖示柿子的重力勢能的評價，下列說法正確的是(m甲>m丙>m乙)()。A.乙柿子最高,所以勢能最大；B.甲柿子最重,所以勢能最大；C.丙柿子的質(zhì)量和高度都不是最大,故勢能不行能最大；D.以上說法都不嚴(yán)密【答案】D。【解析】A.選項只考慮到了重力勢能的大小和高度的關(guān)系，而忽視了和質(zhì)量的關(guān)系，故錯誤；B.選項只考慮到了重力勢能和質(zhì)量的關(guān)系，而忽視了和高度的關(guān)系，故錯誤；C.丙柿子雖然質(zhì)量和高度都不是最大，但是重力勢能的大小也有可能是最大的，因為要同時考慮到質(zhì)量和高度，故C選項錯誤。故選D。二、填空題12.2015年8月6日，中國選手寧澤濤以47秒84的成果獲得2015年游泳世錦賽男子自由泳冠軍，這是亞洲選手第一次在男子短距離游泳世界大賽中獲得金牌。競賽哨聲響起時，他用力蹬動身臺后飛躍入水，這說明力可以變更物體的，在他奮力加速的過程中，他的慣性，動能。(后兩空均選填“增大”、“不變”或“減小”)

【答案】運動狀態(tài)；不變；增大。【解析】他用力蹬動身臺后飛躍入水，他由靜止變?yōu)檫\動，這說明力可以變更物體的運動狀態(tài)；慣性大小只跟物體的質(zhì)量大小有關(guān)，動能的大小與物體的質(zhì)量和物體運動的速度有關(guān)，在他奮力加速的過程中，他的質(zhì)量不變，速度增大，所以慣性不變。動能增大。答案是：運動狀態(tài)；不變；增大。13.通常，載重汽車造成的車禍比小汽車造成的車禍嚴(yán)峻得多，這是因為載重汽車比小汽車質(zhì)量大得多，在相當(dāng)時，物體越大，其動能越大；但也有例外，如較小的載重汽車比較大的小汽車造成的車禍反而相對輕一些。

【答案】速度；質(zhì)量；速度；速度。【解析】通常載重汽車造成的車禍比小轎車造成的車禍要嚴(yán)峻得多，這是因為在速度相當(dāng)時，載重汽車的質(zhì)量比小轎車的質(zhì)量大得多，動能大得多；小轎車有時比載重汽車造成的車禍嚴(yán)峻，是因為雖然小轎車的質(zhì)量比載重汽車小，但是其速度卻比載重汽車大，因此造成速度較小的載重汽車比速度較大的小汽車的車禍反而輕一些。答案是：速度；質(zhì)量；速度；速度。14.美國正在試驗助推火箭無損回收技術(shù):火箭將飛船推送至肯定高度;箭船分別,火箭停止噴火、落向地面;接近地面時,火箭再次消耗燃料、向下噴火,并以2m/s的速度勻速下降,如圖所示。勻速下降時,火箭的動能(變小/不變/變大),重力勢能(變小/不變/變大)。

【答案】不變；變小。【解析】火箭勻速下降時，火箭的質(zhì)量不變，速度不變，動能不變；質(zhì)量不變，高度減小，重力勢能變小。答案是：不變；變小。三、試驗探究題15.為了模擬汽車超載和超速帶來的平安隱患,小謝同學(xué)設(shè)計了如圖所示的探究試驗,將A、B、C三個小球先后從同一斜面的高度hA、hB、hC處自由下滑(mA=mB<mC,hA=hC>hB),推動小木塊運動一段距離后靜止,請你結(jié)合生活閱歷并運用物理學(xué)問解答下列問題:(1)由圖甲和圖丙的試驗可知,在A、C兩球剛滾到水平面時速度(選填“相等”或“不相等”),球具有的動能大；(2)小球推動小木塊運動的距離越,表明平安隱患越大；(3)在探討超載帶來的平安隱患時,我們應(yīng)選擇兩個圖所示試驗進(jìn)行比較；(4)在探討超速帶來的平安隱患時,我們應(yīng)選擇兩個圖所示試驗進(jìn)行比較。【答案】(1)相等；C；(2)大；(3)甲、丙；(4)甲、乙。【解析】(1)小球從同一高度釋放,運動到水平面時,它們的速度相等,而mA<mC,所以C球的動能大；(2)試驗中通過比較滾下的小球推動木塊移動的距離，來比較小球動能的大小，在同樣的平面上木塊被推動得越遠(yuǎn)，小球的動能就越大,平安隱患越大；(3)超載是指汽車的速度肯定時，質(zhì)量越大，動能越大，故應(yīng)選擇到達(dá)水平面的速度相等、質(zhì)量不同的A、C兩小球進(jìn)行試驗,即甲、丙兩圖；(4)超速是指汽車的質(zhì)量肯定，速度越大，動能越大，故應(yīng)選擇質(zhì)量相等、到達(dá)水平面速度不同的A、B兩小球，即甲、乙兩圖。答案是：(1)相等；C；(2)大；(3)甲、丙；(4)甲、乙。一、選擇題1.（2024·廣州）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(jī)械能大于在S點的；C.機(jī)械能等于在S點的；D.離地高度比在S點的低【答案】B。【解析】A．由圖可知，M點的動能小于S點的動能，所以球在M點的速度比在S點的小，故A不符合題意；BC．由圖可知，M點的動能和重力勢能之和大于S點的動能和重力勢能之和，故M點的機(jī)械能大于在S點的機(jī)械能，故B符合題意，C不符合題意；D．由圖可知，M點的重力勢能大于S點的重力勢能，所以M點的離地高度比在S點的高，故D不符合題意。故選B。2.（2024·黃石）如圖，彈簧下端懸掛一個實心小球，用手托住小球，小球靜止在A點，此時彈簧處于自然長度。釋放小球，小球向下運動到最低點B（不超過彈簧彈性限度），小球從A點運動到B點的過程中，下列說法正確的是（）。A.小球的重力勢能--直在削減，動能始終在增加；B.小球削減的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能；C.彈簧的彈性勢能不斷增大；D.小球運動到B點時，重力勢能最小，動能最大【答案】C。【解析】A．小球高度下降，故小球的重力勢能始終減小，小球受重力和彈力作用，在起先階段時，重力大于彈力物體將始終加速，當(dāng)彈力等于重力后物體起先減速，故小球的動能先增大后減小，故A錯誤；B．彈簧的形變量增大，小球削減的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和彈簧的彈性勢能，故B錯誤；C．彈簧的形變量始終增大，彈簧的彈性勢能不斷增大，故C正確；D．小球運動到B點時，高度最小，重力勢能最小，速度為0，動能為0，故D錯誤。故選C。3．（2024·湘西）在常吉高速某段平直路面上勻速行駛的小汽車，其動能大小的狀況是（）。A．始終變大 B．始終變小 C．先變大后變小 D．始終不變【答案】D。【解答】解：在常吉高速某段平直路面上勻速行駛的小汽車，速度不變，質(zhì)量不變，動能不變。故選：D。4.（2024·大連）體育課上，同學(xué)們進(jìn)行投擲鉛球的練習(xí)。鉛球在空中下落時，鉛球的（）。A.重力勢能變大，速度變小 B.重力勢能變小，速度變小C.重力勢能變大，速度變大 D.重力勢能變小，速度變大【答案】D。【解析】鉛球在空中下落時，其高度降低、速度不斷增大，所以它的重力勢能減小，動能增大，重力勢能不斷向動能轉(zhuǎn)化。故選D。二、填空題5.（2024·龍東）燥熱的夏天，一輛正在噴灑消毒液的汽車勻速行駛在水平馬路上，汽車的動能慣性（變大、變小或不變）。【答案】變小；變小。【解析】物體動能大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)；慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)；正在噴灑消毒液勻速行駛的汽車質(zhì)量不斷減小，慣性減小，速度不變，故動能減小。6.（2024·天門）一顆子彈以肯定的速度水平射向靜止的木塊（如圖甲），然后子彈和木塊一起以某一速度起先向右搖擺（如圖乙）?此過程中，子彈的動能_____，子彈和木塊的內(nèi)能之和_____?（選填“增大”?“減小”或“不變”）【答案】(1)減小；(2)增大。【解析】一顆子彈以肯定的速度水平射向靜止的木塊，子彈和木塊一起以某一速度起先向右搖擺，說明子彈的速度變小了，子彈的質(zhì)量不變，它的動能變小。子彈在木塊運動時，子彈受到阻力的作用，克服阻力做功，內(nèi)能增加，對木塊做功，內(nèi)能增加，子彈和木塊的內(nèi)能之和增加。7.（2024·鎮(zhèn)江）如圖所示，某同學(xué)站在電梯內(nèi)的電子秤上，在電梯向下勻速運動的過程中，該同學(xué)的重力勢能_____，機(jī)械能_____（上述兩空均選填“増大”、“減小”或“不變”）。在電梯減速停靠一樓的過程中，電子秤的示數(shù)比該同學(xué)所受重力_____?【答案】(1)減小；(2)減小；(3)大。【解析】在電梯向下勻速運動的過程中，該同學(xué)運動速度不變，高度減小，故其重力勢能減小、動能不變，機(jī)械能減小。在電梯減速停靠一樓的過程中，該同學(xué)也在減速，支持力大于重力，故電子秤的示數(shù)比該同學(xué)所受重力大。8．（2024·東莞）2024年5月5日，長征五號B運載火箭首飛任務(wù)取得圓滿勝利（如圖所示），實現(xiàn)空間站階段飛行任務(wù)首戰(zhàn)告捷，拉開我國載人航天工程“第三步”任務(wù)序幕。火箭在加速升空時，動能，重力勢能（兩空均選填“變大”、“變小”或“不變”，忽視燃料質(zhì)量的損耗）；“柔性充氣式貨物返回艙試驗艙”本質(zhì)是帶有“充氣熱盾”的飛船，膨脹起來的充氣外殼能把飛船進(jìn)入大氣層的動能轉(zhuǎn)化為能，從而減小飛船速度，愛護(hù)飛船不受損害。【答案】變大；變大；彈性勢。【解析】火箭加速升空過程中，衛(wèi)星的質(zhì)量不變、速度增大，動能增大；質(zhì)量不變、高度增大，重力勢能增大；膨脹起來的充氣外殼發(fā)生彈性形變，能把飛船進(jìn)入大氣層的動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，從而減小飛船速度，愛護(hù)飛船不受損害。故答案為：變大；變大；彈性勢。9.（2024·安順）小明在試驗室看到一科學(xué)玩具﹣﹣牛頓擺，如圖1甲所示，它由支架、細(xì)線和5個完全相同的鋼球組成，每個鋼球通過兩根無彈性細(xì)線固定在支架上，并緊挨著排列在同一水平直線上。拉起最左側(cè)的鋼球，釋放后，它像單擺一樣向右搖擺撞擊相鄰鋼球，僅把最右側(cè)的鋼球撞出，其他球幾乎靜止不動。這引發(fā)了小明的思索：為什么碰撞后僅有一個球搖擺，而其余球仍舊保持靜止？于是他提出問題：被撞而搖擺的鋼球數(shù)量與哪些因素有關(guān)？接著他作出以下猜想：I．可能與撞擊球撞擊時的速度大小有關(guān)II．可能與撞擊球的數(shù)量多少有關(guān)將牛頓擺等效為單擺模型，如圖1乙所示是一個鋼球撞擊其它鋼球的情形，五個鋼球自左向右標(biāo)為A﹣E球。若不考慮能量損失，請回答下列問題：（1）將A球作為撞擊球拉至肯定的高度（保持細(xì)線繃直），釋放后，A球向右搖擺過程中，將能轉(zhuǎn)化為動能。（2）探究猜想I時，為了變更撞擊球撞擊時的速度，你的操作方法是：。釋放后，當(dāng)鋼球發(fā)生碰撞時，僅有E球被撞出，由此可推斷：被撞而搖擺的鋼球數(shù)量與撞擊球的速度（選填：“有關(guān)”或“無關(guān)”）。（3）通過上述試驗，小明還是不明白為什么僅有一個球被撞出，于是他向老師請教，老師說：牛頓擺的鋼球間發(fā)生碰撞時，撞擊球的速度被大小不變地依次“傳遞”給下一個球，所以最終只有一個鋼球被撞出。依據(jù)老師的講解，小明接著探究猜想II，將A．B兩球作為撞擊球緊挨著拉起肯定高度后同時釋放，A、B球向右搖擺并與C球相撞，則此時可視察到的現(xiàn)象是如圖2中的（選填：“甲”、“乙”或“丙”）；請閘述你選擇的理由：。【答案】（1）重力勢；（2）將A球拉至不同的高度有靜止釋放；無關(guān)；（3）乙；撞擊球的速度被大小不變地依次“傳遞”給下一個球。【解析】（1）釋放后，A球向右搖擺過程中，高度減小，速度變大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；（2）探究被撞而搖擺的鋼球數(shù)量與撞擊球撞擊時的速度大小有關(guān)時，須要變更撞擊球的速度的大小，即將A球拉至不同的高度有靜止釋放；當(dāng)鋼球發(fā)生碰撞時，僅有E球被撞出，這表明被撞而搖擺的鋼球數(shù)量與撞擊球的速度無關(guān)；（3）將A、B兩球作為撞擊球緊挨著拉起肯定高度后同時釋放，由于在撞擊的過程中，撞擊球的速度被大小不變地依次“傳遞”給下一個球，所以會有兩個球被彈起，故乙正確。故答案為：（1）重力勢；（2）將A球拉至不同的高度有靜止釋放；無關(guān)；（3）乙；撞擊球的速度被大小不變地依次“傳遞”給下一個球。三、試驗探究題10.（2024·孝感）如圖所示為“探究物體動能跟哪些因素有關(guān)”的裝置示意圖。(1)原理：運動的鋼球A碰上木塊B后，能將B撞出一段距離s。在同樣的水平面上，B被撞得越遠(yuǎn)，A對B做的功就越多，A的動能就越大，通過B被撞的遠(yuǎn)近來反映物體A動能大小的方法在物理學(xué)中屬于____（選填“限制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”）。(2)步驟：①讓同一鋼球A分別從不同高度由靜止起先滾下，高度h越高，鋼球運動到水平面時速度越______，木塊B被撞得越遠(yuǎn)；②變更鋼球的質(zhì)量，讓不同的鋼球從___（選填“同一”或“不同”）高度由靜止起先滾下，質(zhì)量越大的鋼球?qū)⒛緣KB撞得越遠(yuǎn)。(3)結(jié)論：通過多次試驗表明，質(zhì)量相同的物體，運動的速度越大，它的動能越大：運動速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動能________。【答案】(1)轉(zhuǎn)換法；(2)大；(3)同一；(4)越大。【解析】(1)動能與距離是兩個不同性質(zhì)的物理量，物體A動能大小用木塊B被撞的遠(yuǎn)近來反映，屬于轉(zhuǎn)換法。(2)鋼球A在斜面上做的是加速運動，高度h越高，鋼球A到達(dá)水平面時的速度越大。探究動能大小與物體質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)運用不同質(zhì)量的鋼球進(jìn)行試驗，限制不同鋼球到達(dá)水平面時的速度相同，即限制不同鋼球從同一斜面同一高度由靜止釋放，比較木塊B被撞得距離遠(yuǎn)近。動能大小與物體的運動速度和質(zhì)量有關(guān)，運動速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動能越大。11.（2024·鎮(zhèn)江）“探究動能大小與哪些因素有關(guān)”的試驗裝置如圖1所示∶將小車從斜面上高h(yuǎn)處由靜止釋放，運動至木板上后與木塊碰撞通過變更小車釋放時高度h、在小車中增加鉤碼和在木板上鋪墊棉布的方法，得到了圖2虛線框內(nèi)的四個試驗場景?(1)為探究小車動能與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)選用場景①和_____（選填“②”?“③”或“④”）進(jìn)行試驗；選用場景③和④進(jìn)行試驗時，可探究小車動能與____的關(guān)系(2)在試驗中，