人教版初中物理同步 8年级下册 第16课 动能和势能（教师版含解析） 试卷

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第16课  动能和势能(解析版) 课程标准课标解读1.了解能量和动能的概念；2.知道什么是重力势能和弹性势能；3.理解影响物体动能大小的因素；4.理解影响物体重力势能大小的因素；5.知道影响弹性势能大小的因素。1.知道物体运动过程中都会伴随能量的转化或转移；理解动能的概念；2.知道什么是重力势能和弹性势能；3.通过实验探究理解影响动能大小的因素，知道影响动能大小的因素是物体的质量和物体运动的速度；4.通过实验探究知道影响重力势能大小的因素是物体的质量和物体离开地面的高度；5.认识影响弹性势能大小的因素。知识点01  动能1.能量：如果一个物体能对其他物体做功，那么这个物体一定具有能量。能量单位是焦耳(J)。2.什么是动能：物体由于运动而具有的能。如图(1)所示，物体都具有动能。行驶的汽车飞翔的小鸟空中的客机自由下落的小球图(1)运动的物体3.影响动能的因素物体动能的大小与两个因素有关：一是物体的质量，二是物体运动的速度大小。当物体的质量一定时，物体运动的速度越大其动能越大，物体的速度越小其动能越小；具有相同运动速度的物体，质量越大动能越大，质量越小动能越小。4.动能是“由于运动”而产生的，一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”，不运动的物体也具有能量，但不具有动能。例如在空中飞行的飞机，不但有动能而且还具有其它形式的能量。【知识拓展一】探究影响动能大小的因素所谓能量，是指物体能够做功的本领。能够做的功越多，就表明这个物体的能量越大。能量简称为能。注意：“能够做功”并不等于正在做功。只要该物体具有做功的本领，不论它是在做功，还是没在做功，做功的潜在本领始终存在，则说该物体具有能。判断一个物体是否具有能的标志是看它能否做功。【知识拓展二】探究影响动能大小的因素【实验目的】探究课题：探究动能大小与什么因素有关【实验装置】【实验方法】控制变量法，转换法。【实验原理】察下车在木板上移动的距离，如木块移动的越远，表示木块做的功越多，说明小车具有很大的动能。【实验步骤】1.按照图将木板的一端垫高，组成一个斜面；2.让同一小球在斜面的不同高度滚下，推动木块在木板上前进，观察木块在木板上移动的距离；3.让不同质量的小球从斜面的同一高度滚下， 观察木板在木板上移动的距离(如图乙)；【实验结论】1、质量相同的物体，运动速度越大，动能越大；2、运动速度相同的物体，质量越大，动能越大。【考查方向】1.斜面的作用：使物体具有速度并改变物体速度的大小；2.实验研究对象：小球  ，实验方法：控制变量法；转换法 ；3.使质量不同的小球从同一高度静止释放的目的：使小球到达水平面时的初速度相同；4.如何判断动能大小：通过观察木块被推动的距离多少；5.通过比较实验甲，得到的结论：当物体的质量相同时，物体的速度越大，动能越大；6.通过比较实验乙，得到的结论：当物体的速度相同时，物体的质量越大，动能越大。知识点02  势能1.重力势能：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。(1)重力势能的大小与质量和高度有关。物体的质量越大，被举得越高，则它的重力势能越大。(2)重力势能是“被举高”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“被举高的物体具有的能量叫重力势能”，被举高的物体具有重力势能，同时也具有其他形式能量。例如在空中飞行的飞机，不但有重力势能而且还具有其它形式的能量。2.弹性势能：物体由于发生弹性形变，而具有的能叫做弹性势能。如图(2)所示，撑杆跳高时弯曲的杆、拉开的弓箭都具有弹性势能。弹性势能的大小与弹性形变的程度有关；形变程度越大，其弹性势能越大。撑杆跳高拉开的弓箭【知识详解】势能1.重力势能：对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定。物体质量越大、位置越高、做功本领越大，物体具有的重力势能就越多。判断一个物体是否具有重力势能，关键看此物体相对某一个位置有没有被举高，即相对此位置有没有一定的高度。若有，则物体具有重力势能，若没有，则物体不具有重力势能。2.弹性势能：由于物体发生形变而具有的能量。确定弹性势能的大小需选取零势能的状态，一般选取弹簧未发生任何形变，而处于自由状态的情况下其弹力势能为零。【知识拓展】本节知识导图知识点1：动能【例题1】(2019湖南郴州)一架飞机在高空中水平匀速飞行，向灾区投放救灾物资。该飞机在此过程中(　　)A．动能不变 B．动能减小 C．重力势能不变 D．重力势能增大【答案】B【解析】一架飞机在高空中水平匀速飞行，高度不变、速度不变，向灾区投放救灾物资时，飞机的质量减小，所以飞机的动能和重力势能都减小。【例题2】(2020·四川雅安)小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，他用质量不同的两个钢球m和M(M的质量大于m)，分别从不同的高度h和H(H> h)静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图所示。(1)小明通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这种研究方法是________(选填“控制变量法”或“转换法”)。若水平面绝对光滑，本实验将_____(选填“能”或“不能”)达到探究目的。(2)由甲、乙两图可得实验结论：物体的动能大小与______有关。(3)小丽根据甲、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关，她的看法是否正确？_____(选填“正确”或“错误”)，理由是：_________________。(4)另同学用图所示的方法探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的小球从不同高度(h2>h1)由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小，这种方法是_____(选填“正确的”或“错误的”)。【答案】 (1)转换法   不能   (2)速度  (3) 错误   没有控制速度一定  (4)错误的【解析】(1)实验中通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这里用到的物理学研究问题的方法是转换法；若水平面绝对光滑，则木块运动时不受摩擦力作用，撞击后将保持匀速直线运动，不能通过木块移动的距离长短来判断小球动能的大小，所以本实验将不能达到探究目的。(2)由甲、乙两图可得实验结论：物体的动能大小与速度有关。(3)小丽的看法是错误的，因为要探究动能与质量的关系，需要保证小球的速度不变，甲、丙两图中小球下落的高度不同，则到达水平面的速度不同，故不能得出动能大小与质量的关系。(4)图所示的方法中为控制水平面的粗糙程度相同，故结论是错误的。知识点2：重力势能【例题3】小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时，提出了如下猜想：猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关猜想二：物体的重力势能与物体所在高度有关为了验证上述猜想，他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验：如图所示，将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿进入沙子的深度。按上述方案进行实验，其实验数据如下表所示。实验
序号铁块质量
m/g铁块距桌面高度
H/cm桌腿进入沙子
的深度h/cm①20201.9②20302.9③20403.8④30202.9⑤40204.1(1)实验中通过比较______来判断物体重力势能的大小；(2)为了验证猜想一，需选择表中______(填实验序号)三组数据进行分析；(3)分析表中①②③的实验数据，可得出的结论是：______。【答案】桌腿进入沙子的深度   ①④⑤   质量相同的物体，高度越大，重力势能越大【解析】(1)通过小明设计的实验可以知道，他是通过比较桌腿进入沙子的深浅来比较重力势能的大小的。桌腿进入沙堆越深说明物体做的功越多，它原来具有的重力势能越大； (2)根据控制变量法，要验证物体的重力势能与物体的质量有关，应控制物体的高度相同，改变物体质量的大小，故小明要完成探究，需要找数个质量不同的物体进行实验； 故①④⑤三组数据符合，所以应利用①④⑤三组数据分析得出结论。 (3)比较表中①②③的实验数据，可以发现，高度相同，③中桌腿进入沙子的深度更深，所以，③中的物体具有重力势能大，即可以得出的初步结论是：质量相同的物体，高度越大，重力势能越大。 知识点3：弹性势能【例题4】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【答案】B【解析】A．运动员将弓举起的过程中，有力作用在弓上，弓在力的方向上通过了距离，所以做了功，故A正确； B．弓属于弹性物体，张弓射箭利用的是弓的弹性，弓被拉得越弯，弹性形变越大，产生的弹力越大，故B错误； C．在弓的弹性限度内，弓的弹性势能与弓的形变有关，弓拉得越弯，弹性形变越大，弓的弹性势能越大，故C正确； D．箭被射出说明力可以改变物体的运动状态，故D正确。  题组A  基础过关练1.洒水车沿平直公路匀速行驶，将水洒在路面上，这个过程中，下列说法正确的是(　)。A．动能不变，势能减小；B．动能势能都减小；C．动能势能都不变；    D．不能确定动能势能是变大还是变小【答案】B。【解析】动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能的影响因素是质量和高度，质量越大，高度越大，重力势能越大。洒水车在不断的洒水工程中，质量减小，因匀速行驶，所以速度不变，则动能减小；又在水平街道上，高度不变，重力势能减小，所以洒水车的动能势能都减小。2.改革开放以来，我国的航天事业得到了空前的发展，并取得了举世瞩目的成就。如图所示，为我国神舟号飞船返回舱减速降落的情景。返回舱在此过程中(　　)。A．动能减小，重力势能减小 B．动能增大，重力势能增大C．动能不变，重力势能减小 D．动能减小，重力势能不变【答案】A。【解析】(1)动能大小的影响因素：物体的质量、物体的速度，质量越大，速度越大，动能越大；(2)重力势能大小的影响因素：物体的质量、物体的高度，质量越大，所处的位置越高，重力势能越大。回舱减速降落的过程中，质量不变，速度变小，高度变小，则返回舱的动能减小、重力势能减小，故A正确、BCD错误。故选A。3.用电梯往高处搬运货箱．当货箱随着电梯一同匀速上升时，货箱的(　　)。A．动能变小，重力势能变小 B．动能变小，重力势能变大C．动能不变，重力势能变小 D．动能不变，重力势能变大【答案】D。【解析】(1)动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；(2)重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。货箱随着电梯一同匀速上升的过程中，质量不变，速度不变，动能不变，同时货箱所处的高度增大，重力势能变大。故选D。4.如图，为了探究动能的大小与哪些因素有关，某同学设计了“小球撞物块”的实验，将静止的木质小球释放，观察物块被推动的距离，关于该实验的说法中，不正确的是(  )。 A．该实验的设计思路是采用转换法，用物块移动的距离来表示动能的大小；B．小球在下落的过程中，重力势能减小，动能增大；C．将木球换成同样大小的铁球，重复实验，发现物块被推动距离增大，说明质量越大，动能越大；D．将木球从不同高度释放，比较物块被推动的距离，是为了探究动能与高度之间的关系【答案】D。【解析】(1)实验中通过物块被推动的距离来反映小球动能的大小；(2)动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大。A、C：实验中通过观察物块在同一水平面上被推动的距离来比较小球的动能大小，故A正确。将木球换成同样大小的铁球，重复实验，发现物块被推动距离增大，说明质量越大，动能越大，故C正确。B：小球在下落的过程中，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，故B正确。D：动能大小的影响因素：质量、速度．与物体的高度无关，故D错误。5.如图为撑杆跳的过程示意图，在这项运动中，根据能量以及能量转化的物理知识，可知：运动员助跑的目的是为了在起跳前获得较大的      。撑杆起跳时，      能转化为重力势能，越过横杆在最高点时重力势能最大，此时动能      (大于/等于/小于)0。【答案】动能、动、等于。【解析】撑杆运动员加速助跑是为了获得更大的动能，并在撑杆起跳过程中将动能转化为重力势能，此过程动能逐渐减小，重力势能逐渐增大，当运动员到底最高点时动能为零，重力势能最大。6.用细线悬挂小球从图中所示位置静止释放，若忽略空气阻力，那么小球在最高点的势能    下降至最低点的动能；实际上，小球在摆动过程中，会与空气摩擦产生热，摆幅逐渐减小，最终停下来，那么在摆动过程中由于摩擦而转化的内能     小球在最高点所具有的势能。(填“大于”、“等于”或“小于”)【答案】等于、等于。【解析】如图所示，用细线悬挂的小球从图中所示位置静止释放，若忽略空气阻力，那么机械能守恒，所以小球在最高点的势能等于下降至最低点的动能。小球在摆动过程中，除重力做功外，还有空气阻力做功，所以机械能不守恒，有一部分机械能转化为内能，但是仍旧遵从能量守恒定律，所以在摆动过程中由于摩擦而转化的内能等于小球在最高点所具有的势能。故答案为：等于、等于。7.如图所示，快递公司尝试用无人机运送包裹，在带着包裹匀速飞行过程中，无人机受到的升力的施力物体是     ，包裹的动能      (填“变大”、“变小”或“不变”)，以无人机为参照物，包裹是       的(填“运动”或“静止”)。【答案】空气；不变；静止。【解析】(1)物体间力的作用是相互的，螺旋桨在对空气施力的同时，也受到空气对它施加的反作用力；(2)动能大小跟质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大；(3)解答此题的关键是看被研究的物体与所选的标准，即参照物之间的相对位置是否发生了改变，如果发生改变，则物体是运动的；如果未发生变化，则物体是静止的。(1)直升机的螺旋桨对空气施加了一个竖直向下的力，由于物体间力的作用是相互的，所以空气对直升机施加了一个竖直向上的反作用力，这个力就是飞机向上的升力。(2)在带着包裹匀速飞行过程中，包裹的质量不变，速度不变，所以动能不变。(3)以无人机为参照物，包裹与无人机之间的位置没有变化，所以，包裹是静止的。故答案为：空气；不变；静止。8.如图甲所示是小张“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验装置。(1)小张让大小不同的实心钢球从同一斜面上相同的高度处由静止滚下，在水平面上运动并推动木块移动，是为了探究动能大小与      的关系；(2)同班同学小红发现，木块被钢球撞击后移动的距离没有其他同学的明显，认为是木块太重导致滑动摩擦力过大的原因造成。为了验证猜测，小红设计了如图乙所示“探究滑动摩擦力与压力大小关系”的实验，当接触面粗糙程度不变，用弹簧测力计拉动木块匀速直线运动时，通过多次实验得到了表格中的相关数据，请你根据表中数据帮她分析并得出，滑动摩擦力f与压力F之间的数量关系式为       。实验次数12345木块对木板压力F/N23456弹簧测力计读数f/N0.60.91.21.51.8【答案】(1)质量；(2)f=0.3F。【解析】(1)要探究动能大小与质量的关系，需控制速度相同，则让质量不同的小球从同一高度滚下；(2)由表格中的数据分析得出。(1)影响动能大小的两个因素是质量和速度，小明选用大小不同钢球，故质量不同，从同一斜面的同一高度由静止滚下，那么它们的速度相同，故该实验是为了探究动能大小与质量的关系。(2)根据表格中数据F=2N时，f1=0.6N，当F=3N时，f1=0.9N，则由此知f1=0.3F；滑动摩擦力的大小等于拉力的大小，即弹簧测力计的示数大小，故滑动摩擦力的大小与压力之间的表达式为：f=0.3F。故答案为：(1)质量；(2)f=0.3F。题组B  能力提升练1.如图所示，在动能大小与质量的关系的实验研究中，下列分析正确的是(　　)。A．实验中不需要控制钢球在同一高度由静止滚下；B．当木块最终静止时，木块的惯性也会随之消失；C．如果木块滑行时所受的外力全部消失，木块将做匀速直线运动；D．木块滑行一段距离后停止运动，说明物体的运动需要力来维持【答案】C。【解析】A、研究动能大小与质量的关系的实验中，要控制速度相同，故要控制钢球在同一高度由静止滚下，A错误；B、一切物体在任何情况下都有惯性，当木块最终静止时，木块的惯性不会随之消失，B错误；C、如果木块滑行时所受的外力全部消失，由牛顿第一定律，木块将做匀速直线运动，C正确；D、木块滑行一段距离后停止运动，说明力是改变物体运动的原因，D错误。故选：C。2.如图所示，“复兴号”列车在平直路段上加速行驶的过程中，它的(　　)。A．动能增大 B．动能减小 C．重力势能增大 D．重力势能减小【答案】A。【解析】列车在平直路段上加速行驶的过程中，它的质量不变，速度增大，所以动能增大；而列车的质量和高度都没有发生改变，所以它的重力势能不变，故A正确，BCD错误；故选：A。3.如图是网球运动员挥拍击球的瞬间，下列说法正确的是(　　)。A．网球在下落的过程中，重力势能转化为动能；B．网球在空中运动的过程中，受到平衡力的作用；C．球拍的网面凹陷，说明力可以改变物体的运动状态；D．网球在惯性的作用下，向前运动【答案】A。【解析】A、网球下落时，速度增大，动能增大，高度减小，重力势能减小，重力势能转化成动能，故A正确；B、乒乓球在空中飞行过程中速度和方向都发生变化，所以不是受到平衡力的作用，故B错误；C、球拍的网面凹陷，说明力可以改变物体的形状，故C错误；D、网球由于惯性向前运动，惯性不是力，不能说惯性的作用，故D错误。故选：A。4.如图，弹簧下端悬挂一个实心小球，用手托住小球，小球静止在A点，此时弹簧处于自然长度。释放小球，小球向下运动到最低点B(不超过弹簧弹性限度)，小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是(　　)。A．小球的重力势能一直在减少，动能一直在增加；B．小球减少的重力势能全部转化为动能；C．弹簧的弹性势能不断增大；D．小球运动到B点时，重力势能最小，动能最大【答案】C。【解析】A、小球在下落过程中，重力不变，弹力不断增大，当重力和弹力的合力向下时，小球加速向下运动，当重力和弹力的合力向上时，小球减速向下运动，所以小球速度先增大后减小，小球质量不变，所以小球动能先增大后减小；小球的高度不断降低，所以小球的重力势能不断减小，故A错误。B、小球下落过程中，当重力和弹力的合力向下时，小球加速向下运动，弹簧不断增长，小球的重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能；当重力和弹力的合力向上时，小球的速度不断减小，弹簧不断增长，小球的重力势能和动能转化为弹簧的弹性势能，故B错误。C、小球下落时，弹簧不断增长，弹簧的弹性势能不断增加，故C正确。D、小球运动到B点时，小球的高度最小，速度最小，小球的质量不变，所以小球的重力势能和动能都最小，故D错误。故选：C。5.“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经上升到最高位置C点，在B点时速度最大。对此过程，下列描述正确的是(　　)。A．人从A到C的过程中，重力势能增加，动能一直减少；B．人从A到B的过程中，动能增加，重力势能减少；C．人在B点时动能最大；D．弹性绳的弹性势能在B点时最大【答案】C。【解析】A、人从A到C的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增加；AB段速度逐渐变大，动能逐渐变大；BC段速度逐渐变小，动能逐渐变小；故A错误；B、从A到B的过程中，质量不变、高度增大，重力势能增加；质量不变、速度逐渐变大，动能变大；故B错误；C、人的质量一定，在B点时速度最大，动能最大；故C正确；D、弹性绳在A点时弹性形变最大，弹性势能最大；故D错误。故选：C。6.用“模拟打桩”来探究物体重力势能的大小与哪些因素有关，物体的质量m1＝m2＜m3，实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落，将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示，木桩进入沙中的深度越深，则物体对木桩做的功越　 　，比较a、b可知：物体重力势能的大小与物体的　  　有关；比较　   可知：物体重力势能的大小与物体的质量有关。【答案】多；高度；a、c。【解析】(1)物体下落过程中，物体的重力势能转化为动能，物体的重力势能就越大，对木桩做功越多，木桩陷入沙坑越深，所以我们可以通过木桩陷入沙坑的深度观察来判断重力势能的大小，这用到了转换法；(2)由a、b两图可知，物体的质量m1＝m2，从不同高度落下，落下的位置越高，木桩被打得越深，物体的重力势能越大，说明重力势能与高度有关；比较a、c两图可知，物体的质量m1＜m3，物体从同一高度落下，质量越大，木桩被打得越深，说明重力势能与质量有关。故答案为：多；高度；a、c。7.某同学猜想重力势能的大小与物体的质量和高度有关，在探究“重力势能的大小与高度是否有关”时，所用的实验器材有：金属球、尖桌腿的小桌、细沙和塑料盆。实验装置如图甲所示。(1)该实验可以通过判断　             　来判断出金属球重力势能的大小。依据是：金属球对小桌　 越多，金属球具有的重力势能就越大。(2)请设计出记录实验数据的表格，表中要有必要的信息。(3)实验时，该同学发现：由于金属球的撞击点偏离桌面中央较大，使小桌倾斜较大，甚至被撞翻。于是他改进了实验装置，如图乙所示，较好地解决了这个问题。他的主要操作是：每次实验时，先拉起金属球，将沙面抹平；　                      　；由静止开始释放金属球，观察实验现象。【答案】(1)小桌进入细沙的深度；做功；(2)如上表；(3)使金属球在小桌中心的正上方。【解析】(1)金属球质量一定时，金属球所处的位置越高，金属球的重力势能越大，金属球下落到小桌时动能越多，金属球对小桌做功越多，小桌进入细沙的深度越深。(2)探究重力势能和高度的关系，保持物体的质量不变，改变物体的高度，表格中要记录物体不同的高度；观察小桌进入细沙的深度，需要记录；为了使实验结论具有普遍性，要进行多次实验。由实验现象得到的实验结论也要记录，表格如下：实验次数金属球高度h/cm小桌进入细沙的深度h’/cm重力势能和高度关系1   2  3  (3)为了防止小桌撞翻，使金属球在小桌中心的正上方，由静止自由释放，观察小桌进入细沙的深度。故答案为：(1)小桌进入细沙的深度；做功；(2)如上表；(3)使金属球在小桌中心的正上方。8.在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小欣同学设计了如图甲、乙、丙所示的三次实验，让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。(1)要探究动能大小与物体质量的关系，应保证铁球达到水平面的　 　相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是使小球　                           　；(2)选用甲、丙两次实验可以得出的结论是：物体质量相同时，　             　。(3)三次实验中，碰撞前动能最小的是图　 (填“甲”、“乙”或“丙”)中的小球，原因是　  　；(4)小欣同学联想到“探究阻力对物体运动的影响”时，也用到了斜面，让小车从斜面顶端由静止滑下，比较在不同表面滑行的距离(如表)，小车在三个表面克服摩擦力做功　 　(选填“相等”或“不相等”)，若水平面绝对光滑，小车将做　           　运动。表面毛巾棉布木板摩擦力最大较大最小小车运动距离最近较远最远【答案】(1)速度；从斜面的同一高度由静止滚下；(2)速度越大，动能越大；(3)丙；纸盒被推动的距离最小；(4)相等；匀速直线。【解析】(1)要探究动能大小与物体质量的关系，应保持小球的速度相同，质量不同，所以应使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下，保证铁球达到水平面的速度相同；(2)由图示实验可知，甲、丙两次实验，球的质量相同，甲滚下的高度大于丙滚下的高度，甲到达斜面底端时的速度较大，甲将纸盒推动得更远，说明甲的动能更大，由此可得：质量相同的物体，运动速度越大，它具有的动能就越大；(3)三次实验中，是通过观察纸盒被撞击后移动的距离来比较铁球动能的大小的，这种方法是转换法，丙图中纸盒被推动的距离最小，故碰撞前动能最小；(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，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同；铁球从斜面上滚下，若水平面绝对光滑，铁球不受摩擦力作用，铁球所受合力为0，所以铁球将做匀速直线运动。故答案为：(1)速度；从斜面的同一高度由静止滚下；(2)速度越大，动能越大；(3)丙；纸盒被推动的距离最小；(4)相等；匀速直线。题组C  培优拔尖练1．(2021·湖南怀化市·中考真题)田径运动会上，运动员投出的铅球在下落过程中，下列说法正确的是(    )。A．动能增加 B．重力势能增加C．动能转化为重力势能 D．机械能增加【答案】A。【解析】A．运动员投出的铅球在下落过程中，高度降低，速度变大，故动能变大，故A正确；B．高度降低，故重力势能减小，故B 错误；C．重力势能减小，动能增大，故是重力势能转化为动能，故C错误；D．由于有阻力做功，故机械能减小，故D错误。故选A。2．(2021·陕西中考真题)如图所示为拉弓射箭的情景，下列说法正确的是 (　　)。A．用力将弓拉弯说明力可以改变物体的形状；B．箭被射出的过程中，动能转化为弹性势能；C．射出的剑可以继续向前运动是因为受到惯性作用；D．斜向上射出的箭在空中飞行时重力势能不变【答案】A。【解析】A．用力将弓拉弯，弓的形状发生了变化，故说明力可以改变物体的形状，故A正确；B．箭被射出的过程中，弹性势能变小，动能变大，故弹性势能转化为动能，故B错误；C．射出的剑可以继续向前运动是因为惯性，而不是惯性作用，因为惯性不是力，故C错误；D．斜向上射出的箭在空中飞行时，高度变大，故重力势能变大，故D错误。故选A。3．(2021·黑龙江中考真题)许多同学玩过有趣的蹦床游戏，如图所示：当人从空中最高点下落至刚接触蹦床的过程中，人的动能和势能是如何转化的？人从接触蹦床到下落至最低点的过程中，人的动能、重力势能和蹦床的弹性势能都如何变化？(不计空气阻力)【答案】势能转化为动能；动能和重力势能减小、蹦床的弹性势能增大。【解析】(1)人从空中最高点下落至刚接触蹦床的过程中，人的质量不变，高度降低，速度变大，人的势能减小，动能增大，势能转化为动能。 (2)人从接触蹦床到下落至最低点的过程中，人的质量不变，高度降低，速度变小，人的势能减小，动能减小。蹦床的弹性形变变大，弹性势能增大。4．(2021·天津中考真题)兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：(提出问题)汽车的动能大小跟什么因素有关？(猜想假设)由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟______有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟______有关。(进行实验)他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越______；(分析论证)分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：______；(实践应用)用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车______(选填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。【答案】速度；质量；大；质量相同时，汽车(物体)的速度越大，动能越大；超载。【解析】[1]“十次车祸九次快”是速度快容易车祸，所以汽车的动能可能跟速度有关。[2]“安全驾驶莫超载”是超载质量大容易车祸，所以汽车的动能可能跟质量有关。[3]物块被撞得越远，球对物块做功越多，金属球到达水平面时的动能就越大。[4]分析甲、丙两图的实验现象，质量一样，球位置越高，到水平面速度越大，物块运动越远，结论是质量相同时，物体的速度越大，动能越大。[5]甲、乙两图的实验现象，高度一样，球质量大，物块运动远，说明速度一样时，质量越大，物体动能越大，故可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。