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《暑假預習課》浙教版科學八升九--第9講 能量及其存在性質
考點一、各種能量
考點精要：
人類使用的常規能源，如煤、石油、天然氣等，歸根究底，它們來自 太陽 能。
2、大量的事實表明，自然界中的各種形式的能量都不是 孤立 的，不同形式的能量會發生轉化，能量也會在不同的物體間相互轉移 。
3、日常生活中常說“消耗能量”、“利用能量”或者“獲得能量”實質上就是能量的相互轉化或 轉移的過程
4、能量轉化是一個普遍的現象，自然界中物質運動形式的變化總伴隨著能量的相互轉化。
雪崩時的能量轉化:　勢能轉化為動能 人造衛星:　太陽能轉化為電能 青蛙躍起撲食的過程:　化學能轉化為動能和勢能 膠片感光成像:　光能轉化為化學能 特技跳傘:　勢能轉化為動能和熱能 森林火災:　化學能轉化為熱能 植物生長:　光能轉化為化學能 水電站(工作時):　機械能轉化為電能
典型分析：
1．如圖所示是一種利用健身球設計的充電器，在轉動球的時候就可以給電池充電，這時健身球里面的裝置相當于一個微型發電機。轉動球的過程中沒有涉及到的能量形式是（　　）
A．電能 B．光能 C．化學能 D．機械能
【考點】能量及其形式．
【答案】B
【分析】手在轉動球的時候消耗人體內的化學能，轉化為球的機械能，球的動能轉化為電能給電池充電。
【解答】解：手在轉動球的時候，消耗體內的化學能，轉化為球的機械能，球內有閉合電路，球運動切割磁感線產生電流，相當于發電機，給電池充電；故涉及到了化學能、機械能、電能，未涉及到光能；
故選：B。
【點評】本題考查能量的轉化及形式，屬于基礎知識考查，難度不大。
舉一反三：
1．自然界中能量的形式多種多樣，下列物體所具有能量形式表述錯誤的是（　　）
A．強度很大的爆炸，不僅有耀眼的光芒，并且伴隨著巨響，這是因為爆炸聲具有聲能
B．我們平時吃的米飯中蘊含著化學能
C．汽車行駛時需要消耗燃料（如汽油），燃料中儲存的能量屬于熱能
D．在空中飛行的蒲公英種子具有機械能
【考點】能量及其形式．
【答案】C
【分析】（1）聲音具有的能量稱為聲能；
（2）儲存在食物中的能量屬于化學能；
（3）燃料燃燒時，將化學能轉化為內能；
（4）飛行的蒲公英種子具有動能和重力勢能，也就是具有機械能。
【解答】解：A、強度很大的爆炸聲能將玻璃震碎，因為爆炸聲具有聲能，故A正確；
B、米飯中儲存著化學能，故B正確；
C、燃料燃燒時，將化學能轉化為內能，燃料中儲存的能量屬于化學能，故C錯誤；
D、飛行的蒲公英種子具有動能和重力勢能，也就是具有機械能，故D正確。
故選：C。
【點評】本題考查能量的儲存形式，難度不大。
考點二、動能、勢能的相關知識
考點精要：
動能
物體由于運動而具有的能量叫做動能。一切做機械運動的物體都具有動能。例如:飛翔的小鳥、行走的人、行駛的汽車、流動的水和空氣等，都具有動能。
（一）探究影響動能大小的因素
(1)提出問題:動能的大小與哪些因素有關
(2)猜想與假設:物體動能大，表示物體由于運動而具有的能量大，所以動能可能與物體的運動速度有關，還可能與物體的質量有關。
(3)設計實驗與制訂計劃:讓小車從斜面上滑下，碰到一個木塊上，推動木塊做功。在同樣的水平面上，通過木塊被推動的距離大小，判斷出小車動能的大小。
①探究動能大小與速度的關系:讓同一小車從不同高度滑下，看哪次木塊被推得遠
②探究動能大小與質量關系:換用質量不同小車，從同一高度滑下，看哪個小車把木塊推得遠
(4)進行實驗與收集證據:
①同一小車從不同高度滑下，小車碰撞木塊時的速度不同。高度越高，小車滑下時速度越大，木塊被推得越遠，說明物體動能的大小與物體的速度有關。
②不同小車從同一高度滑下，小車碰撞木塊時的速度相同。質量大的小車將木塊推得遠，說明物體動能的大小與物體的質量有關。
(5)實驗結論:物體動能的大小與物體的質量和運動速度有關。質量相同的物體，運動的速度越大，它的動能越大；運動速度相同的物體，質量越大，它的動能也越大。
（二）在探究和理解動能大小與哪些因素有關時，應注意以下兩點
(1)因動能的大小與物體的質量、運動的速度兩個因素有關，所以要用控制變量的方法進行實驗。
(2)一切運動的物體都具有動能，物體的動能由物體的質量和其速度的大小共同決定，在比較物體的動能大小或分析物體動能大小的變化時，要同時考慮到物體的質量和物體的速度兩個因素，不能只考慮其中的一個方面。
勢能
（一）重力勢能
(1)定義:物體由于被舉高而具有的能量叫做重力勢能。
判斷一個物體是否具有重力勢能，關鍵是看此物體相對某一個平面有沒有被舉高，即相對此平面有沒有一定的高度。 若有，則物體具有重力勢能；若沒有，則物體不具有重力勢能。
(2)探究影響重力勢能大小的因素的實驗
實驗原理 金屬小球的重力勢能由被金屬小球所撞出的沙坑的深度和大小來表示，撞出的沙坑越深越大，表明金屬小球的重力勢能越大
實驗過程 a.探究重力勢能與高度的關系:從不同高度自由釋放同一金屬小球，觀察并記錄金屬小球所撞出沙坑的深度和大小； b.探究重力勢能與質量的關系:從同一高度自由釋放質量不同的金屬小球，觀察并記錄金屬小球所撞出沙坑的深度和大小
實驗現象 a.同一個金屬小球，下落高度越高，金屬小球所撞出的沙坑越深越大； b.下落相同的高度，質量越大的金屬小球撞出的沙坑越深越大
分析現象 得出結論 a.在質量相同時，物體被舉得越高，它具有的重力勢能越大； b.物體被舉高的高度相同，物體的質量越大，它具有的重力勢能就越大
(3)物體的重力勢能大小與物體的質量和被舉高的高度有關。物體的質量越大，被舉得越高，它具有的重力勢能就越大。
彈性勢能
(1)定義:物體由于發生彈性形變而具有的能量叫做彈性勢能。例如，張開的弓、拉長的橡皮條、卷緊的鐘表發條、壓彎的桿等都是由于發生形生彈性形變而具有了彈性勢能。判斷一個物體是否具有彈性勢能，關鍵是看物體是否發生了彈性形變，若物體發生了彈性形變，則此物體具有彈性勢能。
(2)影響彈性勢能大小的因素:彈性勢能的大小與物體彈性形變的大小有關。物體的彈性形變越大，彈性勢能就越大。例如，射箭時手拉弓弦使弓的彈性形變越大，彈性勢能就越大，箭就射得越遠。同樣，機械表內發條卷得越緊，彈性形變越大，彈性勢能就越大，機械表走動的時間就越長。
典型分析：
1．小金同學在水平地面上鋪一張白紙，將一只皮球表面涂黑，使其先后從h1、h2高度處由靜止自由下落，分別在紙上留下黑色圓斑A、B，如圖所示。下列關于h1、h2大小判斷正確的是（　　）
A．h1大于h2 B．h1等于h2 C．h1小于h2 D．無法判斷
【考點】動能和勢能的概念．
【答案】C
【分析】使皮球分別從不同高度處自由下落，在紙上留下黑色圓斑A、B，留下圓斑說明皮球下落到紙面上時發生了彈性形變，此時，能量的轉化過程是將動能轉化為彈性勢能，分析圖中兩個圓斑大小可看出，圓斑大的（B）皮球轉化的彈性勢能較大，說明它原來所具有的重力勢能大，即其所處的高度較高。
【解答】解：重力勢能的大小與物體的質量和高度有關，質量相同時，下落高度越大，重力勢能越大，轉化成的動能、彈性勢能越大，發生的彈性形變越大；圓斑B大，說明h2大，即h1小于h2。
故選：C。
【點評】本題綜合考查了動能與勢能的轉化知識點，解題的關鍵是明皮球發生形變時，能量是怎樣轉化的。
舉一反三：
1．在小球從O點由靜止開始沿x軸豎直下落的過程中，小球某種形式的能量E隨下落高度x變化的圖象如圖所示。若不計空氣阻力，那么這種能量是（　　）
A．重力勢能 B．動能 C．機械能 D．彈性勢能
【考點】動能和勢能的概念．
【答案】B
【分析】（1）動能大小的影響因素：質量、速度。質量越大，速度越大，動能越大。
（2）重力勢能大小的影響因素：質量、被舉得高度。質量越大，高度越高，重力勢能越大。
（3）機械能＝動能+勢能。物體沒有發生彈性形變時，不考慮彈性勢能。
【解答】解：如圖，橫坐標代表的是能量，縱坐標代表的物體下降的高度。
物體下落時質量保持不變，高度降低，重力勢能減小，不計空氣阻力，小球下降時，重力勢能全部轉化動能，機械能的總量不變，由圖知，該能量隨高度的減小而增大，可能是動能。
故選：B。
【點評】（1）掌握動能和重力勢能大小的影響因素，根據圖象能確定動能和勢能的大小。
（2）根據“機械能＝動能+勢能”計算機械能的大小。
（1題圖） （2題圖）
2．如圖所示，忽略空氣阻力，由空中A處釋放的小球經過B、C兩位置時具有相同的（　　）
A．速度 B．動能 C．機械能 D．重力勢能
【考點】動能和勢能的概念．
【答案】C
【分析】（1）不考慮空氣阻力，機械能守恒；考慮空氣阻力，機械能轉化為內能，機械能減小，內能增大。
（2）機械能＝動能+勢能。
（3）動能大小的影響因素：質量、速度。質量越大，速度越大，動能越大。
（4）重力勢能大小的影響因素：質量、被舉得高度。質量越大，高度越高，重力勢能越大。
【解答】解：（1）小球下落過程中，忽略空氣阻力，機械能守恒。小球質量不變，高度減小，重力勢能減小。
（2）小球沒有發生彈性形變，不具有彈性勢能。機械能＝動能+勢能。機械能不變，勢能減小，動能增大，小球質量不變，速度增大。
故選：C。
【點評】（1）掌握動能、重力勢能、彈性勢能的影響因素。
（2）能判斷動能、重力勢能、彈性勢能、機械能的變化。
3．小球豎直向上運動并落回地面的過程中，先后經過A、B兩點。小球在這兩點的動能和重力勢能如圖所示，則小球在B點的（　　）
A．動能等于在A點的
B．機械能大于在A點的
C．速度比在A點的大
D．離地高度比在A點的高
【考點】動能和勢能的概念．
【答案】C
【分析】（1）動能大小跟物體的質量和速度有關，在質量一定時，速度越大，動能越大；在速度一定時，質量越大，動能越大；
（2）重力勢能跟物體的質量和高度有關，在質量一定時，高度越大，重力勢能越大；在高度一定時，質量越大，重力勢能越大；
（3）機械能等于動能和勢能之和，物體不發生彈性形變時，機械能等于動能和重力勢能之和。
【解答】解：A、由圖可知，球的質量不變，球在A點的動能小于B點動能，所以球在A點的速度小于B點速度，故A錯誤，C正確；
B、球在運動過程中沒有發生彈性形變，所以機械能等于動能和重力勢能之和，由圖知，球在A點動能和B點重力勢能相等，A點的重力勢能大于B點的動能，所以A點的機械能大于B點的機械能，故B錯誤。
D、A點的重力勢能大于B點的重力勢能，球的質量不變，所以球在A點的高度大于B點的高度，故D錯誤。
故選：C。
【點評】從圖像上判斷動能和重力勢能的大小，利用控制變量法判斷物體的速度和高度。
考點三：能量之間的轉化
考點精要：
（一）動能和重力勢能的相互轉化
動能和重力勢能之間可以相互轉化，一般發生在重力作用下的運動過程中。
(1)擺錘的擺動:在擺錘向下擺動的過程中，高度越來越低，速度越來越大，重力勢能減小，動能增大，重力勢能轉化為動能:在擺錘擺過中點向上擺動的過程中，高度越來越高，速度越來越小，重力勢能增大，動能減小，動能轉化為重力勢能。
(2)滾擺的運動:在滾擺下降的過程中，高度越來越低，速度越來越大，重力勢能減小，動能增大，重力勢能轉化為動能；在滾擺上升的過程中，高度越來越高，速度越來越小，重力勢能增大，動能減小，動能轉化為重力勢能。
(3)高處滾下的小球:小球在最高點運動速度是零，不具有動能，只具有重力勢能； 到最低點只具有動能；之間既有動能又有重力勢能。最高點開始小球在滾動過程中，重力勢能轉化為動能；最低點開始動能轉化為重力勢能。
（二）動能和彈性勢能的相互轉化
一個木球從高處滾下來，撞擊到彈簧片上。
研究的過程 球的速度 動能 彈簧片形變程度 彈性勢能 能的轉化
木球壓彎彈簧片 不斷減小直至為零 不斷減小直至為零 由小變大 不斷增大 動能轉化為彈性勢能
彈簧片把木球彈回 由零不斷增大 由零不斷增大 由大變小 不斷減小，直至為零 彈性勢能轉化為動能
（三）機械能守恒
動能和勢能之和稱為機械能。物體的動能和勢能可以相互轉化，而且在轉化過程中，如果只有動能和勢能的相互轉化,機械能的總量就保持不變，即機械能守恒。
典型分析：
1．如圖是高鐵車站，車站的路軌建得高些，當車輛以確定的速度到達坡下A點時關閉發動機，在車上坡進站時通過剎車把握車速使其在B點正好停下。則該車從A到B的過程中（　　）
A．動能增加 B．動能減小
C．機械能守恒 D．重力勢能減小
【考點】動能與勢能的相互轉化．
【答案】B
【分析】（1）影響動能大小的因素：質量、速度。質量越大，速度越大，動能越大；
影響重力勢能大小的因素：質量、被舉的高度。質量越大，高度越大，重力勢能就越大；
（2）高鐵在運動的過程中克服摩擦做功，一部分機械能轉化為內能。
【解答】解：ABD、高鐵的質量不變，到達坡下A點時關閉發動機，此時有一定的速度，從A到B的過程中速度逐漸減小，則動能逐漸減小；高度增大，重力勢能增大，故AD錯誤，B正確；
C、高鐵從A到B的過程中，克服摩擦做功，一部分機械能轉化為內能，所以高鐵從A到B的過程中機械能不守恒，故C錯誤。
故選：B。
【點評】本題考查了動能、重力勢能影響其大小的因素、機械能守恒條件等知識的理解和應用，難度不大。
舉一反三：
1．針對如圖三種現象，①甲圖是一個無摩擦的、不在同一平面上連續的軌道，小球從A點經B、C能滑到D；②乙圖是一個無摩擦的滾擺，將細繩繞軸轉到A點，放手后，能在上下來回轉動；③丙圖是一個單擺，從A點放手，能擺到B點，若在0點放一小棒，抵住細繩，小球能擺到C點。其中不能成立的是（　　）
A．①②③ B．①② C．②③ D．③
【考點】動能與勢能的相互轉化．
【答案】D
【分析】在只有動能和勢能進行轉化時，機械能的總量是守恒的，據此結合圖中的實驗現象進行分析。
【解答】解：①甲圖中無摩擦，機械能是守恒的，因此，小球從A點經B、C能滑到D；故正確；
②乙圖中無摩擦，將細繩繞軸轉到A點，放手后，滾擺能在上下來回轉動，故正確；
③丙圖中，將單擺從A點放手，能擺到B點，若在0點放一小棒，抵住細繩，小球仍只能擺到B點，而不可能上升到更高的C點。故錯誤。
故選：D。
【點評】了解機械能守恒的條件，會根據實際分析機械能的轉化情況，是正確解答的關鍵。
1．如圖，甲、乙是處于同一水平面上兩個完全相同的小球。甲以速度v豎直上拋，乙以相同的速度v，與水平面成θ角向右上方拋出，有關小球達到最高點時具有的動能和重力勢能（不計空氣阻力），說法正確的是（　　）
A．動能：E甲＜E乙 B．動能：E甲＝E乙
C．重力勢能：E甲＜E乙 D．重力勢能：E甲＝E乙
【考點】能量及其形式．
【答案】A
【分析】動能的大小與質量、速度有關；重力勢能的大小與質量、高度有關；根據動能和重力勢能的轉化分析。
【解答】解：（1）甲、乙是完全相同的小球，質量相同，開始時，速度相同，則動能大小相同；
甲小球到達最高點時，速度為0，則動能為0，乙小球到達最高點時，在水平方向上速度不為0，則動能大于0，
所以甲小球的動能小于乙小球的動能，即E甲＜E乙，故A正確、B錯誤；
（2）甲、乙是完全相同的小球，質量相同，開始時，高度為0，所以重力勢能都為0；
不計空氣阻力，小球的機械能守恒，甲、乙兩個小球都到達最高點時，機械能相等，
甲小球的動能小于乙小球的動能，
所以甲小球的重力勢能大于乙小球的重力勢能，故CD錯誤。
故選：A。
【點評】本題考查了動能和重力勢能的大小比較，難度不大，關鍵是掌握動能和勢能大小的影響因素。
2．下列物體所具有能量的形式表述正確的是（　　）
A．被大風搖動的樹干不具有能量
B．米飯中儲存著化學能
C．被拉伸的彈簧具有能量而被壓縮的彈簧不具有能量
D．水庫中的水不具有能量，而只有當它從水庫中流下時才具有能量
【考點】能量及其形式．
【答案】B
【分析】（1）儲存在食物中的能量屬于化學能；
（2）運動的物體具有動能，發生彈性形變的物體具有彈性勢能，位置處于高處的物體具有重力勢能。
【解答】解：A、被大風搖動的樹干具有動能，故A錯誤；
B、米飯中儲存著化學能，故B正確；
C、被壓縮的彈簧具有彈性勢能，故C錯誤；
D、水庫中的水由于位置較高具有重力勢能，故D錯誤。
故選：B。
【點評】本題考查常見能量存在的形式，屬于基礎知識考查。
3．下列關于能的敘述不正確的是（　　）
A．伽利略的斜面實驗中，小球從斜面滾下后能滾上另一個斜面是因為小球具有“能”
B．掛在樹枝上的蘋果沒有運動，所以蘋果不具有“能”
C．人在跑步時要消耗體內的“能”
D．向日葵在太陽下不斷生長時將太陽光中的“能”儲存到體內
【考點】能量及其形式．
【答案】B
【分析】分析各選項中“能”的形式，對敘述進行判斷。
【解答】解：A.伽利略的斜面實驗中，小球從斜面滾下后能滾上另一個斜面是因為小球具有“能”，小球具有機械能，故A正確；
B.掛在樹枝上的蘋果沒有運動，所以蘋果不具有“能”，蘋果沒有動，但相對地面有一定的高度，具有重力勢能，也就具有機械能，故B錯誤；
C.人在跑步時要消耗體內的“能”，跑步消耗人的化學能，故C正確；
D.向日葵在太陽下不斷生長時將太陽光中的“能”儲存到體內，太陽光具有內能，故D正確。
故選：B。
【點評】本題考查能量的表現形式，記住即可求解。
4．2012年11月25日中國首艘航母“遼寧艦”成功起降殲﹣15艦載機，當殲﹣15艦載機加速飛離航母后，以下描述正確的是（　　）
A．殲﹣15艦載機動能增加，勢能增加，機械能增加
B．殲﹣15艦載機動能增加，勢能減小，機械能不變
C．殲﹣15艦載機動能增加，勢能減小，機械能增加
D．殲﹣15艦載機動能減小，勢能減小，機械能減小
【考點】動能與勢能的相互轉化；機械能守恒．
【答案】A
【分析】影響動能的影響因素是物體的質量和物體運動的速度，影響重力勢能的因素是物體的質量和物體的高度，其中動能和勢能統稱為機械能。在分析各個能量的變化時，根據各自的影響因素進行分析。
【解答】解：當殲﹣15艦載機加速飛離航母后，質量不變，速度變大，動能變大，高度變大，重力勢能變大，機械能增加，故A正確。
故選：A。
【點評】機械能大小可以根據機械能＝動能+勢能中動能和勢能的變化來判斷機械能的變化，也可以看機械能是否和其它形式的能發生轉化來判斷。
（4題圖） （5題圖）
5．如圖是擺球從A點靜止釋放，經過B、O、C三點，到達最高點D的示意圖，其中B、C兩點等高。下列說法正確的是（　　）
A．擺球在O點時動能等于零
B．擺球在A、D兩點的重力勢能相等
C．擺球從A點到O點的過程中機械能減少
D．擺球在B、C兩點的動能相等
【考點】動能與勢能的相互轉化．
【答案】C
【分析】機械能包括動能和勢能；物體由于運動而具有的能量叫動能；物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢能；物體發生彈性形變而具有的能量叫彈性勢能。動能的大小與質量和速度有關，重力勢能大小與質量和高度有關。
【解答】解：A、擺球在O點時速度不為零，所以動能不等于零，故A錯誤。
B、擺球在A、D兩點的高度不同，所以重力勢能不相等，故B錯誤。
C、球由A點到O點過程中，由于克服空氣阻力做功，消耗了一部分機械能，所以擺球從A點到O點的過程中機械能減少，故C正確。
D、球由B點運動到C點過程中，由于克服空氣阻力做功，消耗了一部分機械能，所以B點的機械能大于C點的機械能，BC的高度相同、重力勢能相同，所以B點的動能大于C點的動能，故D錯誤。
故選：C。
【點評】深入理解影響動能和重力勢能的因素，明確動能和勢能轉化過程中機械能的變化情況，是解答此題的關鍵。
6．如圖是小應玩蹦蹦床的情景，A點是蹦床不發生形變時的原位置，B點是小應受到的重力與蹦床對小應的彈力相等處，C點是小應到達的最低點，下列分析不正確的是（　　）
A．當小應在最高點0時處于非平衡狀態
B．小應在空中下落到A點的過程中重力勢能轉化為動能
C．小應下落到B點時的動能最大
D．從A點到C點的過程中，小應的動能增大
【考點】動能與勢能的相互轉化；平衡狀態的判斷．
【答案】D
【分析】（1）動能的大小與質量、速度有關；重力勢能的大小與質量、高度有關；彈性勢能的大小與物體彈性形變程度的大小有關。
（2）當重力大于彈性繩對小應拉力時，小應做加速運動；當彈性繩對小應拉力大于重力時，小應做減速運動。
【解答】解：A、當小應在最高點0時只受到重力作用，說明小應處于非平衡狀態，故A正確；
B．從O點下落到A點的過程中，運動員自由下落，其重力勢能轉化為動能，故B正確；
CD．A點到B點的過程中，重力大于蹦床對運動員彈力，因此速度越來越大，動能越來越大；經過B點后，彈力大于重力，運動員做減速運動，動能減小，所以運動員的動能先增大后減小；從A到C，蹦床的彈性形變程度逐漸變大，彈性勢能逐漸變大，故C正確，D錯誤。
故選：D。
【點評】本題考查了機械能、彈性勢能、動能的大小變化，屬于基礎題。
7．如圖所示，將乒乓球置于裝有適量水的杯子中，一起從甲處靜止釋放，杯子落地后乒乓球彈起經過乙，最后到達丙。乒乓球處于乙點與甲點相比，說法正確的是（　　）
A．動能減小，慣性變大 B．動能減小，慣性不變
C．動能增加，慣性變大 D．動能增加，慣性不變
【考點】動能與勢能的相互轉化；慣性．
【答案】D
【分析】動能的大小與質量、速度有關；慣性的大小只與質量有關。
【解答】解：乒乓球在運動的過程中，質量不變，慣性大小不變；水和杯子一起向下運動，落地瞬間杯子由于受到阻力停止運動，水由于慣性要繼續運動，所以水對杯底要產生一個壓力，因為物體間的作用力是相互的，所么用杯底對水一個反作用力，乒乓球在水的作用力的方向上移動距離，所以水對乒乓球做了功，使得乒乓球的機械能增大，到達乙位置時的機械能大于甲位置的機械能，甲、乙高度相同，重力勢能相同，所以乙位置的動能大于甲位置的動能，故D正確。
故答案為：D。
【點評】本題考查了慣性、動能的變化，屬于基礎題。
（7題圖） （8題圖）
8．“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相連。打開扣環，人從A點由靜止釋放，像火箭一樣被“豎直發射”，上升到最高位置C點，其中在B點時速度最快，上下震蕩后靜止在空中。對此過程，下列描述正確的是（　　）
A．到達B點時，彈性繩處于原長位置
B．最低點A和最高點C彈性繩的彈性勢能一樣大
C．人上升和下降時最大速度相同，所處位置也相同
D．人從A點到B點的過程中，人的重力勢能和動能都增加
【考點】動能與勢能的相互轉化；動能和勢能的大小比較．
【答案】D
【分析】影響彈性勢能的因素是彈性形變的程度，彈性形變程度越大，彈性勢能越大；
影響動能的因素有：質量和速度，質量一定時，速度越大，動能越大；
影響重力勢能的因素有：質量和高度，質量一定時，高度越高，重力勢能越大；
機械能等于動能和勢能的總和，如果有摩擦阻力，機械能轉化時總量減小。
【解答】解：A、人在B點時速度最快，此時彈力與人的重力相等，此時彈性繩對人還有彈力，則不是繩的原長位置，故A錯誤；
B、扣環打開前，彈性繩的彈性形變程度最大，彈性勢能最大，最高點C彈性繩沒有形變，沒有彈性勢能，故B錯誤；
C、上下震蕩后靜止在空中，說明受到了空氣阻力，因而整個過程機械能逐漸減小，因而人上升和下降時最大速度不同，故C錯誤；
D、從A到B的過程中，人的質量不變、高度增大，重力勢能增加；質量不變、速度逐漸變大，動能變大，所以機械能增大，故D正確。
故選：D。
【點評】在蹦極的過程中，是重力勢能與動能、彈性勢能之間的相互轉化，掌握動能、重力勢能、彈性勢能大小的影響因素是解題的關鍵。
9．立定跳遠是中考體育常考項目，主要由起跳、騰空和落地等技術動作組成，分解動作如圖所示。下列分析正確的是（　　）
A．穿鞋底粗糙的運動鞋，增大地面對運動員的摩擦力
B．向后蹬地向前跳起，說明力是維持物體運動的原因
C．騰空到最高點時，運動員重力勢能最大，動能為零
D．從最高點到落地，運動員速度變大，是因為慣性變大
【考點】動能和勢能的大小比較；力作用的相互性；增大或減小摩擦力的方法；慣性．
【答案】A
【分析】（1）摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度有關；
（2）根據力是改變物體運動狀態的原因來進行分析判斷；
（3）動能的大小與質量、速度有關，重力勢能的大小與質量、高度有關；
（4）慣性的大小只與質量有關，與速度無關。
【解答】解：A、摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度有關，鞋底粗糙的運動鞋，在壓力一定時，增大接觸面的粗糙程度增大摩擦，故A正確。
B、跳遠時用力蹬地快速跳起，說明力是改變物體運動狀態的原因；不是維持物體運動狀態的原因，故B錯誤；
C、騰空到最高點時，運動員的質量不變，高度最高，重力勢能最大，水平方向上有一定的速度，動能不為零，故C錯誤；
D、從最高點到落地過程中，速度越來越大，由于質量不變，所以慣性大小不變，故D錯誤。
故選：A。
【點評】本題考查摩擦力、力與運動和動能與慣性的分析，屬于中檔題。
（9題圖） （10題圖）
10．籃球運球是寧波市體育中考項目之一，其中投籃時可采用打擊籃板進籃的方法，如圖所示。忽略空氣阻力，下列關于打板進籃的說法正確的是（　　）
A．籃球拋出后向上運動，打板的一瞬間，籃球的動能最大
B．籃球打板進籃筐的過程中，籃球的能量沒有損失
C．籃球離開籃筐下落到地面的過程中，球的機械能不變
D．籃球在地面上越彈越低，最終靜止，說明能量消失，不符合能量守恒定律
【考點】機械能守恒；動能與勢能的相互轉化．
【答案】C
【分析】（1）影響動能大小的因素：質量、速度，質量越大，速度越大，動能越大；
（2）做功的過程中可將機械能轉化為內能；
（3）不計空氣阻力時，球的機械能守恒；
（4）一切能量的轉化和轉移都遵循能量守恒定律。
【解答】解：A、籃球拋出后向上運動的過程中，動能轉化為重力勢能，因此到達最高點時，籃球的速度最小，動能最小，故A錯誤；
B、籃球打板進籃筐的過程中，籃球對籃板做了功，其部分機械能轉化為內能，所以有能量損失，故B錯誤；
C、不計空氣阻力時，籃球離開籃筐下落到地面的過程中，球的機械能不變，故C正確；
D、籃球在地面上越彈越低，最終靜止，是籃球對外做功，機械能逐漸轉化為內能，但整個過程中，仍符合能量守恒定律，故D錯誤。
故選：C。
【點評】本題主要考查了機械能的轉化與守恒過程的分析，屬基礎題。
11．跳臺滑雪是一項深受許多人喜愛的體育運動。如圖是跳臺滑雪區和某運動員的運動軌跡簡化示意圖，運動員從A點出發，最終在E點停下。下列說法正確的是（　　）
A．運動員的滑雪板長而寬，可以減小運動員落地時對雪地的壓力
B．從A到B的過程中，運動員的動能變大，慣性大小也變大
C．從B點到C點的過程中，重力勢能轉化為動能
D．若忽略空氣阻力，C點到D點（著陸前）過程中，運動員和滑雪板的總機械能守恒
【考點】機械能守恒；慣性；增大或減小壓強的方法及其應用；動能與勢能的相互轉化．
【答案】D
【分析】（1）減小壓強的方法：在壓力一定時，增大受力面積；在受力面積一定時，減小壓力；
（2）動能與質量和速度有關，物體保持原來運動狀態不變的性質叫慣性，與速度無關；
（3）根據能的轉化分析；
（4）機械能轉化時，不受阻力，機械能守恒。
【解答】解：A、運動員的滑雪板長而寬，是在壓力一定時，通過增大受力面積來減小對雪地的壓強，故A錯誤；
B、從A到B的過程中，運動員加速下滑，動能變大，慣性與質量有關，與速度無關，因而大小不變，故B錯誤；
C．從B點到C點的過程中，高度升高，重力勢能變大，而速度減小，故動能轉化為重力勢能，故C錯誤；
D．若忽略空氣阻力，C點到D點（著陸前）過程中，機械能轉化且不受阻力，運動員和滑雪板的總機械能守恒，故D正確。
故選：D。
【點評】本題考查機械能的轉化、慣性、減小壓強的方法等，屬于中檔題。
12．一顆番茄由靜止開始下落，撞擊水面時濺起許多水珠（如圖），同時番茄仍有較大速度并繼續下沉。若不計一切機械能損耗，番茄從開始下落至剛好浸沒時增加的動能（　　）
A．小于番茄減少的重力勢能
B．大于番茄減少的重力勢能
C．等于番茄減少的重力勢能
D．等于所有濺起的水珠在空中上升過程中增加的機械能總和
【考點】動能與勢能的相互轉化．
【答案】A
【分析】番茄從開始下落至剛好浸沒時，此時番茄仍有較大速度，末狀態與初狀態相比，番茄的速度增大，其動能增大；番茄的高度減小，重力勢能減小；同時濺起許多水珠，則這些水珠的動能和重力勢能都增大（即所有濺起的水珠的機械能增大）；不計一切機械能損耗，根據機械能守恒定律即可判斷出結果。
【解答】解：番茄從開始下落至剛好浸沒時，此時番茄仍有較大速度，末狀態與初狀態相比，番茄的速度增大，其動能增大；番茄的高度減小，重力勢能減小；同時濺起許多水珠，則這些水珠的動能和重力勢能都增大（即所有濺起的水珠的機械能增大）；
不計一切機械能損耗，根據機械能守恒定律可知，此過程中番茄減少的勢能＝番茄增加的動能+所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機械能總和，所以番茄增加的動能小于番茄減少的重力勢能，不一定等于所有濺起的水珠在空中上升過程中增加的機械能總和；
綜上分析可知，A正確，BCD錯誤。
故選：A。
【點評】本題考查機械能的概念，動能與勢能之間的相互轉換以及機械能守恒，只要正確選擇研究對象和研究過程，即可得出結果。
（12題圖） （13題圖）
13．乒乓球運動一直是中國的優勢項目，如圖是乒乓球落到球臺上后又彈起的示意圖，分析可知，乒乓球（　　）
A．在B點時受力平衡
B．在A點動能一定小于D點動能
C．在運動過程中，只存在動能和勢能的相互轉化
D．在C點時，若所受力全部消失，其運動狀態將保持不變
【考點】動能與勢能的相互轉化；動能和勢能的大小比較；平衡狀態的判斷；牛頓第一定律．
【答案】D
【分析】圖中乒乓球的高度越來越小，即說明有機械能的損失；重力勢能大小的影響因素：質量、被舉起的高度。質量越大，高度越高，重力勢能越大；機械能包括動能和勢能，據此判斷動能和勢能的變化。
根據牛頓第一定律，不受力的物體保持靜止或勻速直線運動。
【解答】解：A、在B點時，乒乓球受到豎直向下的重力、空氣的阻力的共同作用，小球有斜向下運動的趨勢，所以受力不平衡，故A錯誤；
B、圖中乒乓球的高度越來越小，說明有機械能的損失，則D點的機械能一定小于A點的機械能；機械能等于動能與勢能之和；D點比A點低，所以D點的重力勢能小于A點的重力勢能，則其動能不一定小于A點的動能相等，故B錯誤；
C、在運動過程中，乒乓球克服空氣阻力做功，機械能轉化為內能，機械能變小；乒乓球運動過程中，向下運動時，重力勢能轉化為動能，向上運動時，動能轉化為重力勢能，存在動能和勢能的相互轉化，還存在機械能與內能的轉化，故C錯誤；
D、在C點時，若所受力全部消失，其運動狀態將不再改變，而是保持力消失一瞬間的速度，做勻速直線運動，故D正確。
故選：D。
【點評】本題中，首先確定機械能是減小的，再根據機械能包括動能和勢能，并根據它們的不同影響因素做出分析與判斷。
14．將一只乒乓球從O點由靜止釋放，豎直下落撞擊到升降臺上，彈起的最高點為M；若只將升降臺升高至圖乙位置，乒乓球下落彈起后到達的最高點為N，不計碰撞過程中的能量損失。則N點（　　）
A．在M點的下方 B．與M點重合
C．在M點和O點之間 D．與O點重合
【考點】機械能守恒．
【答案】C
【分析】小球在上升下降過程要克服摩擦阻力做功。
【解答】解：由圖甲、乙可知，剛開始的位置相同，故機械能相同，但是兩圖對比可知，乙圖中小球與升降臺的距離小，故在上升下降過程，克服摩擦阻力做功比甲圖中的小球做功少，故比甲圖中的小球上升的高，由于要克服摩擦消耗機械能，故不可能回到原來的位置，故N點在M點和O點之間，故ABD錯誤，C正確。
故選：C。
【點評】認清小球在運動過程要克服摩擦阻力是解題的關鍵。
15．如圖甲所示，質量不計的彈簧豎直固定在水平面上，t＝0時刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點，然后又被彈起離開彈簧，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F隨時間t變化的圖象如圖乙所示，則（　　）
A．t1～t2時刻小球所受合力方向一直豎直向下
B．在t1～t2間的某個時刻小球動能最大
C．在t3時刻，彈簧的彈性勢能最大
D．t1～t2這段時間內，小球速度一直變大
【考點】動能與勢能的相互轉化．
【答案】B
【分析】根據小球的受力分析確定合力與速度大小的變化，
動能的大小與質量、速度有關；彈性勢能的大小與物體彈性形變程度的大小有關；
彈力大小與彈性形變的大小有關。
【解答】解：ABD、由題意和圖示可知，t1時刻小球剛接觸彈簧，此時彈力為0；小球繼續向下運動，彈力逐漸變大，但開始一段時間內彈力小于重力（合力方向向下），所以小球先做加速運動，動能變大；當彈力等于重力，此時的速度最大，動能最大；繼續向下運動，彈力大于重力（合力方向向上），則小球做減速運動；在t2時刻彈力最大，彈簧的形變程度最大（小球在最低點），此時小球的速度為0，所以小球動能最大處在t1時刻到t2時刻之間，故AD錯誤，B正確；
C、彈性勢能的大小與物體彈性形變程度的大小有關；t2時刻彈簧的形變程度最大，彈性勢能最大，故C錯誤。
故選：B。
【點評】本題考查了動能、合力、力與運動和彈性勢能的分析，分析清楚小球的運動過程是解題的關鍵。
16．小金將一乒乓球從一定高度由靜止釋放，用儀器記錄乒乓球連續多次碰撞地面的聲音波形圖，如圖為部分時間的波形圖。下列說法正確的是（　　）
A．乒乓球每次碰撞地面的時間間隔相等
B．整個過程中乒乓球的機械能不變
C．乒乓球每次彈起時的動能依次減小
D．乒乓球每次與地面碰撞時的彈性勢能相同
【考點】機械能守恒；動能與勢能的相互轉化；動能和勢能的大小比較．
【答案】C
【分析】A、通過圖形可得出乒乓球每次發聲的時間間隔，進而進行比較；
BC、只有動能和勢能之間的相互轉化時，機械能不變，由題意可知整個過程中乒乓球和空氣摩擦，并且與臺面碰撞，故有能量損失；
D、由于乒乓球的機械能減小，可得乒乓球每次與臺面碰撞轉化的彈性勢能變化情況。
【解答】解：A、由圖可知，乒乓球每次發聲的時間間隔逐漸變短，故A錯誤；
BC、整個過程中乒乓球和空氣摩擦，并且與臺面碰撞，它的機械能減小，所以每次彈起時的動能減小，故B錯誤，C正確；
D、由于乒乓球的機械能減小，所以乒乓球每次與臺面碰撞轉化的彈性勢能減小，故D錯誤。
故選：C。
【點評】（1）掌握動能、重力勢能、彈性勢能的影響因素。
（2）能判斷動能、重力勢能、彈性勢能、機械能的變化。
17．原長為l的橡皮筋一端固定在O點，另一端懸掛一個小鋼球，將鋼球從O點釋放，鋼球運動到A點后開始向上返回，O、A兩點間距離為2l，如圖所示。則能反映鋼球從O點運動到A點的過程中，其動能Ek隨運動距離s變化的關系圖象可能是（　　）
A． B． C． D．
【考點】動能和勢能的大小比較．
【答案】D
【分析】小球下降過程，重力勢能轉化為動能的過程；小球拉動橡皮筋，小球動能轉化為橡皮筋的彈性勢能，動能逐漸變小，據此分析小球動能隨移動距離變化并做出判斷。
【解答】解：橡皮筋長為l，小球從初始狀態下降至l過程中，重力勢能轉化為動能，小球做加速運動，動能逐漸變大；
小球從l繼續下降至2l過程中，受到橡皮筋向上的拉力作用；當拉力小于重力時，合力向下，小球仍加速，動能仍然增大；當拉力大于重力時，合力向上，小球做減速運動，動能逐漸減小，最后變為零；
對照選項中的圖象可知，只有D選項符合題意。
故選：D。
【點評】本題考查了動能和勢能的轉化過程分析以及動能隨運動距離變化的關系圖象的畫法，弄清橡皮筋從l到2l過程的能量轉化是關鍵。
18．滑板是深受青少年喜歡的一項體育運動。下列滑板模型中，一定無法滑行到滑臺C處的是（　　）
A． B．
C． D．
【考點】動能與勢能的相互轉化．
【答案】C
【分析】人滑下時，由于滑道存在摩擦和空氣的阻力，一部分機械能轉化為內能，使得人的機械能減小；動能的大小與質量、速度有關；重力勢能的大小與質量、高度有關，機械能為動能和勢能的和；據此分析。
【解答】解：人滑下時，由于滑道存在摩擦和空氣的阻力，一部分機械能轉化為內能，使得人的機械能減小；
A、若人站立著從A開始滑行，到達U形滑臺另一側最高位置B點時，若是全蹲著，則此時重力勢能小于A點的重力勢能，則A點部分重力勢能轉化為動能，動能此時不為零，所以運動員會繼續向前滑行，滑到滑臺C處，故A不符合題意；
B、人蹲著下滑，具有一定的初速度，到達最右側時，人在A點的機械能會大于B點的機械能，所以到達B點后可能具有一定的速度，能繼續滑動到C處，故B不符合題意；
C、若人站立著開始由靜止滑行，到達U形滑臺另一側時靜止時，兩點的動能相同，由于機械能變小，所以人在右側的重力勢能小于A點的重力勢能，人不會到達B處和C處，故C符合題意；
D、圖中人站立滑行，具有一定的初速度，雖然滑行過程中一部分機械能會轉化為內能，使得人的機械能減小，但有可能到達B處時有一定的速度，同時由于運動員具有慣性，則可能到達C處，故D不符合題意。
故選：C。
【點評】本題考查了機械能的轉化和守恒，明確站立時和全蹲時機械能的大小是解題的關鍵，有一定難度。
19．半徑為r和R（r＜R）的光滑半圓形槽，其圓心均在同一水平面上，如圖所示，質量相等的a、b兩小球分別自半圓形槽左邊緣的最高點靜止釋放。關于兩小球運動過程中說法正確的是（　　）
A．a小球能到達半圓形槽右邊緣最高點，b小球則不能
B．b小球能到達半圓形槽右邊緣最高點，a小球則不能
C．a、b兩邊小球都能到達半圓形槽右邊緣最高點
D．a、b兩邊小球都不能到達半圓形槽右邊緣最高點
【考點】動能與勢能的相互轉化．
【答案】C
【分析】動能的大小與質量、速度有關，重力勢能的大小與質量、高度有關；機械能為動能和勢能的和；不計摩擦，機械能是守恒的。
【解答】解：
由于半圓形槽是光滑的，小球在運動的過程中機械能守恒；圓槽兩側的高度相同，小球在運動的過程中機械能守恒，所以左右兩側的小球都能到達半圓形槽右邊緣最高點，故ABD，C正確。
故選：C。
【點評】本題考查了動能、重力勢能的轉化和機械能的守恒，難度不大。
20．如圖甲輕質彈簧原長為2L，將彈簧豎直放置在地面上，在其頂端將一質量為m的物體由靜止釋放，當彈簧被壓縮到靜止時，彈簧長度為L。如圖乙現將該彈簧水平放置，一端固定在A點，另一端與物塊P接觸但不連接。AB是長度為5L的光滑水平軌道，B端與半徑為L的光滑半圓軌道BCD相切，用外力推動物塊P，將彈簧壓縮至長度L，然后釋放，P開始沿軌道運動，問：
（1）從豎直放置在地面上的彈簧頂端，靜止釋放物塊P，至彈簧被壓縮后靜止，物塊P的重力勢能轉化為彈簧的 。（填能量形式）
（2）將彈簧壓縮至長度L，然后放開，P開始沿軌道運動，物塊P達到最高點時的機械能大小為 。
【考點】動能與勢能的相互轉化；機械能守恒．
【答案】（1）彈性勢能；（2）mgL。
【分析】（1）當彈簧豎直放置且被壓縮至長度為L時，對彈簧和物體組成的系統，根據機械能守恒定律求解彈簧長度為L時的彈性勢能。
（2）根據光滑水平軌道與光滑半圓軌道，不受摩擦力，機械能守恒，根據彈簧的彈性勢能最終轉化為重力勢能分析。
【解答】解：（1）當彈簧豎直放置且被壓縮至長度為L時，彈簧發生彈性形變具有彈性勢能；
（2）根據左圖，彈簧和物體組成的系統，根據機械能守恒定律可得此時彈簧的彈性勢能等于物體減小的重力勢能，即Ep＝mgL；
由于光滑水平軌道與光滑半圓軌道，不受摩擦力，機械能守恒，彈簧壓縮長度相同，彈性勢能相同，彈性勢能轉化為動能，在上升全部轉化為重力勢能，因而最終的重力勢能還是mgL，即物體達到的高度等于軌道半徑L，即圖中的C點，此時只具有重力勢能，為mgL。
故答案為：（1）彈性勢能；（2）mgL。
【點評】解決本題時要抓住彈簧的形變量相等時彈性勢能相等這一隱含的條件，正確分析能量是如何轉化，分段運用能量守恒定律列式是關鍵。
21．2023年10月3日，杭州第19屆亞運會跳水女子10米臺決賽，中國選手全紅嬋奪得金牌。在第二跳中，現場7名裁判都打出了10分，全紅嬋拿到滿分。全紅嬋在跳水過程中的運動軌跡如圖所示，請回答下列問題：
（1）起跳前助跑是為了增大起跳時的 　 　（選填“動能”或“勢能”）。
（2）全紅嬋從A點起跳經過最高點B下落到C點的過程中，忽略空氣阻力的影響，下列說法正確的是 　 　。
A.在A點離開跳臺后機械能保持不變
B.在最高點B點時，動能達到最大
C.在跳水過程A﹣C中，重力勢能先增大后減小
【考點】動能與勢能的相互轉化．
【答案】（1）動能；（2）AC
【分析】（1）動能的大小與質量、速度有關；慣性的大小只與質量有關；
（2）物體受到的合力為0時，物體受力平衡；重力勢能的大小與質量、高度有關，機械能為動能和勢能的和。
【解答】解：（1）起跳前助跑時，質量不變，慣性大小不變，速度變大，動能變大；
（2）A．全紅嬋在空氣中運動的過程中，忽略空氣的阻力，她的機械能時守恒的，故A正確；
B．在最高點B點瞬間，此時的速度最小，動能最小，故B錯誤；
C．在跳水過程A﹣C中，全紅嬋的質量不變，高度先變大后變小，所以重力勢能先增大后減小，故C正確；
故選：C。
【點評】本題考查了動能和重力勢能的影響因素、機械能的變化、物體的受力分析，難度不大。
22．小濱與同學“探究物體下落時，其重力勢能和動能的變化規律”。實驗時，將鐵球從某一高度釋放，依次經過豎直方向上A、B、C、D、E、F、G各點，記錄經過各點時的離地高度、重力勢能、速度和動能，實驗數據如表：
高度（米） 重力勢能（焦） 速度（米/秒） 動能（焦）
A點 2.0 19.6 1.4 1.0
B點 1.6 15.7 3.1 4.9
C點 1.4 13.7 3.7 6.9
D點 1.2 11.8 4.2 8.8
E點 0.8 ▲ 5.0 12.7
F點 0.4 3.9 5.8 16.7
G點 0.2 2.0 6.1 18.6
①小濱將鐵球下落時的動能與速度的關系圖線繪制在如圖Ek﹣v圖像中，分析圖可知：物體的動能與其速度 　 　正比例關系（選填“成”或“不成”）。
②根據表中數據，將表中E點的重力勢能數據補充完整 　 　。
③小江研究表中數據得出如下結論：物體下落時，重力勢能減小，動能增大，動能和重力勢能之和保持不變。小科同學覺得此結論與某些運動情景不符。請描述一個運動情景，說明小江的結論并不適用所有情境 　 　。
④小金利用如圖來研究動能和勢能相互轉化，圖中兩個相同的光滑弧形槽，一個為凸形，一個為凹形，A、B兩個相同的鋼球分別進入兩弧形槽的速度都為v，運動到槽的末端速度也都為v，A小球通過凸形槽的時間為t1，B小球通過凹形槽的時間t2，則時間較長的是：　 （選填“t1”或“t2”）。
【考點】動能與勢能的相互轉化．
【答案】①不成；②7.9J；③跳傘運動員下落過程，需考慮空氣阻力，下落過程一部分重力勢能需克服阻力做功，動能和重力勢能之和變小；④t1＞t2。
【分析】①由圖Ek﹣v圖像可知，物體的動能與其速度不成正比例關系；
②由表中數據可知，重力勢能與動能之和不變為20.6J，據此得出E點重力勢能；
③若考慮空氣阻力，動能和重力勢能之和變小；
④在凸形滑道運動物體的平均速度小于在凹形潤道運動物體的速度，由t=進行分析。
【解答】解：①由圖Ek﹣v圖像可知，物體的動能與其速度圖線不是一條過原點的斜線，故物體的動能與其速度不成正比例關系；
②由表中數據可知，重力勢能與動能之和不變為20.6J，故E點的重力勢能為20.6J﹣12.7J＝7.9J；
③跳傘運動員下落過程，需考慮空氣阻力，小球下落過程一部分重力勢能需克服阻力做功，動能和重力勢能之和變小；
④在凸形滑道運動的物體，在運動到最高點的過程中，要將動能轉化為重力勢能，運動速度小于初速度；在下落過程中不計滑道的摩擦，機械能守恒，重力勢能再全部轉化為動能，速度等于初速度；
在凹形滑道運動的物體，在運動到最低點的過程中，要將重力勢能轉化為動能，運動速度大于初速度；在下落過程中不計滑道的摩擦，機械能守恒，動能再全部轉化為重力勢能，速度等于初速度；因此在凸形滑道運動物體的平均速度小于在凹形潤道運動物體的速度，由t=可知，通過A滑道用的時間t1大于通過B滑道用的時間t2。
故答案為：①不成；②7.9J；③跳傘運動員下落過程，需考慮空氣阻力，下落過程一部分重力勢能需克服阻力做功，動能和重力勢能之和變小；④t1＞t2。
【點評】本題探究影響物體勢能大小的因素，掌握動能、勢能的影響因素，是解題關鍵。
23．如圖甲所示，將小球從彈簧正上方的某處靜止釋放，它的高度隨時間變化的情況如圖乙所示。小球最終靜止在彈簧上時，彈簧長為40厘米。
（1）比較t2時刻的機械能 　 　（選填“＞”或“＜”或“＝”）t3時刻的機械能。
（2）t1時刻小球處于 （選填“平衡”或“非平衡”）。
（3）在整個運動過程中，小球速度最大的時刻為 （選填“t1”、“t2”或“t3”）。
【考點】機械能守恒；平衡狀態的判斷；動能與勢能的相互轉化．
【答案】＞；平衡；t1。
【分析】動能的大小與質量、速度有關，重力勢能的大小與質量、高度有關，彈性勢能的大小與彈性形變程度的大小有關；機械能為動能和勢能的和。
【解答】解：小球最終靜止，這說明在運動的過程中，克服空氣的阻力做功，機械能轉化為內能，所以小球的機械能是不守恒的，且逐漸減小，t2時刻的機械能大于t3時刻的機械能；
小球向下運動的過程中，未接觸彈簧前，小球在重力的作用下向下做加速運動；接觸彈簧后，開始的彈力小于重力，小球繼續向下做加速運動，當彈簧的長度為40cm時，彈力等于重力，即t1時刻小球處于平衡，此時的速度是最大的；小球繼續向下運動，彈力大于重力，小球做減速運動，所以在整個運動過程中，小球速度最大的時刻為t1。
故答案為：＞；平衡；t1。
【點評】本題考查了機械能的轉化和守恒，明確小球的運動過程是解題的關鍵。
24．如圖所示為蹦極運動的簡化示意圖，彈性繩一端系在運動員雙腳上，另一端固定在跳臺O點。運動員由靜止開始自由下落，A點處彈性繩正好處于原長；B點處運動員受到的重力與彈性繩對運動員的拉力大小相等；C點處是蹦極運動員到達的最低點。（整個過程忽略空氣阻力，彈性繩的自重不計）
（1）從O點到A點的過程中，運動員的機械能 　 　（選填“增大”“減小”“不變”或“先增大后減小”）。
（2）從A點到C點的過程中，彈性繩的彈性勢能 　 　（選填“增大”“減小”“不變”或“先增大后減小”，下同）；運動員的動能 　 　。
【考點】機械能守恒；動能與勢能的相互轉化．
【答案】（1）不變；（2）增大；先增大后減小。
【分析】（1）A點處彈性繩自然伸直，彈性繩沒有產生彈力，因此從O點到A點的運動過程中，忽略空氣阻力，機械能守恒；
（2）彈性勢能大小的影響因素：彈性形變的大小，發生彈性形變的難易程度，形變越大，越難，彈性勢能越大。A點到B點的過程中，重力大于彈性繩對運動員拉力，速度越來越大，動能越來越大，當彈性繩對運動員拉力大于重力時，運動員的速度開始減小，到達C點時，速度為零，因此動能逐漸減小。
【解答】解：（1）O點到A點，運動員自由下落，其重力勢能轉化為動能，由于不計空氣阻力，所以運動員的機械能不變；
（2）在從A點至C點運動員的動能和重力勢能轉化為繩的彈性勢能；A點到B點的過程中，重力大于彈性繩對運動員拉力，因此速度越來越大，動能越來越大；到達C點動能變為0，彈性勢能增大到最大值，所以從A點到C點的過程中，彈性繩的彈性勢能增大，而運動員的動能先增大后減小。
故答案為：（1）不變；（2）增大；先增大后減小。
【點評】本題難度較大，關鍵是對人的受力分析，同時要結合力的合成以及力與運動的關系等知識，是一道力學綜合題。
25．在《驗證機械能守恒定律》實驗中，小科采用如圖甲所示的裝置。其做法是：重物從高處由靜止開始落下，重物上連著的紙帶通過打點計時器時打出一系列的點（每隔0.1秒再取另一個計數點A、B、C等），測出打點計時器在紙條上打出點的間距大小，如圖乙所示，計算出重物重力勢能和動能，并將重物的重力勢能減少量和動能增加量進行比較。小科用質量為0.5kg和1kg的重物做了兩組實驗，獲得表一和表二兩組數據。請分析實驗過程和表格數據回答下列問題：
表一：質量為0.5kg的重物
位置 A B C D E
動能增加量（焦） 0.09 0.27 0.45 0.63 0.81
重力勢能減少量（焦） 0.15 0.45 0.75 1.05 1.35
表二：質量為1kg的重物
位置 A1 B1 C1 D1 E1
動能增加量（焦） 0.36 1.06 1.76 2.46 3.16
重力勢能減少量（焦） 0.4 1.2 2.0 2.8 3.6
（1）小科認為重物下落時動能增加，請從圖乙中找出證據并說明理由 　 　。
（2）分析表格數據，小科發現動能增加量小于重力勢能減少量，其原因是 　 　。
（3）為了使動能的增加量更接近于重力勢能減少量，以便得出機械能守恒定律。現有1kg、2kg、3kg三個重物，選擇哪個重物進行實驗更合理？　 　。
【考點】機械能守恒．
【答案】（1）圖乙中相同時間內重物下降的距離越來越大；重物下落時做加速運動；（2）重物克服空氣阻力做功，一部分重力勢能轉化為內能；（3）3kg。
【分析】（1）重力勢能的大小與質量、高度有關，動能的大小與質量、速度有關；
（2）重物下落的過程中，克服空氣阻力做功，機械能轉化為內能；
（3）根據表一、表二中的數據分析。
【解答】解：（1）圖乙中相同時間內重物下降的距離越來越大，即重物下落時做加速運動，高度變小，質量不變，重力勢能減小，減小的重力勢能轉化為重物的動能，所以重物的動能越來越大；
（2）重物從高處由靜止開始落下時會受到空氣阻力的作用，克服阻力做功，重物的一部分重力勢能轉化為內能，所以動能增加量小于重力勢能減少量；
（3）根據表一和表二中的數據可知，物體的質量越大，動能增加量與重力勢能減少量就越接近，所以為了使動能的增加量更接近于重力勢能減少量，以便得出機械能守恒定律，應選用3kg的重物進行實驗。
故答案為：（1）圖乙中相同時間內重物下降的距離越來越大；重物下落時做加速運動；（2）重物克服空氣阻力做功，一部分重力勢能轉化為內能；（3）3kg。
【點評】本題考查了機械能的轉化、控制變量法的應用，難度不大。
26．某同學在觀看臺球比賽時發現：有時運動的白球去撞擊一個靜止的球后，白球會立即靜止在碰撞時的位置，而被撞的球似乎接替了白球，沿白球原來的運動方向，以幾乎相同的速度向前運動。該同學想：白球碰撞后立即靜止，被撞的球是以白球撞前相同大小的速度運動出去的嗎？
通過了解和初步實驗，他發現只有當體積和質量均相同的兩球，而且球心在同一直線上相碰時，才可能出現上述現象。為進一步探究，他設計了下述實驗方案，將一個兩端翹起、中間水平的軌道固定在水平桌面上，取兩個相同的臺球A、B，將B球靜置于軌道的水平部分，A球置于軌道左端斜面上某處，測出該點到水平桌面的高度h1，如圖所示，釋放A球，撞擊后，A球靜止，B球向前運動并沖上軌道右端斜而能到達的最高點，測出該點的高度h2。通過比較h2與h1的大小關系即可作出判斷。
（1）B球由靜止變為運動是因為B球在碰撞中獲得了 　 　能。
（2）vA表示碰撞前瞬間A球運動速度，vB表示B球被撞后開始運動的速度。若h2＝h1，則vB　 　vA（選填“＞”、“＝”或“＜”）。
（3）實際實驗中，測出的h2總小于h1，若導致這一現象的原因軌道不光滑，那么在阻力不可避免的情況下，你認為該同學的設計是否還有價值？說出你的理由。 。
【考點】動能與勢能的相互轉化．
【答案】（1）動；（2）＝；（3）在阻力無法避免的情況下，用光滑程度不同的軌道多次實驗，軌道越光滑，h2越接近h1，即可推理得出：當無阻力時，h2＝h1，即可判斷vB＝vA
【分析】（1）物體由于運動而具有的能量叫動能；動能的大小與質量、速度有關；
（2）根據動能和重力勢能的轉化分析解答；
（3）雖然阻力無法避免，但是阻力可以逐漸減小，通過比較阻力減小時球B高度的變化，借助科學推理得到結論即可。
【解答】解：（1）B球由靜止變為運動是因為B球在碰撞中獲得了動能。
（2）白球從A處滾下到達B處，它的重力勢能轉化為動能；黑球從B點到達右側的最高點，那么它的動能轉化為重力勢能。如果h2＝h1，那么白球的重力勢能等于黑球的重力勢能，即白球到達B點時的動能與B球開始運動時的動能相等，那么vB＝vA。
（3）我認為該同學的設計有價值，理由：在阻力無法避免的情況下，用光滑程度不同的軌道多次實驗，軌道越光滑，h2越接近h1，即可推理得出：當無阻力時，h2＝h1，即可判斷vB＝vA。
故答案為：（1）動；（2）＝；（3）在阻力無法避免的情況下，用光滑程度不同的軌道多次實驗，軌道越光滑，h2越接近h1，即可推理得出：當無阻力時，h2＝h1，即可判斷vB＝vA。
【點評】本題考查了控制變量法在實驗中的應用，利用好題干中所給的信息是關鍵，對學生獲取知識和解決問題的能力要求較高。
27．在同一粗糙水平面固定兩個不同斜面，小華同學研究相同的兩個小球A、B分別沿不同的斜面運動，用頻閃照相機每隔0.1s拍攝了小球滾動時的不同位置，圖上數字為閃光時刻編號，位置間距如圖所示。
（1）甲圖中A球機械能 　 　（選填“增加”、“減小”或“不變”）。
（2）乙圖中小球B沿斜面運動過程中的動能 　 　，重力勢能 　 　（選填“增大”、“減小”或“不變”）。
（3）若兩個小球從斜面上運動到斜面底部時與相同的木塊碰撞，碰撞之后圖 　 　（選填“甲”或“乙”）中木塊運動距離較大。
【考點】動能與勢能的相互轉化；機械能守恒．
【答案】（1）減小；（2）增大；減小；（3）乙
【分析】（1）①比較A球在相同時間內通過的路程，判斷A球在斜面上運動的速度變化；
②影響動能的影響因素是物體的質量和物體運動的速度，影響重力勢能的因素是物體的質量和物體的高度，其中動能和勢能統稱為機械能，在分析各個能量的變化時，根據各自的影響因素進行分析；
（2）比較B球在相同時間內通過的路程，判斷B球在斜面上運動的速度變化，然后根據動能和勢能大小的影響因素判斷其動能和勢能的大小變化；
（3）首先根據摩擦力大小的影響因素判斷兩木塊受到的摩擦力大小，然后據圖比較兩球從斜面上運動到斜面底部時的速度大小，動能大小，進而得出結論。
【解答】解：
（1）由甲圖可知，A球在相同時間內通過的路程相等，所以，A球在斜面上運動的速度不變（即A球做勻速直線運動）；
A球在斜面上運動時，質量不變，速度不變，則動能不變，同時高度減小，重力勢能變小，而機械能等于動能與勢能之和，所以A球的機械能減小；
（2）由乙圖可知，B球在相同時間內通過的路程越來越大，所以，B球在斜面上運動的速度不斷變大，
B球在運動過程中質量不變、速度變大，故動能變大；同時，高度減小，重力勢能減小；
（3）由圖可知，兩個小球從斜面上運動到斜面底端時圖乙中的B球速度大（原因是B球在相同時間內通過的路程更長），B球動能大；
而兩木塊相同，水平面的粗糙程度相同，B球滑到底端時動能大，對木塊做的功多，所以，碰撞之后圖乙中木塊運動距離較大。
【點評】此題為實驗題，主要考查速度的大小比較、動能和勢能的大小變化、摩擦力大小的影響因素等，在比較速度的大小、動能和勢能的大小變化、以及摩擦力大小時，應注意控制變量法的應用。
28．閱讀短文，回答下列問題：
汽車安全帶
汽車安全帶是用于保護駕乘人員安全的裝置，如圖甲。安全帶結構一般由軟帶、等部分組成。汽車正常行駛時，卷帶裝置中的卷收器借助彈簧，如圖乙，使軟帶隨身體的移動而自由伸縮且不會松弛。當緊急制動、碰撞或車輛行駛狀態急劇變化時，安全帶能在人尚未移動時拉緊軟帶，將乘員緊緊地綁在座椅上，待沖擊力峰值過去時，適當放松安全帶，避免因拉力過大造成二次傷害，同時卷收器內的敏感元件將驅動鎖止機構鎖住卷軸，使軟帶固定在某一個位置上，有效保護乘員的安全。
（1）當緊急制動、碰撞或車輛行駛狀態急劇變化時，系上安全帶可以有效防止駕乘人員由于慣性而造成傷害。這時人和車具有的　 　能也急劇變化。
（2）將安全帶拉伸，卷收器彈簧的彈性勢能將　 　（變大/變小/不變）
（3）發生碰撞時，安全帶對人的拉力隨時間變化的圖象是圖丙中的　 .　
（4）下列說法正確的是　 .　
A．汽車突然拐彎時，安全帶能自由伸縮
B．汽車突然啟動時，安全帶能對人起到保護作用
C．為了安全，安全帶要盡可能系得松一些
D．用手快速拉安全帶，安全帶不能被拉動。
【考點】動能和勢能的大小比較；慣性．
【答案】見試題解答內容
【分析】（1）一切運動的物體都有動能，且動能的大小與物體的質量和速度有關；
（2）彈性勢能的大小與物體發生彈性形變的程度有關；
（3）根據發生碰撞時，力的變化做出選擇；
（4）汽車剎車時，如果沒有安全帶的保護，駕駛員會因為自身慣性向前運動而發生事故，所以要讓安全帶起到保護人體的作用，防止慣性帶來的傷害；
【解答】解：（1）當緊急制動、碰撞或車輛行駛狀態急劇變化時，系上安全帶可以有效防止駕乘人員由于慣性而造成傷害。這時人和車具有的動能也急劇變化；
（2）將安全帶拉伸，卷收器彈簧的彈性形變的程度變大，故彈性勢能變大；
（3）發生碰撞前安全帶對人的拉力較小，發生碰撞時，汽車突然停止運動，由于慣性人會向前運動，產生安全帶的拉力增大，當汽車停止運動后，安全帶對人的拉力又會減小，所以符合要求的圖象是B；
（4）A．為了起到安全作用，汽車突然拐彎時，安全帶不能自由伸縮，A錯誤；
B．汽車突然剎車時，安全帶能對人起到保護作用，B錯誤；
C．為了安全，安全帶要盡可能系得緊一些，C錯誤；
D．用手快速拉安全帶，安全帶會被鎖住不能被拉動，D正確。
所以正確的選項為D。
故答案為：（1）動；（2）變大；（3）B；（4）D。
【點評】該題考查了慣性的利用、動能的大小等知識，是一道綜合題。
29．跳臺滑雪被稱為勇敢者的運動，其基本技術動作分為5個部分：助滑、起跳、空中飛行、著陸、滑行至終止區。如圖所示為滑雪運動員滑雪過程的示意圖。
資料1：滑雪賽道表面雪的厚度達到6～8m。雪內有很多小孔，小孔內充滿空氣。滑雪時，運動員踏著滑雪板壓，在雪上時，雪內的空氣被逼出。
資料2：助滑時，運動員把身體縮成“蹲狀”的姿勢，通過一個凹形軌道助滑后，在起跳的瞬間用力一蹬伸展身體，調整好姿勢在空中飛行，飛行至頂端時身體與滑板構成上表面凸起的流線型。
資料3：運動員著陸時，要讓滑雪板的板后跟略領先于板尖著地；落地后，調整好姿勢繼續滑行到終止區。
結合上述信息并運用所學知識，對賽道的設置以及滑雪運動員的5個基本技術動作蘊含的科學道理作出解釋。
【考點】動能與勢能的相互轉化；速度公式及其應用；增大或減小摩擦力的方法；慣性；壓強與流速的關系；增大或減小壓強的方法及其應用；物體的浮沉條件及其應用．
【答案】①運動員在高處具有較大的重力勢能，“蹲狀”的姿勢下滑時能將大部分重力勢能轉化為更多的動能．獲得較大的速度。
②滑雪板壓在雪面，空氣被逼出時，形成氣墊，滑雪板與地面脫離接觸，減少了摩擦力。
③運動員起跳要用力蹬，因為力能改變物體的運動狀態且力的作用是相互的，可以跳得更高。
④在空中形成表面凸起的流線型，減小了空氣阻力，且上表面流速大于下表面，得到了大氣向上的托力，可以飛行得更久。
⑤著陸時寬大的滑雪板增大受力面積，減小壓強。
⑥滑雪板的板后跟略領先于板尖著地，可防止由于慣性向前傾倒。落地后由于慣性將繼續向前運動。
【分析】（1）動能的影響因素是物體的質量和速度，質量越大，速度越大，動能越大；重力勢能的影響因素是物體的質量和高度，質量越大，高度越高，重力勢能越大；
（2）減小摩擦的方法：在接觸面粗糙程度一定時，減小壓力；在壓力一定時，減小接觸面的粗糙程度；使接觸面脫離；用滾動代替滑動；
（3）物體間力的作用是相互的，力可以改變物體的運動狀態；
（4）流體壓強與流速的關系：流體流速越快的位置，壓強越小；
（5）減小壓強的方法：在壓力一定時，通過增大受力面積來減小壓強；在受力面積一定時，通過減小壓力來減小壓強；
（6）一切物體都有保持原來運動狀態不變的性質，叫慣性。
【解答】答：①運動員在高處具有較大的重力勢能，“蹲狀”的姿勢下滑時能將大部分重力勢能轉化為更多的動能．獲得較大的速度。
②滑雪板壓在雪面，空氣被逼出時，形成氣墊，滑雪板與地面脫離接觸，減少了摩擦力。
③運動員起跳要用力蹬，因為力能改變物體的運動狀態且力的作用是相互的，可以跳得更高。
④在空中形成表面凸起的流線型，減小了空氣阻力，且上表面流速大于下表面，得到了大氣向上的托力，可以飛行得更久。
⑤著陸時寬大的滑雪板增大受力面積，減小壓強。
⑥滑雪板的板后跟略領先于板尖著地，可防止由于慣性向前傾倒。落地后由于慣性將繼續向前運動。
【點評】本題通過跳臺滑雪運動考查了動能和勢能的轉化、減小摩擦的方法、慣性、減小壓強的方法、流體壓強與流速關系等知識點，體現了物理知識與生活的聯系，難度不大。
30．東風—17是我國自主研發的一款高超音速導彈。它采用錢學森彈道原理，其運行大致軌跡如圖所示。錢學森彈道的精妙之處在于導彈重新回到大氣層后，在重力和大氣氣流的共同作用下高速運動時，其運動軌跡難以精準預測，完美避開了現有反導彈系統。
（1）發動機關閉之后，導彈仍能維續運動的原因是導彈具有 　 　。
（2）在導彈從A點到B點的運動過程中，能量轉化形式是 。
（3）東風—17在研發時一大技術難關是耐高溫的導彈表面材料的開發。你認為該材料還應具備的物理性質是 　 　。
【考點】動能與勢能的相互轉化；物理性質與化學性質的差別及應用；慣性．
【答案】（1）慣性；（2）機械能轉化為內能；（3）熔點高、比熱容大等。
【分析】（1）一切物體都有保持原來運動狀態不變的性質，叫慣性；
（2）克服空氣阻力做功，機械能轉化為內能；
（3）根據導彈運行特點和要求，判斷所使用材料應具備的性質。
【解答】解：（1）發動機關閉之后，導彈仍能維續運動的原因是導彈具有慣性，仍會保持原來的運動狀態；
（2）在導彈從A點到B點的運動過程中，克服空氣阻力做功，將機械能轉化為內能；
（3）導彈表面要與大氣摩擦關系到高溫，所以所使用的材料應具備耐高溫、熔點高、比熱容大等物理性質。
故答案為：（1）慣性；（2）機械能轉化為內能；（3）熔點高、比熱容大等。
【點評】本題以導彈發射為背景，考查了對慣性、能量轉化、材料特點等的了解與應用，有一定綜合性。
31．如圖甲所示，一輕質彈簧一端系在墻上的O點，自由伸長到B點，現將一小物塊M連在彈簧上，并把彈簧壓縮到A點，然后由靜止釋放，小物體能運動到C點靜止，物體與水平地面間的摩擦力恒定。在圖乙中畫出小物體運動過程中動能變化的大致曲線，并結合圖像分析各過程能量的轉化。
【考點】動能與勢能的相互轉化．
【答案】圖像見解答，
A﹣D 彈簧的彈性勢能轉化為小球的動能和內能；
D﹣B 小球的動能和彈簧的彈性勢能轉化為內能；
B﹣C 小球的動能轉化為彈簧的彈性勢能和內能。
【分析】根據彈力與彈性形變大小有關，結合彈力與摩擦力大小分析速度的變化，得出動能的變化。
【解答】解：物體從A到B彈力越來越小而摩擦力大小不變，因此物體從A到B先加速后減速，所以動能先增大后減小，假設D點是彈力等于摩擦力，AD加速，彈簧的彈性勢能轉化為小球的動能和內能，DB過程，小球的動能和彈簧的彈性勢能轉化為內能，到過B點（含B點）后是彈力向左，在水平方向摩擦力和彈力方向相同，做減速運動，所以動能越來越小，此時動能轉化為彈簧的彈性勢能和內能。故圖像如下：
；
故答案為：圖像見解答，
A﹣D 彈簧的彈性勢能轉化為小球的動能和內能；
D﹣B 小球的動能和彈簧的彈性勢能轉化為內能；
B﹣C 小球的動能轉化為彈簧的彈性勢能和內能。
【點評】本題考查受力分析與能量轉化，屬于較難題。
32．在學習了“機械能”相關內容后，同學們在老師的指導下為我市某游樂園體驗項目設計了“過山車模型”。他們利用凹槽，拼接軟管，小車等器材設計了如圖所示的模型。滑道比較光滑，小車速度不快，所以忽略小車與軌道之間的摩擦和空氣阻力。
在初次模型檢測時，小車從A點靜止釋放。
（1）小組成員使用凹槽和拼接軟管的好處是 　 　。
（2）針對該模型的科學性設計了評價表．根據評價表，該模型“指標一”被評為優秀，“指標二”被評為待改進．為使該模型的“指標二”達到優秀水平，請你針對該模型提出更合理的設計方案：　 　。
“過山車模型”評價表（節選）
評價指標 優秀 合格 待改進
指標一 設計合理，運行過程安全，體驗感好 能正常使用 不能正常運行
標指二 更好的利用地理優勢，擺脫外界能源依賴 適當使用外界能源 能量完全依靠外界
（3）小明根據評價量表改進方案后，通過多次測量，繪制了小車在從A點運動到C點的重力勢能隨著位置改變的變化圖象．請在圖乙中畫出小車動能隨著位置改變的變化圖象。
【考點】動能與勢能的相互轉化．
【答案】（1）便于控制運動方向；（2）提高釋放點A的高度；（3）見解答。
【分析】（1）根據凹槽可以控制小車的運動方向分析；
（2）根據A與C等高，自由滑行不能到達C點分析；
（3）根據此過程忽略摩擦和空氣阻力，機械能守恒畫圖。
【解答】解：（1）小組成員使用凹槽和拼接軟管，控制小車始終在凹槽內運動，安全穩定；
（2）A點的動能為0，到C時由于仍有速度，動能不能為0，因而必須借助外力才能通過C點，改進方案是提高釋放點A的高度，增大初始時的重力勢能；
（3）此過程忽略摩擦和空氣阻力，機械能守恒，即動能和勢能的總和保持不變，結合重力勢能的圖畫出動能如圖所示：
故答案為：（1）便于控制運動方向；（2）提高釋放點A的高度；（3）見解答。
【點評】本題考查機械能的轉化與守恒，屬于中檔題。
33．為了探究能量的轉化，小科將小鐵塊綁在橡皮筋中部，并讓橡皮筋穿入鐵罐兩端并分別固定在罐蓋和罐底上（如圖所示）。嘗試推動一下鐵罐，發現鐵罐轉動后，皮筋會因為鐵塊的慣性而纏繞起來。接下來他讓鐵罐從不太陡的斜面上滾下，會觀察到什么現象？請從能量的轉化角度加以解釋。
【考點】動能與勢能的相互轉化．
【答案】鐵罐從不太陡的斜面上滾下，從最高處滾下時，鐵罐先由慢到快、后由快到慢滾到最低點，上一段滾動主要是重力勢能減小，鐵罐的動能和橡皮筋的彈性勢能增加；下一段滾動主要是重力勢能和鐵罐的動能減小，橡皮筋的彈性勢能增加；最終是鐵罐在斜面上從最高處滾到最低處，主要是重力勢能轉化為彈性勢能；
鐵罐由斜面底部自動滾上去，是從最低處滾上時，鐵罐先由慢到快、后由快到慢滾到最高點，下一段向上滾動主要是橡皮筋的彈性勢能減小，鐵罐的動能和重力勢能增加；上一段滾動主要是橡皮筋的彈性勢能和鐵罐的動能減小，重力勢能增加；鐵罐在斜面上從最低處滾到最高處，主要是彈性勢能轉化為重力勢能
【分析】動能與物體的質量和速度有關，重力勢能與物體的質量和高度有關，彈性勢能的大小與物體彈性形變程度的大小有關。
【解答】答：鐵罐從不太陡的斜面上滾下，從最高處滾下時，鐵罐先由慢到快、后由快到慢滾到最低點，上一段滾動主要是重力勢能減小，鐵罐的動能和橡皮筋的彈性勢能增加；下一段滾動主要是重力勢能和鐵罐的動能減小，橡皮筋的彈性勢能增加；最終是鐵罐在斜面上從最高處滾到最低處，主要是重力勢能轉化為彈性勢能；
鐵罐由斜面底部自動滾上去，是從最低處滾上時，鐵罐先由慢到快、后由快到慢滾到最高點，下一段向上滾動主要是橡皮筋的彈性勢能減小，鐵罐的動能和重力勢能增加；上一段滾動主要是橡皮筋的彈性勢能和鐵罐的動能減小，重力勢能增加；鐵罐在斜面上從最低處滾到最高處，主要是彈性勢能轉化為重力勢能。
【點評】本題考查鐵罐的機械能的轉化，包含了動能和彈性勢能的轉化、重力勢能彈性勢能的轉化，應細化移動過程分析。
34．高臺躍下，天際中滑翔出一道優美曲線一跳臺滑雪，一項勇敢者的運動。這項運動中滑雪賽道的設置和運動員的技術動作、飛行姿勢會影響滑雪速度和落點距離。
資料1：滑雪賽道的設置
賽道分為出發點、助滑坡、起跳點和著陸坡等幾個區域，其中出發點和起跳點存在44米的高度差：賽道表面覆蓋雪的厚度需達到6—8米。雪內有很多小孔，小孔內充滿空氣。滑雪時，踏著滑雪板的人和滑雪板壓在雪上時，雪內的空氣就會被逼出。
資料2：滑雪運動員技術動作和飛行姿勢
滑雪過程中，運動員通過助滑坡到達起跳點后，在起跳的瞬間用力一蹬伸展身體，調整好姿勢在空中飛行，飛行至頂端時身體與滑板構成上表面凸起的流線型。結合上述信息并運用所學知識，對滑雪賽道的設置以及運動員的技術動作和飛行姿勢會影響滑雪速度和落點距離的原因作出合理解釋。
【考點】動能與勢能的相互轉化．
【答案】根據圖可知，開始時運動員的位置最高，在高處運動員具有較大的重力勢能，下滑時重力勢能轉化為動能，使得滑雪者能夠具有較大的動能，所以適合作為滑雪賽道；
當踏著滑雪板的人把重都壓在滑雪板上時，空氣被逼出時，形成了氣墊，滑雪板與地面脫離接觸，減少了摩擦力；
運動員起跳要用力蹬，因為力能改變物體的運動狀態且力的作用是相互的，可以跳得更高；
在空中形成表面凸起的流線型，減小了空氣阻力，且上表面流速大于下表面，得到了大氣向上的托力，可以飛行的更久。
【分析】重力勢能的大小與質量、高度有關；動能的大小與質量、速度有關；重力勢能和動能可以相互轉化；
力的作用是相互的；
流線型可以減小空氣的阻力；流體的壓強與流速有關，流速越大的地方壓強越小。
【解答】答：根據圖可知，開始時運動員的位置最高，在高處運動員具有較大的重力勢能，下滑時重力勢能轉化為動能，使得滑雪者能夠具有較大的動能，所以適合作為滑雪賽道；
當踏著滑雪板的人把重都壓在滑雪板上時，空氣被逼出時，形成了氣墊，滑雪板與地面脫離接觸，減少了摩擦力；
運動員起跳要用力蹬，因為力能改變物體的運動狀態且力的作用是相互的，可以跳得更高；
在空中形成表面凸起的流線型，減小了空氣阻力，且上表面流速大于下表面，得到了大氣向上的托力，可以飛行的更久。
【點評】考查了越野滑雪賽道的特點和滑雪運動員的姿勢能夠影響滑雪速度的原因，結合圖中信息和力學原理理解作答。
35．近年，為減少因車輛剎車失靈造成的危害，高速公路加強了下坡路段“剎車失靈緩沖帶”的建設。如圖所示，該區域是在公路右側設一個沖向高處的大斜坡，路面是沙礫，車輛遇上緊急剎車失靈可以沖上去，免除不少慘劇的發生。請你用所學的科學知識解釋上述現象。
【考點】動能與勢能的相互轉化；慣性．
【答案】高速公路上的汽車速度大，動能大，剎車失靈車輛沖向高處的大斜坡時，將動能轉化成重力勢能，車就能停下來；斜坡上鋪沙礫，增大了接觸面的粗糙程度，增大了摩擦力，汽車就能很快的停下來
【分析】（1）影響動能的因素是質量和速度，質量越大，速度越大，動能就越大；影響重力勢能的因素是質量和高度，質量越大，高度越大，重力勢能就越大。
（2）摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關；壓力越大，接觸面越粗燥，摩擦力越大。
【解答】答：高速公路上的汽車速度大，動能大，剎車失靈車輛沖向高處的大斜坡時，將動能轉化成重力勢能，車就能停下來；斜坡上鋪沙礫，增大了接觸面的粗糙程度，增大了摩擦力，汽車就能很快的停下來。
【點評】本題考查影響動能和重力勢能的因素、增大摩擦的方法，難度不大，要學會應用學到的物理知識解決實際生活中遇到的問題。
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《暑假預習課》浙教版科學八升九--第9講 能量及其存在性質
考點一、各種能量
考點精要：
人類使用的常規能源，如煤、石油、天然氣等，歸根究底，它們來自 太陽 能。
2、大量的事實表明，自然界中的各種形式的能量都不是 孤立 的，不同形式的能量會發生轉化，能量也會在不同的物體間相互轉移 。
3、日常生活中常說“消耗能量”、“利用能量”或者“獲得能量”實質上就是能量的相互轉化或 轉移的過程
4、能量轉化是一個普遍的現象，自然界中物質運動形式的變化總伴隨著能量的相互轉化。
雪崩時的能量轉化:　能轉化為 能 人造衛星: 　能轉化為　 能 青蛙躍起撲食的過程: 　能轉化為　能和　能 膠片感光成像: 　能轉化為　 能 特技跳傘: 　能轉化為　能和　能 森林火災: 　能轉化為 　能 植物生長: 　能轉化為　 能 水電站(工作時): 能轉化為　 能
典型分析：
1．如圖所示是一種利用健身球設計的充電器，在轉動球的時候就可以給電池充電，這時健身球里面的裝置相當于一個微型發電機。轉動球的過程中沒有涉及到的能量形式是（　　）
A．電能 B．光能 C．化學能 D．機械能
舉一反三：
1．自然界中能量的形式多種多樣，下列物體所具有能量形式表述錯誤的是（　　）
A．強度很大的爆炸，不僅有耀眼的光芒，并且伴隨著巨響，這是因為爆炸聲具有聲能
B．我們平時吃的米飯中蘊含著化學能
C．汽車行駛時需要消耗燃料（如汽油），燃料中儲存的能量屬于熱能
D．在空中飛行的蒲公英種子具有機械能
考點二、動能、勢能的相關知識
考點精要：
動能
　 叫做動能。一切做機械運動的物體都具有動能。例如:飛翔的小鳥、行走的人、行駛的汽車、流動的水和空氣等，都具有動能。
（一）探究影響動能大小的因素
(1)提出問題:動能的大小與哪些因素有關
(2)猜想與假設:物體動能大，表示物體由于運動而具有的能量大，所以動能可能與物體的運動速度有關，還可能與物體的質量有關。
(3)設計實驗與制訂計劃:讓小車從斜面上滑下，碰到一個木塊上，推動木塊做功。在同樣的水平面上，通過木塊被推動的距離大小，判斷出小車動能的大小。
①探究動能大小與速度的關系:讓同一小車從不同高度滑下，看哪次木塊被推得遠
②探究動能大小與質量關系:換用質量不同小車，從同一高度滑下，看哪個小車把木塊推得遠
(4)進行實驗與收集證據:
①同一小車從不同高度滑下，小車碰撞木塊時的速度不同。高度越高，小車滑下時速度越大，木塊被推得越遠，說明物體動能的大小與物體的速度有關。
②不同小車從同一高度滑下，小車碰撞木塊時的速度相同。質量大的小車將木塊推得遠，說明物體動能的大小與物體的質量有關。
(5)實驗結論:物體動能的大小與物體的 和 有關。 的物體，運動的 越大，它的 越大； 相同的物體， 越大，它的也 越大。
（二）在探究和理解動能大小與哪些因素有關時，應注意以下兩點
(1)因動能的大小與物體的質量、運動的速度兩個因素有關，所以要用控制變量的方法進行實驗。
(2)一切運動的物體都具有動能，物體的動能由物體的質量和其速度的大小共同決定，在比較物體的動能大小或分析物體動能大小的變化時，要同時考慮到物體的質量和物體的速度兩個因素，不能只考慮其中的一個方面。
勢能
（一）重力勢能
(1)定義: 　 。
判斷一個物體是否具有重力勢能，關鍵是看此物體相對某一個平面有沒有被舉高，即相對此平面有沒有一定的高度。 若有，則物體具有重力勢能；若沒有，則物體不具有重力勢能。
(2)探究影響重力勢能大小的因素的實驗
實驗原理 金屬小球的重力勢能由被金屬小球所撞出的沙坑的深度和大小來表示，撞出的沙坑越深越大，表明金屬小球的重力勢能越大
實驗過程 a.探究重力勢能與高度的關系:從不同高度自由釋放同一金屬小球，觀察并記錄金屬小球所撞出沙坑的深度和大小； b.探究重力勢能與質量的關系:從同一高度自由釋放質量不同的金屬小球，觀察并記錄金屬小球所撞出沙坑的深度和大小
實驗現象 a.同一個金屬小球，下落高度越高，金屬小球所撞出的沙坑越深越大； b.下落相同的高度，質量越大的金屬小球撞出的沙坑越深越大
分析現象 得出結論 a.在質量相同時，物體被舉得越高，它具有的重力勢能越大； b.物體被舉高的高度相同，物體的質量越大，它具有的重力勢能就越大
(3)物體的重力勢能大小與物體的質量和被舉高的高度有關。物體的質量越大，被舉得越高，它具有的重力勢能就越大。
彈性勢能
(1)定義: 　 。例如，張開的弓、拉長的橡皮條、卷緊的鐘表發條、壓彎的桿等都是由于發生形生彈性形變而具有了彈性勢能。判斷一個物體是否具有彈性勢能，關鍵是看物體是否發生了彈性形變，若物體發生了彈性形變，則此物體具有彈性勢能。
(2)影響彈性勢能大小的因素:彈性勢能的大小與物體彈性形變的大小有關。物體的彈性形變越大，彈性勢能就越大。例如，射箭時手拉弓弦使弓的彈性形變越大，彈性勢能就越大，箭就射得越遠。同樣，機械表內發條卷得越緊，彈性形變越大，彈性勢能就越大，機械表走動的時間就越長。
典型分析：
1．小金同學在水平地面上鋪一張白紙，將一只皮球表面涂黑，使其先后從h1、h2高度處由靜止自由下落，分別在紙上留下黑色圓斑A、B，如圖所示。下列關于h1、h2大小判斷正確的是（　　）
A．h1大于h2 B．h1等于h2 C．h1小于h2 D．無法判斷
舉一反三：
1．在小球從O點由靜止開始沿x軸豎直下落的過程中，小球某種形式的能量E隨下落高度x變化的圖象如圖所示。若不計空氣阻力，那么這種能量是（　　）
A．重力勢能 B．動能 C．機械能 D．彈性勢能
（1題圖） （2題圖）
2．如圖所示，忽略空氣阻力，由空中A處釋放的小球經過B、C兩位置時具有相同的（　　）
A．速度 B．動能 C．機械能 D．重力勢能
3．小球豎直向上運動并落回地面的過程中，先后經過A、B兩點。小球在這兩點的動能和重力勢能如圖所示，則小球在B點的（　　）
A．動能等于在A點的
B．機械能大于在A點的
C．速度比在A點的大
D．離地高度比在A點的高
考點三：能量之間的轉化
考點精要：
（一）動能和重力勢能的相互轉化
動能和重力勢能之間可以相互轉化，一般發生在重力作用下的運動過程中。
(1)擺錘的擺動:在擺錘向下擺動的過程中，高度越來越低，速度越來越大， 減小， 增大， 轉化為:在擺錘擺過中點向上擺動的過程中，高度越來越高， 速度越來越小，重力勢能 ，動能 ，動能轉化為 。
(2)滾擺的運動:在滾擺下降的過程中，高度越來越低，速度越來越大， 減小， 增大， 轉化為 ；在滾擺上升的過程中，高度越來越高，速度越來越小，重力勢能 ，動能 ，動能轉化為 。
(3)高處滾下的小球:小球在最高點運動速度是零，不具有動能，只具有 ； 到最低點只具有 能；之間既有 又有 。最高點開始小球在滾動過程中， 轉化為動能；最低點開始動能轉化 為 。
（二）動能和彈性勢能的相互轉化
一個木球從高處滾下來，撞擊到彈簧片上。
研究的過程 球的速度 動能 彈簧片形變程度 彈性勢能 能的轉化
木球壓彎彈簧片
彈簧片把木球彈回
（三）機械能守恒
動能和勢能之和稱為機械能。物體的動能和勢能可以相互轉化，而且在轉化過程中，如果只有動能和勢能的相互轉化,機械能的總量就保持不變，即機械能守恒。
典型分析：
1．如圖是高鐵車站，車站的路軌建得高些，當車輛以確定的速度到達坡下A點時關閉發動機，在車上坡進站時通過剎車把握車速使其在B點正好停下。則該車從A到B的過程中（　　）
A．動能增加 B．動能減小
C．機械能守恒 D．重力勢能減小
舉一反三：
1．針對如圖三種現象，①甲圖是一個無摩擦的、不在同一平面上連續的軌道，小球從A點經B、C能滑到D；②乙圖是一個無摩擦的滾擺，將細繩繞軸轉到A點，放手后，能在上下來回轉動；③丙圖是一個單擺，從A點放手，能擺到B點，若在0點放一小棒，抵住細繩，小球能擺到C點。其中不能成立的是（　　）
A．①②③ B．①② C．②③ D．③
1．如圖，甲、乙是處于同一水平面上兩個完全相同的小球。甲以速度v豎直上拋，乙以相同的速度v，與水平面成θ角向右上方拋出，有關小球達到最高點時具有的動能和重力勢能（不計空氣阻力），說法正確的是（　　）
A．動能：E甲＜E乙 B．動能：E甲＝E乙
C．重力勢能：E甲＜E乙 D．重力勢能：E甲＝E乙
2．下列物體所具有能量的形式表述正確的是（　　）
A．被大風搖動的樹干不具有能量
B．米飯中儲存著化學能
C．被拉伸的彈簧具有能量而被壓縮的彈簧不具有能量
D．水庫中的水不具有能量，而只有當它從水庫中流下時才具有能量
3．下列關于能的敘述不正確的是（　　）
A．伽利略的斜面實驗中，小球從斜面滾下后能滾上另一個斜面是因為小球具有“能”
B．掛在樹枝上的蘋果沒有運動，所以蘋果不具有“能”
C．人在跑步時要消耗體內的“能”
D．向日葵在太陽下不斷生長時將太陽光中的“能”儲存到體內
4．2012年11月25日中國首艘航母“遼寧艦”成功起降殲﹣15艦載機，當殲﹣15艦載機加速飛離航母后，以下描述正確的是（　　）
A．殲﹣15艦載機動能增加，勢能增加，機械能增加
B．殲﹣15艦載機動能增加，勢能減小，機械能不變
C．殲﹣15艦載機動能增加，勢能減小，機械能增加
D．殲﹣15艦載機動能減小，勢能減小，機械能減小
（4題圖） （5題圖）
5．如圖是擺球從A點靜止釋放，經過B、O、C三點，到達最高點D的示意圖，其中B、C兩點等高。下列說法正確的是（　　）
A．擺球在O點時動能等于零
B．擺球在A、D兩點的重力勢能相等
C．擺球從A點到O點的過程中機械能減少
D．擺球在B、C兩點的動能相等
6．如圖是小應玩蹦蹦床的情景，A點是蹦床不發生形變時的原位置，B點是小應受到的重力與蹦床對小應的彈力相等處，C點是小應到達的最低點，下列分析不正確的是（　　）
A．當小應在最高點0時處于非平衡狀態
B．小應在空中下落到A點的過程中重力勢能轉化為動能
C．小應下落到B點時的動能最大
D．從A點到C點的過程中，小應的動能增大
7．如圖所示，將乒乓球置于裝有適量水的杯子中，一起從甲處靜止釋放，杯子落地后乒乓球彈起經過乙，最后到達丙。乒乓球處于乙點與甲點相比，說法正確的是（　　）
A．動能減小，慣性變大 B．動能減小，慣性不變
C．動能增加，慣性變大 D．動能增加，慣性不變
（7題圖） （8題圖）
8．“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相連。打開扣環，人從A點由靜止釋放，像火箭一樣被“豎直發射”，上升到最高位置C點，其中在B點時速度最快，上下震蕩后靜止在空中。對此過程，下列描述正確的是（　　）
A．到達B點時，彈性繩處于原長位置
B．最低點A和最高點C彈性繩的彈性勢能一樣大
C．人上升和下降時最大速度相同，所處位置也相同
D．人從A點到B點的過程中，人的重力勢能和動能都增加
9．立定跳遠是中考體育常考項目，主要由起跳、騰空和落地等技術動作組成，分解動作如圖所示。下列分析正確的是（　　）
A．穿鞋底粗糙的運動鞋，增大地面對運動員的摩擦力
B．向后蹬地向前跳起，說明力是維持物體運動的原因
C．騰空到最高點時，運動員重力勢能最大，動能為零
D．從最高點到落地，運動員速度變大，是因為慣性變大
（9題圖） （10題圖）
10．籃球運球是寧波市體育中考項目之一，其中投籃時可采用打擊籃板進籃的方法，如圖所示。忽略空氣阻力，下列關于打板進籃的說法正確的是（　　）
A．籃球拋出后向上運動，打板的一瞬間，籃球的動能最大
B．籃球打板進籃筐的過程中，籃球的能量沒有損失
C．籃球離開籃筐下落到地面的過程中，球的機械能不變
D．籃球在地面上越彈越低，最終靜止，說明能量消失，不符合能量守恒定律
11．跳臺滑雪是一項深受許多人喜愛的體育運動。如圖是跳臺滑雪區和某運動員的運動軌跡簡化示意圖，運動員從A點出發，最終在E點停下。下列說法正確的是（　　）
A．運動員的滑雪板長而寬，可以減小運動員落地時對雪地的壓力
B．從A到B的過程中，運動員的動能變大，慣性大小也變大
C．從B點到C點的過程中，重力勢能轉化為動能
D．若忽略空氣阻力，C點到D點（著陸前）過程中，運動員和滑雪板的總機械能守恒
12．一顆番茄由靜止開始下落，撞擊水面時濺起許多水珠（如圖），同時番茄仍有較大速度并繼續下沉。若不計一切機械能損耗，番茄從開始下落至剛好浸沒時增加的動能（　　）
A．小于番茄減少的重力勢能
B．大于番茄減少的重力勢能
C．等于番茄減少的重力勢能
D．等于所有濺起的水珠在空中上升過程中增加的機械能總和
（12題圖） （13題圖）
13．乒乓球運動一直是中國的優勢項目，如圖是乒乓球落到球臺上后又彈起的示意圖，分析可知，乒乓球（　　）
A．在B點時受力平衡
B．在A點動能一定小于D點動能
C．在運動過程中，只存在動能和勢能的相互轉化
D．在C點時，若所受力全部消失，其運動狀態將保持不變
14．將一只乒乓球從O點由靜止釋放，豎直下落撞擊到升降臺上，彈起的最高點為M；若只將升降臺升高至圖乙位置，乒乓球下落彈起后到達的最高點為N，不計碰撞過程中的能量損失。則N點（　　）
A．在M點的下方 B．與M點重合
C．在M點和O點之間 D．與O點重合
15．如圖甲所示，質量不計的彈簧豎直固定在水平面上，t＝0時刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點，然后又被彈起離開彈簧，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F隨時間t變化的圖象如圖乙所示，則（　　）
A．t1～t2時刻小球所受合力方向一直豎直向下
B．在t1～t2間的某個時刻小球動能最大
C．在t3時刻，彈簧的彈性勢能最大
D．t1～t2這段時間內，小球速度一直變大
16．小金將一乒乓球從一定高度由靜止釋放，用儀器記錄乒乓球連續多次碰撞地面的聲音波形圖，如圖為部分時間的波形圖。下列說法正確的是（　　）
A．乒乓球每次碰撞地面的時間間隔相等
B．整個過程中乒乓球的機械能不變
C．乒乓球每次彈起時的動能依次減小
D．乒乓球每次與地面碰撞時的彈性勢能相同
17．原長為l的橡皮筋一端固定在O點，另一端懸掛一個小鋼球，將鋼球從O點釋放，鋼球運動到A點后開始向上返回，O、A兩點間距離為2l，如圖所示。則能反映鋼球從O點運動到A點的過程中，其動能Ek隨運動距離s變化的關系圖象可能是（　　）
A． B． C． D．
18．滑板是深受青少年喜歡的一項體育運動。下列滑板模型中，一定無法滑行到滑臺C處的是（　　）
A． B．
C． D．
19．半徑為r和R（r＜R）的光滑半圓形槽，其圓心均在同一水平面上，如圖所示，質量相等的a、b兩小球分別自半圓形槽左邊緣的最高點靜止釋放。關于兩小球運動過程中說法正確的是（　　）
A．a小球能到達半圓形槽右邊緣最高點，b小球則不能
B．b小球能到達半圓形槽右邊緣最高點，a小球則不能
C．a、b兩邊小球都能到達半圓形槽右邊緣最高點
D．a、b兩邊小球都不能到達半圓形槽右邊緣最高點
20．如圖甲輕質彈簧原長為2L，將彈簧豎直放置在地面上，在其頂端將一質量為m的物體由靜止釋放，當彈簧被壓縮到靜止時，彈簧長度為L。如圖乙現將該彈簧水平放置，一端固定在A點，另一端與物塊P接觸但不連接。AB是長度為5L的光滑水平軌道，B端與半徑為L的光滑半圓軌道BCD相切，用外力推動物塊P，將彈簧壓縮至長度L，然后釋放，P開始沿軌道運動，問：
（1）從豎直放置在地面上的彈簧頂端，靜止釋放物塊P，至彈簧被壓縮后靜止，物塊P的重力勢能轉化為彈簧的 。（填能量形式）
（2）將彈簧壓縮至長度L，然后放開，P開始沿軌道運動，物塊P達到最高點時的機械能大小為 。
21．2023年10月3日，杭州第19屆亞運會跳水女子10米臺決賽，中國選手全紅嬋奪得金牌。在第二跳中，現場7名裁判都打出了10分，全紅嬋拿到滿分。全紅嬋在跳水過程中的運動軌跡如圖所示，請回答下列問題：
（1）起跳前助跑是為了增大起跳時的 　 　（選填“動能”或“勢能”）。
（2）全紅嬋從A點起跳經過最高點B下落到C點的過程中，忽略空氣阻力的影響，下列說法正確的是 　 　。
A.在A點離開跳臺后機械能保持不變
B.在最高點B點時，動能達到最大
C.在跳水過程A﹣C中，重力勢能先增大后減小
22．小濱與同學“探究物體下落時，其重力勢能和動能的變化規律”。實驗時，將鐵球從某一高度釋放，依次經過豎直方向上A、B、C、D、E、F、G各點，記錄經過各點時的離地高度、重力勢能、速度和動能，實驗數據如表：
高度（米） 重力勢能（焦） 速度（米/秒） 動能（焦）
A點 2.0 19.6 1.4 1.0
B點 1.6 15.7 3.1 4.9
C點 1.4 13.7 3.7 6.9
D點 1.2 11.8 4.2 8.8
E點 0.8 ▲ 5.0 12.7
F點 0.4 3.9 5.8 16.7
G點 0.2 2.0 6.1 18.6
①小濱將鐵球下落時的動能與速度的關系圖線繪制在如圖Ek﹣v圖像中，分析圖可知：物體的動能與其速度 　 　正比例關系（選填“成”或“不成”）。
②根據表中數據，將表中E點的重力勢能數據補充完整 　 　。
③小江研究表中數據得出如下結論：物體下落時，重力勢能減小，動能增大，動能和重力勢能之和保持不變。小科同學覺得此結論與某些運動情景不符。請描述一個運動情景，說明小江的結論并不適用所有情境 　 　。
④小金利用如圖來研究動能和勢能相互轉化，圖中兩個相同的光滑弧形槽，一個為凸形，一個為凹形，A、B兩個相同的鋼球分別進入兩弧形槽的速度都為v，運動到槽的末端速度也都為v，A小球通過凸形槽的時間為t1，B小球通過凹形槽的時間t2，則時間較長的是：　 （選填“t1”或“t2”）。
23．如圖甲所示，將小球從彈簧正上方的某處靜止釋放，它的高度隨時間變化的情況如圖乙所示。小球最終靜止在彈簧上時，彈簧長為40厘米。
（1）比較t2時刻的機械能 　 　（選填“＞”或“＜”或“＝”）t3時刻的機械能。
（2）t1時刻小球處于 （選填“平衡”或“非平衡”）。
（3）在整個運動過程中，小球速度最大的時刻為 （選填“t1”、“t2”或“t3”）。
24．如圖所示為蹦極運動的簡化示意圖，彈性繩一端系在運動員雙腳上，另一端固定在跳臺O點。運動員由靜止開始自由下落，A點處彈性繩正好處于原長；B點處運動員受到的重力與彈性繩對運動員的拉力大小相等；C點處是蹦極運動員到達的最低點。（整個過程忽略空氣阻力，彈性繩的自重不計）
（1）從O點到A點的過程中，運動員的機械能 　 　（選填“增大”“減小”“不變”或“先增大后減小”）。
（2）從A點到C點的過程中，彈性繩的彈性勢能 　 　（選填“增大”“減小”“不變”或“先增大后減小”，下同）；運動員的動能 　 　。
25．在《驗證機械能守恒定律》實驗中，小科采用如圖甲所示的裝置。其做法是：重物從高處由靜止開始落下，重物上連著的紙帶通過打點計時器時打出一系列的點（每隔0.1秒再取另一個計數點A、B、C等），測出打點計時器在紙條上打出點的間距大小，如圖乙所示，計算出重物重力勢能和動能，并將重物的重力勢能減少量和動能增加量進行比較。小科用質量為0.5kg和1kg的重物做了兩組實驗，獲得表一和表二兩組數據。請分析實驗過程和表格數據回答下列問題：
表一：質量為0.5kg的重物
位置 A B C D E
動能增加量（焦） 0.09 0.27 0.45 0.63 0.81
重力勢能減少量（焦） 0.15 0.45 0.75 1.05 1.35
表二：質量為1kg的重物
位置 A1 B1 C1 D1 E1
動能增加量（焦） 0.36 1.06 1.76 2.46 3.16
重力勢能減少量（焦） 0.4 1.2 2.0 2.8 3.6
（1）小科認為重物下落時動能增加，請從圖乙中找出證據并說明理由 　 　。
（2）分析表格數據，小科發現動能增加量小于重力勢能減少量，其原因是 　 　。
（3）為了使動能的增加量更接近于重力勢能減少量，以便得出機械能守恒定律。現有1kg、2kg、3kg三個重物，選擇哪個重物進行實驗更合理？　 　。
26．某同學在觀看臺球比賽時發現：有時運動的白球去撞擊一個靜止的球后，白球會立即靜止在碰撞時的位置，而被撞的球似乎接替了白球，沿白球原來的運動方向，以幾乎相同的速度向前運動。該同學想：白球碰撞后立即靜止，被撞的球是以白球撞前相同大小的速度運動出去的嗎？
通過了解和初步實驗，他發現只有當體積和質量均相同的兩球，而且球心在同一直線上相碰時，才可能出現上述現象。為進一步探究，他設計了下述實驗方案，將一個兩端翹起、中間水平的軌道固定在水平桌面上，取兩個相同的臺球A、B，將B球靜置于軌道的水平部分，A球置于軌道左端斜面上某處，測出該點到水平桌面的高度h1，如圖所示，釋放A球，撞擊后，A球靜止，B球向前運動并沖上軌道右端斜而能到達的最高點，測出該點的高度h2。通過比較h2與h1的大小關系即可作出判斷。
（1）B球由靜止變為運動是因為B球在碰撞中獲得了 　 　能。
（2）vA表示碰撞前瞬間A球運動速度，vB表示B球被撞后開始運動的速度。若h2＝h1，則vB 　vA（選填“＞”、“＝”或“＜”）。
（3）實際實驗中，測出的h2總小于h1，若導致這一現象的原因軌道不光滑，那么在阻力不可避免的情況下，你認為該同學的設計是否還有價值？說出你的理由。 。
27．在同一粗糙水平面固定兩個不同斜面，小華同學研究相同的兩個小球A、B分別沿不同的斜面運動，用頻閃照相機每隔0.1s拍攝了小球滾動時的不同位置，圖上數字為閃光時刻編號，位置間距如圖所示。
（1）甲圖中A球機械能 　 　（選填“增加”、“減小”或“不變”）。
（2）乙圖中小球B沿斜面運動過程中的動能 　 　，重力勢能 　 　（選填“增大”、“減小”或“不變”）。
（3）若兩個小球從斜面上運動到斜面底部時與相同的木塊碰撞，碰撞之后圖 　 　（選填“甲”或“乙”）中木塊運動距離較大。
28．閱讀短文，回答下列問題：
汽車安全帶
汽車安全帶是用于保護駕乘人員安全的裝置，如圖甲。安全帶結構一般由軟帶、等部分組成。汽車正常行駛時，卷帶裝置中的卷收器借助彈簧，如圖乙，使軟帶隨身體的移動而自由伸縮且不會松弛。當緊急制動、碰撞或車輛行駛狀態急劇變化時，安全帶能在人尚未移動時拉緊軟帶，將乘員緊緊地綁在座椅上，待沖擊力峰值過去時，適當放松安全帶，避免因拉力過大造成二次傷害，同時卷收器內的敏感元件將驅動鎖止機構鎖住卷軸，使軟帶固定在某一個位置上，有效保護乘員的安全。
（1）當緊急制動、碰撞或車輛行駛狀態急劇變化時，系上安全帶可以有效防止駕乘人員由于慣性而造成傷害。這時人和車具有的　 　能也急劇變化。
（2）將安全帶拉伸，卷收器彈簧的彈性勢能將　 　（變大/變小/不變）
（3）發生碰撞時，安全帶對人的拉力隨時間變化的圖象是圖丙中的　 .
（4）下列說法正確的是　 .
A．汽車突然拐彎時，安全帶能自由伸縮
B．汽車突然啟動時，安全帶能對人起到保護作用
C．為了安全，安全帶要盡可能系得松一些
D．用手快速拉安全帶，安全帶不能被拉動。
29．跳臺滑雪被稱為勇敢者的運動，其基本技術動作分為5個部分：助滑、起跳、空中飛行、著陸、滑行至終止區。如圖所示為滑雪運動員滑雪過程的示意圖。
資料1：滑雪賽道表面雪的厚度達到6～8m。雪內有很多小孔，小孔內充滿空氣。滑雪時，運動員踏著滑雪板壓，在雪上時，雪內的空氣被逼出。
資料2：助滑時，運動員把身體縮成“蹲狀”的姿勢，通過一個凹形軌道助滑后，在起跳的瞬間用力一蹬伸展身體，調整好姿勢在空中飛行，飛行至頂端時身體與滑板構成上表面凸起的流線型。
資料3：運動員著陸時，要讓滑雪板的板后跟略領先于板尖著地；落地后，調整好姿勢繼續滑行到終止區。
結合上述信息并運用所學知識，對賽道的設置以及滑雪運動員的5個基本技術動作蘊含的科學道理作出解釋。
30．東風—17是我國自主研發的一款高超音速導彈。它采用錢學森彈道原理，其運行大致軌跡如圖所示。錢學森彈道的精妙之處在于導彈重新回到大氣層后，在重力和大氣氣流的共同作用下高速運動時，其運動軌跡難以精準預測，完美避開了現有反導彈系統。
（1）發動機關閉之后，導彈仍能維續運動的原因是導彈具有 　 　。
（2）在導彈從A點到B點的運動過程中，能量轉化形式是 。
（3）東風—17在研發時一大技術難關是耐高溫的導彈表面材料的開發。你認為該材料還應具備的物理性質是 　 　。
31．如圖甲所示，一輕質彈簧一端系在墻上的O點，自由伸長到B點，現將一小物塊M連在彈簧上，并把彈簧壓縮到A點，然后由靜止釋放，小物體能運動到C點靜止，物體與水平地面間的摩擦力恒定。在圖乙中畫出小物體運動過程中動能變化的大致曲線，并結合圖像分析各過程能量的轉化。
32．在學習了“機械能”相關內容后，同學們在老師的指導下為我市某游樂園體驗項目設計了“過山車模型”。他們利用凹槽，拼接軟管，小車等器材設計了如圖所示的模型。滑道比較光滑，小車速度不快，所以忽略小車與軌道之間的摩擦和空氣阻力。
在初次模型檢測時，小車從A點靜止釋放。
（1）小組成員使用凹槽和拼接軟管的好處是 　 　。
（2）針對該模型的科學性設計了評價表．根據評價表，該模型“指標一”被評為優秀，“指標二”被評為待改進．為使該模型的“指標二”達到優秀水平，請你針對該模型提出更合理的設計方案：　 　。
“過山車模型”評價表（節選）
評價指標 優秀 合格 待改進
指標一 設計合理，運行過程安全，體驗感好 能正常使用 不能正常運行
標指二 更好的利用地理優勢，擺脫外界能源依賴 適當使用外界能源 能量完全依靠外界
（3）小明根據評價量表改進方案后，通過多次測量，繪制了小車在從A點運動到C點的重力勢能隨著位置改變的變化圖象．請在圖乙中畫出小車動能隨著位置改變的變化圖象。
33．為了探究能量的轉化，小科將小鐵塊綁在橡皮筋中部，并讓橡皮筋穿入鐵罐兩端并分別固定在罐蓋和罐底上（如圖所示）。嘗試推動一下鐵罐，發現鐵罐轉動后，皮筋會因為鐵塊的慣性而纏繞起來。接下來他讓鐵罐從不太陡的斜面上滾下，會觀察到什么現象？請從能量的轉化角度加以解釋。
34．高臺躍下，天際中滑翔出一道優美曲線一跳臺滑雪，一項勇敢者的運動。這項運動中滑雪賽道的設置和運動員的技術動作、飛行姿勢會影響滑雪速度和落點距離。
資料1：滑雪賽道的設置
賽道分為出發點、助滑坡、起跳點和著陸坡等幾個區域，其中出發點和起跳點存在44米的高度差：賽道表面覆蓋雪的厚度需達到6—8米。雪內有很多小孔，小孔內充滿空氣。滑雪時，踏著滑雪板的人和滑雪板壓在雪上時，雪內的空氣就會被逼出。
資料2：滑雪運動員技術動作和飛行姿勢
滑雪過程中，運動員通過助滑坡到達起跳點后，在起跳的瞬間用力一蹬伸展身體，調整好姿勢在空中飛行，飛行至頂端時身體與滑板構成上表面凸起的流線型。結合上述信息并運用所學知識，對滑雪賽道的設置以及運動員的技術動作和飛行姿勢會影響滑雪速度和落點距離的原因作出合理解釋。
35．近年，為減少因車輛剎車失靈造成的危害，高速公路加強了下坡路段“剎車失靈緩沖帶”的建設。如圖所示，該區域是在公路右側設一個沖向高處的大斜坡，路面是沙礫，車輛遇上緊急剎車失靈可以沖上去，免除不少慘劇的發生。請你用所學的科學知識解釋上述現象。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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