2018中考物理试题分类汇编 专题22 动能和势能（含解析）

专题22 动能和势能一选择题（共22小题）1（2018天津）用细线将小球系好后，固定在天花板上，做成一个摆。如图所示，小球从A点摆动到B点的过程中（）A速度变小，动能变大B速度变小，动能变小C速度变大，重力势能变小D速度变大，重力势能变大【分析】（1）动能大小跟质量、速度有关。质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大。（2）重力势能大跟质量、高度有关。质量一定时，高度越高，重力势能越大；高度一定时，质量越大，重力势能越大。（3）机械能等于动能和势能的和。【解答】解：小球从A点摆动到B点的过程中，质量不变、高度减小，重力势能减小；质量不变、速度变大，动能变大；重力势能转化为动能。故选：C。2（2018玉林）2018年世界杯正在俄罗斯举行，如图所示，是正在加速下降的足球，在此过程中，对其机械能的变化情况，下列分析正确的是（）A动能增大，重力势能减小B动能减小，重力势能增大C动能增大，重力势能增大D动能减小，重力势能减小【分析】（1）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。（2）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。【解答】解：正在加速下降的足球，质量不变，速度变大，动能增大，同时高度下降，重力势能减小。故选：A。3（2018福建）2018年5月5日，中国国产航母完成首次舰载直升机起降。直升机减遠下降靠近航母甲板的过程中（）A惯性变大B动能变小C重力势能不变D机械能不变【分析】（1）惯性大小只与质量有关，（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；动能和势能统称为机械能。【解答】解：A、惯性大小只与质量有关，与速度无关，质量不变，惯性不变，故A错误；BCD、直升机减速下降过程中，高度减小，重力势能减小；速度减小，动能减小；机械能为动能和势能的和，故机械能减小；故B正确，CD错误。故选：B。4（2018襄阳）在排球比赛中，小明把排球竖直向上抛出，排球在运动中动能E随时间t变化的图象最接近的是（）ABCD【分析】（1）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。（2）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。【解答】解：小明把排球竖直向上抛出，排球向上运动，高度变大，速度减小，动能转化为重力势能，动能减小，到达最高时速度为0，动能为0，排球在重力的作用向下运动，高度减小，速度变大，重力势能转化为动能，动能变大，故动能先变小至0，然后再变大，故A符合题意。故选：A。5（2018成都）如图所示，小邦在国色天乡玩蹦极，不考虑空气阻力，关于他在下降过程中的能量分析，下列说法正确的是（）A弹性绳绷直前，重力势能增大，动能减小B弹性绳绷直前，重力势能减小，动能不变C下降到最低点，动能最小，弹性势能最大D下降到最低点，重力势能最大，弹性势能最大【分析】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。弹性势能的影响因素是弹性形变的程度，形变越大，势能越大。【解答】解：AB、人在下降过程中，弹性绳绷直前，高度减小，重力势能减小，速度变大，则动能变大，故AB错误；CD、下降到最低点时，人的速度减小为0，动能最小；高度最小，重力势能最小；弹性绳的形变最大，则弹性势能最大，故C正确，D错误。故选：C。6（2018临沂）如图所示，单摆中的小球在ABC间不停地往复运动，如果不考虑阻力的影响，以下说法错误的是（）A小球在A、C处的势能最大B小球在B处只受重力作用C小球由A到B过程中，重力势能转化为动能D小球运动到C处时，如果受到的外力全部消失，将保持静止【分析】（1）（3）根据影响动能、重力势能大小的因素分析；（2）根据小球的运动状态分析受力情况；（4）根据牛顿第一定律，物体不受力或者受平衡力时，一定处于静止或者运动直线运动状态。【解答】解：A、小球的质量不变，在A、C处的高度最高，重力势能最大，故A正确；B、小球在B处受到重力和绳子的拉力的共同作用，故B错误；C、小球由A到B过程中，不计阻力，机械能守恒，高度减小，速度增加，重力势能减小，动能变大，重力势能转化为动能，故C正确；D、小球运动到C处时，处于静止状态，如果受到的外力全部消失，小球仍然会静止，故D正确。故选：B。7（2018淄博）如图所示，弯曲的跳板把人弹至高处，这个过程中人的动能和重力势能的变化情况是（）A动能减小，重力势能增大B动能增大，重力势能减小C动能先增大后减小，重力势能增大D动能先减小后增大，重力势能减小【分析】运动员离开蹦床弹向空中至最高点的这一过程中，判断动能和势能的变化，要从动能和势能的影响因素考虑。（1）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。（2）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。【解答】解：弯曲的跳板把人向上弹起，弹性势能转化为动能，动能变大，运动员离开跳板弹向空中至最高点的这一过程中，人的质量不变，速度变小，高度升高，故动能减小，重力势能增大。故选：C。8（2018陕西）在高速公路长下坡路段的外侧，常设有如图所示的避险车道，供刹车失灵的车辆自救，当失控车辆冲上该车道时，被强制减速停车。下列说法不正确的是（）A避险车道相当于一个斜面B以相同速度行驶时，大货车比小轿车的动能大C下坡路段刹车失灵的大货车动能越来越大D大货车冲上避险车道时，动能全部转化为重力势能【分析】（1）根据图象分析车道的作用；（2）动能的大小与速度和质量有关；（3）（4）重力势能和动能可以相互。【解答】解：A、由图可知，避险车道相当于一个斜面，故A正确；B、以相同速度行驶时，大货车的质量大，故大货车比小轿车的动能大，故B正确；C、下坡路段，刹车失灵的大货车向下运动的过程中，重力势能转化为动能，动能越来越大，故C正确；D、大货车冲上避险车道时，动能一部分转化为重力势能，由于存在摩擦，克服摩擦做功，还有一部分动能转化为内能，故D错误。故选：D。9（2018黄石）今年3月4日，在我市阳新地区下了一场冰雹。已知冰雹在下落过程中受到的空气阻力随下落速度的增大而增大，且落地前已做匀速运动。关于冰雹的下落过程，下面说法正确的是（）A冰雹的重力势能越来越大B冰雹的机械能越来越小C当冰雹匀速下落时空气阻力对冰雹不做功D冰雹受到的空气阻力越来越大，可能大于重力【分析】（1）（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；机械能为动能和势能的和；（3）根据做功的条件分析；（4）冰雹在运动过程中，阻力变大，当阻力等于重力时会做匀速直线运动。【解答】解：A、冰雹下落过程中，高度减小，重力势能越来越小，故A错误；B、由于冰雹要克服空气阻力做功，机械能会转化为内能，所以其机械能减小，故B正确；C、当冰雹匀速下落时，冰雹在阻力的方向上通过了距离，所以空气阻力对冰雹做功，故C错误；D、冰雹在运动过程中，速度变大，阻力变大，当阻力等于重力时，冰雹会做匀速直线运动，速度保持不变，所以阻力不可能大于重力，故D错误。故选：B。10（2018烟台）如图所描述的情景中，没有发生动能转化为势能的是（）A滑滑梯B荡秋千C跳水比赛D空中大翻转【分析】动能的影响因素是质量和速度，重力势能的影响因素是质量和高度，据此可结合物体的运动情况做出判断。【解答】解：A、滑滑梯时，人的高度降低，速度变大，是重力势能转化为动能，没有发生动能转化为势能，故A符合题意；B、荡秋千时，在从低处向高处运动时，人与秋千的速度减小，高度增加，是动能转化为重力势能，故B不合题意；C、在跳水比赛中，人向上弹起的过程中，高度增大，速度减小，是动能转化为重力势能，故C不合题意；D、在单杠上翻转时，若人由下向上运动，人的速度减小，高度增加，是动能转化为重力势能，故D不合题意。故选：A。11（2018宜昌）2018年4月2日，我国的天宫一号目标飞行器返回大气层，绝大部分部件在下落过程中烧蚀销毁。飞行器进入大气层后，在发生烧蚀前的坠落过程中，关于飞行器的说法错误的是（）A动能增大B重力势能减小C机械能保持不变D机械能减小【分析】（1）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。（2）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。【解答】解：飞行器进入大气层后，在发生烧蚀前的坠落过程中，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，由于存在摩擦，机械能转化为内能，故机械能减小，故C是错误的。故选：C。12（2018邵阳）人造地球卫星广泛应用于全球通信、军事侦察、气象观测、资源普查、环境监测、大地测量等方面。如图所示，当卫星从近地点向远地点运动时，它的（）A重力势能减小B速度增大C机械能增大D动能转化为重力势能【分析】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。【解答】解：卫星从近地点向远地点运动过程中，速度变小，高度变大，则动能变小，重力势能变大，动能转化为重力势能；在太空中卫星运动时不受阻力的作用，所以此过程中机械能守恒。故选：D。13（2018绍兴）如图，木块以一定的速度滑过A、B点，到C点滑出下落至D点，A和B、C和D之间的垂直距离均为h。若空气阻力忽略不计，则对木块在运动过程中能量变化的分析，正确的是（）AD点与A点相比，动能增加，势能减少，机械能不变BA点到C点减少的重力势能大于C点到D点减少的重力势能CB点的动能可能等于A点的动能，但一定大于C点的动能DB点的动能可能等于D点的动能，但一定大于A点的动能【分析】（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。（3）机械能=动能+势能。物体没有发生弹性形变时，不具有弹性势能，势能只考虑重力势能。不计空气阻力，机械能守恒；考虑空气阻力，机械能转化为内能，机械能减小，内能增大。【解答】解：A、D点与A点相比，势能减少，由于存在摩擦，机械能转化为内能，机械能减小，故A错误；B、A和B、C和D之间的垂直距离均为h，则A点到C点减少的重力势能等于C点到D点减少的重力势能，故B错误；C、木块以一定的速度下滑，B点的动能可能等于A点的动能，由于不知道BC是否是光滑的，故无法判定BC两点速度的大小，无法比较动能大小，故C错误；D、木块从B到C，若木块与地面有摩擦，则C处的动能小于B处的动能，从C到D，由于忽略空气阻力，木块的重力势能减小，动能增加，故D点动能大于C点动能，可能会等于B点的动能，故D正确。故选：D。14（2018泸州）在2018年泸州市中考体育考试中，小彤同学进行了实心球测试，对球运动的几个阶段，下列说法正确的是（）A小彤捡起实心球，并缓慢举高的过程中，小彤对球做功，球的重力势能增加B小彤将球用力投出后，球在空中运动过程中小彤对球做功，球的机械能增加C小彤将球用力投出后，球在空中最高点时所受的合力为零D球落地后在水平地面滚动一段距离停止，球在地面滚动阶段，球的机械能不变【分析】（1）（2）一个力作用在物体上，并且物体在力的方向上通过一段距离，就说力对物体做了功；重力势能与高度有关；（3）合力为0时，物体将保持静止或匀速直线运动状态；（4）克服摩擦做功，机械能减少。【解答】解：A、小彤捡起实心球，并缓慢举高的过程中，球在力的方向上通过了距离，小彤对球做功，球的高度增大，则球的重力势能增加，故A正确；B、小彤将球用力投出后，球在空中运动过程中小彤没有对球是家里，对球没有做功，球在运动时克服摩擦做功，机械能减小，故B错误；C、小彤将球用力投出后，球在空中最高点时受到重力和空气阻力的作用，这两个力不是平衡力，故所受的合力不为零，故C错误；D、球落地后在水平地面滚动一段距离停止，是因为球受到了阻力，克服摩擦阻力做功，机械能转化为内能，球的机械能减少，故D错误。故选：A。15（2018聊城）2018年2月12日13时03分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星，如图所示的卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，它在大气层外运行，不受空气阻力，则下列说法正确的是（）A卫星从远地点运行到近地点，重力势能减小，动能增大，机械能守恒B卫星从远地点运行到近地点，重力势能增大，动能减小，机械能守恒C卫星从近地点运行到远地点，重力势能增大，动能增大，机械能不守恒D卫星从近地点运行到远地点、重力势能减小，动能减小，机械能不守恒【分析】影响动能的因素是物体的质量和物体运动的速度；影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度。根据动能、重力势能影响因素的情况得出动能和重力势能的大小情况。再根据能量变化的规律：减小的能量转化为增大的能量得出答案。【解答】解：AB、在大气层外运行，不受空气阻力，机械能是守恒的；卫星从远地点运行到近地点时，相对高度减小，所以势能减小，同时速度增大，动能增大，故A正确、B错误；CD、在大气层外运行，不受空气阻力，机械能是守恒的；卫星从近地点运行到远地点时，相对高度增大，所以势能增大，同时速度减小，动能减小，机械能守恒，故CD错误。故选：A。16（2018自贡）电梯匀速上升过程中，电梯的（）A动能保持不变B机械能保持不变C重力势能保持不变D动能转化为重力势能【分析】（1）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；（2）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。【解答】解：电梯匀速上升的过程中，速度不变，动能不变，高度增大，重力势能增大；机械能等于动能和势能的和，故机械能变大。故选：A。17（2018乐山）人造地球卫星在大气层外环绕地球运行（不受空气阻力），当它从远地点向近地点运动时（）A动能减小，势能增大，机械能不变B动能减小，势能减小，机械能减小C动能增大，势能减小，机械能不变D动能增大，势能减小，机械能减小【分析】（1）在太空中，卫星绕地球运动时，没有阻力作用，没有克服摩擦做功，机械能守恒。（2）势能大小的影响因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越高，势能越大。（3）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。【解答】解：卫星在大气层外运动，不受空气阻力作用，只有动能和势能的转化，因此机械能守恒。卫星在远地点时势能最大，当它从远地点向近地点运动时，势能转化为动能，所以势能减小、动能增大，速度增大。故选：C。18（2018湖州）在某次演习中，解放军在海拔6000米的高空空投重达8吨的新型履带式伞兵战车，如图。空投下来的战车在后阶段可认为与降落伞一起匀速竖直掉向地面。下列观点正确的是（）A伞兵战车出机舱后在水平方向仍会向前运动，这是由于战车受到惯性的作用B后阶段匀速下降的过程中机械能守恒C空投战车后，若飞机仍在原高度水平飞行，则飞机的势能比空投前减小D伞兵战车从出机舱到地面的整个过程中，重力做功4.8107焦【分析】（1）任何物体都有惯性，惯性是一种性质，不是一种作用；（2）机械能等于动能和势能的和；动能与速度、质量有关，重力势能与高度、质量有关；（3）影响重力势能大小的因素是质量和高度；（4）根据W=Gh求出重力做功的大小。【解答】解：A、伞兵战车出机舱后在水平方向仍会向前运动，这是由于战车具有惯性，惯性是一种性质，不能说受到惯性的作用，故A错误；B、后阶段匀速下降的过程中，动能不变，高度减小，重力势能减小，机械能减小，故B错误；C、空投战车后，若飞机仍在原高度水平飞行，由于飞机的质量减小了，故飞机的势能比空投前减小，故C正确；D、伞兵战车从出机舱到地面的整个过程中，重力做功为：W=Gh=mgh=8000kg10N/kg6000m=4.8108J，故D错误。故选：C。19（2018广西）体育测试中，小明立定跳远的运动轨迹如图所示，他在上升过程中（）A动能减小B动能增大C重力势能减小D重力势能不变【分析】（1）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。（2）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。【解答】解：小明在上升过程中质量不变，速度变小，动能变小，同时高度升高，重力势能增大。故A正确，BCD错误。故选：A。20（2018泰安）2018年5月21日凌晨，我国成功利用长征四号丙运载火箭将“鹊桥”号中继卫星发射升空，迈出了人类航天器月背登陆第一步！下列有关说法正确的是（）A火箭点火升空过程中，内能转化为机械能B火箭点火升空过程中，火箭的惯性消失C火箭加速上升过程中，重力势能转化为动能D火箭加速上升过程中，只受到重力和空气阻力【分析】（1）火箭是热机的一种，工作时，燃料的化学能转化为燃气的内能，高温高压的燃气推动火箭升空，燃气的内能转化成火箭的机械能；（2）惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质，任何物体都具有惯性，惯性是物体本身的一种性质；（3）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，当动能转化成重力势能时，动能减小，重力势能增加；（4）火箭加速运动时，不受平衡力，受到重力，摩擦力还有推力作用。【解答】解：A、火箭点火发射时，产生的燃气内能转化为火箭升空的机械能，故A正确；B、火箭点火升空过程中，仍然具有惯性，因为惯性是物体本身的一种性质，故B错误；C、火箭加速上升的过程，质量不变，速度增加，故动能增加，同时高度增加，重力势能增大，故不是重力势能和动能的转化，故C错误；D、火箭加速上升，受力不平衡，火箭受的向上的推力大于向下的重力，合力向上，火箭加速上升，故D错误。故选：A。21（2018广州）如图所示，甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放，甲球下落过程中经过P、Q两点，忽略空气阻力，下列说法正确的是（）A着地瞬间，两球的动能相等B甲球在P点和Q点的机械能相等C释放瞬间，两球的重力势能相等D从释放到着地，两球所受重力做的功相等【分析】（1）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。（2）不计空气阻力时，机械能没有转化为内能，机械能守恒。（3）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。（4）根据W=Gh分析解答。【解答】解：A、甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放，忽略空气阻力，两个小球同时落地，即速度相等，但甲、乙两个小球质量不同，所以着地瞬间，两球的动能不相等。故A错误；B、忽略空气阻力，机械能守恒，故甲球在P点和Q点的机械能相等。故B正确；C、释放瞬间，两球所处高度相同，但两球质量不同，重力不同，所以两球的重力势能不相等。故C错误；D、从释放到着地，两球下落的高度相同，但两球质量不同，重力不同，所以，根据W=Gh可知，两球所受重力做的功不相等。故D错误。故选：B。22（2018苏州）质量为m的小环穿在固定的光滑曲杆上，从某点A静止释放后沿曲杆运动，如图所示。不计空气阻力，下列说法正确的是（）A只要A点高于D点，小环就能到达D点B若小环能到达D点，离开D点后将竖直向下运动C小环从A点到D点，重力势能一直减小，机械能不变D小环从A点到B点，动能一直增加，机械能不变【分析】（1）曲杆光滑且不计空气阻力，所以机械能是守恒的。动能由物体的速度和质量决定，势能由物体的高度和质量决定，根据动能与重力势能的转化的知识分析。（2）惯性是物体保持原来运动状态的性质。【解答】解：（1）质量为m的小环在光滑曲杆上，从某点A静止释放后沿曲杆运动，不计空气阻力，小环的运动过程中机械能是守恒的，由A到B，小环的重力势能转化为动能，动能增加，机械能保持不变，故D正确；由B到C点动能转化为重力势能，重力势能增加，故C错误；由C到D重力势能转化为动能，由于机械能守恒，所以只要A点与C点高度相同，小环就能到达C点，从而到到达D点，故A错误；（2）小环到达D后，由于惯性会继续沿CD方向运动一段距离，故B错误。故选：D。二多选题（共4小题）23（2018潍坊）如图所示，滚摆由最高点释放，旋转着下降到最低点后又上升，每次上升的最大高度逐渐降低。下列说法正确的是（）A下降时重力势能转化为动能和内能B下降时减少的重力势能等于增加的动能C上升时减少的动能等于增加的重力势能D上升的最大高度逐渐降低说明机械能不守恒【分析】分析滚摆的向上运动时的速度及高度的变化，则可知动能及重力势能的变化；根据机械能等于动能和势能之和判断机械能的变化。【解答】解：AB、滚摆下降时，质量不变，速度变大，高度减小，即动能变大，重力势能减小，将重力势能转化为动能；由于存在摩擦，故一部分重力势能转化内能，减少的重力势能大于增加的动能；故A正确，B错误；C、由于存在摩擦，故一部分动能转化内能，减少的动能大于增加的重力势能，故C错误；D、上升的最大高度逐渐降低，说明机械能转化为其他形式的能，故机械能不守恒，故D正确。故选：AD。24（2018青岛）利用如图所示装置研究电功，电动机工作时两端电压为6V，通过的电流为1A，在5s内将质量为4kg的重物匀速提升0.6m。下列说法正确的是（）A重物上升过程中动能转化为重力势能B重物增加的机械能是由电能转化来的C此过程中电动机消耗的电能为30JD此过程中电动机对重物做的功等于电流做的功【分析】（1）（2）电动机工作中，电能转化为机械能；（3）根据W=UIt求出消耗的电能；（4）根据W=Gh求出提升重物所做的功，然后进行比较。【解答】解：A、重物上升过程中，速度不变，动能不变，不是动能转化为重力势能，故A错误；B、电动机提升重物，重物的机械能变大，消耗了电能，故是电能转化为机械能，故B正确；C、电动机消耗的电能为：W=UIt=6V1A5s=30J，故C正确；D、电动机对重物做的功：W=Gh=mgh=4kg10N/kg0.6m=24J，电动机消耗的电能为30J，电动机对重物做的功不等于电流做的功，故D错误。故选：BC。25（2018衡阳）如图所示，在表面粗糙的斜面上，物块从A点静止释放下滑到B的过程中，下列说法正确的是（）A物块的动能不一定增加B物块的重力势能一定减小C物块的重力势能减少量等于动能的增加量D物块的重力势能减少量大于动能的增加量【分析】动能的影响因素是质量和速度，重力势能的影响因素是质量和高度。结合物体运动的情况，可判断其动能与重力势能的变化。【解答】解：A、物块从A点静止释放下滑，则A做加速运动，则其速度变大，动能一定会增加，故A错误；B、由于下滑时物体的高度一直减小，所以其重力势能一定减小，故B正确；C、由于物体克服摩擦力，将一部分机械能转化为内能，因此，物块的重力势能减少量不等于动能的增加量，故C错误；D、由于物体克服摩擦力，将一部分机械能转化为内能，并没有都转化为动能，因此，物块的重力势能减少量大于动能的增加量，故D正确。故选：BD。26（2018威海）如图所示，两个强磁环a、b套在竖直放置的光滑塑料杆上，小明将a用力下压，当松开手后，a被快速“弹起”（空气阻力不可忽略），下列说法正确的是（）A最终a静止不动时，a的机械能不为零B从弹起到最终静止的整个过程，a的机械能一直在减小C向上运动时，a受到合力的方向会发生变化D向上运动时，当a受到b的斥力与自身重力相等时，a将做匀速直线运动【分析】（1）动能和势能统称机械能；（2）影响动能的因素：质量和速度，影响重力势能的因素：质量和高度；（3）对物体受力分析即可解答；（4）物体在不受力或受平衡力时，做匀速直线运动，受非平衡力时，做变速运动。【解答】解：A、小明将a用力下压，当松开手后，a被快速“弹起”由于a受到磁力，停在某一高度，由于重力势能，故最终a静止不动时，a的机械能不为零，故A正确；B、因为a磁环弹起后，一开始磁力大于重力，a磁环会加速上行（因为合力方向向上与运动方向相同），速度变大，则a磁环动能变大，同时距离地面高度变大，则重力势能变大，所以a磁环的机械能变大，只不过向上的加速度越来越小，到磁力与重力相等时，不再加速，越过这个位置，磁力小于重力开始减速，故B错误。C、开始向上做加速运动时，a受合力方向向上，随着高度的增加速度减小，当重力与阻力之和等于磁力时，合力为零，继续向上做减速运动，合力方向向下，故a受到合力的方向会发生变化，故C正确；D、向上运动时，a受到b竖直向上的斥力、竖直向下的重力、竖直向下的空气阻力三个力的作用相等时，故当a受到b的斥力与自身重力相等时，受力不平衡，a将做变速直线运动，故D错误。故选：AC。三填空题（共15小题）27（2018沈阳）如图所示，小华将外形相同的实心铝、铜圆柱体（铝铜）都涂成黑色，随机标记A、B将A、B分别从同一斜面的相同高度由静止释放，撞击静止在同一水平面上、相同位置的同一纸盒，发现A将纸盒撞得更远。这说明滚到斜面底端时，A的动能大，B是铝制的。（以上两空均选填“A”或“B“）【分析】通过纸盒在水平面上移动的距离来判断动能的大小；探究动能与质量的关系，根据控制变量法，要保证质量不同而速度相同，让不同质量的两个圆柱体从同一高度滚下就是为了使圆柱体滚到水平面时速度相同。由图可知，圆柱体高度相同，圆柱体的质量越大，到水平面速度越快，纸盒在水平面上移动的距离越远，所以可得出结论：速度一定的物体质量越大动能越大。【解答】解：圆柱体因为有动能撞击纸盒，动能越大，纸盒在水平面上移动的距离就越远，所以判断圆柱体动能大小的依据是纸盒在水平面上移动的距离，由图可知，A的动能大；根据控制变量法，探究动能与质量的关系，要保证质量不同而速度相同，让不同质量的两个圆柱体从同一高度滚下就是为了使圆柱体滚到水平面时速度相同。由图可知，圆柱体高度相同，圆柱体的质量越大，到水平面速度越快，A将纸盒撞得更远，所以可得出结论：A圆柱体动能大，质量大，因为体积相同，故A是铜制成的，B是铝的。故答案为：A；B。28（2018赤峰）如图所示是蹦床运动，当运动员从高处下落过程中重力势能转化为动能，运动员与蹦床面接触的瞬时动能最大；与蹦床接触后，床面发生弹性形变，运动员的动能转化为蹦床的弹性势能。【分析】利用下列知识分析回答：（1）影响动能大小的因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；（2）影响重力势能大小的因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越大，重力势能就越大；（3）影响弹性势能大小的因素：弹性形变程度。弹性形变程度越大，弹性势能就越大；（4）弹性势能和动能、重力势能和动能之间可以相互转化。【解答】解：当运动员从高处下落过程中，质量不变、速度增大，动能增大；质量不变、高度减小，重力势能减小；该过程中重力势能转化为动能；当运动员与蹦床面接触的瞬时动能最大；与蹦床接触后，床面发生弹性形变，运动员的动能转化为蹦床的弹性势能。故答案为：重力势；动；弹性。29（2018扬州）如图所示，探究重力势能的大小与哪些因素有关时，为了显示重力势能的大小，甲用橡皮泥代替沙子，乙用海绵代替沙子，你认为更合适是乙（甲/乙）的方法，理由是用海绵代替沙子，现象要比橡皮泥明显。【分析】掌握转换法在此实验中的应用，此实验通过小桌陷入沙子中的深度来判断重力势能的大小。【解答】解：本实验是通过观察方桌陷入沙中的深浅来判断影响金属块的重力势能大小的因素；因重力势能的大小无法直接观察到，所以采用的是转换法，海绵的凹陷程度要比橡皮泥大，故用海绵代替沙子，现象要比橡皮泥明显；故答案为：乙；用海绵代替沙子，现象要比橡皮泥明显。30（2018内江）如图所示，货架上放着ABCD四个体积相同的实心球，其中A和B为铅球，C和D为铁球，那么A和B两球相比较，A球的重力势能大；B和C两球相比较，做功本领更大的是B球。（铅铁）【分析】重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大，高度越高，重力势能越大。观察图中情形，结合密度知识判断出各个球的质量关系，可逐一做出判断。【解答】解：由于四个实心球的体积相同，A和B为铅球，C和D为铁球，铅铁，由m=V可知，A、B两球的质量大于C、D两球的质量。A与B相比，质量越同，但A的高度更高，所以A球的重力势能大；B与C相比，高度相同，B的质量更大，所以B球的重力势能大，故B球的做功本领更大。故答案为：A；B。31（2018沈阳）在CBA20172018赛季中，辽宁队勇夺总决赛冠军。图为韩德君空接上篮的情景，传球队员把篮球上抛到篮筐附近，韩德君起跳接球扣篮得分。篮球在离手后上升的过程中，球的动能转化为重力势能。篮球从上升状态到被扣进篮筐的过程中，运动轨迹明显改变，说明力可以改变物体的运动状态。（不计空气阻力）【分析】（1）动能的影响因素是质量和速度，重力势能的影响因素是质量和高度；（2）力的作用效果有两个：一是改变物体的形状，二是改变物体的运动状态。【解答】解：篮球被投出后在上升过程中，篮球的质量不变，速度减小，篮球的动能减少，其高度增加，重力势能增大，球的动能转化为重力势能；在此过程中篮球的质量不变，故惯性不变；篮球从上升状态到被扣进篮筐的过程中，运动轨迹明显改变，说明力改变篮球的运动状态。故答案为：重力势；运动状态。32（2018恩施州）如图。两个质量不相等的实心铁球甲和乙（m甲m乙）相距S，在无限长的光滑水平面上以相同的速度向右运动（空气阻力不计）。则甲（选填“甲”或“乙”）球的动能大，甲（选填“甲”或“乙”）球的惯性大。随着时间的延长，甲球不可能（选填“可能”或“不可能”）撞上乙球。【分析】在无摩擦和阻力的情况下，物体运动状态不改变，据此判断其是否会发生碰撞。同时要知道惯性的大小只与物体的质量有关，而动能的大小与物体的质量和速度有关。【解答】解：动能的大小与物体的质量和速度有关。由题意可知，甲乙两球的速度相同，甲的质量大，所以甲的动能大；惯性的大小只与物体的质量有关，甲的质量大，所以甲球的惯性大。由于物体在光滑的水平面是以相同的速度运动，因此，甲乙之间的距离不会改变，两球不可能相撞。故答案为：甲；甲；不可能。33（2018随州）撑竿跳高是田径运动会中的精彩项目，如图，运动员持竿加速奔跑，借助撑竿提升运动员的高度，弃竿下落，安全着垫。试分析这一过程中包含的物理知识。示例：在运动员提升高度过程中，竿的弹性势能先增加后减少。（此例不可再用）请考生另列两条：运动员在跃起的过程中，受到撑杆弹力的作用，弹力改变了运动员的运动状态；运动员在奔跑的过程中，一手为支点，另一手施加动力，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆。【分析】力可以改变物体的运动状态；动力臂小于阻力臂为费力杠杆；物体间力的作用是相互的。【解答】解：运动员在跃起的过程中，受到撑杆的弹力的作用，弹力改变了运动员的运动状态；运动员在奔跑的过程中，一手为支点，另一手施加动力，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；运动员在加速的过程中，向后蹬地，由于物体间力的作用是相同的，地会给运动员一个向前的力。故答案为：运动员在跃起的过程中，受到撑杆弹力的作用，弹力改变了运动员的运动状态；运动员在奔跑的过程中，一手为支点，另一手施加动力，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆。34（2018黄冈）暴雨天，在山体滑坡的地方，极易发生泥石流。原因之一是，在雨水的作用下，滑坡处的泥石与地面（泥石）之间的摩擦力减小了。泥石流在向下游流动的过程中，重力势能转化为动能（填主要的能量转化）。与水流相比，由于相同体积泥石流的质量较大，故具有的动能较大，其造成的破坏和损失更大，因此，暴雨天，尤其在山体滑坡的地方，要加强防范泥石流灾害。【分析】影响摩擦力大小的因素有压力大小和接触面的粗糙程度；动能：物体由于运动而具有的能，与物体的质量和速度有关；重力势能：物体由于被举高而具有的能，与物体的质量和被举高的高度有关。【解答】解：在雨水的作用下，滑坡处的泥石与地面（泥石）之间的接触面变得光滑了，故摩擦力减小了；泥石流在向下游流动的过程中，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能；动能的大小与质量和速度有关，速度相同时，质量越大，具有的动能越大。故答案为：摩擦力；重力势能转化为动能；动。35（2018连云港）如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案图，与站台连接的轨道有一定坡度从节能的角度分析，这样的设计可以让列车无动力滑行进站时将动能转化为重力势能储存起来，此过程中机械能总量减少。【分析】（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。（3）列车克服摩擦做功，机械能转化为内能。【解答】解：列车进站时爬坡，速度减小，高度增大，通过爬坡将动能转化为重力势能储存起来；出站时下坡，高度降低，速度增大，再将储存的重力势能转化为动能；列车在运动的过程中克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能会减少。故答案为：动；重力势；减少。36（2018广安）小明站在匀速上升的观光电梯里，此时他的重力势能增大，动能不变（选填“增大”、“减小”或“不变”）；用吸尘器“吸”灰尘时，灰尘是由于空气流速越大，压强越小的缘故被“吸”入吸尘器的。【分析】影响动能大小的因素是物体的质量和速度；液体和气体都称为流体，生活中常见的流体是水和空气，流体的流速越大，压强越小；流体的流速越小，压强越大。【解答】解：小明站在匀速上升的观光电梯里，他的速度和质量都不变，故动能不变；用吸尘器“吸”灰尘时，吸尘器内空气流速越大、压强越小，吸尘器外的空气流速小、压强大，在压强差的作用下灰尘被“吸”入吸尘器中。故答案为为：不变；越小。37（2018桂林）在体育考试中，小超投出的实心球在空中的运动轨连如图所示。球从最高点到落地点的过程中，重力势能减小，忽略空气阻力，球的机械能不变（均选填“增加”、“不变”“减小”）。【分析】影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能。在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析。【解答】解：实心球从最高点到落地点的过程中，质量不变，速度增大，高度降低，所以动能变大，势能变小，重力势能转化为动能。由于不计空气阻力，机械能是守恒的，保持不变。故答案为：减小；不变。38（2018长春）如图所示，小球A静止在木块上，将钢球B从高为h的位置由静止释放，与木块发生碰撞，木块向右运动，小球A落到正下方。钢球B下落过程中动能增大（选填“增大”、“不变”或“减小”）；木块被撞出后，小球A由于具有惯性没有随木块一起运动。【分析】动能的大小与速度、质量有关；任何物体都有惯性。【解答】解：钢球B下落过程中，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能增大；木块和A处于静止状态，木块被撞出后，A由于惯性仍然要保持静止状态，故A没有随木块一起运动。故答案为：增大；惯性。39（2018云南）如图所示，光滑斜面PM与水平面MN平滑连接，弹簧左端固定。小物块在斜面上从P点由静止滑向M点的过程中，机械能不变：小物块压缩弹簧的过程中，弹簧的弹性势能变大（均选填“变大”，“变小”或“不变”）。【分析】影响动能大小的因素：质量、速度，质量越大，速度越大，动能越大；影响重力势能大小的因素：质量、高度，即物体的质量越大，高度越高，其重力势能越大；弹性势能的影响因素：弹性形变的大小。动能和势能统称机械能。三者之间可以相互转化。【解答】解：小物块从P向M运动过程中，斜面光滑，只有重力势能与动能的转化，机械能守恒，故机械能不变；弹簧被压缩过程中，其机械能转化为弹簧的弹性势能，所以弹簧的弹性势能变大；故答案为：不变；变大。40（2018淮安）极限跳伞是一项惊险体育运动。如图所示，跳伞员从高空匀速下落过程中重力势能减小，机械能减小，跳伞员看到地面“迎面扑来”，则他是以自己为参照物。【分析】（1）重力势能大小的影响因素：质量、高度；机械能等于动能与势能的总和。（2）判断物体是运动还是静止，即看该物体相对于参照物的位置是否发生变化即可。【解答】解：跳伞员在匀速下落过程中，其质量不变，高度减小，所以其重力势能减小；速度不变，动能不变；机械能等于动能与势能的总和，故机械能减小；若跳伞员看到地面“迎面扑来”，则他是以自己为参照物的；故答案为：减小；减小；自己。41（2018无锡）如图，弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上，a是压缩弹簧后小球静止释放的位置b是弹簧原长时小球的位置，c是小球到达最右端的位置。则小球从a运动到c的过程中，在b（选填“a“”、“b”或“c”）位置机械能最大；从b到c的过程中，小球的动能转化为弹簧的弹性势能。【分析】动能的影响因素是质量和速度，弹性势能的影响因素是物体发生弹性形变的程度，据此可结合物体的运动情况做出判断。【解答】解：由题意可知，小球从a运动到b的过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，到达b点时，弹簧恢复原状，不计摩擦阻力，其弹性势能全部转化为小球的动能；再从b运动到c时，弹簧被拉伸，小球的动能再逐渐转化为弹簧的弹性势能，小球的机械能会变小。因此，在b点时小球的机械能最大。故答案为：b；弹性势能。四实验探究题（共9小题）42（2018安徽）图为探究物体（钢球）动能大小跟哪些因素有关的实验装置。（1）实验原理：钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动，到达斜面底端时的速度只与钢球起点位置的高度有关。起点位置越高，该速度越大。钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动，在水平木板上撞击木块，木块运动的距离越长，运动钢球所具有的动能越大。（2）实验现象：同一钢球从斜面上不同高度处由停止向下运动。在水平木板上撞击木块，钢球开始向下运动的起点位置越高。木块运动的距离越长。同一高度由静止向下运动，在水平木板上撞击木块，钢球的质量越大，木块运动的距离越长。【分析】（1）整个过程中重力势能转化为动能，机械能守恒。动能与速度和质量有关，质量不变时，当动能越大，速度就越大；物体做功的过程就是能的转化过程，物体对外做功越多，所具有的能量越大；（2）影响动能大小的因素有质量和速度，质量越大，速度越大，物体所具有的动能越大。【解答】解：（1）钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动，重力势能转化为动能，起点位置越高，重力势能越大，到达斜面底端时的动能越大，速度越大；实验中是通过钢球撞击木块移动的距离来观察钢球动能大小的，利用了转换法；被撞木块的运动距离越长，说明钢球对被撞物体所做的功就越多，钢球原来所具有的动能就越大；（2）质量一定的钢球开始向下运动的起点位置越高，到达水平面时的速度越大，因此动能越大，对木块做功越多，木块移动的距离越长；不同质量的钢球从同一高度由静止向下运动，到达水平面时的速度一定，质量越大，所具有的动能越大，对木块做功越多，木块移动的距离越长。故答案为：（1）大；大；（2）高；大。43（2018泰州）某小组进行“探究动能大小与质量是否有关”的活动。（1）小明用两辆相同的小车，在其中一辆小车上放一个砝码，然后让它们从同一斜面的同一位置由静止释放，撞击置于水平面上的木块，如图（a）。将小车从同一位置处释放，目的是为了控制小车到达水平面的速度相同。通过比较木块被推出的远近来比较小车动能大小。根据实验得出结论：动能大小与质量大小有关。（2）小红改变实验方案：让同一小车，从同一斜面的不同高度由静止释放，撞击水平面上的木块，如图（b）。发现：木块滑行的距离不一样远。根据这一现象，能做出以下哪个判断？C。A动能大小与质量无关，一定还与其他因素有关B动能大小除了与质量有关外，一定还与其他因素有关C不能判断物体动能大小是否与质量有关，动能大小一定与质量外的其他因素有关【分析】（1）要探究动能大小与质量的关系，需控制速度相同。则让质量不同的小车从同一高度滚下；通过对木块推出距离的多少可看出小球动能的大小；（2）同一小车保证了质量相同，从斜面的不同高度滑下，到达水平面时的速度不同，木块被撞后移动的距离越远，推力做功越多，就可以说明木块的动能越大，从而得出质量相同时，速度越大的物体动能越大。动能的大小与物体的质量和速度有关。【解答】解：（1）要探究动能大小与质量的关系，需控制速度相同，为了使小车在水平面运动时的起始速度相等，需将质量不同的小车从斜面上的同一高度处由静止滑下；通过木块被推出距离的多少可看出小车动能的大小；（2）同一小车，从同一斜面的不同高度由静止释放，那么小车到达水平面时的速度就不同，小车推动木块做功，运动距离越远，做功越多，动能越大，小车质量一定，不能判断物体动能大小是否与质量有关，动能大小一定与质量外的其他因素有关；故选C。故答案为：（1）速度；木块被推出的远近；（2）C。44（2018台州）将普通塑料水管进行改装，能做多个实验。将塑料水管侧面开口并标上刻度，再将塑卷水管在侧面不同高度开两个大小合适的口。（1）将两根塑料管按图甲连接，选合适的滑块放入管，将一钢球从管的口放入后，静止释放。观察并记录滑块被撞击后移动的距离。取出钢球，将滑块移回原位，将钢球从另一个口放入，重复实验。该实验可验证动能大小与速度大小的关系。（2）将两根塑料管按图乙连接验证“重力势能大小与质量的关系”请你写出实验步骤。将一钢球从管的一口放入后，静止释放，观察滑块被撞击后移动的距离；取出钢球，将滑块移回原位，将另一质量不同的钢球从同一个口放入，重复实验。【分析】重力势能与两个因素有关：高度、质量。利用转换法体现重力势能的大小；要采用控制变量法进行实验，即研究重力势能与高度关系时控制质量一定；研究重力势能与质量关系时控制高度一定。【解答】解：（1）将两根塑料管按图甲连接，选合适的滑块放入管，将一钢球从管的一口放入后，静止释放。通过观察滑块被撞击后移动的距离来表示钢球动能的大小，将滑块移回原位，将钢球从另一个口放入，在质量相同时，改变滑块的高度，可验证动能大小与速度大小的关系；（2）研究重力势能与质量关系时控制高度一定，使用质量不同的钢球；实验步骤：将一钢球从管的一口放入后，静止释放，观察滑块被撞击后移动的距离；取出钢球，将滑块移回原位，将另一质量不同的钢球从同一个口放入，重复实验。故答案为：（1）滑块被撞击后移动的距离；速度大小；（2）将一钢球从管的一口放入后，静止释放，观察滑块被撞击后移动的距离；取出钢球，将滑块移回原位，将另一质量不同的钢球从同一个口放入，重复实验。45（2018潍坊）某同学在探究弹性势能大小与形变量的关系时，猜测弹性势能可能与形变量x成正比，也可能与形变量的平方x2成正比。用如图装置进行探究，将弹簧套在光滑竖直杆上且底端固定在水平面上，刻度尺与杆平行，进行了如下操作：弹簧处于自由状态时，读出其上端距水平面的高度h0；将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端，竖直向下按压铁块，读出此时弹簧上端到水平面的高度h1；释放小铁块，当铁块上升到最大高度时，读出铁块下端到水平面的高度h2；改变弹簧的压缩长度，重复步骤，将测出的数据记录在表格中，并计算出弹簧的形变量x、形变量的平方x2和小铁块上升的距离h实验次数h0/mh1/mh2/mx/mX2/m2h/m10.500.400.550.400.010.1520.500.300.900.200.040.6030.500.201.550.300.091.3540.500.152.000.350.121.85（1）实验中弹簧的形变量x=h0h1（用所测物理量符号表示）；（2）本实验中，弹簧弹性势能大小是通过D来间接反映的；Ah1 Bh2 Ch2h0 Dh2h1（3）该同学根据表中数据分别做出图甲hx和图乙hx2图象，由此得到的结论是弹簧弹性势能的大小与形变量的平方成正比【分析】（1）弹簧的形变量等于弹簧的原长度减去弹簧被压缩后的长度；（2）实验中弹性势能的大小时通过铁块被弹起的高度来间接的反应，这用到了转换法；（3）正比例函数图象为过原点的直线。【解答】解：（1）弹簧的形变量x等于弹簧的原长度h0减去弹簧被压缩后的长度h1，即x=h0h1；（2）实验中弹性势能的大小时通过铁块被弹起的高度来间接的反应，即铁块到达的最高点h2减去弹簧被压缩的最低点h1，即h2h1，故D正确；（3）由表可知h=15x2，h与x2成正比例函数关系，图象为过原点的直线，即弹簧弹性势能的大小与形变量的平方成正比。故答案为：（1）h0h1；（2）D；（3）形变量的平方。46（2018荆州）为了探究物体动能大小与哪些