2020-2021学年11.3 动能和势能课后作业题

这是一份2020-2021学年11.3 动能和势能课后作业题，文件包含专题21动能和势能原卷版-2020-2021学年八年级物理下册期末考试总复习热点题型抢先练人教版doc、专题21动能和势能解析版-2020-2021学年八年级物理下册期末考试总复习热点题型抢先练人教版doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共28页， 欢迎下载使用。
1．（2020•北海）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
解：
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。
答案：C。
2．（2020•济南）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
解：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；
答案：A。
3．（2020•柳州）如图，弹簧被压缩后，就具有（ ）
A．光能B．电能C．化学能D．弹性势能
解：弹簧被压缩后，弹簧发生了弹性形变，从而具有弹性势能。
故ABC错误，D正确。
答案：D。
4．（2020•大连）体育课上，同学们进行投掷铅球的练习。铅球在空中下落时，铅球的（ ）
A．重力势能变大，速度变小
B．重力势能变小，速度变小
C．重力势能变大，速度变大
D．重力势能变小，速度变大
解：铅球在空中下落时，质量不变、高度减小，重力势能减小；
下落过程中重力势能转化为动能，所以动能增加，而质量不变，所以速度增大。
答案：D。
5．（2020•广安）下列有关机械运动的说法，正确的是（ ）
A．通信卫星由近地点向远地点运动过程中，动能增大，重力势能减小
B．小秦骑车匀速转弯，运动状态一定发生了改变
C．体育课上王虎比张明跑得快，则王虎通过的路程比张明多
D．端午节划龙舟比赛时，以龙舟上的鼓为参照物龙舟是运动的
解：
A、通信卫星由近地点向远地点运动过程中，质量不变、高度增大，势能增大；质量不变、速度减小，动能减小，故A错误；
B、小秦骑车匀速转弯，运动的方向发生了变化，所以运动状态一定发生了改变，故B正确；
C、体育课上王虎比张明跑得快，说明王虎的速度大，由于不知道时间的大小，所以无法比较通过的路程的多少，故C错误；
D、以龙舟上的鼓为参照物，龙舟和鼓的位置关系没有发生变化，所以，以龙舟上的鼓为参照物龙舟是静止的，故D错误。
答案：B。
6．（2020•株洲）今年的十三届全国人大三次会议表决通过了《中华人民共和国民法典》，其中把“高空坠物”纳入了违法行为，使受害者能依法追责。高空坠物过程中，下坠的物体（ ）
A．动能增大B．动能减小C．势能增大D．势能不变
解：物体在下落过程中质量不变、高度降低，重力势能减小；质量不变、速度逐渐增大，动能增大；故A正确、BCD错误。
答案：A.
7．（2020•益阳）“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
解：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。
答案：C。
8．（2020•泸州）2020年泸州市中考体育测试中有必考、抽考和选考科目，包括短跑、跳绳、实心球、立定跳远、带足球绕杆、运篮球上篮等。以下关于体考中的物理知识，说法正确的是（ ）
A．学生在短跑过程中，机械能转化为化学能
B．学生带足球绕杆的运动，说明力可以改变物体的运动状态
C．学生投掷的实心球在飞行的整个过程中，动能一直在减小
D．学生在立定跳远的整个过程中，他的重力势能一直不变
解：A、学生在短跑过程中，消耗体内营养物质，得到机械能，化学能转化为机械能；故A错误；
B、学生带足球绕杆的运动，足球的运动方向不断发生变化，说明力可以改变物体的运动状态；故B正确；
C、学生投掷的实心球在抛出去的实心球，下落过程中，质量不变、高度减小、速度增大，重力势能减小，动能增大；故C错误；
D、学生在立定跳远的整个过程中，他的质量不变，高度先变大后变小，所以重力势能先变大后变小；故D错误。
答案：B。
9．（2020•郴州）下列物体具有动能的是（ ）
A．悬挂在天花板上的吊灯B．静止在山顶上的大石头
C．飞行的飞机D．拉开的弹弓
解：A、悬挂在天花板上的吊灯，处于静止状态，不具有动能，故A不符合题意；
B、静止在山顶上的大石头，处于静止状态，不具有动能，故B不符合题意；
C、飞行的飞机，处于运动状态，具有动能，故C符合题意；
D、拉开的弹弓具有弹性势能，故D不符合题意。
答案：C。
10．（2020•盐城）如图所示，小明和同学一起荡秋千。下列说法正确的是（ ）
A．通过最低点时的动能为零
B．下降过程中的动能不变
C．到达最高点的重力势能最大
D．上升过程中的重力势能减小
解：
A、人的质量一定，通过最低点时速度最大，动能最大，故A错误；
B、下降过程中，高度变小，重力势能变小，速度增大，动能增大，故B错误；
C、到达最高点时，高度最大，重力势能最大，故C正确；
D、上升过程中，高度增大，重力势能增大，故D错误。
答案：C。
11．（2020•邵阳）正在匀速上升的观光电梯，关于它的动能和重力势能的变化，下列说法正确的是（ ）
A．动能不变，重力势能增大
B．动能减小，重力势能增大
C．动能增大，重力势能减小
D．动能增大，重力势能增大
解：正在匀速上升的观光电梯，速度不变，质量不变，则它的动能不变；同时高度增大，其重力势能增大，故A正确。
答案：A。
12．（2020•牡丹江）现代农业利用喷药无人机喷洒农药，安全又高效。如图所示，喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药。此过程中，喷药无人机的（ ）
A．升力大于重力
B．空气阻力和重力是一对平衡力
C．动能减小、重力势能减小
D．动能不变、重力势能减小
解：
A、喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，受力平衡，竖直方向上无人机受到的重力和升力是一对平衡力，其大小相等，故A错误；
B、喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，空气阻力沿水平方向，重力的方向是竖直向下，二力没有作用在同一直线上，所以这两个力不是平衡力，故B错误；
CD、水平匀速飞行时喷洒农药，无人机的速度不变，高度不变，但质量减小，所以无人机的动能和重力势能都减小，故C正确，D错误；
答案：C。
13．（2020•深圳）2020年6月30日，北斗三号最后一颗全球组网卫星成功定点地球同步轨道。对卫星在加速上升的过程中能量的变化，说法正确的是（ ）
A．动能增大，势能不变，机械能增大
B．动能增大，势能增大，机械能增大
C．动能增大，势能增大，机械能不变
D．动能减小，势能增大，机械能不变
解：
卫星从地面发射升空的过程中，卫星是加速升空的，卫星的质量不变，速度增大，动能增大；质量不变，高度增大，重力势能增大；卫星升空时，没有发生弹性形变，不具有弹性势能；机械能＝动能+重力势能，机械能增大。
答案：B。
14．（2020•福建）疫情期间，某快递公司用无人机进行无接触配送包裹。无人机携带包裹匀速上升时，包裹的（ ）
A．动能减少，重力势能增加
B．动能不变，重力势能增加
C．动能不变，重力势能不变
D．动能增加，重力势能减少
解：无人机携带包裹匀速上升时，包裹的质量不变，速度不变，动能不变；
无人机携带包裹匀速上升时，包裹的质量不变，高度增加，重力势能增加。
答案：B。
15．（2020•安徽）一人造地球卫星沿椭圆轨道运行，我们把卫星运行过程中离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点（如图所示）。已知卫星在运行过程中机械能保持不变，那么（ ）
A．卫星在远地点的势能最大、动能为零
B．卫星在近地点的动能最大、势能为零
C．卫星从近地点向远地点运动过程中，势能增大、动能减小
D．卫星从近地点向远地点运动过程中，动能增大、势能减小
解：
A、卫星质量一定，在远地点时相对地球距离最大，势能最大，卫星仍在运动，故动能不为零；故A错误；
B、卫星质量一定，在近地点时速度最大，动能最大，相对地球有一定距离，势能不为零；故B错误；
CD、卫星在运行过程中机械能保持不变，从近地点向远地点运动过程中，速度变小，动能变小；高度变大，势能变大，动能转化为势能；故C正确，D错误。
答案：C。
16．（2020•成都）如图是过山车向下“俯冲”的情景，对过山车加速下降过程中的机械能，下列分析正确的是（ ）
A．动能增大，重力势能增大
B．动能减小，重力势能增大
C．动能减小，重力势能减小
D．动能增大，重力势能减小
解：过山车加速下降过程中质量不变，速度变大，动能增大；同时高度下降，重力势能减小；故D正确，ABC错误。
答案：D。
17．（2021•南岗区校级模拟）当一个物体受到平衡力作用时，下列说法正确的是（ ）
A．它的运动状态可能发生改变
B．它不具有任何能量
C．它的动能可能增大，也可能减小，还可能不变
D．它的重力势能可能增大，也可能减小，还可能不变
解：
A、当一个物体受到平衡力作用时，其运动状态不变，故A错误；
B、任何物体都有内能，故B错误；
CD、物体保持静止状态时，物体的动能和重力势能都不变，机械能不变；当物体做匀速直线运动时，如果是沿水平方向运动，则它的动能、重力势能、机械能都不变；如果是向上匀速运动，则动能不变，重力势能变大，机械能变大；如果是向下匀速运动，则动能不变，重力势能变小，机械能变小，故D正确，C错误。
答案：D。
18．（2021•碑林区校级二模）如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一重为G＝50N的金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示，则以下说法正确的是（ ）
A．t2时刻小球的动能最大
B．t1到t2时间内，小球的动能先增加后减小
C．t2到t3时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能
D．t3时刻小球处于平衡状态
解：
A、由图像可知，t2时刻弹力最大，此时小球压缩弹簧到最低点，此时小球的速度减小为0，动能最小，故A错误；
B、t1时刻小球刚与弹簧接触，与弹簧接触后，开始一段时间内弹力小于重力，则小球仍然向下做加速运动，其动能变大；当弹力等于重力时，速度最大，动能最大；此后弹力大于重力时，小球向下做减速运动，动能减小；t2时刻，弹力最大，则弹簧的压缩量最大，小球运动到最低点，速度为0、动能为0，则t1到 t2时间内小球的动能先增大后减小，故B正确；
C、t2～t3段时间内，弹力逐渐减小，是小球被弹起直至离开弹簧的过程，此过程中小球和弹簧组成的整体机械能守恒，所以小球增加的动能与重力势能之和等于弹簧减少的弹性势能，故C错误；
D、t3时刻小球的速度为0，弹力为0，即将离开弹簧，受到重力的作用，处于非平衡状态，故D错误。
答案：B。
19．（2021春•雨花区校级月考）如图甲所示，水平桌面上放有一内壁光滑的竖直圆筒，筒底固定一根弹簧。将一小球放置在弹簧上，静止时位于A点（如图乙）。现将小球下压至B点，并用此处的装置锁定（如图丙）。解锁后，小球向上弹出筒口。下列说法正确的是（ ）
A．图乙中圆筒对桌面的压力小于图丙中的压力
B．弹簧弹性势能一直变小
C．图丙中小球开始运动到脱离弹簧的过程中速度先变大后变小
D．图丙中小球开始运动到脱离弹簧的过程中速度一直变大
解：
以整体为研究对象，图乙、丙对桌面的压力相等，都等于圆筒、弹簧和小球的总重力；
解锁后，小球受竖直向上的弹簧的弹力、竖直向下的重力，重力小于弹力，合力向上，小球速度越来越大；随着弹簧压缩量的减小，弹力逐渐减小，当弹力与重力相等，小球的速度达到最大；弹力小于重力时，合力向下，小球速度减小；综上所述，C正确，ABD错误。
答案：C。
20．（2020秋•邳州市期末）“蹦极”是运动员将一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从高处竖直跳下的一种极限运动。某运动员做蹦极运动时，其所受绳子的拉力F大小随时间t变化的图像如图所示，由此可知运动员（ ）
A．t0时刻重力势能最小
B．从起跳到t0弹性绳的弹性势能一直变大
C．所受拉力F对运动员始终做功
D．t0到tn过程中动能不变
解：A、t0时刻，绳子的拉力最大，绳子被拉得最长，跳跃者位置最低，高度最小，重力势能最小，故A正确；
B、从起跳后到运动员到达绳子的自然长度时，绳子没有被拉伸，绳子拉力为零，弹性势能为零，超过自然长度后，绳子被拉伸，弹性势能增大，所以从起跳到t0弹性绳的弹性势能先不变，后变大，故B错误；
C、在弹性绳恢复到原状之前，弹性绳对跳跃者有拉力，跳跃者在拉力F方向上移动了距离时，拉力对跳跃者做了功，当弹性绳恢复原状后，没有拉力，则不做功，故C错误；
D、t0到tn过程中，绳子的弹性势能发生变化，弹性势能转化为重力势能和动能，动能是变化的，故D错误。
答案：A。
二、填空题
21．（2020•海南）椰子从树上下落的过程中，动能越来越 大 ，重力势能越来越 小 。
解：椰子从树上下落的过程中，质量不变，速度不断增加，动能越来越大；高度不断减小，重力势能越来越小。
答案：大；小。
22．（2020•甘孜州）2019年1月，“嫦娥四号”在月球背面成功着陆。“嫦娥四号”在加速过程中，动能 增大 （选填“增大”“不变”或“减小”），以月球为参照物，“嫦娥四号”是 运动 的（选填“运动”或“静止”）。
解：“嫦娥四号”加速过程中，质量不变，速度增大，其动能增大；
“嫦娥四号”在加速过程中，“嫦娥四号”相对于月球的位置不断发生变化，故以月球为参照物“嫦娥四号”是运动的。
答案：增大；运动。
23．（2020•镇江）如图所示，某同学站在电梯内的测力计上，在电梯向下匀速运动的过程中，该同学的重力势能 减小 ，机械能 减小 （上述两空均选填“增大”、“减小”或“不变”）。在电梯减速停靠一楼的过程中，测力计的示数比该同学的所受重力 大 。
解：电梯向下匀速运动的过程中，该同学的质量不变、速度不变，动能不变；质量不变、高度减小，重力势能减小，所以机械能减小；
电梯减速停靠一楼的过程中，人会向下做减速运动，则人所受的合力是向上的，而人受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，所以支持力大于重力，可得测力计的示数比该同学所受重力大。
答案：减小；减小；大。
24．（2020•上海）2020年5月，我国新一代载人飞船试验船返回舱成功返回。在返回舱降落的过程中，以地面为参照物，返回舱是 运动 的（选填“运动”或“静止”），舱内物体的重力势能 减小 ，其惯性 不变 （后两空均选填“增大”“不变”或“减小”）。
解：
在返回舱降落的过程中，以地面为参照物，返回舱相对于地面发生了位置的变化，所以返回舱是运动的。
物体的重力势能与物体的质量和距离参照面的高度有关。返回舱降落的过程中，舱内物体的质量不变，高度减小，所以，舱内物体的重力势能减小。
惯性是物体本身固有的属性，惯性的大小只与物体的质量有关，降落过程中，舱内物体的质量不变，所以惯性不变。
答案：运动；减小；不变。
25．（2020•无锡）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 多 ，比较a、b可知：物体重力势能的大小与物体的 高度 有关；比较 a、c 可知：物体重力势能的大小与物体的质量有关。
解：
（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。
答案：多；高度；a、c。
26．（2020•黑龙江）炎热的夏天，一辆正在喷洒消毒液的汽车匀速行驶在水平公路上，汽车的动能 变小 ，惯性 变小 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
解：一辆正在喷洒消毒液的汽车匀速行驶在水平公路上，汽车的质量减小，速度不变，则汽车的动能变小，由于质量变小，则惯性变小。
答案：变小；变小。
27．（2019•云南）第24届冬奥会将于2022年在北京﹣张家口举办，高山滑雪是冬奥会的重要竞赛项目之一，如图所示是滑雪运动员从山顶加速下滑训练的情境。在下滑过程中运动员的动能 增大 ，重力势能 减小 （均选填“减小”、“增大”或“不变”）。
解：滑雪运动员从山顶加速下滑的过程中，运动员的质量不变，速度变大，故动能增大，同时高度变小，故重力势能减小。
答案：增大；减小。
28．（2019•东莞市）如图所示，用细线系住小球悬挂在O点，将小球拉至A点释放，从A点经过B点运动到C点的过程中，小球的重力势能先变小后 变大 ，动能先 变大 后 变小 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
解：小球从A点经过B点运动的过程中，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大；小球从B点经过C点运动的过程中，高度变大，重力势能变大，速度变小，动能变小，故重力势能先变小后变大，动能先变大后变小。
答案：变大；变大；变小。
三、实验探究题
29．（2020•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1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 转换法 （选填“控制变量法”或“转换法”）。若水平面绝对光滑，本实验将 不能 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。
（2）由图1甲、乙两图可得实验结论：物体的动能大小与 速度 有关。
（3）小丽根据图1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？ 错误 （选填“正确”或“错误”），理由是： 没有控制速度一定 。
（4）某同学用图2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 错误的 （选填“正确的”或“错误的”）。
解：（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）甲、乙两图中小球的质量一定，初始高度不同，到达水平面时的速度不同，对木块做功多少不同，故可以得出结论：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2所示的方法探究动能的大小与速度的关系，应改变小球撞击木块前的速度，控制其它因素相同，而实验中没有控制水平面的粗糙程度相同，故错误的。
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。
30．（2020•大连）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 小桌进入细沙的深度 来判断出金属球重力势能的大小。依据是：金属球对小桌 做功 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； 使金属球在小桌中心的正上方 ；由静止开始释放金属球，观察实验现象。
解：（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：
（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。
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。
31．（2020秋•高州市期中）在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想：
猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；
猜想二：弹性势能的大小是弹簧的材料有关。
为此，小明选用材料不同的两根弹簧A和B（长度和粗细相同），小球、木块和长刻度尺各一，设计了如图所示的实验装置进行探究。实验中，木块起始位置相同，最后得出以下实验记录表：
（1）由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离，这种研究方法叫 转换法 。
（2）请将探究猜想一的方案补充完整，
①将弹簧A、小球、木块按如图安装好；
②压缩弹簧，使其长度为5cm，放手后，小球被弹出，推动木块移动了一段距离s1；
③压缩弹簧，使其长度为 8 cm，放手后，小球被弹出，推动木块移动 s2 。
④比较分析实验数据 s1和s2 ，得出结论。
（3）弹簧将小球弹开的过程中，是弹簧的弹性势能转化成小球的 动 能。
解：（1）由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离，这种研究方法叫转换法；
（2）要弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度是否有关，根据控制变量法的思想，必须选择同样的弹簧，改变压缩程度，因此探究猜想一的方案③压缩弹簧，使其长度为8cm．放手后，小球被弹出，推动木块移动s2．然后比较木块移动的距离s1和s2的关系，从而得出结论，
（3）弹簧将小球弹开的过程中，是弹簧的弹性势能转化成小球的动能。
答案：（1）转换法；（2）8；s2；s1和s2；（3）动。
四、综合能力题
32．（2020春•定襄县期末）阅读短文、回答问题：
嫦娥四号探测器
2019年1月3日，嫦娥四号探测器经过110h的飞行后首次在月珠背面成功着陆，在距离月球的100m时，通过减速来减小其惯性，以被月球引力捕获，如图为嫦娥四号通过“桥”中继卫星利用超声波传回了世界第一张近距拍摄的月球背面影像图，开启了人类月球探测新篇章。
嫦娥四号探测器由着陆器和“玉兔二号”巡视器组成，随着着陆器与巡视器成功分离，“玉兔二号”利用其底部6个带齿纹的轮子，顺利在月球背表面行驶，在月球背面留下了第一道印记。“玉兔二号”配有全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达等科学探测仪器、总质量仅135kg，是世界上质量最小的月球车。
（1）嫦娥四号在减速着陆时，动能 减小 ，重力势能 减小 （两空均选填“增大”“减小”或“不变”），机械能 不守恒 （选填“守恒”或“不守恒”）。
（2）“玉兔二号”采用的装置是 带齿纹的轮子 ，其目的是为了 增大与月球表面的摩擦 ，使其能顺利在月球背表面行驶。
（3）请你指出文中的一处科学性错误是 通过减速来减小其惯性 ，支持你观点的证据是 惯性只与质量有关 。
解：
（1）嫦娥四号在减速着陆时，速度变小，动能变小，高度变小，重力势能变小；机械能减小，不守恒；
（2）“玉兔二号”采用的装置是带齿纹的轮子，其目的是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦；
（3）惯性是物体本身的一种性质，只与物体的质量大小有关，与速度无关。
答案：（1）减小；减小；不守恒；（2）带齿纹的轮子；增大与月球表面的摩擦；（3）通过减速来减小其惯性；惯性只与质量有关。
33．（2020春•恩平市期末）阅读以下材料，回答后面的问题。
我国首个空间实验室“大宫二号”于2016年9月15日使用长征二号F﹣2火箭在酒泉卫星发射中心发射成功。长二F火箭是目前中国所有运载火箭中系统最复杂的火箭，具有发射目标飞行器及空间实验室和载人飞船的两个状态。发射目标飞行器状态的火箭全长52.03米，起飞重量493.1吨；发射载人飞船状态的火箭全长583米，起飞重量479.8吨。“天宫二号”空间实验室，是继天宫一号后中国自主研发的第二个空间实验室，也是中国第一个真正意义上的空间实验室，将用于进一步验证空间交会对接技术及进行一系列空间试验。
请根据短文回答下列问题：
（1）“天宫二号”空间实验室在长征二号F﹣T2火箭发动机的推动下，成功发射升空。“天宫号”空间实验室加速升空过程中，动能 增大 ，势能 增大 ，机械能 增大 。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）若“天宫二号”空间实验室沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则它从远地点向近地点运行的过程中，重力势能 减小 ，动能 增大 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
解：（1）“天宫二号”空间实验室随火箭加速升空的过程中，飞船的质量不变，速度变大，动能增大；同时高度增加，重力势能增大，故机械能增大。
（2）“天宫二号”空间实验室沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，它从远地点向近地点运行的过程中，质量不变而高度降低，它的重力势能减小，由机械能守恒定律可知，它的动能增大。
答案：（1）增大；增大；增大；（2）减小；增大。
五、计算题
34．（2019秋•吴兴区期中）中国研制生产的世界最大水陆两栖飞机“鲲龙”﹣﹣AG600（如图）于2017年12月24日在广东珠海成功首飞。AG600可在水面直接起飞，主要用于森林灭火和水上救援。最大起飞的质量为53.5吨，根据以上信息，回答下列问题：
（1）飞机在投水灭火过程中，若保持一定高度匀速飞行，则这一过程中飞机的动能将 减小 （填“增大”，“减小”或者“不变”）
（2）装满水的AG600从水面起飞至400米高空，飞机克服重力至少需要做多少功？（g取10N/kg）
解：
（1）装满水的AG600在投水灭火过程中，在空中某一高度匀速飞行，飞机的质量减小，速度不变，动能减小；
（1）最大起飞质量为AG600携带水时的总质量：m＝5.35×104kg，总重力：G＝mg＝5.35×104kg×10N/kg＝5.35×105N，
上升的高度：s＝400m，
飞机克服重力至少需要做功：W＝Fs＝Gs＝5.35×105N×400m＝2.14×108J；
答案：（1）减小；（2）2.14×108J。
35．（2019•庐江县一模）已知物体的重力势能表达式为Ep＝mgh，动能的表达式为Ek＝mv2，其中m为质量，h为物体距水平地面的高度，v为物体的运动速度，g为常量，取10N/kg。如图所示，距沙坑高h＝7m处，以v0＝10m/s的初速度竖直向上抛出一个质量为0.5kg的物体，不计空气阻力，物体从被抛出到落地前的瞬间，整个过程机械能守恒。求：
（1）物体被抛出时的重力势能Ep和动能Ek；
（2）物体上升到最高点时离抛出点的高度H；
解：
（1）由题知，物体质量和被抛出时的高度和速度，
物体的重力势能：Ep＝mgh＝0.5kg×10N/kg×7m＝35J；
动能EK＝mv2＝×0.5kg×（10m/s）2＝25J；
（2）不计空气阻力，物体从被抛出到落地前的瞬间，整个过程机械能守恒，
故E′p＝Ep+Ek
0.5kg×10N/kg×（H+7m）＝35J+25J
解得：H＝5m。
答：（1）物体被抛出时的重力势能为35J，动能为25J；
（2）物体上升到最高点时离抛出点的高度为5m。
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
实验次数
使用的弹簧
被压缩后弹簧的长度/cm
木块移动的距离
①
弹簧A
5
S1
②
弹簧A
8
S2
③
弹簧B
5
S3
④
弹簧B
8
S4