备战2023物理新中考二轮复习重难突破（山东专用）专题07 功和机械能

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重点讲解
重点一、功：
1. 功的概念：作用在物体上的力，使物体在力的方向上移动一段距离，就说这个力对物体做了机械功，简称做了功。
2. 做功的两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。
(1)判断一个力是否做了功，就要分析它是否具有做功的两个必要因素，两者缺一不可，否则就没有做功。例如：举重运动员举着杠铃不动时，虽然有力但是没有在这个力的方向上移动距离，所以不做功。
(2)物理学中的“做功”，跟日常生活中的“做工”不同，“做功”主要偏重于“成效、效果”，有着严格且明确的含义；而“做功”是指消耗了一定量的体力和脑力的人类活动。
(3)研究力做功问题时，要明确谁受力、谁施力，即谁对谁做功。如果是阻力对物体做功，通常说成是“物体克服阻力做功”。比如，提着包上楼，可以说成是“克服了包的重力做功”。
(4)三种不做功的情况：
①有力无距离(劳而无功)：如小孩费了很大力气推石头，推不动；
②有距离无力(不劳无功)：如足球由于惯性在草地上向前滚动；
③力与距离垂直(垂直无功)：如人提着水桶，沿水平路面行走一段距离。
重点二、功的计算
1. 功的计算公式：物理学中规定，力对物体做的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积，即功＝力×距离，一般用W表示功，用F表示力，用s表示距离，那么功的计算公式是：W＝Fs。
2. 功的单位：在国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦，用符号J表示，1J＝1N·m。物体在1 N的力的作用下沿力的方向通过1 m的距离，则此力做的功是1J。
3. 应用公式计算时注意的三个问题：
(1)要明确是哪个力对哪个物体做功，或者是哪个施力物体对哪个受力物体做功。
(2)公式中的F是作用在物体上的力，公式中的s是物体在力的作用下“在力的方向上移动的距离”，即注意“F”和“s”的同体性和同向性，否则在计算功时容易出错。
(3)W＝Fs中的力F是使物体沿着力的方向移动距离s过程中，始终作用在物体上的力(同时性)，大小和方向是不变的。
机械功原理
1. 机械功原理内容：研究表明，省力的机械必然费距离；省距离的机械则一定费力；既省力又省距离的机械是不存在的，也就是说，使用任何机械都不能省功，这就是机械功原理。
2. 使用机械的目的：任何机械都不省功，但我们有时需要省力，有时需要省距离，因此经常使用各种机械是为了省力或省距离。
重点三、机械能
1.能：一个物体能够对另一个物体做功，就表明这个物体具有能量。做的功越多，就表明这个物体的能量越大。流动着的风、张开的弓、举高的重锤都可以对别的物体做功，说明它们都具有能。
动能
2.定义：运动的物体能对其他物体做功，它就具有能量。这种由于运动而具有的能量叫作动能，物体的动能越大，它能对其它物体做的功就越多。
影响因素：物体动能的大小与物体的速度和质量有关，速度越大，质量越大，物体具有的动能就越大。它能对其他物体做的功就越多。
实验：控制变量法探究动能大小与哪些因素有关
实验一：探究动能大小与速度的关系。
应控制物体的质量不变。同质量或同一小车（小球），分别从斜面的不同高度释放，撞击时速度不同，观察木块被撞击后移动的距离来比较动能的大小；
结论：在质量一定时，物体的速度越大，动能越大。（实验过程中注意，如果只用一套器材，第二次实验前要标注木块的最终位置）。
实验二：探究动能大小与质量的关系。
应保证物体具有相同的速度。质量不等的小车（小球）从斜坡的同一高度释放，目的是为了到达水平面时初始速度大小相等。
结论：在速度一定时，物体的质量越大，动能越大。
3.势能
（1）定义：重力势能和弹性势能是常见的两种势能。
（2）弹性势能：发生弹性形变的物体能对其他物体做功，形变物体所具有的能量。
*物体有弹性无形变或有形变无弹性都没有弹性势能，必须既有弹性又有形变。实例：拉伸的弹簧、拉弯的弓、压弯的树枝。
影响因素：同一物体形变量变大，弹性势能变大。
重力势能：被举高的物体同样具有做功的本领，所具有的势能。
影响因素：物体的重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，它具有的重力势能就越大。
实验：控制变量法探究重力势能大小与哪些因素有关
1.探究重力势能大小与质量的关系时，保持高度不变；
2.探究重力势能大小与高度的关系时，保持物体质量不变。
通过观察（小木桌）深入沙子的深度（或沙子、或橡皮泥的凹陷程度）来反应重力势能的大小。

3.动能和势能的转化
机械能：在物理学中，动能和势能统称为机械能。
机械能守恒定律：只有动能与势能相互转化的过程中，如忽略内能等损失时，即忽略摩擦力、不计空气阻力时，机械能的总和保持不变。

真题演练
一． 选择题
1．（2021•费县二模）体育测试立定跳远时的动作分解如图，在此过程中运动员　　

A．上升时，动能减小，势能减小 B．上升时，动能增大，势能增大
C．下落时，势能增大，动能减小 D．下落时，势能减小，动能增大

2．（2021•青岛）如图所示，舰载机既要在航母上起飞，又要在航母上降落。下列说法正确的是　　

A．舰载机加速升空的过程中，它的机械能不变
B．空中加油机对匀速飞行的舰载机加油过程中，舰载机动能不变
C．舰载机的着舰速度越快，它的惯性越大
D．舰载机着舰时，阻拦索的拉力改变了它的运动状态
3．（2021•泰安）在蹦床比赛中，运动员从高处落到蹦床上又被弹起，该过程中有关机械能及其转化的说法正确的是　　
A．运动员上升到最高点时重力势能为零
B．运动员下降过程中机械能增大
C．运动员从高处下落到蹦床前，重力势能转化为动能
D．运动员弹离蹦床后，上升的过程中，弹性势能转化为动能
4．（2021•新泰市模拟）如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面，一小球由点以速度沿轨道滚下，经另一侧等高点后到达最高点。下列关于小球滚动过程的分析正确的是　　
①整个过程只有重力在对小球做功
②小球在点的动能大于在点的动能
③小球在、、三点的速度大小关系是
④小球在点具有的机械能等于它在点具有的重力势能

A．只有①② B．只有③④ C．只有②④ D．只有②③
5．（2021•南平二模）2020年12月17日，嫦娥五号返回器采用“打水漂”的方式返回并成功着陆。如图为“打水漂”模拟路径图，图中的、、是返回器飞行轨迹上的三个点，其中和高度相同，以下说法正确的是　　


A．返回器在点的机械能大于点机械能
B．返回器在点的速度小于点的速度
C．返回器在点的势能小于点的势能
D．返回器在点的速度大于点的速度
6．（2021•临沭县模拟）2021年3月1号起最新刑法修正案生效，将“高空抛物”正式入刑。高空抛物被称为“悬在城市上空的痛”，会给社会带来很大的危害。关于高空物体的下落过程，下列分析正确的是　　
A．只受重力作用 B．动能越来越大
C．重力势能全部转化为动能 D．机械能总量保持不变
7．（2021•新泰市一模）如图所示，用的水平向右的推力，将桌面上重的物体由处水平推动到达处后，撤去力物体继续向前运动了后离开桌面，最后掉落到水平地面的处。已知水平桌面距离地面，在整个过程中，以下说法正确的是　　
①推力对物体做功
②重力对物体做功
③撤去力后物体在桌面上继续向前运动时，受到水平向右的摩擦力
④物体在从到的过程中受到的力不是平衡力

A．只有①④ B．只有①③ C．只有②③ D．只有②④
8．（2021•肥城市模拟）如图所示，质量相等的、两个小球用长度不等的细线系住，将两球拉同一高度处且保持细线水平，将两球由静止释放，不计空气阻力，当小球至最低点时：
①两球的机械能相等；②两球的动能相等；③两球的速度相等；④两球的重力势能相等

A．只有①③正确 B．只有①正确 C．只有②③正确 D．只有②③④正确
9．（2021•黄石）如图甲所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，如图乙为其截面图。做好后如图丙所示，将该罐子从不太陡的斜面点由静止释放，滚到水平面点停止，然后返回，自行滚上斜面的点停止后又滚下斜面如此往返，最后停在水平面上，下列说法正确的是　　

A．罐子在点的重力势能最大，橡皮筋在点的弹性势能最大
B．罐子从点滚动到点的过程中，重力势能只转化为动能
C．若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子可能返回滚上斜面
D．第一次返回斜面，向上滚动的过程中，罐子整体在点时的机械能小于在点时的机械能
10．（2021•历下区三模）如图所示是泉城公园的摩天轮。“摩天轮”在竖直平面内匀速圆周运动。当“摩天轮”中的游客从最低点向最高点运动的过程中，下列说法正确的是　　

A．游客的机械能保持不变 B．游客的重力势能保持不变
C．游客的动能先增大后减小 D．游客的动能始终保持不变
11．（2021•沂县模拟）2021年央视春晚很多节目中使用舞台机械升降演员，增加了表演空间的层次感。当演员站在匀速升起的升降台时，演员的　　


A．动能减小 B．重力势能不变
C．动能转化为重力势能 D．机械能增大
12．（2021•沂水县模拟）如图所示，飞行员驾驶我国自主研制的歼隐形歼击机正在进行日常训练，在飞机飞行过程中，下列说法正确的是　　

A．歼击机以驾驶员为参照物，是运动的
B．若歼击机所受力全部消失，将做加速运动
C．歼击机匀速向上飞行时，重力势能逐渐减小
D．歼击机匀速向下飞行时，机械能逐渐减小
13．（2021•郯城县一模）如图所示，在不变的拉力作用下拉动重为的物体沿水平方向匀速移动一段距离，在此过程中，拉力做功为　　

A． B． C． D．
14．（2021•长清区一模）荡秋千的人从最高点向最低点摆动过程中速度变大，则她的　　

A．重力势能减小，动能不变 B．重力势能不变，动能增大
C．重力势能增大，动能减少 D．重力势能减小，动能增大
15．（2021•任城区一模）如图所示是蹦极运动的简化示意图。弹性绳一端固定在点，另一端系住运动员，运动员从点自由下落，到点处弹性绳自然伸直。点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，点是蹦极运动员到达的最低点（忽略空气阻力），下列说法正确的是　　

A．从点到点运动员的机械能不变
B．从点到点运动员的机械能一直在增大
C．从点到点运动员的机械能一直在减小
D．从点到点运动员速度一直减小
二．填空题
16．（2021•威海）如图所示，为了把小车运送到平台上，小明将绳子一端固定在处、另一端绕过小车前端把手，在绳子末端用的拉力将小车沿斜面匀速拉动，在此过程中小车被提升的高度为。已知小车重，两股绳子均与斜面平行（不计动滑轮重、绳重、绳与把手的摩擦）。整个过程中，小明施加的拉力做的功为 　　，小车受到的阻力为 　　。

三．实验探究题
17．（2021•淄博）小雨和小明利用沙子、小桌、重物、透明的箱子进行实验探究。
（1）如图1所示，把小桌放在透明的沙箱中，让重物从高处落下，撞击小桌，观察桌腿陷入沙子的深度，探究重力势能的大小与哪些因素有关。
①实验探究的是 　　（填“重物”或“小桌” 的重力势能。
②通过实验，发现同一个重物从不同高度落下，高度越高，能够对外做功越 　　，说明它的重力势能越 　　。
③要进一步探究重力势能与质量的关系，应换用不同的重物，让它们从同一高度落下，观察桌腿陷入沙子的深度。
（2）把重物按图2所示方式分别放在小桌上，观察小桌陷入沙子的深度，探究压力作用效果与什么因素有关。
①在分析压力作用效果与压力大小的关系时，小雨选择甲、乙两次实验进行比较，得出结论：压力越大，压力作用效果越明显；小明选择甲、丙两次实验进行比较，得出结论：压力越大，压力作用效果越不明显，你认为 　　的实验结论是错误的，理由是 　　。
②分析两次实验可发现压力作用效果与 　　力面积有关。
（3）上述探究过程中都通过小桌陷入沙子的深度来显示要探究的问题，下列实验中也用到这种研究方法是 　　（填字母）。
测量物体运动的速度
探究物质的吸热能力
探究电流与电压、电阻的关系
18．（2021•沂县二模）为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明设计了如图甲、乙、丙所示的探究实验，将、、三个小球先后从同一装置，高度分别为、、的位置由静止滚下，，推动小木块运动一段距离后静止，请你根据生活经验和所学的物理探究方法，对以下问题进行解答。
（1）实验中，探究的动能是指 　　（填序号）。
．小球在斜面上的动能
．小球撞击木块时的动能
．木块被小球撞击时的动能
（2）用来研究超速安全隐患时需要控制不变的量是 　　，实验时应选择 　　两个图所示实验进行比较。
（3）用来研究超载安全隐患时，应选择 　　两个图所示实验进行比较，通过这个实验得到的结论是 　　．
（4）实验中，与小球接触的斜面是不光滑的，则小球从斜面由静止滚到底部的过程中，其机械能 　　（选填“增大”“减小”或“不变” 。
（5）实验中，小球在这三个水平表面上滑行的过程中，推动木块克服摩擦做功最多的是 　　球（选填“”、“ ”或“” 。

19．（2021•崂山区二模）斜槽滚下的小球。
某实验小组让小球从斜槽上处由静止开始滚下，小球到达水平面后，在水平桌面上又向前运动一段，在处静止。

（1）想要测量小球在斜面的运动速度，应当让斜槽的保持较小的坡度，这是为了物理量 　　（填“长度”或“时间” 的测量更加准确，减小误差。
（2）小球由处运动到处的过程中，　　能转化为动能，速度越来越快。
（3）请你画出运动到处小球的受力示意图。
（4）想要使小球在水平面上前进距离变长，可以进行的操作是 　　。
20．（2021•新泰市一模）如图所示，是“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验。小球的质量比大。让小球从斜面上某点滚下，撞击在水平面上的木块，使木块移动一段距离。

（1）实验中控制小球的高度主要是为了控制小球到达水平面时的 　　。
（2）实验中通过观察 　　来比较物体动能的大小，这种实验研究方法叫 　　法。
（3）实验甲、乙中控制了物体的质量相同，用来探究物体的动能与 　　的关系，这种实验研究方法叫 　　法。
（4）比较实验甲、丙能得出的结论是：当物体的 　　一定时，物体的 　　越大，物体的动能就越大。
（5）小球从斜面上由静止滚动下来时，小球的 　　能转化为动能。
21．（2021•夏津县二模）在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，如图甲所示，让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块。请回答下列问题：

（1）该实验的目的是研究　　（选填“铁球”或“木块” 的动能大小与　　的关系；
（2）该实验是通过观察　　来说明铁球对木块做功的多少，从而得出结论的，这种研究方法是　　。（选填“等效替代法”或“转换法”
（3）若水平面绝对光滑，铁球将做　　运动。水平面太平滑或太粗糙，都不利于实验进行。太平滑，木块被撞击后，滑行的距离　　；太粗糙，木块被撞击后，滑行的距离　　。（选填“太长”或“太短”
（4）课外兴趣小组对这一实验进行了研究和改进，装置器材如下：中间有沟槽的木质轨道（如图乙，其中部分倾斜并与平直部分平滑连接，沟槽较为光滑）、大小与沟槽相当的铁球一只、轻质弹簧、刻度尺各一个。利用这套器材进行实验时，可以通过比较　　的大小，来比较小球动能的大小。
22．（2021•崂山区模拟）如图所示，在一条长绳的一端系一个小球就做成了一个单摆，单摆每摆动一个来回的时间相等。
（1）为了能更准确地测出小球摆一个来回的时间，测量的方法是：　　；
（2）猜想：小球摆一个来回的时间可能与绳子的长度有关；用实验探究上述猜想的方法是：　　。
（3）小球从点摆到点的能量转化是　　。
（4）在图中画出小球摆到点时所受力的示意图。

三．计算题
23．（2021•泰安一模）李华驾驶一辆轿车从水平地面上沿斜坡行驶至高处，汽车所受重力为，如图甲所示。在整个行驶过程中，汽车以恒定速度运动，从汽车经过点开始计时，在时经过点，在时经过点，在此过程中汽车牵引力功率随时间变化的图象如图乙所示。求：

（1）斜坡的长度；
（2）汽车沿斜坡行驶时的牵引力；
（3）汽车经过段人和车的重力做的功和汽车经过段牵引力做的功。










专题07-功和机械能
参考答案与试题解析
一． 选择题
1．【解答】解：运动员上升时，质量不变，速度变小，高度变大，故动能减小，势能增大；
运动员下落时，质量不变，速度变大，高度变小，故动能增大，势能减小。
故错误，正确。
故选：。
2．【解答】解：、舰载机加速升空的过程中，质量不变，由于速度增大所以动能变大，由于高度增大，所以重力势能变大，故它的机械能变大，故错误；
、空中加油机对匀速飞行的舰载机加油过程中，由于舰载机的质量变大，所以舰载机动能变大，故错误；
、舰载机的着舰速度越快，它的惯性不变，因为惯性只与质量有关，故错误；
、舰载机着舰时，阻拦索的拉力改变了它的运动状态，使舰载机由运动变为静止，故正确。
故选：。
3．【解答】解：
、运动员上升到最高点时，有一定的高度，重力势能不为零，故错误；
、运动员下降过程中，会克服空气阻力做功，机械能减小，故错误；
、运动员从高处下落到蹦床前，高度变小，质量不变，重力势能减小；速度变大，质量不变，动能变大，重力势能转化为动能，故正确；
、运动员弹离蹦床后只有重力势能和动能的转化，上升的过程中，高度变大、速度变小，质量不变，则动能变小，重力势能变大，动能转化为重力势能，故错误。
故选：。
4．【解答】解：①小球受到竖直向下的重力的作用，下落中，移动了距离，小球的重力是做功的，因为是粗糙的弧形轨道，所以受摩擦力，要克服摩擦力做功，故①错误；
②在粗糙的弧形轨道上受摩擦力，要克服摩擦力做功，所以小球下落过程中，机械能减小，、两点的高度相同，重力势能相同，所以小球在点的动能大于在点的动能，故②正确；
③小球运动过程中，要克服摩擦力做功，机械能减小，小球质量不变，故小球在、、三点的速度大小关系是，故③正确；
④要克服摩擦力做功，机械能减小，故在点具有的机械能大于它在点具有的重力势能，故④错误。
故选：。
5．【解答】解：、返回器从到的过程中，会与空气产生摩擦，受到空气阻力，则会有一部分机械能转化为内能，机械能会减小，所以返回器在点的机械能小于点机械能，故错误；
、和的高度相同，则点和点的重力势能相同，由点的机械能小于点的机械能，可知点的动能小于点的动能，即点的速度小于点的速度，故正确；
、由图可知点的高度大于点的高度，则返回器在点的势能大于点的势能，故错误；
、从点到点过程中，返回器先在大气层外，不受空气阻力，机械能守恒，由图可知高度变小，重力势能变小，则机械能变小，总的动能变化无法判断，而后再次进入大气层，由于空气阻力，会有一部分机械能转化为内能，机械能减小，同时高度下降，重力势能也会减小，故动能的变化无法具体判断，故错误。
故选：。
6．【解答】解：
、高空物体下落过程中，受到重力和空气阻力的共同作用，故错误；
、物体下落过程中，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；由于存在空气的阻力，克服阻力做功，一部分机械能会转化为内能，所以重力势能大部分转化为动能，还有一部分转化为内能，物体的机械能会减小，故正确、错误。
故选：。
7．【解答】解：①推力对物体做功，故①错误；
②重力对物体做的功，故②正确；
③摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，撤去力后物体在桌面上继续向前运动时，受到水平向左的摩擦力，故③错误；
④物体在从到的过程中，先加速，后减速，不是处于平衡状态，到的力不是平衡力，故④正确。
故选：。
8．【解答】解：①将两球拉同一高度处且保持细线水平，两球静止，两球质量相等，所以两球的重力势能相等，动能都是0，所以此时机械能相等；将两球由静止释放，不计空气阻力，当小球至最低点时，机械能守恒，故在最低点两球的机械能相等，故①正确；
②③④两球到最低点时，机械能不变，由于的重力势能大，所以的动能小，速度小，故②③④错误；
故选：。
9．【解答】解：
、罐子在整个运动过程中的质量不变，在点时的高度最高，重力势能最大；罐子从点运动到点，橡皮筋发生了弹性形变，在点时的形变程度最大，所以在点的弹性势能最大，故正确；
、罐子从点滚动到点的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，质量不变，速度变大，动能变大；由于罐子最后停在水平面上，罐子的机械能变小了，这说明罐子在运动的过程中，罐子克服摩擦做功，机械能转化为了内能；此过程中，橡皮筋发生了弹性形变，具有弹性势能，所以罐子从点滚动到点的过程中，重力势能转化为了动能、弹性势能和内能，故错误；
、若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子的重力势能转化为内能和罐子的动能，罐子不具有弹性势能，所以不会返回斜面，故错误；
、第一次返回斜面，向上滚动的过程中，由于一部分机械能转化为了内能，所以罐子整体在点时的机械能大于在点时的机械能，故错误。
故选：。
10．【解答】解：“摩天轮”做匀速圆周运动，游客从最低点向最高点运动的过程中，质量不变，速度不变，动能不变，质量不变，高度升高，重力势能增加；机械能为动能和势能的总和，所以机械能增加，故正确。
故选：。
11．【解答】解：
当演员站在匀速升起的升降台时，演员的质量不变，速度不变，则动能不变；同时高度变大，重力势能变大，但不是动能转化为重力势能；
因演员的动能不变、重力势能变大，且机械能等于动能与势能之和，所以演员的机械能变大，故正确，错误。
选：。
12．【解答】解：、歼击机“穿破云雾”说明歼击机是运动的，而以驾驶员为参照物时歼击机是静止的，故错误。
、歼击机处于飞行状态，根据牛顿第一定律可知，若歼击机所受力全部消失，将做匀速直线运动，故错误。
、重力势能的大小与物体质量和高度有关，歼击机向上飞行时，高度升高，质量不变，所以重力势能变大，故错误。
、动能的大小与物体的速度和质量有关，歼击机匀速向下飞行时，质量不变，速度不变，动能也保持不变，故正确。
故选：。
13．【解答】解：由图可知，该滑轮组绳子的有效股数，
则绳子自由端移动距离是；
由功的公式得：。
故选：。
14．【解答】解：荡秋千的人从最高点向最低点摆动过程中，质量不变，速度变大，则动能增大；同时高度变小，则重力势能减小，故正确。
故选：。
15．【解答】解：、从点到点，运动员的重力势能转化为动能，由于忽略空气阻力，所以运动员的机械能不变，故正确。
、从点到点，运动员的势能（包括重力势能和弹性势能）和动能发生转化，转化过程中，运动员的机械能保持不变，故错误。
、从点到点，运动员的势能（包括重力势能和弹性势能）和动能发生转化，转化过程中，运动员的机械能保持不变，故错误。
、从点到点运动员速度先增大后减小，故错误。
故选：。
二．填空题
16．【解答】解：（1）绳子移动的距离，
小明施加的拉力做的功，
（2）有用功，
，
由可得，小车受到的阻力：
。
故答案为：1500；20。
三．实验探究题
17．【解答】解：（1）①实验中，重物从高处落下撞击小桌，通过小桌下陷的深度判定重物重力势能的大小；
②同一个重物的质量不变，从不同高度落下，高度越高，能够对外做功越多，小桌下陷的深度越大，说明它的重力势能越大；
（2）①在分析压力作用效果与压力大小的关系时，根据控制变量法可知，实验中需要控制受力面积相同，改变压力的大小；
小雨选择甲、乙两次实验进行比较，甲、乙的压力不同，受力面积相同，压力越大，小桌下陷的深度越大，压力作用效果越明显；
小明选择甲、丙两次实验进行比较，甲、丙的压力不同，受力面积不同，所以不能得出正确的结论；故小明的结论是错误的；
②根据乙和丙可知，压力的大小相同，受力面积不同，受力面积越大，压力的作用效果越不明显，所以压力的作用效果与受力面积的大小有关；
（3）上述探究过程中都通过小桌陷入沙子的深度来显示要探究的问题，下采用的是转换法；
测量物体运动的速度时，采用的是公式法，故错误；
探究物质的吸热能力时，根据温度计升高的示数来显示吸热能力的大小，采用的是转换法，故正确；
探究电流与电压、电阻的关系时，采用的是控制变量法，故错误；
故选。
故答案为：（1）①重物；②多；大；（2）①小明；没有控制受力面积相同；②受；（3）。
18．【解答】解：（1）小球下落到水平面时因为具有动能才能撞击木块，实验中，探究的动能是指小球撞击木块时的动能，故选；
（2）超速是指汽车的质量一定，速度越大，动能越大。选择质量相等到达水平面速度不同的小球，即甲、乙两图符合题意；
（3）超载是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大。选择到达水平面的速度相等，质量不同的小球进行实验，即甲、丙两图符合题意；由图可知，在速度相同时，物体的质量越大，推动木块移动的距离越远，动能越大，故结论为：在速度一定时，物体的质量越大，它的动能就越大；
（4）实验中，与小球接触的斜面是不光滑的，小球从斜面由静止滚到底部的过程中，克服阻力做功，机械能转化为内能，其机械能减小；
（5）小球在这三个水平表面上滑行的过程中，中木块移动的距离越远，动能越大，此过程中动能克服摩擦做功，动能越大，所做的功越大，故选
故答案为：（1）；（2）质量；甲、乙；（3）甲、丙；在速度一定时，物体的质量越大，它的动能就越大；（4）减小；（5）。
19．【解答】（1）斜槽的保持较小的坡度，不会影响长度的测量，这是为了时的测量更加准确，减小误差；
（2）小球由处运动到处的过程中，小球高度降低，速度增大，重力势能转化为动能；
（3）运动到处小球受到重力、支持力和向右的摩擦力，如图所示，；
（4）要小球在水平面上前进距离变长，可增加小球到达水平面是的速度，可通过增加小球下落的初始高度来实现。
故答案为：（1）时间（2）重力势能（3）（4）增加小球的初始高度。
20．【解答】解：（1）实验中控制小球的高度主要是为了控制小球到达水平面时的速度；
（2）实验中可通过木块被推动的距离来判断小球的动能大小，用到了转换法；
（3）实验甲、乙中控制了小球的质量相等，小球滚下的高度不同，小球达到水平面时的速度不同，用来探究物体的动能与速度的关系，用到了控制变量法；
（4）分析比较甲和丙两组实验可得，物体的质量不同，而下滑的高度相同，球质量大，推动木块滑行的距离大，故物体速度相同时，质量越大，动能越大；
（5）小球从斜面上由静止滚下时，小球的质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，重力势能能转化为动能。
故答案为：（1）速度相同；（2）木块被推动的距离；转换；（3）速度；控制变量；（4）速度；质量；（5）重力势。
21．【解答】解：（1）实验中研究的是铁球的动能大小，让同一铁球沿斜面的不同高度静止滚下撞击水平板上的木块，这是控制了质量相同，目的是探究物体的动能与速度的关系；
（2）实验中通过观察木块被撞击后移动的距离的大小来间接判断物体动能的大小，这种研究方法是转换法；
（3）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；
太平滑，木块被撞击后，滑行的距离太长；太粗糙，木块被撞击后，滑行的距离太短；
（4）实验中可通过弹簧被压缩的程度来比较小球动能的大小，压缩程度越大，说明小球动能越大；
故答案为：（1）铁球；速度；（2）木块移动的距离；转换法；（3）匀速直线；太长；太短；（4）弹簧被压缩的程度。
22．【解答】解：（1）为了能更准确地测出小球摆一个来回的时间，可以测量小球摆动多次的时间，然后取平均值，这样能减小误差；
（2）探究时间可能与绳子的长度有关时，采用的是控制变量法，实验中需要控制小球的质量不变、摆动的幅度相同，改变绳子的长度，测量摆动一个来回的时间，与原来的时间比较说明有无关系；
（3）小球从点摆到点的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，质量不变，动能变大，重力势能转化为动能；
（4）在点时，小球只受竖直向下的重力和沿绳子斜向上的拉力。用力的示意图表示重力和拉力的三个要素：作用点是重心；方向竖直向下；具体做法，从力的作用点起沿力的方向画一条直线，在直线的末端画上箭头表示力的方向。拉力的方向是沿绳子斜向上，如图所示：


故答案为：（1）测量小球摆动多次的时间，然后取平均值；（2）控制小球的质量不变、摆动的幅度相同，改变绳子的长度，测量摆动一个来回的时间，与原来的时间比较说明有无关系；（3）重力势能转化为动能；（4）如图。
四．计算题
23．【解答】解：（1）斜坡的长度：；
（2）由可得，由乙图可知汽车沿斜坡行驶时的功率为，所以汽车沿斜坡行驶时的牵引力：；
（3）汽车经过段人和车的重力做的功：；
汽车经过段牵引力做的功：。
答：（1）斜坡的长度为；
（2）汽车沿斜坡行驶时的牵引力为；
（3）汽车经过段人和车的重力做的功为0，汽车经过段牵引力做的功为。