沪科版八年级全册第十章 机械与人第六节 合理利用机械能优秀课时训练

这是一份沪科版八年级全册第十章 机械与人第六节 合理利用机械能优秀课时训练，共21页。试卷主要包含了0分），【答案】B，【答案】C，【答案】A等内容，欢迎下载使用。

10.6合理利用机械能同步练习沪科版初中物理八年级全一册
一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）
1. 2018年5月5日，中国国产航母完成首次舰载直升机起降。直升机减速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
2. 小明用图示装置来“探究动能大小与速度的关系”，下列说法正确的是(    )
A. 水平面必须光滑
B. 实验研究的是木块的动能
C. 让不同的小车从斜面同一高度由静止释放
D. 通过观察木块移动距离的远近来比较小车的动能大小

3. 将两个相同的带有电子显示的弹簧测力计如图放置在光滑的水平地面上，现将铁球把左边的弹簧压缩一定长度后自由释放，(不计阻力)则分析正确的是(    )
A. 铁球的速度一直增加
B. 铁球在加速过程中受到平衡力的作用
C. 两边弹簧的电子屏最大读数相同
D. 小球接触右边弹簧后的电子屏读数一直增大
4. 伴随着中国城市化建设的高速发展，塔吊在建筑施工、货物搬运等方面发挥着越来越大的作用，如图为塔吊的工作场景，下一列对相关知识的分析正确的是(    )
A. 塔吊将建筑材料匀速向上提升时，机械能不变
B. 塔吊吊着建筑材料匀速转动时，建筑材料受力平衡
C. 所吊的建筑材料越重，机械效率越高
D. 塔吊顶端的大气压强比地面的大气压强大

5. 如图所示，空中加油机正在给匀速水平飞行的战斗机加油，加油后战斗机仍以原来的高度和速度做匀速飞行，则战斗机的(    )

A. 动能增加，势能增加，机械能增加
B. 动能不变，势能减少，机械能减少
C. 动能增加，势能不变，机械能增加
D. 动能不变，势能不变，机械能不变
6. 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. 动能减小、重力势能减小
B. 动能减小、重力势能不变
C. 动能不变、重力势能减小
D. 动能不变、重力势能不变

7. 如图所示，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是(    )
A. 动能减少
B. 重力势能增大
C. 机械能减少
D. 机械能增大
8. 将皮球从离地某一高度O点水平抛出，球落地后又弹起，它的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是(    )
A. 皮球在 D 点时的机械能小于在C点时的机械能
B. 皮球经过同一高度的 A、B 两点时动能相等
C. 皮球第一次反弹后达到最高点P点时动能为零
D. 若将皮球涂黑，则会在地面 M、N 两点留下两个大小相等的黑色圆斑

9. 将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起，它的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是(    )
A. 皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能
B. 皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零
C. 皮球经过同一高度的A、B两点时动能相等
D. 若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两点留下两个大小相等的黑色圆斑

10. 如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点，关于小石块从A点到C点运动过程的说法，正确的是(    )
A. 忽略空气摩擦，小石块减少的重力势能全部转化为动能
B. 从A点下落到B点的过程中，小石块受到重力和弹力的作用
C. 从B点下落到C点的过程中，小石块的速度先增大后减小
D. 小石块在C点时，速度为零，受到平衡力的作用

二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
11. 2021年5月26日，“月全食+超级红月亮”的组合天文奇景现身天宇。月全食是由于光的______形成的；地球大气层对光线______(前两空选填“直线传播”、“反射”或“折射”)的红色光更容易穿透大气层，从而形成红月亮；超级月亮是因为月球运行到“近地点”，此时月球相对于地球______(选填“动能”或“势能”)。
12. 如图是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片．A、B是同一高度的两点，则A点的重力势能______B点的重力势能(选填“大于”“小于”或“等于”)；A点的动能______B点的动能(选填“大于”“小于”或“等于”)．
13. 为了解火箭升空过程中的相关运动状况，兴趣小组制作了一模型火箭，重为8牛(不包含燃料)，发射后获取模型火箭的飞行高度与时间的关系，如图所示。
(1)模型火箭燃料耗尽后仍能向上飞行一段距离，这是因为模型火箭具有______。
(2)图中标注的A、B、C三个位置中，模型火箭的重力势能最小的是______。
(3)模型火箭从最高点B下落到地面，重力做功的功率是______瓦。

14. 如图所示是一名跳伞运动跳伞时的情景。当他匀速下落时，运动员和伞总的质量______动能______，重力势能______(均选填“变大”、“不变”或“变小”)。




三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
15. 一单摆小球，从A点放手后，经最低点B荡至另一侧的C点，若不考虑能量损失，请在图上画出C点所在位置。












16. 如图所示，天花板上挂一个单摆，放手后摆球沿弧abcd来回摆动，请标出小球势能最大的位置并涂黑。












四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
17. 小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，选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)静止开始放下，观察木块被撞击后移动的距离，实验过程如图所示。
(1)该实验中斜面的作用是为了控制钢球______的大小。
(2)由甲、乙图可得实验结论：______。
(3)钢球撞击木块，木块在水平面运动一段距离后静止，这一过程中能量的转化情况是______。
(4)该实验还可以用来模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患。若要研究超载的安全隐患时，我们应选择图______所示实验。
18. 如图所示，在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中，将A、B、C三小球先后从同一装置的hA、hB、hC高处滚下(mA=mBhB)推动纸盒运动一段距离后静止。
(1)要研究动能与质量的关系，我们要选择______ 两图来进行比较。实验结论是______ 。
(2)要研究动能与速度的关系，我们应该选择______ 两图来进行实验。实验结论是______ 。
(3)观察木块被撞击后移动距离的长短，是为了判断______ ；若水平面绝对光滑，本实验将______ (选填“能”或“不能”)达到探究目的。
(4)从图中可以看出，A、B、C三个小球刚到达水平面时，______ 球的动能最大。

五、计算题（本大题共4小题，共32.0分）
19. 小华猜想：动能大小可能与物体的质量与物体的速度有关。因此。他设计了如下两种实验方案：
A.让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑。与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离(如图甲所示)。
B.让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰。比较木块在水平面上移动的距离(如图乙所示)。
上述两种实验方案中：
(1)A方案是为了探究动能大小与______关系，若木块被撞后移动的距离越远。
(2)小华想用B方案探究动能大小与质量的关系。该方案是否合理？______(A、合理/B、不合理)。理由是______。
(3)小红完成实验后想，本实验中水平轨道能否是光滑的呢？请你帮小红解决这个问题，你的结论是______(A、能/B、不能)，你的依据是______。
(4)在实际实验中，常常发现木块会被推出木板外，导致无法记录木块移动的距离，在不添加实验器材的基础上，通过实验操作，使其不再滑出木板，做法是：______。







20. 物体重力势能的表达式为Ep=mgh，其中m为物体的质量，h为物体距离水平地面的高度，g取10N/kg。如图，质量m=0.5kg的小球，从桌面上方高h1=1.0m的A点下落到与桌面相平的B点，B点离地面的高度h2=0.4m。求：
(1)小球从A运动到B的过程中重力势能的减小量；
(2)小球从A运动到B的过程中重力做的功；
(3)试说明重力做功和重力势能的关系。







21. 如图所示质量为 5kg 的球放在斜面的顶端A点由静止滚下，斜面高AC为 5m，斜面长AB为 11m，若不计摩擦和空气阻力，
(1)在图中作出球的受力示意图；
(2)球由静止沿斜面从A点滚到B点，重力做了多少功？
(3)若重力做了多少功，物体的动能就增加了多少，物理学中动能的计算公式为Ex=12mv2，请计算物体到达B点的速度．







22. 如图，在水平地面上的AB=6m，物体在300N的水平拉力F作用下从O点开始加速运动到A点，再从A点以0.2m/s匀速运动到B点。整个过程所耗的时间为50s，拉力F总共做的功为3000J。则：

(1)从O点到A点的途中，物体的动能______；从A点到B点的途中，物体的动能______。(填“增大、不变、减小”)
(2)物体从A点到B点所花的时间为______s。
(3)在OA段拉力F的功率多大？







答案和解析
1.【答案】B

【解析】惯性是一切物体所固有的一种属性，只与物体的质量有关，直升机减速下降，质量不变，所以惯性不变，故 A错;与动能相关的物理量是质量和速度，直升机减速下降，质量不变，而速度变小，所以动能变小，故B正确;重力势能与物体质量和物体所处高度有关，直升机减速下降，虽质量不变，但所处高度变小，所以重力势能变小，故C错;动能和势能统称为机械能，前面已分析，动能和重力势能变小，所以机械能也变小，故 D错误。

2.【答案】D

【解析】解：AD、在该实验中我们用到了转换的方法，即将小车动能的大小转换为其对木块做功的多少来比较，即小车推动木块越远，其对木块所做的功就越多，即具有的动能就越大；反之就越少；实验中若水平表面光滑，则无法观察木块移动距离的远近；故A错误，D正确；
B、该实验的研究对象是小车，不是木块，故B错误；
C、动能的大小与物体的质量和速度有关，要探究动能大小与速度的关系，必须控制物体的质量相同，也就是保持小车的质量不变；让相同的小车从同一斜面的不同高度由静止释放，故C错误。
故选：D。
(1)物体由于运动而具有的能叫做动能，动能的大小与物体的质量和速度有关；
(2)实验过程要采用控制变量法，当研究动能大小与质量的关系时，要让钢球沿斜面的同一高度下落，这样保证下落速度相同，当研究动能大小与速度的关系时，应选择同一钢球从不同的高度释放，这样可以保证小球的质量相同；即只有这样实验才更为科学严密。
动能的决定因素有两个：质量和速度，在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”时，应该利用控制变量法的思路，去分析解决；小车把木块推出的距离长，说明的动能大这是一种转换的方法。

3.【答案】C

【解析】解：A、弹簧被压缩后恢复原状，给铁球弹力的作用，铁球由静止变为运动，速度逐渐变大；当铁球离开弹簧后，不再受弹簧的弹力作用，因水平方向不受力的作用，所以铁球做匀速直线运动；故A错误；
B、铁球在加速过程中，水平方向上受到弹簧的弹力作用，竖直方向上受到水平地面的支持力作用和重力作用，支持力和重力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，是一对平衡力；故B错误；
C、不计阻力，铁球在滚动的过程中没有能量损失，撞击右侧弹簧后，铁球的动能全部转化为弹簧的弹性势能时，弹簧形变最大，且与左侧弹簧最大形变相同，所以两边弹簧的电子屏最大读数相同；故C正确；
D、铁球向右运动压缩弹簧，弹簧形变增大，弹力增大；当弹簧形变最大时，铁球在弹簧弹力作用下向左运动，弹力逐渐缩小，示数变小，故D错误。
故选：C。
(1)力是改变物体运动状态的原因；
(2)分别从铁球竖直和水平方向受力分析，由平衡力的条件作出判断；
(3)不考虑能量的损失，动能和势能相互转化的过程中总量保持不变；
(4)分别从铁球向右运动压缩弹簧和铁球在弹簧弹力作用下向左运动分析。
本题考查了力和运动的关系知识的应用，对物体进行正确的受力分析是解题的关键。

4.【答案】C

【解析】解：A、塔吊将建筑材料匀速向上提升时，动能不变，但重力势能变大，所以机械能变大，故A错误；
B、塔吊吊着建筑材料匀速转动时，运动方向发生改变，所以建筑材料手非平衡力作用，故B错误；
C、塔吊上按照滑轮组，所吊的建筑材料越重，有用功越大，则有用功在总功中的比例越大，机械效率越高，故C正确；
D、大气压强与海拔高度有关，塔吊顶端的大气压强比地面的大气压强小，故D错误。
故选：C。
(1)机械能包括动能和势能；物体由于运动而具有的能量叫动能；物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能叫重力势能；物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。动能的大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关。
(2)物体受到平衡力作用时，其运动状态不变，即处于静止状态或匀速直线运动状态。物体受非平衡力作用时，其运动状态会发生变化，体现在速度大小及方向的变化。
(3)用滑轮组提升重物时，物体的重力越大，有用功越大，额外功不变，则机械效率越大。
(4)大气压强与海拔高度有关，海拔越高的地方大气压越低。
理解影响机械能的因素、物体受力情况与运动状态间的关系、影响滑轮组机械效率的因素，知道大气压与海拔高度的关系，可解答此题。

5.【答案】A

【解析】解：
加油后战斗机仍以原来的高度和速度做匀速飞行，速度不变，战斗机油量增加，质量增大，则动能增大；战斗机的质量增大，高度不变，则重力势能增大；战斗机没有发生弹性形变，不考虑弹性势能；因为机械能=动能+势能，且动能增大，重力势能增大，所以机械能增大。
故选：A。
(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，势能只考虑重力势能。
掌握动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素，掌握动能、重力势能、弹性势能、机械能的大小变化情况。

6.【答案】A

【解析】
【分析】
此题考查的是动能和重力势能影响因素的应用，是一道基础题。抓住质量变化是正确判断的前提。
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。
【解答】
无人机在农田上空的某一高度水平匀速飞行，同时均匀喷洒农药，飞机的速度和高度均不变，但质量变小，所以无人机的动能减小，重力势能减小，
故A正确，BCD错误。
故选A。  
7.【答案】C

【解析】解：当小朋友从滑梯上匀速下滑的过程中，小朋友的质量不变，速度不变，故动能不变；同时质量不变，高度减小，重力势能变小，机械能等于动能和重力势能的和，故机械能减小，故故ABD错误，C正确。
故选：C。
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；
下滑时，克服摩擦做功，机械能转化为内能。
分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增加的能量。

8.【答案】A

【解析】解：A.由图可知，每次小球反弹后到达的最高点都比上一次的最高点要低，说明机械能逐渐变小，小球先运动到C点后运动到D点，故在D点的机械能小于在C点的机械能，故A正确。
B.由图可知，每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明机械能逐渐变小，在A点的机械能大于B点的机械能，机械能是物体动能与势能的总和，在AB两点高度相同则重力势能相同，所以在A点的动能大于大于B点的动能，故B错误。
C.从轨迹来看，小球既有竖直方向的速度又有水平方向的速度，小球在最高点时，竖直方向速度为零，但是仍然能向右运动，说明小球还具有水平方向速度，所以皮球第一次反弹后到达最高点P时，动能不为零，故C错误。
D.弹性势能的大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反应小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大，弹性势能越大，因小球在M点的机械能大于在N点的机械能，所以在M、N两点动能和重力势能最小且相等时，小球在M点的弹性势能大于在N点的弹性势能，所以在M点的圆斑要大于在N点的圆斑，故D错误。
故选：A。
(1)由图可知，每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明机械能逐渐变小。
(2)由图可知，每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明机械能逐渐变小，机械能是物体动能与势能的总和，AB两点高度相同，则重力势能相同。
(3)从轨迹来看，小球既有竖直方向的速度又有水平方向的速度。
(4)弹性势能大小与弹性形变的程度有关，黑色圆斑的大小反映弹性形变的程度，圆斑越大，形变越大。
本题考查机械能的相互转化的知识，明确最高点时的竖直方向的速度为零，水平方向的速度不为零是关键。

9.【答案】A

【解析】解：A.由图可知，每次小球反弹后到达的最高点都比上一次的最高点要低，说明机械能逐渐变小，小球先运动到C点后运动到D点，故在D点的机械能小于在C点的机械能，故A正确。
B.从轨迹来看，小球小球既有竖直方向的速度又有水平方向的速度，小球在最高点时，竖直方向速度为零，但是仍然能向右运动，说明小球还具有水平方向速度，所以皮球第一次反弹后到达最高点P时，动能不为零，故B错误。
C.由图可知，每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明机械能逐渐变小，在A点的机械能大于B点的机械能，机械能是物体动能与势能的总和，在AB两点高度相同则重力势能相同，所以在A点的动能大于大于B点的动能，故C错误。
D.弹性势能的大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反应小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大，弹性势能越大，因小球在M点的机械能大于在N点的机械能，所以在M、N两点动能和重力势能最小且相等时，小球在M点的弹性势能大于在N点的弹性势能，所以在M点的圆斑要大于在N点的圆斑，故D错误。
故选：A。
A.由图可知，每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明机械能逐渐变小。
B.从轨迹来看，小球既有竖直方向的速度又有水平方向的速度。
C.由图可知，每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明机械能逐渐变小，机械能是物体动能与势能的总和，AB两点高度相同，则重力势能相同。
D.弹性势能大小与弹性形变的程度有关，黑色圆斑的大小反映弹性形变的程度，圆斑越大，形变越大。
本题考查机械能的相互转化的知识，明确最高点时的竖直方向的速度为零，水平方向的速度不为零是关键。

10.【答案】C

【解析】解：
小石块在下落过程中，在AB段，小石块只受到重力作用，重力不断改变小石块的运动状态，小石块加速下落；
在BC段受到橡皮筋的拉力作用，过B点后橡皮筋开始伸长(大于原长)，弹力逐渐增大。当拉力小于重力时，小石块仍处于加速状态；当拉力大于重力时，小石块减速下落。
A、从A点到C点运动过程中小石块的重力势能转化为动能还转化为橡皮筋的弹性势能，故A错误；
B、由题B点是橡皮筋自然下垂长度的位置，所以在AB段，橡皮筋对小石块没有弹力，故B错误；
C、从B点下落到C点的过程中，小石块速度先加速后减速，故C正确；
D、BC过程中小石块先加速后减速，减速过程中是因为弹力大于重力，C点是下落的最低点，此时小石块虽然速度为0，到达C点后小石块会改变运动状态向上运动，故C点时受到并不是平衡力，故D错误。
故选：C。
(1)小石块在下落过程中，在AB段，小石块只受到重力作用，重力不断改变小石块的运动状态，小石块加速下落；
在BC段受到橡皮筋的拉力作用：当拉力小于重力时，小石块仍处于加速状态；当拉力大于重力时，小石块减速下落。
(2)影响动能的因素有：质量和速度；
影响重力势能的因素有：质量和高度；
弹性势能的大小与物体弹性形变的程度有关，物体弹性形变的程度越大，弹性势能越大。
物体受到的合力方向和物体运动方向相同时，物体处于加速状态；物体受到的合力方向和物体运动方向相反时，物体处于减速状态。

11.【答案】直线传播  折射  动能

【解析】解：(1)当太阳、地球、月球在同一直线上，地球位于太阳与月球之间时，太阳发出的沿直线传播的光被不透明的地球完全挡住，光线照不到月球上，在地球上完全看不到月球的现象就是月全食，因此月食是由光的直线传播形成的；
(2)发生月食时，地球挡住了太阳射向月球的光，但是还会有部分光线通过地球大气层发生折射，由于红光的折射能力最强，所以会有部分被地球大气层折射后的红色光射向月亮，这就让我们看到了“红月亮”；
(3)从远地点向近地点运行的下降过程，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。
故答案为：直线传播；折射；动能。
(1)月全食是由光在同种均匀介质中沿直线传播形成的；
(2)光线在介质不均匀时，光路就会改变，由于大气层的不均匀，有部分光线通过地球大气层发生折射；
(3)月球运行过程中，要经历两个过程：①从远地点向近地点运行的下降过程；②从近地点向远地点运行的上升过程。根据题目中提到的物理过程，结合动势能的转化来分析其能量的变化。
本题考查了学生根据题中信息得出正确结论的能力，这类题难度一般不大。

12.【答案】等于  大于

【解析】解：(1)由题知，A、B是同一高度的两点，高度相同，皮球的质量不变，所以皮球在A、B两点的重力势能相同；
(2)由图可知，皮球弹起后高度逐渐降低，说明球在落地、弹起的过程中克服阻力做功消耗了一部分机械能，所以机械能逐渐减小；皮球在A、B两点的重力势能相同，但在A点的机械能大于在B点时的机械能，所以在A点的动能大于在B点时的动能．
故答案为：等于； 大于．
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．
机械能是动能和势能的总和，但在转化过程中，机械能会有一部分转化为内能而消耗掉．
本题考查的是动能和重力势能的影响因素以及机械能的转化，知道排球的机械能逐渐在减少是关键．

13.【答案】惯性  C  52.5

【解析】解：(1)模型火箭燃料耗尽后仍能向上飞行一段距离，这是因为模型火箭具有惯性，仍要保持原来的运动状态；
(2)模型火箭在飞行过程中质量不变，由图可知，C位置最低，所以，模型火箭的重力势能最小的是C；
(3)由图可知，模型火箭从最高点B下落到地面的垂直距离h=140m，t=22s−6s=16s，
则重力做功：W=Gh=6N×140m=840J，
功率：P=Wt=840J16s=52.5W。
故答案为：(1)惯性；(2)C；(3)52.5。
(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性，惯性是物体的一种属性；
(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。
(3)利用W=Gh求出重力做功，然后根据图示读出时间，再利用P=Wt计算功率。
此题考查惯性、重力势能大小的影响因素、功和功率的计算，读懂图象并能从图象中获取相关信息是关键。

14.【答案】不变  不变  减小

【解析】解：当他匀速下落时，运动员和伞总的质量不变，速度大小不变，所以动能不变，但高度降低，所以重力势能减小。
故答案为：不变；不变，减小。
动能的影响因素有质量和速度，物体的速度越大，质量越大，动能越大；重力势能的影响因素有质量和高度，物体的高度越高，质量越大，重力势能越大。
本题考查了动能和重力势能的影响因素及其相互转化，难度不大。

15.【答案】解：小球从A到B的过程中，重力势能转化为动能；从B到C的过程中，动能转化为重力势能。不计能量损失，小球在C点和在A点具有的重力势能相同，所以C点与A点在同一水平线。画出小球在A位置时的悬挂点关于竖直线的对称位置，这一位置就是C的位置，如图所示：


【解析】不考虑能量损失，小球经最低点B荡至另一侧的C点，C点与A点关于小球在B时的竖直线对称。
本题考查动能与势能的相互转化，知道C点与A点对称是作图的前提与关键。

16.【答案】解：影响重力势能大小的影响因素是质量和被举得高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。
小球无论在哪个位置，其质量不变，由图可知，a和d点高度相等，且高于b、c两点，所以小球势能最大的位置是a和d点，如图所示：


【解析】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，据此结合图示分析解答。
此题考查势能大小的判断，掌握影响势能大小的影响因素是关键。

17.【答案】速度  质量相同的物体，速度越大，物体的动能越大  机械能转化为内能  乙、丙

【解析】解：(1)该实验中斜面的作用是控制钢球滚到水平面的速度；
(2)由甲、乙图可知，钢球的质量相同，钢球从同一斜面的不同高度由静止滑下，到达斜面底部时的速度不同，撞击木块后木块移动的距离不同，说明钢球的动能不同，且高度越高，撞击木块后木块移动的距离越大，动能越大，所以得出的实验结论为：质量相同的物体，速度越大，物体的动能越大；
(3)钢球撞击木块，木块在水平面运动一段距离后静止，这一过程中机械能转化为内能；
(4)超载是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大；则应选择到达水平面的速度相等(最初的高度相同)，质量不同的小球进行实验，即乙、丙两图符合题意。
故答案为：(1)速度；(2)质量相同的物体，速度越大，物体的动能越大；(3)机械能转化为内能；(4)乙、丙。
(1)斜面的作用是为了使小球从相同的高度由静止滚下获得相同的速度，或从不同的高度由静止滚下获得不同的速度，斜面是为了控制钢球的速度大小；
(2)动能大小跟质量和速度有关。在探究动能大小跟质量关系时，控制速度大小不变；在探究动能大小跟速度关系时，控制质量不变；
(3)用来探究超载的隐患时，应保持速度相同。
掌握动能大小的影响因素，利用控制变量法和转换法，探究动能大小跟各因素之间的关系。

18.【答案】a、c  在速度一定时，质量越大，动能越大  a、b  在质量一定时，速度越大，动能越大  动能的大小  不能  C

【解析】解：(1)研究动能与质量的关系时，采用控制变量法保证速度相同，所以保证小球在同一高度滚下，改变质量，a和c符合题意；由图可知，在速度一定时，质量越大，动能越大；
(2)研究速度与动能的关系时，采用控制变量法保证质量相同，所以小球在不同高度滚下，a和b符合题意；由图可知，在质量一定时，速度越大，动能越大；
(3)实验中通过观察推动纸盒移动的距离来比较物体的动能的大小，运用了转换法；若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，小车和木块将永远一直运动下去，就不能达到探究的目的了；
(4)由图可知，c中木块被撞击的距离最远，则C球的动能最大。
故答案为：(1)a、c；在速度一定时，质量越大，动能越大；(2)a、b；在质量一定时，速度越大，动能越大；(3)动能的大小；不能；(4)C。
动能的决定因素有两个：质量和速度，根据控制变量法的思路，去分析解决；要研究动能与质量的关系，必须保证速度相同，而质量不同。物体动能的大小，可由它对外做功的多少来体现。球把纸盒推出的距离长，说明的物体对外做的功多，进而体现它的动能大，这是一种转换的方法。
明确本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法，反映动能多少时运用了转换法。

19.【答案】速度  B  没有控制小车刚到达水平面时的速度相同  B  小车滑到的水平面上撞击木块后，木块会一直运动下去  降低小车下滑的高度

【解析】解：
(1)实验中，让小车处在不同的高度，反映了速度不同，这样设计的目的是为了研究动能与速度的关系；
(2)要探究动能大小与质量的关系，应该控制小车的速度相同，让小车从斜面的同一高度滑下；
(3)若水平面光滑，木块不受摩擦力，由牛顿第一定律可知物体将永远运动下去。物体的通过的距离无法确定，做功的多少也无法确定。所以小球动能的大小就无法比较；
(4)木块会被推出木板外，说明小车的动能太大，为减小动能，在质量不变的情况下，可减小速度，让其从更低的高度滑下。
故答案为：(1)速度；
(2)B；没有控制小车刚到达水平面时的速度相同；
(3)B； 小车滑到的水平面上撞击木块后，木块会一直运动下去；
(4)降低小车下滑的高度。
(1)动能的大小与质量和速度有关。小车的动能多少决定了木块运动距离的长短。此实验把动能的大小转换为木块被撞击后运动的距离，距离越远表明小球的动能越大；
(2)该实验利用了控制变量法，如果探究动能大小与质量的关系，必须保证运动速度相同，应该使小车从斜面的相同高度滑下；
(3)由牛顿第一定律内容分析回答。
(4)要使小车推动木块的距离变小，可通过减小小车的运动速度来减小小车的动能。
本题是一道探究题，探究动能大小与什么因素有关，根据控制变量法的思路可找到答案。在得出结论时，要注意条件。

20.【答案】解：(1)以地面为零势能面，小球在A点的重力势能：
EAP=mghA=mg(h1+h2)=0.5kg×10N/kg×(1.0m+0.4m)=7J；
小球在B点的重力势能：
EBP=mghB=mgh2=0.5kg×10N/kg×0.4m=2J；
小球从A运动到B的过程中重力势能的减小量：
△EP=EAP−EBP=7J−2J=5J；
(2)小球从A运动到B的过程中重力做的功：
W=Gh1=mgh1=0.5kg×10N/kg×1.0m=5J；
(3)由(1)(2)计算可知，△EP=W，说明重力做功等于重力势能的变化量。
答：(1)小球从A运动到B的过程中重力势能的减小量是5J；
(2)小球从A运动到B的过程中重力做的功是5J；
(3)重力做功等于重力势能的变化量。

【解析】(1)根物体重力势能的表达式为Ep=mgh，分别求出小球从A运动到B的过程中重力势能，可求减小量；
(2)根据W=Gh可求小球从A运动到B的过程中重力做的功；
(3)由(1)、(2)可知重力做功等于重力势能的变化量。
本题主要考查重力做功以及重力势能的变化量的关系，高中物理的衔接试题，有一定难度。

21.【答案】解：(1)不计摩擦和空气阻力，小球所受重力为G=mg=5kg×10N/kg=50N，重力的方向竖直向下，力的作用点在重心；
过重心作垂直于斜面向上的支持力；如图所示：

(2)因为小球是沿斜面下滑，下降的竖直高度h=5m，
小球的重力做功：W=mgh=5kg×10N/kg×5m=250J；
(3)小球沿斜面由静止从A点滚到B点，初速度为0，
由于物体做功的过程就是能量转化的过程，重力做了多少功，物体的动能就增加了多少，
故E k=12mv2=W=250J，
则物体到达B点的速度：v=2EKm=2×250J5kg=10m/s．
故答案为：(1)见上图；
(2)球由静止沿斜面从A点滚到B点，重力做了250J的功；
(3)物体到达B点的速度为10m/s．

【解析】(1)先根据规则物体的重心在物体的几何中心，确定物体的重心；然后根据重力的方向竖直向下，过重心表示出重力的方向；支持力垂直于斜面向上；
(2)利用斜面提高物体，在竖直方向上克服重力做功，故根据W=Gh求出克服重力做功；
(3)利用能量转化公式将重力做的功代入可解得速度．
(1)画力的示意图，首先要对物体进行受力分析，看物体受几个力，要先分析力的大小、方向和作用点，再按照画图的要求画出各个力．
(2)此题主要考查学生对于斜面上重力做功和做功过程中能量转化的理解．

22.【答案】增大  不变  30

【解析】解：(1)影响动能的因素是质量和速度，由题意可知，从O点开始加速运动到A点，质量不变，所以动能增大，
从A点到B点的途中，速度不变，质量不变，则物体的动能不变；
(2)已知sAB=6m，v=0.2m/s，由v=st可得，物体从A点到B点所花的时间：
t=sABv=6m0.2m/s=30s；
(3)在AB段做功：W1=FsAB=300N×6m=1800J；
在OA段做功：W2=3000J−1800J=1200J；
在OA段花时间：t=50s−30s=20s，
在OA段的功率：P=Wt=1200J20s=60W。
故答案为：(1)增大；不变；(2)30；(3)在OA段拉力F的功率为60W。
(1)影响动能的因素是质量和速度；
(2)已知AB=6m，速度为0.2m/s，由速度公式变形可求得时间；
(3)先求得在AB段做功，然后可知在OA段做功，求得在OA段花时间，由P=Wt可求得在OA段拉力F的功率。
本题考查影响动能的因素，速度公式的应用、功及功率的计算，要会从图象中获取信息。