2022年天津市中考物理专题练6-功和机械能

这是一份2022年天津市中考物理专题练6-功和机械能，共21页。

A．刚抛出时刻，甲球的动能大于乙球的动能
B．刚抛出时刻，甲球的动能小于乙球的动能
C．两球在各自刚落地的一瞬间，动能不相等
D．两球在各自刚落地的一瞬间，动能相等
2．（2021•红桥区一模）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
3．（2021•滨海新区二模）如图所示情境中，人对物体做功的是（ ）
A．小车被推动前进
B．搬而未动
C．物体停在空中
D．提着滑板在水平路面上前进
4．（2021•河西区一模）如图所示，小亮沿滑梯匀速下滑，下列说法中正确的是（不计空气阻力）（ ）
A．他只受重力和摩擦力的作用
B．他只受重力和支持力的作用
C．他的重力势能转化为动能，机械能不变
D．他的重力势能减小，动能不变，机械能减少
5．（2021•西青区一模）2020年6月，我国自主研发的北斗卫星导航系统的最后一颗组网卫星“北斗三号”发射成功。如图，卫星在大气层外运行，不受空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．卫星从远地点运行到近地点，势能减小，动能增大
B．卫星从远地点运行到近地点，势能增大，动能减小
C．卫星从近地点运行到远地点，势能增大，动能增大
D．卫星从近地点运行到远地点，势能减小，动能减小
6．（2021•南开区模拟）关于做功，下列说法正确的是（ ）
A．运动员举着杠铃不动时，人对杠铃的支持力做了功
B．扛着一桶纯净水上楼时，人对水桶的支持力做了功
C．拉着拉杆箱在水平地面上行走时，地面对拉杆箱的支持力做了功
D．篮球离开手后继续在空中飞行的过程中，运动员对篮球做了功
7．（2021•天津模拟）起重机将重3×103N的楼板以1m/s的速度举到10m高的三层楼后，又将楼板水平移动了3m，在整个过程中，起重机对楼板做的功是（ ）
A．6×103JB．9×103JC．3×104JD．3.9×104J
8．（2020•天津模拟）如表所示，关于小球动能的说法错误的是（ ）
A．小球的动能与质量和速度都有关
B．改变速度比改变质量对小球动能影响更大
C．该实验严格遵循了控制变量法
D．若小球的动能为18J，则质量与速度可能为3kg，6m/s
二．填空题（共7小题）
9．（2021•东丽区一模）质量为50kg的雪橇上装载了350kg的原木，一匹马拉着雪橇沿着平直的路面匀速前进，将原木运到了3000m外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N，货物受到的重力是 N，马的水平拉力做的功是 J。（g取10N/kg）
10．（2021•东丽区二模）如图所示，把金属片放在支架上，将小球放在金属片上。拨动弹簧片，把小球与支架之间的金属片弹出去，小球由于具有 ，恰好落在支架上。此过程中弹簧片的弹性势能转化为金属片的 能。
11．（2021•天津二模）可上九天揽月，可下五洋捉鳖，嫦娥五号和奋斗者号令人骄傲！嫦娥五号“挖土”成功返回地球，在返回舱接近地球减速下降的过程中，其机械能将 ；奋斗者号成功坐底马里亚纳海沟后，在逐渐上升返回海面的过程中，其所受到海水的压强将 。（两空均选填“变大”“变小”或“不变”）
12．（2021•红桥区模拟）2020年3月9日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射北斗系统第54颗导航卫星。如图所示，火箭在上升过程中，以地面为参照物，火箭是 （选填“静止”或“运动”）的；当卫星加速升空的过程中，其机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
13．（2021•河西区二模）在自由下落过程中，物体运动速度会越来越快，一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB＝BC.如图所示，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，则W1 W2，P1 P2（两空均选填“＞”、“＜”或“＝”）。
14．（2021•红桥区模拟）一辆重型卡车匀速行驶时发动机的功率为200kW，速度为72km/h，汽车行驶2h，发动机做的功是 J．卡车牵引力是 N。
15．（2020•河东区一模）如图1是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验，让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下，撞击水平面上的木块，是为了探究动能与 的关系；如图2所示的摆，不考虑空气阻力的影响，小球在ABC间不停地往复运动，小球从A运动到B的过程中，机械能 （选填“逐渐变小”、“逐渐变大”或“保持不变”）。
三．实验探究题（共11小题）
16．（2021•天津）兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：
【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？
【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟 有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 有关。
【进行实验】他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越 。
【分析论证】分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是： 。
【实践应用】用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。
17．（2021•津南区一模）如图所示，在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，可以将钢球提升到某一高度静止释放，当钢球下落至竖直位置时撞击水平面上的木块。请回答下列问题：
（1）钢球到达最低点时的动能是由 转化得到的，实验时通过观察 来比较动能的大小；
（2）将同一钢球从不同高度自由释放，可以探究动能大小与 的关系，得出结论： ；这个结论可用于解释汽车 （选填“超载”或“超速”）。
18．（2021•蓟州区校级模拟）如图所示，用质量不同的钢球A、B，从同一斜面的同一高度由静止滑下撞击同一块木块C。
（1）该实验通过观察 来判断动能大小。
（2）让钢球A、B从同一斜面的同一高度由静止滚下，是为了使钢球滚到斜面底端时具有相同的 ；在图甲中研究的是 （填“A”或“C”）的动能。
（3）本实验研究的是钢球具有动能大小跟 的关系。
（4）实验可得结论： 。
19．（2021•西青区一模）为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，薛物理同学设计了如图甲、乙、丙所示的探究实验，将A、B、C三个小球先后从同一装置，高度分别为hA、hB、hC的位置滚下（mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB），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）本实验中通过观察 来反应小球动能的大小，这种研究问题的方法是 （填控制变量法或转换法）。
（2）用来研究超速安全隐患时，需要控制的变量是 ，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 。
20．（2021•河西区模拟）小明在探究“弹簧弹性势能的大小跟哪些因素有关”的实验时，提出了如下猜想：
猜想一：弹簧弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；
猜想二：弹簧弹性势能的大小与弹簧的材料有关。
为了验证上述猜想，小明选用材料不同的三根弹簧A、B和C（长度和粗细均相同），一把长刻度尺，小球、木块各一个，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，实验数据如表所示。
（1）弹簧将小球弹开的过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的 能。实验中通过比较 来判断弹簧弹性势能的大小。
（2）为了验证猜想一，应选择表中 （填实验序号）三组数据进行分析；由此得出的结论是： 相同时， 越大，弹簧的弹性势能越 。
（3）为了验证猜想二，应选择表中 （填实验序号）三组数据进行分析。
21．（2021•红桥区二模）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N（N的质量大于M）分别从不同的高度h和H（H＞h）由静止开始滚下，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 （填“控制变量法”或“转换法”）。若水平面绝对光滑，本实验将 （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 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，她的结论是否正确？ （填“正确”或“错误”），理由是： 。
（4）另一同学用图2丁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 （填“正确的”或“错误的”）。
22．（2021•蓟州区模拟）某班同学在探究“动能的大小与什么因素有关”时，同学们提出了如下猜想：
猜想一：动能的大小可能与物体的密度有关；
猜想二：动能的大小可能与物体的运动速度有关；
猜想三：动能的大小可能与物体的质量有关。
为了验证同学们的猜想，老师提供如下器材：刻度尺、四个金属球（100g的铁球、100g的铝球、60g的铁球、50g的铝球）、小木块和长木板。
同学们组装了图所示的实验装置，让小球从斜面上由静止滚下，碰上水平面上的小木块后，将木块撞出一段距离。在同样的平面上，木块被撞得越远，说明球的动能越大。
请你帮同学们完成下列任务：（1）为了探究“猜想一”，应该选用 和 ，从斜面的 （填相同或不同）高度由静止释放，去撞击木块，然后比较 。
（2）设计出探究“猜想三”的记录数据表格。
23．（2021•西青区二模）如图所示，是研究动能的大小跟哪些因素有关的实验，让钢球从斜面上滚下，打到一个木块上，观察木块被推的距离。
（1）让同一钢球从不同的高度滚下时，原来的位置越高，滚到斜面下端时 越大，把木块推得越远，说明在钢球质量相同的情况下，钢球的 越大，动能越大。
（2）让质量不同的钢球从同一高度滚下，滚到斜面下端时速度相同，钢球的质量越大，把木
块推得越远，说明在钢球速度相同的情况下，钢球的质量越大，动能越 。
（3）从这个实验可以得出结论：运动物体的质量越大，速度越大，其动能越
（4）下表中记录了用甲、乙两球分别进行实验的数据。由表中数据可知：甲球的动能
（选填“大于”“小于”或“等于”）乙球的动能；在质量和速度两个物理量中，对动能影响较大的是 。
24．（2021•天津模拟）某同学A在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图甲所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B求质量为2m，让A、B两球从距沙表明高H静止下落，C球从距沙表面高2H静止下落，D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）．实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙深度均为h3，且h1＜h2＜h3。
（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过 来反映的。
（2）比较A、B两球，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当下落高度一定时， 。
（3）比较 两球，发现C球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当物体质量相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大。
（4）比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径 （选填：“有关”或“无关”）。
（5）小球在下落过程陷入沙面前，将重力势能转化为动能，陷入沙中后到小球静止过程中，将机械能转化为 能。
（6）同学B在体育活动中观察到足球运动情况，如图乙所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，足球
A．在b、d两点动能相等
B．在a、d两点动能相等
C．在b点的动能大于在d点的动能
D．从c到d的过程重力势能减少
25．（2021•天津模拟）在研究“物体的重力势能跟高度是否有关”时，三个相同的木桩被从空中静止的三个铁块从不同的高度落下撞击。陷入沙坑的情况如图所示，在此实验中：
（1）我们是通过观察 来比较各铁块重力势能的大小的。
（2）在准备实验器材的时候，需要三个质量 （选填“相同”或“不同”）的铁块。从图中可以判断出 （选填“A”、“B”或“C”）铁块具有的重力势能最大。
（3）从实验的结果来看，可以得出的结论是： 。
26．（2021•红桥区模拟）某学习小组的同学做探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验，实验装置如图所示，让金属球从斜面上由静止滚下，撞击放置在水平面上的小木块，小木块被撞出一段距离；同学们做了多次实验，实验数据如下表，请你完成下列内容：
（1）实验中，通过比较 （选填“s”或“h”）的大小，来判断 （选填“金属球”或“木块”）的动能大小；若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。
（2）分析表中实验序号 （填写序号）的数据可知，物体动能的大小与 无关；
（3）分析实验序号4、5、6的数据，得到的实验结论是： 。
（4）分析表中数据，可以看出，对物体动能大小影响较大的因素是： 。
四．计算题（共1小题）
27．（2021•河西区一模）一底部带有出水口的柱形薄壁空容器放在水平桌面上，一个体积和质量均忽略不计的弹簧，其两端分别固定在容器底部和柱状物体底面的中心。现向容器中加入密度为ρ0的水，直到物体上表面与液面相平，此时弹簧长度与其没有发生形变时相比变化了l0，弹簧受力的大小为F0，如图所示。打开出水口，缓慢向外放水，当弹簧对物体作用力的大小与放水前相等时，关闭出水口，此时物体有23的体积浸在水中。求：
（1）物体受到的最大浮力和物体的重力；
（2）在整个放水的过程中，物体重力做的功。
五．解答题（共1小题）
28．（2022•天津模拟）某学习小组的同学做探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验，实验装置如图所示；让钢球从斜面上由静止滚下，撞到一个在水平面上放置的小木块上，能将木块撞出一段距离；他们在该装置上安装了数据采集系统，进行了两组实验，得到的实验数据见表一、表二。请你完成下列内容：
表一（钢球撞击木块时的速度为5m/s）
表二（同一钢球）
（1）该实验是通过比较 ，从而判断 （选填“钢球”或“木块”）具有动能的大小；
（2）分析表一中的实验数据，可得出的结论是： ；
（3）分析表二中的实验数据，可得出的结论是： ；
（4）分析数据，可以看出，对物体动能大小影响较大的因素是： 。
2022年天津市中考物理专题练6-功和机械能
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1．【解答】解：AB、由题意可知，两小球的质量相等，抛出后的速度和高度都相等，因此，刚抛出时，两球的动能和势能的大小均相等，故AB错误；
CD、由于不计空气阻力，在上升和下落的过程中，只有重力做功，因此，小球的机械能守恒，所以，两小球落地时的动能大小相等，故C错误，D正确。
故选：D。
2．【解答】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。
3．【解答】解：A、人将小车被推动前进，小车在推力的方向上移动了距离，故人对物体做功，故A正确。
B、人用力搬石头，没有搬动，只有力，没有距离，故人对物体没有做功，故B错误。
C、人提物体，物体停在空中，只有力，没有距离，故人对物体没有做功，故C错误。
D、人提滑板沿水平方向前进，提力的方向竖直向上，距离的方向水平向前，在力的方向上没有移动距离，故人没有做功，故D错误。
故选：A。
4．【解答】解：
AB、分析可知，小亮沿着滑梯匀速下滑的过程中，受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用，故AB错误；
CD、小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，质量不变，高度降低，速度不变，故重力势能减小，动能不变，同时在此过程中需要克服摩擦力做功，有一部分重力势能转化为内能，所以机械能减少，故C错误，D正确。
故选：D。
5．【解答】解：AB、卫星从远地点运行到近地点，其质量不变，速度增大，动能增大；高度减小，势能减小；故A正确，B错误；
CD、卫星从近地点运行到远地点，其质量不变，速度减小，动能减小；高度增大，势能增大；故CD错误。
故选：A。
6．【解答】解：A、运动员举着杠铃不动，运动员给杠铃一个向上的支持力，但杠铃向上没有移动距离，人对杠铃的支持力没有做功。故A错误。
B、扛着一桶纯净水上楼，人给水桶一个向上的支持力，水桶在支持力的方向上通过了距离，人对水桶的支持力做了功，故B正确。
C、拉着拉杆箱在水平地面上行走时，地面对拉杆箱的支持力竖直向上，但拉杆箱没有在支持力的方向上通过距离，所以地面对拉杆箱的支持力没有做功。故C错误。
D、篮球离开手后靠惯性继续在空中飞行，不再受到运动员的力的作用，所以运动员对篮球不做功。故D错误。
故选：B。
7．【解答】解：
物体匀速提升时，物体处于平衡状态，起重机对物体的拉力和物体本身的重力是一对平衡力，故大小相等，所以拉力是3×103N；
当物体匀速水平移动时，物体处于平衡状态，钢丝绳对重物的拉力和物体本身的重力仍是一对平衡力，故大小相等，故拉力大小仍为1000N；所以在整个过程中，拉力对物体只是在物体竖直向上提起时对物体做了功，
则大小为W＝Gh＝3×103N×10m＝3×104J，故C正确。
故选：C。
8．【解答】解：A、由表中数据可知，小球的质量相同时，速度变大，动能变大；速度相同时，质量变大，动能变大，即小球的动能大小与质量和速度有关，故A正确；
B、根据数据可知，当速度不变时，质量变为原来的2倍，动能变为原来的2倍，即动能大小与质量正正比；当质量不变时，速度变为原来的1.5倍，动能会变为原来的2.25倍，即动能大小与速度的平方成正比；所以速度对动能的影响大，故B正确；
C、动能的影响因素有两个，探究动能与其中一个因素的关系时，必须控制另外的一个量不变，采用的是控制变量法，故C正确；
D、根据第一组示数可知，当质量为1kg，速度为2m/s时，动能为2J；当质量为3kg、速度为6m/s时，质量变为原来的3倍，速度变为原来的3倍，此时的动能为：2J×3×32＝54J，故D错误。
故选：D。
二．填空题（共7小题）
9．【解答】解：货物受到的重力G＝mg＝350kg×10N/kg＝3500N；
雪橇在水平方向上受马的拉力F，摩擦力f作用，
因货物沿水平道路做匀速直线运动，处于平衡状态，
则由平衡条件得：F＝f＝800N，
马的水平拉力做的功：W＝Fs＝800N×3000m＝2.4×106J；
答：3500；2.4×106。
10．【解答】解：（1）当把小球与支架之间的金属片弹出时，小球由于具有惯性，仍要保持原来的静止状态，所以并不会随金属片飞出，但由于受到重力的作用，会竖直向下运动；
（2）弹簧片将金属片弹出时，弹簧片的形变程度变小，弹性势能减少，同时金属片的速度变大，动能变增大，故弹簧片的弹性势能转化为金属片的动能。
故答案为：（1）惯性；（2）动。
11．【解答】解（1）在返回舱接近地球减速下降的过程中，质量不变，速度变小，动能变小，高度不断变小，重力势能变小，故它的机械能变小；
（2）奋斗者号成功坐底马里亚纳海沟后，在逐渐上升返回海面的过程中，海水的密度不变，但深度h不断变小，根据p＝ρgh可知，水对它的压强变小。
故答案为：变小；变小。
12．【解答】解：火箭在上升过程中，以地面为参照物，火箭是运动的；
当卫星加速升空的过程中，由于高度增加，所以重力势能增大，又由于速度增加，所以动能增大，而机械能等于动能和势能之和，所以机械能增大。
故答案是：运动；增大。
13．【解答】解：
由题AB＝BC，
根据W＝Gh可知，物体在AB段和BC段做的功相等，即W1＝W2；
由于小球在自由下落时做加速运动，
由v=st可得t=sv，小球在BC段运动的时间短，根据公式P=Wt可知，物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即P1＜P2。
故答案为：＝；＜。
14．【解答】解：发动机的功率P＝200kW＝2×105W，行驶时间t＝2h＝7200s，
由P=Wt得，发动机做的功：
W＝Pt＝2×105W×7200s＝1.44×109J；
卡车的速度v＝72km/h＝20m/s，
由P=Wt=Fst=Fv得，卡车牵引力：
F=Pv=2×105W20m/s=1×104N。
故答案为：1.44×109；1×104。
15．【解答】解：由图可知，让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下，撞击水平面上的木块，高度不同，到达水平面的速度不同，所以探究的是动能与速度的关系；
不考虑空气阻力的影响，小球在ABC间不停地往复运动，小球的机械能是守恒的，所以小球从A运动到B的过程中，机械能保持不变。
故答案为：速度；保持不变。
三．实验探究题（共11小题）
16．【解答】解：“十次车祸九次快”指的是汽车的动能与速度有关，“安全驾驶莫超载”指的是汽车的动能与质量有关；
物块被撞击得越远，说明物块在水平面做的功越多，那么金属球到达水平面时的动能就越大。
分析甲、丙两图可知，此时物体的质量相等，到达水平面的速度不同，甲图小球到达水平面的速度越大，物体被撞击得更远，说明质量一定时，物体的速度越大，动能越大。
分析甲、乙两图可知，此时物体的质量不相等，初始速度相同，甲图小球的质量越大，物体被撞击得更远，可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。
故答案为：
【猜想假设】速度；质量；
【进行实验】大；
【分析论证】质量一定时，物体的速度越大，动能越大；超载。
17．【解答】解：
（1）让钢球从某一高度由静止释放，钢球下落时，重力势能转化为动能，使钢球获得动能；小球撞击木块，小球的动能的大小是通过木块移动的距离大小来反映的；
（2）将同一钢球从不同高度自由释放，钢球的质量不变，滚下的高度越高，撞击木块前的速度就越大，推动木块移动的距离就越远，动能就越大，所以是为了探究动能大小与速度的关系；结论为：在质量一定时，物体的速度越大，动能越大；该结论可用于解释汽车超速带来的危害；
故答案为：（1）重力势能；木块移动的距离；（2）速度；在质量一定时，物体的速度越大，动能越大；超速。
18．【解答】解：（1）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。
（2）让钢球A、B从同一斜面的同一高度由静止滚下，则钢球到达水平面时的初速度是相同的；图甲中，A会撞击C，C被推动的距离越远，则A的动能就会越大，所以研究的是A的动能；
（3）观察图可以发现：钢球的质量越大，木块移动的距离越大，探究钢球动能的大小与质量的关系；结论为：在速度相同时，质量越大，动能越大。
故答案为：（1）木块移动的距离；（2）速度；A；（3）质量；（4）在速度相同时，质量越大，动能越大。
19．【解答】解：（1）探究物体动能大小与哪些因素有关时，物体动能的大小无法直接体验，所以通过小球对木块外做功的多少来体现小球动能的多少，即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小，所用方法为转换法；
（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AB小球，即甲、乙两图符合题意；A实验中小球的位置高，到达水平面时的速度大，撞击木块时木块移动距离远，球的动能大，故可知得出结论：物体质量相同时，运动的速度越大动能越大；
（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AC小球进行实验，即甲、丙两图符合题意；C球的质量大，撞击木块时移动的距离远，球的动能大，故可以得出结论：物体运动速度相同时，质量越大动能越大。
故答案为：（1）木块被推动的距离；转换法；（2）质量；甲乙；（3）甲丙；速度一定时，质量越大，动能越大。
20．【解答】解：
（1）弹簧将小球弹开的过程中，弹簧的弹性势能减小，而小球的动能增加，所以弹簧的弹性势能转化为小球的动能。实验中采用了转换法，通过比较木块移动的距离来判断弹簧弹性势能的大小。
（2）为了验证猜想一：弹簧弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关，应该保证弹簧的材料、长度、粗细相同，而弹簧被压缩的程度不同，故应该选择表中1、2、3三组数据分析，由表中数据可知：弹簧的材料相同时，弹簧被压缩的程度越大，弹簧的弹性势能越大。
（3）为了验证猜想二：弹簧弹性势能的大小与弹簧的材料有关，应保证弹簧的长度、粗细、弹簧被压缩的程度相同，而弹簧的材料不同，故应该选择表中2、4、6三组数据进行分析。
故答案是：
（1）动；木块移动的距离。（2）1、2、3；弹簧的材料；弹簧被压缩的程度；大。（3）2、4、6。
21．【解答】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，到达水平面的时的速度不同，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）她的结论不正确，因为要探究动能与质量的关系，需要保证小球的速度不变，图1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，即没有控制速度相同，故不能得出动能大小与质量的关系；
（4）图丁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。
故答案为：（1）转换法；不能；（2）速度；（3）不正确；没有控制速度相同；（4）错误的。
22．【解答】解：
（1）探究动能的大小可能与物体的密度有关时，采用控制变量法，需要控制小球的质量相同，滚下的高度相同，小球的材料不同；所以应该选用100g的铁球和100g的铝球从同一斜面的相同高度滚下，观察木块移动的距离来判定动能与密度的关系；
（2）探究动能大小与质量的关系，采用的是控制变量法，需要控制速度相同，质量不同，实验表格为：
故答案为：（1）100g的铁球；100g的铝球；相同；木块移动的距离；（2）如上表。
23．【解答】解：
（1）根据生活经验可知，同一钢球从不同的高度滚下，位置高的滚到斜面底端的速度就大，把木块推得越远说明运动的木块做功多，动能大，由此得出结论：在质量一定时，钢球的速度越大，动能就越大；
（2）让质量不同的钢球从同一高度滚下，小球到达斜面底端时的速度就是一定的，质量大的把木块推的远，说明了动能的大小和质量有关，在速度一定时，质量越大，动能也就越大；
（3）从这个实验可以得出结论：运动物体的质量越大，速度越大，其动能越大；
（4）物体动能的多少，可由它对外做功的多少来确定，而做功的多少，是通过木块运动距离的长短来反映的，由表中数据可知：甲球推动物体A被推的距离小于乙球推动A的距离可知，甲球的动能小于乙球动能；
由表中数据可知，甲的质量是乙的质量的2倍，乙的速度是甲的2倍，两者倍数相同，若这两个物理量对动能的影响程度相同，它们的动能也相同，而乙的动能大于甲的动能，所以，对动能大小影响较大的因素是速度。
故答案为：（1）速度；速度；（2）大；（3）大；（4）小于；速度。
24．【解答】解：
（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过铅球陷入沙中的深度来反映；
（2）比较A、B两球，下落高度和运动路径相同，B球质量大于A球质量，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大；
（3）C球陷入沙深度更大，比较知，C球下落的高度最大，要研究重力势能与高度的关系，需要保持球的质量一定，所以选择的是A、C两球；
（4）比较C、D两球，两球的质量相同，下落高度也相同，两球的运动路径不同，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关。
（5）球在下落过程中，高度减小，速度增大，所以将重力势能转化为动能；当球陷入沙中，与沙子摩擦，最终静止，将机械能转化为内能。
（6）AC、足球在b点时，足球有一定的速度，足球具有一定的动能；b和d点的高度相同，重力势能相同，足球运动到d点的过程中克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能减小，所以d点的动能小于b点的动能；故A错误，C正确；
B、足球在a点时，足球有一定的速度，足球具有一定的动能，动能不为零；足球在d点时，足球速度为零，足球动能为零。故B错误。
D、从c到d的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大；故D错误。
故选：C。
故答案为：（1）铅球陷入沙中的深度；（2）物体质量越大，重力势能越大；（3）A、C；（4）无关；（5）内；（6）C
25．【解答】解：（1）图中各铁块重力势能的大小是通过观察木桩陷入沙坑的深度来反映的，因为重力势能越大，在下落过程中转化成的动能越大，其做功的效果会越明显；
（2）要研究物体的重力势能跟高度是否有关，应控制物体的质量相同，改变物体所处的高度；所以，在准备实验器材的时候，需要三个质量相同的铁块。
根据图A、B、C可知，B撞击木桩陷入沙坑的深度大，说明B铁块的重力势能最大；
（3）从实验的结果来看，可以得出的结论是：物体的质量一定时，高度越高，重力势能越大。
故答案为：（1）木桩陷入沙坑的深度；（2）相同；B；（3）物体的质量一定时，高度越高，重力势能越大。
26．【解答】解：
（1）实验中探究的是金属球的动能，金属球动能的大小是通过木块移动距离s的大小来反映；
木块因受到摩擦力，最终静止；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，没有运动距离的远近之分，就不能达到比较距离来比较动能的目的了。
（2）表中的①④⑦三次实验可知，金属球的质量相同，小球到达斜面底部的速度相等，把木块推动的距离相同，说明小球具有的动能相同，由此可知，物体动能的大小与物体的材料无关。
（3）由实验序号④⑤⑥的数据可知，金属球的质量相同，金属球从斜面上不同的高度滚下，金属球到达水平面时的速度不同；金属球的质量相等时，金属球的速度越大，木块被撞击的距离越大，由此可得：物体质量相等时，运动速度越大，动能越大。
（4）由表中数据①②③可知，速度一定时，质量增大到原来的2倍、3倍，动能增大到原来的2倍、3倍，即动能与质量成正比；
由表中数据④⑤⑥可知，质量一定时，速度增大到原来的2倍、3倍，动能增大到原来的4倍、9倍；可见速度对动能影响比较大。
故答案为：（1）s；金属球；不能；（2）1、4、7；物体的材料；（3）物体质量相同时，运动速度越大，动能越大；（4）速度。
四．计算题（共1小题）
27．【解答】解：（1）当物体浸没在水中时，所受浮力F浮1最大，此时物体在水中受到竖直向上的浮力，竖直向下的重力以及弹簧竖直向下的拉力三个力，则F浮1＝G物+F0﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当物体有23的体积浸在水中时，所受浮力为F浮2，此时物体在水中受到竖直向上的浮力，竖直向下的重力以及弹簧竖直向上的弹力三个力，则 F浮2＝G物﹣F0﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①、②可得物体在水中受到的浮力的变化量为：△F浮＝2F0，
根据阿基米德原理可得，物体在水中受到的浮力的变化量为：：△F浮＝ρ0g△V排＝ρ0g（1−23）V物=13ρ0gV物，
物体受到的最大浮力为：F浮1＝ρ0gV物＝3△F浮＝3×2F0＝6F0；
由F浮1＝G物+F0得，物体的重力为：G物＝F浮1﹣F0＝6F0﹣F0＝5F0；
（2）由题意可知，物体向下移动的距离为2l0，
在整个放水的过程中，物体重力做的功为：
W＝G物h＝5F0×2l0＝10F0l0。
答：（1）物体受到的最大浮力为6F0；物体的重力为5F0；
（2）在整个放水的过程中，物体重力做的功为10F0l0。
五．解答题（共1小题）
28．【解答】解：
（1）实验中探究的是钢球的动能，物体动能的大小是通过木块移动距离的大小来反映。
（2）钢球由斜面的同一高度由静止下滑，它们到达水平面时的速度相等，由表一中的实验数据可知，在速度相等的情况下，钢球质量越大，木块被撞击的距离越远，由此可得：运动速度相等时，物体质量越大，动能越大。
（3）钢球从斜面上不同的高度滚下，钢球到达水平面时的速度不同，钢球的质量相等，由表二所示实验数据可知，钢球的速度越大，木块被撞击的距离越大，由此可得：物体质量相等时，运动速度越大，动能越大。
（4）表一中速度一定时，质量增大到原来的2倍、3倍，动能增大到原来的2倍、3倍，即动能与质量成正比；
表二中质量一定时，速度增大到原来的2倍、3倍，动能增大到原来的4倍、9倍；可见速度对动能影响比较大，由此可知，动能与物体速度的平方成正比。
故答案为：
（1）木块被推动距离的大小；钢球；
（2）运动速度相等时，物体质量越大，动能越大；
（3）物体质量相等时，运动速度越大，动能越大；
（4）速度。
小球
质量（kg）
速度（m/s）
动能（J）
1
1
2
2
2
2
2
4
3
1
3
4.5
实验次数
所使用的弹簧
弹簧被压缩后的长度/cm
木块移动的距离/cm
1
弹簧A
8
3.5
2
弹簧A
5
6.2
3
弹簧A
2
10.6
4
弹簧B
5
8.7
5
弹簧C
6
11.5
6
弹簧C
5
13.1
小球
小球质量
小球碰撞物体A时的速度
物体A被推动的距离
甲球
2m
v
S
乙球
m
2v
2S
序号
金属球
质量m/g
小球自由滚下的高度h/cm
木块被撞击的距离s/cm
1
钢球
10
10
6
2
钢球
20
10
12
3
钢球
30
10
18
4
铝球
10
10
6
5
铝球
10
20
24
6
铝球
10
30
54
7
铜球
10
10
6
序号
钢球的质量m/g
木块被撞击的距离s/cm
1
10
6
2
20
12
3
30
18
序号
钢球撞击木块时的速度v/m•s﹣1
木块被撞击的距离s/cm
4
5
6
5
10
24
6
15
54
物体的质量
木块移动的距离