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《暑假预习课》浙教版科学八升九--第9讲 能量及其存在性质
考点一、各种能量
考点精要：
人类使用的常规能源，如煤、石油、天然气等，归根究底，它们来自 太阳 能。
2、大量的事实表明，自然界中的各种形式的能量都不是 孤立 的，不同形式的能量会发生转化，能量也会在不同的物体间相互转移 。
3、日常生活中常说“消耗能量”、“利用能量”或者“获得能量”实质上就是能量的相互转化或 转移的过程
4、能量转化是一个普遍的现象，自然界中物质运动形式的变化总伴随着能量的相互转化。
雪崩时的能量转化:　势能转化为动能 人造卫星:　太阳能转化为电能 青蛙跃起扑食的过程:　化学能转化为动能和势能 胶片感光成像:　光能转化为化学能 特技跳伞:　势能转化为动能和热能 森林火灾:　化学能转化为热能 植物生长:　光能转化为化学能 水电站(工作时):　机械能转化为电能
典型分析：
1．如图所示是一种利用健身球设计的充电器，在转动球的时候就可以给电池充电，这时健身球里面的装置相当于一个微型发电机。转动球的过程中没有涉及到的能量形式是（　　）
A．电能 B．光能 C．化学能 D．机械能
【考点】能量及其形式．
【答案】B
【分析】手在转动球的时候消耗人体内的化学能，转化为球的机械能，球的动能转化为电能给电池充电。
【解答】解：手在转动球的时候，消耗体内的化学能，转化为球的机械能，球内有闭合电路，球运动切割磁感线产生电流，相当于发电机，给电池充电；故涉及到了化学能、机械能、电能，未涉及到光能；
故选：B。
【点评】本题考查能量的转化及形式，属于基础知识考查，难度不大。
举一反三：
1．自然界中能量的形式多种多样，下列物体所具有能量形式表述错误的是（　　）
A．强度很大的爆炸，不仅有耀眼的光芒，并且伴随着巨响，这是因为爆炸声具有声能
B．我们平时吃的米饭中蕴含着化学能
C．汽车行驶时需要消耗燃料（如汽油），燃料中储存的能量属于热能
D．在空中飞行的蒲公英种子具有机械能
【考点】能量及其形式．
【答案】C
【分析】（1）声音具有的能量称为声能；
（2）储存在食物中的能量属于化学能；
（3）燃料燃烧时，将化学能转化为内能；
（4）飞行的蒲公英种子具有动能和重力势能，也就是具有机械能。
【解答】解：A、强度很大的爆炸声能将玻璃震碎，因为爆炸声具有声能，故A正确；
B、米饭中储存着化学能，故B正确；
C、燃料燃烧时，将化学能转化为内能，燃料中储存的能量属于化学能，故C错误；
D、飞行的蒲公英种子具有动能和重力势能，也就是具有机械能，故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查能量的储存形式，难度不大。
考点二、动能、势能的相关知识
考点精要：
动能
物体由于运动而具有的能量叫做动能。一切做机械运动的物体都具有动能。例如:飞翔的小鸟、行走的人、行驶的汽车、流动的水和空气等，都具有动能。
（一）探究影响动能大小的因素
(1)提出问题:动能的大小与哪些因素有关
(2)猜想与假设:物体动能大，表示物体由于运动而具有的能量大，所以动能可能与物体的运动速度有关，还可能与物体的质量有关。
(3)设计实验与制订计划:让小车从斜面上滑下，碰到一个木块上，推动木块做功。在同样的水平面上，通过木块被推动的距离大小，判断出小车动能的大小。
①探究动能大小与速度的关系:让同一小车从不同高度滑下，看哪次木块被推得远
②探究动能大小与质量关系:换用质量不同小车，从同一高度滑下，看哪个小车把木块推得远
(4)进行实验与收集证据:
①同一小车从不同高度滑下，小车碰撞木块时的速度不同。高度越高，小车滑下时速度越大，木块被推得越远，说明物体动能的大小与物体的速度有关。
②不同小车从同一高度滑下，小车碰撞木块时的速度相同。质量大的小车将木块推得远，说明物体动能的大小与物体的质量有关。
(5)实验结论:物体动能的大小与物体的质量和运动速度有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。
（二）在探究和理解动能大小与哪些因素有关时，应注意以下两点
(1)因动能的大小与物体的质量、运动的速度两个因素有关，所以要用控制变量的方法进行实验。
(2)一切运动的物体都具有动能，物体的动能由物体的质量和其速度的大小共同决定，在比较物体的动能大小或分析物体动能大小的变化时，要同时考虑到物体的质量和物体的速度两个因素，不能只考虑其中的一个方面。
势能
（一）重力势能
(1)定义:物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。
判断一个物体是否具有重力势能，关键是看此物体相对某一个平面有没有被举高，即相对此平面有没有一定的高度。 若有，则物体具有重力势能；若没有，则物体不具有重力势能。
(2)探究影响重力势能大小的因素的实验
实验原理 金属小球的重力势能由被金属小球所撞出的沙坑的深度和大小来表示，撞出的沙坑越深越大，表明金属小球的重力势能越大
实验过程 a.探究重力势能与高度的关系:从不同高度自由释放同一金属小球，观察并记录金属小球所撞出沙坑的深度和大小； b.探究重力势能与质量的关系:从同一高度自由释放质量不同的金属小球，观察并记录金属小球所撞出沙坑的深度和大小
实验现象 a.同一个金属小球，下落高度越高，金属小球所撞出的沙坑越深越大； b.下落相同的高度，质量越大的金属小球撞出的沙坑越深越大
分析现象 得出结论 a.在质量相同时，物体被举得越高，它具有的重力势能越大； b.物体被举高的高度相同，物体的质量越大，它具有的重力势能就越大
(3)物体的重力势能大小与物体的质量和被举高的高度有关。物体的质量越大，被举得越高，它具有的重力势能就越大。
弹性势能
(1)定义:物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。例如，张开的弓、拉长的橡皮条、卷紧的钟表发条、压弯的杆等都是由于发生形生弹性形变而具有了弹性势能。判断一个物体是否具有弹性势能，关键是看物体是否发生了弹性形变，若物体发生了弹性形变，则此物体具有弹性势能。
(2)影响弹性势能大小的因素:弹性势能的大小与物体弹性形变的大小有关。物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。例如，射箭时手拉弓弦使弓的弹性形变越大，弹性势能就越大，箭就射得越远。同样，机械表内发条卷得越紧，弹性形变越大，弹性势能就越大，机械表走动的时间就越长。
典型分析：
1．小金同学在水平地面上铺一张白纸，将一只皮球表面涂黑，使其先后从h1、h2高度处由静止自由下落，分别在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示。下列关于h1、h2大小判断正确的是（　　）
A．h1大于h2 B．h1等于h2 C．h1小于h2 D．无法判断
【考点】动能和势能的概念．
【答案】C
【分析】使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了弹性形变，此时，能量的转化过程是将动能转化为弹性势能，分析图中两个圆斑大小可看出，圆斑大的（B）皮球转化的弹性势能较大，说明它原来所具有的重力势能大，即其所处的高度较高。
【解答】解：重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量相同时，下落高度越大，重力势能越大，转化成的动能、弹性势能越大，发生的弹性形变越大；圆斑B大，说明h2大，即h1小于h2。
故选：C。
【点评】本题综合考查了动能与势能的转化知识点，解题的关键是明皮球发生形变时，能量是怎样转化的。
举一反三：
1．在小球从O点由静止开始沿x轴竖直下落的过程中，小球某种形式的能量E随下落高度x变化的图象如图所示。若不计空气阻力，那么这种能量是（　　）
A．重力势能 B．动能 C．机械能 D．弹性势能
【考点】动能和势能的概念．
【答案】B
【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。
（3）机械能＝动能+势能。物体没有发生弹性形变时，不考虑弹性势能。
【解答】解：如图，横坐标代表的是能量，纵坐标代表的物体下降的高度。
物体下落时质量保持不变，高度降低，重力势能减小，不计空气阻力，小球下降时，重力势能全部转化动能，机械能的总量不变，由图知，该能量随高度的减小而增大，可能是动能。
故选：B。
【点评】（1）掌握动能和重力势能大小的影响因素，根据图象能确定动能和势能的大小。
（2）根据“机械能＝动能+势能”计算机械能的大小。
（1题图） （2题图）
2．如图所示，忽略空气阻力，由空中A处释放的小球经过B、C两位置时具有相同的（　　）
A．速度 B．动能 C．机械能 D．重力势能
【考点】动能和势能的概念．
【答案】C
【分析】（1）不考虑空气阻力，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。
（2）机械能＝动能+势能。
（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。
（4）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：（1）小球下落过程中，忽略空气阻力，机械能守恒。小球质量不变，高度减小，重力势能减小。
（2）小球没有发生弹性形变，不具有弹性势能。机械能＝动能+势能。机械能不变，势能减小，动能增大，小球质量不变，速度增大。
故选：C。
【点评】（1）掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素。
（2）能判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化。
3．小球竖直向上运动并落回地面的过程中，先后经过A、B两点。小球在这两点的动能和重力势能如图所示，则小球在B点的（　　）
A．动能等于在A点的
B．机械能大于在A点的
C．速度比在A点的大
D．离地高度比在A点的高
【考点】动能和势能的概念．
【答案】C
【分析】（1）动能大小跟物体的质量和速度有关，在质量一定时，速度越大，动能越大；在速度一定时，质量越大，动能越大；
（2）重力势能跟物体的质量和高度有关，在质量一定时，高度越大，重力势能越大；在高度一定时，质量越大，重力势能越大；
（3）机械能等于动能和势能之和，物体不发生弹性形变时，机械能等于动能和重力势能之和。
【解答】解：A、由图可知，球的质量不变，球在A点的动能小于B点动能，所以球在A点的速度小于B点速度，故A错误，C正确；
B、球在运动过程中没有发生弹性形变，所以机械能等于动能和重力势能之和，由图知，球在A点动能和B点重力势能相等，A点的重力势能大于B点的动能，所以A点的机械能大于B点的机械能，故B错误。
D、A点的重力势能大于B点的重力势能，球的质量不变，所以球在A点的高度大于B点的高度，故D错误。
故选：C。
【点评】从图像上判断动能和重力势能的大小，利用控制变量法判断物体的速度和高度。
考点三：能量之间的转化
考点精要：
（一）动能和重力势能的相互转化
动能和重力势能之间可以相互转化，一般发生在重力作用下的运动过程中。
(1)摆锤的摆动:在摆锤向下摆动的过程中，高度越来越低，速度越来越大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能:在摆锤摆过中点向上摆动的过程中，高度越来越高，速度越来越小，重力势能增大，动能减小，动能转化为重力势能。
(2)滚摆的运动:在滚摆下降的过程中，高度越来越低，速度越来越大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能；在滚摆上升的过程中，高度越来越高，速度越来越小，重力势能增大，动能减小，动能转化为重力势能。
(3)高处滚下的小球:小球在最高点运动速度是零，不具有动能，只具有重力势能； 到最低点只具有动能；之间既有动能又有重力势能。最高点开始小球在滚动过程中，重力势能转化为动能；最低点开始动能转化为重力势能。
（二）动能和弹性势能的相互转化
一个木球从高处滚下来，撞击到弹簧片上。
研究的过程 球的速度 动能 弹簧片形变程度 弹性势能 能的转化
木球压弯弹簧片 不断减小直至为零 不断减小直至为零 由小变大 不断增大 动能转化为弹性势能
弹簧片把木球弹回 由零不断增大 由零不断增大 由大变小 不断减小，直至为零 弹性势能转化为动能
（三）机械能守恒
动能和势能之和称为机械能。物体的动能和势能可以相互转化，而且在转化过程中，如果只有动能和势能的相互转化,机械能的总量就保持不变，即机械能守恒。
典型分析：
1．如图是高铁车站，车站的路轨建得高些，当车辆以确定的速度到达坡下A点时关闭发动机，在车上坡进站时通过刹车把握车速使其在B点正好停下。则该车从A到B的过程中（　　）
A．动能增加 B．动能减小
C．机械能守恒 D．重力势能减小
【考点】动能与势能的相互转化．
【答案】B
【分析】（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；
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；
（2）高铁在运动的过程中克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能。
【解答】解：ABD、高铁的质量不变，到达坡下A点时关闭发动机，此时有一定的速度，从A到B的过程中速度逐渐减小，则动能逐渐减小；高度增大，重力势能增大，故AD错误，B正确；
C、高铁从A到B的过程中，克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，所以高铁从A到B的过程中机械能不守恒，故C错误。
故选：B。
【点评】本题考查了动能、重力势能影响其大小的因素、机械能守恒条件等知识的理解和应用，难度不大。
举一反三：
1．针对如图三种现象，①甲图是一个无摩擦的、不在同一平面上连续的轨道，小球从A点经B、C能滑到D；②乙图是一个无摩擦的滚摆，将细绳绕轴转到A点，放手后，能在上下来回转动；③丙图是一个单摆，从A点放手，能摆到B点，若在0点放一小棒，抵住细绳，小球能摆到C点。其中不能成立的是（　　）
A．①②③ B．①② C．②③ D．③
【考点】动能与势能的相互转化．
【答案】D
【分析】在只有动能和势能进行转化时，机械能的总量是守恒的，据此结合图中的实验现象进行分析。
【解答】解：①甲图中无摩擦，机械能是守恒的，因此，小球从A点经B、C能滑到D；故正确；
②乙图中无摩擦，将细绳绕轴转到A点，放手后，滚摆能在上下来回转动，故正确；
③丙图中，将单摆从A点放手，能摆到B点，若在0点放一小棒，抵住细绳，小球仍只能摆到B点，而不可能上升到更高的C点。故错误。
故选：D。
【点评】了解机械能守恒的条件，会根据实际分析机械能的转化情况，是正确解答的关键。
1．如图，甲、乙是处于同一水平面上两个完全相同的小球。甲以速度v竖直上抛，乙以相同的速度v，与水平面成θ角向右上方抛出，有关小球达到最高点时具有的动能和重力势能（不计空气阻力），说法正确的是（　　）
A．动能：E甲＜E乙 B．动能：E甲＝E乙
C．重力势能：E甲＜E乙 D．重力势能：E甲＝E乙
【考点】能量及其形式．
【答案】A
【分析】动能的大小与质量、速度有关；重力势能的大小与质量、高度有关；根据动能和重力势能的转化分析。
【解答】解：（1）甲、乙是完全相同的小球，质量相同，开始时，速度相同，则动能大小相同；
甲小球到达最高点时，速度为0，则动能为0，乙小球到达最高点时，在水平方向上速度不为0，则动能大于0，
所以甲小球的动能小于乙小球的动能，即E甲＜E乙，故A正确、B错误；
（2）甲、乙是完全相同的小球，质量相同，开始时，高度为0，所以重力势能都为0；
不计空气阻力，小球的机械能守恒，甲、乙两个小球都到达最高点时，机械能相等，
甲小球的动能小于乙小球的动能，
所以甲小球的重力势能大于乙小球的重力势能，故CD错误。
故选：A。
【点评】本题考查了动能和重力势能的大小比较，难度不大，关键是掌握动能和势能大小的影响因素。
2．下列物体所具有能量的形式表述正确的是（　　）
A．被大风摇动的树干不具有能量
B．米饭中储存着化学能
C．被拉伸的弹簧具有能量而被压缩的弹簧不具有能量
D．水库中的水不具有能量，而只有当它从水库中流下时才具有能量
【考点】能量及其形式．
【答案】B
【分析】（1）储存在食物中的能量属于化学能；
（2）运动的物体具有动能，发生弹性形变的物体具有弹性势能，位置处于高处的物体具有重力势能。
【解答】解：A、被大风摇动的树干具有动能，故A错误；
B、米饭中储存着化学能，故B正确；
C、被压缩的弹簧具有弹性势能，故C错误；
D、水库中的水由于位置较高具有重力势能，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查常见能量存在的形式，属于基础知识考查。
3．下列关于能的叙述不正确的是（　　）
A．伽利略的斜面实验中，小球从斜面滚下后能滚上另一个斜面是因为小球具有“能”
B．挂在树枝上的苹果没有运动，所以苹果不具有“能”
C．人在跑步时要消耗体内的“能”
D．向日葵在太阳下不断生长时将太阳光中的“能”储存到体内
【考点】能量及其形式．
【答案】B
【分析】分析各选项中“能”的形式，对叙述进行判断。
【解答】解：A.伽利略的斜面实验中，小球从斜面滚下后能滚上另一个斜面是因为小球具有“能”，小球具有机械能，故A正确；
B.挂在树枝上的苹果没有运动，所以苹果不具有“能”，苹果没有动，但相对地面有一定的高度，具有重力势能，也就具有机械能，故B错误；
C.人在跑步时要消耗体内的“能”，跑步消耗人的化学能，故C正确；
D.向日葵在太阳下不断生长时将太阳光中的“能”储存到体内，太阳光具有内能，故D正确。
故选：B。
【点评】本题考查能量的表现形式，记住即可求解。
4．2012年11月25日中国首艘航母“辽宁舰”成功起降歼﹣15舰载机，当歼﹣15舰载机加速飞离航母后，以下描述正确的是（　　）
A．歼﹣15舰载机动能增加，势能增加，机械能增加
B．歼﹣15舰载机动能增加，势能减小，机械能不变
C．歼﹣15舰载机动能增加，势能减小，机械能增加
D．歼﹣15舰载机动能减小，势能减小，机械能减小
【考点】动能与势能的相互转化；机械能守恒．
【答案】A
【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：当歼﹣15舰载机加速飞离航母后，质量不变，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大，机械能增加，故A正确。
故选：A。
【点评】机械能大小可以根据机械能＝动能+势能中动能和势能的变化来判断机械能的变化，也可以看机械能是否和其它形式的能发生转化来判断。
（4题图） （5题图）
5．如图是摆球从A点静止释放，经过B、O、C三点，到达最高点D的示意图，其中B、C两点等高。下列说法正确的是（　　）
A．摆球在O点时动能等于零
B．摆球在A、D两点的重力势能相等
C．摆球从A点到O点的过程中机械能减少
D．摆球在B、C两点的动能相等
【考点】动能与势能的相互转化．
【答案】C
【分析】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；物体由于被举高而具有的能量叫重力势能；物体发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能。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。
【解答】解：A、摆球在O点时速度不为零，所以动能不等于零，故A错误。
B、摆球在A、D两点的高度不同，所以重力势能不相等，故B错误。
C、球由A点到O点过程中，由于克服空气阻力做功，消耗了一部分机械能，所以摆球从A点到O点的过程中机械能减少，故C正确。
D、球由B点运动到C点过程中，由于克服空气阻力做功，消耗了一部分机械能，所以B点的机械能大于C点的机械能，BC的高度相同、重力势能相同，所以B点的动能大于C点的动能，故D错误。
故选：C。
【点评】深入理解影响动能和重力势能的因素，明确动能和势能转化过程中机械能的变化情况，是解答此题的关键。
6．如图是小应玩蹦蹦床的情景，A点是蹦床不发生形变时的原位置，B点是小应受到的重力与蹦床对小应的弹力相等处，C点是小应到达的最低点，下列分析不正确的是（　　）
A．当小应在最高点0时处于非平衡状态
B．小应在空中下落到A点的过程中重力势能转化为动能
C．小应下落到B点时的动能最大
D．从A点到C点的过程中，小应的动能增大
【考点】动能与势能的相互转化；平衡状态的判断．
【答案】D
【分析】（1）动能的大小与质量、速度有关；重力势能的大小与质量、高度有关；弹性势能的大小与物体弹性形变程度的大小有关。
（2）当重力大于弹性绳对小应拉力时，小应做加速运动；当弹性绳对小应拉力大于重力时，小应做减速运动。
【解答】解：A、当小应在最高点0时只受到重力作用，说明小应处于非平衡状态，故A正确；
B．从O点下落到A点的过程中，运动员自由下落，其重力势能转化为动能，故B正确；
CD．A点到B点的过程中，重力大于蹦床对运动员弹力，因此速度越来越大，动能越来越大；经过B点后，弹力大于重力，运动员做减速运动，动能减小，所以运动员的动能先增大后减小；从A到C，蹦床的弹性形变程度逐渐变大，弹性势能逐渐变大，故C正确，D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了机械能、弹性势能、动能的大小变化，属于基础题。
7．如图所示，将乒乓球置于装有适量水的杯子中，一起从甲处静止释放，杯子落地后乒乓球弹起经过乙，最后到达丙。乒乓球处于乙点与甲点相比，说法正确的是（　　）
A．动能减小，惯性变大 B．动能减小，惯性不变
C．动能增加，惯性变大 D．动能增加，惯性不变
【考点】动能与势能的相互转化；惯性．
【答案】D
【分析】动能的大小与质量、速度有关；惯性的大小只与质量有关。
【解答】解：乒乓球在运动的过程中，质量不变，惯性大小不变；水和杯子一起向下运动，落地瞬间杯子由于受到阻力停止运动，水由于惯性要继续运动，所以水对杯底要产生一个压力，因为物体间的作用力是相互的，所么用杯底对水一个反作用力，乒乓球在水的作用力的方向上移动距离，所以水对乒乓球做了功，使得乒乓球的机械能增大，到达乙位置时的机械能大于甲位置的机械能，甲、乙高度相同，重力势能相同，所以乙位置的动能大于甲位置的动能，故D正确。
故答案为：D。
【点评】本题考查了惯性、动能的变化，属于基础题。
（7题图） （8题图）
8．“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”，上升到最高位置C点，其中在B点时速度最快，上下震荡后静止在空中。对此过程，下列描述正确的是（　　）
A．到达B点时，弹性绳处于原长位置
B．最低点A和最高点C弹性绳的弹性势能一样大
C．人上升和下降时最大速度相同，所处位置也相同
D．人从A点到B点的过程中，人的重力势能和动能都增加
【考点】动能与势能的相互转化；动能和势能的大小比较．
【答案】D
【分析】影响弹性势能的因素是弹性形变的程度，弹性形变程度越大，弹性势能越大；
影响动能的因素有：质量和速度，质量一定时，速度越大，动能越大；
影响重力势能的因素有：质量和高度，质量一定时，高度越高，重力势能越大；
机械能等于动能和势能的总和，如果有摩擦阻力，机械能转化时总量减小。
【解答】解：A、人在B点时速度最快，此时弹力与人的重力相等，此时弹性绳对人还有弹力，则不是绳的原长位置，故A错误；
B、扣环打开前，弹性绳的弹性形变程度最大，弹性势能最大，最高点C弹性绳没有形变，没有弹性势能，故B错误；
C、上下震荡后静止在空中，说明受到了空气阻力，因而整个过程机械能逐渐减小，因而人上升和下降时最大速度不同，故C错误；
D、从A到B的过程中，人的质量不变、高度增大，重力势能增加；质量不变、速度逐渐变大，动能变大，所以机械能增大，故D正确。
故选：D。
【点评】在蹦极的过程中，是重力势能与动能、弹性势能之间的相互转化，掌握动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素是解题的关键。
9．立定跳远是中考体育常考项目，主要由起跳、腾空和落地等技术动作组成，分解动作如图所示。下列分析正确的是（　　）
A．穿鞋底粗糙的运动鞋，增大地面对运动员的摩擦力
B．向后蹬地向前跳起，说明力是维持物体运动的原因
C．腾空到最高点时，运动员重力势能最大，动能为零
D．从最高点到落地，运动员速度变大，是因为惯性变大
【考点】动能和势能的大小比较；力作用的相互性；增大或减小摩擦力的方法；惯性．
【答案】A
【分析】（1）摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关；
（2）根据力是改变物体运动状态的原因来进行分析判断；
（3）动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量、高度有关；
（4）惯性的大小只与质量有关，与速度无关。
【解答】解：A、摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关，鞋底粗糙的运动鞋，在压力一定时，增大接触面的粗糙程度增大摩擦，故A正确。
B、跳远时用力蹬地快速跳起，说明力是改变物体运动状态的原因；不是维持物体运动状态的原因，故B错误；
C、腾空到最高点时，运动员的质量不变，高度最高，重力势能最大，水平方向上有一定的速度，动能不为零，故C错误；
D、从最高点到落地过程中，速度越来越大，由于质量不变，所以惯性大小不变，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查摩擦力、力与运动和动能与惯性的分析，属于中档题。
（9题图） （10题图）
10．篮球运球是宁波市体育中考项目之一，其中投篮时可采用打击篮板进篮的方法，如图所示。忽略空气阻力，下列关于打板进篮的说法正确的是（　　）
A．篮球抛出后向上运动，打板的一瞬间，篮球的动能最大
B．篮球打板进篮筐的过程中，篮球的能量没有损失
C．篮球离开篮筐下落到地面的过程中，球的机械能不变
D．篮球在地面上越弹越低，最终静止，说明能量消失，不符合能量守恒定律
【考点】机械能守恒；动能与势能的相互转化．
【答案】C
【分析】（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）做功的过程中可将机械能转化为内能；
（3）不计空气阻力时，球的机械能守恒；
（4）一切能量的转化和转移都遵循能量守恒定律。
【解答】解：A、篮球抛出后向上运动的过程中，动能转化为重力势能，因此到达最高点时，篮球的速度最小，动能最小，故A错误；
B、篮球打板进篮筐的过程中，篮球对篮板做了功，其部分机械能转化为内能，所以有能量损失，故B错误；
C、不计空气阻力时，篮球离开篮筐下落到地面的过程中，球的机械能不变，故C正确；
D、篮球在地面上越弹越低，最终静止，是篮球对外做功，机械能逐渐转化为内能，但整个过程中，仍符合能量守恒定律，故D错误。
故选：C。
【点评】本题主要考查了机械能的转化与守恒过程的分析，属基础题。
11．跳台滑雪是一项深受许多人喜爱的体育运动。如图是跳台滑雪区和某运动员的运动轨迹简化示意图，运动员从A点出发，最终在E点停下。下列说法正确的是（　　）
A．运动员的滑雪板长而宽，可以减小运动员落地时对雪地的压力
B．从A到B的过程中，运动员的动能变大，惯性大小也变大
C．从B点到C点的过程中，重力势能转化为动能
D．若忽略空气阻力，C点到D点（着陆前）过程中，运动员和滑雪板的总机械能守恒
【考点】机械能守恒；惯性；增大或减小压强的方法及其应用；动能与势能的相互转化．
【答案】D
【分析】（1）减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积；在受力面积一定时，减小压力；
（2）动能与质量和速度有关，物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，与速度无关；
（3）根据能的转化分析；
（4）机械能转化时，不受阻力，机械能守恒。
【解答】解：A、运动员的滑雪板长而宽，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对雪地的压强，故A错误；
B、从A到B的过程中，运动员加速下滑，动能变大，惯性与质量有关，与速度无关，因而大小不变，故B错误；
C．从B点到C点的过程中，高度升高，重力势能变大，而速度减小，故动能转化为重力势能，故C错误；
D．若忽略空气阻力，C点到D点（着陆前）过程中，机械能转化且不受阻力，运动员和滑雪板的总机械能守恒，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查机械能的转化、惯性、减小压强的方法等，属于中档题。
12．一颗番茄由静止开始下落，撞击水面时溅起许多水珠（如图），同时番茄仍有较大速度并继续下沉。若不计一切机械能损耗，番茄从开始下落至刚好浸没时增加的动能（　　）
A．小于番茄减少的重力势能
B．大于番茄减少的重力势能
C．等于番茄减少的重力势能
D．等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
【考点】动能与势能的相互转化．
【答案】A
【分析】番茄从开始下落至刚好浸没时，此时番茄仍有较大速度，末状态与初状态相比，番茄的速度增大，其动能增大；番茄的高度减小，重力势能减小；同时溅起许多水珠，则这些水珠的动能和重力势能都增大（即所有溅起的水珠的机械能增大）；不计一切机械能损耗，根据机械能守恒定律即可判断出结果。
【解答】解：番茄从开始下落至刚好浸没时，此时番茄仍有较大速度，末状态与初状态相比，番茄的速度增大，其动能增大；番茄的高度减小，重力势能减小；同时溅起许多水珠，则这些水珠的动能和重力势能都增大（即所有溅起的水珠的机械能增大）；
不计一切机械能损耗，根据机械能守恒定律可知，此过程中番茄减少的势能＝番茄增加的动能+所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和，所以番茄增加的动能小于番茄减少的重力势能，不一定等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和；
综上分析可知，A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】本题考查机械能的概念，动能与势能之间的相互转换以及机械能守恒，只要正确选择研究对象和研究过程，即可得出结果。
（12题图） （13题图）
13．乒乓球运动一直是中国的优势项目，如图是乒乓球落到球台上后又弹起的示意图，分析可知，乒乓球（　　）
A．在B点时受力平衡
B．在A点动能一定小于D点动能
C．在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化
D．在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将保持不变
【考点】动能与势能的相互转化；动能和势能的大小比较；平衡状态的判断；牛顿第一定律．
【答案】D
【分析】图中乒乓球的高度越来越小，即说明有机械能的损失；重力势能大小的影响因素：质量、被举起的高度。质量越大，高度越高，重力势能越大；机械能包括动能和势能，据此判断动能和势能的变化。
根据牛顿第一定律，不受力的物体保持静止或匀速直线运动。
【解答】解：A、在B点时，乒乓球受到竖直向下的重力、空气的阻力的共同作用，小球有斜向下运动的趋势，所以受力不平衡，故A错误；
B、图中乒乓球的高度越来越小，说明有机械能的损失，则D点的机械能一定小于A点的机械能；机械能等于动能与势能之和；D点比A点低，所以D点的重力势能小于A点的重力势能，则其动能不一定小于A点的动能相等，故B错误；
C、在运动过程中，乒乓球克服空气阻力做功，机械能转化为内能，机械能变小；乒乓球运动过程中，向下运动时，重力势能转化为动能，向上运动时，动能转化为重力势能，存在动能和势能的相互转化，还存在机械能与内能的转化，故C错误；
D、在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不再改变，而是保持力消失一瞬间的速度，做匀速直线运动，故D正确。
故选：D。
【点评】本题中，首先确定机械能是减小的，再根据机械能包括动能和势能，并根据它们的不同影响因素做出分析与判断。
14．将一只乒乓球从O点由静止释放，竖直下落撞击到升降台上，弹起的最高点为M；若只将升降台升高至图乙位置，乒乓球下落弹起后到达的最高点为N，不计碰撞过程中的能量损失。则N点（　　）
A．在M点的下方 B．与M点重合
C．在M点和O点之间 D．与O点重合
【考点】机械能守恒．
【答案】C
【分析】小球在上升下降过程要克服摩擦阻力做功。
【解答】解：由图甲、乙可知，刚开始的位置相同，故机械能相同，但是两图对比可知，乙图中小球与升降台的距离小，故在上升下降过程，克服摩擦阻力做功比甲图中的小球做功少，故比甲图中的小球上升的高，由于要克服摩擦消耗机械能，故不可能回到原来的位置，故N点在M点和O点之间，故ABD错误，C正确。
故选：C。
【点评】认清小球在运动过程要克服摩擦阻力是解题的关键。
15．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变化的图象如图乙所示，则（　　）
A．t1～t2时刻小球所受合力方向一直竖直向下
B．在t1～t2间的某个时刻小球动能最大
C．在t3时刻，弹簧的弹性势能最大
D．t1～t2这段时间内，小球速度一直变大
【考点】动能与势能的相互转化．
【答案】B
【分析】根据小球的受力分析确定合力与速度大小的变化，
动能的大小与质量、速度有关；弹性势能的大小与物体弹性形变程度的大小有关；
弹力大小与弹性形变的大小有关。
【解答】解：ABD、由题意和图示可知，t1时刻小球刚接触弹簧，此时弹力为0；小球继续向下运动，弹力逐渐变大，但开始一段时间内弹力小于重力（合力方向向下），所以小球先做加速运动，动能变大；当弹力等于重力，此时的速度最大，动能最大；继续向下运动，弹力大于重力（合力方向向上），则小球做减速运动；在t2时刻弹力最大，弹簧的形变程度最大（小球在最低点），此时小球的速度为0，所以小球动能最大处在t1时刻到t2时刻之间，故AD错误，B正确；
C、弹性势能的大小与物体弹性形变程度的大小有关；t2时刻弹簧的形变程度最大，弹性势能最大，故C错误。
故选：B。
【点评】本题考查了动能、合力、力与运动和弹性势能的分析，分析清楚小球的运动过程是解题的关键。
16．小金将一乒乓球从一定高度由静止释放，用仪器记录乒乓球连续多次碰撞地面的声音波形图，如图为部分时间的波形图。下列说法正确的是（　　）
A．乒乓球每次碰撞地面的时间间隔相等
B．整个过程中乒乓球的机械能不变
C．乒乓球每次弹起时的动能依次减小
D．乒乓球每次与地面碰撞时的弹性势能相同
【考点】机械能守恒；动能与势能的相互转化；动能和势能的大小比较．
【答案】C
【分析】A、通过图形可得出乒乓球每次发声的时间间隔，进而进行比较；
BC、只有动能和势能之间的相互转化时，机械能不变，由题意可知整个过程中乒乓球和空气摩擦，并且与台面碰撞，故有能量损失；
D、由于乒乓球的机械能减小，可得乒乓球每次与台面碰撞转化的弹性势能变化情况。
【解答】解：A、由图可知，乒乓球每次发声的时间间隔逐渐变短，故A错误；
BC、整个过程中乒乓球和空气摩擦，并且与台面碰撞，它的机械能减小，所以每次弹起时的动能减小，故B错误，C正确；
D、由于乒乓球的机械能减小，所以乒乓球每次与台面碰撞转化的弹性势能减小，故D错误。
故选：C。
【点评】（1）掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素。
（2）能判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化。
17．原长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O、A两点间距离为2l，如图所示。则能反映钢球从O点运动到A点的过程中，其动能Ek随运动距离s变化的关系图象可能是（　　）
A． B． C． D．
【考点】动能和势能的大小比较．
【答案】D
【分析】小球下降过程，重力势能转化为动能的过程；小球拉动橡皮筋，小球动能转化为橡皮筋的弹性势能，动能逐渐变小，据此分析小球动能随移动距离变化并做出判断。
【解答】解：橡皮筋长为l，小球从初始状态下降至l过程中，重力势能转化为动能，小球做加速运动，动能逐渐变大；
小球从l继续下降至2l过程中，受到橡皮筋向上的拉力作用；当拉力小于重力时，合力向下，小球仍加速，动能仍然增大；当拉力大于重力时，合力向上，小球做减速运动，动能逐渐减小，最后变为零；
对照选项中的图象可知，只有D选项符合题意。
故选：D。
【点评】本题考查了动能和势能的转化过程分析以及动能随运动距离变化的关系图象的画法，弄清橡皮筋从l到2l过程的能量转化是关键。
18．滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。下列滑板模型中，一定无法滑行到滑台C处的是（　　）
A． B．
C． D．
【考点】动能与势能的相互转化．
【答案】C
【分析】人滑下时，由于滑道存在摩擦和空气的阻力，一部分机械能转化为内能，使得人的机械能减小；动能的大小与质量、速度有关；重力势能的大小与质量、高度有关，机械能为动能和势能的和；据此分析。
【解答】解：人滑下时，由于滑道存在摩擦和空气的阻力，一部分机械能转化为内能，使得人的机械能减小；
A、若人站立着从A开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置B点时，若是全蹲着，则此时重力势能小于A点的重力势能，则A点部分重力势能转化为动能，动能此时不为零，所以运动员会继续向前滑行，滑到滑台C处，故A不符合题意；
B、人蹲着下滑，具有一定的初速度，到达最右侧时，人在A点的机械能会大于B点的机械能，所以到达B点后可能具有一定的速度，能继续滑动到C处，故B不符合题意；
C、若人站立着开始由静止滑行，到达U形滑台另一侧时静止时，两点的动能相同，由于机械能变小，所以人在右侧的重力势能小于A点的重力势能，人不会到达B处和C处，故C符合题意；
D、图中人站立滑行，具有一定的初速度，虽然滑行过程中一部分机械能会转化为内能，使得人的机械能减小，但有可能到达B处时有一定的速度，同时由于运动员具有惯性，则可能到达C处，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查了机械能的转化和守恒，明确站立时和全蹲时机械能的大小是解题的关键，有一定难度。
19．半径为r和R（r＜R）的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的a、b两小球分别自半圆形槽左边缘的最高点静止释放。关于两小球运动过程中说法正确的是（　　）
A．a小球能到达半圆形槽右边缘最高点，b小球则不能
B．b小球能到达半圆形槽右边缘最高点，a小球则不能
C．a、b两边小球都能到达半圆形槽右边缘最高点
D．a、b两边小球都不能到达半圆形槽右边缘最高点
【考点】动能与势能的相互转化．
【答案】C
【分析】动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量、高度有关；机械能为动能和势能的和；不计摩擦，机械能是守恒的。
【解答】解：
由于半圆形槽是光滑的，小球在运动的过程中机械能守恒；圆槽两侧的高度相同，小球在运动的过程中机械能守恒，所以左右两侧的小球都能到达半圆形槽右边缘最高点，故ABD，C正确。
故选：C。
【点评】本题考查了动能、重力势能的转化和机械能的守恒，难度不大。
20．如图甲轻质弹簧原长为2L，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到静止时，弹簧长度为L。如图乙现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接。AB是长度为5L的光滑水平轨道，B端与半径为L的光滑半圆轨道BCD相切，用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度L，然后释放，P开始沿轨道运动，问：
（1）从竖直放置在地面上的弹簧顶端，静止释放物块P，至弹簧被压缩后静止，物块P的重力势能转化为弹簧的 。（填能量形式）
（2）将弹簧压缩至长度L，然后放开，P开始沿轨道运动，物块P达到最高点时的机械能大小为 。
【考点】动能与势能的相互转化；机械能守恒．
【答案】（1）弹性势能；（2）mgL。
【分析】（1）当弹簧竖直放置且被压缩至长度为L时，对弹簧和物体组成的系统，根据机械能守恒定律求解弹簧长度为L时的弹性势能。
（2）根据光滑水平轨道与光滑半圆轨道，不受摩擦力，机械能守恒，根据弹簧的弹性势能最终转化为重力势能分析。
【解答】解：（1）当弹簧竖直放置且被压缩至长度为L时，弹簧发生弹性形变具有弹性势能；
（2）根据左图，弹簧和物体组成的系统，根据机械能守恒定律可得此时弹簧的弹性势能等于物体减小的重力势能，即Ep＝mgL；
由于光滑水平轨道与光滑半圆轨道，不受摩擦力，机械能守恒，弹簧压缩长度相同，弹性势能相同，弹性势能转化为动能，在上升全部转化为重力势能，因而最终的重力势能还是mgL，即物体达到的高度等于轨道半径L，即图中的C点，此时只具有重力势能，为mgL。
故答案为：（1）弹性势能；（2）mgL。
【点评】解决本题时要抓住弹簧的形变量相等时弹性势能相等这一隐含的条件，正确分析能量是如何转化，分段运用能量守恒定律列式是关键。
21．2023年10月3日，杭州第19届亚运会跳水女子10米台决赛，中国选手全红婵夺得金牌。在第二跳中，现场7名裁判都打出了10分，全红婵拿到满分。全红婵在跳水过程中的运动轨迹如图所示，请回答下列问题：
（1）起跳前助跑是为了增大起跳时的 　 　（选填“动能”或“势能”）。
（2）全红婵从A点起跳经过最高点B下落到C点的过程中，忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是 　 　。
A.在A点离开跳台后机械能保持不变
B.在最高点B点时，动能达到最大
C.在跳水过程A﹣C中，重力势能先增大后减小
【考点】动能与势能的相互转化．
【答案】（1）动能；（2）AC
【分析】（1）动能的大小与质量、速度有关；惯性的大小只与质量有关；
（2）物体受到的合力为0时，物体受力平衡；重力势能的大小与质量、高度有关，机械能为动能和势能的和。
【解答】解：（1）起跳前助跑时，质量不变，惯性大小不变，速度变大，动能变大；
（2）A．全红婵在空气中运动的过程中，忽略空气的阻力，她的机械能时守恒的，故A正确；
B．在最高点B点瞬间，此时的速度最小，动能最小，故B错误；
C．在跳水过程A﹣C中，全红婵的质量不变，高度先变大后变小，所以重力势能先增大后减小，故C正确；
故选：C。
【点评】本题考查了动能和重力势能的影响因素、机械能的变化、物体的受力分析，难度不大。
22．小滨与同学“探究物体下落时，其重力势能和动能的变化规律”。实验时，将铁球从某一高度释放，依次经过竖直方向上A、B、C、D、E、F、G各点，记录经过各点时的离地高度、重力势能、速度和动能，实验数据如表：
高度（米） 重力势能（焦） 速度（米/秒） 动能（焦）
A点 2.0 19.6 1.4 1.0
B点 1.6 15.7 3.1 4.9
C点 1.4 13.7 3.7 6.9
D点 1.2 11.8 4.2 8.8
E点 0.8 ▲ 5.0 12.7
F点 0.4 3.9 5.8 16.7
G点 0.2 2.0 6.1 18.6
①小滨将铁球下落时的动能与速度的关系图线绘制在如图Ek﹣v图像中，分析图可知：物体的动能与其速度 　 　正比例关系（选填“成”或“不成”）。
②根据表中数据，将表中E点的重力势能数据补充完整 　 　。
③小江研究表中数据得出如下结论：物体下落时，重力势能减小，动能增大，动能和重力势能之和保持不变。小科同学觉得此结论与某些运动情景不符。请描述一个运动情景，说明小江的结论并不适用所有情境 　 　。
④小金利用如图来研究动能和势能相互转化，图中两个相同的光滑弧形槽，一个为凸形，一个为凹形，A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v，A小球通过凸形槽的时间为t1，B小球通过凹形槽的时间t2，则时间较长的是：　 （选填“t1”或“t2”）。
【考点】动能与势能的相互转化．
【答案】①不成；②7.9J；③跳伞运动员下落过程，需考虑空气阻力，下落过程一部分重力势能需克服阻力做功，动能和重力势能之和变小；④t1＞t2。
【分析】①由图Ek﹣v图像可知，物体的动能与其速度不成正比例关系；
②由表中数据可知，重力势能与动能之和不变为20.6J，据此得出E点重力势能；
③若考虑空气阻力，动能和重力势能之和变小；
④在凸形滑道运动物体的平均速度小于在凹形润道运动物体的速度，由t=进行分析。
【解答】解：①由图Ek﹣v图像可知，物体的动能与其速度图线不是一条过原点的斜线，故物体的动能与其速度不成正比例关系；
②由表中数据可知，重力势能与动能之和不变为20.6J，故E点的重力势能为20.6J﹣12.7J＝7.9J；
③跳伞运动员下落过程，需考虑空气阻力，小球下落过程一部分重力势能需克服阻力做功，动能和重力势能之和变小；
④在凸形滑道运动的物体，在运动到最高点的过程中，要将动能转化为重力势能，运动速度小于初速度；在下落过程中不计滑道的摩擦，机械能守恒，重力势能再全部转化为动能，速度等于初速度；
在凹形滑道运动的物体，在运动到最低点的过程中，要将重力势能转化为动能，运动速度大于初速度；在下落过程中不计滑道的摩擦，机械能守恒，动能再全部转化为重力势能，速度等于初速度；因此在凸形滑道运动物体的平均速度小于在凹形润道运动物体的速度，由t=可知，通过A滑道用的时间t1大于通过B滑道用的时间t2。
故答案为：①不成；②7.9J；③跳伞运动员下落过程，需考虑空气阻力，下落过程一部分重力势能需克服阻力做功，动能和重力势能之和变小；④t1＞t2。
【点评】本题探究影响物体势能大小的因素，掌握动能、势能的影响因素，是解题关键。
23．如图甲所示，将小球从弹簧正上方的某处静止释放，它的高度随时间变化的情况如图乙所示。小球最终静止在弹簧上时，弹簧长为40厘米。
（1）比较t2时刻的机械能 　 　（选填“＞”或“＜”或“＝”）t3时刻的机械能。
（2）t1时刻小球处于 （选填“平衡”或“非平衡”）。
（3）在整个运动过程中，小球速度最大的时刻为 （选填“t1”、“t2”或“t3”）。
【考点】机械能守恒；平衡状态的判断；动能与势能的相互转化．
【答案】＞；平衡；t1。
【分析】动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量、高度有关，弹性势能的大小与弹性形变程度的大小有关；机械能为动能和势能的和。
【解答】解：小球最终静止，这说明在运动的过程中，克服空气的阻力做功，机械能转化为内能，所以小球的机械能是不守恒的，且逐渐减小，t2时刻的机械能大于t3时刻的机械能；
小球向下运动的过程中，未接触弹簧前，小球在重力的作用下向下做加速运动；接触弹簧后，开始的弹力小于重力，小球继续向下做加速运动，当弹簧的长度为40cm时，弹力等于重力，即t1时刻小球处于平衡，此时的速度是最大的；小球继续向下运动，弹力大于重力，小球做减速运动，所以在整个运动过程中，小球速度最大的时刻为t1。
故答案为：＞；平衡；t1。
【点评】本题考查了机械能的转化和守恒，明确小球的运动过程是解题的关键。
24．如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落，A点处弹性绳正好处于原长；B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；C点处是蹦极运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自重不计）
（1）从O点到A点的过程中，运动员的机械能 　 　（选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”）。
（2）从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能 　 　（选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”，下同）；运动员的动能 　 　。
【考点】机械能守恒；动能与势能的相互转化．
【答案】（1）不变；（2）增大；先增大后减小。
【分析】（1）A点处弹性绳自然伸直，弹性绳没有产生弹力，因此从O点到A点的运动过程中，忽略空气阻力，机械能守恒；
（2）弹性势能大小的影响因素：弹性形变的大小，发生弹性形变的难易程度，形变越大，越难，弹性势能越大。A点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，速度越来越大，动能越来越大，当弹性绳对运动员拉力大于重力时，运动员的速度开始减小，到达C点时，速度为零，因此动能逐渐减小。
【解答】解：（1）O点到A点，运动员自由下落，其重力势能转化为动能，由于不计空气阻力，所以运动员的机械能不变；
（2）在从A点至C点运动员的动能和重力势能转化为绳的弹性势能；A点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，因此速度越来越大，动能越来越大；到达C点动能变为0，弹性势能增大到最大值，所以从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能增大，而运动员的动能先增大后减小。
故答案为：（1）不变；（2）增大；先增大后减小。
【点评】本题难度较大，关键是对人的受力分析，同时要结合力的合成以及力与运动的关系等知识，是一道力学综合题。
25．在《验证机械能守恒定律》实验中，小科采用如图甲所示的装置。其做法是：重物从高处由静止开始落下，重物上连着的纸带通过打点计时器时打出一系列的点（每隔0.1秒再取另一个计数点A、B、C等），测出打点计时器在纸条上打出点的间距大小，如图乙所示，计算出重物重力势能和动能，并将重物的重力势能减少量和动能增加量进行比较。小科用质量为0.5kg和1kg的重物做了两组实验，获得表一和表二两组数据。请分析实验过程和表格数据回答下列问题：
表一：质量为0.5kg的重物
位置 A B C D E
动能增加量（焦） 0.09 0.27 0.45 0.63 0.81
重力势能减少量（焦） 0.15 0.45 0.75 1.05 1.35
表二：质量为1kg的重物
位置 A1 B1 C1 D1 E1
动能增加量（焦） 0.36 1.06 1.76 2.46 3.16
重力势能减少量（焦） 0.4 1.2 2.0 2.8 3.6
（1）小科认为重物下落时动能增加，请从图乙中找出证据并说明理由 　 　。
（2）分析表格数据，小科发现动能增加量小于重力势能减少量，其原因是 　 　。
（3）为了使动能的增加量更接近于重力势能减少量，以便得出机械能守恒定律。现有1kg、2kg、3kg三个重物，选择哪个重物进行实验更合理？　 　。
【考点】机械能守恒．
【答案】（1）图乙中相同时间内重物下降的距离越来越大；重物下落时做加速运动；（2）重物克服空气阻力做功，一部分重力势能转化为内能；（3）3kg。
【分析】（1）重力势能的大小与质量、高度有关，动能的大小与质量、速度有关；
（2）重物下落的过程中，克服空气阻力做功，机械能转化为内能；
（3）根据表一、表二中的数据分析。
【解答】解：（1）图乙中相同时间内重物下降的距离越来越大，即重物下落时做加速运动，高度变小，质量不变，重力势能减小，减小的重力势能转化为重物的动能，所以重物的动能越来越大；
（2）重物从高处由静止开始落下时会受到空气阻力的作用，克服阻力做功，重物的一部分重力势能转化为内能，所以动能增加量小于重力势能减少量；
（3）根据表一和表二中的数据可知，物体的质量越大，动能增加量与重力势能减少量就越接近，所以为了使动能的增加量更接近于重力势能减少量，以便得出机械能守恒定律，应选用3kg的重物进行实验。
故答案为：（1）图乙中相同时间内重物下降的距离越来越大；重物下落时做加速运动；（2）重物克服空气阻力做功，一部分重力势能转化为内能；（3）3kg。
【点评】本题考查了机械能的转化、控制变量法的应用，难度不大。
26．某同学在观看台球比赛时发现：有时运动的白球去撞击一个静止的球后，白球会立即静止在碰撞时的位置，而被撞的球似乎接替了白球，沿白球原来的运动方向，以几乎相同的速度向前运动。该同学想：白球碰撞后立即静止，被撞的球是以白球撞前相同大小的速度运动出去的吗？
通过了解和初步实验，他发现只有当体积和质量均相同的两球，而且球心在同一直线上相碰时，才可能出现上述现象。为进一步探究，他设计了下述实验方案，将一个两端翘起、中间水平的轨道固定在水平桌面上，取两个相同的台球A、B，将B球静置于轨道的水平部分，A球置于轨道左端斜面上某处，测出该点到水平桌面的高度h1，如图所示，释放A球，撞击后，A球静止，B球向前运动并冲上轨道右端斜而能到达的最高点，测出该点的高度h2。通过比较h2与h1的大小关系即可作出判断。
（1）B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了 　 　能。
（2）vA表示碰撞前瞬间A球运动速度，vB表示B球被撞后开始运动的速度。若h2＝h1，则vB　 　vA（选填“＞”、“＝”或“＜”）。
（3）实际实验中，测出的h2总小于h1，若导致这一现象的原因轨道不光滑，那么在阻力不可避免的情况下，你认为该同学的设计是否还有价值？说出你的理由。 。
【考点】动能与势能的相互转化．
【答案】（1）动；（2）＝；（3）在阻力无法避免的情况下，用光滑程度不同的轨道多次实验，轨道越光滑，h2越接近h1，即可推理得出：当无阻力时，h2＝h1，即可判断vB＝vA
【分析】（1）物体由于运动而具有的能量叫动能；动能的大小与质量、速度有关；
（2）根据动能和重力势能的转化分析解答；
（3）虽然阻力无法避免，但是阻力可以逐渐减小，通过比较阻力减小时球B高度的变化，借助科学推理得到结论即可。
【解答】解：（1）B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了动能。
（2）白球从A处滚下到达B处，它的重力势能转化为动能；黑球从B点到达右侧的最高点，那么它的动能转化为重力势能。如果h2＝h1，那么白球的重力势能等于黑球的重力势能，即白球到达B点时的动能与B球开始运动时的动能相等，那么vB＝vA。
（3）我认为该同学的设计有价值，理由：在阻力无法避免的情况下，用光滑程度不同的轨道多次实验，轨道越光滑，h2越接近h1，即可推理得出：当无阻力时，h2＝h1，即可判断vB＝vA。
故答案为：（1）动；（2）＝；（3）在阻力无法避免的情况下，用光滑程度不同的轨道多次实验，轨道越光滑，h2越接近h1，即可推理得出：当无阻力时，h2＝h1，即可判断vB＝vA。
【点评】本题考查了控制变量法在实验中的应用，利用好题干中所给的信息是关键，对学生获取知识和解决问题的能力要求较高。
27．在同一粗糙水平面固定两个不同斜面，小华同学研究相同的两个小球A、B分别沿不同的斜面运动，用频闪照相机每隔0.1s拍摄了小球滚动时的不同位置，图上数字为闪光时刻编号，位置间距如图所示。
（1）甲图中A球机械能 　 　（选填“增加”、“减小”或“不变”）。
（2）乙图中小球B沿斜面运动过程中的动能 　 　，重力势能 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）若两个小球从斜面上运动到斜面底部时与相同的木块碰撞，碰撞之后图 　 　（选填“甲”或“乙”）中木块运动距离较大。
【考点】动能与势能的相互转化；机械能守恒．
【答案】（1）减小；（2）增大；减小；（3）乙
【分析】（1）①比较A球在相同时间内通过的路程，判断A球在斜面上运动的速度变化；
②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；
（2）比较B球在相同时间内通过的路程，判断B球在斜面上运动的速度变化，然后根据动能和势能大小的影响因素判断其动能和势能的大小变化；
（3）首先根据摩擦力大小的影响因素判断两木块受到的摩擦力大小，然后据图比较两球从斜面上运动到斜面底部时的速度大小，动能大小，进而得出结论。
【解答】解：
（1）由甲图可知，A球在相同时间内通过的路程相等，所以，A球在斜面上运动的速度不变（即A球做匀速直线运动）；
A球在斜面上运动时，质量不变，速度不变，则动能不变，同时高度减小，重力势能变小，而机械能等于动能与势能之和，所以A球的机械能减小；
（2）由乙图可知，B球在相同时间内通过的路程越来越大，所以，B球在斜面上运动的速度不断变大，
B球在运动过程中质量不变、速度变大，故动能变大；同时，高度减小，重力势能减小；
（3）由图可知，两个小球从斜面上运动到斜面底端时图乙中的B球速度大（原因是B球在相同时间内通过的路程更长），B球动能大；
而两木块相同，水平面的粗糙程度相同，B球滑到底端时动能大，对木块做的功多，所以，碰撞之后图乙中木块运动距离较大。
【点评】此题为实验题，主要考查速度的大小比较、动能和势能的大小变化、摩擦力大小的影响因素等，在比较速度的大小、动能和势能的大小变化、以及摩擦力大小时，应注意控制变量法的应用。
28．阅读短文，回答下列问题：
汽车安全带
汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置，如图甲。安全带结构一般由软带、等部分组成。汽车正常行驶时，卷带装置中的卷收器借助弹簧，如图乙，使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛。当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时，安全带能在人尚未移动时拉紧软带，将乘员紧紧地绑在座椅上，待冲击力峰值过去时，适当放松安全带，避免因拉力过大造成二次伤害，同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴，使软带固定在某一个位置上，有效保护乘员的安全。
（1）当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时，系上安全带可以有效防止驾乘人员由于惯性而造成伤害。这时人和车具有的　 　能也急剧变化。
（2）将安全带拉伸，卷收器弹簧的弹性势能将　 　（变大/变小/不变）
（3）发生碰撞时，安全带对人的拉力随时间变化的图象是图丙中的　 .　
（4）下列说法正确的是　 .　
A．汽车突然拐弯时，安全带能自由伸缩
B．汽车突然启动时，安全带能对人起到保护作用
C．为了安全，安全带要尽可能系得松一些
D．用手快速拉安全带，安全带不能被拉动。
【考点】动能和势能的大小比较；惯性．
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）一切运动的物体都有动能，且动能的大小与物体的质量和速度有关；
（2）弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关；
（3）根据发生碰撞时，力的变化做出选择；
（4）汽车刹车时，如果没有安全带的保护，驾驶员会因为自身惯性向前运动而发生事故，所以要让安全带起到保护人体的作用，防止惯性带来的伤害；
【解答】解：（1）当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时，系上安全带可以有效防止驾乘人员由于惯性而造成伤害。这时人和车具有的动能也急剧变化；
（2）将安全带拉伸，卷收器弹簧的弹性形变的程度变大，故弹性势能变大；
（3）发生碰撞前安全带对人的拉力较小，发生碰撞时，汽车突然停止运动，由于惯性人会向前运动，产生安全带的拉力增大，当汽车停止运动后，安全带对人的拉力又会减小，所以符合要求的图象是B；
（4）A．为了起到安全作用，汽车突然拐弯时，安全带不能自由伸缩，A错误；
B．汽车突然刹车时，安全带能对人起到保护作用，B错误；
C．为了安全，安全带要尽可能系得紧一些，C错误；
D．用手快速拉安全带，安全带会被锁住不能被拉动，D正确。
所以正确的选项为D。
故答案为：（1）动；（2）变大；（3）B；（4）D。
【点评】该题考查了惯性的利用、动能的大小等知识，是一道综合题。
29．跳台滑雪被称为勇敢者的运动，其基本技术动作分为5个部分：助滑、起跳、空中飞行、着陆、滑行至终止区。如图所示为滑雪运动员滑雪过程的示意图。
资料1：滑雪赛道表面雪的厚度达到6～8m。雪内有很多小孔，小孔内充满空气。滑雪时，运动员踏着滑雪板压，在雪上时，雪内的空气被逼出。
资料2：助滑时，运动员把身体缩成“蹲状”的姿势，通过一个凹形轨道助滑后，在起跳的瞬间用力一蹬伸展身体，调整好姿势在空中飞行，飞行至顶端时身体与滑板构成上表面凸起的流线型。
资料3：运动员着陆时，要让滑雪板的板后跟略领先于板尖着地；落地后，调整好姿势继续滑行到终止区。
结合上述信息并运用所学知识，对赛道的设置以及滑雪运动员的5个基本技术动作蕴含的科学道理作出解释。
【考点】动能与势能的相互转化；速度公式及其应用；增大或减小摩擦力的方法；惯性；压强与流速的关系；增大或减小压强的方法及其应用；物体的浮沉条件及其应用．
【答案】①运动员在高处具有较大的重力势能，“蹲状”的姿势下滑时能将大部分重力势能转化为更多的动能．获得较大的速度。
②滑雪板压在雪面，空气被逼出时，形成气垫，滑雪板与地面脱离接触，减少了摩擦力。
③运动员起跳要用力蹬，因为力能改变物体的运动状态且力的作用是相互的，可以跳得更高。
④在空中形成表面凸起的流线型，减小了空气阻力，且上表面流速大于下表面，得到了大气向上的托力，可以飞行得更久。
⑤着陆时宽大的滑雪板增大受力面积，减小压强。
⑥滑雪板的板后跟略领先于板尖着地，可防止由于惯性向前倾倒。落地后由于惯性将继续向前运动。
【分析】（1）动能的影响因素是物体的质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能的影响因素是物体的质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；
（2）减小摩擦的方法：在接触面粗糙程度一定时，减小压力；在压力一定时，减小接触面的粗糙程度；使接触面脱离；用滚动代替滑动；
（3）物体间力的作用是相互的，力可以改变物体的运动状态；
（4）流体压强与流速的关系：流体流速越快的位置，压强越小；
（5）减小压强的方法：在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强；在受力面积一定时，通过减小压力来减小压强；
（6）一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性。
【解答】答：①运动员在高处具有较大的重力势能，“蹲状”的姿势下滑时能将大部分重力势能转化为更多的动能．获得较大的速度。
②滑雪板压在雪面，空气被逼出时，形成气垫，滑雪板与地面脱离接触，减少了摩擦力。
③运动员起跳要用力蹬，因为力能改变物体的运动状态且力的作用是相互的，可以跳得更高。
④在空中形成表面凸起的流线型，减小了空气阻力，且上表面流速大于下表面，得到了大气向上的托力，可以飞行得更久。
⑤着陆时宽大的滑雪板增大受力面积，减小压强。
⑥滑雪板的板后跟略领先于板尖着地，可防止由于惯性向前倾倒。落地后由于惯性将继续向前运动。
【点评】本题通过跳台滑雪运动考查了动能和势能的转化、减小摩擦的方法、惯性、减小压强的方法、流体压强与流速关系等知识点，体现了物理知识与生活的联系，难度不大。
30．东风—17是我国自主研发的一款高超音速导弹。它采用钱学森弹道原理，其运行大致轨迹如图所示。钱学森弹道的精妙之处在于导弹重新回到大气层后，在重力和大气气流的共同作用下高速运动时，其运动轨迹难以精准预测，完美避开了现有反导弹系统。
（1）发动机关闭之后，导弹仍能维续运动的原因是导弹具有 　 　。
（2）在导弹从A点到B点的运动过程中，能量转化形式是 。
（3）东风—17在研发时一大技术难关是耐高温的导弹表面材料的开发。你认为该材料还应具备的物理性质是 　 　。
【考点】动能与势能的相互转化；物理性质与化学性质的差别及应用；惯性．
【答案】（1）惯性；（2）机械能转化为内能；（3）熔点高、比热容大等。
【分析】（1）一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性；
（2）克服空气阻力做功，机械能转化为内能；
（3）根据导弹运行特点和要求，判断所使用材料应具备的性质。
【解答】解：（1）发动机关闭之后，导弹仍能维续运动的原因是导弹具有惯性，仍会保持原来的运动状态；
（2）在导弹从A点到B点的运动过程中，克服空气阻力做功，将机械能转化为内能；
（3）导弹表面要与大气摩擦关系到高温，所以所使用的材料应具备耐高温、熔点高、比热容大等物理性质。
故答案为：（1）惯性；（2）机械能转化为内能；（3）熔点高、比热容大等。
【点评】本题以导弹发射为背景，考查了对惯性、能量转化、材料特点等的了解与应用，有一定综合性。
31．如图甲所示，一轻质弹簧一端系在墙上的O点，自由伸长到B点，现将一小物块M连在弹簧上，并把弹簧压缩到A点，然后由静止释放，小物体能运动到C点静止，物体与水平地面间的摩擦力恒定。在图乙中画出小物体运动过程中动能变化的大致曲线，并结合图像分析各过程能量的转化。
【考点】动能与势能的相互转化．
【答案】图像见解答，
A﹣D 弹簧的弹性势能转化为小球的动能和内能；
D﹣B 小球的动能和弹簧的弹性势能转化为内能；
B﹣C 小球的动能转化为弹簧的弹性势能和内能。
【分析】根据弹力与弹性形变大小有关，结合弹力与摩擦力大小分析速度的变化，得出动能的变化。
【解答】解：物体从A到B弹力越来越小而摩擦力大小不变，因此物体从A到B先加速后减速，所以动能先增大后减小，假设D点是弹力等于摩擦力，AD加速，弹簧的弹性势能转化为小球的动能和内能，DB过程，小球的动能和弹簧的弹性势能转化为内能，到过B点（含B点）后是弹力向左，在水平方向摩擦力和弹力方向相同，做减速运动，所以动能越来越小，此时动能转化为弹簧的弹性势能和内能。故图像如下：
；
故答案为：图像见解答，
A﹣D 弹簧的弹性势能转化为小球的动能和内能；
D﹣B 小球的动能和弹簧的弹性势能转化为内能；
B﹣C 小球的动能转化为弹簧的弹性势能和内能。
【点评】本题考查受力分析与能量转化，属于较难题。
32．在学习了“机械能”相关内容后，同学们在老师的指导下为我市某游乐园体验项目设计了“过山车模型”。他们利用凹槽，拼接软管，小车等器材设计了如图所示的模型。滑道比较光滑，小车速度不快，所以忽略小车与轨道之间的摩擦和空气阻力。
在初次模型检测时，小车从A点静止释放。
（1）小组成员使用凹槽和拼接软管的好处是 　 　。
（2）针对该模型的科学性设计了评价表．根据评价表，该模型“指标一”被评为优秀，“指标二”被评为待改进．为使该模型的“指标二”达到优秀水平，请你针对该模型提出更合理的设计方案：　 　。
“过山车模型”评价表（节选）
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 设计合理，运行过程安全，体验感好 能正常使用 不能正常运行
标指二 更好的利用地理优势，摆脱外界能源依赖 适当使用外界能源 能量完全依靠外界
（3）小明根据评价量表改进方案后，通过多次测量，绘制了小车在从A点运动到C点的重力势能随着位置改变的变化图象．请在图乙中画出小车动能随着位置改变的变化图象。
【考点】动能与势能的相互转化．
【答案】（1）便于控制运动方向；（2）提高释放点A的高度；（3）见解答。
【分析】（1）根据凹槽可以控制小车的运动方向分析；
（2）根据A与C等高，自由滑行不能到达C点分析；
（3）根据此过程忽略摩擦和空气阻力，机械能守恒画图。
【解答】解：（1）小组成员使用凹槽和拼接软管，控制小车始终在凹槽内运动，安全稳定；
（2）A点的动能为0，到C时由于仍有速度，动能不能为0，因而必须借助外力才能通过C点，改进方案是提高释放点A的高度，增大初始时的重力势能；
（3）此过程忽略摩擦和空气阻力，机械能守恒，即动能和势能的总和保持不变，结合重力势能的图画出动能如图所示：
故答案为：（1）便于控制运动方向；（2）提高释放点A的高度；（3）见解答。
【点评】本题考查机械能的转化与守恒，属于中档题。
33．为了探究能量的转化，小科将小铁块绑在橡皮筋中部，并让橡皮筋穿入铁罐两端并分别固定在罐盖和罐底上（如图所示）。尝试推动一下铁罐，发现铁罐转动后，皮筋会因为铁块的惯性而缠绕起来。接下来他让铁罐从不太陡的斜面上滚下，会观察到什么现象？请从能量的转化角度加以解释。
【考点】动能与势能的相互转化．
【答案】铁罐从不太陡的斜面上滚下，从最高处滚下时，铁罐先由慢到快、后由快到慢滚到最低点，上一段滚动主要是重力势能减小，铁罐的动能和橡皮筋的弹性势能增加；下一段滚动主要是重力势能和铁罐的动能减小，橡皮筋的弹性势能增加；最终是铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，主要是重力势能转化为弹性势能；
铁罐由斜面底部自动滚上去，是从最低处滚上时，铁罐先由慢到快、后由快到慢滚到最高点，下一段向上滚动主要是橡皮筋的弹性势能减小，铁罐的动能和重力势能增加；上一段滚动主要是橡皮筋的弹性势能和铁罐的动能减小，重力势能增加；铁罐在斜面上从最低处滚到最高处，主要是弹性势能转化为重力势能
【分析】动能与物体的质量和速度有关，重力势能与物体的质量和高度有关，弹性势能的大小与物体弹性形变程度的大小有关。
【解答】答：铁罐从不太陡的斜面上滚下，从最高处滚下时，铁罐先由慢到快、后由快到慢滚到最低点，上一段滚动主要是重力势能减小，铁罐的动能和橡皮筋的弹性势能增加；下一段滚动主要是重力势能和铁罐的动能减小，橡皮筋的弹性势能增加；最终是铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，主要是重力势能转化为弹性势能；
铁罐由斜面底部自动滚上去，是从最低处滚上时，铁罐先由慢到快、后由快到慢滚到最高点，下一段向上滚动主要是橡皮筋的弹性势能减小，铁罐的动能和重力势能增加；上一段滚动主要是橡皮筋的弹性势能和铁罐的动能减小，重力势能增加；铁罐在斜面上从最低处滚到最高处，主要是弹性势能转化为重力势能。
【点评】本题考查铁罐的机械能的转化，包含了动能和弹性势能的转化、重力势能弹性势能的转化，应细化移动过程分析。
34．高台跃下，天际中滑翔出一道优美曲线一跳台滑雪，一项勇敢者的运动。这项运动中滑雪赛道的设置和运动员的技术动作、飞行姿势会影响滑雪速度和落点距离。
资料1：滑雪赛道的设置
赛道分为出发点、助滑坡、起跳点和着陆坡等几个区域，其中出发点和起跳点存在44米的高度差：赛道表面覆盖雪的厚度需达到6—8米。雪内有很多小孔，小孔内充满空气。滑雪时，踏着滑雪板的人和滑雪板压在雪上时，雪内的空气就会被逼出。
资料2：滑雪运动员技术动作和飞行姿势
滑雪过程中，运动员通过助滑坡到达起跳点后，在起跳的瞬间用力一蹬伸展身体，调整好姿势在空中飞行，飞行至顶端时身体与滑板构成上表面凸起的流线型。结合上述信息并运用所学知识，对滑雪赛道的设置以及运动员的技术动作和飞行姿势会影响滑雪速度和落点距离的原因作出合理解释。
【考点】动能与势能的相互转化．
【答案】根据图可知，开始时运动员的位置最高，在高处运动员具有较大的重力势能，下滑时重力势能转化为动能，使得滑雪者能够具有较大的动能，所以适合作为滑雪赛道；
当踏着滑雪板的人把重都压在滑雪板上时，空气被逼出时，形成了气垫，滑雪板与地面脱离接触，减少了摩擦力；
运动员起跳要用力蹬，因为力能改变物体的运动状态且力的作用是相互的，可以跳得更高；
在空中形成表面凸起的流线型，减小了空气阻力，且上表面流速大于下表面，得到了大气向上的托力，可以飞行的更久。
【分析】重力势能的大小与质量、高度有关；动能的大小与质量、速度有关；重力势能和动能可以相互转化；
力的作用是相互的；
流线型可以减小空气的阻力；流体的压强与流速有关，流速越大的地方压强越小。
【解答】答：根据图可知，开始时运动员的位置最高，在高处运动员具有较大的重力势能，下滑时重力势能转化为动能，使得滑雪者能够具有较大的动能，所以适合作为滑雪赛道；
当踏着滑雪板的人把重都压在滑雪板上时，空气被逼出时，形成了气垫，滑雪板与地面脱离接触，减少了摩擦力；
运动员起跳要用力蹬，因为力能改变物体的运动状态且力的作用是相互的，可以跳得更高；
在空中形成表面凸起的流线型，减小了空气阻力，且上表面流速大于下表面，得到了大气向上的托力，可以飞行的更久。
【点评】考查了越野滑雪赛道的特点和滑雪运动员的姿势能够影响滑雪速度的原因，结合图中信息和力学原理理解作答。
35．近年，为减少因车辆刹车失灵造成的危害，高速公路加强了下坡路段“刹车失灵缓冲带”的建设。如图所示，该区域是在公路右侧设一个冲向高处的大斜坡，路面是沙砾，车辆遇上紧急刹车失灵可以冲上去，免除不少惨剧的发生。请你用所学的科学知识解释上述现象。
【考点】动能与势能的相互转化；惯性．
【答案】高速公路上的汽车速度大，动能大，刹车失灵车辆冲向高处的大斜坡时，将动能转化成重力势能，车就能停下来；斜坡上铺沙砾，增大了接触面的粗糙程度，增大了摩擦力，汽车就能很快的停下来
【分析】（1）影响动能的因素是质量和速度，质量越大，速度越大，动能就越大；影响重力势能的因素是质量和高度，质量越大，高度越大，重力势能就越大。
（2）摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关；压力越大，接触面越粗燥，摩擦力越大。
【解答】答：高速公路上的汽车速度大，动能大，刹车失灵车辆冲向高处的大斜坡时，将动能转化成重力势能，车就能停下来；斜坡上铺沙砾，增大了接触面的粗糙程度，增大了摩擦力，汽车就能很快的停下来。
【点评】本题考查影响动能和重力势能的因素、增大摩擦的方法，难度不大，要学会应用学到的物理知识解决实际生活中遇到的问题。
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《暑假预习课》浙教版科学八升九--第9讲 能量及其存在性质
考点一、各种能量
考点精要：
人类使用的常规能源，如煤、石油、天然气等，归根究底，它们来自 太阳 能。
2、大量的事实表明，自然界中的各种形式的能量都不是 孤立 的，不同形式的能量会发生转化，能量也会在不同的物体间相互转移 。
3、日常生活中常说“消耗能量”、“利用能量”或者“获得能量”实质上就是能量的相互转化或 转移的过程
4、能量转化是一个普遍的现象，自然界中物质运动形式的变化总伴随着能量的相互转化。
雪崩时的能量转化:　能转化为 能 人造卫星: 　能转化为　 能 青蛙跃起扑食的过程: 　能转化为　能和　能 胶片感光成像: 　能转化为　 能 特技跳伞: 　能转化为　能和　能 森林火灾: 　能转化为 　能 植物生长: 　能转化为　 能 水电站(工作时): 能转化为　 能
典型分析：
1．如图所示是一种利用健身球设计的充电器，在转动球的时候就可以给电池充电，这时健身球里面的装置相当于一个微型发电机。转动球的过程中没有涉及到的能量形式是（　　）
A．电能 B．光能 C．化学能 D．机械能
举一反三：
1．自然界中能量的形式多种多样，下列物体所具有能量形式表述错误的是（　　）
A．强度很大的爆炸，不仅有耀眼的光芒，并且伴随着巨响，这是因为爆炸声具有声能
B．我们平时吃的米饭中蕴含着化学能
C．汽车行驶时需要消耗燃料（如汽油），燃料中储存的能量属于热能
D．在空中飞行的蒲公英种子具有机械能
考点二、动能、势能的相关知识
考点精要：
动能
　 叫做动能。一切做机械运动的物体都具有动能。例如:飞翔的小鸟、行走的人、行驶的汽车、流动的水和空气等，都具有动能。
（一）探究影响动能大小的因素
(1)提出问题:动能的大小与哪些因素有关
(2)猜想与假设:物体动能大，表示物体由于运动而具有的能量大，所以动能可能与物体的运动速度有关，还可能与物体的质量有关。
(3)设计实验与制订计划:让小车从斜面上滑下，碰到一个木块上，推动木块做功。在同样的水平面上，通过木块被推动的距离大小，判断出小车动能的大小。
①探究动能大小与速度的关系:让同一小车从不同高度滑下，看哪次木块被推得远
②探究动能大小与质量关系:换用质量不同小车，从同一高度滑下，看哪个小车把木块推得远
(4)进行实验与收集证据:
①同一小车从不同高度滑下，小车碰撞木块时的速度不同。高度越高，小车滑下时速度越大，木块被推得越远，说明物体动能的大小与物体的速度有关。
②不同小车从同一高度滑下，小车碰撞木块时的速度相同。质量大的小车将木块推得远，说明物体动能的大小与物体的质量有关。
(5)实验结论:物体动能的大小与物体的 和 有关。 的物体，运动的 越大，它的 越大； 相同的物体， 越大，它的也 越大。
（二）在探究和理解动能大小与哪些因素有关时，应注意以下两点
(1)因动能的大小与物体的质量、运动的速度两个因素有关，所以要用控制变量的方法进行实验。
(2)一切运动的物体都具有动能，物体的动能由物体的质量和其速度的大小共同决定，在比较物体的动能大小或分析物体动能大小的变化时，要同时考虑到物体的质量和物体的速度两个因素，不能只考虑其中的一个方面。
势能
（一）重力势能
(1)定义: 　 。
判断一个物体是否具有重力势能，关键是看此物体相对某一个平面有没有被举高，即相对此平面有没有一定的高度。 若有，则物体具有重力势能；若没有，则物体不具有重力势能。
(2)探究影响重力势能大小的因素的实验
实验原理 金属小球的重力势能由被金属小球所撞出的沙坑的深度和大小来表示，撞出的沙坑越深越大，表明金属小球的重力势能越大
实验过程 a.探究重力势能与高度的关系:从不同高度自由释放同一金属小球，观察并记录金属小球所撞出沙坑的深度和大小； b.探究重力势能与质量的关系:从同一高度自由释放质量不同的金属小球，观察并记录金属小球所撞出沙坑的深度和大小
实验现象 a.同一个金属小球，下落高度越高，金属小球所撞出的沙坑越深越大； b.下落相同的高度，质量越大的金属小球撞出的沙坑越深越大
分析现象 得出结论 a.在质量相同时，物体被举得越高，它具有的重力势能越大； b.物体被举高的高度相同，物体的质量越大，它具有的重力势能就越大
(3)物体的重力势能大小与物体的质量和被举高的高度有关。物体的质量越大，被举得越高，它具有的重力势能就越大。
弹性势能
(1)定义: 　 。例如，张开的弓、拉长的橡皮条、卷紧的钟表发条、压弯的杆等都是由于发生形生弹性形变而具有了弹性势能。判断一个物体是否具有弹性势能，关键是看物体是否发生了弹性形变，若物体发生了弹性形变，则此物体具有弹性势能。
(2)影响弹性势能大小的因素:弹性势能的大小与物体弹性形变的大小有关。物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。例如，射箭时手拉弓弦使弓的弹性形变越大，弹性势能就越大，箭就射得越远。同样，机械表内发条卷得越紧，弹性形变越大，弹性势能就越大，机械表走动的时间就越长。
典型分析：
1．小金同学在水平地面上铺一张白纸，将一只皮球表面涂黑，使其先后从h1、h2高度处由静止自由下落，分别在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示。下列关于h1、h2大小判断正确的是（　　）
A．h1大于h2 B．h1等于h2 C．h1小于h2 D．无法判断
举一反三：
1．在小球从O点由静止开始沿x轴竖直下落的过程中，小球某种形式的能量E随下落高度x变化的图象如图所示。若不计空气阻力，那么这种能量是（　　）
A．重力势能 B．动能 C．机械能 D．弹性势能
（1题图） （2题图）
2．如图所示，忽略空气阻力，由空中A处释放的小球经过B、C两位置时具有相同的（　　）
A．速度 B．动能 C．机械能 D．重力势能
3．小球竖直向上运动并落回地面的过程中，先后经过A、B两点。小球在这两点的动能和重力势能如图所示，则小球在B点的（　　）
A．动能等于在A点的
B．机械能大于在A点的
C．速度比在A点的大
D．离地高度比在A点的高
考点三：能量之间的转化
考点精要：
（一）动能和重力势能的相互转化
动能和重力势能之间可以相互转化，一般发生在重力作用下的运动过程中。
(1)摆锤的摆动:在摆锤向下摆动的过程中，高度越来越低，速度越来越大， 减小， 增大， 转化为:在摆锤摆过中点向上摆动的过程中，高度越来越高， 速度越来越小，重力势能 ，动能 ，动能转化为 。
(2)滚摆的运动:在滚摆下降的过程中，高度越来越低，速度越来越大， 减小， 增大， 转化为 ；在滚摆上升的过程中，高度越来越高，速度越来越小，重力势能 ，动能 ，动能转化为 。
(3)高处滚下的小球:小球在最高点运动速度是零，不具有动能，只具有 ； 到最低点只具有 能；之间既有 又有 。最高点开始小球在滚动过程中， 转化为动能；最低点开始动能转化 为 。
（二）动能和弹性势能的相互转化
一个木球从高处滚下来，撞击到弹簧片上。
研究的过程 球的速度 动能 弹簧片形变程度 弹性势能 能的转化
木球压弯弹簧片
弹簧片把木球弹回
（三）机械能守恒
动能和势能之和称为机械能。物体的动能和势能可以相互转化，而且在转化过程中，如果只有动能和势能的相互转化,机械能的总量就保持不变，即机械能守恒。
典型分析：
1．如图是高铁车站，车站的路轨建得高些，当车辆以确定的速度到达坡下A点时关闭发动机，在车上坡进站时通过刹车把握车速使其在B点正好停下。则该车从A到B的过程中（　　）
A．动能增加 B．动能减小
C．机械能守恒 D．重力势能减小
举一反三：
1．针对如图三种现象，①甲图是一个无摩擦的、不在同一平面上连续的轨道，小球从A点经B、C能滑到D；②乙图是一个无摩擦的滚摆，将细绳绕轴转到A点，放手后，能在上下来回转动；③丙图是一个单摆，从A点放手，能摆到B点，若在0点放一小棒，抵住细绳，小球能摆到C点。其中不能成立的是（　　）
A．①②③ B．①② C．②③ D．③
1．如图，甲、乙是处于同一水平面上两个完全相同的小球。甲以速度v竖直上抛，乙以相同的速度v，与水平面成θ角向右上方抛出，有关小球达到最高点时具有的动能和重力势能（不计空气阻力），说法正确的是（　　）
A．动能：E甲＜E乙 B．动能：E甲＝E乙
C．重力势能：E甲＜E乙 D．重力势能：E甲＝E乙
2．下列物体所具有能量的形式表述正确的是（　　）
A．被大风摇动的树干不具有能量
B．米饭中储存着化学能
C．被拉伸的弹簧具有能量而被压缩的弹簧不具有能量
D．水库中的水不具有能量，而只有当它从水库中流下时才具有能量
3．下列关于能的叙述不正确的是（　　）
A．伽利略的斜面实验中，小球从斜面滚下后能滚上另一个斜面是因为小球具有“能”
B．挂在树枝上的苹果没有运动，所以苹果不具有“能”
C．人在跑步时要消耗体内的“能”
D．向日葵在太阳下不断生长时将太阳光中的“能”储存到体内
4．2012年11月25日中国首艘航母“辽宁舰”成功起降歼﹣15舰载机，当歼﹣15舰载机加速飞离航母后，以下描述正确的是（　　）
A．歼﹣15舰载机动能增加，势能增加，机械能增加
B．歼﹣15舰载机动能增加，势能减小，机械能不变
C．歼﹣15舰载机动能增加，势能减小，机械能增加
D．歼﹣15舰载机动能减小，势能减小，机械能减小
（4题图） （5题图）
5．如图是摆球从A点静止释放，经过B、O、C三点，到达最高点D的示意图，其中B、C两点等高。下列说法正确的是（　　）
A．摆球在O点时动能等于零
B．摆球在A、D两点的重力势能相等
C．摆球从A点到O点的过程中机械能减少
D．摆球在B、C两点的动能相等
6．如图是小应玩蹦蹦床的情景，A点是蹦床不发生形变时的原位置，B点是小应受到的重力与蹦床对小应的弹力相等处，C点是小应到达的最低点，下列分析不正确的是（　　）
A．当小应在最高点0时处于非平衡状态
B．小应在空中下落到A点的过程中重力势能转化为动能
C．小应下落到B点时的动能最大
D．从A点到C点的过程中，小应的动能增大
7．如图所示，将乒乓球置于装有适量水的杯子中，一起从甲处静止释放，杯子落地后乒乓球弹起经过乙，最后到达丙。乒乓球处于乙点与甲点相比，说法正确的是（　　）
A．动能减小，惯性变大 B．动能减小，惯性不变
C．动能增加，惯性变大 D．动能增加，惯性不变
（7题图） （8题图）
8．“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”，上升到最高位置C点，其中在B点时速度最快，上下震荡后静止在空中。对此过程，下列描述正确的是（　　）
A．到达B点时，弹性绳处于原长位置
B．最低点A和最高点C弹性绳的弹性势能一样大
C．人上升和下降时最大速度相同，所处位置也相同
D．人从A点到B点的过程中，人的重力势能和动能都增加
9．立定跳远是中考体育常考项目，主要由起跳、腾空和落地等技术动作组成，分解动作如图所示。下列分析正确的是（　　）
A．穿鞋底粗糙的运动鞋，增大地面对运动员的摩擦力
B．向后蹬地向前跳起，说明力是维持物体运动的原因
C．腾空到最高点时，运动员重力势能最大，动能为零
D．从最高点到落地，运动员速度变大，是因为惯性变大
（9题图） （10题图）
10．篮球运球是宁波市体育中考项目之一，其中投篮时可采用打击篮板进篮的方法，如图所示。忽略空气阻力，下列关于打板进篮的说法正确的是（　　）
A．篮球抛出后向上运动，打板的一瞬间，篮球的动能最大
B．篮球打板进篮筐的过程中，篮球的能量没有损失
C．篮球离开篮筐下落到地面的过程中，球的机械能不变
D．篮球在地面上越弹越低，最终静止，说明能量消失，不符合能量守恒定律
11．跳台滑雪是一项深受许多人喜爱的体育运动。如图是跳台滑雪区和某运动员的运动轨迹简化示意图，运动员从A点出发，最终在E点停下。下列说法正确的是（　　）
A．运动员的滑雪板长而宽，可以减小运动员落地时对雪地的压力
B．从A到B的过程中，运动员的动能变大，惯性大小也变大
C．从B点到C点的过程中，重力势能转化为动能
D．若忽略空气阻力，C点到D点（着陆前）过程中，运动员和滑雪板的总机械能守恒
12．一颗番茄由静止开始下落，撞击水面时溅起许多水珠（如图），同时番茄仍有较大速度并继续下沉。若不计一切机械能损耗，番茄从开始下落至刚好浸没时增加的动能（　　）
A．小于番茄减少的重力势能
B．大于番茄减少的重力势能
C．等于番茄减少的重力势能
D．等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
（12题图） （13题图）
13．乒乓球运动一直是中国的优势项目，如图是乒乓球落到球台上后又弹起的示意图，分析可知，乒乓球（　　）
A．在B点时受力平衡
B．在A点动能一定小于D点动能
C．在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化
D．在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将保持不变
14．将一只乒乓球从O点由静止释放，竖直下落撞击到升降台上，弹起的最高点为M；若只将升降台升高至图乙位置，乒乓球下落弹起后到达的最高点为N，不计碰撞过程中的能量损失。则N点（　　）
A．在M点的下方 B．与M点重合
C．在M点和O点之间 D．与O点重合
15．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变化的图象如图乙所示，则（　　）
A．t1～t2时刻小球所受合力方向一直竖直向下
B．在t1～t2间的某个时刻小球动能最大
C．在t3时刻，弹簧的弹性势能最大
D．t1～t2这段时间内，小球速度一直变大
16．小金将一乒乓球从一定高度由静止释放，用仪器记录乒乓球连续多次碰撞地面的声音波形图，如图为部分时间的波形图。下列说法正确的是（　　）
A．乒乓球每次碰撞地面的时间间隔相等
B．整个过程中乒乓球的机械能不变
C．乒乓球每次弹起时的动能依次减小
D．乒乓球每次与地面碰撞时的弹性势能相同
17．原长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O、A两点间距离为2l，如图所示。则能反映钢球从O点运动到A点的过程中，其动能Ek随运动距离s变化的关系图象可能是（　　）
A． B． C． D．
18．滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。下列滑板模型中，一定无法滑行到滑台C处的是（　　）
A． B．
C． D．
19．半径为r和R（r＜R）的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的a、b两小球分别自半圆形槽左边缘的最高点静止释放。关于两小球运动过程中说法正确的是（　　）
A．a小球能到达半圆形槽右边缘最高点，b小球则不能
B．b小球能到达半圆形槽右边缘最高点，a小球则不能
C．a、b两边小球都能到达半圆形槽右边缘最高点
D．a、b两边小球都不能到达半圆形槽右边缘最高点
20．如图甲轻质弹簧原长为2L，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到静止时，弹簧长度为L。如图乙现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接。AB是长度为5L的光滑水平轨道，B端与半径为L的光滑半圆轨道BCD相切，用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度L，然后释放，P开始沿轨道运动，问：
（1）从竖直放置在地面上的弹簧顶端，静止释放物块P，至弹簧被压缩后静止，物块P的重力势能转化为弹簧的 。（填能量形式）
（2）将弹簧压缩至长度L，然后放开，P开始沿轨道运动，物块P达到最高点时的机械能大小为 。
21．2023年10月3日，杭州第19届亚运会跳水女子10米台决赛，中国选手全红婵夺得金牌。在第二跳中，现场7名裁判都打出了10分，全红婵拿到满分。全红婵在跳水过程中的运动轨迹如图所示，请回答下列问题：
（1）起跳前助跑是为了增大起跳时的 　 　（选填“动能”或“势能”）。
（2）全红婵从A点起跳经过最高点B下落到C点的过程中，忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是 　 　。
A.在A点离开跳台后机械能保持不变
B.在最高点B点时，动能达到最大
C.在跳水过程A﹣C中，重力势能先增大后减小
22．小滨与同学“探究物体下落时，其重力势能和动能的变化规律”。实验时，将铁球从某一高度释放，依次经过竖直方向上A、B、C、D、E、F、G各点，记录经过各点时的离地高度、重力势能、速度和动能，实验数据如表：
高度（米） 重力势能（焦） 速度（米/秒） 动能（焦）
A点 2.0 19.6 1.4 1.0
B点 1.6 15.7 3.1 4.9
C点 1.4 13.7 3.7 6.9
D点 1.2 11.8 4.2 8.8
E点 0.8 ▲ 5.0 12.7
F点 0.4 3.9 5.8 16.7
G点 0.2 2.0 6.1 18.6
①小滨将铁球下落时的动能与速度的关系图线绘制在如图Ek﹣v图像中，分析图可知：物体的动能与其速度 　 　正比例关系（选填“成”或“不成”）。
②根据表中数据，将表中E点的重力势能数据补充完整 　 　。
③小江研究表中数据得出如下结论：物体下落时，重力势能减小，动能增大，动能和重力势能之和保持不变。小科同学觉得此结论与某些运动情景不符。请描述一个运动情景，说明小江的结论并不适用所有情境 　 　。
④小金利用如图来研究动能和势能相互转化，图中两个相同的光滑弧形槽，一个为凸形，一个为凹形，A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v，A小球通过凸形槽的时间为t1，B小球通过凹形槽的时间t2，则时间较长的是：　 （选填“t1”或“t2”）。
23．如图甲所示，将小球从弹簧正上方的某处静止释放，它的高度随时间变化的情况如图乙所示。小球最终静止在弹簧上时，弹簧长为40厘米。
（1）比较t2时刻的机械能 　 　（选填“＞”或“＜”或“＝”）t3时刻的机械能。
（2）t1时刻小球处于 （选填“平衡”或“非平衡”）。
（3）在整个运动过程中，小球速度最大的时刻为 （选填“t1”、“t2”或“t3”）。
24．如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落，A点处弹性绳正好处于原长；B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；C点处是蹦极运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自重不计）
（1）从O点到A点的过程中，运动员的机械能 　 　（选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”）。
（2）从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能 　 　（选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”，下同）；运动员的动能 　 　。
25．在《验证机械能守恒定律》实验中，小科采用如图甲所示的装置。其做法是：重物从高处由静止开始落下，重物上连着的纸带通过打点计时器时打出一系列的点（每隔0.1秒再取另一个计数点A、B、C等），测出打点计时器在纸条上打出点的间距大小，如图乙所示，计算出重物重力势能和动能，并将重物的重力势能减少量和动能增加量进行比较。小科用质量为0.5kg和1kg的重物做了两组实验，获得表一和表二两组数据。请分析实验过程和表格数据回答下列问题：
表一：质量为0.5kg的重物
位置 A B C D E
动能增加量（焦） 0.09 0.27 0.45 0.63 0.81
重力势能减少量（焦） 0.15 0.45 0.75 1.05 1.35
表二：质量为1kg的重物
位置 A1 B1 C1 D1 E1
动能增加量（焦） 0.36 1.06 1.76 2.46 3.16
重力势能减少量（焦） 0.4 1.2 2.0 2.8 3.6
（1）小科认为重物下落时动能增加，请从图乙中找出证据并说明理由 　 　。
（2）分析表格数据，小科发现动能增加量小于重力势能减少量，其原因是 　 　。
（3）为了使动能的增加量更接近于重力势能减少量，以便得出机械能守恒定律。现有1kg、2kg、3kg三个重物，选择哪个重物进行实验更合理？　 　。
26．某同学在观看台球比赛时发现：有时运动的白球去撞击一个静止的球后，白球会立即静止在碰撞时的位置，而被撞的球似乎接替了白球，沿白球原来的运动方向，以几乎相同的速度向前运动。该同学想：白球碰撞后立即静止，被撞的球是以白球撞前相同大小的速度运动出去的吗？
通过了解和初步实验，他发现只有当体积和质量均相同的两球，而且球心在同一直线上相碰时，才可能出现上述现象。为进一步探究，他设计了下述实验方案，将一个两端翘起、中间水平的轨道固定在水平桌面上，取两个相同的台球A、B，将B球静置于轨道的水平部分，A球置于轨道左端斜面上某处，测出该点到水平桌面的高度h1，如图所示，释放A球，撞击后，A球静止，B球向前运动并冲上轨道右端斜而能到达的最高点，测出该点的高度h2。通过比较h2与h1的大小关系即可作出判断。
（1）B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了 　 　能。
（2）vA表示碰撞前瞬间A球运动速度，vB表示B球被撞后开始运动的速度。若h2＝h1，则vB 　vA（选填“＞”、“＝”或“＜”）。
（3）实际实验中，测出的h2总小于h1，若导致这一现象的原因轨道不光滑，那么在阻力不可避免的情况下，你认为该同学的设计是否还有价值？说出你的理由。 。
27．在同一粗糙水平面固定两个不同斜面，小华同学研究相同的两个小球A、B分别沿不同的斜面运动，用频闪照相机每隔0.1s拍摄了小球滚动时的不同位置，图上数字为闪光时刻编号，位置间距如图所示。
（1）甲图中A球机械能 　 　（选填“增加”、“减小”或“不变”）。
（2）乙图中小球B沿斜面运动过程中的动能 　 　，重力势能 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）若两个小球从斜面上运动到斜面底部时与相同的木块碰撞，碰撞之后图 　 　（选填“甲”或“乙”）中木块运动距离较大。
28．阅读短文，回答下列问题：
汽车安全带
汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置，如图甲。安全带结构一般由软带、等部分组成。汽车正常行驶时，卷带装置中的卷收器借助弹簧，如图乙，使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛。当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时，安全带能在人尚未移动时拉紧软带，将乘员紧紧地绑在座椅上，待冲击力峰值过去时，适当放松安全带，避免因拉力过大造成二次伤害，同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴，使软带固定在某一个位置上，有效保护乘员的安全。
（1）当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时，系上安全带可以有效防止驾乘人员由于惯性而造成伤害。这时人和车具有的　 　能也急剧变化。
（2）将安全带拉伸，卷收器弹簧的弹性势能将　 　（变大/变小/不变）
（3）发生碰撞时，安全带对人的拉力随时间变化的图象是图丙中的　 .
（4）下列说法正确的是　 .
A．汽车突然拐弯时，安全带能自由伸缩
B．汽车突然启动时，安全带能对人起到保护作用
C．为了安全，安全带要尽可能系得松一些
D．用手快速拉安全带，安全带不能被拉动。
29．跳台滑雪被称为勇敢者的运动，其基本技术动作分为5个部分：助滑、起跳、空中飞行、着陆、滑行至终止区。如图所示为滑雪运动员滑雪过程的示意图。
资料1：滑雪赛道表面雪的厚度达到6～8m。雪内有很多小孔，小孔内充满空气。滑雪时，运动员踏着滑雪板压，在雪上时，雪内的空气被逼出。
资料2：助滑时，运动员把身体缩成“蹲状”的姿势，通过一个凹形轨道助滑后，在起跳的瞬间用力一蹬伸展身体，调整好姿势在空中飞行，飞行至顶端时身体与滑板构成上表面凸起的流线型。
资料3：运动员着陆时，要让滑雪板的板后跟略领先于板尖着地；落地后，调整好姿势继续滑行到终止区。
结合上述信息并运用所学知识，对赛道的设置以及滑雪运动员的5个基本技术动作蕴含的科学道理作出解释。
30．东风—17是我国自主研发的一款高超音速导弹。它采用钱学森弹道原理，其运行大致轨迹如图所示。钱学森弹道的精妙之处在于导弹重新回到大气层后，在重力和大气气流的共同作用下高速运动时，其运动轨迹难以精准预测，完美避开了现有反导弹系统。
（1）发动机关闭之后，导弹仍能维续运动的原因是导弹具有 　 　。
（2）在导弹从A点到B点的运动过程中，能量转化形式是 。
（3）东风—17在研发时一大技术难关是耐高温的导弹表面材料的开发。你认为该材料还应具备的物理性质是 　 　。
31．如图甲所示，一轻质弹簧一端系在墙上的O点，自由伸长到B点，现将一小物块M连在弹簧上，并把弹簧压缩到A点，然后由静止释放，小物体能运动到C点静止，物体与水平地面间的摩擦力恒定。在图乙中画出小物体运动过程中动能变化的大致曲线，并结合图像分析各过程能量的转化。
32．在学习了“机械能”相关内容后，同学们在老师的指导下为我市某游乐园体验项目设计了“过山车模型”。他们利用凹槽，拼接软管，小车等器材设计了如图所示的模型。滑道比较光滑，小车速度不快，所以忽略小车与轨道之间的摩擦和空气阻力。
在初次模型检测时，小车从A点静止释放。
（1）小组成员使用凹槽和拼接软管的好处是 　 　。
（2）针对该模型的科学性设计了评价表．根据评价表，该模型“指标一”被评为优秀，“指标二”被评为待改进．为使该模型的“指标二”达到优秀水平，请你针对该模型提出更合理的设计方案：　 　。
“过山车模型”评价表（节选）
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 设计合理，运行过程安全，体验感好 能正常使用 不能正常运行
标指二 更好的利用地理优势，摆脱外界能源依赖 适当使用外界能源 能量完全依靠外界
（3）小明根据评价量表改进方案后，通过多次测量，绘制了小车在从A点运动到C点的重力势能随着位置改变的变化图象．请在图乙中画出小车动能随着位置改变的变化图象。
33．为了探究能量的转化，小科将小铁块绑在橡皮筋中部，并让橡皮筋穿入铁罐两端并分别固定在罐盖和罐底上（如图所示）。尝试推动一下铁罐，发现铁罐转动后，皮筋会因为铁块的惯性而缠绕起来。接下来他让铁罐从不太陡的斜面上滚下，会观察到什么现象？请从能量的转化角度加以解释。
34．高台跃下，天际中滑翔出一道优美曲线一跳台滑雪，一项勇敢者的运动。这项运动中滑雪赛道的设置和运动员的技术动作、飞行姿势会影响滑雪速度和落点距离。
资料1：滑雪赛道的设置
赛道分为出发点、助滑坡、起跳点和着陆坡等几个区域，其中出发点和起跳点存在44米的高度差：赛道表面覆盖雪的厚度需达到6—8米。雪内有很多小孔，小孔内充满空气。滑雪时，踏着滑雪板的人和滑雪板压在雪上时，雪内的空气就会被逼出。
资料2：滑雪运动员技术动作和飞行姿势
滑雪过程中，运动员通过助滑坡到达起跳点后，在起跳的瞬间用力一蹬伸展身体，调整好姿势在空中飞行，飞行至顶端时身体与滑板构成上表面凸起的流线型。结合上述信息并运用所学知识，对滑雪赛道的设置以及运动员的技术动作和飞行姿势会影响滑雪速度和落点距离的原因作出合理解释。
35．近年，为减少因车辆刹车失灵造成的危害，高速公路加强了下坡路段“刹车失灵缓冲带”的建设。如图所示，该区域是在公路右侧设一个冲向高处的大斜坡，路面是沙砾，车辆遇上紧急刹车失灵可以冲上去，免除不少惨剧的发生。请你用所学的科学知识解释上述现象。
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