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【实验题专项攻略】功和机械能-2026年中考科学浙教版押题系列
1．小明发现如图甲所示房屋，其屋顶处坡型形状不完全一样，有些是平面，有些则是曲面。这引起了他的思考：这些坡型屋顶应该都具有排除屋顶积水的功能。那么不同形状的屋顶排水快慢是否有区别呢
为此小明将雨水在平面和曲面上的运动路径简化为直线和曲线轨迹，并构建了如图乙所示的模型，将直线轨道A和曲线轨道B安装在同一支架上，保证它们的起点和终点相同，他猜想：若雨水都从同一起点滑落至同一终点，经过直线和曲线两种不同的轨道，根据数学知识“两点之间，线段最短”，在直线轨道上的运动应该更快，即平面圆顶排除屋顶积水更快。根据猜想，小明用小球模拟雨水，沿A、B两轨道滚下，模拟雨水从屋顶上滑落的过程。
(1)为尽量控制对比实验的准确性，在器材选择上，我们没必要控制轨道的相同（ ）。
A．粗糙程度 B．高度 C．长度 D．轨道材料
(2)实验时，小明让小球分别从两轨道顶端由________开始释放，用秒表测量小球运动到轨道底端的时间。测量时发现，小球运动时间太短不易测量，可通过________（选填“升高”或“降低”）支架高度来改进。
(3)改进后，小明多次重复实验，测量出小球在两条轨道上运动的时间并记录如下表。由表中实验数据可知，小明的猜想________（选填“正确”或“不正确”）.
实验次数 1 2 3 时间的平均值
直线轨道A 0.72s 0.734 0.706 0.72s
曲线轨道B 0.36s 0.57s 0.54s 0.56s
(4)高度差一定的两点间可以搭建无数光滑曲线轨道，相同小球由起点静止下滑，若沿某一条曲线轨道运动的小球到达终点用时最短，该曲线称为最速降线。如图所示，三条光滑轨道的起点和终点相同，其中轨道2按最速降线设计，让同一小球分别从各自轨道的起点静止出发，下列说法正确的是（　　）
A．小球沿轨道2运动，重力做功最多
B．小球沿轨道2运动，重力的平均功率最大
C．小球沿轨道2运动，所受轨道的支持力做功最多
2．如图是小红探究动能大小与速度关系时的实验场景：斜面上有两平行轨道，将两小球①、②从轨道上由静止释放，与放置在水平木板上的两个相同木块①、②发生碰撞，两个木块初始位置到斜面底端的距离相等。
(1)为完成实验，应使两个小球质量________（选填“相同”或“不同”）；
(2)实验中你通过观察________来比较小球动能的大小，这里采用了________法；
(3)根据下图实验，得出的结论是：当小球质量相同时，其________越大，动能越大；
(4)实验时，两木块通过A、B两点处时，所受滑动摩擦力的大小为、，则________（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
3．【探究名称】探究动能的大小跟哪些因素有关。
【实验器材】质量不同的小球、斜面、木块、刻度尺等。
【证据】
（1）实验装置如图甲所示，实验中，将质量不同的小球放在斜面上同一高度处由静止开始释放，是为了控制小球到达斜面底端的________相同。
（2）部分实验数据如下表所示。
实验次序 1 2 3 4 5
小球的质量m/g 10 20 30 10 10
小球释放的高度h/cm 5 5 5 10 15
木块移动的距离s/cm 10 18 29 38 86
【解释】
（3）①分析________三次实验数据，可以得出探究结论：小球的质量一定时，速度越大，动能________。
②分析1、2、3三次实验数据，可以得出探究结论：当速度一定时，小球的________越大，动能越大。
③由结论可知，高速公路上小汽车限制的最高速度比大卡车限制的最高速度________（选填“大”或“小”）。
【交流】
（4）某同学对该实验方案进行改进：不用木块，在水平桌面上固定一个面积较大的挡板，在挡板前面贴上足够厚的长方体橡皮泥，如图乙所示。每次实验后都要换上另一块________（选填“相同”或“不同”）的橡皮泥。此实验中小球动能的大小是通过________来间接反映的。
4．某兴趣组在观看交通安全宣传视频时，看到一辆高速行驶的卡车与前方一辆急停的轿车相撞，两车还粘在一起向前运动了一段距离，造成多车追尾事故。一动一静的两车相撞后粘在一起运动的距离长短与哪些因素有关呢？关于这个问题，他提出了以下猜想：
Ⅰ．可能与运动车辆的速度大小有关；
Ⅱ．可能与静止车辆的质量大小有关。
他们利用斜面、足够长的粗糙平面、橡皮泥、小车（代替运动车辆）和砝码若干，按照如图装置进行实验。实验中始终保持乙车起始位置不变，请回答下列问题：
(1)在探究猜想Ⅰ时，可以通过________方式改变甲车到达水平面时的速度；
(2)多次实验后，水平面上留下了多个滑行距离的标记，无法区分哪次实验与哪个标记对应。为了避免这个问题，实验时可以采取的方法是________；
(3)通过实验发现，静止车辆质量一定时，运动车辆速度越大，两车滑行距离越远。通过实验，发现甲车滑行距离越远，更容易再次和前车相撞。请你针对高速路上的行车安全提一条交通警示语：________；
(4)在探究猜想Ⅱ时，小明保持甲小车撞击时速度不变，逐渐减小平面小车质量来多次实验，此时发现两车一起滑行的距离越来越远。于是他进一步推理得出：当运动车辆速度一定时，若静止车辆质量为0，运动车辆滑行距离将无限远。你认为他的结论正确吗？________，理由是________。
5．关于如图所示的三个实验，请回答下列问题。
(1)甲实验：在研究“滑动摩擦力大小与压力的关系”时，将木块M置于水平桌面的木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使其做_____运动，则拉力大小等于摩擦力大小。
(2)乙实验：在研究“阻力对物体运动的影响”时，每次都让小车从斜面的同一高度自由下滑，目的是让小车每次到达水平面的_____相同。
(3)丙实验：研究“动能大小与哪些因素有关”，利用图中实验器材，小东只能研究动能的大小是否和_____有关，实验中多次改变小球A在斜面上开始运动的高度，通过比较物块B被撞击后在同一水平面上_____的大小得到实验结论。
6．小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关。
（1）让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示。
（2）让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示。上述甲、乙两组实验中：
①选用图甲探究的是动能与___________的关系，理由是：___________；
②乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的___________，选用图乙探究的是动能与___________的关系，得出结论。
③物理研究方法有许多，本实验中运用了两种研究方法，一是控制变量法；二是____________法，即用___________来判断小球动能的大小。
7．小明同学偶然观察到盛有水的杯子不慎掉落在地面上时，水会从杯子中溅出来。小明同学查阅资料，了解到这是由于水受到了反冲力的作用而向上跳动。爱动脑思考问题的小明想知道水所受反冲力的大小和什么因素有关。
【证据】小明提出了三个猜想：
猜想一：水所受反冲力的大小可能与杯子的材料有关；
猜想二：水所受反冲力的大小可能与杯中水的多少有关；
猜想三：水所受反冲力的大小可能与杯子下落的高度有关。
（1）实验中需要的器材：一次性轻质纸杯、去盖的轻质易拉罐、两个乒乓球、水、量筒和______。
（2）将乒乓球放入杯中，从某一高度自由释放，通过观察乒乓球弹起的______来反映反冲力的大小，这种实验方法称为______。
（3）如图所示，小明分别在纸杯和易拉罐中装入水和乒乓球，让纸杯和易拉罐从高处自由下落掉在地面上，测量乒乓球弹起的高度，记录实验数据如下表所示。
次数 杯子材料 杯子下落的高度/cm 杯中水的体积/mL 乒乓球弹起的高度/cm
1 纸 50 150 15
2 纸 50 100 10
3 铝 40 100 12
4 纸 30 150 9
【解释】
（1）对比______两次实验可以得到的结论是：杯子材料和下落高度一定时，水量越多，水所受的反冲力越大。
（2）结合表格所给数据，再对比2和3两次实验______（选填“能”或“不能”）验证猜想一，并说出你判断的依据____________。
【交流】杯子下落的高度越高，乒乓球弹起的高度就越高，从能量转化的角度来看，原因可能是：杯子下落的高度越大时，杯中水的______越大，转化为水的动能越大，使得乒乓球的重力势能越大。
8．实验小组的同学用如图甲所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”，将钢球从不同的高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离，下表是实验小组实验时记录的部分实验数据。
实验次数 钢球质量m/g 钢球的下摆h/cm 木块滑行的距离s/cm
1 20 10 10
2 20 20 18
3 20 30 27
(1)实验时钢球静止释放的位置越高，摆到竖直位置时的速度就越___________ 。其动能的大小是通过___________ 来反映的；
(2)由上述实验数据和现象可得出结论：当物体的质量一定时，物体的___________ 越大，物体的动能就越大。
(3)假若水平木板绝对光滑且足够长，本实验将___________ （选填“能”或“不能”）达到探究目的；
(4)木块最终会停下来，在此过程中木块的动能转化为___________ 。
(5)如图乙是单摆实验，A点的高度大于B点的高度，使小球从A点由静止开始释放，当小球荡到B点位置时绳子突然断裂（不计空气阻力），则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是___________ （填“a”“b”“c”“d”）。
《【实验题专项攻略】功和机械能-2026年中考科学浙教版押题系列》参考答案
1．(1)C
(2) 静止 降低
(3)不正确
(4)B
【详解】（1）为了确保实验的准确性，要采用控制变量法，需要控制两条轨道的粗糙程度相同，因此轨道的材料也要相同，为了比较小球滚下的时间长短，应控制轨道高度相同，而长度不同是由于轨道不同导致的，因此不需要控制长度相同。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
（2）[1]实验需保证小球初始速度相同，应从静止开始释放。
[2]支架高度降低后，小球滚下的时间会增加，便于测量时间。
（3）实验数据显示，曲线轨道B的平均运动时间（0.56s）短于直线轨道A（0.72s），说明曲线轨道的排水速度更快，因此小明的猜想不正确。
（4）A．重力做功，起点终点高度相同，重力做功相同，故A错误；
B．功率，轨道2是最速降线，运动时间最短，重力做功相同，因此平均功率最大，故B正确；
C．支持力与小球运动方向垂直，支持力不做功，故C错误。
故选B。
2．(1)相同
(2) 木块在木板上运动距离的长短 转换
(3)速度
(4)=
【详解】（1）探究动能大小与速度的关系时，需要控制小球的质量相同，小球到达斜面底端的速度不同，因此应使两个质量相同的小球从轨道上不同高度由静止释放。
（2）[1][2]该实验中运用转换法，通过观察木块被撞击距离的远近来表示小球具有动能的大小。
（3）图中小球①在轨道上更高的位置释放，说明其到达水平木板上的速度更大，将木块撞击的距离远，说明碰撞木块前瞬间小球①的动能较大。由此可以得出结论：当小球质量相同时，其速度越大，动能就越大。
（4）由于两个木块是相同的，木块对水平面的压力相同，接触面的粗糙程度相同，则两木块通过A、B两点处受到的摩擦力相同，即。
3． 速度 1、4、5 越大 质量 大 相同 橡皮泥的形变程度
【详解】（1）[1]动能的大小与质量和速度有关，实验中，把质量不同的小球放在斜面同一高度处由静止开始释放，是为了控制小球到达斜面底端的速度相同。
（3）①[2][3]分析表中1、4、5三次实验数据可知，小球的质量相同，小球释放的高度不同，也就是小球到达水平面时的速度不同，第1次速度最小，第5次速度最大，实验现象是第1次木块移动的距离最小，说明动能最小，第5次木块移动的距离最大，说明动能最大；由此可以得出探究结论：小球的质量一定时，速度越大，动能越大。
②[4]分析表中1、2、3三次实验数据可知，小球释放的高度相同，说明小球到达水平面的速度相同，第1次小球质量最小，第3次小球质量最大，实验现象是第1次木块移动的距离最小，说明动能最小，第3次木块移动的距离最大，说明动能最大；由此可以得出探究结论：当速度一定时，小球的质量越大，动能越大。
③[5]因为速度一定时，物体质量越大动能越大，所以高速公路上质量较小的小汽车限制的最高速度比质量较大的大卡车限制的最高速度要大。
（4）[6][7]本实验用探究方法的是控制变量法和转换法，因此每次实验后都要换上另一块相同的橡皮泥，通过比较小球撞击橡皮泥的形变程度来判断小球的动能大小。
4．(1)改变甲车下落的高度
(2)用不同颜色的笔将轨迹进行标记
(3)保持车距，安全行驶
(4) 不正确 见解析
【详解】（1）小车在斜面上的高度越高，小车到达水平面时的速度越大。在探究猜想I时，小明可以通过改变甲车下落的高度方式改变甲车到达水平面时的速度。
（2）如果实验时使用相同的标记，则多次实验后，水平面上留下了多个滑行距离的标记，无法区分哪次实验与哪个标记对应，因此为了避免这个问题，实验时可以采取的方法是每次实验结束后用不同颜色的笔将轨迹进行标记或者使用不同的符号对每次实验进行标记。
（3）通过实验发现，静止车辆质量一定时，运动车速度越大，两车滑行距离越远。通过实验，小明想到两车滑行距离越远，更容易再次和前车相撞，说明前后车的车距对于行车安全非常重要，因此针对高速路上的行车安全交通警示语：保持车距，安全行驶。
（4）[1][2]结论不正确，理由是道路不是光滑的，运动车会受到摩擦阻力的作用而减速最终停下来。
5．(1)匀速直线
(2)初速度
(3) 速度 移动的距离
【详解】（1）在研究“滑动摩擦力大小与压力的关系”的实验中，需用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计拉力的大小。
（2）在研究“阻力对物体运动的影响”时，每次都让小车从斜面的同一高度自由下滑，目的是让小车每次到达水平面的初速度相同。
（3）[1]由于只有一个小球，不能改变小球的质量，但可以改变小球到达水平面时的速度（即让小球A从不同的高度由静止开始滚下，小球到达水平面时的速度不同），所以小东只能研究“动能的大小是否和速度有关”。
[2]实验中多次改变小球A在斜面上开始运动的高度，小球到达水平面时的速度不同，实验中通过比较物块B在同一水平面上被撞击后移动的距离来比较小球A到达水平面时动能的大小，运用了转换法的思想。
6． 速度 见解析 速度 质量 转换 纸盒在水平面上移动的距离
【详解】[1][2]在图甲中，让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动。由于小球质量相同，而从不同高度下滑，到达水平面时的速度不同，所以该实验是在控制质量不变的情况下，改变小球的速度。根据控制变量法的思想，该实验探究的是动能与速度的关系。
[3]让不同质量的两个小球从同一高度滚下，小球在下滑过程中，重力势能转化为动能，根据能量转化规律，在同一高度时重力势能不同，但到达水平面时，它们的动能不同，而速度是相同的。所以这样做的目的是使两球到达水平面时，具有相同的速度。
[4]在图乙中，小球从同一高度下滑，到达水平面时速度相同，而小球质量不同，根据控制变量法，该实验是在控制速度不变的情况下，改变小球的质量，所以探究的是动能与质量的关系。
[5]本实验中，小球动能的大小无法直接测量，而是通过观察纸盒在水平面上移动的距离来间接反映，这种研究方法叫转换法。
[6]小球动能越大，对纸盒做的功就越多，纸盒在水平面上移动的距离就越远，所以用纸盒在水平面上移动的距离来判断小球动能的大小。
7． 刻度尺 高度 转换法 1和2 不能 因为没有控制单一变量 重力势能
【详解】[1]实验中需要测量杯子下落的高度、乒乓球弹起的高度，因此需要刻度尺。
[2][3]反冲力的大小无法直接测量，通过观察乒乓球弹起的高度来间接反映反冲力的大小，这种将不易测量的物理量转换为易测量的物理量的方法称为转换法。
[4]实验1和2中，杯子材料（纸）、下落高度（50cm）相同，仅杯中水的体积不同，且水的体积越大，乒乓球弹起高度越高，符合“杯子材料和下落高度一定时，水量越多，反冲力越大”的结论。
[5][6]实验2和3中，杯子材料、下落高度两个变量同时改变，没有控制单一变量，验证猜想需要控制变量（如验证猜想一需控制下落高度、水量相同，改变杯子材料），但实验2和3中杯子材料、下落高度均不同，无法确定反冲力变化的原因，因此不能验证猜想。
[7]杯子下落高度越高，杯中水的质量不变、高度越大，重力势能越大；下落过程中重力势能转化为水的动能，动能越大，对乒乓球的反冲力越大，乒乓球获得的重力势能也越大，弹起高度越高。
8．(1) 大 木块被撞击后移动的距离
(2)速度
(3)不能
(4)内能
(5)c
【详解】（1）[1]钢球从某一高度静止释放时，向下摆动过程中，重力势能随高度降低而减小，动能随速度增大增大，因此钢球在最低位置的动能是由初始位置的重力势能转化而来的；钢球释放的位置越高，初始重力势能越大，转化得到的动能就越大，所以摆到竖直位置时的速度也就越大。
[2]钢球动能的大小无法直接测量，实验中通过“木块被撞击后移动的距离”来间接反映，木块移动越远，说明钢球动能越大，这种将不易直接测量的物理量，用易测量的物理量间接表示的方法，叫做转换法。
（2）根据表中的数据知：在钢球的质量相同时，钢球的速度越大，木块滑行距离越远，动能越大，由此可得出结论：在钢球的质量相同时，钢球的速度越大，动能越大。
（3）若水平木板光滑，木块不受摩擦力，由牛顿第一定律可知木块会做匀速直线运动，将永远运动下去，木块通过的距离无法确定，做功的多少也无法确定，所以钢球动能的大小就无法比较。
（4）木块最终会停下来，在此过程中木块通过做功方式把动能转化为内能。
（5）小球从A点由静止释放，不计空气阻力，小球的机械能守恒，所以小球运动过程中的机械能都等于A点时的重力势能，图中a曲线的最高点超过了A点的高度，这是不可能的。b曲线的最高点与A点的高度相同，而在最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以b曲线中小球的机械能大于A点的机械能，故b不可能。c曲线的最高点低于A点，由于在最高点时小球仍运动，其总机械能可能与开始时的机械能相等，故c可能。小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度，小球不可能沿d曲线运动。综上分析，小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是c。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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