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9. 频闪摄影是研究物体运动的一种常见而有效的方法。频闪摄影的重要特点在于照相机总是每隔相等的时间就对运动物体拍摄一次，我们能够从这些不连续的图像中发现、揭示物体运动的规律。一张网球运动员击球过程的频闪摄影照片
。根据频闪摄影的特点，观察球拍在位置a、b、c、d的运动情况，球拍具有最大动能的位置是（
A.a
B.b
C.c
D.d
。根据频闪摄影的特点，观察球拍在位置a、b、c、d的运动情况，球拍具有最大动能的位置是（C
）A.a
B.b
C.c
D.d
答案
9. C
解析
【分析】
频闪摄影的特点是每隔相等时间拍摄一次，因此相邻两个拍摄位置的时间间隔相同。动能的大小由物体的质量和速度决定，当物体质量不变时，速度越大，动能越大。要判断球拍哪个位置动能最大，需先比较各位置的速度：相同时间内，物体运动的距离越大，速度就越大，因此只需观察相邻位置间球拍移动的距离，距离越大则速度越大，动能也越大。
【解析】
由于频闪摄影每隔相等时间拍摄一次，相邻位置的时间间隔Δt相等。根据速度公式$v=\frac{s}{\Delta t}$，Δt相同，位移s越大，速度v越大。动能公式为$E_k=\frac{1}{2}mv^2$，球拍质量m不变，速度v越大，动能越大。观察图片中球拍在各位置间的距离：位置c到相邻位置的距离最大，说明此时球拍的速度最大，因此动能最大。
【答案】
C
【知识点】
动能与速度的关系；频闪摄影；速度计算
【点评】
本题结合频闪摄影的特性，考查动能的影响因素，核心是理解“相同时间内位移越大速度越大”，进而判断动能大小，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.5
频闪摄影的特点是每隔相等时间拍摄一次，因此相邻两个拍摄位置的时间间隔相同。动能的大小由物体的质量和速度决定，当物体质量不变时，速度越大，动能越大。要判断球拍哪个位置动能最大，需先比较各位置的速度：相同时间内，物体运动的距离越大，速度就越大，因此只需观察相邻位置间球拍移动的距离，距离越大则速度越大，动能也越大。
【解析】
由于频闪摄影每隔相等时间拍摄一次，相邻位置的时间间隔Δt相等。根据速度公式$v=\frac{s}{\Delta t}$，Δt相同，位移s越大，速度v越大。动能公式为$E_k=\frac{1}{2}mv^2$，球拍质量m不变，速度v越大，动能越大。观察图片中球拍在各位置间的距离：位置c到相邻位置的距离最大，说明此时球拍的速度最大，因此动能最大。
【答案】
C
【知识点】
动能与速度的关系；频闪摄影；速度计算
【点评】
本题结合频闪摄影的特性，考查动能的影响因素，核心是理解“相同时间内位移越大速度越大”，进而判断动能大小，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.5
10. 运动员在铅球比赛中的场景如图所示。铅球离手后在空中飞行的过程中，其重力势能$E_p$随时间$t$变化的曲线最接近下图中的（
D
）答案
10. D
解析
【分析】要解决这道题，需明确重力势能的决定因素：重力势能$E_p = mgh$，其中质量$m$、重力加速度$g$不变时，重力势能随高度$h$的变化而变化。铅球离手后在空中飞行时，质量不变，其高度先升高（上升阶段），到达最高点后再降低（下落阶段），因此重力势能应先增大、后减小，据此判断曲线。
【解析】根据重力势能的公式$E_p = mgh$，铅球离手后，质量$m$和$g$均不变，重力势能的变化由高度$h$决定：①铅球出手后，先向上运动，高度$h$逐渐增大，故重力势能$E_p$逐渐增大；②当铅球到达最高点时，高度$h$最大，重力势能$E_p$达到最大值；③随后铅球下落，高度$h$逐渐减小，重力势能$E_p$逐渐减小。因此，重力势能$E_p$随时间$t$的变化曲线是先上升后下降的，对应选项D。
【答案】D
【知识点】重力势能；影响重力势能的因素
【点评】本题结合铅球运动场景考查重力势能的变化，属于基础题，关键是分析铅球飞行过程中高度的变化，进而判断重力势能的变化趋势，需学生掌握重力势能与高度的关系。
【难度系数】0.6
【解析】根据重力势能的公式$E_p = mgh$，铅球离手后，质量$m$和$g$均不变，重力势能的变化由高度$h$决定：①铅球出手后，先向上运动，高度$h$逐渐增大，故重力势能$E_p$逐渐增大；②当铅球到达最高点时，高度$h$最大，重力势能$E_p$达到最大值；③随后铅球下落，高度$h$逐渐减小，重力势能$E_p$逐渐减小。因此，重力势能$E_p$随时间$t$的变化曲线是先上升后下降的，对应选项D。
【答案】D
【知识点】重力势能；影响重力势能的因素
【点评】本题结合铅球运动场景考查重力势能的变化，属于基础题，关键是分析铅球飞行过程中高度的变化，进而判断重力势能的变化趋势，需学生掌握重力势能与高度的关系。
【难度系数】0.6
11. 甲站在以0.5 m/s的速度匀速上行的自动扶梯上，乙站在以0.7 m/s的速度匀速下行的自动扶梯上，甲的质量小于乙的质量。某时刻他们的位置如图所示，则该时刻甲的重力势能
小于
乙的重力势能，甲的动能小于
乙的动能。（均填“大于”“等于”或“小于”）答案
11. 小于 小于
解析
【分析】
要比较重力势能和动能，需明确两者的影响因素：重力势能与物体的质量和被举高的高度有关，公式为$E_p=mgh$；动能与物体的质量和运动速度有关，公式为$E_k=\frac{1}{2}mv^2$。首先观察题图，该时刻甲和乙处于同一水平高度，即高度$h$相同；再结合题目给出的甲、乙的质量关系和速度大小，分别依据重力势能、动能的影响因素判断两者的能量大小。
【解析】
1. 重力势能比较：由题图可知，该时刻甲和乙的高度$h$相同，已知甲的质量$m_甲 ＜ m_乙$，根据重力势能公式$E_p=mgh$，当高度相同时，质量越小，重力势能越小，因此甲的重力势能小于乙的重力势能。
2. 动能比较：已知甲的速度$v_甲=0.5\ \mathrm{m/s}$，乙的速度$v_乙=0.7\ \mathrm{m/s}$，即$v_甲 ＜ v_乙$，且$m_甲 ＜ m_乙$，根据动能公式$E_k=\frac{1}{2}mv^2$，质量和速度均更小的甲，其动能小于乙的动能。
【答案】
小于；小于
【知识点】
重力势能、动能
【点评】
本题考查重力势能和动能的影响因素，属于基础概念应用题，需准确把握两个能量的决定条件，结合题目给出的高度、质量、速度信息分析即可，难度较低。
【难度系数】
0.3
要比较重力势能和动能，需明确两者的影响因素：重力势能与物体的质量和被举高的高度有关，公式为$E_p=mgh$；动能与物体的质量和运动速度有关，公式为$E_k=\frac{1}{2}mv^2$。首先观察题图，该时刻甲和乙处于同一水平高度，即高度$h$相同；再结合题目给出的甲、乙的质量关系和速度大小，分别依据重力势能、动能的影响因素判断两者的能量大小。
【解析】
1. 重力势能比较：由题图可知，该时刻甲和乙的高度$h$相同，已知甲的质量$m_甲 ＜ m_乙$，根据重力势能公式$E_p=mgh$，当高度相同时，质量越小，重力势能越小，因此甲的重力势能小于乙的重力势能。
2. 动能比较：已知甲的速度$v_甲=0.5\ \mathrm{m/s}$，乙的速度$v_乙=0.7\ \mathrm{m/s}$，即$v_甲 ＜ v_乙$，且$m_甲 ＜ m_乙$，根据动能公式$E_k=\frac{1}{2}mv^2$，质量和速度均更小的甲，其动能小于乙的动能。
【答案】
小于；小于
【知识点】
重力势能、动能
【点评】
本题考查重力势能和动能的影响因素，属于基础概念应用题，需准确把握两个能量的决定条件，结合题目给出的高度、质量、速度信息分析即可，难度较低。
【难度系数】
0.3
12. 体积相同的实心铁球和木球，放在同一水平桌面上，铁球静止，木球运动，
铁
球的重力势能大，铁
球的动能小。如果正在运动着的木球受到的所有外力同时消失，那么它的速度将不变
，动能将不变
。（后两空均填“增大”“减小”或“不变”）答案
12. 铁 铁 不变 不变
解析
【分析】
要解决这道题，需分三步思考：1. 判断重力势能大小：重力势能与质量和高度有关，公式为Ep=mgh。体积相同的实心铁球和木球，铁的密度远大于木头，根据m=ρV可知铁球质量更大；两球在同一水平桌面，高度h相同，因此质量大的铁球重力势能更大。2. 判断动能大小：动能与质量和速度有关，公式为Ek=½mv²。铁球静止，速度为0，木球运动有速度，即使铁球质量大，但速度为0，所以铁球动能更小。3. 外力消失后的运动：根据牛顿第一定律，运动的物体不受外力时，将保持匀速直线运动，因此木球速度不变；动能由质量和速度决定，木球质量和速度都不变，所以动能也不变。
【解析】
1. 重力势能分析：已知铁的密度ρ铁＞ρ木，两球体积V相同，由m=ρV得m铁＞m木；两球在同一水平桌面，高度h相同，根据重力势能公式Ep=mgh，可知铁球的重力势能更大。
2. 动能分析：铁球静止，速度v铁=0；木球运动，速度v木＞0，根据动能公式Ek=½mv²，铁球动能为0，木球动能大于0，故铁球动能更小。
3. 外力消失后的状态：根据牛顿第一定律，正在运动的木球所有外力消失时，将保持原来的运动状态，即速度不变；动能由质量和速度决定，木球质量不变、速度不变，因此动能不变。
【答案】
铁 铁 不变 不变
【知识点】
重力势能、动能、牛顿第一定律
【点评】
本题考查重力势能、动能的影响因素及牛顿第一定律的应用，属于初中物理基础题，需准确掌握相关概念和定律，仔细分析各物理量的变化即可正确解答。
【难度系数】
0.3
要解决这道题，需分三步思考：1. 判断重力势能大小：重力势能与质量和高度有关，公式为Ep=mgh。体积相同的实心铁球和木球，铁的密度远大于木头，根据m=ρV可知铁球质量更大；两球在同一水平桌面，高度h相同，因此质量大的铁球重力势能更大。2. 判断动能大小：动能与质量和速度有关，公式为Ek=½mv²。铁球静止，速度为0，木球运动有速度，即使铁球质量大，但速度为0，所以铁球动能更小。3. 外力消失后的运动：根据牛顿第一定律，运动的物体不受外力时，将保持匀速直线运动，因此木球速度不变；动能由质量和速度决定，木球质量和速度都不变，所以动能也不变。
【解析】
1. 重力势能分析：已知铁的密度ρ铁＞ρ木，两球体积V相同，由m=ρV得m铁＞m木；两球在同一水平桌面，高度h相同，根据重力势能公式Ep=mgh，可知铁球的重力势能更大。
2. 动能分析：铁球静止，速度v铁=0；木球运动，速度v木＞0，根据动能公式Ek=½mv²，铁球动能为0，木球动能大于0，故铁球动能更小。
3. 外力消失后的状态：根据牛顿第一定律，正在运动的木球所有外力消失时，将保持原来的运动状态，即速度不变；动能由质量和速度决定，木球质量不变、速度不变，因此动能不变。
【答案】
铁 铁 不变 不变
【知识点】
重力势能、动能、牛顿第一定律
【点评】
本题考查重力势能、动能的影响因素及牛顿第一定律的应用，属于初中物理基础题，需准确掌握相关概念和定律，仔细分析各物理量的变化即可正确解答。
【难度系数】
0.3
13. 小科为了验证物体动能大小是否与物体质量有关，用下图所示的装置进行实验。实验器材：一个用长木板搭成的斜面、三个质量不同的实心铁球、一块挡板、三块足够厚的橡皮泥。
(1)实验时，将质量不同的铁球从同一斜面的同一高度处由静止释放，通过观察比较来判断铁球动能的大小。
(2)小宁认为小科用三个实心铁球不合理，应调整为用相同、质量不相同的铁球做上述实验。
(3)改正后，预期观察到的实验现象是
。
(1)实验时，将质量不同的铁球从同一斜面的同一高度处由静止释放，通过观察比较来判断铁球动能的大小。
(2)小宁认为小科用三个实心铁球不合理，应调整为用相同、质量不相同的铁球做上述实验。
(3)改正后，预期观察到的实验现象是
。
答案
13. (1)橡皮泥的凹陷程度
(2)体积
(3)体积相同、质量不相同的铁球从同一斜面的同一高度处由静止滑下，质量越大的铁球撞击橡皮泥时，橡皮泥的凹陷程度越大
(2)体积
(3)体积相同、质量不相同的铁球从同一斜面的同一高度处由静止滑下，质量越大的铁球撞击橡皮泥时，橡皮泥的凹陷程度越大
解析
【分析】
本题是探究物体动能大小与质量关系的实验，需运用转换法和控制变量法解题。首先，动能的大小无法直接观察，因此通过转换法将动能大小转化为橡皮泥的凹陷程度；其次，探究动能与质量的关系时，要控制铁球到达水平面的速度相同（从同一斜面同一高度静止释放），同时需控制铁球体积相同，确保只有质量这一变量；最后，根据实验结论，质量越大的铁球动能越大，撞击橡皮泥时凹陷程度更明显。
【解析】
(1) 实验利用转换法，铁球动能越大，对橡皮泥做功越多，橡皮泥的凹陷程度越大，因此通过观察比较橡皮泥的凹陷程度来判断铁球动能的大小。
(2) 探究动能与质量的关系时，需控制速度相同，同时要保证铁球体积相同，仅改变质量这一变量，因此应调整为体积相同、质量不相同的铁球。
(3) 改正后，体积相同、质量不同的铁球从同一斜面同一高度滑下（速度相同），质量越大的铁球动能越大，撞击橡皮泥时，橡皮泥的凹陷程度越大。
【答案】
(1) 橡皮泥的凹陷程度
(2) 体积
(3) 体积相同、质量不相同的铁球从同一斜面的同一高度处由静止滑下，质量越大的铁球撞击橡皮泥时，橡皮泥的凹陷程度越大
【知识点】
动能的影响因素、转换法、控制变量法
【点评】
本题考查探究动能影响因素的实验，核心是掌握转换法和控制变量法的应用，是初中物理力学的基础重点实验，需明确实验设计思路和结论。
【难度系数】
0.6
本题是探究物体动能大小与质量关系的实验，需运用转换法和控制变量法解题。首先，动能的大小无法直接观察，因此通过转换法将动能大小转化为橡皮泥的凹陷程度；其次，探究动能与质量的关系时，要控制铁球到达水平面的速度相同（从同一斜面同一高度静止释放），同时需控制铁球体积相同，确保只有质量这一变量；最后，根据实验结论，质量越大的铁球动能越大，撞击橡皮泥时凹陷程度更明显。
【解析】
(1) 实验利用转换法，铁球动能越大，对橡皮泥做功越多，橡皮泥的凹陷程度越大，因此通过观察比较橡皮泥的凹陷程度来判断铁球动能的大小。
(2) 探究动能与质量的关系时，需控制速度相同，同时要保证铁球体积相同，仅改变质量这一变量，因此应调整为体积相同、质量不相同的铁球。
(3) 改正后，体积相同、质量不同的铁球从同一斜面同一高度滑下（速度相同），质量越大的铁球动能越大，撞击橡皮泥时，橡皮泥的凹陷程度越大。
【答案】
(1) 橡皮泥的凹陷程度
(2) 体积
(3) 体积相同、质量不相同的铁球从同一斜面的同一高度处由静止滑下，质量越大的铁球撞击橡皮泥时，橡皮泥的凹陷程度越大
【知识点】
动能的影响因素、转换法、控制变量法
【点评】
本题考查探究动能影响因素的实验，核心是掌握转换法和控制变量法的应用，是初中物理力学的基础重点实验，需明确实验设计思路和结论。
【难度系数】
0.6
