1. 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.皮球经过同一高度的 A、B 两点时动能相等
B.皮球第一次反弹后到达最高点 P 点时速度为零
C.皮球在 C 点时的机械能小于在 D 点时的机械能
D.若将皮球表面涂黑,则会在地面 M、N 两点留下两个大小不等的黑色圆斑
(
D
)A.皮球经过同一高度的 A、B 两点时动能相等
B.皮球第一次反弹后到达最高点 P 点时速度为零
C.皮球在 C 点时的机械能小于在 D 点时的机械能
D.若将皮球表面涂黑,则会在地面 M、N 两点留下两个大小不等的黑色圆斑
答案
1. D 解析:A.皮球的机械能逐渐变小,且A点在B点之前,所以皮球在A点的机械能大于在B点的机械能;机械能是物体动能与势能的总和,在A、B两点高度相同则重力势能相同,所以皮球在A点的动能大于在B点的动能,故A错误;B.从轨迹来看,皮球在最高点P点时,竖直方向的速度为零,但是仍然能往右运动,说明皮球还具有水平方向的速度,故B错误;C.皮球运动过程中受空气阻力作用,皮球的机械能逐渐变小,且C点在D点之前,所以皮球在C点时的机械能大于在D点时的机械能,故C错误;D.在M点与在N点皮球的动能与重力势能都为零,又因为皮球在M点机械能大于N点机械能,故皮球在M点的弹性势能大于在N点的弹性势能,故在M点的圆斑要大于N点的圆斑,故D正确.故选D.
解析
【分析】
这道题的核心是明确皮球运动过程中,需要克服空气阻力做功、落地碰撞也会损耗能量,总机械能是持续不断减小的,我们可以逐个选项推导:首先回忆机械能的组成是动能+重力势能,动能和速度、质量有关,重力势能和高度、质量有关。首先看A选项,A、B高度相同,重力势能相等,A点在B点之前,总机械能A更大,所以A点动能更大,A错误。然后看B选项,P是最高点,但皮球后续还向右运动,说明水平方向有速度,速度不为零,B错误。再看C选项,C点在D点之前,机械能不断减小,所以C点机械能大于D点,C错误。最后看D选项,落地时机械能转化为弹性势能,M点总机械能比N点大,所以M点皮球形变更明显,圆斑更大,两个圆斑大小不等,D正确。
【解析】
皮球在整个运动过程中,不断克服空气阻力做功,同时与地面碰撞也存在能量损耗,因此皮球的总机械能持续减小,逐一分析选项:
1. 分析选项A:A、B两点高度相同,皮球质量不变,因此两点的重力势能相等。由于A点的运动时刻早于B点,从A运动到B的过程中皮球一直在损耗机械能,因此A点的总机械能大于B点的总机械能。总机械能为动能与重力势能之和,两点重力势能相等,因此A点的动能大于B点的动能,A错误。
2. 分析选项B:皮球到达最高点P时,仅竖直方向的速度为0,从轨迹可知皮球后续仍会向右运动,说明皮球在P点仍具有水平方向的速度,整体速度不为零,B错误。
3. 分析选项C:皮球运动过程中机械能持续减小,C点的运动时刻早于D点,因此皮球在C点的机械能大于在D点的机械能,C错误。
4. 分析选项D:皮球落地时,自身的动能和重力势能会转化为弹性势能,弹性势能越大,皮球的形变程度越大,留下的黑色圆斑面积就越大。皮球在M点的总机械能大于N点的总机械能,落地时两点的动能、重力势能最终转化为弹性势能,因此M点皮球的弹性势能更大,形变程度更大,留下的黑色圆斑更大,两个圆斑大小不等,D正确。
【答案】
D
【知识点】
机械能的转化,动能与势能,弹性势能
【点评】
本题结合抛体运动的实际轨迹考察机械能的动态变化规律,易错点是容易忽略最高点P处皮球仍有水平方向的速度,同时要牢记存在空气阻力时运动物体的总机械能持续减小,越早的位置总机械能越大,结合能量转化的逻辑即可顺利推导所有选项。
【难度系数】
0.6
这道题的核心是明确皮球运动过程中,需要克服空气阻力做功、落地碰撞也会损耗能量,总机械能是持续不断减小的,我们可以逐个选项推导:首先回忆机械能的组成是动能+重力势能,动能和速度、质量有关,重力势能和高度、质量有关。首先看A选项,A、B高度相同,重力势能相等,A点在B点之前,总机械能A更大,所以A点动能更大,A错误。然后看B选项,P是最高点,但皮球后续还向右运动,说明水平方向有速度,速度不为零,B错误。再看C选项,C点在D点之前,机械能不断减小,所以C点机械能大于D点,C错误。最后看D选项,落地时机械能转化为弹性势能,M点总机械能比N点大,所以M点皮球形变更明显,圆斑更大,两个圆斑大小不等,D正确。
【解析】
皮球在整个运动过程中,不断克服空气阻力做功,同时与地面碰撞也存在能量损耗,因此皮球的总机械能持续减小,逐一分析选项:
1. 分析选项A:A、B两点高度相同,皮球质量不变,因此两点的重力势能相等。由于A点的运动时刻早于B点,从A运动到B的过程中皮球一直在损耗机械能,因此A点的总机械能大于B点的总机械能。总机械能为动能与重力势能之和,两点重力势能相等,因此A点的动能大于B点的动能,A错误。
2. 分析选项B:皮球到达最高点P时,仅竖直方向的速度为0,从轨迹可知皮球后续仍会向右运动,说明皮球在P点仍具有水平方向的速度,整体速度不为零,B错误。
3. 分析选项C:皮球运动过程中机械能持续减小,C点的运动时刻早于D点,因此皮球在C点的机械能大于在D点的机械能,C错误。
4. 分析选项D:皮球落地时,自身的动能和重力势能会转化为弹性势能,弹性势能越大,皮球的形变程度越大,留下的黑色圆斑面积就越大。皮球在M点的总机械能大于N点的总机械能,落地时两点的动能、重力势能最终转化为弹性势能,因此M点皮球的弹性势能更大,形变程度更大,留下的黑色圆斑更大,两个圆斑大小不等,D正确。
【答案】
D
【知识点】
机械能的转化,动能与势能,弹性势能
【点评】
本题结合抛体运动的实际轨迹考察机械能的动态变化规律,易错点是容易忽略最高点P处皮球仍有水平方向的速度,同时要牢记存在空气阻力时运动物体的总机械能持续减小,越早的位置总机械能越大,结合能量转化的逻辑即可顺利推导所有选项。
【难度系数】
0.6
2.(2025·常州中考)2025年2月20日,实践二十五号卫星与北斗G7卫星对接之后,实践二十五号卫星为北斗G7卫星注入142 kg燃料.燃料加注过程中,两颗卫星结合在一起环绕地球做匀速转动且距地高度不变,加注过程中北斗G7卫星的动能
变大
、重力势能变大
、机械能变大
.(均填“变大”“变小”或“不变”)答案
2. 变大 变大 变大 解析:加注过程中,北斗G7卫星注入了燃料,质量变大,而速度大小不变、距地高度不变,因此其动能变大、重力势能变大、机械能(二者之和)变大.
解析
【分析】
解题时首先要抓住题目给出的核心条件:两颗卫星结合后环绕地球匀速转动、距地高度不变。首先可以推出北斗G7卫星的运行速度、所处的高度都不会发生变化,再结合北斗G7卫星被注入燃料、总质量变大的条件,分别对应动能、重力势能的影响因素逐一判断变化,最后根据机械能是动能与重力势能的总和,就能推导出机械能的变化情况。
【解析】
1. 确定不变量:两颗卫星共同在固定高度的轨道上做匀速圆周运动,同一轨道上卫星的运行速度大小和卫星自身质量无关,因此北斗G7卫星的速度v、距离地面的高度h均保持不变。
2. 判断动能变化:动能的大小由物体的质量和运动速度共同决定,公式为$E_k=\frac{1}{2}mv^2$,北斗G7卫星注入燃料后总质量增大,速度不变,因此动能变大。
3. 判断重力势能变化:重力势能的大小由物体的质量和所处高度共同决定,高度不变时,质量越大重力势能越大,北斗G7卫星质量增大、高度不变,因此重力势能变大。
4. 判断机械能变化:卫星的机械能是动能与重力势能的总和,由于动能和重力势能均变大,因此北斗G7卫星的机械能变大。
【答案】
变大 变大 变大
【知识点】
动能的影响因素;重力势能的影响因素;机械能的概念
【点评】
本题属于机械能相关的基础应用题,易错点是部分同学会错误认为卫星质量变化会改变轨道运行速度,实际上轨道高度固定时卫星的环绕速度和自身质量无关,只要抓住“速度、高度不变,仅北斗G7质量增大”这个核心条件,就可以快速完成判断。
【难度系数】
0.9
解题时首先要抓住题目给出的核心条件:两颗卫星结合后环绕地球匀速转动、距地高度不变。首先可以推出北斗G7卫星的运行速度、所处的高度都不会发生变化,再结合北斗G7卫星被注入燃料、总质量变大的条件,分别对应动能、重力势能的影响因素逐一判断变化,最后根据机械能是动能与重力势能的总和,就能推导出机械能的变化情况。
【解析】
1. 确定不变量:两颗卫星共同在固定高度的轨道上做匀速圆周运动,同一轨道上卫星的运行速度大小和卫星自身质量无关,因此北斗G7卫星的速度v、距离地面的高度h均保持不变。
2. 判断动能变化:动能的大小由物体的质量和运动速度共同决定,公式为$E_k=\frac{1}{2}mv^2$,北斗G7卫星注入燃料后总质量增大,速度不变,因此动能变大。
3. 判断重力势能变化:重力势能的大小由物体的质量和所处高度共同决定,高度不变时,质量越大重力势能越大,北斗G7卫星质量增大、高度不变,因此重力势能变大。
4. 判断机械能变化:卫星的机械能是动能与重力势能的总和,由于动能和重力势能均变大,因此北斗G7卫星的机械能变大。
【答案】
变大 变大 变大
【知识点】
动能的影响因素;重力势能的影响因素;机械能的概念
【点评】
本题属于机械能相关的基础应用题,易错点是部分同学会错误认为卫星质量变化会改变轨道运行速度,实际上轨道高度固定时卫星的环绕速度和自身质量无关,只要抓住“速度、高度不变,仅北斗G7质量增大”这个核心条件,就可以快速完成判断。
【难度系数】
0.9
3. 如图,轻质弹簧顶端固定并连接一个大小不计的重物.用手托住重物向上挤压弹簧到点a,松手后重物下落依次经过点b、c到最低点d,b是弹簧原长的位置,c是重物连接在弹簧下端静止时的位置.则重物从a运动到d的过程中,在

a
点重力势能最大,在c
点动能最大,在b
点机械能最大.(不计空气阻力)答案
3. a c b 解析:重物从a运动到d的过程中,质量不变,在a点时高度最大,重力势能最大.c是重物连接在弹簧下端静止时的位置,此时重物受到的拉力和重力相等,在c点前,弹簧拉力小于重力,物体加速运动;在c点后,弹簧拉力大于重力,物体减速运动.所以,在c点时速度最大,动能最大.在b点弹簧处于原长的位置,没有弹性势能,弹性势能全部转化成重物的机械能,故b点重物的机械能最大.
解析
【分析】
我们可以分三步依次推导三个空的答案:首先判断重力势能最大的点,重力势能的大小由质量和高度共同决定,本题中重物质量不变,下落过程里位置越高重力势能越大,a是初始挤压弹簧的最高位置,显然a点高度最高。接下来判断动能最大的点,动能由质量和速度共同决定,质量不变时速度最大则动能最大,重物下落过程中合力向下时持续加速,合力向上时开始减速,合力为零的位置速度达到峰值,题目说明c是重物静止悬挂的位置,此处重力和弹簧弹力平衡、合力为零,就是速度最大的位置。最后判断重物机械能最大的点,不计空气阻力时,重物和弹簧组成的系统总机械能守恒,弹簧弹力对重物做正功时重物机械能增加,弹力做负功时重物机械能减小,b是弹簧原长位置,在此之前弹簧弹力一直做正功,重物机械能持续增大,过了b点后弹簧被拉长,弹力做负功,重物机械能开始减小,因此b点重物机械能最大。
【解析】
1. 重力势能判断:重物质量不变,重力势能随高度升高而增大,重物从a运动到d的过程中,a点的高度最高,因此a点重力势能最大。
2. 动能判断:重物从a向c运动的过程中,弹簧的弹力始终小于重物的重力,合力方向向下,重物一直做加速运动;到达c点时,弹簧弹力与重物重力大小相等,合力为零,速度达到最大值;从c向d运动的过程中,弹簧弹力大于重物重力,合力方向向上,重物做减速运动。因此重物在c点速度最大,动能最大。
3. 重物机械能判断:不计空气阻力,重物与弹簧组成的系统机械能守恒。从a到b的过程中,弹簧的弹力对重物做正功,重物的机械能不断增大;从b到d的过程中,弹簧的弹力对重物做负功,重物的机械能不断减小,因此在b点(弹簧原长位置)重物的机械能最大。
【答案】
a;c;b
【知识点】
重力势能,动能,机械能转化
【点评】
本题结合弹簧悬挂重物的下落过程,综合考察机械能相关概念的理解,易错点是误将弹簧原长位置b当成动能最大的位置,解题时要明确:物体速度最大的位置是合力为零的位置,同时要注意区分重物单独的机械能、重物和弹簧组成系统的总机械能的不同规律。
【难度系数】
0.5
我们可以分三步依次推导三个空的答案:首先判断重力势能最大的点,重力势能的大小由质量和高度共同决定,本题中重物质量不变,下落过程里位置越高重力势能越大,a是初始挤压弹簧的最高位置,显然a点高度最高。接下来判断动能最大的点,动能由质量和速度共同决定,质量不变时速度最大则动能最大,重物下落过程中合力向下时持续加速,合力向上时开始减速,合力为零的位置速度达到峰值,题目说明c是重物静止悬挂的位置,此处重力和弹簧弹力平衡、合力为零,就是速度最大的位置。最后判断重物机械能最大的点,不计空气阻力时,重物和弹簧组成的系统总机械能守恒,弹簧弹力对重物做正功时重物机械能增加,弹力做负功时重物机械能减小,b是弹簧原长位置,在此之前弹簧弹力一直做正功,重物机械能持续增大,过了b点后弹簧被拉长,弹力做负功,重物机械能开始减小,因此b点重物机械能最大。
【解析】
1. 重力势能判断:重物质量不变,重力势能随高度升高而增大,重物从a运动到d的过程中,a点的高度最高,因此a点重力势能最大。
2. 动能判断:重物从a向c运动的过程中,弹簧的弹力始终小于重物的重力,合力方向向下,重物一直做加速运动;到达c点时,弹簧弹力与重物重力大小相等,合力为零,速度达到最大值;从c向d运动的过程中,弹簧弹力大于重物重力,合力方向向上,重物做减速运动。因此重物在c点速度最大,动能最大。
3. 重物机械能判断:不计空气阻力,重物与弹簧组成的系统机械能守恒。从a到b的过程中,弹簧的弹力对重物做正功,重物的机械能不断增大;从b到d的过程中,弹簧的弹力对重物做负功,重物的机械能不断减小,因此在b点(弹簧原长位置)重物的机械能最大。
【答案】
a;c;b
【知识点】
重力势能,动能,机械能转化
【点评】
本题结合弹簧悬挂重物的下落过程,综合考察机械能相关概念的理解,易错点是误将弹簧原长位置b当成动能最大的位置,解题时要明确:物体速度最大的位置是合力为零的位置,同时要注意区分重物单独的机械能、重物和弹簧组成系统的总机械能的不同规律。
【难度系数】
0.5
4. (2025·无锡天一实验学校期中)如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图,小明同学让钢球分别从斜面不同高度由静止开始滚下,撞击木块.

(1)利用图中的器材可以探究物体动能的大小与物体
(2)该实验是通过观察木块移动的距离来判断
(3)在探究动能的大小与质量关系时,当换用另一个钢球实验时,发现它将木块撞出了木板,要继续完成此实验,下列措施中可行的是
①换质量更大的木块
②降低第二次钢球的高度
③换质量更大的钢球
④换质量更小的钢球
(4)实验中,钢球碰撞木块后继续向前运动,在水平木板上滑动一段距离后停下,设开始时钢球的重力势能为$E_p$,木块克服摩擦力所做的功为$W$,则$E_p$
(1)利用图中的器材可以探究物体动能的大小与物体
速度
的关系,得到的结论是质量相同时,物体速度越大,动能越大
.(2)该实验是通过观察木块移动的距离来判断
钢球
(填“钢球”或“木块”)动能的大小.(3)在探究动能的大小与质量关系时,当换用另一个钢球实验时,发现它将木块撞出了木板,要继续完成此实验,下列措施中可行的是
④
(填序号).①换质量更大的木块
②降低第二次钢球的高度
③换质量更大的钢球
④换质量更小的钢球
(4)实验中,钢球碰撞木块后继续向前运动,在水平木板上滑动一段距离后停下,设开始时钢球的重力势能为$E_p$,木块克服摩擦力所做的功为$W$,则$E_p$
>
(填“>”“<”或“=”)$W$.答案
4. (1)速度 质量相同时,物体速度越大,动能越大
(2)钢球 (3)④ (4)>
解析:(1)根据图示可知,钢球的质量不变,滚下的高度不同,到达水平面时的速度不同,所以探究的是动能大小与速度的关系,钢球的速度越大,撞击木块移动的距离越大,动能越大;结论为:在质量一定时,物体的速度越大,动能越大.(2)实验中通过观察木块被撞击后滑行的距离来间接判断钢球动能的大小,该方法是转换法.(3)在探究动能的大小与质量关系时,需要控制速度大小不变,改变质量,当换用另一个钢球实验时,发现它将木块撞出了木板,这说明该球的质量太大了,①换质量更大的木块,改变了摩擦力的大小,故①不符合题意;②实验中需要控制速度相同,不能降低第二次钢球的高度,故②不符合题意;③换质量更大的钢球,则更容易使木块滑出木板,故③不符合题意;④换质量更小的钢球,能减小木块移动的距离,故④符合题意.故选④.(4)钢球从高处滚下的过程中,重力势能转化为动能;由于存在摩擦,克服摩擦做功,一部分重力势能转化为内能;钢球与木块碰撞的过程中,钢球对木块做功,做功的大小等于钢球在水平面的初动能;木块在运动过程中,克服摩擦做功,机械能转化为内能,即木块克服摩擦做的功等于木块的动能大小,也就是小于碰撞前钢球的重力势能,即$E_{p}>W$.
(2)钢球 (3)④ (4)>
解析:(1)根据图示可知,钢球的质量不变,滚下的高度不同,到达水平面时的速度不同,所以探究的是动能大小与速度的关系,钢球的速度越大,撞击木块移动的距离越大,动能越大;结论为:在质量一定时,物体的速度越大,动能越大.(2)实验中通过观察木块被撞击后滑行的距离来间接判断钢球动能的大小,该方法是转换法.(3)在探究动能的大小与质量关系时,需要控制速度大小不变,改变质量,当换用另一个钢球实验时,发现它将木块撞出了木板,这说明该球的质量太大了,①换质量更大的木块,改变了摩擦力的大小,故①不符合题意;②实验中需要控制速度相同,不能降低第二次钢球的高度,故②不符合题意;③换质量更大的钢球,则更容易使木块滑出木板,故③不符合题意;④换质量更小的钢球,能减小木块移动的距离,故④符合题意.故选④.(4)钢球从高处滚下的过程中,重力势能转化为动能;由于存在摩擦,克服摩擦做功,一部分重力势能转化为内能;钢球与木块碰撞的过程中,钢球对木块做功,做功的大小等于钢球在水平面的初动能;木块在运动过程中,克服摩擦做功,机械能转化为内能,即木块克服摩擦做的功等于木块的动能大小,也就是小于碰撞前钢球的重力势能,即$E_{p}>W$.
解析
【分析】
我们一步步梳理这道实验题的思考逻辑:
1. 第一问先观察图中变量:两个钢球质量完全相同,只是释放的高度不同,到达水平面时的速度不同,所以控制了质量不变,改变速度,自然是探究动能和速度的关系,结合木块被推动的距离差异就能得出对应结论。
2. 第二问明确实验的研究对象是钢球的动能,我们无法直接测量钢球动能大小,所以用木块移动的距离间接反映,这是转换法的典型应用。
3. 第三问要牢记探究动能和质量的关系时,必须控制钢球到达水平面的速度相同,也就是必须从同一高度释放,不能改变释放高度,现在木块被撞出木板说明当前钢球动能太大,只能换质量更小的钢球,其他选项要么改变了摩擦力、要么改变了速度、要么动能更大,都不符合控制变量要求。
4. 第四问从能量损耗角度思考:钢球初始的重力势能,除了转化为让木块运动的能量,还要克服自身在斜面、水平面的摩擦做功,有部分能量转化为内能,所以初始重力势能一定大于木块克服摩擦力做的功。
【解析】
(1) 图中钢球质量相同,从不同高度滚下时到达水平面的速度不同,因此探究的是动能大小与速度的关系;实验中高度更高、速度更大的钢球推动木块移动距离更远,因此可得结论:质量相同时,物体速度越大,动能越大。
(2) 实验利用转换法,将钢球动能的大小转换为木块被撞击后移动的距离,通过观察木块移动距离来判断钢球动能的大小。
(3) 探究动能与质量的关系时,必须控制钢球到达水平面的速度相同:
①换质量更大的木块,会改变木块受到的摩擦力,不符合单一变量要求,不可行;
②降低第二次钢球的高度,会改变钢球到达水平面的速度,破坏控制变量条件,不可行;
③换质量更大的钢球,钢球动能更大,木块更容易滑出木板,不可行;
④换质量更小的钢球,速度不变的前提下动能更小,木块移动距离减小,不会滑出木板,符合要求,可行。因此选④。
(4) 钢球初始的重力势能$E_p$,一部分会在下滑和未碰撞木块的运动过程中克服摩擦转化为内能,剩余部分才会传递给木块,木块克服摩擦力做的功$W$只是初始重力势能的一部分,因此$E_p>W$。
【答案】
(1) 速度;质量相同时,物体速度越大,动能越大
(2) 钢球
(3) ④
(4) >
【知识点】
动能影响因素,控制变量法,能量转化
【点评】
本题是探究动能影响因素的经典实验题,核心考察控制变量法和转换法的实验应用,易错点集中在第三问,很多同学会误选降低钢球高度的方案,忽略了探究质量对动能的影响时必须保证速度一致的控制变量要求,第四问需要全面考虑整个过程的能量损耗,避免误以为重力势能全部用来对木块做功。
【难度系数】
0.7
我们一步步梳理这道实验题的思考逻辑:
1. 第一问先观察图中变量:两个钢球质量完全相同,只是释放的高度不同,到达水平面时的速度不同,所以控制了质量不变,改变速度,自然是探究动能和速度的关系,结合木块被推动的距离差异就能得出对应结论。
2. 第二问明确实验的研究对象是钢球的动能,我们无法直接测量钢球动能大小,所以用木块移动的距离间接反映,这是转换法的典型应用。
3. 第三问要牢记探究动能和质量的关系时,必须控制钢球到达水平面的速度相同,也就是必须从同一高度释放,不能改变释放高度,现在木块被撞出木板说明当前钢球动能太大,只能换质量更小的钢球,其他选项要么改变了摩擦力、要么改变了速度、要么动能更大,都不符合控制变量要求。
4. 第四问从能量损耗角度思考:钢球初始的重力势能,除了转化为让木块运动的能量,还要克服自身在斜面、水平面的摩擦做功,有部分能量转化为内能,所以初始重力势能一定大于木块克服摩擦力做的功。
【解析】
(1) 图中钢球质量相同,从不同高度滚下时到达水平面的速度不同,因此探究的是动能大小与速度的关系;实验中高度更高、速度更大的钢球推动木块移动距离更远,因此可得结论:质量相同时,物体速度越大,动能越大。
(2) 实验利用转换法,将钢球动能的大小转换为木块被撞击后移动的距离,通过观察木块移动距离来判断钢球动能的大小。
(3) 探究动能与质量的关系时,必须控制钢球到达水平面的速度相同:
①换质量更大的木块,会改变木块受到的摩擦力,不符合单一变量要求,不可行;
②降低第二次钢球的高度,会改变钢球到达水平面的速度,破坏控制变量条件,不可行;
③换质量更大的钢球,钢球动能更大,木块更容易滑出木板,不可行;
④换质量更小的钢球,速度不变的前提下动能更小,木块移动距离减小,不会滑出木板,符合要求,可行。因此选④。
(4) 钢球初始的重力势能$E_p$,一部分会在下滑和未碰撞木块的运动过程中克服摩擦转化为内能,剩余部分才会传递给木块,木块克服摩擦力做的功$W$只是初始重力势能的一部分,因此$E_p>W$。
【答案】
(1) 速度;质量相同时,物体速度越大,动能越大
(2) 钢球
(3) ④
(4) >
【知识点】
动能影响因素,控制变量法,能量转化
【点评】
本题是探究动能影响因素的经典实验题,核心考察控制变量法和转换法的实验应用,易错点集中在第三问,很多同学会误选降低钢球高度的方案,忽略了探究质量对动能的影响时必须保证速度一致的控制变量要求,第四问需要全面考虑整个过程的能量损耗,避免误以为重力势能全部用来对木块做功。
【难度系数】
0.7
5. 关于内能及其利用,下列说法中正确的是
(
A.内能一定从内能大的物体传递到内能小的物体
B.同一物体温度不变,它的内能可能会减少
C.物体吸收热量,它的内能一定增加,温度一定升高
D.$0\ °\mathrm{C}$的水的内能一定比$1\ °\mathrm{C}$的水的内能小
(
B
)A.内能一定从内能大的物体传递到内能小的物体
B.同一物体温度不变,它的内能可能会减少
C.物体吸收热量,它的内能一定增加,温度一定升高
D.$0\ °\mathrm{C}$的水的内能一定比$1\ °\mathrm{C}$的水的内能小
答案
5. B 解析:A.在热传递过程中,热量从温度高的物体传给温度低的物体,温度高的物体内能不一定大,故A错误;B.同一物体温度不变,它的内能可能会减少,如晶体凝固时,放出热量内能减小,温度不变,故B正确;C.物体吸收热量,物体内能增加,温度不一定升高,如晶体熔化时,吸收热量内能增加,但温度不变,故C错误;D.内能不仅与温度有关,还与质量等有关,因此0℃的水的内能不一定比1℃的水的内能小,故D错误.故选B.
解析
【分析】
我们做这道题时,首先要理清热传递的本质、内能的相关影响因素,以及温度、热量、内能三者的关联,逐个对选项进行辨析:首先回忆热传递的发生条件是存在温度差,热传递的方向由温度高低决定,和物体总内能大小没有直接关系,先判断A选项的正误;再结合晶体熔化、凝固这类特殊物态变化的特点,分析温度不变时内能是否可以发生变化,判断B、C选项的对错;最后明确内能的大小不止和温度有关,还和物体的质量、状态等多个因素有关,就能判断D选项是否正确,最终选出正确答案。
【解析】
我们逐个分析每个选项:
1. 针对A选项:热传递过程中,内能转移的方向是从温度高的物体传递到温度低的物体,温度高的物体总内能不一定更大,因此内能不会自发从内能大的物体传递到内能小的物体,A错误;
2. 针对B选项:同一物体温度不变时,内能有可能减少,比如晶体凝固的过程中,物体持续向外放出热量,内能减小,但温度始终保持凝固点不变,该描述符合物理规律,B正确;
3. 针对C选项:物体吸收热量时,内能一定增加,但温度不一定升高,比如晶体熔化的过程,吸收热量内能增大,但是温度始终保持熔点不变,C错误;
4. 针对D选项:内能的大小和温度、质量、状态等多个因素都有关,没有明确两部分水的质量关系的前提下,0℃的水的内能不一定比1℃的水的内能小,D错误。
综上,正确选项为B。
【答案】
B
【知识点】
热传递的方向,内能的影响因素,温度与内能的关系
【点评】
本题是初中热学的经典易错题,核心考察温度、热量、内能三个物理量的辨析,很多同学容易混淆热传递的判断依据是温度差而非内能差,同时容易忽略内能受质量、状态等多因素影响,需要重点记忆晶体熔化、凝固这类特殊过程的温度和内能变化特点,避开题目设置的常见陷阱。
【难度系数】
0.6
我们做这道题时,首先要理清热传递的本质、内能的相关影响因素,以及温度、热量、内能三者的关联,逐个对选项进行辨析:首先回忆热传递的发生条件是存在温度差,热传递的方向由温度高低决定,和物体总内能大小没有直接关系,先判断A选项的正误;再结合晶体熔化、凝固这类特殊物态变化的特点,分析温度不变时内能是否可以发生变化,判断B、C选项的对错;最后明确内能的大小不止和温度有关,还和物体的质量、状态等多个因素有关,就能判断D选项是否正确,最终选出正确答案。
【解析】
我们逐个分析每个选项:
1. 针对A选项:热传递过程中,内能转移的方向是从温度高的物体传递到温度低的物体,温度高的物体总内能不一定更大,因此内能不会自发从内能大的物体传递到内能小的物体,A错误;
2. 针对B选项:同一物体温度不变时,内能有可能减少,比如晶体凝固的过程中,物体持续向外放出热量,内能减小,但温度始终保持凝固点不变,该描述符合物理规律,B正确;
3. 针对C选项:物体吸收热量时,内能一定增加,但温度不一定升高,比如晶体熔化的过程,吸收热量内能增大,但是温度始终保持熔点不变,C错误;
4. 针对D选项:内能的大小和温度、质量、状态等多个因素都有关,没有明确两部分水的质量关系的前提下,0℃的水的内能不一定比1℃的水的内能小,D错误。
综上,正确选项为B。
【答案】
B
【知识点】
热传递的方向,内能的影响因素,温度与内能的关系
【点评】
本题是初中热学的经典易错题,核心考察温度、热量、内能三个物理量的辨析,很多同学容易混淆热传递的判断依据是温度差而非内能差,同时容易忽略内能受质量、状态等多因素影响,需要重点记忆晶体熔化、凝固这类特殊过程的温度和内能变化特点,避开题目设置的常见陷阱。
【难度系数】
0.6
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