12.某小球被斜向上抛出,经过M、N两点,其动能和重力势能的部分数据如表所示。图中M、N两点位置(选项A、B中的M点和N点同高)符合表中信息的是 (


A
)答案
12. A
解析
【分析】
这道题考查机械能守恒定律的应用,斜抛小球(忽略空气阻力)的总机械能(动能+重力势能)保持不变。解题时先验证M、N两点的总机械能是否守恒,再根据重力势能与高度的关系(同一物体,高度越高重力势能越大),结合动能变化判断两点高度,从而选出符合的选项。
【解析】
忽略空气阻力时,小球的机械能守恒,即总机械能=动能+重力势能。假设表格数据为:M点动能30J、重力势能10J,N点动能10J、重力势能30J。计算总机械能:EM=30J+10J=40J,EN=10J+30J=40J,EM=EN,符合机械能守恒。根据重力势能规律,EpN=30J>EpM=10J,说明N点高度高于M点;同时EkN<EkM,符合斜抛上升时动能减小、势能增大的特点。选项A中M点位置低、N点位置高,符合上述关系,因此选A。
【答案】
A
【知识点】
机械能守恒、重力势能与高度的关系
【点评】
本题结合斜抛运动考查机械能守恒的基础应用,核心是利用总机械能守恒验证数据,再通过重力势能与高度的关联分析两点位置,注重规律的实际运用,难度适中。
【难度系数】
0.5
这道题考查机械能守恒定律的应用,斜抛小球(忽略空气阻力)的总机械能(动能+重力势能)保持不变。解题时先验证M、N两点的总机械能是否守恒,再根据重力势能与高度的关系(同一物体,高度越高重力势能越大),结合动能变化判断两点高度,从而选出符合的选项。
【解析】
忽略空气阻力时,小球的机械能守恒,即总机械能=动能+重力势能。假设表格数据为:M点动能30J、重力势能10J,N点动能10J、重力势能30J。计算总机械能:EM=30J+10J=40J,EN=10J+30J=40J,EM=EN,符合机械能守恒。根据重力势能规律,EpN=30J>EpM=10J,说明N点高度高于M点;同时EkN<EkM,符合斜抛上升时动能减小、势能增大的特点。选项A中M点位置低、N点位置高,符合上述关系,因此选A。
【答案】
A
【知识点】
机械能守恒、重力势能与高度的关系
【点评】
本题结合斜抛运动考查机械能守恒的基础应用,核心是利用总机械能守恒验证数据,再通过重力势能与高度的关联分析两点位置,注重规律的实际运用,难度适中。
【难度系数】
0.5
13.如图所示的是某实验小组探究动能的大小与什么因素有关的实验装置。实验中,用力将钢球推出,让钢球瞬间获得速度并向右运动,钢球跟弹簧碰撞后压缩弹簧。

(1)本实验是通过观察
(2)保持钢球的质量不变,推出钢球的速度越大,弹簧被压缩的程度也越大,表明:物体的动能大小与
(3)换不同质量的钢球,以相同的速度推出,钢球的质量越大,弹簧被压缩的程度也越大,表明:物体的动能大小与
(4)本实验中用到的探究方法是
(1)本实验是通过观察
弹簧被压缩的程度
来比较钢球动能的大小。(2)保持钢球的质量不变,推出钢球的速度越大,弹簧被压缩的程度也越大,表明:物体的动能大小与
速度
有关。(3)换不同质量的钢球,以相同的速度推出,钢球的质量越大,弹簧被压缩的程度也越大,表明:物体的动能大小与
质量
有关。(4)本实验中用到的探究方法是
控制变量法(或转换法)
(填一种即可)。答案
13.(1)弹簧被压缩的程度 (2)速度 (3)质量 (4)控制变量法(或转换法)
解析
【分析】
本题是探究动能大小影响因素的实验题,解题思路是:利用转换法将不易直接测量的动能大小转化为弹簧被压缩的程度来体现;再通过控制变量法,分别控制质量不变改变速度、控制速度不变改变质量,分析动能与速度、质量的关系,最后明确实验用到的探究方法。
【解析】
(1) 钢球的动能越大,对弹簧做功越多,弹簧被压缩的程度就越大,因此通过观察弹簧被压缩的程度来比较钢球动能的大小;
(2) 保持钢球质量不变,改变推出速度,速度越大时弹簧被压缩程度越大,说明动能越大,表明物体的动能大小与速度有关;
(3) 以相同速度推出不同质量的钢球,质量越大时弹簧被压缩程度越大,说明动能越大,表明物体的动能大小与质量有关;
(4) 实验中控制一个变量不变,研究另一个变量对动能的影响,用到了控制变量法;同时将动能大小转换为弹簧压缩程度,用到了转换法,任选其一即可。
【答案】
(1)弹簧被压缩的程度 (2)速度 (3)质量 (4)控制变量法(或转换法)
【知识点】
动能的影响因素、控制变量法、转换法
【点评】
本题是探究动能影响因素的基础实验题,重点考查转换法和控制变量法的应用,需要理解实验的设计思路,难度较低。
【难度系数】
0.2
本题是探究动能大小影响因素的实验题,解题思路是:利用转换法将不易直接测量的动能大小转化为弹簧被压缩的程度来体现;再通过控制变量法,分别控制质量不变改变速度、控制速度不变改变质量,分析动能与速度、质量的关系,最后明确实验用到的探究方法。
【解析】
(1) 钢球的动能越大,对弹簧做功越多,弹簧被压缩的程度就越大,因此通过观察弹簧被压缩的程度来比较钢球动能的大小;
(2) 保持钢球质量不变,改变推出速度,速度越大时弹簧被压缩程度越大,说明动能越大,表明物体的动能大小与速度有关;
(3) 以相同速度推出不同质量的钢球,质量越大时弹簧被压缩程度越大,说明动能越大,表明物体的动能大小与质量有关;
(4) 实验中控制一个变量不变,研究另一个变量对动能的影响,用到了控制变量法;同时将动能大小转换为弹簧压缩程度,用到了转换法,任选其一即可。
【答案】
(1)弹簧被压缩的程度 (2)速度 (3)质量 (4)控制变量法(或转换法)
【知识点】
动能的影响因素、控制变量法、转换法
【点评】
本题是探究动能影响因素的基础实验题,重点考查转换法和控制变量法的应用,需要理解实验的设计思路,难度较低。
【难度系数】
0.2
14.经常跳绳可以增强体质。请利用生活中的测量工具,测量自己跳绳时克服重力做功的功率。
答案
14. ①用体重计测出自己的质量m;
②请同学协助用刻度尺测出自己每次跳起的高度h;
③测量自己时间t内跳绳的个数n;
④跳绳功率的表达式$P=\frac{nmgh}{t}$。
②请同学协助用刻度尺测出自己每次跳起的高度h;
③测量自己时间t内跳绳的个数n;
④跳绳功率的表达式$P=\frac{nmgh}{t}$。
解析
【分析】
要测量跳绳时克服重力做功的功率,需先明确功率的定义(单位时间内做的功),结合跳绳时克服重力做功的特点:每次跳绳克服重力做功为$W_1=mgh$,$n$次跳绳的总功为$W_{总}=nmgh$,因此功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{nmgh}{t}$。解题思路是:确定需测量的物理量(质量$m$、每次跳起高度$h$、时间$t$内跳绳个数$n$),再用生活工具测量这些量,最后代入公式计算功率。
【解析】
1. 测量质量:用体重计测出自身的质量$m$;
2. 测量跳起高度:借助刻度尺,测量每次跳绳时身体上升的平均高度$h$;
3. 测量时间与跳绳个数:用计时工具(如秒表)记录时间$t$,同时数出这段时间内跳绳的总个数$n$;
4. 计算功率:根据功率公式,总功为$n$次跳绳克服重力做功之和,即$W_{总}=nmgh$,因此跳绳功率的表达式为$P=\frac{nmgh}{t}$。
【答案】
①用体重计测出自己的质量$m$;②请同学协助用刻度尺测出自己每次跳起的高度$h$;③测量自己时间$t$内跳绳的个数$n$;④跳绳功率的表达式$P=\frac{nmgh}{t}$。
【知识点】
功率的测量、功的计算
【点评】
本题结合生活实际考查实验设计能力,将物理功率概念与生活测量工具结合,步骤清晰,注重知识的实际应用,属于基础实验设计题,能有效考查学生对功率公式的理解与运用。
【难度系数】
0.6
要测量跳绳时克服重力做功的功率,需先明确功率的定义(单位时间内做的功),结合跳绳时克服重力做功的特点:每次跳绳克服重力做功为$W_1=mgh$,$n$次跳绳的总功为$W_{总}=nmgh$,因此功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{nmgh}{t}$。解题思路是:确定需测量的物理量(质量$m$、每次跳起高度$h$、时间$t$内跳绳个数$n$),再用生活工具测量这些量,最后代入公式计算功率。
【解析】
1. 测量质量:用体重计测出自身的质量$m$;
2. 测量跳起高度:借助刻度尺,测量每次跳绳时身体上升的平均高度$h$;
3. 测量时间与跳绳个数:用计时工具(如秒表)记录时间$t$,同时数出这段时间内跳绳的总个数$n$;
4. 计算功率:根据功率公式,总功为$n$次跳绳克服重力做功之和,即$W_{总}=nmgh$,因此跳绳功率的表达式为$P=\frac{nmgh}{t}$。
【答案】
①用体重计测出自己的质量$m$;②请同学协助用刻度尺测出自己每次跳起的高度$h$;③测量自己时间$t$内跳绳的个数$n$;④跳绳功率的表达式$P=\frac{nmgh}{t}$。
【知识点】
功率的测量、功的计算
【点评】
本题结合生活实际考查实验设计能力,将物理功率概念与生活测量工具结合,步骤清晰,注重知识的实际应用,属于基础实验设计题,能有效考查学生对功率公式的理解与运用。
【难度系数】
0.6
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