11.唐诗中有“黄河远上白云间”“不尽长江滚滚来”的诗句,从物理学的角度分析,前一句生动形象地表明黄河水存储着大量的
重力势
能,后一句表明长江水具有的动能
大。答案
11.重力势 动能
解析
【分析】
本题需结合诗句含义,对应物理中重力势能和动能的概念分析。首先,“黄河远上白云间”描述黄河水位置很高,回忆重力势能的定义(物体由于被举高具有的能,与高度、质量有关),高处的水具备重力势能;其次,“不尽长江滚滚来”体现长江水在快速流动,动能是物体运动具有的能,与速度、质量有关,流动的水动能大,由此可得出答案。
【解析】
根据物理能量的相关概念:①重力势能是物体被举高时具有的能,“黄河远上白云间”说明黄河水被举到较高位置,因此存储大量重力势能;②动能是物体运动时具有的能,“不尽长江滚滚来”说明长江水在快速运动,因此具有的动能大。
【答案】
重力势;动能
【知识点】
重力势能、动能
【点评】
本题结合唐诗考查基础物理能量知识,将文学意境与物理概念结合,难度较低,侧重知识的理解与应用。
【难度系数】
0.8
本题需结合诗句含义,对应物理中重力势能和动能的概念分析。首先,“黄河远上白云间”描述黄河水位置很高,回忆重力势能的定义(物体由于被举高具有的能,与高度、质量有关),高处的水具备重力势能;其次,“不尽长江滚滚来”体现长江水在快速流动,动能是物体运动具有的能,与速度、质量有关,流动的水动能大,由此可得出答案。
【解析】
根据物理能量的相关概念:①重力势能是物体被举高时具有的能,“黄河远上白云间”说明黄河水被举到较高位置,因此存储大量重力势能;②动能是物体运动时具有的能,“不尽长江滚滚来”说明长江水在快速运动,因此具有的动能大。
【答案】
重力势;动能
【知识点】
重力势能、动能
【点评】
本题结合唐诗考查基础物理能量知识,将文学意境与物理概念结合,难度较低,侧重知识的理解与应用。
【难度系数】
0.8
12. 如图是小朋友玩蹦蹦床的情景,小朋友在空中上升的过程中动能
减少
(选填“增加”“减少”或“不变”);在空中下落的过程中重力势能
转化为动能;小朋友落到蹦蹦床后下降到最低点时,蹦蹦床的弹性势
能最大。答案
12.减少 重力势能 弹性势
解析
【分析】
本题考查机械能的转化,需明确动能、重力势能、弹性势能的影响因素。分析时,先看上升过程:动能与质量、速度有关,上升时速度减小,判断动能变化;下落时,高度降低,重力势能和动能的转化关系;落到蹦床最低点时,蹦床形变程度最大,判断弹性势能的变化。
【解析】
1. 小朋友在空中上升时,质量不变,速度逐渐减小,根据动能的影响因素(质量和速度),速度减小则动能减少,故第一个空填“减少”;
2. 在空中下落过程中,质量不变,高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,因此是重力势能转化为动能,故第二个空填“重力势能”;
3. 小朋友落到蹦床下降到最低点时,蹦蹦床的弹性形变程度达到最大,而弹性势能的大小与弹性形变程度有关,形变越大弹性势能越大,所以此时蹦蹦床的弹性势能最大,故第三个空填“弹性势”。
【答案】
减少 重力势能 弹性势
【知识点】
动能与势能的转化、弹性势能
【点评】
本题结合生活场景考查机械能转化的基础知识点,难度适中,需要学生掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素,能准确分析能量的转化过程。
【难度系数】
0.6
本题考查机械能的转化,需明确动能、重力势能、弹性势能的影响因素。分析时,先看上升过程:动能与质量、速度有关,上升时速度减小,判断动能变化;下落时,高度降低,重力势能和动能的转化关系;落到蹦床最低点时,蹦床形变程度最大,判断弹性势能的变化。
【解析】
1. 小朋友在空中上升时,质量不变,速度逐渐减小,根据动能的影响因素(质量和速度),速度减小则动能减少,故第一个空填“减少”;
2. 在空中下落过程中,质量不变,高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,因此是重力势能转化为动能,故第二个空填“重力势能”;
3. 小朋友落到蹦床下降到最低点时,蹦蹦床的弹性形变程度达到最大,而弹性势能的大小与弹性形变程度有关,形变越大弹性势能越大,所以此时蹦蹦床的弹性势能最大,故第三个空填“弹性势”。
【答案】
减少 重力势能 弹性势
【知识点】
动能与势能的转化、弹性势能
【点评】
本题结合生活场景考查机械能转化的基础知识点,难度适中,需要学生掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素,能准确分析能量的转化过程。
【难度系数】
0.6
13.重为98 N的小车,用30 N的水平拉力使小车在水平地面上匀速前进了20 m,则在此过程中拉力对小车做功为
600
J,重力对小车做功为0
J。答案
13.600 0
解析
【分析】
要计算拉力和重力做的功,需依据功的计算公式$ W = Fs $,且功的两个必要因素是:作用在物体上的力、物体在力的方向上通过的距离。对于拉力,其方向与小车移动方向一致,可直接代入公式计算;对于重力,方向竖直向下,小车水平移动,在重力方向无位移,故重力做功为0。
【解析】
1. 拉力做功:根据功的公式$ W = Fs $,已知拉力$ F = 30\ \mathrm{N} $,小车在拉力方向移动的距离$ s = 20\ \mathrm{m} $,则拉力做功$ W_{\mathrm{拉}} = Fs = 30\ \mathrm{N} × 20\ \mathrm{m} = 600\ \mathrm{J} $。
2. 重力做功:重力方向竖直向下,小车在水平方向移动,在重力方向上没有通过距离($ s' = 0 $),因此重力做功$ W_{\mathrm{重}} = Gs' = 98\ \mathrm{N} × 0 = 0\ \mathrm{J} $。
【答案】
600;0
【知识点】
功的计算、力做功的必要因素
【点评】
本题考查功的计算,核心是理解做功的两个必要因素,需明确力与移动距离的方向关系,避免错误计算不同方向力的功,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.3
要计算拉力和重力做的功,需依据功的计算公式$ W = Fs $,且功的两个必要因素是:作用在物体上的力、物体在力的方向上通过的距离。对于拉力,其方向与小车移动方向一致,可直接代入公式计算;对于重力,方向竖直向下,小车水平移动,在重力方向无位移,故重力做功为0。
【解析】
1. 拉力做功:根据功的公式$ W = Fs $,已知拉力$ F = 30\ \mathrm{N} $,小车在拉力方向移动的距离$ s = 20\ \mathrm{m} $,则拉力做功$ W_{\mathrm{拉}} = Fs = 30\ \mathrm{N} × 20\ \mathrm{m} = 600\ \mathrm{J} $。
2. 重力做功:重力方向竖直向下,小车在水平方向移动,在重力方向上没有通过距离($ s' = 0 $),因此重力做功$ W_{\mathrm{重}} = Gs' = 98\ \mathrm{N} × 0 = 0\ \mathrm{J} $。
【答案】
600;0
【知识点】
功的计算、力做功的必要因素
【点评】
本题考查功的计算,核心是理解做功的两个必要因素,需明确力与移动距离的方向关系,避免错误计算不同方向力的功,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.3
14.甲、乙两个集装箱的质量相同,起重机用竖直向上的拉力分别将这两个集装箱匀速提升相同的高度。两集装箱上升的高度与时间的关系图像如图所示,则起重机对甲做的功

等于
对乙所做的功。起重机对甲做功的功率大于
对乙所做功的功率。(均选填“大于”“小于”或“等于”)答案
14.等于 大于
解析
【分析】
要解决这道题,需分两步分析:首先判断起重机对甲、乙做功的大小,再判断做功功率的大小。①判断功的大小时,利用二力平衡确定拉力,结合功的公式分析;②判断功率大小时,先从h-t图像得出甲、乙的速度,再结合功率公式分析。
【解析】
1. 功的大小判断:
甲、乙集装箱被匀速提升,处于平衡状态,起重机的拉力与集装箱重力是一对平衡力,即$ F = G $。已知两集装箱质量相同,由$ G = mg $可知$ G_甲 = G_乙 $,因此$ F_甲 = F_乙 $。又因为提升高度$ h $相同,根据功的计算公式$ W = Fh $,可得$ W_甲 = F_甲h $,$ W_乙 = F_乙h $,所以$ W_甲 = W_乙 $,即起重机对甲做的功等于对乙做的功。
2. 功率的大小判断:
由h-t图像可知,甲、乙均做匀速直线运动,速度$ v = \frac{h}{t} $。计算得$ v_甲 = \frac{6m}{6s} = 1m/s $,$ v_乙 = \frac{6m}{12s} = 0.5m/s $,故$ v_甲 > v_乙 $。根据功率公式$ P = Fv $,拉力$ F $相同,速度越大功率越大,因此$ P_甲 > P_乙 $,即起重机对甲做功的功率大于对乙做功的功率。
【答案】等于;大于
【知识点】功的计算、功率的计算、二力平衡
【点评】本题结合h-t图像,考查功和功率的计算,核心是利用二力平衡确定拉力,再结合公式分析,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】0.5
要解决这道题,需分两步分析:首先判断起重机对甲、乙做功的大小,再判断做功功率的大小。①判断功的大小时,利用二力平衡确定拉力,结合功的公式分析;②判断功率大小时,先从h-t图像得出甲、乙的速度,再结合功率公式分析。
【解析】
1. 功的大小判断:
甲、乙集装箱被匀速提升,处于平衡状态,起重机的拉力与集装箱重力是一对平衡力,即$ F = G $。已知两集装箱质量相同,由$ G = mg $可知$ G_甲 = G_乙 $,因此$ F_甲 = F_乙 $。又因为提升高度$ h $相同,根据功的计算公式$ W = Fh $,可得$ W_甲 = F_甲h $,$ W_乙 = F_乙h $,所以$ W_甲 = W_乙 $,即起重机对甲做的功等于对乙做的功。
2. 功率的大小判断:
由h-t图像可知,甲、乙均做匀速直线运动,速度$ v = \frac{h}{t} $。计算得$ v_甲 = \frac{6m}{6s} = 1m/s $,$ v_乙 = \frac{6m}{12s} = 0.5m/s $,故$ v_甲 > v_乙 $。根据功率公式$ P = Fv $,拉力$ F $相同,速度越大功率越大,因此$ P_甲 > P_乙 $,即起重机对甲做功的功率大于对乙做功的功率。
【答案】等于;大于
【知识点】功的计算、功率的计算、二力平衡
【点评】本题结合h-t图像,考查功和功率的计算,核心是利用二力平衡确定拉力,再结合公式分析,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】0.5
15. 如图所示,紧急避险车道是道路上为失控车辆设置的紧急避险通道。避险车道的陡坡上铺有厚厚的碎石,失控车辆冲上避险车道直至
停止的过程中,车辆的动能
停止的过程中,车辆的动能
减小
,重力势能增大
,机械能减小
。(均选填“增大”“减小”或“不变”)答案
15.减小 增大 减小
解析
【分析】要判断动能、重力势能、机械能的变化,需明确各能量的决定因素:动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,机械能是动能与势能的总和。车辆冲上避险车道时,质量不变,速度、高度及是否受阻力的变化会直接影响各能量的大小,据此逐一分析。
【解析】车辆冲上避险车道的过程中,①质量不变,速度逐渐减小,因此动能减小;②质量不变,高度不断升高,所以重力势能增大;③车辆受到碎石的阻力作用,需克服阻力做功,部分机械能转化为内能,因此机械能减小。
【答案】减小 增大 减小
【知识点】动能、重力势能、机械能
【点评】本题考查动能、重力势能及机械能的变化判断,需牢记各能量的影响因素,判断机械能变化时要考虑是否存在阻力等外力做功,属于基础概念应用类题目。
【难度系数】0.5
【解析】车辆冲上避险车道的过程中,①质量不变,速度逐渐减小,因此动能减小;②质量不变,高度不断升高,所以重力势能增大;③车辆受到碎石的阻力作用,需克服阻力做功,部分机械能转化为内能,因此机械能减小。
【答案】减小 增大 减小
【知识点】动能、重力势能、机械能
【点评】本题考查动能、重力势能及机械能的变化判断,需牢记各能量的影响因素,判断机械能变化时要考虑是否存在阻力等外力做功,属于基础概念应用类题目。
【难度系数】0.5
16. 如图所示是一座高山的等高线图(同一等高线上每点高度均相同),登山运动员在B点的重力势能

单位:m
等于
(选填“大于”“小于”或“等于”)在A点的重力势能;“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”中弓因为发生了弹性形变
而具有能,这种能让箭矢向天空飞射而出,转化为箭矢的重力势能与动能
。单位:m
答案
16.等于 弹性形变 动能
解析
【分析】首先,重力势能的大小由物体的质量和被举高的高度决定,公式为$E_p=mgh$,当质量相同时,高度相同则重力势能相等。观察等高线图,A、B两点位于同一等高线上,海拔高度一致,因此同一运动员在两点的重力势能相等。其次,物体因发生弹性形变而具有的能叫弹性势能,弓被拉满时发生弹性形变,具备弹性势能;弓的弹性势能释放时,会转化为箭矢的重力势能与动能,使箭矢飞射而出。
【解析】1. 比较A、B两点的重力势能:同一登山运动员质量不变,由等高线图可知A、B两点海拔高度相同,根据重力势能的影响因素,两点重力势能相等。2. 分析弓的能量:弓被拉弯时发生弹性形变,具有弹性势能;弓恢复原状时,弹性势能转化为箭矢的重力势能和动能,让箭矢获得动能向天空飞射。
【答案】等于;弹性形变;动能
【知识点】重力势能、弹性势能、能量转化
【点评】本题结合等高线图考查重力势能的判断,以及弹性势能和能量转化的基础知识点,题目贴近生活,难度较低,适合学生巩固相关概念。
【难度系数】0.3
【解析】1. 比较A、B两点的重力势能:同一登山运动员质量不变,由等高线图可知A、B两点海拔高度相同,根据重力势能的影响因素,两点重力势能相等。2. 分析弓的能量:弓被拉弯时发生弹性形变,具有弹性势能;弓恢复原状时,弹性势能转化为箭矢的重力势能和动能,让箭矢获得动能向天空飞射。
【答案】等于;弹性形变;动能
【知识点】重力势能、弹性势能、能量转化
【点评】本题结合等高线图考查重力势能的判断,以及弹性势能和能量转化的基础知识点,题目贴近生活,难度较低,适合学生巩固相关概念。
【难度系数】0.3
三、实验与计算
17. 如图,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。

(1)小球滚下斜面的过程中,它的
(2)分析比较甲、乙两次实验,可得出结论:
(3)分析比较
动能越大。
(4)如果水平面光滑,则
(5)小球在撞击木块后没有立即停下来,是因为小球具有
17. 如图,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)小球滚下斜面的过程中,它的
重力势
能转化为动能,其动能大小是通过木块
(选填“木块”或“小球”)移动的距离来反映的。(2)分析比较甲、乙两次实验,可得出结论:
质量
相同的物体,速度
越大,动能越大。(3)分析比较
甲、丙
两次实验,可得出结论:速度相同的物体,质量越大,动能越大。
(4)如果水平面光滑,则
不能
(选填“能”或“不能”)完成本实验。(5)小球在撞击木块后没有立即停下来,是因为小球具有
惯性
。答案
17.(1)重力势 木块 (2)质量 速度 (3)甲、丙 (4)不能 (5)惯性
解析
【分析】
本题考查“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验,需结合控制变量法、转换法,以及能量转化、惯性等知识点分析:
(1) 小球滚下时,高度降低、速度增大,重力势能转化为动能;实验中通过木块移动的距离反映小球动能,利用转换法。
(2) 甲、乙实验中小球质量相同,释放高度不同导致到达水平面的速度不同,木块移动距离不同,据此得出结论。
(3) 探究质量对动能的影响时,需控制速度相同,即小球从同一斜面同一高度释放,故选甲、丙两次实验。
(4) 若水平面光滑,木块不受摩擦力将匀速直线运动,无法比较移动距离,不能完成实验。
(5) 小球撞击木块后,因惯性保持运动状态,不会立即停下。
【解析】
(1) 小球从斜面滚下过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,因此重力势能转化为动能;实验中通过木块被撞击后移动的距离来反映小球动能的大小,采用转换法,故填重力势、木块。
(2) 甲、乙两次实验,小球质量相同(均为m),释放高度不同,导致到达水平面的速度不同,甲中高度更高,速度更大,木块移动距离更远,说明动能更大,因此结论为:质量相同的物体,速度越大,动能越大。
(3) 要探究速度相同的物体,质量对动能的影响,需控制速度相同,即小球从同一斜面的同一高度释放,甲和丙的释放高度均为2h,到达水平面的速度相同,质量分别为m和2m,因此分析比较甲、丙两次实验。
(4) 若水平面光滑,木块不受摩擦力,根据牛顿第一定律,木块将做匀速直线运动,无法通过移动的距离比较动能的大小,因此不能完成本实验。
(5) 小球撞击木块后,由于小球具有惯性,会保持原来的运动状态,所以不会立即停下来。
【答案】
17.(1)重力势 木块 (2)质量 速度 (3)甲、丙 (4)不能 (5)惯性
【知识点】
动能的影响因素、能量转化、惯性
【点评】
本题是初中物理的基础实验题,围绕探究动能影响因素的实验展开,重点考查控制变量法、转换法的应用,同时涉及能量转化和惯性的知识点,需要学生熟练掌握实验原理和相关概念,难度适中,是学生应掌握的常规题型。
【难度系数】
0.6
本题考查“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验,需结合控制变量法、转换法,以及能量转化、惯性等知识点分析:
(1) 小球滚下时,高度降低、速度增大,重力势能转化为动能;实验中通过木块移动的距离反映小球动能,利用转换法。
(2) 甲、乙实验中小球质量相同,释放高度不同导致到达水平面的速度不同,木块移动距离不同,据此得出结论。
(3) 探究质量对动能的影响时,需控制速度相同,即小球从同一斜面同一高度释放,故选甲、丙两次实验。
(4) 若水平面光滑,木块不受摩擦力将匀速直线运动,无法比较移动距离,不能完成实验。
(5) 小球撞击木块后,因惯性保持运动状态,不会立即停下。
【解析】
(1) 小球从斜面滚下过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,因此重力势能转化为动能;实验中通过木块被撞击后移动的距离来反映小球动能的大小,采用转换法,故填重力势、木块。
(2) 甲、乙两次实验,小球质量相同(均为m),释放高度不同,导致到达水平面的速度不同,甲中高度更高,速度更大,木块移动距离更远,说明动能更大,因此结论为:质量相同的物体,速度越大,动能越大。
(3) 要探究速度相同的物体,质量对动能的影响,需控制速度相同,即小球从同一斜面的同一高度释放,甲和丙的释放高度均为2h,到达水平面的速度相同,质量分别为m和2m,因此分析比较甲、丙两次实验。
(4) 若水平面光滑,木块不受摩擦力,根据牛顿第一定律,木块将做匀速直线运动,无法通过移动的距离比较动能的大小,因此不能完成本实验。
(5) 小球撞击木块后,由于小球具有惯性,会保持原来的运动状态,所以不会立即停下来。
【答案】
17.(1)重力势 木块 (2)质量 速度 (3)甲、丙 (4)不能 (5)惯性
【知识点】
动能的影响因素、能量转化、惯性
【点评】
本题是初中物理的基础实验题,围绕探究动能影响因素的实验展开,重点考查控制变量法、转换法的应用,同时涉及能量转化和惯性的知识点,需要学生熟练掌握实验原理和相关概念,难度适中,是学生应掌握的常规题型。
【难度系数】
0.6
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