12.如图所示是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越，这说明橡皮筋的弹性势能与其有关；若橡皮筋被拉伸的长度相同，而用的“子弹”不同，则质量大的“子弹”射出的距离较，原因是质量大的“子弹”射出时小。在此过程中，橡皮筋对“子弹”做的功（选填“相同”或“不相同”）。

12. 远 伸长的长度 近 速度 相同

【分析】
要解答本题，需结合弹性势能、动能的相关规律分析：橡皮筋的弹性势能与弹性形变程度有关，拉伸越长，弹性势能越大，转化为子弹的动能越多；当弹性势能相同时，动能相同，质量大的物体速度小；橡皮筋对子弹做的功等于其弹性势能的变化量，弹性势能相同则做功相同。
【解析】
1. 橡皮筋拉得越长，弹性形变程度越大，弹性势能越大，转化为子弹的动能越多，因此同样的“子弹”射得越远；
2. 这说明橡皮筋的弹性势能与其伸长的长度（弹性形变程度）有关；
3. 若橡皮筋被拉伸的长度相同，弹性势能相同，转化为子弹的动能相同，根据动能公式$E_k=\frac{1}{2}mv^2$，动能相同时，质量越大，速度越小，所以质量大的“子弹”射出的距离较近；
4. 原因是质量大的“子弹”射出时速度小；
5. 橡皮筋对“子弹”做的功等于橡皮筋弹性势能的减少量，拉伸长度相同则弹性势能相同，因此做的功相同。
【答案】
远 伸长的长度 近 速度 相同
【知识点】
弹性势能、动能、功
【点评】
本题结合弹弓的生活场景，考查弹性势能与动能的相关知识，注重理论联系实际，是基础的能量转化类题目。
【难度系数】
0.5

13. 物体只在重力作用下由静止开始下落的运动叫自由落体运动。如图是自由落体运动的频闪照片，频闪时间间隔为0.03 s。如果在AB段物体重力做功为$W_1$，做功功率为5 W，在BC段物体重力做功为$W_2$，做功功率为$P_2$，则“5 W”表示的物理意义是；$W_1$$W_2$；$P_2$5 W。（后两空均选填“＞”“=”或“＜”）

13. 物体重力在1 s内做功为5 J ＜ ＞

【分析】
要解答本题，需明确三个核心知识点：功率的物理意义、重力做功的计算、自由落体运动的特点。首先，功率的物理意义是单位时间内所做的功，据此可解释5W的含义；其次，自由落体是加速直线运动，相等时间内下落距离越来越大，结合重力做功公式W=Gh可比较W₁和W₂；最后，根据功率公式P=W/t，结合两段做功和时间的关系，可比较P₂与5W的大小。
【解析】
1. 5W的物理意义：功率是表示做功快慢的物理量，定义为单位时间内所做的功，因此5W表示物体重力在1 s内做功为5 J；
2. 比较W₁和W₂：自由落体运动是加速直线运动，AB段和BC段的频闪时间间隔相同（均为0.03 s），故BC段下落的高度大于AB段。根据重力做功公式W=Gh，物体重力G不变，下落高度越大，重力做功越多，因此W₁ ＜ W₂；
3. 比较P₂和5W：功率公式为P=W/t，AB段和BC段的时间t相同，且W₂＞W₁，因此P₂=W₂/t，P₁=W₁/t，可得P₂ ＞ P₁=5 W。
【答案】
物体重力在1 s内做功为5 J；＜；＞
【知识点】
功率的物理意义；重力做功；功率比较
【点评】
本题结合自由落体运动的特点，考查功和功率的基础应用，需掌握自由落体是加速运动的规律，以及功、功率的基本公式，属于中等难度的基础题。
【难度系数】
0.5

14.我国自主研发制造的磁悬浮离心式人工心脏为心衰患者带来重获新生的希望，被医学界亲切地称为“中国心”，如图为其动力部分示意图。若人工心脏推动血液流动的功率为1.5 W，则每小时人工心脏对血液做功J。
高糖、高盐、高脂饮食习惯会造成心脑血管负担，一部分原因是血液变大导致血液压强升高，而当血压高到致命的200 mm汞柱时，相当于压强约为Pa。($\rho_{水银}=13.6×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$，g取10 N/kg)

14. 5 400 密度 $2.72×10^4$

【分析】
本题包含三个小问题：第一问利用功率公式计算做功，需注意时间单位的换算；第二问结合液体压强的影响因素分析血液压强升高的原因；第三问利用液体压强公式计算汞柱产生的压强，需正确进行单位转换。解题时要牢记相关物理公式，准确代入数值和单位。
【解析】
1. 计算人工心脏每小时对血液做的功：根据功率公式$P=\frac{W}{t}$，变形可得$W=Pt$。已知功率$P=1.5\ \mathrm{W}$，时间$t=1\ \mathrm{h}=3600\ \mathrm{s}$，代入公式得$W=1.5\ \mathrm{W}×3600\ \mathrm{s}=5400\ \mathrm{J}$。
2. 分析血液压强升高的原因：根据液体压强公式$p=\rho gh$，当血液密度变大时，在血管深度等条件不变的情况下，血液压强会升高，因此此处填密度。
3. 计算200mm汞柱的压强：先将汞柱高度换算为国际单位，$h=200\ \mathrm{mm}=0.2\ \mathrm{m}$，再代入液体压强公式$p=\rho gh$，其中$\rho_{水银}=13.6×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$，$g=10\ \mathrm{N/kg}$，则$p=13.6×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.2\ \mathrm{m}=2.72×10^4\ \mathrm{Pa}$。
【答案】
5400；密度；$2.72×10^4$
【知识点】
功的计算；液体压强；压强计算
【点评】
本题结合“中国心”的实际情境，考查功的计算、液体压强的影响因素及液体压强的计算，属于基础应用题型，需要学生掌握相关公式并能正确进行单位换算，难度适中。
【难度系数】
0.5

15. 2025年春晚，一群穿着花棉袄的机器人在舞台上扭秧歌，如图所示，机器人向上丢出手绢，手绢上升的过程中动能转化为能。机器人静止时，它受到的重力与支持力是一对力。表演结束退场时，机器人沿直线行走12 m耗时20 s，其平均速度为m/s。

15. 重力势 平衡 0.6

【分析】
本题需分三个小问题逐一解决：1. 分析手绢上升时的能量转化，需结合动能、重力势能的影响因素判断；2. 判断机器人静止时的受力关系，依据平衡状态的受力特点分析；3. 计算平均速度，利用平均速度公式代入数据计算即可。
【解析】
1. 手绢上升过程中，质量不变，速度减小，动能减小；高度增加，重力势能增大，因此动能转化为重力势能。
2. 机器人静止时处于平衡状态，竖直方向上受到的重力与支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体的同一直线上，是一对平衡力。
3. 根据平均速度公式 $ v = \frac{s}{t} $，将路程 $ s=12\ \mathrm{m} $、时间 $ t=20\ \mathrm{s} $ 代入，得 $ v = \frac{12\ \mathrm{m}}{20\ \mathrm{s}} = 0.6\ \mathrm{m/s} $。
【答案】
重力势；平衡；0.6
【知识点】
机械能转化；二力平衡；平均速度计算
【点评】
本题考查力学基础知识点，涵盖能量转化、平衡力判断、平均速度计算，均为物理学科的核心基础内容，难度较低，适合巩固相关基础概念。
【难度系数】
0.8

16.将表面涂墨(墨充足)的皮球从离地某一高度水平抛出,球落地后又弹起,如图所示是小球在地面弹跳的频闪照片,A、B两点高度相同,小球在A点的重力势能(选填“大于”“小于”或“等于”)在B点的重力势能,小球在A点的动能(选填“大于”“小于”或“等于”)在B点的动能;皮球先后三次在地面D、E、F着地并留下黑色墨迹,墨迹逐渐(选填“变小”“变大”或“不变”)。

16. 等于 大于 变小

【分析】首先，重力势能由质量和高度决定，公式为$E_p=mgh$，A、B两点高度相同且皮球质量不变，故重力势能相等；其次，皮球弹跳时因摩擦、碰撞损耗机械能，A点机械能大于B点，结合重力势能相等，可知A点动能更大；最后，皮球落地时动能转化为弹性势能，机械能减小导致形变程度变小，墨迹是形变的体现，因此墨迹变小。
【解析】1. 重力势能判断：重力势能的大小与物体的质量和被举高的高度有关，表达式为$E_p = mgh$。已知A、B两点高度相同，皮球的质量不变，所以小球在A点的重力势能等于在B点的重力势能。
2. 动能判断：皮球弹跳过程中，需克服空气阻力、地面摩擦力做功，机械能（动能+势能）不断转化为内能，机械能逐渐减小。A点的位置早于B点，因此A点的机械能大于B点的机械能。由于A、B两点重力势能相等，而机械能等于动能与势能之和，所以小球在A点的动能大于在B点的动能。
3. 墨迹变化：皮球落地时，动能会转化为弹性势能，机械能减小意味着落地时的弹性形变程度减小，墨迹是皮球落地时形变留下的痕迹，因此墨迹逐渐变小。
【答案】等于 大于 变小
【知识点】重力势能、机械能转化、动能与势能的关系
【点评】本题结合频闪照片考查重力势能、动能的影响因素及机械能的转化，需明确弹跳过程中机械能的损耗，属于基础概念应用类题目，难度适中。
【难度系数】0.7

17.小明在“探究物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中：


(1)如图甲所示,小明利用斜面、钢球$(m＜M)$、木块等器材进行实验,实验中小球撞击木块时的动能是由小球的能转化而来的,通过观察来反映物体动能的大小。
(2)由图甲和图乙可以得出的结论:速度相同,质量越大,动能越。
(3)小明发现图乙实验中木块移动距离与图甲实验中相差不大,实验效果不明显,若只重新做图乙实验,可采取的改进措施是(写出一种即可)。
(4)如图丙所示,体积相同的三个实心球,$m_2＜m_1=m_3$,球1、2离沙地高度相同,现让三球同时由静止释放,球落到沙地上的状态如图丙虚线所示,比较a、b实验,可得出重力势能大小与的关系;比较b、c实验,则$m_2$、$m_3$重力势能大小关系为(选填“$m_2$较大”“$m_3$较大”“一样大”或“无法比较”)。

17.(1)重力势 木块被撞击后移动的距离
(2)大
(3)换一个质量更大的钢球进行实验
(4)质量 $m_3$较大

【分析】
本题为探究动能、重力势能影响因素的实验题，需结合控制变量法和转换法分析：
1. 第(1)问：小球从斜面滚下时，高度降低、速度增大，重力势能转化为动能；实验中通过木块被撞击后移动的距离间接反映动能大小，属于转换法的应用。
2. 第(2)问：甲、乙实验中，小球从同一高度滚下（速度相同），质量不同，质量大的小球推动木块移动距离更远，据此推导结论。
3. 第(3)问：乙实验效果不明显是因为两球质量差小、动能差小，需增大质量差来提升实验效果。
4. 第(4)问：a、b实验中，球1、2高度相同、质量不同，探究重力势能与质量的关系；b、c实验中，通过球陷入沙地的深度判断重力势能大小，推导质量关系。
【解析】
(1) 小球滚下过程中，重力势能转化为动能；动能大小通过木块被撞击后移动的距离体现，故填重力势、木块被撞击后移动的距离。
(2) 甲、乙控制速度相同，质量大的小球动能更大，故结论为大。
(3) 乙实验效果差是因质量差小，换质量更大的钢球可增大质量差，使动能差异更明显，实验效果提升。
(4) a、b实验高度相同、质量不同，探究重力势能与质量的关系；b、c中m3陷入沙地更深，说明m3重力势能更大，故填质量、m3较大。
【答案】
17.(1)重力势 木块被撞击后移动的距离
(2)大
(3)换一个质量更大的钢球进行实验
(4)质量 $m_3$较大
【知识点】
动能与重力势能的影响因素、转换法、控制变量法
【点评】
本题考查初中力学核心实验——探究动能、重力势能的影响因素，重点考查控制变量法和转换法的应用，是基础实验题，需学生掌握实验设计逻辑和结论推导。
【难度系数】
0.6