7. 在“探究影响重力势能大小的因素”的实验中，小明在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，目的是探究重力势能大小与的关系。如图所示，在纸上留下黑色圆斑A、B，圆斑（填“A”或“B”）是皮球从较高处下落形成的。

7. 高度 B 解析:相同的皮球质量不变,由于从不同高度自由下落,目的是探究重力势能与高度的关系。当皮球从较高的地方下落时,落地时的动能更大,则与地面撞击后形变量更大,形成的黑色圆斑更大,故 B 是皮球从较高处下落形成的。

【分析】
要解答本题，需结合重力势能的影响因素和控制变量法分析：重力势能的大小与物体的质量和高度有关，实验中控制皮球质量不变，改变下落高度，目的是探究重力势能与高度的关系；同时，重力势能越大，落地时转化的动能越多，撞击地面形成的圆斑越大，据此判断圆斑对应的下落高度。
【解析】
1. 实验中使用相同的皮球，质量保持不变，让皮球从不同高度自由下落，根据控制变量法，此操作目的是探究重力势能大小与高度的关系。
2. 在质量相同时，物体的高度越高，重力势能越大。皮球下落过程中，重力势能转化为动能，高度越高，落地时的动能越大，撞击地面时的形变量越大，形成的黑色圆斑就越大。观察图中圆斑，B的圆斑更大，因此圆斑B是皮球从较高处下落形成的。
【答案】
高度；B
【知识点】
重力势能的影响因素、控制变量法
【点评】
本题是探究重力势能影响因素的基础实验题，重点考查控制变量法的应用和重力势能与高度的关系，属于常规基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6

8. 如图所示是一座高山的等高线图,一位登山运动员从A点匀速到达B点时 ()


A.动能不变,重力势能不变
B.动能不变,重力势能增大
C.动能增大,重力势能不变
D.动能增大,重力势能增大

8. B 解析:登山运动员从 A 点匀速到达 B 点时,质量不变,速度不变,动能不变;高度增大,重力势能增大。故选 B。

【分析】
要解答本题，需先明确动能和重力势能的影响因素：动能由物体的质量和速度决定，质量越大、速度越大，动能越大；重力势能由物体的质量和高度决定，质量越大、高度越高，重力势能越大。再结合等高线图判断A、B两点的海拔，以及运动员的运动状态（匀速），进而分析动能和重力势能的变化。
【解析】
1. 判断A、B两点的海拔：从等高线图可知，A点海拔为1000m，B点海拔为1500m，运动员从A到B，所处高度升高。
2. 分析动能变化：运动员匀速运动，速度不变，且质量不变，根据动能的影响因素，动能不变。
3. 分析重力势能变化：运动员质量不变，高度从1000m升高到1500m，根据重力势能的影响因素，重力势能增大。
综上，动能不变，重力势能增大，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
动能影响因素；重力势能影响因素
【点评】
本题结合等高线图考查机械能的相关知识，核心是掌握动能和重力势能的决定条件，属于基础题型，能较好地考查学生对基础知识的应用能力。
【难度系数】
0.6

9. 不计空气阻力,投出的铅球在空中的动能$E_k$随距离地面的高度$h$的变化图像应是（）


A.①
B.②
C.③
D.④

9. C 解析:铅球在整个飞行过程中,质量不变,铅球一直在运动,动能不为零。从出手到最高点过程中速度减小,距离地面的高度增加,此过程动能减小;在下落的过程中,速度不断增大,到达地面时最大,此过程动能增大。图中横轴表示高度一直在增加,动能应该一直减小,故 ABD 不符合题意,C 符合题意。故选 C。

【分析】要判断铅球动能随高度h的变化，需明确动能由质量和速度决定，铅球质量不变，故动能变化看速度。题目中横轴h为距离地面的高度，从图中可知h随横轴向右逐渐增大，对应铅球运动中高度持续增加的过程（上升阶段），不计空气阻力时，上升过程动能转化为重力势能，速度减小，因此动能随h增大而减小，且铅球始终运动，动能不为零。
【解析】不计空气阻力，铅球质量不变，动能仅与速度相关。当高度h增大时，铅球上升，动能转化为重力势能，速度减小，故动能$E_k$随h增大而减小；且铅球运动过程中动能始终不为零。对图像分析：①动能随h增大而增大，不符合；②动能不变，不符合；③动能随h增大而减小，且不为零，符合；④动能最终为零，不符合。因此答案选C。
【答案】C
【知识点】动能、机械能转化
【点评】本题结合图像考查动能的变化规律，需掌握动能的影响因素，明确高度变化对应的运动过程，是基础题型。
【难度系数】0.4

10. 如图是探究铅球“重力势能的大小跟哪些因素有关”的实验。(图中阴影部分为沙子)

(1)本实验是通过观察来判断重力势能大小的。
(2)由两球可探究重力势能与物体质量的关系。
(3)由A、C两球的实验情景可得结论：。
(4)比较C、D两球，C铅球由静止自由下落，D铅球沿光滑弯曲管道由静止滑下，实验表明，铅球重力势能的大小与通过的路径(填“有关”或“无关”)。

10. (1)铅球陷入沙中的深度 (2)A、B (3)当物体质量相同时,物体位置越高,重力势能越大 (4)无关
解析:(1)本实验中,根据转换法,铅球重力势能的大小是通过铅球陷入沙中的深度来反映的。
(2)探究重力势能与物体质量的关系,要保持下落高度和运动路径相同,质量不同,故选择A、B两球进行实验。
(3)比较A、C两个铅球,质量相同,下落的高度不同,位置越高,球陷入沙中的深度越大,说明重力势能越大。可以得到当物体质量相同时,物体位置越高,重力势能越大。
(4)比较C、D两球,两球的质量相同,下落高度也相同,而两球的运动路径不同,发现两球陷入沙中的深度相同,由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径无关。

【分析】
本题探究重力势能的影响因素，采用转换法和控制变量法。重力势能的大小无法直接观察，通过铅球陷入沙中的深度反映，这是转换法的应用；探究重力势能与质量的关系时，需控制下落高度相同、改变质量，因此选择A、B两球；A、C两球质量相同，下落高度不同，对比陷入深度可得出质量相同时高度对重力势能的影响；C、D两球质量、下落高度相同，运动路径不同，陷入深度相同，可判断重力势能与路径无关。
【解析】
(1) 实验利用转换法，将重力势能的大小转换为铅球陷入沙中的深度，因此通过观察铅球陷入沙中的深度判断重力势能大小。
(2) 探究重力势能与质量的关系，需保持下落高度相同、改变质量，A、B两球下落高度均为H，质量分别为m和2m，符合控制变量要求，故选A、B两球。
(3) A、C两球质量均为m，A下落高度为H，C下落高度为2H，C陷入沙中的深度更大，说明当物体质量相同时，物体位置越高，重力势能越大。
(4) C、D两球质量均为m，下落高度均为2H，C自由下落，D沿弯曲管道滑下，运动路径不同，但陷入沙中的深度相同，说明铅球重力势能的大小与通过的路径无关。
【答案】
(1) 铅球陷入沙中的深度 (2) A、B (3) 当物体质量相同时，物体位置越高，重力势能越大 (4) 无关
【知识点】
重力势能的影响因素；转换法；控制变量法
【点评】
本题是探究重力势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，是初中物理力学部分的核心实验，难度适中，适合学生巩固基础知识点。
【难度系数】
0.7

11. 核心素养 科学探究（2025·安庆二模）
某小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：
他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。

（1）物块被撞得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越。
（2）分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：。
（3）用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车（填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。

11. (1)大 (2)质量一定时,物体的速度越大,动能越大 (3)超载
解析:(1)物块被撞击得越远,说明金属球对物块做的功越多,那么金属球到达水平面时的动能就越大。
(2)分析甲、丙两图可知,此时金属球的质量相等,到达水平面的速度不同,甲图金属球到达水平面的速度较大,物块被撞击得更远,说明质量一定时,物体的速度越大,动能越大。
(3)分析甲、乙两图可知,此时金属球的质量不相等,初始速度相同,甲图金属球的质量较大,物块被撞击得更远,可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。

【分析】
本题是探究动能大小影响因素的实验，运用转换法（通过物块被撞击的距离反映金属球的动能大小）和控制变量法分析实验。第（1）问利用转换法判断动能大小；第（2）对比甲、丙两图，控制质量不变，改变速度，得出动能与速度的关系；第（3）对比甲、乙两图，控制速度不变，改变质量，对应汽车超载的情况，进而解释实际问题。
【解析】
（1）实验中，金属球的动能无法直接观察，通过物块被撞击后移动的距离来体现：物块被撞得越远，说明金属球对物块做的功越多，其到达水平面时的动能就越大；
（2）甲、丙两图中，金属球质量相同，从不同高度滚下，到达水平面时的速度不同，甲图金属球高度更高、速度更大，物块被撞得更远，因此结论为：质量一定时，物体的速度越大，动能越大；
（3）甲、乙两图中，金属球从同一高度滚下，到达水平面时速度相同，质量不同，甲图金属球质量更大，物块被撞得更远，说明速度相同时，质量越大动能越大，这对应汽车超载（质量过大）时动能大，危险性高的情况。
【答案】
(1)大 (2)质量一定时，物体的速度越大，动能越大 (3)超载
【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，核心考查转换法和控制变量法的应用，是初中物理基础实验题，结合交通安全实际问题，帮助理解动能与质量、速度的关系，难度适中。
【难度系数】
0.6