《2025年53全优卷八年级物理下册人教版》

15.（2024山东泰安模拟，22，★☆）小明同学在研究“影响重力势能大小的因素”时，提出了如下猜想：
猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关；
猜想二：重力势能的大小可能与物体所在的高度有关；
猜想三：重力势能的大小可能与物体的体积有关。

他为了验证猜想，准备了如下实验器材：花泥（易产生塑性形变）若干块，体积相同、质量为m的小球3个和质量为2m、3m的小球各一个，体积不同的小球3个；将它们分别从不同位置由静止释放，小球陷入花泥里的深度情况如图所示；请你完成下列内容。
（1）本实验中，小球的重力势能大小是通过____________________来反映的；
（2）分析A、B、C球的实验现象，可验证猜想______是正确的；
（3）为了验证猜想二，他应分析______（填写字母）三球的实验现象；
（4）为了验证猜想三，小明同学正确操作，G球和H球的质量应分别为______、______；实验后发现小球陷入花泥的深度相同，由此可知物体重力势能的大小与物体的体积______（选填“有关”或“无关”）。

答案： 答案：（1）小球陷入花泥中的深度 （2）一 （3）A、D、E （4）2m 2m 无关 解析：（1）从图中可以看出，小球的重力势能大小是通过小球下落后陷入花泥中的深度来反映的，采用了转换法。 （2）对于A、B、C三球，体积和所处高度相同，质量不相同，根据小球陷入花泥的深度可以看出，当物体所在高度和物体体积相同时，物体质量越大，重力势能越大，可以验证猜想一是正确的。 （3）为了验证猜想二，探究重力势能的大小与物体所在高度的关系时，应控制球的质量和体积相同，所处高度不同，故应分析A、D、E三个小球的实验现象。 （4）探究重力势能的大小与物体的体积的关系时，应控制球的质量和所处高度相同，故G球和H球的质量应与F球的质量相同，均为2m。从图中可以看出，三个小球陷入花泥的深度相同，所以物体重力势能的大小与物体的体积无关。

16.（新中考 设计实验）（2024河南周口模拟，17，★☆）如图甲所示，马明同学用没有弹性的细绳悬挂了一个实心小铁球，并在铁球悬挂点O的正下方放置了一个纸盒，来探究影响物体动能大小的因素。
（1）使用图甲的实验装置，将小球分别在A点和B点由静止释放，可以实现小球到达最低点C时的__________不同。请你判断，小球从____（选填“A”或“B”）点释放时，纸盒被撞击后向右运动的距离更远，由此可得出结论：____________________。

（2）图甲实验装置可将小球到达最低点C时的动能转换为______，以便观察现象，所以桌面______（选填“能”或“不能”）采用完全光滑的材质。
（3）若将桌面和纸盒撤去，如图乙所示，在小铁球运动到D点时细线断裂，则小铁球的运动轨迹最可能如图中______（选填“a”“b”或“c”）所示。（忽略空气阻力）

答案： 答案：（1）速度 A 质量相同时，速度越大，动能越大 （2）纸盒向右运动的距离 不能 （3）c 解析：（1）小球由静止释放做加速运动，所处位置越高，运动至最低点C时速度越大。A点高于B点，所以小球由A点释放撞击纸盒时具有的动能更大，纸盒被撞击后向右滑动更远的距离。由此可得出结论：质量相同时，速度越大，动能越大。 （2）实验运用转换法，将小球在C点时的不易观察的动能转换为容易观察的纸盒运动的距离。如果桌面完全光滑，则无论小球速度大或小，纸盒被撞击后都会以被小球撞击时获得的速度向右做匀速直线运动，不会停止，也就无法判断小球从不同高度释放时的动能大小。 （3）忽略空气阻力的情况下，做单摆运动的小球，其重力势能与动能间相互转化，机械能守恒。a曲线最高点超过A点高度，机械能不守恒；b曲线最高点与A点高度相同，重力势能相等，但小球水平速度不为零，机械能不守恒；c曲线最高点低于A点，并且具有一定的水平速度，其机械能最可能与A点相同。