《2025年实验班提优训练九年级物理上册苏科版》

12. (金陵中学特长生)如图所示,地面光滑,一个小球以一定的速度v向木块B运动,在弹簧被压缩的过程中：小球和木块的总动能变小；小球动能和弹簧弹性势能之和变小.(填“变大”“变小”或“不变”)

答案： 变小 变小

13. 如图所示,静止在轨道A点的小球具有8J的机械能,当它由静止释放后(不计空气及轨道阻力)沿轨道滚动,经过最低点B,到达最高点C.
(1)小球从A点运动到B点的过程中, 能转化为 能.
(2)①在图中,用“●”标出轨道上的C点；
②球在C点的动能为 J；
③球在C点的机械能 (填“＞”“＜”或“＝”)在A点的机械能.

答案：

(1)重力势 动
(2)①如图所示 ②0 ③=

[解析]
(1)小球从 A 点运动到 B 点的过程中,高度变小,重力势能减小,小球速度变大,动能增加,所以重力势能转化为动能.
(2)①不计空气及轨道阻力,只有动能和重力势能相互转化,机械能的总和不变,小球沿轨道滚动,经过最低点 B,到达最高点 C,C 点和 A 点高度相同.②小球到达最高点 C,速度为 0,所以球在 C 点的动能为 0.③小球从 A 点运动到 C 点的过程中,机械能守恒,所以小球在 C 点的机械能等于小球在 A 点的机械能.

14. 转换法 小明设计了如图甲所示的实验装置探究“动能大小与哪些因素有关”,将小车从斜面上高h处由静止释放,运动至水平木板上后与木块相碰撞.通过在同一小车中增减砝码、改变小车释放高度等方式,得到了如图乙所示的三个实验场景.

(1)本实验通过比较木块在同一水平面上被撞击后移动的距离来比较小车动能大小,下列实验中用到此方法的有A.

A. 鼓面上的纸屑弹跳越高,说明鼓面振幅越大
B. “探究阻力对物体运动的影响”实验中,通过实验现象推想小车不受阻力时将做匀速直线运动
(2)场景②、③可用来探究动能大小与质量的关系,实验时小车中所放置砝码的质量$m_{2}$不等于(填“等于”或“不等于”)100 g.
(3)小明继续进行实验,探究动能大小与另一个影响因素的关系.则场景①中小车所在高度$h_{1}和所放置砝码质量m_{1}$可为B.
A. 10 cm,100 g
B. 7 cm,$m_{2}$
C. 10 cm,$m_{2}$

答案：
(1)木块在同一水平面上被撞击后移动的距离 A
(2)质量 不等于
(3)B [解析]
(1)根据转换法,本实验通过比较木块在同一水平面上被撞击后移动的距离来比较小车动能大小.鼓面上的纸屑弹跳越高,说明鼓面振幅越大,采用了转换法;将不易观察的实验现象转化为容易观察的实验现象“探究阻力对物体运动的影响”实验中,通过实验现象推想小车不受阻力时将做匀速直线运动,采用了科学推理法,故选 A.
(2)场景②、③中,小车由静止下滑的高度相同,小车到达水平面时的速度相同,故可用来探究动能大小与质量的关系,故实验时小车中所放置砝码的质量 m₂不等于 100 g.
(3)小明继续进行了实验,探究动能大小与另一个影响因素的关系,即与速度的关系,要控制质量相同,只改变速度大小,则小车由静止下滑的高度应不同,故场景①中小车高度 h₁可能为 7 cm,所放置砝码的质量为 m₂(比较①③两次实验得出结论),故选 B.

15. (2024·辽宁锦州月考)为探究重力势能的大小与什么因素有关,小明利用带有三个铁钉的小圆桌、沙子、质量不同的重物设计并进行了如图甲所示的实验.


(1)实验中通过观察圆桌上的铁钉陷入沙子中的深度来判断物体重力势能的大小.
(2)要探究重力势能大小与高度的关系应选择图甲中①和②(填序号)两次实验进行分析比较.
(3)对比②③两次实验现象可得出的实验结论是高度相同时,物体的质量越大,重力势能就越大.
(4)为了更好地显示并比较重力势能的大小,甲同学想用橡皮泥代替沙子,乙同学想用海绵代替沙子,你认为更合适的是甲(填“甲”或“乙”)的方法.
(5)若不计空气阻力,将一小石块从某一高度由静止开始下落,到刚落到地面的过程中,小石块的重力势能随时间的变化图像可能是如图乙中的C.

答案：
(1)圆桌上的铁钉陷入沙子中的深度
(2)①和②
(3)高度相同时,物体的质量越大,重力势能就越大
(4)甲
(5)C [解析]
(1)重力势能的大小无法直接观察到,实验中采用转换法,通过观察圆桌的铁钉陷入沙中的深度来判断物体重力势能的大小.
(2)探究重力势能与高度的关系时,必须保证物体的质量相等而物体下落的高度不同,而题图甲中①和②使用的是同一物体,从不同高度落下,所以可以实现探究目的.
(3)由题图可知,题图甲中②和③中物体不同,即质量不同,但是从同一高度落下,所以探究的问题是高度相同时,重力势能的大小与质量的关系,质量越大,重力势能越大.
(4)用橡皮泥代替沙子时,撤去物体后,橡皮泥不会恢复原状,方便测量其下陷的深度,而用海绵代替沙子时,撤去物体后海绵会恢复原状,不方便测量下陷的深度,所以应选甲同学的方法.
(5)物体在下落的过程中速度越来越快,单位时间内物体下落的高度越来越大,则重力势能减小得越来越快,故 A、B、D 不符合题意,C 符合题意.