10. 跳远是一项常见的体育运动项目。运动员在比赛中先助跑一段距离后才起跳,这是为了(
C
)。
A.增大运动员的惯性
B.减小运动员的惯性
C.增大运动员的动能
D.减小运动员的动能
答案:10. C
解析:
【分析】
要解决这道题,需明确两个物理量的核心决定因素:①惯性的大小仅由物体质量决定,与运动状态无关;②动能的大小与物体质量和速度有关,质量不变时,速度越大动能越大。接下来逐一分析选项:助跑时运动员质量不变,惯性不会改变,可排除A、B;助跑增大了运动员的速度,质量不变,因此动能增大,对应正确选项。
【解析】
1. 惯性分析:惯性是物体的固有属性,其大小只与物体的质量有关,与运动速度无关。运动员助跑过程中质量不变,所以惯性大小不变,故A(增大惯性)、B(减小惯性)错误。
2. 动能分析:动能的大小由公式$E_k=\frac{1}{2}mv^2$决定,与质量$m$和速度$v$相关。运动员助跑时,质量不变,速度增大,因此动能增大,故C正确,D(减小动能)错误。
【答案】
C
【知识点】
惯性、动能
【点评】
本题考查惯性和动能的基础概念,需准确区分两者的决定因素,属于易得分的基础题。
【难度系数】
0.7
11. 关于秋千从最低处荡到最高处的过程中动能和重力势能的转化,下列说法中正确的是(
B
)。
A.动能增大,重力势能增大
B.动能减小,重力势能增大
C.动能不变,重力势能增大
D.动能不变,重力势能不变
答案:11. B
解析:
【分析】要判断秋千从最低处荡到最高处过程中动能和重力势能的变化,需先明确:动能大小与质量和速度有关,质量不变时,速度越小动能越小;重力势能大小与质量和高度有关,质量不变时,高度越高重力势能越大。再分析该过程中速度和高度的变化,进而判断能量变化。
【解析】秋千从最低处荡到最高处时,质量不变,速度逐渐减小,因此动能减小;同时,秋千的高度不断增加,所以重力势能增大。结合选项,只有B选项符合这一变化规律。
【答案】B
【知识点】动能、重力势能、动能与势能的转化
【点评】本题考查动能和重力势能的影响因素,属于初中物理基础题,只需明确运动过程中速度和高度的变化即可轻松判断,难度较低。
【难度系数】0.8
12. 如图12-1-4所示,图中速度v的方向是铅球离开手时的飞行方向。若不计空气阻力,关于铅球从离开手到落地的过程中机械能的变化,下列说法中正确的是(
D
)。
A.铅球离开手时动能最大
B.铅球离开手时势能最大
C.铅球落地时机械能最大
D.铅球的机械能保持不变

图12-1-4
答案:12. D
解析:
【分析】
要判断铅球机械能的变化,需明确不计空气阻力时机械能的守恒规律:机械能由动能和重力势能组成,动能与质量、速度有关,重力势能与质量、高度有关;当只有重力做功(不计空气阻力)时,机械能总量保持不变。接下来逐一分析选项,结合动能、重力势能的变化规律判断正误。
【解析】
不计空气阻力时,铅球从离开手到落地的过程中,只有重力做功,机械能(动能+重力势能)守恒,总量保持不变。对各选项分析如下:
1. 选项A:铅球离开手后先上升,速度减小,动能转化为重力势能,动能减小,因此离开手时动能不是最大,A错误;
2. 选项B:铅球离开手后上升,高度增大,重力势能增大,最高点时重力势能最大,故离开手时势能不是最大,B错误;
3. 选项C:因不计空气阻力,机械能守恒,落地时机械能与离开手时相等,并非最大,C错误;
4. 选项D:符合机械能守恒的条件,铅球的机械能保持不变,D正确。
【答案】
D
【知识点】
机械能守恒、动能、重力势能
【点评】
本题考查机械能守恒的条件,属于基础题,关键是明确不计空气阻力时机械能总量不变,需掌握动能和重力势能的影响因素,难度较低。
【难度系数】
0.7
13. 如图12-1-5所示,在探究物体动能的大小与哪些因素有关时,让同一小车分别从同一斜面的不同高度由静止释放,撞击水平面上的同一木块。

(1) 本实验探究的是
小车
(木块/小车/斜面)的动能与
速度
的关系,实验中是通过观察
木块被撞出的距离
来比较动能大小的。
(2) 第一次实验的情景如图12-1-5(a)所示,在进行第二次实验前,应先将撞出的木块
移回初始位置
。
(3) 若操作正确,在第二次实验时,木块最终的位置如图12-1-5(b)所示,则此实验的结论是
质量相同时,物体的速度越大,动能越大
。
(4) 在木块的碰撞面粘贴海绵片,作用是
使小车与木块在碰撞后一起运动
。
(5) 若水平面完全光滑,则该实验探究
不能
(能/不能)顺利进行。此实验也告诉了我们汽车行驶时
超速
(超载/超速)易带来危害。
(6) 若要验证动能的大小与另外一个因素的关系,则需要添加的器材是
钩码
(钩码/毛巾/弹簧测力计)。
答案:13. (1)小车 速度 木块被撞出的距离 (2)移回初始位置 (3)质量相同时,物体的速度越大,动能越大 (4)使小车与木块在碰撞后一起运动 (5)不能 超速 (6)钩码
解析:
【分析】
本实验是探究物体动能大小影响因素的经典实验,运用控制变量法和转换法解题:①同一小车质量不变,从斜面不同高度释放可改变小车到达水平面的速度,以此探究动能与速度的关系;②通过木块被撞出的距离间接反映小车动能大小,这是转换法的应用;③实验需控制变量,每次实验后木块要移回初始位置,保证初始条件一致;④水平面光滑时木块无阻力,无法通过移动距离比较动能,实验无法进行;⑤验证动能与质量的关系需改变小车质量,添加钩码可实现该操作。
【解析】
(1) 实验中使用同一小车,质量保持不变,从斜面不同高度由静止释放,小车到达水平面时的速度不同,因此探究的是小车的动能与速度的关系;动能大小无法直接观察,通过转换法,观察木块被撞出的距离来比较动能大小。
(2) 为保证每次实验中木块的初始位置相同,控制实验变量,第二次实验前应将撞出的木块移回初始位置。
(3) 图(b)中木块被撞出的距离比图(a)更远,说明在小车质量相同的情况下,速度越大,动能越大。
(4) 在木块碰撞面粘贴海绵片,可增大碰撞时的相互作用,使小车与木块碰撞后一起运动,避免木块反弹导致距离测量不准确。
(5) 若水平面完全光滑,木块被撞击后将不受阻力,做匀速直线运动,无法通过移动距离比较动能大小,实验不能顺利进行;本实验探究速度对动能的影响,对应汽车行驶时超速易带来危害。
(6) 动能的另一个影响因素是质量,要验证动能与质量的关系,需改变小车质量,因此需要添加钩码来改变小车的质量。
【答案】
(1)小车 速度 木块被撞出的距离 (2)移回初始位置 (3)质量相同时,物体的速度越大,动能越大 (4)使小车与木块在碰撞后一起运动 (5)不能 超速 (6)钩码
【知识点】
动能的影响因素、控制变量法、转换法
【点评】
本题考查探究动能影响因素的实验,涵盖实验方法、操作细节、结论推导等内容,是初中物理的基础实验题,需掌握控制变量和转换法的应用逻辑。
【难度系数】
0.6
14. 请从能量转化的角度解释将花盆放在楼顶边缘处可能带来危险的原因。
答案:14. 花盆在楼顶具有较大的重力势能,楼顶边缘处的花盆容易掉落,掉落时重力势能转化为动能,落地时动能很大,从而带来安全隐患(如砸伤行人、破坏物体等)
解析:
【分析】
要从能量转化角度解释危险原因,需按以下思路思考:首先明确花盆在楼顶的能量形式,回忆重力势能的影响因素(质量和高度),判断其重力势能大小;再分析花盆掉落时的能量转化过程,得出动能的变化;最后结合动能的作用,说明动能大带来的安全隐患。
【解析】
花盆在楼顶边缘时,因所处位置高度较高,且花盆具有一定质量,所以具有较大的重力势能;当花盆掉落时,高度逐渐减小,重力势能转化为动能,且转化过程中质量不变,重力势能减少量较多,转化得到的动能就很大;落地时动能大,对外做功的能力强,容易砸伤行人或破坏物体,从而带来安全隐患。
【答案】
花盆在楼顶具有较大的重力势能,楼顶边缘处的花盆容易掉落,掉落时重力势能转化为动能,落地时动能很大,从而带来安全隐患(如砸伤行人、破坏物体等)
【知识点】
重力势能、动能与势能的转化
【点评】
本题结合生活实际现象,考查重力势能与动能转化的应用,体现物理知识的实用性,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】
0.7