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1.

(1) 在“探究影响动能大小的因素”实验中，如图a、b、c 所示，让质量为m、2m 的两个小球分别从斜面上由静止滚下，小球撞击放在水平木板上的木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置；

①实验中通过反映小球动能的大小；

②比较两图进行的实验，可以探究小球的动能与速度的关系；

③比较a、b两图进行的实验，可以得到小球的动能随质量增大而；

(2) 北京冬奥会，谷爱凌夺得2022年自由式滑雪大跳台金牌。如图所示，图中A、B、C三个白圈，A是起跳点、B是最高点、C是落地前瞬间的点。则谷爱凌在点时动能最大、点时势能最大；跳跃过程中，她的机械能是（填“守恒”或“不守恒”）的。

【考点】

动能和势能的大小变化; 探究影响物体动能大小的因素; 机械能守恒条件;

【答案】

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综合题普通

1. 1586年，斯台文采用了一个理想模型对力学上的某个问题进行了论证。他设想了一个底面水平、截面呈三角形的棱柱，在它的上面放一个由14颗相同的光滑小球均匀串联起来的链圈，如图甲所示。

当链圈静止在斜面上时，水平底面下的8个小球对称地悬挂着，把它们去掉不会影响斜面上小球的平衡，此时在三棱柱的每一斜面上，沿斜面向下作用着的力是相同的。分别以 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 表示沿AB面和AC面作用在每个小球上的力，研究发现： $\text{[math]}$ 边上的小球数 $\text{[math]}$ 边上的小球数，并且在每一边上的小球数与其边长成正比关系。

斯台文通过这个链圈模型（后人称为斯台文链）发现了力学上的相关法则，对物理学的发展作出了很大的贡献。

（1）当链圈静止在斜面上，去掉水平底面下的8个小球，两个斜面上小球将处于状态；

（2）结合图甲分析得， $\text{[math]}$ ，此时两个斜边长 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 满足的等量关系是；

（3）将斯台文链中A小球从斜面的某一位置由静止释放，最后所停的位置如图乙中的小旗2的位置。如果将A小球更换为一个质量相同的网球进行相同的操作，最终所停的位置可能是小旗（填写小旗序号）。

综合题困难

2. 如图所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置示意图，让小球A从斜面上某点滚下，撞击在水平面上的木块B，木块B移动一段距离。

(1) 实验表明，让小球A分别从斜槽不同高度由静止滚下，高度越大，速度越，木块B被撞得越远。可得结论：质量相同时，小球的速度越，动能越大；小球的动能是由转化来的；

(2) 小明由此实验还联想到探究牛顿第一定律的实验，让同一个小车沿同一斜面的同一个高度由静止开始向下运动，到达毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上继续向前运动直到停止，在水平面运动的整个过程中，克服摩擦力做的功（选填“相等”或“不相等”）。小车在玻璃、毛巾表面克服阻力做功的功率分别是 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （选填“＞”或“＝”或“＜”）。

综合题普通

3. 2021年，高空坠物列入刑法．某日，小区楼下的轿车被高空落下的玻璃瓶砸出一个窟窿．警方根据小区监控，推算：玻璃瓶砸中车时速度约为24m/s．请根据框图，从能量转换角度寻找肇事者大致楼层．（玻璃瓶由静止下落，下落过程中不计空气阻力）

(1) I推导Ⅱ的依据是：当物体质量一定时，物体越大，动能越大．

(2) 玻璃瓶下落过程中，能转化为能是通过重力实现的．

(3) Ⅲ推导IV的依据是：当物体质量一定时，物体越高，重力势能越大．

(4) 分析表一和表二的数据及相关条件推算出肇事者大致在层．

表一：

速度（m/s）	动能（J）
12	7.2
16	12.8
20	20
24	28.8
28	39.2

表二：

动力势能（J）	楼层（层）
13	5
19	7
25	9
31	11
36	13

综合题普通