10.4 动能与势能 同步复习讲义-2025-2026学年鲁科版(五四制)物理八年级下册

本讲义聚焦“动能与势能”核心知识点，系统梳理能量概念、功与能关系，深入探究动能（质量、速度影响）、重力势能（质量、高度影响）、弹性势能（形变程度影响）的概念、实验验证及应用，构建从基础概念到实验探究再到实际应用的完整学习支架。 资料以22个题型为载体，通过控制变量法（如动能与速度关系实验）、转换法（木块移动距离反映动能大小）等科学思维方法设计探究活动，结合高空抛物危害、撑竿跳等生活实例，培养科学探究能力与物理观念，课中辅助教师实验教学，课后助力学生巩固知识、弥补薄弱环节。

第10章第4节 动能与势能 题型1 能量的概念 题型2 功与能的关系 题型3 动能的概念 题型4 探究影响物体动能大小的因素 题型5 探究影响物体动能大小的因素-小车相较于小球的优点 题型6 探究影响物体动能大小的因素-动能与速度的关系 题型7 探究影响物体动能大小的因素-动能与质量的关系 题型8 探究影响物体动能大小的因素-动能大小的现象表现 题型9 动能大小与速度的关系 题型10 重力势能的概念 题型11 探究影响物体重力势能大小的因素 题型12 探究影响物体重力势能大小的因素-重力势能大小的现象表现 题型13 探究影响物体重力势能大小的因素-重力势能与质量的关系 题型14 探究影响物体重力势能大小的因素-重力势能与高度的关系 题型15 探究影响物体重力势能大小的因素-重力势能与运动路径无关 题型16 重力势能大小与质量的关系 题型17 重力势能大小与高度的关系 题型18 比较重力势能的大小 题型19 弹性势能的概念 题型20 弹性势能的影响因素 题型21 探究影响物体弹性势能大小的因素 题型22 动能和势能的应用 ▉题型1 能量的概念 【知识点的认识】 （1）能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能。 （2）单位：焦耳，符号J。 （3）理解： ①能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。 ②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”。如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功。也不一定要做功。 1．下列现象中，不能说明光具有能量的是（　　） A．白光由七种颜色的光组成 B．冬天，我们在阳光下取暖 C．光照射到胶片上，会使胶片感光 D．把衣服放到阳光下进行曝晒 2．关于能的概念，下列说法中正确的是（　　） A．一个物体只有做了功，才能说明它具有能 B．一个物体被站立的人举在手中，物体不能做功，所以物体没有能 C．一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能 D．一个物体已经做的功越多，说明它具有的能越多 3．下列属于能量单位的是（　　） A．牛顿 B．帕斯卡 C．瓦特 D．焦耳 ▉题型2 功与能的关系 【知识点的认识】 （1）功是一个过程量，能量是一个状态量。功是描述一个力对物体作用过程中所取得成效的物理量，它是相对于一个过程而言能量是指一个物体具有能够对外做工的本领。 （2）具有能量的物体不一定在做功，但正在做功的物体一定具有能量。 （3）一个物体能够对外做的功越多，它具有的能量就越大。 4．下列关于功和能的叙述中，正确的是（　　） A．一个物体没有做功，它一定不具有能量 B．一个物体已做过的功越多，说明这个物体具有的能越多 C．运动的物体具有能，静止的物体没有能 D．物体具有的能越多，它能做的功就越多 ▉题型3 动能的概念 【知识点的认识】 ①概念：物体由于运动而具有的能，叫做动能。一切物体都具有动能。 ②影响动能大小的因素：物体的质量和速度。物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大。 ③单位：焦耳（J） 5．如图所示的是我国古代科技著作《天工开物》描述的流水冲击木轮带动水磨磨粉的情景。下列说法正确的是（　　） A．转动的水轮只具有动能 B．水磨转动得越快，其惯性越大 C．谷物被磨碎，说明力可以改变物体的形状 D．木轮匀速转动时，处于平衡状态 6．下列物体既有势能又有动能的是（　　） A．教室的灯管 B．拉长的橡皮筋 C．公路上行驶的汽车 D．飞行的小鸟 ▉题型4 探究影响物体动能大小的因素 【知识点的认识】 提出问题：动能的大小与哪些因素有关？ 猜想和假设：动能的大小可能与物体的质量有关，还可能与物体的运动速度有关 实验器材：斜面、钢球、木块 实验步骤： ①让同一个钢球从斜面的不同高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近； ②换用质量不同的钢球，让它们从斜面的同一高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近。 实验现象： ①同一钢球从不同高度滚下，钢球碰撞木块时的速度不同。高度越高，钢球滚到平面上时的速度越大，木块被推得越远； ②质量不同的钢球从同一高度滚下，钢球滚到平面上时的速度相同。质量越大的钢球将木块推得越远。 得出结论： ①物体动能的大小与物体的运动速度有关，物体运动速度越大，物体的动能越大； ②物体动能的大小与物体的质量有关，物体的质量越大，物体的动能越大。 归纳总结： 动能的大小与物体的质量和运动速度有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大 7．探究“物体的动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让质量相同的铁球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．上述操作的目的是探究铁球动能的大小与高度的关系 B．木块被撞击后滑行距离不同，但滑行时所受摩擦力大小相同 C．该实验中如果水平长木板的表面是光滑的，也能得出实验结论 D．该实验中研究的动能是指木块的动能 8．小强利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定相同角度θ的同一高度位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，θ1＜θ2，球A、B的质量分别为mA、mB（mA＜mB）。 （1）本实验中通过比较　 　　　 反映小球撞击木块C时的动能大小，这种研究方法叫　 　　 ； （2）如图甲、乙所示，同时释放A、B时，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的 　 　　　 （选填“高度”或“质量”）无关。同时观察到B球能将木块C撞得更远，由此可得出结论：小球的动能大小与　 　　　 （选填“速度”“高度”或“质量”）有关； （3）增大小球B与竖直方向的角度如图丙，此时到达竖直位置时的速度 　 　　　 （选填“大于”，“小于”或“等于”）图乙中小球B到达竖直位置时的速度。如图乙、丙所示，图丙中木块C滑行得更远些，可得出结论：小球的动能大小与 　 　　　 （选填“速度”“高度”或“质量”）有关； （4）图甲实验中，木块在水平面上滑动的过程中，克服摩擦力做功的功率　 　　 （选填“变大”“变小”或“不变”）； （5）若水平面绝对光滑且足够长，木块C被撞击后，它将　 　　　 ；所以，若水平面绝对光滑，则　 　　　 （选填“能”或“不能”）完成实验。 9．为了探究动能大小的影响因素，利用斜面、钢球、木块等器材在同一水平面上开展了如图﹣1所示的探究活动。 （1）实验中，通过观察木块移动的距离长短，来判断钢球动能的大小，这种研究方法是 　 　　　 （选填“控制变量法”或“转换法”）；若水平面绝对光滑，本实验将 　 　　 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。 （2）为了探究物体动能大小与质量的关系，应选择 　 　　　 两图进行实验分析。 （3）实验中为了探究动能大小与速度的关系，应让质量 　 　　　 （选填“相同”或“不同”）的钢球，从同一斜面 　 　　 （选填“相同”或“不同”）高度由静止滚下。实验现象表明：当质量一定时，钢球速度越大，动能越 　 　　　 。 （4）某同学用如图﹣2所示的方法探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的钢球从不同高度（h2＞h1）由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断钢球动能的大小，这种方法是 　 　　　 （选填“正确的”或“错误的”）。 10．如图所示为探究物体动能大小与哪些因素有关的实验装置。 （1）分析比较甲、乙两次实验，可得出结论：质量相同的物体，　 　　　 越大，动能越大；分析比较 　 　　　 两次实验，可探究动能大小与质量的关系。 （2）若水平面绝对光滑，　 　　　 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。 （3）如果“探究物体重力势能大小与哪些因素有关”，比较甲、乙两次实验，可探究出的结论是：质量相同的物体，　 　　 越大，重力势能越大。 11．如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。小明同学让同一钢球分别从斜面由静止开始滚下，撞击木块（如图甲、图乙所示）。 （1）该实验是通过观察木块移动的距离来判断 　 　　　 （选填“钢球”或“木块”）动能的大小； （2）利用如图所示的实验情景，可以得到的结论是：　 　　　 ； （3）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，克服阻力做的功 　 　　　 （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P1、P2，则P1 　 　　　 P2；（选填“＞”或“＝”或“＜”） （4）小明同学尝试改用如图丙所示装置“探究物体动能大小与哪些因素有关”，经过思考设计了以下两个实验方案： 【实验方案一】：探究动能大小与速度的关系：用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离； 【实验方案二】：探究动能大小与质量的关系：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离。 关于小明的实验方案，下列说法正确的是 　 　　　 。（填序号） A．只有实验方案一可行 B．只有实验方案二可行 C．两个实验方案均可行 D．两个实验方案均不可行 ▉题型5 探究影响物体动能大小的因素-小车相较于小球的优点 【知识点的认识】 用小球做实验有不足之处是：不能保证小球在水平面上沿直线运动。 【解题方法点拨】 理解小车相较于小球的优点。 12．在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，小明让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，木块被撞出一段距离，如图甲所示． （1）本实验所研究的对象是 　 　　　 （选填“木块”“小球”或“斜面”） （2）将小球从同一高度由静止释放的目的是 　 　　 。该实验是通过观察 　 　　　 （选填“s”或“h”）的大小来反映小球的动能大小的，这种研究问题的方法叫 　 　　 　　　 。若水平面是光滑的，　 　　 （填“能”或“不能”）达到探究目的。 （3）小明还想通过上述实验过程探究物体重力势能与质量的关系，小明的设想 　 　　　 （可行/不可行）。 （4）有同学将实验装置甲改进成图乙所示。 A.若用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，可以研究小球的动能大小与 　 　　 （质量/速度）的关系。 B.若用甲、乙两个质量不同的小球（m甲＞m乙）将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，同一木块受到撞击后相应移动距离s甲　 　　　 s乙（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 ▉题型6 探究影响物体动能大小的因素-动能与速度的关系 【知识点的认识】 提出问题：动能的大小与哪些因素有关？ 猜想和假设：动能的大小可能与物体的质量有关，还可能与物体的运动速度有关 实验器材：斜面、钢球、木块 实验步骤： ①让同一个钢球从斜面的不同高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近； ②换用质量不同的钢球，让它们从斜面的同一高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近。 实验现象： ①同一钢球从不同高度滚下，钢球碰撞木块时的速度不同。高度越高，钢球滚到平面上时的速度越大，木块被推得越远； ②质量不同的钢球从同一高度滚下，钢球滚到平面上时的速度相同。质量越大的钢球将木块推得越远。 得出结论： ①物体动能的大小与物体的运动速度有关，物体运动速度越大，物体的动能越大； ②物体动能的大小与物体的质量有关，物体的质量越大，物体的动能越大。 归纳总结： 动能的大小与物体的质量和运动速度有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大 13．小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，选用质量不同的两个钢球m和M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和H（H＞h）由静止开始滚下撞击木块，实验过程如图所示： （1）该实验中通过观察 　 　　　 来说明钢球动能的大小，物理学中这种研究方法是 　 　　　 。 （2）比较甲、乙两图进行的实验，由此得出结论是：当 　 　　　 相同时，小球的 　 　　　 越大，动能越大； （3）图乙、丙换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是控制钢球下滑到斜面底时的速度相同，探究物体动能大小与 　 　　　 的关系； （4）木块在水平面上滑动时，受到水平面的摩擦力 　 　　　 ，克服摩擦力做功的功率 　 　　　 （两个空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。 14．如图（a）所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中h1＝h3＞h2，mA＝mB＜mC。 （1）小钢球在滚下斜面的过程中，它的 　 　　 能转化为动能，其动能大小是通过 　 　　　 （填“高度h”或“距离s”）大小来反映的； （2）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，　 　　　 ； （3）分析比较 　 　　 两组实验可得出物体的动能与质量的关系； （4）综合上述可知，如图（b）所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高 　 　　　 。 15．为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验，图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面上运动一段距离后静止时的情景；图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B处由静止释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。 （1）若要探究动能大小与速度的关系，应选择图 　 　　　 （选填“甲”、“乙”）进行实验，由此得出的结论是：　 　　 。 （2）木块在水平面上滑动时，受到水平面的摩擦力 　 　　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （3）本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出结论吗？　 　　　 ，原因是 　 　　　 。 ▉题型7 探究影响物体动能大小的因素-动能与质量的关系 【知识点的认识】 提出问题：动能的大小与哪些因素有关？ 猜想和假设：动能的大小可能与物体的质量有关，还可能与物体的运动速度有关 实验器材：斜面、钢球、木块 实验步骤： ①让同一个钢球从斜面的不同高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近； ②换用质量不同的钢球，让它们从斜面的同一高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近。 实验现象： ①同一钢球从不同高度滚下，钢球碰撞木块时的速度不同。高度越高，钢球滚到平面上时的速度越大，木块被推得越远； ②质量不同的钢球从同一高度滚下，钢球滚到平面上时的速度相同。质量越大的钢球将木块推得越远。 得出结论： ①物体动能的大小与物体的运动速度有关，物体运动速度越大，物体的动能越大； ②物体动能的大小与物体的质量有关，物体的质量越大，物体的动能越大。 归纳总结： 动能的大小与物体的质量和运动速度有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大 16．如图是“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验示意图。在探究小球动能大小与质量的关系时，应选择质量 　 　　　 （选填“相同”或“不同”）小球从斜面的 　 　　　 （选填“相同”或“不同”）高度滑下。小球和木块在水平面上最终静止下来，此过程中系统机械能转化为 　 　　　 。 17．兴趣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：汽车的动能大小跟什么因素有关？ （1）猜想假设：由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟 　 　　　 有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 　 　　　 有关； （2）进行实验：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。物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越 　 　　　 ； （3）分析论证：分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：　 　　 ； （4）实践应用：用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 　 　　　 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。 （5）反思交流：小明同学尝试改用下所示装置探究“物体动能大小与质量的关系”，设计了图丁：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离；该方法 　 　　　 （选填“可行”或“不可行”），请说明你的判断依据 　 　　　 。 18．如图所示，某同学在做“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，分别将A、B、C三个小球先后从同一装置的不同高度处滚下（mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB）分别推动同一纸盒运动一段距离后静止（已知小球所处的高度越高，到达水平面的速度越大）。 （1）从图中可以看出，A、B、C三个小球刚到达水平面时，　 　　　 球的动能最大，理由是三球中它的 　 　　 本领最强。 （2）分析比较（a）、（b）两图所示的实验现象及相关条件，可得出的初步结论是； 　 　　　 。 （3）分析比较（a）、（c）两图所示的实验现象及相关条件，可得出的初步结论是：　 　　　 。 ▉题型8 探究影响物体动能大小的因素-动能大小的现象表现 【知识点的认识】 判断动能大小：看木块被小钢球推动的距离多少。 19．汽车的超载、超速行驶很容易造成交通事故。小东由此想要探究动能大小与质量、速度的关系。实验过程如图，其中h1＜h2。 （1）三次实验应让小球由静止开始滚下。实验中，动能的大小是通过 　 　　 来反映的； （2）甲、乙两次实验探究的是动能与 　　的关系； （3）进行图丙实验时，木块被撞后滑出木板掉落，由此可推断A、B两球的质量关系是：mA　 　　　 mB，与乙图实验进行比较，可以得出：　 　　　 相同时，质量越大，动能越大。为了实验安全，需改进丙图实验，再与乙图实验对比，在不改变木板长度的情况下，以下可行的方法是 　 　　　 （填写正确选项前的字母）。 A．换用质量更小的钢球 B．给水平木板铺上毛巾 C．适当降低钢球B的高度 D．换用一个较重的木块 （4）善于动脑的小东又设计了如图丁所示的方案：用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度，两次实验弹簧具有的弹性势能 　 　　　 （填“相同”或“不同”）。放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同，从而验证了动能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，这样做 　 　　 （填“能”或“不能”）验证动能与质量的关系。 20．如图所示是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB。 （1）实验中，探究的动能是指 　 　　　 （填序号）； A.小球在斜面上的动能 B.小球撞击木块时的动能 C.小球撞击木块后的动能 D.木块被小球撞击的动能 （2）实验中通过观察木块被钢球撞击后 　 　　　 来判断钢球的动能大小，这种研究问题的物理方法叫 　 　　　 。 （3）由甲、乙两图可知，使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与 　　　 的关系；通过实验现象得出结论：　 　　 。 （4）甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中所受摩擦力分别为f1，f2，则f1 　　　 f2（选填“＞”“＝”或“＜”），该过程中AB两球克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1　 　　　 W2（选填“＞”“＝”或“＜”）； （5）实验后，同学们联想到在交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大，于是利用实验器材进行了测定，得到数据如表： 实验序号 钢球的质量m/g 钢球自由滚下速度v/（cm/s） 木块被撞后运动的距离s/cm 1 30 2 4 2 30 4 16 3 60 2 8 分析表格中对应的数据可知，　 　　　 对物体的动能影响更大，即当发生交通事故时，由此造成的危害更严重； ▉题型9 动能大小与速度的关系 【知识点的认识】 动能的大小与物体的质量和运动的速度有关：物体质量越大、速度越大，具有的动能越大。 21．我省首届省级冬季综合性运动会将于2026年1月至2月在榆林举行。如图所示，这是我市运动员在自由式滑雪空中技巧训练时从高空下落时的情景。在加速下落过程中，运动员的动能（　　） A．减小 B．增大 C．不变 D．为零 22．如图所示，人造地球卫星在绕地球椭圆轨道运行的过程中，当卫星从近地点向远地点运行时，下列说法正确的是（　　） A．动能增大，势能增大 B．动能减小，势能增大 C．动能增大，势能减小 D．动能减小，势能减小 23．一枚铁钉从18楼抛下可以直接插入颅骨，这绝非危言耸听。高空抛物行为必须禁止。铁钉在下落过程中会增大的物理量是（　　） A．密度 B．质量 C．动能 D．重力势能 ▉题型10 重力势能的概念 【知识点的认识】 势能：弹性势能和重力势能统称为势能 （1）重力势能 ①概念：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。 ②影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度。物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大。 ③单位：焦耳（J），重为1N的物体（质量约为0.1kg），被举高1m时所获得的能量，就是1J。 24．《中华人民共和国民法典》中规定：“禁止从建筑物中抛掷物品”。生活中我们要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物”危害性大是因为高处的物体具有很大的（　　） A．内能 B．重力势能 C．热量 D．弹性势能 25．如图所示的是一景区的风动石，大风吹来时，石体左右晃动，给人很危险的感觉。这是因为风动石具有较大的（　　） A．弹性势能 B．内能 C．动能 D．重力势能 26．高空抛物是极不文明的行为，会造成很大的危害，因为高处的物体具有较大的（　　） A．弹性势能 B．重力势能 C．动能 D．内能 27．被压缩的弹簧具有　 　　　 能，被举高的杠铃具有　 　　　 能，在水平地面滚动的足球具有　 　　　 能。 28．山体滑坡危害很大，是因为山坡上的石头具有较大的（　　） A．速度 B．动能 C．重力势能 D．弹性势能 ▉题型11 探究影响物体重力势能大小的因素 【知识点的认识】 实验设计：让高处的重物下落，将小木桩打入沙中，比较小木桩陷入的深度。应用控制变量法确定要探究的量；应用转换法，通过小木桩陷入的深度来反映重力势能的大小。 实验过程： （1）让同一重物从不同的高度静止落下，撞击相同的两个小木桩，从较高处下落的重物将小木桩撞入沙中深些 （2）用质量不同的重物，分别从同一高度处由静止落下，撞击相同的两个小木桩，质量大的重物将小木桩撞入沙中深些 实验结论： 物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。 29．探究重力势能的大小与什么因素有关，晓畅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所示的实验。 （1）实验中通过观察　 　　　 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中　 　　　 （填序号）两次实验进行分析比较，由实验现象可得出结论：质量相同的物体，所处位置越高，重力势能就越　 　　　 。 （3）对比②③两次实验现象可得出结论：高度相同时，物体的质量越大，重力势能越　 　　　 。 30．小梦在“探究物体具有的重力势能是否与高度有关”时，做了如下实验： ①第一次实验时，小梦让一个沾有水的篮球从1m高处释放，由静止自由下落到地面上，观察并记录篮球与地面接触面积的大小为S1； ②第二次实验时，小梦把同样的篮球从1.3m高处释放，由静止自由下落到地面上，观察并记录篮球与地面接触面积的大小为S2。 （1）篮球下落的过程中，将重力势能转换为 　 　　　 能； （2）该实验中，小梦是用 　 　　　 来反映重力势能的大小；实验中主要采用的物理探究法是控制变量法和 　 　　　 法； （3）如果小梦记录的S1大小如图所示，那么S2　 　　　 （选填“大于”、“小于”或“等于”）S1； （4）从小梦的两次实验中可以得出结论：当篮球的 　 　　 相同时，　 　　 。 31．小明同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发，并产生了如下猜想。 猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关。 猜想二：物体的重力势能与物体的下落高度有关。 猜想三：物体的重力势能与物体的运动路径有关。 为此小明设计了如图所示的实验，他的做法是： 用大小、形状相同的A、B、C、D四个金属小球，其中A、C、D三球的质量为m，B球质量为2m，让A、B两球从距沙表面高H处由静止下落，C球从距沙表面高2H处由静止下落，D球从距沙表面高2H处的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下。（球在光滑管道中运动时的能量损失不计）实验中测得A、B两球陷入沙中深度分别为h1和h2，而C、D两球陷入沙中深度均为h3，且h1＜h2＜h3。 （1）本实验是通过观察 　 　　　 来判断重力势能大小的。 （2）实验中B球比A球陷入沙中的深度更大，由此可验证猜想 　 　　　 。 （3）为验证猜想二，应比较 　 　　（选ABCD）两球，可得出结论，当物体 　 　　　 相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大。 （4）由B、C两球不能探究重力势能的大小与质量的关系，理由是 　 　　　 。 （5）比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙中深度相同，由此可得出结论，物体的重力势能与物体运动的路径 　 　　 （填“有关”或“无关”）。 32．如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有三个体积相同实心的铁球甲、丙和塑料球乙，球甲、乙离沙地高度相同。关于该探究下列说法正确的是（　　） A．比较甲和乙，说明物体密度越大，其具有的重力势能越大 B．比较乙和丙，说明质量越大的物体，具有的重力势能越大 C．通过甲和乙可进一步说明质量小的物体具有的重力势能一定小 D．球陷入沙中深度越深，说明球对沙子做的功越多，该球的重力势能越大 33．在“探究影响重力势能大小因素”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。 ▉题型12 探究影响物体重力势能大小的因素-重力势能大小的现象表现 【知识点的认识】 应用转换法，通过小木桩陷入的深度来反映重力势能的大小。 34． 请完成下列填空。 （1）如图1，用定滑轮匀速提升重物，弹簧测力计从①位置缓慢转到②位置的过程中，其示数 　 　　　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）如图2所示，拉动弹簧测力计，使重为5N的重物沿竖直方向匀速上升。不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，弹簧测力计的示数为 　 　　　 N。 （3）如图3所示，探究重力势能的大小与哪些因素有关时，为了显示重力势能的大小，甲用橡皮泥代替沙子，乙用海绵代替沙子，你认为更合适的是 　 　　　 （选填“甲”或“乙”）的方法，理由是 　 　　　 。 35．某同学在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时；选用下列实验器材：一块厚泡沫，三个相同的铁钉，三个铝块m1、m2和m3（m1＝m2＜m3）。他做了如下实验：将铁钉插入泡沫的相同深度，分别将三个铝块由空中静止释放撞击铁钉、铁钉进入泡沫深度如图所示。 （1）在这个实验中，铝块在下落的过程中，它的 　 　　　 能转化为动能，可以通过观察 　 　　　 来比较铝块重力势能的大小，此过程用到的物理方法是 　 　　 ； （2）比较 　 　　 两次实验的情况，说明铝块高度相同时，质量越大，铝块的重力势能越大。比较a、b两次实验可得到的结论是 　 　　　 。 （3）铝块落在铁钉上不能立即停下，是因为铝块具有 　　　 。 ▉题型13 探究影响物体重力势能大小的因素-重力势能与质量的关系 【知识点的认识】 实验设计：让高处的重物下落，将小木桩打入沙中，比较小木桩陷入的深度。应用控制变量法确定要探究的量；应用转换法，通过小木桩陷入的深度来反映重力势能的大小。 实验过程： （1）让同一重物从不同的高度静止落下，撞击相同的两个小木桩，从较高处下落的重物将小木桩撞入沙中深些 （2）用质量不同的重物，分别从同一高度处由静止落下，撞击相同的两个小木桩，质量大的重物将小木桩撞入沙中深些 实验结论： 物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。 36．请完成下列填空。 （1）小明利用如图﹣1所示的装置探究定滑轮的特点，已知F1＝1N，当整个装置静止时，忽略摩擦力，使用定滑轮时弹簧测力计的示数F2＝　 　　　 N。 （2）如图﹣2所示的是“会跳的卡片”，为了让卡片跳得更高一些，可以将豁口剪得浅一些，并　 　　 （选填“增大”或“减小”）两豁口之间的距离。 （3）如图﹣3所示的是“探究影响重力势能大小因素”的实验过程，容器中装有沙子，A和B为实心铁块，A的质量比B的质量小。由甲、丙两图　 　　　 （选填“能”或“不能”）探究重力势能的大小与质量的关系，理由是　 　　 。 37．小明学做家乡特色菜“贴饽饽熬鱼”时，一个不小心让饮料瓶落到了松软的玉米面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，想利用玉米面团和装有水的饮料瓶探究影响重力势能的因素。随后他依次做了如图所示的实验。 （1）通过面团的凹陷程度可以确定水瓶下落前 　 　　　 的大小。 （2）利用实验①、②可探究重力势能大小与物体的 　质量　 是否有关。 （3）要研究物体的重力势能是否与物体所在高度有关，应对比实验 　 　　 （选填实验序号）的结果。 （4）高空抛物是一种危害公共安全的行为，请阐述不能高空抛物的原因：　 　　 。 38．在探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验后，热爱研究的小梦同学想选用生活中的物品来探究“重力势能的大小跟其中一个因素的关系”，请你帮她完成实验探究。 （1）实验器材：　 　　　 。 （2）实验步骤：　 　　 。 （3）实验现象及结论：　 　　　 。 ▉题型14 探究影响物体重力势能大小的因素-重力势能与高度的关系 【知识点的认识】 实验设计：让高处的重物下落，将小木桩打入沙中，比较小木桩陷入的深度。应用控制变量法确定要探究的量；应用转换法，通过小木桩陷入的深度来反映重力势能的大小。 实验过程： （1）让同一重物从不同的高度静止落下，撞击相同的两个小木桩，从较高处下落的重物将小木桩撞入沙中深些 （2）用质量不同的重物，分别从同一高度处由静止落下，撞击相同的两个小木桩，质量大的重物将小木桩撞入沙中深些 实验结论： 物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。 39．小明在探究“物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中： （1）如图甲所示，小明利用斜面、钢球、木块等器材进行实验，该实验中物体的动能是指 　 　　　 （选填“钢球”或“木块”）的动能，实验中通过观察 　 　　 来反映物体动能的大小； （2）甲图实验中，钢球从被释放到最终停下来的过程中，机械能 　 　　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）由甲图可以得出的结论是：在物体质量一定时，　 　　　 越大，物体的动能越大，若水平面绝对光滑，则 　 　　　 （选填“能”或“不能”）完成实验； （4）图乙中，体积相同的三个实心球，其中A、B是钢球，C是塑料球，球A、C离沙地高度相同，现让三球同时由静止释放，球落到沙地上的状态如图乙中虚线所示，比较球A、C可得出重力势能大小与 　 　　　 的关系；比较球A、B可得出重力势能大小与 　 　　　 的关系（ρ铜＞ρ塑料）。 40．如图所示，是探究重力势能大小与哪些因素有关的实验情景。实验中让半径相同的小球从某个高度自由下落到花泥上。（已知m钢球＞m玻璃球） （1）该实验中用 　 　　　 反映重力势能的大小； （2）由实验a、b得出结论：重力势能大小与 　 　　　 有关； （3）由实验a、c得出结论：重力势能大小与 　 　　　 有关； （4）由实验b、c 　 　　　 （选填“能”或“不能”）比较两球重力势能的大小。 ▉题型15 探究影响物体重力势能大小的因素-重力势能与运动路径无关 【知识点的认识】 实验设计：让高处的重物下落，将小木桩打入沙中，比较小木桩陷入的深度。应用控制变量法确定要探究的量；应用转换法，通过小木桩陷入的深度来反映重力势能的大小。 实验过程： （1）让同一重物从不同的高度静止落下，撞击相同的两个小木桩，从较高处下落的重物将小木桩撞入沙中深些 （2）用质量不同的重物，分别从同一高度处由静止落下，撞击相同的两个小木桩，质量大的重物将小木桩撞入沙中深些 实验结论： 物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。 41．某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B求质量为2m，让A、B两球从距沙表面高H处静止下落，C球从距沙表面高2H处静止下落，D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙深度均为h3，且h1＜h2＜h3 （1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过　 　　　 来反映的； （2）比较A、B两球，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：　 　　　 ； （3）比较A、C两球，发现C球陷入沙深度更大，由此可得出结论：　 　　　 ； （4）比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径　 　　　 （选填：“有关”或“无关”）。 （5）小球在下落过程陷入沙面之前，将重力势能转化为　 　　 能。 ▉题型16 重力势能大小与质量的关系 【知识点的认识】 重力势能的大小与物体的质量和高度有关；物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。 42．建高楼时首先要打好地基。原来相同高度的相同地桩，经打击后某一瞬时三个地桩所处的位置如图所示。如果A、B两锤的质量相同，则刚开始下落时，　 　　　 锤的高度要高一些。如果B、C两锤刚下落时的高度相同，则 　 　　 锤的质量要小一些。打桩时，B锤把地桩打的最深，B锤具有的重力势能 　 　　　 （一定/不一定）大。 43．如图1所示，是我国运20加油机给两架歼20战斗机空中加油的情境，在加油的过程中，三架飞机水平匀速直线飞行。 （1）以运20加油机为参照物，两架战斗机是 　 　　　 （选填“运动”或“静止”）的；在加油的过程中，运20加油机的动能 　　　 ，两架战斗机的重力势能 　 　　 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）如图2为机翼的截面图，飞机飞行时，机翼与周围的空气发生相对运动，相当于气流迎面流过机翼，机翼上方的空气流速大压强 　 　　　 （大/小）。 ▉题型17 重力势能大小与高度的关系 【知识点的认识】 重力势能的大小与物体的质量和高度有关；物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。 44．“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经上升到最高位置C点，最终静止在B点。对此过程，下列描述正确的是（　　） A．弹性绳的弹性势能在B点时最大 B．人从A到C的过程中，动能减少，重力势能增加 C．人从B到C的过程中，动能减少，重力势能增加 D．人从A到B的过程中，动能增加，重力势能减少 45．10月17日，“全民健身运动三秦”2024年陕西省社区运动会（宝鸡陈仓赛区）开幕式在陈仓苑健身公园东广场举行。在定点投篮的项目中，篮球离开运动员的手上升的过程中，下列有关篮球的说法正确的是（　　） A．动能减小，重力势能增大 B．动能不变，重力势能增大 C．动能增大，重力势能增大 D．动能减小，重力势能不变 46．掷实心球是中考体测项目之一。若不计空气阻力，投掷后的实心球在下降过程中（　　） A．动能变大，重力势能变大 B．动能变小，重力势能变小 C．动能变小，重力势能变大 D．动能变大，重力势能变小 47．如图甲是某同学投铅球的情景，请在图乙中画出铅球离开手之后，在空中飞行直到落地过程，其重力势能Ep随时间t变化的大致图象（不计空气阻力）。 48．高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”，因为处于高处的物体具有较大的（　　） A．重力 B．质量 C．重力势能 D．动能 49．图甲正在作业的喷雾车在水平路面上匀速直线行驶，它的动能　 　　　 （增大/减小/不变）；图乙卫星绕地球从远地点向近地点运动时，它的重力势能　 　　　 （增大/减小/不变）。 ▉题型18 比较重力势能的大小 【知识点的认识】 影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度．物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大． 50．质量相等、半径相同的铅球、铁球和铝球，放在同一水平桌面上，它们具有的势能是（　　） A．铅球最大 B．铁球最大 C．铝球最大 D．一样大 51．将表面涂墨（墨充足）的皮球从离地某一高度水平抛出，球落地后又弹起，如图所示是小球在地面弹跳的频闪照片，A、B两点高度相同，小球在A点的重力势能 　 　　　 （选填“大于”、“小于”或“等于”）B点的重力势能，小球在A点的动能 　 　　 （选填“大于”、“小于”或“等于”）B点的动能；皮球先后三次在地面D、E、F着地并留下黑色墨迹，墨迹逐渐 　 　　　 （填“变小”、“变大”或“不变”）。 ▉题型19 弹性势能的概念 【知识点的认识】 ①概念：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能． ②影响弹性势能大小的因素：弹性形变程度．同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大． 52．撑竿跳高是一项运动员经过持竿助跑，借助撑竿的支撑腾空，在完成一系列复杂的动作后越过横杆的运动。如图是撑竿跳高运动员起跳上升时的情形，下列的说法正确的是（　　） A．撑竿的形变是弹性形变，手的形变是塑性形变 B．先产生手对撑竿的弹力，再产生撑竿对手的弹力 C．使运动员上升的力的施力物体是运动员自身 D．撑杆发生弹性形变，因此其具有弹性势能 53．下列具有弹性势能的是（　　） A．匀速行驶的汽车 B．射出去的箭 C．被拉弯的弓 D．树上掉落的苹果 ▉题型20 弹性势能的影响因素 【知识点的认识】 影响弹性势能大小的因素：弹性形变程度．同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大． 54．如图是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，这说明橡皮筋的弹性势能与 　 　　　 有关；若橡皮筋被拉的长度相同，所用“子弹”的质量不同，则发现射出时“子弹”的速度也不同。在此过程中，橡皮筋对“子弹”做的功 　 　　（选填“相同”或“不相同”）。 55．运动员在射箭比赛时总把弓拉得很弯，其主要目的是（　　） A．增大箭的重力势能 B．使箭能沿直线运动 C．增大箭的弹性势能 D．增大弓的弹性势能 56．如图是军军玩弹弓的情景。经验表明，在一定范围内，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，橡皮筋对“子弹”做的功越 　 　　　 ，橡皮筋具有的弹性势能越 　 　　　 ，说明橡皮筋的弹性势能与 　 　　　 有关。 ▉题型21 探究影响物体弹性势能大小的因素 【知识点的认识】 实验设计：‌ 使用两根材料不同的弹簧A和B（‌长度和粗细相同）‌，‌小球、‌木块和长刻度尺。‌将弹簧按照不同的压缩长度安装好，‌确保弹簧被压缩的长度在弹性限度内。‌将小球置于弹簧的右端，‌放手后观察小球弹出的距离，‌以及木块被推动的距离。‌ 实验操作：‌ 第一次实验中，‌将弹簧压缩到一定的长度ΔL1，‌记录木块被推动的距离S1。‌ 第二次实验中，‌将弹簧压缩到长度ΔL2（‌ΔL2＞ΔL1）‌，‌再次记录木块被推动的距离S2。‌ 数据分析：‌ 比较S1和S2的距离，‌如果S2的距离大于S1，‌说明弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关。‌ 实验结论：‌ 弹性势能的大小确实与弹簧被压缩的程度有关。 57．小华用图示装置做“探究弹性势能大小与形变程度关系”的实验，实验时将钢锯条末端压下一定距离后释放，观察棋子跳起的高度，以下设计方案可行的是（　　） A．只改变棋子的位置，重复做几次实验 B．只改变棋子的数量，重复做几次实验 C．只改变钢锯条伸出桌边的长度，重复做几次实验 D．只改变钢锯条末端扳下的距离，重复做几次实验 ▉题型22 动能和势能的应用 【知识点的认识】 （1）水轮发电机，将水下落的重力势能转化成轮子的动能，从而带动线圈在磁场中转动，产生感应电流，通过导线传出去，完成发电 （2）撑杆跳，将助跑时的动能装化成重力势能，使人升高 （3）秋千，是动能和重力势能互相转化的结果 58．中考体育考试的排球垫球项目中，用手臂将排球垫向墙壁，反弹回来后又重复垫球，如图所示为垫球过程示意图。下列说法中不正确的是（　　） A．垫排球时，排球离开手臂上升过程中，排球所受重力方向不变 B．排球从墙壁弹回手臂时，利用了排球的弹性势能 C．排球撞击墙壁后反弹回来，说明力可以改变物体的运动状态 D．手臂垫球时，手对球的力大于球对手的力 学科网（北京）股份有限公司 $ 第10章第4节 动能与势能 题型1 能量的概念 题型2 功与能的关系 题型3 动能的概念 题型4 探究影响物体动能大小的因素 题型5 探究影响物体动能大小的因素-小车相较于小球的优点 题型6 探究影响物体动能大小的因素-动能与速度的关系 题型7 探究影响物体动能大小的因素-动能与质量的关系 题型8 探究影响物体动能大小的因素-动能大小的现象表现 题型9 动能大小与速度的关系 题型10 重力势能的概念 题型11 探究影响物体重力势能大小的因素 题型12 探究影响物体重力势能大小的因素-重力势能大小的现象表现 题型13 探究影响物体重力势能大小的因素-重力势能与质量的关系 题型14 探究影响物体重力势能大小的因素-重力势能与高度的关系 题型15 探究影响物体重力势能大小的因素-重力势能与运动路径无关 题型16 重力势能大小与质量的关系 题型17 重力势能大小与高度的关系 题型18 比较重力势能的大小 题型19 弹性势能的概念 题型20 弹性势能的影响因素 题型21 探究影响物体弹性势能大小的因素 题型22 动能和势能的应用 ▉题型1 能量的概念 【知识点的认识】 （1）能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能。 （2）单位：焦耳，符号J。 （3）理解： ①能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。 ②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”。如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功。也不一定要做功。 1．下列现象中，不能说明光具有能量的是（　　） A．白光由七种颜色的光组成 B．冬天，我们在阳光下取暖 C．光照射到胶片上，会使胶片感光 D．把衣服放到阳光下进行曝晒 【答案】A 【解答】解：A．白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光组成的，是光的色散现象，不能说明光具有能量，故A正确； B．冬天，我们在阳光下取暖，感觉暖和，是因为红外线作用的结果，说明了光具有能量，故B不正确； C．光照射到胶片上，可以使胶片感光，说明光是具有能量的，故C不正确； D．把衣服放到阳光下进行曝晒，衣服会很快变干，说明光是具有能量的，故D不正确。 故选：A。 2．关于能的概念，下列说法中正确的是（　　） A．一个物体只有做了功，才能说明它具有能 B．一个物体被站立的人举在手中，物体不能做功，所以物体没有能 C．一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能 D．一个物体已经做的功越多，说明它具有的能越多 【答案】C 【解答】解：A、一个物体能够做功，我们才说这个物体具有能量，但这里只是说能够做功即具有做功的能力就行，不一定就做功，故A选项不正确； B、被人举在手中的物体，它没有做功，但是具有重力势能，故选项B错误； C、一个物体能够做功，就说它具有能量，故选项C正确； D、一个物体已经做的功越多，它具有的能量不一定越大，因为物体有能量不一定必须全部用来做功，故选项D错误。 故选：C。 3．下列属于能量单位的是（　　） A．牛顿 B．帕斯卡 C．瓦特 D．焦耳 【答案】D 【解答】解：A、牛顿在力学方面贡献较大，用其名字命名了力的单位。 B、帕斯卡在压强方面贡献较大，用其名字命名了压强的单位。 C、瓦特是对蒸汽机发展做出重大贡献的英国科学家詹姆斯•瓦特的名字命名的。国际计量采用“瓦特”为功率的单位。 D、焦耳在热学、电学、热力学方面贡献较大，用其名字命名了能量和功的单位。 故选：D。 ▉题型2 功与能的关系 【知识点的认识】 （1）功是一个过程量，能量是一个状态量。功是描述一个力对物体作用过程中所取得成效的物理量，它是相对于一个过程而言能量是指一个物体具有能够对外做工的本领。 （2）具有能量的物体不一定在做功，但正在做功的物体一定具有能量。 （3）一个物体能够对外做的功越多，它具有的能量就越大。 4．下列关于功和能的叙述中，正确的是（　　） A．一个物体没有做功，它一定不具有能量 B．一个物体已做过的功越多，说明这个物体具有的能越多 C．运动的物体具有能，静止的物体没有能 D．物体具有的能越多，它能做的功就越多 【答案】D 【解答】解：A．一个物体没有做功，但是它可能具有对外做功的本领，它可能具有能量，即具有能量的物体不一定在做功，但正在做功的物体一定具有能量，故A错误； B．一个物体已做过的功越多，说明没做功之前具有的能多，这个物体做功后具有的能不一定多，故B错误； C．运动的物体具有能，静止在高处的物体也具有能，静止在高处的物体具有重力势能，故C错误； D．物体具有的能量越多，对外做功的本领越大，它能做的功就越多，故D正确。 故选：D。 ▉题型3 动能的概念 【知识点的认识】 ①概念：物体由于运动而具有的能，叫做动能。一切物体都具有动能。 ②影响动能大小的因素：物体的质量和速度。物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大。 ③单位：焦耳（J） 5．如图所示的是我国古代科技著作《天工开物》描述的流水冲击木轮带动水磨磨粉的情景。下列说法正确的是（　　） A．转动的水轮只具有动能 B．水磨转动得越快，其惯性越大 C．谷物被磨碎，说明力可以改变物体的形状 D．木轮匀速转动时，处于平衡状态 【答案】C 【解答】解：A、转动的水轮即具有动能，也具有内能，故A错误； B、水磨转动得越快，动能越大，惯性不变，故B错误； C、谷物被磨碎，说明力可以改变物体的形状，故C正确； D、木轮匀速转动时，运动方向在不断改变，处于非平衡状态，故D错误。 故选：C。 6．下列物体既有势能又有动能的是（　　） A．教室的灯管 B．拉长的橡皮筋 C．公路上行驶的汽车 D．飞行的小鸟 【答案】D 【解答】解：A.教室的灯管处于静止状态，没有动能，只有重力势能，故A错误； B.拉长的橡皮筋由于发生弹性形变所以有弹性势能，但是没有运动所以没有动能，故B错误； C.公路上行驶的汽车有动能，但是由于没有被举高，所以没有重力势能，故C错误； D.飞行的小鸟由于有速度又有高度，所以具有动能和重力势能，故D正确。 故选：D。 ▉题型4 探究影响物体动能大小的因素 【知识点的认识】 提出问题：动能的大小与哪些因素有关？ 猜想和假设：动能的大小可能与物体的质量有关，还可能与物体的运动速度有关 实验器材：斜面、钢球、木块 实验步骤： ①让同一个钢球从斜面的不同高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近； ②换用质量不同的钢球，让它们从斜面的同一高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近。 实验现象： ①同一钢球从不同高度滚下，钢球碰撞木块时的速度不同。高度越高，钢球滚到平面上时的速度越大，木块被推得越远； ②质量不同的钢球从同一高度滚下，钢球滚到平面上时的速度相同。质量越大的钢球将木块推得越远。 得出结论： ①物体动能的大小与物体的运动速度有关，物体运动速度越大，物体的动能越大； ②物体动能的大小与物体的质量有关，物体的质量越大，物体的动能越大。 归纳总结： 动能的大小与物体的质量和运动速度有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大 7．探究“物体的动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让质量相同的铁球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．上述操作的目的是探究铁球动能的大小与高度的关系 B．木块被撞击后滑行距离不同，但滑行时所受摩擦力大小相同 C．该实验中如果水平长木板的表面是光滑的，也能得出实验结论 D．该实验中研究的动能是指木块的动能 【答案】B 【解答】解：A、实验中，让质量相同的铁球从斜面的不同高度由静止释放，使小球到达斜面底端的速度不同，是探究铁球在水平面上滚动时动能的大小与速度的关系，不是动能大小与高度的关系，故A错误； B、木块被撞击后滑行距离不同，但木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度都不变，木块滑行时所受摩擦力不变，故B正确； C、如果水平长木板的表面是光滑的，被撞击后木块做匀速直线运动，无法显示动能大小，故C错误； D、该实验中研究的动能是指铁球的动能，而不是木块的动能，故D错误。 故选：B。 8．小强利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定相同角度θ的同一高度位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，θ1＜θ2，球A、B的质量分别为mA、mB（mA＜mB）。 （1）本实验中通过比较　木块C被撞击后移动的距离　 反映小球撞击木块C时的动能大小，这种研究方法叫　转换法　 ； （2）如图甲、乙所示，同时释放A、B时，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的　质量　 （选填“高度”或“质量”）无关。同时观察到B球能将木块C撞得更远，由此可得出结论：小球的动能大小与　质量　 （选填“速度”“高度”或“质量”）有关； （3）增大小球B与竖直方向的角度如图丙，此时到达竖直位置时的速度　大于　 （选填“大于”，“小于”或“等于”）图乙中小球B到达竖直位置时的速度。如图乙、丙所示，图丙中木块C滑行得更远些，可得出结论：小球的动能大小与　速度　 （选填“速度”“高度”或“质量”）有关； （4）图甲实验中，木块在水平面上滑动的过程中，克服摩擦力做功的功率　变小　 （选填“变大”“变小”或“不变”）； （5）若水平面绝对光滑且足够长，木块C被撞击后，它将　做匀速直线运动　 ；所以，若水平面绝对光滑，则　不能　 （选填“能”或“不能”）完成实验。 【答案】（1）木块C被撞击后移动的距离；转换法； （2）质量；质量； （3）大于；速度； （4）变小； （5）做匀速直线运动；不能。 【解答】解：（1）实验中，小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。本实验就是通过木块移动的距离反映小球撞击木块C前的动能大小，这种研究方法叫转换法。 （2）图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的质量无关。B球的质量比A球的大，撞击时，两小球的速度相等，而B球将木块C撞得更远，说明B球撞击木块C时，具有的动能比A球的大，所以小球动能的大小与质量有关。 （3）增大小球B与竖直方向的角度如图丙，小球B被举得更高，重力势能更大，转化为的动能更大，此时到达竖直位置时的速度大于图乙中小球B到达竖直位置时的速度。如图乙、丙所示，图丙中木块C滑行得更远些，说明质量相同时，速度越大，动能越大，可得出结论：小球的动能大小与速度有关。 （4）图甲实验中，木块在水平面上滑动的过程中，木块对水平面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，则摩擦力不变，速度越来越小，根据可知，功率变小。 （5）水平面绝对光滑且足够长，木块C被撞击后，不受阻力作用，其速度不会发生改变，将做匀速直线运动，则不能比较木块C被撞击后移动的距离，故不能完成实验。 故答案为：（1）木块C被撞击后移动的距离；转换法； （2）质量；质量； （3）大于；速度； （4）变小； （5）做匀速直线运动；不能。 9．为了探究动能大小的影响因素，利用斜面、钢球、木块等器材在同一水平面上开展了如图﹣1所示的探究活动。 （1）实验中，通过观察木块移动的距离长短，来判断钢球动能的大小，这种研究方法是 　转换法　 （选填“控制变量法”或“转换法”）；若水平面绝对光滑，本实验将 　不能　 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。 （2）为了探究物体动能大小与质量的关系，应选择 　a、c　 两图进行实验分析。 （3）实验中为了探究动能大小与速度的关系，应让质量 　相同　 （选填“相同”或“不同”）的钢球，从同一斜面 　不同　 （选填“相同”或“不同”）高度由静止滚下。实验现象表明：当质量一定时，钢球速度越大，动能越 　大　 。 （4）某同学用如图﹣2所示的方法探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的钢球从不同高度（h2＞h1）由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断钢球动能的大小，这种方法是 　错误的　 （选填“正确的”或“错误的”）。 【答案】（1）转换法；不能；（2）a、c；（3）相同；不同；大；（4）错误的。 【解答】解：（1）实验中通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这里用到的物理学研究问题的方法是转换法； 若水平面绝对光滑，则木块运动时不受摩擦力作用，撞击后将保持匀速直线运动，不能通过木块移动的距离长短来判断小球动能的大小，所以本实验将不能达到探究目的。 （2）探究物体动能大小与质量的关系，应控制速度相同，所以可以选择a、c两图进行实验分析。 （3）探究动能的大小与速度的关系，应控制物体的质量相同，改变物体的速度，则应让质量相同的钢球，从同一斜面不同高度由静止滚下，分析实验现象可得结论：当质量一定时，钢球速度越大，动能越大。 （4）探究动能的大小与速度的关系，应控制物体的质量保持不变，改变物体速度，水平面的粗糙程度也要保持不变才行，否则不符合控制变量法；题中改变了水平面的粗糙程度，所以这种做法是错误的。 故答案为：（1）转换法；不能；（2）a、c；（3）相同；不同；大；（4）错误的。 10．如图所示为探究物体动能大小与哪些因素有关的实验装置。 （1）分析比较甲、乙两次实验，可得出结论：质量相同的物体，　速度　 越大，动能越大；分析比较 　甲、丙　 两次实验，可探究动能大小与质量的关系。 （2）若水平面绝对光滑，　不能　 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。 （3）如果“探究物体重力势能大小与哪些因素有关”，比较甲、乙两次实验，可探究出的结论是：质量相同的物体，　高度　 越大，重力势能越大。 【答案】（1）速度；甲、丙；（2）不能；（3）高度。 【解答】解：（1）分析比较甲、乙两次实验，质量不变，速度不同，可探究动能的大小与速度的关系； 由甲、丙实验知，钢球在斜面的高度相同，而丙中钢球的质量更大，推动木块通过的距离也大，故可探究出的结论是：速度相同的物体，质量越大，动能越大； （2）若水平面绝对光滑，木块在水平面不受阻力，木块将做匀速直线运动，故不能达到实验目的； （3）如果“探究物体重力势能大小跟哪些因素有关”，比较甲、乙两次实验，质量相同的钢球释放的高度越高，推动木块移动的距离越远，说明原来释放位置越高的物体所具有的重力势能越大，可探究出的结论是：质量相同的物体，高度越大，重力势能越大。 故答案为：（1）速度；甲、丙；（2）不能；（3）高度。 11．如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。小明同学让同一钢球分别从斜面由静止开始滚下，撞击木块（如图甲、图乙所示）。 （1）该实验是通过观察木块移动的距离来判断 　钢球　 （选填“钢球”或“木块”）动能的大小； （2）利用如图所示的实验情景，可以得到的结论是：　质量相同时，速度越大，物体动能越大　 ； （3）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，克服阻力做的功 　相等　 （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P1、P2，则P1　＜　 P2；（选填“＞”或“＝”或“＜”） （4）小明同学尝试改用如图丙所示装置“探究物体动能大小与哪些因素有关”，经过思考设计了以下两个实验方案： 【实验方案一】：探究动能大小与速度的关系：用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离； 【实验方案二】：探究动能大小与质量的关系：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离。 关于小明的实验方案，下列说法正确的是 　A　 。（填序号） A．只有实验方案一可行 B．只有实验方案二可行 C．两个实验方案均可行 D．两个实验方案均不可行 【答案】（1）钢球；（2）质量相同时，速度越大，物体动能越大；（3）相等；＜；（4）A。 【解答】解：（1）钢球从斜面滑下来，到达水平面时有速度，故有动能，对木块做功，木块移动的距离越大，钢球的动能越大，即该实验是通过观察木块移动的距离来判断钢球的动能大小； （2）对比甲、乙实验，钢球的质量相同，从不同高度由静止释放，到达水平面的速度不同，推动木块移动的距离不同，甲实验中钢球到达水平面时速度大，推动木块移动的距离较远，故甲实验中钢球动能大，故结论为：质量相同时，速度越大，物体动能越大； （3）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，小车到达水平面的速度相同，即动能相同。在接触面不同的水平面滑行时，将动能全部转化为内能，故克服摩擦力做的功相等；小车在玻璃表面运动时间长，根据可知，小车在玻璃上的功率小于在毛巾上的功率，即P1＜P2； （4）实验方案一用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度后由静止释放，弹性势能转化为钢球的动能，弹簧形变程度不同，钢球获得的动能不同，控制了质量相同，则小球的速度不同，则可以通过观察木块移动的距离来判断动能的大小从而探究动能大小与速度的关系，故是可行的； 实验方案二用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，相同的弹性势能转化为动能，故钢球获得的动能的大小相同，质量不同，则钢球的速度不同，而本实验中，需要改变质量，控制速度相同，故方案二不可行。故A正确，BCD错误。 故答案为：（1）钢球；（2）质量相同时，速度越大，物体动能越大；（3）相等；＜；（4）A。 ▉题型5 探究影响物体动能大小的因素-小车相较于小球的优点 【知识点的认识】 用小球做实验有不足之处是：不能保证小球在水平面上沿直线运动。 【解题方法点拨】 理解小车相较于小球的优点。 12．在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，小明让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，木块被撞出一段距离，如图甲所示． （1）本实验所研究的对象是 　小球　 （选填“木块”“小球”或“斜面”） （2）将小球从同一高度由静止释放的目的是 　控制小球到达水平面的速度相同　 。该实验是通过观察 　s　 （选填“s”或“h”）的大小来反映小球的动能大小的，这种研究问题的方法叫 　转换法　 。若水平面是光滑的，　不能　 （填“能”或“不能”）达到探究目的。 （3）小明还想通过上述实验过程探究物体重力势能与质量的关系，小明的设想 　可行　 （可行/不可行）。 （4）有同学将实验装置甲改进成图乙所示。 A.若用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，可以研究小球的动能大小与 　速度　 （质量/速度）的关系。 B.若用甲、乙两个质量不同的小球（m甲＞m乙）将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，同一木块受到撞击后相应移动距离s甲　等于　 s乙（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】（1）小球；（2）控制小球到达水平面的速度相同；s；转换法；不能；（3）可行；（4）速度；等于。 【解答】解：（1）据题意可知，实验中探究小球的动能，即小球撞击木块时的动能的大小； （2）根据实验的要求可知，从同一高度由静止释放的目的是控制到达水平面的速度相同，由控制变量法，该实验的目的是研究小球的动能大小与质量的关系； 根据转换法，实验中，是通过观察木块移动的距离s的大小判断出小球具有的动能的大小； 若水平面绝对光滑，木块就会做匀速直线运动，无法比较木块移动距离的远近，达不到探究目的； （3）小球的动能是由小球的重力势能转化而来，故小明还想通过上述实验过程探究物体重力势能与质量的关系，方案可行； （4）A、用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧的弹性势能不相同，小球与弹簧分开后获得的初速度不同，而小球的质量相同，故可以研究小球的动能大小与速度的关系； B、若用甲、乙两个质量不同的小球（m甲＞m乙）将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，弹簧的压缩程度相同，具有的弹性势能相同，则小球的动能相同，撞击木块时木块的动能相同，木块的质量不变，所以木块移动的距离相同，即s甲等于s乙。 故答案为：（1）小球；（2）控制小球到达水平面的速度相同；s；转换法；不能；（3）可行；（4）速度；等于。 ▉题型6 探究影响物体动能大小的因素-动能与速度的关系 【知识点的认识】 提出问题：动能的大小与哪些因素有关？ 猜想和假设：动能的大小可能与物体的质量有关，还可能与物体的运动速度有关 实验器材：斜面、钢球、木块 实验步骤： ①让同一个钢球从斜面的不同高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近； ②换用质量不同的钢球，让它们从斜面的同一高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近。 实验现象： ①同一钢球从不同高度滚下，钢球碰撞木块时的速度不同。高度越高，钢球滚到平面上时的速度越大，木块被推得越远； ②质量不同的钢球从同一高度滚下，钢球滚到平面上时的速度相同。质量越大的钢球将木块推得越远。 得出结论： ①物体动能的大小与物体的运动速度有关，物体运动速度越大，物体的动能越大； ②物体动能的大小与物体的质量有关，物体的质量越大，物体的动能越大。 归纳总结： 动能的大小与物体的质量和运动速度有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大 13．小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，选用质量不同的两个钢球m和M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和H（H＞h）由静止开始滚下撞击木块，实验过程如图所示： （1）该实验中通过观察 　木块移动距离的远近　 来说明钢球动能的大小，物理学中这种研究方法是 　转换法　 。 （2）比较甲、乙两图进行的实验，由此得出结论是：当 　质量　 相同时，小球的 　速度　 越大，动能越大； （3）图乙、丙换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是控制钢球下滑到斜面底时的速度相同，探究物体动能大小与 　质量　 的关系； （4）木块在水平面上滑动时，受到水平面的摩擦力 　不变　 ，克服摩擦力做功的功率 　变小　 （两个空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】（1）木块移动距离的远近；转换法；（2）质量；速度；（3）质量；（4）不变；变小。 【解答】解：（1）该实验探究的是碰撞前钢球的动能，碰撞时，钢球的动能越大，钢球对木块做的功就越多，木块移动的距离就越远，所以实验中通过观察木块的移动距离来说明钢球动能的大小，运用了转换法； （2）图甲、乙中，钢球的质量相同，甲图中钢球下滑的高度大于乙图中的钢球的下滑高度，则碰撞时，甲图中钢球的速度大于乙图中钢球的速度，碰撞后，甲图中木块移动的距离大于乙图中的木块移动的距离，则可得出的结论为：质量一定时，物体的速度越大，物体的动能越大； （3）小球下滑到斜面底的速度大小与下滑的高度有关，下滑的高度越高，小球下滑到斜面底时的速度就越大，所以让钢球从斜面的相同高度由静止开始下滑，目的是控制钢球下滑到斜面底时的速度相同。图乙和图丙中，钢球的质量不同，下滑的高度相同，根据控制变量法知，探究的是钢球的动能大小与质量的关系； （4）由于水平面滑动摩擦力作用，木块在水平面上滑动时，受到水平面的摩擦力是滑动摩擦力，与压力大小和接触面粗糙程度有关，二者不变，滑动摩擦力不变； 木块在水平面上运动时的速度越来越小，木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度保持不变，滑动摩擦力的大小也保持不变，则根据功率P＝Fv知，克服摩擦力做功的功率变小。 故答案为：（1）木块移动距离的远近；转换法；（2）质量；速度；（3）质量；（4）不变；变小。 14．如图（a）所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中h1＝h3＞h2，mA＝mB＜mC。 （1）小钢球在滚下斜面的过程中，它的 　重力势　 能转化为动能，其动能大小是通过 　“距离s　 （填“高度h”或“距离s”）大小来反映的； （2）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，　速度越大，动能越大　 ； （3）分析比较 　甲、丙　 两组实验可得出物体的动能与质量的关系； （4）综合上述可知，如图（b）所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高 　车速　 。 【答案】（1）重力势；距离s；（2）速度越大，动能越大；（3）甲、丙；（4）车速。 【解答】解：（1）小钢球从斜面滚下过程中，质量不变，高度减小，故重力势能减小，同时速度变大，动能增加，所以是将重力势能转化为动能的过程；其动能大小是通过小木块移动的距离s大小来反映的； （2）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，动能越大； （3）甲、丙两组实验中物体的质量不同，其高度相同，到达斜面底端速度相同，甲、丙实验可得出物体的动能与质量的关系； （4）图乙所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高车速。 故答案为：（1）重力势；距离s；（2）速度越大，动能越大；（3）甲、丙；（4）车速。 15．为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验，图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面上运动一段距离后静止时的情景；图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B处由静止释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。 （1）若要探究动能大小与速度的关系，应选择图 　乙　 （选填“甲”、“乙”）进行实验，由此得出的结论是：　在质量相同时，速度越大，物体动能越大　 。 （2）木块在水平面上滑动时，受到水平面的摩擦力 　不变　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （3）本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出结论吗？　不能　 ，原因是 　木块将做匀速直线运动，无法判断动能大小　 。 【答案】（1）乙；在质量相同时，速度越大，物体动能越大；（2）不变；（3）不能；木块将做匀速直线运动，无法判断动能大小。 【解答】解：（1）若要探究动能大小与速度的关系，控制物体的质量不变，改变物体的速度，应选择图乙图进行实验，速度越大，推动木块移动的距离越远，说明小球的动能越大，则结论为：在质量相同时，速度越大，物体动能越大； （2）木块在水平面上滑动时，受到水平面的摩擦力是滑动摩擦力，与压力大小和接触面粗糙程度有关，二者不变，滑动摩擦力不变； （3）如果水平面绝对光滑，小球推木块运动时，木块不受摩擦力，由牛顿第一定律可知木块将永远运动下去；木块通过的距离无法确定，做功的多少也无法确定，所以小球动能的大小就无法比较。 故答案为：（1）乙；在质量相同时，速度越大，物体动能越大；（2）不变；（3）不能；木块将做匀速直线运动，无法判断动能大小。 ▉题型7 探究影响物体动能大小的因素-动能与质量的关系 【知识点的认识】 提出问题：动能的大小与哪些因素有关？ 猜想和假设：动能的大小可能与物体的质量有关，还可能与物体的运动速度有关 实验器材：斜面、钢球、木块 实验步骤： ①让同一个钢球从斜面的不同高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近； ②换用质量不同的钢球，让它们从斜面的同一高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近。 实验现象： ①同一钢球从不同高度滚下，钢球碰撞木块时的速度不同。高度越高，钢球滚到平面上时的速度越大，木块被推得越远； ②质量不同的钢球从同一高度滚下，钢球滚到平面上时的速度相同。质量越大的钢球将木块推得越远。 得出结论： ①物体动能的大小与物体的运动速度有关，物体运动速度越大，物体的动能越大； ②物体动能的大小与物体的质量有关，物体的质量越大，物体的动能越大。 归纳总结： 动能的大小与物体的质量和运动速度有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大 16．如图是“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验示意图。在探究小球动能大小与质量的关系时，应选择质量 　不同　 （选填“相同”或“不同”）小球从斜面的 　相同　 （选填“相同”或“不同”）高度滑下。小球和木块在水平面上最终静止下来，此过程中系统机械能转化为 　内能　 。 【答案】不同；相同；内能。 【解答】解：根据控制变量法可知，在探究小球动能大小与质量的关系时，要控制小球在水平面的初速度相同，即小球下落的高度相同，且要选取不同质量的小球做实验，故应选择质量不同的小球从斜面同一高度滑下。 小球和木块在水平面上运动时，要克服摩擦力做功，故此过程中系统机械能转化为内能。 故答案为：不同；相同；内能。 17．兴趣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：汽车的动能大小跟什么因素有关？ （1）猜想假设：由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟 　速度　 有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 　质量　 有关； （2）进行实验：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。物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越 　大　 ； （3）分析论证：分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：　物体的动能与速度有关　 ； （4）实践应用：用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 　超载　 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。 （5）反思交流：小明同学尝试改用下所示装置探究“物体动能大小与质量的关系”，设计了图丁：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离；该方法 　不可行　 （选填“可行”或“不可行”），请说明你的判断依据 　碰撞后，木块移动的距离相同　 。 【答案】（1）速度；质量；（2）大；（3）物体的动能与速度有关；（4）超载；（5）不可行；碰撞后，木块移动的距离相同。 【解答】解：（1）十次车祸九次快的快说的是速度，则汽车的动能可能跟速度有关。安全驾驶莫超载中的超载说的是质量，则汽车的动能可能跟质量有关； （2）小球具有的能量越多，小球对外做功的本领越强，碰撞时，对物块做的功就越多，物块移动的距离就越远，所以物块在水平面移动的距离越远、小球到达水平面时动能就越大； （3）图甲、丙中，小球的质量相同，下落高度不同，则碰撞时，小球的速度不同，物块在水平面移动的距离不同，则说明：物体的动能与速度有关； （4）图甲、乙中，小球下落的高度相同，则小球下滑到水平面时的速度相同，甲图中小球的质量大于乙图的，撞击后，甲图中物块移动的距离大于乙图的，则说明：速度一定时，物体的质量越大，物体的动能越大。则可以说明汽车超载时，危险性大； （5）同一弹簧被压缩相同形变量，则每次实验中，弹簧的弹性势能相同，在不考虑铁球与地面间的摩擦力时，由机械能守恒定律知，小球每次碰撞时的动能相同，则碰撞后，木块移动的距离相同，所以该实验方案不可行。 故答案为：（1）速度；质量；（2）大；（3）物体的动能与速度有关；（4）超载；（5）不可行；碰撞后，木块移动的距离相同。 18．如图所示，某同学在做“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，分别将A、B、C三个小球先后从同一装置的不同高度处滚下（mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB）分别推动同一纸盒运动一段距离后静止（已知小球所处的高度越高，到达水平面的速度越大）。 （1）从图中可以看出，A、B、C三个小球刚到达水平面时，　C　 球的动能最大，理由是三球中它的 　做功　 本领最强。 （2）分析比较（a）、（b）两图所示的实验现象及相关条件，可得出的初步结论是； 　当小球的质量相同时，其速度越大，动能越大　 。 （3）分析比较（a）、（c）两图所示的实验现象及相关条件，可得出的初步结论是：　当小球的速度相同时，其质量越大，动能越大　 。 【答案】（1）C；做功； （2）当小球的质量相同时，其速度越大，动能越大； （3）当小球的速度相同时，其质量越大，动能越大。 【解答】解：（1）小球推动纸盒越远，做功越多，小球具有的动能越大，由图可知C球撞击木盒最远，即C球的动能最大； （2）分析比较（A）、（B）两图可知，两球的质量相同，高度不同，高度越高，到达水平面时速度越大，撞击纸盒运动的距离越远，动能越大，故结论为：质量一定时，速度越大，动能越大； （3）分析比较（A）、（C）两图可知，两球的高度相同，到达水平面时速度相同，质量不同，质量越大，撞击纸盒运动的距离越远，动能越大，故结论为：速度一定时，质量越大，动能越大。 故答案为：（1）C；做功；（2）当物体的质量一定时，物体的速度越大，动能越大；（3）当物体的速度一定时，物体的质量越大，动能越大。 ▉题型8 探究影响物体动能大小的因素-动能大小的现象表现 【知识点的认识】 判断动能大小：看木块被小钢球推动的距离多少。 19．汽车的超载、超速行驶很容易造成交通事故。小东由此想要探究动能大小与质量、速度的关系。实验过程如图，其中h1＜h2。 （1）三次实验应让小球由静止开始滚下。实验中，动能的大小是通过 　木块移动的距离　 来反映的； （2）甲、乙两次实验探究的是动能与 　速度　 的关系； （3）进行图丙实验时，木块被撞后滑出木板掉落，由此可推断A、B两球的质量关系是：mA　＜　 mB，与乙图实验进行比较，可以得出：　速度　 相同时，质量越大，动能越大。为了实验安全，需改进丙图实验，再与乙图实验对比，在不改变木板长度的情况下，以下可行的方法是 　A　 （填写正确选项前的字母）。 A．换用质量更小的钢球 B．给水平木板铺上毛巾 C．适当降低钢球B的高度 D．换用一个较重的木块 （4）善于动脑的小东又设计了如图丁所示的方案：用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度，两次实验弹簧具有的弹性势能 　不同　 （填“相同”或“不同”）。放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同，从而验证了动能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，这样做 　不能　 （填“能”或“不能”）验证动能与质量的关系。 【答案】（1）木块移动的距离；（2）速度；（3）＜；速度；A；（4）不同；不能。 【解答】解：（1）实验中，动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的，用到了转换法。 （2）甲、乙两次实验，小球的质量不变，而滚下的高度不同，到达水平面的速度不同，探究动能与速度的关系。 （3）由图乙和图丙可知，两个小球的质量不同，小球滚下的高度相同，到达水平面的速度相同，图丙实验时，木块被撞后滑出木板掉落，说明丙图中B球的动能较大，B球的质量较大，可以得到速度相同时，质量越大，动能越大。 A．换用质量更小的钢球，在速度不变的情况下，动能更小，推动木块移动的距离变小，故A符合题意； B．给水平木板铺上毛巾，不能与乙控制相同的接触面，故B不符合题意； C．适当降低钢球B的高度，钢球的速度发生了变化，无法完成探究，故C不符合题意； D．换用一个较重的木块，木块与木块受到的摩擦力不同，不能完成探究，故D不符合题意。 故选A。 （4）用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度，弹簧的弹性形变不同，两次实验弹簧具有的弹性势能不同。 若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧势能相同，转化出的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同，这样是不能完成实验的。 故答案为：（1）木块移动的距离；（2）速度；（3）＜；速度；A；（4）不同；不能。 20．如图所示是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB。 （1）实验中，探究的动能是指 　B　 （填序号）； A.小球在斜面上的动能 B.小球撞击木块时的动能 C.小球撞击木块后的动能 D.木块被小球撞击的动能 （2）实验中通过观察木块被钢球撞击后 　移动的距离　 来判断钢球的动能大小，这种研究问题的物理方法叫 　转换法　 。 （3）由甲、乙两图可知，使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与 　速度　 的关系；通过实验现象得出结论：　物体的质量一定时，速度越大，动能越大　 。 （4）甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中所受摩擦力分别为f1，f2，则f1　＝　 f2（选填“＞”“＝”或“＜”），该过程中AB两球克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1　＞　 W2（选填“＞”“＝”或“＜”）； （5）实验后，同学们联想到在交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大，于是利用实验器材进行了测定，得到数据如表： 实验序号 钢球的质量m/g 钢球自由滚下速度v/（cm/s） 木块被撞后运动的距离s/cm 1 30 2 4 2 30 4 16 3 60 2 8 分析表格中对应的数据可知，　速度　 对物体的动能影响更大，即当发生交通事故时，由此造成的危害更严重； 【答案】（1）B；（2）移动的距离；转换法；（3）速度；物体的质量一定时，速度越大，动能越大；（4）＝；＞；（5）速度。 【解答】解：（1）由题意可知，实验中探究小球动能，即小球撞击木块时的动能的大小，故B符合题意，ACD不符合题意，故选：B； （2）实验中通过比较木块移动的距离来反映小球动能的大小，这是转换法的应用； （3）由甲、乙两图可知：让质量相同的小球从斜面的不同高度滚下，两球到达水平面时速度不相等；甲、乙中两个小球的质量相同，因此可以通过甲、乙探究物体动能与物体速度的关系；最终通过实验可得结论为：物体的质量一定时，速度越大，动能越大； （4）甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中所受摩擦力分别为f1、f2，因为在同种接触面上，压力不变时，摩擦力大小不变，故f1＝f2，SA＞SB，根据做功的公式W＝fs，可知W1＞W2； （5）实验2与实验1相比，小球的质量相同，实验2的小球自由滚下的高度是实验的2倍，实验2的木块被撞后运动的距离是实验1的4倍；实验3与实验1相比，小球的自由滚下的高度相同，实验3的小球的质量是实验1的2倍，实验3的木块被撞后运动的距离才为实验1的2倍。而动能的大小由小木块被撞滑行的距离来体现由此可知，在同等条件下，速度对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重； 故答案为：（1）B；（2）移动的距离；转换法；（3）速度；物体的质量一定时，速度越大，动能越大；（4）＝；＞；（5）速度。 ▉题型9 动能大小与速度的关系 【知识点的认识】 动能的大小与物体的质量和运动的速度有关：物体质量越大、速度越大，具有的动能越大。 21．我省首届省级冬季综合性运动会将于2026年1月至2月在榆林举行。如图所示，这是我市运动员在自由式滑雪空中技巧训练时从高空下落时的情景。在加速下落过程中，运动员的动能（　　） A．减小 B．增大 C．不变 D．为零 【答案】B 【解答】解：运动员在加速下落过程中，质量不变，速度增大，运动员的动能增大。 故选：B。 22．如图所示，人造地球卫星在绕地球椭圆轨道运行的过程中，当卫星从近地点向远地点运行时，下列说法正确的是（　　） A．动能增大，势能增大 B．动能减小，势能增大 C．动能增大，势能减小 D．动能减小，势能减小 【答案】B 【解答】解：当卫星从近地点向远地点运行时，机械能守恒；卫星的质量不变，高度增大，重力势能逐渐增大，机械能不变，则动能减小，速度减小，动能转化为重力势能。 故选：B。 23．一枚铁钉从18楼抛下可以直接插入颅骨，这绝非危言耸听。高空抛物行为必须禁止。铁钉在下落过程中会增大的物理量是（　　） A．密度 B．质量 C．动能 D．重力势能 【答案】C 【解答】解：A、密度是物质本身的一种特性，铁钉在下落过程中密度不变，故A不合题意； B、铁钉在下落过程中，位置发生了变化，但其所含物质的多少没有变化，所以其质量不变，故B不合题意； C、铁钉在下落过程中，质量不变，速度变大，所以动能增大，故C符合题意； D、铁钉在下落过程中，质量不变，高度降低，所以重力势能减小，故D不合题意。 故选：C。 ▉题型10 重力势能的概念 【知识点的认识】 势能：弹性势能和重力势能统称为势能 （1）重力势能 ①概念：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。 ②影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度。物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大。 ③单位：焦耳（J），重为1N的物体（质量约为0.1kg），被举高1m时所获得的能量，就是1J。 24．《中华人民共和国民法典》中规定：“禁止从建筑物中抛掷物品”。生活中我们要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物”危害性大是因为高处的物体具有很大的（　　） A．内能 B．重力势能 C．热量 D．弹性势能 【答案】B 【解答】解：由题意可知，高空抛物现象之所以存在巨大的安全隐患，是因为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大，因此高空抛物会造成很大的危害。 故选：B。 25．如图所示的是一景区的风动石，大风吹来时，石体左右晃动，给人很危险的感觉。这是因为风动石具有较大的（　　） A．弹性势能 B．内能 C．动能 D．重力势能 【答案】D 【解答】解：大风吹来时，石体左右晃动。是因为石头位置较高，所以它具有较大的重力势能，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选：D。 26．高空抛物是极不文明的行为，会造成很大的危害，因为高处的物体具有较大的（　　） A．弹性势能 B．重力势能 C．动能 D．内能 【答案】B 【解答】解：高空抛物会造成很大的危害，是因为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大。 故选：B。 27．被压缩的弹簧具有　弹性势　 能，被举高的杠铃具有　重力势　 能，在水平地面滚动的足球具有　动　 能。 【答案】弹性势；重力势；动 【解答】解： 被压缩的弹簧发生了弹性形变，故具有弹性势能； 被举高的杠铃有质量，并被举高，所以具有重力势能； 在水平地面滚动的足球具动能。 故答案为：弹性势；重力势；动。 28．山体滑坡危害很大，是因为山坡上的石头具有较大的（　　） A．速度 B．动能 C．重力势能 D．弹性势能 【答案】C 【解答】解：在质量一定时，物体所处的高度越高具有的重力势能越大。高处的石头积蓄了很大的重力势能，能够对物体做功，所以有潜在的危险性。 故选：C。 ▉题型11 探究影响物体重力势能大小的因素 【知识点的认识】 实验设计：让高处的重物下落，将小木桩打入沙中，比较小木桩陷入的深度。应用控制变量法确定要探究的量；应用转换法，通过小木桩陷入的深度来反映重力势能的大小。 实验过程： （1）让同一重物从不同的高度静止落下，撞击相同的两个小木桩，从较高处下落的重物将小木桩撞入沙中深些 （2）用质量不同的重物，分别从同一高度处由静止落下，撞击相同的两个小木桩，质量大的重物将小木桩撞入沙中深些 实验结论： 物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。 29．探究重力势能的大小与什么因素有关，晓畅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所示的实验。 （1）实验中通过观察　铁钉陷入沙中的深度　 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中　①、②　 （填序号）两次实验进行分析比较，由实验现象可得出结论：质量相同的物体，所处位置越高，重力势能就越　大　 。 （3）对比②③两次实验现象可得出结论：高度相同时，物体的质量越大，重力势能越　大　 。 【答案】（1）铁钉陷入沙中的深度； （2）①、②；大； （3）大。 【解答】解：（1）重力势能的大小不易直接观察，实验中采用转换法，通过观察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，由控制变量法，必须保证物体的质量相等，物体最初的高度不同，而图①和图②使用的是同一物体，从不同高度落下，铁钉陷入沙子的深度不同；探究重力势能大小与高度的关系应选择图中①、②；可得出结论：质量相同的物体，所处位置越高，重力势能就越大。 （3）由图可知，图②和图③中物体质量不同，但是从同一高度落下，图③中重物的质量大，铁钉陷入沙子的深度大，可得结论：高度相同时，物体的质量越大，重力势能越大。 故答案为：（1）铁钉陷入沙中的深度； （2）①、②；大； （3）大。 30．小梦在“探究物体具有的重力势能是否与高度有关”时，做了如下实验： ①第一次实验时，小梦让一个沾有水的篮球从1m高处释放，由静止自由下落到地面上，观察并记录篮球与地面接触面积的大小为S1； ②第二次实验时，小梦把同样的篮球从1.3m高处释放，由静止自由下落到地面上，观察并记录篮球与地面接触面积的大小为S2。 （1）篮球下落的过程中，将重力势能转换为 　动　 能； （2）该实验中，小梦是用 　篮球与地面接触面积的大小　 来反映重力势能的大小；实验中主要采用的物理探究法是控制变量法和 　转换　 法； （3）如果小梦记录的S1大小如图所示，那么S2　大于　 （选填“大于”、“小于”或“等于”）S1； （4）从小梦的两次实验中可以得出结论：当篮球的 　质量　 相同时，　篮球的高度越高，重力势能越大　 。 【答案】（1）动；（2）篮球与地面接触面积的大小；转换；（3）大于；（4）质量；篮球的高度越高，重力势能越大。 【解答】解：（1）篮球下落的过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，因此将重力势能转换为动能； （2）该实验中，小梦是用篮球与地面接触面积的大小来反映重力势能的大小，接触面积越大说明篮球的重力势能越大，这里用到了转换法； （3）两次实验使用同样的篮球，篮球的质量相同，第一次的高度小于第二次的高度，所以第一次的重力势能小，第二次的重力势能大，因此S2大于S1； （4）两次实验使用同样的篮球，篮球的质量相同，第二次篮球的高度高，篮球与地面接触面积大，说明重力势能大，因此从小梦的两次实验中可以得出结论：当篮球的质量相同时，篮球的高度越高，重力势能越大。 故答案为：（1）动；（2）篮球与地面接触面积的大小；转换；（3）大于；（4）质量；篮球的高度越高，重力势能越大。 31．小明同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发，并产生了如下猜想。 猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关。 猜想二：物体的重力势能与物体的下落高度有关。 猜想三：物体的重力势能与物体的运动路径有关。 为此小明设计了如图所示的实验，他的做法是： 用大小、形状相同的A、B、C、D四个金属小球，其中A、C、D三球的质量为m，B球质量为2m，让A、B两球从距沙表面高H处由静止下落，C球从距沙表面高2H处由静止下落，D球从距沙表面高2H处的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下。（球在光滑管道中运动时的能量损失不计）实验中测得A、B两球陷入沙中深度分别为h1和h2，而C、D两球陷入沙中深度均为h3，且h1＜h2＜h3。 （1）本实验是通过观察 　小球陷入沙中的深度　 来判断重力势能大小的。 （2）实验中B球比A球陷入沙中的深度更大，由此可验证猜想 　一　 。 （3）为验证猜想二，应比较 　A、C　 （选ABCD）两球，可得出结论，当物体 　质量　 相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大。 （4）由B、C两球不能探究重力势能的大小与质量的关系，理由是 　没有控制下落高度相同　 。 （5）比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙中深度相同，由此可得出结论，物体的重力势能与物体运动的路径 　无关　 （填“有关”或“无关”）。 【答案】（1）小球陷入沙中的深度；（2）一；（3）A、C；质量；（4）没有控制下落高度相同；（5）无关。 【解答】解：（1）本实验中，根据转换法，小球重力势能的大小是通过小球陷入沙中的深度来反映的； （2）比较A、B两球，下落高度和运动路径相同，B球质量大于A球质量，发现B球陷入沙中的深度更大，说明当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大，由此可验证猜想一； （3）为验证猜想二，即研究重力势能与下落高度的关系，需要保持小球的质量和运动路径相同，改变下落的高度，由图可知应比较A、C两球； 由图可知，C球比A球陷入沙中的深度更大，说明当物体质量相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大； （4）研究物体重力势能与质量的关系时，需要保持物体下落高度和运动路径相同，改变物体的质量；而B、C两球下落的高度不同（即没有控制下落高度相同），所以不能研究物体重力势能与质量的关系； （5）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。 故答案为：（1）小球陷入沙中的深度；（2）一；（3）A、C；质量；（4）没有控制下落高度相同；（5）无关。 32．如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有三个体积相同实心的铁球甲、丙和塑料球乙，球甲、乙离沙地高度相同。关于该探究下列说法正确的是（　　） A．比较甲和乙，说明物体密度越大，其具有的重力势能越大 B．比较乙和丙，说明质量越大的物体，具有的重力势能越大 C．通过甲和乙可进一步说明质量小的物体具有的重力势能一定小 D．球陷入沙中深度越深，说明球对沙子做的功越多，该球的重力势能越大 【答案】D 【解答】解：A、比较甲和丙、在体积相同，高度相同的情况下，物体密度越大，其具有的重力势能越大，故A错误； B、比较乙和丙，质量、高度都是变量，无法确定影响因素，故B错误； C、比较甲和乙可进一步说明，在高度相同的情况下，质量小的物体具有的重力势能小，而不是质量小的物体具有的重力势能一定小，故C错误； D、，球陷入沙中深度越深，说明球对沙子做的功越多，球的做功能力越强，所以该球的重力势能越大，故D正确。 故选：D。 33．在“探究影响重力势能大小因素”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 　高度　 的关系。如图所示，在纸上留下黑色圆斑A、B，圆斑 　B　 （填“A”或“B”）是皮球从较高处下落形成的。 【答案】高度；B。 【解答】解：同一皮球分别从不同高度处自由下落，皮球质量相同，下落高度不同，目的是探究重力势能大小与高度的关系； 由图可知，黑色圆斑B较大，说明B球的形变大，原因是该球从较高处下落，原来球的重力势能较大，皮球与地面接触时，转化为的弹性势能大，球的形变大。 故答案为：高度；B。 ▉题型12 探究影响物体重力势能大小的因素-重力势能大小的现象表现 【知识点的认识】 应用转换法，通过小木桩陷入的深度来反映重力势能的大小。 34． 请完成下列填空。 （1）如图1，用定滑轮匀速提升重物，弹簧测力计从①位置缓慢转到②位置的过程中，其示数 　不变　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）如图2所示，拉动弹簧测力计，使重为5N的重物沿竖直方向匀速上升。不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，弹簧测力计的示数为 　10　 N。 （3）如图3所示，探究重力势能的大小与哪些因素有关时，为了显示重力势能的大小，甲用橡皮泥代替沙子，乙用海绵代替沙子，你认为更合适的是 　甲　 （选填“甲”或“乙”）的方法，理由是 　用橡皮泥代替沙子，橡皮泥形变不能恢复，便于前后进行比较，而海绵会部分恢复原状不能保持最大形变，故更合适的是甲的方法　 。 【答案】（1）不变； （2）10； （3）甲；用橡皮泥代替沙子，橡皮泥形变不能恢复，便于前后进行比较，而海绵会部分恢复原状不能保持最大形变，故更合适的是甲的方法。 【解答】解：（1）使用定滑轮只能改变力的方向，不改变力的大小，所以弹簧测力计从①位置缓慢转到②位置的过程中，其示数不变； （2）由图可知为动滑轮，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则弹簧测力计的示数为： F＝2×5N＝10N； （3）大多数实验是通过观察陷入沙中的深浅来判断影响物体的重力势能大小的因素，因重力势能的大小无法直接观察到，所以采用的是转换法，甲用橡皮泥代替沙子，橡皮泥形变不能恢复，便于前后进行比较，而海绵会部分恢复原状不能保持最大形变，故更合适的是甲的方法。 故答案为：（1）不变； （2）10； （3）甲；用橡皮泥代替沙子，橡皮泥形变不能恢复，便于前后进行比较，而海绵会部分恢复原状不能保持最大形变，故更合适的是甲的方法。 35．某同学在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时；选用下列实验器材：一块厚泡沫，三个相同的铁钉，三个铝块m1、m2和m3（m1＝m2＜m3）。他做了如下实验：将铁钉插入泡沫的相同深度，分别将三个铝块由空中静止释放撞击铁钉、铁钉进入泡沫深度如图所示。 （1）在这个实验中，铝块在下落的过程中，它的 　重力势　 能转化为动能，可以通过观察 　铁钉插入泡沫的深度　 来比较铝块重力势能的大小，此过程用到的物理方法是 　转换法　 ； （2）比较 　a和c　 两次实验的情况，说明铝块高度相同时，质量越大，铝块的重力势能越大。比较a、b两次实验可得到的结论是 　在质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大　 。 （3）铝块落在铁钉上不能立即停下，是因为铝块具有 　惯性　 。 【答案】（1）重力势；铁钉插入泡沫的深度；转换法；（2）a和c；在质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大；（3）惯性。 【解答】解：（1）在这个实验中，铝块在下落的过程中，它的重力势能转化为动能，在实验过程中是通过观察比较铁钉插入泡沫的深度来间接比较铝块重力势能的大小，这是转换法的应用； （2）由题可知a和c中铝块的质量不同，高度相同，铁钉进入泡沫深度不同，因此比较，a和c两次实验的情况，说明铝块高度相同时，质量越大，铝块的重力势能越大； a、b中金属块的质量相同，高度不同，铁钉进入泡沫深度不同，故可得到的结论：在质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大； （3）一切物体都有惯性，惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，因此铝块落在铁钉上不能立即停下，是因为铝块具有惯性。 故答案为：（1）重力势；铁钉插入泡沫的深度；转换法；（2）a和c；在质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大；（3）惯性。 ▉题型13 探究影响物体重力势能大小的因素-重力势能与质量的关系 【知识点的认识】 实验设计：让高处的重物下落，将小木桩打入沙中，比较小木桩陷入的深度。应用控制变量法确定要探究的量；应用转换法，通过小木桩陷入的深度来反映重力势能的大小。 实验过程： （1）让同一重物从不同的高度静止落下，撞击相同的两个小木桩，从较高处下落的重物将小木桩撞入沙中深些 （2）用质量不同的重物，分别从同一高度处由静止落下，撞击相同的两个小木桩，质量大的重物将小木桩撞入沙中深些 实验结论： 物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。 36．请完成下列填空。 （1）小明利用如图﹣1所示的装置探究定滑轮的特点，已知F1＝1N，当整个装置静止时，忽略摩擦力，使用定滑轮时弹簧测力计的示数F2＝　1　 N。 （2）如图﹣2所示的是“会跳的卡片”，为了让卡片跳得更高一些，可以将豁口剪得浅一些，并　增大　 （选填“增大”或“减小”）两豁口之间的距离。 （3）如图﹣3所示的是“探究影响重力势能大小因素”的实验过程，容器中装有沙子，A和B为实心铁块，A的质量比B的质量小。由甲、丙两图　不能　 （选填“能”或“不能”）探究重力势能的大小与质量的关系，理由是　没有控制AB下落高度相同　 。 【答案】（1）1；（2）增大；（3）不能；没有控制AB下落的高度相同。 【解答】解：（1）定滑轮实质上是一个等臂杠杆，所以当整个装置静止时，忽略摩擦力，使用定滑轮时弹簧测力计的示数F2＝1N； （2）增大豁口之间的距离，同样会使橡皮筋的形变程度增大，从而使橡皮筋具有更大的弹性势能，转化为卡片更多的动能，让卡片跳得更高； （3）由甲、丙两图相比，不能探究重力势能的大小与质量的关系，因为没有控制AB下落的高度相同。 故答案为：（1）1；（2）增大；（3）不能；没有控制AB下落的高度相同。 37．小明学做家乡特色菜“贴饽饽熬鱼”时，一个不小心让饮料瓶落到了松软的玉米面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，想利用玉米面团和装有水的饮料瓶探究影响重力势能的因素。随后他依次做了如图所示的实验。 （1）通过面团的凹陷程度可以确定水瓶下落前 　重力势能　 的大小。 （2）利用实验①、②可探究重力势能大小与物体的 　质量　 是否有关。 （3）要研究物体的重力势能是否与物体所在高度有关，应对比实验 　②③　 （选填实验序号）的结果。 （4）高空抛物是一种危害公共安全的行为，请阐述不能高空抛物的原因：　质量一定的物体，高度越大，重力势能越大　 。 【答案】（1）重力势能；（2）质量；（3）②③；（4）质量一定的物体，高度越大，重力势能越大。 【解答】解：（1）实验中通过面团的凹陷程度可以确定水瓶下落前重力势能的大小； （2）实验①、②中高度相同，水瓶质量不同，可探究重力势能大小与物体的质量是否有关； （3）要研究物体的重力势能是否与物体所在高度有关，应该控制水瓶质量相同，改变水瓶的高度，所以应对比实验②③的结果； （4））“高空抛物”危害性大是说物体的高度越大，重力势能越大，抛下时砸到人或其它物体，做的功越多；可通过分析实验②③，得出的结论来解释，该结论是：质量一定的物体，高度越大，重力势能越大。 故答案为：（1）重力势能；（2）质量；（3）②③；（4）质量一定的物体，高度越大，重力势能越大。 38．在探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验后，热爱研究的小梦同学想选用生活中的物品来探究“重力势能的大小跟其中一个因素的关系”，请你帮她完成实验探究。 （1）实验器材：　体积相同的小铁球和小铝球　 。 （2）实验步骤：　实验步骤：体积相同的小铁球和小铝球从同一高度自由下落到沙坑中，观察沙坑的凹陷程度来判断物体重力势能的大小　 。 （3）实验现象及结论：　实验现象及结论：高度相同时，质量越大，重力势能越大；或：质量相同时，高度越大，重力势能越大　 。 【答案】（1）细沙或沙坑、体积相同、质量不同的小铁球； （2）体积相同的小铁球和小铝球从同一高度自由下落到沙坑中，观察沙坑的凹陷程度来判断物体重力势能的大小； （3）高度相同时，质量越大，重力势能越大；或：质量相同时，高度越大，重力势能越大。 【解答】解：（1）实验器材：细沙或沙坑、体积相同、质量不同的小铁球； （2）实验步骤：体积相同的小铁球和小铝球从同一高度自由下落到沙坑中，观察沙坑的凹陷程度来判断物体重力势能的大小； （3）实验现象及结论：高度相同时，质量越大，重力势能越大；或：质量相同时，高度越大，重力势能越大。 故答案为：（1）细沙或沙坑、体积相同、质量不同的小铁球； （2）体积相同的小铁球和小铝球从同一高度自由下落到沙坑中，观察沙坑的凹陷程度来判断物体重力势能的大小； （3）高度相同时，质量越大，重力势能越大；或：质量相同时，高度越大，重力势能越大。 ▉题型14 探究影响物体重力势能大小的因素-重力势能与高度的关系 【知识点的认识】 实验设计：让高处的重物下落，将小木桩打入沙中，比较小木桩陷入的深度。应用控制变量法确定要探究的量；应用转换法，通过小木桩陷入的深度来反映重力势能的大小。 实验过程： （1）让同一重物从不同的高度静止落下，撞击相同的两个小木桩，从较高处下落的重物将小木桩撞入沙中深些 （2）用质量不同的重物，分别从同一高度处由静止落下，撞击相同的两个小木桩，质量大的重物将小木桩撞入沙中深些 实验结论： 物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。 39．小明在探究“物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中： （1）如图甲所示，小明利用斜面、钢球、木块等器材进行实验，该实验中物体的动能是指 　钢球　 （选填“钢球”或“木块”）的动能，实验中通过观察 　木块的移动距离　 来反映物体动能的大小； （2）甲图实验中，钢球从被释放到最终停下来的过程中，机械能 　变小　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）由甲图可以得出的结论是：在物体质量一定时，　速度　 越大，物体的动能越大，若水平面绝对光滑，则 　不能　 （选填“能”或“不能”）完成实验； （4）图乙中，体积相同的三个实心球，其中A、B是钢球，C是塑料球，球A、C离沙地高度相同，现让三球同时由静止释放，球落到沙地上的状态如图乙中虚线所示，比较球A、C可得出重力势能大小与 　质量　 的关系；比较球A、B可得出重力势能大小与 　高度　 的关系（ρ铜＞ρ塑料）。 【答案】（1）钢球；木块的移动距离；（2）变小；（3）速度；不能；（4）质量；高度。 【解答】解：（1）该实验探究的是碰撞前钢球的动能，碰撞时，钢球的动能越大，钢球对木块做的功就越多，木块移动的距离就越远，所以实验中通过观察木块的移动距离来说明钢球动能的大小，这是转换法； （2）实验过程中，钢球从一定高度滑下，钢球的重力势能转化为钢球的动能，钢球撞击木块后，钢球的动能转化为木块的动能，并受阻力的作用，钢球最终停下来，机械能变小； （3）由甲图可知，钢球的质量不变，从不同高度静止滑下，使得钢球到达水平面的速度不同，撞击木块移动的距离也就不同，动能大小不同，所以可以得到结论，在物体质量一定时，速度越大，物体的动能越大； 根据牛顿第一定律可知，若水平面绝对光滑，物体将一直做匀速直线运动，不能通过观察木块移动的距离长短，来判断钢球动能的大小，所以，不能完成实验； （4）比较球A、C可知道，球A、C的质量不同，从相同的高度静止释放，铁球A的质量大，落到沙地的坑越深，说明重力势能大，可以探究出重力势能大小与质量的关系； 比较球A、B可得，球的质量相同，但静止释放的高度不同，高度高的，落到沙地的坑越深，说明重力势能大，可以探究出重力势能大小与高度的关系。 故答案为：（1）钢球；木块的移动距离；（2）变小；（3）速度；不能；（4）质量；高度。 40．如图所示，是探究重力势能大小与哪些因素有关的实验情景。实验中让半径相同的小球从某个高度自由下落到花泥上。（已知m钢球＞m玻璃球） （1）该实验中用 　花泥的形变程度　 反映重力势能的大小； （2）由实验a、b得出结论：重力势能大小与 　质量　 有关； （3）由实验a、c得出结论：重力势能大小与 　高度　 有关； （4）由实验b、c 　能　 （选填“能”或“不能”）比较两球重力势能的大小。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）实验中通过花泥的形变程度来表示重力势能的大小； （2）根据实验a、b可知，高度相同，a的质量大于b的质量，钢球下落后花泥的凹陷程度大，则钢球的动能大，故得出结论：在高度相同时，重力势能的大小与质量有关，质量越大，重力势能越大； （3）根据实验a、c可知，质量相同，a的高度大于c的高度，a钢球下落后花泥的凹陷程度大，则钢球的动能大，故得出结论：在质量相同时，重力势能的大小与高度有关，高度越大，重力势能越大； （4）实验中采用的是转换法，花泥的形变程度越大，表明物体的重力势能越大，由图可知，实验b、c中，b的花泥的形变程度大，表明重力势能大小，所以可以根据花泥的形变程度来比较b、c的重力势能的大小。 故答案为：（1）花泥的形变程度；（2）质量；（3）高度；（4）能。 ▉题型15 探究影响物体重力势能大小的因素-重力势能与运动路径无关 【知识点的认识】 实验设计：让高处的重物下落，将小木桩打入沙中，比较小木桩陷入的深度。应用控制变量法确定要探究的量；应用转换法，通过小木桩陷入的深度来反映重力势能的大小。 实验过程： （1）让同一重物从不同的高度静止落下，撞击相同的两个小木桩，从较高处下落的重物将小木桩撞入沙中深些 （2）用质量不同的重物，分别从同一高度处由静止落下，撞击相同的两个小木桩，质量大的重物将小木桩撞入沙中深些 实验结论： 物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。 41．某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B求质量为2m，让A、B两球从距沙表面高H处静止下落，C球从距沙表面高2H处静止下落，D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙深度均为h3，且h1＜h2＜h3 （1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过　球陷入沙面的深度　 来反映的； （2）比较A、B两球，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：　当所处高度相同时，物体的质量越大，重力势能越大　 ； （3）比较A、C两球，发现C球陷入沙深度更大，由此可得出结论：　当物体的质量相同时，所处高度越高，物体的重力势能越大　 ； （4）比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径　无关　 （选填：“有关”或“无关”）。 （5）小球在下落过程陷入沙面之前，将重力势能转化为　动　 能。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过球陷入沙面的深度来反映； （2）比较A、B两球，下落高度和运动路径相同，B球质量大于A球质量，发现B球陷入沙面的深度更大，由此可得出结论：当所处高度相同时，物体的质量越大，重力势能越大； （3）比较A、C两球，两球的质量相同，下落路径也相同，C球的下落高度大于A球的下落高度，发现C球陷入沙面的深度更大，由此可得出结论：当物体的质量相同时，下落高度越高，物体的重力势能越大； （4）比较C、D两球，两球的质量相同，下落高度也相同，两球的运动路径不同，发现两球运动的路径不同时，但陷入沙面的深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关。 （5）小球在下落过程陷入沙面之前，高度减小，速度增加，将重力势能转化为动能。 故答案为：（1）球陷入沙面的深度； （2）当所处高度相同时，物体的质量越大，重力势能越大； （3）当物体的质量相同时，所处高度越高，物体的重力势能越大； （4）无关； （5）动。 ▉题型16 重力势能大小与质量的关系 【知识点的认识】 重力势能的大小与物体的质量和高度有关；物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。 42．建高楼时首先要打好地基。原来相同高度的相同地桩，经打击后某一瞬时三个地桩所处的位置如图所示。如果A、B两锤的质量相同，则刚开始下落时，　B　 锤的高度要高一些。如果B、C两锤刚下落时的高度相同，则 　C　 锤的质量要小一些。打桩时，B锤把地桩打的最深，B锤具有的重力势能 　一定　 （一定/不一定）大。 【答案】B；C；一定 【解答】解： 木柱下陷的深度越深，表明重锤做功的本领越大，也说明了重锤具有的重力势能越大； A、B相比，B下陷的较深，表明B锤的重力势能较大，如果A、B两锤的质量相同，则刚开始下落时，B锤的高度要高一些； B、C相比，C下陷的较浅，表明C锤的重力势能更小，如果B、C两锤刚下落时的高度相同，则C的质量要小一些； 打桩时，B锤把地桩打的最深，B锤具有的重力势能一定大。 故答案为：B；C；一定。 43．如图1所示，是我国运20加油机给两架歼20战斗机空中加油的情境，在加油的过程中，三架飞机水平匀速直线飞行。 （1）以运20加油机为参照物，两架战斗机是 　静止　 （选填“运动”或“静止”）的；在加油的过程中，运20加油机的动能 　减小　 ，两架战斗机的重力势能 　增大　 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）如图2为机翼的截面图，飞机飞行时，机翼与周围的空气发生相对运动，相当于气流迎面流过机翼，机翼上方的空气流速大压强 　小　 （大/小）。 【答案】（1）静止；减小；增大；（2）小。 【解答】解：（1）以运20加油机为参照物，两架战斗机相对于加油机的位置没有发生变化，战斗机是静止的。 运20加油机给战斗机加油的过程中，加油机质量的减少，速度不变，所以动能减小；两架战斗机在接受加油机加油的过程中，在同一水平高度匀速飞行，速度不变，高度不变，战斗机的质量增加，所以重力势能增大。 （2）当飞机飞行时，迎面吹来的风被机翼分成两部分，在相等的时间内，空气通过机翼的上面路程长，流速大、压强小；空气通过机翼下面的路程短，流速小、压强大。机翼受到向上的压强大于向下的压强，产生向上的升力。 故答案为：（1）静止；减小；增大；（2）小。 ▉题型17 重力势能大小与高度的关系 【知识点的认识】 重力势能的大小与物体的质量和高度有关；物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。 44．“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经上升到最高位置C点，最终静止在B点。对此过程，下列描述正确的是（　　） A．弹性绳的弹性势能在B点时最大 B．人从A到C的过程中，动能减少，重力势能增加 C．人从B到C的过程中，动能减少，重力势能增加 D．人从A到B的过程中，动能增加，重力势能减少 【答案】C 【解答】解：A、弹性绳在A点时弹性形变最大，弹性势能最大，故A错误； B、人从A到C的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增加，速度先增大再减小，动能先增大再减小，故B错误； C、人从B到C的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增加，速度减小，动能减少，故C正确； D、从A到B的过程中，质量不变、高度增大，重力势能增加，速度逐渐变大，动能增加，故D错误。 故选：C。 45．10月17日，“全民健身运动三秦”2024年陕西省社区运动会（宝鸡陈仓赛区）开幕式在陈仓苑健身公园东广场举行。在定点投篮的项目中，篮球离开运动员的手上升的过程中，下列有关篮球的说法正确的是（　　） A．动能减小，重力势能增大 B．动能不变，重力势能增大 C．动能增大，重力势能增大 D．动能减小，重力势能不变 【答案】A 【解答】解：篮球被投出后的上升过程中，篮球的质量不变，速度逐渐减小，距离地面的高度不断增大，所以篮球在此过程中的动能变小，重力势能变大。 故选：A。 46．掷实心球是中考体测项目之一。若不计空气阻力，投掷后的实心球在下降过程中（　　） A．动能变大，重力势能变大 B．动能变小，重力势能变小 C．动能变小，重力势能变大 D．动能变大，重力势能变小 【答案】D 【解答】解：若不计空气阻力，投掷后的实心球在下降过程中，质量不变，速度增大，动能增大；高度减小，重力势能减小。 故选：D。 47．如图甲是某同学投铅球的情景，请在图乙中画出铅球离开手之后，在空中飞行直到落地过程，其重力势能Ep随时间t变化的大致图象（不计空气阻力）。 【答案】 【解答】解：由图可知，铅球被投掷后，沿一条抛物线轨迹运动。铅球先上升，高度逐渐增加，到达最高点后再下降，高度逐渐减小，最后落到地面，高度为0。重力势能的大小与物体的质量和高度有关，铅球上升时重力势能逐渐增加。达到最高点时，重力势能达到最大值。下落时随着铅球高度的减小，重力势能逐渐减小。铅球落地后，高度变为零，重力势能变为零。重力势能随时间变化的图像如图所示： 48．高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”，因为处于高处的物体具有较大的（　　） A．重力 B．质量 C．重力势能 D．动能 【答案】C 【解答】解：由题意可知，高空抛物现象之所以存在巨大的安全隐患，是因为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大，因此高空抛物会造成很大的危害。 故选：C。 49．图甲正在作业的喷雾车在水平路面上匀速直线行驶，它的动能　减小　 （增大/减小/不变）；图乙卫星绕地球从远地点向近地点运动时，它的重力势能　减小　 （增大/减小/不变）。 【答案】减小；减小。 【解答】解：正在作业的喷雾车在水平路面上匀速直线行驶，它的速度不变，但质量在不断减小，因此动能减小； 在从远地点向近地点运动的过程中，卫星的质量不变，速度增大，动能增大；卫星的质量不变、相对高度减小，势能减小 故答案为：减小；减小。 ▉题型18 比较重力势能的大小 【知识点的认识】 影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度．物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大． 50．质量相等、半径相同的铅球、铁球和铝球，放在同一水平桌面上，它们具有的势能是（　　） A．铅球最大 B．铁球最大 C．铝球最大 D．一样大 【答案】D 【解答】解：三个球半径相同，三个球的重心到桌面的距离相同，由于放在同一桌面上，因此三个球的高度相同，又因为质量相同，所以三个球的重力势能相同。 故选：D。 51．将表面涂墨（墨充足）的皮球从离地某一高度水平抛出，球落地后又弹起，如图所示是小球在地面弹跳的频闪照片，A、B两点高度相同，小球在A点的重力势能 　等于　 （选填“大于”、“小于”或“等于”）B点的重力势能，小球在A点的动能 　大于　 （选填“大于”、“小于”或“等于”）B点的动能；皮球先后三次在地面D、E、F着地并留下黑色墨迹，墨迹逐渐 　变小　 （填“变小”、“变大”或“不变”）。 【答案】等于；大于；变小。 【解答】解：（1）皮球在A点的高度和B点的高度相等，质量也没变，根据重力势能的影响因素可知：皮球在AB两点的重力势能相等； （2）由于皮球在A位置的弹跳要高于B位置的弹跳，所以，皮球在AB两位置是的机械能的大小不同，A位置的机械能大于B位置时的机械能，因此在AB两位置重力势能相等的情况下，A位置的动能大于B位置的动能； （3）每次皮球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，机械能逐渐变小，落地时，转化成皮球的弹性势能也越来越小，皮球弹性形变程度也越来越小，所以看到黑色墨迹逐渐变小。 故答案为：等于；大于；变小。 ▉题型19 弹性势能的概念 【知识点的认识】 ①概念：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能． ②影响弹性势能大小的因素：弹性形变程度．同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大． 52．撑竿跳高是一项运动员经过持竿助跑，借助撑竿的支撑腾空，在完成一系列复杂的动作后越过横杆的运动。如图是撑竿跳高运动员起跳上升时的情形，下列的说法正确的是（　　） A．撑竿的形变是弹性形变，手的形变是塑性形变 B．先产生手对撑竿的弹力，再产生撑竿对手的弹力 C．使运动员上升的力的施力物体是运动员自身 D．撑杆发生弹性形变，因此其具有弹性势能 【答案】D 【解答】解：A.撑竿的形变是弹性形变，手的形变是弹性形变，故A错误； B.手对撑竿的弹力与撑竿对手的弹力是同时产生的，物体间力的作用是相互的，故B错误； C.使运动员上升的力的施力物体是撑竿，故C错误； D.撑杆发生弹性形变，因此其具有弹性势能，故D正确； 故选：D。 53．下列具有弹性势能的是（　　） A．匀速行驶的汽车 B．射出去的箭 C．被拉弯的弓 D．树上掉落的苹果 【答案】C 【解答】解：A、匀速行驶的汽车具有动能，故A不符合题意； B、射出去的箭具有动能和重力势能，故B不符合题意； C、被拉弯的弓具有弹性势能，故C符合题意； D、树上掉落的苹果具有重力势能，故D不符合题意。 故选：C。 ▉题型20 弹性势能的影响因素 【知识点的认识】 影响弹性势能大小的因素：弹性形变程度．同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大． 54．如图是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，这说明橡皮筋的弹性势能与 　弹性形变程度　 有关；若橡皮筋被拉的长度相同，所用“子弹”的质量不同，则发现射出时“子弹”的速度也不同。在此过程中，橡皮筋对“子弹”做的功 　相同　 （选填“相同”或“不相同”）。 【答案】弹性形变程度；相同。 【解答】解：橡皮筋拉得越长，子弹射出的越远，弹弓的弹性势能越大；即说明橡皮筋的弹性势能与弹性形变程度有关。 橡皮筋被拉的长度相同，所具有的弹性势能相同，对子弹做的功相同。 故答案为：弹性形变程度；相同。 55．运动员在射箭比赛时总把弓拉得很弯，其主要目的是（　　） A．增大箭的重力势能 B．使箭能沿直线运动 C．增大箭的弹性势能 D．增大弓的弹性势能 【答案】D 【解答】解：物体的弹性形变程度越大，其弹性势能就越大；运动员在射箭比赛时总是要把弓拉得很弯，就是让弓的弹性形变程度增大，使弓获得更大的弹性势能；题中只是说把弓拉得很弯，没说将弓释放，所以不能增大箭的弹性势能和重力势能，也无法使箭沿直线运动；故ABC错误，D正确。 故选：D。 56．如图是军军玩弹弓的情景。经验表明，在一定范围内，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，橡皮筋对“子弹”做的功越 　多　 ，橡皮筋具有的弹性势能越 　大　 ，说明橡皮筋的弹性势能与 　弹性形变的程度　 有关。 【答案】多；大；弹性形变的程度。 【解答】解：橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，说明橡皮筋对“子弹”做的功越多，橡皮筋具有的弹性势能越大，则可知橡皮筋的弹性势能与弹性形变的程度有关。 故答案为：多；大；弹性形变的程度。 ▉题型21 探究影响物体弹性势能大小的因素 【知识点的认识】 实验设计：‌ 使用两根材料不同的弹簧A和B（‌长度和粗细相同）‌，‌小球、‌木块和长刻度尺。‌将弹簧按照不同的压缩长度安装好，‌确保弹簧被压缩的长度在弹性限度内。‌将小球置于弹簧的右端，‌放手后观察小球弹出的距离，‌以及木块被推动的距离。‌ 实验操作：‌ 第一次实验中，‌将弹簧压缩到一定的长度ΔL1，‌记录木块被推动的距离S1。‌ 第二次实验中，‌将弹簧压缩到长度ΔL2（‌ΔL2＞ΔL1）‌，‌再次记录木块被推动的距离S2。‌ 数据分析：‌ 比较S1和S2的距离，‌如果S2的距离大于S1，‌说明弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关。‌ 实验结论：‌ 弹性势能的大小确实与弹簧被压缩的程度有关。 57．小华用图示装置做“探究弹性势能大小与形变程度关系”的实验，实验时将钢锯条末端压下一定距离后释放，观察棋子跳起的高度，以下设计方案可行的是（　　） A．只改变棋子的位置，重复做几次实验 B．只改变棋子的数量，重复做几次实验 C．只改变钢锯条伸出桌边的长度，重复做几次实验 D．只改变钢锯条末端扳下的距离，重复做几次实验 【答案】D 【解答】解：该实验中能发现，钢锯条被扳下的距离变大，棋子被弹起的高度将越大，即弹性势能转化的重力势能就越多，所以想探究弹性势能与物体形变程度的关系，应该只改变钢锯条末端扳下的距离，重复做几次实验。 故选：D。 ▉题型22 动能和势能的应用 【知识点的认识】 （1）水轮发电机，将水下落的重力势能转化成轮子的动能，从而带动线圈在磁场中转动，产生感应电流，通过导线传出去，完成发电 （2）撑杆跳，将助跑时的动能装化成重力势能，使人升高 （3）秋千，是动能和重力势能互相转化的结果 58．中考体育考试的排球垫球项目中，用手臂将排球垫向墙壁，反弹回来后又重复垫球，如图所示为垫球过程示意图。下列说法中不正确的是（　　） A．垫排球时，排球离开手臂上升过程中，排球所受重力方向不变 B．排球从墙壁弹回手臂时，利用了排球的弹性势能 C．排球撞击墙壁后反弹回来，说明力可以改变物体的运动状态 D．手臂垫球时，手对球的力大于球对手的力 【答案】D 【解答】解：A、重力的方向始终是竖直向下的，排球离开手臂上升过程中，排球所受重力方向不变，故A正确； B、排球从墙壁弹回手臂时，排球的形变恢复，弹性势能转化为动能，因此，这一过程是利用了排球的弹性势能，故B正确； C、排球撞击墙壁后反弹回来，说明力可以改变物体的运动状态，故C正确； D、物体间的力的作用是相互的，手臂垫球时，手对球的力与球对手的力是一对相互作用力，二者大小相等，故D错误。 故选：D。 学科网（北京）股份有限公司 $