实验专题：15、探究动能的大小跟哪些因素有关 （必备实验常考知识点+习题专练）2026年中考物理一轮复习

十五、探究动能的大小跟哪些因素有关 · 必考知识点速记 1. 实验中使钢球从同一位置释放的目的：使钢球到达水平面的初速度相同 2. 转换法的应用：通过木块被撞后移动的距离反映钢球动能的大小 3. 控制变量法 (1)由甲、乙图可得实验结论：物体的动能大小与速度有关 (2)由乙、丙图可得实验结论：物体的动能大小与质量有关 4. 实验中木块被撞出了水平木板，应采取的改进措施： (1) 换用更长的水平木板进行实验； (2) 减小钢球的质量； (3) 增加水平面的粗糙程度； (4) 减小钢球下滑的高度 · 一题搞定常考知识点 小明认为车辆的危害程度与汽车的动能大小有关，于是进行了如下探究，实验准备的器材有：质量分别为 、 的两个钢球、木块和斜面等，实验过程如图甲、乙、丙所示。 （1）实验中探究的“物体的动能”是指________________（选填“钢球撞 击木块时”或“木块被撞击后”）的动能，实验中通过________________ 来反映钢球动能的大小。 （2）实验中让质量不同的钢球从同一斜面的相同位置由静止滑下，是为了使钢球到达水平面时的________________相同，钢球到达水平面的初始动能是由________________能转化而来的。 （3）完成图甲实验后，进行图乙实验前，应先将撞出的木块 ；钢球在水平面上不能立即停下，是因为钢球具有 。 （4）通过________________两图可探究物体的动能与质量的关系，通过实验现象初步得出的结论是：________________。 （5）小明认为由图乙和图丙也可以判断动能大小与速度的关系，你认为该观点是________________（选填“正确”或“错误”），理由是________________。 （6）拿走木块，如果钢球滑到水平面时，它受到的力全部消失，钢球将________________。 （7）另一同学在进行相同的实验时，发现木块被撞击后移动的距离差异较小，为确保实验有较明显的现象，可行的一种方案是：________________。 （8）下表是一些物体的动能，分析表中数据，请你提出一个可以探究的物理问题：________________。 物体 动能/J 物体 动能/J 步行的人 约 30 百米跑中的运动员 约 行走的牛 约 160 刚射出的步枪子弹 约 中速行驶的小汽车 约 高速行驶的小汽车 约 【答案】例(1)钢球撞击木块时 木块被撞的远近(2)速度重力势(3)移回到原处 惯性(4)甲、丙 当速度一定时，物体的质量越大，动能越大(5)错误没有控制钢球的质量相同(6)做匀速直线运动(7)增大两次钢球滚落的高度差(或增大两次钢球的质量差)(8)速度和质量哪个因素对物体动能的影响更大(合理即可) 【解析】(1)实验中通过木块被撞的远近来反映钢球动能的大小，所以“物体的动能”是指钢球撞击木块时的动能；(2)实验中让质量不同的钢球从同一斜面的相同位置由静止滑下，是为了使钢球到达水平面时的速度相同；钢球从高处滑下的过程，高度减小，速度增加，重力势能减小，动能增加，重力势能转化为了动能；(3)为满足控制变量法的要求，完成图甲实验后，进行图乙实验前，应先将撞出的木块移回到原处；钢球在水平面上不能立即停下，是因为钢球具有惯性；(4)为探究物体的动能与质量的关系，应控制钢球滑下的高度不变，改变质量，因此可通过甲、丙两图进行对比，图丙中钢球的质量更大，木块在水平面上被撞的也更远，因此初步得出的结论：当速度一定时，物体的质量越大，动能越大；(5)要探究动能大小与速度的关系，应控制钢球质量不变，改变钢球滑下的高度，乙和丙的钢球质量和钢球滑下的高度均不同，无法比较；(6)钢球滑到水平面时，如果它受到的力全部消失，由牛顿第一定律可知，钢球将做匀速直线运动；(7)为确保实验有较明显的现象，可以增大两次钢球滚落的高度差或增大两次钢球的质量差；(8)由表中的数据知行走的牛的质量大，速度小，动能小；子弹的质量小，速度大，动能大，可探究速度和质量哪个因素对物体动能的影响更大。 · 习题速练 【例1】在“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小欣同学设计了如图甲、乙、丙所示的三次实验，让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。 (1)要探究动能大小与物体质量的关系，应保证铁球到达水平面的___________相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是使小球从斜面的___________； (2)该实验用到的实验方法是___________和___________，选用甲、丙两次实验可以得出的结论是：物体质量相同时，___________越大，动能越大； (3)三次实验中，碰撞前动能最小的是图___________（选填“甲”“乙”或“丙”）中的小球，原因是___________。 【答案】(1) 速度 同一高度由静止滚下 (2) 控制变量法 转换法 速度 (3) 丙 纸盒被推动的距离最小 【详解】（1）[1][2]要探究动能大小与物体质量的关系，应用了控制变量法，需要保持小球的速度相同，质量不同，即应使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下，保证铁球达到水平面的速度相同。 （2）[1][2]实验中根据转换法，通过观察纸盒被撞击后向前移动距离的远近比较两种情况下铁球动能的大小；为了探究动能与质量和速度有关，应用控制变量法。 [3]由图示实验可知，甲、丙两次实验，铁球的质量相同，甲中铁球下滑的高度大于丙中铁球下滑的高度，甲中铁球到达斜面底端时的速度较大，甲中铁球将纸盒推动得更远，说明甲中铁球的动能更大，由此可得：质量相同的物体，运动速度越大，它具有的动能就越大。 （3）[1][2]三次实验中，是通过观察纸盒被撞击后移动的距离来比较铁球动能的大小的，这种方法是转换法，丙图中纸盒被推动的距离最小，故碰撞前动能最小。 【例2】小明所在的实验小组用如图甲所示的装置探究物体动能大小与质量和速度的关系。将钢球从光滑斜面某一高度由静止释放，撞击水平木板上的木块，将木块撞出了一段距离。 (1)本实验是通过比较____________来判断钢球动能大小的，这里用到的科学探究方法是_________。 (2)某次实验，让质量相同的钢球从不同高度滚下，这是为了探究动能与_________的关系。 (3)同组的同学告诉小明：该实验中钢球到达底端时的速度与钢球质量无关。小明对同学的说法产生怀疑，于是决定通过实验来验证。选择光滑的斜面和水平面，在_________（选填“相同”或“不同”）高度同时释放质量不同的两个钢球，记录了不同时刻钢球在光滑水平面的位置如图乙所示。由此可以初步判断同学的说法是_________（选填“正确”或“错误”）的。 【答案】(1) 木块被推动的距离 转换法 (2)速度 (3) 相同 正确 【详解】（1）[1]动能的大小无法直接观察，可通过木块被推动的距离来反映钢球动能的大小。 [2]这种将不易直接测量的物理量转换为易测量的物理量的方法，叫做转换法。 （2）让质量相同的钢球从不同高度滚下，钢球到达水平面时的速度不同，这是为了探究动能与速度的关系。 （3）[1]要验证钢球到达底端时的速度与质量无关，应控制钢球从相同高度释放。 [2]由图乙可知，不同时刻两个钢球在水平面上的位置始终相同，说明它们的速度相同，因此同学的说法是正确的。 【例3】某实验小组的同学在探究动能大小与哪些因素有关的实验中，进行了如下操作： (1)如图甲所示，他在探究动能大小与质量关系的实验中，应该让质量不同的小车从斜面的_________（选填“相同”或“不同”）高度自由滑下，其目的是_________。通过比较________，可以比较小车具有的动能大小。 (2)另一位同学认为去掉木块，利用粗糙且足够长的木板，通过比较小车在木板上运动的距离也能比较小车动能的大小，即运动的距离越远说明小车的动能越大。于是他通过在小车上加砝码来改变质量，得到如图乙所示的实验情形，据此他得出在速度相同的条件下，物体的动能大小与质量无关。该结论是_______（选填“正确”或“错误”）的，理由是 _________。 (3)在探究“动能大小与质量的关系”时，有同学将实验装置改进成如图丙所示，利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度静止释放，撞击同一木块。该实验方案是否可行？答：_________，理由是：__________。若按此方案操作，他们会看到的现象是：__________。 【答案】(1) 相同 控制小车到达水平面时的速度相同 木块移动的距离远近 (2) 错误 没有控制小车在水平木板上所受摩擦力大小相同 (3) 不可行 没有控制小球的速度相同 木块移动的距离相同 【详解】（1）[1][2]探究动能大小与质量的关系，需控制小车的速度不变，可让小车从斜面的相同高度下滑，其目的是控制小车到达水平面时的速度相同。 [3]小车的动能越大，木块被推的越远，所以可通过比较木块移动的距离远近，来比较小车具有的动能。 （2）该结论是错误的，因为在小车上加砝码后，小车对木板的压力增大，摩擦力也增大，没有控制小车在水平木板上所受摩擦力大小相同，因此无法根据小车通过路程比较小车动能大小。 （3）弹簧压缩相同程度，释放后对不同质量的铁球做的功相同，铁球获得的动能相同，质量大的铁球的速度小，质量小的铁球的速度大，所以没有控制小球的速度相同，无法探究动能与质量的关系，该方案不可行。 根据能量守恒可知，木块克服摩擦力做的功等于木块从铁球获得的动能，木块在水平方向受到的摩擦力相同，所以会看到木块移动的距离相同。 【例4】小明通过如图甲、乙所示的实验探究“影响物体动能大小的因素”。将钢球从斜面上由静止释放，撞击静止在同一水平面上相同位置的木块。 (1)本实验是探究影响______（填“钢球”或“木块”）动能大小的因素； (2)将同一钢球分别从甲、乙两图所示的位置由静止释放，则图乙中木块被撞出的距离比图甲中木块被撞出的距离______（填“短”或“长”）。由上述实验现象可以得出结论：当物体质量一定时，______，动能越大； (3)为了研究物体动能和质量的关系，需要将质量不相等的钢球分别从斜面上______（填“相同”或“不同”）高度由静止释放； (4)如图丙所示，将钢球从一个光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下，依次经过A、B、C、D四点（忽略空气阻力），设钢球在C、D两点的机械能分别为和，则______（填“>”“=”或“<”）。钢球从B点做斜抛运动到达最高点D后，钢球的运动情况为______（填字母）。 A．沿a轨迹运动    B．沿b轨迹运动    C．沿c轨迹运动    D．保持静止 【答案】(1)钢球 (2) 短 速度越大 (3)相同 (4) = B 【详解】（1）将钢球从斜面上由静止释放，钢球的重力势能转化为动能，钢球到达水平面后撞击静止在同一水平面上相同位置的木块，将钢球的动能转化为木块被撞出的距离，采用了转换法，所以本实验是研究影响钢球动能大小的因素。 （2）[1][2]比较甲、乙两图，只有钢球释放的高度不同，乙中钢球释放的高度较小，则钢球到达水平面的速度较小，由图可知，图乙中木块被撞出的距离比图甲中木块被撞出的距离短，可得：当物体质量一定时，速度越大，动能越大。 （3）为了研究物体动能和质量的关系，根据控制变量法，应控制钢球到达水平面的速度相同，则需要将质量不相等的钢球分别从斜面上相同高度由静止释放。 （4）[1]如图丙所示，将钢球从一个光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下，依次经过A、B、C、D四点（忽略空气阻力），钢球不受阻力，机械能守恒，所以钢球在C、D两点的机械能。 [2]钢球从B点做斜抛运动到达最高点D后，钢球仍具有水平向右的速度，受惯性影响且在重力作用下，钢球将沿b轨迹运动。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 十五、探究动能的大小跟哪些因素有关 · 必考知识点速记 1. 实验中使钢球从同一位置释放的目的：使钢球到达水平面的初速度相同 2. 转换法的应用：通过木块被撞后移动的距离反映钢球动能的大小 3. 控制变量法 (1)由甲、乙图可得实验结论：物体的动能大小与速度有关 (2)由乙、丙图可得实验结论：物体的动能大小与质量有关 4. 实验中木块被撞出了水平木板，应采取的改进措施： (1) 换用更长的水平木板进行实验； (2) 减小钢球的质量； (3) 增加水平面的粗糙程度； (4) 减小钢球下滑的高度 · 一题搞定常考知识点 小明认为车辆的危害程度与汽车的动能大小有关，于是进行了如下探究，实验准备的器材有：质量分别为 、 的两个钢球、木块和斜面等，实验过程如图甲、乙、丙所示。 （1）实验中探究的“物体的动能”是指________________（选填“钢球撞 击木块时”或“木块被撞击后”）的动能，实验中通过________________ 来反映钢球动能的大小。 （2）实验中让质量不同的钢球从同一斜面的相同位置由静止滑下，是为了使钢球到达水平面时的________________相同，钢球到达水平面的初始动能是由________________能转化而来的。 （3）完成图甲实验后，进行图乙实验前，应先将撞出的木块 ；钢球在水平面上不能立即停下，是因为钢球具有 。 （4）通过________________两图可探究物体的动能与质量的关系，通过实验现象初步得出的结论是：________________。 （5）小明认为由图乙和图丙也可以判断动能大小与速度的关系，你认为该观点是________________（选填“正确”或“错误”），理由是________________。 （6）拿走木块，如果钢球滑到水平面时，它受到的力全部消失，钢球将________________。 （7）另一同学在进行相同的实验时，发现木块被撞击后移动的距离差异较小，为确保实验有较明显的现象，可行的一种方案是：________________。 （8）下表是一些物体的动能，分析表中数据，请你提出一个可以探究的物理问题：________________。 物体 动能/J 物体 动能/J 步行的人 约 30 百米跑中的运动员 约 行走的牛 约 160 刚射出的步枪子弹 约 中速行驶的小汽车 约 高速行驶的小汽车 约 · 习题速练 【例1】在“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小欣同学设计了如图甲、乙、丙所示的三次实验，让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。 (1)要探究动能大小与物体质量的关系，应保证铁球到达水平面的___________相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是使小球从斜面的___________； (2)该实验用到的实验方法是___________和___________，选用甲、丙两次实验可以得出的结论是：物体质量相同时，___________越大，动能越大； (3)三次实验中，碰撞前动能最小的是图___________（选填“甲”“乙”或“丙”）中的小球，原因是___________。 【例2】小明所在的实验小组用如图甲所示的装置探究物体动能大小与质量和速度的关系。将钢球从光滑斜面某一高度由静止释放，撞击水平木板上的木块，将木块撞出了一段距离。 (1)本实验是通过比较____________来判断钢球动能大小的，这里用到的科学探究方法是_________。 (2)某次实验，让质量相同的钢球从不同高度滚下，这是为了探究动能与_________的关系。 (3)同组的同学告诉小明：该实验中钢球到达底端时的速度与钢球质量无关。小明对同学的说法产生怀疑，于是决定通过实验来验证。选择光滑的斜面和水平面，在_________（选填“相同”或“不同”）高度同时释放质量不同的两个钢球，记录了不同时刻钢球在光滑水平面的位置如图乙所示。由此可以初步判断同学的说法是_________（选填“正确”或“错误”）的。 【例3】某实验小组的同学在探究动能大小与哪些因素有关的实验中，进行了如下操作： (1)如图甲所示，他在探究动能大小与质量关系的实验中，应该让质量不同的小车从斜面的_________（选填“相同”或“不同”）高度自由滑下，其目的是_________。通过比较________，可以比较小车具有的动能大小。 (2)另一位同学认为去掉木块，利用粗糙且足够长的木板，通过比较小车在木板上运动的距离也能比较小车动能的大小，即运动的距离越远说明小车的动能越大。于是他通过在小车上加砝码来改变质量，得到如图乙所示的实验情形，据此他得出在速度相同的条件下，物体的动能大小与质量无关。该结论是_______（选填“正确”或“错误”）的，理由是 _________。 (3)在探究“动能大小与质量的关系”时，有同学将实验装置改进成如图丙所示，利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度静止释放，撞击同一木块。该实验方案是否可行？答：_________，理由是：__________。若按此方案操作，他们会看到的现象是：__________。 【例4】小明通过如图甲、乙所示的实验探究“影响物体动能大小的因素”。将钢球从斜面上由静止释放，撞击静止在同一水平面上相同位置的木块。 (1)本实验是探究影响______（填“钢球”或“木块”）动能大小的因素； (2)将同一钢球分别从甲、乙两图所示的位置由静止释放，则图乙中木块被撞出的距离比图甲中木块被撞出的距离______（填“短”或“长”）。由上述实验现象可以得出结论：当物体质量一定时，______，动能越大； (3)为了研究物体动能和质量的关系，需要将质量不相等的钢球分别从斜面上______（填“相同”或“不同”）高度由静止释放； (4)如图丙所示，将钢球从一个光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下，依次经过A、B、C、D四点（忽略空气阻力），设钢球在C、D两点的机械能分别为和，则______（填“>”“=”或“<”）。钢球从B点做斜抛运动到达最高点D后，钢球的运动情况为______（填字母）。 A．沿a轨迹运动    B．沿b轨迹运动    C．沿c轨迹运动    D．保持静止 1 学科网（北京）股份有限公司 $