11.3 动能和势能 专题训练-2025-2026学年人教版物理八年级下学期

11.3 （专题训练） 一．动能的概念、影响动能的因素（共7小题） 二．比较动能大小（共5小题） 三．探究影响动能因素的实验（共6小题） 四．重力势能的概念及影响因素（共7小题） 五．比较重力势能的大小（共4小题） 六．探究影响物体重力势能因素的实验（共5小题） 七．弹性势能的概念及影影响因素（共4小题） 八．探究影响物体弹性势能因素的实验（共3小题） 一．动能的概念、影响动能的因素（共7小题） 1．2026年2月11日，我国成功实施了长征十号运载火箭系统低空演示验证与梦舟载人飞船系统最大动压逃逸飞行试验，标志着我国载人月球探测工程迈出了关键一步。由长征十号运载火箭搭载的梦舟载人飞船加速升空时（    ） A．动能不变，势能变大 B．动能变小，势能变大 C．动能变大，势能变小 D．动能变大，势能变大 2．鄯善县库木塔格沙漠景区新增滑沙项目。小顾同学乘坐滑板沿倾斜滑道加速下滑，关于此过程中滑板受到滑道的摩擦力方向和滑板的动能变化，下列说法正确的是（　　） A．摩擦力方向沿滑道向上，动能增大 B．摩擦力方向沿滑道向下，动能增大 C．摩擦力方向沿滑道向上，动能减小 D．摩擦力方向沿滑道向下，动能减小 3．冰上龙舟保留了传统龙舟运动的技巧性与竞技性，打破了龙舟运动在北方发展的季节局限性。如图所示为某地区举行的冰上龙舟比赛，龙舟匀速滑行在水平冰面上。下列关于比赛过程中描述正确的是（　　） A．龙舟匀速滑行在水平冰面上，其惯性越来越小 B．此时冰面对龙舟的支持力和龙舟对冰面的压力是一对平衡力 C．冰刀很光滑是通过减小接触面粗糙程度的方式减小摩擦 D．龙舟在水平冰面匀速滑行的过程中动能减小 4．小明同学用50N的水平推力推着重为100N的箱子在水平地面上匀速前进了10m，前进的过程中箱子的动能______（选填“变大”“变小”或“不变”），推力对箱子做的功是______J。 5．中东某国自主研发的“法塔赫”高超音速导弹采用乘波体构型，末端速度达15马赫，合成约_______米每秒，导弹具备末端变轨能力，可突破对方国家“铁穹”等反导系统，射程覆盖1500公里。导弹在中段匀速飞行过程中，伴随推进燃料的燃烧，导弹动能_______（填“增大”、“减小”或“不变”），末端变轨过程中受_______（填“平衡力”或“非平衡力”）。（1马赫等于空气中1倍音速，空气中的音速约为340m/s） 6．如图所示，扫地机器人采用刷扫和真空方式，并用风机产生负压，将灰尘和地面杂物吸入自身的垃圾收纳盒。 (1)当扫地机器人在水平地面上匀速前进清理散落在地面的杂物时，扫地机器人的动能________。（选填“增大”“不变”或“减小”） (2)机器人的吸尘口处空气流速________，流体压强________（选填“大”或“小”），灰尘在外界________作用下被压入收纳盒内。 7．物理观念  物理课本中给出了一些物体的动能，如下表所示．请你根据表中的数据和所学的相关物理知识推断： 行走的牛 160 J 人骑自行车 800 J 步枪子弹出膛时 (1)在质量和速度这两个物理量中，对动能影响较大的是__________（选填“质量”或“速度”）。 (2)物体的动能（）与物体的质量（）和运动速度（）的定量关系，你认为下面的选项正确的是__________（选填字母）。 A． B． C． 二．比较动能大小（共5小题） 8．汽车爬坡时，驾驶员的操作是：加大油门，同时将变速器换成低速挡。加大油门是使发动机发挥最大的功率，换用低速挡是为了减速。那么，在爬坡时，减少汽车的速度是为了（　　） A．增大动能 B．获取更大的动力 C．省距离 D．增大惯性 9．如图甲所示，小红和同学正在踢毽子。小红先后以大小相同的初速度分别沿竖直向上和斜向上方向将毽子踢出，如图乙所示（忽略空气阻力）。下列说法正确的是（　　） A．毽子在空中上升过程中，踢力对它做功 B．踢出的毽子向上运动的过程中，毽子的惯性减小 C．毽子斜向上方上升到最高点时动能为零 D．脚踢毽子的力和毽子对脚的力大小一定相等 10．如图所示，小型客车、大型客车和载货汽车的质量是依次递增的。如果三种车速度相同，则_______车辆的动能最大。如果三辆车的动能相同，则_______车的速度最大。 11．图甲中过山车从A点出发，先后经过B、B1、C、D、E点；图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图。 (1)如图甲过山车在B1和D点具有相同的_____ （填“重力势能”“动能”或“机械能”）。 (2)如图乙所示，小科认为在D点动能和重力势能的总和应该大于在C点的动能，你是否同意他的观点？并说明理由：_________ 。 12．排球运动中，运动员组织进攻和防守时，可用双手做发球、垫球、传球等动作。如图所示，某同学竖直向上垫起重为2.6N的排球，排球上升时会经过a、b、c、d四点，其中d点是最高点。 (1)在上升的过程中，排球的动能______。（选填“增大”“减小”或“不变”） (2)在图中用力的示意图画出排球在d处所受的重力_______。 (3)已知排球所受空气阻力随运动速度的增大而增大。则排球经过a、b、c、d四点时，所受合力最大的是（　　） A．a处 B．b处 C．c处 D．d处 (4)甲同学认为“排球在d处时，处于静止状态”，你赞同该观点吗？为什么：______。 三．探究影响动能因素的实验（共6小题） 13．探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置如图所示，下列关于该实验的说法正确的是（　　） A．实验研究的是木块的动能大小 B．小球由斜面滚下，重力势能转化为动能 C．实验表明动能大小与物体的高度有关 D．在探究动能大小与质量的关系时，应保持小球质量不变 14．如图所示，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，撞击水平面上同一木块。 本实验探究的是小车的动能与________的关系，小车的动能是由________能转化而来，实验中是通过观察________来比较动能大小的。 15．许多实验器材在物理实验中能被重复利用，斜面就是其中之一。请完成下列利用斜面进行实验的有关内容： (1)图甲所示实验中，为便于测量小车在斜面上的运动时间，应使斜面保持________（选填“很大”或“很小”）的坡度； (2)图乙所示实验中，用同一个球A，可探究动能大小跟________有关，探究过程中多次实验的目的与下列哪个实验不同________（填序号）； A．探究杠杆平衡条件    B．测量物质密度    C．探究重力与质量关系 (3)在丙中探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，用________方法（选填“控制变量”、“转换”或“推理”）得出：如果运动物体不受力，它将做匀速直线运动。 16．在探究“物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，小静设计了如图实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止，其中（不考虑空气阻力）。 (1)实验中是通过观察________来判断小球的动能大小；用来研究超速安全隐患时，我们应选择________两图所示实验来进行比较； (2)实验中钢球碰撞木块后继续向前运动一段距离，说明开始时钢球的重力势能________木块移动过程中克服摩擦力所做的功（选填“>”、“<”或“=”）； (3)若完成了图乙操作后，在做图丙所示的实验时，木块滑出了水平木板，如果仅对丙图所示的实验进行改进，下列措施中可行的是________（填写序号）； A．换质量更大的木块 B．降低钢球开始的高度 C．换质量大于的钢球 D．换质量小于的钢球 (4)比较________两图可以模拟汽车超载带来的危害。 (5)小静还利用丁图来研究动能和势能相互转化，图中两个相同的光滑弧形槽，一个为凸形，一个为凹形，AB两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v，A小球通过凸形槽的时间为，B小球通过凹形槽的时间，则时间较长的是________（选填“”或“”）。 17．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 18．(1)小明在做“探究平面镜成像特点”的实验时，准备如下器材：玻璃板、两支完全相同的蜡烛、铅笔、刻度尺。 ①他选用两支完全相同的蜡烛，点燃一支竖立固定在“平面镜”的前面，移动后面另一支未点燃的蜡烛，直到看上去它跟前面蜡烛的像完全重合，记录它们的位置。移动点燃的蜡烛，再做几次实验，收集实验数据如表所示； 次数 蜡烛到平面镜的距离/cm 蜡烛的像到平面镜的距离/cm 蜡烛的像与蜡烛的大小关系 1 5.0 5.0 相等 2 8.0 8.0 相等 3 10.0 10.0 相等 ②他分析成像的特点，利用数学知识总结出：平面镜所成的像与物体关于镜面_____； ③检查视力的时候，视力表放在被测者的后上方，被测者识别对面墙上镜子里视力表的像。如图乙所示，视力表与平面镜间的水平距离为2.7m，要求视力表在镜中的像与被测者相距5m，则人应坐在离平面镜前_____m的位置检查。 (2)在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，兴趣小组用质量不同的两个钢球，分别从不同的高度由静止开始滚下，实验过程如图所示。 ①实验中，探究的动能是指_____（填序号）； A．钢球在斜面上的动能    B．钢球撞击木块时的动能    C．木块的动能 ②如果实验装置的水平面绝对光滑且无空气阻力，那么我们_____（选填“能”或“不能”）完成该实验，原因是__________。 四．重力势能的概念及影响因素（共7小题） 19．某同学将实心球抛出，其运动轨迹如图所示，则实心球（     ） A．受到惯性的作用 B．速度大小保持不变 C．始终受平衡力作用 D．重力势能先变大后变小 20．如图是“水火箭”简易原理图。发射时，使用打气筒向“水火箭”内不断打气，当内部气压增大到一定程度时，水会从“水火箭”中向下喷出，使“水火箭”升空。以下说法正确的是（　　） A．“水火箭”升空是利用了力的作用是相互的原理 B．“水火箭”内装满水时，打气后“水火箭”飞得最高 C．“水火箭”飞到最高时，“水火箭”的惯性消失 D．“水火箭”喷完水后向上飞行时，其重力势能不变 21．三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程。三峡电站年发电量可达 1000亿kW·h，大坝上下游最大水位差可达113m，修建船闸有效地解决了航运方面的问题。下列说法错误的是（     ） A．船只近距离并排行驶容易相撞是因为流体流速越大的位置压强越大 B．船闸利用了连通器原理，使大型轮船能顺利通过大坝 C．提高大坝上游蓄水水位，能更多地积蓄水的重力势能 D．大坝上游中1t的水下落100m，重力(取g=10N/ kg)做的功是 22．2023年5月28日，全球首架C919国产大飞机从上海虹桥机场飞抵北京首都机场，标志着C919正式投入商业运营，中国人终于坐上国产大飞机了。随着飞机从地面升空，飞机的重力势能______；飞机能够升空飞行，是因为机翼上方空气的流速比下方空气的流速______（选填“大”或“小”），从而产生较大的升力。 23．如图所示，2025年9月3日，在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵仪式上，三架直-8L运输直升机分别悬挂“正义必胜”、“和平必胜”、“人民必胜”条幅，飞过天安门广场上空。直-8L运输直升机降落时，其重力势能_____，直升机上的驾驶员以自己为参照物，会认为地面是_____的。 24．小华在“体育两小时”活动中做“引体向上”运动。 (1)他双脚蹬地向上跳起抓住单杠，说明力可以改变物体的_____，也同时说明物体间力的作用是_____的； (2)每次向上拉升时，其重力势能_____（选填“A不变”“B增大”或“C减小”） (3)若他的质量为，每次拉升时他的重心升高0.2m，则每次拉升，他克服重力所做的功为_____J。（g取10N/kg） 25．随着生产技术的发展，高楼大厦外的玻璃幕墙的清洁可由如图所示的自动擦窗机器人完成。某自动擦窗机器人的质量为3kg，它的“腹部”有吸盘。当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，它能牢牢地吸在竖直玻璃上。（g取10N/kg） (1)阳光照射在高楼大厦外的玻璃幕墙上主要产生__________（选填“漫反射”或“镜面反射”），形成光污染； (2)擦窗机器人竖直吸在玻璃上进行擦窗工作时，其吸盘内部的气压_________（选填“大于”“小于”或“等于”）大气压而产生“吸力”； (3)当擦窗机器人在竖直玻璃上静止时，摩擦力大小为_________N；摩擦力的方向_________ (4)吸盘与玻璃的接触面积为1.2×10-3m2，若吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.5×105Pa，则吸盘对玻璃的压力是多少N？ (5)请从能量的角度评价自动擦窗机器人存在的安全隐患。 五．比较重力势能的大小（共4小题） 26．北京时间2025年4月24日17时17分，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，成功将载人飞船送往预定轨道。载人飞船离开地面加速上升的过程中（　　） A．动能增大，重力势能不变 B．动能增大，重力势能增大 C．动能不变，重力势能不变 D．动能不变，重力势能增大 27．如图所示，甲、乙两个质量相同的小球从相同高度静止释放，下落起点到地面之间距离用虚线划分，相邻虚线间距相等，甲球下落过程中经过M、N两点，乙球经过P、Q两点。忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．甲球在M点的动能比它在N点的动能大 B．乙球到Q点减少的重力势能比它增加的动能大 C．甲球在N点时与乙球在P点时的机械能相等 D．甲球在N点时的速度比乙球在Q点的速度小 28．如图所示，货架上放着ABCD四个体积相同的实心球，其中A和B为铅球，C和D为铁球。则A与B相比，___ 的重力势能大，B与C相比，__ 的重力势能大，四个球中，重力势能最小的是____。 29．在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，金属小球落下后原来平整的沙盘经过打击后如图所示。可知A、B、C三个金属小球中___________球释放前重力势能最小；若A和B球质量相等，则刚开始落下时___________球的高度要低些（选填“A”、“B”或“C”）。 六．探究影响物体重力势能因素的实验（共5小题） 30．如图所示，在“探究重力势能的大小跟哪些因素有关”的实验中（m1=m2<m3），下列说法错误的是（　　） A．实验中木桩下陷的深度越深，则物体的重力势能越大 B．本实验用到的实验方法有控制变量法和转换法 C．选择b、c两图可比较物体的重力势能大小与质量的关系 D．比较a、b两图可知：质量一定时，物体被举的越高，重力势能越大 31．按要求完成填空。 （1）在如图甲所示的提升重物的装置中，所用的滑轮是______（选填“动”或“定”）滑轮，使用此滑轮的好处是：______。 （2）在探究影响物体的重力势能因素的实验中，小明用A、B两个实心铁块（mA＝mB）、沙子和铁钉进行实验，实验中他是通过比较______来比较物体重力势能的大小；由图乙可以探究物体重力势能的大小与物体______的关系。 32．请完成下列填空。 (1)如图1所示，长方体木块的长度为_________cm。 (2)如图2所示是某物质的凝固图像，可知在BC段，该物质处于_________（选填“固”“液”或“固液共存”）态。 (3)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3所示的实验。实验中通过观察 _________来判断物体重力势能的大小。要探究重力势能的大小与高度的关系，应选择图中_________（填序号）两次实验进行分析比较。 33．在“探究重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，三个金属块A、B、C的质量关系为。如图甲，让它们从不同高度处释放。木桩被击打后陷入沙中的情形如图乙所示。 (1)实验中金属块的重力势能大小是通过_________来反映的。 (2)比较图中金属块A和B的实验情况，可初步得出结论：当质量一定时，物体的位置越高，它具有的重力势能越________。 (3)比较金属块B和C将木桩打入沙中的深度，小海认为：物体重力势能的大小与质量无关，你认为小海的观点是______（填“正确”或“错误”）的，理由是__________。 (4)进行该探究实验运用到的物理实验方法是__________（写出一个即可）。 34．同学们在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”时，把小桌放在平整的沙面上，让重物从高处落下，撞击桌面的中心部位，使桌腿陷入沙子，如图所示为实验过程中的有关情境。 (1)本实验探究的是______（重物/小桌）的重力势能； (2)实验中通过______来判断物体重力势能的大小，这种研究方法叫______法； (3)实验中可能出现桌脚陷入沙子中的深度不明显或桌脚陷入沙子中的深度差不明显的现象，针对这些现象，下列做法中最不具有操作性的是______； A．增大重物下落的高度 B．增大前后两次实验重物的质量差 C．测量前后两次桌脚陷入沙面的深度h（如图丁所示） D．每次实验前都松动沙子、平整沙面 (4)比较甲、乙两实验，可得结论：______，重力势能越大，若要探究重力势能与质量的关系，应比较______两实验； (5)小明想用以上器材探究“动能的大小与哪些因素有关”，他的设想______（可行/不可行）。 七．弹性势能的概念及影影响因素（共4小题） 35．如图是某撑杆跳高运动员比赛时的照片，下列说法不正确的是（　　） A．使撑杆形变的力是运动员的重力 B．撑杆此时具有弹性势能 C．运动员受到的弹力是由于撑杆的形变产生的 D．撑杆能恢复原状说明其发生的是弹性形变 36．两边用弹簧和拴住的滑块M静止在O点处（此时两个弹簧都处于原长），向右拨动滑块M，它就可以在光滑的水平面上来回运动，当滑块从O点向右运动时，下列说法正确的是（弹簧在弹性限度内）（　　） A．弹簧k1的势能增大，弹簧k2的势能减小 B．弹簧k1的势能减小，弹簧k2的势能增大 C．弹簧k1和k2的势能同时增大 D．滑块M经过O点时的速度等于0 37．用网球拍击球时，球拍对球的力，其施力物体是________，受力物体是________。球受到的力是由于________（选填“网球拍”或“球”）发生弹性形变而产生的。该物体发生弹性形变时具有的能量叫做________ 38．如图为“会跳的卡片”，实验时应把图中卡片（A/B）面朝下紧贴桌面，压平后迅速松手，卡片就会跳起来，由此说明了发生弹性形变的橡皮筋具有___________能。若把卡片上的豁口再剪深一些，重复刚才的实验，卡片跳起的高度会更___________（选填“高”或“低”）一些。 八．探究影响物体弹性势能因素的实验（共3小题） 39．小琴和小华用如图甲所示的笔玩弹笔游戏，用手指捏住笔身向下用力压下一段距离，松开手指弹簧笔就会向上弹起一段高度，他们发现笔弹起的高度不同。这一现象引发他们思考：笔弹起的高度是由笔中弹簧具有的弹性势能决定的，那弹簧弹性势能的大小又与什么因素有关呢？他们将笔里面的弹簧拆卸出来，观察发现两根弹簧都是用粗细相同的钢丝制成，且绕制的疏密程度也相同，但原长不同。对此他们做出如下猜想： 猜想1：弹簧弹性势能的大小与弹簧的原长有关。 猜想2：弹簧弹性势能的大小与弹簧弹性形变的程度有关。 为了验证猜想1，他们制定了如下探究方案：分别将两根弹簧一端固定在竖直墙面上，用两块相同的橡皮擦放置在粗糙桌面上，依次将两根弹簧压缩相同长度后由静止释放，记录观察到的现象并进行分析。 (1)弹簧笔向上弹起的过程中弹簧的弹性势能转化为弹簧笔的___________能。 (2)如图乙所示，小华用橡皮擦依次将两根弹簧都由①位置起与弹簧接触并将弹簧压缩0.7cm到②位置后静止释放，最后被弹到③位置静止。由乙图可以判断弹簧___________（选填“A”或“B”）的原长更长。通过比较橡皮擦被弹开的距离，可以得出结论：形变程度相同的弹簧原长越___________（选填“长”或“短”）压缩后具有的弹性势能更大。 (3)为了探究猜想2，小华选择其中一根弹簧进行实验，请你帮他写出简要的实验方案：___________。 (4)结合第（2）问结论，小琴思考“若不拆开两支弹簧笔，按压弹簧笔使弹簧形变程度相同后释放，质量较小、弹簧原长较短的笔，一定弹得最高”你认为她的判断___________（选填“是”或“否”）正确，理由是：___________。 40．为了“探究弹性势能与哪些因素有关”，小明设计了如图甲所示的装置进行探究。 (1)将弹簧、正方体木块按照如图甲放置在粗糙的水平面上，弹簧左侧固定，手移动木块将弹簧压缩不同程度后，松手释放木块，木块由静止向右运动，最终停下；分别测量出木块移动的距离。实验中，弹簧的__________能转化为木块的__________能，最终转化为__________能。 实验中，小明又发现在水平桌面上运动的木块离开桌面后，会沿着曲线运动并最终到地面上。物体离开桌面后在水平方向运动的距离与哪些因素有关呢？他提出以下三个猜想： 猜想1：与物体离开桌面时的速度有关； 猜想2：与物体的质量有关： 猜想3：与物体离地面的高度有关 (2)为此，小明设计如图乙所示的实验装置，弹簧一端固定，用小球实验。为了验证猜想1是否正确，小明进行如下实验：保持__________不变，将弹簧压缩到不同的长度，比较小球离开桌面后，在水平方向运动的距离s。最终证明猜想1是正确的； (3)小明接下来想探究猜想2，用不同质量的小球将弹簧压缩相同的长度，由静止释放后，比较小球水平运动的距离，然后得出结论。你认为小明的方案存在的问题是________________，请你为小明设计一个正确的方案：__________________。 41．实验探究：“弹性势能的大小跟哪些因素有关”。小明提出如下猜想： ①弹性势能的大小与弹簧的材料有关；②弹性势能的大小与弹簧被压缩程度有关； 探究猜想一设计如下实验方案：（以下所有弹簧被压缩后均未超过其弹性限度） 将两根外形完全相同，材料不同的弹簧A、B分别按图甲安装；将小球分别置于弹簧A、B的右端，使弹簧被压缩的长度为3cm，如图乙所示，放手后小球被弹出，并与同一位置的同一木块相碰，木块在同一水平面被推动距离分别为、，比较、大小。 (1)实验中通过小球推动木块的距离越远，可以间接反映弹簧具有的弹性势能越大的原因是___________；请再列举一个运用此物理研究方法的实验：___________。 (2)比较小球推动木块的距离，得出结论：弹性限度内，___________；若水平面光滑，___________（选填“能”或“不能”）得出同样的结论； (3)小明用上述实验装置继续探究猜想二，得出下表实验数据。分析数据，你认为小明实验中存在的主要问题是___________；若想验证猜想二是否成立，正确的实验操作是：___________，观察木块被推动的距离。 实验序号 弹簧编号 弹簧被压缩距离/cm 木块被推动距离/cm 1 A 3 24 2 B 6 24 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 11.3 （专题训练） 一．动能的概念、影响动能的因素（共7小题） 二．比较动能大小（共5小题） 三．探究影响动能因素的实验（共6小题） 四．重力势能的概念及影响因素（共7小题） 五．比较重力势能的大小（共4小题） 六．探究影响物体重力势能因素的实验（共5小题） 七．弹性势能的概念及影影响因素（共4小题） 八．探究影响物体弹性势能因素的实验（共3小题） 一．动能的概念、影响动能的因素（共7小题） 1．2026年2月11日，我国成功实施了长征十号运载火箭系统低空演示验证与梦舟载人飞船系统最大动压逃逸飞行试验，标志着我国载人月球探测工程迈出了关键一步。由长征十号运载火箭搭载的梦舟载人飞船加速升空时（    ） A．动能不变，势能变大 B．动能变小，势能变大 C．动能变大，势能变小 D．动能变大，势能变大 【答案】D 【详解】飞船加速升空时，质量不变，速度增大，因此动能变大；同时高度升高，因此重力势能变大，故选D。 2．鄯善县库木塔格沙漠景区新增滑沙项目。小顾同学乘坐滑板沿倾斜滑道加速下滑，关于此过程中滑板受到滑道的摩擦力方向和滑板的动能变化，下列说法正确的是（　　） A．摩擦力方向沿滑道向上，动能增大 B．摩擦力方向沿滑道向下，动能增大 C．摩擦力方向沿滑道向上，动能减小 D．摩擦力方向沿滑道向下，动能减小 【答案】A 【详解】小顾同学乘坐滑板沿倾斜滑道加速下滑，摩擦力方向与滑板相对运动的方向相反，沿滑道向上；滑板质量不变，速度变大，动能增大。 故选A。 3．冰上龙舟保留了传统龙舟运动的技巧性与竞技性，打破了龙舟运动在北方发展的季节局限性。如图所示为某地区举行的冰上龙舟比赛，龙舟匀速滑行在水平冰面上。下列关于比赛过程中描述正确的是（　　） A．龙舟匀速滑行在水平冰面上，其惯性越来越小 B．此时冰面对龙舟的支持力和龙舟对冰面的压力是一对平衡力 C．冰刀很光滑是通过减小接触面粗糙程度的方式减小摩擦 D．龙舟在水平冰面匀速滑行的过程中动能减小 【答案】C 【详解】A．惯性是物体固有的属性，与物体的质量有关，与物体的运动状态无关。龙舟匀速滑行时，其质量不变，因此惯性大小不变，故A错误； B．冰面对龙舟的支持力和龙舟对冰面的压力是一对相互作用力，它们大小相等、方向相反、作用在两个物体上，不是一对平衡力，故B错误； C．冰刀很光滑，是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力的，这是减小摩擦的一种常用方法，故C正确； D．龙舟在水平冰面上匀速滑行时，其速度不变，质量也不变，因此动能大小不变，故D错误。 故选C。 4．小明同学用50N的水平推力推着重为100N的箱子在水平地面上匀速前进了10m，前进的过程中箱子的动能______（选填“变大”“变小”或“不变”），推力对箱子做的功是______J。 【答案】 不变 500 【详解】动能的大小与物体的质量和速度有关，箱子匀速前进过程中，质量和速度均未发生变化，因此动能不变。根据，已知推力，箱子在推力方向上移动的距离，则推力对箱子做的功 5．中东某国自主研发的“法塔赫”高超音速导弹采用乘波体构型，末端速度达15马赫，合成约_______米每秒，导弹具备末端变轨能力，可突破对方国家“铁穹”等反导系统，射程覆盖1500公里。导弹在中段匀速飞行过程中，伴随推进燃料的燃烧，导弹动能_______（填“增大”、“减小”或“不变”），末端变轨过程中受_______（填“平衡力”或“非平衡力”）。（1马赫等于空气中1倍音速，空气中的音速约为340m/s） 【答案】 5100/ 减小 非平衡力 【详解】已知1马赫等于空气中1倍音速，则 导弹中段匀速飞行时速度不变，但推进燃料燃烧使导弹质量减小，因此动能减小。 平衡力作用下物体运动状态不变，末端变轨时导弹的运动状态发生改变，所以受到非平衡力作用。 6．如图所示，扫地机器人采用刷扫和真空方式，并用风机产生负压，将灰尘和地面杂物吸入自身的垃圾收纳盒。 (1)当扫地机器人在水平地面上匀速前进清理散落在地面的杂物时，扫地机器人的动能________。（选填“增大”“不变”或“减小”） (2)机器人的吸尘口处空气流速________，流体压强________（选填“大”或“小”），灰尘在外界________作用下被压入收纳盒内。 【答案】(1)增大 (2) 大 小 大气压 【详解】（1）扫地机器人匀速前进时速度不变，工作过程中不断吸入杂物，自身总质量增大，因此动能增大。 （2）[1][2][3]根据流体压强的规律，流速越大的位置，流体压强越小。机器人吸尘口处空气流速大，压强小，小于外界大气压，灰尘在外界大气压的作用下被压入收纳盒中。 7．物理观念  物理课本中给出了一些物体的动能，如下表所示．请你根据表中的数据和所学的相关物理知识推断： 行走的牛 160 J 人骑自行车 800 J 步枪子弹出膛时 (1)在质量和速度这两个物理量中，对动能影响较大的是__________（选填“质量”或“速度”）。 (2)物体的动能（）与物体的质量（）和运动速度（）的定量关系，你认为下面的选项正确的是__________（选填字母）。 A． B． C． 【答案】(1)速度 (2)C 【详解】（1）通过对比表格中的数据可知，行走的牛质量大、速度小，动能为160J；人骑自行车质量比牛小很多，但速度比牛大，动能达到800J；步枪子弹质量极小，但速度极大，动能达到，因此从这些数据能看出，速度的变化对动能的影响比质量更显著。 （2）A．表示的是动能和速度是正比关系，不符合“速度影响更显著”的特点，故A错误； B．根据可以看出动能随速度增长得更慢，故B错误； C．根据可以看出动能和速度的平方成正比，速度稍微增大一点，动能就会大幅增加，故C正确。 故选C。 二．比较动能大小（共5小题） 8．汽车爬坡时，驾驶员的操作是：加大油门，同时将变速器换成低速挡。加大油门是使发动机发挥最大的功率，换用低速挡是为了减速。那么，在爬坡时，减少汽车的速度是为了（　　） A．增大动能 B．获取更大的动力 C．省距离 D．增大惯性 【答案】B 【详解】根据功率可知，在输出功率一定的情况下，减小汽车的速度可以增加汽车的牵引力（即获得更大的动力）；汽车爬坡速度减小，质量不变，动能应减小；质量不变，汽车的惯性不变；且爬坡将变速器换成低速挡不是为了省距离。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 9．如图甲所示，小红和同学正在踢毽子。小红先后以大小相同的初速度分别沿竖直向上和斜向上方向将毽子踢出，如图乙所示（忽略空气阻力）。下列说法正确的是（　　） A．毽子在空中上升过程中，踢力对它做功 B．踢出的毽子向上运动的过程中，毽子的惯性减小 C．毽子斜向上方上升到最高点时动能为零 D．脚踢毽子的力和毽子对脚的力大小一定相等 【答案】D 【详解】A．毽子在空中上升过程中，毽子不再受到脚对它的踢力，故此时踢力不做功，故A错误； B．惯性只与质量有关，毽子在向上运动时，质量不变，则它的惯性就不变，故B错误； C．毽子斜向上运动到最高点时，有水平方向上的速度，此时毽子的速度不为零，故动能就不为零，故C错误； D．脚踢毽子时，脚对毽子提供一个力，由于力的作用是相互的，毽子也会对脚提供一个力，故脚踢毽子的力和毽子对脚的力是一对相互作用力，其大小相等，故D正确。 故选D。 10．如图所示，小型客车、大型客车和载货汽车的质量是依次递增的。如果三种车速度相同，则_______车辆的动能最大。如果三辆车的动能相同，则_______车的速度最大。 【答案】 载货汽车 小型客车 【详解】[1][2]动能的大小与物体的质量和速度有关，物体的质量越大、速度越大，则它的动能就越大；三辆车速度相同，载货汽车的质量最大，所以它的动能最大；三种车的动能相同，小型客车的质量最小，所以它的速度是最大的。 11．图甲中过山车从A点出发，先后经过B、B1、C、D、E点；图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图。 (1)如图甲过山车在B1和D点具有相同的_____ （填“重力势能”“动能”或“机械能”）。 (2)如图乙所示，小科认为在D点动能和重力势能的总和应该大于在C点的动能，你是否同意他的观点？并说明理由：_________ 。 【答案】(1)重力势能 (2)不同意。由图乙可知，过山车在C点动能最大，对比图乙中C、E两点可知，C点过山车的动能大于E点时的动能，而在C、E两点，过山车的机械能都是以动能的形式而存在的，所以在这个过程中，过山车的机械能变小；说明受到摩擦阻力的作用，故过山车的机械能是减小的，即过山车在D点动能和重力势能的总和应该小于在C点的动能。 【详解】（1）过山车在和D点具有相同的高度，质量不变，重力势能相同。 （2）略 12．排球运动中，运动员组织进攻和防守时，可用双手做发球、垫球、传球等动作。如图所示，某同学竖直向上垫起重为2.6N的排球，排球上升时会经过a、b、c、d四点，其中d点是最高点。 (1)在上升的过程中，排球的动能______。（选填“增大”“减小”或“不变”） (2)在图中用力的示意图画出排球在d处所受的重力_______。 (3)已知排球所受空气阻力随运动速度的增大而增大。则排球经过a、b、c、d四点时，所受合力最大的是（　　） A．a处 B．b处 C．c处 D．d处 (4)甲同学认为“排球在d处时，处于静止状态”，你赞同该观点吗？为什么：______。 【答案】(1)减小 (2) (3)A (4)不赞同，d处的排球只受重力，受力不平衡，不处于静止状态 【详解】（1）排球上升过程中，质量不变，速度减小，动能减小。 （2）重力的方向是竖直向下的，如图所示： （3）排球上升时，a处速度最大，阻力随速度增大而增大，a处阻力最大，又因为重力不变，所以a处合力最大。故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 （4）不赞同，排球在d处只受重力，受力不平衡，不是静止状态。 三．探究影响动能因素的实验（共6小题） 13．探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置如图所示，下列关于该实验的说法正确的是（　　） A．实验研究的是木块的动能大小 B．小球由斜面滚下，重力势能转化为动能 C．实验表明动能大小与物体的高度有关 D．在探究动能大小与质量的关系时，应保持小球质量不变 【答案】B 【详解】A．实验通过木块移动的距离来反映小球的动能大小利用了转换法，探究的是小球的动能，故A错误； B．小球从斜面滚下，重力势能越来越小，速度越来越快，动能越来越大，是将重力势能转化为动能，故B正确； C．让小球从斜面的不同高度滚下，小球的质量相同，达到水平面时的速度不同，因此实验表明动能大小与物体运动的速度有关，故C错误； D．在探究动能大小与质量的关系时，根据控制变量法，应保持小球释放的高度不变，改变小球的质量，故D错误。 故选B。 14．如图所示，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，撞击水平面上同一木块。 本实验探究的是小车的动能与________的关系，小车的动能是由________能转化而来，实验中是通过观察________来比较动能大小的。 【答案】 速度 重力势 木块移动的距离 【解析】【小题1】[1]使用的是同一小车，从不同高度由静止释放。小车从斜面上滑下时，高度不同，到达水平面时的速度就不同。因此，该实验是在质量一定的情况下，研究动能与速度的关系。 [2]小车在斜面上具有一定的高度，因此具有重力势能。当小车从斜面下滑时，高度降低，速度增大，重力势能逐渐转化为动能。 [3]实验时，由于动能的大小无法直接测量，从而采用“转换法”，即小车撞击木块后，会推动木块移动一段距离。小车动能越大，对木块做的功越多，木块被推动的距离就越远。因此，通过观察木块被推动的距离来间接比较小车动能的大小。 15．许多实验器材在物理实验中能被重复利用，斜面就是其中之一。请完成下列利用斜面进行实验的有关内容： (1)图甲所示实验中，为便于测量小车在斜面上的运动时间，应使斜面保持________（选填“很大”或“很小”）的坡度； (2)图乙所示实验中，用同一个球A，可探究动能大小跟________有关，探究过程中多次实验的目的与下列哪个实验不同________（填序号）； A．探究杠杆平衡条件    B．测量物质密度    C．探究重力与质量关系 (3)在丙中探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，用________方法（选填“控制变量”、“转换”或“推理”）得出：如果运动物体不受力，它将做匀速直线运动。 【答案】(1)很小 (2) 速度 B (3)推理 【详解】（1）斜面倾角越小，小车运动时间越长，为了便于测量小车的运动时间，实验中斜面应该保持很小的坡度。 （2）用同一个小球质量不变，从斜面不同高度滚下，到达水平面时的速度不同，因此可探究动能大小跟速度有关。 探究过程中多次实验的目的是为了寻找普遍规律，避免偶然性；而探究杠杆平衡条件：多次实验是为了寻找普遍规律；测量物质密度：多次实验是为了取平均值减小误差；探究重力与质量关系：多次实验是为了寻找普遍规律；因此，与动能实验目的不同的是测量物质密度，故选B。 （3）在丙中探究“阻力对物体运动的影响”实验中，用推理方法得出：如果运动物体不受力，它将做匀速直线运动。实验中只能让阻力逐渐减小，观察速度变化越来越慢，无法真正做到不受力，最终结论是在实验事实的基础上科学推理出来的。 16．在探究“物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，小静设计了如图实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止，其中（不考虑空气阻力）。 (1)实验中是通过观察________来判断小球的动能大小；用来研究超速安全隐患时，我们应选择________两图所示实验来进行比较； (2)实验中钢球碰撞木块后继续向前运动一段距离，说明开始时钢球的重力势能________木块移动过程中克服摩擦力所做的功（选填“>”、“<”或“=”）； (3)若完成了图乙操作后，在做图丙所示的实验时，木块滑出了水平木板，如果仅对丙图所示的实验进行改进，下列措施中可行的是________（填写序号）； A．换质量更大的木块 B．降低钢球开始的高度 C．换质量大于的钢球 D．换质量小于的钢球 (4)比较________两图可以模拟汽车超载带来的危害。 (5)小静还利用丁图来研究动能和势能相互转化，图中两个相同的光滑弧形槽，一个为凸形，一个为凹形，AB两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v，A小球通过凸形槽的时间为，B小球通过凹形槽的时间，则时间较长的是________（选填“”或“”）。 【答案】(1) 木块被撞击后移动的距离 甲、乙 (2)> (3)D (4)甲、丙 (5) 【详解】（1）实验利用了转换法，通过木块被撞击后移动的距离反映钢球动能大小；研究超速隐患时，需要控制质量相同、改变钢球到达水平面的速度，因此选质量相同、下落高度不同的甲、乙。 （2）钢球碰撞木块后仍剩余动能，会继续克服摩擦力做功，因此初始钢球的重力势能，等于木块克服摩擦做功加上钢球自身克服摩擦做功，故初始重力势能大于木块克服摩擦力做的功。 （3）A．换更大木块会改变摩擦力，从而影响木块滑行的距离，故A不符合题意； B．丙实验目的是探究质量对动能的影响，需要控制下落高度（速度）和甲一致，因此不能降低高度，故B不符合题意； C．换更大钢球会让动能更大，木块更易滑出，故C不符合题意； D．换更小质量的钢球，既能减小动能避免滑出，又可以控制质量不同，故D符合题意。 故选D。 （4）模拟超载危害，需要控制速度（下落高度）相同、改变质量，因此选高度相同、质量不同的甲、丙。 （5）槽光滑，机械能守恒，A走凸形槽，上升过程动能转化为重力势能，速度先减小后增大为v，全程平均速度小于；B走凹形槽，下降过程重力势能转化为动能，速度先增大后减小为v，全程平均速度大于。路程相同，平均速度越小时间越长，因此更长。 17．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。 18．(1)小明在做“探究平面镜成像特点”的实验时，准备如下器材：玻璃板、两支完全相同的蜡烛、铅笔、刻度尺。 ①他选用两支完全相同的蜡烛，点燃一支竖立固定在“平面镜”的前面，移动后面另一支未点燃的蜡烛，直到看上去它跟前面蜡烛的像完全重合，记录它们的位置。移动点燃的蜡烛，再做几次实验，收集实验数据如表所示； 次数 蜡烛到平面镜的距离/cm 蜡烛的像到平面镜的距离/cm 蜡烛的像与蜡烛的大小关系 1 5.0 5.0 相等 2 8.0 8.0 相等 3 10.0 10.0 相等 ②他分析成像的特点，利用数学知识总结出：平面镜所成的像与物体关于镜面_____； ③检查视力的时候，视力表放在被测者的后上方，被测者识别对面墙上镜子里视力表的像。如图乙所示，视力表与平面镜间的水平距离为2.7m，要求视力表在镜中的像与被测者相距5m，则人应坐在离平面镜前_____m的位置检查。 (2)在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，兴趣小组用质量不同的两个钢球，分别从不同的高度由静止开始滚下，实验过程如图所示。 ①实验中，探究的动能是指_____（填序号）； A．钢球在斜面上的动能    B．钢球撞击木块时的动能    C．木块的动能 ②如果实验装置的水平面绝对光滑且无空气阻力，那么我们_____（选填“能”或“不能”）完成该实验，原因是__________。 【答案】(1) 对称 2.3 (2) B 不能 木块将在水平面上做匀速直线运动，就不能用木块被撞的远近反映钢球动能的大小 【详解】（1）[1]因为平面镜成像时，像和物体的连线垂直于镜面，且到镜面的距离相等，大小相等。故平面镜所成的像与物体关于镜面对称。 [2]视力表与平面镜的水平距离为，根据平面镜成像特点，视力表的像到平面镜的距离也为。视力表在镜中的像与被测者相距，则人到平面镜的距离为 故人应坐在离平面镜前2.3m的位置检查。 （2）[1]实验中探究的是钢球撞击木块时的动能，因为我们是通过观察木块被推动的距离来反映钢球的动能大小的。 故选B。 [2][3]如果水平面绝对光滑且无空气阻力，根据牛顿第一定律，木块被撞击后会一直做匀速直线运动，无法通过木块移动的距离来比较钢球动能的大小，所以我们不能完成该实验。 四．重力势能的概念及影响因素（共7小题） 19．某同学将实心球抛出，其运动轨迹如图所示，则实心球（     ） A．受到惯性的作用 B．速度大小保持不变 C．始终受平衡力作用 D．重力势能先变大后变小 【答案】D 【详解】A．惯性是物体固有的属性，物理学中只能表述为具有惯性，不能表述为受到惯性的作用，故A不符合题意； B．实心球在空中做曲线运动，其上升阶段速度减小，下降阶段速度增大，故B不符合题意； C．实心球的运动方向和速度大小持续改变，意味着其运动状态不断变化，因此必然受到非平衡力的作用，故C不符合题意； D．实心球的运动轨迹显示其所处高度先上升后下降，在质量不变的前提下，其重力势能先变大后变小，故D符合题意。 故选D。 20．如图是“水火箭”简易原理图。发射时，使用打气筒向“水火箭”内不断打气，当内部气压增大到一定程度时，水会从“水火箭”中向下喷出，使“水火箭”升空。以下说法正确的是（　　） A．“水火箭”升空是利用了力的作用是相互的原理 B．“水火箭”内装满水时，打气后“水火箭”飞得最高 C．“水火箭”飞到最高时，“水火箭”的惯性消失 D．“水火箭”喷完水后向上飞行时，其重力势能不变 【答案】A 【详解】A．水火箭向下喷水时，水对火箭施加向上的作用力，使火箭升空，利用了力的作用是相互的原理，故A正确； B．若水火箭装满水，没有足够空间储存高压气体，无法提供足够的反冲动力，无法飞得最高，故B错误； C．惯性是一切物体固有的属性，物体任何时候都具有惯性，最高点惯性不会消失，故C错误； D．重力势能和质量、高度有关，喷完水后向上飞行时，火箭质量不变，高度升高，重力势能增大，故D错误。 故选A。 21．三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程。三峡电站年发电量可达 1000亿kW·h，大坝上下游最大水位差可达113m，修建船闸有效地解决了航运方面的问题。下列说法错误的是（     ） A．船只近距离并排行驶容易相撞是因为流体流速越大的位置压强越大 B．船闸利用了连通器原理，使大型轮船能顺利通过大坝 C．提高大坝上游蓄水水位，能更多地积蓄水的重力势能 D．大坝上游中1t的水下落100m，重力(取g=10N/ kg)做的功是 【答案】A 【详解】A．船只近距离并排行驶容易相撞是因为流体流速越大的位置压强越小，故A错误，符合题意； B．连通器是指上端开口、底部相连通的容器，当连通器内盛有同一种液体，且液体不流动时，各容器液面保持相平。船闸工作时，闸室分别与上游和下游构成连通器，使水面相平，从而让大型轮船在上下游之间顺利航行，故B正确，不符合题意； C．重力势能的大小与物体的质量和高度有关，大坝蓄水提高上游水位，水的质量增加，高度增大，所以水的重力势能增大，故C正确，不符合题意； D．大坝上游中1t的水下落100m，重力(取g=10N/ kg)做的功是 故D正确，不符合题意。 故选A。 22．2023年5月28日，全球首架C919国产大飞机从上海虹桥机场飞抵北京首都机场，标志着C919正式投入商业运营，中国人终于坐上国产大飞机了。随着飞机从地面升空，飞机的重力势能______；飞机能够升空飞行，是因为机翼上方空气的流速比下方空气的流速______（选填“大”或“小”），从而产生较大的升力。 【答案】 增大 大 【详解】[1]重力势能的大小取决于物体的质量和高度，飞机升空过程中质量不变，高度逐渐增加，所以重力势能增大。 [2]机翼上表面弯曲、下表面平直，空气流过机翼时，上方空气的运动路径更长，流速比下方空气的流速大，机翼上下方形成压强差，从而产生向上的升力。 23．如图所示，2025年9月3日，在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵仪式上，三架直-8L运输直升机分别悬挂“正义必胜”、“和平必胜”、“人民必胜”条幅，飞过天安门广场上空。直-8L运输直升机降落时，其重力势能_____，直升机上的驾驶员以自己为参照物，会认为地面是_____的。 【答案】 减小 运动 【详解】重力势能的大小和物体质量、所处高度有关，直升机降落时质量不变，高度不断降低，因此重力势能减小。 判断物体运动状态时，若物体相对于参照物的位置发生变化，物体就是运动的。直升机降落时，地面相对于驾驶员（参照物）的位置不断靠近，位置发生变化，因此以驾驶员自己为参照物，地面是运动的。 24．小华在“体育两小时”活动中做“引体向上”运动。 (1)他双脚蹬地向上跳起抓住单杠，说明力可以改变物体的_____，也同时说明物体间力的作用是_____的； (2)每次向上拉升时，其重力势能_____（选填“A不变”“B增大”或“C减小”） (3)若他的质量为，每次拉升时他的重心升高0.2m，则每次拉升，他克服重力所做的功为_____J。（g取10N/kg） 【答案】(1) 运动状态 相互 (2)B (3) 80 【详解】（1）小华蹬地后从静止变为向上运动，运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态；脚蹬地时，地面对脚施加向上的反作用力使小华跳起，体现了物体间力的作用是相互的。 （2）小华拉升时质量不变，重心高度升高，重力势能增大，因此选B。 （3）小华的重力为 克服重力做的功为 25．随着生产技术的发展，高楼大厦外的玻璃幕墙的清洁可由如图所示的自动擦窗机器人完成。某自动擦窗机器人的质量为3kg，它的“腹部”有吸盘。当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，它能牢牢地吸在竖直玻璃上。（g取10N/kg） (1)阳光照射在高楼大厦外的玻璃幕墙上主要产生__________（选填“漫反射”或“镜面反射”），形成光污染； (2)擦窗机器人竖直吸在玻璃上进行擦窗工作时，其吸盘内部的气压_________（选填“大于”“小于”或“等于”）大气压而产生“吸力”； (3)当擦窗机器人在竖直玻璃上静止时，摩擦力大小为_________N；摩擦力的方向_________ (4)吸盘与玻璃的接触面积为1.2×10-3m2，若吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.5×105Pa，则吸盘对玻璃的压力是多少N？ (5)请从能量的角度评价自动擦窗机器人存在的安全隐患。 【答案】(1)镜面反射 (2)小于 (3) 30 竖直向上 (4)180 (5)见解析 【详解】（1）高楼大厦外的玻璃幕墙表面光滑，主要发生镜面反射，形成光污染。 （2）擦窗机器人工作时，当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，吸盘内的气压小于外界大气压，从而使机器人能吸在竖直的玻璃上。 （3）[1][2]物体静止或匀速直线运动时，物体都处于平衡状态，受平衡力。当擦窗机器人在竖直玻璃板上，处于静止状态时，其处于平衡状态，其受到的摩擦力与重力是一对平衡力，大小相等，方向相反，自动擦窗机器人的质量为3kg，所受重力为 由于重力的方向竖直向下，所以受到玻璃对其的摩擦力方向为竖直向上。 （4）吸盘与玻璃的接触面积为1.2×10-3m2，若吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.5×105Pa，则吸盘对玻璃的压力 （5）自动擦窗机器人工作时质量大，所处位置高，具有很大的重力势能，一旦掉落重力势能转化为动能，会对楼下产生巨大的冲击。 五．比较重力势能的大小（共4小题） 26．北京时间2025年4月24日17时17分，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，成功将载人飞船送往预定轨道。载人飞船离开地面加速上升的过程中（　　） A．动能增大，重力势能不变 B．动能增大，重力势能增大 C．动能不变，重力势能不变 D．动能不变，重力势能增大 【答案】B 【详解】火箭加速上升过程中，火箭上载人飞船的质量不变，速度变大，位置变高，故载人飞船的动能增大，重力势能增大，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 27．如图所示，甲、乙两个质量相同的小球从相同高度静止释放，下落起点到地面之间距离用虚线划分，相邻虚线间距相等，甲球下落过程中经过M、N两点，乙球经过P、Q两点。忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．甲球在M点的动能比它在N点的动能大 B．乙球到Q点减少的重力势能比它增加的动能大 C．甲球在N点时与乙球在P点时的机械能相等 D．甲球在N点时的速度比乙球在Q点的速度小 【答案】C 【详解】A．甲球静止释放，下落的过程中速度越来越快，所以甲球在M点的速度大于甲球在N点的速度，动能由质量和速度决定，甲球质量不变，所以，甲球在M点的动能比它在N点的动能大，故A错误； B．忽略空气阻力，小球的机械能守恒，两球下落的过程中，重力势能转化为动能，两球增加的动能都等于各自减小的重力势能，故B错误； C．由于忽略空气阻力，故两小球的机械能都守恒，又因为甲、乙两个质量相同的小球从相同高度静止释放，所以，两小球的机械能相等，故甲球在N点时与乙球在P点时的机械能相等，故C正确； D．由图知道，Q点的高度等于N点的高度，甲和乙的机械能相等，重力势能相等，所以动能相等，甲和乙质量相等，所以甲球在Q点的速度等于乙球在 N 点的速度，故D错误。 故选C。 28．如图所示，货架上放着ABCD四个体积相同的实心球，其中A和B为铅球，C和D为铁球。则A与B相比，___ 的重力势能大，B与C相比，__ 的重力势能大，四个球中，重力势能最小的是____。 【答案】 A B D 【详解】[1][2][3]四个球的体积相同，A和B为铅球，C和D为铁球，铅的密度大于铁的密度，由得，A、B的质量大于C、D的质量。A与B质量相同，A的高度更高，所以A的重力势能大；B与C高度相同，B的质量更大，所以B的重力势能大。四个球中，D的高度最低，且质量与C相等，小于A、B，故重力势能最小的是D。 29．在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，金属小球落下后原来平整的沙盘经过打击后如图所示。可知A、B、C三个金属小球中___________球释放前重力势能最小；若A和B球质量相等，则刚开始落下时___________球的高度要低些（选填“A”、“B”或“C”）。 【答案】 B B 【详解】[1]小球释放前的重力势能越大，小球的能量就越多，做功本领越强，则小球陷入沙盘中越深，反之小球陷入沙盘中越浅。图中金属小球B陷入沙盘中的深度最小，说明金属小球B的重力势能最小。 [2]重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大，高度越小，重力势能越大。若A和B球质量相等，陷入沙盘中越浅，说明小球下落的高度越低，图中金属小球B陷入沙盘中的深度最小，所以金属小球B球的高度要低些。 六．探究影响物体重力势能因素的实验（共5小题） 30．如图所示，在“探究重力势能的大小跟哪些因素有关”的实验中（m1=m2<m3），下列说法错误的是（　　） A．实验中木桩下陷的深度越深，则物体的重力势能越大 B．本实验用到的实验方法有控制变量法和转换法 C．选择b、c两图可比较物体的重力势能大小与质量的关系 D．比较a、b两图可知：质量一定时，物体被举的越高，重力势能越大 【答案】C 【详解】A．木桩下陷的深度可以视作物体重力势能对木桩所做功的直接反映。在同一次释放中，若下陷越深，说明重力势能越大，故A正确，不符合题意； B．本实验先“只改变质量、控制高度不变”或“只改变高度、控制质量不变”来比较木桩下陷的深度，这体现了控制变量法；再利用“重力势能转化为对木桩做功的效果”来间接测量重力势能大小，这属于转换法，故B正确，不符合题意； C．由图可知，b、c两图中物体的高度并不相同，无法仅比较“质量不同”对重力势能的影响；若要比较质量对重力势能的影响，应保证高度相同，故C错误，符合题意； D．比较a、b两图时，质量相同，高度不同，高度越高，木桩下陷的越深，说明：在质量一定时，物体被举得越高，重力势能越大，故D正确，不符合题意。 故选C。 31．按要求完成填空。 （1）在如图甲所示的提升重物的装置中，所用的滑轮是______（选填“动”或“定”）滑轮，使用此滑轮的好处是：______。 （2）在探究影响物体的重力势能因素的实验中，小明用A、B两个实心铁块（mA＝mB）、沙子和铁钉进行实验，实验中他是通过比较______来比较物体重力势能的大小；由图乙可以探究物体重力势能的大小与物体______的关系。 【答案】 定 可以改变拉力的方向 铁钉陷入沙子的程度 高度 【详解】（1）[1][2]由图甲可知，该滑轮不能随物体而移动，因此该滑轮是定滑轮，在使用此滑轮可以改变拉力的方向。 （2）[3][4]物体中重力势能无法直接观察到，由转换法可知，可以通过铁钉陷入沙子的程度来比较物体重力势能的大小；重力势能与物体的质量和高度有关，已知两个实心铁块的质量相同，由图可知两个铁块的高度不同，由控制变量法可知是探究物体重力势能的大小与物体高度的关系。 32．请完成下列填空。 (1)如图1所示，长方体木块的长度为_________cm。 (2)如图2所示是某物质的凝固图像，可知在BC段，该物质处于_________（选填“固”“液”或“固液共存”）态。 (3)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3所示的实验。实验中通过观察 _________来判断物体重力势能的大小。要探究重力势能的大小与高度的关系，应选择图中_________（填序号）两次实验进行分析比较。 【答案】(1)2.23 (2)固液共存 (3) 小圆桌的铁钉陷入沙子中的深度 ①② 【详解】（1）该刻度尺的分度值为1mm，读数需要估读到分度值的下一位，木块左端对齐3.00cm，右端对齐5.23cm，因此长度为 （2）该物质是晶体，BC段是晶体的凝固过程，凝固过程中晶体既有未凝固的液态，也有已凝固的固态，因此处于固液共存态。 （3）实验利用转换法，通过观察小圆桌的铁钉陷入沙子中的深度来间接判断重力势能的大小；探究重力势能与高度的关系时，需要控制重物质量相同，改变下落高度，①和②的重物质量相同、下落高度不同，符合控制变量的要求，因此选择①②两次实验。 33．在“探究重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，三个金属块A、B、C的质量关系为。如图甲，让它们从不同高度处释放。木桩被击打后陷入沙中的情形如图乙所示。 (1)实验中金属块的重力势能大小是通过_________来反映的。 (2)比较图中金属块A和B的实验情况，可初步得出结论：当质量一定时，物体的位置越高，它具有的重力势能越________。 (3)比较金属块B和C将木桩打入沙中的深度，小海认为：物体重力势能的大小与质量无关，你认为小海的观点是______（填“正确”或“错误”）的，理由是__________。 (4)进行该探究实验运用到的物理实验方法是__________（写出一个即可）。 【答案】(1)木桩陷入沙中的深度 (2)大 (3) 错误 没有控制金属块B和C下落的高度相同 (4)控制变量法/转换法 【详解】（1）实验中金属块的重力势能大小是通过木桩被击打后陷入沙中的深度来反映的，这是转换法的应用。 （2）A、B的质量是相同的，物块B的高度大于A的高度，B撞击的木桩陷入沙中的深度大于A撞击的木桩陷入沙中的深度，表示B的重力势能大，所以结论为：当质量一定时，物体的高度越高，具有的重力势能越大。 （3）[1][2]由图可知，B、C下落的高度不同，质量也不同，击打木桩的深度相同；根据控制变量法，要探究物体重力势能的大小与质量的关系，应控制物体下落的高度相同，故结论是错误的。 （4）探究重力势能与高度的关系时，控制质量相同，属于控制变量法；通过木桩陷入沙中的深度来反映金属块重力势能的大小，属于转换法。 34．同学们在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”时，把小桌放在平整的沙面上，让重物从高处落下，撞击桌面的中心部位，使桌腿陷入沙子，如图所示为实验过程中的有关情境。 (1)本实验探究的是______（重物/小桌）的重力势能； (2)实验中通过______来判断物体重力势能的大小，这种研究方法叫______法； (3)实验中可能出现桌脚陷入沙子中的深度不明显或桌脚陷入沙子中的深度差不明显的现象，针对这些现象，下列做法中最不具有操作性的是______； A．增大重物下落的高度 B．增大前后两次实验重物的质量差 C．测量前后两次桌脚陷入沙面的深度h（如图丁所示） D．每次实验前都松动沙子、平整沙面 (4)比较甲、乙两实验，可得结论：______，重力势能越大，若要探究重力势能与质量的关系，应比较______两实验； (5)小明想用以上器材探究“动能的大小与哪些因素有关”，他的设想______（可行/不可行）。 【答案】(1)重物 (2) 桌脚陷入沙子中的深度 转换 (3)C (4) 质量相等，物体的高度越高 乙、丙 (5)可行 【详解】（1）实验中，让重物从高处落下，撞击桌面的中心部位，桌腿陷入沙子，在探究重力势能的大小与哪些因素有关实验中，所以探究的是重物的重力势能。 （2）[1][2]实验中通过比较桌腿进入沙子的深浅来比较重力势能的大小的，桌腿进入沙堆越深说明物体做的功越多，它原来具有的重力势能越大，运用了转换法。 （3）实验中可能出现桌脚陷入沙子中的深度不明显或桌脚陷入沙子中的深度差不明显的现象，增大重物下落的高度，可以改变脚陷入沙子中的深度；增大前后两次实验重物的质量差，可以改变脚陷入沙子中的深度；每次实验前都松动沙子、平整沙面，能保证实验初始条件一致，且桌脚更易下陷，让下陷现象更易观察。而测量前后两次桌脚陷入沙面的深度h，不可以改变脚陷入沙子中的深度，所以最不具有操作性的是C。 故选C。 （4）[1]比较甲、乙两图，物体的质量相同，乙图中物体的高度较大，桌腿进入沙子较深，说明它的重力势能较大，可以得到物体的质量相同时，所在高度越高，重力势能越大。 [2]要想探究重力势能与质量的关系，保持物体的高度相同，改变物体的质量，所以应比较乙、丙两实验。 （5）动能的大小与质量和速度有关，该实验装置中，可让不同质量的重物从同一高度落下，保证撞击速度相同，或同一重物从不同高度落下，改变撞击速度，通过小桌下陷深度反映重物撞击小桌时动能大小，因此设想可行。 七．弹性势能的概念及影影响因素（共4小题） 35．如图是某撑杆跳高运动员比赛时的照片，下列说法不正确的是（　　） A．使撑杆形变的力是运动员的重力 B．撑杆此时具有弹性势能 C．运动员受到的弹力是由于撑杆的形变产生的 D．撑杆能恢复原状说明其发生的是弹性形变 【答案】A 【详解】A． 使撑杆发生形变的力是运动员对撑杆的压力（弹力），故A错误； B． 撑杆发生弹性形变，此时具有弹性势能，故B正确； C． 运动员受到的弹力是由于发生了弹性形变的撑杆在恢复形变时产生的，撑杆是施力物体，故C正确； D．撑杆在给运动员施加一个弹力后恢复原状，能够恢复原状的形变是弹性形变，故D正确。 故选A。 36．两边用弹簧和拴住的滑块M静止在O点处（此时两个弹簧都处于原长），向右拨动滑块M，它就可以在光滑的水平面上来回运动，当滑块从O点向右运动时，下列说法正确的是（弹簧在弹性限度内）（　　） A．弹簧k1的势能增大，弹簧k2的势能减小 B．弹簧k1的势能减小，弹簧k2的势能增大 C．弹簧k1和k2的势能同时增大 D．滑块M经过O点时的速度等于0 【答案】C 【详解】ABC．当滑块从O点向右运动时，弹簧k1被拉伸，弹簧k2被压缩，两者的弹性形变都增大，所以弹簧k1和k2的势能同时增大，故AB错误，C正确； D．当滑块从O点向右运动时，速度逐渐减小，所以滑块M经过O点时速度最大，不等于0，故D错误。 故选C。 37．用网球拍击球时，球拍对球的力，其施力物体是________，受力物体是________。球受到的力是由于________（选填“网球拍”或“球”）发生弹性形变而产生的。该物体发生弹性形变时具有的能量叫做________ 【答案】 网球拍 球 网球拍 弹性势能 【解析】【小题1】力是物体间的相互作用，在 “球拍对球的力” 中，施加力的物体是网球拍，因此施力物体为网球拍。 【小题2】受力物体是力的直接作用对象，即被球拍击打的网球，因此受力物体为球。 【小题3】弹力的本质是施力物体发生弹性形变后，为恢复原状对受力物体产生的力。击球时，网球拍的拍面先发生弹性形变，再对球施加弹力，因此球受到的力是由于网球拍发生弹性形变而产生的。 【小题4】物体由于发生弹性形变而具有的能量，叫做弹性势能。网球拍发生弹性形变时，就具有弹性势能。 38．如图为“会跳的卡片”，实验时应把图中卡片（A/B）面朝下紧贴桌面，压平后迅速松手，卡片就会跳起来，由此说明了发生弹性形变的橡皮筋具有___________能。若把卡片上的豁口再剪深一些，重复刚才的实验，卡片跳起的高度会更___________（选填“高”或“低”）一些。 【答案】 弹性势 低 【详解】[1]压平卡片时，橡皮筋发生弹性形变，松手后恢复原状，将卡片弹起，说明橡皮筋具有弹性势能。 [2]把豁口剪深一些，卡片被压平时，橡皮筋的形变程度变小，储存的弹性势能更小，因此卡片跳起的高度会更低。 八．探究影响物体弹性势能因素的实验（共3小题） 39．小琴和小华用如图甲所示的笔玩弹笔游戏，用手指捏住笔身向下用力压下一段距离，松开手指弹簧笔就会向上弹起一段高度，他们发现笔弹起的高度不同。这一现象引发他们思考：笔弹起的高度是由笔中弹簧具有的弹性势能决定的，那弹簧弹性势能的大小又与什么因素有关呢？他们将笔里面的弹簧拆卸出来，观察发现两根弹簧都是用粗细相同的钢丝制成，且绕制的疏密程度也相同，但原长不同。对此他们做出如下猜想： 猜想1：弹簧弹性势能的大小与弹簧的原长有关。 猜想2：弹簧弹性势能的大小与弹簧弹性形变的程度有关。 为了验证猜想1，他们制定了如下探究方案：分别将两根弹簧一端固定在竖直墙面上，用两块相同的橡皮擦放置在粗糙桌面上，依次将两根弹簧压缩相同长度后由静止释放，记录观察到的现象并进行分析。 (1)弹簧笔向上弹起的过程中弹簧的弹性势能转化为弹簧笔的___________能。 (2)如图乙所示，小华用橡皮擦依次将两根弹簧都由①位置起与弹簧接触并将弹簧压缩0.7cm到②位置后静止释放，最后被弹到③位置静止。由乙图可以判断弹簧___________（选填“A”或“B”）的原长更长。通过比较橡皮擦被弹开的距离，可以得出结论：形变程度相同的弹簧原长越___________（选填“长”或“短”）压缩后具有的弹性势能更大。 (3)为了探究猜想2，小华选择其中一根弹簧进行实验，请你帮他写出简要的实验方案：___________。 (4)结合第（2）问结论，小琴思考“若不拆开两支弹簧笔，按压弹簧笔使弹簧形变程度相同后释放，质量较小、弹簧原长较短的笔，一定弹得最高”你认为她的判断___________（选填“是”或“否”）正确，理由是：___________。 【答案】(1)机械 (2) A 短 (3)选择同一根弹簧，用相同的橡皮擦，将弹簧分别压缩不同的长度（如0.5cm、0.7cm）后静止释放，记录橡皮擦被弹开的距离；比较距离大小，分析弹性势能与形变程度的关系。 (4) 否 弹簧笔弹起的高度不仅与弹簧的弹性势能有关，还与弹簧笔自身的质量有关。质量较大的弹簧笔，即使弹簧弹性势能大，也可能因为自身重力大，上升的高度不一定最高。 【详解】（1）弹簧笔向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能转化为弹簧笔的机械能。 （2）[1]原长更长的弹簧，压缩相同长度后，压缩后的长度会更长。如图，弹簧A的原长更长。 [2]控制每次弹簧的压缩程度等条件相同，通过比较每次在粗糙桌面上移动的距离长度来比较弹性势能的大小，弹簧B移动橡皮擦更远，故弹簧 B的弹性势能更大，即形变程度相同的弹簧，原长越短压缩后具有的弹性势能更大。 （3）见答案 （4）[1][2]见答案 40．为了“探究弹性势能与哪些因素有关”，小明设计了如图甲所示的装置进行探究。 (1)将弹簧、正方体木块按照如图甲放置在粗糙的水平面上，弹簧左侧固定，手移动木块将弹簧压缩不同程度后，松手释放木块，木块由静止向右运动，最终停下；分别测量出木块移动的距离。实验中，弹簧的__________能转化为木块的__________能，最终转化为__________能。 实验中，小明又发现在水平桌面上运动的木块离开桌面后，会沿着曲线运动并最终到地面上。物体离开桌面后在水平方向运动的距离与哪些因素有关呢？他提出以下三个猜想： 猜想1：与物体离开桌面时的速度有关； 猜想2：与物体的质量有关： 猜想3：与物体离地面的高度有关 (2)为此，小明设计如图乙所示的实验装置，弹簧一端固定，用小球实验。为了验证猜想1是否正确，小明进行如下实验：保持__________不变，将弹簧压缩到不同的长度，比较小球离开桌面后，在水平方向运动的距离s。最终证明猜想1是正确的； (3)小明接下来想探究猜想2，用不同质量的小球将弹簧压缩相同的长度，由静止释放后，比较小球水平运动的距离，然后得出结论。你认为小明的方案存在的问题是________________，请你为小明设计一个正确的方案：__________________。 【答案】(1) 弹性势 动 内 (2)小球质量和离地高度 (3) 没有控制小球飞出桌面时的速度一定 让质量不同的小球从同一斜面的同一高度自由滚下，再观察小球水平飞行的距离 【详解】（1）[1][2][3]释放弹簧，木块被弹出，弹簧的形变变小，弹性势能减小，木块的速度变大，动能变大，弹簧的弹性势能转化为木块的动能；木块最终停止运动是由于木块受到摩擦力的作用，克服摩擦做功，此时木块的机械能转化为内能。 （2）由控制变量法知道，要验证猜想1是否正确，即小球在水平方向飞行的距离与小球离开桌面时的速度有关，需要控制小球质量和离地高度不变，改变小球的速度。 （3）[1]要探究猜想2，即小球在水平方向飞行的距离与小球的质量有关，需要控制小球的速度和离地高度不变，改变小球的质量，实验中用不同质量的小球将弹簧压缩到相同的长度，弹簧的弹性势能一定，静止释放后小球的动能相同，但由于质量不同，速度也不相同，所以存在的问题是没有控制小球飞出桌面时的速度一定，则不能比较小球水平飞行的距离与质量的关系。 [2]为了保证不同质量小球的初速度相同，可以把弹簧换成斜面，让质量不同的小球从同一斜面的同一高度自由滚下，再观察小球水平飞行的距离。 41．实验探究：“弹性势能的大小跟哪些因素有关”。小明提出如下猜想： ①弹性势能的大小与弹簧的材料有关；②弹性势能的大小与弹簧被压缩程度有关； 探究猜想一设计如下实验方案：（以下所有弹簧被压缩后均未超过其弹性限度） 将两根外形完全相同，材料不同的弹簧A、B分别按图甲安装；将小球分别置于弹簧A、B的右端，使弹簧被压缩的长度为3cm，如图乙所示，放手后小球被弹出，并与同一位置的同一木块相碰，木块在同一水平面被推动距离分别为、，比较、大小。 (1)实验中通过小球推动木块的距离越远，可以间接反映弹簧具有的弹性势能越大的原因是___________；请再列举一个运用此物理研究方法的实验：___________。 (2)比较小球推动木块的距离，得出结论：弹性限度内，___________；若水平面光滑，___________（选填“能”或“不能”）得出同样的结论； (3)小明用上述实验装置继续探究猜想二，得出下表实验数据。分析数据，你认为小明实验中存在的主要问题是___________；若想验证猜想二是否成立，正确的实验操作是：___________，观察木块被推动的距离。 实验序号 弹簧编号 弹簧被压缩距离/cm 木块被推动距离/cm 1 A 3 24 2 B 6 24 【答案】(1) 木块被推动越远，能够做功越多 探究动能大小与哪些因素有关 (2) 弹簧被压缩距离一定，弹性势能大小与弹簧材料有关 不能 (3) 没有控制弹簧的材料 弹簧材料一定，弹簧压缩的距离不同 【详解】（1）[1]弹簧将小球弹出时，对小球做功，弹性势能转化为动能。根据，在小球质量等条件相同的情况下，弹簧弹性势能越大，转化给小球的动能越大，小球推动木块做的功就越多，木块被推动的距离就越远。所以实验中通过小球推动木块的距离越远，可以间接反映弹簧具有的弹性势能越大。 [2]例如在探究动能大小与哪些因素有关时，通过木块被推动的距离来反映动能的大小，也是运用了转换法。 （2）[1]因为小球推动木块的距离s1>s2，说明弹簧A推动小球做的功更多，弹簧A具有的弹性势能更大。在弹性限度内，弹簧被压缩长度相同（均为3cm），外形相同，材料不同，所以得出结论：弹性限度内，弹簧被压缩长度相同时，弹性势能的大小与弹簧的材料有关。 [2]若水平面光滑，木块被撞击后将一直做匀速直线运动，无法通过木块被推动的距离来比较弹簧弹性势能的大小，所以不能得出同样的结论。 （3）[1]探究弹性势能的大小与弹簧被压缩程度的关系时，根据控制变量法可知，应控制弹簧的材料相同，小明没有控制弹簧的材料相同。 [2]若想验证猜想二是否成立，正确的实验操作是：用同一根弹簧，即控制弹簧材料一定，改变弹簧被压缩的距离，观察木块被推动的距离。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $