2026年中考物理三轮冲刺专题练：探究动能与势能影响因素实验

**基本信息** 以控制变量法和转化法为核心，系统构建动能与势能影响因素实验的知识逻辑与解题体系。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |知识点梳理|1表格|控制变量法（质量/速度/高度）、转化法（物块移动距离/陷入深度）|公式（Ek=1/2mv²、Ep=mgh）→实验变量控制→方法提炼→结论推导| |题目训练|基础4题/提升10题|基础题聚焦单一变量验证（如速度对动能影响），提升题结合实际情境（如超载超速）|从基础实验操作到复杂情境应用，形成“概念-方法-应用”递进链条|

2026年中考物理三轮冲刺专题练： 探究动能与势能影响因素实验 一、知识点： 动能 势能 公式 Ek=1/2mv2 Ep=mgh 实验图像 实验变量 ①小球的初始高度：控制到达水平面的速度大小 ①小球的初始高度：控制到达水平面下落距离 ②不同质量的小球 ②不同质量的小球： ③物块移动的距离：表示小球动能大小 ③陷入沙坑的距离：表示小球重力势能大小 实验操作 （1）相同质量的小球从不同高度下落，探究速度对物体动能的影响 ①相同质量的小球从不同高度下落，探究下落高度对物体重力势能的影响 （2）不同质量的小球从相同高度下落，探究质量对物体动能的影响 ②不同质量的小球从相同高度下落，探究质量对物体重力势能的影响 ③相同质量的小球从运动轨迹下落，探究下落运动轨迹对物体重力势能的影响 实验方法 控制变量法，转化法 实验结论 物体的动能大小与质量有关，与速度有关 物体的重力势能大小与质量有关， 与下落高度有关，与运动路径无关 二、基础 1．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，速度越大，木块B被撞得越远。可得结论：质量相同时，小球的速度越大，　 　越大。 （2）若要研究物体动能与质量的关系，应让不同质量的小球A从斜面　 　高度由静止滚下，观察比较木块B被撞移动的距离。 2．如图，弹弓是一种常见的玩具，它能把“子弹”弹出去。小明同学用弹弓研究弹性势能的大小与物体形变的关系。通过实验他观察的记录是：弹弓的橡皮筋被拉得越长，“子弹”射得越远。 （1）弹弓弹性势能的大小是通过　 　来比较的； （2）当弹弓橡皮筋形变相同时，所用的“子弹”质量不同，射出去的距离也不同，质量较大的子弹，射出的距离　 　(填“大”或“小”)，所以实验中所选用“子弹”的　 　应是相同的； （3）实验结论是　 　。 3．如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让同一钢球A从斜面上不同的高度由静止滚下，撞到同一木块B上。实验中，通过观察　 　来判断钢球动能的大小；本实验用到的物理研究方法是　 　(说出一种即可)。 4．如图所示，运动员在射箭比赛时总是要把弓拉得很弯，其主要目的是（　　） A．增大箭的弹性势能 B．增大箭的动能 C．增大弓的弹性势能 D．使箭沿直线运动 三、提升 5．为了研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小科同学设计了如图甲、乙、丙所示的模拟实验。将A、B、C三个小球（mA=mB<mC），先后从同一装置，高度分别为hA、hB、hC的位置滚下（hA=hC>hB），推动小木块运动一段距离后静止。 则： （1）选择甲、乙两图所示的实验进行比较，是用来研究　 　带来的安全隐患。 （2）选择甲、丙两图所示的实验进行比较，可以得到的结论是　 　。 （3）关于该实验的说法中，错误的是 。 A．该实验运用了转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小 B．该实验运用了控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等因素 C．在实验器材的选择时，可以不考虑斜面的光滑程度、被撞木块的质量等因素 D．实验过程中，让同一小球从不同高度滚下，目的是让小球获得不同的速度 6．小夏同学在体育活动中，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 为此小夏设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止释放，其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)。 实验数据如下表： 实验序号 铅球代号 铅球质量/g 下落高度/m 陷入沙中的深度/m ① A 200 0.5 0.1 ② B 400 0.5 0.25 ③ C 200 1 0.2 ④ D 200 1 0.2 （1）本实验中，采用的研究问题的方法是　 　。(写出一种方法即可) （2）本实验中，铅球的重力势能大小是通过　 　来反映的。 （3）为验证猜想二，应比较　 　(填实验序号)，得到的结论：当质量相同时，　 　 （4）比较③④，得到的结论：　 　。 7．小金利用如图甲所示装置（固定装置未画出）和三个相同的金属圆环探究重力势能大小跟哪些因素有关，金属环下落时撞击轻质木板，压缩弹簧（图乙所示），读出木板对应位置的刻度并纪录，实验数据记录如表所示。 组别 金属环个数 起始位置 木板的最低刘度/m 1 1 A 20.00 2 2 A 19.00 3 3 A 18.00 4 1 B 21.00 （1）本实验根据　 　判断重力势能大小； （2）要探究重力势能大小与高度的关系，需要选择的组别是　 　 （3）根据实验1、2、3的数据，可以得出的结论是　 　 8．小敏同学在探究“重力势能的大小与哪些因素有关"的实验时提出了如下猜想： 纺想一：物体的重力势能大小可能与物体的质量有关 猜想二：物体的电力势能大小可能与物体所在高度有关 为了验证上述猜想，他利用小桌、沙子、质不同的重物和刻度尺进行实验：如图所示，将小桌桌腿创下放在平整的沙面上，把重物从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿进入沙子的深度。按上述方案进行实验，其实验数据如表所示。 实验序号 铁块质量m/g 铁块距桌面高度H/cm 桌腿进入沙子的深度h/cm 1 20 20 1.9 2 20 30 2.9 3 20 40 3.8 4 30 20 2.9 5 40 20 4.1 （1）实验中通过比铰　 　来判断物体 重力势能的大小； （2）为了验证猜想一，需选择表中　 　(填实验序号)三组数据进行分析； （3）分析表中①②③的实验数据，可得出的结论是：________________________________ 　 　 。 9．为探究重力势能与质量的关系，某同学选择了体积不同的实心铝球a、b，体积相同的实心铜球c和实心铝球d，以及平整的橡皮泥进行实验，如图所示。下列关于本实验的法不正确的是（　　） A．实验时要让球从同一高度自由落下 B．使用a球和b球可以探究重力势能与质量的关系 C．球落在橡皮泥中的凹陷程度可以反映重力势能的大小 D．利用本实验的器材还可以探究重力势能与高度的关系 10．在“探究影响重力势能大小因素”的实验中，小明将皮球表面涂黑，使这个皮球分别从同一幢楼的不同楼层自由下落。其实验目的是探究重力势能大小与　 　的关系。 如图所示是皮球撞击地面时留下的黑色圆斑，圆斑　 　（选填 “A”或“B”）是皮球从较高楼层下落形成的。 11．某物理实验小组在探究“影响重力势能大小的因素”时，提出了如下猜想： 猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关 猜想二：重力势能的大小可能与物体所在的高度有关 猜想三：重力势能的大小可能与物体的体积有关。 实验中用到的小球，A、B、C球体积均为v，D球体积为2v，A、C、D球质量均为m，B球质量为2m。实验时均让小球从图中高度自由下落，记录小球下降到最低点时弹簧的长度，所用实验装置如上图所示。请你根据图中实验情景完成下列问题： （1）为验证猜想一，可以通过比较　 　两球的实验。 （2）通过本实验可知，猜想　 　是正确的 （3）小科认为利用这套实验装置，还可以探究影响动能大小的因素，比如通过比较A、C两球实验，可以探究　 　对动能大小的影响。 12．下图是实验小组的同学探究“影响物体动能大小的因素”装置图。将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块。 实验次数 钢球质量/g 钢球下摆高度/cm 木块滑行距离/cm 1 20 20 30 2 40 20 58 3 60 20 　 （1）本实验中钢球动能的大小是通过观察　 　来判断的。 （2）在第3次实验中，木块被撞后滑出木板，需要重做第3次实验，甲同学建议换一个更大的木块，乙同学建议换用同样材料的更长的木板，丙同学建议降低钢球下摆的高度。你认为应当采用　 　同学的建议。 （3）由上述实验数据和现象可得出结论：______________________________________ 　 　。 13．如图1是探究“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）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。 （3）小华同学通过比较图1中B、C两图，得出“质量大的物体动能大”，小丽认为小华的这一比较过程存在错误，你知道错误是什么吗？　 　。 （4）小明同学尝试改用如图2所示装置探究“物体动能大小与哪些因素有关”，设计了以下两个实验方案： 方案一：用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度，静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离； 方案二：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离。 关于他的实验方案_______。（填序号） A．只有方案一可行 B．只有方案二可行 C．两个方案均可行 D．两个方案均不可行 14．如图所示，小球从斜面上某一高度由静止开始滑下，撞击静止于水平木板上的木块（不计空气阻力），下列说法正确的是（　　） A．小球在斜面上下滑的过程中，如果以木板为参照物，小球是静止的 B．若木板的表面光滑且足够长，最终木块的动能保持不变 C．木块对木板的压力就是木块的重力 D．小球从斜面上开始下滑到撞击木块后静止的过程中，小球的机械能先变大后变小 答案解析部分 1．【答案】（1）动能 （2）同一 【解答】（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，速度越大，木块B被撞得越远。可得结论：质量相同时，小球的速度越大，动能越大。 （2）若要研究物体动能与质量的关系，应让不同质量的小球A从斜面同一高度由静止滚下，观察比较木块B被撞移动的距离。 2．【答案】（1）子弹射出的远近 （2）小；质量 （3）物体的弹性形变越大，弹性势能越大 【解答】（1）弹弓弹性势能的大小是通过子弹射出的距离来比较的，子弹射出的越远，说明弹弓的弹性势能越大； （2）当弹弓橡皮筋形变相同时，弹性势能相同，射出子弹时，子弹飞行的远近跟子弹的质量有关，子弹的质量越大，飞行距离越小；用子弹射出的远近来反映弹弓的弹性势能时，要保持子弹的质量相同，这种方法称为控制变量法； （3）子弹的质量相同时，弹弓的橡皮筋被拉得越长，“子弹”射得越远，所以得到的实验结论是：物体的弹性形变越大，弹性势能就越大. 故答案为：（1）子弹射出的距离；（2）小；质量；（3）物体的弹性形变越大，弹性势能就越大. 3．【答案】木块B被撞后移动的距离；控制变量法(或转换法) 【解答】实验中通过观察木块B被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小；让同一钢球沿斜面的不同高度静止滚下撞击水平板上的木块，这是控制了质量相同，目的是探究物体的动能与速度的关系，采用的是控制变量法；故答案为：木块B被撞的距离；控制变量法. 4．【答案】C 【解答】因为弹性形变程度越大，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越大，获得更大的弹性势能，故C正确；题中只是说把弓拉得很弯，没说将弓释放，所以不会转化成箭的动能，故B错误；箭没有发生弹性形变，所以箭没有弹性势能，故A错误； 由于重力作用箭也不会沿直线运动，故D错误。 故答案为：C 5．【答案】（1）超速 （2）质量越大，动能越大 （3）C 【解答】(1)甲乙高度不同，选择甲、乙两图所示的实验进行比较，是用来研究超速带来的安全隐患。 (2)选择甲、丙两图所示的实验进行比较，可以得到的结论是质量越大，动能越大。 (3)球的动能是从木块被推出的距离看出的，这里采用了转换法的思想，A正确。 球的动能与质量和速度都有关系，根据控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等，B正确。 斜面的光滑程度影响小球滚下的速度，木块的质量和软硬影响碰撞的程度，所以在实验器材的选择时，考虑斜面的光滑程度，木块的质量和软硬等因素，C错误。 实验过程中，让同一小球从不同高度滚下，目的是让小球获得不同的速度，正确。 故选C。 6．【答案】（1）控制变量法或转换法 （2）铅球陷入沙中的深度 （3）①③；物体所处的高度越高，重力势能越大 （4）物体的重力势能与物体运动的路径无关 【解答】（1）本实验中，采用的研究问题的方法是控制变量法或转换法。 （2）本实验中，铅球的重力势能大小是通过铅球陷入沙中的深度来反映的。 （3）验证猜想二，即探究重力势能与高度的关系，要控制路径和质量相同，而改变高度，故选①③。根据实验数据可知，③中下落的高度大，陷入沙坑的深度更大，那么得到结论：物体所处的高度越高，重力势能越大。 （4）实验③④中，铅球的质量和高度都相同，但是路径不同，而陷入沙子的深度相同，那么得到结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关。 7．【答案】（1）木板的最低刻度/木板被撞后下落的高度/弹簧被压缩的程度 （2）1和4 （3）高度相同时，物体的质量越大，重力势能越大；重力越大，重力势能越大；重力势能与重力有关 【解答】（1）本实验根据木板的最低刻度（木板被撞后下落的高度或弹簧被压缩的程度判）断重力势能大小； （2）探究重力势能与高度的关系时，必须控制质量相同而改变高度，故选实验1和4。 （3）在实验1、2、3中，金属环的个数不同，即质量不同，起始位置相同，即下落高度相同，那么得到结论：高度相同时，物体的质量越大，重力势能越大；重力越大，重力势能越大；重力势能与重力有关。 8．【答案】（1）桌腿进入沙子的深度 （2）①④⑤ （3）当质量相同时，物体所处高度越大，重力势能越大 【解答】（1）实验中通过比铰桌腿进入沙子的深度来判断物体重力势能的大小； （2）验证猜想一，即探究重力势能的大小与物体质量的关系时，要控制物体下落的高度相同，而物体的质量大小不同，故选实验①④⑤。 （3）在实验①②③中，物体的质量相同，而下落时的高度不同，那么得到结论：当质量相同时，物体所处高度越大，重力势能越大。 9．【答案】B 【解答】探究重力势能与质量的关系时，必须控制小球下落的高度相同，而改变小球的质量，应该选择c和d，故A正确不合题意，B错误符合题意； 球落在橡皮泥中的凹陷程度可以反映重力势能的大小，故C正确不合题意； 探究重力势能与高度的关系时，必须控制小球的质量和体积相同，而改变高度，因此任选其中一个小球即可，故D正确不合题意。 故选B。 10．【答案】高度；B 【解答】（1）根据题目描述可知，这个皮球从不同楼层自由下落，则下落时的高度不同，因此实验目的是探究重力势能大小与高度的关系。 （2）根据图片可知，圆斑B大于圆斑A，则前者皮球的形变程度大，弹性势能大，也就是皮球的重力势能大，因此圆斑B是皮球从较高楼层下落形成的。 11．【答案】（1）A和B （2）一、二 （3）速度 【解答】（1）验证猜想乙，即探究重力势能与质量有关，必须控制小球的高度和体积相同，而改变小球的质量，故选AB； （2）比较小球A和C可知，当小球的质量相同时，高度越大，它的重力势能越大；比较C和D可知，当小球的质量和高度相同时，体积不同，则弹性势能相同。 因此本实验可以验证重力势能与质量和高度有关，与体积无关，即猜想一、二是正确的。 （3）小科认为利用这套实验装置，还可以探究影响动能大小的因素，比如通过比较A、C两球实验，可以探究速度对动能大小的影响。 12．【答案】（1）木块在水平木板上通过的距离大小 （2）乙 （3）在速度一定时，物体的质量越大，动能越大 【解答】（1）本实验中钢球动能的大小是通过观察木块在水平木板上通过的距离大小来判断的。 （2）在第3次实验中，木块被撞后滑出木板，需要重做第3次实验，甲同学建议换一个更大的木块，乙同学建议换用同样材料的更长的木板，丙同学建议降低钢球下摆的高度。我认为应当采用乙同学的建议。 （3）比较第1和2组数据可知，当钢球下摆的高度相同时，它到达水平面时的速度相同；钢球的质量越大，木块滑行的距离越大，因此得到结论：在速度一定时，物体的质量越大，动能越大。 13．【答案】（1）B （2）速度 （3）没有控制速度相同 （4）A 【解答】（1）在实验中，探究的动能是小球撞击木块时的动能，故选B。 （2）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。 （3）小华同学通过比较图1中B、C两图，得出“质量大的物体动能大”，小丽认为小华的这一比较过程存在错误，原因是：没有控制速度相同。 （4）图2所示的实验中无法控制小球的速度相同，因此无法探究动能与物体质量的关系，只能探究动能与速度的关系，那么只有方案一可行，故选A。 14．【答案】B 【解答】A、小球在斜面上下滑的过程中，如果选择木板作为参照物，小球与木板之间的相对位置在不断发生变化，故小球是运动的，故A错误； B、若木板的表面光滑且足够长，木块在水平方向不受摩擦力，将做匀速直线运动，动能不变，保持平衡，故B正确； C、静止在水平面上的物体对水平面的压力等于其重力．木块对木板的压力不是木块的重力，故C错误； D、从斜面上开始下滑到撞击木块后静止的过程中，开始不记阻力，所以机械能先不变撞击木块后又变小；故D错误。 故答案为：B www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $