\o"10.3物體的浮沉條件及應用"11.3\o"11.3動能和勢能"動能和勢能（原卷版）考點直擊考點直擊典例分析＋變式訓練典例分析＋變式訓練考點1動能和勢能的概念及大小比較動能：

（1）概念：物體由于運動而具有的能，叫做動能。一切物體都具有動能。

（2）影響動能大小的因素：物體的質量和速度。物體的質量越大，速度越大，物體具有的動能就越大。

（3）單位：焦耳（J）。

勢能：彈性勢能和重力勢能統稱為勢能。

（1）重力勢能

①概念：物體由于被舉高而具有的能量，叫做重力勢能。

②影響重力勢能大小的因素：物體的質量和物體所處的高度。物體的質量越大，所處的高度越高，物體的重力勢能就越大。

③單位：焦耳（J），重為1N的物體（質量約為0.1kg），被舉高1m時所獲得的能量，就是1J。

（2）彈性勢能

①概念：物體由于發生彈性形變而具有的能，叫做彈性勢能。

②影響彈性勢能大小的因素：彈性形變程度。同一物體在彈性形變范圍內的彈性形變程度越大，彈性勢能就越大。③單位：焦耳（J）。【典例1】（2021春?八步區期末）下列情況中，物體既具有動能又具有重力勢能的是（）A．海面上航行的輪船 B．空中飛行的子彈 C．吊在天花板上的電燈 D．拉長的橡皮筋【典例2】（2020?麗水模擬）如圖甲，木塊在恒定不變的拉力F的作用下沿斜面做勻速直線運動，隨時間變化規律如圖乙所示的科學量是（）A．動能 B．距離 C．重力勢能 D．拉力做的功【典例3】（2019春?海倫市校級月考）寫出下列物體具有什么形式的機械能：（1）高山上的一塊石塊；（2）空中飛行的籃球；（3）被擰緊的手表發條；（4）水平公路上行駛的汽車。【變式訓練1】（2020秋?秀峰區校級月考）如圖所示，人走在靜止的疊石下方，會有一種“害怕”的感覺，原因是疊石具有較大的（）A．重力勢能 B．內能 C．動能 D．彈性勢能【變式訓練2】（2020秋?蘭州期末）關于物體的動能，下列說法中正確的是（）A．質量大的物體動能一定大 B．速度大的物體動能一定大 C．質量相等的物體，舉得越高的動能越大 D．質量相等的物體，速度大的動能大【變式訓練3】（2021春?丹陽市期中）如圖所示，某人用12N的力沿水平方向向右拉一根輕質彈簧，手受到的拉力的施力物體是；此時，彈簧具有的能量是；用力將一塊橡皮泥壓變形，此時橡皮泥這種能量（選填“具有”或“不具有”）。考點2動能和勢能的大小變化（1）影響動能大小的因素：物體的質量和速度。物體的質量越大，速度越大，物體具有的動能就越大；（2）影響重力勢能大小的因素：物體的質量和物體所處的高度。物體的質量越大，所處的高度越高，物體的重力勢能就越大；（3）影響彈性勢能大小的因素：彈性形變程度。同一物體在彈性形變范圍內的彈性形變程度越大，彈性勢能就越大。【典例4】（2021春?廣安期末）2020年11月，我國用“長征五號”遙五運載火箭成功發射“嫦娥五號”。如圖所示為“嫦娥五號”繞月球做橢圓軌跡飛行的示意圖，此時在大氣層外運行，不受空氣阻力。下列說法正確的是（）A．“嫦娥五號”從遠月點運行到近月點，勢能減小，動能增大 B．“嫦娥五號”從遠月點運行到近月點，勢能增大，動能減小 C．“嫦娥五號”從近月點運行到遠月點，勢能增大，動能增大 D．“嫦娥五號”從近月點運行到遠月點，動能減小，機械能不守恒【典例5】（2021?東臺一模）蕩秋千的人從最高點向最低點擺動過程中速度變大，則他的（）A．重力勢能增加，動能不變 B．重力勢能減小，動能增加 C．重力勢能減小，動能減少 D．重力勢能不變，動能增加【典例7】（2020秋?安康期末）如圖所示，小偉玩蹦蹦桿的情景，蹦蹦桿由地面彈起，在空中升高的過程中：小偉的重力勢能，小偉的動能；在下落后，從桿尖觸地到彈簧壓縮至最短，彈性勢能（均選填“增大”、“減小”或“不變”）。【變式訓練1】（2021春?費縣期末）2021年6月17日9時22分，搭載神舟十二號載人飛船的長征二號F遙十二運載火箭，在酒泉衛星發射中心準時點火發射，順利將聶海勝、劉伯明、湯洪波3名航天員送入太空。這是我國載人航天工程立項實施以來的第19次飛行任務，也是空間站階段的首次載人飛行任務。在運載火箭加速升空的過程中，下列關于三位宇航員動能和勢能變化的說法正確的是（）A．動能增大，勢能增大 B．動能增大，勢能減小 C．動能不變，勢能增大 D．動能減小，勢能增大【變式訓練2】（2021春?宣化區期末）豎直向上扔出的乒乓球，在上升到最高點的過程中，以下說法中正確的是（）A．動能增大，重力勢能增大 B．動能減小，重力勢能減小 C．動能減小，重力勢能增大 D．動能增大，重力勢能減小【變式訓練3】（2021?鄂溫克族自治旗一模）甲站在0.5m/s勻速上行的自動扶梯上，乙站在0.7m/s勻速下行的自動扶梯上。甲、乙兩人質量相等，甲上行中動能（增加/不變/減少）。某時刻他們的位置如圖所示，該時刻甲的機械能乙的機械能（大于/等于/小于）。【變式訓練4】（2020春?安徽期末）小球從某一高度下落后，反復彈起，高度越來越低，如圖所示，A、B、C、D在同一水平高度，則小球在A點時的重力勢能D點時重力勢能；在B點時的動能C點時動能。（均選填“大于”、“等于”或“小于”）考點3動能和勢能的影響因素及應用動能和勢能的影響因素：（1）動能的大小與兩個因素有關：一是物體的質量，二是物體運動的速度大小；當物體的質量一定時，物體運動的速度越大其動能越大，物體的速度越小其動能越小，具有相同運動速度的物體，質量越大動能越大，質量越小動能越小；（2）重力勢能的大小與兩個因素有關：一個是物體的質量，另一個是物體距零勢能面的高度。當物體的質量一定時，物體距零勢能面的高度越大，其重力勢能越大，物體距零勢能面的高度越小，其重力勢能越小；當物體距零勢能面的高度一定時，物體質量越大其重力勢能越大，物體質量越小其重力勢能越小，物體的質量越大，舉得越高，其重力勢能就越大；（3）彈性勢能的大小與兩個因素有關：一個是彈簧本身的性質，另一個是彈性形變的大小。當彈簧本身的性質相同時，形變越大，它具有的彈性勢能就越大，形變越小，具有的彈性勢能就越小；當彈簧形變相同時，性質不同的彈簧彈性勢能不同。動能和勢能的影響應用：（1）水輪發電機，將水下落的重力勢能轉化成輪子的動能，從而帶動線圈在磁場中轉動，產生感應電流，通過導線傳出去，完成發電；

（2）撐桿跳，將助跑時的動能裝化成重力勢能，使人升高；

（3）秋千，是動能和重力勢能互相轉化的結果。【典例8】（2019秋?禮泉縣期中）體積相同的實心鉛球和木球，它們以相同速度向前滾動，比較木球和鉛球的動能大小，正確的是（）A．木球動能大 B．鉛球動能大 C．木球和鉛球的動能一樣大 D．無法判定【典例9】（2021春?襄州區期末）以同樣速度行駛的大卡車和小轎車，的動能大，故在同樣道路上，不同車型限速是不同的，大卡車的最大行駛速度應比小轎車要（填“大”或“小”）【典例10】（2020?永吉縣模擬）在日常生活中，向比較硬的木頭上釘大釘子，如碰到這種情況，需要把錘子舉得高些，再向下落，這是為什么？【變式訓練1】（2019春?路南區期末）以同樣速度行駛的載重汽車和小轎車，它們的動能相比（）A．載重汽車的動能大 B．小轎車的動能較大 C．它們的動能一樣大 D．無法比較【變式訓練2】（2021秋?秦都區校級月考）質量相等、半徑相同的鉛球、鐵球和鋁球，放在同一水平桌面上，它們具有的勢能是（）A．鉛球最大 B．鐵球最大 C．鋁球最大 D．一樣大【變式訓練3】（2021?十堰模擬）汽車速度越快，出事故時破壞越嚴重，說明物體動能的大小與它的有關，一輛汽車以相同的速度運動，重載比空載時出事故更嚴重，說明物體的動能還跟物體的有關，所以為了交通安全，不要和超載。【變式訓練4】（2021春?武陵源區期末）機場附近要驅逐各種鳥類。因為當飛機與小鳥相撞時，不但小鳥會喪命，飛機也有可能受嚴重傷害，甚至機毀人亡。這是為什么？考點4動能和勢能的影響因素實驗探究探究動能的大小與哪些因素有關？

實驗方法：控制變量法和轉換法實驗結論：

①物體動能的大小與物體的運動速度有關，物體運動速度越大，物體的動能越大；

②物體動能的大小與物體的質量有關，物體的質量越大，物體的動能越大。

歸納總結：

動能的大小與物體的質量和運動速度有關。質量相同的物體，運動的速度越大，它的動能越大；運動速度相同的物體，質量越大，它的動能也越大探究重力勢能的大小與哪些因素有關？

實驗方法：控制變量法和轉換法實驗結論：物體的質量和物體所處的高度。物體的質量越大，所處的高度越高，物體的重力勢能就越大：探究彈性勢能的大小與哪些因素有關？

實驗方法：控制變量法和轉換法實驗結論：同一物體在彈性形變范圍內的彈性形變程度越大，彈性勢能就越大：【典例11】（2021春?青海期末）如圖所示，學習小組的同學在探究“物體的重力勢能的大小跟哪些因素有關”時，設計了以下實驗：實驗方案：三個相同的木樁插在沙坑里，露出沙坑的高度相同，如甲圖所示。取三個鐵塊從空中靜止釋放后撞擊木樁，木樁陷入沙坑，如乙圖所示。（1）在此實驗中，我們可以通過觀察來比較鐵塊重力勢能的大小。（2）若hA＝hB＞hC，mA＜mB＝mC，如圖乙所示：比較A、B情況，說明。比較B、C情況，說明。（3）實驗得出的結論是：物體重力勢能的大小跟物體的和有關。【典例12】（2021春?阿拉爾期末）物理社團的同學們設計了如圖甲、乙所示的實驗，來探究動能的大小與哪些因素有關。（1）在甲實驗中，讓同一小球從斜面的不同高度由靜止滾下，推動木塊做功，目的是探究動能的大小與（選填“速度”或“質量”）的關系。在乙實驗中，讓不同質量的兩個小球從同一高度滾下的目的是讓兩個球到達水平面時，具有相同的。（2）物理研究方法有很多，本實驗中運用了兩種研究方法：一是法；二是轉換法，用紙盒被推動的距離來反映出小球的大小。（3）在高速公路上，交管部門對不同的車型，進行了不同的限速（限制其最高行駛速度）。質量越大的車，限速越（選填“高”或“低”），主要是受到實驗（選填“甲”或“乙”）的啟示。【變式訓練1】（2020秋?桂林期末）某實驗小組在用“模擬打樁”來探究影響重力勢能大小的因素”，已知物體質量的關系為m1＝m2＜m3，使用的器材有沙子、木樁等。實驗時，讓物體從木樁正上方的某一高度處自由下落將木樁打入沙中，三次實驗木樁進入沙中的深度如圖所示：（1）本實驗是通過來反映物體重力勢能大小的。（2）為了探究物體重力勢能大小與質量的關系，應選擇兩圖實驗進行分析。（3）實驗中為了探究重力勢能大小與高度的關系，應讓質量相同的物體，從（選填“相同高度”或“不同高度”）由靜止自由放下。實驗現象表明：當質量一定時，物體所處的高度越大，重力勢能越。（4）對比a、b、c三次實驗，具有的重力勢能最大的是圖（選填“a”、“b”或“c”）中的物體。【變式訓練2】（2021?平泉市一模）某物理實驗小組探究物體的動能大小跟哪些因素有關。用質量不同的兩個小鋼球m和M（M的質量大于m），分別從不同的高度h和H（H＞h）靜止開始滾下，觀察木塊B被撞擊后移動的距離，實驗過程中如圖甲、乙、丙所示。（1）若水平面絕對光滑，本實驗（選填“能”或“不能”）達到探究目的。（2）由甲、乙兩圖可得實驗結論：物體的動能大小與有關。（3）小華同學根據甲、丙兩圖得出結論：物體動能的大小與質量有關，她的看法是否正確？（選填“正確”或“錯誤”），理由是。【拓展】小明將實驗進行了改裝：用形狀相同的塑料球和鐵球（鐵球質量大）將彈簧壓縮到相同程度后放手，如圖丁所示；兩球離開彈簧時的速度（選填“相同”或“不相同”），紙盒被推開的距離（選填“相同”或“不相同”）。課堂鞏固訓練課堂鞏固訓練一、選擇題。1．（2021?泰州二模）如圖所示，將一木塊放在彈簧上，用手壓木塊，彈簧被壓縮。松開手，木塊豎直向上飛起直到最高點。下列說法正確的是（）A．手壓木塊時，手對木塊的壓力與彈簧對木塊的支持力是一對平衡力 B．彈簧恢復原狀過程中，彈性勢能不變 C．木塊在沒有離開彈簧前，所受彈力方向豎直向上 D．木塊到達最高點時，木塊處于平衡狀態2．（2020秋?通山縣期末）2020年春，為了控制新型冠狀病毒肺炎疫情，全國很多地方實行封閉管理，并使用無人機進行安全巡查。如圖所示，在無人機勻速上升過程中，對其分析正確的是（）A．質量增大B．動能增大C．重力勢能增大D．彈性勢能減小3．（2019秋?朝陽區校級月考）質量相同的物體甲和乙從同一高度處分別沿光滑斜面和粗糙斜面下滑到地面，物體的重力勢能減少的情況是（）A．甲物體減少的多 B．乙物體減少的多 C．兩物體減少的一樣多 D．無法確定4．（2021春?永定區期末）2020年5月26日，十三屆全國人大三次會議通過了《第十三屆全國人民代表大會憲法和法律委員會關于＜中華人民共和國民法典（草案）＞審議結果的報告》，高空拋物或者墜物行為責任人由公安等機關查找。高空拋物現象被稱為“懸在城市上空的痛”，這是一種不文明的行為，會帶來很大的社會危害，因為高處的物體具有較大的（）A．動能 B．重力勢能 C．慣性 D．重力5．（2021春?富縣期末）“蹦極”是運動員將一端固定的長彈性繩綁在踝關節處，從高處豎直跳下的一種極限運動。某運動員做蹦極運動時，其所受繩子的拉力F大小隨時間t變化的圖像如圖所示，由此可知運動員（）A．t0時刻重力勢能最小 B．從起跳到t0彈性繩的彈性勢能一直變大 C．所受拉力F對運動員始終做功D．t0到tn過程中動能不變6．（2020?無錫模擬）小明用圖示裝置“探究重力勢能大小與質量的關系”，下列說法正確的是（）A．實驗研究對象是三腳小桌 B．讓同一木塊從三個不同的高度由靜止下落 C．讓質量不同的木塊從不同的高度由靜止下落 D．用三腳小桌下陷的深度來表示木塊重力勢能的大小7．（2020春?石家莊期末）游戲“憤怒的小鳥”深受同學們的喜愛，游戲其實就是像打彈弓一樣，把“小鳥”對準怪物打過去（如圖），下列有關彈弓的說法正確的是（）A．彈出“小鳥”時，彈弓的彈性勢能轉化為“小鳥”的機械能 B．彈弓的橡皮筋伸長過程中，彈性勢能減小 C．彈弓的橡皮筋受力伸長，說明力能使物體發生運動狀態的改變 D．被彈弓彈出后的“小鳥”，受到彈力和重力的作用8．（2020秋?宜興期末）對在高速公路上行駛的汽車要進行限速，其實質是限制了汽車的（）A．動能 B．摩擦力 C．慣性 D．慣性和動能9．（2020秋?無為市期末）在“探究物體的動能大小與哪些因素有關”的實驗中，同學們做了如圖所示三個實驗，質量為m和2m的小球分別沿同一斜面按照實驗要求滾下，與水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止。下列說法不正確的是（）A．實驗中所探究的“物體的動能”是指小球的動能 B．由甲、乙兩圖可知物體動能的大小與物體的高度有關 C．此實驗中物體動能的大小是通過紙盒移動的距離來表示的 D．由甲、丙兩圖可知物體的動能大小與物體的質量大小有關二、填空題。10．（2020?黑龍江一模）如圖所示是玩彈弓的情景。經驗表明，橡皮筋拉得越長，同樣的“子彈”射得越遠，這說明橡皮筋的彈性勢能與有關；若橡皮筋被拉的長度相同，所用“子彈”的質量不同，則發現射出時的速度也不同。在此過程中，橡皮筋對“子彈”做的功，（填“相同”或“不相同”）你判斷的理由是。11．（2020春?欽北區期末）一切運動的物體都具有動能：動能的大小跟物體和有關。12．（2021?民勤縣模擬）2020年6月23日，北斗3號最后一顆全球組網衛星發射成功!歷時26年終于完成了北斗衛星導航系統的組網，展現了大國實力。搭載衛星的火箭在加速升空過程中，衛星的動能，重力勢能（均選填“增大”“減小”或“不變”）。13．（2021春?臨漳縣期末）2021年5月29日，“天舟二號”貨運飛船發射成功，它在加速升空過程中，動能，重力勢能（前兩空均選填“增大”“不變”或“減小”）；5月30日，“天宮一號”與天和核心艙成功對接，對接成功后它們一直是相對的。14．（2020秋?新吳區期末）如圖是“探究物體的動能跟哪些因素有關”的實驗裝置圖。（1）若讓同一鋼球A分別從斜槽不同的高度由靜止開始滾下，高度h越高，鋼球運動到水平面時速度越，木塊B被撞得越遠；（2）若要保證不同質量的鋼球運動到水平面時的速度相同，應該讓不同質量的鋼球從斜槽的滾下，速度相同時，質量越的鋼球將木塊B撞得越遠。15．（2020?無錫）用“模擬打樁”來探究物體重力勢能的大小與哪些因素有關，物體的質量m1＝m2＜m3，實驗時，讓物體從木樁正上方的某一高度處自由下落，將木樁打入沙中，三次實驗木樁進入沙中的深度如圖所示，木樁進入沙中的深度越深，則物體對木樁做的功越，比較a、b可知：物體重力勢能的大小與物體的有關；比較可知：物體重力勢能的大小與物體的質量有關。三、實驗探究題。16．（2021?河西區模擬）小明在探究“彈簧彈性勢能的大小跟哪些因素有關”的實驗時，提出了如下猜想：猜想一：彈簧彈性勢能的大小與彈簧被壓縮的程度有關；猜想二：彈簧彈性勢能的大小與彈簧的材料有關。為了驗證上述猜想，小明選用材料不同的三根彈簧A、B和C（長度和粗細均相同），一把長刻度尺，小球、木塊各一個，設計了如圖所示的實驗裝置進行探究。實驗中，木塊起始位置相同，實驗數據如表所示。實驗次數所使用的彈簧彈簧被壓縮后的長度/cm木塊移動的距離/cm1彈簧A83.52彈簧A56.23彈簧A210.64彈簧B58.75彈簧C611.56彈簧C513.1（1）彈簧將小球彈開的過程中，彈簧的彈性勢能轉化為小球的能。實驗中通過比較來判斷彈簧彈性勢能的大小。（2）為了驗證猜想一，應選擇表中（填實驗序號）三組數據進行分析；由此得出的結論是：相同時，越大，彈簧的彈性勢能越。（3）為了驗證猜想二，應選擇表中（填實驗序號）三組數據進行分析。\o"10.3物體的浮沉條件及應用"11.3\o"11.3動能和勢能"動能和勢能（解析版）考點直擊考點直擊典例分析＋變式訓練典例分析＋變式訓練考點1動能和勢能的概念及大小比較動能：

（1）概念：物體由于運動而具有的能，叫做動能。一切物體都具有動能。

（2）影響動能大小的因素：物體的質量和速度。物體的質量越大，速度越大，物體具有的動能就越大。

（3）單位：焦耳（J）。

勢能：彈性勢能和重力勢能統稱為勢能。

（1）重力勢能

①概念：物體由于被舉高而具有的能量，叫做重力勢能。

②影響重力勢能大小的因素：物體的質量和物體所處的高度。物體的質量越大，所處的高度越高，物體的重力勢能就越大。

③單位：焦耳（J），重為1N的物體（質量約為0.1kg），被舉高1m時所獲得的能量，就是1J。

（2）彈性勢能

①概念：物體由于發生彈性形變而具有的能，叫做彈性勢能。

②影響彈性勢能大小的因素：彈性形變程度。同一物體在彈性形變范圍內的彈性形變程度越大，彈性勢能就越大。③單位：焦耳（J）。【典例1】（2021春?八步區期末）下列情況中，物體既具有動能又具有重力勢能的是（）A．海面上航行的輪船 B．空中飛行的子彈 C．吊在天花板上的電燈 D．拉長的橡皮筋【答案】B。【分析】動能是指物體運動而具有的能，勢能是指物體被舉高而具有的能，本題要根據動能和勢能的定義對每個選項進行分析，選出既符合動能定義又符合勢能定義的選項。【解答】解：A、海上航行的輪船，只具有動能，故A不符合題意；B、空中飛行的子彈，既具有動能又具有重力勢能，故B符合題意；C、吊在天花板上的電燈，只具有重力勢能，故C不符合題意；D、拉開的弓，具有彈性勢能，故D不符合題意。故選：B。【典例2】（2020?麗水模擬）如圖甲，木塊在恒定不變的拉力F的作用下沿斜面做勻速直線運動，隨時間變化規律如圖乙所示的科學量是（）A．動能 B．距離 C．重力勢能 D．拉力做的功【答案】A。【分析】動能的大小與速度和質量有關；重力勢能的大小與質量和高度有關；根據公式W＝Fs判斷拉力做的功。【解答】解：由圖乙可知，隨著時間的增大，該物理量保持不變；A、木塊在恒定不變的拉力F的作用下沿斜面做勻速直線運動，由于木塊的質量和速度均不變，所以它的動能不變，故A符合題意；B、在上升的過程中，木塊的高度增大，其重力勢能變大，故B不符合題意；C、在上升的過程中，木塊運動的距離是一直增大的，故C不符合題意；D、由題知拉力的大小不變，而木塊運動的距離s變大，根據W＝Fs可知，拉力做的功一直變大，故D不符合題意。故選：A。【典例3】（2019春?海倫市校級月考）寫出下列物體具有什么形式的機械能：（1）高山上的一塊石塊重力勢能；（2）空中飛行的籃球動能和重力勢能；（3）被擰緊的手表發條彈性勢能；（4）水平公路上行駛的汽車動能。【答案】①重力勢能；②動能和重力勢能；③彈性勢能；④動能。【分析】關于機械能，我們學習了三種：①物體由于運動而具有的能量叫做動能；②物體由于被舉高而具有的能量叫做重力勢能；③物體由于發生彈性形變而具有的能量叫做彈性勢能。分析題中提到的四個物體所具有的特征，結合動能、重力勢能、彈性勢能的定義，即可得到此題的答案。【解答】解：（1）靜止在高空的物體，具有高度，故具有重力勢能。（2）空中飛行的籃球，既有一定的高度又是運動的，故具有動能和重力勢能。（3）被擰緊的發條發生了彈性形變，故具有彈性勢能（4）在水平公路上行駛的汽車是在運動的，故具有動能。故答案為：①重力勢能；②動能和重力勢能；③彈性勢能；④動能。【變式訓練1】（2020秋?秀峰區校級月考）如圖所示，人走在靜止的疊石下方，會有一種“害怕”的感覺，原因是疊石具有較大的（）A．重力勢能 B．內能 C．動能 D．彈性勢能【答案】A。【分析】根據重力勢能、內能、動能、彈性勢能的定義，結合疊石所處的狀態，即可得到疊石給人危險感覺的原因。【解答】解：A、靜止的疊石，由于其處于一定的高度，容易落下來，對外界做功從而造成危害，物體由于舉高而具有的能量是重力勢能。故A正確。B、根據內能的定義可知，靜止的疊石確實具有內能，但其給人危險的感覺是由于其處于一定的高度容易落下來而造成的，這與其內能大小無關，即使其有再多的內能，若其在地面上，也不會給人危險的感覺。故B錯誤。C、由于疊石是靜止的，根據動能的定義可知，其不具有動能。故C錯誤。D、由于疊石沒有發生彈性形變，根據彈性勢能的定義可知，疊石不具有彈性勢能。故D錯誤。故選：A。【變式訓練2】（2020秋?蘭州期末）關于物體的動能，下列說法中正確的是（）A．質量大的物體動能一定大 B．速度大的物體動能一定大 C．質量相等的物體，舉得越高的動能越大 D．質量相等的物體，速度大的動能大【答案】D。【分析】（1）物體由于運動而具有的能稱為動能，動能的大小與物體的質量、速度有關，質量越大，速度越大，動能就越大。（2）重力勢能的大小與物體的質量、高度有關。【解答】解：A、質量大的物體但速度很小，可能動能很小，故A錯誤；B、速度大的物體但質量很小，可能動能很小，故B錯誤；C、質量相等的物體，舉得越高的重力勢能越大，故C錯誤；D、質量相等的物體，速度大的動能大，故D正確；故選：D。【變式訓練3】（2021春?丹陽市期中）如圖所示，某人用12N的力沿水平方向向右拉一根輕質彈簧，手受到的拉力的施力物體是彈簧；此時，彈簧具有的能量是彈性勢能；用力將一塊橡皮泥壓變形，此時橡皮泥不具有這種能量（選填“具有”或“不具有”）。【答案】彈簧；彈性勢能；不具有。【分析】（1）依據力的相互作用去解釋，即一個物體對另一個物體有力的作用時，另一個物體也同時對這個物體有力的作用；（2）物體由于發生彈性形變而具有的能，叫做彈性勢能；（3）橡皮泥被壓后留下的凹痕不能自動恢復原狀。【解答】解：（1）由于物體間力的作用是相互的，當人用12N的力沿水平方向向右拉一根輕質彈簧時，彈簧對手也有拉力的作用，故手受到的拉力的施力物體是彈簧；（2）彈簧由于發生彈性形變具有彈性勢能；（3）用力將一塊橡皮泥壓變形，橡皮泥被壓變形后不能自動恢復原狀，說明橡皮泥具有塑性，不具有彈性勢能。故答案為：彈簧；彈性勢能；不具有。考點2動能和勢能的大小變化（1）影響動能大小的因素：物體的質量和速度。物體的質量越大，速度越大，物體具有的動能就越大；（2）影響重力勢能大小的因素：物體的質量和物體所處的高度。物體的質量越大，所處的高度越高，物體的重力勢能就越大；（3）影響彈性勢能大小的因素：彈性形變程度。同一物體在彈性形變范圍內的彈性形變程度越大，彈性勢能就越大。【典例4】（2021春?廣安期末）2020年11月，我國用“長征五號”遙五運載火箭成功發射“嫦娥五號”。如圖所示為“嫦娥五號”繞月球做橢圓軌跡飛行的示意圖，此時在大氣層外運行，不受空氣阻力。下列說法正確的是（）A．“嫦娥五號”從遠月點運行到近月點，勢能減小，動能增大 B．“嫦娥五號”從遠月點運行到近月點，勢能增大，動能減小 C．“嫦娥五號”從近月點運行到遠月點，勢能增大，動能增大 D．“嫦娥五號”從近月點運行到遠月點，動能減小，機械能不守恒【答案】A。【分析】（1）動能大小的影響因素：質量和速度，質量越大，速度越大，動能越大。（2）勢能大小的影響因素：質量和高度，質量越大，高度越高，勢能越大。【解答】解：嫦娥五號探測器進入環月軌道飛行時，太空中沒有空氣，則機械能守恒；嫦娥五號在遠月點時，高度最高，勢能最大，速度最小，動能最小，但不為0；在近月點的速度最大，動能最大，高度最小，勢能最小，但不為0，所有從遠月點運行到近月點時勢能減小，動能增大；反之，從近月點運行到遠月點，勢能增大，動能減小，故A正確。故選：A。【典例5】（2021?東臺市一模）蕩秋千的人從最高點向最低點擺動過程中速度變大，則他的（）A．重力勢能增加，動能不變 B．重力勢能減小，動能增加 C．重力勢能減小，動能減少 D．重力勢能不變，動能增加【答案】B。【分析】從動能和重力勢能大小的影響因素進行判斷：（1）動能大小的影響因素：質量、速度。質量越大，速度越大，動能越大。（2）重力勢能大小的影響因素：質量、被舉的高度。質量越大，高度越高，重力勢能越大。【解答】解：蕩秋千的人從最高點向最低點擺動過程中，質量不變，速度變大，則動能增大；同時高度變小，則重力勢能減小，故B正確。故選：B。【典例7】（2020秋?安康期末）如圖所示，小偉玩蹦蹦桿的情景，蹦蹦桿由地面彈起，在空中升高的過程中：小偉的重力勢能增大，小偉的動能減小；在下落后，從桿尖觸地到彈簧壓縮至最短，彈性勢能增大（均選填“增大”、“減小”或“不變”）。【答案】增大；減小；增大。【分析】（1）動能大小的影響因素：質量、速度；（2）重力勢能大小的影響因素：質量、被舉的高度；（3）彈性勢能大小的影響因素：發生彈性形變的程度。【解答】解：蹦蹦桿由地面彈起，在空中升高的過程中，小偉的質量不變，高度增大，其重力勢能增大；同時速度減小，其動能減小；在下落后，從桿尖觸地到彈簧壓縮至最短，彈簧的形變變大，則彈簧的彈性勢能增大。故答案為：增大；減小；增大。【變式訓練1】（2021春?費縣期末）2021年6月17日9時22分，搭載神舟十二號載人飛船的長征二號F遙十二運載火箭，在酒泉衛星發射中心準時點火發射，順利將聶海勝、劉伯明、湯洪波3名航天員送入太空。這是我國載人航天工程立項實施以來的第19次飛行任務，也是空間站階段的首次載人飛行任務。在運載火箭加速升空的過程中，下列關于三位宇航員動能和勢能變化的說法正確的是（）A．動能增大，勢能增大 B．動能增大，勢能減小 C．動能不變，勢能增大 D．動能減小，勢能增大【答案】A。【分析】（1）動能大小的影響因素：質量、速度，質量越大，速度越大，動能越大；（2）重力勢能大小的影響因素：質量、所處的高度，質量越大，高度越高，重力勢能越大。【解答】解：在運載火箭加速升空的過程中，三位宇航員的質量不變，速度和高度都增大，所以他們的動能和勢能都增大。故選：A。【變式訓練2】（2021春?宣化區期末）豎直向上扔出的乒乓球，在上升到最高點的過程中，以下說法中正確的是（）A．動能增大，重力勢能增大 B．動能減小，重力勢能減小 C．動能減小，重力勢能增大 D．動能增大，重力勢能減小【答案】C。【分析】從動能和重力勢能大小的影響因素進行判斷：（1）動能大小的影響因素：質量、速度；質量越大，速度越大，動能越大。（2）重力勢能大小的影響因素：質量、被舉的高度；質量越大，高度越高，重力勢能越大。【解答】解：豎直向上扔出的乒乓球，在上升到最高點的過程中，乒乓球的質量不變，但速度變小，其動能減小；同時高度變大，則重力勢能增大，故C正確。故選：C。【變式訓練3】（2021?鄂溫克族自治旗一模）甲站在0.5m/s勻速上行的自動扶梯上，乙站在0.7m/s勻速下行的自動扶梯上。甲、乙兩人質量相等，甲上行中動能不變（增加/不變/減少）。某時刻他們的位置如圖所示，該時刻甲的機械能小于乙的機械能（大于/等于/小于）。【答案】不變；小于。【分析】根據以下知識分析答題：（1）物體的動能與物體的質量與速度有關，在質量一定時，物體的速度越大，動能越大。（2）物體的重力勢能與物體的質量（重力）與高度有關，在物體質量（重力）一定時，高度相等，物體重力勢能相等，高度越大，重力勢能越大。（3）物體的動能與勢能統稱為機械能。【解答】解：（1）甲在上行過程中，質量不變，速度不變，甲的動能不變。（2）甲、乙兩人的質量相等，甲的速度小于乙的速度，因此甲的動能小于乙的動能；由圖可知，在圖示時刻，甲、乙兩人的高度相等，甲、乙兩人的質量相等，因此此時甲、乙兩人的重力勢能相等；甲、乙兩人的重力勢能相等，甲的動能小于乙的動能，因此甲的動能與勢能的和小于乙的動能與勢能的和，即甲的機械能小于乙的機械能。故答案為：不變；小于。【變式訓練4】（2020春?安徽期末）小球從某一高度下落后，反復彈起，高度越來越低，如圖所示，A、B、C、D在同一水平高度，則小球在A點時的重力勢能等于D點時重力勢能；在B點時的動能大于C點時動能。（均選填“大于”、“等于”或“小于”）【答案】等于；大于。【分析】對于重力勢能，其大小由地球和地面上物體的相對位置決定，物體質量越大、位置越高、物體具有的重力勢能就越大，機械能包括物體的動能和勢能，小球彈跳的高度會越來越低隱含的信息是機械能逐漸減小。【解答】解：（1）因為A、D在同一水平高度，且小球的質量不變，所以小球在A點時的重力勢能等于D點時重力勢能；（2）由圖知，小球彈跳的高度越來越低，說明小球在運動時受到空氣阻力的作用，其機械能逐漸減小；B、C兩點的位置一樣高，所以小球在兩位置的重力勢能相同，又因為小球的機械能逐漸減小，所以可知小球在C點時的機械能較小、其動能較小，即小球在B點時的動能大于C點時的動能。故答案為：等于；大于。考點3動能和勢能的影響因素及應用動能和勢能的影響因素：（1）動能的大小與兩個因素有關：一是物體的質量，二是物體運動的速度大小；當物體的質量一定時，物體運動的速度越大其動能越大，物體的速度越小其動能越小，具有相同運動速度的物體，質量越大動能越大，質量越小動能越小；（2）重力勢能的大小與兩個因素有關：一個是物體的質量，另一個是物體距零勢能面的高度。當物體的質量一定時，物體距零勢能面的高度越大，其重力勢能越大，物體距零勢能面的高度越小，其重力勢能越小；當物體距零勢能面的高度一定時，物體質量越大其重力勢能越大，物體質量越小其重力勢能越小，物體的質量越大，舉得越高，其重力勢能就越大；（3）彈性勢能的大小與兩個因素有關：一個是彈簧本身的性質，另一個是彈性形變的大小。當彈簧本身的性質相同時，形變越大，它具有的彈性勢能就越大，形變越小，具有的彈性勢能就越小；當彈簧形變相同時，性質不同的彈簧彈性勢能不同。動能和勢能的影響應用：（1）水輪發電機，將水下落的重力勢能轉化成輪子的動能，從而帶動線圈在磁場中轉動，產生感應電流，通過導線傳出去，完成發電；

（2）撐桿跳，將助跑時的動能裝化成重力勢能，使人升高；

（3）秋千，是動能和重力勢能互相轉化的結果。【典例8】（2019秋?禮泉縣期中）體積相同的實心鉛球和木球，它們以相同速度向前滾動，比較木球和鉛球的動能大小，正確的是（）A．木球動能大 B．鉛球動能大 C．木球和鉛球的動能一樣大 D．無法判定【答案】B。【分析】動能的大小和物體的質量以及物體的速度有關，在題目中給的鉛球球和木球的體積相等，由體積可以判斷出質量的大小關系，結合題目中給出的速度的大小關系，可以判斷出動能的大小關系。【解答】解：已知：V鉛球＝V木，ρ鉛＞ρ木；由ρ＝得m鉛＞m木；木球和鉛球的滾動速度相同，所以鉛球的動能大。故選：B。【典例9】（2021春?襄州區期末）以同樣速度行駛的大卡車和小轎車，大卡車的動能大，故在同樣道路上，不同車型限速是不同的，大卡車的最大行駛速度應比小轎車要小（填“大”或“小”）【答案】大卡車；小。【分析】物體動能的大小跟質量和速度有關，質量越大、速度越大，動能就越大。【解答】解：以同樣速度行駛的大卡車和小轎車，因為大卡車的質量大，所以，大卡車的動能就大。在同樣的道路上，不同車型限制車速不同，因為大卡車質量比小轎車的大，所以大卡車的最大速度應比小轎車小。故答案為：大卡車；小。【典例10】（2020?永吉縣模擬）在日常生活中，向比較硬的木頭上釘大釘子，如碰到這種情況，需要把錘子舉得高些，再向下落，這是為什么？【分析】（1）物體由于運動而具有的能稱為動能，動能的大小與物體的質量和速度有關；（2）物體由于被舉高而具有的能稱為重力勢能，重力勢能的大小與物體的質量和高度有關。【解答】答：當我們釘釘子時通常要將錘子舉得較高，由于錘頭的質量不變，高度增加，故其所具有的重力勢能增加，當其在下落時轉化的動能變多，對釘子做的功變多，故越容易將釘子釘入木板中。【變式訓練1】（2019春?路南區期末）以同樣速度行駛的載重汽車和小轎車，它們的動能相比（）A．載重汽車的動能大 B．小轎車的動能較大 C．它們的動能一樣大 D．無法比較【答案】A。【分析】解答此題需掌握物體的動能大小由兩個因素：物體的質量、物體的速度來確定，并且質量越大，速度越大，物體的動能就越大。【解答】解：當兩車的速度相同時，質量大的車動能大，因載重汽車的質量比小轎車的質量大，所以載重汽車的動能大；故選：A。【變式訓練2】（2021秋?秦都區校級月考）質量相等、半徑相同的鉛球、鐵球和鋁球，放在同一水平桌面上，它們具有的勢能是（）A．鉛球最大 B．鐵球最大 C．鋁球最大 D．一樣大【答案】D。【分析】物體由于被舉高而具有的能叫做重力勢能，影響重力勢能大小的因素有質量和高度。【解答】解：三個球半徑相同，三個球的重心到桌面的距離相同，由于放在同一桌面上，因此三個球的高度相同，又因為質量相同，所以三個球的重力勢能相同。故選：D。【變式訓練3】（2021?十堰模擬）汽車速度越快，出事故時破壞越嚴重，說明物體動能的大小與它的速度有關，一輛汽車以相同的速度運動，重載比空載時出事故更嚴重，說明物體的動能還跟物體的質量有關，所以為了交通安全，不要超速和超載。【答案】速度；質量；超速。【分析】根據動能大小的影響因素分析解答：質量、速度。質量越大，速度越大，動能越大。【解答】解：汽車速度越快，出事故時破壞越嚴重，是因為汽車的質量一定，速度越大，動能越大，即動能的大小與物體的速度有關。一輛汽車以相同的速度運動，重載比空載時出事故更嚴重，是因為速度相同，質量越大，動能越大，即物體的動能還跟物體的質量有關。綜上分析可知，為了交通安全，不要超速和超載。故答案為：速度；質量；超速。【變式訓練4】（2021春?武陵源區期末）機場附近要驅逐各種鳥類。因為當飛機與小鳥相撞時，不但小鳥會喪命，飛機也有可能受嚴重傷害，甚至機毀人亡。這是為什么？【分析】運動是相對而言的，物體的運動速度會影響動能的大小，因而動能也是相對而言的；影響動能大小的因素是質量和速度，在質量一定時，速度越大，動能也就越大。【解答】解：相對于地面，飛機的速度很大，小鳥的速度很小，但是以飛機為參照物小鳥的速度很大，在質量一定時，速度越大，動能就越大，具有的動能就很多，能做的功也多，當發生碰撞時造成的破壞很大，所以飛機有可能受嚴重傷害，甚至機毀人亡。考點4動能和勢能的影響因素實驗探究探究動能的大小與哪些因素有關？

實驗方法：控制變量法和轉換法實驗結論：

①物體動能的大小與物體的運動速度有關，物體運動速度越大，物體的動能越大；

②物體動能的大小與物體的質量有關，物體的質量越大，物體的動能越大。

歸納總結：

動能的大小與物體的質量和運動速度有關。質量相同的物體，運動的速度越大，它的動能越大；運動速度相同的物體，質量越大，它的動能也越大探究重力勢能的大小與哪些因素有關？

實驗方法：控制變量法和轉換法實驗結論：物體的質量和物體所處的高度。物體的質量越大，所處的高度越高，物體的重力勢能就越大：探究彈性勢能的大小與哪些因素有關？

實驗方法：控制變量法和轉換法實驗結論：同一物體在彈性形變范圍內的彈性形變程度越大，彈性勢能就越大：【典例11】（2021春?青海期末）如圖所示，學習小組的同學在探究“物體的重力勢能的大小跟哪些因素有關”時，設計了以下實驗：實驗方案：三個相同的木樁插在沙坑里，露出沙坑的高度相同，如甲圖所示。取三個鐵塊從空中靜止釋放后撞擊木樁，木樁陷入沙坑，如乙圖所示。（1）在此實驗中，我們可以通過觀察木樁陷入沙的深度來比較鐵塊重力勢能的大小。（2）若hA＝hB＞hC，mA＜mB＝mC，如圖乙所示：比較A、B情況，說明物體所處的高度相同時，質量越大，物體的重力勢能越大。比較B、C情況，說明物體的質量相同時，所處的高度越高，物體的重力勢能越大。（3）實驗得出的結論是：物體重力勢能的大小跟物體的高度和質量有關。【答案】（1）木樁陷入沙的深度；（2）①物體的質量相同時，所處的高度越高，物體的重力勢能越大；②物體所處的高度相同時，質量越大，物體的重力勢能越大。（3）高度、質量。【分析】（1）本題是把鐵塊的重力勢能轉化成木樁陷進沙坑的深度來比較各鐵塊重力勢能的大小的，這種研究問題的方法叫轉換法；（2）①比較A、B找出相同因素和不同因素，根據木樁陷進沙坑的深度比較重力勢能的大小，結合控制變量法的思想寫出實驗結論；②比較B、C找出相同因素和不同因素，根據木樁陷進沙坑的深度比較重力勢能的大小，結合控制變量法的思想寫出實驗結論。（3）綜合（2）中的兩條實驗結論，總結出與重力勢能相關的因素。【解答】解：（1）鐵塊的重力勢能轉化為木樁的動能，鐵塊的重力勢能就越大，說明木樁獲得的能量就越多，木樁陷入沙坑越深；（2）①比較A、B，鐵塊所處的高度相同，B鐵塊質量大，木樁陷入沙的深度大，因此得出的結論是：物體所處的高度相同時，質量越大，物體的重力勢能越大；②比較B、C，鐵塊質量相同，B鐵塊所處的高度大，木樁陷入沙的深度大，因此得出的結論是：物體的質量相同時，所處的高度越高，物體的重力勢能越大。（3）綜合以上兩點，可得出的結論是：物體的重力勢能的大小跟物體的質量和高度有關。故答案為：（1）木樁陷入沙的深度；（2）①物體的質量相同時，所處的高度越高，物體的重力勢能越大；②物體所處的高度相同時，質量越大，物體的重力勢能越大。（3）高度、質量。【典例12】（2021春?阿拉爾期末）物理社團的同學們設計了如圖甲、乙所示的實驗，來探究動能的大小與哪些因素有關。（1）在甲實驗中，讓同一小球從斜面的不同高度由靜止滾下，推動木塊做功，目的是探究動能的大小與速度（選填“速度”或“質量”）的關系。在乙實驗中，讓不同質量的兩個小球從同一高度滾下的目的是讓兩個球到達水平面時，具有相同的速度。（2）物理研究方法有很多，本實驗中運用了兩種研究方法：一是控制變量法；二是轉換法，用紙盒被推動的距離來反映出小球動能的大小。（3）在高速公路上，交管部門對不同的車型，進行了不同的限速（限制其最高行駛速度）。質量越大的車，限速越低（選填“高”或“低”），主要是受到實驗乙（選填“甲”或“乙”）的啟示。【答案】（1）速度；速度；（2）控制變量；動能；（3）低；乙。【分析】（1）動能大小跟質量和速度有關。在探究動能大小跟速度關系時，控制質量大小不變；動能大小跟質量和質量有關。在探究動能大小跟質量關系時，控制速度不變；（2）當研究動能大小與速度的關系時，要讓質量不同的小球沿斜面的同一高度下滑，這樣保證速度相同，質量不同；球把紙盒推出的距離長，說明球的動能大，這是一種轉換的方法；（3）動能的大小與速度和質量有關，利用控制變量法分析。【解答】解：（1）動能的大小與物體的速度和質量有關；若探究速度對動能的影響，應使小球的質量相同，速度不同，所以需使同一小球從斜面的不同高度由靜止滑下；在乙實驗中，讓不同質量的兩個小球從同一高度滾下的目的是讓兩個球到達斜面底端的運動速度相等；（2）由于動能的影響因素有多個，實驗中采用的是控制變量法；實驗中通過比較撞擊紙盒距離的長短來判斷小球的動能大小，采用的是轉換法；本題采用了轉換法，通過比較撞擊紙盒距離的長短來判斷小球的動能大小；（3）在高速公路上，人們對不同的車型，進行了不同的限速，質量越大的車，限速越低，這表明動能的大小與質量有關，探究動能大小與質量有關時需要控制速度相同，質量不同，故選用乙圖來探究。故答案為：（1）速度；速度；（2）控制變量；動能；（3）低；乙。【變式訓練1】（2020秋?桂林期末）某實驗小組在用“模擬打樁”來探究影響重力勢能大小的因素”，已知物體質量的關系為m1＝m2＜m3，使用的器材有沙子、木樁等。實驗時，讓物體從木樁正上方的某一高度處自由下落將木樁打入沙中，三次實驗木樁進入沙中的深度如圖所示：（1）本實驗是通過木樁進入沙中的深度來反映物體重力勢能大小的。（2）為了探究物體重力勢能大小與質量的關系，應選擇a、c兩圖實驗進行分析。（3）實驗中為了探究重力勢能大小與高度的關系，應讓質量相同的物體，從不同高度（選填“相同高度”或“不同高度”）由靜止自由放下。實驗現象表明：當質量一定時，物體所處的高度越大，重力勢能越大。（4）對比a、b、c三次實驗，具有的重力勢能最大的是圖b（選填“a”、“b”或“c”）中的物體。【答案】（1）木樁進入沙中的深度；（2）a、c；（3）不同高度；大；（4）b。【分析】（1）（4）實驗中通過木樁進入沙中的深度來表示重力勢能的大小，采用了轉換法；（2）（3）重力勢能的大小與物體的質量和被舉高的高度有關，根據控制變量法，研究重力勢能的大小與其中一個因素的關系時，要控制另外一個因素不變，據此分析。【解答】解：（1）根據轉換法，本實驗是通過木樁進入沙中的深度來反應物體的重力勢能大小的；（2）為了探究物體重力勢能大小與質量的關系，要控制物體被舉高的高度相同，只改變物體的質量，已知m1＜m3，由上圖知，應選擇a、c兩圖實驗進行分析；（3）實驗中為了探究重力勢能大小與高度的關系，應控制物體的質量相同（m1＝m2），改變物體被舉高的高度，即將物體從不同高度由靜止自由放下，應選擇圖中a、b實驗，b中物體的高度大，根據轉換法，b中物體的重力勢能更大，即當質量一定時，物體所處的高度越大，重力勢能越大；（4）對比a、b、c三次實驗，因b中木樁進入沙中的深度最大，由轉換法，具有的重力勢能最大的是圖b中的物體。故答案為：（1）木樁進入沙中的深度；（2）a、c；（3）不同高度；大；（4）b。【變式訓練2】（2021?平泉市一模）某物理實驗小組探究物體的動能大小跟哪些因素有關。用質量不同的兩個小鋼球m和M（M的質量大于m），分別從不同的高度h和H（H＞h）靜止開始滾下，觀察木塊B被撞擊后移動的距離，實驗過程中如圖甲、乙、丙所示。（1）若水平面絕對光滑，本實驗不能（選填“能”或“不能”）達到探究目的。（2）由甲、乙兩圖可得實驗結論：物體的動能大小與速度有關。（3）小華同學根據甲、丙兩圖得出結論：物體動能的大小與質量有關，她的看法是否正確？錯誤（選填“正確”或“錯誤”），理由是沒有控制小球到達水平面時的速度相同。【拓展】小明將實驗進行了改裝：用形狀相同的塑料球和鐵球（鐵球質量大）將彈簧壓縮到相同程度后放手，如圖丁所示；兩球離開彈簧時的速度不同（選填“相同”或“不相同”），紙盒被推開的距離相同（選填“相同”或“不相同”）。【答案】（1）不能；（2）速度；（3）錯誤；沒有控制小球到達水平面時的速度相同；【拓展】不同；相同。【分析】（1）根據牛頓第一定律，若水平面絕對光滑，則木塊不受摩擦力作用，撞擊后將保持勻速直線運動，實驗將不能達到探究目的；（2）動能大小跟質量和速度有關。在探究動能大小跟質量關系時，控制速度大小不變；在探究動能大小跟速度關系時，控制質量不變；（3）影響動能大小的因素有物體的質量與速度，因此，在探究和分析結論時，一定要注意控制變量法的運用，并據此得出結論；【拓展】彈性勢能的大小與物體的彈性形變的程度有關。【解答】解：（1）若水平面絕對光滑，則木塊運動時不受摩擦力作用，撞擊后將保持勻速直線運動，不能通過木塊移動的距離長短來判斷小球動能的大小，所以本實驗將不能達到探究目的；（2）由甲、乙圖可知，小球的質量相同，小球從同一斜面的不同高度由靜止滑下，到達斜面底部時的速度不同，撞擊木塊后木塊移動的距離不同，說明小球的動能不同，所以得出的實驗結論為：物體的動能大小與速度有關；（3）要探究小球動能與質量的關系，需要控制小球到達水平面時的速度相同，即不同質量的小球從同一高度由靜止滑下，而甲、丙兩圖沒有讓小球從同一高度滾下，沒有控制小球的速度相同，所以小明的看法錯誤；【拓展】用形狀相同的塑料球和鐵球將彈簧壓縮到相同程度，彈簧的彈性勢能相同，轉化成的動能相同，兩小球的質量不同，所以速度不同，但由于動能相同，對紙盒做的功應相同，對紙盒做得功是克服水平面給紙盒的摩擦力做功，摩擦力是相同的，根據W＝Fs可知，紙盒運動的距離也應該是相同的。故答案為：（1）不能；（2）速度；（3）錯誤；沒有控制小球到達水平面時的速度相同；【拓展】不同；相同。課堂鞏固訓練課堂鞏固訓練一、選擇題。1．（2021?泰州二模）如圖所示，將一木塊放在彈簧上，用手壓木塊，彈簧被壓縮。松開手，木塊豎直向上飛起直到最高點。下列說法正確的是（）A．手壓木塊時，手對木塊的壓力與彈簧對木塊的支持力是一對平衡力 B．彈簧恢復原狀過程中，彈性勢能不變 C．木塊在沒有離開彈簧前，所受彈力方向豎直向上 D．木塊到達最高點時，木塊處于平衡狀態【答案】C。【分析】（1）一對平衡力必須大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在同一物體上；（2）彈性勢能大小的影響因素：發生彈性形變的大小，發生彈性形變的難易程度。彈性形變越大，發生彈性形變越難，彈性勢能越大；（3）彈力方向與物體恢復彈性形變的方向相同；（4）木塊上升到最高點時對其進行受力分析。【解答】解：A、手壓木塊時，木塊受到重力、壓力和彈簧的支持力，這三個力平衡。手對木塊的壓力小于彈簧對木塊的支持力所以這兩個力不是一對平衡力，故A錯誤；B、彈簧恢復原狀過程中，彈性形變的程度變小，彈性勢能減小，故B錯誤；C、木塊在沒有離開彈簧前，彈簧被壓縮，所以木塊受彈力方向豎直向上，故C正確；D、木塊上升到最高點時，受到重力作用，合力不為0，不是平衡狀態，故D錯誤。故選：C。2．（2020秋?通山縣期末）2020年春，為了控制新型冠狀病毒肺炎疫情，全國很多地方實行封閉管理，并使用無人機進行安全巡查。如圖所示，在無人機勻速上升過程中，對其分析正確的是（）A．質量增大 B．動能增大 C．重力勢能增大 D．彈性勢能減小【答案】C。【分析】（1）動能大小跟質量、速度有關。質量一定時，速度越大，動能越大；速度一定時，質量越大，動能越大。（2）重力勢能大小跟質量、被舉得高度有關。被舉得高度一定時，質量越大，重力勢能越大；質量一定時，高度越高，重力勢能越大。【解答】解：無人機勻速上升過程中，無人機的質量不變，高度增大，重力勢能增大；速度不變，質量不變，其動能不變；無人機上升過程中，沒有發生彈性形變，不具有彈性勢能，故C正確。故選：C。3．（2019秋?朝陽區校級月考）質量相同的物體甲和乙從同一高度處分別沿光滑斜面和粗糙斜面下滑到地面，物體的重力勢能減少的情況是（）A．甲物體減少的多 B．乙物體減少的多 C．兩物體減少的一樣多 D．無法確定【答案】C。【分析】物體由于被舉高而具有的能叫做重力勢能，重力勢能的大小與物體的質量和高度兩個因素有關。【解答】解：甲、乙兩個物體的質量相等，從同一高度下滑，下滑到地面上時，兩物體減小的高度相同，所以兩物體減少的重力勢能一樣多。故選：C。4．（2021春?永定區期末）2020年5月26日，十三屆全國人大三次會議通過了《第十三屆全國人民代表大會憲法和法律委員會關于＜中華人民共和國民法典（草案）＞審議結果的報告》，高空拋物或者墜物行為責任人由公安等機關查找。高空拋物現象被稱為“懸在城市上空的痛”，這是一種不文明的行為，會帶來很大的社會危害，因為高處的物體具有較大的（）A．動能 B．重力勢能 C．慣性 D．重力【答案】B。【分析】機械能包括動能和勢能；物體由于運動而具有的能量叫動能；物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢能；物體發生彈性形變而具有的能量叫彈性勢能。動能的大小與質量和速度有關，重力勢能大小與質量和高度有關。【解答】解：物體的質量越大，高度越高，重力勢能就越大，高空拋物由于高度大，具有的重力勢能就比較大，落下時對砸中的人或物體做的功就多，在很短的作用時間就會產生很大的破壞力。故選：B。5．（2021春?富縣期末）“蹦極”是運動員將一端固定的長彈性繩綁在踝關節處，從高處豎直跳下的一種極限運動。某運動員做蹦極運動時，其所受繩子的拉力F大小隨時間t變化的圖像如圖所示，由此可知運動員（）A．t0時刻重力勢能最小 B．從起跳到t0彈性繩的彈性勢能一直變大 C．所受拉力F對運動員始終做功 D．t0到tn過程中動能不變【答案】A。【分析】（1）物體的重力勢能與物體所受的重力與物體的高度有關，在重力一定的情況下，高度越低，重力勢能越小；（2）彈性勢能的大小與彈性形變程度的大小有關；（3）力作用在物體上，物體在力的方向上如果移動一端距離，則力對物體做功；（4）物體的動能與物體的質量與速度有關，在質量一定時，物體速度越大，動能越大。【解答】解：A、t0時刻，繩子的拉力最大，繩子被拉得最長，跳躍者位置最低，高度最小，重力勢能最小，故A正確；B、從起跳后到運動員到達繩子的自然長度時，繩子沒有被拉伸，繩子拉力為零，彈性勢能為零，超過自然長度后，繩子被拉伸，彈性勢能增大，所以從起跳到t0彈性繩的彈性勢能先不變，后變大，故B錯誤；C、在彈性繩恢復到原狀之前，彈性繩對跳躍者有拉力，跳躍者在拉力F方向上移動了距離時，拉力對跳躍者做了功，當彈性繩恢復原狀后，沒有拉力，則不做功，故C錯誤；D、t0到tn過程中，運動員下降時，動能先變大后變小；運動員上升時，動能先變大后變小，動能是變化的，故D錯誤。故選：A。6．（2020?無錫模擬）小明用圖示裝置“探究重力勢能大小與質量的關系”，下列說法正確的是（）A．實驗研究對象是三腳小桌 B．讓同一木塊從三個不同的高度由靜止下落 C．讓質量不同的木塊從不同的高度由靜止下落 D．用三腳小桌下陷的深度來表示木塊重力勢能的大小【答案】D。【分析】（1）物體由于運動而具有的能叫做動能，動能的大小與物體的質量和速度有關；（2）實驗過程要采用控制變量法，當研究動能大小與質量的關系時，要讓質量不同的木塊從同一高度下落，這樣保證下落速度相同；即只有這樣實驗才更為科學嚴密。【解答】解：A、實驗中讓質量不同的木塊從相同的高度落下，通過觀察三腳小桌下陷的深度來探究木塊的重力勢能大小與質量的關系，所以實驗研究對象是木塊，故A錯誤；BC、探究重力勢能大小與質量的關系，要控制木塊所處的高度相同，質量不同，即讓不同質量的木塊從同一高度靜止落下，故BC錯誤；D、實驗運用了轉換法，通過觀察三腳小桌下陷的深度來探究木塊的重力勢能大小與質量的關系，故D正確。故選：D。7．（2020春?石家莊期末）游戲“憤怒的小鳥”深受同學們的喜愛，游戲其實就是像打彈弓一樣，把“小鳥”對準怪物打過去（如圖），下列有關彈弓的說法正確的是（）A．彈出“小鳥”時，彈弓的彈性勢能轉化為“小鳥”的機械能 B．彈弓的橡皮筋伸長過程中，彈性勢能減小 C．彈弓的橡皮筋受力伸長，說明力能使物體發生運動狀態的改變 D．被彈弓彈出后的“小鳥”，受到彈力和重力的作用【答案】A。【分析】（1）在一定條件下，彈性勢能與動能可以相互轉化；（2）物體由于發生彈性形變而具有的能量叫彈性勢能；（3）力的作用效果有二：改變物體運動狀態，改變物體形狀；（4）物體由于慣性會變成原來的運動狀態；地球周圍的一切物體都受到重力的作用【解答】解：A、彈弓將“小鳥”彈出時，彈弓的彈性勢能轉化為“小鳥”的機械能（動能）．故A正確；B、彈弓伸長過程中，形變增大，彈性勢能增加。故B錯誤；C、力可以改變物體的形狀，所以彈弓在拉力作用下會伸長。故C錯誤；D、被彈弓彈出的“小鳥”由于慣性繼續向前運動，彈力作用不再存在，但“小鳥”受到重力作用。故D錯誤。故選：A。8．（2020秋?宜興市期末）對在高速公路上行駛的汽車要進行限速，其實質是限制了汽車的（）A．動能 B．摩擦力 C．慣性 D．慣性和動能【答案】A。【分析】動能大小和物體的質量、運動速度大小有關，質量一定時，速度越大，動能越大；摩擦力大小和壓力大小、接觸面的粗糙程度有關；慣性只和物體的質量大小有關。【解答】解：（1）摩擦力、慣性兩個量的大小都與速度無關，所以對汽車進行限速不是限制汽車的摩擦力和慣性；（2）動能大小和物體的質量、運動速度大小有關。對在高速公路上行駛的汽車，質量不變，進行限速，其動能會變小，即在突發事件時，對外做的功少，破壞力小。綜上分析可知，選項A正確。故選：A。9．（2020秋?無為市期末）在“探究物體的動能大小與哪些因素有關”的實驗中，同學們做了如圖所示三個實驗，質量為m和2m的小球分別沿同一斜面按照實驗要求滾下，與水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止。下列說法不正確的是（）A．實驗中所探究的“物體的動能”是指小球的動能 B．由甲、乙兩圖可知物體動能的大小與物體的高度有關 C．此實驗中物體動能的大小是通過紙盒移動的距離來表示的 D．由甲、丙兩圖可知物體的動能大小與物體的質量大小有關【答案】B。【分析】AC、根據轉換法，小球的動能大小是通過觀察小球推動紙盒運動距離的遠近來體現的，實驗中研究對象是小球；BD、物體的動能大小與物體的質量和速度有關，研究動能與其中一個因素的關系時，要控制另外一個因素不變；小球運動到水平面的速度由小球自由下滑的高度決定，據此分析回答。【解答】解：AC、在物理學中，能夠做功的多少表示物體具有能量的大小，實驗中小球能夠做功體現在推動紙盒運動的距離長短，推動紙盒移動的距離越遠，說明小球能夠做的功越多，小球具有的動能就越大，所以通過觀察紙盒被推動的距離的大小，可以判斷小球動能的大小，故A正確，C正確；B、甲、乙兩次實驗，小球的質量相同，B由靜止自由滾下的高度大于A滾下的高度，B運動到水平面時速度較大，B球將紙盒推動得更遠，說明動能更大，可得：質量相同的物體，運動速度越大，它具有的動能就越大，由甲、乙兩圖可知物體動能的大小與物體的速度有關，故B錯誤；D、甲、丙兩圖中，讓質量不同的小球從相同高度自由下滑，目的是控制小球運動到水平面時的速度相同，根據控制變量法，可探究動能大小與質量的關系，由甲、丙兩圖實驗現象可知，丙圖中小球的動能大，故由甲、丙兩圖可知物體的動能大小與物體的質量大小有關，D正確。故選：B。二、填空題。10．（2020?黑龍江一模）如圖所示是玩彈弓的情景。經驗表明，橡皮筋拉得越長，同樣的“子彈”射得越遠，這說明橡皮筋的彈性勢能與物體發生彈性形變大小有關；若橡皮筋被拉的長度相同，所用“子彈”的質量不同，則發現射出時的速度也不同。在此過程中，橡皮筋對“子彈”做的功相同，（填“相同”或“不相同”）你判斷的理由是橡皮筋被拉的長度相同。【答案】物體發生彈性形變大小；相同；橡皮筋被拉的長度相同。【分析】（1）具有彈性的物體發生彈性形變時，具有彈性勢能。彈性勢能的大小跟物體發生彈性形變大小有關，彈性形變越大，具有的彈性勢能越大。（2）彈性勢能的大小用射出子彈的遠近來表示，這種方法是轉換法。【解答】解：（1）彈弓彈性勢能的大小是通過子彈射出的距離來表示，射出的越遠，彈弓的彈性勢能越大。（2）彈弓彈性形變相同，彈性勢能相同，射出子彈時，子彈飛行的遠近跟子彈的質量有關，子彈質量越大，飛行距離越近。用子彈射出的遠近反映彈弓的彈性勢能時要保持子彈的質量相同。（3）橡皮筋被拉的長度相同，所以具有的彈性勢能相同，對子彈的做功相同。故答案為：物體發生彈性形變大小；相同；橡皮筋被拉的長度相同。11．（2020春?欽北區期末）一切運動的物體都具有動能：動能的大小跟物體質量和速度有關。【答案】質量；速度。【分析】機械能包括動能和勢能；動能的大小與質量和速度有關；重力勢能大小與質量和高度有關。【解答】解：動能的大小與質量和速度有關，質量越大、速度越大，則物體的動能越大。故答案為：質量；速度。12．（2021?民勤縣模擬）2020年6月23日，北斗3號最后一顆全球組網衛星發射成功!歷時26年終于完成了北斗衛星導航系統的組網，展現了大國實力。搭載衛星的火箭在加速升空過程中，衛星的動能增大，重力勢能增大（均選填“增大”“減小”或“不變”）。【答案】增大；增大。【分析】從動能和重力勢能大小的影響因素分析：（1）動能大小的影響因素