第3章能量的轉(zhuǎn)化與守恒第2節(jié)機械能第1課時動能和勢能【題型導(dǎo)航】TOC\o"13"\h\z\u【重難題型講解】 1題型1動能 1題型2勢能 4【能力培優(yōu)練】 8【鏈接中考】 15【重難題型講解】題型1動能1.定義：物體由于運動而具有的能量叫做動能。例如：飛翔的小鳥、行走的人、行駛的汽車、擲出的鉛球等，都具有動能。2.影響動能大小的因素：物體的質(zhì)量和運動速度。質(zhì)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(zhì)量越大，它的動能也越大。3.實驗探究：物體動能大小的影響因素（1）物體的動能與質(zhì)量的關(guān)系①實驗現(xiàn)象：將不同質(zhì)量的鋼球從同一高度滾下，觀察到質(zhì)量越大的鋼球，推動木塊的距離越遠。（圖甲、乙）②現(xiàn)象解釋：鋼球從同一高度滾下，保證了到達水平面時的速度相同，鋼球?qū)⒛緣K推動的距離越遠，說明鋼球?qū)δ緣K做的功越多。實驗表明：當(dāng)物體的運動速度相同時，運動物體的質(zhì)量越大動能越大（2）物體的動能與速度的關(guān)系①實驗現(xiàn)象：將同一個鋼球從斜面上不同的高度滾下，小球原來的高度越大，鋼球?qū)⒛緣K推動的距離越遠。（圖乙、丙）②現(xiàn)象解釋：所處高度越高，滾下的鋼球在到達水平面時的速度越大，鋼球?qū)⒛緣K推動的距離越遠，說明鋼球?qū)δ緣K做的功越多。實驗表明：當(dāng)物體的質(zhì)量相同時，物體的速度越大動能越大★特別提醒探究動能大小與哪些因素有關(guān)時，注意控制變量法的應(yīng)用。實驗中動能大小是通過觀察木塊被鋼球撞擊后滑行的距離來衡量的，利用了轉(zhuǎn)換法；研究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系時，讓鋼球從同一高度自由滾下，鋼球撞擊時的速度不變，這是利用了控制變量法?！咎骄繗w納】①判斷物體是否具有動能的依據(jù)是看物體“是否運動”。一切運動的物體都具有動能。無論是固體\液體還是氣體，無論是質(zhì)量很大還是質(zhì)量微小的物體，無論是堅硬還是松軟的物體，只要是運動著的，它就具有動能。②在判斷分析物體動能的大小或動能的變化時，應(yīng)該注意：物體的動能由物體的質(zhì)量和其速度共同決定，要同時考慮物體的質(zhì)量和物體的速度兩個因素，不能只考慮其中的一個因素?！镜淅?1】關(guān)于動能的概念，下列說法中正確的是（）A.速度大的物體具有的動能一定大B.質(zhì)量大的物體具有的動能一定大C.運動物體只具有動能D.一切運動的物體都具有動能【答案】D【解析】因為動能大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)?質(zhì)量越大，速度越大，動能越大；速度大的物體，質(zhì)量不一定大，所以物體具有的動能不一定大；質(zhì)量大的物體，速度不一定大，所以具有的動能也不一定大，故A、B錯誤；運動的物體如果離地面具有一定的高度，也具有重力勢能，故C錯誤；一切運動的物體都具有動能，故D正確?故選D?【典例12】[2024浙江溫州期末]小科為了驗證物體動能大小與物體質(zhì)量有關(guān)，用如圖所示的裝置進行實驗?實驗器材：一個用長木板搭成的斜面、三個質(zhì)量不同的實心鐵球、一塊擋板、三塊足夠厚的橡皮泥?(1)實驗時，將質(zhì)量不同的鐵球從同一斜面的同一高度處由靜止釋放，通過比較_________來判斷鐵球動能的大小。(2)小寧認(rèn)為小科用三個實心鐵球不合理，應(yīng)調(diào)整用_________相同、質(zhì)量不相同的三個鐵球做上述實驗。(3)改正后，預(yù)測觀察到的實驗現(xiàn)象是_______________________________________________________________________________________________________?！敬鸢浮浚?）橡皮泥的凹陷程度（2）體積（3）體積相同、質(zhì)量不相同的鐵球從同一斜面的同一高度由靜止釋放，質(zhì)量越大的鐵球撞擊橡皮泥后，橡皮泥的凹陷程度越大【解析】（1）從斜面上滾下來的鐵球會撞擊水平面上的橡皮泥，且鐵球的動能越大，橡皮泥凹陷的程度越大，所以通過比較橡皮泥的凹陷程度來判斷鐵球動能的大小?（2）鐵球的體積大小對撞擊后橡皮泥的凹陷程度有影響，由控制變量法可知需要控制鐵球的體積相同而質(zhì)量不同?（3）速度相同時，質(zhì)量越大，動能越大，所以預(yù)測觀察到的現(xiàn)象為：體積相同、質(zhì)量不相同的鐵球從同一斜面的同一高度處由靜止釋放，質(zhì)量越大的鐵球撞擊橡皮泥后，橡皮泥的凹陷程度越大?實驗突破：動能大小跟物體的質(zhì)量和速度有關(guān)?在探究動能大小跟質(zhì)量的關(guān)系時，要控制速度大小不變；在探究動能大小跟速度的關(guān)系時，要控制質(zhì)量不變?實驗中一定要注意控制變量法的運用，并據(jù)此得出結(jié)論。跟蹤訓(xùn)練11環(huán)衛(wèi)部門每天都要在縣城的主要街道上灑水，在水平路面上勻速行駛的灑水車正在灑水作業(yè)時，該灑水車的慣性大小_________，動能_________（選填“增大”“減小”或“不變”）【答案】減小減小【解析】在水平路面上勻速行駛的灑水車正在灑水作業(yè)時，灑水車的質(zhì)量不斷減小，該灑水車的慣性大小減小，速度不變，質(zhì)量減小，動能也減小。跟蹤訓(xùn)練12[2024浙江杭州質(zhì)檢]為了探究動能大小的影響因素，利用斜面、鋼球、木塊等器材在同一水平面上開展了如圖所示的探究活動?(1)如甲、乙兩圖所示，讓相同質(zhì)量的鋼球從同一斜面的不同高度由靜止?jié)L下，目的是使鋼球運動到水平面時的速度______；(2)根據(jù)甲、丙兩圖的實驗現(xiàn)象可得出結(jié)論：______________________________________________；(3)為達到實驗?zāi)康模泵嫦路降乃矫鎽?yīng)__________(填“光滑”或“粗糙”)?！敬鸢浮浚?）不同（2）物體的速度相同時，質(zhì)量越大，動能越大（3）粗糙【解析】（1）鋼球從斜面上由靜止?jié)L下到水平面時的速度與它在斜面上的高度有關(guān)，高度越大，速度越大；高度越小，速度越小?因此讓相同質(zhì)量的鋼球從同一斜面的不同高度由靜止?jié)L下，目的是使鋼球運動到水平面時的速度不同?（2）根據(jù)題圖甲、丙中的實驗現(xiàn)象可知，鋼球在斜面上的高度相同，即鋼球到達水平面時的速度相同，鋼球的質(zhì)量不同，質(zhì)量大的鋼球推動木塊滑行的距離遠，由此得到結(jié)論：物體的速度相同時，質(zhì)量越大，動能越大?（3）在實驗中，要通過木塊在水平面上移動的距離來反映鋼球動能的大小，若水平面是光滑的，則木塊被鋼球撞擊后會做勻速直線運動，不會停下來，這樣就無法通過木塊移動的距離來反映鋼球動能的大小，因此斜面下方的水平面應(yīng)粗糙?題型2勢能1.重力勢能：物體由于被舉高而具有的能。2.影響重力勢能的因素是物體的質(zhì)量和高度。質(zhì)量相同時，高度大的物體重力勢能大；高度相同時，質(zhì)量大的物體重力勢能大。3.重力勢能的決定因素（1）猜想①物體的重力勢能可能跟所處的高度有關(guān)，高度越大，勢能越大。②物體的重力勢能可能跟物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，勢能越大，（2）方案設(shè)計檢驗猜想①：讓同一個金屬小球從不同的高度落到沙坑中，比較被金屬小球所撞出的沙坑的深度和大小。檢驗猜想②：讓不同質(zhì)量的金屬小球從相同的高度落到沙坑中，比較被金屬小球所撞出的沙坑的大小和深度。實驗現(xiàn)象：物體所處的高度越高，質(zhì)量越大，撞出的沙坑深度越深。結(jié)論：物體的質(zhì)量越大，位置越高，它具有的重力勢能越大★特別提醒①物體所處的高度具有相對性，所以物體重力勢能的大小也具有相對性，如放在桌面上的鐵塊相對于地面來說具有一定的高度，所以鐵塊具有一定的重力勢能；若相對于桌面來說其高度為0，則鐵塊的重力勢能就為0。在不特別指出的情況下，一般以地面為參考平面。因此，重力勢能為0時，不能說該物體不具有重力勢能。②物體可同時具有動能和勢能?！痉椒记伞恐亓菽芘c質(zhì)量和高度有關(guān)，因此實驗中用到控制變量法：保持物體的質(zhì)量一定，讓同一小球從不同高度下落，觀察小球撞出的沙坑深度；保持高度不變，讓不同質(zhì)量的小球從同一高度落下，觀察小球撞出的沙坑深度。通過撞出的沙坑深度來比較重力勢能的大小，運用了轉(zhuǎn)換法。4.彈性勢能（1）定義：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量叫做彈性勢能。判斷一個物體是否具有彈性勢能關(guān)鍵是看此物體是否發(fā)生了彈性形變，若物體發(fā)生了彈性形變，則物體具有彈性勢能。如拉長的彈簧、壓扁的皮球、機械手表等物體都具有彈性勢能。（2）影響彈性勢能大小的因素：彈性勢能的大小與物體形變的大小有關(guān)。物體的彈性形變越大，它具有的彈性勢能就越大?！镜淅?1】[2025浙江麗水期末]漢語文化博大精深，令人嘆為觀止?下列詞語中，具有彈性勢能的是（）A.弓開如滿月B.箭去似流星C.云來云又往D.蜻蜓立竿頭【答案】A【解析】“弓開如滿月”說明弓發(fā)生了彈性形變，具有彈性勢能，故A符合題意；射出的箭、運動的云、蜻蜓都沒有發(fā)生彈性形變，不具有彈性勢能，故BCD不符合題意?故選A?【典例22】某空中加油機可以在水平勻速直線飛行的過程中給戰(zhàn)斗機進行空中加油，在加油過程中，空中加油機的動能和重力勢能變化情況為（）A.動能不變，重力勢能不變B.動能減少，重力勢能增加C.動能不變，重力勢能增加D.動能減少，重力勢能減少【答案】D【解析】由題可知，空中加油機所處的高度和速度不變，給戰(zhàn)斗機加油過程中，空中加油機的質(zhì)量不斷減小，所以其動能減少，重力勢能減少?故選D?易錯警示：分析物體動能和重力勢能大小變化時，不僅要關(guān)注速度和高度的變化，也要注意物體質(zhì)量的變化?【典例23】[2025浙江寧波期末]某同學(xué)在體育活動中，從鉛球下落陷入沙坑的深度情況猜想到：物體的重力勢能可能與質(zhì)量、下落高度和運動路徑有關(guān)?于是設(shè)計了如圖所示的實驗：用大小、形狀相同的A、B、C、D四個鉛球，其中A、C、D三球的質(zhì)量為m，B球的質(zhì)量為2m，讓A、B兩球從距沙坑表面高H處靜止下落，C球從距沙坑表面高2H處靜止下落，D球從距沙坑表面高2H的光滑彎曲管道上端靜止滑入，最后從管道下端豎直落下(球在光滑管道中運動的能量損失不計)?實驗測得A、B兩球陷入沙坑的深度分別為h1和h2，C、D兩球陷入沙坑的深度均為h3，且h1<h2<h3。(1)本實驗中，鉛球的重力勢能大小是通過____________________來反映的；(2)比較A、B兩球，發(fā)現(xiàn)B球陷入沙坑的深度更大，由此可得出結(jié)論：____________________________________________________________________；(3)比較C、D兩球，發(fā)現(xiàn)兩球運動的路徑不同，但陷入沙坑的深度相同，由此關(guān)”)。可得出結(jié)論：物體的重力勢能與物體運動的路徑__________(填“有關(guān)”或“無關(guān))【答案】（1）鉛球陷入沙坑的深度（2）當(dāng)物體的下落高度和運動路徑相同時，質(zhì)量越大，物體的重力勢能越大（3）無關(guān)【解析】（1）本實驗中，鉛球的重力勢能大小是通過鉛球陷入沙坑的深度來反映的?（2）比較A、B兩球，B球的質(zhì)量大于A球的質(zhì)量，下落路徑相同，B球陷入沙坑的深度更大，由此可得出結(jié)論：當(dāng)物體的下落高度和運動路徑相同時，質(zhì)量越大，物體的重力勢能越大?（3）比較C、D兩球，兩球的質(zhì)量相同，下落高度也相同，兩球的運動路徑不同，但陷入沙坑的深度相同，由此可得出結(jié)論：物體的重力勢能與物體運動的路徑無關(guān)?跟蹤訓(xùn)練21[2025湖北武漢期中]如圖是打網(wǎng)球時，揮拍擊球的某一瞬間，網(wǎng)球和網(wǎng)球拍都是最大形變時刻?關(guān)于此時刻的下列說法不正確的是（）A.球拍的彈性勢能最大B.球的彈性勢能最大C.球受到的重力和彈力是一對平衡力D.不管擊球方向如何，網(wǎng)球拍對球的力和球?qū)W(wǎng)球拍的力大小相等【答案】C【解析】網(wǎng)球和網(wǎng)球拍都是最大形變時刻，此時球和球拍的彈性勢能都最大，故A、B正確；球受到豎直向下的重力、網(wǎng)球拍對球的彈力，這兩個力不在同一直線上，所以不是一對平衡力，故C錯誤；網(wǎng)球拍對球的力和球?qū)W(wǎng)球拍的力是一對相互作用力，所以不管擊球方向如何，網(wǎng)球拍對球的力和球?qū)W(wǎng)球拍的力大小相等，故D正確?故選C?跟蹤訓(xùn)練22[2024浙江溫州調(diào)研]踢毽子起源于漢代，《新鐫古今事物原始全書》中記有“今時小兒以鉛錫為錢，裝以雞羽，呼為毽子，三四成群走踢……”在如圖所示的游戲中，毽子被踢出后，在上升過程中，其重力勢能__________(填“增大”“不變”或“減小”)?【答案】增大【解析】【能力培優(yōu)練】1.[2025溫州實驗中學(xué)期中]在自由式滑雪比賽中，運動員的重心軌跡如圖所示，圖中各點中運動員的重力勢能最大的是（）A.aB.bC.cD.d點【答案】A【解析】在自由式滑雪比賽中，運動員的質(zhì)量不變，由圖可知，a點高度最大，所以圖中各點中運動員的重力勢能最大的是a點?故選A?2.[2024臺州椒江二中期中]如圖所示為木質(zhì)彈簧門，用力將其推開后總能自動關(guān)閉?這是由于門被推開時彈簧積蓄了（）A.動能B.重力勢能C.彈性勢能D.熱能【答案】C【解析】彈簧門被推開后彈簧發(fā)生彈性形變，門的動能轉(zhuǎn)化成彈簧的彈性勢能，自行關(guān)閉的過程中，彈簧恢復(fù)原狀，它的彈性勢能減小，門的速度變大，動能變大，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化成門的動能，這樣門就能自動關(guān)上了?所以用力將彈簧門推開后總能自動關(guān)閉，這是由于門被推開時彈簧積蓄了彈性勢能。故選C?3.[2025杭州十四中期中]霧炮車?yán)酶邏貉b置向天空噴水，使灰塵快速沉降，凈化空氣?在高溫天氣時，還可以起到降溫的作用?如圖所示是霧炮車在馬路上工作的情景?霧炮車在水平路面上勻速行駛并向天空噴水時，霧炮車的（）A.動能減小B.動能不變C.勢能不變D.機械能不變【答案】A【解析】霧炮車在水平路面上勻速行駛并向天空噴水時，質(zhì)量不斷減小，速度不變，動能減?。桓叨炔蛔?，重力勢能變??；機械能為動能和重力勢能的和，所以機械能減小?故選A?4.[2025浙江杭州期末]小金同學(xué)在水平地面上鋪一張白紙，將一個皮球表面涂黑，使其先后從h1、h2高度處由靜止下落，分別在紙上留下黑色圓斑A、B，如圖所示?下列關(guān)于h1、h2大小判斷正確的是（）A.h1大于h2B.h1等于h2C.h1小于h2D.無法判斷【答案】C【解析】重力勢能的大小與物體的質(zhì)量和所處高度有關(guān)，兩次皮球的質(zhì)量相同，皮球下落高度越大，重力勢能越大，轉(zhuǎn)化成的動能越大，皮球撞擊紙時的彈性勢能越大，發(fā)生的彈性形變越大?圓斑B大，說明h2大，所以h1小于h2?故選C?5.[2024杭州華東師大附中月考]2023年杭州亞運會羽毛球項目的比賽于9月28日拉開帷幕，如圖為羽毛球運動常見的基本球路，曲線表示羽毛球的運動軌跡，箭頭表示運動的方向?請判斷，在殺球、挑球、高遠球和放小球的四種基本球路運動過程中，羽毛球相對于地面的重力勢能一直減少的是（）A.殺球B.挑球C.高遠球D.放小球【答案】A【解析】殺球時羽毛球的高度一直減小，質(zhì)量不變，故球的重力勢能一直減小?6.[2025溫州二中期中]行駛在高速公路上的汽車，司機突然發(fā)現(xiàn)剎車失靈，為了避險，將車開上鋪有碎石且沿山坡向上的避險車道，最終停下?若不考慮汽車因油耗引起的質(zhì)量減小，則下列關(guān)于汽車上坡過程的說法，正確的是（）A.動能增加，重力勢能減小B.機械能不變，重力勢能增加C.機械能不變，重力勢能不變D.動能減小，重力勢能增加【答案】D【解析】汽車上坡過程中，質(zhì)量不變，速度變小，動能變??；質(zhì)量不變，高度變大，重力勢能增加?最終停下，克服摩擦力做功，機械能減小?故選D?7.[2024臺州玉環(huán)新城學(xué)校期中]如圖甲，小球先后以相同的速度按①②③④四個方向拋出。若某次小球在空中飛行到接近地面的過程中(不計空氣阻力),其動能Ek隨時間t變化的圖像如圖乙所示，則此次小球拋出的方向為（）A.①B.②C.③D.④【答案】A【解析】由圖乙可知，小球的動能先變小后變大，最小時動能為零，而同一小球的質(zhì)量不變，說明小球的速度先變小直至為0,后又逐漸變大?小球沿①方向上拋時符合這一速度變化特點，A對；當(dāng)小球沿②方向拋出時，最高點時球速不為0,B錯；沿③④方向拋出時，球速都逐漸增大，C、D都錯，故選A?8.[2025浙江溫州期末]如圖，甲、乙是完全相同的小球，處于同一水平面上?將甲小球以速度v豎直上拋，將乙小球以與水平面成一定角度、大小也是v的速度斜向右上拋出，到達最高點時小球的動能分別為E1、E2，重力勢能分別為E3、E4?若上述運動過程中均不計空氣阻力和一切摩擦，比較達到最高點時小球具有的動能E1、E2和重力勢能E3、E4，正確的是（）A.E1=E2,E3=E4B.E1=E2,E3>E4C.E1<E2,E3=E4D.E1<E2,E3>E4【答案】D【解析】甲、乙是完全相同的小球，開始時，速度大小相同，質(zhì)量相同，則動能大小相同；甲小球到達最高點時，速度為0,動能為0,乙小球到達最高點時，豎直方向上的速度為0,但是水平方向上的速度不為0,則動能大于0,所以甲小球的動能小于乙小球的動能，即E1<E2，故A、B錯誤?甲、乙是完全相同的小球，質(zhì)量相同，開始時，所處高度相同，所以重力勢能相同，由于不計空氣阻力和一切摩擦，故小球的機械能守恒，甲、乙兩個小球都到達最高點時，機械能相等，甲小球的動能小于乙小球的動能，所以甲小球的重力勢能大于乙小球的重力勢能，即E3>E4，故C錯誤，D正確?故選D?9.[2025杭州文瀾中學(xué)月考]下列物體：A.山頂上的石塊；B.天空中飛翔的小鳥；C.在操場上滾動的鉛球；D.被拉開的弓；E.擲出有動能又有勢能的是________。B、E去的標(biāo)槍?只有動能的是______；只有勢能的是________；【答案】CADBE【解析】A.山頂上的石塊，有高度，故具有重力勢能；B.在空中飛行的小鳥，有速度也有高度，所以具有動能和重力勢能；C.操場上滾動的鉛球在運動，在水平地面上，沒有位置的升高，不具有重力勢能，運動的鉛球有速度，所以其具有動能；D.被拉彎的弓，發(fā)生了彈性形變，故具有彈性勢能；E.擲出去的標(biāo)槍，有速度也有高度，所以具有動能和重力勢能?10.[2024衢州實驗中學(xué)期中]如圖是某同學(xué)玩彈弓的情景?經(jīng)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(guān)；若橡皮筋被拉長的長度相同，而所用“子彈”的質(zhì)量不同，則質(zhì)量大的“子彈”射出的距離較小，原因是質(zhì)量大的“子彈”射出時的________?！敬鸢浮繌椥孕巫兊某潭人俣刃　窘馕觥肯鹌そ罾L后發(fā)生的是彈性形變，具有彈性勢能，同一物體發(fā)生的彈性形變越大，具有的彈性勢能就越大，故橡皮筋的彈性勢能與其發(fā)生彈性形變的程度有關(guān)；橡皮筋將“子彈”射出時，將橡皮筋的彈性勢能轉(zhuǎn)化為“子彈”的動能，橡皮筋被拉長的長度相同，“子彈”獲得的動能相同?而動能與質(zhì)量和速度有關(guān)，當(dāng)動能相同時，“子彈”的質(zhì)量越大，其速度就越小?11.[2024浙江嘉興期末]圖甲中過山車從A點出發(fā)，先后經(jīng)過B、C、D、E點。圖乙是過山車在B、C、D、E點的動能和重力勢能大小的示意圖，則過山車的動能或“等于”)在E點時動能的大小。在C點時最大，過山車在B點時重力勢能的大小___________(填“大于”“小于”或“等于”）在??點時動能的大小?！敬鸢浮康扔凇窘馕觥坑深}圖乙可看出，過山車在C點時表示動能的長方形最高，則此時動能最大；過山車在B點時表示重力勢能的長方形的高度與在E點時表示動能的長方形的高度相等，所以過山車在B點時重力勢能的大小等于在E點時動能的大小?12.[2025杭州臨平期中]讓小球從某一高度處由靜止開始下落到豎直放置的輕質(zhì)彈簧上(如圖甲),在剛接觸輕質(zhì)彈簧的瞬間(如圖乙),小球速度為5m/s?從小球接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短(如圖丙)的整個過程中，得到小球的速度和彈簧縮短的長度Δx之間的關(guān)系如圖丁所示，其中A為曲線的最高點?已知該輕質(zhì)彈簧所受壓力每增加0.1N,彈簧的形變量就增加0.01m,并且輕質(zhì)彈簧在全過程中始終發(fā)生彈性形變?(1)從小球接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的過程中，小球重力勢能的變化情況是_________。(2)小球的重力為______N。(3)若要讓小球下落到最低點時，彈簧的壓縮程度更大，在不更換彈簧的前提下你的操作建議是______________________________________?！敬鸢浮浚?）一直變?。?）1（3）從更高的高度釋放小球(或向下拋球）【解析】(1)由題可知在小球剛開始撞擊彈簧到彈簧被壓縮到最短的過程中，小球的高度不斷變小，所以重力勢能一直變??；(2)根據(jù)受力分析，小球受重力G和彈簧的支持力F的作用，起初F<G時小球做加速運動，當(dāng)F=G時，小球速度最大，當(dāng)F>G時小球做減速運動?由圖丁可知，當(dāng)△x為0.1m時，小球的速度最大，然后減小，已知該輕質(zhì)彈簧所受壓力每增加0.1N,彈簧的形變量就增加0.01m,所以可得彈簧的彈力F=0.1N/0.01m×0.1m=1N則小球的重力為1N；(3)要想彈簧的壓縮程度更大，小球的機械能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能就要越大，所以小球的機械能就要越大，所以可以從更高的高度釋放小球(或向下拋球)?13.[2025杭州拱墅期末]小樂在探究“影響物體動能大小的因素”時，設(shè)計了如圖所示實驗裝置，滑塊放置在滑槽上，其左側(cè)與0刻度線對齊；滑塊左側(cè)正上方O點處懸掛一單擺，單擺用無彈性的細(xì)繩和實心鐵球制成，單擺自由下垂時，實心鐵球剛好接觸滑塊左側(cè)的中心位置?小樂利用該實驗裝置進行了以下三步實驗操作：①將實心鐵球移至a點處靜止釋放，撞擊滑塊后，記錄滑塊在滑槽上移動的距離為s1；②___________,將實心鐵球移至b點處靜止釋放，撞擊滑塊后，記錄滑塊在滑槽上移動的距離為s2；③換一等體積的實心鋁球(ρ鐵>ρ鋁)將實心鋁球移至a點處靜止釋放，撞擊放回原處的滑塊后，記錄滑塊在滑槽上移動的距離為s3；(1)補全②中操作______________________。(2)對比①和③,可探究物體動能的大小與_________的關(guān)系。(3)若測得s1>s2由此可得到的結(jié)論是__________________________________________________________________________。(4)上述實驗操作結(jié)束后，小樂在滑槽上分別緊貼上棉布和毛巾，都將實心鐵球移至a點處靜止釋放，撞擊放回原處的滑塊后，記錄滑塊在滑槽上移動的距離分別為s4和s5發(fā)現(xiàn)s1>s4>s5，若三次實驗操作中，滑塊克服摩擦力做的功分別為W1、W4、W5，則W1、W4、W5的大小關(guān)系___________(用關(guān)系式表示)【答案】（1）將滑塊放回原處（2）物體質(zhì)量（3）當(dāng)物體的質(zhì)量相同時，物體的速度越大，動能也越大（4）W1=W4=W5【解析】物體的動能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，物體的質(zhì)量越大，速度越大，動能越大?(1)該實驗中以滑塊移動的距離來顯示物體動能的大小，故滑塊初始位置應(yīng)相同；(2)①和③對比，物體的質(zhì)量不同，速度相同，用來研究物體的動能與物體質(zhì)量的關(guān)系；(3)①和②對比，物體的質(zhì)量相同，速度不同，在a點釋放高度高，鐵球撞擊滑塊時的速度大，若測得s1>s2則可以得出的結(jié)論是當(dāng)物體質(zhì)量相同時，物體的速度越大，動能越大；(4)鐵球撞擊滑塊時，將鐵球的動能轉(zhuǎn)移至滑塊上，滑塊在滑槽中滑動時克服摩擦做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?由于三種情況下滑塊的機械能相等且都百分百轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故三種情況下克服摩擦做功相等?14.[2024浙江麗水調(diào)研]探究“影響物體重力勢能大小的因素”時，實驗裝置如圖，可伸縮塑料筒可以保證鐵球正面撞擊長圖釘，同時塑料筒的長度可以在一定范圍內(nèi)任意改變?實驗時小科固定塑料筒長度不變，讓質(zhì)量不同的鐵球在塑料筒上方筒口處自由下落?實驗數(shù)據(jù)記錄如下表?實驗組1234鐵球質(zhì)量/g5101015下落高度/cm50406050長圖釘下陷深度/cm2.03.24.86.0(1)本實驗運用了轉(zhuǎn)換法，將重力勢能的大小轉(zhuǎn)換為__________________。(2)剛開始實驗時，小科發(fā)現(xiàn)長圖釘下陷的深度相近，導(dǎo)致無法得出實驗結(jié)論。小科通過換用質(zhì)量差更大的不同鐵球進行實驗，觀察到長圖釘下陷的深度有了明(寫出一條即可)。顯的不同，還可采取的措施有：____________________________________。(3)比較實驗組__________,可驗證猜想：“物體的重力勢能與物體的質(zhì)量大小有關(guān)”?！敬鸢浮浚?）長圖釘下陷的深度（2）增大鐵球自由下落的高度(合理即可)（3）1、4【解析】（1）實驗中，鐵球的重力勢能越大，撞擊長圖釘后長圖釘陷入泡沫塊的深度越深，所以本實驗中是將重力勢能的大小轉(zhuǎn)換為長圖釘下陷的深度?（2）重力勢能的大小與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)，還可采取的措施是在一定范圍內(nèi)使塑料筒的長度伸長，增大鐵球自由下落的高度?（3）重力勢能的大小與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)，探究重力勢能與質(zhì)量的關(guān)系時必須控制物體的高度相同，改變物體的質(zhì)量?分析表格數(shù)據(jù)可知，通過比較實驗組1、4,可驗證猜想：“物體的重力勢能與物體的質(zhì)量大小有關(guān)”?！炬溄又锌肌?．[遼寧中考]項目小2024年5月22日，遼寧男籃奪得20232024賽季中國男子籃球職業(yè)聯(lián)賽（CBA）總冠軍，實現(xiàn)了三連冠。比賽中運動員投出的籃球（）A．離開手后由于慣性繼續(xù)運動B．上升過程中重力勢能減小C．到達最高點時不受力的作用D．下落過程中運動狀態(tài)保持不變【答案】A【解析】A．比賽中運動員投出的籃球離開手后由于慣性要保持運動狀態(tài)不變，所以在空中繼續(xù)運動，故A符合題意；B．籃球上升過程中，質(zhì)量不變，高度增加，重力勢能增大，故B不符合題意；C．籃球到達最高點時仍受到重力的作用，故C不符合題意；D．下落過程中籃球運動的速度和方向改變，則運動狀態(tài)改變，故D不符合題意。2.[海南中考]火箭搭載探測器加速升空過程中，探測器的動能__