10.6合理利用机械能（Word版含答案）

10.6合理利用机械能
一、填空题
1．用弹簧测力计两次拉着同一物体竖直向上做直线运动，图是它两次运动的s～t图像。第一次运动时，该物体的速度是______米/秒，随运动时间的增加，该物体的重力势能______（选填“变小”、“不变”或“变大”）。若两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2（不计空气阻力），则F1______F2（选填“大于”或“等于”或“小于”）。
2．在抗击“新型冠状病毒肺炎”疫情期间，多地采用消毒车喷洒消毒液来预防病毒传播。消毒车在水平路面上匀速行驶喷洒消毒液的过程中，车中消毒液的动能 _____，机械能 _____（均选填“增大”、“减小”或“不变”）
3．2021年10月16日，长征二号运载火箭把神州十三号载人飞船成功送入太空。图为起飞阶段加速上升的火箭，该过程中，内部的新型返回舱的机械能________（选填“增大”，“减小”或“不变”）
4．在中考体育考试中，小华投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示，则实心球从离开手后到达最高点的过程中，球的机械能 ___________（选填“增大”“减小”或“不变”），在最高点时，球的动能 ___________选填“大于”或“等于”）零。
5．如图所示，小球从斜面上由静止滚下，最后停在粗糙水平面上的B点处。小球滚下过程中___________能转化为动能。从A点到B点的运动过程中，小球的速度___________（变大/变小/不变），原因是小球受到___________力的作用。
6．如图所示，用不可伸长的轻质细线和轻质弹簧分别吊着两个完全相同的小球A和B，现将小球拉起使细线和弹簧都在同一水平方向上，且两球高度相同，此时弹簧处于自然状态。然后由静止自由释放两球，到最低点时两球仍在同一高度上。此时A球的速度______（选填“大于”、“小于”或“等于”）B球的速度，你判断的理由是______。
二、单项选择题
7．如图所示为2022年北京冬奥会自由式滑雪大跳台运动项目中，中国运动员谷爱凌在空中运动的情景，下列说法中正确的是（　　）
A．运动员在空中上升的过程中，所受合力的方向向上
B．运动员在空中上升的过程中，重力势能增加
C．运动员在空中上升到最高点时，所受合力为零
D．运动员在空中加速下落是由于受到惯性的作用
8．2022年2月6日，中国女足凭着“不畏强敌、顽强拼搏”的精神，成功夺得了亚洲杯冠军。足球运动蕴含许多物理知识，下列分析正确的是（　　）
A．踢出去的足球在空中运动过程中，脚仍对球做功
B．踢球时，脚对球的作用力大于球对脚的作用力
C．足球从空中下落时，重力势能增大，动能减小
D．用头顶足球时感到疼，说明物体间力的作用是相互的
9．如图所示装置，一人用此装置在150s内将重480N物体匀速提高15m，所用拉力为300N。在此过程中下列说法正确的是（　　）
A．上升过程中物体的机械能保持不变 B．拉力的功率30W
C．有用功为14400J D．机械效率为80%
10．如图甲所示，将一根弹簧固定在铁架台上的竖直金属杆AB上，再将一带孔的小球套在金属杆上，现将小球提到B端后松手，小球的高度随时间变化的情况如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．小球机械能守恒
B．弹簧的原长为40cm
C．在0～t1过程中弹簧的弹性势能先增大后减小
D．t1、t2、t3三个时刻，小球在t1时刻的动能最大
11．在体育课上，张明用胳膊将排球向上垫起后，排球上升过程中运动得越来越慢。下列说法中正确的是（　　）
A．排球在脱离胳膊后能继续上升，是因为排球受到惯性力的作用
B．排球在脱离胳膊后的上升过程中，受到竖直向上的力
C．排球在脱离胳膊后的上升过程中，动能逐渐减小
D．排球在脱离胳膊后的上升过程中，若不受外力，排球将落下来
12．如图，小球在弧形轨道A点静止自由下落后到达最高点E点。在这过程中，C点为弧形轨道最低点，B、D两点的高度相等，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）
A．小球从A点到E点的过程中，机械能守恒
B．小球在A点的机械能最大
C．小球在B、D两点的动能相等
D．小球从C点运动到D点过程中，重力势能在逐渐减小
13．如图所示，在体育考试中，铅球从出手到将要落地的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．铅球在a点时势能为零 B．铅球在b点时动能为零
C．铅球由b →c 时，动能逐渐增大 D．铅球由b →c 时，机械能逐渐增大
14．如图所示是我国运动健儿在2022北京冬奥会上的英姿。下列有关说法中正确的是（　　）
A．甲图中速度滑冰运动员在加速滑行的过程中，受到的摩擦力逐渐增大
B．乙图中运动员从高处滑下的过程中，运动状态没有发生改变
C．丙图中冰壶在运动过程中，动能变小
D．丁图中运动员站在最高领奖台上，运动员对领奖台的压力和领奖台对运动员的支持力是一对平衡力
15．2022年第24届冬奥会在北京召开，我国健儿取得了优异成绩。如图所示，滑雪运动员由高台a点以初速度0m/s急速滑下，在即将到达赛道底部b点时，他双膝弯曲，在c点使劲一蹬，顺势跃向空中，到达d点停下来。则运动员在a到b过程中（　　）
A．重力势能增大，动能增大，机械能不变
B．重力势能减小，动能不变，机械能减少
C．重力势能增大，动能不变，机械能增大
D．重力势能减小，动能增大，机械能减小
16．如图所示，光滑轨道ABC固定在竖直平面内，BC段水平，一小球从A点由静止释放运动到C点的过程中，动能和势能变化情况是（　　）（不计空气阻力）
A．A到B的过程，小球的动能增大，势能不变
B．A到B的过程，小球的动能增大，势能减小
C．B到C的过程，小球的动能不变，势能减小
D．B到C的过程，小球的动能增大，势能不变
三、双选题
17．中国运动员谷爱凌在北京冬奥会自由式滑雪大跳台比赛中以一次超高难度的完美跳跃勇夺牌。这次跳跃的运动轨迹大致如图所示（b、d高度相同），如果不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　）
A．从a向b运动的过程中，动能增加
B．b点的动能等于d点的动能
C．c点和d点的机械能相等
D．从d向e运动的过程中，重力势能增加
18．2008年8月，中国北京即将迎来全世界瞩目的第二十九届奥运会，我们将以微笑与热情向世界人民传达“同一个世界、同一个梦想”的心声；运动健儿们将以顽强拼搏诠释奥林匹克精神。如图所示的各种比赛项目中，下列说法正确的是（　　）
A．下落的排球重力势能减小，动能增大
B．跳水运动员起跳后重力势能增大，动能不变
C．上升的足球重力势能不变，动能减小
D．箭被射出时，弓的弹性势能转化为箭的动能
19．如图所示，小球在光滑轨道AB的同一位置由静止滑下，若轨道BC、BD和BE也是光滑的，不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　）
A．小球沿轨道BC 上升的高度等于沿BD 上升的高度
B．小球沿轨道 BD 运动的距离和沿 BC 运动的距离相等
C．如果小球滑下后沿水平轨道 BE 运动，小球的速度不会减小
D．若小球从轨道 AB 的不同位置滑下，到达 B 位置时的速度是相同的
20．如图所示，小南在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点，关于小石块从A点到C点运动过程的说法，不正确的是（ ）
A．小石块在B点时的动能最大
B．从A点下落到B点的过程中，橡皮筋的弹性势能逐渐增大
C．从B点下落到C点的过程中，小石块的速度先增大后减小
D．小石块在C点时，橡皮筋的弹性势能最大
四、实验探究题
21．小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时，提出了如下猜想：
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所在高度有关
为了验证上述猜想，他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验：如图所示，将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把铁块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，其实验数据如下表所示。
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）实验中通过比较___________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：___________。
（4）实验时，发现铁块容易把桌子撞歪，造成桌腿进入沙子的深度测量不准确，请提出一条改进建议：___________。
22．为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小谢同学设计了如图所示的探究实验：将A、B、C三个小球先后从同一装置高分别为hA、hB、hC的位置滚下（mA=mB＜mC，hA=hC＞hB），推动小木块运动一段距离后静止。请你根据生活经验和所学的物理探究方法，回答以下问题：
（1）小球从斜面滚下的过程中，它的重力势能______，动能______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）小球滚到水平面时，不能立即停下来，是因为小球具有______，小木块运动一段距离后静止是因为受到______的作用；
（3）在图甲和图丙实验中，A球、C球刚滚到水平面时的速度______（选填“相等”或“不相等”）；
（4）小球推动小木块运动的距离越大，表示安全隐患______（选填“越大”、“不变”或“越小”）；
（5）用来研究超载安全隐患时，我们应选择______两个图所示实验进行比较。用来研究超速安全隐患时，我们应选择______两个图所示实验进行比较。
23．张明同学在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”时，提出了如下猜想：
猜想一：与物体的质量有关；
猜想二：与物体的运动速度有关。
为了验证上述猜想，张明准备了如下器材：斜面、刻度尺、质量不同的钢球多组、木块和长木板；
实验装置如图所示，让钢球从高度为h的斜槽上由静止开始滚下，运动的钢球碰到水平面上的木块后，能将木块撞出一段距离，实验数据如下表；
请你完成下列内容：
次数 钢球的质量m/kg 钢球下落的高度h/cm 木块移动的距离s/cm
1 0.1 10 8
2 0.1 25 19
3 0.3 20 34
4 0.2 10 15
5 0.3 10 22
6 0.3 15 30
（1）实验时通过观察_______移动的距离来判断_______动能的大小；（均选填“钢球”或“木块”）
（2）比较第_______、_______、_______3次实验数据，可以验证猜想一；
（3）比较第_______、_______、_______3次实验数据，可以验证猜想二，并由此得出的结论是：_______；
（4）若将实验用长木板更换为一表面光滑的滑道，则_______（选填“能”或“不能”）完成本次实验探究。
24．某实验小组利用沙子、小桌、两个完全相同的重物和透明的箱子进行实验探究。
（1）如图甲所示，把小桌放在透明的沙箱中，让重物从不同高度处由静止落下，撞击小桌，观察、比较______，可以探究重力势能的大小的影响因素；
①该实验探究的是______（选填“重物”或“小桌”）的重力势能与______的关系；
②要进一步探究重力势能与质量的关系，应换用______不同的重物，让它们从______由静止落下，观察实验现象；
（2）该实验装置也可以用来探究压力的作用效果与哪些因素有关。通过比较图______（选填“甲、乙”或“乙、丙”）所示的两次实验可以探究压力的作用效果与受力面积的关系。
参考答案
1． 0.1 变大 等于
【解析】
[1]由图象知，两次物体运动的路程与时间都成正比，物体都做匀速直线运动。第一次运动时，通过0.8m的路程所用时间为8s，所以其运动速度为
[2]物体的质量不变，随运动时间的增加，该物体的高度变大，重力势能变大。
[3]弹簧测力计拉着同一物体在竖直向上运动时，竖直方向上物体受到拉力和重力作用，由于物体两次都是匀速竖直向上运动，所以拉力和重力是一对平衡力，拉力等于重力，由于物体的重力相同，因此拉力相等，故可知两次测力计示相同，即
F1=F2
2． 减小 减小
【解析】
[1][2]消毒车在水平路面上匀速行驶喷洒消毒液的过程中，车中消毒液的速度不变，质量减小，它的动能减小。消毒液的质量减小，重心降低，它的重力势能减小，因为机械能是动能和势能的总和，故机械能减小。
3．增大
【解析】
火箭加速上升时，内部的新型返回舱的质量不变，速度变大，动能变大；同时高度增大，重力势能增大，因为机械能等于动能和势能之和， 故新型返回舱的机械能增大。
4． 减小 大于
【解析】
[1]实心球从离开手后到达最高点的过程中，克服空气阻力做功，实心球的机械能减小。
[2]实心球从离开手后到达最高点的过程中，实际上参与了两个运动，一是竖直向上的运动，另一个水平向前的运动，当到达最高点时，竖直向上的速度为零，但还有向前的速度，使得实心球向前运动，故在最高点时，球的动能大于零。
5． 重力势 变小 摩擦
【解析】
[1]小球滚下过程中质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变快，动能变大，故重力势能转化为动能。
[2][3]从A点到B点的运动过程中，由于水平面粗糙，在水平面方向上只受摩擦力作用，故速度会变小。
6． 大于 见解析
【解析】
[1][2]两球完全相同，其质量相同，在同一水平方向上，故重力势能相同。小球A下落过程中，其重力势能全部转化为动能，小球B将重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能，故最低点时小球A的动能大于小球B的动能，又因为两个小球质量相同，因此小球A的速度大于小球B的速度。
7．B
【解析】
A．运动员在空中上升的过程中，受到重力和空气阻力，所受的合力是向下的，故A错误；
B．运动员在空中上升的过程中，高度增加，重力势能增大，故B正确；
C．运动员在空中上升到最高点时，在竖直方向上，只受重力，所受的合力不可能为零，故C错误；
D．惯性是物体的属性，不是力，不能表述为受到惯性的作用，故D错误。
故选B。
8．D
【解析】
A．踢出去的足球，不受脚的作用力，所以脚对空中飞行足球不做功，故A错误；
B．踢球时，脚对球的作用力，受力物是球，施力物是脚，球对脚的作用力，受力物是脚，施力物是球，这两个力一对相互作用力，它们的大小相等，故B错误；
C．足球从空中下落时，质量不变，高度变小，速度变大，所以重力势能减少，动能增大，故C错误；
D．用头顶足球时，头对足球有力的作用，反过来，球对头也有力的作用，所以头感到疼，故D正确。
故选D。
9．D
【解析】
A．上升过程中物体的高度增加，质量不变，重力势能增加；因匀速提高，所以动能不变；因此，机械能增大。故A错误；
B．由图可知，承担物重绳子的根数n=2，拉力做的功为
W总=Fs=Fnh=300N×2×15m=9000J
拉力的功率为
故B错误；
C．有用功为
W=Gh=480N×15m=7200J
故C错误；
D．机械效率为
故D正确。
故选D。
10．D
【解析】
A．在整个过程中，由图乙可以看出小球每次能够到达的最高点的高度在下降，说明整个过程中机械能有损耗；因为如果机械能守恒的话，每次弹起后应该都会到达刚松手时的B端；在整个过程中，损失的机械能可能转化为弹簧的内能或者附近空气的内能；故A错误；
B．由图乙可知，最终小球静止在40cm处，此时小球处于平衡状态，竖直向上的弹力与竖直向下的重力是一对平衡力，所以此时弹簧处于压缩状态，弹簧原来的长度大于40cm，故B错误；
C．在0～t1过程中，小球一直在下降，弹簧被压缩，形变程度一直在变大，弹性势能一直在变大，故C错误；
D．在t1、t2、t3三个时刻，弹簧的弹性势能相等，小球的重力势能相等，由于能量的损失，机械能在减小，所以小球在t1时刻的动能最大，故D正确。
故选D。
11．C
【解析】
A．排球在脱离胳膊后能继续上升，是因为排球具有惯性，所以能继续上升；惯性是物体的一种属性，不是力，不能说成“受到惯性力的作用”，故A错误；
B．排球在脱离胳膊后的上升过程中，受到竖直向下的重力，考虑空气阻力时，还受到竖直向下的空气阻力；故B错误；
C．排球在脱离胳膊后的上升过程中，质量不变，速度减小，所以动能减小，故C正确；
D．排球在脱离胳膊后的上升过程中，若所有外力都消失，则根据牛顿第一定律，排球会保持外力消失时的速度大小和方向，一直向上做匀速直线运动，故D错误。
故选C。
12．B
【解析】
A．重力势能的大小与物体的质量和高度有关，小球在A、E两点都静止，动能为零，而在A点的高度大于E点的高度，质量不变，所以小球在A点的机械能大于在E点的机械能，小球从A点的运动到E点的过程中，机械能减小，故A错误；
B．由于小球从A点的运动到E点的过程中，机械能减小，说明小球在运动过程中克服摩擦力做功，所以在运动的起始位置机械能最大，故B正确；
C．B、D两点等高，小球的重力势能相等，由于小球从A点的运动到E点的过程中，机械能减小，所以小球在B点的动能大于在D点的动能，故C错误；
D．小球从C点运动到D点过程中，高度增加，质量不变，所以重力势能在逐渐增大，故D错误。
故选B。
13．C
【解析】
A．影响重力势能大小的因素有：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。由于铅球在a点时有一定的质量和高度，则势能不为零，故A错误；
B．铅球在b点时，在水平方向上有一定的速度，动能不为零，故B错误；
CD．铅球由b→c时，质量不变，速度变大，动能变大；铅球由b→c时，克服空气阻力做功，机械能变小，故C正确，D错误。
故选C。
14．C
【解析】
A．滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面粗糙程度有关，与物体运动速度无关。甲图中速度滑冰运动员在加速滑行的过程中，压力大小、接触面粗糙程度均未变，受到的摩擦力不变。故A错误；
B．乙图中运动员从高处滑下的过程中，速度越来越大，运动状态发生改变。故B错误；
C．物体的动能与物体的速度、质量有关。丙图中冰壶在运动过程中，速度越来越小，质量不变，动能变小。故C正确；
D．丁图中运动员站在最高领奖台上，运动员对领奖台的压力的受力物体是领奖台，领奖台对运动员的支持力的受力物体是运动员，受力物体不同，故不是一对平衡力。故D错误。
故选C。
15．D
【解析】
运动员在a到b过程中，质量不变，高度降低，速度增大，重力势能减小，动能增大，由于运动过程中，需要克服摩擦阻力做功，运动员将部分机械能转化为内能，机械能减小，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
16．B
【解析】
AB．A到B的过程，小球质量不变，速度增大，动能增大，高度减小，势能减小，故A不符合题意，B符合题意；
CD．轨道ABC光滑，B到C的过程，小球不受摩擦力作用，且不计空气阻力，将做匀速直线运动，所以小球的动能不变，势能不变，故CD不符合题意。
故选B。
17．AC
【解析】
A．从a向b运动的过程中，人体质量不变，速度增大，动能增加，故A正确；
B．b点和d点在同一高度，则重力势能相等；但由于滑雪板与雪地之间存在摩擦，从b点沿雪地向上运动的过程中，部分机械能会转化为内能，所以b点的机械能大于d点的机械能，则b点的动能大于d点的动能，故B错误；
C．从c点下落到d点过程中，运动员处于腾空状态，与雪脱离即没有摩擦，在不计空气阻力的情况下，机械能保持不变，即c点和d点的机械能相等，故C正确；
D．从d向e运动的过程中，质量不变，高度变小，重力势能减小，故D错误；
故选AC。
18．AD
【解析】
A．下落的排球，质量不变，速度越来越大，高度越来越低，因此重力势能减小，动能增加，故A正确；
B．跳水运动员起跳后，质量不变，所处的位置越来越高，速度越来越小，因此重力势能增加，动能减小，故B错误；
C．上升的足球，高度越来越高，速度越来越小，故重力势能增加，动能减小，故C错误；
D．箭被射出前，箭发生弹性形变，具有弹性势能，当箭射出去后，箭的速度越来越大，弓的弹性势能转换为箭的动能，故D正确。
故选AD。
19．AC
【解析】
A．接触面光滑，不会克服摩擦力做功，故机械能是守恒的，小球从同一高度滑下，重力势能相同，到达右侧的最高点，此时的重力势能也相同，故小球沿轨道BC 上升的高度等于沿BD 上升的高度，故A正确；
B．竖直高度相同，但是倾斜程度不同，故沿轨道 BD 运动的距离和沿 BC 运动的距离不相等，故B错误；
C．如果小球滑下后沿水平轨道 BE 运动，没有阻力，动能的大小不变，故小球的速度不变，故C正确；
D．若小球从轨道 AB 的不同位置滑下，重力势能不同，故到B点动能不同，速度不同，故D错误。
故选AC。
20．AB
【解析】
A．小石块从A点到B点时只受重力作用，所以小石块从A点到B点是加速下落的。虽然到达B点后会受到一个向上的弹力，但弹力跟伸长量成正比，一段时间内由于弹力小于自身的重力，故小石块还会加速下落一段时间，其动能还会增大，所以小石块在B点时速度不是最大，动能不是最大，故A错误，A符合题意；
B．小石块从A点下落到B点的过程中，橡皮筋没有发生弹性形变，其弹性势能始终为0J，故B错误，B符合题意；
C．小石块到达B点后受到一个向上的弹力，但此时由于弹力小于自身的重力，故小石块仍加速下落，其速度继续增大；当弹力大于小石块的重力时，小石块受到的合力向上，它会减速下落，由此可知，从B点下落到C点的过程中，小石块的速度先增大后减小，故C正确，C不符合题意；
D．小石块在C点（最低点）时，速度为零动能为零。小石块从A点到C点减少的重力势能全部转化为橡皮筋的弹性势能，所以其弹性势能最大，故D正确，D不符合题意。
故选AB。
21． 桌腿陷入沙坑的深度 ①④⑤ 物体质量一定时，物体所处的高度越大越大，重力势能越大
见解析
【解析】
（1）[1]铁块从高处下落，对桌子做的功越多，桌腿进入沙子中的深度越深，说明铁块具有的重力势能越大，即实验中利用转换法，通过桌腿进入沙子中的深度大小，判断物体重力势能的大小。
（2）[2]要验证一：物体的重力势能与物体的质量有关，要控制物体所在高度相同，改变物体的质量进行实验，故应选择①④⑤三组数据进行分析。
（3）[3]由①②③实验数据得，物体质量一定，铁块距桌面高度越大，桌腿进入沙子的深度越深，说明物体质量一定时，物体所处的高度越大越大，重力势能越大。
（4）[4]实验中可以选用尖头的短木桩从高处下落，直接撞击细沙，比较细沙被撞击的深浅，比较木桩的重力势能大小。
22． 变小 变大 惯性 阻力 相等 越大 甲、丙 甲、乙
【解析】
（1）[1][2]小球从斜面滚下过程中，质量不变，高度减小，故重力势能减小，同时速度变大，动能变大。
（2）[3]惯性是物体具有的保持原来运动状态不变的性质，一切物体都具有惯性，所以，小球在水平面上不能立即停下，是因为小钢球具有惯性。
[4]根据牛顿第一定律知道，力是改变物体运动状态的原因，所以，小木块最终会停下来是因为受到阻力的作用。
（3）[5]在图甲和图丙实验中，由于小球从同一高度释放，由机械能守恒定律知道，运动到水平面时，它们的速度相等。
（4）[6]实验中通过比较滚下的小球撞击木块移动的距离，来比较小球动能的大小。在同样的平面上木块被撞得越远，小球的动能就越大，安全隐患越大。
（5）[7]超载是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大。所以，应选择到达水平面的速度相等，质量不同的A与C小球进行实验。
（6）[8]超速是指汽车的质量一定，速度越大，动能越大，所以，应选择质量相等到达水平面速度不同的A与B小球。
23． 木块 钢球 1 4 5 3 4 6 质量相同时，速度越大，动能越大 不能
【解析】
（1）[1][2]实验通过观察木块被撞击后移动的距离来判断钢球动能的大小，这里应用的物理学研究方法为转换法。
（2）[3][4][5]要探究物体动能大小与物体质量有关，需要改变钢球质量，同时控制速度相同，即钢球下落高度相同，所以需要对比1、4、5的实验数据。
（3）[6][7][8][9]要探究物体动能大小与物体速度有关，需要改变钢球速度，即下落高度不同，同时控制质量相同，所以需要对比3、5、6的实验数据；根据表格数据可知，质量相同时，物体速度越大，动能越大。
（4）[10]如果小木块滑行的表面光滑，则小木块将不受阻力，并将一直保持匀速直线运动，无法判断木块移动的距离，故不能完成本次实验。
24． 桌子腿的下陷深度 重物 高度 质量 同一高度 乙、丙
【解析】
（1）[1]把小桌放在透明的沙箱中，让重物从不同高度处由静止落下，撞击小桌，重物的能量越多，对小桌做功越多，桌子腿的下陷深度越大，说明重物的重力势能越大，这里用到了转换法。
[2][3]让重物从不同高度处由静止落下，撞击小桌，重物的高度不同，重力势能不同，所以该实验探究的是重物的重力势能与高度的关系。
[4][5]要进一步探究重力势能与质量的关系，需要控制高度相同，即从同一高度下落，质量不同，所以应换用质量不同的重物。
（2）[6]要探究压力的作用效果与受力面积的关系，需要控制压力相同，受力面积不同，图中乙丙都是两个重物，压力相同，受力面积不同，所以应选乙丙。