2026届中考物理一轮复习 力学：动能和势能 知识点专练 （含解析）
文档属性
| 名称 | 2026届中考物理一轮复习 力学：动能和势能 知识点专练 （含解析） |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 5.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-12-06 22:18:39 | ||
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文档简介
2026届中考物理一轮复习 力学：动能和势能 知识点专练
【知识点1】动能的理解
1、跳远运动员助跑一段距离才起跳，是为了（ ）
A.增大惯性 B.增大动能 C.减小阻力 D.减小重力势能
2、如图为公路上对机动车的限速标志，它实质是限制了机动车的（ ）
A.动能 B.重力 C.重力势能 D.惯性
3、自平衡电动独轮车是一种具有自我平衡能力的交通工具，如图所示，小明驾驶独轮车在水平路面上做匀速直线运动时，下列说法不正确的是（ ）
A.独轮车轮胎上的花纹是为了增大摩擦力
B.小明受到的重力等于地面对独轮车的支持力
C.小明站上独轮车后，独轮车对地面的压强增大
D.小明和独轮车的总动能保持不变
4、(2021·广州)如图甲，大小相同的水平拉力F分别拉着物体M、N在不同的水平地面上做直线运动。此过程M、N的动能随时间变化的关系如图乙所示。用GM和GN、fM和fN、vM和vN分别表示M、N所受的重力、摩擦力和运动速度的大小，下列判断一定正确的是( )
A.GM＜GN B.vM＞vN C.fM＜fN D.fM＝fN
5、(2025·河北)在离桌边约20 cm的地方放一枚铝质硬币，在硬币前10 cm左右放置一个高度约2 cm的木块，在硬币后放置一本与硬币厚度相当的笔记本。如图所示，在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币跳过木块。实验结果表明，在气体中，流速越大的位置，压强越________，跳起的硬币在上升过程中重力势能越来越________，下降过程中动能越来越________。
6、2024年3月26日，美国“弗朗西斯·斯科特·基”大桥被“达利”号集装箱船撞毁，如图所示，撞击前，船突发故障失去动力，但并没有立即停下，这是因为___________，当船以10.8km/h、合___________m/s的速度撞击大桥时，虽然船速较慢，但由于船的___________很大导致其___________能很大，使得船将大桥撞毁。
7、2019年1月3日，嫦娥四号实现了人类探测器首次成功在月球背面软着陆。嫦娥四号探测器在距离月球表面100米高处悬停，对月球表面识别，并自主避障，选定相对平坦的区域后，开始缓慢地竖直下降，最后成功软着陆。悬停时它的动能 （选填“最大”“不变”或“为0”），从距离月球表面100米到软着陆在月球表面的过程中，嫦娥四号探测器的重力势能 ，机械能 。（后两空均选填“增加”“不变”或“减少”）
8、如图所示是街头降温的“雾炮汽油车”，该车在水平路面匀速直线行驶时，同时向高空喷洒水雾，在此过程中车的动能 （选填“变大”“ 变小”或“不变”），以“雾炮汽油车”为参照物，路边的树木是 的；该车汽油机工作时将机械能转化为内能的是 冲程。
9、科技的发展使农业机械化水平越来越高。如图所示，携带农药的无人机总重200N，从地面起飞至10m高度，无人机克服重力做功为 J。无人机在某一水平执行喷洒农药任务时，技术员是通过遥控器发出的 控制无人机的，动能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
10、(2025 抚顺、铁岭)如图是国产防火救灾无人机TB001携灭火弹起飞的情景.请回答：
(1)无人机的机翼形状上凸下平，使飞机获得升力，其原理是什么
(2)执行投放灭火弹任务时，保持匀速飞行的无人机投弹前后的动能怎样变化 为什么
【知识点2】探究影响动能大小的因素
1、 在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜面上由静止滑下，撞击放在水平面上的木块，小车推动木块滑行一段距离后停止，实验过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.实验中木块被推出距离的远近反映小车动能的大小
B.由甲、乙两图可知，小车动能的大小与质量有关
C.由乙、丙两图可知，小车动能的大小与速度有关
D.小车从斜面上滑下其重力势能转化为动能，机械能增大
2、汽车的“超载”“超速”是许多公交事故造成安全隐患的重要因素。如图1是小明放学回家的路上时见到的一起两小车追尾相撞事故。
（1）对汽车A中的司机起保护作用的是 （选填“安全气囊”或“汽车头枕”）；
（2）对汽车B中的司机来不及刹车就追尾撞上了A车，这是汽车B刹车后由于 仍要保持原来的运动状态，所以仍撞到汽车A；
（3）小明觉得此次事故可能与汽车“超载”“超速”有关，他想知道：影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大？他利用如图2甲、乙的实验装置进行了一系列实验测定，得到的数据如表：
①小球从斜面滚下的过程中，小球动能的大小通过 （选填“高度h”或“距离s”）的大小来判断的；
②为了探究“超载”安全隐患，应选择 两个序号的实验进行比较；可得出结论：在 一定时，物体的质量越大，动能越大；
③分析表格中对应的实验数据可知： （选填“质量”或“速度”）对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。
3、在探究小球动能大小与质量的关系时，应选择质量 （选填“相同”或“不同”）小球从斜面的 （选填“相同”或“不同”）高度滑下。本实验是通过木块 来反映小球动能的大小。
4、如图所示，小明设计了“探究物体的动能跟速度有关”的实验，将同一木块放在弹簧原长处，用形状相同质量不同的实心塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度后放手，发现两球离开弹簧时的动能 （选填“相同”或“不同”），木块被推开的距离 （选填“相同”或“不同”），该方案 （选填“能”或“不能”）得出动能跟质量的关系。
5、(2022甘肃省卷)如图所示，摆线的长L相同，小球A、B的质量； ，悬线与竖直方向的夹角θ <θ .
(1)图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的 无关.
(2)小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”.小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止，本实验中通过比较 反映小球撞击木块C前的动能大小，这种研究方法叫 (选填“控制变量法”或“转换法”).
(3)根据乙、丙所示的探究过程，他观察到图丙中木块C 被撞得更远，可得出结论：小球的动能大小与 (选填“速度”“高度”或“质量”)有关.
(4)若水平面绝对光滑且足够长，木块C被撞击后，它将做 (选填“减速”“匀速”或“加速”)直线运动.
(5)在探究小球动能与质量的关系时，有同学提议可以在水平桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度，分别弹出质量不同的小球去撞击木块，撞击木块时小球的动能 (选填“相等”或“不相等”),该方案 (选填“正确”或“错误”).
6、小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关。
（1）让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示；
（2）让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示。上述甲、乙两组实验中：
①乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的 ；
②选用图甲探究的是动能与 的关系，理由是：两球 相等；得出的结论是： ；
③选用图乙探究的是动能与 的关系，得出的结论是： ；
④物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法；本实验中运用了两种研究方法，用纸盒移动的距离长短来表示小球动能的大小是运用了 法。
7、利用如图所示的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”；
将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ1的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，θ1＜θ2，球A、B的质量分别为mA、mB，（mA＜mB）；
（1）如图甲、乙所示，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的 无关；
（2）如图甲、乙所示，观察到B球能将木块C撞得更远，由此可得出结论：速度一定时， 越大，动能越大；
（3）图乙中小球B到达竖直位置时的速度 （选填“大于”“小于”或“等于”）图丙中小球B到达竖直位置时的速度。如图乙、丙所示，图丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论：动能大小还与 有关；
（4）小华把图甲木块C拿开，探究单摆实验。当小球从最低点摆到最高点时， 能最大；
（5）小明想用乙图探究摩擦力大小的影响因素，当他把水平面换成更粗糙的毛巾时用刚才的相同操作进行实验时，发现木块C运动的距离变短，说明摩擦力的大小与接触面的 有关。
8、为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明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的位置由静止滚下（mA＝mB＞mC，hA＝hC＞hB），推动木块运动一段距离后停止。
（1）该实验通过木块被小球撞击后移动的距离来判断安全隐患大小，该物理方法是 ；
（2）让小球从斜面的不同高度由静止滚下，目的是探究小球的动能大小与 的关系，实验中，需要控制小球的 相等；
（3） 两次实验是用来研究超载安全隐患的，得到的结论是：速度相同时，车辆质量越大，隐患越大；
（4）若水平面足够光滑（完全没有阻力），则 （选填“能”或“不能”）得出结论，其原因是 。
9、用如图装置探究动能大小与哪些因素有关。 让小车从斜面顶部由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块。
（1）本实验研究对象是 （选填“小车”或“木块”），实验用木块被撞击后移动的 来反映小车动能大小；
（2）让小车分别从斜面不同高度由静止开始下滑，小车运动到水平面上时速度大小 （选填“相等”或“不等”），结果从更高地方开始下滑小车将木块推得更远，说明动能大小与物体的 有关；
（3）让装有钩码的小车和未装钩码的小车分别从斜面顶部由静止开始下滑，小车运动到水平面上时的速度大小 （选填“相等”或“不等”），装有钩码的小车将木块推得更远，这说明动能的大小与物体的 有关。
10、在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中：
（1）如图所示，小红让a、b两个小球分别从同一斜面由静止滚下，撞击放在水平木板上的同一木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。
①小球进入水平面时的动能是由 转化来的，实验时通过 来比较动能大小；
②根据甲图和乙图所示实验，可得到的结论是 ；
③根据乙图和丙图所示实验， （选填“能”或“不能”）比较出a、b两个小球哪个质量更大，你判断的理由是 。
（2）而小华认为去掉木块，利用粗糙且足够长的木板，通过比较小车在木板上运动的距离也能比较小车动能的大小。于是她据此设计探究动能与质量关系的实验，通过在小车上加砝码来改变质量，得到如图丁所示的实验情形，她感到很困惑。经过讨论，形成以下不同的意见，你认为正确的是： 。
A．在速度相同的条件下，质量越大，物体具有的动能越小
B．小车在水平木板上运动的过程中，不存在能量转化，因此无法比较小车动能大小
C．小车动能不可以直接比较，只能转化为小车对木块所做的功才能比较
D．小车在水平木板上所受摩擦力大小不同，无法根据小车通过路程比较小车动能大小
（3）小磊在探究“动能大小与质量的关系”时将实验装置改进成如图戊所示，利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度静止释放，撞击同一木块。该实验方案是否可行？答： 。若按此方案操作，他会看到的现象是： 。
【知识点3】重力势能的理解
1、如图所示为一高山的等高线图，某登山运动员从A点到达B点时，下列说法正确的是（ ）
A.运动员的体重变大
B.运动员的重力势能减小
C.运动员烧水时，水的沸点升高
D.运动员携带的气压计的示数减小
2、在阳江海陵岛举行“跑遍中国，幸福广东”马拉松，图甲是航拍镜头，该图片是由一款我国具有完全自主知识产权的大疆无人机（图乙）拍摄的。在无人机匀速下降的过程中，对其分析正确的是（ ）
A.动能增大 B.动能减小 C.重力势能减少 D.机械能不变
3、滑草是一项时尚的运动，以下说法正确的是（ ）
A.人行走时比脚站在草地上时，对草地压强更小
B.由于受到惯性的作用，滑行速度越来越大
C.越向下滑，重力势能越大
D.人受到滑动摩擦力的方向与运动方向相反
4、第24届冬季奥运会在北京举行，如图所示为冬奥会的一些运动项目，关于这些项目中的情景，下列说法中正确的是（ ）
A.跳台滑雪运动员在空中下落的过程中，重力势能不变
B.冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性
C.冰球在水平冰面滑动过程中，机械能保持不变
D.短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动状态不变
5、伴随着城区内环高架路、鲁南高铁济宁北站、大安机场的建成使用，济宁进入高铁、高架、高速、航空的立体交通“快时代”。结合图中的信息，下列说法中正确的是（ ）
A. 雨雾冰雪提示牌提醒减速慢行，原因是雨雪路面摩擦力消失
B. 在高架路旁安装隔音墙，可以有效地减弱噪声的传播
C. 设置安全线的原因是列车高速行驶时空气流速大的地方压强大
D. 车辆沿坡形通道向上行驶过程中，其重力势能不变
6、两个完全相同的篮球，表面涂黑，从不同的高度自由下落至同一地面，在地面上留下如图所示的黑色圆斑，下列判断正确的是( )
A.落在甲处的初始重力势能大
B.落在乙处的篮球弹性势能小
C.落在乙处的篮球初始高度大
D.落在甲处的篮球重力做功多
7、下列关于功和能的说法中不正确的是（ ）
A.物体能够做功，就是说它具有能
B.物体具有能，它一定在做功
C.一定质量的物体速度越大，它的动能越大
D.一定质量的物体位置越高，它的重力势能越大
8、《中华人民共和国民法典》中规定：“禁止从建筑物中抛掷物品。”在生活中，我们要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物”危害性大的原因是高处的物体具有较大的（ ）
A.重力势能
B.弹性势能
C.动能
D.内能
9、在足球世界杯的比赛中，下列说法中正确的是（ ）
A.踢出去的足球在空中下落的过程中，重力势能不变
B.踢出一个弧线球，此时，足球运动状态不变
C.足球在水平草地上滚动过程中，机械能保持不变
D.被踢出去的足球能继续向前运动，是由于足球具有惯性
10、排球是同学们喜爱的体育运动。垫球时，球的运动快慢和运动方向都发生了改变，说明力可以改变物体的______，当球上升到最高点时______能最大。
11、如图所示是小孩滑滑梯时的情景。小孩从滑梯上滑下的过程，臀部有灼热感，小孩的重力势能将 （选填“变小”“不变”或“变大”）。若小孩开始下滑时具有900J的机械能，刚要滑到地面时他的动能为60J，此刻他的速度 （选填“等于0”或“不等于0”），小孩具有的机械能 （选填“变小”“不变”或“变大”）。
12、某架无人机重330N，在一次试飞中从高空竖直下降1000m，无人机所受重力做的功为_____________J，在此过程中无人机的重力势能将_____________。
13、一架正在升空的直升机，使该直升机向上升空的力的施力物体是 ，它除了具有动能外，还具有 能。当飞行员从右侧舷窗看到的“天地分界线”从图甲变成图乙时，以“天地分界线”为参照物，飞机可能在 （选填“向上爬升”或“向下俯冲”）。
14、一质量为100kg且分布均匀、边长为0.5m的立方体金属块放在水平地面上，以地面为参照平面，则金属块的重力势能为 J。
【知识点4】弹性势能的理解
1、下列物体具有动能的是（ ）
A.飞行的飞机
B.静止在山顶上的大石头
C.悬挂在天花板下的吊灯
D.拉开的弹簧
2、如图几个物体中，不具有弹性势能的是（ ）
A. 跳水的跳板
B. 拉开的弓
C. 手压着的弹簧
D. 飞流直下的瀑布
3、(2025·邵阳)毛主席在《沁园春·雪》一词中写道：“一代天骄，成吉思汗，只识弯弓射大雕。”对于“弯弓”的过程中所蕴含的物理知识，下列理解正确的是( )
A.“弯弓”发生的是塑性形变
B.“弯弓”说明力可以改变物体的运动状态
C.“弯弓”的过程中弓的弹性势能增大
D.“弯弓”的过程中弓的机械能不变
4、如图所示，当蹦床运动员上升到最高处时具有 能；当她从高处落下，与蹦床接触的过程中，蹦床表面发生 ，而获得 能。
5、如图甲所示是一款机械鼠标，它的按键相当于一个杠杆，图乙是鼠标左键的简易构造图，AO为按键，O是支点，按键下有一个复位弹簧，复位弹簧对按键的阻力为F2，此杠杆属于 （选填“省力”或“费力”）杠杆；按下按键时，复位弹簧被压缩，它的弹性势能将 （选填“变大”“不变”或“变小”）。鼠标上装有LED灯，在实验室里能够利用LED 判断电路中的电流方向，这是因为发光二极管具有 的性质。
6、物体由于运动而具有的能叫动能，由于被举或者发生弹性形变而具有的能叫势能。影响物体动能大小的因素有 和 ，影响重力势能大小的因素有 和 ，弹性势能的大小决定于 。
7、如图所示是一次蹦极过程的示意图，其中A点为弹性绳上端的固定点，B点为弹性绳下端没有人的时候自然下垂时下端的位置，C点为弹性绳下端有人的时候自然下垂静止时的位置，D点为蹦极过程中能达到的最低点，则蹦极过程中速度最大的位置是 （选填“A”“B”“C”或“D”），弹性势能最大的位置是 （选填“A”“B”“C”或“D”），从B到C的过程中整个系统的机械能 （选填“增加”“减小”或“不变”）。（不计空气阻力）
8、塑料尺是同学们常用的学习工具,利用它可以做很多实验。
(1)如图所示,弯曲的塑料尺具有 势能。
(2)用塑料尺先后快拨和慢拨木梳的齿,这是为了研究声音的 与频率有关。
(3)用与毛皮摩擦过的塑料尺靠近不带电的泡沫小球时,小球会被 (选填“吸引”或“排斥”)。
(4)塑料尺不容易被拉长,是因为分子间存在 。
(5)如果让塑料尺从某一高度自由落下,则塑料尺的运动越来越快,这是因为力能 (选填“改变”或“维持”)物体的运动状态。
【知识点5】动能、势能的应用
1、小明在滑梯上加速向下滑。在这个过程中，小明的（ ）
A.动能增大，重力势能减少，机械能不变
B.动能增大，重力势能减少，机械能减少
C.动能减少，重力势能减少，机械能减少
D.动能减少，重力势能增大，机械能不变
2、如图是中国首架国产大飞机C919，下列关于飞机的说法正确的是（ ）
A.飞机获得升力的原理是“流体流速大的地方压强大”
B.加速升空过程中，机械能不断增大
C.飞机所在高空的大气压比陆地表面的大
D.匀速直线飞行时，飞机受非平衡力的作用
3、(2020·深圳改编)2020年6月30日，北斗三号最后一颗全球组网卫星成功定点地球同步轨道。对卫星在加速上升的过程中能量的变化，说法正确的是( )
A.动能增大，势能不变
B.动能增大，势能增大
C.动能不变，势能增大
D.动能减小，势能增大
4、北京世园会上，车身离地30cm高的电动无人扫地车在平直路面上匀速前进并将地面上的落叶吸入车内，此过程中，扫地车整体的机械能 （选填“不变”“变大”或“变小”）。
5、在2008年“5·12”汶川特大地震中，形成了多处堰塞湖，其中最大的唐家山堰塞湖积水量高达2亿立方米以上。堰塞体有溃决的危险，对下游群众的生命及财产安全造成严重威胁。由于地势险峻，国家只能用空降的方式输送部队和大型设备，进行抢险。请回答下列问题：
（1）堰塞湖中的水蕴藏着巨大的 能，堰塞体一旦溃决，这种能量将会转化为水的 能。
（2）若抢险不及时，使积水增加，将会增大水对堰塞体的 ，所以需要开槽引流，降低水位，排除险情。
（3）空降大型机械时，使机械匀速下落的过程中，它的 能不变。
6、如图是某轻轨站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小斜坡，列车靠惯性进站时，列车的 能转化为重力势能，出站时，列车的重力势能转化为 能，这样设计主要是为了 （选填“安全”“节能”或“美观”）。
7、皮球从某一高度释放，落地后反弹上升，上升的最大高度比释放时的高度低一些，皮球上升的过程动能 ，重力势能 ，皮球在整个运动过程中的机械能 （选填“增加”“减少”或“不变”）。
8、(2025·惠城区校级一模)为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明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停止。请你根据生活经验和所学的物理探究方法，回答：
(1)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”)。
(2)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”)。
(3)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。
(4)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。
(5)实验中，小球碰撞木块后继续向前运动，木块在水平面上滑动一段距离后停下，设碰撞前一瞬间小球的动能为E0，木块克服摩擦力所做的功为W，则E0________(选填“＞”“＜”或“＝”)W。
9、2019年6月5日12时06分，在我国黄海某海域，科技人员使用“长征十一号”运载火箭进行“一箭七星”海上发射技术试验，运载火箭点火后，箭体腾空而起并加速上升，直冲云霄，把卫星顺利送入距离地面600千米高的预定轨道。首次海上发射取得圆满成功，填补了我国运载火箭海上发射的空白。在火箭上升过程中，为了能够近距离拍摄到箭体周围的实况，“长征十一号”火箭上装有高清摄像机，摄像机的镜头是由耐高温的材料制成的。小宇同学观看发射时的电视画面发现：箭体在上升过程中有一些碎片脱落，且脱落的碎片先上升一段距离后才开始下落。
请从上述材料中找出涉及物理知识的内容，模仿范例格式，写出对应的物理知识或规律（任写三条）。
10、木工师傅用羊角锤撬起桌面上钉子的时候，为了保护桌面，他会在羊角锤下面垫一块木板如图所示。回答下面两个问题：
（1）写出“垫木板来保护桌面”应用到的物理知识 。
（2）为了能用更小的力撬起钉子，请你给出一条建议并说明理由 。
【知识点6】探究影响重力势能大小的因素
1、高空抛物具有极大的安全隐患，看起来很轻的物体，从高空坠下也会具有很大的杀伤力；如图所示，即使是一个鸡蛋、一个苹果或一个空易拉罐，也可能成为“杀人凶器”；请你选择适当的器材，设计一个实验方案来说明高空抛物的危害与高度的关系；（温馨提示：注意实验方案的可操作性）
（1）实验器材： ；
（2）实验步骤： ；
（3）实验结论： 。
2、高空坠物被称为“悬在城市上空的痛”，这是一种不文明的行为，会带来很大的社会危害。该设计实验“探究物体的重力势能与物体所处高度是否有关”。
（1）你选择的实验器材： 。
（2）简述实验步骤： 。
（3）实验结论： 。
3、某学校“牛顿小组”的同学在探究重力势能的实验中用到三个体积相同的小球 ，它们的质量关系为m1< m2= m3，实验的情况如图所示。
（1）通过观察小球陷入细沙的深度来反映重力势能的大小，运用的物理方法是 （选填“转换法”或“类比法”）。
（2）分析甲、乙两种情况可知，重力势能的大小与物体的 有关：分析乙、丙两种情况可知，重力势能的大小与物体的 有关。
（3）小球m2落入细沙后，它的机械能 （ 选填“增大”“减小”或“不变”）。
4、小明在“探究物体具有的重力势能是否与高度有关”时，做了如下实验。
①第一次实验时，小明让一个沾有水的篮球从1m高处释放，由静止自由下落到地面上，观察并记录篮球与地面接触面积的大小为S1。
②第二次实验时，小明把同样的篮球从1.3m高处释放，由静止自由下落到地面上，观察并记录篮球与地面接触面积的大小为S2。
根据实验过程，回答下列问题：
（1）该实验中，小明是用 来反映重力势能的大小；
（2）如果小明记录的S1大小如图b所示，那么S2的大小应是图 （选填“a”“b”或“c”）；
（3）从小明的两次实验中可以得出结论：当篮球的 相同时， ；
（4）从能量转化的角度看，篮球下落并在地面上留下印迹的过程中，经历了篮球
的 能先转化为 能，再转化为 能的过程。
【知识点7】探究影响弹性势能大小的因素
1、关于功和能，下列描述正确的是（ ）
A.机械表上发条是增加了发条的弹性势能
B.深圳大亚湾核电站是把电能转化为核能
C.汽车加油后，以原来的速度继续匀速行驶它的动能会降低
D.“飞流直下三千尺”中水的动能转化为重力势能
2、 “文明城市”的创建让城市更美更洁净，如图所示是园林工人使用的剪刀，为便于剪断树枝，人手握住图中修枝剪刀两个把手的 （选填“AB”或“CD”）位置效果更佳，这样握的目的是为了 ；剪枝时弹簧被压缩，剪断树枝后，工人松开手，剪刀会在弹簧的作用下自动张开，在剪刀自动张开的过程中弹簧的弹性势能将 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
3、阅读短文，回答问题：
电熨斗生活中常用电熨斗来熨烫衣服。甲图为常见的电熨斗，它是利用电流热效应工作的， 图乙是电熨斗结构图。
电熨斗中有一个双金属片制成的自动开关。双金属片是由长和宽相同的铜片和铁片组成，且两金属片被紧紧地铆在一起，受热时铜片膨胀得比铁片大，双金属片便向铁片那边弯曲，温度越高，弯曲得越显著。常温时，双金属片端点的触点与弹性铜片上的触点相接触。当电熨斗与电源接通时，电热丝发热，双金属片受热弯曲，当温度升高到设定温度时，双金属片顶端的触点与弹性铜片上的触点分离，电路断开金属底板散热，温度降低，双金属片恢复原状，电路接通。电熨斗工作时的温度可以调节，将调温旋钮上的升降螺丝上下调节，双金属片和弹性铜片上的触点随之上下移动。双金属片弯曲程度不同，金属底板温度也就不同。由于衣服的质料不同，熨烫时所需的温度也各不相同。一般来说，棉织品比化纤衣物耐高温。
（1）电熨斗通电工作，温度升高，这是通过 方式改变内能的；
（2）下图四种双金属片中符合图乙中电熨斗安装要求的是 ；
A． B．
C． D．
（3）电熨斗通电工作时，若突然断开电源，两触点 （选填“会”或“不会”）断开；
（4）将调温旋钮上的升降螺丝上调时，弹簧铜片的弹性势能 。
A．增大 B．减小 C．不变 D．以上都有可能
4、小明在广佛肇高速看到了一些不同含义的交通标志牌，让他回想起探究物体机械能的系列实验，请回答下列问题：
（1）图甲中，通过比较 来比较木块的重力势能大小；图乙中，小车被弹开的距离越远说明 越大；
（2）大部分重大交通事故都是由汽车超载、超速造成的。图丙中选择 两次实验进行比较可以说明超载带来的危害；图丙中选择 两次实验进行比较可以说明超速带来的危害。（h1＝h3＞h2，m1＝m2＜m3）；
（3）图丁标志牌上与小轿车对应的圆圈中的数字应该 （选填“大于”“小于”或“等于”）100。
5、小李在探究“弹簧弹性势能的大小跟哪些因素有关”的实验时，提出了如下猜想：
猜想一：弹簧弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；
猜想二：弹簧弹性势能的大小与弹簧的材料有关。
为了验证上述猜想，小李选用材料不同的三根弹簧A、B和C（长度和粗细均相同），一把长刻度尺，小球、木块各一个，设计了如图所示的实验装置进行探究。实验中，木块起始位置相同，实验数据如下表所示。
（1）弹簧将小球弹开的过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的 能；
（2）实验中通过比较 来判断弹簧弹性势能的大小；
（3）为了验证猜想一，应选择表中1、2、3三组数据进行分析；由此得出的结论是：弹簧材料相同时， 越大，弹簧的弹性势能越大；
（4）为了验证猜想二，应选择表中 （填实验序号，实验序号间用顿号隔开）三组数据进行分析；
（5）若水平面绝对光滑，则小李 （选填“能”或“不能”）完成本实验。
2026届中考物理一轮复习 力学：动能和势能 知识点专练（参考答案）
【知识点1】动能的理解
1、跳远运动员助跑一段距离才起跳，是为了（ ）
A.增大惯性 B.增大动能 C.减小阻力 D.减小重力势能
【答案】B
【解析】惯性大小的唯一量度是质量，运动员的质量没有改变，所以运动员的惯性没变，故A不符合题意；
助跑过程中运动员速度变大，动能增大，可以增大跳远的距离，故B符合题意；
助跑过程中运动员速度变大，空气阻力变大，故C不符合题意；
助跑过程中运动员质量和所处的高度都不变，重力势能不变，故D不符合题意。
2、如图为公路上对机动车的限速标志，它实质是限制了机动车的（ ）
A.动能 B.重力 C.重力势能 D.惯性
【答案】A
【解析】动能与物体质量和运动速度有关，公路上行驶的汽车，质量不变，速度减小，汽车的动能减小，故A符合题意；
由可知，汽质量不变，车重力不变，故B不符合题意；
重力势能与物体质量和高度有关，公路上行驶的汽车，质量不变，高度不变，其重力势能不变，故C不符合题意；
惯性大小的唯一量度是质量，汽车质量不变，惯性不变，故D不符合题意。
3、自平衡电动独轮车是一种具有自我平衡能力的交通工具，如图所示，小明驾驶独轮车在水平路面上做匀速直线运动时，下列说法不正确的是（ ）
A.独轮车轮胎上的花纹是为了增大摩擦力
B.小明受到的重力等于地面对独轮车的支持力
C.小明站上独轮车后，独轮车对地面的压强增大
D.小明和独轮车的总动能保持不变
【答案】B
【解析】轮胎上的花纹是通过改变接触面的粗糙程度来增大车与地面间的摩擦力，故A正确；
地面对独轮车的支持力等于小明和独轮车的重力之和，故地面对独轮车的支持力大于小明受到的重力，B错误；
小明站上独轮车后，压力增大，独轮车对地面的压强增大，故C正确；
小明驾驶独轮车在水平路面上做匀速直线运动，速度不变，小明和独轮车的质量不变，小明和独轮车的总动能保持不变，故D正确。
4、(2021·广州)如图甲，大小相同的水平拉力F分别拉着物体M、N在不同的水平地面上做直线运动。此过程M、N的动能随时间变化的关系如图乙所示。用GM和GN、fM和fN、vM和vN分别表示M、N所受的重力、摩擦力和运动速度的大小，下列判断一定正确的是( )
A.GM＜GN B.vM＞vN C.fM＜fN D.fM＝fN
【答案】D
【解析】由题图乙可知，随着时间的变化，M和N的动能大小均不变，运动过程中，M和N的质量均不变，所以速度均不变，即大小相同的水平拉力F分别拉着物体M、N在不同的水平地面上做匀速直线运动，则物体在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以两个物体受到的摩擦力大小是相等的，即：fM＝fN；由题图乙可知，M的动能大于N的动能，由于不知道两个物体运动速度的大小，所以无法判定两个物体的质量、重力的大小关系；故A、B、C错误，D正确。
5、(2025·河北)在离桌边约20 cm的地方放一枚铝质硬币，在硬币前10 cm左右放置一个高度约2 cm的木块，在硬币后放置一本与硬币厚度相当的笔记本。如图所示，在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币跳过木块。实验结果表明，在气体中，流速越大的位置，压强越________，跳起的硬币在上升过程中重力势能越来越________，下降过程中动能越来越________。
【答案】小 大 大
【解析】根据流体压强与流速的关系，当在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气时，硬币上方空气流速增大，压强变小，而硬币下方空气流速不变、压强不变，形成向上的压强差、压力差，在压力差的作用下，硬币就会跳过木块；跳起的硬币在上升过程中，质量不变，高度变大，重力势能越来越大；下降过程中硬币的质量不变，速度变大，动能越来越大。
6、2024年3月26日，美国“弗朗西斯·斯科特·基”大桥被“达利”号集装箱船撞毁，如图所示，撞击前，船突发故障失去动力，但并没有立即停下，这是因为___________，当船以10.8km/h、合___________m/s的速度撞击大桥时，虽然船速较慢，但由于船的___________很大导致其___________能很大，使得船将大桥撞毁。
【答案】 船具有惯性 3 质量 动
【解析】撞击前，船突发故障失去动力，由于船具有惯性，所以不会立即停下。
船的速度
10.8km/h=3m/s
动能与质量和速度有关，船速较慢，船的质量很大，船的动能很大，使得船将大桥撞毁。
7、2019年1月3日，嫦娥四号实现了人类探测器首次成功在月球背面软着陆。嫦娥四号探测器在距离月球表面100米高处悬停，对月球表面识别，并自主避障，选定相对平坦的区域后，开始缓慢地竖直下降，最后成功软着陆。悬停时它的动能 （选填“最大”“不变”或“为0”），从距离月球表面100米到软着陆在月球表面的过程中，嫦娥四号探测器的重力势能 ，机械能 。（后两空均选填“增加”“不变”或“减少”）
【答案】为0 减少 减少
【解析】嫦娥四号探测器在月球表面100米高处悬停，速度为零，动能为零。
嫦娥四号下降过程中，质量不变，高度减小，重力势能减少；下降过程中，动能不变；探测器没有发生形变，则探测器没有弹性势能，重力势能减少，动能不变，所以探测器机械能减少。
8、如图所示是街头降温的“雾炮汽油车”，该车在水平路面匀速直线行驶时，同时向高空喷洒水雾，在此过程中车的动能 （选填“变大”“ 变小”或“不变”），以“雾炮汽油车”为参照物，路边的树木是 的；该车汽油机工作时将机械能转化为内能的是 冲程。
【答案】变小 运动 压缩
【解析】该车在水平路面匀速直线行驶时，速度不变，向高空喷洒水雾，在此过程中车的质量减小，则动能变小。
以车为参照物，路边的树木位置相对于车在改变，是运动的。
汽油机压缩冲程中，活塞压缩汽缸内气体，对缸内气体做功，将机械能转化为气体的内能。
9、科技的发展使农业机械化水平越来越高。如图所示，携带农药的无人机总重200N，从地面起飞至10m高度，无人机克服重力做功为 J。无人机在某一水平执行喷洒农药任务时，技术员是通过遥控器发出的 控制无人机的，动能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】2000；电磁波；减小。
【解析】无人机克服重力所做的功为：
W＝Gh＝200N×10m＝2000J；
无人机遥控器通过电磁波传输信号；
无人机在某一水平高度匀速飞行执行喷洒农药任务时，质量减小，速度不变，动能减小。
10、(2025 抚顺、铁岭)如图是国产防火救灾无人机TB001携灭火弹起飞的情景.请回答：
(1)无人机的机翼形状上凸下平，使飞机获得升力，其原理是什么
(2)执行投放灭火弹任务时，保持匀速飞行的无人机投弹前后的动能怎样变化 为什么
【答案】(1)流体流速大的位置压强小，机翼形状上凸下平，会使无人机上方空气流速大，下方空气流速小，造成上方压强小于下方压强，使无人机获得升力；(2)动能变小；投弹后，无人机的速度不变，质量减小，所以动能变小.
【知识点2】探究影响动能大小的因素
1、 在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜面上由静止滑下，撞击放在水平面上的木块，小车推动木块滑行一段距离后停止，实验过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.实验中木块被推出距离的远近反映小车动能的大小
B.由甲、乙两图可知，小车动能的大小与质量有关
C.由乙、丙两图可知，小车动能的大小与速度有关
D.小车从斜面上滑下其重力势能转化为动能，机械能增大
【答案】A
【解析】实验利用转换思想，将小车的动能转换为小车碰撞木块后移动的距离，从而反映出小车动能的大小。故A选项正确。
甲、乙两图小车质量相同，下落高度不同，因此到达水平面时速度不同，此时研究的是“小车动能与速度的关系”，故B选项错误。乙、丙两图小车下落高度相同即到达水平面时速度相同，小车质量不同，此时研究的是“小车动能与质量的关系”，故C选项错误。小车从斜面下滑过程中，没有外力对其做功，整体机械能守恒，故D选项错误。
2、汽车的“超载”“超速”是许多公交事故造成安全隐患的重要因素。如图1是小明放学回家的路上时见到的一起两小车追尾相撞事故。
（1）对汽车A中的司机起保护作用的是 （选填“安全气囊”或“汽车头枕”）；
（2）对汽车B中的司机来不及刹车就追尾撞上了A车，这是汽车B刹车后由于 仍要保持原来的运动状态，所以仍撞到汽车A；
（3）小明觉得此次事故可能与汽车“超载”“超速”有关，他想知道：影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大？他利用如图2甲、乙的实验装置进行了一系列实验测定，得到的数据如表：
①小球从斜面滚下的过程中，小球动能的大小通过 （选填“高度h”或“距离s”）的大小来判断的；
②为了探究“超载”安全隐患，应选择 两个序号的实验进行比较；可得出结论：在 一定时，物体的质量越大，动能越大；
③分析表格中对应的实验数据可知： （选填“质量”或“速度”）对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。
【答案】（1）汽车头枕；（2）惯性；（3）①距离s；②1、3；③1、3；速度；④速度。
【解析】（1）在车辆发生被追尾时，人体由于惯性会向后倒，此时车辆加速或减速的压力都集中在人体脆弱的颈部和头部，而头枕则对此起缓冲作用，保护人体头部；
（2）一切物体在任何时候任何情况下都具有惯性，汽车B刹车后由于惯性仍要保持原来的运动状态，所以仍撞到汽车A；
（3）①小球达到水平面后，在阻力的作用下会做减速运动，故其动能的大小是由距离s来判断的；
②为了探究“超载”安全隐患，应选择1、3两次实验进行比较，这两次实验中小球释放高度相同，到达平面时具有的速度相同，质量不同，第3次实验中质量大，木块被推动距离远，表明第3次实验中小球具有的动能大，可得出结论：在速度相同时，物体的质量越大，动能越大；
③比较1、2两次实验可知，当质量相同，速度变为原来的2倍时，木块移动距离变为原来的4倍，可反映出小球的动能是原来的4倍；比较1、3两次实验可知，当速度相同时，质量变为原来的2倍时，木块移动距离变为原来的2倍，可反映出小球的动能是原来的2倍。可见，速度对物体的动能影响更大，即当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。
3、在探究小球动能大小与质量的关系时，应选择质量 （选填“相同”或“不同”）小球从斜面的 （选填“相同”或“不同”）高度滑下。本实验是通过木块 来反映小球动能的大小。
【答案】 不同 相同 移动的距离
【解析】在探究小球动能大小与质量的关系时，要控制小球下落的高度相同，且要选取不同质量的小球做实验，故应选择质量不同的小球从斜面同一高度滑下，应用控制变量法得出结论；通过木块的移动距离来反映小球的动能。
4、如图所示，小明设计了“探究物体的动能跟速度有关”的实验，将同一木块放在弹簧原长处，用形状相同质量不同的实心塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度后放手，发现两球离开弹簧时的动能 （选填“相同”或“不同”），木块被推开的距离 （选填“相同”或“不同”），该方案 （选填“能”或“不能”）得出动能跟质量的关系。
【答案】 相同 相同 不能
【解析】用形状相同的塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度，弹簧的弹性势能相同，转化成的动能相同，由于动能相同，对木块做的功应相同，对木块做得功是克服水平面给木块的摩擦力做的功，因木块受到的摩擦力是相同的，根据W=Fs可知，木块被推开的距离也应该是相同的；由于木块被推开的距离相同，该方案不能得出动能跟质量的关系。
5、(2022甘肃省卷)如图所示，摆线的长L相同，小球A、B的质量； ，悬线与竖直方向的夹角θ <θ .
(1)图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的 无关.
(2)小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”.小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止，本实验中通过比较 反映小球撞击木块C前的动能大小，这种研究方法叫 (选填“控制变量法”或“转换法”).
(3)根据乙、丙所示的探究过程，他观察到图丙中木块C 被撞得更远，可得出结论：小球的动能大小与 (选填“速度”“高度”或“质量”)有关.
(4)若水平面绝对光滑且足够长，木块C被撞击后，它将做 (选填“减速”“匀速”或“加速”)直线运动.
(5)在探究小球动能与质量的关系时，有同学提议可以在水平桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度，分别弹出质量不同的小球去撞击木块，撞击木块时小球的动能 (选填“相等”或“不相等”),该方案 (选填“正确”或“错误”).
【答案】(1)质量 (2)木块移动的距离 转换法 (3)速度(4)匀速 (5)相等 错误
6、小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关。
（1）让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示；
（2）让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示。上述甲、乙两组实验中：
①乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的 ；
②选用图甲探究的是动能与 的关系，理由是：两球 相等；得出的结论是： ；
③选用图乙探究的是动能与 的关系，得出的结论是： ；
④物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法；本实验中运用了两种研究方法，用纸盒移动的距离长短来表示小球动能的大小是运用了 法。
【答案】(2)①速度 ②速度 质量 质量一定的物体速度越大动能越大 ③质量 速度相同时，质量大的物体动能大 ④转换
【解析】(2)①要探究动能与质量的关系，要保证速度相同，改变小球质量，所以让不同质量的两个小球从同一高度滚下就是为了使小球滚到水平面时速度相同。
②让同一小球沿斜面的不同高度静止滚下撞击水平板上的纸盒，这是控制了质量相同、改变速度，目的是探究物体的动能与速度的关系。结论：当质量一定时，速度越大，动能越大。
③选用图乙，控制速度相同，改变质量，目的是探究动能与质量的关系。得出的结论是：当速度一定时，质量越大，动能越大。
④实验中通过观察纸盒被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小，这种研究问题的方法是转换法。
7、利用如图所示的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”；
将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ1的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，θ1＜θ2，球A、B的质量分别为mA、mB，（mA＜mB）；
（1）如图甲、乙所示，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的 无关；
（2）如图甲、乙所示，观察到B球能将木块C撞得更远，由此可得出结论：速度一定时， 越大，动能越大；
（3）图乙中小球B到达竖直位置时的速度 （选填“大于”“小于”或“等于”）图丙中小球B到达竖直位置时的速度。如图乙、丙所示，图丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论：动能大小还与 有关；
（4）小华把图甲木块C拿开，探究单摆实验。当小球从最低点摆到最高点时， 能最大；
（5）小明想用乙图探究摩擦力大小的影响因素，当他把水平面换成更粗糙的毛巾时用刚才的相同操作进行实验时，发现木块C运动的距离变短，说明摩擦力的大小与接触面的 有关。
【答案】(1)质量 (2)质量 (3)小于 速度 (4)重力势 (5)粗糙程度
【解析】（1）甲、乙所示，同时释放质量不同的A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置且始终相对静止，则以一球为参照物，另一球相对位置没有发生变化，即两球的速度始终相同，可知，小球的速度大小与小球的质量无关。
（2）实验通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来比较小球到达竖直位置时动能的大小。如图甲、乙所示，mA＜mB，两球运动到竖直位置时的速度相同，B球能将木块撞得更远，说明B球的动能更大，因此可得速度相同时，质量越大，物体动能越大。
（3）乙、丙两图，小球的质量相同，θ1＜θ2，所以图乙中小球B到达竖直位置时的速度小于图丙中小球B到达竖直位置时的速度，图丙中木块C滑行得更远些，根据转换法，因此可得：质量相同时，速度越大，物体的动能越大。
（4）小华把图甲木块C拿开，探究单摆实验。当小球从最低点摆到最高点时，因小球的质量不变，因此时小球的高度最大，故小球的重力势能最大。
（5）两次实验中C木块开始获得的动能大小相同，木块最终静止，动能变为零。物体做功的过程就是能的转化过程，物体做得功越多，说明转化为其他形式的能越多，因C木块克服摩擦力做的功一样多，由W=fs，由于木块C在更粗糙的毛巾上运动的距离更短，说明木块C在更粗糙的毛巾上运动时受到的滑动摩擦力更大，故可说明摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
8、为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明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的位置由静止滚下（mA＝mB＞mC，hA＝hC＞hB），推动木块运动一段距离后停止。
（1）该实验通过木块被小球撞击后移动的距离来判断安全隐患大小，该物理方法是 ；
（2）让小球从斜面的不同高度由静止滚下，目的是探究小球的动能大小与 的关系，实验中，需要控制小球的 相等；
（3） 两次实验是用来研究超载安全隐患的，得到的结论是：速度相同时，车辆质量越大，隐患越大；
（4）若水平面足够光滑（完全没有阻力），则 （选填“能”或“不能”）得出结论，其原因是 。
【答案】（1）转换法；（2）速度；质量；（3）甲、丙；（4）不能；木块和小球碰撞后将一起做匀速直线运动，无法通过撞击后木块移动距离的远近来判断安全隐患。
【解析】（1）物理学中，用能够做功的多少表示具有能量的大小；实验中小球能够做功是体现在推动小木块运动，推动的距离越远，表示小球能够做的功越多，小球具有的动能就越大，所以通过观察小木块被推动距离的大小来判断小球动能的大小，运用了转换法。
（2）实验中铁球从同一斜面的不同高度由静止释放，为的是使小球到达水平面获得不同的速度，在该过程中，根据单一变量原则，除了小球从斜面滚下的高度不同外，其它条件均需相同，即小球的质量要相同。
（3）要得到的结论是：速度相同时，车辆质量越大，隐患越大；需要保证小球从斜面的同一高度由静止滚下，且小球的质量不同，由题意可得，甲、丙两次实验满足要求。
（4）若水平面足够光滑（完全没有阻力），根据牛顿第一定律，木块被撞击后将做匀速直线运动，故不能得出以上结论。
9、用如图装置探究动能大小与哪些因素有关。 让小车从斜面顶部由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块。
（1）本实验研究对象是 （选填“小车”或“木块”），实验用木块被撞击后移动的 来反映小车动能大小；
（2）让小车分别从斜面不同高度由静止开始下滑，小车运动到水平面上时速度大小 （选填“相等”或“不等”），结果从更高地方开始下滑小车将木块推得更远，说明动能大小与物体的 有关；
（3）让装有钩码的小车和未装钩码的小车分别从斜面顶部由静止开始下滑，小车运动到水平面上时的速度大小 （选填“相等”或“不等”），装有钩码的小车将木块推得更远，这说明动能的大小与物体的 有关。
【答案】(1)小车 距离 (2)不等 速度 (3)相等 质量
【解析】（1）本实验通过木块被撞击时移动的距离来判断小车动能的大小，因此研究动能大小的对象是小车。
（2）让小车从越高地方开始下滑，小车运动到水平面上时的速度越大，小车将木块推得更远，做功更多，说明动能更大。结论：当质量一定时，物体的速度越大，则动能越大。
（3）让装有钩码的小车和未装钩码的小车分别从斜面顶部由静止开始下滑，小车运动到水平面上的速度大小相等，装有钩码的小车质量大，将木块推得更远，做功多，则动能大，这说明动能的大小与物体的质量有关。
10、在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中：
（1）如图所示，小红让a、b两个小球分别从同一斜面由静止滚下，撞击放在水平木板上的同一木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。
①小球进入水平面时的动能是由 转化来的，实验时通过 来比较动能大小；
②根据甲图和乙图所示实验，可得到的结论是 ；
③根据乙图和丙图所示实验， （选填“能”或“不能”）比较出a、b两个小球哪个质量更大，你判断的理由是 。
（2）而小华认为去掉木块，利用粗糙且足够长的木板，通过比较小车在木板上运动的距离也能比较小车动能的大小。于是她据此设计探究动能与质量关系的实验，通过在小车上加砝码来改变质量，得到如图丁所示的实验情形，她感到很困惑。经过讨论，形成以下不同的意见，你认为正确的是： 。
A．在速度相同的条件下，质量越大，物体具有的动能越小
B．小车在水平木板上运动的过程中，不存在能量转化，因此无法比较小车动能大小
C．小车动能不可以直接比较，只能转化为小车对木块所做的功才能比较
D．小车在水平木板上所受摩擦力大小不同，无法根据小车通过路程比较小车动能大小
（3）小磊在探究“动能大小与质量的关系”时将实验装置改进成如图戊所示，利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度静止释放，撞击同一木块。该实验方案是否可行？答： 。若按此方案操作，他会看到的现象是： 。
【答案】（1）①重力势能；被撞击的木块在水平面上移动距离的大小；②当物体质量一定时，物体速度越大，动能越大；③能；b小球的速度小动能反而大，说明b小球的质量更大；（2）D；（3）不可行；木块移动的距离相同。
【解析】（1）①小球从高处滚下，重力势能转化为动能；物理学中，物体能够对外做功的多少表示具有能量的大小，实验中小球能够做功是体现在推动小木块运动，小球被推动的距离越远，小球能够做的功越多，则小球具有的动能就越大。
②在甲、乙两图中，控制了质量一定，使同一个小球放置在不同的高度释放，改变了速度，可以得出结论：当质量一定时，速度越大，物体动能越大；
③根据乙图和丙图所示实验，能比较出a、b两个小球哪个质量更大，判断的理由是a小球的速度大动能反而小，b小球的速度小动能反而大，说明b小球的质量大于a小球的质量；
（2）在速度相同时，质量越大，物体具有的动能越大，故A错误；
小车在水平木板上运动的过程中，受到摩擦力的作用，小车的动能会转化为内能，即存在能量转化，故B错误；
小车在水平木板上时要受到摩擦力的作用，要克服摩擦力做功，小车的动能越大，则整个过程中克服摩擦力做功就越多，所以可以通过比较克服摩擦力做功的多少来比较小车的动能大小，故C错误；
图乙中，通过在小车上加砝码来改变质量，小车对水平面的压力不同，则小车在水平木板上所受摩擦力大小不同，因此无法根据小车通过路程比较小车动能大小，故D正确。
（3）图戊中，弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，故弹性势能相同，转化出的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同，这样是不能完成实验目的。
【知识点3】重力势能的理解
1、如图所示为一高山的等高线图，某登山运动员从A点到达B点时，下列说法正确的是（ ）
A.运动员的体重变大
B.运动员的重力势能减小
C.运动员烧水时，水的沸点升高
D.运动员携带的气压计的示数减小
【答案】D
【解析】人的体重是指质量，质量是物体本身的一种基本属性，与形状，状态和空间位置无关，故A错误；
重力势能与质量和高度有关，质量一定时，高度升高，物体重力势能变大，故B错误；
水的沸点随气压的减小而降低，随高度升高大气压强减小，从A点到达B点时，大气压减小，沸点降低，故C错误；
大气压强随高度的升高而减小，从A点到达B点时，海拔升高了，气压计在B点比A点的示数减小，故D正确。
2、在阳江海陵岛举行“跑遍中国，幸福广东”马拉松，图甲是航拍镜头，该图片是由一款我国具有完全自主知识产权的大疆无人机（图乙）拍摄的。在无人机匀速下降的过程中，对其分析正确的是（ ）
A.动能增大 B.动能减小 C.重力势能减少 D.机械能不变
【答案】C
【解析】动能的影响因素是质量和速度，在无人机匀速下降的过程中，质量不变，速度不变，所以它的动能不变，故A、B错误；
重力势能的影响因素是质量和高度，在无人机匀速下降的过程中，质量不变，高度减小，所以它的重力势能减小，故C正确；
机械能是动能和势能的总和，无人机匀速下降的过程中，无人机动能不变，重力势能减小，机械能减小，故D错误。
3、滑草是一项时尚的运动，以下说法正确的是（ ）
A.人行走时比脚站在草地上时，对草地压强更小
B.由于受到惯性的作用，滑行速度越来越大
C.越向下滑，重力势能越大
D.人受到滑动摩擦力的方向与运动方向相反
【答案】D
【解析】人行走时比脚站在草地上时，压力不变，受力面积减小，故人对草地压强更大，故A错误；
惯性大小的唯一量度是质量，跟速度大小无关，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故B错误；
越向下滑，质量不变，高度减小，重力势能减小，故C错误；
滑动摩擦力的方向总是和物体相对运动方向相反，人受到滑动摩擦力的方向与运动方向相反，故D正确。
4、第24届冬季奥运会在北京举行，如图所示为冬奥会的一些运动项目，关于这些项目中的情景，下列说法中正确的是（ ）
A.跳台滑雪运动员在空中下落的过程中，重力势能不变
B.冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性
C.冰球在水平冰面滑动过程中，机械能保持不变
D.短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动状态不变
【答案】B
【解析】跳台滑雪运动员在空中下落的过程中，质量不变，高度减小，运动员重力势能减小，故A错误；
由于冰壶具有惯性要保持原来的运动状态，故冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，故B正确；
击打出的冰球在滑动的过程中，由于克服摩擦做功，故冰球的一部分机械能转化为内能，冰球的机械能减小，故C错误；
短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动方向发生改变，所以其运动状态发生改变，故D错误。
5、伴随着城区内环高架路、鲁南高铁济宁北站、大安机场的建成使用，济宁进入高铁、高架、高速、航空的立体交通“快时代”。结合图中的信息，下列说法中正确的是（ ）
A. 雨雾冰雪提示牌提醒减速慢行，原因是雨雪路面摩擦力消失
B. 在高架路旁安装隔音墙，可以有效地减弱噪声的传播
C. 设置安全线的原因是列车高速行驶时空气流速大的地方压强大
D. 车辆沿坡形通道向上行驶过程中，其重力势能不变
【答案】B
【解析】雨雪路面粗糙程度较小，摩擦力减小，所以要减速慢行，但摩擦力不会消失，故A错误；
在高架路旁安装隔音墙，阻挡了声音的传播，是在传播过程中减弱噪声，故B正确；
设置安全线的原因是列车高速行驶时空气流速大的地方压强小，人容易被推向列车发生危险，故C错误；
车辆沿坡形通道向上行驶过程中，质量不变，高度变大，其重力势能变大，故D错误。
6、两个完全相同的篮球，表面涂黑，从不同的高度自由下落至同一地面，在地面上留下如图所示的黑色圆斑，下列判断正确的是( )
A.落在甲处的初始重力势能大
B.落在乙处的篮球弹性势能小
C.落在乙处的篮球初始高度大
D.落在甲处的篮球重力做功多
【答案】C
【解析】由题图可看出，乙的黑色圆斑较大，说明篮球着地时的弹性势能大，而篮球的弹性势能是由篮球的重力势能转化来的，所以乙处篮球的初始重力势能大，所处的高度大。故选C。
7、下列关于功和能的说法中不正确的是（ ）
A.物体能够做功，就是说它具有能
B.物体具有能，它一定在做功
C.一定质量的物体速度越大，它的动能越大
D.一定质量的物体位置越高，它的重力势能越大
【答案】B
【解析】物体能够做功，就说它具有能量，简称能，故A正确；
物体具有能，它不一定在做功，但具有做功本领，故B错误；
动能的影响因素是质量和速度，质量一定，速度越大，物体的动能越大，故C正确；
重力势能的影响因素是质量和高度，质量一定，高度越高，物体的重力势能越大，故D正确。
8、《中华人民共和国民法典》中规定：“禁止从建筑物中抛掷物品。”在生活中，我们要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物”危害性大的原因是高处的物体具有较大的（ ）
A.重力势能
B.弹性势能
C.动能
D.内能
【答案】A
【解析】由题意可知，高空抛物现象之所以存在巨大的安全隐患，是因为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大，因此高空抛物会造成很大的危害。
9、在足球世界杯的比赛中，下列说法中正确的是（ ）
A.踢出去的足球在空中下落的过程中，重力势能不变
B.踢出一个弧线球，此时，足球运动状态不变
C.足球在水平草地上滚动过程中，机械能保持不变
D.被踢出去的足球能继续向前运动，是由于足球具有惯性
【答案】D
【解析】足球在下落的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，故A错误；
弧线球的运动方向改变，则运动状态发生改变，故B错误；
足球在水平草地上滚动过程中质量不变，速度减小，动能减小；足球高度不变，重力势能不变，故机械能减小，故C错误；
足球在空中能够继续飞行，是由于踢出去的足球具有惯性，故D正确。
10、排球是同学们喜爱的体育运动。垫球时，球的运动快慢和运动方向都发生了改变，说明力可以改变物体的______，当球上升到最高点时______能最大。
【答案】 运动状态 重力势
【解析】垫球时，球的运动快慢和运动方向都发生了改变，即球的运动状态发生了变化，说明力可以改变物体的运动状态。
重力势能与物体的质量和所处高度有关；当球上升到最高点时，高度最高，重力势能最大。
11、如图所示是小孩滑滑梯时的情景。小孩从滑梯上滑下的过程，臀部有灼热感，小孩的重力势能将 （选填“变小”“不变”或“变大”）。若小孩开始下滑时具有900J的机械能，刚要滑到地面时他的动能为60J，此刻他的速度 （选填“等于0”或“不等于0”），小孩具有的机械能 （选填“变小”“不变”或“变大”）。
【答案】变小 不等于0 变小
【解析】重力势能的影响因素是质量和高度，小孩从滑梯上滑下的过程中，质量不变，高度降低，小孩的重力势能将变小。
动能的影响因素是质量和速度，刚要滑到地面时他的动能为60J，动能不为零，质量不为零，所以速度也不为零；小孩下滑过程中，克服摩擦力做功，内能增加，温度升高，有一部分机械能转化为内能，小孩具有的机械能变小。
12、某架无人机重330N，在一次试飞中从高空竖直下降1000m，无人机所受重力做的功为_____________J，在此过程中无人机的重力势能将_____________。
【答案】 减小
【解析】无人机所受重力做的功为
无人机下降过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小。
13、一架正在升空的直升机，使该直升机向上升空的力的施力物体是 ，它除了具有动能外，还具有 能。当飞行员从右侧舷窗看到的“天地分界线”从图甲变成图乙时，以“天地分界线”为参照物，飞机可能在 （选填“向上爬升”或“向下俯冲”）。
【答案】空气 重力势 向上爬升
【解析】直升机飞行过程中，螺旋桨对空气施加向下的作用力，由于力的作用是相互的，空气对直升机产生向上的相互作用力，即飞机的升力。
动能的影响因素是质量和速度，直升机处于运动状态，所以有动能；物体的重力势能与质量和高度有关，直升机在空中，相对地面有一定高度，所以具有重力势能。
当直升机斜向下俯冲时，飞行员以飞机为参照物时，将看到右侧舷窗看到的“天地分界线”左高右低，倾斜向上，当直升机斜向上爬升时，飞行员以飞机为参照物时，将看到右侧舷窗看到的“天地分界线”左低右高，倾斜向下。
14、一质量为100kg且分布均匀、边长为0.5m的立方体金属块放在水平地面上，以地面为参照平面，则金属块的重力势能为 J。
【答案】250J
【解析】以地面为参照平面，则重心到地面的距离为0.25m，故金属块的重力势能为
EP＝mgh＝100kg×10N/kg×0.25m＝250J。
【知识点4】弹性势能的理解
1、下列物体具有动能的是（ ）
A.飞行的飞机
B.静止在山顶上的大石头
C.悬挂在天花板下的吊灯
D.拉开的弹簧
【答案】A
【解析】A、飞行的飞机，处于运动状态，具有动能，故A符合题意；
B、静止在山顶上的大石头，处于静止状态，不具有动能，故B不符合题意；
C、悬挂在天花板上的吊灯，处于静止状态，不具有动能，故C不符合题意；
D、拉开的弹弓具有弹性势能，不具有动能，故D不符合题意。
2、如图几个物体中，不具有弹性势能的是（ ）
A. 跳水的跳板
B. 拉开的弓
C. 手压着的弹簧
D. 飞流直下的瀑布
【答案】D
【解析】A、跳板被压弯，发生了弹性形变，具有弹性势能，故A不合题意；
B、拉开的弓，发生了弹性形变，具有弹性势能，故B不合题意；
C、压缩的弹簧，发生了弹性形变，具有弹性势能，故C不合题意；
D、瀑布就是流动的水，具有动能和重力势能，由于没有发生弹性形变，所以不具有弹性势能，故D符合题意。
3、(2025·邵阳)毛主席在《沁园春·雪》一词中写道：“一代天骄，成吉思汗，只识弯弓射大雕。”对于“弯弓”的过程中所蕴含的物理知识，下列理解正确的是( )
A.“弯弓”发生的是塑性形变
B.“弯弓”说明力可以改变物体的运动状态
C.“弯弓”的过程中弓的弹性势能增大
D.“弯弓”的过程中弓的机械能不变
【答案】C
【解析】“弯弓”发生的是弹性形变，故A错误；“弯弓”说明力可以改变物体的形状，故B错误；“弯弓”的过程中弓的弹性形变越来越大，故弹性势能增大，故C正确；“弯弓”的过程中弓的机械能变大，故D错误。
4、如图所示，当蹦床运动员上升到最高处时具有 能；当她从高处落下，与蹦床接触的过程中，蹦床表面发生 ，而获得 能。
【答案】重力势 弹性形变 弹性势
【解析】运动员上升到最高处时，其速度为零，即动能为零，由于运动员有一定高度，故此时具有重力势能。
运动员下落与蹦床接触的过程中，蹦床表面由于受力而发生弹性形变，故蹦床具有弹性势能。
5、如图甲所示是一款机械鼠标，它的按键相当于一个杠杆，图乙是鼠标左键的简易构造图，AO为按键，O是支点，按键下有一个复位弹簧，复位弹簧对按键的阻力为F2，此杠杆属于 （选填“省力”或“费力”）杠杆；按下按键时，复位弹簧被压缩，它的弹性势能将 （选填“变大”“不变”或“变小”）。鼠标上装有LED灯，在实验室里能够利用LED 判断电路中的电流方向，这是因为发光二极管具有 的性质。
【答案】省力 变大 单向导电
【解析】由图可知，O是支点，复位弹簧对按键的阻力为F2，作用在A点的力为动力，此时动力臂大于阻力臂，则动力小于阻力，故此杠杠为省力杠杆。
影响弹性势能的因素是弹性形变的程度，按下按键时，复位弹簧被压缩，弹性形变变大，则它的弹性势能变大。
发光极管具有单向导电性，所以能够用LED 判断电流方向。
6、物体由于运动而具有的能叫动能，由于被举或者发生弹性形变而具有的能叫势能。影响物体动能大小的因素有 和 ，影响重力势能大小的因素有 和 ，弹性势能的大小决定于 。
【答案】质量 速度 质量 高度 弹性形变程度
【解析】物体由于运动而具有的能叫动能，物体的动能与质量和速度有关。
物体由于被举高而具有的能叫重力势能，物体的重力势能与质量和高度有关。
物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能，弹性势能的大小决定于发生弹性形变的程度。
7、如图所示是一次蹦极过程的示意图，其中A点为弹性绳上端的固定点，B点为弹性绳下端没有人的时候自然下垂时下端的位置，C点为弹性绳下端有人的时候自然下垂静止时的位置，D点为蹦极过程中能达到的最低点，则蹦极过程中速度最大的位置是 （选填“A”“B”“C”或“D”），弹性势能最大的位置是 （选填“A”“B”“C”或“D”），从B到C的过程中整个系统的机械能 （选填“增加”“减小”或“不变”）。（不计空气阻力）
【答案】C D 不变
【解析】弹性绳绷紧后，开始阶段，拉力小于重力，人向下做加速运动，当拉力大于重力后，人做减速运动，即人的速度先增大后减小。当拉力等于重力时，速度最大，动能最大，即人到达C点时动能最大；人到达D点时，弹性绳伸长最长，弹性绳的弹性势能最大，不考虑空气阻力，此时减小的重力势能都转化为弹性势能；不考虑空气阻力，从B到C的过程中整个系统的机械能不变。
8、塑料尺是同学们常用的学习工具,利用它可以做很多实验。
(1)如图所示,弯曲的塑料尺具有 势能。
(2)用塑料尺先后快拨和慢拨木梳的齿,这是为了研究声音的 与频率有关。
(3)用与毛皮摩擦过的塑料尺靠近不带电的泡沫小球时,小球会被 (选填“吸引”或“排斥”)。
(4)塑料尺不容易被拉长,是因为分子间存在 。
(5)如果让塑料尺从某一高度自由落下,则塑料尺的运动越来越快,这是因为力能 (选填“改变”或“维持”)物体的运动状态。
【答案】(1)弹性 (2)音调 (3)吸引 (4)引力 (5)改变
【解析】(1)塑料尺弯曲发生了弹性性变，所以具有弹性势能；
(2)用塑料尺先后快拨和慢拨木梳的齿，改变了木梳的齿的振动快慢，所以，可以研究声音的音调和振动快慢之间的关系；
(3)由于毛皮与塑料尺摩擦起电，带电体都有吸引轻小物体的性质，所以小球会被吸引；
(4)由分子动理论知道，分子之间存在相互作用力，塑料尺不容易被拉长，是因为分子间存在引力；
(5)让塑料尺从某一高度下落，速度越来越快，这是因为重力改变了尺子的运动状态。
【知识点5】动能、势能的应用
1、小明在滑梯上加速向下滑。在这个过程中，小明的（ ）
A.动能增大，重力势能减少，机械能不变
B.动能增大，重力势能减少，机械能减少
C.动能减少，重力势能减少，机械能减少
D.动能减少，重力势能增大，机械能不变
【答案】B
【解析】小明从滑梯顶端加速下滑的过程中，质量不变，速度变大，动能增大；小明的质量不变，高度变小，重力势能减小；小明在下滑过程中存在摩擦，要克服摩擦力做功，有一部分机械能转化为内能，所以机械能减少。故A、C、D不符合题意，B符合题意。
2、如图是中国首架国产大飞机C919，下列关于飞机的说法正确的是（ ）
A.飞机获得升力的原理是“流体流速大的地方压强大”
B.加速升空过程中，机械能不断增大
C.飞机所在高空的大气压比陆地表面的大
D.匀速直线飞行时，飞机受非平衡力的作用
【答案】B
【解析】飞机机翼获得升力是因为流体在流速大的地方，压强小，在流速小的地方，压强大，故A错误；
飞机加速升空过程中，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，所以机械能不断增大，故B正确；
大气压随海拔高度的增加而减小，飞机所在高空的大气压比陆地表面的小，故C错误；
飞机匀速直线飞行时，运动状态不变，故受平衡力的作用，故D错误。
3、(2020·深圳改编)2020年6月30日，北斗三号最后一颗全球组网卫星成功定点地球同步轨道。对卫星在加速上升的过程中能量的变化，说法正确的是( )
A.动能增大，势能不变
B.动能增大，势能增大
C.动能不变，势能增大
D.动能减小，势能增大
【答案】B
【解析】本题的关键词是“加速上升”。“加速”表明卫星的速度增大，动能增大。“上升”表明卫星所处的高度增大，重力势能增大。故选B。
4、北京世园会上，车身离地30cm高的电动无人扫地车在平直路面上匀速前进并将地面上的落叶吸入车内，此过程中，扫地车整体的机械能 （选填“不变”“变大”或“变小”）。
【答案】变大
【解析】物体的动能与质量和速度有关，物体的重力势能与质量和高度有关。电动无人扫地车将落叶吸入车内，扫地车的总质量变大，速度和高度不变，则动能和重力势能均变大，机械能等于动能和势能的总和，故扫地车整体的机械能变大。
5、在2008年“5·12”汶川特大地震中，形成了多处堰塞湖，其中最大的唐家山堰塞湖积水量高达2亿立方米以上。堰塞体有溃决的危险，对下游群众的生命及财产安全造成严重威胁。由于地势险峻，国家只能用空降的方式输送部队和大型设备，进行抢险。请回答下列问题：
（1）堰塞湖中的水蕴藏着巨大的 能，堰塞体一旦溃决，这种能量将会转化为水的 能。
（2）若抢险不及时，使积水增加，将会增大水对堰塞体的 ，所以需要开槽引流，降低水位，排除险情。
（3）空降大型机械时，使机械匀速下落的过程中，它的 能不变。
【答案】重力势 动 压强 动
【解析】(1)唐家山堰塞湖积水量的增加，表示水的质量增大和水位升高，它的重力势能就越大，所以堰塞湖中的水蕴藏巨大的重力势能；堰塞体一旦溃决，这种重力势能将会在水向下的流动的过程中转化为水的动能，对周围的环境有极强的破坏。
(2)因液体的压强会随深度的增加而增大，所以积水增加，水位升高，对堰塞体产生的压强会增大，为减小这一压强，应开槽引流，降低水位，从而排除险情。
(3)根据机械匀速下落可知：机械的质量一定、速度不变，机械的动能不变；高度降低，重力势能减小。
6、如图是某轻轨站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小斜坡，列车靠惯性进站时，列车的 能转化为重力势能，出站时，列车的重力势能转化为 能，这样设计主要是为了 （选填“安全”“节能”或“美观”）。
【答案】动 动 节能
【解析】列车进站时爬坡，质量不变，速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，通过爬坡将减小的动能转化为重力势能储存起来。
出站时下坡，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，减小的重力势能转化为增加的动能，从而实现了节能。
7、皮球从某一高度释放，落地后反弹上升，上升的最大高度比释放时的高度低一些，皮球上升的过程动能 ，重力势能 ，皮球在整个运动过程中的机械能 （选填“增加”“减少”或“不变”）。
【答案】减少 增加 减少
【解析】经过地面反弹后的皮球，在上升过程中，由于质量不变，其速度逐渐减小，故而其动能减小，又因为其高度增大，所以重力势能增加。皮球在整个运动过程中，机械能一部分因为克服摩擦转化为了内能，所以在整个运动过程中的机械能减少。
8、(2025·惠城区校级一模)为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明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停止。请你根据生活经验和所学的物理探究方法，回答：
(1)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”)。
(2)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”)。
(3)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。
(4)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。
(5)实验中，小球碰撞木块后继续向前运动，木块在水平面上滑动一段距离后停下，设碰撞前一瞬间小球的动能为E0，木块克服摩擦力所做的功为W，则E0________(选填“＞”“＜”或“＝”)W。
【答案】(1)相等 (2)越大 (3)甲、丙 (4)甲、乙 (5)＞
【解析】(1)小球从同一高度释放，运动到水平面时，它们的速度相等。
(2)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。在同样的水平面上木块被撞得越远，小球的动能就越大，安全隐患越大。
(3)汽车超载时，速度一定，质量越大，动能越大。选择到达水平面的速度相等，质量不同的A、C两个小球进行实验。
(4)汽车超速时，汽车的质量一定，速度越大，动能越大。选择质量相等到达水平面速度不同的A、B小球。
(5)球与木块碰撞的过程中，球对木块做功，由于碰撞后小球继续运动，仍具有动能，做功的大小小于球最初的动能；木块在运动过程中，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，即木块克服摩擦力做的功等于木块的动能大小，也就是小于碰撞前小球的动能。
9、2019年6月5日12时06分，在我国黄海某海域，科技人员使用“长征十一号”运载火箭进行“一箭七星”海上发射技术试验，运载火箭点火后，箭体腾空而起并加速上升，直冲云霄，把卫星顺利送入距离地面600千米高的预定轨道。首次海上发射取得圆满成功，填补了我国运载火箭海上发射的空白。在火箭上升过程中，为了能够近距离拍摄到箭体周围的实况，“长征十一号”火箭上装有高清摄像机，摄像机的镜头是由耐高温的材料制成的。小宇同学观看发射时的电视画面发现：箭体在上升过程中有一些碎片脱落，且脱落的碎片先上升一段距离后才开始下落。
请从上述材料中找出涉及物理知识的内容，模仿范例格式，写出对应的物理知识或规律（任写三条）。
【答案】见解析
【解析】该材料中涉及到多种物理知识，例如，燃料燃烧，化学能转化为内能；火箭上升过程中，火箭重力势能越来越大；火箭上装有高清摄像机，凸透镜成像；摄像机镜头耐高温，材料熔点高；碎片先上升后降落，碎片具有惯性等等。
10、木工师傅用羊角锤撬起桌面上钉子的时候，为了保护桌面，他会在羊角锤下面垫一块木板如图所示。回答下面两个问题：
（1）写出“垫木板来保护桌面”应用到的物理知识 。
（2）为了能用更小的力撬起钉子，请你给出一条建议并说明理由 。
【答案】 见解析
【解析】（1）在羊角锤下面垫一块木板，增大了羊角锤与桌面的受力面积，在压力相同的情况下，减小了压强，从而减小了羊角锤对桌面的伤害。所以用到的物理知识是在压力一定时，受力面积越大，压强越小。
（2）由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。由图知，支点在羊角锤与桌面接触处，阻力和阻力臂一定，所以手尽量向锤柄的上端移动，且手施力的方向与锤柄垂直，通过增大动力臂的方法，可以减小翘起钉子的力。
【知识点6】探究影响重力势能大小的因素
1、高空抛物具有极大的安全隐患，看起来很轻的物体，从高空坠下也会具有很大的杀伤力；如图所示，即使是一个鸡蛋、一个苹果或一个空易拉罐，也可能成为“杀人凶器”；请你选择适当的器材，设计一个实验方案来说明高空抛物的危害与高度的关系；（温馨提示：注意实验方案的可操作性）
（1）实验器材： ；
（2）实验步骤： ；
（3）实验结论： 。
【答案】见解析
【解析】高空抛物的危害主要是因为物体被举高时具有较大的重力势能，在下落时可以对物体做功，研究高空抛物的危害与高度的关系，要控制质量相同。
设计步骤和选择器材如下：
（1）实验器材：小球、细沙；
（2）实验步骤：将同一小球分别举到不同的高度，让其自由落到细沙上，通过观察和比较小球下陷的深度来判定小球的重力势能的大小；
（3）实验结论：在质量一定时，高度越高，物体的重力势能越大。
2、高空坠物被称为“悬在城市上空的痛”，这是一种不文明的行为，会带来很大的社会危害。该设计实验“探究物体的重力势能与物体所处高度是否有关”。
（1）你选择的实验器材： 。
（2）简述实验步骤： 。
（3）实验结论： 。
【答案】 见解析
【解析】（1）实验中根据物体所砸沙坑的深浅来反映重力势能的大小，所以需要的器材：细沙和实心球。
（2）在探究重力势能和下落高度的关系时，根据控制变量法，要控制物体的质量不变，改变物体所处的高度，故将实心球分别举到不同的高度，让其由静止落到细沙上，观察细沙下陷的程度。
（3）由实验知，在物体质量一定时，物体被举得越高，物体的重力势能越大。
3、某学校“牛顿小组”的同学在探究重力势能的实验中用到三个体积相同的小球 ，它们的质量关系为m1< m2= m3，实验的情况如图所示。
（1）通过观察小球陷入细沙的深度来反映重力势能的大小，运用的物理方法是 （选填“转换法”或“类比法”）。
（2）分析甲、乙两种情况可知，重力势能的大小与物体的 有关：分析乙、丙两种情况可知，重力势能的大小与物体的 有关。
（3）小球m2落入细沙后，它的机械能 （ 选填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】(1)转换法 (2)质量 高度 (3)减小
【解析】（1）该实验不能直接确定重力势能的大小，而是通过小球陷入细沙的深度来反映重力势能的大小，这种方法称为转换法。
（2）由图可知，甲、乙两种情况控制小球的高度相同，改变了质量，可以研究重力势能和质量的关系。
由图可知，乙、丙两种情况控制小球的质量相同，改变了高度，可以研究重力势能和高度的关系。
（3）当小球落入细沙后，小球克服阻力做了功，将机械能转化为内能，因此小球的机械能减小。
4、小明在“探究物体具有的重力势能是否与高度有关”时，做了如下实验。
①第一次实验时，小明让一个沾有水的篮球从1m高处释放，由静止自由下落到地面上，观察并记录篮球与地面接触面积的大小为S1。
②第二次实验时，小明把同样的篮球从1.3m高处释放，由静止自由下落到地面上，观察并记录篮球与地面接触面积的大小为S2。
根据实验过程，回答下列问题：
（1）该实验中，小明是用 来反映重力势能的大小；
（2）如果小明记录的S1大小如图b所示，那么S2的大小应是图 （选填“a”“b”或“c”）；
（3）从小明的两次实验中可以得出结论：当篮球的 相同时， ；
（4）从能量转化的角度看，篮球下落并在地面上留下印迹的过程中，经历了篮球
的 能先转化为 能，再转化为 能的过程。
【答案】（1）篮球与地面接触面积；（2）c；（3）质量；高度越高，重力势能越大；（4）重力势；动；弹性势。
【解析】（1）篮球从空中下落时，篮球的重力势能转化为动能，篮球与地面接触后会留下痕迹，根据球与地面接触面积的大小来反映重力势能的大小，采用的是转换法。
（2）前后两次实验中，在质量相同时，高度越高，落在地面上时，球与地面接触面积越大，即S1小于S2，故S2的大小就应是图C。
（3）实验一和实验二中，篮球的质量是相同的，下落的高度不同，高度越高，球与地面接触面积就越大，所以结论为：在质量一定时，重力势能的大小与高度有关，高度越高，质量越大。
（4）篮球下落并在地面上留下印迹的过程中，高度先减小，重力势能减小，速度变大动能变大，当篮球与地面接触后，篮球的动能会转化为篮球的弹性势能。
【知识点7】探究影响弹性势能大小的因素
1、关于功和能，下列描述正确的是（ ）
A.机械表上发条是增加了发条的弹性势能
B.深圳大亚湾核电站是把电能转化为核能
C.汽车加油后，以原来的速度继续匀速行驶它的动能会降低
D.“飞流直下三千尺”中水的动能转化为重力势能
【答案】A
【解析】上紧的机械表发条具有弹性势能，并且发条形变越大弹性势能越大，故A正确；
在核电站中，核燃料发生裂变，把核能最终转化为电能，故B错误；
动能与质量和速度大小有关。汽车加油后相对于原来质量增加，速度不变，动能会增加，故C错误；
“飞流直下三千尺”中，水有质量且在高处，则水具有较大的重力势能，下落过程中减小的重力势能转化为增大的动能，故D错误。
2、 “文明城市”的创建让城市更美更洁净，如图所示是园林工人使用的剪刀，为便于剪断树枝，人手握住图中修枝剪刀两个把手的 （选填“AB”或“CD”）位置效果更佳，这样握的目的是为了 ；剪枝时弹簧被压缩，剪断树枝后，工人松开手，剪刀会在弹簧的作用下自动张开，在剪刀自动张开的过程中弹簧的弹性势能将 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】AB；省力；减小。
【解析】（1）由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小，使用剪刀修剪树木时，将双手握在手柄AB处时动力臂大于将双手握在手柄CD处时动力臂，所以将双手握在手柄AB处时更加省力，更便于剪断树枝。
（2）在剪刀自动张开的过程中，弹簧的形变程度变小，所以弹簧的弹性势能将减小。
3、阅读短文，回答问题：
电熨斗生活中常用电熨斗来熨烫衣服。甲图为常见的电熨斗，它是利用电流热效应工作的， 图乙是电熨斗结构图。
电熨斗中有一个双金属片制成的自动开关。双金属片是由长和宽相同的铜片和铁片组成，且两金属片被紧紧地铆在一起，受热时铜片膨胀得比铁片大，双金属片便向铁片那边弯曲，温度越高，弯曲得越显著。常温时，双金属片端点的触点与弹性铜片上的触点相接触。当电熨斗与电源接通时，电热丝发热，双金属片受热弯曲，当温度升高到设定温度时，双金属片顶端的触点与弹性铜片上的触点分离，电路断开金属底板散热，温度降低，双金属片恢复原状，电路接通。电熨斗工作时的温度可以调节，将调温旋钮上的升降螺丝上下调节，双金属片和弹性铜片上的触点随之上下移动。双金属片弯曲程度不同，金属底板温度也就不同。由于衣服的质料不同，熨烫时所需的温度也各不相同。一般来说，棉织品比化纤衣物耐高温。
（1）
【知识点1】动能的理解
1、跳远运动员助跑一段距离才起跳，是为了（ ）
A.增大惯性 B.增大动能 C.减小阻力 D.减小重力势能
2、如图为公路上对机动车的限速标志，它实质是限制了机动车的（ ）
A.动能 B.重力 C.重力势能 D.惯性
3、自平衡电动独轮车是一种具有自我平衡能力的交通工具，如图所示，小明驾驶独轮车在水平路面上做匀速直线运动时，下列说法不正确的是（ ）
A.独轮车轮胎上的花纹是为了增大摩擦力
B.小明受到的重力等于地面对独轮车的支持力
C.小明站上独轮车后，独轮车对地面的压强增大
D.小明和独轮车的总动能保持不变
4、(2021·广州)如图甲，大小相同的水平拉力F分别拉着物体M、N在不同的水平地面上做直线运动。此过程M、N的动能随时间变化的关系如图乙所示。用GM和GN、fM和fN、vM和vN分别表示M、N所受的重力、摩擦力和运动速度的大小，下列判断一定正确的是( )
A.GM＜GN B.vM＞vN C.fM＜fN D.fM＝fN
5、(2025·河北)在离桌边约20 cm的地方放一枚铝质硬币，在硬币前10 cm左右放置一个高度约2 cm的木块，在硬币后放置一本与硬币厚度相当的笔记本。如图所示，在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币跳过木块。实验结果表明，在气体中，流速越大的位置，压强越________，跳起的硬币在上升过程中重力势能越来越________，下降过程中动能越来越________。
6、2024年3月26日，美国“弗朗西斯·斯科特·基”大桥被“达利”号集装箱船撞毁，如图所示，撞击前，船突发故障失去动力，但并没有立即停下，这是因为___________，当船以10.8km/h、合___________m/s的速度撞击大桥时，虽然船速较慢，但由于船的___________很大导致其___________能很大，使得船将大桥撞毁。
7、2019年1月3日，嫦娥四号实现了人类探测器首次成功在月球背面软着陆。嫦娥四号探测器在距离月球表面100米高处悬停，对月球表面识别，并自主避障，选定相对平坦的区域后，开始缓慢地竖直下降，最后成功软着陆。悬停时它的动能 （选填“最大”“不变”或“为0”），从距离月球表面100米到软着陆在月球表面的过程中，嫦娥四号探测器的重力势能 ，机械能 。（后两空均选填“增加”“不变”或“减少”）
8、如图所示是街头降温的“雾炮汽油车”，该车在水平路面匀速直线行驶时，同时向高空喷洒水雾，在此过程中车的动能 （选填“变大”“ 变小”或“不变”），以“雾炮汽油车”为参照物，路边的树木是 的；该车汽油机工作时将机械能转化为内能的是 冲程。
9、科技的发展使农业机械化水平越来越高。如图所示，携带农药的无人机总重200N，从地面起飞至10m高度，无人机克服重力做功为 J。无人机在某一水平执行喷洒农药任务时，技术员是通过遥控器发出的 控制无人机的，动能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
10、(2025 抚顺、铁岭)如图是国产防火救灾无人机TB001携灭火弹起飞的情景.请回答：
(1)无人机的机翼形状上凸下平，使飞机获得升力，其原理是什么
(2)执行投放灭火弹任务时，保持匀速飞行的无人机投弹前后的动能怎样变化 为什么
【知识点2】探究影响动能大小的因素
1、 在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜面上由静止滑下，撞击放在水平面上的木块，小车推动木块滑行一段距离后停止，实验过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.实验中木块被推出距离的远近反映小车动能的大小
B.由甲、乙两图可知，小车动能的大小与质量有关
C.由乙、丙两图可知，小车动能的大小与速度有关
D.小车从斜面上滑下其重力势能转化为动能，机械能增大
2、汽车的“超载”“超速”是许多公交事故造成安全隐患的重要因素。如图1是小明放学回家的路上时见到的一起两小车追尾相撞事故。
（1）对汽车A中的司机起保护作用的是 （选填“安全气囊”或“汽车头枕”）；
（2）对汽车B中的司机来不及刹车就追尾撞上了A车，这是汽车B刹车后由于 仍要保持原来的运动状态，所以仍撞到汽车A；
（3）小明觉得此次事故可能与汽车“超载”“超速”有关，他想知道：影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大？他利用如图2甲、乙的实验装置进行了一系列实验测定，得到的数据如表：
①小球从斜面滚下的过程中，小球动能的大小通过 （选填“高度h”或“距离s”）的大小来判断的；
②为了探究“超载”安全隐患，应选择 两个序号的实验进行比较；可得出结论：在 一定时，物体的质量越大，动能越大；
③分析表格中对应的实验数据可知： （选填“质量”或“速度”）对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。
3、在探究小球动能大小与质量的关系时，应选择质量 （选填“相同”或“不同”）小球从斜面的 （选填“相同”或“不同”）高度滑下。本实验是通过木块 来反映小球动能的大小。
4、如图所示，小明设计了“探究物体的动能跟速度有关”的实验，将同一木块放在弹簧原长处，用形状相同质量不同的实心塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度后放手，发现两球离开弹簧时的动能 （选填“相同”或“不同”），木块被推开的距离 （选填“相同”或“不同”），该方案 （选填“能”或“不能”）得出动能跟质量的关系。
5、(2022甘肃省卷)如图所示，摆线的长L相同，小球A、B的质量； ，悬线与竖直方向的夹角θ <θ .
(1)图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的 无关.
(2)小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”.小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止，本实验中通过比较 反映小球撞击木块C前的动能大小，这种研究方法叫 (选填“控制变量法”或“转换法”).
(3)根据乙、丙所示的探究过程，他观察到图丙中木块C 被撞得更远，可得出结论：小球的动能大小与 (选填“速度”“高度”或“质量”)有关.
(4)若水平面绝对光滑且足够长，木块C被撞击后，它将做 (选填“减速”“匀速”或“加速”)直线运动.
(5)在探究小球动能与质量的关系时，有同学提议可以在水平桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度，分别弹出质量不同的小球去撞击木块，撞击木块时小球的动能 (选填“相等”或“不相等”),该方案 (选填“正确”或“错误”).
6、小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关。
（1）让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示；
（2）让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示。上述甲、乙两组实验中：
①乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的 ；
②选用图甲探究的是动能与 的关系，理由是：两球 相等；得出的结论是： ；
③选用图乙探究的是动能与 的关系，得出的结论是： ；
④物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法；本实验中运用了两种研究方法，用纸盒移动的距离长短来表示小球动能的大小是运用了 法。
7、利用如图所示的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”；
将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ1的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，θ1＜θ2，球A、B的质量分别为mA、mB，（mA＜mB）；
（1）如图甲、乙所示，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的 无关；
（2）如图甲、乙所示，观察到B球能将木块C撞得更远，由此可得出结论：速度一定时， 越大，动能越大；
（3）图乙中小球B到达竖直位置时的速度 （选填“大于”“小于”或“等于”）图丙中小球B到达竖直位置时的速度。如图乙、丙所示，图丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论：动能大小还与 有关；
（4）小华把图甲木块C拿开，探究单摆实验。当小球从最低点摆到最高点时， 能最大；
（5）小明想用乙图探究摩擦力大小的影响因素，当他把水平面换成更粗糙的毛巾时用刚才的相同操作进行实验时，发现木块C运动的距离变短，说明摩擦力的大小与接触面的 有关。
8、为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明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的位置由静止滚下（mA＝mB＞mC，hA＝hC＞hB），推动木块运动一段距离后停止。
（1）该实验通过木块被小球撞击后移动的距离来判断安全隐患大小，该物理方法是 ；
（2）让小球从斜面的不同高度由静止滚下，目的是探究小球的动能大小与 的关系，实验中，需要控制小球的 相等；
（3） 两次实验是用来研究超载安全隐患的，得到的结论是：速度相同时，车辆质量越大，隐患越大；
（4）若水平面足够光滑（完全没有阻力），则 （选填“能”或“不能”）得出结论，其原因是 。
9、用如图装置探究动能大小与哪些因素有关。 让小车从斜面顶部由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块。
（1）本实验研究对象是 （选填“小车”或“木块”），实验用木块被撞击后移动的 来反映小车动能大小；
（2）让小车分别从斜面不同高度由静止开始下滑，小车运动到水平面上时速度大小 （选填“相等”或“不等”），结果从更高地方开始下滑小车将木块推得更远，说明动能大小与物体的 有关；
（3）让装有钩码的小车和未装钩码的小车分别从斜面顶部由静止开始下滑，小车运动到水平面上时的速度大小 （选填“相等”或“不等”），装有钩码的小车将木块推得更远，这说明动能的大小与物体的 有关。
10、在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中：
（1）如图所示，小红让a、b两个小球分别从同一斜面由静止滚下，撞击放在水平木板上的同一木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。
①小球进入水平面时的动能是由 转化来的，实验时通过 来比较动能大小；
②根据甲图和乙图所示实验，可得到的结论是 ；
③根据乙图和丙图所示实验， （选填“能”或“不能”）比较出a、b两个小球哪个质量更大，你判断的理由是 。
（2）而小华认为去掉木块，利用粗糙且足够长的木板，通过比较小车在木板上运动的距离也能比较小车动能的大小。于是她据此设计探究动能与质量关系的实验，通过在小车上加砝码来改变质量，得到如图丁所示的实验情形，她感到很困惑。经过讨论，形成以下不同的意见，你认为正确的是： 。
A．在速度相同的条件下，质量越大，物体具有的动能越小
B．小车在水平木板上运动的过程中，不存在能量转化，因此无法比较小车动能大小
C．小车动能不可以直接比较，只能转化为小车对木块所做的功才能比较
D．小车在水平木板上所受摩擦力大小不同，无法根据小车通过路程比较小车动能大小
（3）小磊在探究“动能大小与质量的关系”时将实验装置改进成如图戊所示，利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度静止释放，撞击同一木块。该实验方案是否可行？答： 。若按此方案操作，他会看到的现象是： 。
【知识点3】重力势能的理解
1、如图所示为一高山的等高线图，某登山运动员从A点到达B点时，下列说法正确的是（ ）
A.运动员的体重变大
B.运动员的重力势能减小
C.运动员烧水时，水的沸点升高
D.运动员携带的气压计的示数减小
2、在阳江海陵岛举行“跑遍中国，幸福广东”马拉松，图甲是航拍镜头，该图片是由一款我国具有完全自主知识产权的大疆无人机（图乙）拍摄的。在无人机匀速下降的过程中，对其分析正确的是（ ）
A.动能增大 B.动能减小 C.重力势能减少 D.机械能不变
3、滑草是一项时尚的运动，以下说法正确的是（ ）
A.人行走时比脚站在草地上时，对草地压强更小
B.由于受到惯性的作用，滑行速度越来越大
C.越向下滑，重力势能越大
D.人受到滑动摩擦力的方向与运动方向相反
4、第24届冬季奥运会在北京举行，如图所示为冬奥会的一些运动项目，关于这些项目中的情景，下列说法中正确的是（ ）
A.跳台滑雪运动员在空中下落的过程中，重力势能不变
B.冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性
C.冰球在水平冰面滑动过程中，机械能保持不变
D.短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动状态不变
5、伴随着城区内环高架路、鲁南高铁济宁北站、大安机场的建成使用，济宁进入高铁、高架、高速、航空的立体交通“快时代”。结合图中的信息，下列说法中正确的是（ ）
A. 雨雾冰雪提示牌提醒减速慢行，原因是雨雪路面摩擦力消失
B. 在高架路旁安装隔音墙，可以有效地减弱噪声的传播
C. 设置安全线的原因是列车高速行驶时空气流速大的地方压强大
D. 车辆沿坡形通道向上行驶过程中，其重力势能不变
6、两个完全相同的篮球，表面涂黑，从不同的高度自由下落至同一地面，在地面上留下如图所示的黑色圆斑，下列判断正确的是( )
A.落在甲处的初始重力势能大
B.落在乙处的篮球弹性势能小
C.落在乙处的篮球初始高度大
D.落在甲处的篮球重力做功多
7、下列关于功和能的说法中不正确的是（ ）
A.物体能够做功，就是说它具有能
B.物体具有能，它一定在做功
C.一定质量的物体速度越大，它的动能越大
D.一定质量的物体位置越高，它的重力势能越大
8、《中华人民共和国民法典》中规定：“禁止从建筑物中抛掷物品。”在生活中，我们要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物”危害性大的原因是高处的物体具有较大的（ ）
A.重力势能
B.弹性势能
C.动能
D.内能
9、在足球世界杯的比赛中，下列说法中正确的是（ ）
A.踢出去的足球在空中下落的过程中，重力势能不变
B.踢出一个弧线球，此时，足球运动状态不变
C.足球在水平草地上滚动过程中，机械能保持不变
D.被踢出去的足球能继续向前运动，是由于足球具有惯性
10、排球是同学们喜爱的体育运动。垫球时，球的运动快慢和运动方向都发生了改变，说明力可以改变物体的______，当球上升到最高点时______能最大。
11、如图所示是小孩滑滑梯时的情景。小孩从滑梯上滑下的过程，臀部有灼热感，小孩的重力势能将 （选填“变小”“不变”或“变大”）。若小孩开始下滑时具有900J的机械能，刚要滑到地面时他的动能为60J，此刻他的速度 （选填“等于0”或“不等于0”），小孩具有的机械能 （选填“变小”“不变”或“变大”）。
12、某架无人机重330N，在一次试飞中从高空竖直下降1000m，无人机所受重力做的功为_____________J，在此过程中无人机的重力势能将_____________。
13、一架正在升空的直升机，使该直升机向上升空的力的施力物体是 ，它除了具有动能外，还具有 能。当飞行员从右侧舷窗看到的“天地分界线”从图甲变成图乙时，以“天地分界线”为参照物，飞机可能在 （选填“向上爬升”或“向下俯冲”）。
14、一质量为100kg且分布均匀、边长为0.5m的立方体金属块放在水平地面上，以地面为参照平面，则金属块的重力势能为 J。
【知识点4】弹性势能的理解
1、下列物体具有动能的是（ ）
A.飞行的飞机
B.静止在山顶上的大石头
C.悬挂在天花板下的吊灯
D.拉开的弹簧
2、如图几个物体中，不具有弹性势能的是（ ）
A. 跳水的跳板
B. 拉开的弓
C. 手压着的弹簧
D. 飞流直下的瀑布
3、(2025·邵阳)毛主席在《沁园春·雪》一词中写道：“一代天骄，成吉思汗，只识弯弓射大雕。”对于“弯弓”的过程中所蕴含的物理知识，下列理解正确的是( )
A.“弯弓”发生的是塑性形变
B.“弯弓”说明力可以改变物体的运动状态
C.“弯弓”的过程中弓的弹性势能增大
D.“弯弓”的过程中弓的机械能不变
4、如图所示，当蹦床运动员上升到最高处时具有 能；当她从高处落下，与蹦床接触的过程中，蹦床表面发生 ，而获得 能。
5、如图甲所示是一款机械鼠标，它的按键相当于一个杠杆，图乙是鼠标左键的简易构造图，AO为按键，O是支点，按键下有一个复位弹簧，复位弹簧对按键的阻力为F2，此杠杆属于 （选填“省力”或“费力”）杠杆；按下按键时，复位弹簧被压缩，它的弹性势能将 （选填“变大”“不变”或“变小”）。鼠标上装有LED灯，在实验室里能够利用LED 判断电路中的电流方向，这是因为发光二极管具有 的性质。
6、物体由于运动而具有的能叫动能，由于被举或者发生弹性形变而具有的能叫势能。影响物体动能大小的因素有 和 ，影响重力势能大小的因素有 和 ，弹性势能的大小决定于 。
7、如图所示是一次蹦极过程的示意图，其中A点为弹性绳上端的固定点，B点为弹性绳下端没有人的时候自然下垂时下端的位置，C点为弹性绳下端有人的时候自然下垂静止时的位置，D点为蹦极过程中能达到的最低点，则蹦极过程中速度最大的位置是 （选填“A”“B”“C”或“D”），弹性势能最大的位置是 （选填“A”“B”“C”或“D”），从B到C的过程中整个系统的机械能 （选填“增加”“减小”或“不变”）。（不计空气阻力）
8、塑料尺是同学们常用的学习工具,利用它可以做很多实验。
(1)如图所示,弯曲的塑料尺具有 势能。
(2)用塑料尺先后快拨和慢拨木梳的齿,这是为了研究声音的 与频率有关。
(3)用与毛皮摩擦过的塑料尺靠近不带电的泡沫小球时,小球会被 (选填“吸引”或“排斥”)。
(4)塑料尺不容易被拉长,是因为分子间存在 。
(5)如果让塑料尺从某一高度自由落下,则塑料尺的运动越来越快,这是因为力能 (选填“改变”或“维持”)物体的运动状态。
【知识点5】动能、势能的应用
1、小明在滑梯上加速向下滑。在这个过程中，小明的（ ）
A.动能增大，重力势能减少，机械能不变
B.动能增大，重力势能减少，机械能减少
C.动能减少，重力势能减少，机械能减少
D.动能减少，重力势能增大，机械能不变
2、如图是中国首架国产大飞机C919，下列关于飞机的说法正确的是（ ）
A.飞机获得升力的原理是“流体流速大的地方压强大”
B.加速升空过程中，机械能不断增大
C.飞机所在高空的大气压比陆地表面的大
D.匀速直线飞行时，飞机受非平衡力的作用
3、(2020·深圳改编)2020年6月30日，北斗三号最后一颗全球组网卫星成功定点地球同步轨道。对卫星在加速上升的过程中能量的变化，说法正确的是( )
A.动能增大，势能不变
B.动能增大，势能增大
C.动能不变，势能增大
D.动能减小，势能增大
4、北京世园会上，车身离地30cm高的电动无人扫地车在平直路面上匀速前进并将地面上的落叶吸入车内，此过程中，扫地车整体的机械能 （选填“不变”“变大”或“变小”）。
5、在2008年“5·12”汶川特大地震中，形成了多处堰塞湖，其中最大的唐家山堰塞湖积水量高达2亿立方米以上。堰塞体有溃决的危险，对下游群众的生命及财产安全造成严重威胁。由于地势险峻，国家只能用空降的方式输送部队和大型设备，进行抢险。请回答下列问题：
（1）堰塞湖中的水蕴藏着巨大的 能，堰塞体一旦溃决，这种能量将会转化为水的 能。
（2）若抢险不及时，使积水增加，将会增大水对堰塞体的 ，所以需要开槽引流，降低水位，排除险情。
（3）空降大型机械时，使机械匀速下落的过程中，它的 能不变。
6、如图是某轻轨站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小斜坡，列车靠惯性进站时，列车的 能转化为重力势能，出站时，列车的重力势能转化为 能，这样设计主要是为了 （选填“安全”“节能”或“美观”）。
7、皮球从某一高度释放，落地后反弹上升，上升的最大高度比释放时的高度低一些，皮球上升的过程动能 ，重力势能 ，皮球在整个运动过程中的机械能 （选填“增加”“减少”或“不变”）。
8、(2025·惠城区校级一模)为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明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停止。请你根据生活经验和所学的物理探究方法，回答：
(1)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”)。
(2)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”)。
(3)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。
(4)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。
(5)实验中，小球碰撞木块后继续向前运动，木块在水平面上滑动一段距离后停下，设碰撞前一瞬间小球的动能为E0，木块克服摩擦力所做的功为W，则E0________(选填“＞”“＜”或“＝”)W。
9、2019年6月5日12时06分，在我国黄海某海域，科技人员使用“长征十一号”运载火箭进行“一箭七星”海上发射技术试验，运载火箭点火后，箭体腾空而起并加速上升，直冲云霄，把卫星顺利送入距离地面600千米高的预定轨道。首次海上发射取得圆满成功，填补了我国运载火箭海上发射的空白。在火箭上升过程中，为了能够近距离拍摄到箭体周围的实况，“长征十一号”火箭上装有高清摄像机，摄像机的镜头是由耐高温的材料制成的。小宇同学观看发射时的电视画面发现：箭体在上升过程中有一些碎片脱落，且脱落的碎片先上升一段距离后才开始下落。
请从上述材料中找出涉及物理知识的内容，模仿范例格式，写出对应的物理知识或规律（任写三条）。
10、木工师傅用羊角锤撬起桌面上钉子的时候，为了保护桌面，他会在羊角锤下面垫一块木板如图所示。回答下面两个问题：
（1）写出“垫木板来保护桌面”应用到的物理知识 。
（2）为了能用更小的力撬起钉子，请你给出一条建议并说明理由 。
【知识点6】探究影响重力势能大小的因素
1、高空抛物具有极大的安全隐患，看起来很轻的物体，从高空坠下也会具有很大的杀伤力；如图所示，即使是一个鸡蛋、一个苹果或一个空易拉罐，也可能成为“杀人凶器”；请你选择适当的器材，设计一个实验方案来说明高空抛物的危害与高度的关系；（温馨提示：注意实验方案的可操作性）
（1）实验器材： ；
（2）实验步骤： ；
（3）实验结论： 。
2、高空坠物被称为“悬在城市上空的痛”，这是一种不文明的行为，会带来很大的社会危害。该设计实验“探究物体的重力势能与物体所处高度是否有关”。
（1）你选择的实验器材： 。
（2）简述实验步骤： 。
（3）实验结论： 。
3、某学校“牛顿小组”的同学在探究重力势能的实验中用到三个体积相同的小球 ，它们的质量关系为m1< m2= m3，实验的情况如图所示。
（1）通过观察小球陷入细沙的深度来反映重力势能的大小，运用的物理方法是 （选填“转换法”或“类比法”）。
（2）分析甲、乙两种情况可知，重力势能的大小与物体的 有关：分析乙、丙两种情况可知，重力势能的大小与物体的 有关。
（3）小球m2落入细沙后，它的机械能 （ 选填“增大”“减小”或“不变”）。
4、小明在“探究物体具有的重力势能是否与高度有关”时，做了如下实验。
①第一次实验时，小明让一个沾有水的篮球从1m高处释放，由静止自由下落到地面上，观察并记录篮球与地面接触面积的大小为S1。
②第二次实验时，小明把同样的篮球从1.3m高处释放，由静止自由下落到地面上，观察并记录篮球与地面接触面积的大小为S2。
根据实验过程，回答下列问题：
（1）该实验中，小明是用 来反映重力势能的大小；
（2）如果小明记录的S1大小如图b所示，那么S2的大小应是图 （选填“a”“b”或“c”）；
（3）从小明的两次实验中可以得出结论：当篮球的 相同时， ；
（4）从能量转化的角度看，篮球下落并在地面上留下印迹的过程中，经历了篮球
的 能先转化为 能，再转化为 能的过程。
【知识点7】探究影响弹性势能大小的因素
1、关于功和能，下列描述正确的是（ ）
A.机械表上发条是增加了发条的弹性势能
B.深圳大亚湾核电站是把电能转化为核能
C.汽车加油后，以原来的速度继续匀速行驶它的动能会降低
D.“飞流直下三千尺”中水的动能转化为重力势能
2、 “文明城市”的创建让城市更美更洁净，如图所示是园林工人使用的剪刀，为便于剪断树枝，人手握住图中修枝剪刀两个把手的 （选填“AB”或“CD”）位置效果更佳，这样握的目的是为了 ；剪枝时弹簧被压缩，剪断树枝后，工人松开手，剪刀会在弹簧的作用下自动张开，在剪刀自动张开的过程中弹簧的弹性势能将 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
3、阅读短文，回答问题：
电熨斗生活中常用电熨斗来熨烫衣服。甲图为常见的电熨斗，它是利用电流热效应工作的， 图乙是电熨斗结构图。
电熨斗中有一个双金属片制成的自动开关。双金属片是由长和宽相同的铜片和铁片组成，且两金属片被紧紧地铆在一起，受热时铜片膨胀得比铁片大，双金属片便向铁片那边弯曲，温度越高，弯曲得越显著。常温时，双金属片端点的触点与弹性铜片上的触点相接触。当电熨斗与电源接通时，电热丝发热，双金属片受热弯曲，当温度升高到设定温度时，双金属片顶端的触点与弹性铜片上的触点分离，电路断开金属底板散热，温度降低，双金属片恢复原状，电路接通。电熨斗工作时的温度可以调节，将调温旋钮上的升降螺丝上下调节，双金属片和弹性铜片上的触点随之上下移动。双金属片弯曲程度不同，金属底板温度也就不同。由于衣服的质料不同，熨烫时所需的温度也各不相同。一般来说，棉织品比化纤衣物耐高温。
（1）电熨斗通电工作，温度升高，这是通过 方式改变内能的；
（2）下图四种双金属片中符合图乙中电熨斗安装要求的是 ；
A． B．
C． D．
（3）电熨斗通电工作时，若突然断开电源，两触点 （选填“会”或“不会”）断开；
（4）将调温旋钮上的升降螺丝上调时，弹簧铜片的弹性势能 。
A．增大 B．减小 C．不变 D．以上都有可能
4、小明在广佛肇高速看到了一些不同含义的交通标志牌，让他回想起探究物体机械能的系列实验，请回答下列问题：
（1）图甲中，通过比较 来比较木块的重力势能大小；图乙中，小车被弹开的距离越远说明 越大；
（2）大部分重大交通事故都是由汽车超载、超速造成的。图丙中选择 两次实验进行比较可以说明超载带来的危害；图丙中选择 两次实验进行比较可以说明超速带来的危害。（h1＝h3＞h2，m1＝m2＜m3）；
（3）图丁标志牌上与小轿车对应的圆圈中的数字应该 （选填“大于”“小于”或“等于”）100。
5、小李在探究“弹簧弹性势能的大小跟哪些因素有关”的实验时，提出了如下猜想：
猜想一：弹簧弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；
猜想二：弹簧弹性势能的大小与弹簧的材料有关。
为了验证上述猜想，小李选用材料不同的三根弹簧A、B和C（长度和粗细均相同），一把长刻度尺，小球、木块各一个，设计了如图所示的实验装置进行探究。实验中，木块起始位置相同，实验数据如下表所示。
（1）弹簧将小球弹开的过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的 能；
（2）实验中通过比较 来判断弹簧弹性势能的大小；
（3）为了验证猜想一，应选择表中1、2、3三组数据进行分析；由此得出的结论是：弹簧材料相同时， 越大，弹簧的弹性势能越大；
（4）为了验证猜想二，应选择表中 （填实验序号，实验序号间用顿号隔开）三组数据进行分析；
（5）若水平面绝对光滑，则小李 （选填“能”或“不能”）完成本实验。
2026届中考物理一轮复习 力学：动能和势能 知识点专练（参考答案）
【知识点1】动能的理解
1、跳远运动员助跑一段距离才起跳，是为了（ ）
A.增大惯性 B.增大动能 C.减小阻力 D.减小重力势能
【答案】B
【解析】惯性大小的唯一量度是质量，运动员的质量没有改变，所以运动员的惯性没变，故A不符合题意；
助跑过程中运动员速度变大，动能增大，可以增大跳远的距离，故B符合题意；
助跑过程中运动员速度变大，空气阻力变大，故C不符合题意；
助跑过程中运动员质量和所处的高度都不变，重力势能不变，故D不符合题意。
2、如图为公路上对机动车的限速标志，它实质是限制了机动车的（ ）
A.动能 B.重力 C.重力势能 D.惯性
【答案】A
【解析】动能与物体质量和运动速度有关，公路上行驶的汽车，质量不变，速度减小，汽车的动能减小，故A符合题意；
由可知，汽质量不变，车重力不变，故B不符合题意；
重力势能与物体质量和高度有关，公路上行驶的汽车，质量不变，高度不变，其重力势能不变，故C不符合题意；
惯性大小的唯一量度是质量，汽车质量不变，惯性不变，故D不符合题意。
3、自平衡电动独轮车是一种具有自我平衡能力的交通工具，如图所示，小明驾驶独轮车在水平路面上做匀速直线运动时，下列说法不正确的是（ ）
A.独轮车轮胎上的花纹是为了增大摩擦力
B.小明受到的重力等于地面对独轮车的支持力
C.小明站上独轮车后，独轮车对地面的压强增大
D.小明和独轮车的总动能保持不变
【答案】B
【解析】轮胎上的花纹是通过改变接触面的粗糙程度来增大车与地面间的摩擦力，故A正确；
地面对独轮车的支持力等于小明和独轮车的重力之和，故地面对独轮车的支持力大于小明受到的重力，B错误；
小明站上独轮车后，压力增大，独轮车对地面的压强增大，故C正确；
小明驾驶独轮车在水平路面上做匀速直线运动，速度不变，小明和独轮车的质量不变，小明和独轮车的总动能保持不变，故D正确。
4、(2021·广州)如图甲，大小相同的水平拉力F分别拉着物体M、N在不同的水平地面上做直线运动。此过程M、N的动能随时间变化的关系如图乙所示。用GM和GN、fM和fN、vM和vN分别表示M、N所受的重力、摩擦力和运动速度的大小，下列判断一定正确的是( )
A.GM＜GN B.vM＞vN C.fM＜fN D.fM＝fN
【答案】D
【解析】由题图乙可知，随着时间的变化，M和N的动能大小均不变，运动过程中，M和N的质量均不变，所以速度均不变，即大小相同的水平拉力F分别拉着物体M、N在不同的水平地面上做匀速直线运动，则物体在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以两个物体受到的摩擦力大小是相等的，即：fM＝fN；由题图乙可知，M的动能大于N的动能，由于不知道两个物体运动速度的大小，所以无法判定两个物体的质量、重力的大小关系；故A、B、C错误，D正确。
5、(2025·河北)在离桌边约20 cm的地方放一枚铝质硬币，在硬币前10 cm左右放置一个高度约2 cm的木块，在硬币后放置一本与硬币厚度相当的笔记本。如图所示，在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币跳过木块。实验结果表明，在气体中，流速越大的位置，压强越________，跳起的硬币在上升过程中重力势能越来越________，下降过程中动能越来越________。
【答案】小 大 大
【解析】根据流体压强与流速的关系，当在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气时，硬币上方空气流速增大，压强变小，而硬币下方空气流速不变、压强不变，形成向上的压强差、压力差，在压力差的作用下，硬币就会跳过木块；跳起的硬币在上升过程中，质量不变，高度变大，重力势能越来越大；下降过程中硬币的质量不变，速度变大，动能越来越大。
6、2024年3月26日，美国“弗朗西斯·斯科特·基”大桥被“达利”号集装箱船撞毁，如图所示，撞击前，船突发故障失去动力，但并没有立即停下，这是因为___________，当船以10.8km/h、合___________m/s的速度撞击大桥时，虽然船速较慢，但由于船的___________很大导致其___________能很大，使得船将大桥撞毁。
【答案】 船具有惯性 3 质量 动
【解析】撞击前，船突发故障失去动力，由于船具有惯性，所以不会立即停下。
船的速度
10.8km/h=3m/s
动能与质量和速度有关，船速较慢，船的质量很大，船的动能很大，使得船将大桥撞毁。
7、2019年1月3日，嫦娥四号实现了人类探测器首次成功在月球背面软着陆。嫦娥四号探测器在距离月球表面100米高处悬停，对月球表面识别，并自主避障，选定相对平坦的区域后，开始缓慢地竖直下降，最后成功软着陆。悬停时它的动能 （选填“最大”“不变”或“为0”），从距离月球表面100米到软着陆在月球表面的过程中，嫦娥四号探测器的重力势能 ，机械能 。（后两空均选填“增加”“不变”或“减少”）
【答案】为0 减少 减少
【解析】嫦娥四号探测器在月球表面100米高处悬停，速度为零，动能为零。
嫦娥四号下降过程中，质量不变，高度减小，重力势能减少；下降过程中，动能不变；探测器没有发生形变，则探测器没有弹性势能，重力势能减少，动能不变，所以探测器机械能减少。
8、如图所示是街头降温的“雾炮汽油车”，该车在水平路面匀速直线行驶时，同时向高空喷洒水雾，在此过程中车的动能 （选填“变大”“ 变小”或“不变”），以“雾炮汽油车”为参照物，路边的树木是 的；该车汽油机工作时将机械能转化为内能的是 冲程。
【答案】变小 运动 压缩
【解析】该车在水平路面匀速直线行驶时，速度不变，向高空喷洒水雾，在此过程中车的质量减小，则动能变小。
以车为参照物，路边的树木位置相对于车在改变，是运动的。
汽油机压缩冲程中，活塞压缩汽缸内气体，对缸内气体做功，将机械能转化为气体的内能。
9、科技的发展使农业机械化水平越来越高。如图所示，携带农药的无人机总重200N，从地面起飞至10m高度，无人机克服重力做功为 J。无人机在某一水平执行喷洒农药任务时，技术员是通过遥控器发出的 控制无人机的，动能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】2000；电磁波；减小。
【解析】无人机克服重力所做的功为：
W＝Gh＝200N×10m＝2000J；
无人机遥控器通过电磁波传输信号；
无人机在某一水平高度匀速飞行执行喷洒农药任务时，质量减小，速度不变，动能减小。
10、(2025 抚顺、铁岭)如图是国产防火救灾无人机TB001携灭火弹起飞的情景.请回答：
(1)无人机的机翼形状上凸下平，使飞机获得升力，其原理是什么
(2)执行投放灭火弹任务时，保持匀速飞行的无人机投弹前后的动能怎样变化 为什么
【答案】(1)流体流速大的位置压强小，机翼形状上凸下平，会使无人机上方空气流速大，下方空气流速小，造成上方压强小于下方压强，使无人机获得升力；(2)动能变小；投弹后，无人机的速度不变，质量减小，所以动能变小.
【知识点2】探究影响动能大小的因素
1、 在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜面上由静止滑下，撞击放在水平面上的木块，小车推动木块滑行一段距离后停止，实验过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.实验中木块被推出距离的远近反映小车动能的大小
B.由甲、乙两图可知，小车动能的大小与质量有关
C.由乙、丙两图可知，小车动能的大小与速度有关
D.小车从斜面上滑下其重力势能转化为动能，机械能增大
【答案】A
【解析】实验利用转换思想，将小车的动能转换为小车碰撞木块后移动的距离，从而反映出小车动能的大小。故A选项正确。
甲、乙两图小车质量相同，下落高度不同，因此到达水平面时速度不同，此时研究的是“小车动能与速度的关系”，故B选项错误。乙、丙两图小车下落高度相同即到达水平面时速度相同，小车质量不同，此时研究的是“小车动能与质量的关系”，故C选项错误。小车从斜面下滑过程中，没有外力对其做功，整体机械能守恒，故D选项错误。
2、汽车的“超载”“超速”是许多公交事故造成安全隐患的重要因素。如图1是小明放学回家的路上时见到的一起两小车追尾相撞事故。
（1）对汽车A中的司机起保护作用的是 （选填“安全气囊”或“汽车头枕”）；
（2）对汽车B中的司机来不及刹车就追尾撞上了A车，这是汽车B刹车后由于 仍要保持原来的运动状态，所以仍撞到汽车A；
（3）小明觉得此次事故可能与汽车“超载”“超速”有关，他想知道：影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大？他利用如图2甲、乙的实验装置进行了一系列实验测定，得到的数据如表：
①小球从斜面滚下的过程中，小球动能的大小通过 （选填“高度h”或“距离s”）的大小来判断的；
②为了探究“超载”安全隐患，应选择 两个序号的实验进行比较；可得出结论：在 一定时，物体的质量越大，动能越大；
③分析表格中对应的实验数据可知： （选填“质量”或“速度”）对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。
【答案】（1）汽车头枕；（2）惯性；（3）①距离s；②1、3；③1、3；速度；④速度。
【解析】（1）在车辆发生被追尾时，人体由于惯性会向后倒，此时车辆加速或减速的压力都集中在人体脆弱的颈部和头部，而头枕则对此起缓冲作用，保护人体头部；
（2）一切物体在任何时候任何情况下都具有惯性，汽车B刹车后由于惯性仍要保持原来的运动状态，所以仍撞到汽车A；
（3）①小球达到水平面后，在阻力的作用下会做减速运动，故其动能的大小是由距离s来判断的；
②为了探究“超载”安全隐患，应选择1、3两次实验进行比较，这两次实验中小球释放高度相同，到达平面时具有的速度相同，质量不同，第3次实验中质量大，木块被推动距离远，表明第3次实验中小球具有的动能大，可得出结论：在速度相同时，物体的质量越大，动能越大；
③比较1、2两次实验可知，当质量相同，速度变为原来的2倍时，木块移动距离变为原来的4倍，可反映出小球的动能是原来的4倍；比较1、3两次实验可知，当速度相同时，质量变为原来的2倍时，木块移动距离变为原来的2倍，可反映出小球的动能是原来的2倍。可见，速度对物体的动能影响更大，即当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。
3、在探究小球动能大小与质量的关系时，应选择质量 （选填“相同”或“不同”）小球从斜面的 （选填“相同”或“不同”）高度滑下。本实验是通过木块 来反映小球动能的大小。
【答案】 不同 相同 移动的距离
【解析】在探究小球动能大小与质量的关系时，要控制小球下落的高度相同，且要选取不同质量的小球做实验，故应选择质量不同的小球从斜面同一高度滑下，应用控制变量法得出结论；通过木块的移动距离来反映小球的动能。
4、如图所示，小明设计了“探究物体的动能跟速度有关”的实验，将同一木块放在弹簧原长处，用形状相同质量不同的实心塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度后放手，发现两球离开弹簧时的动能 （选填“相同”或“不同”），木块被推开的距离 （选填“相同”或“不同”），该方案 （选填“能”或“不能”）得出动能跟质量的关系。
【答案】 相同 相同 不能
【解析】用形状相同的塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度，弹簧的弹性势能相同，转化成的动能相同，由于动能相同，对木块做的功应相同，对木块做得功是克服水平面给木块的摩擦力做的功，因木块受到的摩擦力是相同的，根据W=Fs可知，木块被推开的距离也应该是相同的；由于木块被推开的距离相同，该方案不能得出动能跟质量的关系。
5、(2022甘肃省卷)如图所示，摆线的长L相同，小球A、B的质量； ，悬线与竖直方向的夹角θ <θ .
(1)图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的 无关.
(2)小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”.小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止，本实验中通过比较 反映小球撞击木块C前的动能大小，这种研究方法叫 (选填“控制变量法”或“转换法”).
(3)根据乙、丙所示的探究过程，他观察到图丙中木块C 被撞得更远，可得出结论：小球的动能大小与 (选填“速度”“高度”或“质量”)有关.
(4)若水平面绝对光滑且足够长，木块C被撞击后，它将做 (选填“减速”“匀速”或“加速”)直线运动.
(5)在探究小球动能与质量的关系时，有同学提议可以在水平桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度，分别弹出质量不同的小球去撞击木块，撞击木块时小球的动能 (选填“相等”或“不相等”),该方案 (选填“正确”或“错误”).
【答案】(1)质量 (2)木块移动的距离 转换法 (3)速度(4)匀速 (5)相等 错误
6、小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关。
（1）让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示；
（2）让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示。上述甲、乙两组实验中：
①乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的 ；
②选用图甲探究的是动能与 的关系，理由是：两球 相等；得出的结论是： ；
③选用图乙探究的是动能与 的关系，得出的结论是： ；
④物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法；本实验中运用了两种研究方法，用纸盒移动的距离长短来表示小球动能的大小是运用了 法。
【答案】(2)①速度 ②速度 质量 质量一定的物体速度越大动能越大 ③质量 速度相同时，质量大的物体动能大 ④转换
【解析】(2)①要探究动能与质量的关系，要保证速度相同，改变小球质量，所以让不同质量的两个小球从同一高度滚下就是为了使小球滚到水平面时速度相同。
②让同一小球沿斜面的不同高度静止滚下撞击水平板上的纸盒，这是控制了质量相同、改变速度，目的是探究物体的动能与速度的关系。结论：当质量一定时，速度越大，动能越大。
③选用图乙，控制速度相同，改变质量，目的是探究动能与质量的关系。得出的结论是：当速度一定时，质量越大，动能越大。
④实验中通过观察纸盒被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小，这种研究问题的方法是转换法。
7、利用如图所示的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”；
将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ1的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，θ1＜θ2，球A、B的质量分别为mA、mB，（mA＜mB）；
（1）如图甲、乙所示，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的 无关；
（2）如图甲、乙所示，观察到B球能将木块C撞得更远，由此可得出结论：速度一定时， 越大，动能越大；
（3）图乙中小球B到达竖直位置时的速度 （选填“大于”“小于”或“等于”）图丙中小球B到达竖直位置时的速度。如图乙、丙所示，图丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论：动能大小还与 有关；
（4）小华把图甲木块C拿开，探究单摆实验。当小球从最低点摆到最高点时， 能最大；
（5）小明想用乙图探究摩擦力大小的影响因素，当他把水平面换成更粗糙的毛巾时用刚才的相同操作进行实验时，发现木块C运动的距离变短，说明摩擦力的大小与接触面的 有关。
【答案】(1)质量 (2)质量 (3)小于 速度 (4)重力势 (5)粗糙程度
【解析】（1）甲、乙所示，同时释放质量不同的A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置且始终相对静止，则以一球为参照物，另一球相对位置没有发生变化，即两球的速度始终相同，可知，小球的速度大小与小球的质量无关。
（2）实验通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来比较小球到达竖直位置时动能的大小。如图甲、乙所示，mA＜mB，两球运动到竖直位置时的速度相同，B球能将木块撞得更远，说明B球的动能更大，因此可得速度相同时，质量越大，物体动能越大。
（3）乙、丙两图，小球的质量相同，θ1＜θ2，所以图乙中小球B到达竖直位置时的速度小于图丙中小球B到达竖直位置时的速度，图丙中木块C滑行得更远些，根据转换法，因此可得：质量相同时，速度越大，物体的动能越大。
（4）小华把图甲木块C拿开，探究单摆实验。当小球从最低点摆到最高点时，因小球的质量不变，因此时小球的高度最大，故小球的重力势能最大。
（5）两次实验中C木块开始获得的动能大小相同，木块最终静止，动能变为零。物体做功的过程就是能的转化过程，物体做得功越多，说明转化为其他形式的能越多，因C木块克服摩擦力做的功一样多，由W=fs，由于木块C在更粗糙的毛巾上运动的距离更短，说明木块C在更粗糙的毛巾上运动时受到的滑动摩擦力更大，故可说明摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
8、为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明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的位置由静止滚下（mA＝mB＞mC，hA＝hC＞hB），推动木块运动一段距离后停止。
（1）该实验通过木块被小球撞击后移动的距离来判断安全隐患大小，该物理方法是 ；
（2）让小球从斜面的不同高度由静止滚下，目的是探究小球的动能大小与 的关系，实验中，需要控制小球的 相等；
（3） 两次实验是用来研究超载安全隐患的，得到的结论是：速度相同时，车辆质量越大，隐患越大；
（4）若水平面足够光滑（完全没有阻力），则 （选填“能”或“不能”）得出结论，其原因是 。
【答案】（1）转换法；（2）速度；质量；（3）甲、丙；（4）不能；木块和小球碰撞后将一起做匀速直线运动，无法通过撞击后木块移动距离的远近来判断安全隐患。
【解析】（1）物理学中，用能够做功的多少表示具有能量的大小；实验中小球能够做功是体现在推动小木块运动，推动的距离越远，表示小球能够做的功越多，小球具有的动能就越大，所以通过观察小木块被推动距离的大小来判断小球动能的大小，运用了转换法。
（2）实验中铁球从同一斜面的不同高度由静止释放，为的是使小球到达水平面获得不同的速度，在该过程中，根据单一变量原则，除了小球从斜面滚下的高度不同外，其它条件均需相同，即小球的质量要相同。
（3）要得到的结论是：速度相同时，车辆质量越大，隐患越大；需要保证小球从斜面的同一高度由静止滚下，且小球的质量不同，由题意可得，甲、丙两次实验满足要求。
（4）若水平面足够光滑（完全没有阻力），根据牛顿第一定律，木块被撞击后将做匀速直线运动，故不能得出以上结论。
9、用如图装置探究动能大小与哪些因素有关。 让小车从斜面顶部由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块。
（1）本实验研究对象是 （选填“小车”或“木块”），实验用木块被撞击后移动的 来反映小车动能大小；
（2）让小车分别从斜面不同高度由静止开始下滑，小车运动到水平面上时速度大小 （选填“相等”或“不等”），结果从更高地方开始下滑小车将木块推得更远，说明动能大小与物体的 有关；
（3）让装有钩码的小车和未装钩码的小车分别从斜面顶部由静止开始下滑，小车运动到水平面上时的速度大小 （选填“相等”或“不等”），装有钩码的小车将木块推得更远，这说明动能的大小与物体的 有关。
【答案】(1)小车 距离 (2)不等 速度 (3)相等 质量
【解析】（1）本实验通过木块被撞击时移动的距离来判断小车动能的大小，因此研究动能大小的对象是小车。
（2）让小车从越高地方开始下滑，小车运动到水平面上时的速度越大，小车将木块推得更远，做功更多，说明动能更大。结论：当质量一定时，物体的速度越大，则动能越大。
（3）让装有钩码的小车和未装钩码的小车分别从斜面顶部由静止开始下滑，小车运动到水平面上的速度大小相等，装有钩码的小车质量大，将木块推得更远，做功多，则动能大，这说明动能的大小与物体的质量有关。
10、在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中：
（1）如图所示，小红让a、b两个小球分别从同一斜面由静止滚下，撞击放在水平木板上的同一木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。
①小球进入水平面时的动能是由 转化来的，实验时通过 来比较动能大小；
②根据甲图和乙图所示实验，可得到的结论是 ；
③根据乙图和丙图所示实验， （选填“能”或“不能”）比较出a、b两个小球哪个质量更大，你判断的理由是 。
（2）而小华认为去掉木块，利用粗糙且足够长的木板，通过比较小车在木板上运动的距离也能比较小车动能的大小。于是她据此设计探究动能与质量关系的实验，通过在小车上加砝码来改变质量，得到如图丁所示的实验情形，她感到很困惑。经过讨论，形成以下不同的意见，你认为正确的是： 。
A．在速度相同的条件下，质量越大，物体具有的动能越小
B．小车在水平木板上运动的过程中，不存在能量转化，因此无法比较小车动能大小
C．小车动能不可以直接比较，只能转化为小车对木块所做的功才能比较
D．小车在水平木板上所受摩擦力大小不同，无法根据小车通过路程比较小车动能大小
（3）小磊在探究“动能大小与质量的关系”时将实验装置改进成如图戊所示，利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度静止释放，撞击同一木块。该实验方案是否可行？答： 。若按此方案操作，他会看到的现象是： 。
【答案】（1）①重力势能；被撞击的木块在水平面上移动距离的大小；②当物体质量一定时，物体速度越大，动能越大；③能；b小球的速度小动能反而大，说明b小球的质量更大；（2）D；（3）不可行；木块移动的距离相同。
【解析】（1）①小球从高处滚下，重力势能转化为动能；物理学中，物体能够对外做功的多少表示具有能量的大小，实验中小球能够做功是体现在推动小木块运动，小球被推动的距离越远，小球能够做的功越多，则小球具有的动能就越大。
②在甲、乙两图中，控制了质量一定，使同一个小球放置在不同的高度释放，改变了速度，可以得出结论：当质量一定时，速度越大，物体动能越大；
③根据乙图和丙图所示实验，能比较出a、b两个小球哪个质量更大，判断的理由是a小球的速度大动能反而小，b小球的速度小动能反而大，说明b小球的质量大于a小球的质量；
（2）在速度相同时，质量越大，物体具有的动能越大，故A错误；
小车在水平木板上运动的过程中，受到摩擦力的作用，小车的动能会转化为内能，即存在能量转化，故B错误；
小车在水平木板上时要受到摩擦力的作用，要克服摩擦力做功，小车的动能越大，则整个过程中克服摩擦力做功就越多，所以可以通过比较克服摩擦力做功的多少来比较小车的动能大小，故C错误；
图乙中，通过在小车上加砝码来改变质量，小车对水平面的压力不同，则小车在水平木板上所受摩擦力大小不同，因此无法根据小车通过路程比较小车动能大小，故D正确。
（3）图戊中，弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，故弹性势能相同，转化出的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同，这样是不能完成实验目的。
【知识点3】重力势能的理解
1、如图所示为一高山的等高线图，某登山运动员从A点到达B点时，下列说法正确的是（ ）
A.运动员的体重变大
B.运动员的重力势能减小
C.运动员烧水时，水的沸点升高
D.运动员携带的气压计的示数减小
【答案】D
【解析】人的体重是指质量，质量是物体本身的一种基本属性，与形状，状态和空间位置无关，故A错误；
重力势能与质量和高度有关，质量一定时，高度升高，物体重力势能变大，故B错误；
水的沸点随气压的减小而降低，随高度升高大气压强减小，从A点到达B点时，大气压减小，沸点降低，故C错误；
大气压强随高度的升高而减小，从A点到达B点时，海拔升高了，气压计在B点比A点的示数减小，故D正确。
2、在阳江海陵岛举行“跑遍中国，幸福广东”马拉松，图甲是航拍镜头，该图片是由一款我国具有完全自主知识产权的大疆无人机（图乙）拍摄的。在无人机匀速下降的过程中，对其分析正确的是（ ）
A.动能增大 B.动能减小 C.重力势能减少 D.机械能不变
【答案】C
【解析】动能的影响因素是质量和速度，在无人机匀速下降的过程中，质量不变，速度不变，所以它的动能不变，故A、B错误；
重力势能的影响因素是质量和高度，在无人机匀速下降的过程中，质量不变，高度减小，所以它的重力势能减小，故C正确；
机械能是动能和势能的总和，无人机匀速下降的过程中，无人机动能不变，重力势能减小，机械能减小，故D错误。
3、滑草是一项时尚的运动，以下说法正确的是（ ）
A.人行走时比脚站在草地上时，对草地压强更小
B.由于受到惯性的作用，滑行速度越来越大
C.越向下滑，重力势能越大
D.人受到滑动摩擦力的方向与运动方向相反
【答案】D
【解析】人行走时比脚站在草地上时，压力不变，受力面积减小，故人对草地压强更大，故A错误；
惯性大小的唯一量度是质量，跟速度大小无关，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故B错误；
越向下滑，质量不变，高度减小，重力势能减小，故C错误；
滑动摩擦力的方向总是和物体相对运动方向相反，人受到滑动摩擦力的方向与运动方向相反，故D正确。
4、第24届冬季奥运会在北京举行，如图所示为冬奥会的一些运动项目，关于这些项目中的情景，下列说法中正确的是（ ）
A.跳台滑雪运动员在空中下落的过程中，重力势能不变
B.冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性
C.冰球在水平冰面滑动过程中，机械能保持不变
D.短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动状态不变
【答案】B
【解析】跳台滑雪运动员在空中下落的过程中，质量不变，高度减小，运动员重力势能减小，故A错误；
由于冰壶具有惯性要保持原来的运动状态，故冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，故B正确；
击打出的冰球在滑动的过程中，由于克服摩擦做功，故冰球的一部分机械能转化为内能，冰球的机械能减小，故C错误；
短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动方向发生改变，所以其运动状态发生改变，故D错误。
5、伴随着城区内环高架路、鲁南高铁济宁北站、大安机场的建成使用，济宁进入高铁、高架、高速、航空的立体交通“快时代”。结合图中的信息，下列说法中正确的是（ ）
A. 雨雾冰雪提示牌提醒减速慢行，原因是雨雪路面摩擦力消失
B. 在高架路旁安装隔音墙，可以有效地减弱噪声的传播
C. 设置安全线的原因是列车高速行驶时空气流速大的地方压强大
D. 车辆沿坡形通道向上行驶过程中，其重力势能不变
【答案】B
【解析】雨雪路面粗糙程度较小，摩擦力减小，所以要减速慢行，但摩擦力不会消失，故A错误；
在高架路旁安装隔音墙，阻挡了声音的传播，是在传播过程中减弱噪声，故B正确；
设置安全线的原因是列车高速行驶时空气流速大的地方压强小，人容易被推向列车发生危险，故C错误；
车辆沿坡形通道向上行驶过程中，质量不变，高度变大，其重力势能变大，故D错误。
6、两个完全相同的篮球，表面涂黑，从不同的高度自由下落至同一地面，在地面上留下如图所示的黑色圆斑，下列判断正确的是( )
A.落在甲处的初始重力势能大
B.落在乙处的篮球弹性势能小
C.落在乙处的篮球初始高度大
D.落在甲处的篮球重力做功多
【答案】C
【解析】由题图可看出，乙的黑色圆斑较大，说明篮球着地时的弹性势能大，而篮球的弹性势能是由篮球的重力势能转化来的，所以乙处篮球的初始重力势能大，所处的高度大。故选C。
7、下列关于功和能的说法中不正确的是（ ）
A.物体能够做功，就是说它具有能
B.物体具有能，它一定在做功
C.一定质量的物体速度越大，它的动能越大
D.一定质量的物体位置越高，它的重力势能越大
【答案】B
【解析】物体能够做功，就说它具有能量，简称能，故A正确；
物体具有能，它不一定在做功，但具有做功本领，故B错误；
动能的影响因素是质量和速度，质量一定，速度越大，物体的动能越大，故C正确；
重力势能的影响因素是质量和高度，质量一定，高度越高，物体的重力势能越大，故D正确。
8、《中华人民共和国民法典》中规定：“禁止从建筑物中抛掷物品。”在生活中，我们要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物”危害性大的原因是高处的物体具有较大的（ ）
A.重力势能
B.弹性势能
C.动能
D.内能
【答案】A
【解析】由题意可知，高空抛物现象之所以存在巨大的安全隐患，是因为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大，因此高空抛物会造成很大的危害。
9、在足球世界杯的比赛中，下列说法中正确的是（ ）
A.踢出去的足球在空中下落的过程中，重力势能不变
B.踢出一个弧线球，此时，足球运动状态不变
C.足球在水平草地上滚动过程中，机械能保持不变
D.被踢出去的足球能继续向前运动，是由于足球具有惯性
【答案】D
【解析】足球在下落的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，故A错误；
弧线球的运动方向改变，则运动状态发生改变，故B错误；
足球在水平草地上滚动过程中质量不变，速度减小，动能减小；足球高度不变，重力势能不变，故机械能减小，故C错误；
足球在空中能够继续飞行，是由于踢出去的足球具有惯性，故D正确。
10、排球是同学们喜爱的体育运动。垫球时，球的运动快慢和运动方向都发生了改变，说明力可以改变物体的______，当球上升到最高点时______能最大。
【答案】 运动状态 重力势
【解析】垫球时，球的运动快慢和运动方向都发生了改变，即球的运动状态发生了变化，说明力可以改变物体的运动状态。
重力势能与物体的质量和所处高度有关；当球上升到最高点时，高度最高，重力势能最大。
11、如图所示是小孩滑滑梯时的情景。小孩从滑梯上滑下的过程，臀部有灼热感，小孩的重力势能将 （选填“变小”“不变”或“变大”）。若小孩开始下滑时具有900J的机械能，刚要滑到地面时他的动能为60J，此刻他的速度 （选填“等于0”或“不等于0”），小孩具有的机械能 （选填“变小”“不变”或“变大”）。
【答案】变小 不等于0 变小
【解析】重力势能的影响因素是质量和高度，小孩从滑梯上滑下的过程中，质量不变，高度降低，小孩的重力势能将变小。
动能的影响因素是质量和速度，刚要滑到地面时他的动能为60J，动能不为零，质量不为零，所以速度也不为零；小孩下滑过程中，克服摩擦力做功，内能增加，温度升高，有一部分机械能转化为内能，小孩具有的机械能变小。
12、某架无人机重330N，在一次试飞中从高空竖直下降1000m，无人机所受重力做的功为_____________J，在此过程中无人机的重力势能将_____________。
【答案】 减小
【解析】无人机所受重力做的功为
无人机下降过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小。
13、一架正在升空的直升机，使该直升机向上升空的力的施力物体是 ，它除了具有动能外，还具有 能。当飞行员从右侧舷窗看到的“天地分界线”从图甲变成图乙时，以“天地分界线”为参照物，飞机可能在 （选填“向上爬升”或“向下俯冲”）。
【答案】空气 重力势 向上爬升
【解析】直升机飞行过程中，螺旋桨对空气施加向下的作用力，由于力的作用是相互的，空气对直升机产生向上的相互作用力，即飞机的升力。
动能的影响因素是质量和速度，直升机处于运动状态，所以有动能；物体的重力势能与质量和高度有关，直升机在空中，相对地面有一定高度，所以具有重力势能。
当直升机斜向下俯冲时，飞行员以飞机为参照物时，将看到右侧舷窗看到的“天地分界线”左高右低，倾斜向上，当直升机斜向上爬升时，飞行员以飞机为参照物时，将看到右侧舷窗看到的“天地分界线”左低右高，倾斜向下。
14、一质量为100kg且分布均匀、边长为0.5m的立方体金属块放在水平地面上，以地面为参照平面，则金属块的重力势能为 J。
【答案】250J
【解析】以地面为参照平面，则重心到地面的距离为0.25m，故金属块的重力势能为
EP＝mgh＝100kg×10N/kg×0.25m＝250J。
【知识点4】弹性势能的理解
1、下列物体具有动能的是（ ）
A.飞行的飞机
B.静止在山顶上的大石头
C.悬挂在天花板下的吊灯
D.拉开的弹簧
【答案】A
【解析】A、飞行的飞机，处于运动状态，具有动能，故A符合题意；
B、静止在山顶上的大石头，处于静止状态，不具有动能，故B不符合题意；
C、悬挂在天花板上的吊灯，处于静止状态，不具有动能，故C不符合题意；
D、拉开的弹弓具有弹性势能，不具有动能，故D不符合题意。
2、如图几个物体中，不具有弹性势能的是（ ）
A. 跳水的跳板
B. 拉开的弓
C. 手压着的弹簧
D. 飞流直下的瀑布
【答案】D
【解析】A、跳板被压弯，发生了弹性形变，具有弹性势能，故A不合题意；
B、拉开的弓，发生了弹性形变，具有弹性势能，故B不合题意；
C、压缩的弹簧，发生了弹性形变，具有弹性势能，故C不合题意；
D、瀑布就是流动的水，具有动能和重力势能，由于没有发生弹性形变，所以不具有弹性势能，故D符合题意。
3、(2025·邵阳)毛主席在《沁园春·雪》一词中写道：“一代天骄，成吉思汗，只识弯弓射大雕。”对于“弯弓”的过程中所蕴含的物理知识，下列理解正确的是( )
A.“弯弓”发生的是塑性形变
B.“弯弓”说明力可以改变物体的运动状态
C.“弯弓”的过程中弓的弹性势能增大
D.“弯弓”的过程中弓的机械能不变
【答案】C
【解析】“弯弓”发生的是弹性形变，故A错误；“弯弓”说明力可以改变物体的形状，故B错误；“弯弓”的过程中弓的弹性形变越来越大，故弹性势能增大，故C正确；“弯弓”的过程中弓的机械能变大，故D错误。
4、如图所示，当蹦床运动员上升到最高处时具有 能；当她从高处落下，与蹦床接触的过程中，蹦床表面发生 ，而获得 能。
【答案】重力势 弹性形变 弹性势
【解析】运动员上升到最高处时，其速度为零，即动能为零，由于运动员有一定高度，故此时具有重力势能。
运动员下落与蹦床接触的过程中，蹦床表面由于受力而发生弹性形变，故蹦床具有弹性势能。
5、如图甲所示是一款机械鼠标，它的按键相当于一个杠杆，图乙是鼠标左键的简易构造图，AO为按键，O是支点，按键下有一个复位弹簧，复位弹簧对按键的阻力为F2，此杠杆属于 （选填“省力”或“费力”）杠杆；按下按键时，复位弹簧被压缩，它的弹性势能将 （选填“变大”“不变”或“变小”）。鼠标上装有LED灯，在实验室里能够利用LED 判断电路中的电流方向，这是因为发光二极管具有 的性质。
【答案】省力 变大 单向导电
【解析】由图可知，O是支点，复位弹簧对按键的阻力为F2，作用在A点的力为动力，此时动力臂大于阻力臂，则动力小于阻力，故此杠杠为省力杠杆。
影响弹性势能的因素是弹性形变的程度，按下按键时，复位弹簧被压缩，弹性形变变大，则它的弹性势能变大。
发光极管具有单向导电性，所以能够用LED 判断电流方向。
6、物体由于运动而具有的能叫动能，由于被举或者发生弹性形变而具有的能叫势能。影响物体动能大小的因素有 和 ，影响重力势能大小的因素有 和 ，弹性势能的大小决定于 。
【答案】质量 速度 质量 高度 弹性形变程度
【解析】物体由于运动而具有的能叫动能，物体的动能与质量和速度有关。
物体由于被举高而具有的能叫重力势能，物体的重力势能与质量和高度有关。
物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能，弹性势能的大小决定于发生弹性形变的程度。
7、如图所示是一次蹦极过程的示意图，其中A点为弹性绳上端的固定点，B点为弹性绳下端没有人的时候自然下垂时下端的位置，C点为弹性绳下端有人的时候自然下垂静止时的位置，D点为蹦极过程中能达到的最低点，则蹦极过程中速度最大的位置是 （选填“A”“B”“C”或“D”），弹性势能最大的位置是 （选填“A”“B”“C”或“D”），从B到C的过程中整个系统的机械能 （选填“增加”“减小”或“不变”）。（不计空气阻力）
【答案】C D 不变
【解析】弹性绳绷紧后，开始阶段，拉力小于重力，人向下做加速运动，当拉力大于重力后，人做减速运动，即人的速度先增大后减小。当拉力等于重力时，速度最大，动能最大，即人到达C点时动能最大；人到达D点时，弹性绳伸长最长，弹性绳的弹性势能最大，不考虑空气阻力，此时减小的重力势能都转化为弹性势能；不考虑空气阻力，从B到C的过程中整个系统的机械能不变。
8、塑料尺是同学们常用的学习工具,利用它可以做很多实验。
(1)如图所示,弯曲的塑料尺具有 势能。
(2)用塑料尺先后快拨和慢拨木梳的齿,这是为了研究声音的 与频率有关。
(3)用与毛皮摩擦过的塑料尺靠近不带电的泡沫小球时,小球会被 (选填“吸引”或“排斥”)。
(4)塑料尺不容易被拉长,是因为分子间存在 。
(5)如果让塑料尺从某一高度自由落下,则塑料尺的运动越来越快,这是因为力能 (选填“改变”或“维持”)物体的运动状态。
【答案】(1)弹性 (2)音调 (3)吸引 (4)引力 (5)改变
【解析】(1)塑料尺弯曲发生了弹性性变，所以具有弹性势能；
(2)用塑料尺先后快拨和慢拨木梳的齿，改变了木梳的齿的振动快慢，所以，可以研究声音的音调和振动快慢之间的关系；
(3)由于毛皮与塑料尺摩擦起电，带电体都有吸引轻小物体的性质，所以小球会被吸引；
(4)由分子动理论知道，分子之间存在相互作用力，塑料尺不容易被拉长，是因为分子间存在引力；
(5)让塑料尺从某一高度下落，速度越来越快，这是因为重力改变了尺子的运动状态。
【知识点5】动能、势能的应用
1、小明在滑梯上加速向下滑。在这个过程中，小明的（ ）
A.动能增大，重力势能减少，机械能不变
B.动能增大，重力势能减少，机械能减少
C.动能减少，重力势能减少，机械能减少
D.动能减少，重力势能增大，机械能不变
【答案】B
【解析】小明从滑梯顶端加速下滑的过程中，质量不变，速度变大，动能增大；小明的质量不变，高度变小，重力势能减小；小明在下滑过程中存在摩擦，要克服摩擦力做功，有一部分机械能转化为内能，所以机械能减少。故A、C、D不符合题意，B符合题意。
2、如图是中国首架国产大飞机C919，下列关于飞机的说法正确的是（ ）
A.飞机获得升力的原理是“流体流速大的地方压强大”
B.加速升空过程中，机械能不断增大
C.飞机所在高空的大气压比陆地表面的大
D.匀速直线飞行时，飞机受非平衡力的作用
【答案】B
【解析】飞机机翼获得升力是因为流体在流速大的地方，压强小，在流速小的地方，压强大，故A错误；
飞机加速升空过程中，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，所以机械能不断增大，故B正确；
大气压随海拔高度的增加而减小，飞机所在高空的大气压比陆地表面的小，故C错误；
飞机匀速直线飞行时，运动状态不变，故受平衡力的作用，故D错误。
3、(2020·深圳改编)2020年6月30日，北斗三号最后一颗全球组网卫星成功定点地球同步轨道。对卫星在加速上升的过程中能量的变化，说法正确的是( )
A.动能增大，势能不变
B.动能增大，势能增大
C.动能不变，势能增大
D.动能减小，势能增大
【答案】B
【解析】本题的关键词是“加速上升”。“加速”表明卫星的速度增大，动能增大。“上升”表明卫星所处的高度增大，重力势能增大。故选B。
4、北京世园会上，车身离地30cm高的电动无人扫地车在平直路面上匀速前进并将地面上的落叶吸入车内，此过程中，扫地车整体的机械能 （选填“不变”“变大”或“变小”）。
【答案】变大
【解析】物体的动能与质量和速度有关，物体的重力势能与质量和高度有关。电动无人扫地车将落叶吸入车内，扫地车的总质量变大，速度和高度不变，则动能和重力势能均变大，机械能等于动能和势能的总和，故扫地车整体的机械能变大。
5、在2008年“5·12”汶川特大地震中，形成了多处堰塞湖，其中最大的唐家山堰塞湖积水量高达2亿立方米以上。堰塞体有溃决的危险，对下游群众的生命及财产安全造成严重威胁。由于地势险峻，国家只能用空降的方式输送部队和大型设备，进行抢险。请回答下列问题：
（1）堰塞湖中的水蕴藏着巨大的 能，堰塞体一旦溃决，这种能量将会转化为水的 能。
（2）若抢险不及时，使积水增加，将会增大水对堰塞体的 ，所以需要开槽引流，降低水位，排除险情。
（3）空降大型机械时，使机械匀速下落的过程中，它的 能不变。
【答案】重力势 动 压强 动
【解析】(1)唐家山堰塞湖积水量的增加，表示水的质量增大和水位升高，它的重力势能就越大，所以堰塞湖中的水蕴藏巨大的重力势能；堰塞体一旦溃决，这种重力势能将会在水向下的流动的过程中转化为水的动能，对周围的环境有极强的破坏。
(2)因液体的压强会随深度的增加而增大，所以积水增加，水位升高，对堰塞体产生的压强会增大，为减小这一压强，应开槽引流，降低水位，从而排除险情。
(3)根据机械匀速下落可知：机械的质量一定、速度不变，机械的动能不变；高度降低，重力势能减小。
6、如图是某轻轨站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小斜坡，列车靠惯性进站时，列车的 能转化为重力势能，出站时，列车的重力势能转化为 能，这样设计主要是为了 （选填“安全”“节能”或“美观”）。
【答案】动 动 节能
【解析】列车进站时爬坡，质量不变，速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，通过爬坡将减小的动能转化为重力势能储存起来。
出站时下坡，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，减小的重力势能转化为增加的动能，从而实现了节能。
7、皮球从某一高度释放，落地后反弹上升，上升的最大高度比释放时的高度低一些，皮球上升的过程动能 ，重力势能 ，皮球在整个运动过程中的机械能 （选填“增加”“减少”或“不变”）。
【答案】减少 增加 减少
【解析】经过地面反弹后的皮球，在上升过程中，由于质量不变，其速度逐渐减小，故而其动能减小，又因为其高度增大，所以重力势能增加。皮球在整个运动过程中，机械能一部分因为克服摩擦转化为了内能，所以在整个运动过程中的机械能减少。
8、(2025·惠城区校级一模)为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明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停止。请你根据生活经验和所学的物理探究方法，回答：
(1)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”)。
(2)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”)。
(3)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。
(4)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。
(5)实验中，小球碰撞木块后继续向前运动，木块在水平面上滑动一段距离后停下，设碰撞前一瞬间小球的动能为E0，木块克服摩擦力所做的功为W，则E0________(选填“＞”“＜”或“＝”)W。
【答案】(1)相等 (2)越大 (3)甲、丙 (4)甲、乙 (5)＞
【解析】(1)小球从同一高度释放，运动到水平面时，它们的速度相等。
(2)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。在同样的水平面上木块被撞得越远，小球的动能就越大，安全隐患越大。
(3)汽车超载时，速度一定，质量越大，动能越大。选择到达水平面的速度相等，质量不同的A、C两个小球进行实验。
(4)汽车超速时，汽车的质量一定，速度越大，动能越大。选择质量相等到达水平面速度不同的A、B小球。
(5)球与木块碰撞的过程中，球对木块做功，由于碰撞后小球继续运动，仍具有动能，做功的大小小于球最初的动能；木块在运动过程中，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，即木块克服摩擦力做的功等于木块的动能大小，也就是小于碰撞前小球的动能。
9、2019年6月5日12时06分，在我国黄海某海域，科技人员使用“长征十一号”运载火箭进行“一箭七星”海上发射技术试验，运载火箭点火后，箭体腾空而起并加速上升，直冲云霄，把卫星顺利送入距离地面600千米高的预定轨道。首次海上发射取得圆满成功，填补了我国运载火箭海上发射的空白。在火箭上升过程中，为了能够近距离拍摄到箭体周围的实况，“长征十一号”火箭上装有高清摄像机，摄像机的镜头是由耐高温的材料制成的。小宇同学观看发射时的电视画面发现：箭体在上升过程中有一些碎片脱落，且脱落的碎片先上升一段距离后才开始下落。
请从上述材料中找出涉及物理知识的内容，模仿范例格式，写出对应的物理知识或规律（任写三条）。
【答案】见解析
【解析】该材料中涉及到多种物理知识，例如，燃料燃烧，化学能转化为内能；火箭上升过程中，火箭重力势能越来越大；火箭上装有高清摄像机，凸透镜成像；摄像机镜头耐高温，材料熔点高；碎片先上升后降落，碎片具有惯性等等。
10、木工师傅用羊角锤撬起桌面上钉子的时候，为了保护桌面，他会在羊角锤下面垫一块木板如图所示。回答下面两个问题：
（1）写出“垫木板来保护桌面”应用到的物理知识 。
（2）为了能用更小的力撬起钉子，请你给出一条建议并说明理由 。
【答案】 见解析
【解析】（1）在羊角锤下面垫一块木板，增大了羊角锤与桌面的受力面积，在压力相同的情况下，减小了压强，从而减小了羊角锤对桌面的伤害。所以用到的物理知识是在压力一定时，受力面积越大，压强越小。
（2）由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。由图知，支点在羊角锤与桌面接触处，阻力和阻力臂一定，所以手尽量向锤柄的上端移动，且手施力的方向与锤柄垂直，通过增大动力臂的方法，可以减小翘起钉子的力。
【知识点6】探究影响重力势能大小的因素
1、高空抛物具有极大的安全隐患，看起来很轻的物体，从高空坠下也会具有很大的杀伤力；如图所示，即使是一个鸡蛋、一个苹果或一个空易拉罐，也可能成为“杀人凶器”；请你选择适当的器材，设计一个实验方案来说明高空抛物的危害与高度的关系；（温馨提示：注意实验方案的可操作性）
（1）实验器材： ；
（2）实验步骤： ；
（3）实验结论： 。
【答案】见解析
【解析】高空抛物的危害主要是因为物体被举高时具有较大的重力势能，在下落时可以对物体做功，研究高空抛物的危害与高度的关系，要控制质量相同。
设计步骤和选择器材如下：
（1）实验器材：小球、细沙；
（2）实验步骤：将同一小球分别举到不同的高度，让其自由落到细沙上，通过观察和比较小球下陷的深度来判定小球的重力势能的大小；
（3）实验结论：在质量一定时，高度越高，物体的重力势能越大。
2、高空坠物被称为“悬在城市上空的痛”，这是一种不文明的行为，会带来很大的社会危害。该设计实验“探究物体的重力势能与物体所处高度是否有关”。
（1）你选择的实验器材： 。
（2）简述实验步骤： 。
（3）实验结论： 。
【答案】 见解析
【解析】（1）实验中根据物体所砸沙坑的深浅来反映重力势能的大小，所以需要的器材：细沙和实心球。
（2）在探究重力势能和下落高度的关系时，根据控制变量法，要控制物体的质量不变，改变物体所处的高度，故将实心球分别举到不同的高度，让其由静止落到细沙上，观察细沙下陷的程度。
（3）由实验知，在物体质量一定时，物体被举得越高，物体的重力势能越大。
3、某学校“牛顿小组”的同学在探究重力势能的实验中用到三个体积相同的小球 ，它们的质量关系为m1< m2= m3，实验的情况如图所示。
（1）通过观察小球陷入细沙的深度来反映重力势能的大小，运用的物理方法是 （选填“转换法”或“类比法”）。
（2）分析甲、乙两种情况可知，重力势能的大小与物体的 有关：分析乙、丙两种情况可知，重力势能的大小与物体的 有关。
（3）小球m2落入细沙后，它的机械能 （ 选填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】(1)转换法 (2)质量 高度 (3)减小
【解析】（1）该实验不能直接确定重力势能的大小，而是通过小球陷入细沙的深度来反映重力势能的大小，这种方法称为转换法。
（2）由图可知，甲、乙两种情况控制小球的高度相同，改变了质量，可以研究重力势能和质量的关系。
由图可知，乙、丙两种情况控制小球的质量相同，改变了高度，可以研究重力势能和高度的关系。
（3）当小球落入细沙后，小球克服阻力做了功，将机械能转化为内能，因此小球的机械能减小。
4、小明在“探究物体具有的重力势能是否与高度有关”时，做了如下实验。
①第一次实验时，小明让一个沾有水的篮球从1m高处释放，由静止自由下落到地面上，观察并记录篮球与地面接触面积的大小为S1。
②第二次实验时，小明把同样的篮球从1.3m高处释放，由静止自由下落到地面上，观察并记录篮球与地面接触面积的大小为S2。
根据实验过程，回答下列问题：
（1）该实验中，小明是用 来反映重力势能的大小；
（2）如果小明记录的S1大小如图b所示，那么S2的大小应是图 （选填“a”“b”或“c”）；
（3）从小明的两次实验中可以得出结论：当篮球的 相同时， ；
（4）从能量转化的角度看，篮球下落并在地面上留下印迹的过程中，经历了篮球
的 能先转化为 能，再转化为 能的过程。
【答案】（1）篮球与地面接触面积；（2）c；（3）质量；高度越高，重力势能越大；（4）重力势；动；弹性势。
【解析】（1）篮球从空中下落时，篮球的重力势能转化为动能，篮球与地面接触后会留下痕迹，根据球与地面接触面积的大小来反映重力势能的大小，采用的是转换法。
（2）前后两次实验中，在质量相同时，高度越高，落在地面上时，球与地面接触面积越大，即S1小于S2，故S2的大小就应是图C。
（3）实验一和实验二中，篮球的质量是相同的，下落的高度不同，高度越高，球与地面接触面积就越大，所以结论为：在质量一定时，重力势能的大小与高度有关，高度越高，质量越大。
（4）篮球下落并在地面上留下印迹的过程中，高度先减小，重力势能减小，速度变大动能变大，当篮球与地面接触后，篮球的动能会转化为篮球的弹性势能。
【知识点7】探究影响弹性势能大小的因素
1、关于功和能，下列描述正确的是（ ）
A.机械表上发条是增加了发条的弹性势能
B.深圳大亚湾核电站是把电能转化为核能
C.汽车加油后，以原来的速度继续匀速行驶它的动能会降低
D.“飞流直下三千尺”中水的动能转化为重力势能
【答案】A
【解析】上紧的机械表发条具有弹性势能，并且发条形变越大弹性势能越大，故A正确；
在核电站中，核燃料发生裂变，把核能最终转化为电能，故B错误；
动能与质量和速度大小有关。汽车加油后相对于原来质量增加，速度不变，动能会增加，故C错误；
“飞流直下三千尺”中，水有质量且在高处，则水具有较大的重力势能，下落过程中减小的重力势能转化为增大的动能，故D错误。
2、 “文明城市”的创建让城市更美更洁净，如图所示是园林工人使用的剪刀，为便于剪断树枝，人手握住图中修枝剪刀两个把手的 （选填“AB”或“CD”）位置效果更佳，这样握的目的是为了 ；剪枝时弹簧被压缩，剪断树枝后，工人松开手，剪刀会在弹簧的作用下自动张开，在剪刀自动张开的过程中弹簧的弹性势能将 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】AB；省力；减小。
【解析】（1）由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小，使用剪刀修剪树木时，将双手握在手柄AB处时动力臂大于将双手握在手柄CD处时动力臂，所以将双手握在手柄AB处时更加省力，更便于剪断树枝。
（2）在剪刀自动张开的过程中，弹簧的形变程度变小，所以弹簧的弹性势能将减小。
3、阅读短文，回答问题：
电熨斗生活中常用电熨斗来熨烫衣服。甲图为常见的电熨斗，它是利用电流热效应工作的， 图乙是电熨斗结构图。
电熨斗中有一个双金属片制成的自动开关。双金属片是由长和宽相同的铜片和铁片组成，且两金属片被紧紧地铆在一起，受热时铜片膨胀得比铁片大，双金属片便向铁片那边弯曲，温度越高，弯曲得越显著。常温时，双金属片端点的触点与弹性铜片上的触点相接触。当电熨斗与电源接通时，电热丝发热，双金属片受热弯曲，当温度升高到设定温度时，双金属片顶端的触点与弹性铜片上的触点分离，电路断开金属底板散热，温度降低，双金属片恢复原状，电路接通。电熨斗工作时的温度可以调节，将调温旋钮上的升降螺丝上下调节，双金属片和弹性铜片上的触点随之上下移动。双金属片弯曲程度不同，金属底板温度也就不同。由于衣服的质料不同，熨烫时所需的温度也各不相同。一般来说，棉织品比化纤衣物耐高温。
（1）
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