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第十一章 功和机械能
第十一章 功和机械能
第3节 动能和势能
满载游客的过山车，在机械的带动下向着轨道的最高端攀行……忽然，它像一匹脱缰的野马，从轨道的最高端飞驶而下!它又如一条蛟龙，时而上下翻腾，时而左摇右摆，时而驶上高高耸立着的大回环的顶端……
你知道过山车的速度为什么有那么多的变化吗 你知道过山车为什么能够到达大回环的最高处吗
学习内容
01. 动能
02. 势能
第3节 动能和势能
学习目标
第3节 动能和势能
1 能通过实例从做功的角度描述能量。能说出能量与做功的关系。记住能的单位。
2 能通过实例或实验初步认识动能势能的概念，并能运用其解释相关的现象。
3 能通过实验探究，了解动能、势能的大小跟那些因素有关。
4 具有从能量的角度分析物理问题的意识。
01. 动能
02. 势能
03. 课堂总结
04. 动手动脑学物理
05. 课堂练习
目录导航
第3节 动能和势能
课堂导入
（1）复习
①力学中的功包括两个必要因素:
一是作用在物体上的力；二是物体在这个力的方向上移动了距离。
②功的大小：
力学中规定：功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
③公式: 功＝力×距离 W = Fs
人在爬楼梯时，要克服自己的重力做功，功的大小等于人的重力G乘以楼梯的竖直高度h： W=Gh
W = Fs
重力G
h
第3节 动能和势能
课堂导入
（2）阅读事例
鸟撞飞机即鸟和飞行的飞机相撞。血肉之躯的小鸟与钢铁飞机在天空相撞，犹如以卵击石——卵破而石头无恙，然而事实并非如此，飞机与飞鸟在空中相撞，轻者飞机不能正常飞行，往往被迫紧急降落，重者机毁人亡。
目前鸟撞飞机是威胁航空安全的重要因素之一，自1988年以来，由鸟击引起的坠机事故已造成219人死亡。
小小飞鸟为什么对飞行中的飞机造成如此大的危害呢
第3节 动能和势能
课堂导入
第3节 动能和势能
（3）观察一组研究数据
——《高空抛物的伤害程度》
想一想：
小小的物品为什么能够把人击伤？学习了今天的知识，你就明白了。
第3节 动能和势能
一、动能（kinetic energy）
一、动能
1. 能量
（1）现象探究：什么情况下能做功。
湍急的流水能推动水车
拉开的弓能将箭射出
分析：流动的水对水车做了功；飞行的子弹对苹果做了功；拉开的弓对箭做了功。
探究归纳：上述实例的共同特点是物体对外做了功。
飞行的子弹能击碎苹果
（2）能量的概念
物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。
（3）能量的实质
物体做功的过程就是能的转化过程。物体做的功越多，说明某种能转化为别的形式的能就越多，就表示这个物体的能量越大。即能量是表示物体做功本领的物理量。
（4）能量的单位
物体做功的过程就是能的转化过程，因此能的单位与功的单位相同，是焦耳（J）。
一、动能
1. 能量
（1）问题探究
运动的物体是否具有能？
一、动能
2. 动能
台风把物体刮跑
行驶的汽车
子弹击穿木桩
现象分析：台风、汽车、子弹都在运动，具有能量。
探究发现：运动的物体具有能。
（2）动能
物体由于运动而具有的能量，叫做动能。一切运动的物体都具有动能。
例如，空中飞行的飞机、地上行驶的汽车、河水的流动等。
一、动能
2. 动能
3. 探究物体的动能跟哪些因素有关
锤头的质量
越大，做功越多
子弹的速度越大，做功越多
动能是由于物体运动而具有的能，子弹飞行的速度大，对物体的杀伤力也大（做功多），所以动能可能与物体的运动速度有关。
锤子击碎物体时，锤头的质量越大，破坏力越强（做功越多），动能的大小可能与物体的质量有关。
猜想与假设
一、动能
（1）如下图所示，钢球A从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动，运动的钢球A碰到木块B后，能将B撞出一段距离s。在同一水平面上，木块B被撞得越远，钢球A对B做的功就越多，A的动能越大。
制定计划
3. 探究物体的动能跟哪些因素有关
一、动能
（2）实验方法
①转换法：通过被撞物体运动的距离s来反映动能的大小。
制定计划
3. 探究物体的动能跟哪些因素有关
一、动能
②控制变量法： 在探究动能大小可能与物体运动速度、物体质量有关时，每次实验这两个变量只能变化一个。
制定计划
速度 v1=v2
质量 m1＞m2
控制速度不变，改变质量的方法：
质量不等的小球从同一高度滚下。
质量 m1=m2
速度 v1＞v2
控制质量不变，改变速度的方法：
同一小球从不同高度滚下。
3. 探究物体的动能跟哪些因素有关
一、动能
探究一：探究动能大小与速度的关系
①控制钢球的质量m不变。
②让同一钢球A分别从不同的高度
由静止开始滚下，撞击木块B。
③观察并测量木块被撞出的距离s。
进行实验
次数 质量m/kg 高度h/cm 推动木块的距离s/cm
1 0.1 10
2 0.1 15
3 0.1 20
3. 探究物体的动能跟哪些因素有关
一、动能
探究二：探究动能大小与质量的关系
①控制速度不变，即固定钢球
在滑槽上的释放位置的高度h。
②改变钢球的质量m。
③观察并测量木块被撞出的距离s。
进行实验
次数 质量m/kg 高度h/cm 推动木块的距离s/cm
1 0.1 10
2 0.2 10
3 0.3 10
3. 探究物体的动能跟哪些因素有关
一、动能
探究（1）中：在质量相同时，钢球下落的高度越高，钢球达到斜面底端的速度越大，木块被撞击滑行的距离越远，说明：
钢球的动能大小与速度有关，速度越大，动能越大。
分析与论证
3. 探究物体的动能跟哪些因素有关
一、动能
探究（2）中：不同钢球从同一高度滚下，达到斜面底端时的速度相同，钢球质量越大，木块被撞击滑行的距离越远，说明：
钢球的动能大小与质量有关，质量越大，动能越大。
分析与论证
3. 探究物体的动能跟哪些因素有关
一、动能
实验结论
物体动能的大小跟速度、质量有关，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；
运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。
3. 探究物体的动能跟哪些因素有关
一、动能
交流与讨论
（1）使钢球获得动能的方法：将钢球由斜面某一高度静止释放（重力势能转化为动能）。
（2）将质量不同的钢球放在斜面上同一高度处静止释放的目的：控制钢球达到斜面底端时具有相同的初速度（钢球的速度与质量无关）。
（3）将质量相同的钢球由斜面上不同位置静止释放的目的：改变钢球达到斜面底端时的初速度。
（4）水平面绝对光滑时对实验的影响：钢球撞击木块后木块移动的距离无法确定，钢球动能的大小无法比较。
3. 探究物体的动能跟哪些因素有关
一、动能
交流与讨论
（5）实验改进：
①木块被撞后滑出木板的解决办法：换质量更大的木块，换质量更小的钢球，换更长的木板。
②木块质量较大，确保实验现象较明显：增大钢球滚下的高度。
③不用木块的实验改进：在桌上铺一条毛巾，钢球在毛巾上表面滚动的距离来反映动能的大小。
（6）实验结论的应用：生活中超载、超速问题（超速：速度大，超载：质量大，则动能大，危险性大）。
3. 探究物体的动能跟哪些因素有关
一、动能
如图所示是一些道路的标示牌：小型客车最高行驶速度不得超过100km/h；大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过80km/h。
为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？
【分析】同一辆汽车，质量不变，速度越大，具有的动能越大，危害性越大。所以限制机动车的最高行驶速度才能保证机动车行驶的安全性。
车型不同，车的载重量就不同，也就是说，车的质量有大有小。如果车的行驶速度相同，质量大的，动能大，在道路上行驶时，危险性就大。因此，在同样的道路上，交通管理部门会对不同车型设定不同的最高行驶速度。
4. 与动能有关的现象及解释
一、动能
想想议议
5. 小资料——《一些物体的动能》
物体 动能/J 物体 动能/J
抛出去的篮球 约30 跑百米的运动员 约3×103
行走的牛 约60 飞行的步枪子弹 约5×103
从10 m高处落下的砖块 约2.5×103 行驶的小轿车 约2×105
一、动能
【例题1】判断下列物体动能的变化情况：
①一辆汽车加速运动，它的动能________.
②火车进站时做减速运动，它的动能______；停止后，它的动能等于________.
③一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水，它的动能______ .
④汽车空载和满载时以相同速度前进，则______时动能大.
根据影响动能大小的因素判断：
物体动能的大小跟速度、质量有关，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。
跟踪练习
满载
变大
减小
0
减小
一、动能
【例题2】如图所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验，将小钢球从高度为 的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一木块在水平面向前移动一段距离 后停下。先后完成甲、乙、丙所示的三组实验。
（1）小钢球在滚下斜面的过程中，其动能大小是通过______（选填“高度 ”或“距离 ”）大小来反映的；
（1）钢球从斜面滚下过程中，其动能大小是通过木块移动距离s的大小来反映的，小木块移动距离越大，说明小钢球的动能越大。
跟踪练习
距离
一、动能
（2）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，动能越______；
（3）分析比较________两组实验可得，物体速度相同时，质量越大，动能越大；
（2）分析比较甲乙两组实验，小球的质量相同，在斜面上释放时的高度不同，甲图中小球释放时的高度大，到达水平面时的速度大，推动木块滑行的距离远，故可得出结论：物体质量相同时，速度越大，动能越大。
（3）探究动能大小与质量的关系，保持速度相同，钢球的质量不同，故分析比较甲、丙两组实验可得出物体的动能与质量的关系。
跟踪练习
大
甲、丙
一、动能
（4）综合上述可知，如图所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定不同的最高________；
（5）在实验中，若增大水平面的粗糙程度，则木块移动的距离将______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
（4）图所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高速度，质量越大的车，限速越低。
（5）在实验中，若增大水平面的粗糙程度，木块受到的阻力增大，则木块移动的距离将减小。
跟踪练习
速度
减小
一、动能
二、势能
（potential energy）
（1）现象探究：被举高的物体能做功。
①观察打桩机打桩的过程：如图所示，打桩机在工作时，先把“重锤”高高举起，“重锤”落下，可以把桩打入地里。
分析：被举高的重锤能够对桩做功，说明被举高的重锤具有能量。
1. 重力势能
二、势能
②高空抛物现象曾被称为“悬在城市上空的痛”。它曾与“乱扔垃圾”齐名，排名第二。高空抛物，既伤人又伤物。
分析：高空的物体能够做功，说明高处的物体具有能量。
探究归纳：
高处的物体都具有能量。
1. 重力势能
二、势能
想一想：高处的物体具有什么能呢？
1. 重力势能
二、势能
（2）重力势能
在地球表面附近，物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能，叫做重力势能。
山顶的巨石
山顶的巨石、举高的重锤都能对外做功，具有能量。这种能量是物体由于受到重力产生的.
2. 决定重力势能大小的因素
二、势能
【猜想与假设】
（1）重力势能是由于物体处在一定高度而具有的能，所以重力势能可能与物体的位置高度有关。
（2）位置高度相同的足球和铅球下落到地面，铅球对地面做的功比足球大得多，推测重力势能可能与物体的质量有关。
物体离地面越高、质量越大，做功的本领越强。
2. 决定重力势能大小的因素
二、势能
设计并进行实验
探究一：探究重力势能的大小与高度的关系
让同一物体分别从不同的高度由静止开始下落，观察桌腿在沙坑下陷的深度。
2. 决定重力势能大小的因素
二、势能
设计并进行实验
探究二：探究重力势能大小与质量的关系
让质量不同的物体分别从同一高度由静止开始下落，观察桌腿在沙坑下陷的深度。
2. 决定重力势能大小的因素
二、势能
探究一中：同一物体从不同高度的位置下落时，桌腿在沙坑下陷的深度不同；高度越高，桌腿在沙坑下陷的深度越大。
说明：
质量相等的物体，高度越高，重力势能越大。
分析与论证
2. 决定重力势能大小的因素
二、势能
探究二中：质量不同的物体从同一高度下落时，质量越大，桌腿在沙坑下陷的深度越大.
说明：
高度相同时，物体的质量越大，重力势能越大。
分析与论证
2. 决定重力势能大小的因素
二、势能
物体重力势能的大小跟高度、质量有关，质量相同的物体，高度越高，它的重力势能越大；
高度相同的物体，质量越大，它的重力势能也越大。
实验结论
陨石与
陨石坑
2. 决定重力势能大小的因素
二、势能
（3）想想议议
在建筑工地上，常常看到以下的指示牌，你知道这些安全警示牌表示什么含义？其中包含的物理原理是什么？
这些安全警示牌表示防止高空物体的下落。可见高空坠物非常危险，为什么？
因为处于高空的物体具有很大的重力势能，一旦下落后，做的功也多，对人的伤害更大。
当心吊物　
当心落物
必须戴安全帽
3. 弹性势能
二、势能
（1）现象探究：物体发生弹性形变与做功
运动员在参加射箭比赛时，拉弯的弓为什么能将箭射出？蹦床比赛中，运动员为什么可以 “跳” 这么高？
分析：被拉弯的弓可以把箭射出去，弓对箭做了功；发生形变的蹦床把人弹起来，弹簧对人做了功。
共同特点：发生弹性形变的物体具有能量。
蹦床
射箭
3. 弹性势能
二、势能
（2）弹性势能
物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
发生形变的物体在恢复形变时可以做功，因此具有能量。例如，发生形变的网球拍能将网球弹出，具有能量。
发生形变的网球
拍具有弹性势能
发生形变的撑杆
具有弹性势能
发生形变的弹簧
具有弹性势能
3. 弹性势能
二、势能
（3）影响弹性势能大小的因素
①现象探究
钟表的发条，拧的越紧，指针走动的时间越长；弹弓的皮筋拉的越长，弹丸被弹射的越远；弓拉得越弯，能把箭射的越远。
弓的形变程度越大，箭射得越远。
影响弹性势能大小的因素是物体本身的材料和弹性形变的程度。
在材料相同时，物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。
探究结论
二、势能
3. 弹性势能
【例题3】同学们在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验时，提出了如下猜想：
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。
跟踪练习
二、势能
为了验证上述猜想，他们利用小桌、沙子、透明的箱子、质量不同的重物进行实验。把小桌放在平整的沙面上，让重物从高处落下，撞击桌面的中心部位，桌腿陷入沙子。图为实验过程中的有关情景。
（1）实验探究的是______（选填“重物”或“小桌”）的重力势能；
（2）实验中通过比较______________________来判断物体重力势能的大小；
（3）通过比较_______（选填“甲乙”“乙丙”“丙丁”或“甲丁”）两图，可得出的实验结论是：______________________________ ；
（4）如图所示的实验，_______
（选填“能”或“不能”）顺利验证
两个猜想。
跟踪练习
二、势能
不能
重物
桌腿陷入沙子的深度
甲、乙
物体的质量相同时，所在高度越高，重力势能越大
跟踪练习
（1）（2）实验探究的是重物的重力势能，重物下落撞在桌子上，桌腿陷入沙子中，重物的重力势能通过小桌陷入沙子的程度看出。
（3）重力势能与物体质量、高度有关，研究某一变量时，要控制另一变量相同，由图得，甲乙中控制重物的质量相同，改变物体下落的高度，物体下落高度越高，小桌陷入沙子中的深度较深，说明物体的质量相同时，所在高度越高，重力势能越大。
（4）如图所示的实验，通过比较甲乙实验，质量相同，下落高度不同，可以验证重力势能与高度有关；甲乙丙丁实验中，重物下落高度都不同，无法验证重力势能与高度的关系。
二、势能
（1）为验证猜想一，他设计了如图所示实验，（小球质量大于木块的质量）实验时将同一弹簧压缩不同的长度（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将小球置于弹簧的右端，松开后小球撞击同一位置的相同木块上，分析比较 ______________ ，从而得出弹性势能大小。
跟踪练习
【例题4】在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想：
猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；
猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关；
木块移动的距离
解析见下页
二、势能
（2）为验证猜想二，需选用材料_________的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩________（选填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若__________________，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。
跟踪练习
前后两次木块移动的距离不同
不同
相同
（1）为验证猜想一，即弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关，应改变弹簧的弹性形变大小，因此要将同一个弹簧压缩不同的长度；运用转换法，观察木块移动距离的远近来比较弹性势能的大小。
（2）探究弹性势能的大小与弹簧的材料有关，需选用长度和粗细相同，材料不同的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩相同的长度，观察前后两次木块移动的距离；若前后两次木块移动的距离不同，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。
二、势能
三、课堂总结
①定义：物体能够对外做功，就说这个物体具有能量.
②实质：物体做功的过程，就是能的转化过程.
能量是表示物体做功本领的物理量.
③单位：焦耳（J）.
①定义：物体由于运动而具有的能叫做动能.
②影响因素：物体的运动速度和质量.
①定义：物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能.
②影响因素：物体的质量和所在的高度.
①定义：物体由于发生弹性形变而具有的能.
②影响因素：物体本身的材料和弹性形变的程度.
动能和势能
能量
弹性
势能
动能
重力势能
三、课堂总结（1）
三、课堂总结（2）
动能和势能的比较
动能 势能 重力势能 弹性势能
概念
决定因素
相同点 物体由于运动
而具有的能量
物体由于受到重力
并处在一定高度时
所具有的能
物体由于发生弹性形变而具有的能量
质量和速度
质量和高度　
弹性形变
程度和材料
都是能量的一种具体形式，都具有做功的本领，单位都是焦耳（J）.
四、动手动脑学物理
四、动手动脑学物理
1. 请你从能量的角度解释，为什么骑自行车时速度不能太快
质量一定时，自行车速度越大，动能越大，刹车时（克服阻力）做功多；
根据公式W=Fs可知，在刹车阻力相同时，刹车需要的距离就越长，车越不容易停下来，易发生危险，所以骑车不能太快。
四、动手动脑学物理
2. 请你判断下列物体具有哪种形式的能量:
（1）在水平公路上行驶的汽车；
（2）悬挂在天花板上的吊灯；
（3）在空中飞行的飞机；
（4）被拉开的弹弓。
（1）汽车在运动，具有动能。
（2）吊灯在高处，具有重力势能。
（3）“在空中”“飞行”分别说明飞机具有重力势能和动能。
（4）拉开的弹弓发生了弹性形变，具有弹性势能。
四、动手动脑学物理
3. 阅读图11.3的剪报。用物理知识解释：为什么此时的馒头能把人砸伤
扔出的馒头由于具有惯性，与火车运动的速度相同，速度越大，动能越大，所以能把人砸伤。
四、动手动脑学物理
4. 物体的质量和它的速度都能影响物体的动能。请你研究本节小资料“一些物体的动能”提供的数据，质量与速度相比，哪个因素对物体的动能影响更大
四、动手动脑学物理
从资料可以看知：行走的牛，尽管质量很大，约是子弹的105倍，但速度较慢，动能并不大；飞行的子弹，尽管质量不大，但速度很大，约是牛的103倍，动能是行走的牛的几十倍。可见速度对动能的影响比质量对动能的影响要大。
四、动手动脑学物理
5. 拦河大坝使上游的水位升高，提高水的重力势能。水从大坝的上游流下时冲击水轮机发电，水的势能最终转化为电能。
瑞士的大笛克桑斯大坝高285m，我国葛洲坝水电站的拦河坝高70m。有人说前者水的重力势能比后者的大，能够这样简单地得出结论吗 为什么
四、动手动脑学物理
水库中水的重力势能大小与水的质量和高度有关，虽然大笛克桑斯大坝比葛洲坝拦河坝高，但我们并不知道水库中水量的多少，所以不能简单地得出结论。
葛洲坝拦河坝
大笛克桑斯大坝
五、课堂练习
1. 关于功和能的关系的说法中，下列说法中正确的是（ ）
A. 一个物体没有做功，它一定不具有能量
B. 一个物体能够做的功越多，其动能一定越大
C. 一个物体具有能量，说明它正在做功
D. 一个物体能够做功，说明它具有能量
五、课堂练习
一个物体虽然没有做功，但是只要它有做功的能力，它就具有能量，故A、C错误，D正确；
物体做功越多，说明该物体具有的能量就越大，并不一定是动能越大，也有可能是重力势能或其他形式的能，故B错误。
D
所以选D。
2. 下列物体中: ①卷紧的钟表发条；②扔在空中的橡皮；③被适当拉伸的弹簧；④充满气的气球。
具有弹性势能的是 （ ）
A. ①②③④　　　　 B. ①③④
C. 只有①　　　　 D. 只有①③
五、课堂练习
机械钟表内的发条被卷紧后，其发生了弹性形变，故①具有弹性势能；扔在空中的橡皮，没有发生弹性形变，故②不具有弹性势能；被适当拉伸的弹簧，发生了弹性形变，故③具有弹性势能；充满气的气球，发生了弹性形变，故④具有弹性势能。故B选项正确。
B
所以选B。
3. 如图所示，舰载机在“山东舰”航母上起飞，其在加速上升过程中（　　）
A．动能减小，重力势能增大
B．动能增大，重力势能减小
C．动能增大，重力势能增大
D．动能减小，重力势能减小
五、课堂练习
舰载机在“山东舰”航母上起飞，其在加速上升过程中，质量不变，速度和高度都变大，所以其动能和重力势能都增大，故ABD不符合题意，C符合题意。
C
所以选C。
五、课堂练习
4．无人机已被应用于诸多领域。如图所示，是一款我国具有完全自主知识产权的某品牌无人机，在无人机匀速上升的过程中，对其分析正确的是（　　）
A．动能不变，重力势能增大
B．动能减小，重力势能增大
C．动能增大，重力势能增大
D．动能增大，重力势能减小
A
无人机匀速上升过程中，无人机的质量不变，高度增大，重力势能增大；速度不变，质量不变，其动能不变，故BCD错误，A正确。
故选A.
五、课堂练习
5. 如图所示是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越　　　，这说明橡皮筋的弹性势能与橡皮筋发生　　 　 的大小有关；若橡皮筋被拉得长度相同，所用“子弹”的质量不同，则发现射出时的速度也_______ （选填“相同”或“不相同”）；在此过程中，橡皮筋对“子弹”做的功_________ （选填“相同”或“不相同”）。
远　
　弹性形变程度
不相同
相同
解析见下页
五、课堂练习
橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，则橡皮筋的弹性势能越大；这说明橡皮筋的弹性势能与弹性形变程度有关。
在橡皮筋被拉得长度相同时，橡皮筋的弹性势能相同，对子弹做的功相同，射出子弹的动能也相同，由于所用“子弹”的质量不同，其射出时的速度也会不同。
五、课堂练习
6. 爸爸开车带着小明行驶在高速公路上，小明看到图所示的限速标志，想起了学过的“动能”的知识，也产生了一系列有关的问题。其中最有探究价值且易于探究的是（　　）
A．物体的动能与物体的形状是否有关？
B．物体的动能与它的速度有什么关系？
C．物体的动能与它的质量和速度有什么关系？
D．物体的动能与哪些因素有关？
C
ABC．三种汽车的质量不同，限制的速度不同，从质量和速度两个方面进行探究动能，动能的大小与物体的形状无关，最有探究价值且易于探究的是物体的动能与质量和速度的关系，故C符合题意，AB不符合题意；
D．“物体的动能与哪些因素有关？”这问题不具体，范围较广，故D不符合题意。
所以选C.
五、课堂练习
7. 小明学做家乡特色菜“贴饽饽熬鱼”时，一个不小心让饮料瓶落到了松软的玉米面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，想利用玉米面团和装有水的饮料瓶探究影响重力势能的因素。随后他依次做了如图所示的实验。
（1）通过面团的凹陷程度可以确定水瓶下落前__________的大小；
（2）利用实验①、②可探究重力势能大小与物体的______是否有关；
（3）要研究物体的重力势能是否与物体所在高度有关，应对比实验
_________（选填实验序号）的结果；
（4）高空抛物是一种危害公共安全的
行为，请阐述不能高空抛物的原因：
________ 。
见解析　
重力势能
质量
②③
解析见下页
五、课堂练习
（1）根据转换法的知识可知，通过面团的凹陷程度可以确定水瓶下落前重力势能的大小。
（2）实验①、②可知，物体下落的高度不变，改变了物体的质量，所以，可以探究重力势能大小与物体的质量是否有关。
（3）要研究物体的重力势能是否与物体所在高度有关，应控制物体的质量不变，改变物体的高度，符合这个条件的是②③两次实验。
（4）物体的质量相同，物体落下的高度不同，高度越高，物体下陷的深度越深，具有的重力势能越大，所以，在质量一定时，高度越高，重力势能越大，因此，即使质量很小的高空坠物也因高度具有较大的机械能，砸中人或物品会造成严重后果，所以一定要禁止。
五、课堂练习
8．小明在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小球从斜面上由静止释放，小球下滑后撞击斜面底端的木块，请回答下列问题：
（1）该实验所探究的物体的动能是指______（选填“木块”或“小球”）的动能；
（2）第一次实验的情景如图甲所示，在进行第二次实验前，应进行的操作是_________ ；
（3）如图甲、乙所示，同一小球从斜面不同高度由静止释放，是探究动能大小与_______的关系，得出的结论是：___________；
解析见下页
质量相同时，速度越大，动能越大
小球
将木块移至原位置
速度
五、课堂练习
（1）（2）本实验中，通过观察小球推动木块移动的距离来反映小球动能大小的，所以每次实验开始时木块的位置是一样的，故应进行的操作是将木块移至原位置。
（3）同一小球从斜面不同高度由静止释放，小球质量相同，从不同高度释放到达斜面底部的速度不同，因此是探究动能与速度的关系。
由甲乙两图可知，当斜面高度高时，小球推动木块移动的距离大，因此，可得出结论：质量一定时，速度越大，动能越大。

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