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【考点精讲】浙教版科学九年级上册考点梳理与巩固
专题05 能量及其形式与机械能
知识点一、认识能量
（一）我们的世界充满着能量
植物的生长、流星等自然现象都与能量相关;人类的切活动都离不开能量，我们需要能量来保证日常生活和工作，即使在睡觉的时候也需要消耗能量。
事例 说明
植物的生长需要能量 所有的自然现象都涉及能量
破坏力巨大的龙卷风具有能量
太阳的照射提供能量
运动员的奔跑需要能量 人类的一切活动每时每刻都离不开能量
人的学习需要能量
人睡觉时需要消耗能量
（二）通过斜面实验认识能量
实验装置
过程和现象 小球一旦从斜面滚下，它将会继续滚上另一个斜面， 如果没有摩擦力，不管斜面比斜面甲陡些还是缓些，小球总是会滚到斜面上的C处或另一斜面上的D处或E处，而C处或D、E处离桌面的高度与小球出发点A处的高度相同
解释 将小球提高到A处时，就给予了小球一种与升高高度相联系的能量
【能力拓展】
能量是客观存在的，与我们从力产生的效果中能够感受到力的存在一样，我们也可以从能量产生的效果中感受能量的存在。一般来说，如果一个物体能够使别的物体运动或产生变化，我们就说这个物体具有能量。能量的单位是焦耳,简称为焦，符号是J。
知识点二、能量的形式
物体的运动有多种多样的形式。跟物体的运动一样，能量也有多种形式。根据能量的特点大致可以分为机械能、化学能、声能、电能、电磁能、内能、核能等。
事例 具有的能量形式
做机械运动的物体 机械能
汽车行驶时需要的燃料 化学能
动听的音乐 声能
各种电池和发电厂提供的电 电能
核电站发电 核能
可见光、红外线紫外线、微波和X射线 电磁能
高温水蒸气 内能
所有的自然现象都涉及能量，人类的生命活动每时每刻也都离不开能量。流动的水具有机械能，现代生活离不开电能，现代交通离不开气油燃烧释放出的化学能，原子核发生变化时释放出核能，各种植物的生要依赖太阳能
【能力拓展】
几种能量:
潮汐能：在海洋的潮汐中蕴藏的能量;
生物质能：太阳能以化学能的形式贮存在生物体中，即以生物体为载体的能量;
核能：原子核发生变化时释放的能量;
地热能：是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩。
知识点三、动能
（一）动能的概念
物体由于运动而具有的能量叫做动能。一切做机械运动的物体都具有动能。例如:飞翔的小鸟、行走的人、行驶的汽车、流动的水和空气等，都具有动能。
（二）探究影响动能大小的因素
(1)提出问题:动能的大小与哪些因素有关
(2)猜想与假设:物体动能大，表示物体由于运动而具有的能量大，所以动能可能与物体的运动速度有关，还可能与物体的质量有关。
(3)设计实验与制订计划:让小车从斜面上滑下，碰到一个木块上，推动木块做功。在同样的水平面上，通过木块被推动的距离大小，判断出小车动能的大小。
①探究动能大小与速度的关系:让同一小车从不同高度滑下，看哪次木块被推得远
②探究动能大小与质量的关系:换用质量不同小车，让它们从同一高度滑下，看哪个小车把木块推得远
(4)进行实验与收集证据:
①同一小车从不同高度滑下，小车碰撞木块时的速度不同。高度越高，小车滑下时速度越大，木块被推得越远，说明物体动能的大小与物体的速度有关。
②不同小车从同一高度滑下，小车碰撞木块时的速度相同。质量大的小车将木块推得远，说明物体动能的大小与物体的质量有关。
(5)实验结论:物体动能的大小与物体的质量和运动速度有关。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。
（三）在探究和理解动能大小与哪些因素有关时，应注意以下两点
(1)因动能的大小与物体的质量、运动的速度两个因素有关，所以要用控制变量的方法进行实验。
(2)一切运动的物体都具有动能，物体的动能由物体的质量和其速度的大小共同决定，在比较物体的动能大小或分析物体动能大小的变化时，要同时考虑到物体的质量和物体的速度两个因素，不能只考虑其中的一个方面。例如:一颗子弹的速度大于火车的速度，并不能说明子弹的动能就一定比火车的动能大，因为子弹的质量比火车的质量小得多；也不能因为火车的质量比子弹的质量大得多，就认为火车的动能就一定比子弹的动能大，因为火车的速度比子弹小得多。
【能力拓展】
①任何物体都有质量，无论固体、液体还是气体，只要它是运动的，它就具有动能。
②本实验主要运用了控制变量法(控制物体的质量或物体的速度相同)和转换法(根据小车将木块推动的距离远近来判断小车具有的动能大小)。
知识点四、势能
（一）重力势能
(1)定义:物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。
判断一个物体是否具有重力势能，关键是看此物体相对某一个平面有没有被举高，即相对此平面有没有一定的高度。 若有，则物体具有重力势能；若没有，则物体不具有重力势能。
(2)探究影响重力势能大小的因素的实验
实验原理 金属小球的重力势能由被金属小球所撞出的沙坑的深度和大小来表示，撞出的沙坑越深越大，表明金属小球的重力势能越大
实验过程 a.探究重力势能与高度的关系:从不同高度自由释放同一金属小球，观察并记录金属小球所撞出沙坑的深度和大小；b.探究重力势能与质量的关系:从同一高度自由释放质量不同的金属小球，观察并记录金属小球所撞出沙坑的深度和大小
实验现象 a.同一个金属小球，下落高度越高，金属小球所撞出的沙坑越深越大；b.下落相同的高度，质量越大的金属小球撞出的沙坑越深越大
分析现象得出结论 a.在质量相同时，物体被举得越高，它具有的重力势能越大；b.物体被举高的高度相同，物体的质量越大，它具有的重力势能就越大
(3)物体的重力势能大小与物体的质量和被举高的高度有关。物体的质量越大，被举得越高，它具有的重力势能就越大。
（二）弹性势能
(1)定义:物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。例如，张开的弓、拉长的橡皮条、卷紧的钟表发条、压弯的杆等都是由于发生形生弹性形变而具有了弹性势能。判断一个物体是否具有弹性势能，关键是看物体是否发生了弹性形变，若物体发生了弹性形变，则此物体具有弹性势能。
(2)影响弹性势能大小的因素:弹性势能的大小与物体弹性形变的大小有关。物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。例如，射箭时手拉弓弦使弓的弹性形变越大，弹性势能就越大，箭就射得越远。同样，机械表内发条卷得越紧，弹性形变越大，弹性势能就越大，机械表走动的时间就越长。
【能力拓展】
在没有特别指明的情况下，“高度”一般是相对于地面而言的，在初中阶段通常认为地面上的物体具有的重力势能为零。
弹性势能说明：
(1)不是所有发生形变的物体都具有弹性势能，如橡皮泥发生形变就不具有弹性势能，因为它发生形变后不能恢复原状，属于塑性形变。具有弹性的物体也不一定具有弹性势能，若弹簧被拉伸，超出弹性限度，不能恢复原状，此时弹簧就不具有弹性势能。
(2)要判断物体的弹性势能是否发生了变化，关键是要看此物体的形变程度有没有发生改变。若物体的形变程度变大，则物体的弹性势长能变大；若物体的形变程度变小，则物体的弹性势能变小。
知识点五、动能和势能的转化
（一）动能和重力势能的相互转化
动能和重力势能之间可以相互转化，一般发生在重力作用下的运动过程中。
(1)摆锤的摆动:在摆锤向下摆动的过程中，高度越来越低，速度越来越大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能:在摆锤摆过中点向上摆动的过程中，高度越来越高，速度越来越小，重力势能增大，动能减小，动能转化为重力势能。
(2)滚摆的运动:在滚摆下降的过程中，高度越光越低，速度越来越大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能；在滚摆上升的过程中，高度越来越高，速度越来越小，重力势能增大，动能减小，动能转化为重力势能。
(3)高处滚下的小球:小球在最高点运动速度是零，不具有动能，只具有重力势能； 到最低点只具有动能；之间既有动能又有重力势能。最高点开始小球在滚动过程中，重力势能转化为动能；最低点开始动能转化为重力势能。
（二）动能和弹性势能的相互转化
一个木球从高处滚下来，撞击到弹簧片上。
研究的过程 球的速度 动能 弹簧片形变程度 弹性势能 能的转化
木球压弯弹簧片 不断减小直至为零 不断减小直至为零 由小变大 不断增大 动能转化为弹性势能
弹簧片把木球弹回 由零不断增大 由零不断增大 由大变小 不断减小，直至为零 弹性势能转化为动能
（三）机械能守恒
动能和势能之和称为机械能。物体的动能和势能可以相互转化，而且在转化过程中，如果只有动能和势能的相互转化,机械能的总量就保持不变，即机械能守恒。
（四）动能和势能转化的应用
动能和势能的相互转化有着广泛的应用。如撑杆跳高运动员起跳后，身体不断上升，撑竿剧烈弯曲，动能转化为运动员的重力势能和撑竿的弹性势能。当上升到一定高度时，动能变得很小。此后，撑竿的弹性势能将逐渐转化为运动员的重力势能。水力发电站是利用水的势能转化为水的动能，再转化为叶轮的动能，进而带动发电机发电的。
【能力拓展】
正确分析动能和势能的相互转化，可分以下几步进行:
(1)明确研究对象和所要研究的过程。
(2)物体在起始位置所具有的动能、势能。
(3)在运动过程中，物体的位置、形状、速度是否发生变化，如何变化，物体的重力势能、弹性势能、动能是否变化。
(4)得出结论:减小的一种形式的能必定转化为增大的另一种形式的能。
题型一、能量及其形式
1．新能源电动车（如图）利用电池提供能量来驱动汽车。电池和汽油中蕴含相同形式的这种能量，该能量是（　　）
A．电能 B．内能 C．机械能 D．化学能
【答案】D
【详解】新能源电动车利用电池提供能量来驱动汽车，电池将化学能转化为电能，电能再转化为机械能，汽油是利用燃烧将化学能转化为内能，内能再转化为机械能，电池和汽油中蕴含相同形式的能量是化学能，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
2．下列实例中说明光能传播能量的是（　　）
A．海上的灯塔发光为船只指引方向
B．激光在钢板上打孔
C．通过光纤传递的图像，医生能看到病人体内的病灶
D．红绿灯控制交通信号，如果你想直行，红灯告诉你：“停”
【答案】B
【详解】A．海上的灯塔发光为船只指引方向，利用光能传递信息，故A不符合题意。
B．激光在钢板上打孔，利用光能传递能量，故B符合题意。
C．通过光纤传递的图像信息，医生能看到病人体内的病灶，利用光能传递信息，故C不符合题意。
D．红绿灯时控制交通的信号，如果你想直行，红灯告诉你：“停”，利用光能传递信息，故D不符合题意。
故选B。
3．下列关于能的叙述不正确的是（　　）
A．人在跑步时要消耗体内的“能”
B．挂在树枝上的苹果没有运动，所以苹果不具有“能”
C．向日葵在太阳下不断生长时将太阳光中的“能”储存到体内
D．伽利略的斜面实验中，小球从斜面滚下后能滚上另一个斜面是因为小球具有“能”
【答案】B
【详解】A．人在跑步时要消耗体内的“能”，跑步消耗人的化学能，故A正确；
B．挂在树枝上的苹果没有运动，但相对地面有一定的高度，具有重力势能，也就具有机械能，故B错误；
C．向日葵在太阳下不断生长时将太阳光中的“能”储存到体内，太阳光具有内能，故C正确；
D．伽利略的斜面实验中，小球从斜面滚下后能滚上另一个斜面是因为小球具有机械能，故D正确。
故选B。
4．下列物体所具有能量的形式表述正确的是（　　）
A．被大风摇动的树干不具有能量
B．米饭中储存着化学能
C．被拉伸的弹簧具有能量而被压缩的弹簧不具有能量入
D．水库中的水不具有能量，而只有当它从水库中流下时才具有能量
【答案】B
【详解】A．被大风摇动的树干具有动能，故A错误；
B．储存在食物中的能量是化学能，米饭中储存着化学能，故B正确；
C．被拉伸和被压缩的弹簧都有弹性势能，故C错误；
D．水库中的水由于位置较高，具有重力势能，故D错误。
故选B。
5．用导线将开关、灵敏电流计和材质不同的钥匙甲、乙相连，将两钥匙插入橙子中（如图），闭合开关，灵敏电流计指针发生偏转。该橙子电池的能量直接来源于（ ）
A．机械能 B．电能 C．核能 D．化学能
【答案】D
【详解】实验电路中，灵敏电流计指针发生偏转，说明有电能产生，它来自于橙子内的化学能，故ABC错误，D正确。
故选D。
题型二、动能及其影响因素
6．如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后，在空中飞行过程中动能随时间变化的曲线最接近的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【详解】铅球在整个飞行过程中，质量不变，铅球一直在运动，动能不为零。从出手到最高点过程中速度减小，此过程动能减小；在下落的过程中，速度不断增大，到达地面最大，此过程动能增大。整个过程动能先减小再增大，处于最高点时竖直方向速度为0，但水平方向仍然有速度，因此动能不为0，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
7．洒水车在清洁杭州市街道卫生环境中起到了很重要的作用，洒水车在水平路面上进行洒水作业时保持匀速行驶，则洒水车发动机的牵引力如何改变，洒水车的动能将如何改变（　　）
A．牵引力不变，动能不变 B．牵引力不变，动能减小
C．牵引力减小，动能不变 D．牵引力减小，动能减小
【答案】C
【详解】当洒水车工作时，自身重力不断减小，对地面的压力不断减小，那么它受到的摩擦力不断减小。当它做匀速直线运动时，牵引力和摩擦力相互平衡，因此牵引力减小；洒水的过程中，速度不变，质量减小，因此动能减小，故C正确，ABD错误。
故选C。
8．在探究动能大小与哪些因素有关的实验中：
(1)如图甲所示，小明先探究动能大小与质量关系，他如何控制小车到水平面速度相同： ；
(2)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，即运动的距离越远说明物体的动能越大。于是小华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，得到如图乙所示的实验情形，据此她得出在速度相同的条件下，质量越大，物体具有的动能越 （选填“大”或“小”），该结论与原实验结论有差异的原因： ；
(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丙所示，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，并简述原因？答： 。
【答案】(1)使小车从同一斜面、同一高度自由下滑
(2) 小 小车在水平面受到的摩擦力不同
(3)见解析
【详解】（1）小车从斜面下滑运动到水平面的速度与在斜面下滑的高度有关，因此为了使小车到水平面速度相同，应使小车从同一斜、同一高度自由下滑。
（2）据乙图可知，当小车的速度相同时，物体的质量越大，在水平面运动的距离越近，动能越小，这与原实验结论有差异，是由于质量不同的小车在水平面受到的摩擦力大小不同，对实验存在影响。
（3）探究“动能大小与质量的关系”时，需要控制速度相同，而利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度静止释放，由于小球对水平面的压力大小不同，在水平面受到的摩擦力大小不同，撞击木块时的速度大小不同，因此该实验方案不可行。
9．小科同学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”。他先将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度的位置，然后都由静止释放，当小球运动到竖直位置时，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，，球A、B的质量分别为、（）。请回答：
(1)基于 的假设，小科进行甲、乙两组实验；
(2)在甲、乙两组实验中，小科每次都将小球拉到与竖直方向成的位置，然后都由静止释放。他这样做的主要目的是 ；
(3)小科发现丙组木块C撞击最远，比较乙、丙实验，得出的结论是 。
(4)实验过程中，发现木块C移动的距离较短而不易进行观察和比较。对此请你写出一条改进措施： 。
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
(4)见解析
【详解】（1）甲、乙两组实验中小球的质量不同，拉开的角度相同，说明高度相同，到达最低位置的速度相同，探究是动能与质量的关系，因而基于的假设是物体动能的大小可能与物体的质量有关。
（2）在甲、乙两组实验中，小科每次都将小球拉到与竖直方向成θ1的位置，然后都由静止释放，到达最低位置的速度相同，这样做的主要目的是控制物体碰撞时的速度相同。
（3）比较乙、丙实验，质量相同，拉开的角度越大，下降后的速度越大，推动物体的距离越远，说明动能越大，故得出的结论是：物体质量相同时，速度越大动能越大。
（4）实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较，可以通过增大小球与竖直方向的角度，从而增大木块移动的距离，便于观察和比较。
10．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小丽同学设计了如图所示甲、乙、丙三次实验。让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
(1)要探究动能大小与物体质量的关系时应保证铁球达到水平面的速度相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是使小球 ；
(2)选用甲、丙两次实验可以得出的结论是 。
(3)该实验是通过观察 来比较铁球动能的大小，从而得出结论的，这里所用的研究方法的是 。
(4)若水平面绝对光滑，铁球与纸盒将做 运动。
【答案】(1)让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止滚下
(2)物体质量相同时，速度越大，动能越大
(3) 纸盒被铁球推动距离的大小 转换法
(4)匀速直线
【详解】（1）让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止滚下，可以让铁球达到水平面的速度相同。
（2）由图示实验可知，甲、丙两次实验，球的质量相同，甲滚下的高度大于丙滚下的高度，甲到达斜面底端时的速度较大，甲将纸盒推动得更远，说明甲的动能更大，由此可得：物体质量相同时，速度越大，动能越大。
（3）该实验是通过观察纸盒被铁球推动距离的大小来比较铁球动能的大小，这种研究方法称为转换法。
（4）水平面光滑，则不存在摩擦力，铁球与纸盒水平方向不受力的作用，根据牛顿第一定律，铁球与纸盒将做匀速直线运动。
题型三、势能及其影响因素
11．在自由式滑雪比赛中，运动员的重心轨迹如图所示，图中各点中运动员的重力势能最大的是（　　）
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
【答案】A
【详解】由图知，a点位置最高，而质量不变，故运动员的重力势能最大的是a点。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
12．小实利用空心塑料管、质量不同的小球（m1＜m2）、大头针和泡沫来研究“影响重力势能大小的因素”。如下图所示，他将小球放在塑料管正上方释放，观察大头针插入泡沫的深度，重复实验。下列说法不正确的是（　　）
A．三组实验中，小球的体积应该要保持完全相同
B．三组实验中，都应让小球从静止状态自由下落
C．比较①和③，可以探究重力势能与高度的关系
D．比较②和③，可以探究重力势能与质量的关系
【答案】C
【详解】A．根据控制变量的原则，三组实验中，小球的体积应该要保持完全相同，故A正确；
B．实验是为了探究“影响重力势能大小的因素”，为了避免小球的动能干扰实验，三组实验中，都应让小球从静止状态自由下落，故B正确；
C．①和③组实验中，小球的质量和高度都不相同，不符合控制变量的原则，因此不能探究重力势能与高度的关系，故C错误；
D．②和③组实验中，小球的高度相同，质量不同，可以探究重力势能与质量的关系，故D正确。
故选C。
13．在排球比赛中，小王同学按下图方式将排球踮起，随后被小李同学在最高点扣球击回落地为团队拿下一分，在该过程中排球重力势能E随时间t变化的图像最接近下列选项中的（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】如图所示，小王将排球踮起时，排球离地面有一定高度，此时具有重力势能，排球上升过程中高度不断增加，重力势能增加，当小李将球扣向地面时，球的高度减小，重力势能减小，直到变化为0，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
14．在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，已知重物A、B、C的质量关系为mA=mB＜mC。三个完全相同的木桩和三个从不同高度处释放时的重物位置如图甲所示，木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示，重物B、C将木桩打入沙中的深度相同。
(1)让重物自由下落打击在木桩上，通过观察木桩陷入沙中的深度判断 （选填“重物”“木桩”）的重力势能大小；
(2)比较 两个重物将木桩打入沙中的深度，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系，得出的结论是： ；
(3)结合（2）中的实验结论，通过比较B和C两个重物将木桩打入沙中的深度，我们 （选填“能”或“不能”）得出物体的重力势能与其质量有关的结论。
【答案】(1)重物
(2) AB 质量相同时，高度越高，重力势能越大
(3)能
【详解】（1）让重物自由下落打击在木桩上，重物具有重力势能，通过观察木桩陷入沙中的深度判断重物的重力势能大小，运用了转换法。
（2）[1][2]由题意和图甲可知，重物A、B的质量相等，重物B的高度大于重物A的高度，B重物下放置的木桩陷入沙子的深度更深，所以可以得出结论：质量相同时，高度越高，重力势能越大。
（3）由图乙可知，重物B撞击木桩陷入沙中的深度等于重物C撞击木桩陷入沙中的深度，重力势能相等，但研究重力势能与质量关系必须控制高度相同，结合（2）结论，把C提升到与B相同高度，打下的深度会增大，因而可以得出物体的重力势能与其质量有关的结论。
15．为探究重力势能的大小与什么因素有关，小明利用带有三个铁钉的小圆桌、沙子、质量不同的重物设计并进行了如图甲所示的实验。
(1)实验中通过观察 来判断物体重力势能的大小；
(2)探究重力势能大小与高度的关系，应选择图甲中 （填序号）两次实验进行比较；
(3)对比②、③两次实验现象可得出的实验结论是： ；
(4)若不计空气阻力，将一小石块从某一高度由静止开始下落，到刚落到地面的过程中，小石块的重力势能随时间的变化图像可能是如图乙中的 。
【答案】(1)小圆桌陷入沙中的深浅
(2)①②
(3)在高度相同时，质量越大的物体，重力势能越大
(4)C
【详解】（1）由于实验中物体重力势能的大小不能直接判断，所以该实验采用转换法，通过观察小圆桌陷入沙中的深浅来判断物体重力势能的大小。
（2）探究重力势能大小与高度的关系时，由控制变量法可知，需要控制物体的质量相等，物体下落的高度不同，①和②使用的是质量相同的物体，从不同高度落下，所以可以选择图甲中①②两次实验进行比较。
（3）由图甲可知，②、③两次实验中物体的质量不同，从同一高度落下，所以探究的是高度相同时，重力势能的大小与质量的关系，得出的结论是在高度相同时，质量大的物体，重力势能越大。
（4）将一小石块从某一高度由静止开始下落，到刚落到地面的过程中，小石块做加速运动，小石块在相同时间内下降的高度越来越大，小石块的高度减小的越来越快，则小石块的重力势能减小的越来越快，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
题型四、机械能守恒
16．缓震鞋垫能够有效减轻跑步或走路过程中的震动，从而增加舒适感。为检验鞋垫的缓震性能，开展如图所示实验，将鸡蛋从一定高度掉落（不计空气阻力），观察到鸡蛋被弹起，且没有破裂，下列说法正确的是（　　）
A．从下落到刚接触鞋垫，鸡蛋的动能转化为重力势能
B．从下落到刚接触鞋垫，鸡蛋的机械能不守恒
C．下落到最低点时，鞋垫的弹性势能最大，鸡蛋的机械能最小
D．从最低点上升到刚好离开鞋垫，鸡蛋的动能一直增大
【答案】C
【详解】A．从下落到刚接触鞋垫，鸡蛋下降的速度越来越大，高度降低，动能增大，重力势能减小，鸡蛋的重力势能转化为动能，故A错误；
B．不计空气阻力，从下落到刚接触鞋垫，只有重力做功，鸡蛋无能量损失，鸡蛋的机械能守恒，故B错误；
C．下落到最低点时，鸡蛋速度为零，高度为零，鸡蛋的机械能最小，鞋垫的形变最大，它的弹性势能最大，故C正确；
D．从最低点上升到刚好离开鞋垫过程中，鸡蛋的重力与受到的弹力相等时，速度最大，之后速度减小，因此，动能先增大后减小，故D错误。
故选C。
17．投篮时，篮球从A点经B、C点飞向D点，运动轨迹如图所示，若空气阻力不可忽略且大小恒定，则下列说法正确的是（ ）
A．篮球在最高点时动能为零
B．篮球从A到B点的动能逐渐变小
C．篮球在B点的动能等于在C点的动能
D．篮球在整个过程中的机械能守恒
【答案】B
【详解】A．篮球在最高点时，虽然竖直方向速度为零，但水平方向仍有速度，故速度不为零则动能不为零，故A错误；
B．篮球从A到B点的过程中，高度增加，重力势能增大，同时空气阻力不可忽略且做负功，根据能量守恒，机械能减少，而重力势能增大，所以动能逐渐变小，故B正确；
C．从B点到C点，篮球克服空气阻力做功，机械能减少，B、C两点高度相同，重力势能相同，那么C点的动能小于B点的动能，故C错误；
D．因为空气阻力不可忽略，篮球在运动过程中要克服空气阻力做功，机械能不守恒，故D错误。
故选B。
18．如图所示为蹦床运动员在空中展示的动作，下列有关运动员在蹦床上运动时的说法中正确的是（ ）
①运动员在最高点时，重力势能最大，动能最小
②运动员在下肢刚接触蹦床时，动能最大
③运动员在蹦床上下落至最低点时，蹦床的弹性势能最大
④运动员在运动过程中机械能守恒
A．①④ B．①③ C．②③ D．②④
【答案】B
【详解】①运动员在最高点时，高度最高，质量不变，根据重力势能的影响因素可知重力势能最大；此时速度为0，质量不变，根据动能的影响因素可知动能最小，故①正确。
②运动员在下肢刚接触蹦床时，还会继续向下运动，此时重力大于弹力，速度还会增大，此时动能不是最大，当蹦床的弹力等于运动员的重力时，速度最大，动能最大，故②错误。
③运动员在蹦床上下落至最低点时，蹦床的弹性形变程度最大，根据弹性势能的影响因素可知蹦床的弹性势能最大，故③正确。
④运动员在运动过程中，由于存在空气阻力以及蹦床的摩擦等，会有一部分机械能转化为内能等其他形式的能，在与蹦床接触时还会转化为蹦床的弹性势能，机械能不守恒，故④错误。
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
19．某学校科技节推出了一种新型保龄球游戏，参赛者将保龄球从一个斜坡上由静止释放，滚上另一个斜坡后撞击斜坡上的塑料瓶，撞倒塑料瓶数量多者获胜。小明提出疑问：保龄球撞倒塑料瓶的数量是否与斜坡倾角大小有关？于是设计了如图甲所示的装置。
(1)若不考虑阻力，保龄球在左侧斜坡下滑过程中机械能 （填“增大”“减小”或“不变”）。
(2)为保证每次保龄球冲上右侧斜坡的初速度不变，小明的做法是 。
(3)经过多次实验得到数据如图乙。小明判断将斜坡放平（），保龄球撞击的塑料瓶数量最多，其依据是 。
(4)若将保龄球置于Q点由静止释放，不考虑阻力，请分析是否能完成以上实验，并说明理由： 。
【答案】(1)不变
(2)应让保龄球从同一位置由静止释放
(3)斜坡倾角越小，保龄球撞倒的塑料瓶数量越多
(4)不能，原因是保龄球在右侧能到达的最高点与Q点等高，而塑料瓶的位置高于Q点
【详解】（1）若不考虑阻力，保龄球在左侧斜坡下滑过程中，只有重力势能与动能的相互转化，机械能守恒，所以机械能不变。
（2）为保证每次保龄球冲上右侧斜坡的初速度不变，小明应让保龄球从同一位置由静止释放。因为根据机械能守恒定律，从同一位置释放，保龄球初始的重力势能相同，到达斜坡底部时转化的动能相同，速度也就相同。
（3）根据图乙可知，斜坡倾角越小，保龄球撞倒的塑料瓶数量越多。由此推测，当斜坡放平（）时，保龄球撞击的塑料瓶数量最多。
（4）若将保龄球置于Q点由静止释放，不能完成以上实验。不考虑阻力，保龄球运动过程中机械能守恒，保龄球在右侧能到达的最高点与Q点等高，而塑料瓶的位置高于Q点，所以保龄球无法撞击到塑料瓶，不能完成实验。
20．在探究动能大小与哪些因素有关的实验中，小金设计了如图实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止。
(1)该实验中的研究对象是 ；
(2)甲、乙、丙三次实验中，通过比较 来比较小球的动能大小；
(3)在图甲、乙中，，若，则可得出结论 ；
(4)小金又利用丁图来研究动能和势能相互转化，图中两个相同的光滑弧形槽，一个为凸形，一个为凹形，A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v，A小球通过凸形槽的时间为t1，B小球通过凹形槽的时间为t2，则t1 t2（填“＜”、“=”、“>”）。
【答案】(1)钢球
(2)木块移动的距离
(3)在质量相同时，物体的速度越大，动能越大
(4)>
【详解】（1）实验中通过比较木块在同一水平面上被钢球撞击的距离远近来比较钢球动能的大小，所以该实验中的研究对象是钢球。
（2）甲、乙、丙三次实验中，通过比较木块被钢球撞击后移动的距离来比较小球的动能大小，木块移动的越远，说明钢球的动能越大，这是转换法的应用。
（3）在图甲、乙中，两球的质量相同，因，乙中钢球下滑到水平面的速度较大，推动木块通过的距离较长，动能较大，故结论为：在质量相同时，物体的速度越大，动能越大。
（4）在凸形滑道运动的物体，在运动到最高点的过程中，要将动能转化为重力势能，运动速度小于初速度；在下落过程中不计滑道的摩擦，机械能守恒，重力势能再全部转化为动能，运动到凸形滑道右端时速度等于初速度；在凹形滑道运动的物体，在运动到最低点的过程中，要将重力势能转化为动能，运动过程中运动速度大于初速度；在上升过程中不计滑道的摩擦，机械能守恒，动能再全部转化为重力势能，运动到凹形滑道右端时速度速度等于初速度；因此在凸形滑道运动物体的平均速度小于在凹形滑道运动物体的速度，由可知，通过A滑道用的时间为大于通过B滑道用的时间为，即。
21．小明在做如图甲所示的“观察小球摆动时动能和势能的转化”的实验。
（1）图甲中，小球从A点由静止开始摆动到B点，小球在A点时和B点时所具有的机械能、的大小关系是 （忽略空气阻力）（选填“>”、“<”、“=”）；
（2）小科发现小球每摆一个来回的时间似乎都相同，于是他猜想小球来回摆动一次所用的时间t可能与小球质量m、绳子长度L、小球移开的距离s等因素有关。为了验证猜想，他在竖直的木板上画出方格，用瓶子代替小球，并在瓶内装大米以改变质量（如图乙所示），进行实验并得到了表中的数据；
序号 瓶子总质量m（g） 移开距离s（格） 悬线长度L（格） 来回时间t（s）
1 20 3 12 2．1
2 40 3 12 2．1
3 60 3 12 2．1
4 60 2 12 2．1
5 60 1 12 2．1
6 60 3 9 1.9
7 60 3 6 1.5
木板上画出方格的目的是 ；
（3）通过分析表中的数据可以得出的结论： 。
【答案】 = 见解析 见解析
【详解】（1）[1]小球从A点由静止开始摆动到B点，忽略空气阻力，小球的机械能守恒，所以小球在A点时和B点时所具有的机械能相同。
（2）[2]木板上画出方格，便于比较来回移开距离、悬线长度的变化。
（3）[3]根据表格中的数据可知，当质量不同时，来回时间可能相同，当s不同时，来回时间可能相同，所以与m、s无关，当悬线长度不同时，来回时间一定不同，所以与L有关。
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【考点精讲】浙教版科学九年级上册考点梳理与巩固
专题05 能量及其形式与机械能
知识点一、认识能量
（一）我们的世界充满着能量
植物的生长、流星等自然现象都与能量相关;人类的切活动都离不开能量，我们需要能量来保证日常生活和工作，即使在睡觉的时候也需要消耗能量。
事例 说明
植物的生长需要能量 所有的自然现象都涉及能量
破坏力巨大的龙卷风具有能量
太阳的照射提供能量
运动员的奔跑需要能量 人类的一切活动每时每刻都离不开能量
人的学习需要能量
人睡觉时需要消耗能量
（二）通过斜面实验认识能量
实验装置
过程和现象 小球一旦从斜面滚下，它将会继续滚上另一个斜面， 如果没有摩擦力，不管斜面比斜面甲陡些还是缓些，小球总是会滚到斜面上的C处或另一斜面上的D处或E处，而C处或D、E处离桌面的高度与小球出发点A处的高度相同
解释 将小球提高到A处时，就给予了小球一种与升高高度相联系的能量
【能力拓展】
能量是客观存在的，与我们从力产生的效果中能够感受到力的存在一样，我们也可以从能量产生的效果中感受能量的存在。一般来说，如果一个物体能够使别的物体运动或产生变化，我们就说这个物体具有能量。能量的单位是焦耳,简称为焦，符号是J。
知识点二、能量的形式
物体的运动有多种多样的形式。跟物体的运动一样，能量也有多种形式。根据能量的特点大致可以分为机械能、化学能、声能、电能、电磁能、内能、核能等。
事例 具有的能量形式
做机械运动的物体 机械能
汽车行驶时需要的燃料 化学能
动听的音乐 声能
各种电池和发电厂提供的电 电能
核电站发电 核能
可见光、红外线紫外线、微波和X射线 电磁能
高温水蒸气 内能
所有的自然现象都涉及能量，人类的生命活动每时每刻也都离不开能量。流动的水具有机械能，现代生活离不开电能，现代交通离不开气油燃烧释放出的化学能，原子核发生变化时释放出核能，各种植物的生要依赖太阳能
【能力拓展】
几种能量:
潮汐能：在海洋的潮汐中蕴藏的能量;
生物质能：太阳能以化学能的形式贮存在生物体中，即以生物体为载体的能量;
核能：原子核发生变化时释放的能量;
地热能：是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩。
知识点三、动能
（一）动能的概念
物体由于运动而具有的能量叫做 。一切做机械运动的物体都具有动能。例如:飞翔的小鸟、行走的人、行驶的汽车、流动的水和空气等，都具有动能。
（二）探究影响动能大小的因素
(1)提出问题:动能的大小与哪些因素有关
(2)猜想与假设:物体动能大，表示物体由于运动而具有的能量大，所以动能可能与物体的 有关，还可能与 有关。
(3)设计实验与制订计划:让小车从斜面上滑下，碰到一个木块上，推动木块做功。在同样的水平面上，通过木块被推动的距离大小，判断出小车动能的大小。
①探究动能大小与速度的关系:让同一小车从不同高度滑下，看哪次木块被推得远
②探究动能大小与质量的关系:换用质量不同小车，让它们从同一高度滑下，看哪个小车把木块推得远
(4)进行实验与收集证据：
①同一小车从不同高度滑下，小车碰撞木块时的速度不同。高度越高，小车滑下时速度越大，木块被推得越远，说明 。
②不同小车从同一高度滑下，小车碰撞木块时的速度相同。质量大的小车将木块推得远，说明 。
(5)实验结论:物体动能的大小与物体的质量和运动速度有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能 ；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也 。
（三）在探究和理解动能大小与哪些因素有关时，应注意以下两点
(1)因动能的大小与物体的质量、运动的速度两个因素有关，所以要用 的方法进行实验。
(2)一切运动的物体都具有动能，物体的动能由物体的质量和其速度的大小共同决定，在比较物体的动能大小或分析物体动能大小的变化时，要同时考虑到物体的质量和物体的速度两个因素，不能只考虑其中的一个方面。例如:一颗子弹的速度大于火车的速度，并不能说明子弹的动能就一定比火车的动能大，因为子弹的质量比火车的质量小得多；也不能因为火车的质量比子弹的质量大得多，就认为火车的动能就一定比子弹的动能大，因为火车的速度比子弹小得多。
【能力拓展】
1 任何物体都有质量，无论固体、液体还是气体，只要它是 的，它就具有动能。
2 本实验主要运用了 (控制物体的质量或物体的速度相同)和 (根据小车将木块推动的距离远近来判断小车具有的动能大小)。
知识点四、势能
（一）重力势能
(1)定义:物体由于被举高而具有的能量叫做 。
判断一个物体是否具有重力势能，关键是看此物体相对某一个平面有没有被举高，即相对此平面有没有一定的高度。 若有，则物体具有重力势能；若没有，则物体不具有重力势能。
(2)探究影响重力势能大小的因素的实验
实验原理 金属小球的重力势能由被金属小球所撞出的沙坑的深度和大小来表示，撞出的沙坑越深越大，表明金属小球的重力势能越大
实验过程 a.探究重力势能与高度的关系:从不同高度自由释放同一金属小球，观察并记录金属小球所撞出沙坑的深度和大小；b.探究重力势能与质量的关系:从同一高度自由释放质量不同的金属小球，观察并记录金属小球所撞出沙坑的深度和大小
实验现象 a.同一个金属小球，下落高度越高，金属小球所撞出的沙坑越深越大；b.下落相同的高度，质量越大的金属小球撞出的沙坑越深越大
分析现象得出结论 a.在质量相同时，物体被举得越高，它具有的重力势能越大；b.物体被举高的高度相同，物体的质量越大，它具有的重力势能就越大
(3)物体的重力势能大小与物体的 和被举高的 有关。物体的质量越大，被举得越高，它具有的重力势能就越大。
（二）弹性势能
(1)定义:物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做 。例如，张开的弓、拉长的橡皮条、卷紧的钟表发条、压弯的杆等都是由于发生形生弹性形变而具有了弹性势能。判断一个物体是否具有弹性势能，关键是看物体是否发生了弹性形变，若物体发生了弹性形变，则此物体具有弹性势能。
(2)影响弹性势能大小的因素:弹性势能的大小与物体 有关。物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。例如，射箭时手拉弓弦使弓的弹性形变越大，弹性势能就越大，箭就射得越远。同样，机械表内发条卷得越紧，弹性形变越大，弹性势能就越大，机械表走动的时间就越长。
【能力拓展】
在没有特别指明的情况下，“高度”一般是相对于地面而言的，在初中阶段通常认为地面上的物体具有的重力势能为零。
弹性势能说明：
(1)不是所有发生形变的物体都具有弹性势能，如橡皮泥发生形变就不具有弹性势能，因为它发生形变后不能恢复原状，属于塑性形变。具有弹性的物体也不一定具有弹性势能，若弹簧被拉伸，超出弹性限度，不能恢复原状，此时弹簧就不具有弹性势能。
(2)要判断物体的弹性势能是否发生了变化，关键是要看此物体的形变程度有没有发生改变。若物体的形变程度变大，则物体的弹性势长能变大；若物体的形变程度变小，则物体的弹性势能变小。
知识点五、动能和势能的转化
（一）动能和重力势能的相互转化
动能和重力势能之间可以相互转化，一般发生在重力作用下的运动过程中。
(1)摆锤的摆动:在摆锤向下摆动的过程中，高度越来越低，速度越来越大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能:在摆锤摆过中点向上摆动的过程中，高度越来越高，速度越来越小，重力势能增大，动能减小，动能转化为重力势能。
(2)滚摆的运动:在滚摆下降的过程中，高度越光越低，速度越来越大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能；在滚摆上升的过程中，高度越来越高，速度越来越小，重力势能增大，动能减小，动能转化为重力势能。
(3)高处滚下的小球:小球在最高点运动速度是零，不具有动能，只具有重力势能； 到最低点只具有动能；之间既有动能又有重力势能。最高点开始小球在滚动过程中，重力势能转化为动能；最低点开始动能转化为重力势能。
（二）动能和弹性势能的相互转化
一个木球从高处滚下来，撞击到弹簧片上。
研究的过程 球的速度 动能 弹簧片形变程度 弹性势能 能的转化
木球压弯弹簧片 不断减小直至为零 不断减小直至为零 由小变大 不断增大 动能转化为弹性势能
弹簧片把木球弹回 由零不断增大 由零不断增大 由大变小 不断减小，直至为零 弹性势能转化为动能
（三）机械能守恒
动能和势能之和称为机械能。物体的动能和势能可以相互转化，而且在转化过程中，如果只有动能和势能的相互转化,机械能的总量就保持不变，即机械能守恒。
（四）动能和势能转化的应用
动能和势能的相互转化有着广泛的应用。如撑杆跳高运动员起跳后，身体不断上升，撑竿剧烈弯曲，动能转化为运动员的重力势能和撑竿的弹性势能。当上升到一定高度时，动能变得很小。此后，撑竿的弹性势能将逐渐转化为运动员的重力势能。水力发电站是利用水的势能转化为水的动能，再转化为叶轮的动能，进而带动发电机发电的。
【能力拓展】
正确分析动能和势能的相互转化，可分以下几步进行:
(1)明确研究对象和所要研究的过程。
(2)物体在起始位置所具有的动能、势能。
(3)在运动过程中，物体的位置、形状、速度是否发生变化，如何变化，物体的重力势能、弹性势能、动能是否变化。
(4)得出结论:减小的一种形式的能必定转化为增大的另一种形式的能。
题型一、能量及其形式
1．新能源电动车（如图）利用电池提供能量来驱动汽车。电池和汽油中蕴含相同形式的这种能量，该能量是（　　）
A．电能 B．内能 C．机械能 D．化学能
2．下列实例中说明光能传播能量的是（　　）
A．海上的灯塔发光为船只指引方向
B．激光在钢板上打孔
C．通过光纤传递的图像，医生能看到病人体内的病灶
D．红绿灯控制交通信号，如果你想直行，红灯告诉你：“停”
3．下列关于能的叙述不正确的是（　　）
A．人在跑步时要消耗体内的“能”
B．挂在树枝上的苹果没有运动，所以苹果不具有“能”
C．向日葵在太阳下不断生长时将太阳光中的“能”储存到体内
D．伽利略的斜面实验中，小球从斜面滚下后能滚上另一个斜面是因为小球具有“能”
4．下列物体所具有能量的形式表述正确的是（　　）
A．被大风摇动的树干不具有能量
B．米饭中储存着化学能
C．被拉伸的弹簧具有能量而被压缩的弹簧不具有能量入
D．水库中的水不具有能量，而只有当它从水库中流下时才具有能量
5．用导线将开关、灵敏电流计和材质不同的钥匙甲、乙相连，将两钥匙插入橙子中（如图），闭合开关，灵敏电流计指针发生偏转。该橙子电池的能量直接来源于（ ）
A．机械能 B．电能 C．核能 D．化学能
题型二、动能及其影响因素
6．如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后，在空中飞行过程中动能随时间变化的曲线最接近的是（　　）
A． B．
C． D．
7．洒水车在清洁杭州市街道卫生环境中起到了很重要的作用，洒水车在水平路面上进行洒水作业时保持匀速行驶，则洒水车发动机的牵引力如何改变，洒水车的动能将如何改变（　　）
A．牵引力不变，动能不变 B．牵引力不变，动能减小
C．牵引力减小，动能不变 D．牵引力减小，动能减小
8．在探究动能大小与哪些因素有关的实验中：
(1)如图甲所示，小明先探究动能大小与质量关系，他如何控制小车到水平面速度相同： ；
(2)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，即运动的距离越远说明物体的动能越大。于是小华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，得到如图乙所示的实验情形，据此她得出在速度相同的条件下，质量越大，物体具有的动能越 （选填“大”或“小”），该结论与原实验结论有差异的原因： ；
(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丙所示，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，并简述原因？答： 。
9．小科同学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”。他先将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度的位置，然后都由静止释放，当小球运动到竖直位置时，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，，球A、B的质量分别为、（）。请回答：
(1)基于 的假设，小科进行甲、乙两组实验；
(2)在甲、乙两组实验中，小科每次都将小球拉到与竖直方向成的位置，然后都由静止释放。他这样做的主要目的是 ；
(3)小科发现丙组木块C撞击最远，比较乙、丙实验，得出的结论是 。
(4)实验过程中，发现木块C移动的距离较短而不易进行观察和比较。对此请你写出一条改进措施： 。
10．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小丽同学设计了如图所示甲、乙、丙三次实验。让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
(1)要探究动能大小与物体质量的关系时应保证铁球达到水平面的速度相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是使小球 ；
(2)选用甲、丙两次实验可以得出的结论是 。
(3)该实验是通过观察 来比较铁球动能的大小，从而得出结论的，这里所用的研究方法的是 。
(4)若水平面绝对光滑，铁球与纸盒将做 运动。
题型三、势能及其影响因素
11．在自由式滑雪比赛中，运动员的重心轨迹如图所示，图中各点中运动员的重力势能最大的是（　　）
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
12．小实利用空心塑料管、质量不同的小球（m1＜m2）、大头针和泡沫来研究“影响重力势能大小的因素”。如下图所示，他将小球放在塑料管正上方释放，观察大头针插入泡沫的深度，重复实验。下列说法不正确的是（　　）
A．三组实验中，小球的体积应该要保持完全相同
B．三组实验中，都应让小球从静止状态自由下落
C．比较①和③，可以探究重力势能与高度的关系
D．比较②和③，可以探究重力势能与质量的关系
13．在排球比赛中，小王同学按下图方式将排球踮起，随后被小李同学在最高点扣球击回落地为团队拿下一分，在该过程中排球重力势能E随时间t变化的图像最接近下列选项中的（　　）
A． B．
C． D．
14．在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，已知重物A、B、C的质量关系为mA=mB＜mC。三个完全相同的木桩和三个从不同高度处释放时的重物位置如图甲所示，木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示，重物B、C将木桩打入沙中的深度相同。
(1)让重物自由下落打击在木桩上，通过观察木桩陷入沙中的深度判断 （选填“重物”“木桩”）的重力势能大小；
(2)比较 两个重物将木桩打入沙中的深度，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系，得出的结论是： ；
(3)结合（2）中的实验结论，通过比较B和C两个重物将木桩打入沙中的深度，我们 （选填“能”或“不能”）得出物体的重力势能与其质量有关的结论。
15．为探究重力势能的大小与什么因素有关，小明利用带有三个铁钉的小圆桌、沙子、质量不同的重物设计并进行了如图甲所示的实验。
(1)实验中通过观察 来判断物体重力势能的大小；
(2)探究重力势能大小与高度的关系，应选择图甲中 （填序号）两次实验进行比较；
(3)对比②、③两次实验现象可得出的实验结论是： ；
(4)若不计空气阻力，将一小石块从某一高度由静止开始下落，到刚落到地面的过程中，小石块的重力势能随时间的变化图像可能是如图乙中的 。
题型四、机械能守恒
16．缓震鞋垫能够有效减轻跑步或走路过程中的震动，从而增加舒适感。为检验鞋垫的缓震性能，开展如图所示实验，将鸡蛋从一定高度掉落（不计空气阻力），观察到鸡蛋被弹起，且没有破裂，下列说法正确的是（　　）
A．从下落到刚接触鞋垫，鸡蛋的动能转化为重力势能
B．从下落到刚接触鞋垫，鸡蛋的机械能不守恒
C．下落到最低点时，鞋垫的弹性势能最大，鸡蛋的机械能最小
D．从最低点上升到刚好离开鞋垫，鸡蛋的动能一直增大
17．投篮时，篮球从A点经B、C点飞向D点，运动轨迹如图所示，若空气阻力不可忽略且大小恒定，则下列说法正确的是（ ）
A．篮球在最高点时动能为零
B．篮球从A到B点的动能逐渐变小
C．篮球在B点的动能等于在C点的动能
D．篮球在整个过程中的机械能守恒
18．如图所示为蹦床运动员在空中展示的动作，下列有关运动员在蹦床上运动时的说法中正确的是（ ）
①运动员在最高点时，重力势能最大，动能最小
②运动员在下肢刚接触蹦床时，动能最大
③运动员在蹦床上下落至最低点时，蹦床的弹性势能最大
④运动员在运动过程中机械能守恒
A．①④ B．①③ C．②③ D．②④
19．某学校科技节推出了一种新型保龄球游戏，参赛者将保龄球从一个斜坡上由静止释放，滚上另一个斜坡后撞击斜坡上的塑料瓶，撞倒塑料瓶数量多者获胜。小明提出疑问：保龄球撞倒塑料瓶的数量是否与斜坡倾角大小有关？于是设计了如图甲所示的装置。
(1)若不考虑阻力，保龄球在左侧斜坡下滑过程中机械能 （填“增大”“减小”或“不变”）。
(2)为保证每次保龄球冲上右侧斜坡的初速度不变，小明的做法是 。
(3)经过多次实验得到数据如图乙。小明判断将斜坡放平（），保龄球撞击的塑料瓶数量最多，其依据是 。
(4)若将保龄球置于Q点由静止释放，不考虑阻力，请分析是否能完成以上实验，并说明理由： 。
20．在探究动能大小与哪些因素有关的实验中，小金设计了如图实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止。
(1)该实验中的研究对象是 ；
(2)甲、乙、丙三次实验中，通过比较 来比较小球的动能大小；
(3)在图甲、乙中，，若，则可得出结论 ；
(4)小金又利用丁图来研究动能和势能相互转化，图中两个相同的光滑弧形槽，一个为凸形，一个为凹形，A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v，A小球通过凸形槽的时间为t1，B小球通过凹形槽的时间为t2，则t1 t2（填“＜”、“=”、“>”）。
21．小明在做如图甲所示的“观察小球摆动时动能和势能的转化”的实验。
（1）图甲中，小球从A点由静止开始摆动到B点，小球在A点时和B点时所具有的机械能、的大小关系是 （忽略空气阻力）（选填“>”、“<”、“=”）；
（2）小科发现小球每摆一个来回的时间似乎都相同，于是他猜想小球来回摆动一次所用的时间t可能与小球质量m、绳子长度L、小球移开的距离s等因素有关。为了验证猜想，他在竖直的木板上画出方格，用瓶子代替小球，并在瓶内装大米以改变质量（如图乙所示），进行实验并得到了表中的数据；
序号 瓶子总质量m（g） 移开距离s（格） 悬线长度L（格） 来回时间t（s）
1 20 3 12 2．1
2 40 3 12 2．1
3 60 3 12 2．1
4 60 2 12 2．1
5 60 1 12 2．1
6 60 3 9 1.9
7 60 3 6 1.5
木板上画出方格的目的是 ；
（3）通过分析表中的数据可以得出的结论： 。
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