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第十章第10.3节 动能和势能
题型1 探究影响物体动能大小的因素 题型2 探究影响物体动能大小的因素-斜面高度与速度的关系
题型3 探究影响物体动能大小的因素-动能与速度的关系 题型4 探究影响物体动能大小的因素-动能与质量的关系
题型5 探究影响物体动能大小的因素-动能大小的现象表现 题型6 动能大小与质量的关系
题型7 动能大小与速度的关系 题型8 比较动能的大小
题型9 重力势能的概念 题型10 探究影响物体重力势能大小的因素
题型11 探究影响物体重力势能大小的因素-重力势能与质量的关系 题型12 探究影响物体重力势能大小的因素-重力势能与高度的关系
题型13 重力势能大小与高度的关系 题型14 比较重力势能的大小
题型15 弹性势能的概念
▉题型1 探究影响物体动能大小的因素
【知识点的认识】
提出问题：动能的大小与哪些因素有关？
猜想和假设：动能的大小可能与物体的质量有关，还可能与物体的运动速度有关
实验器材：斜面、钢球、木块
实验步骤：
①让同一个钢球从斜面的不同高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近；
②换用质量不同的钢球，让它们从斜面的同一高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近。
实验现象：
①同一钢球从不同高度滚下，钢球碰撞木块时的速度不同。高度越高，钢球滚到平面上时的速度越大，木块被推得越远；
②质量不同的钢球从同一高度滚下，钢球滚到平面上时的速度相同。质量越大的钢球将木块推得越远。
得出结论：
①物体动能的大小与物体的运动速度有关，物体运动速度越大，物体的动能越大；
②物体动能的大小与物体的质量有关，物体的质量越大，物体的动能越大。
归纳总结：
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
1．如图所示是小华探究“动能大小与哪些因素有关”的实验，请补全下面实验过程。
（1）本实验甲、乙两图探究的是 　 　 （选填“木块”或“小球”）的动能与 　 　 的关系；
（2）若操作正确，第二次实验木块最终的位置如图乙所示，则此实验的结论是：　 　 。
（3）实验中小球由斜面静止释放到最终停止运动，机械能 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）小斌还利用图丁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，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（选填“大于”“等于”或“小于”）。
2．安安在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，选用质量不同的两个钢球m和M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和H（H＞h）由静止开始放下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图所示：
（1）安安通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这种科学方法是 　 　 ____________（选填“控制变量”或“转换”）法；若水平面绝对光滑，本实验将 　 　 （选填“能”或“不能”）达到探究目的；
（2）由甲、乙两图可得实验结论是物体的动能大小与 　 　 有关；
（3）安安根据甲、丙两图得出结论是物体的动能大小与质量有关，请你对她的结论进行评估：　 　 。
3．兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：
【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？
【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟 　 　 有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 　 　 有关。
【进行实验】他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越 　 　 。
【分析论证】分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：　 　 。
【实践应用】用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 　 　 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。
4．物理兴趣小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”，将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。
实验次数 钢球质量/g 钢球下摆高度/cm 木块滑行距离/cm
1 20 20 30
2 40 20 58
3 60 20
（1）本实验钢球动能的大小是通过观察 　 　 来判断的。这里采用的科学探究方法是 　 　 。
（2）从表中数据可以看出，他们让质量不同的钢球从相同高度摆下，使钢球到达竖直位置的 　 　 相同，从而探究动能与 　 　 的关系。
（3）由上述1、2两次实验数据和现象可得出结论：　 　 。
（4）在第3次实验中，木块被撞后滑出木板，需要重做第3次实验，甲同学建议换用同样材料但较长的木板，乙同学建议换一个较大的木块，丙同学建议降低钢球下摆的高度。你认为应当采用 　 　 同学的建议。
5．兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：
（提出问题）汽车的动能大小跟什么因素有关？
（猜想假设）由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟 　 　 有关；
由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 　 　 有关；
（进行实验）他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越大；
（分析论证）分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是 　 　 ；
（实践应用）用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 　 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。
6．小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，他用质量不同的两个钢球m和M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和H（H＞h）静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图所示。
（1）小明通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这种研究方法是 　　 __________（选填“控制变量法”或“转换法”），若水平面绝对光滑，本实验将 　 　 （选填“能”或“不能”）达到探究目的；
（2）由甲、乙两图可得实验结论：物体的动能大小与 　 　 有关；
（3）小丽根据甲、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关，她的看法是否正确？　 　 __________（选填“正确”或“错误”），理由是 　 　 ；
（4）另一位同学用图所示的方法探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的小球从不同高度（h2＞h1） 由静止开始释放，通过观察 　 　 来判断小球动能的大小，这种方法是 　 　 （选填“正确的”或“错误的”）。
▉题型2 探究影响物体动能大小的因素-斜面高度与速度的关系
【知识点的认识】
使质量不同的钢球从同一高度静止释放的目的：使小球到达水平面时的初速度相同。
7．小明为了探究动能的大小与哪些因素有关，他设计了如图所示的实验：
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，然后与放在水平地面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲和乙所示；
②分别让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面从B处开始向下运动，然后与放在水平地面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙和丙所示。
上述实验中：
（1）实验中通过观察 　 　 来比较小球的动能大小；
（2）要探究动能与速度的关系应选用 　 　 图，结论是物体的质量相同时，物体的速度越大，则物体具有的动能越 　 　 ；这个结论可以用来解释汽车 　 　 （选填“超速”或“超载”）造成的危害。
（3）乙、丙两图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是使小球到达水平面的 　 　 __________相同；这种实验方法称为 　 　 。
8．小安同学设计了图甲和图乙所示的实验来探究物体的动能大小与哪些因素有关。如图甲所示，让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从高2h处开始由静止向下滚动，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，让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从高h处和2h处开始由静止向下滚动，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。
（1）在图甲和图乙所示的两组实验中，研究的是 　 　 （选填“纸盒”“小球”或“斜面”）的动能与哪些因素有关。
（2）图甲中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是使两球到达水平面时，具有相同的 　 　 。
（3）分析图乙所示实验的现象，可得出结论：在物体的质量相同时，物体的 　 　 越大，动能越大。
（4）如图丙所示的是交通管理部门对不同车型在某一路段设定的最高速度，相关资料表明，大部分重大交通事故是由于汽车超载、超速造成的。汽车超载会造成重大交通事故的原因是 　 　 。
▉题型3 探究影响物体动能大小的因素-动能与速度的关系
【知识点的认识】
提出问题：动能的大小与哪些因素有关？
猜想和假设：动能的大小可能与物体的质量有关，还可能与物体的运动速度有关
实验器材：斜面、钢球、木块
实验步骤：
①让同一个钢球从斜面的不同高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近；
②换用质量不同的钢球，让它们从斜面的同一高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近。
实验现象：
①同一钢球从不同高度滚下，钢球碰撞木块时的速度不同。高度越高，钢球滚到平面上时的速度越大，木块被推得越远；
②质量不同的钢球从同一高度滚下，钢球滚到平面上时的速度相同。质量越大的钢球将木块推得越远。
得出结论：
①物体动能的大小与物体的运动速度有关，物体运动速度越大，物体的动能越大；
②物体动能的大小与物体的质量有关，物体的质量越大，物体的动能越大。
归纳总结：
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
9．如图甲、乙所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。小明同学让同一钢球分别从斜面上不同高度处由静止开始滚下，撞击木块。
（1）该实验探究的是 　 　 （选填“钢球”或“木块”）动能的大小与相关因素的关系。
（2）利用如图甲、乙所示的实验情景，可以得到初步结论：物体动能的大小与 　 　 有关。
（3）小明同学尝试改用如图丙所示装置探究物体动能的大小与哪些因素有关，经过思考后设计了以下两个实验方案：
方案一：探究动能的大小与速度的关系时，用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离。
方案二：探究动能的大小与质量的关系时，用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离。
老师分析完小明的实验方案后指出只有方案 　 　 （选填“一”或“二”）是可行的。另一个方案不可行的原因是 　 　 。
（4）小明在做完上述实验后，他又想到了“探究阻力对物体运动的影响”的实验也用到了图甲、乙中的斜面。让小车从斜面的顶端由静止滑下，通过比较小车在不同表面滑行的距离来反映阻力对小车运动的影响，这里用到的物理实验方法是 　　 。实验过程中，小车在不同表面克服摩擦力做功 　　 （选填“相等”或“不相等”）。
10．在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，小伟同学让同一钢球分别从不同的高度由静止开始滚下，观察木块被撞击后移动的距离s。
（1）实验中，小伟控制了钢球的 　 　 相同，分析甲、乙图，得到的实验结论是：　 　 。
（2）若水平面绝对光滑，本实验将 　 　 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。
（3）今年来，为减少因车辆刹车失灵造成的危害，许多高速公路设置了紧急避险车道，如图丙所示，该车道是在公路右侧设一个冲向高出的大斜坡，路面是砂砾，车辆遇上紧急刹车失灵可以冲上去，可以避免惨剧的发生。请从能量转化的角度解释汽车驶入避险车道后迅速减速的原因 　 　 。
▉题型4 探究影响物体动能大小的因素-动能与质量的关系
【知识点的认识】
提出问题：动能的大小与哪些因素有关？
猜想和假设：动能的大小可能与物体的质量有关，还可能与物体的运动速度有关
实验器材：斜面、钢球、木块
实验步骤：
①让同一个钢球从斜面的不同高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近；
②换用质量不同的钢球，让它们从斜面的同一高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近。
实验现象：
①同一钢球从不同高度滚下，钢球碰撞木块时的速度不同。高度越高，钢球滚到平面上时的速度越大，木块被推得越远；
②质量不同的钢球从同一高度滚下，钢球滚到平面上时的速度相同。质量越大的钢球将木块推得越远。
得出结论：
①物体动能的大小与物体的运动速度有关，物体运动速度越大，物体的动能越大；
②物体动能的大小与物体的质量有关，物体的质量越大，物体的动能越大。
归纳总结：
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
11．小婷总结初中物理学习所做的探究实验发现：
（1）当要研究的物理量大小不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接显示出来。在图甲所示的实验中，小球动能的大小是通过 　 　 来间接反映出来的，这种研究问题的方法叫转换法。
（2）当要研究的物理量与多个因素都有关系时，就要采用 　 　 法。例如要研究动能跟质量的关系，就要改变质量，同时控制速度不变。具体办法是：换用质量不同的小球并让它们从 　 　 由静止滑下。
（3）若实验中的水平面光滑，则此探究实验 　 　 （“能”或“不能”）完成。
（4）分析实验现象并观察图乙所示的交通标志牌，不同车型限速不同，原因是：动能一定时，因为货车的 　 　 大，所以限速低。
12．为探究物体动能的大小与哪些因素有关，某实验小组利用斜面、质量不同的小钢球、木块等器材进行了如图所示的实验。
（1）实验中小钢球的动能的大小是通过 　 来判断的。
（2）实验中通过　 　 两图来探究动能大小与质量的关系，两次实验，让小钢球从同一高度自由滚下，目的是使小钢球滚到斜面底端时具有相同的　 　 。
（3）实验中通过甲、乙两图可以得出结论：在质量一定时，物体的　 　 越大，动能越大。
（4）若在进行甲、丙两图实验时，丙图中木块被撞后滑出木板，为了使木块不滑出木板，需要重新进行丙图的实验，下列方法可行的是　　
A．换用表面更粗糙的木板 B．换用一个质量较大的木板
C．换用质量较小的钢球 D．降低钢球滚下时的高度。
▉题型5 探究影响物体动能大小的因素-动能大小的现象表现
【知识点的认识】
判断动能大小：看木块被小钢球推动的距离多少。
13．用钢球、木块和带有斜槽的长木板。探究物体的动能跟哪些因素有关。
（1）如图甲，让钢球从斜槽上的某一高度由　 　 开始运动，撞击水平面上的木块。钢球撞击木块时具有的动能大小可通过　 　 来反映。
（2）如图乙，将钢球置于斜槽上更高的位置重复上述实验。实验表明，钢球　　 一定时，从斜槽越高的位置开始运动，撞击木块的速度越大，钢球的动能越　　 ；
（3）探究动能跟质量的关系时，应选择让质量　 　 的钢球从斜槽　 　 高度的位置开始运动。（选填“相同”或“不同”）
14．如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。小明同学让同一钢球分别从斜面由静止开始滚下，撞击木块。
（1）该实验是通过观察 　 　 来判断 　 　 （选填“钢球”或“木块”）动能的大小；
（2）如图可以探究物体动能的大小与物体 　 　 的关系。
（3）小明由此实验还联想到探究牛顿第一定律的实验，让同一个小车沿同一斜面的同一个高度由静止开始向下运动，到达毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上继续向前运动直到停止，在水平面运动的整个过程中，克服摩擦力做的功 　 　 （选填“相等”或“不相等”）。小车在玻璃、毛巾表面克服阻力做功的功率分别是P1、P2，则P1　　 P2（选填“＞”或“＝”或“＜”）。
▉题型6 动能大小与质量的关系
【知识点的认识】
动能的大小与物体的质量和运动的速度有关：物体质量越大、速度越大，具有的动能越大。
15．小明学习力学知识后，对有些生活现象存在疑惑，请你都他解答：
（1）为了方便盲人行走，人行道上要求铺设有凹凸刻纹的盲道，盲人不用盲杖也能正常行走，这是为什么？
（2）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？
▉题型7 动能大小与速度的关系
【知识点的认识】
动能的大小与物体的质量和运动的速度有关：物体质量越大、速度越大，具有的动能越大。
16．如图所示为高速公路上对机动车的限速标志，它实质是限制了机动车的（　　）
A．质量 B．重力 C．动能 D．重力势能
17．如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图。雨滴在t1﹣t3三个时刻中具有的动能分别是E1、E2、E3，不考虑下落过程中雨滴的质量变化，则动能的大小关系是（　　）
A．E1＜E2＜E3 B．E1＞E2＞E3 C．E1＜E2＝E3 D．E1＝E2＜E3
（多选）18．做为青龙市民的我们要积践行“文明出行”的各项规定，比如对骑摩托车或电瓶车的规定为：出行要戴头盔（头盔外部材料坚硬，内部材料松软），不带12岁以上的人，不超速行驶，下面对以上解释正确的是（　　）
A．头盔内部材料松软，发生碰撞时增大头部的受力面积，增大压强
B．超速行驶的摩托车不容易导致交通事故的发生
C．头盔外部材料坚硬，能抵抗一定程度来自外部的力量，减小对头部的伤害
D．电瓶车总质量越大、速度越大时，动能越大，发生交通事故时将造成更大的伤害
19．骑自行车时速度不能太快，原因是自行车的速度越大，动能就越 　　 （选填“大”或“小”），刹车阻力相同时，刹车需要的距离就越 　　 （选填“长”或“短”），车越不容易停下来，容易发生危险。
20．“十次车祸九次快，还有喝酒和超载”，这深刻说明了发生车祸的主要原因。
①为了交通安全请你给司机提一条合理的建议；
②用所学的物理知识简要说明超速、超载引发交通事故的原因。
21．我们在公路旁经常看到“严禁超速，严禁超载”的标志，请用学过的物理知识解释其中的道理？（至少说出两点）
▉题型8 比较动能的大小
【知识点的认识】
①物体动能的大小与物体的运动速度有关，物体运动速度越大，物体的动能越大
②物体动能的大小与物体的质量有关，物体的质量越大，物体的动能越大
22．将小球从高处水平抛出，若小球刚抛出时的动能为30J，则它刚接触地面时的动能 　　 ______（选填“大于”、“小于”或“等于”）30J。（不计空气阻力）
▉题型9 重力势能的概念
【知识点的认识】
势能：弹性势能和重力势能统称为势能
（1）重力势能
①概念：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。
②影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度。物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大。
③单位：焦耳（J），重为1N的物体（质量约为0.1kg），被举高1m时所获得的能量，就是1J。
23．如图所示的是建筑工地上打桩机的模型。打桩机打桩时，重锤被拉起后又放下，打在桩面上，将桩打入地面，说明被拉起的重锤具有 　 　 能。若想把桩打得更深一些，可以采用的方法是 　 （写出一种方法即可）。
▉题型10 探究影响物体重力势能大小的因素
【知识点的认识】
实验设计：让高处的重物下落，将小木桩打入沙中，比较小木桩陷入的深度。应用控制变量法确定要探究的量；应用转换法，通过小木桩陷入的深度来反映重力势能的大小。
实验过程：
（1）让同一重物从不同的高度静止落下，撞击相同的两个小木桩，从较高处下落的重物将小木桩撞入沙中深些
（2）用质量不同的重物，分别从同一高度处由静止落下，撞击相同的两个小木桩，质量大的重物将小木桩撞入沙中深些
实验结论：
物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。
24．如图所示，在“探究重力势能的大小跟哪些因素有关”的实验中（m1＝m2＜m3），下列说法错误的是（　　）
A．实验中木桩下陷的深度越深，则物体的重力势能越大
B．比较a、b两图可知：物体被举得越高，重力势能越大
C．选择a、c两图可比较物体的重力势能大小与质量的关系
D．比较b、c两图可比较物体的重力势能大小与质量的关系
▉题型11 探究影响物体重力势能大小的因素-重力势能与质量的关系
【知识点的认识】
实验设计：让高处的重物下落，将小木桩打入沙中，比较小木桩陷入的深度。应用控制变量法确定要探究的量；应用转换法，通过小木桩陷入的深度来反映重力势能的大小。
实验过程：
（1）让同一重物从不同的高度静止落下，撞击相同的两个小木桩，从较高处下落的重物将小木桩撞入沙中深些
（2）用质量不同的重物，分别从同一高度处由静止落下，撞击相同的两个小木桩，质量大的重物将小木桩撞入沙中深些
实验结论：
物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。
25．（1）如图1所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有三个形状和体积相同的实心的小球A、B、C，已知ρA＝ρC＞ρB，A球和B球离沙地高度相同。现让三个球同时由静止释放，球落到沙地上的状态如图中虚线球所示。根据A、B、C三个小球在沙地中下陷的深度可以判断出释放前 　　 球的重力势能最大；球在空中下落时减少的重力势能主要转化为 　　 能，比较A、B两球下落情况可得出结论，物体所处的高度相同时，　　 越大，物体的重力势能越大。
（2）取两只粗细不同，瓶嘴大小相同的塑料瓶去底，在瓶嘴上扎橡皮膜，将其倒置，图2向两瓶中装入等质量的水，如图2所示，可以看到，细塑料瓶橡皮膜凸起得更大一些。结果表明，等质量的水对底部的压强 　　 （选填“相同”或“不同”），液体压强的大小与液体质量 　　 （选填“有关”或“无关”），跟液体的深度有关，深度越大，压强越 　　 。
▉题型12 探究影响物体重力势能大小的因素-重力势能与高度的关系
26．在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，已知木块A、B、C的质量关系为mA＝mB＜mC；三个完全相同的木桩和三个木块从高处释放时的位置如图甲所示；木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示，木块B、C将木桩打入沙中的深度相同。
（1）实验时，木块应在木桩的　 　 （选填“正上方”或“后上方”）释放，将木桩打入沙中；
（2）比较木块A和B将木桩打入沙中的深度，可得：在质量一定时，物体高度　 　 （选填“越高”或“越低”），重力势能　 　 （选填“越大”或“越小”）；
（3）比较木块B和C将木桩打入沙中的深度相同，小刚认为：物体重力势能的大小与质量无关，你认为小刚的观点是　 　 （选填“正确”或“错误”）的，理由是　 　 。
（4）实验时，我们可以通过观察木桩陷入沙中的　 　 来判断重力势能的大小；下列实验与该步骤采用探究方法类似的是　 　
A．学习光的三原色时，与颜料三原色做比较
B．研究发声的音叉是否振动，把音叉放进水里观察到水花四溅
▉题型13 重力势能大小与高度的关系
【知识点的认识】
重力势能的大小与物体的质量和高度有关；物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。
27．高空抛物被称为“悬在城市上方的痛”，这是因为高处的物体具有较大的（　　）
A．弹性势能 B．重力势能 C．体积 D．阻力
28．沙沱水电站位于我县境内，距乌江汇入长江口250.5km，系乌江流域梯级中的第九级，乌江干流开发选定方案中的第七个梯级，坝址控制流域面积54508km2，占整个乌江流域的62%。水库正常蓄水位365m，死水位353.5m，总库容9.10亿m3，调节库容2.87亿m3，属日周调节水库。电站总装机容量1120MW（4×280MW），保证出力350MW，多年平均发电量45.89亿kW h。通航建筑物为垂直升船机，年通过能力334.3万t。请从能量的角度说明沙沱电站大坝修建得如此高的原因。
▉题型14 比较重力势能的大小
【知识点的认识】
影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度．物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大．
29．篮球场上，运动员练习投篮，篮球划过一条漂亮的弧线落入篮筐，球的轨迹如图中虚线所示，从篮球出手到落入篮筐的过程中，篮球的重力势能（　　）
A．一直增大 B．一直减小
C．先减小后增大 D．先增大后减小
▉题型15 弹性势能的概念
【知识点的认识】
①概念：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能．
②影响弹性势能大小的因素：弹性形变程度．同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大．
30．下列物体中，既具有动能又具有势能的是（　　）
A．腾空而起的火箭
B．被拉开的弹弓
C．悬挂在天花板上的吊扇
D．在水平路面上高速行驶的汽车第十章第10.3节 动能和势能
题型1 探究影响物体动能大小的因素 题型2 探究影响物体动能大小的因素-斜面高度与速度的关系
题型3 探究影响物体动能大小的因素-动能与速度的关系 题型4 探究影响物体动能大小的因素-动能与质量的关系
题型5 探究影响物体动能大小的因素-动能大小的现象表现 题型6 动能大小与质量的关系
题型7 动能大小与速度的关系 题型8 比较动能的大小
题型9 重力势能的概念 题型10 探究影响物体重力势能大小的因素
题型11 探究影响物体重力势能大小的因素-重力势能与质量的关系 题型12 探究影响物体重力势能大小的因素-重力势能与高度的关系
题型13 重力势能大小与高度的关系 题型14 比较重力势能的大小
题型15 弹性势能的概念
▉题型1 探究影响物体动能大小的因素
【知识点的认识】
提出问题：动能的大小与哪些因素有关？
猜想和假设：动能的大小可能与物体的质量有关，还可能与物体的运动速度有关
实验器材：斜面、钢球、木块
实验步骤：
①让同一个钢球从斜面的不同高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近；
②换用质量不同的钢球，让它们从斜面的同一高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近。
实验现象：
①同一钢球从不同高度滚下，钢球碰撞木块时的速度不同。高度越高，钢球滚到平面上时的速度越大，木块被推得越远；
②质量不同的钢球从同一高度滚下，钢球滚到平面上时的速度相同。质量越大的钢球将木块推得越远。
得出结论：
①物体动能的大小与物体的运动速度有关，物体运动速度越大，物体的动能越大；
②物体动能的大小与物体的质量有关，物体的质量越大，物体的动能越大。
归纳总结：
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
1．如图所示是小华探究“动能大小与哪些因素有关”的实验，请补全下面实验过程。
（1）本实验甲、乙两图探究的是 　小球　 （选填“木块”或“小球”）的动能与 　质量　 的关系；
（2）若操作正确，第二次实验木块最终的位置如图乙所示，则此实验的结论是：　速度相同时，物体质量越大，动能越大　 。
（3）实验中小球由斜面静止释放到最终停止运动，机械能 　变小　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）小斌还利用图丁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，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　大于　 t2（选填“大于”“等于”或“小于”）。
【答案】（1）小球；质量；（2）速度相同时，物体质量越大，动能越大；（3）变小；（4）大于。
【解答】解：（1）由图知，两相同小球分别从同一斜面不同高度由静止滑下，小球的质量相同，到达水平面的速度不同，所以可探究动能与小球质量的关系；实验中通过小球推动木块移动的距离来反映小球动能的大小；（2）让同一小球分别从同一斜面的相同高度由静止释放，使小球到达水平面的速度相同；由图可知，乙图小球质量更大，撞击木块移动的距离远，故结论为：速度相同时，物体质量越大，动能越大；（3）由于有空气阻力和摩擦，小球最终会静止在水平地面，则小球的机械能是不守恒的；
（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，速度等于初速度，所以平均速度小于初速度；
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，速度等于初速度，所以平均速度大于初速度；
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平均速度，由速度公式可知，通过时间较长的是钢球A。
故答案为：（1）小球；质量；（2）速度相同时，物体质量越大，动能越大；（3）变小；（4）大于。
2．安安在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，选用质量不同的两个钢球m和M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和H（H＞h）由静止开始放下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图所示：
（1）安安通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这种科学方法是 　转换法　 （选填“控制变量”或“转换”）法；若水平面绝对光滑，本实验将 　不能　 （选填“能”或“不能”）达到探究目的；
（2）由甲、乙两图可得实验结论是物体的动能大小与 　速度　 有关；
（3）安安根据甲、丙两图得出结论是物体的动能大小与质量有关，请你对她的结论进行评估：　正确　 。
【答案】（1）转换法；不能；（2）速度；（3）正确。
【解答】解：
（1）实验中通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这里用到的物理学研究问题的方法是转换法；
若水平面绝对光滑，则木块运动时不受摩擦力作用，撞击后将保持匀速直线运动，不能通过木块移动的距离长短来判断小球动能的大小，所以本实验将不能达到探究目的；
（2）由甲、乙图可知，小球的质量相同，小球从同一斜面的不同高度由静止滑下，到达斜面底部时的速度不同，撞击木块后木块移动的距离不同，说明小球的动能不同，所以得出的实验结论为：物体的动能大小与速度有关；
（3）虽然甲、丙两图中没有控制小球到达水平面时的速度相同（没有控制小球下落的高度相同），但丙图中质量大的球到达水平面时的速度小，木块移动的距离反而大（s3＞s1），如果速度增大到与甲相同，则移动的距离就更加大，即球的动能大，说明动能大小还和质量有关，故安安的看法是正确的。
故答案为：（1）转换法；不能；（2）速度；（3）正确。
3．兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：
【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？
【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟 　速度　 有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 　质量　 有关。
【进行实验】他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越 　大　 。
【分析论证】分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：　质量一定时，物体的速度越大，动能越大　 。
【实践应用】用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 　超载　 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。
【答案】【猜想假设】速度；质量；
【进行实验】大；
【分析论证】质量一定时，物体的速度越大，动能越大；超载。
【解答】解：“十次车祸九次快”指的是汽车的动能与速度有关，“安全驾驶莫超载”指的是汽车的动能与质量有关；
物块被撞击得越远，说明物块在水平面做的功越多，那么金属球到达水平面时的动能就越大。
分析甲、丙两图可知，此时物体的质量相等，到达水平面的速度不同，甲图小球到达水平面的速度越大，物体被撞击得更远，说明质量一定时，物体的速度越大，动能越大。
分析甲、乙两图可知，此时物体的质量不相等，初始速度相同，甲图小球的质量越大，物体被撞击得更远，可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。
故答案为：
【猜想假设】速度；质量；
【进行实验】大；
【分析论证】质量一定时，物体的速度越大，动能越大；超载。
4．物理兴趣小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”，将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。
实验次数 钢球质量/g 钢球下摆高度/cm 木块滑行距离/cm
1 20 20 30
2 40 20 58
3 60 20
（1）本实验钢球动能的大小是通过观察 　木块被碰撞后移动的距离　 来判断的。这里采用的科学探究方法是 　转换法　 。
（2）从表中数据可以看出，他们让质量不同的钢球从相同高度摆下，使钢球到达竖直位置的 　速度　 相同，从而探究动能与 　质量　 的关系。
（3）由上述1、2两次实验数据和现象可得出结论：　物体的速度相等时，质量越大，物体的动能就越大　 。
（4）在第3次实验中，木块被撞后滑出木板，需要重做第3次实验，甲同学建议换用同样材料但较长的木板，乙同学建议换一个较大的木块，丙同学建议降低钢球下摆的高度。你认为应当采用 　甲　 同学的建议。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）实验中，钢球的动能不便于测量，采用转换法，转换成钢球对木块做功的本领，通过木块被碰撞后移动的距离来比较钢球的动能的大小；
（2）与从斜面上滚下类似，质量不同的钢球从相同高度处摆下，摆线竖直时，钢球的速度是相同的；钢球的速度相同而质量不同，是探究动能与质量的关系；
（3）比较1、2两次实验数据，钢球的速度相同，质量较大的钢球，推动木块移动的距离也较长，即钢球的动能较大，所以得出的结论是，物体的速度相等时，质量越大，物体的动能就越大。
（4）换用较长木板，可以测量出木块移动的距离，故甲的建议可以采用；实验中，要使钢球推动相同的木块，比较木块移动的距离，才可比较出钢球的动能大小，这是控制变量的要求，故乙同学的建议不可采用；三次实验都是在探究动能与质量的关系，要保持钢球的速度相同，故丙同学的建议不可采用。
故答案为：（1）木块被碰撞后移动的距离；转换法；（2）速度；质量；（3）物体的速度相等时，质量越大，物体的动能就越大；（4）甲。
5．兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：
（提出问题）汽车的动能大小跟什么因素有关？
（猜想假设）由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟 　速度　 有关；
由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 　质量　 有关；
（进行实验）他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越大；
（分析论证）分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是 　质量一定时，物体的速度越大，动能越大　 ；
（实践应用）用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 　超载　 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。
【答案】（猜想假设）速度；质量；
（分析论证）质量一定时，物体的速度越大，动能越大；
（实践应用）超载。
【解答】解：“十次车祸九次快”指的是汽车的动能与速度有关，“安全驾驶莫超载”指的是汽车的动能与质量有关；
物块被撞击得越远，说明物块在水平面做的功越多，那么金属球到达水平面时的动能就越大。
分析甲、丙两图可知，此时物体的质量相等，到达水平面的速度不同，甲图小球到达水平面的速度越大，物体被撞击得更远，说明质量一定时，物体的速度越大，动能越大。
分析甲、乙两图可知，此时物体的质量不相等，初始速度相同，甲图小球的质量越大，物体被撞击得更远，可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。
故答案为：
（猜想假设）速度；质量；
（分析论证）质量一定时，物体的速度越大，动能越大；
（实践应用）超载。
6．小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，他用质量不同的两个钢球m和M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和H（H＞h）静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图所示。
（1）小明通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这种研究方法是 　转换法　 （选填“控制变量法”或“转换法”），若水平面绝对光滑，本实验将 　不能　 （选填“能”或“不能”）达到探究目的；
（2）由甲、乙两图可得实验结论：物体的动能大小与 　速度　 有关；
（3）小丽根据甲、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关，她的看法是否正确？　错误　 （选填“正确”或“错误”），理由是 　没有控制速度相同　 ；
（4）另一位同学用图所示的方法探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的小球从不同高度（h2＞h1） 由静止开始释放，通过观察 　木块在铁板和毛巾上滑行的距离　 来判断小球动能的大小，这种方法是 　错误　 （选填“正确的”或“错误的”）。
【答案】（1）转换法；不能；（2）速度；（3）错误；没有控制速度相同；（4）木块在铁板和毛巾上滑行的距离；错误。
【解答】解：（1）实验中通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这里用到的物理学研究问题的方法是转换法；
若水平面绝对光滑，则木块运动时不受摩擦力作用，撞击后将保持匀速直线运动，不能通过木块移动的距离长短来判断小球动能的大小，所以本实验将不能达到探究目的；
（2）甲、乙两图中小球的质量一定，初始高度不同，到达水平面的时的速度不同，对木块做功多少不同，故可以得出结论：物体的动能大小与速度有关；
（3）她的结论错误，因为要探究动能与质量的关系，需要保证小球的速度不变，图1甲、丙两图中小球下落的高度不同，则到达水平面的速度不同，即没有控制速度相同，故不能得出动能大小与质量的关系；
（4）图丁所示的方法探究动能的大小与速度的关系，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小，此实验应改变小球撞击木块前的速度，控制其它因素相同，而实验中没有控制水平面的粗糙程度相同，故这种方法是错误的。
故答案为：（1）转换法；不能；（2）速度；（3）错误；没有控制速度相同；（4）木块在铁板和毛巾上滑行的距离；错误。
▉题型2 探究影响物体动能大小的因素-斜面高度与速度的关系
【知识点的认识】
使质量不同的钢球从同一高度静止释放的目的：使小球到达水平面时的初速度相同。
7．小明为了探究动能的大小与哪些因素有关，他设计了如图所示的实验：
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，然后与放在水平地面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲和乙所示；
②分别让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面从B处开始向下运动，然后与放在水平地面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙和丙所示。
上述实验中：
（1）实验中通过观察 　木块移动的距离　 来比较小球的动能大小；
（2）要探究动能与速度的关系应选用 　甲、乙　 图，结论是物体的质量相同时，物体的速度越大，则物体具有的动能越 　大　 ；这个结论可以用来解释汽车 　超速　 （选填“超速”或“超载”）造成的危害。
（3）乙、丙两图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是使小球到达水平面的 　速度　 相同；这种实验方法称为 　控制变量法　 。
【答案】（1）木块移动的距离；（2）甲、乙；大；超速；（3）速度；控制变量法。
【解答】解：
（1）实验中，小明是依据木块被推出的距离判断比较小球动能大小的，这种方法在科学上叫做“转换法”；
（2）动能的大小与质量和速度有关，若要探究动能的大小与速度的关系，需控制小球的质量相同，速度不同，所以要探究动能与物体运动速度的关系应选用甲和乙图；由图可知在物体质量相同时，速度越大，动能越大；此结论可用来解释汽车超速造成的伤害；
（3）为了探究物体的动能与质量的关系，应该让不同质量的钢球沿斜面同一高度静止滚下撞击水平板上的木块，这样它们到水平面的速度相等，这种方法称为控制变量法；
故答案为：（1）木块移动的距离；（2）甲、乙；大；超速；（3）速度；控制变量法。
8．小安同学设计了图甲和图乙所示的实验来探究物体的动能大小与哪些因素有关。如图甲所示，让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从高2h处开始由静止向下滚动，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，让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从高h处和2h处开始由静止向下滚动，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。
（1）在图甲和图乙所示的两组实验中，研究的是 　小球　 （选填“纸盒”“小球”或“斜面”）的动能与哪些因素有关。
（2）图甲中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是使两球到达水平面时，具有相同的 　速度　 。
（3）分析图乙所示实验的现象，可得出结论：在物体的质量相同时，物体的 　速度　 越大，动能越大。
（4）如图丙所示的是交通管理部门对不同车型在某一路段设定的最高速度，相关资料表明，大部分重大交通事故是由于汽车超载、超速造成的。汽车超载会造成重大交通事故的原因是 　速度相同时，质量越大，动能越大　 。
【答案】（1）小球；（2）速度；（3）速度；（4）速度相同时，质量越大，动能越大。
【解答】解：（1）根据转换法，通过比较纸盒在同一水平面上被撞击的距离来判断物体动能的大小，实验中探究的动能是指小球撞击纸盒前瞬间的动能；
（2）研究动能与质量的关系时，要控制到水平面速度一定，改变质量大小，故让小球从斜面相同高度处由静止下滑；
（3）研究动能与速度的关系时，要控制质量一定，改变速度大小，故让小球从斜面不同高度处由静止下滑，比较图乙两实验可以得出物体质量一定时，速度越大，动能越大；
（4）汽车超载会造成重大交通事故的原因是，在速度相同时，质量越大，动能越大。不同的车质量不同，若控制速度相同，质量大的车动能更大，不易刹车，造成的危害更大。
故答案为：（1）小球；（2）速度；（3）速度；（4）速度相同时，质量越大，动能越大。
▉题型3 探究影响物体动能大小的因素-动能与速度的关系
【知识点的认识】
提出问题：动能的大小与哪些因素有关？
猜想和假设：动能的大小可能与物体的质量有关，还可能与物体的运动速度有关
实验器材：斜面、钢球、木块
实验步骤：
①让同一个钢球从斜面的不同高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近；
②换用质量不同的钢球，让它们从斜面的同一高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近。
实验现象：
①同一钢球从不同高度滚下，钢球碰撞木块时的速度不同。高度越高，钢球滚到平面上时的速度越大，木块被推得越远；
②质量不同的钢球从同一高度滚下，钢球滚到平面上时的速度相同。质量越大的钢球将木块推得越远。
得出结论：
①物体动能的大小与物体的运动速度有关，物体运动速度越大，物体的动能越大；
②物体动能的大小与物体的质量有关，物体的质量越大，物体的动能越大。
归纳总结：
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
9．如图甲、乙所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。小明同学让同一钢球分别从斜面上不同高度处由静止开始滚下，撞击木块。
（1）该实验探究的是 　钢球　 （选填“钢球”或“木块”）动能的大小与相关因素的关系。
（2）利用如图甲、乙所示的实验情景，可以得到初步结论：物体动能的大小与 　速度　 有关。
（3）小明同学尝试改用如图丙所示装置探究物体动能的大小与哪些因素有关，经过思考后设计了以下两个实验方案：
方案一：探究动能的大小与速度的关系时，用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离。
方案二：探究动能的大小与质量的关系时，用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离。
老师分析完小明的实验方案后指出只有方案 　乙　 （选填“一”或“二”）是可行的。另一个方案不可行的原因是 　实验中没有控制钢球撞击木块时的运动速度相同　 。
（4）小明在做完上述实验后，他又想到了“探究阻力对物体运动的影响”的实验也用到了图甲、乙中的斜面。让小车从斜面的顶端由静止滑下，通过比较小车在不同表面滑行的距离来反映阻力对小车运动的影响，这里用到的物理实验方法是 　转换法　 。实验过程中，小车在不同表面克服摩擦力做功 　相等　 （选填“相等”或“不相等”）。
【答案】（1）钢球；（2）速度；（3）一；实验中没有控制钢球撞击木块时的运动速度相同；（4）转换法；相等。
【解答】解：（1）钢球从斜面滑下来，到达水平面时有速度，故有动能，对木块做功，木块移动的距离越大，钢球的动能越大。故探究钢球动能的大小；
（2）根据图示可知，小球的质量不变，滚下的高度不同，到达水平面时的速度不同，所以探究的是动能大小与速度的关系；
（3）实验方案一用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度后由静止释放，弹性势能转化为钢球的动能，弹簧形变程度不同，小球的速度不同，控制了质量相同，通过观察木块移动的距离来判断动能的大小，故是可行的；而实验方案二用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，相同的弹性势能转化为动能，故动能的大小相同，质量不同，钢球的速度不同，而本实验中，需要改变质量，控制速度相同，故方案二不可行；
（4）小车从同一斜面的顶端由静止滑下，小车具有的重力势能相同，下滑到水平面时的动能也相同，在不同的材料表面上运动时，最终停下来后，动能全部转为内能，克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能，所以，克服摩擦力做功相同。
故答案为：（1）钢球；（2）速度；（3）一；实验中没有控制钢球撞击木块时的运动速度相同；（4）转换法；相等。
10．在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，小伟同学让同一钢球分别从不同的高度由静止开始滚下，观察木块被撞击后移动的距离s。
（1）实验中，小伟控制了钢球的 　质量　 相同，分析甲、乙图，得到的实验结论是：　在质量相同时，物体的速度越大，其动能越大　 。
（2）若水平面绝对光滑，本实验将 　不能　 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。
（3）今年来，为减少因车辆刹车失灵造成的危害，许多高速公路设置了紧急避险车道，如图丙所示，该车道是在公路右侧设一个冲向高出的大斜坡，路面是砂砾，车辆遇上紧急刹车失灵可以冲上去，可以避免惨剧的发生。请从能量转化的角度解释汽车驶入避险车道后迅速减速的原因 　汽车冲上斜坡时，将动能转化成重力势能，汽车的速度减小，车就能停下来　 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）据甲图和丙图中两球可知，两球的质量相同，但高度不同，即速度不同，说明在质量相同时，物体的速度越大，其动能越大；
（2）若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，小球和木块将永远一直运动下去，没有运动距离的远近之分，就不能达到比较距离来比较动能的目的了；
（3）高速公路上的汽车速度大，动能大，刹车失灵车辆冲向高处的大斜坡时，将动能转化成重力势能，汽车的速度减小，车就能停下来。
故答案为：（1）质量；在质量相同时，物体的速度越大，其动能越大；（2）不能；
（3）汽车冲上斜坡时，将动能转化成重力势能，汽车的速度减小，车就能停下来。
▉题型4 探究影响物体动能大小的因素-动能与质量的关系
【知识点的认识】
提出问题：动能的大小与哪些因素有关？
猜想和假设：动能的大小可能与物体的质量有关，还可能与物体的运动速度有关
实验器材：斜面、钢球、木块
实验步骤：
①让同一个钢球从斜面的不同高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近；
②换用质量不同的钢球，让它们从斜面的同一高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近。
实验现象：
①同一钢球从不同高度滚下，钢球碰撞木块时的速度不同。高度越高，钢球滚到平面上时的速度越大，木块被推得越远；
②质量不同的钢球从同一高度滚下，钢球滚到平面上时的速度相同。质量越大的钢球将木块推得越远。
得出结论：
①物体动能的大小与物体的运动速度有关，物体运动速度越大，物体的动能越大；
②物体动能的大小与物体的质量有关，物体的质量越大，物体的动能越大。
归纳总结：
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
11．小婷总结初中物理学习所做的探究实验发现：
（1）当要研究的物理量大小不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接显示出来。在图甲所示的实验中，小球动能的大小是通过 　木块被推的距离　 来间接反映出来的，这种研究问题的方法叫转换法。
（2）当要研究的物理量与多个因素都有关系时，就要采用 　控制变量　 法。例如要研究动能跟质量的关系，就要改变质量，同时控制速度不变。具体办法是：换用质量不同的小球并让它们从 　同一高度　 由静止滑下。
（3）若实验中的水平面光滑，则此探究实验 　不能　 （“能”或“不能”）完成。
（4）分析实验现象并观察图乙所示的交通标志牌，不同车型限速不同，原因是：动能一定时，因为货车的 　质量　 大，所以限速低。
【答案】（1）木块被推的距离；（2）控制变量；同一高度；（3）不能；（4）质量。
【解答】解：（1）该实验中小车动能的大小是通过木块被推的距离体现的，木块被撞的越远，说明小球的动能越大，被撞的越近，说明小球的动能越小，这是转换法的应用；
（2）同质量的小球在同一斜面的同一高度滑下时，到达水平面的速度是相同的，所以换不同质量的小球，让小球从同一高度滑下，是为了控制速度不变，探究动能大小跟质量的关系；本实验主要采用控制变量法和转换法；
（3）实验中通过木块被小球推动的距离来比较动能的大小；若水平面绝对光滑，则小球和木块将做匀速直线运动，本实验将不能达到探究目的；
（4）动能的大小与物体的质量和速度有关，因此在高速公路上，不同车型限速不同的原因是：动能一定时，因为大货车的 质量大，所以限速低。
故答案为：（1）木块被推的距离；（2）控制变量；同一高度；（3）不能；（4）质量。
12．为探究物体动能的大小与哪些因素有关，某实验小组利用斜面、质量不同的小钢球、木块等器材进行了如图所示的实验。
（1）实验中小钢球的动能的大小是通过　木块被推动距离的长短　 来判断的。
（2）实验中通过　甲丙　 两图来探究动能大小与质量的关系，两次实验，让小钢球从同一高度自由滚下，目的是使小钢球滚到斜面底端时具有相同的　速度　 。
（3）实验中通过甲、乙两图可以得出结论：在质量一定时，物体的　速度　 越大，动能越大。
（4）若在进行甲、丙两图实验时，丙图中木块被撞后滑出木板，为了使木块不滑出木板，需要重新进行丙图的实验，下列方法可行的是　C　
A．换用表面更粗糙的木板 B．换用一个质量较大的木板
C．换用质量较小的钢球 D．降低钢球滚下时的高度。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）球对木块做功的多少反映球的动能的多少，而做功的多少可由木块被推动距离的长短来确定。
（2）甲和丙图球从同一高度滚下，是为了使球滚到水平面上时的速度相同。
（3）在甲、乙的两个实验中，控制了质量相同，速度不同，甲图中球速度越大，木块被球撞击后移动的距离的越长，所得到的结论是：物体的质量相同时，速度越大，动能越大。
（4）由题意可知，甲丙实验探究在速度相同时，动能大小与质量的关系，质量越大，动能越大，撞击木块后移动的距离更远；由控制变量法的思想可知：木板的接触面的粗糙程度不能变、钢球滚下时的高度不能变，与木板的质量也无关，故ABD错；
若在丙实验中换用质量较小的钢球，可减小钢球与木块碰撞时的动能，能减小木块被推动的距离，使木块不会滑出木板，故C正确。
故答案为：（1）木块被推动距离的长短；（2）甲丙；速度；（3）速度；（4）C。
▉题型5 探究影响物体动能大小的因素-动能大小的现象表现
【知识点的认识】
判断动能大小：看木块被小钢球推动的距离多少。
13．用钢球、木块和带有斜槽的长木板。探究物体的动能跟哪些因素有关。
（1）如图甲，让钢球从斜槽上的某一高度由　静止　 开始运动，撞击水平面上的木块。钢球撞击木块时具有的动能大小可通过　木块移动的距离　 来反映。
（2）如图乙，将钢球置于斜槽上更高的位置重复上述实验。实验表明，钢球　质量　 一定时，从斜槽越高的位置开始运动，撞击木块的速度越大，钢球的动能越　大　 ；
（3）探究动能跟质量的关系时，应选择让质量　不同　 的钢球从斜槽　相同　 高度的位置开始运动。（选填“相同”或“不同”）
【答案】（1）静止；木块移动的距离；（2）质量；大；（3）不同；相同
【解答】解：（1）让钢球从斜槽上的某一高度由静止下滑，撞击水平面上的木块。钢球撞击木块时具有的动能大小可通过木块移动的距离来反映。
（2）如图乙，将钢球置于斜槽上更高的位置重复上述实验。实验表明，钢球质量一定时，从斜槽越高的位置开始运动，钢球的速度变大，撞击木块的速度越大钢球的动能越大；
（3）根据控制变量法，探究动能跟质量的关系时，应选择让质量不同的钢球从斜槽高度相同的位置开始运动。
故答案为：（1）静止；木块移动的距离；（2）质量；大；（3）不同；相同。
14．如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。小明同学让同一钢球分别从斜面由静止开始滚下，撞击木块。
（1）该实验是通过观察 　木块移动的距离　 来判断 　钢球　 （选填“钢球”或“木块”）动能的大小；
（2）如图可以探究物体动能的大小与物体 　速度　 的关系。
（3）小明由此实验还联想到探究牛顿第一定律的实验，让同一个小车沿同一斜面的同一个高度由静止开始向下运动，到达毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上继续向前运动直到停止，在水平面运动的整个过程中，克服摩擦力做的功 　相等　 （选填“相等”或“不相等”）。小车在玻璃、毛巾表面克服阻力做功的功率分别是P1、P2，则P1　＜　 P2（选填“＞”或“＝”或“＜”）。
【答案】（1）木块移动的距离；钢球；（2）速度；（3）相等；＜
【解答】解：（1）实验中通过观察木块被撞击后滑行的距离的大小来间接判断钢球动能的大小，该方法是转换法；
（2）根据图示可知，小球的质量不变，滚下的高度不同，到达水平面时的速度不同，所以探究的是动能大小与速度的关系；
（3）物体克服摩擦力做功的能量来自物体的动能，而动能一开始是相等的，最终物体停下来，动能为零，因此说明，小球无论在什么样的水平面上，克服摩擦力做的功是相等的；
小车在玻璃、毛巾表面克服阻力做功的功率分别是P1、P2，接触面越光滑，小车的运动距离越远，运动时间越长，由于克服摩擦所做的功相同，根据P可知，则P1＜P2。
故答案为：（1）木块移动的距离；钢球；（2）速度；（3）相等；＜。
▉题型6 动能大小与质量的关系
【知识点的认识】
动能的大小与物体的质量和运动的速度有关：物体质量越大、速度越大，具有的动能越大。
15．小明学习力学知识后，对有些生活现象存在疑惑，请你都他解答：
（1）为了方便盲人行走，人行道上要求铺设有凹凸刻纹的盲道，盲人不用盲杖也能正常行走，这是为什么？
（2）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？
【答案】（1）盲道的路面有凹凸刻纹，人走在盲道上，脚底与路面的接触面积减小，在压力一定时，脚底受到的压强增大，从而盲人通过脚底能感觉出来，因此盲人不用盲杖也能在盲道像正常人一样行走；
（2）在相同的道路上，不同车型的机动车质量不同，速度相同时，质量大的动能大，刹车时制动距离大，质量小的动能小，刹车时制动距离小，则当制动距离相同时，不同车型设定的限速就不同。
【解答】答：（1）盲道的路面有凹凸刻纹，人走在盲道上，脚底与路面的接触面积减小，在压力一定时，脚底受到的压强增大，从而盲人通过脚底能感觉出来，因此盲人不用盲杖也能在盲道像正常人一样行走；
（2）在相同的道路上，不同车型的机动车质量不同，速度相同时，质量大的动能大，刹车时制动距离大，质量小的动能小，刹车时制动距离小，则当制动距离相同时，不同车型设定的限速就不同。
▉题型7 动能大小与速度的关系
【知识点的认识】
动能的大小与物体的质量和运动的速度有关：物体质量越大、速度越大，具有的动能越大。
16．如图所示为高速公路上对机动车的限速标志，它实质是限制了机动车的（　　）
A．质量 B．重力 C．动能 D．重力势能
【答案】C
【解答】解：对在高速公路上行驶的汽车，质量不变，进行限速，其实质是限制了汽车的动能大小。
故选：C。
17．如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图。雨滴在t1﹣t3三个时刻中具有的动能分别是E1、E2、E3，不考虑下落过程中雨滴的质量变化，则动能的大小关系是（　　）
A．E1＜E2＜E3 B．E1＞E2＞E3 C．E1＜E2＝E3 D．E1＝E2＜E3
【答案】C
【解答】解：根据图像可知，雨滴在t1﹣t2时刻中，速度逐渐变大，质量不变，动能变大，所以E1＜E2，雨滴在t2﹣t3时刻中，速度保持不变，质量不变，动能不变，所以E2＝E3，故动能的大小关系是：E1＜E2＝E3。
故选：C。
（多选）18．做为青龙市民的我们要积践行“文明出行”的各项规定，比如对骑摩托车或电瓶车的规定为：出行要戴头盔（头盔外部材料坚硬，内部材料松软），不带12岁以上的人，不超速行驶，下面对以上解释正确的是（　　）
A．头盔内部材料松软，发生碰撞时增大头部的受力面积，增大压强
B．超速行驶的摩托车不容易导致交通事故的发生
C．头盔外部材料坚硬，能抵抗一定程度来自外部的力量，减小对头部的伤害
D．电瓶车总质量越大、速度越大时，动能越大，发生交通事故时将造成更大的伤害
【答案】CD
【解答】解：A、头盔内部材料松软，发生碰撞时增大头部的受力面积，根据p知，可以减小对头部的压强。故A错误；
B、超速行驶的摩托车的动能较大，在紧急刹车时，克服摩擦做的功越多，在摩擦力一定时，由W＝fs可知，制动距离越长，容易导致交通事故的发生，故B错误；
C、头盔外部材料坚硬，硬度大，能抵抗一定程度来自外部的力量，从而能够减小对头部的伤害，故C正确；
D、电瓶车总质量越大、速度越大时，电瓶车的动能越大，发生交通事故时对外做功越多，将造成更大的伤害，故D正确。
故选：CD。
19．骑自行车时速度不能太快，原因是自行车的速度越大，动能就越 　大　 （选填“大”或“小”），刹车阻力相同时，刹车需要的距离就越 　长　 （选填“长”或“短”），车越不容易停下来，容易发生危险。
【答案】大；长
【解答】解：骑自行车时，自行车的质量不变，速度越大，动能越大，在相同的阻力作用下，要停下来所需要克服阻力做功就越多，通过的距离就越长。
故答案为：大；长。
20．“十次车祸九次快，还有喝酒和超载”，这深刻说明了发生车祸的主要原因。
①为了交通安全请你给司机提一条合理的建议；
②用所学的物理知识简要说明超速、超载引发交通事故的原因。
【答案】①严禁酒后开车（或严禁超速，或严禁超载）；
②汽车的速度越大，质量越大，汽车的动能越大；汽车的质量越大，惯性越大，运动状态越难改变。
【解答】答：①“十次车祸九次快，还有喝酒和超载”，这深刻说明了发生车祸的主要原因是酒后驾驶、超速和超载，据此给司机提出合理的建议如下：
严禁酒后开车；严禁超速；严禁超载；
②汽车的速度越大，质量越大，汽车的动能越大；汽车的质量越大，惯性越大。
21．我们在公路旁经常看到“严禁超速，严禁超载”的标志，请用学过的物理知识解释其中的道理？（至少说出两点）
【答案】见试题解答内容
【解答】答：（1）动能的大小与物体的速度和质量有关，速度越大，质量越大，动能越大，所以超速、超载后汽车的动能变大，当遇到紧急情况刹车时，克服摩擦做的功多，制动距离远，容易发生交通事故。
（2）汽车超载增大了对路面的压力，从而增大了对路面的压强，易损坏路面，因此严禁汽车超载。
（3）超载的汽车质量大，惯性大，遇到紧急情况刹车时，刹车距离长，容易发生交通事故。
▉题型8 比较动能的大小
【知识点的认识】
①物体动能的大小与物体的运动速度有关，物体运动速度越大，物体的动能越大
②物体动能的大小与物体的质量有关，物体的质量越大，物体的动能越大
22．将小球从高处水平抛出，若小球刚抛出时的动能为30J，则它刚接触地面时的动能 　大于　 （选填“大于”、“小于”或“等于”）30J。（不计空气阻力）
【答案】大于
【解答】解：不计空气阻力，小球下降过程中速度增大，重力势能全部转化为动能，所以它刚接触地面时的动能一定大于30J。
故答案为：大于。
▉题型9 重力势能的概念
【知识点的认识】
势能：弹性势能和重力势能统称为势能
（1）重力势能
①概念：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。
②影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度。物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大。
③单位：焦耳（J），重为1N的物体（质量约为0.1kg），被举高1m时所获得的能量，就是1J。
23．如图所示的是建筑工地上打桩机的模型。打桩机打桩时，重锤被拉起后又放下，打在桩面上，将桩打入地面，说明被拉起的重锤具有 　重力势　 能。若想把桩打得更深一些，可以采用的方法是 　增加重锤的质量　 （写出一种方法即可）。
【答案】重力势，增加重锤的质量。
【解答】解：拉起的重锤具有重力势能。
如果要把桩打得深些，可以采用的方法是：（1）增加重锤的质量；（2）提高重锤的高度。
故答案为：重力势，增加重锤的质量。
▉题型10 探究影响物体重力势能大小的因素
【知识点的认识】
实验设计：让高处的重物下落，将小木桩打入沙中，比较小木桩陷入的深度。应用控制变量法确定要探究的量；应用转换法，通过小木桩陷入的深度来反映重力势能的大小。
实验过程：
（1）让同一重物从不同的高度静止落下，撞击相同的两个小木桩，从较高处下落的重物将小木桩撞入沙中深些
（2）用质量不同的重物，分别从同一高度处由静止落下，撞击相同的两个小木桩，质量大的重物将小木桩撞入沙中深些
实验结论：
物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。
24．如图所示，在“探究重力势能的大小跟哪些因素有关”的实验中（m1＝m2＜m3），下列说法错误的是（　　）
A．实验中木桩下陷的深度越深，则物体的重力势能越大
B．比较a、b两图可知：物体被举得越高，重力势能越大
C．选择a、c两图可比较物体的重力势能大小与质量的关系
D．比较b、c两图可比较物体的重力势能大小与质量的关系
【答案】D
【解答】解：A、根据转换法可知，实验中是把物体的重力势能转化成木桩下陷的深度来比较各物体重力势能的大小的，实验中木桩下陷的深度越深，则物体的重力势能越大，故A正确；
B、比较a、b两图可知：物体的质量相同，物体被举的越高，木桩下陷的深度越深，重力势能越大，故B正确；
C、选择a、c两图，其质量不同，高度相同，可比较物体的重力势能大小与质量的关系，故C正确；
D、比较b、c两图，其质量不同，高度不同，无法比较物体的重力势能大小与质量的关系，故D错误；
故选：D。
▉题型11 探究影响物体重力势能大小的因素-重力势能与质量的关系
【知识点的认识】
实验设计：让高处的重物下落，将小木桩打入沙中，比较小木桩陷入的深度。应用控制变量法确定要探究的量；应用转换法，通过小木桩陷入的深度来反映重力势能的大小。
实验过程：
（1）让同一重物从不同的高度静止落下，撞击相同的两个小木桩，从较高处下落的重物将小木桩撞入沙中深些
（2）用质量不同的重物，分别从同一高度处由静止落下，撞击相同的两个小木桩，质量大的重物将小木桩撞入沙中深些
实验结论：
物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。
25．（1）如图1所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有三个形状和体积相同的实心的小球A、B、C，已知ρA＝ρC＞ρB，A球和B球离沙地高度相同。现让三个球同时由静止释放，球落到沙地上的状态如图中虚线球所示。根据A、B、C三个小球在沙地中下陷的深度可以判断出释放前 　A　 球的重力势能最大；球在空中下落时减少的重力势能主要转化为 　动　 能，比较A、B两球下落情况可得出结论，物体所处的高度相同时，　质量　 越大，物体的重力势能越大。
（2）取两只粗细不同，瓶嘴大小相同的塑料瓶去底，在瓶嘴上扎橡皮膜，将其倒置，图2向两瓶中装入等质量的水，如图2所示，可以看到，细塑料瓶橡皮膜凸起得更大一些。结果表明，等质量的水对底部的压强 　不同　 （选填“相同”或“不同”），液体压强的大小与液体质量 　无关　 （选填“有关”或“无关”），跟液体的深度有关，深度越大，压强越 　大　 。
【答案】（1）A；动；质量；（2）不同；无关；大。
【解答】解：（1）小球释放前的重力势能越大，小球的能量就越多，做功本领越强，则小球陷入沙中越深；图中铁球A陷入沙中的深度最大，说明铁球A的重力势能最大；
球在空中下落时，高度降低、速度变大，重力势能主要转化为动能；
比较A、B两球可知，两球所处的高度相同，A、B体积相同，且ρA＞ρB，根据密度公式可知，A的质量大，A球陷入沙的深度大，因此得出的结论是：物体所处的高度相同时，质量越大，物体的重力势能越大；
（2）如图2所示，两只塑料瓶中的液体密度相同，液体质量相同，细塑料瓶中的液体深度大，橡皮膜凸起得更大一些，根据控制变量法可以得出，液体压强的大小与液体质量无关，跟液体的深度有关，深度越深，压强越大。
故答案为：（1）A；动；质量；（2）不同；无关；大。
▉题型12 探究影响物体重力势能大小的因素-重力势能与高度的关系
26．在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，已知木块A、B、C的质量关系为mA＝mB＜mC；三个完全相同的木桩和三个木块从高处释放时的位置如图甲所示；木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示，木块B、C将木桩打入沙中的深度相同。
（1）实验时，木块应在木桩的　正上方　 （选填“正上方”或“后上方”）释放，将木桩打入沙中；
（2）比较木块A和B将木桩打入沙中的深度，可得：在质量一定时，物体高度　越高　 （选填“越高”或“越低”），重力势能　越大　 （选填“越大”或“越小”）；
（3）比较木块B和C将木桩打入沙中的深度相同，小刚认为：物体重力势能的大小与质量无关，你认为小刚的观点是　错误　 （选填“正确”或“错误”）的，理由是　B、C两木块释放的高度不同　 。
（4）实验时，我们可以通过观察木桩陷入沙中的　深度　 来判断重力势能的大小；下列实验与该步骤采用探究方法类似的是　B　
A．学习光的三原色时，与颜料三原色做比较
B．研究发声的音叉是否振动，把音叉放进水里观察到水花四溅
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）木块释放后会在重力的作用下沿竖直方向运动，为了使木块能撞击桩，所以木块应在木桩的正上方释放；在释放木块时，应轻轻释放，这样能排除外界压力对实验的影响；
（2）由图可知：A、B的质量是相同的，物块B的高度大于A的高度，B撞击木桩的深度大于A撞击木桩的深度，所以结论为：物体的质量一定时，物体的高度越大，具有的重力势能就越大；
（3）由图可知：B、C的下落的高度不同，质量也不同，打击的木桩的深度相同；要探究物体重力势能的大小与质量的关系，应控制物体下落的高度相同，故结论是错误的；
（4）木块的重力势能转化为木桩的动能，木块的重力势能就越大，说明木桩获得的能量就越多，木桩陷入沙坑越深，所以我们可以通过木桩陷入沙坑的深度观察来判断重力势能的大小，这用到了转换法；
A．学习光的三原色时，与颜料三原色做比较，用到了类比法，故A不符合题意；
B．研究发声的音叉是否振动，把音叉放进水里观察到水花四溅，将音叉的振动转化为水花四溅，用到了转换法，故B符合题意
故选：B。
故答案为：（1）正上方；（2）越高；越大；（3）错误；B、C两木块释放的高度不同；（4）深度；B。
▉题型13 重力势能大小与高度的关系
【知识点的认识】
重力势能的大小与物体的质量和高度有关；物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。
27．高空抛物被称为“悬在城市上方的痛”，这是因为高处的物体具有较大的（　　）
A．弹性势能 B．重力势能 C．体积 D．阻力
【答案】B
【解答】解：“高空抛物”说明物体一开始所处的高度很高，根据影响重力势能的因素可知，一定质量的物体，高度越高，物体的重力势能越大，在下落过程中将重力势能转化为动能就越多，危害就会越大。
故选：B。
28．沙沱水电站位于我县境内，距乌江汇入长江口250.5km，系乌江流域梯级中的第九级，乌江干流开发选定方案中的第七个梯级，坝址控制流域面积54508km2，占整个乌江流域的62%。水库正常蓄水位365m，死水位353.5m，总库容9.10亿m3，调节库容2.87亿m3，属日周调节水库。电站总装机容量1120MW（4×280MW），保证出力350MW，多年平均发电量45.89亿kW h。通航建筑物为垂直升船机，年通过能力334.3万t。请从能量的角度说明沙沱电站大坝修建得如此高的原因。
【答案】大坝修建得越高，所蓄水的质量越大、水位越高，具有的重力势能越大，在流下时，能转化成更多的动能，进而转化成更多的电能。
【解答】答：大坝修建得越高，所蓄水的质量越大、水位越高，具有的重力势能越大，在流下时，能转化成更多的动能，进而转化成更多的电能。
▉题型14 比较重力势能的大小
【知识点的认识】
影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度．物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大．
29．篮球场上，运动员练习投篮，篮球划过一条漂亮的弧线落入篮筐，球的轨迹如图中虚线所示，从篮球出手到落入篮筐的过程中，篮球的重力势能（　　）
A．一直增大 B．一直减小
C．先减小后增大 D．先增大后减小
【答案】D
【解答】解：从篮球出手到落入篮筐的过程中，篮球的重力不变，高度先增大后减小，则其重力势能先增大后减小，故D正确。
故选：D。
▉题型15 弹性势能的概念
【知识点的认识】
①概念：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能．
②影响弹性势能大小的因素：弹性形变程度．同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大．
30．下列物体中，既具有动能又具有势能的是（　　）
A．腾空而起的火箭
B．被拉开的弹弓
C．悬挂在天花板上的吊扇
D．在水平路面上高速行驶的汽车
【答案】A
【解答】解：A、腾空而起的火箭，因为有高度，所以有重力势能，因为运动，所以具有动能，故A正确。
B、被拉开的弹弓，因为发生了弹性形变，所以只具有弹性势能，故B错误；
C、静止的吊灯，因为有高度，所以只有重力势能，故C错误；
D、在水平路面上高速行驶的汽车，因为运动，所以具有动能，故D错误。
故选：A。

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