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能量及其存在形式
知识点一：能量的存在形式
机械能：做机械运动的物体具有机械能。
化学能：储存在食物和燃料中的能量属于化学能。
电能：电具有的能量。
声能：声音具有的能量，这种能量称为声能。
电磁能：电磁辐射具有能量，这种能量叫做电磁能；光能就是电磁能的一种，太阳能是光能的一种。
能量的符号：E；能量的单位：焦耳；简称：焦（J）
【例题精讲】
【例1】生产和生活需要消耗大量能量。请判断下列活动中，利用化学反应获得能量的是（　　）
55308518415176022033020289560089535400494588900
A．发射航天器 B．水车转动 C．太阳能供热 D．风力发电
【例2】下列有关能量存在形式说法错误的是（　　）
A．运动的物体具有动能 B．被压缩的弹簧具有势能
C．食物中存在化学能 D．蓄电池中存在电能
【例3】下列各物体具有什么形式的能：
A、炎炎烈日_______ B、超声碎石_______ C、飞奔的雄狮_______
D、未燃烧的木炭_______ E、地球同步卫星_______ F、飞流直下的瀑布_______。
知识点二：动能
动能：物体因运动而具有的能量，这种能量叫做动能。
影响动能大小的因素：物体运动速度速度大小和物体质量。
探究影响动能大小的因素
实验名称：探究决定动能大小的因素
实验方法：控制变量法、转换法。
实验步骤：①让小钢球从斜面不同高度静止开始滚下，比较木块被小钢球推出的距离大小。
②让质量不同的小钢球从同一斜面同一高度静止开始滚下，比较木块被小钢球推出距离的大小。
实验结论：①质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能就越大。
②速度相同的物体，质量越大，它的动能就越大。
实验注意事项
①实验探究对象是小球。
②转换法的应用：物体的动能大小是通过木块移动距离大小来反映的。
③选择同一小球进行实验的目的是便于控制小球的质量相同。
④让不同的小球从斜面的同一高度释放，目的是让小球到达斜面底部的初速度相同。
⑤如本实验中水平面绝对光滑，本实验将不能达到实验目的，原因是小车将一直匀速直线运动下去。
⑥实验中要保持小球的运动路线与木块的中心在同一条直线上。
【例题精讲】
【例4】以同样速度行驶的载重汽车和小轿车，它们的动能相比（　　）
A．载重汽车的动能大 B．小轿车的动能较大 C．它们的动能一样大 D．无法比较
4617720345440
【例5】小丽从学校回家过程中如图示是她的s﹣t图象，则小丽动能最大的时间段是（　　）
A．在t1﹣t2时间内 B．在t2﹣t3时间内
C．在0﹣t1时间内 D．无法确定
【例6】图为探究物体（钢球）动能大小跟哪些因素有关的实验装置。
（1）实验原理：
①钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动，到达斜面底端时的速度只与钢球起点位置的高度有关。起点位置越高，该速度越______，实验中是通过____________________ 来反映小球的动能大小。
②钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动，在水平木板上撞击木块，木块运动的距离越长，运动钢球所具有的动能越_______。
（2）实验现象：
①同一钢球从斜面上不同高度处由停止向下运动。在水平木板上撞击木块，钢球开始向下运动的起点位置越_____。木块运动的距离越长。
②体积相同质量不同的钢球，从同一高度由静止向下运动，在水平木板上撞击木块，钢球的质量越_______ ，木块运动的距离越长。
从以上实验中可得出物体动能的大小与_______ 和_______有关。
【例7】为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小勇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）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。
知识点三：势能
重力势能：物体因被举高而具有的能量。
影响重力势能大小的因素：物体质量和被举高的高度。
探究影响重力势能大小的因素
实验名称：探究决定重力势能的因素
实验方法：控制变量法、转换法
实验步骤：①让同一小钢球，从不同高度静止下落，比较小球陷入沙坑的深度
②让体积相同，质量不同的小钢球，从同一高度静止下落，比较小球陷入沙坑的深度
实验结论：①质量相同的物体，被举高的高度越高，它具有的重力势能越大。
②被举高的高度相同的物体，质量越大，它具有重力势能就越大。
实验注意事项
①转换法的应用：物体重力势能通过小球陷入沙坑的深度来反映的。
②试验时需要控制小球体积相同
③探究除质量与被举高的高度以外因素对小球重力势能因素：小球下落的路径、小球的体积
弹性势能：物体因发生弹性形变而具有能量。
影响弹性势能大小的因素：构成物体材料、物体形状、形变量大小等等
弹簧弹性势能大小的比较（未损坏）：形变量越大弹性势能越大
5262245177165例题精讲
【例8】如图所示，苹果树上结有甲、乙、丙三个质量相同的苹果，则三个苹果中哪个苹果的重力势能最小（　　）
A．甲 B．乙 C．丙 D．无法判断
507365069850
【例9】如图所示，某人用大小相同的力作用在同样的弹簧上，观察比较图a、图b可知，此时弹簧a、b的弹性势能是哪个大？（　　）
A．a大 B．b大 C．一样大 D．无法确认
【例10】某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B求质量为2m，让A、B两球从距沙表明高H静止下落，C球从距沙表面高2H静止下落，D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）．实验测得A、B两球陷入沙深度分 别为h1和h2，C、D两球陷入沙深度均为h3，且h1＜h2＜h3。
（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过__________________来反映的。
（2）比较A、B两球，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结：当下落高度一定时______。
（3）比较______两球，发现C球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当物体质量相同时，下落的
高度越高，物体的重力势能越大。
（4）比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径______（选填：“有关”或“无关”）。
（5）小球在下列过程陷入沙面前，将重力势能转化为______能，陷入沙中后到小球静止过程中，将机械能转化为______能。
【例11】小江同学利用一个弹珠、三根材料和厚度相同、长宽不同的橡皮条，探究“橡皮条的弹性势能与长度、宽度的关系。”他依次将橡皮条固定在弹弓上，如图所示，在弹性范围内，拉伸相同的伸长量，将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离，数据如下表：
次数
橡皮条
橡皮条宽/cm
橡皮条长/cm
弹射的水平距离/m
1
a
0.50
20.00
12160259017010.10
2
b
0.50
30.00
8.20
3
c
1.00
20.00
14.00
请回答以下问题：
（1）实验中，是通过比较____________来间接反映橡皮条的弹性势能大小；
（2）比较第1次和第2次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的________有关；
（3）比较第1次和第3次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能还与橡皮条的____有关；
（4）用同种材料同厚度的橡皮条，拉伸相同的伸长量，弹性势能最大的橡皮条是________
A、窄而长的 B、宽而长的 C、窄而短的 D、宽而短的
知识点四：机械能
机械能：物体具有动能和势能的总和。
动能和势能之间能够相互转化，势能能够转化为动能，动能能够转化为势能。
机械能守恒：物体具有的动能和势能发生相互转化，但是动能和势能的总和保持不变，我们称这
个物体的机械能守恒。
机械能守恒的判断：
①对于一个物体而言，只受到重力的作用时机械能一定守恒（只有重力对物体做功）
②对于多个物体组成系统而言，只有重力和系统内的弹力做功，系统机械能守恒
4813300210185【例题精讲】
【例12】在如图所示的滚摆实验中，下列说法正确的是（　　）
A．滚摆下降时，动能减小，重力势能增加
B．滚摆运动时，有部分机械能转化为其它形式的能
C．滚摆运动至最低点时，动能为零
D．滚摆运动至最高点时，一切外力突然消失，滚摆会继续向上转动
4474210298450【例13】如图所示，小物块A和弹簧放在光滑的水平面上，弹簧左端固定于竖直墙面。向左移动物块A并压缩弹簧至B处，静止释放物块A，此后物块的动能（　　）
A．一直变大 B．一直不变
C．先变大后不变 D．先变大后变小
5092065224790【例14】如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，到A点处弹性绳自然伸直。B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点（忽略空气阻力），下列说法正确的是（　　）
A．从O点到C点运动员速度一直减小
B．从O点到C点运动员的机械能一直在增大
C．从O点到A点运动员的机械能不变
D．运动员在A点时速度最大
【例15】如图是上海”明珠线”某轻轨车站的设计方案图，与站台连接的轨道有一定坡度。从节能的角度分析，这样的设计可以让列车无动力滑行进站时将_______能转化为_______能储存起来，此过程中机械能总量_______。（选填“减小”“变大”“不变”）
3853815157480
807085191135
例15 例16
【例16】如图是皮球从高处自由落下，撞击地面后又弹起的频闪（每 隔相等时间拍一次）照片。皮球从 A 到 B 的过程中重力势能转化为_______能，从刚接触地面到发生最大形变的过程中_______能转化为　 　 能。进一步分析可知：皮球在下落、弹起、上 升的循环过程中机械能的总量_______（填变化情况），判断的依据是_______。
知识点五：能量守恒
宇宙能量的总和是保持不变的，即能量不可以被创造，也不可以被消灭；只能发生转化或转
移。
能量利用的本质：能量转移或转化。
永动机问题：第一类永动机违背了能量守恒定律（热力学第一定律），故不可能创造出来；
第二类永动机违背了热力学第二定律，也无法制造出来。
【例题精讲】
【例17】关于能量下列说法正确是（ )
A．因为能量是守恒的，所以我们的能量取之不尽用之不竭，完全不用担心能源危机。
B．能量利用的本质就是能量转化或转移
C．植物光合作用合成有机物，说明能量可以创生
D．自然界中能量的形式是多种多样的，所有形式的能量全部都能被人类利用
课堂练习
下列能量形式与运动形式对应正确的是（　　）
A．汽车的运动﹣机械能 B．空气的运动一内能
C．分子的运动一电能 D．原子的运动一核能
关于能量，下列说法错误的是（　　）
A．正在发声的物体具有声能
B．正在运动的物体具有动能
C．可见光可以传递电磁能，不可见光不能
D．一块飞着的石头具有动能
甲、乙两辆客车，在同一条平直的公路上匀速行驶，甲车的速度为72km/h，乙车的速度为20m/s，则它们的动能大小关系为（　　）
A．甲车大 B．乙车大
C．一样大 D．条件不足，无法确定
4392295191770如图所示的情景中，重力势能转化为动能的过程是（　）
17716506604031915106477036639560960




A．箭离开弓过程 B．运动员撑起过程 C．运动员下落过程 D．杠铃被举起过程
如果汽车、摩托车与列车三种车辆的速度相等，那么按照它们的动能从大到小排列顺序正确的是（）
A．汽车、摩托车、列车 B．列车、汽车、摩托车
C．摩托车、汽车、列车 D．汽车、列车、摩托车
下面例子中物体的重力势能变大了的是（　　）
A．铁球从斜面顶端滚下来 B．飞机在高空水平飞行
C．骑自行车冲上坡顶 D．立在山顶上的石头
49485552108202018年12月8日，嫦娥四号﹣﹣世界首颗在月球背面软着陆的航天器，由长征三号运载火箭发射成功。如图所示，是发射时的情景。在此过程中，嫦娥四号的（　　）
A．动能增大，势能不变，机械能增大
B．动能增大，势能增大，机械能增大
C．动能减小，势能增大，机械能不变
D．动能不变，势能减小，机械能减小
如图所示，将同一物体从A点开始沿三个光滑的弧面AB、AC、AD自由滚下，到达同一水平面时的动能分别为E1、E2、E3，则（　　）
A．E1最大 B．E2最大 C．E3最大 D．E1、E2、E3一样大


5151755-4445如题图所示，人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行，下列说法正确的是（　　）
A．卫星在近地点时，动能最大，机械能最大
B．卫星在远地点时，势能最大，机械能最大
C．卫星从远地点向近地点运行时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，机械能不变
D．卫星从近地点向远地点运行时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，机械能不变
如图所示，铅球从出手到将要落地的过程中（不计空气阻力），下列说法正确的是（　　）
397764026035A．铅球由a→b时，重力势能转化为动能
B．铅球到达c 点时动能最大
C．铅球由b→c 时，机械能逐渐减小
D．铅球在b 点时动能为零
如图所示，让同一个小球在同一高度以相同的速度分别向三个不同方向抛出去，设小球刚落地时的速度大小分别为v1、v2、v3，如果不计空气阻力，则其速度大小关系正确的是（　　）
5440045265430A．v1＝v2＝v3 B．v1＜v2＜v3 C．v1＞v2＞v3 D．无法比较其速度大小
如图所示，质量为m的小球从静止下落，落在A点、竖直放置静止的轻弹簧上，到达与B点时小球重力与弹簧的弹力大小相等，图中与C点是小球到达的最低点（不计空气阻力）。下列说法正确的是（　　）
A．下落过程中，小球重力势能减小、动能增大、小球与弹簧机械能总量不守恒
B．下落过程中，小球重力势能一直减小、动能先增大后减小、小球与弹簧机械能总量守恒
C．到达C点时，小球的动能为零，受到的重力大于弹簧的弹力
D．从B到C，小球只有重力势能转化成弹性势能
在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，如图所示，让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块。请回答下列问题：
（1）该实验的目的是研究　 　（选填：“铁球”或“木块”）动能的大小与　 　的关系；
（2）让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放的目的是　 　；
（3）该实验是通过观察　 　来比较铁球动能的大小；
（4）通过甲乙两图的实验探究可以得出的结论是：　 　。
4846955405130
在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图所示。
（1）在此实验中，我们是通过观察　 　
来比较铁块的重力势能大小，　 　铁块的重力势能最大；
（2）若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落的高度的关系是hA　 　hB；
（3）若A、C两铁块下落高度相同，两铁块质量大小关系是mA　 　mC；
（4）由（2）、（3）分析可得出的结论是：物体的重力势能大小跟物体的　 　和　 　有关。
同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧，如图甲所示。小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏。结果发现小军的笔弹得高一些。小文分析：笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？
小文猜想：①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关；
②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。
（1）为了验证猜想②，小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块，在同一水平面上进行了如图乙所示的实验：
a．将小球置于弹簧A的右端，使弹簧被压缩的长度为2cm，放手后小球被弹出，并与一木块相碰，木块被推动了一段距离S1；
b．将另一个弹簧B压缩的程度稍大一些，把小球置于弹簧的右端，观察小球撞击木块后木块移动的距离S2；
（2）请你指出小文实验中存在的问题　 　。
（3）写出改进措施　 　。
课后练习
4412615357505如图所示，一个小球从光滑斜面的顶端自由下滑经过A点到达斜面低端，如果小球经过A点时具有的重力势能为50J，若不计空气阻力，以下说法不正确的是（　　）
A．小球到达底端时动能一定大于50J
B．小球从顶端到达底端的过程中，重力势能转化为动能
C．小球到达底端时的机械能大于经过A点时的机械能
D．小球到达底端时的机械能等于经过A点时的机械能
跳伞运动员从空中匀速下落，对其机械能的有关分析，正确的是（　　）
A．动能增加，势能减小，机械能增大
B．动能不变，势能减小，机械能减小
C．动能减小，势能减小，机械能减小
D．动能不变，势能不变，机械能不变
体积相同的实心铅球和木球，它们以相同速度向前滚动，比较木球和铅球的动能大小，正确的是（　　）
A．木球动能大
B．铅球动能大
C．木球和铅球的动能一样大
D．无法判定
羽毛球是一项室内室外都可以进行的体育项目，在我国有很好的群众基础，关于这项运动，以下说法正确的是（　）
A．羽毛球在飞行过程中，人对球做了功
B．球拍对羽毛球的弹力是因为球发生形变而产生的
C．羽毛球向上飞行的过程中，动能转化为重力势能
D．羽毛球离开球拍能继续飞行是因为受到惯性作用
4530090424180把篮球抛向空中，忽略空气阻力，如图所示四个选项图象中哪一个能正确反映球离手后至落回地面前机械能（E）与篮球离地高度（h）的关系（　　）
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A B C D
关于如图四个情景的机械能，说法正确的是（　　）
A．图甲正在作业的洒水车在水平马路上匀速直线行驶，机械能保持不变
B．图乙单摆最终会停下来，说明摆球的机械能在逐浙减少
C．图丙空中加油过程中，大型加油机在水平方向上做匀速直线运动，机械能增大
D．图丁电梯匀速上升过程中，机械能保持不变
如图是一个光滑的轨道。某只小球从轨道的O点出发，由静止开始下滑，小球始终没有离开轨道，你认为小球最远可以运动到（　　）
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
二．实验探究题（共3小题）
在探究弹簧的弹性势能的大小与哪些因素有关时，小阳提出了如下猜想：
猜想1：弹性势能的大小与弹簧被压缩的长度有关；猜想2：弹性势能的大小与弹簧的材料有关；
猜想3：弹性势能的大小与弹簧的粗细有关；猜想4：弹性势能的大小与弹簧的原长有关；
接下来，小阳首先选用弹簧、小球、木块和长刻度尺各一个，按照如图所示的实验进行探究。实验中木块起始位置相同，实验记录的数据如下表。
弹簧的原长l0/cm
10
10
被压缩后弹簧的长度l/cm
8
5
弹簧被压缩的长度△l/cm
2
5
木块移动的距离s/cm
11
15.5
（1）弹簧将小球弹开的过程中，是将弹簧的弹性势能转化成小球的　 　能；
（2）由于弹性势能的大小不便于用仪器测量，本实验中把弹性势能的大小转换为　 　，这种研究问题的方法叫转换法；
（3）分析表中数据可以验证猜想　 　；（选填序号）
（4）如果要探究弹性势能的大小与弹簧的粗细是否有关，需要控制的变量有　 　、　 　、　 　。
4508500251460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，实验的情景如图所示。
（1）通过观察小球陷入细沙的深度来反映重力势能的大小，应用的物理方法是　 　（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。
（3）小铁球m3落入细沙后，速度不断减小直至静止，它的机械能转化为　 　能。
（4）同学们还发现小球离地面越高，下落到地面所用的时间越长，他们测出了小球自由下落高度h和下落时间的平方t2的数据如下表，分析数据，写出h与t2的关系式为　 　。
实验次数
1
2
3
4
5
6
h/米
2.45
4.9
7.35
9.8
12.25
14.7
t2/秒2
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
在探究动能大小与质量关系的两次实验中，小球从同一高度由静止开始释放时的场景如图所示，木板固定在水平面上。该实验中，通过比较木块在木板上滑行的　 　来比较动能大小的。图中错误的操作是　 　。改正错误后进行实验，发现乙图木块滑出的远些，则可以做出判断，在　 　相同的情况下，　 　越大，动能越大。
能量及其存在形式
知识点一：能量的存在形式
机械能：做机械运动的物体具有机械能。
化学能：储存在食物和燃料中的能量属于化学能。
电能：电具有的能量。
声能：声音具有的能量，这种能量称为声能。
电磁能：电磁辐射具有能量，这种能量叫做电磁能；光能就是电磁能的一种，太阳能是光能的一种。
能量的符号：E；能量的单位：焦耳；简称：焦（J）
【例题精讲】
【例1】生产和生活需要消耗大量能量。请判断下列活动中，利用化学反应获得能量的是（　　）
55308518415176022033020289560089535400494588900
A．发射航天器 B．水车转动 C．太阳能供热 D．风力发电
【答案】A
【解析】A、发射航天飞机过程中燃料燃烧有新物质生成，属于化学变化，故A符合题意。
B、水车汲水灌溉过程中没有新物质生成，属于物理变化，故B不符合题意。
C、水力发电过程中没有新物质生成，属于物理变化，故C不符合题意。
D、风力发电过程中没有新物质生成，属于物理变化，故D不符合题意。
【例2】下列有关能量存在形式说法错误的是（　　）
A．运动的物体具有动能 B．被压缩的弹簧具有势能
C．食物中存在化学能 D．蓄电池中存在电能
【答案】D
【解析】A、运动的物体具有速度，故具有动能，故A正确；
B、被压缩的弹簧发生了弹性形变，具有弹性势能，故B正确；
C、食物中存在化学能，化学能能转化为其他形式的能，故C正确；
D、蓄电池在充电时是电能转化为化学能，故蓄电池存在化学能，故D错误
【例3】下列各物体具有什么形式的能：
A、炎炎烈日_______ B、超声碎石_______ C、飞奔的雄狮_______
D、未燃烧的木炭_______ E、地球同步卫星_______ F、飞流直下的瀑布_______。
【答案】A、电磁能、光能（太阳能）；B、声能；C、机械能；D、化学能；E、机械能；F、机械能
【解析】A、太阳辐射属于电磁能；
B、超声属于，声音具有声能；
C、飞奔雄狮，在做机械能运动故具有机械能；
D、木炭可以燃烧，释放化学能，故木炭具有化学能；
E、空中飞行的鸟，在做机械运动，故具有机械能；
F、水的流动属于机械能运动，故具有机械能。
知识点二：动能
动能：物体因运动而具有的能量，这种能量叫做动能。
影响动能大小的因素：物体运动速度速度大小和物体质量。
探究影响动能大小的因素
实验名称：探究决定动能大小的因素
实验方法：控制变量法、转换法。
实验步骤：①让小钢球从斜面不同高度静止开始滚下，比较木块被小钢球推出的距离大小。
②让质量不同的小钢球从同一斜面同一高度静止开始滚下，比较木块被小钢球推出距离的大小。
实验结论：①质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能就越大。
②速度相同的物体，质量越大，它的动能就越大。
实验注意事项
①实验探究对象是小球。
②转换法的应用：物体的动能大小是通过木块移动距离大小来反映的。
③选择同一小球进行实验的目的是便于控制小球的质量相同。
④让不同的小球从斜面的同一高度释放，目的是让小球到达斜面底部的初速度相同。
⑤如本实验中水平面绝对光滑，本实验将不能达到实验目的，原因是小车将一直匀速直线运动下去。
⑥实验中要保持小球的运动路线与木块的中心在同一条直线上。
【例题精讲】
【例4】以同样速度行驶的载重汽车和小轿车，它们的动能相比（　　）
A．载重汽车的动能大 B．小轿车的动能较大 C．它们的动能一样大 D．无法比较
【答案】A
4617720345440【解析】当两车的速度相同时，质量大的车动能大，因载重汽车的质量比小轿车的质量大，所以载重汽车的动能大；
【例5】小丽从学校回家过程中如图示是她的s﹣t图象，则小丽动能最大的时间段是（　　）
A．在t1﹣t2时间内 B．在t2﹣t3时间内
C．在0﹣t1时间内 D．无法确定
【答案】C
【解析】当运动物体确定了，就是物体的质量是确定的，影响动能的因素就只有速度了。
由图象可知，在t1﹣t2时间内，小丽是静止的，所以此段小丽的动能为0；
由图象可知，在0﹣t1时间内 和在t2﹣t3时间内，小丽都在做匀速运动，且在0﹣t1时间内比在t2﹣t3时间内的速度大，所以小丽在0﹣t1时间内的动能最大；故C正确，ABD错误。
【例6】图为探究物体（钢球）动能大小跟哪些因素有关的实验装置。
（1）实验原理：
①钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动，到达斜面底端时的速度只与钢球起点位置的高度有关。起点位置越高，该速度越______，实验中是通过____________________ 来反映小球的动能大小。
②钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动，在水平木板上撞击木块，木块运动的距离越长，运动钢球所具有的动能越_______。
（2）实验现象：
①同一钢球从斜面上不同高度处由停止向下运动。在水平木板上撞击木块，钢球开始向下运动的起点位置越_____。木块运动的距离越长。
②体积相同质量不同的钢球，从同一高度由静止向下运动，在水平木板上撞击木块，钢球的质量越_______ ，木块运动的距离越长。
从以上实验中可得出物体动能的大小与_______ 和_______有关。
【答案】（1）①大；推动木块前进的距离；②大；（2）①高；②大；（3）速度；质量。
【解析】（1）①钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动，重力势能转化为动能，起点位置越高，重力势能越大，到达斜面底端时的动能越大，速度越大；小球的动能大小通过推动木块前进的远近来反映。
②实验中是通过钢球撞击木块移动的距离来观察钢球动能大小的，利用了转换法；被撞木块的运动距离越长，说明钢球对被撞物体所做的功就越多，钢球原来所具有的动能就越大；
（2）①质量一定的钢球开始向下运动的起点位置越高，到达水平面时的速度越大，因此动能越大，对木块做功越多，木块移动的距离越长；
②不同质量的钢球从同一高度由静止向下运动，到达水平面时的速度一定，质量越大，所具有的动能越大，对木块做功越多，木块移动的距离越长。
（3）综上实验可以看出速度的大小与质量的大小都会对动能有影响，所以物体动能大小与质量与速度有关；
【例7】为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小勇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）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。
【答案】（1）相等；（2）甲、丙；（3）甲、乙；
【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）超载是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大。选择到达水平面的速度相等，质量不同的甲、丙小球进行实验，即采用甲、丙两图实验。
（3）超速是指汽车的质量一定，速度越大，动能越大。选择质量相等到达水平面速度不同的甲、乙小球，即采用甲、乙两图实验。
知识点三：势能
重力势能：物体因被举高而具有的能量。
影响重力势能大小的因素：物体质量和被举高的高度。
探究影响重力势能大小的因素
实验名称：探究决定重力势能的因素
实验方法：控制变量法、转换法
实验步骤：①让同一小钢球，从不同高度静止下落，比较小球陷入沙坑的深度
②让体积相同，质量不同的小钢球，从同一高度静止下落，比较小球陷入沙坑的深度
实验结论：①质量相同的物体，被举高的高度越高，它具有的重力势能越大。
②被举高的高度相同的物体，质量越大，它具有重力势能就越大。
实验注意事项
①转换法的应用：物体重力势能通过小球陷入沙坑的深度来反映的。
②试验时需要控制小球体积相同
③探究除质量与被举高的高度以外因素对小球重力势能因素：小球下落的路径、小球的体积
弹性势能：物体因发生弹性形变而具有能量。
影响弹性势能大小的因素：构成物体材料、物体形状、形变量大小等等
弹簧弹性势能大小的比较（未损坏）：形变量越大弹性势能越大
5262245177165例题精讲
【例8】如图所示，苹果树上结有甲、乙、丙三个质量相同的苹果，则三个苹果中哪个苹果的重力势能最小（　　）
A．甲 B．乙 C．丙 D．无法判断
507365069850【答案】A
【例9】如图所示，某人用大小相同的力作用在同样的弹簧上，观察比较图a、图b可知，此时弹簧a、b的弹性势能是哪个大？（　　）
A．a大 B．b大 C．一样大 D．无法确认
【答案】A
【例10】某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B求质量为2m，让A、B两球从距沙表明高H静止下落，C球从距沙表面高2H静止下落，D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）．实验测得A、B两球陷入沙深度分 别为h1和h2，C、D两球陷入沙深度均为h3，且h1＜h2＜h3。
（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过__________________来反映的。
（2）比较A、B两球，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结：当下落高度一定时______。
（3）比较______两球，发现C球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当物体质量相同时，下落的
高度越高，物体的重力势能越大。
（4）比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径______（选填：“有关”或“无关”）。
（5）小球在下列过程陷入沙面前，将重力势能转化为______能，陷入沙中后到小球静止过程中，将机械能转化为______能。
【答案】（1）球陷入沙面的深度；（2）质量越大，物体重力势能越大（3）A、C；（4）无关（5）动；内
【解析】（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过球陷入沙面的深度来反映；
（2）比较A、B两球，下落高度和运动路径相同，B球质量大于A球质量，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大；
（3）C球陷入沙深度更大，比较知，C球下落的高度最大，要研究重力势能与高度的关系，需要保持球的质量一定，所以选择的是A、C两球；
（4）比较C、D两球，两球的质量相同，下落高度也相同，两球的运动路径不同，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关。
（5）球在下落过程中，高度减小，速度增大，所以将重力势能转化为动能；当球陷入沙中，与沙子摩擦，最终静止，将机械能转化为内能。
【例11】小江同学利用一个弹珠、三根材料和厚度相同、长宽不同的橡皮条，探究“橡皮条的弹性势能与长度、宽度的关系。”他依次将橡皮条固定在弹弓上，如图所示，在弹性范围内，拉伸相同的伸长量，将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离，数据如下表：
次数
橡皮条
橡皮条宽/cm
橡皮条长/cm
弹射的水平距离/m
1
a
0.50
20.00
12160259017010.10
2
b
0.50
30.00
8.20
3
c
1.00
20.00
14.00
请回答以下问题：
（1）实验中，是通过比较____________来间接反映橡皮条的弹性势能大小；
（2）比较第1次和第2次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的________有关；
（3）比较第1次和第3次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能还与橡皮条的____有关；
（4）用同种材料同厚度的橡皮条，拉伸相同的伸长量，弹性势能最大的橡皮条是________
A、窄而长的 B、宽而长的 C、窄而短的 D、宽而短的
【答案】（1）弹珠被弹射的水平距离；（2）长度；（3）宽度；（4）D
【解析】（1）弹弓弹性势能的大小是通过弹珠射出的距离来表示，射出的越远，弹弓的弹性势能越大。
（2）比较第1次和第2次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条宽度相同，长度不同，弹珠射出的距离不同，故橡皮条的弹性势能与橡皮条的长度有关；
（3）比较第1次和第3次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮长度相同，条宽不同，弹珠射出的距离不同，故橡皮条的弹性势能与橡皮条的宽度有关；
（4）由以上可知，弹性势能的大小与宽度、长度有关；在拉伸相同的伸长量时，宽度越宽，弹性势能越大，长度越短，弹性势能越大，故弹性势能最大的橡皮条是宽而短的，故选D。
知识点四：机械能
机械能：物体具有动能和势能的总和。
动能和势能之间能够相互转化，势能能够转化为动能，动能能够转化为势能。
机械能守恒：物体具有的动能和势能发生相互转化，但是动能和势能的总和保持不变，我们称这
个物体的机械能守恒。
机械能守恒的判断：
①对于一个物体而言，只受到重力的作用时机械能一定守恒（只有重力对物体做功）
②对于多个物体组成系统而言，只有重力和系统内的弹力做功，系统机械能守恒
4813300210185【例题精讲】
【例12】在如图所示的滚摆实验中，下列说法正确的是（　　）
A．滚摆下降时，动能减小，重力势能增加
B．滚摆运动时，有部分机械能转化为其它形式的能
C．滚摆运动至最低点时，动能为零
D．滚摆运动至最高点时，一切外力突然消失，滚摆会继续向上转动
【答案】B
【解析】A、滚摆下降时，质量不变，越滚越快（速度增大），动能增大；同时高度减小，重力势能减小，故A错误；
B、滚摆运动时，与空气摩擦，有一部分机械能转化为内能，故B正确；
C、滚摆运动至最低点时，其速度最大，所以动能最大，故C错误；
D、滚摆运动至最高点时，速度为零（瞬间静止），此时若一切外力突然消失，滚摆会保持静止状态，不可能再继续向上转动，故D错误
4474210298450【例13】如图所示，小物块A和弹簧放在光滑的水平面上，弹簧左端固定于竖直墙面。向左移动物块A并压缩弹簧至B处，静止释放物块A，此后物块的动能（　　）
A．一直变大 B．一直不变
C．先变大后不变 D．先变大后变小
【答案】C
【解析】如图所示，当压缩弹簧时，弹簧具有弹性势能，在恢复形变时，弹性势能转化为动能，使物块获得一定的速度，且在物块离开弹簧时，速度达到最大；物块离开弹簧后，因水平面光滑，它在水平方向不受力，故物块将做匀速直线运动。综上所述，静止释放物块A，此后物块的运动是先加速后匀速。所以动能的变化是先增加后不变。
5092065224790【例14】如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，到A点处弹性绳自然伸直。B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点（忽略空气阻力），下列说法正确的是（　　）
A．从O点到C点运动员速度一直减小
B．从O点到C点运动员的机械能一直在增大
C．从O点到A点运动员的机械能不变
D．运动员在A点时速度最大
【答案】C
【解析】（1）根据题意可知，从O点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员的拉力，因此运动员的速度越来越大；从B点到C点的过程中，弹性绳对运动员的拉力大于重力，则运动员的速度逐渐减小，到达C点时，其速度为零；因此，在B点处运动员的速度最大，整个过程中运动员的速度先变大后减小，故AD错误；
（2）从O点到A点的过程中，忽略空气阻力，只有重力对运动员做功，所以从O点到A点运动员的机械能守恒，即机械能不变，故C正确；
从A点运动到C点的过程中，弹性绳的形变程度逐渐增大，弹性势能变大，增大的弹性势能是由运动员的机械能转化而来的，此过程中运动员的机械能减小；由此可知，从O点到C点运动员的机械能先不变后减小，故B错误。
【例15】如图是上海”明珠线”某轻轨车站的设计方案图，与站台连接的轨道有一定坡度。从节能的角度分析，这样的设计可以让列车无动力滑行进站时将_______能转化为_______能储存起来，此过程中机械能总量_______。（选填“减小”“变大”“不变”）
3853815157480
807085191135
例15 例16
【答案】动；重力势；减小
【解析】由图和题意可知，列车进站时爬坡，速度减小，高度增大，通过爬坡将动能转化为重力势能储存起来；出站时下坡，高度降低，速度增大，再将储存的重力势能转化为动能；列车进站时，克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，机械能会减少。
【例16】如图是皮球从高处自由落下，撞击地面后又弹起的频闪（每 隔相等时间拍一次）照片。皮球从 A 到 B 的过程中重力势能转化为_______能，从刚接触地面到发生最大形变的过程中_______能转化为　 　 能。进一步分析可知：皮球在下落、弹起、上 升的循环过程中机械能的总量_______（填变化情况），判断的依据是_______。
【答案】动；动；弹性势；变小；每次能弹起的最大高度逐渐变小。
【解析】皮球从 A 到 B 的过程中，其质量不变，高度减小，速度增加，故将重力势能转化为动能；
从皮球接触地面到发生最大形变的过程中，速度减小，形变变大，所以机械能的转化情况主要是动能转化为弹性势能；
进一步分析可知：皮球在下落、弹起、上 升的循环过程中每次能弹起的最大高度逐渐变小，所以机械能的总量变小。
知识点五：能量守恒
宇宙能量的总和是保持不变的，即能量不可以被创造，也不可以被消灭；只能发生转化或转
移。
能量利用的本质：能量转移或转化。
永动机问题：第一类永动机违背了能量守恒定律（热力学第一定律），故不可能创造出来；
第二类永动机违背了热力学第二定律，也无法制造出来。
【例题精讲】
【例17】关于能量下列说法正确是（ )
A．因为能量是守恒的，所以我们的能量取之不尽用之不竭，完全不用担心能源危机。
B．能量利用的本质就是能量转化或转移
C．植物光合作用合成有机物，说明能量可以创生
D．自然界中能量的形式是多种多样的，所有形式的能量全部都能被人类利用
【答案】B
课堂练习
下列能量形式与运动形式对应正确的是（　A　）
A．汽车的运动﹣机械能 B．空气的运动一内能
C．分子的运动一电能 D．原子的运动一核能
关于能量，下列说法错误的是（　C　）
A．正在发声的物体具有声能
B．正在运动的物体具有动能
C．可见光可以传递电磁能，不可见光不能
D．一块飞着的石头具有动能
甲、乙两辆客车，在同一条平直的公路上匀速行驶，甲车的速度为72km/h，乙车的速度为20m/s，则它们的动能大小关系为（　D　）
A．甲车大 B．乙车大
C．一样大 D．条件不足，无法确定
4392295191770如图所示的情景中，重力势能转化为动能的过程是（　C　）
17716506604031915106477036639560960




A．箭离开弓过程 B．运动员撑起过程 C．运动员下落过程 D．杠铃被举起过程
如果汽车、摩托车与列车三种车辆的速度相等，那么按照它们的动能从大到小排列顺序正确的是（B）
A．汽车、摩托车、列车 B．列车、汽车、摩托车
C．摩托车、汽车、列车 D．汽车、列车、摩托车
下面例子中物体的重力势能变大了的是（　C　）
A．铁球从斜面顶端滚下来 B．飞机在高空水平飞行
C．骑自行车冲上坡顶 D．立在山顶上的石头
49485552108202018年12月8日，嫦娥四号﹣﹣世界首颗在月球背面软着陆的航天器，由长征三号运载火箭发射成功。如图所示，是发射时的情景。在此过程中，嫦娥四号的（　B　）
A．动能增大，势能不变，机械能增大
B．动能增大，势能增大，机械能增大
C．动能减小，势能增大，机械能不变
D．动能不变，势能减小，机械能减小
如图所示，将同一物体从A点开始沿三个光滑的弧面AB、AC、AD自由滚下，到达同一水平面时的动能分别为E1、E2、E3，则（　D　）
A．E1最大 B．E2最大 C．E3最大 D．E1、E2、E3一样大


5151755-4445如题图所示，人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行，下列说法正确的是（　D　）
A．卫星在近地点时，动能最大，机械能最大
B．卫星在远地点时，势能最大，机械能最大
C．卫星从远地点向近地点运行时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，机械能不变
D．卫星从近地点向远地点运行时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，机械能不变
如图所示，铅球从出手到将要落地的过程中（不计空气阻力），下列说法正确的是（　B　）
397764026035A．铅球由a→b时，重力势能转化为动能
B．铅球到达c 点时动能最大
C．铅球由b→c 时，机械能逐渐减小
D．铅球在b 点时动能为零
如图所示，让同一个小球在同一高度以相同的速度分别向三个不同方向抛出去，设小球刚落地时的速度大小分别为v1、v2、v3，如果不计空气阻力，则其速度大小关系正确的是（　A　）
5440045265430A．v1＝v2＝v3 B．v1＜v2＜v3 C．v1＞v2＞v3 D．无法比较其速度大小
如图所示，质量为m的小球从静止下落，落在A点、竖直放置静止的轻弹簧上，到达与B点时小球重力与弹簧的弹力大小相等，图中与C点是小球到达的最低点（不计空气阻力）。下列说法正确的是（　B　）
A．下落过程中，小球重力势能减小、动能增大、小球与弹簧机械能总量不守恒
B．下落过程中，小球重力势能一直减小、动能先增大后减小、小球与弹簧机械能总量守恒
C．到达C点时，小球的动能为零，受到的重力大于弹簧的弹力
D．从B到C，小球只有重力势能转化成弹性势能
在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，如图所示，让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块。请回答下列问题：
（1）该实验的目的是研究　 　（选填：“铁球”或“木块”）动能的大小与　 　的关系；
（2）让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放的目的是　 　；
（3）该实验是通过观察　 　来比较铁球动能的大小；
（4）通过甲乙两图的实验探究可以得出的结论是：　 　。
4846955405130【答案】（1）铁球；速度；（2）使小球到达水平面获得不同的速度；（3）木块被铁球推动的距离；（4）质量相同时，物体的速度越大，物体动能越大。
在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图所示。
（1）在此实验中，我们是通过观察　 　
来比较铁块的重力势能大小，　 　铁块的重力势能最大；
（2）若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落的高度的关系是hA　 　hB；
（3）若A、C两铁块下落高度相同，两铁块质量大小关系是mA　 　mC；
（4）由（2）、（3）分析可得出的结论是：物体的重力势能大小跟物体的　 　和　 　有关。
【答案】（1）木桩陷入沙坑中的深度；B；（2）＜；（3）＜；（4）质量；高度
同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧，如图甲所示。小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏。结果发现小军的笔弹得高一些。小文分析：笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？
小文猜想：①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关；
②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。
（1）为了验证猜想②，小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块，在同一水平面上进行了如图乙所示的实验：
a．将小球置于弹簧A的右端，使弹簧被压缩的长度为2cm，放手后小球被弹出，并与一木块相碰，木块被推动了一段距离S1；
b．将另一个弹簧B压缩的程度稍大一些，把小球置于弹簧的右端，观察小球撞击木块后木块移动的距离S2；
（2）请你指出小文实验中存在的问题　 　。
（3）写出改进措施　 　。
【答案】（2）没有控制弹簧材料相同；（3）选取同一根弹簧分别压缩不同的程度释放弹出小钢珠，比较轻木块被小钢珠撞击后移动的距离。
课后练习
4412615357505如图所示，一个小球从光滑斜面的顶端自由下滑经过A点到达斜面低端，如果小球经过A点时具有的重力势能为50J，若不计空气阻力，以下说法不正确的是（　C　）
A．小球到达底端时动能一定大于50J
B．小球从顶端到达底端的过程中，重力势能转化为动能
C．小球到达底端时的机械能大于经过A点时的机械能
D．小球到达底端时的机械能等于经过A点时的机械能
跳伞运动员从空中匀速下落，对其机械能的有关分析，正确的是（　B　）
A．动能增加，势能减小，机械能增大
B．动能不变，势能减小，机械能减小
C．动能减小，势能减小，机械能减小
D．动能不变，势能不变，机械能不变
体积相同的实心铅球和木球，它们以相同速度向前滚动，比较木球和铅球的动能大小，正确的是（　B　）
A．木球动能大
B．铅球动能大
C．木球和铅球的动能一样大
D．无法判定
羽毛球是一项室内室外都可以进行的体育项目，在我国有很好的群众基础，关于这项运动，以下说法正确的是（　C　）
A．羽毛球在飞行过程中，人对球做了功
B．球拍对羽毛球的弹力是因为球发生形变而产生的
C．羽毛球向上飞行的过程中，动能转化为重力势能
D．羽毛球离开球拍能继续飞行是因为受到惯性作用
4530090424180把篮球抛向空中，忽略空气阻力，如图所示四个选项图象中哪一个能正确反映球离手后至落回地面前机械能（E）与篮球离地高度（h）的关系（　A　）
32569152286018224502095548768046355
A B C D
关于如图四个情景的机械能，说法正确的是（　B　）
A．图甲正在作业的洒水车在水平马路上匀速直线行驶，机械能保持不变
B．图乙单摆最终会停下来，说明摆球的机械能在逐浙减少
C．图丙空中加油过程中，大型加油机在水平方向上做匀速直线运动，机械能增大
D．图丁电梯匀速上升过程中，机械能保持不变
如图是一个光滑的轨道。某只小球从轨道的O点出发，由静止开始下滑，小球始终没有离开轨道，你认为小球最远可以运动到（　C　）
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
二．实验探究题（共3小题）
在探究弹簧的弹性势能的大小与哪些因素有关时，小阳提出了如下猜想：
猜想1：弹性势能的大小与弹簧被压缩的长度有关；猜想2：弹性势能的大小与弹簧的材料有关；
猜想3：弹性势能的大小与弹簧的粗细有关；猜想4：弹性势能的大小与弹簧的原长有关；
接下来，小阳首先选用弹簧、小球、木块和长刻度尺各一个，按照如图所示的实验进行探究。实验中木块起始位置相同，实验记录的数据如下表。
弹簧的原长l0/cm
10
10
被压缩后弹簧的长度l/cm
8
5
弹簧被压缩的长度△l/cm
2
5
木块移动的距离s/cm
11
15.5
（1）弹簧将小球弹开的过程中，是将弹簧的弹性势能转化成小球的　 　能；
（2）由于弹性势能的大小不便于用仪器测量，本实验中把弹性势能的大小转换为　 　，这种研究问题的方法叫转换法；
（3）分析表中数据可以验证猜想　 　；（选填序号）
（4）如果要探究弹性势能的大小与弹簧的粗细是否有关，需要控制的变量有　 　、　 　、　 　。
【答案】（1）动；（2）木块移动的距离；（3）1；（4）弹簧的材料；弹簧的原长；弹簧被压缩的长度。
4508500251460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，实验的情景如图所示。
（1）通过观察小球陷入细沙的深度来反映重力势能的大小，应用的物理方法是　 　（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。
（3）小铁球m3落入细沙后，速度不断减小直至静止，它的机械能转化为　 　能。
（4）同学们还发现小球离地面越高，下落到地面所用的时间越长，他们测出了小球自由下落高度h和下落时间的平方t2的数据如下表，分析数据，写出h与t2的关系式为　 　。
实验次数
1
2
3
4
5
6
h/米
2.45
4.9
7.35
9.8
12.25
14.7
t2/秒2
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
【答案】（1）转换法；（2）质量；（3）内；（4）h＝4.9t2
在探究动能大小与质量关系的两次实验中，小球从同一高度由静止开始释放时的场景如图所示，木板固定在水平面上。该实验中，通过比较木块在木板上滑行的　 　来比较动能大小的。图中错误的操作是　 　。改正错误后进行实验，发现乙图木块滑出的远些，则可以做出判断，在　 　相同的情况下，　 　越大，动能越大。
【答案】距离；没有将木块放在木板的最左端； 速度； 质量

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