9.如图15-4-3所示，甲是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，打到同一个木块上。图乙是研究“牛顿第一定律”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动。请回答以下问题：

图15-4-3

(1)设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与_______________的关系；设计乙实验的目

的是研究运动的钢球速度减小的快慢与所受____________________的关系。

(2)甲实验是通过木块被推动______________的大小，说明钢球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小；乙实验是通过钢球在粗糙程度不同的平面上运动的远近，推理得出：在理想情况下，运动的物体如果_________________，将永远做匀速直线运动。

(3)两个实验都涉及到同一种物理方法，叫_________________________。

解析：从甲实验中可以看出，两次实验用的是钢球，质量相同，在斜面上的高度不同，那么，钢球滚到斜面底端时速度不同，所以该实验是研究动能的大小跟物体速度的关系。在乙实验中，水平面的粗糙程度不同，受到的阻力不同，所以该实验是研究运动的钢球速度减小的快慢与所受阻力的关系。研究动能的大小跟物体速度的关系，要把动能的大小显示出来，可以通过做功的多少显示，而做功的多少又可以通过将同一个木块推动距离的远近来显示。在乙实验的基础上加以推理得出推论。这两个实验都采用了控制变量法。

答案：(1)速度 阻力(或外力) (2)距离 不受阻力(或外力)作用 (3)控制变量法

8.装满水的洒水车，在平直的马路上一边洒水，一边匀速前行。在它洒水的过程中，洒水车的动能将________________________________。

解析：从题中可以看出，洒水车的速度没变，但在它洒水的过程中，随着水的不断洒出，洒水车的总质量在减小，所以洒水车的动能将减小。

答案：减小

7.判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)被压缩的弹簧具有弹性势能。(　　 )

(2)被举高的重锤具有弹性势能。(　　 )

(3)只有物体做了功，它才具有能。(　　 )

(4)下落的雨滴既具有动能又具有重力势能。(　　 )

(5)位置高的物体一定比位置低的物体重力势能大。(　　 )

解析：物体有无弹性势能要根据物体是否发生弹性形变来判断，物体有无动能要根据物体是否运动来判断，物体有无重力势能要根据物体是否被举高来判断，物体可能只具有一种形式的能，也可能同时具有几种不同形式的能。被压缩的弹簧发生了弹性形变，所以具有弹性势能，(1)是正确的。被举高的重锤只是高度升高，并没有发生弹性形变，所以不具有弹性势能，(2)是错误的。一个物体只要具有做功的本领，它就具有能，但有了做功的本领，不一定做功，所以(3)是错误的。下落的雨滴既运动又有高度，所以既具有动能又具有重力势能，(4)是正确的。物体的质量和高度共同影响重力势能的大小，只根据高度的高低，无法确定重力势能的大小，所以(5)是错误的。

答案：(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)×

6.关于重力势能的说法，正确的是(　　 )

A.质量大的物体，重力势能一定大

B.被举得高的物体，重力势能一定大

C.质量相等的物体，被举得越高，重力势能就越大

D.质量相等的物体，速度越大，重力势能就越大

解析：影响重力势能的因素是质量和高度，那么，比较重力势能的大小既要比较质量，又要比较高度，所以，比较重力势能的大小有两种方法：一种方法是质量相等，比较高度的高低，高度越高，重力势能越大；另一种方法是高度相同，比较质量的大小，质量越大，重力势能越大。只根据其中一个因素，无法比较重力势能的大小。

答案：C

5.如图15-4-2所示，小明在玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是(　　 )

图15-4-2

A.重力势能减小，弹性势能增大　　　　　　　 B.重力势能增大，弹性势能增大

C.重力势能减小，弹性势能减小　　　　　　　 D.重力势能增大，弹性势能减小

解析：在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的质量不变，高度减小，弹簧的弹性形变增大，所以，小明的重力势能减小，弹簧的弹性势能增大。

答案：A

4.关于弹性势能的说法正确的是(　　 )

A.橡皮泥的形变越大，它具有的弹性势能越大

B.弹簧的弹性越大，它具有的弹性势能越大

C.弹簧越长，它具有的弹性势能越大

D.对于给定的弹簧来说，它的弹性形变越大，它具有的弹性势能越大

解析：物体是否具有弹性势能跟物体是否发生弹性形变有关，如果物体发生了弹性形变，则它就具有弹性势能，否则，它就不具有弹性势能。橡皮泥发生了形变，但是不是弹性形变，不能确定，也就无法比较弹性势能的大小。弹性跟弹性形变不同，物体有弹性，但不一定发生形变，如果物体不发生弹性形变，就不具有弹性势能。弹簧的长度不是弹性形变，弹性势能的大小跟弹簧的长度无关，同一物体的弹性势能只跟弹性形变的大小有关，弹性形变越大，它具有的弹性势能越大，所以只有选项D是正确的。

答案：D

3.一个物体在平衡力的作用下(　　 )

A.它的动能一定不变　　　　　　　　　　　　　 B.它的重力势能一定不变

C.它的弹性势能一定不变　　　　　　　　　　　 D.无法确定

解析：物体在平衡力的作用下，将保持静止状态或匀速直线运动状态即物体的速度不变，又因为质量也不变，所以动能一定不变，所以选项A是正确的。如果物体在水平方向上做匀速直线运动，则重力势能不变，如果在其他方向上做匀速直线运动，则它的高度要发生变化，重力势能要改变，所以选项B是错误的。物体在平衡力的作用下是否发生弹性形变无法确定，所以选项C是错误的。

答案：A

2.质量较大的鸽子与质量较小的燕子，在天空中自由翱翔，如果它们的动能相等，那么(　　 )

A.燕子比鸽子飞得快　　　　　　　　　　　　　 B.燕子比鸽子飞得慢

C.燕子与鸽子飞得一样快　　　　　　　　　　　 D.无法比较

解析：已知鸽子的质量比燕子的质量大，而它们的动能相等，所以，鸽子的速度要比燕子的速度小。

答案：A

1.打木桩的重锤自由下落时，关于它的动能和势能的变化，下列说法正确的是(　　 )

A.动能不变，势能不变　　　　　　　　　　　　 B.动能增大，势能不变

C.动能增大，势能减小　　　　 　　　　　　　　D.动能减小，势能增大

解析：打木桩的重锤在自由下落的过程中，它的质量不变，高度逐渐减小，所以它的重力势能逐渐减小；又因为它的速度在逐渐增大，所以它的动能逐渐增大。

答案：C

6.让钢球在斜面的一定高度自由滚下，打到一个小木块上，将木块推出一段距离，放在同一水平面上相同位置的木块被推得越远，表示钢球的动能越大。现用质量不同的钢球分别放在斜面的同一高度自由滚下，看哪次木块被推得远，回答下面的问题：

(1)设计该实验的目的是研究______________________________________。

(2)让不同质量的钢球从斜面的同一高度自由滚下是为了_________________________。

(3)该实验可得出什么结论？

(4)下表给出了一头牛慢行和一名中学生百米赛跑时的一些数据：

分析以上数据，可以看出，对物体的动能大小影响较大的因素是。你这样判断的依据是

_________________________________________________________________________。

解析：影响动能的因素有质量和速度，在通过实验验证动能跟哪个因素有关时，要用控制变量法。题中已告诉我们显示动能大小的方法，实验用的是质量不同的钢球从同一高度自由滚下，做了对比实验，到底是研究动能的大小跟哪个因素的关系，根据控制变量法对题进行分析即可得出。显然，质量不同的钢球从同一高度自由滚下，钢球滚到斜面底端时速度相同，而质量不同，所以该实验研究的是质量对动能的影响，实验结论也就不难得出。分析表格中的数据，算算牛和中学生的质量倍数、速度倍数、动能倍数，根据质量和速度对动能的影响，可分析得出哪个因素对动能的影响大。

答案：(1)动能的大小是否跟物体的质量有关。

(2)使质量不同的钢球运动到斜面底端时，速度相同。

(3)动能的大小跟物体的质量有关。

(4)速度 中学生的质量是牛的1/12，而速度是牛的12倍，此时中学生的动能反而是牛的12倍，所以速度对动能的影响大。

30分钟训练 (巩固类训练，可用于课后)