專題12.1 動能 勢能 機械能（六大考點）-2024-2025學(xué)年蘇科版物理九年級上冊考點分類專題

-2025學(xué)年蘇科版物理九年級上冊考點分類專題易錯題匯編培優(yōu)練專題12.1動能勢能機械能（六大考點）TOC\o"1-2"\h\u考點1探究動能大小與速度的關(guān)系 1考點2探究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系 3考點3探究影響重力勢能大小的因素 5考點4彈性勢能大小的比較 10考點5探究影響彈性勢能大小的因素 13考點6物體運動過程中各種機械能的變化情況 17考點1探究動能大小與速度的關(guān)系【典例分析】（2024·江蘇連云港·二模）如圖所示，在“探究動能大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，使兩輛相同的小車分別從不同高度由靜止開始下滑，撞擊靜置于水平面上的木塊。下列說法在確的是（）A．圖中兩輛小車的重力勢能大小相等B．兩種情況下，木塊在水平面上移動的距離相等C．小車撞擊木塊后，便立即停止運動D．如果水平面光滑，木塊被撞擊后將做勻速直線運動答案：D規(guī)范解答：A．圖中兩輛小車的質(zhì)量相等，高度不等，則重力勢能大小不等，故A錯誤；B．兩種情況下，小車的重力勢能不同，進入水平面時動能不同，則推動木塊在水平面上移動的距離不等，故B錯誤；C．小車撞擊木塊后，由于慣性，不會立即停止下來，故C錯誤；D．如果水平面光滑，木塊不受摩擦力，被撞擊后將做勻速直線運動，故D正確。故選D。【變式1-1】（2023·江蘇鎮(zhèn)江·一模）如圖是探究小車動能大小與某因素有關(guān)的實驗情景，該實驗是通過比較小車動能大小的，第二步操作是將小車置于斜面上高7cm處由靜止釋放，這是為了探究小車動能大小與的關(guān)系。第二步操作中砝碼所受重力做功J。（g取10N/kg）

答案：木塊移動的距離速度0.07規(guī)范解答：[1]如圖是探究小車動能大小與某因素有關(guān)的實驗情景，根據(jù)轉(zhuǎn)換法可知，該實驗是通過木塊移動的距離來比較小車動能大小的。[2]第二步操作是將小車置于斜面上高7cm處由靜止釋放，釋放的高度不同，到達水平面時的速度不同，質(zhì)量相同，這是為了探究小車動能大小與速度的關(guān)系。[3]第二步操作中砝碼所受重力做功為W=Gh=mgh=0.1kg×10N/kg×0.07m=0.07J【變式1-2】（2024·江蘇淮安·二模）如圖某小組在“探究物體的動能跟哪些因素有關(guān)”實驗中，讓小球從同一斜面某處由靜止釋放，撞擊同一水平面上的同一木塊，木塊移動一段距離后靜止。（1）小球的動能大小是通過（選填“小球所處的高度”或“木塊移動的距離”）來反映的；（2）如圖乙，將鋼球置于斜槽上更高的位置重復(fù)上述實驗。實驗表明，鋼球質(zhì)量一定時，從斜槽越高的位置開始運動，撞擊木塊的速度越，鋼球的動能越大；（3）探究動能跟質(zhì)量的關(guān)系時，應(yīng)選擇讓質(zhì)量不同的鋼球從斜槽高度的位置開始運動；（選填“相同”或“不同”）（4）運動的小車最終停下來，因為受（填“平衡”或“非平衡”）力的作用；（5）進一步推理可以得出：如果水平面絕對光滑，小車將；（6）在此實驗基礎(chǔ)上通過推理可知觀點是正確的。A．物體的運動不需要力來維持

B．力是維持物體運動的原因答案：木塊移動的距離大相同非平衡做勻速直線運動A規(guī)范解答：（1）[1]讓鋼球從斜槽上的某一高度由靜止下滑，撞擊水平面上的木塊，根據(jù)轉(zhuǎn)換法，鋼球撞擊木塊時具有的動能大小可通過木塊移動的距離來反映。（2）[2]如圖乙，將鋼球置于斜槽上更高的位置重復(fù)上述實驗，實驗表明，鋼球質(zhì)量一定時，從斜槽越高的位置開始運動，鋼球的速度變大，木塊被撞后移動的距離更長，則撞擊木塊的速度越大鋼球的動能越大。（3）[3]根據(jù)控制變量法，探究動能跟質(zhì)量的關(guān)系時，應(yīng)控制速度相同，因此應(yīng)選擇讓質(zhì)量不同的鋼球從斜槽高度相同的位置開始運動。（4）[4]運動的小車最終停下來，此過程中速度越來越小，運動狀態(tài)不斷改變，因此受非平衡力的作用。（5）[5]如果水平面絕對光滑，小車將不再受阻力作用，速度不再減小，因此將一直做勻速直線運動。（6）[6]由以上實驗可知，物體不受力時，運動狀態(tài)不變，所以力是改變物體運動狀態(tài)的原因，物體的運動不需要力來維持。故選A?？键c2探究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系【典例分析】（21-22九年級上·江蘇蘇州·期中）如圖所示，在探究“物體動能大小與哪些因素有關(guān)”時，讓兩個不同體積的小鐵球分別從同一斜面的相同高度由靜止釋放，撞擊水平木板上同一位置的同一木塊。（1）本實驗探究的是（小鐵球/木塊/木板）的動能與的關(guān)系，實驗中是通過觀察來比較動能大小的；（2）實驗中若使用的木塊質(zhì)量較大，為保證較好的實驗效果，方法有多種，請說出你的一種方法：。答案：小鐵球質(zhì)量木塊移動的距離提高鐵球的釋放高度規(guī)范解答：（1）[1][2]由題意可知，讓兩個不同體積的小鐵球分別從同一斜面的相同高度由靜止釋放，撞擊水平木板上同一位置的同一木塊；小鐵球的初速度相同，小鐵球的質(zhì)量不同，小鐵球推動木塊移動的距離越大，則說明小鐵球動能越大，故本實驗探究的是小鐵球的動能與質(zhì)量的關(guān)系。[3]實驗中通過小鐵球推動木塊移動的距離來反映動能的大小，這是轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用。（2）[4]實驗中若使用的木塊質(zhì)量較大，小車撞擊木塊時，木塊移動的距離較小，實驗現(xiàn)象不明顯；為使實驗有較明顯的現(xiàn)象，可以通過增大小車在斜面上的高度來增大小車的速度，從而增大小車的動能，增大對木塊做功的多少，增大木塊在水平面上滑行的距離；也可以通過減小接觸面粗糙程度的方法來減小摩擦力，使木塊在水平面上滑行距離增大?！咀兪?-1】（21-22九年級上·江蘇無錫·期末）如圖是“探究物體的動能跟哪些因素有關(guān)”的實驗裝置圖。(1)若讓同一鋼球A分別從斜槽不同的高度由靜止開始滾下，高度h越高，鋼球運動到水平面時速度越，木塊B被撞得越遠；(2)若要保證不同質(zhì)量的鋼球運動到水平面時的速度相同，應(yīng)該讓不同質(zhì)量的鋼球從斜槽的滾下。速度相同時，質(zhì)量越的鋼球?qū)⒛緣KB撞得越遠。答案：大同一高度大規(guī)范解答：(1)[1]同一鋼球A在斜槽的高度越高，到水平面時速度越大，動能越大，對木塊B做功越多，被撞得越遠。(2)[2]質(zhì)量不同的鋼球，從斜槽的同一高度滾下，具有相同的速度。[3]速度相同時，質(zhì)量越大，動能越大，對木塊B做功越多，被撞得越遠。【變式2-2】（2024·江蘇揚州·二模）在研究“物體動能與質(zhì)量和速度的關(guān)系”實驗中，將小車從某一高度由靜止釋放，小車運動到水平位置時，撞擊水平木板上的木塊，將木塊撞出一段距離。實驗次數(shù)小車的質(zhì)量m/g小車下落的高度h/cm木塊滑行的距離s/cm1203035240306536030（1）本實驗研究的對象是，該實驗小車動能的大小是通過來反映的。若水平面絕對光滑，本實驗將（能/不能）達到探究目的；（2）第3次實驗時，木塊被撞后滑出木板無法記錄數(shù)據(jù)，需要重做第三次實驗，甲同學(xué)建議換一個較大的木塊，乙同學(xué)建議降低小車下落的高度，你認為應(yīng)當(dāng)采用同學(xué)（選填“甲”“乙”“甲和乙都可以”或“甲和乙都不可以”）的建議；（3）由上述實驗數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：當(dāng)一定時，越大，動能越大；（4）三次實驗中木塊移動過程中受到的摩擦力（選填“第一次最大”“第二次最大”“第三次最大”或“一樣大”）。答案：小車木塊移動的距離不能甲和乙都不可以速度質(zhì)量一樣大規(guī)范解答：（1）[1]本實驗研究的是物體動能與質(zhì)量和速度的關(guān)系，小車是運動的，具有動能，所以研究對象是小車。[2]小車撞擊木塊后會使木塊向前運動一段距離，小車動能越大，撞擊木塊后就會使木塊運動的距離越大，所以小車動能的大小是通過木塊移動的距離來反映的，這是用到了轉(zhuǎn)換法的思想。[3]若水平面絕對光滑，則由牛頓第一定律可知木塊在受到撞擊后會以被撞擊瞬間獲得的初速度做勻速直線運動，無法通過木塊移動的距離來反映小車動能的大小，所以不能達到探究目的。（2）[4]由實驗數(shù)據(jù)可知，每次實驗小車釋放的高度都相同，而小車的質(zhì)量不同，所以可知探究的是物體動能與質(zhì)量的關(guān)系，根據(jù)控制變量法，每次實驗只能改變小車的質(zhì)量，其他因素如小車釋放的高度、木塊的大小等都不能改變，所以甲和乙的建議都不可以。（3）[5][6]根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知，每次實驗小車釋放的高度都相同，所以到達水平面時的速度都相同，而小車質(zhì)量越大，小車撞擊木塊后是木塊移動的距離越大，說明當(dāng)速度一定時，物體的質(zhì)量越大，動能越大。（4）[7]物體所受滑動摩擦力的大小與對接觸面的正壓力以及接觸面間的粗糙程度有關(guān)，三次實驗中使用的都是相同的木塊，所以對接觸面的正壓力大小不變，接觸面的粗糙程度也不變，所以三次實驗中木塊移動過程中受到的摩擦力一樣大。考點3探究影響重力勢能大小的因素【典例分析】（23-24九年級上·江蘇鹽城·期中）小明用圖示裝置“探究重力勢能大小與質(zhì)量的關(guān)系”，下列說法正確的是（）A．實驗中研究的是三腳小桌的重力勢能B．應(yīng)讓同一木塊從不同高度由靜止下落C．讓質(zhì)量不同的木塊從不同高度由靜止下落D．用小桌下陷的深度反映木塊重力勢能大小答案：D規(guī)范解答：A．實驗中讓質(zhì)量不同的木塊從相同的高度落下，通過觀察三腳小桌下陷的深度來探究木塊的重力勢能大小與質(zhì)量的關(guān)系，所以實驗研究對象是木塊，故A錯誤；B．讓同一木塊從不同高度由靜止下落，質(zhì)量相同，高度不同，探究的是重力勢能大小與高度的關(guān)系，故B錯誤；C．探究重力勢能大小與質(zhì)量的關(guān)系，需要控制木塊所處高度相同，質(zhì)量不同，即讓質(zhì)量不同的木塊從同一高度靜止落下，故C錯誤；D．實驗運用了轉(zhuǎn)換法，通過觀察三角小桌下陷的深度來探究木塊的重力勢能大小與質(zhì)量的關(guān)系，故D正確。故選D。【變式3-1】（2024·江蘇蘇州·一模）如圖是探究“重力勢能的大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗。（1）由甲圖中實驗情景可得結(jié)論：；（2）如圖乙所示，C鉛球由靜止自由下落，D鉛球沿光滑彎曲管道由靜止滑下，實驗表明，鉛球重力勢能的大小與球通過的路徑（有關(guān)/無關(guān)）；（3）若要探究物體重力勢能與高度的關(guān)系，可選用（A/B/C/D）兩個鉛球，讓兩個鉛球從落下，比較它們陷入沙子中的深度。答案：在物體被舉高的高度一定時，物體質(zhì)量越大，重力勢能越大無關(guān)A、C不同高度規(guī)范解答：（1）[1]由甲圖可知，鉛球下落的高度一定時，質(zhì)量為2m的物體陷入沙子的深度大，可知其重力勢能大，故得出：在物體被舉高的高度一定時，物體質(zhì)量越大，重力勢能越大。（2）[2]C鉛球由靜止自由下落，D鉛球沿光滑彎曲管道由靜止滑下，而兩球陷入沙子的深度相同，故實驗表明，鉛球重力勢能的大小與球通過的路徑無關(guān)。（3）[3][4]若要探究物體重力勢能與高度的關(guān)系，要控制質(zhì)量相同，可選用A、C兩個鉛球，讓兩個鉛球從不同高度落下，比較它們陷入沙子中的深度?！咀兪?-2】（2023·江蘇·二模）在“探究壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)”的實驗中，某同學(xué)利用沙子、小桌、木塊、透明的箱子進行如圖所示的實驗，下列說法錯誤的是（）

A．實驗中觀察小桌陷入沙子的深度來比較壓力的作用效果B．由甲丙兩圖可以探究壓力的作用效果與壓力大小的關(guān)系C．比較甲乙兩圖可得出：受力面積一定時，壓力越大，壓力的作用效果越明顯D．利用本實驗器材做“探究重力勢能和高度關(guān)系”的實驗中，小桌不需要倒放答案：B規(guī)范解答：A．根據(jù)轉(zhuǎn)換法，實驗中觀察小桌陷入沙子的深度來比較壓力的作用效果，故A正確，不符合題意；B．探究壓力的作用效果與壓力大小的關(guān)系時應(yīng)控制受力面積的大小不變，而甲、丙中受力面積不同，故由甲、丙兩圖不能探究壓力的作用效果與壓力大小的關(guān)系，故B錯誤，符合題意；C．比較甲、乙兩圖可得出：受力面積一定時，乙中壓力大，壓力的作用效果明顯，故比較甲、乙兩圖可得出：受力面積一定時，壓力越大，壓力的作用效果越明顯，故C正確，不符合題意；D．探究影響重力勢能大小因素時，不需要改變受力面積的大小，所以小桌不需要倒放，故D正確，不符合題意。故選B?！咀兪?-3】（21-22八年級下·貴州安順·期末）如圖所示，在“探究影響重力勢能大小的因素”實驗中，有三個體積相同，實心的鐵球甲、丙和塑料球乙，球甲、乙離沙地的高度相同。關(guān)于該探究，下列說法正確的是（）A．比較甲和乙，說明物體密度越大，具有的重力勢能越大B．比較乙和丙，說明物體質(zhì)量越大，具有的重力勢能越大C．通過甲和乙可推斷，質(zhì)量小的物體具有的重力勢能一定小D．球陷入沙中深度越深，說明球?qū)ι匙幼龅墓υ蕉?，該球的重力勢能越大答案：D規(guī)范解答：A．比較甲和乙，在體積相同，高度相同的情況下，物體密度越大，質(zhì)量越大，其具有的重力勢能越大，故A錯誤；B．比較乙和丙，質(zhì)量、高度都是不同，無法確定影響因素，故B錯誤；C．比較甲和乙可進一步推斷，在高度相同的情況下，質(zhì)量小的物體具有的重力勢能一定小，故C錯誤；D．球陷入沙中深度越深，說明球?qū)ι匙幼龅墓υ蕉?，球的做功能力越強，所以該球的重力勢能越大，故D正確。故選D。【變式3-4】（23-24九年級上·江蘇鹽城·階段練習(xí)）（1）小明做“探究物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗。實驗中，小球從同一斜面由靜止?jié)L下，到達水平面后推動木塊運動一段距離后靜止?；卮鹣铝袉栴}：（1）圖甲實驗中，讓兩個質(zhì)量不同的小球從同一高度由靜止釋放的目的是；該實驗是通過觀察木塊被撞擊后移動的的大小來說明小球動能的大小，探究的是物體動能與的關(guān)系；由圖乙實驗得到的結(jié)論是：，小球的動能越大；小明在“探究物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中用到的實驗方法；（2）如圖所示，小華探究重力勢能大小與哪些因素有關(guān)的實驗情景，實驗中將半徑相同的小球從某個高度自由落下到花泥上、（已知m鋼>m玻璃）該實驗中用反映重力勢能的大小；實驗a、b得出結(jié)論：重力勢能大小與有關(guān)；實驗a、c得出的結(jié)論：重力勢能大小與有關(guān)。答案：使小車到達水平面時初速度相同距離質(zhì)量質(zhì)量相同時，速度越大控制變量法球下陷的深度質(zhì)量高度規(guī)范解答：（1）[1]探究物體動能的大小與質(zhì)量的關(guān)系，需要控制小球的速度相同，因此讓小球從同一高度由靜止釋放的目的是：使小車到達水平面時初速度相同。[2]實驗中運用轉(zhuǎn)換法通過觀察木塊移動距離的遠近來表示小球具有動能的大小。[3]實驗中兩小球的質(zhì)量不同，所以探究的是動能與質(zhì)量之間的關(guān)系。[4]乙圖中，兩小球的質(zhì)量相同，小球的速度越快，木塊被撞擊的越遠，可得結(jié)論為：質(zhì)量相同時，速度越大，物體的動能越大。[5]綜合上述分析可知，探究一個因素時需要保持另一個因素不變，運用了控制變量法。（2）[6]實驗中運用轉(zhuǎn)換法通過球下陷的深度來表示物體具有重力勢能的大小。[7]a、b兩實驗可知兩球的質(zhì)量不同，因此探究的是重力勢能與質(zhì)量之間的關(guān)系。[8]實驗a、c可知，小球的質(zhì)量相同，而高度不同，所以是探究重力勢能與高度之間的關(guān)系?！咀兪?-5】（23-24九年級上·江蘇揚州·階段練習(xí)）某實驗小組在用“模擬打樁”來探究影響重力勢能大小的因素，已知物體質(zhì)量的關(guān)系為，使用的器材有沙子、木樁等。實驗時，讓物體從木樁正上方的某一高度處自由下落將木樁打入沙中，三次實驗?zāi)緲哆M入沙中的深度如圖所示。（1）本實驗是通過來反映物體重力勢能大小的；（2）為了探究物體重力勢能大小與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)選擇兩圖實驗進行分析，得到的正確結(jié)論是；（3）對比a、b、c三次實驗，具有的重力勢能最大的是圖（選填“a”、“b”或“c”）中的物體。答案：木樁下陷的深度a、c見解析b規(guī)范解答：（1）[1]根據(jù)轉(zhuǎn)換法，本實驗是通過木樁下陷的深度來反應(yīng)物體的重力勢能大小的。（2）[2]為了探究物體重力勢能大小與質(zhì)量的關(guān)系，要控制物體被舉高的高度相同，只改變物體的質(zhì)量。已知m1＜m3，a、c兩圖物體被舉高的高度相同。由上圖知，應(yīng)選擇a、c兩圖進行實驗。[3]a、c兩圖木樁所處的高度相同，質(zhì)量不同，c圖中的木樁質(zhì)量較大，陷入沙中的深度也較大，則c圖中的木樁的重力勢能較大，所以比較a、c兩圖可得結(jié)論：高度相同的兩個物體，質(zhì)量越大，重力勢能越大。（3）[4]對比a、b、c三次實驗，因b中木樁進入沙中的深度最大，由轉(zhuǎn)換法可知，重力勢能最大的是圖b中的物體。考點4彈性勢能大小的比較【典例分析】（23-24九年級上·江蘇泰州·期末）如圖甲所示，用細線將一個鉤碼系在橡皮筋的中部，然后將橡皮筋穿過塑料罐兩側(cè)的小孔并固定，就制成一個“魔罐”。將“魔罐”放在圖乙水平桌面O位置，用手向前推出，“魔罐”滾到M位置后又自動滾回到N位置，之后在MN之間來回滾動并停下來．以下分析正確的是（）A．魔罐從M位置滾回到O位置過程中機械能不變B．魔罐在M位置時橡皮筋的彈性勢能最大C．魔罐從N位置滾回到O位置過程中動能變小D．魔罐在N位置時橡皮筋的彈性勢能最大答案：B規(guī)范解答：A．“魔罐”從M位置滾回到O位置過程中，“魔罐”會克服摩擦做功消耗了一部分機械能，使機械能總量減小，故A錯誤；BD．彈性勢能與彈性形變有關(guān)，彈性形變越大，彈性勢能越大，橡皮筋在M位置彈性形變最大，因此在M位置彈性形變最大，因此在M位置時橡皮筋的彈性勢能最大，故B正確，D錯誤；C．“魔罐”從N位置滾回到O位置過程中彈性勢能逐漸減小，彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能，因此動能增大，故C錯誤。故選B。【變式4-1】（2024·江蘇連云港·一模）如圖甲為“會跳的卡片”A為卡片外側(cè)，B為卡片內(nèi)側(cè)，實驗時應(yīng)把（選填“A”或“B”）面朝下緊貼桌面，壓平后松手，卡片會跳起來。圖乙、丙是用橡皮筋，相同的卡片制成的，且剪開豁口的深度也是相同的，實驗時分別將它們在桌面上壓平之后松開手，小明認為乙卡片一定彈跳得更高一些，你（選填“贊成”或“不贊成”）他的觀點，理由是。答案：B贊成乙卡片較丙卡片中的橡皮筋發(fā)生彈性形變程度更大一些，彈性勢能也越大，能夠轉(zhuǎn)化獲得的動能越多，跳的更高規(guī)范解答：[1]由圖中可以看出，卡片的動能是要靠橡皮筋發(fā)生彈性形變從而產(chǎn)生彈性勢能獲得，只有把橡皮筋拉開才有彈性勢能，所以要把卡片B面朝下緊貼桌面，壓平后松手，卡片才會跳起來。[2][3]圖乙、丙是用橡皮筋，相同的卡片制成的，且剪開豁口的深度也是相同的，實驗時分別將它們在桌面上壓平之后松開手，乙卡片較丙卡片中的橡皮筋發(fā)生彈性形變程度更大一些，彈性勢能也越大，能夠轉(zhuǎn)化獲得的動能越多，跳的更高，所以贊成小明的觀點。【變式4-2】（22-23九年級下·江蘇揚州·階段練習(xí)）如圖所示，光滑水平桌面上的彈性小球被彈出后，經(jīng)過A點和B點后落到地面，又被多次彈起，圖中虛線為小球的運動軌跡。下列有關(guān)小球的運動，描述正確的是（）A．小球從A點運動到B點的過程中機械能不斷減少B．小球反彈經(jīng)過D點時動能為零C．若將彈性小球表面涂黑，則會在C、F兩點留下等大的黑色圓斑D．小球經(jīng)過E點的機械能大于經(jīng)過G點的機械能答案：D規(guī)范解答：A．機械能等于動能與重力勢能之和，因為桌面光滑，因此從A點到B點小球速度不變，動能不變，因桌面高度不變，因此小球重力勢能不變，故機械能不變，故A錯誤；B．當(dāng)小球在D點時，在豎直方向上速度為0，但在水平方向上速度不是0，因此動能不是0，故B錯誤；C．小球在地面上的黑斑大小取決于小球的形變程度，即此時小球的彈性勢能大小。而B點的重力勢能大于D點的重力勢能，B點的重力勢能轉(zhuǎn)化為C點的彈性勢能，D點的重力勢能轉(zhuǎn)化為F點的彈性勢能，因此C點彈性勢能大于F點的彈性勢能，即C點黑斑大，故C錯誤；D．在運動過程中，小球要克服空氣阻力而消耗機械能，機械能越來越小，E點在G點之前，因此E點機械能大于G點機械能，故D正確。故選D。【變式4-3】（23-24九年級上·江蘇南通·期中）如圖所示，向下按壓內(nèi)有彈簧的圓珠筆，放手后筆會向上彈起，則筆離地上升過程中（）A．動能增加B．重力勢能增加C．機械能增加D．彈性勢能增加答案：B規(guī)范解答：A．筆離地上升過程中，質(zhì)量不變，速度減小，動能減小，故A不符合題意；B．放手后的過程中，筆的質(zhì)量不變，高度升高，因此重力勢能增大，故B符合題意；C．筆離地上升過程中，若不考慮空氣阻力，機械能守恒，故C不符合題意；D．放手后的過程中，彈簧的彈性形變程度變小，所以其彈性勢能減小，故D不符合題意。故選B?！咀兪?-4】（23-24九年級上·江蘇無錫·期中）如圖所示是小球剛接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的過程，這個過程中彈簧的彈性勢能的變化情況是，要探究小球下落壓縮彈簧時彈簧的最大壓縮量與小球的質(zhì)量的關(guān)系，需分別讓質(zhì)量不同的小球從自由下落，壓縮同一彈簧，并分別測出通過比較，從而得出結(jié)論。答案：變大同一高度彈簧的最大壓縮量規(guī)范解答：（1）[1]由題意知，小球剛接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的過程中，彈簧的形變程度變大，彈簧的彈性勢能變大。（2）[2][3]要探究彈簧的最大壓縮量與小球的質(zhì)量的關(guān)系，采用控制變量法進行實驗，即使用質(zhì)量不同的小球，控制它們從同一高度自由下落，壓縮同一彈簧，分別測出彈簧的最大壓縮量進行比較。若最大壓縮量不同，則說明最大壓縮量與小球的質(zhì)量有關(guān)，并得出最大壓縮量與小球的質(zhì)量的關(guān)系。【變式4-5】（2023·江蘇宿遷·三模）彈跳桿運動是一項廣受歡迎的運動。其結(jié)構(gòu)如圖甲所示。圖乙是小明玩彈跳桿時由最低位置上升到最高位置的過程，其中B是彈簧處在原長的狀態(tài)，針對此過程分析：從A到B，小明的機械能（選填“增加”、“不變”或“減小”）；從B到C，小明的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能；其中在A狀態(tài)時彈簧的能最大，人的動能最小。

答案：增加彈性勢規(guī)范解答：[1]B狀態(tài)時，彈簧處在原長的狀態(tài)，說明A狀態(tài)時，彈簧處于被壓縮狀態(tài)，從A到B，彈簧的彈性勢能不斷轉(zhuǎn)化為小明的機械能，故小明的機械能不斷增加。[2]A是最低位置，此時彈簧的形變程度最大，所以在A狀態(tài)時彈簧的彈性勢能最大?？键c5探究影響彈性勢能大小的因素【典例分析】（23-24九年級上·江蘇揚州·階段練習(xí)）同學(xué)們所用的筆，有些在靠近筆端的地方裝有一個輕質(zhì)彈簧（如圖所示）。小文和小軍各自拿自己裝有彈簧的筆玩彈筆游戲。結(jié)果發(fā)現(xiàn)小軍的筆彈得高一些，那么彈簧彈性勢能的大小又跟什么因素有關(guān)呢？小文猜想：①彈簧彈性勢能的大小可能跟它的材料有關(guān)；②彈簧彈性勢能的大小可能跟它彈性形變的程度有關(guān)。小文利用兩個材料和外形都完全相同的彈簧A和B、一個小鋼球、一個輕木塊，在同一水平面上進行了如圖所示的實驗。（1）此實驗是為了驗證猜想（選填“①”或“②”）；（2）實驗中彈性勢能的大小是通過來體現(xiàn)的。該實驗主要運用的實驗方法有和；（3）假若水平面絕對光滑，本實驗將（選填“能”或“不能”）達到探究目的。答案：②木塊被推動的距離控制變量法轉(zhuǎn)換法不能規(guī)范解答：（1）[1]把材料相同的彈簧A和B，分別壓縮不同的程度釋放彈出小鋼珠，比較輕木塊被小鋼珠撞擊后移動的距離，這就是為了驗證猜想②。（2）[2][3][4]通過小鋼珠對輕木塊撞擊后木塊移動的距離反映彈簧的彈性勢能大?。粚嶒炛邪褟椥詣菽艿拇笮∞D(zhuǎn)變?yōu)橛^察木塊被移動的距離，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法；同時用到了控制變量法。（3）[5]假若水平面絕對光滑，木塊將做勻速直線運動，無法比較木塊移動的距離，本實驗將不能達到目的。【變式5-1】（23-24九年級上·江蘇泰州·階段練習(xí)）某興趣小組將一張硬卡片對折，在開口的一邊剪兩個小豁口A和B，然后套上橡皮筋，做成了一個會跳的卡片（如圖所示）。為了探究卡片跳起的高度與哪些因素有關(guān)，該興趣小組提出了如下猜想：A．與卡片的質(zhì)量有關(guān)；B．與橡皮筋的形變量有關(guān)；C．與橡皮筋的條數(shù)有關(guān)。為了驗證猜想，小組選用幾根相同的橡皮筋和幾張相同材料的卡片進行實驗。（1）小明將圖中的卡片反過來，把它放在桌面上用手向下壓，使橡皮筋伸長，迅速松開手，觀察到的現(xiàn)象是，這個現(xiàn)象說明：發(fā)生彈性形變的橡皮筋能對卡片，因此它具有彈性勢能；（2）卡片下落過程中將能轉(zhuǎn)化為能；（3）探究跳起高度與質(zhì)量是否有關(guān)，應(yīng)選擇質(zhì)量不同的卡片，選擇同一根橡皮筋。操作中將卡片反過來，每次把它在桌面上用手壓平的目的是；（4）探究跳起高度與橡皮筋形變量是否有關(guān)，保持其他條件不變，將卡片上的兩個小豁口之間的間距減小，壓平松手，則卡片跳起的高度變（高/低）。答案：卡片跳起來做功重力勢動控制卡片的彈性形變相同低規(guī)范解答：（1）[1][2]“橡皮筋伸長”說明橡皮筋發(fā)生了彈性形變，發(fā)生彈性形變的物體要恢復(fù)原狀，就會對使它發(fā)生形變的物體施加力的作用，所以橡皮筋對硬卡片施力，使它彈起；這個現(xiàn)象說明發(fā)生彈性形變的橡皮筋具有彈性勢能，因此它能對卡片做功。（2）[3][4]卡片下落過程這個現(xiàn)象中，卡片的質(zhì)量不變、高度變小，重力勢能減小，速度變大，動能變大，說明將卡片的重力勢能轉(zhuǎn)化為卡片的動能。（3）[5]探究跳起高度與質(zhì)量是否有關(guān)，應(yīng)選擇質(zhì)量不同的卡片，控制其它實驗條件相同。操作中將卡片反過來，根據(jù)控制變量法，每次把它在桌面上用手壓平的目的是控制橡皮筋的形變量相同。（4）[6]探究跳起高度與橡皮筋的形變量是否有關(guān)，保持其他條件不變，將卡片上的二個卡口之間的間隔減小，壓平松手，則橡皮筋的形變量減小，彈性勢能減小，轉(zhuǎn)化成的重力勢能減小，故卡片跳起的高度變低。【變式5-2】（2024·江蘇無錫·三模）如圖，是研究彈簧彈性勢能與其形變程度關(guān)系的實驗裝置，小球壓縮彈簧，并撞擊紙盒。假若水平面絕對光滑，本實驗將（選填“能/不能”）達到探究目的。答案：不能規(guī)范解答：圖中彈簧將小球彈開的過程，消耗彈性勢能，產(chǎn)生動能，將彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球動能的過程。小球推動紙盒移動一段距離后都要停下來，是因為水平面有摩擦力，木塊克服摩擦做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。若水平面絕對光滑，木塊就會做勻速直線運動，無法比較木塊移動距離的遠近，達不到探究目的?！咀兪?-3】（23-24九年級上·江蘇徐州·期中）小萌同學(xué)利用甲圖探究“物體的彈性勢能的大小與彈性形變程度的關(guān)系”。將彈簧和金屬球（球上有一直小孔）套在鐵架臺的金屬桿AB（足夠長）上面，每次將小球壓縮彈簧后松手。（1）壓縮的彈簧可以將小球向上彈起，說明發(fā)生的物體具有彈性勢能；（2）小萌記錄小球的高度隨時間變化的情況如圖乙所示。在整個過程中，小球在“t1”、“t2”、“t3”時刻的動能最大的是時刻；（3）下表中的數(shù)據(jù)是小萌同學(xué)的實驗記錄。分析數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)彈簧的彈性勢能E與壓縮量x正比（選填“成”或“不成”），表格中第5次實驗小球上升的高度應(yīng)為cm。實驗次數(shù)彈簧壓縮量x（cm）上升的高度h（cm）11.001.5022.006.0033.0013.5044.0024.0055.00答案：彈性形變t1不成37.50規(guī)范解答：（1）[1]根據(jù)題意可知，壓縮的彈簧可以將小球向上彈起，說明發(fā)生彈性形變的物體具有彈性勢能。（2）[2]小球離開彈簧后，可以繼續(xù)向上運動，但是小球每一次反彈的高度逐漸變小，因為有空氣阻力，在此過程中小球的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；所以在整個過程中小球的動能不斷減小，所以動能最大時是在t1時刻。（3）[3]由表中數(shù)據(jù)知：當(dāng)壓縮量由1.00cm變?yōu)?.00cm時，壓縮量變?yōu)?倍。而反映彈簧彈性勢能大小的小球的高度是從1.50cm變成了6.00cm，是原來的4倍，所以彈簧的彈性勢能E與壓縮量x不成正比。[4]由數(shù)據(jù)分析可知，彈簧的彈性勢能E與壓縮量x的平方成正比，表格中第5次實驗中壓縮量由1.00cm變?yōu)?.00cm，壓縮量變?yōu)?倍，所以反映彈簧彈性勢能大小的小球的高度應(yīng)是原來的25倍，所以小球上升的高度應(yīng)為考點6物體運動過程中各種機械能的變化情況【典例分析】