（1）本实验中，小球的重力势能大小是通过来反映的；
（2）分析图甲所示的实验现象，可得出结论：
当物体的、相同时，越大，重力势能越大；
（3）分析图乙所示的实验现象，发现两球运动的路径不同，但陷入花泥的深度相同，由此可知物体的重力势能与物体运动的路径（选填“有关”或“无关”）；
（4）综合分析图甲、乙所示的实验现象，还可得出的结论是：
．
【答案】
（1）小球陷入花泥中的深度
（2）高度运动路径质量（3）无关（4）当物体的运动路径、质量都相同时，所在的高度越高，重力势能越大
☐练习
1、如图所示，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；
D．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
【解析】卫星在近地点时，速度最大，动能最大，距离地球最近，势能最小，卫星在绕地球运动过程中，没有受到任何阻力作用，机械能守恒；故A错误。
卫星在远地点时，速度最小，动能最小，距离地球最远，势能最大，卫星在绕地球运动过程中，没有受到任何阻力作用，机械能守恒；故B错误。
卫星从近地点向远地点运行时，速度越来越小，动能逐渐减小，距离地球越来越远，势能逐渐增大，卫星在绕地球运动过程中，没有受到任何阻力作用，机械能守恒；故C正确。
卫星从远地点向近地点运行时，速度越来越大，动能逐渐增大，距离地球越来越近，势能逐渐减小，卫星在绕地球运动过程中，没有受到任何阻力作用，机械能守恒；故D错误。
【答案】C。
2、电梯匀速上升过程中，电梯的（）。
A.动能保持不变B.机械能保持不变C.重力势能保持不变D.动能转化为重力势能
【解析】动能与质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能与质量和高度有关，质量厚度越大，重力势能越大。
因为电梯匀速，因此动能不变；又因为上升，所以重力势能增大，机械能是重力势能和动能之和。
因此机械能增大。
【答案】A。
§知识小结
【课堂检测】
1．下列现象中，由动能转化为重力势能的是（）
A．动车匀速上坡B．脚踩滑板从高处滑下
C．滚摆自下而上运动D．火箭加速升空
2．如图所示，人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行．它从远地点向近地点运动过程中（）
A．动能增大，势能减小，机械能不变
B．动能减小，势能增大，机械能不变
C．动能不变，势能增大，机械能变大
D．动能减小，势能不变，机械能变小
3．如图所示的滚摆实验中，关于滚摆的能量转化情况，下列说法正确的是（）
A．滚摆上升时动能转化为重力势能
B．滚摆下降时动能转化为重力势能
C．滚摆上升、下降交替运动过程中机械能不断增加
D．滚摆运动时，其他形式的能转化为滚摆的机械能
4．下列现象中机械能没有发生变化的是（）
A．物体沿斜面匀速下滑
B．物体从高处自由下落，不计空气阻力
C．火箭加速升空
D．降落伞运动员跳伞后匀速下降阶段
5．不计空气阻力，下列运动过程中机械能守恒的是（）
A．苹果自由下落
B．树叶匀速飘落
C．汽车匀速上坡
D．足球在草地上越滚越慢
6．下列过程中，属于物体的重力势能转化为动能的是（）
A．拉弯的弓把箭射出去
B．钟表里发条带动齿轮转动
C．火箭发射升天
D．小孩荡秋千从高处向低处落下
7．下列过程中，动能转化为重力势能的是（）
A．直升飞机匀速上升
B．人骑车匀速下桥
C．火车徐徐进站
D．将小球向上抛出，小球在上升阶段
8．2017年5月4日14时许，我国自主研制的新一代喷气式大型客机C919在上海浦东机场首飞成功，这标志着中国的“大飞机梦”得以实现，C919在高空中加速爬升时，机械能___________（“增大”、“减小”或“不变”），大飞机刚着陆瞬间，机场地面上留下了一道道黑色的机轮印迹，这是通过增大___________（“压强”、“压力”、“摩擦力”）而造成的。
9．蹦床运动被喻为“空中芭蕾”。
运动员从高点静止下落至再次回到高点，会经历几个过程：
①高点下落至接触床面，②接触床面到下落至最低点，③最低点反弹至离开床面，④离开床面至再次回到高点。
若不计空气阻力，整个过程中运动员的机械能___________（选填“守恒”或“不守恒”）。
整个过程中，运动员动能最大在___________过程中。
10．如图所示，弹簧将小球弹起，说明力的作用效果是______________________；小球离开弹簧继续上升过程中的能量转化是______________________。
（不计空气阻力）
11．如图所示的是拉弓射箭的情景，弓弦被拉弯时，将___________能转化为___________能。
12．在空中水平匀速飞行的救灾飞机不停地往灾区丢救灾物资，在此过程中，飞机的机械能___________（选填“变大”“变小”“不变”）。
13．下列情况中，机械能发生变化的是（）
A．跳伞运动员匀速降落
B．物体从光滑斜面上自由滑下
C．物体在光滑的水平面上匀速运动
D．物体在真空中自由下落
14．如图所示，小球从光滑斜面上A处由静止滚下，经过B处，最终停在粗糙水平面上的C处。
下列说法正确的是（）
A．小球由A处运动到C处，机械能不变
B．小球由B处运动到C处，重力对小球做了功
C．小球由A处运动到B处，速度先变大后变小
D．小球停在C处，球受到的支持力和球对水平面的压力是一对相互作用力
15．物体在平衡力作用下运动，则物体的机械能（）
A．一定增加
B．一定不变
C．一定减小
D．增加、不变、减小均有可能
16．跳伞运动员跳出飞机后，立即打开降落伞，下降过程中所受空气阻力随运动速度增大，直至与重力等大，在整个下落过程中，运动员和降落伞的（）
A．势能不断减少，动能不断增加，机械能不变
B．势能不断减少，动能不断增加，机械能减少
C．势能不断减少，动能先增加然后保持不变，机械能减少
D．势能不断减少，动能先增加后减少，机械能减少
17．如图所示，小球在一个光滑没有摩擦的轨道上从O点由静止释放，小球始终没有离开轨道，你认为小球最远可以滚到（）
A．a点B．b点C．c点D．d点
18．如图所示，单摆（图1）在竖直平面内左右摆动，滚摆（图2）在竖直平面内上下往复运动。
请回答：
（1）这两个实验可以说明的同一个物理问题是：
___________；
（2）滚摆从最低点摆到最高点的过程中，是___________能转化为___________能。
（3）在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，你将会看到它们上升的高度逐渐降低。
产生此现象的原因是：
______________________，使___________逐渐减少。
【答案】
1、C
2．A【解析】人造卫星沿椭圆形的轨道绕地球运行时，没有克服摩擦做功，机械能守恒．所以它由远地点向近地点运动过程中，质量不变，相对地面的高度减小，势能减小；速度增大，动能增大，总机械能不变。
故选A。
3.A
4．B【解析】A、物体沿斜面匀速下滑，速度不变，动能不变，高度降低，重力势能减小，所以机械能减小，故A不合题意；B、物体从高处自由下落，不计空气阻力，重力势能全部转化为动能，机械能的总量不变，故B符合题意；C、火箭加速升空，速度和高度都增大，动能和重力势能都变大，所以机械能变大，故C不合题意；D、降落伞运动员跳伞后匀速下降阶段，速度不变，动能不变，高度降低，重力势能减小，所以机械能减小，故D不合题意。
故选B。
5．A【解析】A．苹果自由下落时，只有重力做功，苹果的机械能守恒，故A正确；B．树叶匀速飘落时，不止重力做功，树叶受到的阻力也要做功，则树叶的机械能不守恒，故B错误；C．汽车匀速上坡时，不止重力做功，受到的牵引力和摩擦力均做功，则汽车的机械能不守恒，故C错误；D．足球在草地上越滚越慢，重力不做功，受到的阻力做功，则足球的机械能不守恒，故D错误。
故选A。
6．D【解析】A、拉弯的弓把箭射出去，弓恢复原状，弓的弹性势能减小，箭的质量不变，速度变大，弓的弹性势能转化为动能，不符合题意；B、钟表里发条带动齿轮转动，发条的弹性势能转化为齿轮的动能，不符合题意；C、火箭发射升天，燃料燃烧转化为火箭的动能与重力势能，不符合题意；D、小孩荡秋千从高处向低处落下，小孩的质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增加，动能增加，重力只能转化为动能，符合题意；故选D。
7．D【解析】动能转化为重力势能必然是动能减少而重力势能增加。
A、直升飞机匀速上升：
飞机速度不变，所以动能不变；高度增加，所以重力势能增大．不符合题意；B、人骑车匀速下桥：
速度不变，动能不变；高度减小，重力势能减小．不符合题意；C、火车徐徐进站：
速度是不变的，动能不变；站台一般较高，重力势能增大．不符合题意；D、将小球向上抛出，小球在上升阶段：
小球上升时，速度在减小，动能减小；高度在增加，重力势能增大。
故选D。
8．增大摩擦力
【解析】C919在高空中加速爬升的过程中，客机的质量不变，速度变大，动能变大；同时其质量不变，高度增加，重力势能变大，故机械能变大；机场地面上留下了一道黑色的机轮印迹，这是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的。
9．守恒①
10．改变物体的运动状态动能转化为重力势能
【解析】原来小球是静止的，小球被弹起的过程中，速度不断增大，弹簧的弹力改变了小球的运动状态；小球离开弹簧由于惯性继续上升过程中，小球的速度减小，高度增大，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。
11．动弹性势
【解析】将弓拉弯时，人对弓做功，弓形状发生改变，产生了弹性势能，是动能转化成了弹性势能。
12．变小
【解析】飞机在空中沿水平方向匀速飞行，同时往地面投放救灾物资，飞行过程中，质量不断减小，速度不变，高度不变，动能减小，重力势能减小，机械能的总量变小。
13．A【解析】A、跳伞运动员匀速降落时，其质量不变，速度不变，动能不变；但所处高度降低，重力势能减小，所以其机械能减小，故A符合题意；B、物体从光滑斜面上自由滑下时，重力势能转化为动能，没有摩擦生热现象，机械能守恒，机械能大小不变，故B不符合题意；C、物体在光滑的水平面上匀速运动时，其质量、速度、所处高度都不变，所以其机械能不变，故C不符合题意；D、物体在真空中自由下落时，也不会有能量的消耗，机械能守恒，机械能大小不变，故D不符合题意。
故选A。
14．D【解析】A、小球由A处运动到C处，高度降低、速度变大，重力势能转化为动能，由于水平面粗糙，克服摩擦力，所以机械能减小，故A错误；B、小球由B处运动到C处，小球在水平面上运动过程中受到重力的作用，但沿重力的方向没有距离，所以重力没有做功，故B错误；C、小球由A处运动到B处的过程中，速度增大，故C错误；D、小球停在C处时，球受到的支持力和球对水平面的压力，大小相等、方向相反、在同一直线上，是一对相互作用力的关系，故D正确。
故选D。
15．D【解析】在平衡力作用下，①在水平面上匀速运动的物体，它的机械能和动能相等，都不变；②物体匀速上升时，物体的动能不变，但是重力势能增加，所以机械能增加；③物体匀速下降时，物体的动能不变，但是重力势能减小，所以机械能减小。
因此，在平衡力的作用下，物体的机械能可能增加、可能减小，也可能不变。
故选D。
学科*网
16．C【解析】由于运动员在空中飞速下落，质量没发生变化，速度先逐渐增大后保持不变，故动能先增大后保持不变；在下落过程中，高度降低，所以重力势能减小，机械能等于动能和重力势能之和，所以机械能也是减小。
故选C。
17．C【解析】本实验中，由于轨道是光滑的，没有摩擦力，所以小球的机械能守恒，故小球从O点由静止释放，始终没有离开轨道，最远可以滚到与O点等高的c点。
故选C。
18．
（1）动能和势能可以相互转化
（2）动重力势（3）克服摩擦阻力做功机械能
【课堂总结】
【家庭作业】
1．把上紧
发条的玩具车放置在水平桌面上，玩具车由静止开始加速跑动，此过程中玩具车能量的变化情况是（ ）
A．弹性势能减
小，动能增大B．弹性势能减小，动能减小
C．弹性势能增大，
动能增大D．弹性势能增大，动能减小
2．据报道，一辆横穿铁路的拖拉机，因故障而停在铁道上，此时远处驶来一列火车，尽管司机及时采取紧急制动措施，但缓慢驶进的列车还是将拖拉机撞飞了，这是因为火车的（ ）
A．动能很大 B．速度很大C．势能很大D．功率很大
3．小明到“地王大厦”喜看南宁新变化，当他乘坐直达电梯从一层匀速上升至顶层的过程中，他的（ ）
A．动能减小，重力势能增大B．动能不变，重力势能减小
C．动能不变，重力势能增大D．动能减小，重力势能减小
4．为了研究动能的大小与哪些因素有关，教材中设计了“小钢球撞木块的实验”让静止的小钢球从斜面滚下，观察木块被推动的距离。
关于该实验的说法中，不正确的是（ ）
A．该实验的设计思路是采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小
B．该实验研究的基本方法是控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等
C．在实验器材的选择时，可以不考虑斜面的光滑程度、被撞木块的质量和软硬等因素
D．在实验过程中，让同一小球从不同高度滚下，目的是为了让小球获得不同的运动速度
5．男孩脚踩滑板车从高处加速滑下，在下滑的过程中（ ）
A．动能增加，势能减少B．动能增加，势能增加
C．动能减少，势能增加D．动能减少，势能减少
6．如图所示是探究“动能的大小与什么因素有关”实验的示意图。
小球从a处滚下，在c处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到d处停下。
下面的一些判断正确的是（ ）
A．从a到b，小球的势能不变，动能增大
B．从b到c，小球的势能增大，动能增大
C．到达c处，小球的势能最小，动能最大
D．到达d处，小球的动能
为零，小木块的动能最大
7
．在跳远这一运动项目中，运动员总是先助跑使自己身体的运动速度达到最大值时才起跳，这样能够取得更好的成绩，运动员助跑的目的是（ ）
A．增大惯性B．增大动能C．增大冲力D．减小惯性
8．暴风雨来临前，狂风把小树吹弯了，这是风力使小树发生了____；狂风把落叶吹得漫天飞舞，这是风
力使落叶的____发生了改变；狂风具有____能，被吹弯了腰的小树具有____能。
9．下列物体具有哪种能
？
（1）推出去的铅球，落地时具有；
（2）正在上坡的自行车，具有____；
（3）被拦
河坝拦住的河水具有__；（4）在跳台上准备跳水的运动员，具有__；
（5）钟表里卷紧的发条具有__；（6）从枪膛里射出的子弹具有____。
10．如图所示，甲是探究“动能的大小与什么因素有关”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，碰到同一木块上。
乙是探究“阻力对运动物体的影响”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的水平面上运动，请回答下列问题：
（1）甲、乙两组实验，采用了探究实验中常用的实验方法是____。
（2）甲实验中，通过观察____可以判断钢球动能的大小。
（3）由乙实验可以推理得出，如果运动的小车在水平面上不受力时，它会___。
11．如下表所
示，用物理学的术语解释，为什么要对机动车的行驶速度进行限制？
为什么在同样的道路上，不同车型的限制车速不一样？
城市街道上的最高行驶速度v/（km·h－1）
车型
设有中心双实线、中心分隔带、机动车道与非机动车道分隔设施的道路
其他道路
小型客车
70
60
大型客车、载货汽车
60
50
……
……
……
12．小红看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远。
小红猜想：
弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关。
（1）为验证其猜想是否正确，她设计了如图所示的实验，将小球置于弹簧的右端，将同一个弹簧每次压缩___的长度（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），松开后小球弹开钻入同一位置的相同纸盒，并留在其中，分析比较纸盒_，从而比较同一弹簧在不同
弹性形变时弹性势能的大小。
（2）假若水平面绝对光滑，本实验将_（填“能”或“不能”）达到探究目的。
（3）小红根据实验现象认为：
小球推动纸盒一起移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有
的能量最终都彻底消失了，你认为小红的观点是（填“正确”或“错误”）的。
13．小军骑自行车上坡过
程中发现车的初速度越大，冲上斜坡的最大距离越长。
这是因为车子的初始速度越大，它的初始动能也越大，上坡过程中转化的_就越大。
进而他提出猜想：
物体冲上斜坡的距离可能与物体的速度有关。
为了验证该猜想，小军将与水平面平滑连接的薄铁板以一定的倾角θ固定，如图所示。
实验时为了让小球以不同的初始速度滚上铁板。
请你在图中的虚线框内为小军设计一实验装置，并说明该实验装置进行实验时的操作要点：
_。
实验中不用小木块的原因是_。
【答案】
1．A 2．A 3．C 4．C 5．A 6．C 7
．B
8．弹性形变运动状态__动__弹性势
9．
（1）动能__动能和重力势能__；
（3）重力势能__；（4）重力势能__；
（5）弹性势能__；（6）动能和重力势能__。
10．
（1）控制变量法
（2）木块移动距离的远近
（3）做匀速直线运动
11．解：
物体质量一定时，运动速度越大，动能越大，刹车后的制动距离越大，也就越容易发生交通事故，因此要对机动车的行驶速度进行限制；车速相同时，质量越大的车动能越大，因此，不同车型的限制车速也不一样
12．
（1）不同__移动的距离_
（2）不能_（3）错误
13、重力势能_让同一小球从斜
面的不同高度滚下_滚动摩擦比滑动摩擦小__。
升级会员 