專題12.1 動(dòng)能 勢(shì)能 機(jī)械能（六大考點(diǎn)）-2024-2025學(xué)年蘇科版物理九年級(jí)上冊(cè)考點(diǎn)分類專題

-2025學(xué)年蘇科版物理九年級(jí)上冊(cè)考點(diǎn)分類專題易錯(cuò)題匯編培優(yōu)練專題12.1動(dòng)能勢(shì)能機(jī)械能（六大考點(diǎn)）TOC\o"1-2"\h\u考點(diǎn)1探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系 1考點(diǎn)2探究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系 3考點(diǎn)3探究影響重力勢(shì)能大小的因素 5考點(diǎn)4彈性勢(shì)能大小的比較 10考點(diǎn)5探究影響彈性勢(shì)能大小的因素 13考點(diǎn)6物體運(yùn)動(dòng)過程中各種機(jī)械能的變化情況 17考點(diǎn)1探究動(dòng)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(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)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(shì)能大小相等B．兩種情況下，木塊在水平面上移動(dòng)的距離相等C．小車撞擊木塊后，便立即停止運(yùn)動(dòng)D．如果水平面光滑，木塊被撞擊后將做勻速直線運(yùn)動(dòng)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(shì)能大小不等，故A錯(cuò)誤；B．兩種情況下，小車的重力勢(shì)能不同，進(jìn)入水平面時(shí)動(dòng)能不同，則推動(dòng)木塊在水平面上移動(dòng)的距離不等，故B錯(cuò)誤；C．小車撞擊木塊后，由于慣性，不會(huì)立即停止下來，故C錯(cuò)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(yùn)動(dòng)，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(dòng)能大小與某因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)情景，該實(shí)驗(yàn)是通過比較小車動(dòng)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(dòng)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(dòng)的距離速度0.07規(guī)范解答：[1]如圖是探究小車動(dòng)能大小與某因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)情景，根據(jù)轉(zhuǎn)換法可知，該實(shí)驗(yàn)是通過木塊移動(dòng)的距離來比較小車動(dòng)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(dá)水平面時(shí)的速度不同，質(zhì)量相同，這是為了探究小車動(dòng)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(dòng)能跟哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)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(dòng)一段距離后靜止。（1）小球的動(dòng)能大小是通過（選填“小球所處的高度”或“木塊移動(dòng)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(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明，鋼球質(zhì)量一定時(shí)，從斜槽越高的位置開始運(yùn)動(dòng)，撞擊木塊的速度越，鋼球的動(dòng)能越大；（3）探究動(dòng)能跟質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)選擇讓質(zhì)量不同的鋼球從斜槽高度的位置開始運(yùn)動(dòng)；（選填“相同”或“不同”）（4）運(yùn)動(dòng)的小車最終停下來，因?yàn)槭埽ㄌ睢捌胶狻被颉胺瞧胶狻保┝Φ淖饔?；?）進(jìn)一步推理可以得出：如果水平面絕對(duì)光滑，小車將；（6）在此實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上通過推理可知觀點(diǎn)是正確的。A．物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持

B．力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因答案：木塊移動(dòng)的距離大相同非平衡做勻速直線運(yùn)動(dòng)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(shí)具有的動(dòng)能大小可通過木塊移動(dòng)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(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)表明，鋼球質(zhì)量一定時(shí)，從斜槽越高的位置開始運(yùn)動(dòng)，鋼球的速度變大，木塊被撞后移動(dòng)的距離更長，則撞擊木塊的速度越大鋼球的動(dòng)能越大。（3）[3]根據(jù)控制變量法，探究動(dòng)能跟質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，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(yùn)動(dòng)。（4）[4]運(yùn)動(dòng)的小車最終停下來，此過程中速度越來越小，運(yùn)動(dòng)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(duì)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(yùn)動(dòng)。（6）[6]由以上實(shí)驗(yàn)可知，物體不受力時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，所以力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持。故選A。考點(diǎn)2探究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系【典例分析】（21-22九年級(jí)上·江蘇蘇州·期中）如圖所示，在探究“物體動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”時(shí)，讓兩個(gè)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(shí)驗(yàn)探究的是（小鐵球/木塊/木板）的動(dòng)能與的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中是通過觀察來比較動(dòng)能大小的；（2）實(shí)驗(yàn)中若使用的木塊質(zhì)量較大，為保證較好的實(shí)驗(yàn)效果，方法有多種，請(qǐng)說出你的一種方法：。答案：小鐵球質(zhì)量木塊移動(dòng)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(gè)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(dòng)木塊移動(dòng)的距離越大，則說明小鐵球動(dòng)能越大，故本實(shí)驗(yàn)探究的是小鐵球的動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系。[3]實(shí)驗(yàn)中通過小鐵球推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離來反映動(dòng)能的大小，這是轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用。（2）[4]實(shí)驗(yàn)中若使用的木塊質(zhì)量較大，小車撞擊木塊時(shí)，木塊移動(dòng)的距離較小，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯；為使實(shí)驗(yàn)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(dòng)能，增大對(duì)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。【變式2-1】（21-22九年級(jí)上·江蘇無錫·期末）如圖是“探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)到水平面時(shí)速度越，木塊B被撞得越遠(yuǎn)；(2)若要保證不同質(zhì)量的鋼球運(yùn)動(dòng)到水平面時(shí)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(shí)，質(zhì)量越的鋼球?qū)⒛緣KB撞得越遠(yuǎn)。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(shí)速度越大，動(dòng)能越大，對(duì)木塊B做功越多，被撞得越遠(yuǎn)。(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(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大，對(duì)木塊B做功越多，被撞得越遠(yuǎn)。【變式2-2】（2024·江蘇揚(yáng)州·二模）在研究“物體動(dòng)能與質(zhì)量和速度的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，將小車從某一高度由靜止釋放，小車運(yùn)動(dòng)到水平位置時(shí)，撞擊水平木板上的木塊，將木塊撞出一段距離。實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)研究的對(duì)象是，該實(shí)驗(yàn)小車動(dòng)能的大小是通過來反映的。若水平面絕對(duì)光滑，本實(shí)驗(yàn)將（能/不能）達(dá)到探究目的；（2）第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(shí)驗(yàn)，甲同學(xué)建議換一個(gè)較大的木塊，乙同學(xué)建議降低小車下落的高度，你認(rèn)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：當(dāng)一定時(shí)，越大，動(dòng)能越大；（4）三次實(shí)驗(yàn)中木塊移動(dòng)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(dòng)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(shí)驗(yàn)研究的是物體動(dòng)能與質(zhì)量和速度的關(guān)系，小車是運(yùn)動(dòng)的，具有動(dòng)能，所以研究對(duì)象是小車。[2]小車撞擊木塊后會(huì)使木塊向前運(yùn)動(dòng)一段距離，小車動(dòng)能越大，撞擊木塊后就會(huì)使木塊運(yùn)動(dòng)的距離越大，所以小車動(dòng)能的大小是通過木塊移動(dòng)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(duì)光滑，則由牛頓第一定律可知木塊在受到撞擊后會(huì)以被撞擊瞬間獲得的初速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，無法通過木塊移動(dòng)的距離來反映小車動(dòng)能的大小，所以不能達(dá)到探究目的。（2）[4]由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，每次實(shí)驗(yàn)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(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，根據(jù)控制變量法，每次實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，每次實(shí)驗(yàn)小車釋放的高度都相同，所以到達(dá)水平面時(shí)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(dòng)的距離越大，說明當(dāng)速度一定時(shí)，物體的質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。（4）[7]物體所受滑動(dòng)摩擦力的大小與對(duì)接觸面的正壓力以及接觸面間的粗糙程度有關(guān)，三次實(shí)驗(yàn)中使用的都是相同的木塊，所以對(duì)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(shí)驗(yàn)中木塊移動(dòng)過程中受到的摩擦力一樣大。考點(diǎn)3探究影響重力勢(shì)能大小的因素【典例分析】（23-24九年級(jí)上·江蘇鹽城·期中）小明用圖示裝置“探究重力勢(shì)能大小與質(zhì)量的關(guān)系”，下列說法正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)中研究的是三腳小桌的重力勢(shì)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(shì)能大小答案：D規(guī)范解答：A．實(shí)驗(yàn)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(shì)能大小與質(zhì)量的關(guān)系，所以實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象是木塊，故A錯(cuò)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(shì)能大小與高度的關(guān)系，故B錯(cuò)誤；C．探究重力勢(shì)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(cuò)誤；D．實(shí)驗(yàn)運(yùn)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(shì)能大小與質(zhì)量的關(guān)系，故D正確。故選D?！咀兪?-1】（2024·江蘇蘇州·一模）如圖是探究“重力勢(shì)能的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)。（1）由甲圖中實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)表明，鉛球重力勢(shì)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(shì)能與高度的關(guān)系，可選用（A/B/C/D）兩個(gè)鉛球，讓兩個(gè)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(shí)，物體質(zhì)量越大，重力勢(shì)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(shí)，質(zhì)量為2m的物體陷入沙子的深度大，可知其重力勢(shì)能大，故得出：在物體被舉高的高度一定時(shí)，物體質(zhì)量越大，重力勢(shì)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(shí)驗(yàn)表明，鉛球重力勢(shì)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(shì)能與高度的關(guān)系，要控制質(zhì)量相同，可選用A、C兩個(gè)鉛球，讓兩個(gè)鉛球從不同高度落下，比較它們陷入沙子中的深度。【變式3-2】（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(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)利用沙子、小桌、木塊、透明的箱子進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn)，下列說法錯(cuò)誤的是（）

A．實(shí)驗(yàn)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(shí)，壓力越大，壓力的作用效果越明顯D．利用本實(shí)驗(yàn)器材做“探究重力勢(shì)能和高度關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)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(cuò)誤，符合題意；C．比較甲、乙兩圖可得出：受力面積一定時(shí)，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(shí)，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(shì)能大小因素時(shí)，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(jí)下·貴州安順·期末）如圖所示，在“探究影響重力勢(shì)能大小的因素”實(shí)驗(yàn)中，有三個(gè)體積相同，實(shí)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(shì)能越大B．比較乙和丙，說明物體質(zhì)量越大，具有的重力勢(shì)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(shì)能一定小D．球陷入沙中深度越深，說明球?qū)ι匙幼龅墓υ蕉啵撉虻闹亓?shì)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(shì)能越大，故A錯(cuò)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(cuò)誤；C．比較甲和乙可進(jìn)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(shì)能一定小，故C錯(cuò)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?qiáng)，所以該球的重力勢(shì)能越大，故D正確。故選D?！咀兪?-4】（23-24九年級(jí)上·江蘇鹽城·階段練習(xí)）（1）小明做“探究物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，小球從同一斜面由靜止?jié)L下，到達(dá)水平面后推動(dòng)木塊運(yùn)動(dòng)一段距離后靜止?；卮鹣铝袉栴}：（1）圖甲實(shí)驗(yàn)中，讓兩個(gè)質(zhì)量不同的小球從同一高度由靜止釋放的目的是；該實(shí)驗(yàn)是通過觀察木塊被撞擊后移動(dòng)的的大小來說明小球動(dòng)能的大小，探究的是物體動(dòng)能與的關(guān)系；由圖乙實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是：，小球的動(dòng)能越大；小明在“探究物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中用到的實(shí)驗(yàn)方法；（2）如圖所示，小華探究重力勢(shì)能大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)情景，實(shí)驗(yàn)中將半徑相同的小球從某個(gè)高度自由落下到花泥上、（已知m鋼>m玻璃）該實(shí)驗(yàn)中用反映重力勢(shì)能的大小；實(shí)驗(yàn)a、b得出結(jié)論：重力勢(shì)能大小與有關(guān)；實(shí)驗(yàn)a、c得出的結(jié)論：重力勢(shì)能大小與有關(guān)。答案：使小車到達(dá)水平面時(shí)初速度相同距離質(zhì)量質(zhì)量相同時(shí)，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(dòng)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(dá)水平面時(shí)初速度相同。[2]實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用轉(zhuǎn)換法通過觀察木塊移動(dòng)距離的遠(yuǎn)近來表示小球具有動(dòng)能的大小。[3]實(shí)驗(yàn)中兩小球的質(zhì)量不同，所以探究的是動(dòng)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(yuǎn)，可得結(jié)論為：質(zhì)量相同時(shí)，速度越大，物體的動(dòng)能越大。[5]綜合上述分析可知，探究一個(gè)因素時(shí)需要保持另一個(gè)因素不變，運(yùn)用了控制變量法。（2）[6]實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用轉(zhuǎn)換法通過球下陷的深度來表示物體具有重力勢(shì)能的大小。[7]a、b兩實(shí)驗(yàn)可知兩球的質(zhì)量不同，因此探究的是重力勢(shì)能與質(zhì)量之間的關(guān)系。[8]實(shí)驗(yàn)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(shì)能與高度之間的關(guān)系?！咀兪?-5】（23-24九年級(jí)上·江蘇揚(yáng)州·階段練習(xí)）某實(shí)驗(yàn)小組在用“模擬打樁”來探究影響重力勢(shì)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(shí)驗(yàn)時(shí)，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(shí)驗(yàn)?zāi)緲哆M(jìn)入沙中的深度如圖所示。（1）本實(shí)驗(yàn)是通過來反映物體重力勢(shì)能大小的；（2）為了探究物體重力勢(shì)能大小與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)選擇兩圖實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析，得到的正確結(jié)論是；（3）對(duì)比a、b、c三次實(shí)驗(yàn)，具有的重力勢(shì)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(shí)驗(yàn)是通過木樁下陷的深度來反應(yīng)物體的重力勢(shì)能大小的。（2）[2]為了探究物體重力勢(shì)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)。[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(shì)能較大，所以比較a、c兩圖可得結(jié)論：高度相同的兩個(gè)物體，質(zhì)量越大，重力勢(shì)能越大。（3）[4]對(duì)比a、b、c三次實(shí)驗(yàn)，因b中木樁進(jìn)入沙中的深度最大，由轉(zhuǎn)換法可知，重力勢(shì)能最大的是圖b中的物體。考點(diǎn)4彈性勢(shì)能大小的比較【典例分析】（23-24九年級(jí)上·江蘇泰州·期末）如圖甲所示，用細(xì)線將一個(gè)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(gè)“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(dòng)滾回到N位置，之后在MN之間來回滾動(dòng)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(jī)械能不變B．魔罐在M位置時(shí)橡皮筋的彈性勢(shì)能最大C．魔罐從N位置滾回到O位置過程中動(dòng)能變小D．魔罐在N位置時(shí)橡皮筋的彈性勢(shì)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(huì)克服摩擦做功消耗了一部分機(jī)械能，使機(jī)械能總量減小，故A錯(cuò)誤；BD．彈性勢(shì)能與彈性形變有關(guān)，彈性形變?cè)酱?，彈性?shì)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(shí)橡皮筋的彈性勢(shì)能最大，故B正確，D錯(cuò)誤；C．“魔罐”從N位置滾回到O位置過程中彈性勢(shì)能逐漸減小，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，因此動(dòng)能增大，故C錯(cuò)誤。故選B。【變式4-1】（2024·江蘇連云港·一模）如圖甲為“會(huì)跳的卡片”A為卡片外側(cè)，B為卡片內(nèi)側(cè)，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)把（選填“A”或“B”）面朝下緊貼桌面，壓平后松手，卡片會(huì)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(shí)驗(yàn)時(shí)分別將它們?cè)谧烂嫔蠅浩街笏砷_手，小明認(rèn)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(diǎn)，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(shì)能也越大，能夠轉(zhuǎn)化獲得的動(dòng)能越多，跳的更高規(guī)范解答：[1]由圖中可以看出，卡片的動(dòng)能是要靠橡皮筋發(fā)生彈性形變從而產(chǎn)生彈性勢(shì)能獲得，只有把橡皮筋拉開才有彈性勢(shì)能，所以要把卡片B面朝下緊貼桌面，壓平后松手，卡片才會(huì)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(shí)驗(yàn)時(shí)分別將它們?cè)谧烂嫔蠅浩街笏砷_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(shì)能也越大，能夠轉(zhuǎn)化獲得的動(dòng)能越多，跳的更高，所以贊成小明的觀點(diǎn)?！咀兪?-2】（22-23九年級(jí)下·江蘇揚(yáng)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(diǎn)和B點(diǎn)后落到地面，又被多次彈起，圖中虛線為小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。下列有關(guān)小球的運(yùn)動(dòng)，描述正確的是（）A．小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中機(jī)械能不斷減少B．小球反彈經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為零C．若將彈性小球表面涂黑，則會(huì)在C、F兩點(diǎn)留下等大的黑色圓斑D．小球經(jīng)過E點(diǎn)的機(jī)械能大于經(jīng)過G點(diǎn)的機(jī)械能答案：D規(guī)范解答：A．機(jī)械能等于動(dòng)能與重力勢(shì)能之和，因?yàn)樽烂婀饣?，因此從A點(diǎn)到B點(diǎn)小球速度不變，動(dòng)能不變，因桌面高度不變，因此小球重力勢(shì)能不變，故機(jī)械能不變，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)小球在D點(diǎn)時(shí)，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(dòng)能不是0，故B錯(cuò)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(shí)小球的彈性勢(shì)能大小。而B點(diǎn)的重力勢(shì)能大于D點(diǎn)的重力勢(shì)能，B點(diǎn)的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為C點(diǎn)的彈性勢(shì)能，D點(diǎn)的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為F點(diǎn)的彈性勢(shì)能，因此C點(diǎn)彈性勢(shì)能大于F點(diǎn)的彈性勢(shì)能，即C點(diǎn)黑斑大，故C錯(cuò)誤；D．在運(yùn)動(dòng)過程中，小球要克服空氣阻力而消耗機(jī)械能，機(jī)械能越來越小，E點(diǎn)在G點(diǎn)之前，因此E點(diǎn)機(jī)械能大于G點(diǎn)機(jī)械能，故D正確。故選D?！咀兪?-3】（23-24九年級(jí)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(huì)向上彈起，則筆離地上升過程中（）A．動(dòng)能增加B．重力勢(shì)能增加C．機(jī)械能增加D．彈性勢(shì)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(dòng)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(shì)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(jī)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(shì)能減小，故D不符合題意。故選B?！咀兪?-4】（23-24九年級(jí)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(gè)過程中彈簧的彈性勢(shì)能的變化情況是，要探究小球下落壓縮彈簧時(shí)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(cè)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(shì)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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(cè)出彈簧的最大壓縮量進(jìn)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?！咀兪?-5】（2023·江蘇宿遷·三模）彈跳桿運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)廣受歡迎的運(yùn)動(dòng)。其結(jié)構(gòu)如圖甲所示。圖乙是小明玩彈跳桿時(shí)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(duì)此過程分析：從A到B，小明的機(jī)械能（選填“增加”、“不變”或“減小”）；從B到C，小明的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能；其中在A狀態(tài)時(shí)彈簧的能最大，人的動(dòng)能最小。

答案：增加彈性勢(shì)規(guī)范解答：[1]B狀態(tài)時(shí)，彈簧處在原長的狀態(tài)，說明A狀態(tài)時(shí)，彈簧處于被壓縮狀態(tài)，從A到B，彈簧的彈性勢(shì)能不斷轉(zhuǎn)化為小明的機(jī)械能，故小明的機(jī)械能不斷增加。[2]A是最低位置，此時(shí)彈簧的形變程度最大，所以在A狀態(tài)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大。考點(diǎn)5探究影響彈性勢(shì)能大小的因素【典例分析】（23-24九年級(jí)上·江蘇揚(yáng)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(gè)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(shì)能的大小又跟什么因素有關(guān)呢？小文猜想：①彈簧彈性勢(shì)能的大小可能跟它的材料有關(guān)；②彈簧彈性勢(shì)能的大小可能跟它彈性形變的程度有關(guān)。小文利用兩個(gè)材料和外形都完全相同的彈簧A和B、一個(gè)小鋼球、一個(gè)輕木塊，在同一水平面上進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。（1）此實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證猜想（選填“①”或“②”）；（2）實(shí)驗(yàn)中彈性勢(shì)能的大小是通過來體現(xiàn)的。該實(shí)驗(yàn)主要運(yùn)用的實(shí)驗(yàn)方法有和；（3）假若水平面絕對(duì)光滑，本實(shí)驗(yàn)將（選填“能”或“不能”）達(dá)到探究目的。答案：②木塊被推動(dòng)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(dòng)的距離，這就是為了驗(yàn)證猜想②。（2）[2][3][4]通過小鋼珠對(duì)輕木塊撞擊后木塊移動(dòng)的距離反映彈簧的彈性勢(shì)能大?。粚?shí)驗(yàn)中把彈性勢(shì)能的大小轉(zhuǎn)變?yōu)橛^察木塊被移動(dòng)的距離，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法；同時(shí)用到了控制變量法。（3）[5]假若水平面絕對(duì)光滑，木塊將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，無法比較木塊移動(dòng)的距離，本實(shí)驗(yàn)將不能達(dá)到目的?！咀兪?-1】（23-24九年級(jí)上·江蘇泰州·階段練習(xí)）某興趣小組將一張硬卡片對(duì)折，在開口的一邊剪兩個(gè)小豁口A和B，然后套上橡皮筋，做成了一個(gè)會(huì)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(yàn)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（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(gè)現(xiàn)象說明：發(fā)生彈性形變的橡皮筋能對(duì)卡片，因此它具有彈性勢(shì)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(gè)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(shì)動(dòng)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(huì)對(duì)使它發(fā)生形變的物體施加力的作用，所以橡皮筋對(duì)硬卡片施力，使它彈起；這個(gè)現(xiàn)象說明發(fā)生彈性形變的橡皮筋具有彈性勢(shì)能，因此它能對(duì)卡片做功。（2）[3][4]卡片下落過程這個(gè)現(xiàn)象中，卡片的質(zhì)量不變、高度變小，重力勢(shì)能減小，速度變大，動(dòng)能變大，說明將卡片的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為卡片的動(dòng)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(shí)驗(yàn)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(gè)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(shì)能減小，轉(zhuǎn)化成的重力勢(shì)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(shì)能與其形變程度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，小球壓縮彈簧，并撞擊紙盒。假若水平面絕對(duì)光滑，本實(shí)驗(yàn)將（選填“能/不能”）達(dá)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(shì)能，產(chǎn)生動(dòng)能，將彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球動(dòng)能的過程。小球推動(dòng)紙盒移動(dòng)一段距離后都要停下來，是因?yàn)樗矫嬗心Σ亮Γ緣K克服摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。若水平面絕對(duì)光滑，木塊就會(huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，無法比較木塊移動(dòng)距離的遠(yuǎn)近，達(dá)不到探究目的?！咀兪?-3】（23-24九年級(jí)上·江蘇徐州·期中）小萌同學(xué)利用甲圖探究“物體的彈性勢(shì)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(tái)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(shì)能；（2）小萌記錄小球的高度隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示。在整個(gè)過程中，小球在“t1”、“t2”、“t3”時(shí)刻的動(dòng)能最大的是時(shí)刻；（3）下表中的數(shù)據(jù)是小萌同學(xué)的實(shí)驗(yàn)記錄。分析數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)彈簧的彈性勢(shì)能E與壓縮量x正比（選填“成”或“不成”），表格中第5次實(shí)驗(yàn)小球上升的高度應(yīng)為cm。實(shí)驗(yàn)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(shì)能。（2）[2]小球離開彈簧后，可以繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，但是小球每一次反彈的高度逐漸變小，因?yàn)橛锌諝庾枇?，在此過程中小球的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；所以在整個(gè)過程中小球的動(dòng)能不斷減小，所以動(dòng)能最大時(shí)是在t1時(shí)刻。（3）[3]由表中數(shù)據(jù)知：當(dāng)壓縮量由1.00cm變?yōu)?.00cm時(shí)，壓縮量變?yōu)?倍。而反映彈簧彈性勢(shì)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(shì)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(shì)能E與壓縮量x的平方成正比，表格中第5次實(shí)驗(yàn)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(shì)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(diǎn)6物體運(yùn)動(dòng)過程中各種機(jī)械能的變化情況【典例分析】