能是一个重要的概念，能量在生活中被大量利用。一个物体具有能量并不一定对外做功，就如一个人口袋中有钱，他可以不买东西；一个物体对外做了功，则一定具有能量，正如一个人正在买东西，他口袋中一定有钱。能量的种类有很多，平时说的有电能、太阳能、内能等。一个物体具有的能量有多种形式，下面仅探讨动能和势能。一、基础知识解读
（一）动能的概念及其影响因素
动能是指物体由于运动而具有的能。一个物体不论质量大小、位置如何，只要物体在运动，它就具有动能；物体具有动能大小的影响因素有二----质量和运动速度：在物体质量一定时，运动速度越大，物体具有的动能就越大；在物体的运动速度一定时，质量越大，物体具有的动能就越大。
（二）势能的分类及其影响因素
势能分为重力势能和弹性势能两种。重力势能是指物体由于被举高而具有的能。也就是说物体只要有一定高度，就具有重力势能。影响重力势能大小的因素是物体的质量和被举高的高度：在物体质量一定时，被举得越高，具有的重力势能就越大；在物体的高度一定时，质量越大，具有的重力势能就越大。
弹性势能是指物体由于发生弹性形变而具有的能，影响弹性势能的因素是物体的大小与物体弹性形变的程度。而弹性形变是指物体发生变化之后能够恢复原状的形变。
一个物体可以只具有动能，也可以只具有势能，也可以同时具有动能和势能。
二、基本考点接触
（一）物体具有动能还是具有势能？
例1.下列物体既具有动能又具有势能的是（ ）
A．在水平路面上匀速行驶的汽车 B．在空中高速飞行的子弹
C．放在水平地面上被压缩的弹簧 D．被拦河坝拦住的河水
分析：在水平地面上行驶的汽车，由于在行驶而具有动能，因为在水平地面，没有高度，没有重力势能；在空中飞行的子弹，因为在空中具有一定高度而具有重力势能，又因为在高速飞行而具有动能，所以同时具有动能和重力势能；被压缩的弹簧发生弹性形变，具有弹性势能，因为放在水平地面，没有运动，没有高度，所以没有动能，没有重力势能；被拦河坝拦住的河水，水位被抬高，水因为有高度而具有重力势能，被拦住无法运动，没有动能。
答案：B
点评：考查物体动能、重力势能和弹性势能的概念，关键点在于：物体是否运动？是否具有高度？是否发生弹性形变？
（二）动能、势能大小影响因素的探究
例2. 在学习势能的知识时，小明同学猜想物体重力势能的大小可能与以下两个因素有关：A、物体的高度；B、物体的质量。
为了证明自己的猜想，他把橡皮泥平铺在水平面上，让同一小球从不同高度自由下落，记录结果如表。
实验次数 | 球离橡皮泥的高度/m | 球在橡皮泥中的凹陷程度 |
1 | 1.0 | 较浅 |
2 | 2.0 | 较深 |
3 | 3.0 | 很深 |
（1）由记录结果可以得到的实验结论是： ；
（2）若想对另一个因素进行验证，你认为小明应该怎么做？
。
分析：在实验中，通过观察小球陷入橡皮泥的凹陷程度反映重力势能的大小。通过表格数据可知，同一小球的高度越高，橡皮泥的凹陷程度越深，说明小球的重力势能越大；即物体的质量相同，高度越大，重力势能越大；在探究重力势能大小与质量的关系时，除质量之外都应控制相同。
答案：（1）物体的质量相同，高度越大，重力势能越大；（2）让不同质量的小球从同一高度下落。
点评：解决此类问题要结合影响重力势能的大小因素进行分析，学会运用控制变量法。
（三）动能、势能大小的判断
例3.下列情况中，物体的动能和重力势能都增加的是（ ）
A．水平抛出的粉笔 B．飞流而下的瀑布
C．加速上升的子弹 D．平直轨道上行驶的列车
分析：水平抛出的粉笔，质量不变，在运动的过程中逐渐下落，高度降低，重力势能减小；飞流而下的瀑布，高度不断减小，重力势能减小；加速上升的子弹，质量不变，高度增加，重力势能增加，速度增加，动能增加；平直行驶的列车，质量不变，高度不变，重力势能不变。
答案：C
点评：此题是动能和重力势能影响因素的具体应用，要同时考虑影响的几个因素，不能只考虑其中一个因素。
三、中考真题揭秘
例4. （2012?济南）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
分析：影响动能大小的因素是质量和速度，物体的质量越大、速度越大，物体的动能越大。汽车、摩托车和列车三者的速度相同，质量大的动能大，列车的质量最大、摩托车的质量最小；因此三者的动能大小按车的质量大小排序。
答案：B
点评：此题考查影响动能大小的因素，根据经验估测出物体的质量大小是解题的关键。
例5.（2012?娄底）如图所示，是探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验：
（1）用质量不同的A、B两个小球（mA＞mB）碰撞静止在同一水平面上的纸盒。实验中控制小球的高度相同，是为了控制两球到达底端时__________相同；实验中通过观察纸盒被推动的距离的大小，可以比较A、B两个小球的________的大小。
（2）将（甲）与（乙）两实验比较可知，小球动能的大小与小球的_______有关。将（甲）与（丙）两实验比较可知，小球动能的大小与小球的_______有关。
（3）本次实验采用物理最常用的一种实验方法是 。
分析:（1）在实验中，小球的位置越高，滚到水平面时的速度就越大，让小球从同一高度滚下是物理让两球到达水平面时能够具有相同的速度；通过比较撞击纸盒距离的长短来判断小球的动能大小，采用了转换法。（2）（甲）与（乙）两实验中两球的质量相同，高度不同，到达底端的速度不同，所以可探究动能与速度大小的关系；（甲）与（丙）两实验中两球的高度相同，这样到达底端的速度相同，但它们的质量不同，所以可探究动能与质量大小的关系；（3）实验中分别控制质量和速度不变，利用了控制变量法。
答案：（1）速度 动能 （2）速度 质量 （3）控制变量法
点评：此类实验题考查科学方法的运用（控制变量法、转换法），以及如何对实验现象进行分析归纳出正确的结论。
四、小站练兵场
题：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（如图所示）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．实验过程中，让同一小球从不同高度落下，目的是为了让小球获得不同的运动速度
参考答案：C
《中学生数理化》
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