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2025 年物理中考 21 个必考 12 个常考实验三题型新考法精练（通
用）
常考实验07.探究物体动能大小与哪些因素有关的实验
一、选择题
1. （2022江苏无锡）用如图所示的器材探究动能大小与哪些因素有关，实验时让小车从斜
面上由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块，关于该实验，下列说法中错误的是（
）
A. 小车从斜面下滑过程中重力势能转化为动能
B. 小车撞击木块对木块做功，使木块获得动能
C. 木块被撞击后移动的距离可反映小车动能大小
D. 本套器材只能探究小车动能大小与速度的关系
【答案】D
【解析】A．小车从斜面下滑过程中高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，重
力势能转化为动能，故A正确，A不符合题意；
B．小车撞击木块对木块做功，使木块具有初速度，从而获得动能，故B正确，B不符合
题意；
C．本实验将小车动能的大小转换为木块移动距离的长短，木块移动距离越长，小车动能
越大，故C正确，C不符合题意；
D．把钩码固定在小车上，增加小车的质量，因此本套器材还可以探究小车的动能与质量
的关系，故D错误，D符合题意。故选D。
2.（2023黑龙江牡丹江）探究物体的动能跟哪些因素有关的实验装置如图所示。关于该实
验说法正确的
是（ ）
A. 水平面越光滑越好
B. 实验研究的是木块的动能大小
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C. 小球由斜面滚下，重力势能转化为动能
D. 小球质量越大，动能越大
【答案】C
【解析】A．如果表面足够光滑，木块被撞击后将做匀速直线运动，无法根据木块移动的
距离判断小球动能的大小，故A错误；
B．实验通过木块移动的距离来反映小球的动能大小，探究的是小球的动能，故B错误；
C．小球从斜面滚下，重力势能越来越小，速度越来越快，动能越来越大，是将重力势能
转化为动能，故C正确；
D．影响动能大小的因素有质量和速度，速度一定时，小球的质量越大，动能越大。选项
中没有说明小球速度一定，不能确定动能大小，故D错误。
故选C。
二、填空题
1. （2022湖北恩施州）如图所示，让从斜面上由静止滚下的小球钻入水平面上的纸盒，探
究影响小球动能大小的因素。
（1）有多个因素可以影响物体的动能大小，比较质量________（选填“相同”或“不
同”）的两个小球从不同高度滚下，是为了改变小球撞击纸盒时的运动速度；
（2）此实验现象说明运动速度较________的小球具有的动能较大。
【答案】 相同 大
【解析】（1影响动能大小的因素有两个：质量和速度；小球从不同的高度滚下，到达水
平面的速度不同，因此探究的是动能与速度的大小关系，根据控制变量法可知，应控制小
球的质量相同。
（2）小球的速度越大，纸盒被撞得越远，说明小球的动能越大，因此此实验现象说明运动
速度较大的小球具有的动能较大。
三、实验探究题
1. （2022广西河池）如图所示是某实验小组探究动能的大小与什么因素有关的实验装置。
实验中，用力将钢球推出，让钢球瞬间获得速度并向右运动，钢球跟弹簧碰撞后把弹簧压
缩。
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（1）本实验是通过观察________来比较钢球动能的大小；
（2）保持钢球的质量不变，推出钢球的速度越大，弹簧被压缩的程度也越大。表明：物体
的动能大小与________有关；
（3）换不同质量的钢球，以相同的速度推出，钢球的质量越大，弹簧被压缩的程度也越大。
表明：物体的动能大小与________有关；
（4）本实验中用到的研究方法是________（填其中一种即可）。
【答案】 （1）弹簧被压缩的程度 （2）速度 （3）质量 （4）控制变量法（或转换法）
【解析】（1）实验中，用力将钢球推出，让钢球瞬间获得速度并向右运动，钢球跟弹簧碰
撞后把弹簧压缩，将动能转化为弹簧的弹性势能，钢球的动能越大，转化成的弹性势能越
大，弹簧被压缩的程度就越大，所以本实验是通过观察弹簧被压缩的程度来比较钢球动能
的大小，这是利用了转换法。
（2）保持钢球的质量不变，推出钢球的速度越大，弹簧被压缩的程度也越大，说明钢球的
动能越大，可得结论：物体的动能大小与速度有关，物体的速度越大动能越大。
（3）换不同质量的钢球，以相同的速度推出，钢球的质量越大，弹簧被压缩的程度也越大，
说明钢球的动能越大，可得结论：物体的动能大小与质量有关，物体的速度相同时，物体
的质量越大，动能越大。
（4）本实验中在探究动能大小与质量的关系时，控制小球的速度不变，用到的研究方法是
控制变量法。
2. （2022广西玉林）如图1所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验，将小钢球
从高度为 的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一木块在水平面向前移动一段距离 后
停下。先后完成甲、乙、丙所示的三组实验。
（1）小钢球在滚下斜面的过程中，其动能大小是通过________（选填“高度 ”或“距离
”）大小来反映的；
（2）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，动能越________；
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（3）分析比较________两组实验可得，物体速度相同时，质量越大，动能越大；
（4）综合上述可知，如图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定不同的最高
________；
（5）在实验中，若增大水平面的粗糙程度，则木块移动的距离将________（选填“增大”、
“不变”或“减小”）。
【答案】（1）距离s （2）大 （3）甲、丙 （4）速度 （5）减小
【解析】（1）小钢球从斜面滚下过程中，其动能大小是通过小木块移动距离s的大小来反
映的，小木块移动距离越大，说明小钢球的动能越大。
（2）分析比较甲和乙两组实验可知，小球的质量相同，而小球在斜面上释放时的高度不同，
甲图中小球释放时的高度大，到达水平面时的速度大，推动木块滑行的距离远，故可得出
结论：物体质量相同时，速度越大，动能越大。
（3）探究动能大小与质量的关系，保持速度相同，钢球的质量不同，故分析比较甲、丙两
组实验可得出物体的动能与质量的关系。
（4）图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高速度，质量越大的车，
限速越低。
（5）在实验中，若增大水平面的粗糙程度，木块受到的阻力增大，则木块移动的距离将减
小。
3. （2022甘肃金昌）如图所示，摆线的长度L相同，小球A、B的质量m ＜m ，悬线与
A B
竖直方向之间的夹角θ＜θ。
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（1）图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同
时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的 ______无关；
（2）小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。小球按图示位置
由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块
都会在水平面上滑行一定距离后停止，本实验中通过比较 ______反映小球撞击木块C前
的动能大小，这种研究方法叫 ______（选填“控制变量法”或“转换法”）；
（3）根据乙、丙所示的探究过程，他观察到图丙中木块C撞得更远，可得出结论：小球
的动能大小与 ______有关（选填“速度”、“高度”或“质量”）；
（4）若水平面绝对光滑且足够长，木块C被撞击后，它将做 ______直线运动（选填“减
速”、“匀速”或”“加速”）；
（5）在探究小球动能与质量的关系时，有同学提议可以在水平面桌面上将同一根弹簧压缩
相同的程度，分别弹出质量不同的小球去撞击木块，撞击木块时小球的动能 ______（选填
“相等”或“不相等”），该方案 ______（选填“正确”或“错误”）。
的
【答案】（1）质量 （2）木块移动 距离 转换法 （3）速度 （4）匀速 （5）相同
错误
【解析】（1）图甲、乙中，小球A、B的质量不同，但从相同的高度同时由静止释放，它
们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，说明两个小球在任一时刻速度相同，这
表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的质量无关。
（2）小球与木块碰撞，小球动能越大，对木块做的功越多，木块移动的距离越大，所以通
过比较木块移动的距离可以比较小球撞击木块C前的动能大小；通过木块移动的距离比较
小球动能的大小，这种研究方法叫转换法。
（3）因为θ＜θ，所以图丙中小球比图乙中小球释放时的高度更高，小球摆动到竖直位置
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时的速度更大，把木块撞得更远，说明小球的动能大小与速度有关。
（4）若水平面绝对光滑，木块在水平方向不受外力作用，根据牛顿第一定律可知，木块C
被撞击后，它将做匀速直线运动。
（5）将同一根弹簧压缩相同的程度，弹簧具有相同的弹性势能，弹出小球，弹簧的弹性势
能转化为小球的动能，那么不同质量的小球获得的动能也相等；因为动能大小与质量和速
度有关，不同质量的小球的动能相同，小球的速度也不同，这里有两个变量，所以该方案
是错误的。
4. （2024巴中一模）小明同学猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是他设
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计了如图所示的实验，让小球沿同一光滑斜面向下运动，与放在水平面上的纸盒相碰，纸
盒在水了如图平面上移动一段距离后静止．
（1）图甲是控制两球的_______相等，探究的是动能与_______的关系．
（2）图乙中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同
的_______，选用图乙探究的是动能与_______的关系．
（3）由甲、乙两实验得出物体动能的大小与物体质量和运动速度_______（选填“有”或
“无”）关．
【答案】 （1）质量 速度 （2）速度 质量 （3）有
【解析】（1）由甲图可知，两球质量相同，所以是控制两球的质量相等；而两球所处高度
不同，两球到达斜面底端时的速度不同，故探究的是动能与速度的关系；根据甲图可知，
质量相同时，小球从斜面上较高的高度滚下时，小球到达斜面底端的速度大，纸盒被撞击
后运动的距离远，说明速度大的小球其动能大；由此得出结论：当质量一定时，物体的速
度越大，动能越大；
（2）选用图乙时，从斜面的同一高度滚下，让小球到达斜面底端的速度相同；图乙中两球
的质量不同，故选用图乙探究的是动能与质量的关系；根据乙图可知，高度相同时，小球
到达斜面底端时的速度相同，质量大的小球撞击纸盒后，纸盒运动的距离远，说明质量大
的小球其动能大；由此得出结论：速度相同时，物体的质量越大，动能越大。
（3）由甲、乙两实验得出物体动能的大小与物体质量和运动速度有关。
【点睛】此类实验题目是考查对控制变量法和转换法的掌握情况，及如何正确的对实验现
象进行分析，归纳出正确的结论．
5.（2020山东泰安）如图所示是 “探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置示意
图，让小球A从斜面上某点滚下，撞击在水平面上的木块B，木块B移动一段距离。
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(1)该实验中所探究物体的动能是指______（选填“小球A”或“木块B”）的动能。
(2)实验表明，让小球A分别从斜槽不同高度由静止滚下，高度越大，速度越______，木块
B被撞得越远。可得结论：质量相同时，小球的速度越______，动能越大。
(3)若要研究物体动能与质量的关系，应让不同质量的小球A从斜面______高度由静止滚
下，观察比较木块B被撞移动的距离。
【答案】 (1)小球A (2)大 (3) 大 (4) 同一
【解析】(1)[1]该实验研究的是小球A动能的大小与速度和质量的关系。
(2)[2][3]同一小球从不同的高度滚下，位置高的滚到斜面底端的速度较大，把木块推得越
远，说明小球做功多，动能大，说明了物体的动能与物体的速度有关，由此得出结论：在
质量一定时，小球的速度越大，动能就越大。
(3)[4]要研究物体动能与质量的关系，根据控制变量法可知，控制小球到达水平面的速度
相同，让不同质量的小球A从斜面同一高度由静止滚下，观察比较木块B被撞移动的距
离。
6．小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，他用质量不同的两个钢球
M和N（N的质量大于M）分别从不同的高度h和H（H＞h）由静止开始滚下，观察木块
B被撞击后移动的距离，实验过程如图所示。
（1）小明通过观察木块B移动的 长短，来判断小球动能的大小，这种研究方法
是 （选填“控制变量法”或“转换法”）。若水平面绝对光滑，本实验将 （选
填“能”或“不能”）达到探究目的。
（2）由图甲、乙两图可得实验结论：物体的动能大小与 有关。
（3）小丽根据图甲、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关，她的结论是否正确？
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（选填“正确”或“错误”），理由是： 。
（4）另一同学用图丁所示的方法探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的小球从不
同高度（h ＞h ）由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球
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动能的大小，这种方法是 的（选填“正确”或“错误”）。
【答案】（1）距离；转换法；不能；（2）速度；（3）错误；没有控制速度相同；（4）
错误。
【解析】（1）实验中通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这里用
到的物理学研究问题的方法是转换法；
若水平面绝对光滑，则木块运动时不受摩擦力作用，撞击后将保持匀速直线运动，不能通
过木块移动的距离长短来判断小球动能的大小，所以本实验将不能达到探究目的；
（2）甲、乙两图中小球的质量一定，初始高度不同，到达水平面的时的速度不同，对木块
做功多少不同，故可以得出结论：物体的动能大小与速度有关；
（3）她的结论错误，因为要探究动能与质量的关系，需要保证小球的速度不变，图 1甲、
丙两图中小球下落的高度不同，则到达水平面的速度不同，即没有控制速度相同，故不能
得出动能大小与质量的关系；
（4）图丁所示的方法探究动能的大小与速度的关系，应改变小球撞击木块前的速度，控制
其它因素相同，而实验中没有控制水平面的粗糙程度相同，故这种方法是错误的。
7. （2023湖南郴州）小明通过下面的实验，研究“动能的大小与物体运动的速度有关”的
问题。质量相同的小球，从斜面上不同高度处自由滚下，小球到达水平面时的速度是
__________的。（选填“相同”或“不同”）。
（1）实验1将小球从斜面顶端自由滚下（图甲），观察到木块被撞出了一段距离。
（2）实验2将小球从斜面中间自由滚下（图甲乙），观察到木块被撞出的距离比实验1的
距离_______（选填“短”、“长”或“相等”）由上述实验现象，我们可以得出结论；同
一物体，______，动能越大。
（3）实验3将小球从一光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下（图丙），依次经过A、B两
点到达C点（忽略空气阻力），设A、B两点的机械能分别为 和 ，则 ______
（选填“>”、“=”或“<”）。当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时，假设小球所
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受的外力全部消失，则小球将_______。
A．沿a轨迹运动 B．沿b轨迹运动
C．沿c轨迹运动 D．保持静止
【答案】 不同 （2） 短 （运动）速度越大 （3） = A
【解析】小球从斜面上不同的高度由静止滚下，由于小球的重力势能不同，则小球到达斜
面底端时速度不同。
（2）根据图示可知，实验2中木块被撞的距离比实验1的距离要小一些，两次实验中的小
球的质量相同，滚下的高度不同，高度越低，到达水平面时的速度越小，推动木块移动的
距离就越小，动能越小，所以能得出结论；同一物体，运动速度越大，动能越大。
（3）由于忽略空气阻力，经过A、B两点到达C点的过程中，没有外力对小球做功，则小
球的机械能守恒，即 。
当小球到达C点时，速度为水平向右运动，此时小球所受各个力突然全部消失，根据牛顿
第一定律可知，小球将保持这一状态，所以小球将沿a轨迹运动。
故选A。
8．在探究影响动能大小的因素实验中，如图所示，让质量为 m、2m的两个钢球分别从斜面
上由静止滚下，钢球撞击放在水平木板上的木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段
距离后停止的位置。
（1）实验中通过比较木块______来判断钢球动能的大小，这里运用了______法来进行研究
（选填“控制变量法”或“转换法”）；
（2）在图甲和图丙中，用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下，目的是使钢球
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撞击木块时的______相同；
（3）根据______两图中信息，得到的初步结论是质量相同时，速度越大，动能越______；
（4）本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出结论吗？______，为什么？______。
【答案】（1）移动的距离 转换法 （2）速度 （3） 乙丙
大 （4）不能 见解析
【解析】（1）实验中通过比较滚下的钢球撞击木块移动的距离，来比较钢球动能的大小。
在同样的平面上木块被撞得越远，钢球的动能就越大；这里用到的物理学研究问题的方法
是转换法。
（2）在图甲和图丙中，用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下，目的是使钢球
撞击木块时的速度相同，比较甲、丙两图，得到的结论是：在速度相同时，钢球的质量越
大，动能越大。
（3）比较乙丙两图可知，丙图小球高度大，推动木块运动的距离越远，故可得结论是：在
质量相同时，钢球的速度越大，动能越大。
（4）若水平面绝对光滑，木块不受摩擦力，钢球撞击木块后获得一个速度，木块将以该速
速永远运动下去，则木块的通过的距离无法确定，做功的多少，也无法确定。所以动能的
大小就无法比较。
9. （2023甘肃兰州）近年来，渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生，引起了
交通管理部门的高度重视。小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害，
通过电磁铁的控制，让质量分别为 和 （ < ）的小钢球从圆弧轨道的一定高度（
）由静止滚下，撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离（实验中的圆弧轨道、
水平面和纸盒均不变）。
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（1）分析甲、乙两图可知，_______（选填“甲”或“乙”）图中的小钢球在刚到达水平
面时的速度更大；
（2）比较甲、乙两图可知，在_______一定时，小钢球的_______越大，动能越大。
（3）比较________两图可以模拟汽车超载带来的危害；
（4）假如你是一名汽车驾驶员，请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事
项_________。
【答案】 （1）乙 （2）质量 速度 （3）乙、丙 （4）见解析
【解析】（1）分析甲、乙两图可知，实验用小球质量相同，乙图水平面上的纸盒移动的距
离较大，说明乙图中小球的动能较大，则乙图中钢球在刚到达水平面时的速度更大。
（2）比较甲、乙两图可知，小球质量相同，h＜h，则乙图中小球速度较大，纸盒移动的
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距离较大，故可得出结论：在质量一定时，小钢球的速度越大，动能越大。
（3）乙丙两图钢球在斜面高度相同，则到达水平面的速度相同，丙图的质量较大，纸盒移
动的距离较大，说明丙图钢球的动能较大，则可以模拟汽车超载带来的危害。
（4）在安全行车方面需要注意的是不要超速和超载，无论是超速还是超载，都会使车的动
能增大，遇到交通事故时，其破坏程度就很大。
10．在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，已知重物 A、B、C的底面积相
同，质量关系为：m=m
