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专题11.3 动能和势能
知识点1：动能
1.定义：物体由于运动而具有的能，叫做动能。
2.影响动能大小的因素：①物体的质量；②物体运动的速度。物体的质量越大，运动速度越大，物体具有
的动能就越大。
知识点2：重力势能
1.定义：物体由于被举高而具有的能，叫做重力势能。
2.影响重力势能大小的因素：①物体的质量；②物体被举高的高度。物体的质量越大，被举得越高，具有
的重力势能就越大，单位是焦耳。
知识点3：弹性势能
1.定义：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能，单位是焦耳。
2.影响弹性势能大小的因素：物体发生弹性形变的幅度。物体的弹性形变幅度越大，弹性势能就越大。
对动能和势能的记忆
1.物体能够对外做功（但不一定做功），表示这个物体具有能量，简称能。
2.动能：物体由于运动而具有的能叫做动能。
3.质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它
的动能也越大。
4.重力势能和弹性势能统称为势能。
①重力势能：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。物体被举得越高，质量越大，具有的重力势
能也越大。
②弹性势能：物体由于弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。物体的弹性形变越大，具有的弹性势能越大。知识点1：动能
【例题1】（2019湖南郴州）一架飞机在高空中水平匀速飞行，向灾区投放救灾物资。该飞机在此过程中
（ ）
A．动能不变 B．动能减小
C．重力势能不变 D．重力势能增大
【例题2】（2020·四川雅安）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M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和H（H> h）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移动的距离长短，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)小丽根据甲、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关，她的看法是否正确？_____（选填“正
确”或“错误”），理由是：_________________。
(4)另同学用图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
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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动能的大小，这种方法是_____（选填
“正确的”或“错误的”）。知识点2：重力势能
【例题3】小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时，提出了如下猜想：
猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关
猜想二：物体的重力势能与物体所在高度有关
为了验证上述猜想，他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验：如图所示，将小桌桌腿
朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿进入沙
子的深度。
按上述方案进行实验，其实验数据如下表所示。
实验 铁块质量 铁块距桌面高度 桌腿进入沙子
序号 m/g H/cm 的深度h/cm
① 20 20 1.9
② 20 30 2.9
③ 20 40 3.8
④ 30 20 2.9
⑤ 40 20 4.1
（1）实验中通过比较______来判断物体重力势能的大小；
（2）为了验证猜想一，需选择表中______（填实验序号）三组数据进行分析；
（3）分析表中①②③的实验数据，可得出的结论是：______。
知识点3：弹性势能【例题4】（2019山东临沂）如图是运动员参加射箭比赛时的场景，下列说法错误的是（ ）
A.运动员将弓举起的过程对弓做功
B. 弓被拉的越弯产生的弹力越小
C. 弓被拉的越弯弹性势能越大
D. 箭被射出说明力可以改变物体的运动状态
1.物质由于运动而具有的能叫做________，一切运动的物体都具有动能。动能的大小跟______和______有
关，速度相同，物体的质量越大，动能就越大；质量相同，物体的速度越大，动能就越大。
2.物体由于被举高而具有的能叫做________势能。重力势能的大小与______和被举高的______有关，高
度相同，物体的质量越大，重力势能就越大；质量相同，物体被举得越高，重力势能越大。
3.下列物体具有动能的是（ ）
A．静止不动的课桌 B．挂在树上的椰子
C．拉长了的橡皮筋 D．正在行驶的汽车
4.我国运动员吴敏霞与施廷懋在女子双人三米板跳水比赛中，勇夺金牌，她们在下落过程中，重力势能变
，动能变 ．
一、选择题
1.（2020·安徽）一人造地球卫星沿椭圆轨道运行，我们把卫星运行过程中离地球最近的一点叫近地点，最
远的一点叫远地点（如图所示）。已知卫星在运行过程中机械能保持不变，那么A. 卫星在远地点的势能最大、动能为零
B. 卫星在近地点的动能最大、势能为零
C. 卫星从近地点向远地点运动过程中，势能增大，动能减小
D. 卫星以近地点向远地点运动过程中，动能增大，势能减小
2．（2019福建省）踢毽子是一项有益的休育活动。如图，毽子某次被踢出后，竖直上升经过某一位置时，
毽子的动能和重力势能分别为E 和E 下落经过同一位置时，毽子的动能和重力势能分别为E 和E ，
K1 P1 K2 P2
则（ ）
A．E ＞E B．E ＜E C．E ＞E D．E ＞E
K2 K1 K2 K1 P2 P1 P2 P1
二、填空题
3．（2019山东省东营）某汽车在平直公路上由于行驶速度过快， 能大，危害性就大，为防止意外，
汽车不能超速行驶。乘客必须使用安全带，一旦发生碰撞，车身就停止运动，而乘客身体由于 会
继续向前运动造成伤害。
4.如图，两个质量不相等的实心铁球甲和乙（m ＞m ）相距S，在无限长的光滑水平面上以相同的速度向
甲 乙
右运动（空气阻力不计）。则 （选填“甲”或“乙”）球的动能大， （选填“甲”或“乙”）球
的惯性大。随着时间的延长，甲球 （选填“可能”或“不可能”）撞上乙球。
甲 乙
三、实验探究题5.（2020福建）用钢球、木块和带有斜槽的长木板，探究物体的动能跟哪些因素有关。
(1)如图甲，让钢球从斜槽上的某一高度由______开始运动，撞击水平面上的木块。钢球撞击木块时具有
的动能大小可通过木块移动的距离来反映；
(2)如图乙，将钢球置于斜槽上更高的位置重复上述实验。实验表明，钢球质量一定时，从斜槽越高的位
置开始运动，撞击木块的速度越大，钢球的动能越______；
(3)探究动能跟质量的关系时，应选择让质量______的钢球从斜糟______高度的位置开始运动。（选填
“相同”或“不同”）。
6.（2019广东深圳）如图所示，甲图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，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。乙图是探究“物体的动能跟哪些因素有关”
的实验装置，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。请回答：
（1）甲实验中，小车在水平面上运动时，在竖直方向上受到的力有________和________；在水平 方向上
受到摩擦力，且摩擦力越小，小车的速度减小得越________。从而可以推理：如果运 动的物体不受力，
它将________。
（2）乙实验中的研究对象是________（选填“钢球”或“木块”），实验目的是探究物体的动能大小与
________的关系。
7.相关资料表明，大部分重大交通事故是因为汽车超载超速造成的。兴趣小组决定对超载超速问题进行一
次模拟探究，经讨论后认为，可以用小球作为理想模型，代替汽车作为研究对象，如图，将小球从高度为
h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离 s后停下，完成甲、乙、丙三次实验，
其中h=h＞h，m=m＜m
1 3 2 A B C
（1）把小球放在同一高度由静止开始沿斜面滚下是为了控制 相同。
（2）实验中超载超速带来的危害程度用 表示；
（3）研究超载带来的危害时，选择甲、乙、丙三次实验中的 进行比较；
（4）为比较超载超速带来的危害程度，兴趣小组利用上述器材进行定量研究。得到数据如下表：小球 质量/克 高度/厘米 木块滑动距离/厘米
A 10 5 10
B 20 5 18
C 30 5 29
D 10 10 38
E 10 15 86
请根据上表数据分析，货车超载20%与超速20%两者相比，潜在危害较大的是 。
8.（2020湖北孝感）如图所示为“探究物体动能跟哪些因素有关”的装置示意图。
(1)原理：运动的钢球A碰上木块B后，能将B撞出一段距离s。在同样的水平面上，B被撞得越远，A对B
做的功就越多，A的动能就越大，通过B被撞的远近来反映物体A动能大小的方法在物理学中属于____
（选填“控制变量法”或“转换法”）。
(2)步骤：
①让同一钢球A分别从不同高度由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越______，木块
B被撞得越远；
②改变钢球的质量，让不同的钢球从___ （选填 “同一”或“不同”）高度由静止开始滚下，质量越大
的钢球将木块B撞得越远。
(3)结论：通过多次实验表明，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大：运动速度相同的物体，
质量越大，它的动能________。
