初中物理功和机械能：探究影响物体势能大小的因素-3人教新试题汇编

★★启用前

2019年05月22日初中物理的初中物理组卷

试卷副标题

考试范围：XXX；考试时间：100分钟；命题人：XXX

题号一二三四总分

得分

注意事项：

1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上

第I卷（选择题）

请点击修改第I卷的文字说明

评卷人得分

多选题（共2小题）

1.（2017秋•海淀区期中）为探究重力势能的大小与什么因素有关，小明用小方桌、沙

箱及A、B、C三个质量不同的重物进行了如图19所示甲、乙、丙三次实验。将A、

B、C三个重物分别从距离轻放在细砂上的小方桌桌面上方一定高度处由静止释放，

重物砸到小方桌上，使桌腿进入细砂中，用刻度尺测出桌腿进入细砂中的深度。已

知A、B、C三个重物质量分别为mA、mB、me,且mA>mB>mc；A、B、C三个

重物释放时距小方桌桌面的距离分别为HA、HB、He,且HA=HB<HC；刻度尺测

出桌腿进入细砂中的深度分别为hA、hB、he,且hA>hB>hc.关于这个实验，下列

说法中正确的是（）

A.用桌腿进入细砂中的深度来反映重力势能的大小

B.对比甲、乙两次实验可知重力势能与物体的质量有关

C.对比乙、丙两次实验可知重力势能与物体被举的高度有关

D.对比乙、丙两次实验可知重力势能与物体被举的高度无关

2.（2015•南昌模拟）在探究“物体重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，让不

同质量的铁球从同一高度由静止释放，撞击沙坑，根据比较撞击沙坑后留下的印痕

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深度进行探究，如图所示，下列说法正确的是（）

?

A.实验过程中既用到了转换法，也用到了控制变量法

B.铁球从最上在下落的过程中动能一直在减小

C.这样做的目的是研究物体重力势能的大小与质量的关系

D.这样做的目的是研究物体重力势能的大小与高度的关系

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第n卷（非选择题）

请点击修改第H卷的文字说明

评卷人得分

二.填空题（共4小题）

3.（2018•宿迁）如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有三个实心

的、大小相同的铁球A、铁球B和塑料球C.球A、C离沙地高度相同。现让三个

球同时由静止释放，球落到沙地上的状态如图中虚线所示。

（1）根据可以判断出球释放前的重力势能最大。

（2）比较球A、C可得出影响重力势能大小的因素是；

（3）球在空中下落时减少的重力势能主要转化为o

铲S

息;:逊1；二

4.（2018•乌审旗校级二模）某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜

想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了

如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球

的质量为m,B求质量为2m,让A、B两球从距沙表明高H静止下落，C球从距沙

表面高2H静止下落，D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从

管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）.实验测得A、B两球

陷入沙深度分别为hi和h2,C、D两球陷入沙深度均为h3,且hiVh2Vh3。

（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过来反映的。

（2）比较A、B两球，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结：当下落高度一定

时。

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（3）比较两球，发现C球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当物体质量

相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大。

（4）比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出

结论：物体的重力势能与物体运动的路径（选填：“有关”或“无关”）。

（5）小球在下列过程陷入沙面前，将重力势能转化为能，陷入沙中后到小

球静止过程中，将机械能转化为能。

5.（2015秋•杭州校级月考）小明为了研究势能的大小的决定因素，他设计了如图甲、

（1）让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后

与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示；

（2）再让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放

在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示。

该实验中势能的大小通过比较来得出。

根据如图乙得出的结论是：O

6.（2015•兰州模拟）如图是研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验。图中三个相

同的木桩被从空中静止释放的铁块A、B、C撞击后陷入沙坑的情况，在此实验中，

mA=mc<mB,铁块所处的初始高度hA=hB<hc。

（1）为探究“重力势能大小与物体的质量的关系”，应对比两铁块的撞击实

验，得到的结论是：o

（2）为探究“重力势能大小与物体被举起的高度的关系”，应对比两铁块的

撞击实验，得到的结论是：。

（3）本实验中金属块重力势能的大小无法直接观察，我们是通过观察比较木桩被打

进沙坑的深度来间接比较的。下列四个研究实例中，同样用到此研究方法的是

A.认识电流时，用水流进行类比

B.通过吸引小铁钉的数目来比较电磁铁的磁性强弱

C.在学习蒸发和沸腾时，通过比较得出蒸发和沸腾的异同点

D.牛顿第一定律是在实验的基础上经分析推理而得出的。

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C：；；；!

A：*•；!B[

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三.实验探究题（共32小题）

7.（2018•盘龙区一模）某物理实验小组在探究“影响重力势能大小的因素”时，提出

了如下猜想：

猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关；

猜想二：重力势能的大小可能与物体所在的高度有关；

猜想三：重力势能的大小可能与物体的运动路径有关。

为了验证猜想，他们准备了如下实验器材：花泥（易产生塑性形变）若干块，刻度

尺一把体积相同、质量为m的小球3个和质量为2m的

小球一个。所用实验装置如图1、所示（图2）中，小球在光滑管道中运动的能量损

失不计）。实验中均让小球从图中高度自由下落，待小球静止后，分别用刻度尺测出

小球陷入花泥的深度。请你根据图中实验情景完成下列内容：

（1）本实验是通过观察来判断重力势能大小的；

（2）比较A、B两球，由此可得出结论：；

（3）比较两球，可得出结论：当物体相同时，高度越高，物体具有

的重力势能越大；

（4）比较C、D两球，可得出：物体的重力势能与物体运动的路径（选填“有

关”或“无关”）；

（5）小球下落陷入花泥前，将重力势能转化为能，陷入花泥后到小球静止

过程中，将机械能转化为能，能量在转化过程中是的（选填“守恒”

或“不守恒”）

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8.（2018秋•惠城区月考）在探究重力势能的大小与哪些因素有关的活动中，有质量关

系为mA=mB<mc的三个木块A、B、C,三个完全相同的木桩的起始位置高度相同，

三个木块的释放高度如图甲所示，将桩打入沙中的情形如图乙所示，A木桩压得最

浅，B、C将桩压入沙中的深度相同。

（1）实验时，木块的释放位置应在木桩的,释放木块时应（轻轻释

放/用力下压）。

（2）我们可以通过观察来判断重力势能的大小，以下实验中，与本实验这

步类似的是

A.探究蒸发快慢与什么表面积是否有关时，保持温度，流速不变

B.学习光的三原色时，与颜料三原色做比较

C.研究发声的音叉是否振动，把音叉放进水里观察到水花四溅

D.学习热机时，用热机模型来研究

（3）比较A、B两木块将桩打入沙坑的深度，可以得出的结论是：。

（4）小云根据B、C两木块将桩打入沙中的深度相同，说明物体重力势能的大小与

质量无关，小云的观点是（正确/错误），理由是»

甲乙

9.（2018秋•吴江区期中）某同学在探究弹性势能大小与形变量的关系时;猜测弹性势

能可能与形变量X成正比，也可能与形变量的平方X2成正比。用如图装置进行探究,

将弹簧套在光滑竖直杆上且底端固定在水平面上，刻度尺与杆平行，进行了如下操

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作:

刻

度

尺

1.0

—1.0

->

►h2

一<

bl—

AZ///////////

乙

①弹簧处于自由状态时，读出其上端距水平面的高度ho；

②将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端，竖直向下按压铁块，读出此时

弹簧上端到水平面的高度hl;

③释放小铁块，当铁块上升到最大高度时，读出铁块下端到水平面的高度h2:

④改变弹簧的压缩长度，重复步骤②③，将测出的数据记录在表格中，并计算出弹

簧的形变量X、形变量的平方x2和小铁块上升的距离△!!

实验次数ho/mhi/mh2/mx/mX2/m2△h/m

10.500.400.550.100.010.15

20.500.300.900.200.040.60

30.500.201.550.300.091.35

40.500.152.000.350.121.85

（1）实验中弹簧的形变量X=（用所测物理量符号表示）；

（2）本实验中，弹簧弹性势能大小是通过来间接反映的；

A.hi

B.h2

C.h2-ho

D.h2-hi

（3）该同学根据表中数据分别做出图甲4h-x和图乙Ah-x?图象，由此得到的结

论是弹簧弹性势能的大小与成正比。

10.（2018秋•永修县校级月考）【提出猜想】

小夏同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发，并产生了如下

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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的下落高度有关

猜想三：物体的重力势能与物体的运动路径有关

【进行实验与收集证据】

为此小夏设计了如图所示的实验，用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别

从距离沙表面某高度处静止释放，其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入。最后从

实验铅球铅球下落陷入沙中

序号代号质量/g高度/m的深度/m

①A2000.50.1

②B4000.50.25

③C20010.2

④D20010.2

（1）本实验中，采用的研究问题的方法是。（写出一种方法即可）

（2）本实验中，铅球的重力势能大小是通过来反映的。

【得出结论】

（1）为验证猜想二，应比较（填实验序号）。得到的结论是：当物体质量相

同时，。

（2）比较③④，得到的结论是。

11.（2018秋•海淀区期中）研究性学习小组的同学在探究重力势能大小与哪些因素有

关时，做了如下猜想：

①重力势能的大小可能与物体被举起的高度有关；

②重力势能的大小可能与物体质量的大小有关；

该小组设计了如图所示的实验，在透明容器中装入足够的细砂，把桌面粘有少量橡

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皮泥的小桌水平放在平整的细砂上，将质量不同的实心铁块举高到距小桌面不同高

处由静止释放（h|Vh2）,铁块砸到小桌面上后与小桌一起运动，使小桌腿陷入细砂

中。用刻度尺测出桌腿进入细砂中的深度，通过比较这一深度的大小，可推知铁块

重力势能大小与哪些因素有关。

（1）分析甲、乙两图可知，该小组探究的问题是上述猜想中的。（选填“①”

或“②”）

（2）同学们还发现铁块离桌面越高，下落到桌面所用的时间越长。为了研究铁块下

落高度与时间的关系，他们在老师的帮助下，测出了铁块由静止开始下落高度h和

下落所用时间的平方t2的数据如下表。分析表中的数据可知，h与t2的关系式为h

甲乙丙

12.（2018秋•祁江区校级月考）小苏同学的物理兴趣小组准备探究“弹簧弹性势能的

大小与什么因素有关"。他们猜想：弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量、弹簧螺纹

圈直径、弹簧的材料等因素有关。

他们的实验装置如图所示，把弹簧放在水平面上，其左端固定在墙上，AO等于弹簧

原长，水平面O点左侧光滑，右侧粗糙。将物体M从O点压缩弹簧到P点，然后由

静止释放，当物体M运动到。点与弹簧分开，最终运动到Q点静止。请补充完成他

们的探究过程：

（1）弹簧弹性势能的大小是通过来衡量的。

（2）探究弹簧弹性势能与弹簧长度变化量的关系，应该选用（选填“相同”

或“不同”）弹簧进行实验，并先后改变之间的距离，测出OQ的距离，重

复实验，测量多组数据并记录。

（3）小苏的实验小组经过多次实验得出了结论。在上面的实验中，他们运用到了

和控制变量法两种物理研究方法。

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13.（2018•河东区一模）小明在体育活动中，观察铅球下落陷入沙坑的深度情况产生了

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的下落高度有关

猜想三：物体的重力势能与物体的运动路径有关

为此他设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从

距离沙坑表面某高度处静止释放，其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从

管道下端竖直落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。

实验数据如下表:

实验序号铅球代号铅球质量/g下落高度/m陷入沙中的深度/m

①A2000.50.1

②B4000.50.25

③C20010.2

D20010.2

（1）本实验中，采用的研究问题的方法是（写出一种方法即可）。铅球的重

力势能大小是通过来反映的。

（2）为验证猜想二，应比较（填实验序号），得到的结论是：当物体质量相

同时，O

（3）比较③④，得到的结论是。

14.（2018春•黄陂区期末）某校物理小组在探究“弹性势能的大小跟哪些因素有关”

时，提出如下猜想：

猜想一：弹性势能的大小与弹簧的材料有关；

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猜想二：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；

为此，小明选用长度和粗细分别相同，但材料不同的两根弹簧A和B,小球、木块

等器材，利用如图所示的实验装置进行实验。实验数据记录如下表。

实验次序使用的弹簧被压缩后弹簧的长木块移动的距离

度/cm

①弹簧A5

②弹簧A8

③弹簧B5

④弹簧B8

（1）弹簧将小球弹开的过程中，弹性势能转化成小球的能。

（2）针对猜想一可选用实验序号②和记录的数据进行比较。若,则

说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。

（3）为探究猜想二的实验探究中，自变量是,因变量是；判断的证

据是o

（4）由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验把弹性势能的大小转换为木块移

动距离的大小，这种研究方法叫。下列实验中用到此方法的是。

A.探究物体的浮沉条件B.探究液体内部的压强特点

C.探究动滑轮的工作特点D.探究铁块的质量与体积的关系

、h、、、、、、、5、、,、、、、、、、n、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、・

一

廊

15.（2018春•新罗区期末）小宇利用一个钢珠、三根厚度和材料相同、长与宽都不同

的橡皮条，做“探究橡皮条的弹性势能与长度、宽度的关系”的实验。他依次将橡

皮条固定在弹弓上，如图所示，在弹性范围内，拉伸相同的伸长量，将钢珠在同一

位置沿水平方向弹射到水平地面，测出弹射的水平距离，相关数据如下表:

次数橡皮条橡皮条宽/cm橡皮条长/cm弹射的水平距离/m

1a0.5020.0010.10

2b0.5030.008.20

3c1.0020.0014.00

请回答:

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（1）实验是通过来间接比较橡皮条的弹性势能大小；

（2）比较第1次和第次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能

与橡皮条的宽度有关；

（3）比较第1次和第次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能

与橡皮条的长度有关；

（4）用同种材料同厚度的橡皮条，拉伸相同的伸长量，弹性势能最小的橡皮条是一

A.宽且长的B.窄且长的C.宽且短的D.窄且短的

16.（2018春•浦东新区期中）某同学为了“探究影响重力势能大小的因素”，利用质量

不同的实心铜块A和B、刻度尺、相同的小桌和沙面进行实验。如图（a）和（b）

所示，他先将小桌放在沙面上，然后让铜块A从一定的高度下落到小桌的桌面上。

接着他按图（c）、（d）所示，重新实验。请仔细观察图中下落的铜块与小桌陷入沙

面的情况，然后归纳得出初步结论。

①实验中，该同学认为小桌下陷深度越深，说明物体具有的重力势能越大，这样判

断的依据是

②比较图中的（a）、（b）和（c）实验过程及相关条件可知：当物体质量相同时,,

物体具有的重力势能越大。

③比较图中的（a）、（c）和（d）实验过程及相关条件可知：当物体时，质

量越大，物体具有的重力势能越大。

17.（2017秋•连云港期末）小明同学利用一个弹珠、三根材料和厚度相同、长宽不同

的橡皮条，探究“橡皮条的弹性势能与长度、宽度的关系“.他依次将橡皮条固定

在弹弓上，如图所示，在弹性范围内，拉伸相同的伸长量，将弹珠在同一位置沿水

平方向弹射出去，测得弹射的水平距离，数据如下表：

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次数橡皮条橡皮条宽/cm橡皮条长/cm弹射的水平距

离/m

1a0.5020.0010.10

2b0.5030.008.20

3c1.0020.0014.00

请回答以下问题:

（1）实验中，是通过比较来间接反映橡皮条的弹性势能大小;

（2）比较第1次和第2次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮

条的有关；

（3）比较第1次和第3次实验可知，长度、厚度相同的橡皮条，拉伸相同的长度,

越宽的橡皮条具有的弹性势能越;

（4）用同种材料同厚度的橡皮条，拉伸相同的伸长量，弹性势能最大的橡皮条是一

A、宽而短的B、宽而长的C、窄而短的

D、窄而长的

18.（2018秋•淮安区校级月考）探究''物体的动能与重力势能”如甲、乙、丙图所示,

探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验:

（1）实验对象是（选填“小球”或“木块”），实验中通过比较来比

较小球的动能的大小，运用的物理思想方法是，

（2）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木块。

实验中应将两小球放在斜面的（选填“同一”或“不同”）高度，通过实验

比较可知，小球动能的大小与小球的有关。

（3）为探究小球动能的大小与小球的速度是否有关时，应将图两实验比较

就可得出结论：,动能越大。

如丁图所示，探究“物体的重力势能与哪些因素有关”的实验：

甲、乙、丙三物体的质量关系为：m1M=m乙Vm丙，木桩起始位置高度相同。

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（4）比较丁图中A、B两木桩扎入沙坑的深度，可以得出结论：质量一定时，物体

的高度越大，具有的重力势能就越o

（5）若图丁中B、C两木桩陷入沙坑的深度相同，（选填“能”或“不能”）

说明乙、丙的重力势能相同，你的理由是。

19.（2018•红桥区三模）沈仔细同学在研究“影响重力势能大小的因素”时，提出了如

下猜想：

猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关；

猜想二：重力势能的大小可能与物体所在的高度有关；

猜想三：重力势能的大小可能与物体的运动路径有关。

他为了验证猜想，准备了如下实验器材：花泥（易产生塑性形变）若干块，刻度尺

一把，

体积相同、质量为m的小球3个和质量为2m的小球一个。所用实验装置如图甲、

乙所示。

为验证猜想，他首先让质量分别为m、2m的小球A、B从距花泥表面高H处由静止

下落，测得A、B小球陷入花泥的深度为hi和h2,如图甲所示；然后让质量为m的

小球C从距花泥表面高3H处由静止下落，质量为m的小球D从距花泥表面高3H

的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直落下（球在光滑管道中运动的

能量损失不计）.测得C、D小球陷入花泥的深度均为h3,且hiVh2Vh3.请你完成

下列内容：

（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：o

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20.（2017春•潮南区期末）某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜

想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了

如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球

的质量为m,B球质量为2m,让A、B两球从距沙表面高H静止下落，C球从距沙

表面高2H静止下落，D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从

管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验测得A、B两球

陷入沙深度分别为hi和h2,C、D两球陷入沙深度均为h3,且hi<h2Vh3。

（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过来反映的。

（2）比较A、B两球，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当下落高度一

定时，o

（3）比较两球，发现C球陷入沙中深度更大，由此可得出结论：当物体质

量相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大。

（4）比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出

结论：物体的重力势能与物体运动的路径（选填：“有关”或“无关”）。

（5）小球在下列过程陷入沙面前，将重力势能转化为能，陷入沙中后到小

球静止过程中，将能转化为内能。

21.（2017秋•工业园区校级期中）小明看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得

越远，小明猜想：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，他设计了如下实验（弹簧被压缩后超过其弹性限度）

如图所示，将同一个弹簧压缩（选填“相同”或“不同”）的长度，将小球

置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块，通过分析比较木块,

从而比较弹性势能的大小，这种比较弹性势能实验方法称为。

（2）小明根据实验现象认为：小球通过对木块使本块移动一段距离，之后

都停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的能最终都消失了。小明的观点是错误的,

理由是»

（3）在第（1）小题中比较弹性势能大小的实验方法在初中物理中经常用到，以下

描述中能体现这种方法的是

A.水压使水管中形成水流，类似地电压使电路中形成电流

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B.根据在常态下物质形状和体积是否固定，可将物质分为三态

C.通过观察比较灯的亮度，可比较电路中的电阻大小

D.研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，控制接触面粗糙程度相同

22.（2017春•金山区校级期中）为了研究影响物体重力势能大小的因素，一位同学设

计了一个实验；取大小相同的铜球一个和铝球两个（nuwAm铝），从高处下落，砸在

沙面上，比较沙面上砸的坑的深浅。实验过程如图所示，实验记录的情况如下表所

示:

实验序号小球材料高度砸的坑的重力势能

深浅大小

1铜球h1深大

2铝球hi浅小

3铝球h2较深较大

（I）在研究影响物体重力势能大小的因素时，我们将分别比较实验序号1和2及实

验序号2和3,那是因为在比较实验序号1和2时，相同；而比较实验序号

2和3时，相同。这种使某一因素相同的研究方法叫做。

（2）比较实验序号1和2,及观察到的有关现象，可得出初步结论是

（3）比较实验序号2和3,及观察到的有关现象，可得出初步结论是

23.（2017春•徐汇区校级期中）为探究“物体的重力势能与物体的质量及高度的关系”,

某小组同学做了如图所示的实验：将钢球从斜面顶端由静止开始自由滚下，当钢球

撞上放在水平桌面上的木块时（木块与钢球相撞一侧附一层起缓冲作用的橡皮），木

块被钢球推着向前滑动，从木块滑动的距离大小，可以判断出钢球在斜面顶端时具

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有重力势能的大小。他们改变钢球的质量及斜面的高度，做了六组实验，测得的实

验数据分别如表所示。

实验序号123456789

钢球的质量（克）505050100100100200200200

斜面的高度h（厘米）10204010204051020

木块滑动的距离S（厘米）2.03.98.04.28.316.74.28.316.7

（1）分析比较实验序号1、2、3（或4、5、6,或7、8、9）中的实验数据，可初步

得出：，物体具有的重力势能就越大。

（2）分析比较实验序号,当物体所处的高度相同时，物体的质量越大，物

体具有的重力势能就越大。

（3）进一步综合分析比较实验序号4〜9中的实验数据，还可得出结论：

（a）当时，物体具有的重力势能也相等。

（b）当______»

24.（2017秋•常熟市校级月考）在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出

了如下猜想：

猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；

猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关；

猜想三：弹性势能的大小与弹簧的长度有关；

猜想四：弹性势能的大小与弹簧的粗细有关。

（1）为验证猜想一，他设计了如上图所示实验，实验时将同一弹簧压缩（选

填“相同”或“不同”）的长度（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将小球置于弹

簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较,从而比较弹

性势能的大小。

（2）为验证猜想二，在其他因素相同时，需选用不同的两根弹簧，实验时

将两根弹簧压缩（选填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右

端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若,

说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。

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（3）若水平面绝对光滑，本实验将（选填“能”或“不能”）达到探究目的。

25.（2017春•西湖区校级月考）为了探究“弹性势能的大小跟哪些因素有关“，小明同

学有如下猜想：

猜想一：弹性势能的大小与弹簧的材料有关；

猜想二：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关。

为探究猜想一是否正确，小明同学设计了如图甲所示的实验装置，探究方案如下（以

下所有弹簧被压缩后都未超过其弹性限度）：

①将A、B两根外形完全相同，材料不同的弹簧分别按图甲安装好；

②将小球置于弹簧A的右端，使弹簧被压缩的长度为3cm（见图乙），放手后小球

被弹出，并与一木块相碰，木块被推动了一段距离S”

③将小球置于弹簧B的右端，使弹簧被压缩的长度为3cm,放手后小球被弹出，并

与在同一位置的同一木块相碰，木块被推动了一段距离S2;

④比较Si、S2得出结论。

（1）比较以上实验数据，若,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关；

若,说明弹性势能的大小与弹簧的材料无关。

（2）由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验中把弹性势能的大小转换为观察

木块被推动的距离，这种研究方法叫转换法。请你按要求举出两个在探究中用转换

法的实例：

①热学：;

②电学：O

26.（2017•鄂尔多斯）小夏同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启

发，并产生了如下猜想。

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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的下落高度有关

猜想三：物体的重力势能与物体的运动路径有关

为此小夏设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别

从距离沙表面某高度处静止释放，其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从

管道下端竖直落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。

实验数据如下表:

实验序号铅球代号铅球质量/g下落高度/m陷入沙中的深度

/m

①A2000.50.1

②B4000.50.25

③C20010.2

D20010.2

（1）本实验中，采用的研究问题的方法是_______.o（写出一种方法即可）

（2）本实验中，铅球的重力势能大小是通过____—来反映的。

（3）为验证猜想二，应比较（填实验序号），得到的结论是：当物体质量相

同时，«

（4）比较③④，得到的结论是o

（5）经进一步实验和分析，小夏大胆给出重力势能（Ep）的表达式“Ep=mgh"，并

去办公室询问了老师，得以证实，小夏高兴不已，回到教室后，根据学过的知识又

算出了各小球落到沙表面的动能，其中B球的动能为J.（忽略空气阻力，g

=10N/kg）

27.（2017春•蒙阴县期末）某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜

想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了

如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球

的质量为m,B求质量为2m,让A、B两球从距沙表面高H处静止下落，C球从距

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沙表面高2H处静止下落，D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最

后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验测得A、B

两球陷入沙深度分别为hi和h2,C、D两球陷入沙深度均为h3,且hl<h2Vh3

（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过来反映的；

（2）比较A、B两球，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：；

（3）比较A、C两球，发现C球陷入沙深度更大，由此可得出结论：；

（4）比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出

结论：物体的重力势能与物体运动的路径（选填：“有关”或“无关

（5）小球在下落过程陷入沙面之前，将重力势能转化为能。

28.（2017•福建模拟）小林同学设计了如图所示的实验装置来探究“弹簧的弹性势能跟

哪些因素有关”的问题，他进行了如下实验操作：

（1）把弹簧的一端固定在墙面上；

（2）用一物块压缩弹簧，测量并记录下弹簧的压缩量

（3）快速释放物块，测量并记录下物块在水平面上滑行的距离s；

（4）改变弹簧的压缩量，再进行几次实验，并记录好实验数据；

（5）分析实验数据，得出结论。

请回答下列问题：

①小林的上述实验操作，探究了弹簧的弹性势能大小跟的关系。

②实验中，弹簧的弹性势能大小是通过来间接反映的。

③分析下表中的实验记录，可得到的结论是：

实验次数弹簧的压缩量物块滑行的距离S

1较小较短

2较大较远

3最大最远

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29.(2016秋•靖江市校级月考)在研究“物体的重力势能与哪些因素有关”的实验中，

让两个质量相等的铁块A和B从空中静止释放，撞击相同的木桩，陷入沙坑中的情

况如图所示。

(1)在此实验中，我们是通过观察来比较各铁块重力势能的大小的。

(2)铁块A和B下落高度的关系是hA(填“V"、">”或“=")hB。

(3)由实验可以得出：重力势能的大小与有关。

(4)实验可以得出结论：。

30.(2016•普陀区校级模拟)如图所示，甲、乙两位同学用装有细沙的容器、三脚小桌

和质量不同的木块做“探究重力势能大小与哪些因素有关”的实验。

(1)该实验是通过观察比较来间接判断物体重力势能大小的。

(2)若要探究物体重力势能大小与物体高度的关系，请简要说明具体做法。

(3)甲、乙两位同学又做了“探究物体所受重力的大小与质量的关系”实验，甲同

学用弹簧测力计测量钩码所受重力大小，读数时他让钩码保持静止状态。他分别测

出一个钩码、两个钩码、三个钩码的重力大小后，根据实验数据得出结论：物体所

受重力的大小与它的质量成正比。乙同学取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各

一个，并分别测出它们的质量和重力，来探究物体所受重力大小与质量的关系。你

认为乙同学的做法o

A.不合理，因为他没有用同种物质的物体做实验

B.不合理，因为他没有使物体的质量成整数倍变化

C.合理，因为他同样可以得到的物体所受重力大小与质量的关系

D.合理，因为他的操作比甲同学更简便。

31.(2015秋•东阳市期末)在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如

下猜想：

猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；

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猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关；

猜想三：弹性势能的大小与弹簧的长度有关；

猜想四：弹性势能的大小与弹簧的粗细有关。

（1）为验证猜想二，需选用的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩相同的长

度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行

比较分析时，若木块被推动的距离不相等，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。

（2）由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验把弹性势能的大小转换为测量木

块移动的距离，这种研究方法叫转换法，下列实验中用到此方法的是（填序

号）。

①探究“杠杆的平衡条件”

②探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”

③探究“影响导体电阻大小的因素”

④探究“影响动能大小的因素”

（3）当弹簧被压缩的越多，木块最后停止时运动的距离就越远，请从功和能的角度

对此现象作出解释

32.（2016秋•南昌月考）如图的甲所示，是设计的“探究小球的重力势能大小与哪些

因素有关“的实验装置。其中AB是四分之一光滑圆弧轨道，BC是粗糙的水平面，

木块初始静止在B点，让小球从距水平面高h处由静止释放，小球刚好能沿着过A

点的切线方向进入圆弧轨轨道，然后与木块发生碰撞，木块运动一段距离后最终停

下来。小球可认为是光滑的，如图乙所示，实验过程的三个步骤中，小球质量miV

m2=m3,小球由静止释放的位置距水平面的高度hi=112Vh3。

①小球由静止释放到即将与木块碰撞的过程中，小球的重力势能转化为小球

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的。

②通过观察来比较小球的重力势能的大小，运用的物理研究方法是

③选择步骤一、步骤二是探究小球的重力势能大小与关系；选择步

骤、步骤可探究小球的重力势能大小与的关系，运用的物理

研究方法是。

33.（2016春•马山县期末）在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如

下猜想：

猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；

猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关。

为此，小明选用材料不同的两根弹簧A和B（长度和粗细相同），小球、木块和长刻

度尺，设计了如图所示的实验装置进行探究。实验中，木块起始位置相同，以下是

实验记录表：

实验次数使用的弹簧被压缩后弹簧的长度木块移动的距离

/cm

①弹簧A5Si

②弹簧A8S2

③弹簧B5S3

④弹簧B8S4

（1）由于弹性势能的大小不使用仪器测量，本实验把弹性势能的大小转换为测量木

块移动的距离，这种研究方法叫转换法，下列实验中用到此方法的是（填序

号）。

①探究“杠杆的平衡条件”②探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”

（2）请将探究猜想一的方案补充完整：

①将弹簧A、小球、木块按如图所示安装好；

②压缩弹簧，使其长度为5cm,放手后，小球被弹出，推动木块移动了一段距离Si；

③压缩弹簧，使其长度为cm,放手后，小球被弹出，推动木块移动了一段

距离;

④比较分析实验数据Si和,得出结论。

（3）弹簧将小球弹开的过程中，是弹簧的弹性势能转化成小球的能。

（4）为了探究猜想二，可选用试验次数②和的数据进行比较分析，若S2与

不相等，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。

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U.v-

34.（2016春•玉州区校级期末）某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情

况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关，于是设

计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个小球，其中A、C、D

三球的质量为m,B球质量为2m,让A、B两球从距沙表面高H静止下落，C球从

距沙表面高2H静止下落，D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最

后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）.实验测得A、B

两球陷入沙深度分别为hi和h2,C、D两球陷入沙深度均为h3,且hi〈h2<h3。

（1）本实验中，小球的重力势能大小是通过反映的；

（2）比较图A、B两球，发现B球陷入沙坑的深度更大，由此可得出结论：当下落

।国度一定时，。

（3）比较两球，发现C球陷入沙坑的深度更大，由此可得出结论：当物体

质量相同时，下落