功和機械能（知識梳理典例練習）-2024物理中考一輪復習資料（學生版）

專題11功和機械能

一、思維導圖

Q力作用在物體上，物體在這個力的方向上

。移動了一段距離，這個力對物體做了功

?功的兩個必要因素：一是作用在物體上的

。力;二是物體在這個力的方向上移動了距離

功

小力不做功的三種情況：有力無距離；有

距離無力；力與運動距離的方向垂直

功一力X距離W=Fs

。功的計算

功的單位：焦，符號J

一?定義：物體由于運動而具有的能

劫能

影響因素：運動速度和質量

動能和工q定義：物體受到重力并處

勢能住一定島一時所具仃的能

勢能---

影響因素：質量和高度

;彈性

定義：物體發(fā)生彈性形變具有的能

\勢能

影響因素：材料和彈性形變的程度

O物理意義：表示物體做功快慢的物理量

O定義：功與做功所用時間之比叫做功率

功率

O公式：P=W/t推導公式P=Fv

。單位：瓦特(W)、千瓦(kW)

?機械能：動能+重力勢能+彈性勢能

機械能。轉化：動能和勢能可以相互轉化一

及其轉化

機械能守恒：如果只有動能和勢能

機械能O相互轉化，盡管動能、勢能的大小

會變化，但機械能的總和不變

及其轉化

o水能:理動的水所具有的機械能

水能和風。水能發(fā)電站：將水的機械能轉化成電能

能的利用

。風能:苣氣隹流動過程中具有的機械能

。風能發(fā)電站：將風的機械能轉化成電能

二、新課標要求

知道動能、勢能和機械能。通過實驗，了解動能和勢能的相互轉化。舉例說明機械能和其他形式

能量的相互轉化。

3.2.2知道機械功和功率。用生活中的實例說明機械功和功率的含義。

三、知識梳理與典例

一、力學中的功

1.功的概念

（1）問題探究：圖甲是把小車向前推動了一段距離，圖乙是把物體提高了一段距離。觀察圖中所

示的兩種情況，找找他們活動中的共同點。

分析：活動中的共同點是，都對其他物體施加了的作用，并且物體在力的方向上都移動了一

段,力的作用都有了成效。

（2）功的概念

如果一個力作用在物體上，物體在這個力的移動了一段距離，就說這個力對物體做了功。

2.做功的兩個必要因素

（1）現(xiàn)象分析

丙人搬而未起丁提著滑板在水平路面上前行

①如上圖甲、乙所示是力對物體做功的兩個實例。這些做功實例的共同點是：物體受到了力，在力

的方向上移動了o

②如圖丙、丁所示是力對物體沒有做功的兩個實例。這些力不做功的原因：物體受到了力，但是在

力的方向上沒有移動o

(2)結論

力學里所說的做功，包含兩個必要因素：一是作用在物體上的;二是物體在這個力的方向上

移動了O

3.力對物體不做功的三種情況

(1)有力無距離(勞而無功)

如圖甲所示，有力作用在物體上，但物體沒動，即物體沒有通過,力對物體沒有做功(力的

作用無成效)。

人搬而未起乙冰壺在冰面上滑行丙提著滑板在水平路面前進

(2)有距離無力(不勞無功)

如圖乙所示，物體因為通過一段距離，在運動方向上沒有力對物體做功(離開力說功是無意

義的)。

(3)力與運動距離的方向垂直(垂直無功)

如圖丙所示，物體受到了力的作用，也通過了距離，但通過的距離與力的方向,物體在力的

方向上沒有通過距離，這個力對物體沒有做功(力的作用沒有成效)。

二、功的計算

1.功及其計算公式

(1)影響功的大小因素

作用在物體上的越大，物體在力的方向上移動的越大，力所做的功越多。

(2)功：力學中，功等于力與物體在力的方向上移動的距離的0

(3)計算公式：功=力義距離W=o尸表示力，s表示物體沿力的方向移動的距離，

少表示功。

(4)功的單位

在國際單位制中，力的單位是N,距離的單位是m,則功的單位是N?m,它有一個專門的名稱叫

做,簡稱焦，符號是J。

把2個雞蛋舉高m,做的功大約是Uo

2.公式少=Fs的應用

(1)公式變形：由功的計算公式p=代可知，已知三個物理量中的任意兩個，可求第三個。

①求作用在物體上的力：F=

②求在力的方向上移動的距離：s=

式中物理量全部用國際單位制。

(2)/與s具有同時性：即物體在受力的同時移動了距離，移動距離的同時受了力。公式W=Fs

中的尸是使物體沿力下的方向通過距離s的過程中，始終作用在物體上的力，其大小和方向都不變。

(3)/與s具有同向性：公式少=網(wǎng)■中的產(chǎn)是作用在物體上的力，s是物體在力歹的方向上通過的

距離。

例如，運動員用500N的力將足球踢出20m,若用公式少=bs=500NX20m=10000J計算，結果是錯

誤的，因為踢球的力的作用距離不是20m,要計算運動員對球做的功，關鍵看腳推動球前進的距離是多

少。

(4)尸與s具有同體性：即尸與s對應同一個研究對象。

3.關于克服阻力做功

物體在力的作用下發(fā)生運動，如果運動的方向與一個力(阻力)的方向相反，我們就說物體克服這

個力做功。

例如，在水平面上推動物體前進時，要克服做功；提高物體時要克服做功。如人爬樓梯

時，要克服自己的重力做功，計算功的大小時，應該用人的重力G乘以樓梯的豎直高度〃，即少=G〃。

【例題1】在2022年北京冬奧會上，運動健兒們奮勇拼搏為國爭光，如圖所示是冬奧健兒在比賽中

的情景。下列分析中正確的是（)

才（

A.甲圖中：短道速滑運動員在轉彎滑行過程中，他所受力的合力為零

B.乙圖中：擲出的冰壺在水平冰面上滑行過程中，支持力對冰壺做功

C.丙圖中：花滑運動員向前減速滑行的過程中，運動員的慣性逐漸減小

D.丁圖中：單板滑雪運動員在空中下落過程中，運動員所受的重力對他做功

【例題2】一個人先后用同樣大小的力尸將不同質量的物體分別在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙

斜面上沿力的方向移動相同的距離s（如圖所示），該力在這三個過程中所做的功分別為加、仍、心，

關于它們之間的大小關系是.

【例題3】如圖所示，質量為50kg的同學在做仰臥起坐運動。若該同學上半身的質量約為全身質量

的3/5,則她上半身的重力約為_No她在一段時間內(nèi)做了40個仰臥起坐，每次時起上半身重心上升的

距離均為0.3m,則她在這段時間克服重力做的功約為Jo

例題3圖例題4圖

【例題4】2022年，我國快遞業(yè)務量首破950億件，如圖是一物流機器智能配送時情景，在某平直

道路上100s勻速行駛了400m,已知機器所受阻力為120N。求：

（1）該物流機器勻速行駛時的速度；

（2）勻速行駛的100s內(nèi)牽引力做的功。

三、功率

1.比較做功快慢的方法

(1)時間相同，比較物體做功的多少，做功多的做功O

(2)做功相同，比較做功的時間，時間短的做功=

(3)功與時間都不相同，用“”可以比較做功的快慢。該比值越大，做功越快。

2.功率

(1)功率的物理意義：表示物體做功的。

(2)功率的定義：功與完成這些功所用時間叫做功率。。

(3)功率的公式：功率=P=W/t

(4)功率的單位

①國際單位：焦/秒，叫做,符號,1W=1J/S

②常用單位：(kW)lkW=W

3.功率的推導公式

(1)推導

如果力尸作用在物體上，物體沿力的方向以速度v做勻速直線運動，則力尸的功率：

P=W/t=Fs/t=。尸表示物體受的力，v表示物體的運動速度。即拉力做功的功率等于力與物

體速度的乘積。

適用條件：物體做勻速直線運動，尸與v在同一條直線上。

(2)應用

①汽車上坡時，司機經(jīng)常用換擋的方法減小速度。因為機車發(fā)動機的最大功率是一定的。由尸=向

可知，牽引力的大小和運動速度成反比。汽車上坡時，需要牽引力，所以就要速度。

貨車的速度小于小轎車的速度

②同樣一輛機動車，在滿載時的行駛速度一般比空載時小得多。因為大貨車在滿載時，需要牽

引力，所以就要速度。(以上均選填“增大”或“減小”)

4,功率的測量

(1)測量人爬樓梯的功率

【測量原理】P=

【實驗器材】體重計(或磅秤)、、O

【測量步驟】①用體重計（或磅秤）測出自己的m.

②用皮尺測出所登樓層的h。

③用秒表測出自己上樓所用的t。

【計算】用公式尸=而=求出人上樓的功率尸。

（2）測量引體向上的功率

【測量原理】P=W/t

【實驗器材】體重計（或磅秤）、刻度尺、停表。

【測量步驟】①用體重計（或磅秤）測出自己的質量

②用刻度尺測出完成一次規(guī)范引體向上動作時上升的高度加

③用停表測量出連續(xù)完成n次規(guī)范引體向上動作時需要的時間/;

【計算】用公式P=W/t=Gh/t=求出人上樓的功率尸。

5.功與功率的區(qū)別

物理量定義物理意義公式單位

功等于力與物體在力的方向表示力

功力W=FsJ（焦）

上移動的距離的乘積。的“成效”

功與做功所用時間表示做功

功率PP=W/tW（瓦）

之比叫做功率。的快慢

【例題5】下列估測中，你認為最接近實際的是（）

A.從地面上將物理書撿到桌面上，克服物理書重力做的功約為200J

B.小明在中考體育跳繩中獲得合格的成績，他跳繩的功率約為10W

C.一位學生從地面上拿起一個雞蛋并把它緩慢舉過頭頂過程中做的功約為1J

D.一位初中生以正常速度從一樓登上三樓，登樓的功率約為15W

【例題6】一輛小轎車以15m/s的速度在水平路面上勻速直線行駛，受到的阻力是1200N。小轎車

沿水平路面勻速直線行駛600m后駛上一個斜坡。設行駛過程中小轎車的功率始終保持不變。求:

(1)在水平路面上勻速直線行駛600m,小轎車牽引力所做的功;

(2)行駛過程中小轎車的功率；

(3)小轎車上坡后行駛速度降為10m/s,則牽引力變?yōu)槎啻螅?/p>

四、動能

1.能量

(1)現(xiàn)象探究：什么情況下能做功。

觀察下述實例有什么共同特點？

湍急的流水能推動水車飛行的子彈擊碎電燈泡拉開的弓能將箭射出

分析：流動的水對水車做了功；飛行的子彈對蘋果做了功；拉開的弓對箭做了功。

探究歸納：上述實例的共同特點是物體對外做了o

(2)能量：物體能夠對外做功，我們就說這個物體具有,簡稱能。

(3)能量的實質：物體做功的過程就是能的過程。物體做的功越多，說明某種能轉化為別的

形式的能就越多，就表示這個物體的能量越大。即能量是表示物體做功的物理量。

(4)能量的單位：能的單位與功的單位相同，是(J)o

2.動能

(1)物體由于而具有的能量，叫做動能。一切運動的物體都具有動能。例如，空中飛行的飛

機、地上行駛的汽車、河水的流動等。

(2)影響物體動能大小的因素

物體動能的大小跟、有關，質量相同的物體，運動速度越大，它的動能越大；運動速度

相同的物體，質量越大，它的動能越大。

(3)與動能有關的現(xiàn)象及解釋

某段道路的標示牌顯示：小型客車最高行駛速度不得超過100km/h；大型客車、載貨汽車最高行駛

速度不得超過80km/鼠請利用物理知識解釋，為什么要對機動車的最高行駛速度進行限制？為什么在同

樣的道路上，對不同車型設定不一樣的最高行駛速度？

分析：同一輛汽車，質量不變，速度越大，具有的..越大，危害性大。所以限制機動車的最高

行駛速度才能保證機動車行駛的安全性。

車型不同，載重量不同，如果載貨車與小汽車的行駛速度相同，由于載貨車的質量大，具有的動

能,則剎車時滑行的距離,危害性大。所以質量大的大型貨車最高行駛速度要____些。

五、勢能

1.重力勢能

(1)重力勢能：在地球表面附近，物體由于受到并處在一定時所具有的能，叫做重力

勢能。

(2)影響重力勢能大小的因素

重力勢能的大小跟、有關，物體的質量越大，位置越高，它具有的重力勢能就越大。

2.彈性勢能

(1)彈性勢能：物體由于發(fā)生____而具有的能叫做彈性勢能。

(2)影響彈性勢能大小的因素：影響彈性勢能大小的因素是物體本身的材料和的程度。在

材料相同時，物體的彈性形變越大，它具有的彈性勢能就越大。

3.勢能：重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為勢能。

4.動能和勢能的異同

勢能

異同點動能

重力勢能彈性勢能

形成物體由于運動而物體由于受到重力并處物體由于發(fā)生

原因具有的能在一定高度所具有的能彈性形變而具有的能

不

一切運動的物體一切被舉高的物體一切發(fā)生彈性形變的

同特點

都具有動能都具有重力勢能物體都具有彈性勢能

點

決定

質量和速度質量和高度彈性形變程度

因素

相同點都是能量的一種具體形式，都具有做功的本領

【例題7】無人機已被應用于諸多領域，如圖所示，是一款我國具有完全自主知識產(chǎn)權的大疆無人

機，無人機勻速上升的過程中（)

A.動能增大，勢能減小B.動能減小，勢能增大

C.動能不變，勢能減小D.動能不變，勢能增大

【例題8】某段道路的標志牌顯示：小型客車最高行駛速度不得超過lOOkm/h,大型客車、載貨汽

車最高行駛速度不得超過80km/h,對機動車的最高行駛速度進行限制，下列說法錯誤的是（）

A.對機動車設定限制速度，是為了限制它的動能

B.小型客車的行駛速度比大型客車行駛速度大，慣性也大，行駛時危險性大

C.對機動車限定最高行駛速度，是因為質量相同時，速度越大動能越大

D.對不同車型限定不一樣的最高行駛速度，是因為速度相同時，質量越大，動能越大

【例題9】如圖所示，在光滑的水平臺面上，一輕質彈簧左端固定，右端連接一金屬小球，。點是

彈簧保持原長時小球的位置。壓縮彈簧使小球至/位置，然后釋放小球，小球就在N3間做往復運動。

小球從N位置運動到8位置的過程中，下列判斷正確的是（）

A.從/到。，小球的動能減小，彈簧的彈性勢能增大

B.在。位置，彈簧的彈性勢能最大

C.從。到2,小球的動能轉化為彈簧的彈性勢能

D.在2位置，小球的動能最大

O

二

；■*'；；■"'；《

〃〃〃〃〃/>力〃〃〃〃〃〃）7力〃〃〃〃〃/>7力〃/Ac

AOBB

例題9圖單擺實驗

六、機械能及其轉化

1.機械能

動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機械能。一個物體具有的機械能是動能和勢能之和。

2.動能和勢能的轉化

(1)動能和重力勢能的轉化(單擺實驗如上圖所示)

如圖所示，擺球在豎直平面內(nèi)擺動，在A、C點時最高，在B點時最低，所以擺球的運動可分為下

降段和上升段。其能量轉化情況見下表。

運動過程高度重力勢能速度動能能的轉化

A-B降低減小變大增大_____能轉化為—能

B-C升高增大變小減小_____能轉化為—能

C-B降低減小變大增大—能轉化為____能

B-A升高增大變小減小—能轉化為____能

【結論】單擺在擺動過程中，動能和重力勢能可以相互轉化。

(2)動能和彈性勢能的轉化

動能和彈性勢能在一定條件下可以相互轉化。

(3)結論

動能和勢能可以相互轉化。動能和重力勢能可以相互轉化，動能和彈性勢能可以相互轉化。

注意：動能和勢能的相互轉化的條件

①動能和勢能的相互轉化過程中，必定有動能和勢能各自的變化，而且一定是此增彼減。

②動能的增減變化要以的變化來判斷；重力勢能的增減變化要以物體離地面_____的變化來判

斷；彈性勢能的增減變化要根據(jù)大小的變化來判斷。

(4)動能和勢能相互轉化的實例

①人從滑梯下滑時，重力勢能轉化為動能。

②拉弓射箭時，拉開的弓把箭射出去的過程中，弓的彈性勢能轉化為箭的動能。

③撐桿跳高時，能量的轉化過程：動能一彈性勢能(跳桿)一重力勢能一動能。

3.機械能守恒

（1）機械能守恒

如果只有動能和勢能相互轉化，盡管動能、勢能的大小會變化，但機械能的不變?；蛘哒f，

機械能是的。

（2）機械能守恒的條件

只有能和能的相互轉化，而沒有機械能與其他形式的能的相互轉化（即忽略摩擦力造成

的能量損失，機械能守恒也是一種理想化的物理模型）。在物理學中常常出現(xiàn)“光滑的表面”、“不計空

氣阻力”、“不計摩擦”等文字描述，表示沒有摩擦阻力，機械能是的（填“守恒”或“不守恒”）。

（3）機械能不守恒的一些事例

汽車爬坡跳傘者勻速下落火箭發(fā)射

（4）用機械能守恒及其轉化解釋現(xiàn)象

①用繩子把一個鐵鎖懸掛起來。把鐵鎖拿近自己的鼻子，穩(wěn)定后松手，頭不要動。鐵鎖向前擺去又

擺回來。鐵鎖擺回時會碰到你的鼻子嗎？

分析：鐵鎖下降的過程是重力勢能轉化為動能，上升的過程是動能轉化為重力勢能。在上升和下降

的過程中，鐵鎖和空氣之間存在，克服摩擦做功，一部分機械能轉化為能，機械能不守恒（減

?。?，也就是重力勢能的最大值越來越小，所以擺動的高度會越來越,不會達到鼻尖的。

②分析人造地球衛(wèi)星的機械能轉化

許多人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運行。離地球最近的一點叫，最遠的一點叫。衛(wèi)星

在大氣層外運行，不受空氣阻力，只有動能和勢能的轉化，因此機械能（選填“守恒”或“不守

恒”）。

衛(wèi)星在遠地點時能最大，當它從遠地點向近地點運動時，能減小，能增大，速度

也增大。當衛(wèi)星從近地點向遠地點運動時，它的能減小，能增大，速度也減小。

七、水能和風能的利用

地球上，海水潮汐漲落，江河日夜奔騰；有時微風拂面，有時狂風勁吹。從能量的角度來看，自然

界的流水和風都具有大量機械能的天然來源，即水能和風能都是機械能。

1.水能

(1)水能：流動的水具有能，高處的水具有能，水所具有的機械能統(tǒng)稱為能。

水能的大小由流量、流速和水位差決定。

(2)古代對水能的利用：早在1900多年前，我們的祖先就制造了水輪，讓流水沖擊水輪轉動，用

來汲水、磨粉、碾谷。

水磨(摘自《天工開物》)水能發(fā)電站

(3)水能發(fā)電站：將水的能轉化成能。

修筑攔河壩提高上游水位，壩底裝水輪機，發(fā)電機裝在水輪機上面，它們的軸連接在一起，水輪機

帶動發(fā)電機發(fā)電。一定量的水，上、下水位差越大，水的重力勢能越大，能發(fā)出的電就越多。

2.風能

(1)風能：流動的空氣所具有的能叫做風能。風能的大小由風速和流動空氣的質量決定。

(2)古代對風能的利用：我國早在2000多年前就開始利用風來驅動帆船航行；至少1700多年前

己開始利用風來推動風車做功。

利用風能的帆船風車田

(3)風能發(fā)電站：將風的能轉化成能。

單個風力發(fā)電機的輸出功率較小，在風力資源豐富的地區(qū)，可以同時安裝幾百臺風力發(fā)電機，組成

“風車田”，連在一起供電。

【例題10】2022年2月北京冬奧會，中國代表團共收獲9金4銀2銅共15枚獎牌，金牌數(shù)和獎牌

數(shù)均創(chuàng)歷史新高。如圖為高速攝影機記錄的單板滑雪男子大跳臺金牌得主蘇翊鳴在比賽中，從跳臺起跳

到落地過程的情景。下列關于這一過程說法正確的是（）

A.他從起跳到最高點的過程中，動能逐漸轉化成重力勢能

B.他起跳后到達最高點時，機械能最大

C.他從空中下落過程中，重力做功越來越慢

D.他從起跳到落地的整個過程中，機械能是守恒的

【例題11】為響應國家的“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略，我國連續(xù)多次成功發(fā)射通信衛(wèi)星，人造地球衛(wèi)星

廣泛運用全球通信、氣象觀察等。如圖所示，衛(wèi)星沿著橢圓軌道繞地球運行，下列說法正確的是（）

.近地點

遠地點?

A.衛(wèi)星在近地點勢能最大B.衛(wèi)星在遠地點機械能最大

C.運動過程機械能守恒D.從近地點向遠地點運動，勢能減小

【例題12】將皮球從離地某一高度。點水平拋出，球落地后又彈起，它的部分運動軌跡如圖所示,

下列說法正確的是（）

A.皮球在D點時的機械能小于在C點時的機械能

B.皮球經(jīng)過同一高度的/、5兩點時動能相等

C.皮球第一次反彈后達到最高點尸點時動能為零

D.若將皮球涂黑，則會在地面M、N兩點留下兩個大小相等的黑色圓斑

【例題13］如圖/O3是光滑軌道，/點的高度〃大于3點的高度人讓小球從/點由靜止開始自

由滑下，沿軌道/O3到達3點后離開（不計空氣阻力），則小球離開8點后的運動軌跡最符合實際的

是，若小球到達運動軌跡最高點時所受的外力全部消失，則小球的運動狀態(tài)是o

四、實驗專題

一、探究物體的動能跟哪些因素有關

【猜想與假設】

（1）動能是由于物體運動而具有的能，子彈飛行的速度大，對物體的殺傷力也大（做功多），因此

動能可能與物體的有關。

（2）錘子擊碎物體時，錘頭的質量越大，破壞力越強（做功越多），因此動能的大小可能與物體的

有關。

【制定計劃】

（1）如圖所示，鋼球A從高為人的斜槽上滾下，在水平面上運動，運動的鋼球A碰到木塊B后，能將

B撞出一段距離s。在同一水平面上，木塊B被撞得越遠，鋼球A對B做的功就越多，A的動能越大。

（2）實驗方法

①轉換法：通過被撞物體B運動的5來反映動能的大小。

②控制變量法：在探究動能大小可能與物體運動速度、物體的質量有關時，每次實驗這兩個變量只

能變化一個。

【進行實驗】

（1）探究動能大小與速度的關系

A

7一一

①控制鋼球的質量機不變。

②讓同一鋼球A分別從不同的高度由靜止開始滾下，撞擊木塊B。

③觀察并測量木塊被撞出的距離5。

④實驗記錄表

次數(shù)質量加/kg高度hlcm推動木塊的距離s/cm

10.110

20.115

30.120

(2)探究動能大小與質量的關系

①控制速度不變，即固定鋼球在滑槽上的釋放位置的高度限

②改變鋼球的質量機。

③觀察并測量木塊被撞出的距離s。

④實驗記錄表

次數(shù)質量加/kg高度力/cm推動木塊的距離s/cm

10.110

20.210

30.310

【分析與論證】

探究（1）中：鋼球質量相同，鋼球達到斜面底端的速度越大，木塊被撞擊滑行的距離越遠。說明:

鋼球的動能大小與有關，速度越大，動能越大。

探究（2）中：鋼球達到斜面底端速度相同時，鋼球質量越大，木塊被撞擊滑行的距離越遠，說明:

鋼球的動能大小與有關，質量越大，動能越大。

【實驗結論】

物體動能的大小跟速度、質量有關，質量相同的物體，運動速度越大，它的動能越大；運動速度相

同的物體，質量越大，它的動能越大。

【交流與討論】

（1）使鋼球獲得動能的方法：將鋼球由斜面某一高度釋放（重力勢能轉化為動能）。

（2）將質量不同的鋼球放在斜面上同一高度處靜止釋放的目的：控制鋼球達到斜面底端時具有相

同的（鋼球的速度與質量無關）。

（3）將質量相同的鋼球由斜面上不同位置靜止釋放的目的：改變鋼球達到斜面底端時的。

（4）實驗改進

①若木塊質量較大，為確保實驗現(xiàn)象較明顯，可增大鋼球滾下的高度。

②不用木塊的實驗改進：在桌上鋪一條毛巾，用鋼球在毛巾表面滾動的來反映動能的大小。

（5）實驗結論的應用：生活中超載、超速問題（超速：速度大，超載：質量大；則使車輛的動能

大，危險性大）。

二、決定重力勢能大小的因素

【猜想與假設】

（1）重力勢能是由于物體處在一定高度而具有的能，所以重力勢能可能與物體的位置____有關。

（2）位置高度相同的足球和鉛球下落到地面，鉛球對地面做的功比足球大得多，推測重力勢能可

能與物體的有關。

【設計并進行實驗】

（1）探究重力勢能的大小與高度的關系

如圖甲所示，讓同一物體分別從不同的高度由靜止下落，觀察桌腿在沙坑下陷的深度。

（2）探究重力勢能大小與質量的關系

如圖乙所示，讓質量不同的物體分別從同一高度由靜止開始下落，觀察桌腿在沙坑下陷的深度。

|3m

2h

F=H

甲探究重力勢能與高度的關系乙探究重力勢能與質量的關系

【分析與論證】

探究(1)中：同一物體從不同高度的位置下落時，桌腿在沙坑下陷的深度不同；高度越高，桌腿

在沙坑下陷的深度越大。說明：質量相等的物體，高度越高，重力勢能越大。

探究(2)中：質量不同的物體從同一高度下落時，質量越大，桌腿在沙坑下陷的深度越大。說明：

高度相同時，物體的質量越大，重力勢能越大。

【實驗結論】物體重力勢能的大小跟、有關，物體的質量越大，位置越高，它具有的重

力勢能就越大。

【例題1】如圖某小組在“探究物體的動能跟哪些因素有關”的實驗中，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，木塊移動一段距離后靜止。

(1)實驗中探究的是小球的動能，其動能大小是通過(選填“小球所處的高度”或“木塊

移動的距離”)來反映的，此情況下所用的研究