4.3.2机械能-机械能及其转化（重点练）（练习）（解析版）

4.3.2机械能-机械能及其转化（重点练）一、单选题1．关于动能和势能，下列说法正确的是（

）A．物体没有做功，它一定不具有能B．位置高的物体，它的势能一定大C．质量大、速度大的物体动能一定大D．弹簧一定具有弹性势能【答案】C【解析】A．物体只要能够做功，它就具有能量，并不一定正在做功，故A错误；B．重力势能的大小不但和物体的高度有关，还与物体的质量有关，故B错误；C．物体的质量大、速度大，它的动能一定大，故C正确；D．弹簧只有发生弹性形变时才具有弹性势能，故D错误．2．如图所示，小明和同学一起荡秋千．下列说法正确的是（）A．通过最低点时的动能为零 B．下降过程中的动能转化为重力势能C．到达最高点的重力势能最大 D．上升过程中的重力势能转化为动能【答案】C【解析】A．人的质量一定，通过最低点时速度最大，动能最大，故A错误；B．下降过程中高度逐渐减小，速度逐渐增大，重力势能转化为动能，故B错误;C．到达最高点时，高度最大，重力势能最大，故C正确；D．上升过程中，高度增大，速度减小，动能转化为重力势能，故D错误。故选C。3．“嫦娥一号”返回舱在距离地面一定高度时，需要打开降落伞减速，以便安全着陆，在返回舱减速下降的过程中（）A．动能减小，势能减小，机械能减小 B．动能不变，势能减小，机械能减小C．动能不变，势能减小，机械能不变 D．动能增大，势能减小，机械能不变【答案】A【解析】返回舱减速下降过程中，质量不变，速度减小，故动能减小；质量不变，高度减小，故重力势能减小；动能减小，重力势能也减小，故机械能减小。故A符合题意；BCD不符合题意。故选A。4．如图所示，滚摆由最高点释放，旋转着下降到最低点后又上升，每次上升的最大高度逐渐降低。下列说法正确的是（）A．下降过程中动能转化为重力势能B．下降时减少的重力势能等于增加的动能C．上升时减少的动能等于增加的重力势能D．上升的最大高度逐渐降低说明机械能不守恒【答案】D【解析】AB．滚摆下降时，质量不变，速度变大，高度减小，即动能变大，重力势能减小，将重力势能转化为动能；由于存在摩擦，故一部分重力势能转化内能，减少的重力势能大于增加的动能，故AB错误；C．滚摆上升时，由于存在摩擦，故一部分动能转化内能，减少的动能大于增加的重力势能，故C错误；D．上升的最大高度逐渐降低，说明机械能转化为其他形式的能，故机械能不守恒，故D正确。故选D。5．一辆汽车匀速上坡，关于它的动能、重力势能和机械能，下列说法正确的是（）A．动能增加，重力势能增加，机械能增加B．动能减少，重力势能不变，机械能不变C．动能不变，重力势能增加，机械能增加D．动能不变，重力势能减少，机械能减少【答案】C【解析】汽车匀速爬坡的过程中，汽车的质量不变，速度不变，所以动能不变；高度增加，重力势能增加；由于机械能等于动能与势能之和，机械能也增加。故ABD错误，C正确。故选C。6．如图所示，小球在A点由静止开始释放，向右侧摆动，B点是小球摆动的最低点，C点是小球摆动到右侧的最高点，且A、C两点到B点的竖直距离hA＞hC；在小球从B点摆动到C点的过程中，下列说法正确的是（）A．小球的机械能总量保持不变B．在A点小球的机械能最大C．小球的势能始终保持减小D．从A到B点小球的势能全部转化为动能【答案】B【解析】A．如果小球没有能量损耗，那么C点的高度应该和A点的高度相同，由图可知，C点高度低于A点，则从B到C的过程中有能量损耗，机械能逐渐减小，故A错误；B．因为小球运动时不断克服空气阻力做功，从而消耗机械能，所以开始时在A点小球的机械能最大，故B正确；C．从B到C，小球的高度逐渐增大，因此它的重力势能逐渐增大，故C错误；D．从A到B的过程中，小球的重力势能转化为动能和内能，故D错误。故选B。7．如图所示，一名运动员在投掷铅球。铅球在b点离手，在c点运动位置最高，不计空气阻力，下列说法不正确的是（）A．从a点到b点的过程中，运动员对铅球做了功B．在b点到d点的过程中，铅球的机械能先增加后减少C．在c点到d点的过程中，铅球的重力势能减少D．铅球在c点时的动能不为零【答案】B【解析】A．在a到b的过程中，铅球受到推力作用，且在推力方向上通过了距离，故运动员对铅球做了功，故A正确，不符合题意；B．不计空气阻力时，机械能守恒，所以在b到d的过程中，铅球的机械能不变，故B错误，符合题意；C．在c点到d点的过程中，铅球的质量不变，高度减小，重力势能减少，故C正确，不符合题意；D．铅球在c点时不是静止状态，有向前的速度，此时的动能不为零，故D正确，不符合题意。故选B。8．2020年6月23日，我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星成功发射。如图1所示是北斗卫星在随火箭加速上升的情景。如图2所示是人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行时，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点。下列说法正确的（）A．如图1北斗卫星上升过程中，重力势能变大，动能变小B．如图2人造地球卫星运行中，重力势能变大，动能变大C．如图2人造地球卫星运行中，从远地点向近地点运动时，速度变大D．图1、图2中卫星的机械能都不变【答案】C【解析】A．北斗卫星在随火箭加速上升的过程中，北斗卫星质量不变，速度变大、高度增加，故动能和重力势能都变大，故A错误；BC．卫星从远地点向近地点运动时，质量不变，高度变小，重力势能减少，减少的重力势转化为动能，所以动能变大，速度变大，故B错误，C正确；D．由A知，如图1北斗卫星在随火箭加速上升的过程中，动能和重力势能都变大，所以机械能变大；如图2，由于人造地球卫星在大气层外运行，不受空气阻力，机械能是守恒的，故D错误。故选C。9．如图甲所示，是北京冬奥会中，某运动员翻跃大跳台的情景，运动员不借助滑雪杖，只踩着雪板从高处滑行而下，通过起跳台起跳，完成各种空翻、转体等技术动作后落地。图乙中的虚线是比赛过程中运动员的轨迹，不计空气阻力，下列说法中正确的是（）A．在a、b、c、d四点中，运动员在a点时的重力势能最大B．从b点到c点的过程中，运动员的动能在增加C．从c点到d点的过程中，运动员的机械能变小D．在a点和c点速度都为零，因此运动员的重力势能相等【答案】A【解析】AD．整个运动过程中，运动员的质量不变，a点位置最高，所以运动员在a点时的重力势能最大，故A正确，D错误；B．从b点到c点的过程中，运动员的动能转化为重力势能，动能在减小，故B错误；C．从c点到d点的过程中，不计空气阻力，运动员减小的重力势能等于增大的动能，机械能保持不变，故C错误。故选A。10．如图所示，斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定在竖直墙壁上，原长时右端在N点，小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到P点，则（）A．小物块从P向M运动过程中，重力势能减少B．小物块从P向M运动过程中，机械能减少C．小物块从N向M运动过程中，动能增加D．弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最小【答案】A【解析】A．小物块从P向M运动过程中，质量不变，高度变小，重力势能减小，故A符合题意；B．物块从P到N碰撞后还能返回到P说明没能量损失，机械能守恒；小物块从P向M运动过程中，重力势能转化为动能，机械能不变，故B不符合题意；C．由于不存在摩擦，小物块离开弹簧后从N向M运动过程中，机械能是守恒的，物块的高度不变，质量不变，重力势能不变，机械能为动能和势能的和，所以物体的动能不变，故C不符合题意；D．弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性形变达到最大限度，弹性势能最大，故D不符合题意。故选A。二、填空题11．如图所示，2020年5月31日，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将高分九号02星、和德四号卫星送入预定轨道。火箭携带着卫星加速上升的过程中，卫星的动能______，机械能______（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】

变大

变大【解析】[1][2]加速升空的过程中：卫星的质量不变，速度变大，动能变大；质量不变，高度变大，重力势能变大；由于机械能=势能+动能，动能变大，重力势能变大，所以机械能变大。12．丁真从雅江县城乘车匀速驶往理塘县城（从下往上走），则他的重力势能不断___________，他的动能___________，他的机械能___________。（以上三空选填“增大”、“减小”或“不变”）【答案】

增大

不变

增大【解析】[1][2][3]丁真从雅江县城乘车匀速驶往理塘县城，他的质量不变，速度不变，所以其动能不变；同时高度增大，则他的重力势能增大；因机械能等于动能与势能的和，所以他的机械能增大。13．滚摆从如图位置1静止释放，下降经过位置2，继续下降，再上升到达最高点3，这三个位置：滚摆重力势能最大的是______、动能最大的是______、机械能最大的是______。（填写位置序号）。【答案】

1

2

1【解析】[1][2][3]滚摆是重力势能和动能相互转化的装置，故滚摆升到最高点后，放开手，可以看到滚摆旋转着下降，越转越快，到最低点时滚摆转而上升，直到回到接近原来的位置；滚摆在最高点位置时重力势能最大，在最低点时动能最大；开始释放的位置最高，所以图示三个位置中位置1的重力势能不为零，动能为零，位置3的重力势能不为零，动能为零，因为位置1比位置3高，所以位置1的重力势能比位置3的重力势能大，运动过程中有部分能量损失，所以位置1的机械能最大。而位置2的动能最大。14．科技的发展，使农业机械化水平越来越高。如图所示，这是一架飞机在一定的高度匀速直线飞行给小麦喷洒农药的情景（不计空气阻力），喷洒农药的过程中，飞机的动能_____，机械能_____。（均选填“增大”、“减小”或“不变”）【答案】

减小

减小【解析】[1][2]匀速飞行的飞机喷洒农药的过程中，其速度不变，但质量变小，所以其动能变小。同时其高度不变，质量减小，故其重力势能变小，机械能减小。15．如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验。一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由下落所能到达的最低点。在小石块从B点到C点运动的过程中（不计空气阻力），小石块的重力势能___________，其动能___________，机械能___________。【答案】

减小

先增大后减小

减小【解析】[1]小石块从B到C的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小。[2][3]不计空气阻力，从B到C的过程中，小石块受到的弹力先是小于重力，后逐渐大于重力，所以小石块的速度是先加速后减速，在达到C点时，速度为零，动能为零，所以小球的动能先增大后减小；小石块从B点到C点运动的过程中，小石块的机械能转化为橡皮筋的弹性势能，小石块的机械能减小。16．如图所示，小球从竖直放置的弹簧正上方一定高度处由静止开始下落，从a处开始接触弹簧，压缩至c处时弹簧最短，小球在b处时受到的弹力恰好等于重力。若不计空气阻力，则从a至c的过程中，弹簧的弹性势能_________（填具体变化情况，下同），小球的动能_________，小球的机械能_________。【答案】

增大

先增大后减小

减小【解析】[1]从小球接触弹簧到弹簧被压缩至最短这一过程中，弹簧的弹性形变程度变大，其弹性势能增大。[2]小球从a点接触弹簧后，此时的弹力小于重力，小球继续做加速运动，到达b处时，弹力等于重力，此时小球的速度最大；继续向下运动，弹力大于重力，小球做减速运动；所以从a至c的过程中，小球的速度先变大后变小，所以小球的动能先增大后减小。[3]在下落过程中，小球压缩弹簧对弹簧做功，一部分机械能转化为弹簧的弹性势能，所以小球的机械能减小。17．如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定在水平面上，钢球从C点由静止释放，经过B点到达最低点O，然后到达另一侧与B点等高的点A时刚好速度为零。由O到A点过程中，______能转化为重力势能，______点的动能最大，从C点到B点的过程中，机械能的总量______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】

动

O

变小【解析】[1]钢球由O点到A点的过程中，高度增大，重力势能增大，而动能减小，到A点刚好为0，所以是动能转化为重力势能的过程。[2]钢球由C点静止释放，向下运动的过程中，高度减小，重力势能减小，转化为动能，O点时的重力势能最小，则动能最大。[3]轨道是粗糙的，则钢球由C点到B点的过程中，需要克服摩擦做功，将部分机械能转化为内能，所以机械能的总量变小。18．2021年，高空坠物列入刑法。某日，小区楼下的轿车被高空落下的玻璃瓶砸出一个窟窿。警方根据小区监控，推算：玻璃瓶砸中车时速度约为24米/秒。请根据框图，从能量转换角度寻找肇事者大致楼层。（玻璃瓶由静止下落，下落过程中不计空气阻力）（1）I推导II的依据是：当物体质量一定时，______越大，动能越大；（2）玻璃瓶下落过程中，重力势能转化为动能是通过______实现的；（3）III推导IV的依据是：______；（4）分析表一和表二的数据及相关条件推算出肇事者大致在______层。表一速度（米/秒）动能（焦）127.21612.820202428.82839.2表二重力势能（焦）楼层（层）13519725931113613【答案】

物体速度

重力做功

当物体质量一定时，物体所处的高度越高，重力势能越大

10【解析】（1）[1]物体的动能与物体的速度和质量有关，当物体质量一定时，物体速度越大，动能越大。（2）[2]物体下落的过程，物体在重力的方向上运动了一段距离，重力做功，重力势能转化为动能。（3）[3]重力势能的大小与物体的质量和物体所处的高度有关，根据楼层的高度和重力势能的关系发现，当物体的质量一定时，物体所处的高度越高，重力势能越大。（4）[4]物体砸车的速度为24m/s，对照表一当物体速度为24m/s时，物体的能量为28.8J，继续对照表二位于25~31J，所以在10层。三、实验题19．如图所示，将悬线缠绕在滚摆的轴上，让摆轮上升到顶端，然后松开手，发现：（1）摆轮从最高处下降到最低处的过程中，摆轮的旋转方向不变，且表面不同色块的图案越来越模糊，这说明它的转速越来越_____，因此，它的重力势能逐渐____，动能逐渐___。（2）摆轮接着从最低处上升到最高处的过程中，由于_______，摆轮的转动方向不变，但转速越来越____，因此它的动能逐渐______，重力势能逐渐_____。（3）经过几次上次，摆轮所能上升的最高位置比最初时候的位置低，这是由于在这过程中，____的缘故。【答案】

快

减小

增加

惯性

慢

减小

增加

克服空气阻力做功【解析】（1）[1][2][3]摆轮从最高处下降到最低处的过程中，摆轮的旋转方向不变，且表面不同色块的图案越来越模糊，这说明它的转速越来越快。因此，动能逐渐增加，高度逐渐减小，它的重力势能逐渐减小。（2）[4][5]摆轮接着从最低处上升到最高处的过程中，由于惯性，摆轮的转动方向不变，但转速越来越慢。[6]滚摆质量不变，速度逐渐减小，动能逐渐减小。[7]它的高度逐渐增加，重力势能逐渐增大。（3）[8]经过几次实验，由于摆轮克服与空气和绳之间的摩擦做功，一部分机械能转化为内能，所以摆轮所能上升的最高位置比最初时候的位置低。20．在探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验中，小宇设计了如图所示甲、乙、丙三次实验。让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平木板上的木块相碰，铁球与木块在水平木板上共同移动一段距离后静止：（1）实验中铁球动能的大小是通过观察比较______反映出来的。这种研究问题的方法为______；（2）分析乙、丙两图，得到的实验结论是______。由此联想到高速公路限速牌上标明“120”和“100”字样，______（选填“大客车”或“小轿车”）的限速为100km/h；（3）若斜面光滑，乙图中铁球从B处滚到底端的过程中，铁球的______能转化为动能，机械能______（选填“守恒”或“不守恒”）；（4）如果做乙、丙两图实验时，丙图中木块被撞后滑出木板，为了使木块不滑出木板，需要改进丙图实验，再与乙图实验对比。在不改变木板长度的情况下，应采用以下______方法（填写正确选项前的字母）。A．换用质量小于m的钢球B．给水平木板铺上毛巾C．适当降低钢球的高度D．换用一个较重的硬纸盒【答案】

木块滑动距离

转换法

当速度相等时，物体质量越大，动能越大

大客车

重力势

守恒

A【解析】（1）[1][2]铁球斜面上滑下，与放在水平木板上的木块相碰，木块滑动一定距离，铁球动能越大，木块滑动距离越大，所以实验通过观察木块滑动距离来比较动能的大小，这种物理方法叫做转换法。（2）[3]由乙、丙两图可知，小球从斜面下滑的高度相同，到达水平面的速度相同，而小球的质量不同，故探究的是动能与质量的关系，丙中小球的质量大，木块滑动距离远，故得出的结论是：当速度相等时，物体质量越大，动能越大。[4]因速度相同时，质量越大，动能越大，越不容易刹车，因大客车的质量更大，故限制的速度要越小，大客车的限速应该是。（3）[5][6]若斜面光滑，乙图中铁球从B处滚到底端的过程中，铁球的质量不变，高度变小，重力势能变小，质量不变，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能，由于斜面是光滑的，则机械能守恒。（4）[7]A．由图乙、丙可知，两图中小球在斜面上的高度相等，小球的质量不同，所以乙、丙两次实验探究的是动能与质量的关系，所以改进丙图实验时，仍需控制其他条件相同，两球的质量不同，换用质量小于m的钢球，丙图中钢球从斜面上滑到底端时的动能减小，可防止木块滑落，且乙、丙两次实验中，只有质量不同，其他条件相同，故A符合题意；B．给水平木板铺上毛巾，不能与乙控制相同的接触面，变量不唯一，故B不符合题意；C．如果做乙图实验时，为防止木块滑落，可适当降低钢球的高度，这样小球的动能减小，撞击纸盒后前进的距离变小，就不会掉落了。适当降低钢球的高度，不能与乙控制相同的高度，变量不唯一，故C不符合题意；D．换用一个较重的硬纸盒，不能与乙控制相同质量的硬纸盒，变量不唯一，故D不符合题意。故选A。21．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处静止下落，C球从距沙表面高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h1和h2，C、D两球陷入沙深度均为h3，且h1＜h2＜h3（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过___________来反映的，这里用到的实验方法是___________（选填“转换法”或“控制变量法”）；（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）不计空气阻力，小球在下落过程陷入沙面之前，将重力势能转化为___________能。小球这种能的增加量___________小球重力势能的减小量。（选填“大于”、“小于”或“等于”）【答案】

铅球下陷的深度

转换法

当物体的高度一定时，质量越大，重力势能越大

当物体的质量一定时，高度越大，重力势能越大

无关

动

等于【解析】（1）[1][2]本实验中，铅球的重力势能大小是通过铅球陷入沙中的深度来反映的，采用了转换法。（2）[3]比较A、B两球，下落高度和运动路径相同，B球质量大于A球质量，发现B球陷入沙中的深度更大，说明最初B球的重力势能更大，由此可得出结论：当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大。（3）[4]比较A、C两球，两球质量相同，下落路径也相同，C球的下落高度大于A球的下落高度，发现C球陷入沙中的深度更大，说明最初C球的重力势能更大，由此可得出结论：当物体的质量相同时，下落高度越高，物体的重力势能越大。（4）[5]比较C、D两球，两球的质量相同，下落高度也相同，两球的运动路径不同，但陷入沙中的深度相同，说明最初C、D两球的重力势能相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关。（5）[6][7]铅球在下落过程陷入沙面之前，其高度减小，速度增加，将重力势能转化为动能；不计空气阻力，则铅球的机械能是守恒的，动能的增加量等于重力势能的减小量。22．在探究物体的重力势能与其质量是否有关时，实验台上有大小相同、质量不同的实心铁块和实心木块各一个，小桌、装有细沙的玻璃容器、记号笔各一个，小敏利用上述器材，设计了自己的实验方案，如图甲、乙所示：（1）本实验方案中通过_______反映物体重力势能的大小，这是物理实验中常用到的“转换法”，即物理量不能直接测量时，把它们转换成其他可测量的物理量，从而进行研究比较。下列实验中也利用了转换法的是_______（填字母）；A．用海绵凹陷的深度来表示压力产生效果的强弱B．测量出100张纸的厚度后除以张数得出一张纸的厚度C．探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系时要保持液体密度不变（2）小敏所画的实验设计方案存在的问题是________；（3）铁块在下落过程中减少的重力势能主要转化为________；（4）本实验可得出的结论是：当高度相同时，________，物体的重力势能越大。【答案】

小桌陷入细沙中的深度

A

物体下落的高度不同

动能

质量越大【解析】（1）[1]实验中用到了转换法，把无法测量的物体重力势能的大小转换为可以测量的小桌陷入细沙中的深度。[2]A．用海绵凹陷的深度来表示压力产生效果的强弱，运用了转换法，故A符合题意；B．测量出100张纸的厚度后除以张数得出一张纸的厚度，运用了积累法，积少成多取平均值，故B不符合题意；C．探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系时要保持液体密度不变，运用了控制变量法，故C不符合题意。故选A。（2）[3]小敏所画的实验设计方案中，研究重力势能与质量的关系时，没有控制物体下落的高度相同。（3）[4]铁块在下落过程中，高度降低，速度增大，所以减少的重力势能主要转化为动能。（4）[5]当物体下落的高度相同，物体质量不同时，可得出的结论是：当高度相同时，物体质量越大，物体的重力势能越大。23．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O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）物体M从P点运动到O点过程中，弹性势能转化为物体的___________能，物体M机械能___________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。【答案】

物体M被弹出的距离

相同

AP

动

变大【解析】（1）[1]实验中弹性势能的大小时通过物体M被弹出的距离来间接反映的，这用到了转换法。（2）[2][3]探究弹性势能和弹簧长度变化量之间的关系时，必须控制弹簧的螺纹圈直径、弹簧的材料相同即相同的弹簧，改变弹簧长度变化量，即AP间的距离；弹性势能通过弹簧推动物体在粗糙表面上运动的距离远近来体现，所以必须测出OQ间的距离；为了使结论具有普遍性，应改变弹簧长度变化量，即AP间的距离，多测几组数据。（3）[4][5]物体M从P点运动到O点过程中，由于接触面光滑，整个装置的机械能是守恒的；弹簧的形变程度变小，弹性势能变小，物体M的速度变大，质量不变，动能变大，高度不变，重力势能不变，所以物体M的机械能变大。24．探究影响物体弹性势能大小的因素，选择弹簧进行研究。将光滑水平面与光滑斜面连接，如图所示。①将甲弹簧放置在水平面上，用小球压缩弹簧2厘米，释放后，小球滚上斜面，记录小球在斜面最高点时的高度，记录在下表中。②压缩甲弹簧3厘米，重复实验①步骤。③换用不同弹簧，重复实验①步骤。实验序号弹簧弹簧长度/厘米弹簧材料压缩量/厘米小球在斜面上高度/米1甲20合金120.182甲20合金130.403乙20合金220.224丙30合金120.125丁30合金220.15（1）实验中，释放弹簧后，弹簧的______能最终转化为小球的______能；（2）比较______（选填实验序号），说明弹簧的弹性势能大小与弹簧的形变大小有关；（3）由实验结果可知，弹簧的弹性势能大小还与弹簧的______、______有关。【答案】

弹性势

重力势

1、2

材料

长度【解析】（1）[1]释放弹簧后，弹簧已经发生了弹性形变，所以弹簧具有弹性势能。[2]弹簧释放后，弹簧推动小球运动，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，小球滚上斜面的过程中，速度减小，高度升高，小球的动能转化为小球的重力势能，到达最高点时，小球的速度为零，小球的动能全部转化为小球的重力势能。（2）[3]通过比较实验1、2，弹簧的长度、材料相同，只有弹簧的形变不同，小球在斜面上升的高度不同，根据控制变量法可以说明弹簧的弹性势能大小与弹簧的形变大小有关。（3）[4]通过比较实验1、3或4、5，弹簧的长度、形变大小相同，只有弹簧的材料不同，小