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题目
在探究“动能大小与哪些因索有关”的活动中，提供以下器材：中间有沟槽的木质轨道（如图所示，其中AB部分倾斜并与平直部分BC平滑连接，沟槽较光滑）、大小与沟槽相当的玻璃球和铁球各一只、轻质弹簧、刻度尺各一个．
（1）利用这套器材进行实验时，可以通过比较
______的大小来比较小球动能的大小．
（2）为了研究动能与质量大小的关系．请你写出简要的操作步骤：______．
（3）在课外兴趣小组活动中，物理老师曾经告诉同学们“重力势能的大小与物体被举起的高度成正比”．善于动脑的小明利用上述器材设计了一个研究弹簧弹性势能E弹与压缩量x之间关系的实验方案：用某个小球将弹簧压缩并测量出压缩量x；松手释放小球并在木板上记下小球上冲到达的最高位置；用刻度尺测量出小球上升的高度h．表数据是小明的实验记录．
| 实验次数 |
弹簧压缩量x（cm） |
上升高度h（cm） |
| 1 |
1.00 |
1.50 |
| 2 |
2.00 |
5.99 |
| 3 |
3.00 |
13.50 |
| 4 |
4.00 |
23.89 | 由表中可知，若压缩量x=1.00cm时，小球上升的高度为h1，压缩量x=2.50cm时，小球上升的高度为h2，则h1
______h2 （填：“＞”、“＜”或“=”）．
（4）若小球到达最高点时弹性势能全部转化为重力势能．分析数据后发现弹簧弹性势能E弹与压缩量x
______正比（成/不成）． |
所属题型：问答题
试题难度系数：中档
答案
（1）通过小球下滑后，对弹簧压缩的程度来反映动能的大小．动能越大，弹簧压缩后的形变程度就越大．
（2）需要按照控制变量法，保证物体运动速度相同．
具体做法：分别让玻璃球和铁球从沟槽的同一高度滑下，当球的速度相同时，质量越大，球的动能越大．
（3）当弹簧压缩程度越大时，弹簧弹性形变程度越大，弹性势能越大，转化为的动能越大．
当物体向上滑动时，转化为的重力势能也就越大．
所以h1＜h2．
（4）根据表格数据，发现当弹簧压缩量增大4倍后，物体上升高度增大的倍数不是4倍，所以弹簧弹性势能E弹与压缩量x不成正比．
故答案为：
（1）轻质弹簧被压缩后形变．
（2）分别让玻璃球和铁球从沟槽的同一高度滑下，当球的速度相同时，质量越大，球的动能越大．
（3）＜．
（4）不成． |
考点梳理
初中三年级物理试题“在探究“动能大小与哪些因索有关”的活动中，提供以下器材：中间有沟”旨在考查同学们对
动能的影响因素、
势能的影响因素、
机械能转化与守恒、
……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：
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根据试题考点，只列出了部分最相关的知识点，更多知识点请访问初三物理。
考点名称：动能的影响因素
动能的影响因素：
在速度相同的条件下，物体的质量越大，其动能越大;物体质量不变的条件下，速度越大，其动能越大。
若动能相同，则质量小的物体速度大，质量大的物体速度小。所以，在一定条件下，速度和质量有关。
简单来说，物体的动能由物体的质量和物体的运动速度影响。
动能大小的比较
决定动能大小的是物体的质量和速度的大小，与其他无关。动能大的物体做功的本领大，是对其他物体做的功，做了功后，把自己的能量传递给另一个物体。在这实验中，就是小球对木块做功，并把小球的能量传递给木块，在相同的情况下，木块撞得越远，说明木块得到的能量越多，如果小球碰撞木块后剩余的能量相同，那么木块运动得远的，说明这个小球的动能就大。如果碰撞后小球剩余的能量不同，那么就要把小球剩余能量加上木块得到的能量来比较小球原来具有的动能的大小。在相同的条件下，通常木块被撞得远的(即木块得到能量多的)，这个小球的剩余能量也多，所以木块被撞得远的，说明这个小球的动能也大。
动能大小的比较通常采用控制变量法。
“控制变量法”是研究物理问题最常用的一种方法。影响动能大小的因素不止一个，要研究与其中一个因素的关系时，应该保证其他因素不变。要研究动能的大小与质量的关系时，应保证小球在平面上具有相同的速度。把质量不同的小球放在斜面的同一高度可以使小球在到达平面时具有相同的速度。“控制变量法”便于研究物体的动能的大小与物体质量的关系。
考点名称：势能的影响因素
势能：势能是一个相对量，选择不同的势能零点，势能的数值一般是不同的。在保守的内力场和外力场作用下的质点系统，由于它所处的一定位形而具有的作功本领，势能包括重力势能和弹性势能两种，势能是属于物体系共有的能量，通常说一个物体的势能，实际上是一种简略的说法。单位是焦耳(J)。
重力势能：物体由于被举高而具有的能量。
弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫弹性势能。
势能的计算公式
1、重力势能是物体因为重力作用而拥有的能量，公式为EP=mgh(m 质量，g应取9.8N/kg，h物体据水 平面的高度)。
2、弹性势能是物体因为弹性形变而具有的能量，公式为EP=1/2 kx^2。
影响势能的因素
1、重力势能的影响因素：
质量、被举的高度。物体的质量越大，举得越高，它具有的重力势能就越大;
2、弹性势能的影响因素：
弹性形变。同一物体的弹性形变程度越大，它具有的弹性势能就越大。
考点名称：机械能转化与守恒
机械能转化与守恒的意义
“能量的转化和守恒”是自然科学的核心内容之一，它反映了物质运动和相互作用的本质，广泛渗透在各门学科这，并和各种产业及日常社会息息相关。机械能是这一主题下的重要组成部分，也是最基础的部分，对今后的学习具有基础性的意义。
机械能转化的分析方法
对于学生而言，简单的机械能转化现象易于理解，如苹果从树上落下，在下落过程中是重力势能转化为动能。可是对于比较复杂的机械能转化现象就会无从下手，不知道该如何分析，下面是有关机械能转化的分析方法。
第一步：看过程
在对机械能转化的分析时，一定看清题目所要研究的是哪一个过程。因为同一物体在不同的过程中，其机械能的转化是不同的。例如这一题，如果题目是这样说的就不一样了：“乒乓球从手中下落的过程中，说出机械能转化情况。”都是乒乓球下落，但是它们所研究的不是同一个过程，因此所得出的结果也就不同了。
为了能更能形象地看出研究的过程，我们可以通过画图的方式来把物体运动的过程呈现出来。从图上我们能很形象地看出，这道题所要研究的过程是从A点到E点这一过程。
第二步：分阶段
对于简单的机械能转化现象同学们都已掌握，可是对于较为复杂的现象就不会分析了。其实，任何一个复杂的过程都是由简单的过程所组成的。像例题中，就是把从A点到E点的过程分解成四个阶段：A点→B点→C点→D点→E点。
第三步：抓要素
在第二步中，已经把整个过程分成四个阶段，然后分析每一个阶段中机械能的转化情况。在分析机械能的转化时，关键是要抓住每种机械能的要素变化情况。
(1)A点→B点
在这一阶段，乒乓球由静止开始下落，高度逐渐减小，重力势能减小，运动的速度逐渐增大，动能增大，所以是重力势能转化为动能。
(2)B点→C点
在乒乓球落地的瞬间，乒乓球发生形变，乒乓球由运动变为静止，所以是动能转化为弹性势能。
(3)C点→D点
在这一阶段，乒乓球恢复原状，开始向上运动，所以是弹性势能转化为动能。
(4)D点→E点
在这一阶段，乒乓球上升，速度减慢，所以是动能转化为重力势能。
根据以上的分析，我们可以把“乒乓球从手中落到地上又弹跳起来。”出这一过程中的能量转化情况概括为重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能。
机械能还能转化成什么能?
理论上讲，我们可以将机械能转化成一切我们需要的能量，简单的列举几个：
(1)发电机：转化成电能
(2)摩擦生热：转化成热能
(3)压缩弹簧：转化成弹性势能
机械能守恒：
物体的动能和势能之和称为物体的机械能，势能可以是引力势能，弹性势能，库伦势等。例如：只有在重力(或弹簧的弹力)做功的情形下，物体的重力势能(或弹性势能)和动能发生相互转化，但总机械能保持不变。
机械能守恒计算公式
动能为
1)系统的初、末状态机械能守恒
2)系统的动能增加量等于势能减少量
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