1. (2025·连云港海州期中)关于在空中的两个物体势能大小的说法中,正确的是（）

A.只要位置一样高,它们的势能就一定相等
B.只要质量相等,它们的势能就一定相等
C.位置不一样高,质量也不相等,它们的势能肯定不相等
D.虽然位置不一样高,质量也不相等,但它们的势能可能相等

1. D 提示:重力势能与质量和高度两个因素有关,只通过高度或质量一个因素不能判断重力势能的大小。质量不相等、高度不相同的两物体的重力势能可能相等。

【分析】
拿到这道题首先要明确重力势能的大小是由物体的质量、物体被举高的高度两个因素共同决定的，判断重力势能的大小必须同时参考这两个变量，不能只通过单一因素下结论。接下来逐个验证选项：首先A选项只提到高度相同，没考虑质量差异，没法判定势能相等；B选项只提到质量相等，没考虑高度差异，也没法判定势能相等；C选项认为质量和高度都不同时势能一定不等，我们可以通过举反例推翻这个结论：比如质量大的物体高度很低、质量小的物体高度很高，二者质量和高度的乘积完全可能相等，对应的重力势能就可以相等，因此C错误，D的描述是正确的。
【解析】
解：重力势能的大小由物体的质量、被举高的高度两个因素共同决定，判断重力势能大小需要同时兼顾两个变量：
1. 对选项A：仅两物体位置高度相同，没有明确二者的质量大小关系，无法确定重力势能相等，A错误；
2. 对选项B：仅两物体质量相等，没有明确二者所处的高度关系，无法确定重力势能相等，B错误；
3. 对选项C、D：若两物体的质量和高度均不相等，只要质量与对应高度的乘积相等，二者的重力势能就可以相等，例如质量为2kg的物体高度为3m，和质量为3kg的物体高度为2m，二者重力势能完全相等，因此“势能肯定不相等”的描述错误，“势能可能相等”的描述正确，即C错误，D正确。
【答案】D
【知识点】重力势能的影响因素
【点评】本题是重力势能概念的基础辨析题，属于高频易错题，很多同学会忽略控制变量的要求，仅凭单一的高度或者质量直接判断重力势能大小，解题时要牢记重力势能由两个变量共同决定，两个变量均不同时，势能也存在相等的可能性。
【难度系数】0.8

2. 关于弹性势能,下列说法中正确的是（）

A.一根弹簧被拉长后有弹性势能、被压缩后没有弹性势能
B.钟表上的发条拧得越紧,则其弹性势能越大
C.弹簧的弹性势能一定比橡皮筋的弹性势能大
D.物体只要发生形变就一定具有弹性势能

2. B 提示:任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能。发条拧得越紧,形变量越大,弹性势能越大。发生弹性形变的物体,弹簧的弹性势能不一定比橡皮筋的弹性势能大。物体发生非弹性形变,无弹力作用,则物体就不具有弹性势能。

【分析】
这是一道弹性势能相关的概念辨析题，解题的核心思路是先牢牢抓住弹性势能的定义、产生条件和大小影响因素，再逐一比对每个选项判断正误：首先明确弹性势能的产生前提是物体发生弹性形变，而非任意形变；弹性势能的大小同时和弹性形变量、物体自身的弹性特性有关。之后逐个排查选项，排除不符合规律的错误选项，就能得到正确答案。
【解析】
我们结合弹性势能的相关规律逐一分析选项：
1. 分析选项A：弹簧被拉长、被压缩时，只要处于弹性限度内，发生的都是弹性形变，都具备弹性势能，因此A错误。
2. 分析选项B：钟表的发条属于弹性元件，拧得越紧，发条的弹性形变量越大，在弹性限度内同一弹性体的弹性势能随形变量增大而升高，因此发条的弹性势能越大，B正确。
3. 分析选项C：弹性势能的大小由弹性形变量、物体自身的劲度系数（弹性强弱）共同决定，若弹簧的形变量极小，橡皮筋的形变量很大，橡皮筋的弹性势能反而更大，因此弹簧的弹性势能不一定比橡皮筋大，C错误。
4. 分析选项D：形变分为弹性形变和非弹性形变，只有发生弹性形变的物体才具有弹性势能，若物体发生无法恢复的非弹性形变，不存在对应的弹力作用，就不具备弹性势能，D错误。
【答案】
B
【知识点】
弹性势能概念，弹性势能影响因素
【点评】
本题属于基础概念辨析类习题，易错点是混淆“形变”和“弹性形变”，误将所有形变都判定为能产生弹性势能，同时容易忽略弹性势能的大小由多个因素共同决定，不能仅凭材料直接判断弹性势能的大小，解题时紧扣定义的限定条件即可轻松做出判断。
【难度系数】
0.8

3. 在奥运会上,运动员参加射箭比赛,如图所示,在这个过程中 （）

A.搭在张紧了的弓上的箭具有弹性势能
B.弓拉得越弯,人的弹性势能越大
C.弓拉得越弯,弓的弹性势能越大
D.运动员将弓举起的过程中没有对弓做功

3. C 提示:搭在张紧了的弓上的箭、拉弓的人都没有发生弹性形变,都不具有弹性势能。弓拉得越弯,说明弓的弹性形变越大,故弓具有的弹性势能越大。运动员将弓举起的过程中,有力作用在弓上,弓在力的方向上通过了距离,故对弓做了功。

【分析】
我们解题时首先要明确两个核心概念：第一，弹性势能的定义是发生弹性形变的物体才具有的能量，没有发生弹性形变的物体不具备弹性势能；第二，做功的两个必要条件是对物体有力的作用，且物体在力的方向上通过一段距离。接下来我们逐个对照选项判断对错，先排除不符合弹性势能定义的选项，再验证做功相关的描述，就能得到正确答案。
【解析】
我们逐个分析选项：
1. 选项A：搭在张紧的弓上的箭本身没有发生弹性形变，不具备弹性势能，弹性势能是张紧的弓所具有的，因此A错误。
2. 选项B：拉弓的人自身没有发生弹性形变，因此人不具有弹性势能，B错误。
3. 选项C：对于同一弹性物体，弹性势能的大小和弹性形变程度正相关，弓拉得越弯，弓的弹性形变程度就越大，弓的弹性势能也就越大，C正确。
4. 选项D：运动员将弓举起的过程中，对弓施加了向上的作用力，同时弓在向上的力的方向上移动了距离，满足做功的两个必要条件，因此运动员对弓做了功，D错误。
【答案】
C
【知识点】
弹性势能，做功的判断
【点评】
本题属于基础的概念辨析题，核心易错点是容易混淆弹性势能的所属物体，要牢记只有自身发生弹性形变的物体才拥有弹性势能，同时准确掌握做功的两个必要条件，就可以快速排除错误选项得到正确结果。
【难度系数】
0.8

4.（2025·苏州姑苏期中）在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，金属小球落到原来平整的沙盘上，如图甲所示。可知a、b、c三个金属小球中球释放前重力势能最大。如果a和b球质量相等，则刚开始落下时球的高度要低些。小球在下落过程中，重力对小球做功大小与时间关系对应的是图乙中的（填字母）。

4. a b C 提示:a球陷入沙中的深度最大,则a球的重力势能最大。a球和b球质量相等,a球陷入沙中的深度最大,故a球刚开始下落时的高度要高些。小球下落过程中速度逐渐增大,单位时间内重力对该球做功也越来越多。

【分析】
首先明确本实验使用转换法，将不易直接观测的重力势能大小转换为小球陷入沙盘的深度，深度越大说明小球释放前重力势能越大，对比三个小球的凹陷程度即可得出第一空答案。接着结合重力势能的两个影响因素：质量和高度，当两球质量相等时，重力势能更小的球对应的初始释放高度更低，结合a、b的凹陷深度判断二者势能大小，即可推出第二空的结果。最后分析重力做功的规律，由W=Gh可知，小球下落过程中速度逐渐增大，单位时间内下落的高度不断变大，重力G不变，因此单位时间内重力做功越来越多，对应W-t图像的斜率逐渐增大，据此选出对应的图线。
【解析】
1. 实验中通过小球陷入沙盘的深度来间接反映重力势能的大小，陷入沙坑的深度越深，说明小球释放前的重力势能越大。对比a、b、c三个小球，a球陷入沙中的深度最大，因此a球释放前重力势能最大。
2. 重力势能的大小与物体的质量和所处高度有关，当两个小球质量相等时，重力势能越小，对应的初始释放高度就越低。已知a和b球质量相等，b球陷入沙的深度更小，说明b的重力势能更小，因此刚开始落下时b球的高度要低些。
3. 重力对小球做功的计算公式为W=Gh，小球在下落过程中速度逐渐增大，相同时间内小球下落的高度h不断增加，小球的重力G保持不变，因此相同时间内重力对小球做的功越来越多，功随时间变化的图像斜率会逐渐变大，对应图乙中的图线C。
【答案】
a；b；C
【知识点】
转换法；重力势能影响因素；重力做功计算
【点评】
本题依托探究重力势能影响因素的经典实验，综合考查了转换实验方法的应用、重力势能的决定因素，以及结合运动特点分析重力做功的变化规律，前两空难度较低，第三空需要结合下落速度的变化推导功随时间的变化趋势，有一定区分度。
【难度系数】
0.6

5. 如图所示是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋被拉得越长，同样的“子弹”射得越，这说明橡皮筋的弹性势能与有关；若橡皮筋被拉长的长度相同，而用的“子弹”不同，则质量大的“子弹”射出的距离较，原因是质量大的“子弹”射出时小。在此过程中，橡皮筋对“子弹”做的功（填“相同”或“不相同”）。

5. 远 橡皮筋伸长的长度 近 速度 相同 提示:橡皮筋被拉得越长,同样的“子弹”射得越远,说明弹性势能与其伸长的长度有关;橡皮筋伸长长度相同时,具有的弹性势能相同,对“子弹”做的功相同,“子弹”获得的动能也相同,“子弹”质量越大,其运动速度就越小,射出的距离就越近。

【分析】
我们可以从能量转化的角度逐步推导：首先回忆弹性势能的相关特点，橡皮筋发生弹性形变产生弹性势能，形变越大弹性势能越大，转化给子弹的动能就越多，相同质量的子弹动能越大飞得越远，由此就能得出前两个空的结论。接下来，当橡皮筋拉长长度相同时，它的弹性势能总量是固定的，因此对子弹做的功是相等的，子弹获得的总动能相同，根据动能和质量、速度的关系，动能固定时，质量越大的物体速度越小，因此质量大的子弹射出速度更小，飞行距离更近，顺着这个逻辑就能填出所有空。
【解析】
1. 橡皮筋拉得越长，弹性形变程度越大，储存的弹性势能就越大，对相同的“子弹”做功更多，子弹获得的动能更大，因此同样的“子弹”射得越远，该现象说明橡皮筋的弹性势能与橡皮筋伸长的长度有关。
2. 当橡皮筋被拉长的长度相同时，橡皮筋储存的弹性势能大小相等，因此橡皮筋对“子弹”做的功相同，不同的子弹获得的动能相等。由动能公式$E_k=\frac{1}{2}mv^2$可知，动能相等时，子弹的质量越大，射出时的速度就越小，因此质量大的“子弹”射出的距离较近。
【答案】
远；橡皮筋伸长的长度；近；速度；相同
【知识点】
弹性势能的影响因素，动能的影响因素，能量转化
【点评】
本题结合生活中玩弹弓的常见场景，将弹性势能、动能的知识点结合起来考察，贴近生活容易理解，需要注意的易错点是明确橡皮筋伸长量相同时，其弹性势能是固定的，传递给子弹的动能相等，不能错误认为质量大的子弹动能更大、飞得更远。
【难度系数】
0.8

6. 小明探究“重力势能与重物质量和下落高度的关系”,如图所示,重物质量 $m＜M$。

(1) 让重物自由下落到平放在细沙表面的小桌上,通过观察桌腿下陷的深度判断(填“小桌”或“重物”)的重力势能大小。
(2) 由实验步骤和,可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系。
(3) 小明认为由实验步骤B和C,可判断重力势能的大小与重物质量的关系,该观点(填“正确”或“错误”),理由是。

6. (1) 重物 (2) A B (3) 错误 未控制下落高度相同

【分析】
这道题是探究重力势能影响因素的实验题，我们可以按照物理实验的常用方法逐步思考：
1. 第一小问用到转换法的思路：重力势能是看不见摸不着的物理量，我们无法直接测量它的大小，所以要通过它对外做功的效果来间接判断，这里重物下落撞击小桌，小桌下陷的深度就是重物重力势能做功的体现，所以是用来判断重物的重力势能大小。
2. 第二小问要探究重力势能和下落高度的关系，根据控制变量法，必须保证重物的质量完全相同，只改变下落的高度，对比图里的A、B步骤，重物都是质量为m的物体，释放高度不同，刚好满足要求。
3. 第三小问要探究重力势能和质量的关系，按照控制变量法，必须保证下落高度完全相同，只改变重物质量，观察B和C步骤，两个重物质量不同，同时它们的释放高度也不一样，存在两个变量，不符合控制变量的要求，所以小明的观点是错误的。
【解析】
(1) 实验中采用转换法，将重物重力势能的大小转换为桌腿陷入细沙的深度，通过观察下陷深度间接判断重物的重力势能大小。
(2) 根据控制变量法，探究重力势能与下落高度的关系时，需要控制重物质量相同，改变下落高度，实验步骤A和B中，重物质量均为m，下落高度不同，符合实验要求。
(3) 探究重力势能与重物质量的关系时，必须控制重物的下落高度相同，仅改变重物质量，而步骤B和C中，重物的质量不同，同时下落高度也不相同，没有控制下落高度一致，存在两个变量，无法得出重力势能与质量的关系，因此小明的观点错误。
【答案】
(1) 重物 (2) A；B (3) 错误；未控制下落高度相同
【知识点】
转换法；控制变量法；重力势能的影响因素
【点评】
本题是力学探究实验的基础题型，核心考查控制变量法和转换法在探究重力势能影响因素实验中的应用，易错点是忽略探究质量对重力势能的影响时，必须保证下落高度完全相同，整体难度不高，适合巩固物理实验探究的基本逻辑。
【难度系数】
0.8