2.甲、乙两个集装箱的质量相等，起重机把甲以1 m/s的速度提升10 m；再以2 m/s的速度把乙提升相同的高度，那么(　　 )

A.两次做功一样多　　　　　　　　　　　　　　 B.第一次做功多

C.第二次做功多　　　　　　　　　　　　　　　 D.无法比较

解析：根据W=Fs可知，做功的多少跟作用在物体上的力的大小和沿力的方向移动的距离有关，跟时间、物体运动的速度等因素无关。比较做功的多少，只须比较力和距离的大小。题中甲、乙的质量相等，所以起重机对甲和对乙施加的拉力相等，甲、乙沿拉力的方向移动的距离也相等，因此起重机两次做的功相等。

答案：A

5分钟训练 (预习类训练，可用于课前)

1.如图15-3-1所示，速度是表示物体运动快慢的物理量，我们常用两种方法比较物体运动的快慢。请说出下图短跑比赛中采用的比较物体运动快慢的方法。

图15-3-1

图甲比较三人运动的快慢采用的方法是_________________________________________。

图乙比较三人运动的快慢采用的方法是_________________________________________。

解析：比较物体运动快慢的方法有两种：一种方法是：在相等的时间内比较通过路程的长短，通过的路程越长，运动得就越快；反之，运动得就越慢。另一种方法是：物体通过相等的路程，比较所用时间的多少，用的时间越短，运动得就越快；反之，运动得就越慢。从图甲中可以看出三人所用的时间相等但通过的路程不同，所以图甲比较物体运动的快慢采用了第一种方法。而从图乙可以看出三人通过的路程相等，但所用的时间不同，所以图乙比较物体运动的快慢采用了第二种方法。

答案：物体在相等的时间内比较通过的路程的长短 物体通过相等的路程比较所用时间的多少

10.山顶上有块石头，稳稳地待在山顶上，它有没有重力势能呢？小华和小明展开了讨论：

小华：石头稳稳地待在山顶，它不具有重力势能。

小明：因为石头待在山顶上，它距地面有很大的高度，所以它应具有重力势能。

小华：要是我们在山顶上看它，它甚至在我们的脚下，它不具有高度，当然也不应有重力势能。

小明：但我们在山脚下看它时，它有很大的高度，它还是应该有重力势能的。

究竟这块石头有没有重力势能呢？请你给出一个合理的解释。

解析：物体有无重力势能要根据物体是否被举高来判断。一般地，物体是否被举高，是相对于地面即以地面为参照物来说的，如果参照物发生了变化，那么物体的高度可能很小，小到为0，也可能很大，所以如果参照物不确定，就无法确定重力势能的大小。题中小华和小明就是因为所选的参照物不同，得出了截然相反的结论，但都是有道理的。因此，严格地讲，要先选择出参照物，然后再判断物体有无重力势能。但在初中阶段，物体有无重力势能都以地面为参照物来判断。

答案：如果以地面为参照物，石头有一定的高度，所以它具有重力势能；如果以山顶为参照物，石头的高度为0，它不具有重力势能。

快乐时光

　　 一次，希特勒到剧院看戏。每当戏中出现希特勒的字眼时，观众都要站立欢呼，并报以热烈的掌声，全场只有希特勒一直是坐着的。几次之后，他身旁的一个年轻人发现了这个情况。他悄悄地附在希特勒耳边说：“您真勇敢！要不是害怕，我也不会向那条老狗致意的！”

9.如图15-4-3所示，甲是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，打到同一个木块上。图乙是研究“牛顿第一定律”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动。请回答以下问题：

图15-4-3

(1)设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与_______________的关系；设计乙实验的目

的是研究运动的钢球速度减小的快慢与所受____________________的关系。

(2)甲实验是通过木块被推动______________的大小，说明钢球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小；乙实验是通过钢球在粗糙程度不同的平面上运动的远近，推理得出：在理想情况下，运动的物体如果_________________，将永远做匀速直线运动。

(3)两个实验都涉及到同一种物理方法，叫_________________________。

解析：从甲实验中可以看出，两次实验用的是钢球，质量相同，在斜面上的高度不同，那么，钢球滚到斜面底端时速度不同，所以该实验是研究动能的大小跟物体速度的关系。在乙实验中，水平面的粗糙程度不同，受到的阻力不同，所以该实验是研究运动的钢球速度减小的快慢与所受阻力的关系。研究动能的大小跟物体速度的关系，要把动能的大小显示出来，可以通过做功的多少显示，而做功的多少又可以通过将同一个木块推动距离的远近来显示。在乙实验的基础上加以推理得出推论。这两个实验都采用了控制变量法。

答案：(1)速度 阻力(或外力) (2)距离 不受阻力(或外力)作用 (3)控制变量法

8.装满水的洒水车，在平直的马路上一边洒水，一边匀速前行。在它洒水的过程中，洒水车的动能将________________________________。

解析：从题中可以看出，洒水车的速度没变，但在它洒水的过程中，随着水的不断洒出，洒水车的总质量在减小，所以洒水车的动能将减小。

答案：减小

7.判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)被压缩的弹簧具有弹性势能。(　　 )

(2)被举高的重锤具有弹性势能。(　　 )

(3)只有物体做了功，它才具有能。(　　 )

(4)下落的雨滴既具有动能又具有重力势能。(　　 )

(5)位置高的物体一定比位置低的物体重力势能大。(　　 )

解析：物体有无弹性势能要根据物体是否发生弹性形变来判断，物体有无动能要根据物体是否运动来判断，物体有无重力势能要根据物体是否被举高来判断，物体可能只具有一种形式的能，也可能同时具有几种不同形式的能。被压缩的弹簧发生了弹性形变，所以具有弹性势能，(1)是正确的。被举高的重锤只是高度升高，并没有发生弹性形变，所以不具有弹性势能，(2)是错误的。一个物体只要具有做功的本领，它就具有能，但有了做功的本领，不一定做功，所以(3)是错误的。下落的雨滴既运动又有高度，所以既具有动能又具有重力势能，(4)是正确的。物体的质量和高度共同影响重力势能的大小，只根据高度的高低，无法确定重力势能的大小，所以(5)是错误的。

答案：(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)×

6.关于重力势能的说法，正确的是(　　 )

A.质量大的物体，重力势能一定大

B.被举得高的物体，重力势能一定大

C.质量相等的物体，被举得越高，重力势能就越大

D.质量相等的物体，速度越大，重力势能就越大

解析：影响重力势能的因素是质量和高度，那么，比较重力势能的大小既要比较质量，又要比较高度，所以，比较重力势能的大小有两种方法：一种方法是质量相等，比较高度的高低，高度越高，重力势能越大；另一种方法是高度相同，比较质量的大小，质量越大，重力势能越大。只根据其中一个因素，无法比较重力势能的大小。

答案：C

5.如图15-4-2所示，小明在玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是(　　 )

图15-4-2

A.重力势能减小，弹性势能增大　　　　　　 　　B.重力势能增大，弹性势能增大

C.重力势能减小，弹性势能减小　　　　　　　 D.重力势能增大，弹性势能减小

解析：在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的质量不变，高度减小，弹簧的弹性形变增大，所以，小明的重力势能减小，弹簧的弹性势能增大。

答案：A

4.关于弹性势能的说法正确的是(　　 )

A.橡皮泥的形变越大，它具有的弹性势能越大

B.弹簧的弹性越大，它具有的弹性势能越大

C.弹簧越长，它具有的弹性势能越大

D.对于给定的弹簧来说，它的弹性形变越大，它具有的弹性势能越大

解析：物体是否具有弹性势能跟物体是否发生弹性形变有关，如果物体发生了弹性形变，则它就具有弹性势能，否则，它就不具有弹性势能。橡皮泥发生了形变，但是不是弹性形变，不能确定，也就无法比较弹性势能的大小。弹性跟弹性形变不同，物体有弹性，但不一定发生形变，如果物体不发生弹性形变，就不具有弹性势能。弹簧的长度不是弹性形变，弹性势能的大小跟弹簧的长度无关，同一物体的弹性势能只跟弹性形变的大小有关，弹性形变越大，它具有的弹性势能越大，所以只有选项D是正确的。

答案：D

3.一个物体在平衡力的作用下(　　 )

A.它的动能一定不变　　　　　　　　　　　　　 B.它的重力势能一定不变

C.它的弹性势能一定不变　　　　　　　　　　　 D.无法确定

解析：物体在平衡力的作用下，将保持静止状态或匀速直线运动状态即物体的速度不变，又因为质量也不变，所以动能一定不变，所以选项A是正确的。如果物体在水平方向上做匀速直线运动，则重力势能不变，如果在其他方向上做匀速直线运动，则它的高度要发生变化，重力势能要改变，所以选项B是错误的。物体在平衡力的作用下是否发生弹性形变无法确定，所以选项C是错误的。

答案：A