第10章　机械与人

10.6 合理利用机械能

1.能量

物理学中，如果一个物体能够对别的物体做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。

单位：焦耳，简称焦（J）

2.动能

物体由于运动而具有的能量。

物体的动能与物体的速度和质量有关。物体的质量越大，速度越大，他具有的动能就越大。

3.势能

重力势能：物体由于被举高而具有的能量。物体的重力势能与物体的质量和被举高的高度有关。物体的质量越大，被举高的高度越高，物体的重力势能越大。

弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量。物体弹性势能跟物体的形变程度有关，弹性形变越大，具有的弹性势能越大（弹性极限之内）。

4.机械能

动能与势能的和称为机械能。

5.动能与势能之间的相互转化

物体动能与重力势能之间的转化，当动能转化为重力势能时，物体的动能减小，重力势能增大。反之亦然。

物体动能与弹性势能之间的转化，当动能转化为弹性势能时，物体的动能减小，弹性势能增大。反之亦然。

 1.能量之间的转化

【例1】（2020·新疆维吾尔自治区初三一模）人造地球卫星广泛应用于全球通信、军事侦察、气象观测、资源普查、环境监测、大地测量等方面。如右图所示，当卫星从近地点向远地点运动时，它的

A．重力势能减小

B．速度增大

C．机械能增大

D．动能转化为重力势能

【答案】D

【解析】分析：人造地球卫星在远地点时动能最小，势能最大；在近地点动能最大，势能最小。

解答：人造地球卫星在远地点时动能最小，势能最大；在近地点动能最大，势能最小，故从远地点向近地点运动时，势能转化为动能，速度会变大；从近地点向远地点运动时，动能转化为重力势能，机械能是不变的。

故答案为：D

1.动能与势能

【例1】（2019·营口）司机开车上坡前，往往加大油门，以提高车速，这是为了增大汽车的________能．清洁车能通过吸尘器将路面上的垃圾吸入车内容器中，清洁车沿街道匀速行驶，在清扫垃圾过程中，车的动能将________（选填“变大”“变小”或“不变”）．

【答案】动   变大 

【解析】

开车上坡前，车的质量不变，如果提高车速，则车的动能会增大；

因清洁车沿街道匀速行驶，车的速度不变，在清扫垃圾过程中，车的质量增加，所以车的动能将变大．

2.探究动能的影响因素

【例2】（2020·长春）某小组进行“探究动能大小与质量是否有关”的活动．
 

（1）小明用两辆相同的小车，在其中一辆小车上放一个砝码，然后让它们从同一斜面的同一位置由静止释放，撞击置于水平面上的木块，如图a．
①将小车从同一位置处释放，目的是为了控制小车到达水平面的________相同．
②通过比较________来比较小车动能大小，根据实验得出结论：动能大小与质量大小有关．

（2）小红改变实验方案：让同一小车，从同一斜面的不同高度由静止释放，撞击水平面上的木块，如图，发现：木块滑行的距离不一样远，根据这一现象，能做出以下哪个判断__________．

A  . 动能大小与质量无关，一定还与其他因素有关

B  . 动能大小除了与质量有关外，一定还与其他因素有关

C  . 不能判断物体动能大小是否与质量有关，动能大小一定与质量外的其他因素有关

【答案】1.（1）①速度   ②木块被推出的远近  2.C

【解析】

要探究动能大小与质量的关系，需控制速度相同，为了使小车在水平面运动时的起始速度相等，需将质量不同的小车从斜面上的同一高度处由静止滑下；②通过木块被推出距离的多少可看出小车动能的大小；

同一小车，从同一斜面的不同高度由静止释放，那么小车到达水平面时的速度就不同，小车推动木块做功，运动距离越远，做功越多，动能越大，小车质量一定，不能判断物体动能大小是否与质量有关，动能大小一定与质量外的其他因素有关；故选C．

3.探究重力势能的影响因素

【例3】（2020·河北省初三一模）小明在“探究物体的重力势能与哪些因素有关”时，选用下列实验器材：一块厚泡沫，三个相同的铁钉，三个铝块A、B和C (质量为mA=mB<mC)。他做了如下实验：将铁钉插入泡沫的相同深度，分别将三个铝块由空中静止释放撞击铁钉，铁钉进人泡沫如图所示。

(1)在这个实验中，可以通过观察_________________来比较铝块重力势能的大小；

(2)甲、乙实验说明__________________________；比较___________实验的情况，说明铝块位置相同时，质量越大，铝块的重力势能越大；

(3)分析上述实验，得出的结论是：_______________它的重力势能越大。

【答案】铁钉进入泡沫的深度    铝块质量相同时，它的位置越高，重力势能越大    甲、丙    物体质量越大，位置越高   

【解析】

(1)[1]在这个实验中，可以通过观察铁钉进入泡沫的深度来比较铝块重力势能的大小。

(2)[2][3]A、B铝块质量相同，甲、乙实验说明铝块质量相同时，它的位置越高，重力势能越大；铝块A、C质量不同，则比较甲、丙实验的情况，说明铝块位置相同时，质量越大，铝块的重力势能越大。

(3)[4]此实验可得出的结论是：物体质量越大，位置越高，则它的重力势能越大。

【热点题型1】动能的影响因素

【例1】（2020·河南）小明在学习了动能之后，结合课本探究“物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，选用质量不同两个钢球m和M（M的质量大于m），分别不从同的高度h和H（H>h）静止释放，观察木块B被撞击后移动的距离．实验过程如图甲、乙、丙所示．
 

（1）小明通过观察木块B移动的距离长短，来判断小钢球动能的大小，他利用的研究方法是________（选填“控制变量法”或“转换法”）；若水平面绝对光滑，本实验将________（选填“能”或“不能”）达到探究目的．

（2）小钢球在滚下斜面的过程中，它的________能转化为动能，其动能大小是通过________（选填“高度h”或“距离s”）的大小来反映的．

（3）小钢球在水平面上不能立即停下，是因为小钢球具有________，木块最终会停下来是因为受到________力的作用．

（4）由甲、乙两图可得实验结论：物体的动能大小与_______有关．

（5）小明根据甲、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关，他的看法是否正确？________（选填“正确”或“错误”），理由是：________．

【答案】

1.转换法   不能 

2.重力势   距离s 

3.惯性   阻力 

4.速度 

5.错误   没有控制小球到达水平面的速度 

【解析】

（1）实验中通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这里用到的物理学研究问题的方法是转换法；

若水平面绝对光滑，则木块运动时不受摩擦力作用，撞击后将保持匀速直线运动，不能通过木块移动的距离长短来判断小球动能的大小，所以本实验将不能达到探究目的．

（2）小球在滚下斜面的过程中，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能，动能越大，小木块被撞离的越远，故动能大小是通过距离s来反映的．

（3）由于小球具有惯性，有继续向前运动的趋势，所以不能立即停下，由于木块受到阻力的作用，阻力对小球做负功，则木块最终会停下来．

（4）小球下落的高度越高，小球到达水平面的速度越大，木块被推离的距离越远，小球的动能越大，故物体的动能大小与速度有关．

（5）要探究动能与质量的关系，需要保证小球的速度不变，甲、丙两图中小球下落的高度不同，则到达水平面的速度不同，故不能得出动能大小与质量的关系．

1.（2020·延安）高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”，是一种不文明的行为，而且会带来很大的社会危害，因为高处的物体具有较大的（        ）

A. 弹性势能      B. 重力势能     C. 质量     D. 重力

【答案】B

【解析】

由题意可知，高空抛物现象之所以会造成危害，是因为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大．

2.（2019·河南）如图所示是一名运动员投掷铅球的过程示意图．铅球在点离手，点是铅球运动的最高点，不计空气阻力．在到的整个过程中，下列说法正确的是（        ）
 

A. 只有在到的过程中，运动员对铅球做了功 

B. 在最高点时，铅球的动能为零
C. 在到的过程中，铅球的机械能先增加后减少 

D. 在到的过程中，铅球的运动状态在不变

【答案】A   

【解析】

A．从a到b的过程中，运动员推动铅球，并使小球移动一定的路程，因此运动员对小球做功，在推出小球之后，小球由于惯性继续运动，所以运动员不做功，故A正确；

B．在最高点时，实心球的运动速度不为零（仍有水平向前的速度），所以它的动能不为零，故B错误；

C．因为不计空气阻力，在b到d的过程中，铅球的机械能不变，故C错误；

D．在a到d的过程中，铅球的运动速度和方向都在不断发生变化，所以运动状态在不断改变，故C错误．

3.（2019·宜宾）用轻绳将小球系好后，固定在天花板上，做成一个摆，如图所示，小球在、之间往返运动，不计空气阻力，对小球从点向右摆动到点的过程，下列说法中正确的是（ ）
 

A. 小球的运动状态没有发生变化   B. 小球所受重力的方向总是竖直向下的
C. 小球的动能先减小后增大          D. 小球的机械能不守恒

【答案】B

【解析】

A、小球从a点向右摆动到c点的过程中，小球的运动速度和方向都发生变化，所以小球的运动状态发生变化。故A错误；

B、小球所受重力的方向总是竖直向下的。故B正确；

C、小球从a点向右摆动到c点的过程中，小球的质量不变，速度先变大后边小，故小球的动能先增大后减小。故C错误；

D、不计空气阻力，小球的机械能守恒。故D错误。

4.（2020·沈阳）如图所示，粗糙程度相同的斜面与水平面在点相连，弹簧左端固定在竖直墙壁上，弹簧处于自由状态时右端在点，小物块从斜面的点由静止自由滑下，与弹簧碰撞后又返回到斜面上，最高到达点．下列说法正确的是（ ）
 

A. 弹簧被压缩到最短时，弹性势能最小 

B. 小物块从向运动的过程中，重力势能减小
C. 小物块从向运动的过程中，动能增加 

D. 小物块在整个运动过程中，机械能守恒
【答案】B

【解析】

A．弹簧被压缩到最短时，其形变程度最大，所以弹簧的弹性势能最大，故A错误；

B．小物块从c向a运动的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，故B正确；

C．小物块从b向a运动的过程中，物块不再受到弹力，由于受到摩擦力的作用，其速度会逐渐减小，所以其动能会减小，故C错误；

D．小物块在整个运动过程中，由于摩擦力的作用，其机械能总量会减少，即机械能不守恒，故D错误． 

5.（2020·四川省初三其他）如图所示的四种运动中，重力势能转化为动能的是（   ）

A．运动员被蹦床弹起

B．小球从B向 C运动

C．滚摆向上滚动

D．卫星从远地点向近地点运动

【答案】D

【解析】

运动员弹起时，高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小，是动能转化为重力势能，故A错误；小球从B到C运动时，高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小，是动能转化为重力势能，故B错误；滚摆向上滚动时，高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小，是动能转化为重力势能，故C错误；卫星从远地点向近地点运动时，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能，故D正确；应选D．

6.（2020·山东省初三其他）掷实心球是某市的中考体育加试项目之一，掷出去的实心球从a处出手后，在空中的运动轨迹如图所示，球最终停在水平地面e点处（不计空气阻力）．则实心球（ ）

A．在a处重力势能最小

B．在b处动能为零

C．在a、b、c三处机械能相等

D．在d处动能为零

【答案】C

【解析】

A．重力势能的大小与物体的质量，高度有关，由图可知，d、e两点高度最小，重力势能最小，故A错误；

B．球在最高点b处时，在水平方向上仍有速度，所以此时的动能不是零，故B错误；

C．不计空气阻力，则说明球在空中的机械能是守恒的，故在a、b、c三处的机械能相等，C正确；

D．球达到d点后没有静止，仍然向前滚动，所以动能不是零，故D错误。

故选C。

7.（2020·清远）如图所示，用细线系住小球悬挂在O点，将小球拉至A点释放，从A点经过B点运动到点的过程中，小球的重力势能先变小后________，动能先变大后________，小球的机械能________．（选填“变大”“变小”或“不变”）
 

【答案】变大   变小   变小 

【解析】

小球从A点经过B点运动的过程中，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大；小球从B点经过C点运动的过程中，高度变大，重力势能变大，速度变小，动能变小，故重力势能先变小后变大，动能先变大后变小；整个过程中受空气阻力，机械能整体变小． 

8.（2020·上饶）“嫦娥四号”于2019年1月3日成功着陆月球背面．火箭加速上升过程中重力势能________，机械能________（选填“增大”“减小”或“不变”）,．

【答案】 增大  增大

【解析】

火箭在加速上升过程中，速度增大、动能增大，高度变大，重力势能变大，使得机械能增大．

9.（2020·淮南）人造地球卫星广泛应用于全球通信、气象观测、环境监测等方面。如图所示，当卫星从远地点向近地点运动时，卫星的重力势能将________，卫星的运动速度将________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
 

【答案】变小   变大 

【解析】

当卫星在大气层外运动，不受空气阻力作用，只有动能和势能的转化，因此机械能守恒，即机械能的总量不变。

卫星从远地点向近地点运动时，质量不变，高度降低，势能变小；势能转化为动能，卫星的动能变大，卫星的运动速度将变大

10.（2020·四川省初三其他）为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验。

（1）图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景，据此你能得出的结论是____________________；

（2）图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景，据此你能得出结论是______________；

（3）本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出结论吗？_______理由是_______________；

（4）实验后，同学们联想到在许多公交事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大？于是利用上述器材进行了实验测定，得到的数据如下表：

（a）为了探究“超载”安全隐患，应选择______两个序号的实验进行比较；

（b）为了探究“超速”安全隐患，应选择______两个序号的实验进行比较；

分析表格中对应的实验数据可知：_____对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。

【答案】速度相同时，物体的质量越大，动能越大    物体的质量相同时，运动的速度越大，动能越大    不能    木块将会一直运动下去    1和3    1和2    速度   

【解析】

(1)[1]同一高度下滑的物体到达水平面时具有相同的速度，球的动能越大，木块被撞的就越远，说明速度相同时，物体的质量越大，动能越大。

(2)[2]同一物体从斜面的不同高度下滑到平面时的速度大小不同，高度越高，速度越大，球的动能越大，木块被撞的就越远，说明物体的质量相同时，运动的速度越大，动能越大。

(3)[3][4]如果平面绝对光滑，木块在运动时将不受摩擦力，将会一直运动下去不会停止，则就无法比较哪次被撞的远，所以无法比较动能的大小。

(4)(a)[5]探究“超载”安全隐患时，应让速度相同，质量不同，所以应选1和3。

(b)[6]探究“超速”安全隐患时，应让质量相同，速度不同，所以应选1和2。

[7]表中的数据反应出木块被撞后运动的距离与速度的关系巨大，所以一定不要超速行驶。

1.（2019·全国）一个小球从A点由静止开始下落，速度越来越大，相继经过B、C两点，如图所示．若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离，则下列说法中不正确的是（        ）
        

A. 小球在下落过程中动能不变

B. 小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能

C. 小球所受的重力在AB段做的功等于在BC段做的功

D . 小球所受的重力在AB段做功的功率小于在BC段做功的功率

【答案】A

【解析】

小球从A点由静止开始下落，质量不变，速度越来越大，动能不断变大，故A错误；

小球的质量不变，C点的高度小于在B点的高度，故小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能，故B正确；已知AB和BC的距离相等，根据W=Gh可知，重力一定，通过的距离相同，重力做的功相同，故C正确；

由题意知，小球在AB段的平均速度小于在BC的平均速度，AB和BC的距离相等，在BC段所用的时间小于在AB段所用时间，根据P=Wt可知，BC段功率大，故D正确．

2.（2019·淮安）假期里小明一家乘飞机去外地旅游，飞机加速向上运动的过程中，关于小明的能量分析，下列说法正确的是（        ）

A.  动能增加，机械能总量增加 

B.  动能不变，重力势能增加
C.  重力势能增加，机械能总量不变 

D.  重力势能不变，机械能总量不变

【答案】A

【解析】

在这个系统中小明在进行加速，受到向外力，速度不断增加，动能增加，高度也不断增加，机械能也不断增加

3.（2020·亳州）6月5日12：00我国首次利用海上发射平台进行火箭发射，长征十一号运载火箭托举七颗卫星将他们送入太空。在火箭加速上升的过程中（ ）

A. 卫星的动能增加，重力势能减少，机械能增加 

B. 卫星的动能增加，重力势能增加，机械能增加
C. 卫星的动能减小，重力势能减少，机械能减小 

D . 卫星的动能减小，重力势能增加，机械能增加

【答案】B

【解析】

在火箭加速上升的过程中，卫星的质量不变，速度变大，则动能变大；同时质量不变，高度增大，则重力势能变大，所以机械能增大。

故ACD错误，B正确。

4.（2020·呼和浩特）清晨，车在马路上匀速洒水，下列正确的是（ ）

A. 车的机械能不发生改变        B. 车的惯性不变
C. 车的动能不变，机械能不变 D . 车的动能减少，机械能减小

【答案】D

【解析】

洒水车在平直街道上，高度不变，质量减小，故重力势能减小；由于洒水，质量就小，速度不变，所以动能变小；因为机械能＝动能+势能，所以机械能变小；

由于质量减小，惯性减小，综上所述ABC错误，D正确。

5.（2020·江苏省初三二模）2018年2月12日13时03分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星，如图所示的卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，它在大气层外运行，不受空气阻力，则下列说法正确的是（　　）

A．卫星从远地点运行到近地点，重力势能减小，动能增大，机械能守恒

B．卫星从远地点运行到近地点，重力势能增大，动能减小，机械能守恒

C．卫星从近地点运行到远地点，重力势能增大，动能增大，机械能不守恒

D．卫星从近地点运行到远地点、重力势能减小，动能减小，机械能不守恒

【答案】A

【解析】

AB、在大气层外运行，不受空气阻力，机械能是守恒的；卫星从远地点运行到近地点时，相对高度减小，所以势能减小，同时速度增大，动能增大，故A正确、B错误；CD、在大气层外运行，不受空气阻力，机械能是守恒的；卫星从近地点运行到远地点时，相对高度增大，所以势能增大，同时速度减小，动能减小，机械能守恒，故CD错误。故选：A。

点睛：影响动能的因素是物体的质量和物体运动的速度；影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度。根据动能、重力势能影响因素的情况得出动能和重力势能的大小情况。再根据能量变化的规律：减小的能量转化为增大的能量得出答案。

6.（2020·四川省初三其他）小红在操场上将一皮球抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，a、c两点处于同一高度．则下列判断中正确的是（ ）

A．皮球由a到b时，动能逐渐增大

B．皮球由c到d时，机械能一直减小

C．皮球在b点时的机械能最大

D．皮球在a、c两点时动能相等

【答案】B

【解析】

试题分析：皮球由a到b时，速度越来越小，所以动能逐渐减小，故A错；皮球由c到d时，要克服摩擦力做功，机械能一直减小，故B正确；皮球在a点时的机械能最大，故C错；皮球在a、c两点时的重力势能相等，而机械能不相等，所以动能不相等，故D错；应选B．

7.（2020·辽宁省初三其他）如图所示，小球由弧形轨道上的P点释放，到达左侧的最高点Q，O点是小球运动的最低点，M点与Q点等高，则（　　）

A．小球在Q点的速度等于在M点的速度

B．在M点的机械能大于在Q点的机械能

C．在P点的重力势能等于在Q点的重力势能

D．从P点到O点过程，重力势能全部转化为动能

【答案】B

【解析】

A．小球在Q点的高度和M点的高度相同，重力势能相同，又从Q点到M点小球克服摩擦力做功，机械能减小，所以Q点的机械能大于M点的机械能，故小球在Q点的动能大于M点的动能，故A不符合题意；

B．由于克服摩擦力做功，机械能减小，小球在M点的机械能大于在Q点的机械能，故B 符合题意；

C．小球在P点的高度大于在Q点的高度，小球的质量不变，所以小球在P点的重力势能更大一些，故C不符合题意；

D．小球从P点到O点的过程中，部分机械能转化为内能，重力势能的并没有全部转化为动能，故D不符合题意。

故选B。

8.（2020·苏州）子弹离开枪膛后能继续飞行，是因为子弹具有________：上抛的石子最终要落回地面，是因为石子受到________的作用；发生弹性形变的物体具有能量，这种能量叫做________。

【答案】惯性   重力   弹性势能 

【解析】

被上抛的石子脱离人手后能在空中继续飞行是因为石子具有惯性，仍要保持原来的运动状态；

石子最终会落回地面是因为受到重力的作用，而重力的方向竖直向下，是重力改变了它的运动状态。

发生弹性形变的物体具有能量，这种能量叫弹性势能。

9.（2020·湖北省初三其他）在“探究影响动能大小的因素”实验中，如图a、b、c所示，让质量为m、2m的两个小球分别从斜面上由静止滚下后，撞击放在水平木板上的木块，使木块在水平面上滑动，虚线位置为一段距离后停止的位置

(1)实验中，用质量不同的小球，让它们从同一高度沿着斜面自由滚下，这是为了控制小球进入水平面的_____相同；

(2)比较_____两图进行的实验，可以探究小球的动能大小与速度的关系；

(3)比较a、b两图进行的实验，得出的结论是小球的动能随质量增大而_____；

(4)比较b、c两图进行的实验，可以判断出动能较大的是_____图的小球。

【答案】初速度    ac    增大    b   

【解析】

(1)[1]要探究动能大小与质量的关系，需控制速度相同，为了使小球在水平面运动时的起始速度相等，需将质量不同的小球从斜面上的同一高度处由静止滑下。

(2)[2]探究小球的动能与速度的关系，应控制质量相同，速度不同，应使质量相同的小球从不同的高度滚下，故选a、c两图。

(3)[3]比较a、b两图进行的实验，小球下落的高度相同，即速度相同，小球的质量不同，质量越大的推动木块移动的距离越远，动能越大，即得出的结论是小球的动能随质量增大而增大。

(4)[4]比较b、c两图进行的实验，b中的小球推动木块移动的距离远，则b中小球的动能大。

10.（2019·江苏省初三二模）探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验中。

(1)如图甲，该实验中所探究物体的动能是指_____（选填“小球A”或“木块B”）的动能。该实验物体的速度是指小球A从斜面上由静止滚下，_____（选填“到达水平面时”或“即将碰撞木块B时”）的速度。动能大小是通过_____来显示的。

(2)研究动能与质量的关系时，需不同质量的物体从斜面_____（选填“相同”或“不同”）高度由静止滚下。如果水平面是光滑的，则_____（选填“能”或“不能”）完成本实验。

(3)如图甲，先让小球从斜面h高度处由静止滚下，测出木块被撞击后移动的距离s1；在此基础上，如图乙，保持木块现在位置不动，让同一小球从斜面h高度处静止滚下，测出木块再次被撞击后移动了s2，则s1_____s2（选填“小于”或“等于”“或“大于”）。这种操作_____（选填“能”或“不能”）得出动能与速度的关系。

【答案】小球A    即将碰撞木块B时    B物体移动距离的长短    相同    不能    大于    能   

【解析】

(1)[1][2][3]该实验中所探究物体的动能是指小球A的动能，该实验物体的速度是指小球A从斜面上由静止滚下，即将碰撞木块B时的速度，该实验中小球动能的大小是通过物体B移动的距离体现的，B被撞的越远，说明小球的动能越大，被撞的越近，说明小球的动能越小。

(2)[4]研究动能与质量的关系时，需要让不同质量的物体从斜面相同高度由静止滚下，控制小球的速度相同。

[5]若水平面光滑，木块不受摩擦力，由牛顿第一定律可知木块将永远运动下去，木块通过的距离无法确定，做功的多少也无法确定，所以小车动能的大小就无法比较，不能完成本实验。

(3)[6][7]小球的动能大小不能直接观察，而是通过小球部分动能转化为木块的动能，推动木块运动距离来反映，影响动能大小的因素有物体的质量与速度；由图甲、乙可知，小球在乙图中水平地面上滚动的距离变大，克服摩擦力消耗的能量变大，则小球即将碰撞木块B时的速度变小，即碰撞木块B时的动能变小，故S1大于S2，由于小球质量相同，这种操作与相同质量的小球从不同高度滚下以获得不同撞击速度类似，故能得出动能与速度的关系。