滚动的小球能撞动纸盒，举高的物体能落下推动其他物体，压缩的弹簧也能把物体推出。不同状态具有不同形式的能量。
物体能够对外做功，就说它具有能量，简称能，单位也是焦耳。能量描述状态，功描述能量转移或转化的过程。 静止的高处物体、被压缩后保持不动的弹簧，都可能具有能量。
| 能量形式 | 定义 | 定性比较条件 |
|---|---|---|
| 动能 | 由于运动而具有的能 | 质量相同，速度越大越大；速度相同，质量越大越大 |
| 重力势能 | 受重力并处于一定高度而具有的能 | 同一参考面下，质量相同看高度，高度相同看质量 |
| 弹性势能 | 由于弹性形变而具有的能 | 同一弹性物体、弹性限度内，形变越大通常越大 |
比较速度应采用同一参考系；比较高度先约定同一零高度，常以地面为参考。斜面路径长不是竖直高度。不同弹簧材料和刚度不同，不能只拿形变量直接比较能量。
运动物体还可能同时有势能，所以动能不是“运动物体所具有的全部能量”。本页定性判断不要求引入高中动能公式。
| 研究因素 | 改变什么 | 保持什么 | 观察什么 |
|---|---|---|---|
| 速度 | 同一球从不同高度静止释放 | 球质量、轨道、被撞物和水平面 | 同样木块被推动的停止距离 |
| 质量 | 相似但质量不同的球 | 同斜面、同释放高度，近似同入射速度 | 同样木块被推动的停止距离 |
停止距离把动能大小转成可见效果，这是转换法。每次木块须复位，摩擦条件相同；完全光滑的水平面可能让木块不停止，原判据就失效。
“同高度近似同速度”用于相似小球、相同滚动条件的这个模型，不能推广到任意形状或阻力差别很大的物体。
让铁块从小桌正上方静止释放，用同一小桌在同样铺平沙面上的陷入深度反映效果。研究高度用同一铁块从不同高度下落；研究质量用不同质量铁块从同一高度下落。不能同时换桌腿面积、沙面状态后仍只把凹陷变化归因于重力势能。
“加速”对应速度变化，“上升”对应高度变化，“洒水、加油”可能对应质量变化。先列清三项，再分别判断动能和重力势能。两因素同时变化且影响相反时，仅凭一项增大不够下结论。
题目
2024 年 5 月 3 日, 长征五号遥八运载火箭搭载嫦娥六号探测器成功发射, 开启了人类月背取样的旅程。嫦娥六号加速升空的过程中 ( )
A. 重力势能和动能都增大
B. 重力势能和动能都减小
C. 重力势能减小, 动能增大
D.重力势能增大,动能减小
解析
研究对象按题意是质量近似不变的嫦娥六号探测器，而不是燃料不断消耗的整个运载火箭。加速意味着速度增大，升空意味着高度增加，因此动能、重力势能都增大，选A。不能把此判断直接推广到质量变化显著的整个系统。
本题结论
A。
题目
运动中蕴含着许多物理知识,有关跳板跳水过程中能量变化的说法正确的是 ( )
A.运动员用力下压跳板的过程中,跳板的弹性势能减小
B.运动员被跳板向上弹起的过程中,重力势能减小
C.运动员离开跳板向上运动的过程中,动能减小
D.运动员从最高点下落的过程中,动能不变
解析
A：跳板被压弯，弹性形变增大，弹性势能增大。B：运动员被弹起，高度增加，重力势能增大。C：离板后上升，速度减小，动能减小，正确。D：从最高点下落时速度增大，动能不是不变。
弹性势能的对象是跳板，动能和重力势能的对象是运动员。若斜向运动，最高点只是竖直速度为零，不必然没有水平动能。
本题结论
C。
若研究质量，速度要近似相同；若研究速度，质量要相同。图中的释放高度常是调节速度的手段，并不说明动能直接由高度决定。
题目
如图，在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中，将质量相同的小球从同一斜面的不同高度由静止释放，比较纸盒被推动的距离可知：质量相同的物体，速度越大，动能越____。如果要探究动能大小与物体质量的关系，应该将质量不同的小球从同一斜面的____（选填“相同”或“不同”）高度由静止释放，比较纸盒被推动的距离。
解析
同质量小球从较高处静止释放，到水平面时速度较大，在相同条件下推动纸盒更远，说明动能较大。要检验质量影响，应让相似小球从同一斜面的相同高度静止释放，近似保证碰撞前速度相同；纸盒和接触面不变。
本题结论
大；相同。
对输出燃油的加油机与接收燃油的战斗机，研究对象不同，质量变化方向也不同。不要把“水平匀速”误读成所有能量都不变。
题目
如图所示,空中加油机正在给匀速水平飞行的战斗机加油,加油机和战斗机保持稳定的高度和相同的速度匀速飞行,则在此过程中加油机的()
A. 动能和重力势能都减小
B. 动能和重力势能都不变
C. 动能减小, 重力势能不变
D. 动能不变, 重力势能减小
解析
对象是加油机。它输出燃油，自身质量减少；高度和速度不变时，质量减少使动能和相对于地面的重力势能都减小，选A。战斗机是另一个对象，不能拿战斗机的质量增加替换加油机的条件。
本题结论
A。
同一弹簧原长固定，压缩量＝原长−最终长度。最终长度越长，压缩越少，弹性势能越小。先把“长度”转换为“形变量”，再比较原球的重力势能。
用弹簧间接比较时，各次使用同一轨道、同一弹簧，都从静止释放，记录球速度首次减为零时的长度。研究高度用同球；研究质量用同释放高度，并保持其他条件一致。
题目
小明探究重力势能大小与物体质量和高度的关系，实验装置如图所示。
(1)将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹簧,记录铁球速度减为0时弹簧的长度。整个过程涉及的能量转化情况为_____,铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映,长度越长,则说明铁球的重力势能越____(选填“大”或“小”)。
(2)将同一铁球先后从同一斜面的不同高度 处由静止释放, 弹簧被压缩后的长度分别为 , 则你能得出的结论是 ____。
(3)若要探究重力势能大小与物体质量的关系,请简要写出你的设计思路:____。
解析
（1）铁球下滑，重力势能先转化为动能；压缩弹簧时，动能再转化为弹性势能。最终长度越长，压缩量越小，说明相同实验条件下原球重力势能越小。
（2）同一铁球从较低处释放时弹簧压缩较少，可得质量相同、高度越低，重力势能越小。
（3）换用质量不同的铁球，从同一斜面的同一高度静止释放，比较同一弹簧在球首次停止时的长度。
本题结论
（1）重力势能→动能→弹性势能；小。（2）质量相同，高度越低，重力势能越小。（3）不同质量铁球、同一斜面同高度静止释放，比较弹簧被压缩后的长度。
