专题15 机械能-备战2021年中考物理二轮复习专题验收

专题15 机械能 （机械能板块，考查的知识点主要为动能概念、影响动能大小的因素，势能（重力热能和弹性热能）的概念、影响重力势能大小的因素，机械能的相互转化；命题形式主要是以选择题、填空题、简答题、探究实验题的形式呈现） 考点1：动能与势能 1．（2020·湖南郴州市·中考真题）下列物体具有动能的是（　　） A．悬挂在天花板上的吊灯 B．静止在山顶上的大石头 C．飞行的飞机 D．拉开的弹弓 【答案】C 【详解】 A．悬挂在天花板上的吊灯处于静止状态，不具有动能，故A不符合题意； B．静止在山顶上的大石头处于静止状态，不具有动能，故B不符合题意； C．飞行的飞机处于运动状态，具有动能，故C符合题意； D．拉开的弹弓具有弹性势能，故D不符合题意。 故选C。 2．（2020·广西柳州市·中考真题）如图，弹簧被压缩后，就具有（　　） A．光能 B．电能 C．化学能 D．弹性势能 【答案】D 【详解】 弹簧被压缩后，发生了弹性形变就具有弹性势能。 故选D。 3．（2020·浙江舟山市·中考真题）乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，若不计空气阻力，则落到水平桌面时三者的速度大小关系是（　　） A．va＞vb＞vc B．vb＞vc＞va C．va＞vc＞vb D．va＝vb＝vc 【答案】D 【详解】 乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，由于高度和速度都相同，则机械能是相同的；不计空气阻力，三个小球的机械能是守恒的，所以三个小球到达桌面时的机械能相同，由于高度相同，重力势能相同，则动能相同，速度相同，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．（2020·甘肃兰州市·中考真题）为了模拟研究超载和超速带来的安全隐患，小霞同学设计了如图所示的探究实验：将A、B、C三个小球从同一装置高度分别为hA、hB、hC的位置由静止滚下（mA=mB＜mC，hA=hC>hB），推动小木块运动一段距离后停止，根据生活经验和所学的物理探究方法，回答： （1）在甲、丙两图所示的实验中，A、C两球刚滚到水平面时的速度___________（选填“相等”或“不相等”）。 （2）用来研究超速带来的安全隐患时，小霞应选择___________两图所示的实验进行比较。 （3）后来小霞分别用B球和C球将弹性相同的弹簧压缩到相同程度后再放手，如图丁所示，则两球离开弹簧时的速度___________（选填“相等”或“不相等”）。 【答案】相等 甲、乙 不相等 【详解】 (1)[1]由甲丙两图可知，小球从同一高度释放，运动到水平面时，它们的速度相等。 (2)[2]超速是指汽车的质量一定，速度越大，动能越大。选择质量相等到达水平面速度不同的A、B小球，即采用甲、乙两图实验。 (3)[3]用B球和C球将弹簧压缩到相同程度，弹簧的弹性势能相同，转化成的动能相同，两小球的质量不同，所以速度不同。 5．（2020·辽宁大连市·中考真题）某同学猜想重力势能的大小与物体的质量和高度有关，在探究“重力势能的大小与高度是否有关”时，所用的实验器材有：金属球、尖桌腿的小桌、细沙和塑料盆。实验装置如图甲所示。 (1)该实验可以通过比较______来 判断出金属球重力势能的大小。依据是金属球对小桌______越多，金属球具有的重力势能就越大。 (2)请设计出记录实验数据的表格，表中要有必要的信息。________ (3)实验时，该同学发现：由于金属球的撞击点偏离桌面中央较大，使小桌倾斜较大，甚至被撞翻。于是他改进了实验装置，如图乙所示，较好地解决了这个问题。他的主要操作是：每次实验时，先拉起金属球，将沙面抹平；__________；由静止开始释放金属球，观察实验现象。 【答案】小桌陷入细沙的深度 做功 实验次数 金属球距桌面的高度/cm 小桌桌腿陷入细沙的深度/cm 金属球的重力势能大小 1 2 3 将金属球分别拉到不同高度 【解析】 【详解】 (1)[1] [2]金属球的重力势能越大，对小桌做功越多，小桌陷入沙子的程度越深。因此从小桌陷入沙子的程度可以看出金属球重力势能的大小。金属球对小桌做功越多，金属球重力势能越大。 (2)[3]一般情况下，为了避免偶然性，至少要进行三次实验。要探究“重力势能的大小与高度是否有关”时，实验中通过小桌陷入细沙的程度来观察金属球重力势能大小情况，所以表格中要体现实验次数、金属球被举高的高度、小桌陷入细沙的程度以及金属球重力势能的大小。 (3)[4]要探究“重力势能的大小与高度是否有关”，需要将金属球拉到一定高度，由静止释放，观察实验现象。所以他的主要操作是：每次实验时，先拉起金属球，将沙面抹平；将金属