2025年中考物理二轮复习专题：机械能及其转化

2025年中考物理二轮复习专题：机械能及其转化 一、单选题 1．下列哪种能量属于机械能（　　） A．热能 B．电能 C．动能 D．化学能 2．为了探究运动与静止的鸡蛋撞击时谁更容易破，小明让鸡蛋分别从斜面上的A、B、C三处由静止释放，撞击静止在水平面上的另一只相同的鸡蛋。实验结果是，第一次两只蛋都破；第二次甲蛋完好乙蛋破；第三次两蛋都不破．接下来的步骤是（  ） A．得出“与鸡蛋动静无关的”结论 B．得出“静止的鸡蛋更易破”的结论 C．在B处释放再重复做几次实验 D．分别在A、B、C处释放再重复做几次实验 3．自然界中，不同的能量形式与不同的运动形式相对应，以下说法正确的是 A．汽车在路上行驶具有机械能 B．分子运动具有机械能 C．电荷的运动具有电能 D．原子核内部的运动具有原子能 4．如图所示，客机起飞升空的过程中，下列说法错误的是（　　）    A．客机动能增大 B．客机重力势能增大 C．客机机械能增大 D．客机机械能不变 5．一滴雨滴从足够高的空中落下，若所受空气阻力与速度的平方成正比，则该雨滴在下落过程中（    ） A．重力势能减少，动能增加 B．重力势能不断减少，动能先增加，后保持不变 C．重力势能减少，动能不变 D．重力势能不断减少，动能先增加，后不断减少 6．2022年春晚的《乳虎啸春》是央视导演组和河南塔沟武术学校精心创编的节目。如图是某演员纵身从虎娃头顶越过的示意图，以下说法正确的是（　　）    A．演员到达B处时，受到平衡力的作用 B．演员从A处跃到B处的过程中，受到的重力变小 C．演员从B处落到C处的过程中，重力势能转化为动能 D．演员在整个运动的过程中，机械能保持不变 二、填空题 7．2020年12月17日1时9分嫦娥五号返回器携带着采集的月球样品安全着陆，这不仅标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成，也是人类时隔44年再次从月球带回月壤，更代表着我国探月工程绕、落、回三步走收官之战取得了圆满胜利。嫦娥五号返回器在返回降落时重力势能 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。 8．在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示，圆斑 （A/B）对应的皮球下落高度大；皮球落在纸上后能够反弹，说明力可以改变物体的 （形状/运动状态）。 9．【吉林省长春市2015年中考物理试题】如图所示，小安从滑梯顶端由静止滑下， 能转化为动能．同时小安的臀部感觉热，这是通过 方式改变他的内能． 10．中国女篮获得亚运会冠军，振奋全国人民。如图1所示，离手后的篮球在空中依次从A点运动到D点，图2为它在等高点B和D的能量柱状图，则篮球在B点的机械能 （选填“大于”、“等于”或“小于”）在D点的机械能。 11．小明在老师的指导下用小球和弹簧等器材进行了如下实验与探究（不考虑空气阻力）：让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上（如图甲），在刚接触轻弹簧的瞬间（如图乙），小球速度为5m/s。从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短（如图丙）的整个过程中，得到小球的速度v和弹簧缩短的长度Δx之间的关系如图丁所示，其中A为曲线的最高点，已知该轻弹簧每受到0.1N的压力就缩短1cm，并且轻弹簧在全过程中始终发生弹性形变。则从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球动能的变化情况是 ；实验中所用小球的重力为 N。 12．人们利用物体具有的各种形式的能来完成某项工作．如机械手表里拧紧的发条具有 能，可以带动小齿轮和指针转动；打桩机举高的重锤具有 能，可以完成打桩工作．乙发现，将滑动变为 的方式可以减小摩擦．图丙中运动员用头顶足球时头也感到痛，这说明 ，而飞行中足球最终落向地面是由于受到 作用． 三、实验题 13．关于图所示的四个实验，请回答下列问题： (1)甲实验：在研究“滑动摩擦力大小与压力的关系”时，将木块M置于水平桌面的木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使其做 运动，则拉力大小等于摩擦力大小。该实验中，需要控制的物理量是 。 (2)乙实验：在研究“阻力对物体运动的影响”时，为了使小车每次到达水平面的速度 ，应让小车从斜面的 自由下滑。在水平桌面上铺垫实验材料的顺序是：毛巾、棉布、木板，这是为了在此实验的基础上，进一步科学推理得出：运动的物体不受力作用时， 。 (3)丙实验：研究“同一直线上二力合成”，实验中两个力F1和F2同时拉弹簧与一个力F单独拉该弹簧，都将弹簧右端点从位置A拉伸到位置B。这样做的目的是为了保证一个力与两个力的 相同，这种方法叫“等效替代法”。 (4)丁实验：在研究“动能大小与哪些因素有关”时，利用图中的实验器材，小东只能研究“动能的大小是否和 有关”（选填“质量”或“速度”）。实验中保证小球A质量不变，多次改变小球A在斜面上开始运动的 ，通过比较物块B被撞击后在同一水平面上 的大小得到实验结论。 四、简答题 14．撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动，完整的过程可以简化成如图所示的三个阶段：持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落。 根据图中的情景，找出一个与力或能量有关的物理现象，并指出对应的物理知识。（不得与示例重复） 示例：物理现象：运动员越杆后下落过程速度越来越快；物理知识：运动员具有的重力势能转化为动能： 物理现象： ； 物理知识： 。 15．立定跳远是体育测试项目之一，如图所示是某个同学立定跳远的情景图。 （1）请你说明该同学在腾起和下落过程中动能和重力势能是如何转化的？ （2）由于存在空气阻力，该同学在空中运动过程中，机械能大小有何变化？ 16．2022年冬奥会将在我国举办，单板滑雪是比赛项目之一。如图所示，这是运动员腾跃到空中的瞬间，他在空中下落时速度越来越大。单板在雪地上滑行的过程中，会发现与单板接触的雪熔化成了水。请你用所学的物理知识解释运动员在空中下落时速度越来越大及雪熔化成水的原因。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 答案 C C A D B C 1．C 【详解】物体由于运动而具有的能量叫做动能；物体由于所处一定高度而具有的能量叫做重力势能；物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能；机械能包括动能和势能。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2．C 【详解】经过简单的三次实验不能得出规律性的结论，而A处位置高，机械能较大，可能每次滚下两个鸡蛋都会破，比较不出正确结论，同理C处位置低，能量小，两个鸡蛋都不会破，所以应接下来应在B处释放再重复多次实验，才能得出结论。 故选C。 3．A 【详解】A. 汽车在路上行驶发生的是机械运动，具有机械能，故A正确；B. 内能是指分子热运动的动能与分子势能的总和，因此分子运动具有内能，故B错误；C. 电荷的定向移动才会形成电流，电流做功才会将电能转化为其它形式的能，故电荷的运动并不一定都具有电能，故C错误；D. 原子能是核能的一种，是原子核发生裂变时释放的能量，不是原子核内部的运动具有的能，故D错误．故选A. 【点睛】自然界中，能量以不同的形式存在着，不同的运动形式存在不同的能量，结合选项中的描述可逐一做出判断． 4．D 【详解】A．客机起飞升空的过程中，质量不变，速度增大，动能增大，故A正确，不符合题意； B．客机质量不变，高度增大，重力势能增大，故B正确，不符合题意； CD．客机动能增大，重力势能增大，机械能增大，故C正确，符合题意，D错误，不符合题意。 故选。 5．B 【详解】一滴雨滴从足够高的空中落下，高度减小，若所受空气阻力与速度的平方成正比，则该雨滴在下落过程中刚开始速度小，所受空气阻力也小，重力大于阻力，故加速运动，重力势能减小，动能增加；在下落过程中，随着速度不断增大，阻力液不断增大，当阻力等于重力时，此时雨滴开始匀速下落，重力势能减小，动能不变。故整个过程重力势能不断减小，动能先增加，后保持不变。 故选B。 6．C 【详解】A．该演员到达在B处时，运动状态会发生改变，受到的是非平衡力，故A错误； B．该演员纵身从A处跃到B处的过程中，质量不变，受到的重力大小不变，故B错误； C．该演员从B处落到C处的过程中，质量不变，速度变大，高度减小，动能增加，重力势能减小，重力势能转化为动能，故C正确； D．该演员在整个运动的过程中，需要克服空气阻力做功，演员的机械能总量减小，故D错误。 故选C。 7．减小 【详解】嫦娥五号返回器在返回降落时，质量不变，高度减小，重力势能减小。 8． B 运动状态 【详解】[1]由图可知，皮球落在B点时产生的弹性形变程度较大，弹性势能较大，说明皮球在B位置下落时的初始重力势能大，高度高。 [2]皮球落在纸上后能够反弹，即皮球受弹力作用而改变了运动状态，说明力可以改变物体的运动状态。 9．重力势@做功 【详解】小安从滑梯顶端由静止滑下，位置越来越低，重力势能变小，速度越来越大，动能变大重力势能转化为动能．同时小安的臀部感觉热，是克服摩擦做功，这是通过做功方式把机械能转化为内能． 【考点定位】能量及其转化 10．大于 【详解】从图2可以看到，位置B和点D的重力势能相同，但位置B的动能较大，而物体机械能为动能和重力势能之和，所以篮球在B点的机械能大于在D点的机械能。 11． 先增大后减小 1 【详解】[1][2]由图丁可知，从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球速度的变化情况是先增大后减小。由于小球的质量不变，故小球动能变化是先增大后减小。小球在刚接触弹簧时，小球受到的重力大于弹力，小球的速度增大，弹簧不断被压缩，弹力逐渐增大，当小球的重力大小等于弹力时，小球的速度达到最大值，然后小球继续下落，此时弹力大小大于重力，小球速度越来越慢。由图丁可知，当小球速度最大时，即为5.1m/s时，小球受到的重力和弹力相等，此时弹簧被压缩了0.1m，由该轻弹簧每受到0.1N的压力就缩短1cm可知，此时的弹力为 F=0.1N/cm×10cm=1N 即小球的重力为1N。 12． 弹性势 重力势 滚动 物体间力的作用是相互的 重力 【详解】能量之间可以相互转变，机械手表里的发条拧紧后发生弹性形变，机械手表里拧紧的发条具有弹性势能，可以带动小齿轮和指针转动；物体由于被举高而具有的能叫重力势能，打桩机举高的重锤具有重力势能，可以完成打桩工作；乙图，两个人拉动一个物体，当物体下面垫上圆木时，一个人能拉动物体，是用滚动代替滑动，大大减小了摩擦力；丙图中运动员用头顶足球时头也感到痛，说明头受到力的作用，头在对足球施加力的同时，足球也对头施加力的作用，这说明物体间力的作用是相互的；由于重力的方向总是竖直向下的，因此飞行中球最终落向地面是由于受到重力作用． 13． 匀速直线 接触面的粗糙程度 相同 同一高度 将永远保持匀速直线运动 作用效果 速度 位置 移动距离 【详解】(1)[1]实验中，需用测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动，此时滑动摩擦力与拉力是一对平衡力，所以两个力大小相等。 [2]根据控制变量法，研究滑动摩擦力大小与压力的关系，应改变压力大小，控制接触面的粗糙程度不变。 (2)[3][4]在研究“阻力对物体运动的影响”时，需压控制小车每次到达水平面的速度相同，从而比较阻力对小车运动的影响，则应让小车从斜面的同一高度自由下滑。 [5]根据牛顿第一定律，原来运动的小车在不受力时，将保持原来的速度都和方向一直做匀速直线运动。 (3)[6]研究“同一直线上二力合成”实验中，两个力同时拉弹簧与一个力单独拉该弹簧，都将弹簧右端点从位置A拉伸到位置B，这样做的目的是为了保证弹簧的形变程度相同，即保证一个力与两个力的作用效果相同，这种方法叫“等效替代法”。 (4)[7][8]图丁中只有一个小球，不能改变小球的质量，只能改变小球释放的高度（位置）来改变小球到水平面时的速度，故图丁中的实验只能研究动能的大小是否和速度有关。 [9]实验中通过比较物块B在同一水平面上被撞击的距离来比较小球A到达水平面时动能的大小，物块B被撞击移动的距离越长，说明小球A的动能越大。 14． 撑杆起跳上升时，杆变弯 力能使物体发生形变 【详解】[1]运动员撑杆起跳时用力压杆，杆变弯。 [2]撑杆起跳上升时，杠受到人向下的拉力，形状发生了改变。力可以改变物体的形状。 15．见解析 【详解】(1)该同学在腾起的过程中，质量不变，速度减小，高度增加，动能转化为重力势能；他在下落过程中，质量不变，高度减小，速度增大，重力势能转化为动能； (2)该同学在空中运动过程中，克服空气阻力做功，消耗一部分机械能，所以机械能会减小。 16．见解析 【详解】滑雪运动员腾跃后，在空中下落时，质量不变、高度减小，重力势能变小，重力势能转化为动能，所以运动员在空中下落时速度越来越大；单板在雪地上滑行的过程中，摩擦做功将机械能转化为雪的内能，温度升高，会发现与单板接触的雪吸热熔化成了水。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$