第15课时 动能和势能 机械能及其转化-【中考宝典】2025年中考物理（广东专用版）

第一部分 基础过关口 第15课时 动能和势能 机械能及其转化 考点梳理 定义：物体能够对外① 我们就说这个物体具有能量。 能量 单位：② 实质：一个物体能够对外做功越多，表示这个物体具有的能量越大。 名称 定义 影响因素 规律 判断依据 物体的质量越大，运 动 物体由于运动 ③ 动的速度越大，它具 动能 看是否运动 能 而具有的能 ④ 有的动能就越 ⑤ 动 西 能 物体的质量越大，高 能 和 重力 物体由于被举 ⑦ 度越高，它具有的重 看是否被举高 势 势能 高而具有的能 ⑦ 力势能就越 机 能 ⑧ 械 势能 同种物体，发生弹性 能 物体由于发生 弹性 弹性形变程 形变的程度越大，它 看是否发生弹 及其转 弹性形变而具 势能 度、材料等 具有的弹性势能就 性形变 有的能 越⑨ 定义：动能、势能的统称。机械能=⑩ 十① 动能和势能可以相互转化： 高度减小，速度增大 机械能 重力势能 速度减小·高度增大 动能 速度减小弹性形变增大弹性势能 弹性形变减小，速度增大 机械能守恒：在动能和势能的相互转化中，如果存在@ ,则机械能会减少。 如果没有摩擦，则机械能的总和保持⑧ ,也就是机械能是守恒的。 课前小测 1.(人教八下P70课后作业)请你判断下列物体具有哪种形式的能量： (1)在水平公路上行驶的汽车： (2)悬挂在天花板上的吊灯： (3)在空中飞行的飞机： (4)被拉开的弹弓： 2.(粤沪九上P20自我评价与作业改编)一辆汽车和一列火车以相同速度行驶， 具有的动能大。右图为高速路上的最高限速牌，说明当车辆质量 定时，车辆 越大，动能 115 口新课标中考宝典·物理（广东专用版） 3.(身沪九上P18活动3改编)深圳欢乐谷的垂直过山车是游客们非常喜欢的机动游戏。当过山车从 高处加速滑下的过程中，它的重力势能 ,动能 (均选填“增大”“减小”或“不变”)， 这个过程中重力对过山车 (选填“有”或“没有”)做功。 车站 (第3题图) (第4题图) (第5莉图) 4.(人教八下P?2图片素材)小宇用绳子把铁锁悬挂起来，并靠近自己的鼻子，稳定后松手，铁锁向前摆 去又摆回来，直到最后停下。铁锁第一次摆动到最低点的过程中， 能转化为动能，在最 低点具有的动能 (选填“最大”或“最小”")。在整个过程中，铁锁的机械能 (选填 “变大”或“变小”)。 5.(粤沪九上P19自我评价与作业)某城市的铁路车站的设计方案如图所示，进站和出站的轨道都与站 台构成一个缓坡，从能量利用的角度看，进站时车辆驶上站台， 能转化为 能，使 列车速度 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 重点实验 实验：探究物体的动能跟哪些因素有关 【例】如图，某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小球从同一斜面某处由静止 释放，撞击同一水平面上的同一木块，木块移动一段距离后停止。 源 酒 图1 (1)实验时，探究的动能是指 (选填字母)。 A.小球在斜面上的动能 B.小球到达水平面时的动能 C.木块的动能 (2)小球滚下斜面的过程中，它的动能是由 能转化来的，其动能大小是通过 来反映的，用到的实验方法是 (选填“控制变量”“等效替代”或“转换”)法。 (3)分析比较甲、乙两次实验，可探究出的结论是： 相同的物体， 越大，动能越大。 (4)要探究动能与质量的关系，应选择 两图进行实验，可得出结论： (5)丙图中木块在水平面上运动时一共受 个力作用，木块最终停下来的主要原因是 ,在此过程中木块通过 的方式把动能转化为内能。 (6)如果水平面光滑，则 (选填“能”或“不能”)完成本实验，理由是 116 第一部分基础过关 (7)小组中某同学用如图实验装置探究动能的大小与速度的关系。他将质量相同的小球从不同的高度 (>:)由静止释放，通过观察木块在铁板和毛巾上移动的距离来判断小球动能的大小。这种方法 是 (选填“正确的”或“错误的”)，原因是 铁板 毛巾 图2 (8)实验后，同学们联想到：造成许多公交事故中安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”。同学们想 进一步知道，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，得到的数据如表。 实验序号 小球的质量m/g 小球自由滚下的高度h/cm 木块被撞后运动的距离s/cm 1 40 20 4 2 40 40 16 3 80 20 8 ①为了探究“超载”带来的安全隐患，应选择 两个序号的实验进行比较。为了探究“超速” 带来的安全隐患，应选择 两个序号的实验进行比较。 ②分析表格中对应的实验数据可知： (选填“超载”或“超速”)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。 易错辨析 易错点动能、势能及机械能的变化判断 【例1】2024年5月21日，“快舟十一号”固体运载火箭在酒泉卫星发射中心升空，成功将多颗卫星送入 预定轨道。火箭加速升空过程中，搭载的卫星 A.势能不变，机械能变大 B.势能变小，机械能变小 C.势能变大，机械能不变 D.势能变大，机械能变大 【方法指导】审题时要注意找关键字，动能、重力势能先判断质量是否变化，再判断速度、高度的变化情 况。同时机械能的变化情况根据“机械能二动能十势能”来判断。若动能与势能变化情况相反，再判断 是否存在摩擦，若有摩擦，机械能减小：若无摩擦，则机械能不变。 【举一反三】 1.(2024·广东二模)如图所示是一款遥感无人机。它在匀速下降的过程中，下列说法正确的是( A.动能增加 B.机械能增加 C.重力势能减小 D.机械能不变 117 口新课标中考宝典·物理（广东专用版） 2.一架救灾飞机，在空中水平匀速飞行，并不断地空投救灾物资，飞机在空投救灾物资后，它的动能 ,重力势能 ,机械能 。(均选填“增大”“诚小”或“不变”) 易锚点②判断物体机械能是否守恒 【例2】如图所示，滑板运动员从高处平台的末端水平飞出，落在水平地面上，若不计空气阻力，则运动员 在下落过程中 ) A.重力势能转化为动能，机械能增大 B.重力势能转化为动能，机械能不变 C.动能转化为重力势能，机械能增大 D.动能转化为重力势能，机械能不变 【方法指导】根据运动的环境判断机械能是否守恒，关键是看是否有除重力以外的其他力做功，当存在 “不计阻力”“光滑”“真空”等关键词时，则机械能是守恒的。如果物体是往复运动的，则可通过是否能 达到一开始的相同高度来判断机械能是否守恒，若能达到，则机械能守恒，达不到则机械能减小。 【举一反三】 3.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，、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.皮球在b点时的机械能最大 C.皮球由c到d时，机械能一直减小 D.皮球在a,c两点时动能相等 (第3题图) 《第4题田) 4.(2024·黄埔区二模)如图所示，桌面上一小球被弹出后，经过A点水平运动到B点，然后落到地面弹 起，图中虚线为小球的运动轨迹，其中D、E是同一高度的两点。则小球 A.在A点的重力势能比B点的大 B.从B点到C点动能转化为重力势能 C.在B点的机械能等于D点的机械能 D.在D点速度大于在E点速度 真题训练 考点①影响动能、势能大小的因素(10年4考：2024①、2019③、2017②、2016⑥) <课标内容>3.2.1知道动能、势能和机械能 【典题训练】 1,(2024·省8题改编)航空器通过旋转旋翼对空气施加向下的力，从而获得升力，航空器升空过程中， 重力势能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 0 2.(2019·省8题)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C点的过程中，小球的重力势能先变小后 ,动能先 后 。(均选填“变大”“变小”或“不变”) 118 第一部分基础过关 3.(2016·省21题)如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让钢球从斜 面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平向右运动 直至停止。 (1)实验中是通过观察 来判断钢球的动能 大小。 (2)让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是探究 777777777i77777777777777777777777777 钢球的动能大小与 的关系。 (3)换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与 的关系。 (4)木块最终会停下来的主要原因是 ,在此过程中木块通过 方式把 动能转化为内能。 (5)如果木块在运动过程中所受的摩擦阻力为0，木块将 【拓展提升】 1.(2024·广元改编)2024年5月23日至24日，东部战区在我国台湾省周边开展“联合利剑-2024A” 军事演习，震慑台独分裂势力，坚决捍卫国家主权和领土完整。参加演习的某架战机加速升空过程 中，若不考虑燃油消耗引起的质量变化，则该战机 A.动能减少，重力势能诚少，机械能减小 B.动能减少，重力势能增大，机械能不变 C.动能增大，重力势能碱少，机械能不变 D.动能增大，重力势能增大，机械能增大 2,如图是小伟玩蹦蹦杆的情景，蹦蹦杆由地面弹起，在空中升高的过程中，小伟的 能转化为 能，在下落后，从杆尖触地到弹簧压缩至最短，弹 性势能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 考点2机械能守恒及其转化(10年3考：2022③、2018①、2015③) <课标内容>3.2.1通过实验，了解动能和势能的相互转化。举例说明机械能和其他形式能量的相互 转化。 【典题训练】 1.(2022·省14题)图甲中过山车从A点出发，先后经过B.C、D、E点。图乙是过山车在B、C,D、E点 的动能和重力势能大小的示意图，则过山车的动能在 点最大，B点重力势能的大小 E点动能的大小。在这个过程中，过山车的机械能是 (选填“变化”或“不变”)的。 能量 智动能 ☐重力势能 住置 2.(2018·省21题改编)从能量转换的角度来说，当列车出站时从高度较高的地方下行，它的 ,不用消耗过多的电能或化学能等能量。 119 口新课标中考宝典·物理（广东专用版） 3.(2015·省8题)从桌面掉到地上的乒乓球会自动弹起，球在上升过程中 能转化为 能，由于球与空气有摩擦，上升过程中球的机械能 【拓展提升】 1.如图所示为《天工开物》中记载的汲水装置一一筒车，流水推动水轮匀速转动。轮上的竹筒将水从低 处运送到高处时，下列关于竹筒说法正确的是 A.机械能不变 B.重力势能增大 C.动能不断减小 D.动能全部转化为重力势能 2.(2023·南充改编)体育课上小唐同学进行传接排球训练，他将球斜向上抛出，球的运动轨迹如图所 示。a,b、c,d为轨迹上的点，其中a、c两点高度相同，不计空气阻力，则球在a点的机械能 (选填“大于”“小于”或“等于”)d点机械能。球在a、b、c、d四点中 点的重力势能最大。球在a 点的动能 (选填“大于”“小于”或“等于”)c点的动能。 课后要点辨析 判断下列说法是否正确。 (1)空中飞行的子弹只具有动能 (2)扫地车在水平路面上匀速行驶进行路面清扫时，它的动能，重力势能都变大 (3)小明从滑梯上匀速滑下，它的动能不变，重力势能减小，所以机械能会减小 (4)当动能增大，势能减小时，机械能总量一定不变 (5)当机械能总量不变时，动能增大，势能一定减小 (6)运动会上，小敏斜向上投出铅球，当铅球运动到最高点时，它的动能一定为零 (7)探究动能与质量的关系，应该选择质量相同的小球，从斜面同一高度滑下 (8)拉弓射箭的过程中，弓形变产生的弹性势能转化为箭的动能 120物理参考答案 ×1.5m/s=1650W 【重点实验】 答：路 【例】门)B(2)重力势木块移动的距离转换 【拓展提升】 (3)质量速度 解：()机器人所受的重力G=mg=55kg×10N/kg (4)乙，丙速度一定时，质量越大，动能越大 550N: (5)3受到摩擦力做功 (2)2s内机器人对箱子所做的功W=Fs=100N×1m= (6)不能木块将做匀速直线运动，无法比较木块运动的距离 100j: (?)错误的没有控制水平面的接触而粗髓程度相同 (3)2s内机器人对箱子做功的功率P=W=100=50w。 (8)①1.31,2②超速 28 答：略。 【易错辨析】 考点3 易错点1 【典题训练】解：由图像乙可知.0~10s的动力F,=4000N。 【例1】D 则0~10s的动力做功W,=Fs=4000N×100m=4×10J, 【举一反三1.C2.减小减小减小 易错点2 10s45s时间内轿车的动力F:=1000N, 【例21B 已知通过的路程=700m, 【举一反三】3.C 4.D 则10s一45s时间内动力做功W.=F:为=1000N×700m= 7×10J, 【真题训练】 则动力F做的总功W=W,+W,=4×10」十7×10J= 考点1 1.1×10J 【典题训练】1，增大2.变大变大变小 答：略 3.(1)木块移动的距离(2)速度(3)质量 (4)受到摩擦力作用做功(5)匀速直线运动 2.解：由图像可知，物体竖直上升所需要的动力F=500N, 【拓展提升】1.D2.动 重力势增大 这个过程动力F对物体做的功： 考点2 W=Fx=500N×30m=15000J 【典题训练】1.C等于变化 2.重力势能转化为动能 答：略 3.动重力势变小 【拓展提升】 【拓展提升】1.B2.等于b等于 1.400816 2.(1)<>(2)0.30.10 【课后要点辨析】 3.解：(1)由速度一时间图像可知，自行车在7~12s做匀速 (1)× (2)/ (3)/(4)X(5)/ (6)×(7)× 直线运动，速度v=6m/s, (8)/ 由牵引力一时间图像可知，在7~12牵引力大小F 第16课时 杠杆滑轮 30N, 所以摩擦力：f=F=30N: 【考点梳理】 (2)根据=产可得，7~12s内行驶的路程： 支点动力阻力作用线作用线动力×动力臂=阻 力×阻力臂1，>1，(=2F>F,距离距离 x=过=6m/s×5s=30m,自行车克服摩擦力做功： 方向大小G2G2G3省 W=f=30N×30m=900J: 【课前小测】 (3)此时功率为：PW_900-180w 5s 1.B2.C3.>省力300 答：略 4.近靠近0.45.450> 【课后要点辨析】 【重点实验】 (1)×(2)× (3)X(4)×(5)/(6)、(7)X 【例】(1)是右力臂与杠杆平行（或力肾与杠杆重合） (2)个数物理量后面缺少单位 第15课时 动能和势能机械能及其转化 (3)右(4)2变大(5)C (6)戊图丁中杠杆自重对实验有影响 【考点梳理】 【易错辨析】 做功焦耳质量速度大质量高度大大 易错点1 动能势能摩擦不变 【例1】(1)如图所示 (2)如图所示 【课前小测】 1.(1》动能(2)重力势能(3)动能，重力势能 (4)弹性势能 2,火车速度越大3.减小增大有 4.重力势最大变小 5.动重力势减小