11.4 机械能及其转化（3个知识点＋1个方法技巧＋6大题型＋分层训练）-2024-2025学年八年级下册物理同步题型分类讲与练（人教版2024）

11.4 机械能及其转化 01导图速览 02必备知识 ►知识点1 机械能及其转化 ►知识点2 机械能守恒 ►知识点3 水能和风能的利用 03方法技巧 ►方法技巧1 判断机械能是否变化的方法 04经典题型 题型1 动能与重力势能间的转化 题型2 动能与弹性势能间的转化 题型3 动能、重力势能、弹性势能间的转化 题型4 辨析物体的机械能是否发生变化 题型5 比较机械能的大小 题型6 人造卫星能量转化 05分层训练 基础练 提升练 知识点1 机械能及其转化 1、机械能 （1）定义：在物理学中，把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。机械能是和物体的机械运动紧密联系的能量。机械能的单位是焦耳（J）。 （2）具有机械能的物体有三种情况 ①只有动能，如水平路面上行驶的汽车。②只有势能，如高山上静止的石块。③既有动能又有势能，如空中飞行的飞机。 2、动能和重力势能的相互转化 （1）滚摆实验 捻动滚摆的轴，使滚摆上升至一定高度后松开，滚摆开始旋转下降，转速越来越大，到最低点后，开始缠绕悬线上升，转速逐渐变小，再次上升到原来的高度，之后再次下降，不断重复。 其能量转化情况见下表。 运动阶段 高度 重力势能 速度 动能 能的转化 下降 降低 减小 变大 增大 重力势能转化为动能 上升 升高 增大 变小 减小 动能转化为重力势能 （2）单摆实验 将小球拉至A点静止释放，小球加速摆至B点，由于惯性再减速摆至C点，到C点速度为零，之后再经过B点回到A点，不断往复。其能量转化情况见下表。 运动阶段 高度 重力势能 速度 动能 能的转化 A→B 降低 减小 变大 增大 重力势能转化为动能 B→C 升高 增大 变小 减小 动能转化为重力势能 C→B 降低 减小 变大 增大 重力势能转化为动能 B→A 升高 增大 变小 减小 动能转化为重力势能 3、动能和弹性势能的相互转化 （1）实验过程：一个木球从高处滚下来，以一定速度v撞到弹簧片上。 （2）现象分析 运动阶段 球的速度 球的动能 弹簧片形变程度 弹簧片的弹性势能 能的转化 木球压弯 弹簧片 不断减小，直至为零 不断减小，直至为零 由小变大 不断增大 动能转化为弹性势能 弹簧片把木球弹回 由零不断增大 由零不断增大 由大变小 不断减小，直至为零 弹性势能转化为动能 【注意】动能和弹性势能之间发生转化时，可以发生在同一个物体上，也可以发生在不同的物体之间。 （3）实验结论：在一定条件下，动能和弹性势能可以相互转化。 知识点2 机械能守恒 1、机械能守恒 大量研究结果表明，如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但动能和势能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。 2、人造地球卫星的能量转化 人造地球卫星围绕地球沿椭圆轨道运行的过程中，不受空气阻力，只有动能与势能相互转化，卫星的机械能守恒。如图所示，是人造地球卫星绕地球沿椭圆轨道运行时的能量转化。 在判断卫星的能量转化时，可将远地点看成高处，近地点看成低处，所以当卫星从远地点向近地点运动时，相当于物体从高处向低处下落，势能转化为动能。 知识点3 水能和风能的利用 1、风能 风是流动的空气，风所具有的机械能叫作风能。 2、水能 流动的水具有动能，高处的水具有势能，水所具有的机械能统称为水能。 【注意】水能、风能都属于自然界中的机械能。 3、风能与水能的利用 （1）水能发电：修筑拦河坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机。将发电机装在水轮机的上面，并把它们的轴连接在一起，由水轮机带动发电机发电。一定量的水，上、下水位差越大，水的重力势能越大，能发出的电就越多。 （2）风能发电：风吹动风车，带动发电机发电。在风力资源丰富的地区，可以同时安装几十台到几百台风力发电机，组成“风车田”，联在一起供电。 方法技巧1 判断机械能是否变化的方法 1、无外力（除重力、弹力之外的力）情况下的机械能转化：机械能守恒，动能和势能中一种能量减少，另一种能量必然增加。 2、存在除重力、弹力外其他外力情况下的机械能变化由“机械能＝动能＋势能”判断。 若质量和速度不变，高度增加，则动能不变，重力势能增大，机械能增大。例如，一辆汽车匀速驶上斜坡，在这个过程中，汽车的质量和速度都不变，动能不变，但高度增加，重力势能增大，汽车的机械能增大，因为汽车的牵引力对汽车做了功。 3、若只有阻力（空气阻力、摩擦力）一个外力做功：则一部分机械能转化为其他形式的能量，在转化过程中，机械能的总量变小。 题型1 动能与重力势能间的转化 1．如图所示，小明将一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近A处，稳定后松手，铁锁来回摆动，则下列说法正确的是（　　） A．铁锁从A处摆动到B处，重力势能先变大后变小 B．铁锁从A处摆动到B处，动能先变大后变小 C．若不计空气阻力，铁锁可能会打到小明 D．铁锁的质量再大一些，有可能会打到小明 2．（2025·四川成都·二模）如图所示，在滚摆实验中，滚摆不断地做上下往复运动，滚摆每次上升的高度总比上次要低一些。下列说法正确的是（    ） A．滚摆下降过程中，动能转化为重力势能 B．滚摆上升过程中，重力势能转化为动能 C．滚摆上下往复运动过程中，机械能总量不变 D．滚摆上下往复运动过程中，机械能总量减小 3．（2025·河南南阳·二模）如图所示，将一铜球用绳子悬挂起来，把它放到人的鼻子附近，然后松手，铜球来回摆动（不计空气阻力）。下列说法正确的是（   ） A．摆球从最高点向最低点摆动时，动能转化为重力势能，机械能逐渐减小 B．摆球在最低点时，动能最小，重力势能最大，机械能最大 C．摆球从最低点向最高点摆动时，重力势能转化为动能，机械能逐渐增大 D．摆球在摆动过程中，机械能始终保持不变 4．（24-25九年级上·江苏泰州·期中）下列过程的能量转化中，属于势能转化为动能的是（　　） A．旋紧玩具车发条 B．返回舱减速下降 C．秋千向上摆 D．魔罐自动滚回来 5．（2025·安徽合肥·二模）弹力球是小孩子喜欢的玩具，将球用力的砸向地面后弹向高空，小球在空中运动轨迹，如图所示。下列说法中正确的是（    ） A．弹力球在C点时动能为零 B．从到的过程中，弹力球动能不断增大 C．从A到B的过程中，弹力球重力势能转化为动能 D．从A到B的过程中，弹力球重力势能不变 6．（2024·河北邢台·一模）（多选）下列关于滚摆和小球的运动说法正确的是（　　） A．滚摆下降时，它的重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能 B．小球从A点下落到B点，重力势能逐渐转化成动能，到最低点B点时动能最大，之后又从B点上升到C点，动能逐渐转化成重力势能 C．滚摆在上升和下降过程中、小球摆动过程中，机械能都守恒 D．小球上升到最高点时，如果所受的力全部消失，小球将一直匀速直线运动下去 题型2 动能与弹性势能间的转化 7．（2025·江苏苏州·一模）如图所示，在光滑的水平面上，一根弹簧的左端固定在墙壁上，右端与一小球连接，O点是弹簧原长时小球的位置。现对小球施加一个外力压缩弹簧使小球到达A点，然后释放小球，小球将在AB之间来回运动。下列说法正确的是（　　） A．小球运动到A点时，弹簧的弹性势能最小 B．小球运动到O点时，小球的动能最大 C．小球在O点左侧运动时，弹簧对小球的弹力是动力 D．小球在O点右侧运动时，弹簧对小球的弹力是阻力 8．（2025·安徽宿州·模拟预测）如图所示，水平面光滑，小球固定在弹簧一端，O点为弹簧原长位置，用力将小球压缩至A点后松手，则小球从A点运动到B点过程中，下列说法错误的是（　　） A．弹力先变小后变大 B．弹力方向先水平向右后水平向左 C．弹性势能先变小后变大 D．动能先变小后变大 9．（2025·湖南长沙·一模）毛主席在《沁园春·雪》一词中写到：“一代天骄，成吉思汗，只识弯弓射大雕”。其中所蕴含的物理知识，下列理解正确的是（　　） A．拉弓时所用力越大，弓产生的弹力越小 B．弯弓说明力可以改变物体的运动状态 C．拉开弓的过程中，弓的弹性势能增大 D．箭射出的过程中，动能转化为弹性势能 10．（2025·山东淄博·一模）早在战国时期，弩（如图）就已经得到了普遍应用。下列有关能量的说法不正确的是（　　） A．射手将弓拉弯时，弓发生弹性形变从而储存了弹性势能 B．松手后，恢复原状的弓对箭做功，使箭获得动能 C．该过程中弓的弹性势能转化为箭的动能 D．箭在离开弓的瞬间动能最小 题型3 动能、重力势能、弹性势能间的转化 11．（2025·山东济南·二模）蹦床是一项运动员利用蹦床反弹来表现杂技技巧的竞技运动，属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。下列关于运动员在蹦床运动中包含的物理知识（忽略空气阻力），说法正确的是（　　） A．运动员离开蹦床上升过程中，弹性势能转化为重力势能 B．运动员从最高点下落到达蹦床前，重力势能转化为动能 C．运动员从接触蹦床到最低点，只有重力势能和弹性势能的转化 D．运动员从最低点到离开蹦床，只有弹性势能和动能的转化 12．（2025·安徽亳州·一模）如图所示，运动员在进行蹦床比赛，他离开蹦床向上运动到最高点，又落回蹦床直到最低点的过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．离开蹦床上升的过程中，运动员的重力势能转化为动能 B．上升到最高点时，运动员所受的合力为零，动能为零 C．下降过程中，运动员减小的重力势能，全部转化为他增加的动能 D．从最高点下降到最低点时，运动员减少的机械能全部转化为蹦床的弹性势能 13．（2025·江苏无锡·一模）蹦极是一种具有刺激性的运动项目；如图所示，某次蹦极时，人从蹦极台跳下，到A点时弹性绳刚好绷直，人继续下落到最低点B；若不考虑空气阻力，下列关于人在下降过程中能量分析的说法中正确的是（　　） A．到达A点前，人减小的重力势能全部转化为动能 B．到达A点时，弹性绳的弹性势能最小，人的动能最大 C．从A点运动到B点过程中，人的机械能守恒 D．从A点运动到B点过程中，人的重力势能全部转化为弹性势能 14．（2025·山东济南·一模）如图所示为某次蹦极运动的精彩瞬间，若一游客从平台上由静止开始下落。从开始下落至第一次到达最低点的过程中，游客的（　　） A．弹性势能先减小后增大 B．动能先增大后减小 C．机械能保持不变 D．机械能一直增大 15．（24-25九年级上·江苏宿迁·期中）如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小球，另一端固定在A点。B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，C点是小球从A点自由释放后所能达到的最低点，关于小球从A点到C点的运动过程，不考虑空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A．从A点到B点，绳子弹性势能增大 B．从B点到C点，小球的动能先增大后减小 C．小球到达C点时的动能为零，受力平衡 D．小球到达C点时的动能等于它在A点时的重力势能 题型4 辨析物体的机械能是否发生变化 16．（2025·安徽合肥·三模）我国无人机技术世界领先，应用广泛。如图所示，送快递的无人机匀速下降时，下列说法正确的是（　　） A．动能一直增大 B．重力势能保持不变 C．机械能保持不变 D．机械能一直减小 17．（2025·甘肃·中考真题）始终水平匀速直线飞行的飞机，在向目标处空投物资后，飞机的机械能 ；物资在空中加速下落的过程中，其惯性将 （均选填“变大”“变小”或“不变”）。 18．（2025·甘肃武威·一模）如图所示，将摆球从A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高，摆球从A点到O点的过程中，重力势能能转化为 能，整个过程中，摆球的机械能大小 （选填“不变”或“减小”）。 19．（2025·安徽合肥·二模）2025年2月10日，在哈尔滨亚洲冬季运动会单板滑雪大跳台决赛中，中国队包揽男子组和女子组金银牌。运动员在比赛过程中的运动轨迹如图所示，从大跳台飞出后，运动员的（    ） A．动能一直减小 B．机械能一直减小 C．重力势能一直增加 D．机械能一直增加 20．（2025·内蒙古包头·二模）如图所示，2025年4月30日，神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。在返回舱减速下降的过程中，下列说法正确的是（　　） A．返回舱的重力不做功 B．返回舱的重力势能减小 C．返回舱的动能转化为重力势能 D．返回舱的机械能保持不变 21．滑雪运动是一项既有趣又对身体有益的活动，图甲中滑雪者从A点出发，先后经过B、C、D、E点。图乙是滑雪者在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图，下列说法正确的是（　　） A．全过程滑雪者的动能在E点时最大 B．全过程滑雪者的重力势能一直在减小 C．B点重力势能的大小等于E点动能的大小 D．全过程滑雪者的机械能保持不变 22．（2025·江西景德镇·二模）如图是频闪相机拍摄的某网球比赛时网球离开球拍在空中飞行的情景。该球从位置A到位置B的过程中，动能 ，从位置B运动到位置C的过程中机械能 。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 23．（2025·河北石家庄·一模）掷实心球是中考体育抽测项目之一，如图是某同学投掷实心球的场景，若不计空气阻力，在上升过程中，实心球的重力势能 ；从抛出到落地的过程中，实心球的机械能总量 （以上两空均选填“增大”、“不变”或“减小”）。 题型5 比较机械能的大小 24．（23-24八年级下·湖北黄石·月考）如图所示，金属小球从光滑轨道中的A处由静止滑下，经过B点，到达最低点C后，再沿轨道向上运动，若不计空气阻力，则下列说法中正确的是（    ） A．小球能沿轨道向上运动到E点处 B．小球到达C点时，它的动能最大，重力势能最小 C．小球到达D点时的机械能大于它到达B点时的机械能 D．小球从A 点加速下滑到 C 点时，重力没有对小球做功 25．如图所示，小球以某速度从M点开始沿粗糙轨道MOP运动，经P点离开轨道，上升至最高点N，又下落经过Q点，N位于P、Q之间，O、P、Q处在同一水平高度。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．小球经过O、P两点时动能相等 B．小球到达最高点N时速度一定为零 C．小球到达的最高点N不可能高于M点 D．小球经过N点时的机械能等于经过Q点时的机械能 26．（2025·山东济南·一模）小明用手机的“连拍功能”拍摄了一个网球从高处掉落在地上又反复弹起的过程。图中所标记的四个位置中，网球的机械能最小的是（　　） A．点A B．点B C．点C D．点D 27．（23-24九年级上·安徽池州·月考）甲同学站在速度为0.5m/s的自动电梯随电梯上行，乙同学站在速度为0.4m/s自动电梯随电梯下行，他们的重力相同。某时刻时的位置如图所示，则此时甲的机械能 （选填“＞”“＜”或“＝”）乙机械能。 28．（23-24八年级下·广东梅州·期末）如图所示为掉在地上的弹性小球在地面上弹跳的频闪照片。弹性小球从A点下落至B点的过程中，它的 能转化为 能；弹性小球从B点上升至C点又开始下落，小球在B点的机械能 （选填“大于”、“小于”或“等于”）它在C点的机械能。 题型6 人造卫星能量转化 29．（2025·山东潍坊·一模）如图所示，人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中，下列说法正确的是（ ） A．卫星从远地点向近地点运动时，动能减小 B．卫星从远地点向近地点运动时，动能转化为重力势能 C．卫星从近地点向远地点运动时，动能不变，重力势能减小 D．卫星从近地点向远地点运动时，卫星的速度一直在减小 30．（2025·安徽马鞍山·一模）如图为人造卫星沿椭圆轨道绕地球运动的示意图，卫星离地球中心最近的点叫做近地点，离地球中心最远的点叫做远地点。在卫星绕地球运动过程中，卫星的机械能保持不变，卫星在近地点的速度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）远地点的速度。 31．（24-25九年级上·江苏无锡·月考）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。则卫星从远地点运行到近地点，重力势能 （变大/变小/不变，下同），动能 ，在 点时速度最大，机械能 。 基础练 1．（23-24九年级上·广东清远·期中）关于机械能的说法正确的是（　　） A．机械能包含化学能和内能 B．动能和势能无法相互转化 C．在没有摩擦阻力时，物体的动能和势能在相互转化过程中，总量不变 D．一物体从高处自由下落，动能和势能都在变小 2．（24-25八年级下·重庆沙坪坝·期中）北京时间2025年4月24日17时17分，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟二十号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。在飞船加速上升的过程中，下列说法中正确的是（   ） A．飞船的惯性变大 B．飞船的机械能不变 C．飞船的动能变小 D．飞船的重力势能变大 3．（2025·四川成都·二模）郑钦文获得2024年巴黎奥运会女子网球单打冠军。如图所示是用频闪相机拍摄的网球离开球拍后在空中飞行过程的照片，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．球从位置A运动到位置的过程中动能在增大 B．球从位置A运动到位置的过程中机械能逐渐增大 C．球从位置运动到位置的过程中重力势能增大 D．球在最高位置处时动能不为零 4．（24-25九年级上·广东潮州·期末）如图是我国探月工程“嫦娥六号”探测器，其返回舱在距离地面一定高度时，需要打开降落伞减速，以便安全着陆，在返回舱减速下降的过程中（   ） A．动能减小，势能减小 B．动能不变，势能减小 C．动能不变，机械能减小 D．势能减小，机械能不变 5．（24-25九年级上·广东佛山·开学考试）如图所示，单摆在从B运动到C，上升过程中摆球的（　　） A．动能不变 B．重力势能不变 C．动能变小 D．重力势能变小 6．如图所示，为滚摆沿竖直方向运动的情景。在滚摆向上减速运动的过程中，下面的说法中正确的是（　　） A．滚摆的动能增大，重力势能减小 B．滚摆的动能增大，重力势能增大 C．滚摆的动能减小，重力势能减小 D．滚摆的动能减小，重力势能增大 7．（24-25九年级上·江苏盐城·期中）“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，将弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，体验者从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经过B点时轻绳的弹力等于人的重力，最高能到达C点。对此过程，下列描述正确的是（　　） A．弹性绳的弹性势能在B点时最大 B．人从B到C的过程中，动能一直减少 C．人从A到B的过程中，动能先增加后减少 D．人从A到C的过程中，重力势能增加，动能一直减少 8．（24-25八年级下·吉林·课后作业）中国航天跻身世界第一方阵，人造卫星对推动国民经济、国防建设做出了积极贡献。图中卫星沿椭圆轨道绕地球运行。卫星由远地点向近地点运行时，发生的能量转化是 。在此过程中，卫星的速度 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 9．（2025·河北石家庄·一模）如图所示是跳台滑雪示意图，运动员助滑后获得较大速度，在跳台末端飞出后在空中做出各种比赛动作，最后落在着陆坡某位置完成比赛。若不计空气阻力，运动员从B到C过程中 能转化为 能，运动员在C时的机械能 （选填“大于”“小于”或“等于”）在D时的机械能。 10．（22-23八年级下·广东梅州·期末）在中考体育考试中，小平投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若不考虑空气阻力，则实心球从离开手后到达最高点的过程中，实心球受 个力的作用，球的机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），在最高点时，球的动能 （选填“大于”或“等于”）零。 提升练 11．（23-24九年级上·安徽池州·月考）如图所示是小红正在荡秋千时的情景，下列说法中正确的是（　　） A．小红在摆动过程中，绳子的拉力始终对小红做功 B．小红在从上往下摆动过程中是动能转化为重力势能 C．小红在摆动过程中上升高度越来越低是部分机械能转化为内能 D．秋千摆到最低点时小红的动能是最小的 12．（23-24八年级下·辽宁大连·期末）某同学踢足球的场景如图所示，足球离开脚后，上升到最高点（a处）再落到地面（b处），在地面上滚动一段距离，最后静止在地面上。下列说法正确的是（　　） A．足球从离开脚到最高点的过程中，其动能逐渐增大 B．足球从a处运动到b处的过程中，重力对球做了功 C．若足球在最高点时，一切外力同时消失，足球将静止 D．足球从离开脚到静止在地面上的过程中，球的机械能保持不变 13．（2025·河北·中考真题）图为河北丰宁抽水蓄能电站（目前世界装机容量最大）的示意图。用电低谷时，通过电力将水从下水库抽到上水库；用电高峰时，再由上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是（　　） A．水从下水库被抽到上水库，重力势能减小 B．物料运输车沿盘山路行驶，速度增大时，动能减小 C．放水发电时，水由上水库至下水库，水的机械能变大 D．水沿自流排水洞自动向下流动时，重力势能转化为动能 14．（23-24八年级下·江苏苏州·期中）如图甲所示，“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某运动员做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（将蹦极过程近似为在竖直方向的运动），根据图像，下列说法正确的是（　　） A．0~t0过程中速度一直变大 B．运动员重力大小为0.6F0 C．t0时刻运动员处于平衡状态 D．运动员在t0时刻的下落的高度比t1时刻下落的高度小 15．（24-25九年级上·江苏镇江·期中）在2023年杭州亚运会滑板女子街式决赛中，年仅13岁的中国小将崔宸曦夺得金牌．如图是U型滑台和运动员姿势的简化示意图．运动员在滑台甲处由静止自由下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然（不用力）变化，不可能滑到滑台丙处的是（　　） A． B． C． D． 16．（24-25九年级上·江西景德镇·期中）如图所示，某同学在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小球，另一端固定在A点。B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，C点是小球从A点自由释放后达到的最低点，关于小球从A点到C点的运动过程，下列说法中正确的是（　　） A．小球在B点时的动能最大 B．从B点下落到C点的过程中，小球的动能一直在减小 C．从A点下落到C点的过程中，橡皮筋对小球的拉力不断增大 D．从A点到C点小球重力势能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量 17．（多选）如图所示，用小球、橡皮筋模拟“蹦极”。a点是起跳点，b是橡皮筋不系小球自然下垂时所在的位置，c点是小球从a点自由下落所能达到的最低点。在小球从a点到c点运动的过程当中，若不计任何摩擦，下列说法正确的是（　　） A．小球从b点到c点过程中，所受合力先减小后增大 B．小球从b点到c点过程中，其速度先增大后减小 C．当小球到达c点瞬间，小球受到的是非平衡力 D．当小球到达c点瞬间，小球的机械能一定为零 18．（多选）如图甲所示，小球从高处自由下落到弹簧上。图乙为从小球刚接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的速度v和弹簧被压缩的长度之间的关系曲线，其中b为曲线最高处。不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变。下列说法正确的是（　　） A．从a处到c处，小球的动能先增大后减小 B．小球在b处时受到的重力和弹力大小相等 C．小球在c处时弹簧没有弹性势能 D．整个过程中，小球的机械能变小 19．（23-24九年级上·河北保定·期中）如图所示，弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上，a是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b是弹簧原长时小球的位置，c是小球到达最右端的位置。则小球从a运动到c的过程中，在 （选填“a”“b”或“c”）位置速度最大；从b到c的过程中，小球的动能转化为弹簧的 。 20．甲、乙是两个完全相同的皮球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出，乙球竖直向上抛出，不计空气阻力。落地前的运动过程中，甲球的动能 （选填“增大”、“不变”或“减小”），刚到地面时的速度v甲 v乙（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 11.4 机械能及其转化 01导图速览 02必备知识 ►知识点1 机械能及其转化 ►知识点2 机械能守恒 ►知识点3 水能和风能的利用 03方法技巧 ►方法技巧1 判断机械能是否变化的方法 04经典题型 题型1 动能与重力势能间的转化 题型2 动能与弹性势能间的转化 题型3 动能、重力势能、弹性势能间的转化 题型4 辨析物体的机械能是否发生变化 题型5 比较机械能的大小 题型6 人造卫星能量转化 05分层训练 基础练 提升练 知识点1 机械能及其转化 1、机械能 （1）定义：在物理学中，把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。机械能是和物体的机械运动紧密联系的能量。机械能的单位是焦耳（J）。 （2）具有机械能的物体有三种情况 ①只有动能，如水平路面上行驶的汽车。②只有势能，如高山上静止的石块。③既有动能又有势能，如空中飞行的飞机。 2、动能和重力势能的相互转化 （1）滚摆实验 捻动滚摆的轴，使滚摆上升至一定高度后松开，滚摆开始旋转下降，转速越来越大，到最低点后，开始缠绕悬线上升，转速逐渐变小，再次上升到原来的高度，之后再次下降，不断重复。 其能量转化情况见下表。 运动阶段 高度 重力势能 速度 动能 能的转化 下降 降低 减小 变大 增大 重力势能转化为动能 上升 升高 增大 变小 减小 动能转化为重力势能 （2）单摆实验 将小球拉至A点静止释放，小球加速摆至B点，由于惯性再减速摆至C点，到C点速度为零，之后再经过B点回到A点，不断往复。其能量转化情况见下表。 运动阶段 高度 重力势能 速度 动能 能的转化 A→B 降低 减小 变大 增大 重力势能转化为动能 B→C 升高 增大 变小 减小 动能转化为重力势能 C→B 降低 减小 变大 增大 重力势能转化为动能 B→A 升高 增大 变小 减小 动能转化为重力势能 3、动能和弹性势能的相互转化 （1）实验过程：一个木球从高处滚下来，以一定速度v撞到弹簧片上。 （2）现象分析 运动阶段 球的速度 球的动能 弹簧片形变程度 弹簧片的弹性势能 能的转化 木球压弯 弹簧片 不断减小，直至为零 不断减小，直至为零 由小变大 不断增大 动能转化为弹性势能 弹簧片把木球弹回 由零不断增大 由零不断增大 由大变小 不断减小，直至为零 弹性势能转化为动能 【注意】动能和弹性势能之间发生转化时，可以发生在同一个物体上，也可以发生在不同的物体之间。 （3）实验结论：在一定条件下，动能和弹性势能可以相互转化。 知识点2 机械能守恒 1、机械能守恒 大量研究结果表明，如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但动能和势能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。 2、人造地球卫星的能量转化 人造地球卫星围绕地球沿椭圆轨道运行的过程中，不受空气阻力，只有动能与势能相互转化，卫星的机械能守恒。如图所示，是人造地球卫星绕地球沿椭圆轨道运行时的能量转化。 在判断卫星的能量转化时，可将远地点看成高处，近地点看成低处，所以当卫星从远地点向近地点运动时，相当于物体从高处向低处下落，势能转化为动能。 知识点3 水能和风能的利用 1、风能 风是流动的空气，风所具有的机械能叫作风能。 2、水能 流动的水具有动能，高处的水具有势能，水所具有的机械能统称为水能。 【注意】水能、风能都属于自然界中的机械能。 3、风能与水能的利用 （1）水能发电：修筑拦河坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机。将发电机装在水轮机的上面，并把它们的轴连接在一起，由水轮机带动发电机发电。一定量的水，上、下水位差越大，水的重力势能越大，能发出的电就越多。 （2）风能发电：风吹动风车，带动发电机发电。在风力资源丰富的地区，可以同时安装几十台到几百台风力发电机，组成“风车田”，联在一起供电。 方法技巧1 判断机械能是否变化的方法 1、无外力（除重力、弹力之外的力）情况下的机械能转化：机械能守恒，动能和势能中一种能量减少，另一种能量必然增加。 2、存在除重力、弹力外其他外力情况下的机械能变化由“机械能＝动能＋势能”判断。 若质量和速度不变，高度增加，则动能不变，重力势能增大，机械能增大。例如，一辆汽车匀速驶上斜坡，在这个过程中，汽车的质量和速度都不变，动能不变，但高度增加，重力势能增大，汽车的机械能增大，因为汽车的牵引力对汽车做了功。 3、若只有阻力（空气阻力、摩擦力）一个外力做功：则一部分机械能转化为其他形式的能量，在转化过程中，机械能的总量变小。 题型1 动能与重力势能间的转化 1．如图所示，小明将一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近A处，稳定后松手，铁锁来回摆动，则下列说法正确的是（　　） A．铁锁从A处摆动到B处，重力势能先变大后变小 B．铁锁从A处摆动到B处，动能先变大后变小 C．若不计空气阻力，铁锁可能会打到小明 D．铁锁的质量再大一些，有可能会打到小明 【答案】B 【解析】AB．铁锁从A处摆动到最低点时，质量不变，速度变大，动能变大，高度变小，重力势能变小；铁锁从最低点摆动到B处时，质量不变，速度减小，动能减小，高度升高，重力势能增大；所以铁锁从A处摆动到B处，重力势能先变小后变大，动能先变大后变小，故A错误，B正确； C．不考虑空气阻力，铁锁来回摆动过程中的最高点保持不变，机械能守恒，所以铁锁摆回时不会打到小明，故C错误； D．铁锁的质量再大一些，铁锁来回摆动过程中机械能守恒，铁锁来回摆动过程中的最高点保持不变，所以不会打到小明，故D错误。 故选B。 2．（2025·四川成都·二模）如图所示，在滚摆实验中，滚摆不断地做上下往复运动，滚摆每次上升的高度总比上次要低一些。下列说法正确的是（    ） A．滚摆下降过程中，动能转化为重力势能 B．滚摆上升过程中，重力势能转化为动能 C．滚摆上下往复运动过程中，机械能总量不变 D．滚摆上下往复运动过程中，机械能总量减小 【答案】D 【解析】A．滚摆下降过程中，质量不变，它的高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能，故A错误； B．滚摆上升过程中，它的质量不变，高度增加，重力势能增加，速度减小，动能减小，上升过程中动能转化成重力势能，故B错误； CD．实验过程中滚摆会逐渐停下来，克服摩擦做功，机械能总量会减小，故C错误，D正确。 故选D。 3．（2025·河南南阳·二模）如图所示，将一铜球用绳子悬挂起来，把它放到人的鼻子附近，然后松手，铜球来回摆动（不计空气阻力）。下列说法正确的是（   ） A．摆球从最高点向最低点摆动时，动能转化为重力势能，机械能逐渐减小 B．摆球在最低点时，动能最小，重力势能最大，机械能最大 C．摆球从最低点向最高点摆动时，重力势能转化为动能，机械能逐渐增大 D．摆球在摆动过程中，机械能始终保持不变 【答案】D 【解析】A．摆球从最高点向最低点摆动时，物体下降的过程是重力势能转化为动能，由于物体在运动过程中，不计空气阻力，机械能守恒，故A错误； B．摆球摆到最低点时，质量不变，高度最小，速度最大，所以重力势能最小，动能最大，由于物体在运动过程中，不计空气阻力，机械能守恒，故B错误； C．摆球从最低点向最高点摆动时，物体上升的过程是动能转化为重力势能，由于物体在运动过程中，不计空气阻力，机械能守恒，故C错误； D．摆球在摆动过程中，由于不计空气阻力，机械能守恒，故D正确。 故选D。 4．（24-25九年级上·江苏泰州·期中）下列过程的能量转化中，属于势能转化为动能的是（　　） A．旋紧玩具车发条 B．返回舱减速下降 C．秋千向上摆 D．魔罐自动滚回来 【答案】D 【解析】A．旋紧玩具车发条，发条的形变程度增大，弹性势能增大，势能没有转化为动能，故A不符合题意； B．返回舱减速下降，返回舱的质量不变，速度和高度变小，动能和重力势能都减小，机械能转化为内能，故B不符合题意； C．秋千向上摆，人和秋千的质量不变，速度变小，动能变小，高度变大，重力势能变大，动能转化为重力势能，故C不符合题意； D．魔罐自动滚回来，皮筋的弹性形变变小，弹性势能变小，魔罐质量不变，速度变大，动能变大，弹性势能转化为动能，故D符合题意。 故选D。 5．（2025·安徽合肥·二模）弹力球是小孩子喜欢的玩具，将球用力的砸向地面后弹向高空，小球在空中运动轨迹，如图所示。下列说法中正确的是（    ） A．弹力球在C点时动能为零 B．从到的过程中，弹力球动能不断增大 C．从A到B的过程中，弹力球重力势能转化为动能 D．从A到B的过程中，弹力球重力势能不变 【答案】C 【解析】A．弹力球在C点时在水平方向上速度不为零，所以动能不为零，故A错误； B．从B到C的过程中，弹力球的高度不断变大，则重力势能不断增加，增加的重力势能是由动能转化而来的，所以动能不断减少，故B错误； CD．从A到B的过程中，弹力球的高度不断变小，则重力势能不断减少，速度不断增大，减少的重力势能转化为动能，故C正确，D错误。 故选C。 6．（2024·河北邢台·一模）（多选）下列关于滚摆和小球的运动说法正确的是（　　） A．滚摆下降时，它的重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能 B．小球从A点下落到B点，重力势能逐渐转化成动能，到最低点B点时动能最大，之后又从B点上升到C点，动能逐渐转化成重力势能 C．滚摆在上升和下降过程中、小球摆动过程中，机械能都守恒 D．小球上升到最高点时，如果所受的力全部消失，小球将一直匀速直线运动下去 【答案】AB 【解析】A．滚摆下降时，其质量不变，但高度降低，因此重力势能减小；同时，由于滚摆开始运动，其速度逐渐增加，所以动能逐渐增大，所以重力势能转化为动能，故A正确； B．球从A点下落到B点，其质量不变，但高度降低，因此重力势能减小；同时，由于球开始运动，其速度逐渐增加，到达最低点，速度最大，故到最低点B点时动能最大，所以动能逐渐增大，重力势能逐渐转化成动能，之后又从B点上升到C点，高度上升，因此重力势能增加，球向上运动，其速度逐渐减少，动能减少，动能逐渐转化成重力势能，故B正确； C．滚摆上下往复运动的过程中，由于空气阻力的存在，每次上升的高度都会比前一次低，滚摆的机械能（动能和势能之和）在逐渐减小，这是因为部分机械能通过空气阻力转化为了内能，故机械能不守恒，故C错误； D．小球上升到最高点时，如果所受的力全部消失，小球将静止，故D错误。 故选AB。 题型2 动能与弹性势能间的转化 7．（2025·江苏苏州·一模）如图所示，在光滑的水平面上，一根弹簧的左端固定在墙壁上，右端与一小球连接，O点是弹簧原长时小球的位置。现对小球施加一个外力压缩弹簧使小球到达A点，然后释放小球，小球将在AB之间来回运动。下列说法正确的是（　　） A．小球运动到A点时，弹簧的弹性势能最小 B．小球运动到O点时，小球的动能最大 C．小球在O点左侧运动时，弹簧对小球的弹力是动力 D．小球在O点右侧运动时，弹簧对小球的弹力是阻力 【答案】B 【解析】A．弹簧的弹性势能与形变量有关，形变量越大，弹性势能越大，小球在A点时，弹簧被压缩到最大程度，形变量最大，所以弹簧的弹性势能最大，故A错误。 B．从A点释放小球后，弹簧的弹性势能逐渐转化为小球的动能，当小球运动到O点时，弹簧恢复原长，弹性势能全部转化为动能，此时小球的动能最大，故B正确。 CD．因为小球在AB之间来回运动，则小球在O点左、右侧运动时，弹簧处于压缩或拉伸状态，这个弹力与小球的运动方向无法确定相同，因此也无法确定是动力还是阻力，故CD错误。 故选B。 8．（2025·安徽宿州·模拟预测）如图所示，水平面光滑，小球固定在弹簧一端，O点为弹簧原长位置，用力将小球压缩至A点后松手，则小球从A点运动到B点过程中，下列说法错误的是（　　） A．弹力先变小后变大 B．弹力方向先水平向右后水平向左 C．弹性势能先变小后变大 D．动能先变小后变大 【答案】D 【解析】AC．小球从A点运动到B点过程中，弹性形变程度先变小后变大，所以弹性势能先变小后变大，产生的弹力也先变小后变大，故AC正确，不符合题意； B．O点为弹簧原长位置，小球在AO段时，弹簧被压缩，弹力方向水平向右，小球在OB段时，弹簧被拉伸，弹力方向水平向左，故B正确，不符合题意； D．水平面光滑，小球从A点运动到B点过程中，小球的动能和弹簧的弹性势能相互转化，弹簧的弹性势能先变小后变大，则小球的动能先变大后变小，故D错误，符合题意。 故选D。 9．（2025·湖南长沙·一模）毛主席在《沁园春·雪》一词中写到：“一代天骄，成吉思汗，只识弯弓射大雕”。其中所蕴含的物理知识，下列理解正确的是（　　） A．拉弓时所用力越大，弓产生的弹力越小 B．弯弓说明力可以改变物体的运动状态 C．拉开弓的过程中，弓的弹性势能增大 D．箭射出的过程中，动能转化为弹性势能 【答案】C 【解析】A．拉弓时所用力越大，由物体间力的作用是相互的得，弓产生的弹力越大，故A错误； B．弯弓，弓在力的作用下，形状发生改变，说明力可以改变物体的形状，故B错误； C．拉开弓的过程中，弓的弹性形变变大，弹性势能增大，故C正确； D．箭射出的过程中，弓的弹性势能变小，箭的动能变大，弹性势能转化为动能，故D错误。 故选C。 10．（2025·山东淄博·一模）早在战国时期，弩（如图）就已经得到了普遍应用。下列有关能量的说法不正确的是（　　） A．射手将弓拉弯时，弓发生弹性形变从而储存了弹性势能 B．松手后，恢复原状的弓对箭做功，使箭获得动能 C．该过程中弓的弹性势能转化为箭的动能 D．箭在离开弓的瞬间动能最小 【答案】D 【解析】A．根据弹性势能的定义，发生弹性形变的物体由于弹力的相互作用而具有势能，射手将弓拉弯时，弓发生弹性形变，所以储存了弹性势能，故A正确，不符合题意； B．松手后，弓要恢复原状，对箭施加力的作用，使箭在力的方向上移动一段距离，即弓对箭做功，箭由静止变为运动，获得了动能，故B正确，不符合题意； C．在整个过程中，弓的弹性势能减少，箭的动能增加，是弓的弹性势能转化为箭的动能，故C正确，不符合题意； D．箭在离开弓的瞬间，此时弓的弹性势能全部转化为箭的动能，箭的速度达到最大，所以动能最大，而不是最小，故D错误，符合题意。 故选D。 题型3 动能、重力势能、弹性势能间的转化 11．（2025·山东济南·二模）蹦床是一项运动员利用蹦床反弹来表现杂技技巧的竞技运动，属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。下列关于运动员在蹦床运动中包含的物理知识（忽略空气阻力），说法正确的是（　　） A．运动员离开蹦床上升过程中，弹性势能转化为重力势能 B．运动员从最高点下落到达蹦床前，重力势能转化为动能 C．运动员从接触蹦床到最低点，只有重力势能和弹性势能的转化 D．运动员从最低点到离开蹦床，只有弹性势能和动能的转化 【答案】B 【解析】A．运动员离开蹦床上升过程中，动能转化为重力势能，此时已没有弹性势能参与转化，故A错误； B．运动员从最高点下落到达蹦床前，高度降低，速度增加，重力势能减小，动能增加，重力势能转化为动能，故B正确； C．运动员从接触蹦床到最低点，不仅有重力势能和弹性势能的转化，还有动能参与转化，故C错误； D．运动员从最低点到离开蹦床，不仅有弹性势能和动能的转化，还有重力势能参与转化，故D错误。 故选B。 12．（2025·安徽亳州·一模）如图所示，运动员在进行蹦床比赛，他离开蹦床向上运动到最高点，又落回蹦床直到最低点的过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．离开蹦床上升的过程中，运动员的重力势能转化为动能 B．上升到最高点时，运动员所受的合力为零，动能为零 C．下降过程中，运动员减小的重力势能，全部转化为他增加的动能 D．从最高点下降到最低点时，运动员减少的机械能全部转化为蹦床的弹性势能 【答案】D 【解析】A．离开蹦床上升的过程中，运动员的质量不变，高度变大，速度减小，动能减小，重力势能增大，故运动员的动能转化为重力势能，故A错误； B．上升到最高点，运动员速度为零，动能为零，但因受到重力，故合力不为零，故B错误； C．因不计空气阻力，下降过程中，在未压缩蹦床时，运动员减小的重力势能，全部转化为他增加的动能；在压缩蹦床到弹力等于运动员重力前，运动员减小的重力势能，一部分转化为他增加的动能，还有一部分转化为蹦床的弹性势能；在压缩蹦床到弹力等于运动员重力后，直到压缩蹦床到最低点，运动员减小的重力势能和减少的动能，都转化为蹦床的弹性势能，故C错误； D．由上述分析可知，从最高点下降到最低点时，运动员减少的机械能全部转化为蹦床的弹性势能，故D正确。 故选D。 13．（2025·江苏无锡·一模）蹦极是一种具有刺激性的运动项目；如图所示，某次蹦极时，人从蹦极台跳下，到A点时弹性绳刚好绷直，人继续下落到最低点B；若不考虑空气阻力，下列关于人在下降过程中能量分析的说法中正确的是（　　） A．到达A点前，人减小的重力势能全部转化为动能 B．到达A点时，弹性绳的弹性势能最小，人的动能最大 C．从A点运动到B点过程中，人的机械能守恒 D．从A点运动到B点过程中，人的重力势能全部转化为弹性势能 【答案】A 【解析】A．人从蹦极台跳下，到A点时弹性绳刚好绷直，到达A点前，弹性绳没有弹性势能，这一过程中，人的质量不变，高度变小，速度变大，则重力势能变小，动能变大，所以人减小的重力势能全部转化为动能，故A正确； B．到达A点时，弹性绳刚好绷直，所以到达A点时，弹性绳没有弹性势能，弹性绳的弹性势能最小；由于到达A点时，弹性绳刚好绷直，弹性绳没有形变，弹性绳对人没有拉力，人只受到重力，即人受到的合力向下，所以人的速度继续增大，故到达A点时，人的动能不是最大，故B错误； C．不考虑空气阻力，从A点运动到B点过程中，人的机械能转化为弹性绳的弹性势能，所以人的机械能减小，故C错误； D．从A点运动到B点过程中，人的重力势能不仅转化为弹性势能，还转化为人的动能，故D错误。 故选A。 14．（2025·山东济南·一模）如图所示为某次蹦极运动的精彩瞬间，若一游客从平台上由静止开始下落。从开始下落至第一次到达最低点的过程中，游客的（　　） A．弹性势能先减小后增大 B．动能先增大后减小 C．机械能保持不变 D．机械能一直增大 【答案】B 【解析】AB．从开始下落到安全绳自然伸直之前，游客的重力势能转化为游客的动能；从安全绳自然伸直到游客受到的重力与弹性绳对游客拉力大小相等的过程中，游客重力势能转化为游客的动能和弹性绳的弹性势能；从游客受到的重力与弹性绳对游客拉力大小相等到游客到达最低点的过程中，游客的重力势能和动能转化为弹性绳的弹性势能。因此弹性势能在弹性绳自然伸直后一直增大，游客的动能先增大后减小。A不符合题意、B符合题意。 CD．游客在这个运动过程中，有部分机械能转化为弹性绳的弹性势能，所以机械能在减小，CD不符合题意。 故选B。 15．（24-25九年级上·江苏宿迁·期中）如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小球，另一端固定在A点。B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，C点是小球从A点自由释放后所能达到的最低点，关于小球从A点到C点的运动过程，不考虑空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A．从A点到B点，绳子弹性势能增大 B．从B点到C点，小球的动能先增大后减小 C．小球到达C点时的动能为零，受力平衡 D．小球到达C点时的动能等于它在A点时的重力势能 【答案】B 【解析】A．B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，即为绳子原长，从A点到B点，绳子没有被拉伸，没有受到弹力，弹性势能为0，所以弹性势能不变，故A错误； B．从B点到C点，绳子的形变量逐渐变大，小球受到的向上的拉力逐渐变大，刚开始拉力小于重力，小球做加速运动，后来拉力大于重力，小球将做减速运动，可知小球的速度先变大后变小，小球的质量不变，所以小球的动能先增大后减小，故B正确； C．小球到达C点时的动能为零，拉力大于重力，受力不平衡，故C错误； D．不计空气阻力，机械能守恒，小球在A点时的重力势能等于小球到达C点时的动能加上绳子的弹性势能，故D错误。 故选B。 题型4 辨析物体的机械能是否发生变化 16．（2025·安徽合肥·三模）我国无人机技术世界领先，应用广泛。如图所示，送快递的无人机匀速下降时，下列说法正确的是（　　） A．动能一直增大 B．重力势能保持不变 C．机械能保持不变 D．机械能一直减小 【答案】D 【解析】A．送快递的无人机匀速下降时，质量不变，速度不变，所以动能不变，故A错误； B．无人机匀速下降，质量不变，高度降低，所以重力势能减小，故B错误； CD．机械能等于动能与势能之和，动能不变，重力势能减小，所以机械能减小，故C错误，D正确。 故选D。 17．（2025·甘肃·中考真题）始终水平匀速直线飞行的飞机，在向目标处空投物资后，飞机的机械能 ；物资在空中加速下落的过程中，其惯性将 （均选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】变小 不变 【解析】[1]飞机在匀速飞行投物资过程中，速度不变，质量减小，其动能变小；高度不变，质量减小，重力势能减小，则飞机的机械能减小。 [2]惯性大小只与物体的质量有关，物资在空中加速下落的过程中，质量不变，其惯性大小不变。 18．（2025·甘肃武威·一模）如图所示，将摆球从A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高，摆球从A点到O点的过程中，重力势能能转化为 能，整个过程中，摆球的机械能大小 （选填“不变”或“减小”）。 【答案】动 不变 【解析】[1]摆球从 A点到O点的过程中，摆球的质量不变，高度减小，重力势能减小；速度变大，动能变大，重力势能转化为动能。 [2]由于A、B两点等高，即摆球在 A、B两点的重力势能相等，又由于摆球在A、B两点的动能为零，说明摆球在A、B两点的机械能相等，所以整个过程中摆球的机械能大小不变。 19．（2025·安徽合肥·二模）2025年2月10日，在哈尔滨亚洲冬季运动会单板滑雪大跳台决赛中，中国队包揽男子组和女子组金银牌。运动员在比赛过程中的运动轨迹如图所示，从大跳台飞出后，运动员的（    ） A．动能一直减小 B．机械能一直减小 C．重力势能一直增加 D．机械能一直增加 【答案】B 【解析】A．从大跳台飞出后，运动员的质量不变，速度先减小，后增大，则动能先减小，后增大，故A不符合题意； C．从大跳台飞出后，运动员的质量不变，高度先增大，后减小，重力势能先增大，后减小，故C不符合题意； BD．这个过程中，运动员受到阻力的作用，运动员克服阻力做功，机械能逐渐减小，故B符合题意，D不符合题意。 故选B。 20．（2025·内蒙古包头·二模）如图所示，2025年4月30日，神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。在返回舱减速下降的过程中，下列说法正确的是（　　） A．返回舱的重力不做功 B．返回舱的重力势能减小 C．返回舱的动能转化为重力势能 D．返回舱的机械能保持不变 【答案】B 【解析】A． 减速降落阶段返回舱在重力的方向上通过了距离，所以重力对返回舱做了功，故A错误； BCD． 由题意知，返回舱下降速度急剧减小，这一过程中返回舱的质量不变、高度减小，重力势能减小；速度减小，动能减小，所以机械能减小，此过程中动能没有转化为重力势能，故B正确，CD错误。 故选B。 21．滑雪运动是一项既有趣又对身体有益的活动，图甲中滑雪者从A点出发，先后经过B、C、D、E点。图乙是滑雪者在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图，下列说法正确的是（　　） A．全过程滑雪者的动能在E点时最大 B．全过程滑雪者的重力势能一直在减小 C．B点重力势能的大小等于E点动能的大小 D．全过程滑雪者的机械能保持不变 【答案】C 【解析】A．由图乙可知，全过程滑雪者的动能在C点时最大，故A错误； B．滑雪者质量不变，从B点到C点，高度降低，重力势能减小，从C点到D点，高度升高，重力势能增大，从D点到E点，高度降低，重力势能减小，故B错误； C．由图乙可知，B点重力势能大于E点重力势能，故C正确； D．在这个过程中，由于存在摩擦等阻力，滑雪者的机械能会有部分转化为内能，机械能减小，故D错误。 故选C。 22．（2025·江西景德镇·二模）如图是频闪相机拍摄的某网球比赛时网球离开球拍在空中飞行的情景。该球从位置A到位置B的过程中，动能 ，从位置B运动到位置C的过程中机械能 。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 【答案】减小 减小 【解析】[1]球从位置A运动到位置B的过程中，质量不变，高度增加，速度减小，动能在减小。 [2]球从位置B运动到位置C的过程中，不断克服空气阻力做功，机械能在减小。 23．（2025·河北石家庄·一模）掷实心球是中考体育抽测项目之一，如图是某同学投掷实心球的场景，若不计空气阻力，在上升过程中，实心球的重力势能 ；从抛出到落地的过程中，实心球的机械能总量 （以上两空均选填“增大”、“不变”或“减小”）。 【答案】增大 不变 【解析】[1]重力势能的大小与物体的质量和高度有关，在实心球上升过程中，其质量不变，高度增加，所以重力势能增大。 [2]因为不计空气阻力，在实心球从抛出到落地的过程中，只有动能和重力势能相互转化，没有机械能与其他形式能的转化，根据机械能守恒定律，机械能总量不变。 题型5 比较机械能的大小 24．（23-24八年级下·湖北黄石·月考）如图所示，金属小球从光滑轨道中的A处由静止滑下，经过B点，到达最低点C后，再沿轨道向上运动，若不计空气阻力，则下列说法中正确的是（    ） A．小球能沿轨道向上运动到E点处 B．小球到达C点时，它的动能最大，重力势能最小 C．小球到达D点时的机械能大于它到达B点时的机械能 D．小球从A 点加速下滑到 C 点时，重力没有对小球做功 【答案】B 【解析】AC．因为是光滑的轨道，不计空气阻力，小球在轨道上运动没有机械能的损耗，则小球的机械能守恒，所以小球能到达的最高点应与A点在同一水平直线上，不能沿轨道向上运动到E点；因小球的机械能守恒，所以小球到达D点时的机械能等于它到达B点时的机械能，故AC错误； B．小球到达C点时，质量不变，高度最低，则重力势能最小，因小球的机械能守恒，所以此时它的动能最大，故B正确； D．小球从A点加速下滑到C点时，小球受竖直向下的重力，小球向下移动了距离，所以重力对小球做了功，故D错误。 故选B。 25．如图所示，小球以某速度从M点开始沿粗糙轨道MOP运动，经P点离开轨道，上升至最高点N，又下落经过Q点，N位于P、Q之间，O、P、Q处在同一水平高度。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．小球经过O、P两点时动能相等 B．小球到达最高点N时速度一定为零 C．小球到达的最高点N不可能高于M点 D．小球经过N点时的机械能等于经过Q点时的机械能 【答案】D 【解析】A．由于球以某速度从M点沿粗糙轨道开始运动，在轨道上运动过程中要克服摩擦阻力做功，有部分机械能转化为内能，因此球到达P点的机械能一定小于在O点的机械能，O、P处在同一水平高度，球的重力势能相等，则球在P点的动能一定小于在O点的动能，故A错误； B．球以某速度从M点沿粗糙轨道开始运动，球在M点既有动能又有重力势能，球上升至最高点N时，仍水平方向飞行，也既有动能又有重力势能，则在N点的速度不为0，故B错误； C．球在轨道上运动过程中要克服摩擦阻力做功，有部分机械能转化为内能，球在N点的机械能一定小于在M点的机械能，但由于球在M、N点的动能大小不确定，因此球在M、N两点的重力势能大小也不确定，即N点重力势能有可能比M点重力势能大，则最高点N与M点对比，N点可能M高，故C错误； D．忽略空气阻力，球从N点到Q点机械能守恒，因此球在N点的机械能等于Q点的机械能，故D正确。 故选D。 26．（2025·山东济南·一模）小明用手机的“连拍功能”拍摄了一个网球从高处掉落在地上又反复弹起的过程。图中所标记的四个位置中，网球的机械能最小的是（　　） A．点A B．点B C．点C D．点D 【答案】D 【解析】由图可知，网球弹起的高度逐渐减小，说明网球在弹跳的过程中需要克服摩擦和空气阻力做功，有一部分机械能转化为其他形式的能，所以，从位置A到位置D，网球的机械能是逐渐减小的，则图中所标记的四个位置中，网球的机械能最小的是点D。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 27．（23-24九年级上·安徽池州·月考）甲同学站在速度为0.5m/s的自动电梯随电梯上行，乙同学站在速度为0.4m/s自动电梯随电梯下行，他们的重力相同。某时刻时的位置如图所示，则此时甲的机械能 （选填“＞”“＜”或“＝”）乙机械能。 【答案】＞ 【解析】重力势能大小与高度和质量有关，由图分析，甲、乙同学在同一高度，且他们重力相同，即他们质量相等，他们的重力势能相等。动能大小与速度和质量有关，甲、乙质量相等且甲同学速度比乙的同学大，即甲的动能大于乙的动能。机械能等于动能与重力势能之和，甲、乙重力势能相等，且甲的动能大于乙的动能，故甲的机械能＞乙的机械能。 28．（23-24八年级下·广东梅州·期末）如图所示为掉在地上的弹性小球在地面上弹跳的频闪照片。弹性小球从A点下落至B点的过程中，它的 能转化为 能；弹性小球从B点上升至C点又开始下落，小球在B点的机械能 （选填“大于”、“小于”或“等于”）它在C点的机械能。 【答案】重力势 动 大于 【解析】[1][2]弹性小球从A点下落至B点的过程中，质量不变，高低降低，速度增大，可知重力势能减小，动能增大，所以是重力势能转化为动能。 [3]由于小球受到空气阻力，所以运动过程中机械能不断减小，故小球在B点的机械能大于它在C点的机械能。 题型6 人造卫星能量转化 29．（2025·山东潍坊·一模）如图所示，人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中，下列说法正确的是（ ） A．卫星从远地点向近地点运动时，动能减小 B．卫星从远地点向近地点运动时，动能转化为重力势能 C．卫星从近地点向远地点运动时，动能不变，重力势能减小 D．卫星从近地点向远地点运动时，卫星的速度一直在减小 【答案】D 【解析】AB．卫星从远地点向近地点运动时，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能，故AB错误； CD．卫星从近地点向远地点运动时，质量不变，高度增加，重力势能增加，速度减小，动能减小，故C错误、D正确。 故选D。 30．（2025·安徽马鞍山·一模）如图为人造卫星沿椭圆轨道绕地球运动的示意图，卫星离地球中心最近的点叫做近地点，离地球中心最远的点叫做远地点。在卫星绕地球运动过程中，卫星的机械能保持不变，卫星在近地点的速度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）远地点的速度。 【答案】大于 【解析】在卫星绕地球运动过程中，机械能保持不变，质量不变，由远地点向近地点运动的过程中，重力势能转化为动能，卫星在近地点的动能大于远地点动能，所以卫星在近地点的速度大于远地点速度。 31．（24-25九年级上·江苏无锡·月考）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。则卫星从远地点运行到近地点，重力势能 （变大/变小/不变，下同），动能 ，在 点时速度最大，机械能 。 【答案】变小 变大 近地 不变 【解析】[1][2][3][4]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，所以重力势能变小，同时速度增大，所以动能变大，相对高度最小的时候重力势能最小，动能最大，速度最大，所以在近地点的速度最大。 基础练 1．（23-24九年级上·广东清远·期中）关于机械能的说法正确的是（　　） A．机械能包含化学能和内能 B．动能和势能无法相互转化 C．在没有摩擦阻力时，物体的动能和势能在相互转化过程中，总量不变 D．一物体从高处自由下落，动能和势能都在变小 【答案】C 【解析】A．机械能包括动能和势能，故A错误； B．机械能可以相互转化，动能和势能可以相互转化，故B错误； C．在动能与势能的相互转化过程中，若没有摩擦阻力影响，动能全部转化为重力势能，物体的机械能将不变，故C正确； D．一物体从高处自由下落，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，故D错误。 故选 C。 2．（24-25八年级下·重庆沙坪坝·期中）北京时间2025年4月24日17时17分，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟二十号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。在飞船加速上升的过程中，下列说法中正确的是（   ） A．飞船的惯性变大 B．飞船的机械能不变 C．飞船的动能变小 D．飞船的重力势能变大 【答案】D 【解析】A．惯性得的大小与物体的质量有关，飞船加速上升的过程中，质量不变，则惯性不变，故A错误； BCD．在飞船加速上升的过程中，质量不变，速度增加，动能增大；高度增加，重力势能增大，则机械能增加，故BC错误，D正确。 故选D。 3．（2025·四川成都·二模）郑钦文获得2024年巴黎奥运会女子网球单打冠军。如图所示是用频闪相机拍摄的网球离开球拍后在空中飞行过程的照片，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．球从位置A运动到位置的过程中动能在增大 B．球从位置A运动到位置的过程中机械能逐渐增大 C．球从位置运动到位置的过程中重力势能增大 D．球在最高位置处时动能不为零 【答案】D 【解析】A．由图可知，球从位置A运动到位置的过程中高度变大，重力势能增大，速度变小，故动能减小，减小的动能转化为重力势能，故A错误； B．不计空气阻力，机械能守恒，即球从位置A运动到位置的过程中机械能不变，故B错误； C．由图可知，球从位置运动到位置的过程中高度变小，故重力势能减小，故C错误； D．球在最高位置处时竖直方向的速度为零，但水平方向的速度不为零，故动能不为零，故D正确。 故选D。 4．（24-25九年级上·广东潮州·期末）如图是我国探月工程“嫦娥六号”探测器，其返回舱在距离地面一定高度时，需要打开降落伞减速，以便安全着陆，在返回舱减速下降的过程中（   ） A．动能减小，势能减小 B．动能不变，势能减小 C．动能不变，机械能减小 D．势能减小，机械能不变 【答案】A 【解析】返回舱减速下降过程中，质量不变，速度减小，高度降低，动能减小，重力势能减小，所以机械能减小，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5．（24-25九年级上·广东佛山·开学考试）如图所示，单摆在从B运动到C，上升过程中摆球的（　　） A．动能不变 B．重力势能不变 C．动能变小 D．重力势能变小 【答案】C 【解析】由图可知，单摆在从B运动到C，上升过程中单摆的动能转化为重力势能，所以单摆的重力势能增大，动能变小，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 6．如图所示，为滚摆沿竖直方向运动的情景。在滚摆向上减速运动的过程中，下面的说法中正确的是（　　） A．滚摆的动能增大，重力势能减小 B．滚摆的动能增大，重力势能增大 C．滚摆的动能减小，重力势能减小 D．滚摆的动能减小，重力势能增大 【答案】D 【解析】滚摆向上减速运动的过程中，速度减小，动能减小；高度增加，重力势能增大；故ABC错误，D正确。 故选D。 7．（24-25九年级上·江苏盐城·期中）“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，将弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，体验者从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经过B点时轻绳的弹力等于人的重力，最高能到达C点。对此过程，下列描述正确的是（　　） A．弹性绳的弹性势能在B点时最大 B．人从B到C的过程中，动能一直减少 C．人从A到B的过程中，动能先增加后减少 D．人从A到C的过程中，重力势能增加，动能一直减少 【答案】B 【解析】A．扣环打开前，弹性绳的弹性形变程度最大，弹性势能最大，经过B点时轻绳的弹力等于人的重力，在B点时速度最快，弹性形变不是最大，弹性势能不是最大，故A错误； B．B点时弹性轻绳对人的弹力等于人的重力，速度最大，人从B到C的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小，故B正确； C．人从A到B的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大，速度增大，动能增大，故C错误； D．人从A到C的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增加；AB段速度逐渐变大，动能逐渐变大；BC段速度逐渐变小，动能逐渐变小，故D错误。 故选B。 8．（24-25八年级下·吉林·课后作业）中国航天跻身世界第一方阵，人造卫星对推动国民经济、国防建设做出了积极贡献。图中卫星沿椭圆轨道绕地球运行。卫星由远地点向近地点运行时，发生的能量转化是 。在此过程中，卫星的速度 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】重力势能转化为动能 增大 【解析】[1][2]卫星由远地点向近地点运行时，相当于从高处落向地面，此过程中质量不变，高度降低，所以重力势能减小，速度越来越快，动能逐渐增大，重力势能转化为动能。 9．（2025·河北石家庄·一模）如图所示是跳台滑雪示意图，运动员助滑后获得较大速度，在跳台末端飞出后在空中做出各种比赛动作，最后落在着陆坡某位置完成比赛。若不计空气阻力，运动员从B到C过程中 能转化为 能，运动员在C时的机械能 （选填“大于”“小于”或“等于”）在D时的机械能。 【答案】动 重力势 等于 【解析】[1][2][3]运动员从B到C过程中，质量不变，速度变小，高度增加，动能减小，重力势能增加，动能转化为重力势能；运动员从C位置到D位置的过程中，不计空气阻力，机械能是守恒的，保持不变，所以运动员在C时的机械能等于在D时的机械能。 10．（22-23八年级下·广东梅州·期末）在中考体育考试中，小平投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若不考虑空气阻力，则实心球从离开手后到达最高点的过程中，实心球受 个力的作用，球的机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），在最高点时，球的动能 （选填“大于”或“等于”）零。 【答案】1 不变 大于 【解析】[1][2][3]实心球从离开手后到达最高点的过程中，不考虑空气阻力，只受到重力的作用，受到一个力的作用，只有动能转化为重力势能，实心球的机械能守恒，即球的机械能不变；实心球在最高点时，仍有向前的速度，所以其动能大于零。 提升练 11．（23-24九年级上·安徽池州·月考）如图所示是小红正在荡秋千时的情景，下列说法中正确的是（　　） A．小红在摆动过程中，绳子的拉力始终对小红做功 B．小红在从上往下摆动过程中是动能转化为重力势能 C．小红在摆动过程中上升高度越来越低是部分机械能转化为内能 D．秋千摆到最低点时小红的动能是最小的 【答案】C 【解析】A．摆动过程中，小红没有在拉力的方向上通过距离，所以绳子对小红的拉力不做功，故A错误； B．小红由最高点向下摆动的过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，同时速度增大，动能增大，所以是重力势能转化为动能，故B错误； C．摆动中，秋千所能到达的高度越来越低，说明机械能减少，因为在秋千摆动的过程中，需要克服摩擦阻力做功，有一部分机械能转化成了内能，故C正确； D．小红在最低点时速度最大，质量不变，动能最大，故D错误。 故选C。 12．（23-24八年级下·辽宁大连·期末）某同学踢足球的场景如图所示，足球离开脚后，上升到最高点（a处）再落到地面（b处），在地面上滚动一段距离，最后静止在地面上。下列说法正确的是（　　） A．足球从离开脚到最高点的过程中，其动能逐渐增大 B．足球从a处运动到b处的过程中，重力对球做了功 C．若足球在最高点时，一切外力同时消失，足球将静止 D．足球从离开脚到静止在地面上的过程中，球的机械能保持不变 【答案】B 【解析】A. 足球从离开脚到最高点的过程中，质量不变，速度越来越小，则动能逐渐减小，故A错误； B. 足球从a处运动到b处的过程中，受重力作用，且在重力方向上移动一段距离，则重力对球做了功，故B正确； C．足球在最高点时仍有向前的速度，此时若一切外力同时消失，足球将做匀速直线运动，故C错误； D．足球从离开脚到静止在地面上的过程中，机械能转化为内能，则球的机械能减小，故D错误。 故选B。 13．（2025·河北·中考真题）图为河北丰宁抽水蓄能电站（目前世界装机容量最大）的示意图。用电低谷时，通过电力将水从下水库抽到上水库；用电高峰时，再由上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是（　　） A．水从下水库被抽到上水库，重力势能减小 B．物料运输车沿盘山路行驶，速度增大时，动能减小 C．放水发电时，水由上水库至下水库，水的机械能变大 D．水沿自流排水洞自动向下流动时，重力势能转化为动能 【答案】D 【解析】A．水从下水库被抽到上水库，质量不变，高度增大，重力势能增大，故A错误； B．物料运输车沿盘山路行驶，质量不变，速度增大时，动能增大，故B错误； C．放水发电时，水由上水库至下水库，克服摩擦做功，机械能减小，故C错误； D．水沿自流排水洞自动向下流动时，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为为动能，故D正确。 故选D。 14．（23-24八年级下·江苏苏州·期中）如图甲所示，“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某运动员做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（将蹦极过程近似为在竖直方向的运动），根据图像，下列说法正确的是（　　） A．0~t0过程中速度一直变大 B．运动员重力大小为0.6F0 C．t0时刻运动员处于平衡状态 D．运动员在t0时刻的下落的高度比t1时刻下落的高度小 【答案】B 【解析】A．t0时刻绳子的弹力最大，说明伸长最长，处于最低点，因而0~t0过程中，先是人自由下落，速度逐渐变大，一直增加到重力等于拉力，当拉力大于重力后，合力方向向上，运动方向与合力方向相反，速度减小，所以速度先变大后变小，故A错误； B．当运动员静止时，重力等于拉力，由图乙可知，最后运动员受到的拉力为F0，即重力大小为F0=0.6F0，故B正确； C．t0时刻，拉力最大，且拉力大于重力，所以此时刻运动员处于非平衡状态，故C错误； D．运动员做蹦极运动过程中，人的机械能与弹性绳子的弹性势能相互转化，重力势能转换为弹性势能，弹性势能大，重力势能小，运动员在t0时刻的重力势能比t1时刻的重力势能小，即运动员在t0时刻的下落的高度比t1时刻下落的高度大，故D错误。 故选B。 15．（24-25九年级上·江苏镇江·期中）在2023年杭州亚运会滑板女子街式决赛中，年仅13岁的中国小将崔宸曦夺得金牌．如图是U型滑台和运动员姿势的简化示意图．运动员在滑台甲处由静止自由下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然（不用力）变化，不可能滑到滑台丙处的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．不计滑台摩擦和空气阻力，则运动员机械能守恒，以站立状态从甲开始滑行，到达丙时也是站立状态，两位置高度相同，重力势能相等，动能为零，所以运动员可能会滑到丙处，故A不符合题意； B．不计滑台摩擦和空气阻力，则运动员机械能守恒，以站立状态从甲开始滑行，到达丙时是全蹲状态，在甲处时重力势能大于在丙处时，所以运动员可能会滑到丙处，故B不符合题意； C．不计滑台摩擦和空气阻力，则运动员机械能守恒，以全蹲状态从甲开始滑行，到达丙时是站立状态，在甲处时重力势能小于在丙处时，所以运动员不可能滑到丙处，故C符合题意； D．不计滑台摩擦和空气阻力，则运动员机械能守恒，以全蹲状态从甲开始滑行，到达丙时也是全蹲状态，两位置高度相同，重力势能相等，动能为零，所以运动员可能会滑到丙处，故D不符合题意。 16．（24-25九年级上·江西景德镇·期中）如图所示，某同学在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小球，另一端固定在A点。B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，C点是小球从A点自由释放后达到的最低点，关于小球从A点到C点的运动过程，下列说法中正确的是（　　） A．小球在B点时的动能最大 B．从B点下落到C点的过程中，小球的动能一直在减小 C．从A点下落到C点的过程中，橡皮筋对小球的拉力不断增大 D．从A点到C点小球重力势能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量 【答案】D 【解析】A．小球从A点到B点的运动过程，弹力为零，小球的重力势能转化为动能，但是从B点下落到C点的过程中，刚开始时，弹力向上，重力向下，弹力比较小，小于重力，合力向下，与小球运动的方向相同，小球向下加速运动，弹力慢慢变大，直至弹力等于重力时，速度变为最大；继续下落，弹力大于重力，合力向上，合力与速度方向相反，小球减速，直至到C点，故小球在BC之间某一点时的动能最大，故A错误； B．从B点下落到C点的过程中，小球的动能先增大，后减小，故B错误； C．从A到B，橡皮筋没有发生弹力形变，没有弹力，从B点下落到C点的过程中，橡皮筋对小球的拉力不断增大，故C错误； D．A点、C点速度都为零，动能为零，从A点到C点，小球的重力势能减小，橡皮筋的弹性势能增大，故小球重力势能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量，故D正确。 故选D。 17．（多选）如图所示，用小球、橡皮筋模拟“蹦极”。a点是起跳点，b是橡皮筋不系小球自然下垂时所在的位置，c点是小球从a点自由下落所能达到的最低点。在小球从a点到c点运动的过程当中，若不计任何摩擦，下列说法正确的是（　　） A．小球从b点到c点过程中，所受合力先减小后增大 B．小球从b点到c点过程中，其速度先增大后减小 C．当小球到达c点瞬间，小球受到的是非平衡力 D．当小球到达c点瞬间，小球的机械能一定为零 【答案】ABC 【解析】AB．b点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，小球到达b点时，橡皮筋处于自然下垂状态，对球没有拉力，则球只受重力作用，合力等于重力，当小球通过b点时，重力大于拉力，合力等于重力和拉力之差，做加速运动，速度会变大，当重力等于拉力时，合力为零，速度最大，小球继续向下运动，重力小于拉力，合力等于拉力和重力之差，速度减小，在达到c点时，速度为零，所以小球从b点到c点过程中，所受合力先减小后增大，速度先增大后减小，故AB正确； C．当小球到达c点瞬间，橡皮筋的弹性形变最大，弹力最大，弹力大于重力，受到非平衡力，故C正确； D．当小球下落到最低点c点时，动能为零，此时橡皮筋伸长到最长，则弹性势能最大，小球的机械能不为零，故D错误。 故选ABC。 18．（多选）如图甲所示，小球从高处自由下落到弹簧上。图乙为从小球刚接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的速度v和弹簧被压缩的长度之间的关系曲线，其中b为曲线最高处。不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变。下列说法正确的是（　　） A．从a处到c处，小球的动能先增大后减小 B．小球在b处时受到的重力和弹力大小相等 C．小球在c处时弹簧没有弹性势能 D．整个过程中，小球的机械能变小 【答案】ABD 【解析】A．从a处到c处，小球的质量不变，速度先变大后变小，小球的动能先增大后减小，故A正确； B．小球向下开始做加速运动，弹力小于重力，小球在b处时速度最大，然后做减速运动，表明b点后弹力大于重力，故b点受到的重力和弹力大小相等，故B正确； C．小球在c处时速度为0，为最低点，弹簧压缩程度最大，弹簧弹性势能最大，故C错误； D．小球接触弹簧后，弹簧被压缩，弹簧的弹性势能增大，小球将机能转化为弹簧的弹性势能，故整个过程中，小球的机械能变小，故D正确。 故选ABD。 19．（23-24九年级上·河北保定·期中）如图所示，弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上，a是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b是弹簧原长时小球的位置，c是小球到达最右端的位置。则小球从a运动到c的过程中，在 （选填“a”“b”或“c”）位置速度最大；从b到c的过程中，小球的动能转化为弹簧的 。 【答案】b 弹性势能 【解析】[1][2]因为水平杆光滑，所以小球在a点时只受到弹簧向右的弹力，则小球由a向b运动时会加速运动，即到达b点时速度最快，动能最大，机械能最大； 当小球经过b点后，由于弹簧弹力的作用，使得小球做减速运动，所以动能变小，弹性势能增大，小球的动能转化为弹簧的弹性势能。 20．甲、乙是两个完全相同的皮球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出，乙球竖直向上抛出，不计空气阻力。落地前的运动过程中，甲球的动能 （选填“增大”、“不变”或“减小”），刚到地面时的速度v甲 v乙（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】增大 等于 【解析】[1][2]甲乙皮球完全相同，皮球的质量相同，开始时，两个皮球所处的高度相同，重力势能相同；两个皮球的初速度相同，动能相同，因此两个小球的机械能相同；不计空气阻力，皮球在运动过程中只有动能和势能相互转化，运动过程中两个皮球的机械能守恒；落地前的运动过程中，皮球的高度减小，重力势能转化成动能，甲球的动能增大；落地时，两个皮球的重力势能全部转化为动能，且两个皮球的动能相同，质量相同，因此刚到地面时的速度v甲等于v乙，即。 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$