专题12.1 机械能（知识梳理+26个考点讲练+中考真题演练+难度分层练 共77题）-2025-2026学年苏科版物理九年级上册同步培优讲练（2024新教材）

专题12.1 机械能 （知识梳理+26个考点讲练+中考真题演练+难度分层练 共77题） 知识梳理 技巧点拨 1 知识点梳理01：动能 2 知识点梳理02：势能 3 知识点梳理03：动能和势能的相互转化 4 优选题型 考点讲练 5 考点1：动能的概念、影响动能的因素 5 考点2：能量的概念及单位 6 考点3：功和能的关系 6 考点4：比较动能大小 7 考点5：探究影响动能因素的实验装置及作用 7 考点6：探究动能大小与速度的关系 8 考点7：探究动能大小与质量的关系 9 考点8：重力势能的概念及影响因素 10 考点9：比较重力势能的大小 10 考点10：探究影响物体重力势能因素的实验装置及作用 11 考点11：探究重力势能大小与质量的关系 12 考点12：探究重力势能大小与高度的关系 13 考点13：探究物体的重力势能跟哪些因素有关的实验结论 15 考点14：弹性势能的概念及影响因素 16 考点15：弹性势能大小的比较 17 考点16：探究弹性势能大小与弹性形变关系的实验操作 18 考点17：动能和势能的应用 19 考点18：机械能的概念 19 考点19：辨析物体的机械能是否发生变化 20 考点20：物体运动过程中各种机械能的变化情况 21 考点21：单摆和滚摆运动时的能量变化情况 22 考点22：蹦极(蹦床)运动中的能量变化情况 22 考点23：人造卫星、天体运动等的能量转化 23 考点24：机械能守恒的条件 24 考点25：常见的机械能守恒及其辨析 24 考点26：机械能与其他形式能的转化 25 中考真题 实战演练 25 难度分层 拔尖冲刺 28 基础夯实 28 培优拔高 31 知识点梳理01：动能 1、的概念 （1）能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能。 （2）单位：焦耳，符号J。 （3）理解：①能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。 ②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”。如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功。也不一定要做功。 2、功与能的关系 （1）功是一个过程量，能量是一个状态量。功是描述一个力对物体作用过程中所取得成效的物理量，它是相对于一个过程而言能量是指一个物体具有能够对外做工的本领。 （2）具有能量的物体不一定在做功，但正在做功的物体一定具有能量。 （3）一个物体能够对外做的功越多，它具有的能量就越大。 3、动能概念：物体由于运动而具有的能，叫做动能。一切物体都具有动能。 （1）一切物体都具有动能（运动是绝对的）。 （2）影响动能大小的因素：物体的质量和速度。物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大。当物体的质量一定时，物体运动的速度越大其动能越大，物体的速度越小其动能越小，具有相同运动速度的物体，质量越大动能越大，质量越小动能越小。 4、探究动能的大小与哪些因素有关 （1）提出问题：动能的大小与哪些因素有关？ （2）猜想和假设：动能的大小可能与物体的质量有关，还可能与物体的运动速度有关 （3）实验方法：控制变量法和转换法 （4）实验器材：斜面、钢球、木块 （5）实验步骤： ①让同一个钢球从斜面的不同高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近； ②换用质量不同的钢球，让它们从斜面的同一高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近。 （6）实验现象： ①同一钢球从不同高度滚下，钢球碰撞木块时的速度不同。高度越高，钢球滚到平面上时的速度越大，木块被推得越远； ②质量不同的钢球从同一高度滚下，钢球滚到平面上时的速度相同。质量越大的钢球将木块推得越远。 （7）得出结论： ①物体动能的大小与物体的运动速度有关，物体运动速度越大，物体的动能越大； ②物体动能的大小与物体的质量有关，物体的质量越大，物体的动能越大。 （8）归纳总结：动能的大小与物体的质量和运动速度有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大 知识点梳理02：势能 1、势能：弹性势能和重力势能统称为势能。 2、重力势能 （1）重力势能概念：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。 （2）影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度。物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大。当物体的质量一定时，物体距零势能面的高度越大，其重力势能越大，物体距零势能面的高度越小，其重力势能越小；当物体距零势能面的高度一定时，物体质量越大其重力势能越大，物体质量越小其重力势能越小，物体的质量越大，举得越高，其重力势能就越大。 3、探究重力势能的大小与哪些因素有关？ （1）实验方法：控制变量法和转换法 （2）实验设计：让高处的重物下落，将小木桩打入沙中，比较小木桩陷入的深度。应用控制变量法确定要探究的量；应用转换法，通过小木桩陷入的深度来反映重力势能的大小。 （3）实验过程： ①让同一重物从不同的高度静止落下，撞击相同的两个小木桩，从较高处下落的重物将小木桩撞入沙中深些 ②用质量不同的重物，分别从同一高度处由静止落下，撞击相同的两个小木桩，质量大的重物将小木桩撞入沙中深些 （3）实验结论：物体的质量和物体所处的高度。物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大。 4、弹性势能 （1）弹性势能概念：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能。 （2）影响弹性势能大小的因素：弹性形变程度。同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大。当弹簧本身的性质相同时，形变越大，它具有的弹性势能就越大，形变越小，具有的弹性势能就越小；当弹簧形变相同时，性质不同的弹簧弹性势能不同。 5、探究弹性势能的大小与哪些因素有关 （1）实验方法：控制变量法和转换法 （2）实验设计：‌使用两根材料不同的弹簧A和B（‌长度和粗细相同）‌，‌小球、‌木块和长刻度尺。‌将弹簧按照不同的压缩长度安装好，‌确保弹簧被压缩的长度在弹性限度内。‌将小球置于弹簧的右端，‌放手后观察小球弹出的距离，‌以及木块被推动的距离。‌ （3）实验操作‌ 第一次实验中，‌将弹簧压缩到一定的长度ΔL1，‌记录木块被推动的距离S1。‌ 第二次实验中，‌将弹簧压缩到长度ΔL2（‌ΔL2＞ΔL1）‌，‌再次记录木块被推动的距离S2。‌ （4）数据分析：‌比较S1和S2的距离，‌如果S2的距离大于S1，‌说明弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关。‌‌ （5）实验结论：同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大。 知识点梳理03：动能和势能的相互转化 1、机械能：动能和势能之和称为机械能。动能和势能都属于机械能，动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量，动能和势能是机械能的两种表现形式。 2、动能和重力势能之间可以相互转化：动能和重力势能之间的相互转化一般发生在只受重力作用下的运动过程中，例如滚摆在下降的过程中，越转越快，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；滚摆在上升过程中，越转越慢，它的重力势能越来越大，动能越来越小，动能转化为重力势能。 3、动能和弹性势能之间也可以相互转化：它可以发生在同一物体上，也可以发生在不同物体之间，例如，从高处落下的皮球与地面撞击的过程中，由于皮球发生弹性形变，皮球的动能转化为弹性势能，皮球在恢复形变的过程中，它的弹性势能转化为动能．拉弯的弓把箭射出去的过程中，拉弯的弓具有弹性势能，射出去的箭具有动能，这是弓的弹性势能转化为箭的动能。 4、机械能守恒：如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。 5、各种形式的能量都可以相互转化：如电能可以转化为光能和内能；太阳能可以转化为电能等，动能和势能的相互转化只是能量相互转化中的一种形式，能量转化过程中一种能量减少，另一种能量增加。 6、水能的利用 （1）我们的祖先利用水流冲击水轮转动，用来汲水、磨粉。 （2）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。 7、风能的利用 （1）我们的祖先利用风力鼓起帆来推动船航行。 （2）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。 考点1：动能的概念、影响动能的因素 【典例精讲】（24-25八年级下·广东佛山·期末）如图所示，飞机向目标位置空投救灾物品，在 （选填“A”、“B”或“C”）位置释放物品较合理。救灾物品下落的过程中速度越来越大，受力 （选填“是”或“不是”）平衡的，物品的动能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【变式训练】（24-25九年级上·江苏苏州·期中）掷实心球是苏州市中考体育项目之一，图为掷出去的实心球从a处出手后，在空中的运动轨迹，球最终停在水平地面e处.则实心球（a点、c点高度相同，不计空气阻力）（   ） A．在a处重力势能最小 B．在b处动能为零 C．在a、c、e三处机械能相等 D．在d处动能最大 考点2：能量的概念及单位 【典例精讲】（25-26九年级上·全国·课后作业）能 物体能 ，我们就说这个物体具有能量，简称能。物体 越多，它具有的能就越多。能的单位是 。 【变式训练】（25-26九年级上·全国·课后作业）教材图片 知识点运用 如图所示，射箭运动员拉弓的时候，弓发生了形变，当他放箭的时候，箭被射出。这表明具有 的物体发生 后也具有能，同一弹性物体的 越大，具有的弹性势能就越多。 考点3：功和能的关系 【典例精讲】（24-25八年级下·黑龙江佳木斯·阶段练习）关于功和能的关系，下列说法正确的是（  ） A．具有能的物体一定正在做功 B．物体做功的过程就是能量转化的过程 C．物体做的功越多，它具有的能就越大 D．物体具有的能越大，它能够做的功就越多 【变式训练】（24-25九年级上·全国·单元测试）如图是现在比较流行的一种玩具回力车。让车轮触地往后退，放手后车子就能自动地前进。往后退得越多，松手后前进得也就越远。这是由于车子往后退的过程中，手对车内的弹簧片 使其被拧紧，从而具有了能。当放手时，弹簧片对车子做功，并将其储存的能量转化成车子前进的 能。 考点4：比较动能大小 【典例精讲】（2025·山东泰安·二模）如图甲所示，小红和同学正在踢毽子。小红先后以大小相同的初速度分别沿竖直向上和斜向上方向将毽子踢出，如图乙所示（忽略空气阻力）。下列说法正确的是（　　） A．毽子在空中上升过程中，踢力对它做功 B．踢出的毽子向上运动的过程中，毽子的惯性减小 C．毽子斜向上方上升到最高点时动能为零 D．脚踢毽子的力和毽子对脚的力大小一定相等 【变式训练】（2024·江苏连云港·中考真题）2024年4月25日，我国长征运载火箭成功将神舟十八号载人飞船送往预定轨道。载人飞船离开地面加速上升的过程中（　　） A．动能增大，重力势能不变 B．动能增大，重力势能增大 C．动能不变，重力势能不变 D．动能不变，重力势能增大 考点5：探究影响动能因素的实验装置及作用 【典例精讲】（24-25九年级上·广东汕尾·阶段练习）如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图。 （1）该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体 （物体A 、B质量不变）的关系； （2）该实验中所探究物体的动能是指物体 （填“A”或“B”）的动能。 （3）该实验物体动能的大小是通过 来反映的，这种实验探究方法是 （4）该实验物体的速度是指物体A 从斜面上由静止滚下与物体B即将碰撞时的速度，它是通过 （填“高度”或“质量”）来改变的：物体从斜面上由静止滑下过程中发生的能量转化是 ： 能转化为 （5）若要研究物体动能与质量的关系，则需用不同质量的物体从斜面 高度由静止滚下并观察记录，此种实验方法是 （6）该实验过程中多次将物体从斜面滑下来进行探究的目的是： 。 【变式训练】（24-25九年级上·陕西咸阳·阶段练习）某同学猜想物体的动能大小可能与物体的质量和速度有关，为了验证猜想，他设计了图中甲、乙两组对比实验。他让小钢球从同一斜面由静止开始滚下，并将静止在水平面上的木块撞出一段距离，实验情景分别如图中甲、乙所示。 (1)实验中物体的动能是指__________（填字母）。 A．小钢球撞击木块时的动能 B．小钢球撞击木块后的动能 C．小木块被钢球撞击后的动能 (2)分析图甲上下两图所示的对比实验，可得出结论： 。 (3)用图乙上下两图所示的对比实验不能验证其另外一个猜想，主要原因是： 。 (4)若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。 考点6：探究动能大小与速度的关系 【典例精讲】（25-26九年级上·湖南衡阳·开学考试）如图所示，在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，小球由斜面的某位置由静止滚下，撞击水平面上的小木块（其中）。 (1)实验中，探究的动能是指小球在 （斜面上/撞击木块时/撞击木块后），其大小是通过小木块被撞时移动的 来反映的； (2)分析比较甲、乙两组实验可得：物体的质量相同时， 越大，动能越大。 (3)分析比较甲、乙、丙三组实验还可得：重力势能大小与 和 有关。 【变式训练】（25-26九年级上·重庆·开学考试）在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，小开用质量不同的两个钢球，分别从不同的高度由静止开始滚下，实验过程如图所示。 (1)实验中，探究的动能是指______（填序号）。 A．钢球在斜面上的动能 B．钢球撞击木块时的动能 C．木块的动能 (2)由 两图得到的实验结论，可用于解释汽车超速带来的危害。 (3)若在进行乙图实验时，木块被撞后滑出木板，为了使木块不滑出木板，下列方法可行的是______（填序号）。 A．降低钢球滚下时的高度 B．换用一个质量更小的木块 C．增大钢球的质量 考点7：探究动能大小与质量的关系 【典例精讲】（2025·海南·二模）如图所示是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中，。 (1)实验中，探究的动能是指（　　）（填序号）。 A．小球在斜面上的动能 B．小球撞击木块时的动能 C．小球撞击木块后的动能 D．木块被小球撞击时的动能 (2)实验中，通过观察木块被小球撞击后 来判断小球的动能大小。 (3)对比 两次实验，可以研究物体的动能与速度的关系。 (4)分析图甲和图丙，得到的实验结论： 。 【变式训练】（2025·安徽铜陵·一模）如图所示质量不同的小球从同一斜面同一高度由静止开始下滑，撞击静止在水平面上的纸盒，甲球将纸盒推动的更远，水平面的粗糙程度也相同，关于该实验，下列判断正确的是（　　） A．本实验是研究动能大小与速度的关系 B．根据现象可以推知甲球到达水平面时的速度较大 C．根据现象可以推知甲对纸盒做的功较多 D．如果甲乙从不同高度静止滚下，则不能判断甲乙到达水平面时具有动能多少 考点8：重力势能的概念及影响因素 【典例精讲】（25-26九年级上·宁夏银川·开学考试）2022 年 2 月 8 日，北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛，谷爱凌不负众望，为中国队赢下了一块宝贵的金牌。她从高处急速滑下，到达跳台后双膝微弯，使劲一蹬，顺势跃向空中，完美翻腾后从空中下落，是因为重力方向是 ，从空中下落的过程中，她的惯性 ，重力势能 。（后两空选填“增大”“不变”或“减小”） 【变式训练】（2025·四川广安·三模）中国瑞昌国际羽毛球大师赛于年月日在江西瑞昌落幕，中国球员斩获男单、女单、男双、女双四个单项冠军，中国香港组合夺得混双冠军。羽毛球离开球拍后的上升过程中，下列有关羽毛球的说法正确的是（　　） A．动能不变，重力势能增大 B．动能减小，重力势能增大 C．动能增大，重力势能增大 D．动能减小，重力势能不变 考点9：比较重力势能的大小 【典例精讲】（2025·广东深圳·三模）水碓是我国古代劳动人民的伟大发明之一，它巧妙地利用水力及杠杆原理，进行精妙的能量转换设计，是古人智慧的生动体现。题甲图为古代水碓通过水力驱动木槌舂米的实物图。当水流推动水轮转动时，水轮横轴上的突起会依次与碓梢末端接触并施加作用力，从而带动杠杆使木槌抬起再落下实现舂米。 当水流从高处下落冲击水轮时，水轮的动能变 （选填“大”或“小”）；当木槌被举至最高点时，木槌的 能最大。 【变式训练】（2023·福建·中考真题）东南海域水质的改善，给了中华白海豚一个温馨的家。如图所示，下列说法正确的是（    ）    A．海豚跃出海面减速上升过程，动能不变 B．海豚跃起到最高点时，重力势能最大 C．海豚从高处落回海面过程，重力势能不变 D．海豚在海面下加速下潜过程，动能变小 考点10：探究影响物体重力势能因素的实验装置及作用 【典例精讲】（2025·天津蓟州·二模）沈仔细同学在研究“影响重力势能大小的因素”时，提出了如下猜想： 猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关； 猜想二：重力势能的大小可能与物体所在的高度有关； 猜想三：重力势能的大小可能与物体的体积有关。 他为了验证猜想，准备了如下实验器材：花泥（易产生塑性形变）若干块，体积相同、质量为m的小球3个和质量为2m、3m的小球各一个；体积不同的小球3个，将它们分别从不同位置由静止释放，小球陷入花泥里的深度情况如图所示；请你完成下列内容。 (1)本实验中，小球的重力势能大小是通过观察 来反映的； (2)分析A、B、C球的实验现象，可得出结论： ； (3)为了验证猜想三，G、H球的质量分别为 。 【变式训练】（24-25九年级上·广东汕尾·阶段练习）如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，A、B、C三个小球的大小相同，质量关系为。现让三个小球同时由静止释放，小球落到沙地上的状态如图中虚线球所示。 (1)由图可知，小球 （选填“A”“B”或“C”）的重力势能最大； (2)比较小球 ，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系，得出的结论是：物体质量一定时， ，重力势能越大； (3)小球在空中下落时减少的重力势能主要转化为 ； (4)某组同学在探究时为了显示重力势能的大小，甲同学用橡皮泥代替沙子，乙同学用海绵代替沙子，你认为更合适的方案是 （选填“甲”或“乙”）。 考点11：探究重力势能大小与质量的关系 【典例精讲】（24-25八年级下·四川德阳·期末）如图所示，模拟打桩机工作过程的实验，让铁块静止下落，撞击小桌桌面，下列分析正确的是（  ） A．用不同质量的铁块从相同高度静止下落，质量较大的使桌腿陷入细沙更浅 B．用相同质量的铁块从不同高度静止下落，高度较小的使桌腿陷入细沙更深 C．铁块下落过程中，重力势能增加，动能减小，机械能不变 D．铁块的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大 【变式训练】（2025·陕西咸阳·一模）小津利用玉米面团和装有水的饮料瓶，依次做了如图所示的实验，来探究“重力势能大小跟哪些因素有关”。 (1)利用实验①②可探究重力势能大小与 （选填“物体的质量”或“物体所在的位置高度”）是否有关。 (2)《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物”危害性大的原因，可通过分析实验②③得出的结论来解释，请你写出该结论： 。 考点12：探究重力势能大小与高度的关系 【典例精讲】（25-26九年级上·北京延庆·开学考试）利用图甲中的势能演示实验器(质量不同的钢球、透明塑料管、泡沫板、带托垫的长铁钉等)探究物体的重力势能大小与物体所处位置的高度是否有关，进行了如下操作 (1)自变量： ；怎么改： 。因变量： ；怎么测： 。 (2)按照正确的步骤进行了实验，请你把下面的实验内容补充完整 ①让质量为m的钢球，从高度为h1的塑料管顶部由静止释放，砸到泡沫板上的长铁钉托垫上，如图乙，测量托垫向下移动的距离为s1； ②让质量为m的钢球 ，砸到泡沫板上的长铁钉托垫上，如图乙，测量托垫向下移动的距离为s2； ③ ，从高度为h3的塑料管顶部由静止释放，砸到泡沫板上的长铁钉托垫上，如图乙，测量托垫向下移动的距离为s3； ④测得h1<h2<h3，s1<s2<s3，根据实验数据可得结论 . (3)设计实验表格 。 【变式训练】（25-26九年级上·北京·开学考试）在探究“物体的重力势能大小与物体质量和被举高高度的关系”实验时，所用器材有：若干个质量不同的重物、装有适量沙子的透明沙箱、小桌，实验装置如图所示。把小桌腿朝下放在透明的沙箱中，让重物从高处落下，撞击小桌，观察桌腿陷入沙子的深度； (1)实验中探究的是 （选填“重物”、“小桌”或“沙子”）的重力势能； (2)将质量相同的重物从不同高度A、B、C三处由静止释放，且 这是要探究物体重力势能大小与物体 的关系；实验时，观察到桌腿陷入沙子的深度分别为hA'、hB'、hc'，且 ，由此可得出结论 ； (3)同学们在讨论重力势能与生活、生产的联系时，提出下列几种现象或应用，其中与本实验结论有关的是 。 A．禁止高空抛物 B．大货车限载限速 C．上车请系好安全带 D．机翼上部总是凸起下部平滑 考点13：探究物体的重力势能跟哪些因素有关的实验结论 【典例精讲】（2024·江苏南通·模拟预测）某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B球质量为2m，让A、B两球从距沙表面高H处静止下落，C球从距沙表面高2H处静止下落，D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙深度均为h3，且h1＜h2＜h3 （1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过 来反映的，这里用到的实验方法是 （选填“转换法”或“控制变量法”）； （2）比较A、B两球，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论： ； （3）比较A、C两球，发现C球陷入沙深度更大，由此可得出结论： ； （4）比较C、D两球，发现两球运动路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径 （选填：“有关”或“无关”）； （5）不计空气阻力，小球在下落过程陷入沙面之前，将重力势能转化为 能。小球这种能的增加量 小球重力势能的减小量。（选填“大于”、“小于”或“等于”） 【变式训练】（2025·陕西商洛·三模）高空抛物被称之为“悬在城市上空的痛”，其强大的打击力对人们的生命安全构成了严重威胁。为了探究“高空抛物对地面打击力的大小与哪些因素有关”。小华提出了下列猜想： 猜想一：打击力的大小与物体的高度有关； 猜想二：打击力的大小与物体的质量有关。 为了验证猜想，准备的器材有：一个足球和一个篮球（如图甲所示）、三张面积足够大的白纸和印纸（注：印纸受到力的挤压后会在下方的白纸上留下印迹）。 (1)高空抛物时，重物在下落过程中重力对其做功，重物的 能转化为 能。 (2)实验中用足球或篮球模拟高空抛下的物体，通过观察物体落在白纸上形成印迹的 来反映其对地面打击力的大小。足球对印纸的打击力是由于 发生形变产生的。 (3)为了验证猜想一，小华设计了如下实验步骤： a．将印纸叠放在白纸上并平放于水平地面，再将足球从印纸正上方的高度处由静止释放，足球对印纸的打击力为，并在白纸上留下“印迹1”，如图乙所示； b．换用新的白纸和印纸，将足球从印纸正上方的（）高度处由静止释放，足球在白纸上留下“印迹2”，如图乙所示； 对比“印迹1”和“印迹2”可以得出结论：同一物体，所处的高度越高，对地面打击力越 。 (4)为了验证猜想二，小华换用新的白纸和印纸，将篮球（）从印纸正上方的高度处由静止释放，篮球对印纸的打击力为，并在白纸上留下“印迹3”，如图乙所示。他通过比较“印迹1”和“印迹3”得出结论：同一高度由静止释放的物体，质量越大，对地面打击力越大。你认为小华通过上述实验过程得出的结论 （选填“可信”或“不可信”），理由是： 。 考点14：弹性势能的概念及影响因素 【典例精讲】（2025·湖北·二模）2025年5月9日，国际女子网球协会（WTA）罗马站展开上半区女单第二轮的较量，郑钦文直落两盘击败达尼洛维奇，赢得2025年红土首胜。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，下列说法正确的是（　　） A．网球离开球拍后，球拍网面的弹性势能增大 B．球从位置A运动到位置B的过程中重力势能在减小 C．球在最高点B处时动能不为零 D．球从位置B运动到位置C的过程中机械能在增大 【变式训练】（25-26九年级上·全国·课后作业）小雨是一位乒乓球爱好者，他发现不同品牌的乒乓球旋转速度与弹性有明显不同，他想比较一下两种乒乓球的弹性大小。请你与他一起设计并完成实验。 【设计与完成实验】 （1）将两个乒乓球（质量相同）从 由静止同时释放，通过两球落到同一桌面上弹起的 来比较它们的弹性大小，结果发现很难得出结论； （2）继续观察发现，两球在桌面上反复弹跳，甲球停止弹跳时，乙球还在弹跳； （3）多次实验结果相同，说明 球的弹性好； 【分析与交流】 （1）小雨分析了其中的道理后提出了他的看法：乒乓球在下落过程中重力势能逐渐 ，动能逐渐 ；（均选填“增加”或“减少”） （2）该实验采用了转换法，将比较乒乓球的弹性大小分别转换为比较乒乓球弹起的 和 。 考点15：弹性势能大小的比较 【典例精讲】（24-25九年级上·陕西咸阳·期中）如图所示是撑杆跳高运动员在比赛时的情景。运动员起跳时，笔直的撑杆变得弯曲，此过程中撑杆的 能增大，若在撑杆由弯变直的过程中把运动员看作在匀速上升，则此过程运动员的机械能 （选填“变大”“变小”或“不变”）；当运动员上升至最高点时，运动员的动能 （选填“为”或“不为”）零。 【变式训练】（22-23九年级上·江苏宿迁·期中）“文明城市”的创建让城市更美更洁净，如图所示是园林工人使用的剪刀，为便于剪断树枝，人手握住图中修枝剪刀两个把手的 （填“AB”或“CD”）位置效果更佳，这样握的目的是为了 ；剪枝时弹簧被压缩，剪断树枝后，工人松开手，剪刀会在弹簧的作用下自动张开，在剪刀自动张开的过程中弹簧的弹性势能将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。 考点16：探究弹性势能大小与弹性形变关系的实验操作 【典例精讲】（2025·江苏镇江·模拟预测）同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧如图（a）所示。小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏。结果发现小军的笔弹得高一些，小文分析：笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？小文猜想： ①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关； ②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。 (1)小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块，在同一水平面上进行了如图（b）所示的实验，此实验是为了验证猜想 ，实验中弹性势能的大小是通过 来体现的； (2)为验证另一个猜想小文进行了如下操作： a.将小球置于弹簧A的右端，使弹簧被压缩的长度为2cm，放手后小球被弹出，并与一木块相碰，木块被推动了一段距离； b.将弹簧 （选填“A”或“B”）压缩的程度稍大一些，把小球置于弹簧的右端，观察小球撞击木块后木块移动的距离； c.若，说明弹簧的弹性势能的大小与弹性形变的程度 （选填“有关”或“无关”）； 若，说明弹簧的弹性形变越大，弹性势能越 。 【变式训练】（2023九年级·全国·专题练习）游戏“愤怒的小鸟”深受同学们的喜爱，游戏其实就是像打弹弓一样，把“小鸟”对准怪物打过去（如图所示）；同一角度，当橡皮筋拉得越长时，小鸟就飞得越远，那么说明橡皮筋所具有的弹性势能就越大；善于思考的小明同学结合上述现象想到，橡皮筋的弹性势能除了与橡皮筋的伸长量有关，是否还与橡皮筋自身长度、粗细有关？于是他利用弹珠和弹弓各一个、相同材质、粗细不同的橡皮筋若干条、剪刀、刻度尺等实验器材设计了实验，为了验证橡皮筋的弹性势能与橡皮筋自身长度的关系，请你帮助小明完善实验步骤； ①用剪刀将1条橡皮筋剪成长度 （选填“相等”或“不等”）的三段；并用刻度尺量出橡皮筋的长度； ②依次将这三段橡皮筋固定在弹弓上，在弹性限度范围内， ，将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹珠弹射的 ； ③记录实验数据，观察现象，得出结论。 考点17：动能和势能的应用 【典例精讲】（24-25九年级上·甘肃张掖·阶段练习）无人机已被应用于诸多领域，在无人机匀速上升的过程中，对其分析正确的是（   ） A．动能不变，重力势能增大 B．动能减小，重力势能增大 C．动能增大，重力势能增大 D．动能增大，重力势能减小 【变式训练】（2025·山东青岛·二模）为了提高环境质量，经常有如图所示的喷雾车在街道上喷雾作业。喷雾车作业时保持匀速直线运动，下列说法正确的是（　　） A．喷雾的目的是为了清洁地面 B．喷出的水雾是水蒸气液化形成的 C．喷雾车的动能不变 D．喷雾车的动能变小 考点18：机械能的概念 【典例精讲】（2025·黑龙江大庆·二模）如图甲所示，水平桌面上放有一内壁光滑的竖直圆筒，筒底固定一根弹簧，原长在O点。将一小球放置在弹簧上，静止时位于A点（如图乙）。现将小球下压至B点，并用此处的装置锁定（如图丙）。解锁后，小球向上弹出筒口。忽略空气阻力。下列说法中正确的是（　　） A．图乙中圆筒对桌面的压力小于图丙中的压力 B．因为筒壁光滑，小球从B点向上运动的过程中，小球的机械能总量不变 C．图丙中小球脱离弹簧后还能继续上升是因为受到惯性作用 D．对比图甲和图乙，说明力可以使物体发生形变 【变式训练】（2024·山东济南·中考真题）2022年12月，全球单机容量最大功率百万千瓦水轮发电机组、引领世界水电的超级工程——白鹤滩水电站（如图）全部机组投产发电，成为仅次于三峡水电站的全球第二大水电站和清洁能源生产基地。所谓水电站，就是把水的机械能（简称“水能”）转化成 的工厂；水电站发电所用的能源——水的机械能属于 （选填“可再生能源”或“不可再生能源”）。    考点19：辨析物体的机械能是否发生变化 【典例精讲】（25-26九年级上·河南南阳·阶段练习）如图所示是2023年10月26日，我国长征二号F遥十七运载火箭搭载神舟十七号载人飞船发射升空时的壮观情景。火箭通常选用热值较 （选填“大”或“小”）的物质作为燃料，燃气推动火箭和飞船上升过程中，飞船的机械能会 （选填“增加”“减少”或“不变”），火箭外壳的温度会 （选填“升高”“降低”或“不变”）。 【变式训练】（2025·安徽亳州·三模）2025年，我国将有多型可重复使用火箭实施首飞。可重复使用火箭在将人造卫星送入太空的过程中，一级火箭会利用剩余燃料落回地面，从而实现重复使用。下列说法中正确的是（   ） A．火箭加速上升时，卫星的重力势能转化为动能 B．火箭加速上升时，卫星的机械能不变 C．一级火箭利用剩余燃料匀速降落时，动能不变 D．一级火箭利用剩余燃料匀速降落时，机械能减小 考点20：物体运动过程中各种机械能的变化情况 【典例精讲】（2025·湖南湘西·二模）如图所示，将一个小球用细绳悬挂起来，先把小球从B点拉至A点后静止释放，小球会在A、C两点之间来回摆动，最终静止下来。下列说法正确的是（　　） A．小球从B点拉至A点过程重力做功使小球重力势能增加 B．小球从A点摆动至B点，势能全部转化动能 C．小球每次经过B点，其动能都比上一次小 D．小球最终会停在A点 【变式训练】（2025九年级·新疆·专题练习）小新在一条长度约为1m的不可伸长细绳的一端系一个质量为100g的小铁球，做成一个摆。当摆动角度很小时，小铁球摆动一个来回所用的时间（摆的周期T）是一定的。 (1)小铁球从高处向低处摆动过程中，重力势能 （填“减小”或“增大”）， 能增大； (2)如图所示，小新将小铁球拉开很小的角度α，然后由静止释放；从小铁球摆到最低点时开始计时并计数为0，当小铁球第100次到达最低点时，结束计时，记录总时间为100s。该摆的周期T为 s；将小铁球拉开角度β（β＜α）由静止释放，此时摆的周期 （填“大于”“小于”或“等于”）T； (3)小铁球摆动到最低点时，小铁球的重力 1N。细绳对小铁球的拉力 1N（均填“等于”或“不等于”）。 考点21：单摆和滚摆运动时的能量变化情况 【典例精讲】（24-25九年级上·广东汕尾·阶段练习）下列过程中，属于势能转化为动能的是（　　） A．滚摆下降的过程 B．用力拉长弹弓橡皮条的过程 C．“子弹”射出打在靶上的过程 D．跳水运动员将跳板踏弯的过程 【变式训练】（24-25九年级上·广东东莞·期末）如图是某球员传球时，足球的一段运动轨迹，其中A点的重力势能 （填“大于”“小于”或“等于”）B点的重力势能。若不计空气阻力，足球在上升的过程中，动能转化为 能，当足球运动至最高点时，动能 （填“为零”或“不为零”）。 考点22：蹦极(蹦床)运动中的能量变化情况 【典例精讲】（2025·河北唐山·三模）如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点，运动员由静止开始下落。A点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，B点时运动员受到的弹力等于重力，C点是运动员所能到达的最低点。从O点到A点，运动员的机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）；运动员在 （选填“A”“B”或“C”）点时的动能最大。（整个过程中忽略空气阻力，弹性绳自重不计） 【变式训练】（25-26九年级上·吉林·开学考试）蹦床是一项传统的奥运比赛项目。如图所示，在一次比赛中，运动员从高处下落到蹦床上又被弹起。在这个过程中，下列说法不正确的是（　　） A．运动员上升到最高点时的重力势能最大 B．运动员在下落的过程中（未接触蹦床前）重力势能转化为动能 C．运动员下落到最低点时的动能最大 D．运动员下落到最低点时蹦床的弹性势能最大 考点23：人造卫星、天体运动等的能量转化 【典例精讲】（2025·安徽池州·一模）如图所示是人造卫星绕地球运行的示意图，关于人造卫星绕地球运行过程中下列说法正确的是（　　） A．人造卫星从近地点运动到远地点的过程中重力势能转化为动能 B．人造卫星运行过程中处于平衡状态 C．人造卫星对地球的力等于地球对人造卫星的力 D．人造卫星运行过程中不受到任何力的作用 【变式训练】（25-26九年级上·黑龙江大庆·开学考试）阅读短文并回答问题： 如图所示，人造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，卫星在大气层外运行，不受空气阻力，只有动能和势能的转化。请回答： 当卫星从近地点向远地点运动时，它的势能 、动能 （选填“增大”或“减小”）。 考点24：机械能守恒的条件 【典例精讲】（2024·山东菏泽·一模）小美沿光滑的滑梯滑道从顶端下滑的过程中，小美的（　　） A．重力势能减小，动能不变 B．动能增大，机械能不变 C．重力势能减小，机械能减小 D．重力势能不变，机械能减小 【变式训练】（2023·河南南阳·一模）体育测试立定跳远项目中，小华同学从最高点到落地点，重心不断下降，轨迹如图所示。则此过程重力势能转化为 能。不考虑空气阻力，机械能大小 （选填“不变”“增大”或“减小”）。 考点25：常见的机械能守恒及其辨析 【典例精讲】（2025·安徽·一模）小明在操场练习石英球的投掷，当他将石英球斜向上投出，不计空气阻力，球在离开手后上升到最高点的过程中，石英球的机械能 。（选填“增大”“减小”或“不变”） 【变式训练】（2025·湖南衡阳·模拟预测）如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。已知A、B两点距离水平面的高度分别为H、h。重力做的功即同过程中物体重力势能的减少量，水平面上克服摩擦力做功即同过程中物体动能的减少量。忽略空气阻力，则C点距离水平面的高度为（　　） A． B． C． D． 考点26：机械能与其他形式能的转化 【典例精讲】（25-26九年级上·重庆·开学考试）小南用弹簧测力计拉着一个木块，在斜面上完成了两次实验：①沿斜面缓慢向上匀速拉动木块；②拉动木块至斜面顶端后，让木块沿粗糙斜面加速下滑到底端。不考虑空气阻力，下列关于木块在两次实验中动能、重力势能和机械能变化的判断，正确的是（    ） A．实验①：动能变大，重力势能不变，机械能变大 B．实验①：动能变小，重力势能变大，机械能不变 C．实验②：动能变大，重力势能变小，机械能不变 D．实验②：动能变大，重力势能变小，机械能变小 【变式训练】（2024·辽宁鞍山·一模）如图所示，小球从左侧斜面的P点由静止释放，在右侧斜面上能到达的最高位置是Q点，M、N是小球运动过程中先后经过的两个等高点，下列说法正确的是（　　） A．小球在左侧斜面向下运动的过程中，重力势能越来越小，动能越来越大 B．小球从P点向Q点运动的过程中，所受重力不做功 C．小球从P点向Q点运动的过程中，机械能守恒 D．小球通过M、N两点时的动能大小相等 1．（2025·江苏无锡·中考真题）如图甲所示，将摆球悬挂在拉力传感器上后，再固定在O点，时刻摆球静止于C点，将摆球拉至A位置后，于时刻由静止释放，摆球在A、B间来回摆动，不计空气阻力。图乙是拉力传感器示数F随时间t的变化图像。分析图像可知：小球重力为 N；时刻，小球运动到 （选填“A点”、“AC之间”或“C点”）；时刻，小球动能 （选填“增大”、“减小”或“先减小后增大”）；小球在C点受到的合力为 N。 2．（2025·江苏苏州·中考真题）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，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。 (1)小球滚下斜面的过程中，它的 能转化为动能，其动能大小是通过 来反映的。 (2)分析比较甲、丙两次实验，可得出的结论是：物体质量相同时， 越大，动能越大。 (3)分析比较甲，乙两次实验，可得出的结论是： 。 (4)若甲实验中木块的重力为1N，木块水平移动的距离是30cm，则重力对木块做功 J。 3．（2025·江苏盐城·中考真题）如图甲所示，重为的正方体滑块套在水平放置的方管上，在水平向右风力的作用下，滑块向右做匀速直线运动。将方管按图乙竖直放置后，滑块竖直向下运动。假设滑块受到风力的大小和方向始终保持不变，其受到方管的摩擦力等于它们间压力大小的0.8倍，方管足够长忽略空气阻力。关于图甲中的滑块受到的风力等于 ；图乙中的滑块受到摩擦力等于 ，图乙中滑块的动能变化情况是 。 4．（2025·江苏常州·中考真题）蹦极运动简化后与下列情景相似：如图甲所示，弹性细绳的一端固定在O点，另一端系着一个小球，小球从O点释放后上下往复运动。由于空气阻力作用，最终会停在O点下方的某个位置。已知小球速度v与下落高度h的关系如图乙所示，细绳拉力F与下落高度h的关系如图丙所示。下列描述正确的是（　　） A．弹性细绳原长为1.2m B．小球下落的最大高度为1.5m C．小球最终停在1.2m的位置 D．已知小球在下落过程中不计空气阻力，弹性细绳的最大弹性势能为30J 5．（2025·江苏南通·中考真题）图甲是小丽探究动能大小与速度关系时的实验场景：斜面上有两平行轨道，将两小球①、②从轨道上由静止释放，与放置在水平木板上的两个相同木块①、②发生碰撞，两个木块初始位置到斜面底端的距离相等。 （1）为完成实验，应使两个质量 的小球从轨道上 高度由静止释放（均选填“相同”或“不同”）； （2）本实验的研究对象是 ，若在光滑水平面上 完成实验（选填“能”、“不能”）； （3）由图甲场景可知，两木块通过A、B两点处所受的滑动摩擦力大小分别为fA、fB，则fA fB，滑行中，木块的动能转化成 能； （4）图乙是另一次实验的场景：将两小球从图中E、F处静止释放，最终木块①从水平木板的右端滑出。小丽用质量更大的木块③替换木块①后继续此次实验，将两小球仍从图中E、F处由静止释放，木块③恰好未滑出木板（如图乙木块3位置），你认为小丽的实验改进能否验证图甲中的实验结论 （能/不能），理由是 。 基础夯实 1．（2025·江苏盐城·中考真题）如图所示，摆球下降的过程中，它的（　　） A．重力势能减小，动能减小 B．重力势能减小，动能增大 C．重力势能增大，动能增大 D．重力势能增大，动能减小 2．（2025·江苏镇江·二模）中国空间站绕地运行轨道高度是：远地点346.9km，近地点319.6km。如图，空间站从远地点向近地点加速运动的过程中，其（　　） A．动能不变 B．重力势能变大 C．重力势能转化为动能 D．动能转化为重力势能 3．（2025·江苏徐州·三模）在水平地面上铺一张纸，将两个完全相同的皮球表面涂黑，使其分别从不同高度自由落下，在纸上留下如图所示的黑色圆斑、，下列说法正确的是（　　） A．刚接触纸面时两球速度相同 B．刚接触纸面时两球重力势能不同 C．留下圆斑的过程中，皮球的动能全部转化为重力势能 D．皮球从较高位置下落形成圆斑 4．（25-26九年级上·江苏南京·阶段练习）把常用的按钮式圆珠笔笔尖朝上，笔尾抵在桌面用力按下后放手，它会弹起很高。把它拆开后发现，它能弹起的原因是内部装有一根弹簧，如图甲所示。图乙中，A为按下后放手的时刻，B为按下后弹簧恢复原长的时刻，C为向上运动到最高点的时刻。弹簧的弹性势能在 （选填“A”“B”或“C”）点最大。圆珠笔在B→C过程，动能转化为 。 5．（2025·江苏无锡·中考真题）用如图所示的装置探究物体的动能大小与速度的关系时，应让同一辆小车从斜面 高度处由静止滑下，撞击置于水平面上 （选填“相同”或“不同”）位置的同一木块。通过比较木块 来比较小车动能的大小。 6．（2025·江苏宿迁·中考真题）2025年4月30日13时08分，神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱在进入大气层一段时间后，由于受空气阻力作用会匀速下降，此过程中，动能 ，势能 ，机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 7．（24-25八年级下·广东汕头·期末）如图是小明要攀登的南、北两个坡的示意图，坡道是 （选填“滑轮”“轮轴”或“斜面”）的应用实例。若两坡的路况接近，则 （选填“南”或“北”）坡路径较省力；向上攀登的过程中，小明的重力势能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 8．（24-25九年级下·江苏南京·期中）如图在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的活动中： (1)让物体从斜面不同高度由静止滚下，探究的是“物体动能大小与 的关系； (2)若要探究“物体动能大小与质量的关系”，应改变物体 的质量，整个过程中，物体B增加的内能 （选填“＞”、“=”或“＜”）物体A减小的机械能。 9．（2025·江苏宿迁·二模）小明同学在进行实验探究：“推断物体不受力时的运动”的实验中，让小车每次从斜面上滑下，滑到铺有粗糙程度不同的毛巾、棉布、木板的水平面上，小车在水平面上运动的距离如图甲所示。 (1)让小车从同一斜面 由静止滑下，目的是让小车到达水平面时具有相同的 ； (2)实验中小明通过比较小车在水平面运动的距离长短来反映 ； (3)通过分析可知：平面越光滑，小车受到阻力越小，小车速度减小越 ；进一步推理可得：若接触面绝对光滑，小车将一直做匀速直线运动； (4)利用如图乙所示可以探究物体的动能跟运动速度的关系： ①进行实验时，为改变小球在水平面上开始运动的速度，应使小球从同一斜面上的 高度由静止滚下； ②小球在同一斜面上的位置越高，滚下时木块被撞得越远，实验表明，质量相同的小球，运动的速度越大，动能越大；请根据这一结论，对驾驶员提出一条关于交通安全方面的建议： 。 10．（24-25八年级下·河南·课后作业）小明看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远。小明猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关。 (1)为验证其猜想是否正确，他设计了如图实验（弹簧被压缩后未超过其弹性限度）：如图所示，将同一个弹簧压缩 （选填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较木块 ，从而比较弹簧弹性势能的大小； (2)若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的，理由是 ； (3)在此实验中你猜想：弹性势能的大小还与弹簧的 有关。 培优拔高 11．（25-26九年级上·江苏宿迁·阶段练习）将纸锥从高处释放，若纸锥竖直下落时，受到的空气阻力随下落速度的增大而增大，则纸锥落地前，在空中竖直下落过程中，下列情形可能的是（　　） A．动能先增大后不变 B．动能先增大后减小 C．动能保持不变 D．重力势能保持不变 12．（2025·江苏镇江·中考真题）如图所示，一起重机从a处由静止开始竖直向上吊起一重物，吊起过程中吊绳对重物的拉力与重物的速度成反比，重物向上分别经过b、c两处且ab段与bc段距离相同，不考虑空气阻力，在重物上升过程中，下列说法正确的是（    ） A．重物可能先加速再减速 B．拉力在ab段对重物所做的功大于在bc段对重物所做的功 C．重物经过ab段所用的时间等于经过bc段所用的时间 D．重物的动能转化为重力势能 13．（2025·江苏镇江·一模）如图，两个相同的磁铁球1和2，从相同高度同时自由下落，其中球2途经一根竖直放置的铜管，在铜管中受到一个竖直向上的电磁阻力，其大小随速度增大而增大。某时刻两小球的位置如图中虚线所示（不计空气阻力）。则（　　） A．此时球1的速度等于球2 B．此时球2的速度可能在减小 C．球2在铜管中速度可能一直增大 D．球1和球2到达水平线MN处的动能相等 14．（2025·江苏淮安·中考真题）如图所示是小明用弹弓射出小石子的场景。橡皮筋被拉时发生的形变越大，小石子弹出时的速度越 ，该过程中橡皮筋的 能转化为小石子的 能。弹出的小石子能继续向前飞行，是因为小石子具有 。 15．（2025·江苏常州·中考真题）2025年2月20日，实践二十五号卫星与北斗G7卫星对接之后，实践二十五号卫星为北斗G7卫星注入142kg燃料。燃料加注过程中，两颗卫星结合在一起环绕地球做匀速转动且距地高度不变，加注过程中北斗G7卫星的动能 、重力势能 、机械能 。 16．（2025·江苏无锡·中考真题）如图所示，将弹簧、小车置于水平木板面上，被压缩后的弹簧将小车弹出，这一过程中，弹簧的弹性势能转化为小车的 能。实验表明，弹簧被压缩得越短，小车被弹开的距离越远，这说明，弹簧的弹性形变越大，弹性势能越 。小车在水平木板上运动时，所受重力对小车 （选填“做功”或“不做功”）。 17．（2025·江苏无锡·模拟预测）如图所示的单摆，摆球从A点静止释放、经过最低点B到达与A等高的C点返回。在摆动过程中，球在A点的机械能 （选填“大于”、“小于”或“等于”）B点的机械能；当小球摆动到C点时，小球 （选填“处于”或“不处于”）平衡状态，若此时小球所受的所有力突然全部消失，小球将 （选填“保持静止”或“匀速直线运动”或“曲线运动”）。 18．（25-26九年级上·江苏南京·阶段练习）小红看到“严禁高空抛物”的警示牌，于是探究物体重力势能的大小与哪些因素有关。如图所示，她将三个相同的木桩置于等高的位置，让物体甲、乙、丙从木桩正上方某一高度由静止自由下落，将木桩打入沙中。已知：物体甲、乙、丙质量关系 。 (1)重物自由下落打击木桩，通过观察木桩陷入沙中的深度可判断物体 释放前具有的重力势能最大，这种方法在物理学中属于 。 (2)比较图（a）和（b），可探究重力势能的大小与 的关系； (3)处于高处的重物具有较大的 能，下落过程中转化为 能，一旦砸中行人或物品会造成严重后果。 (4)某组同学在探究时为了显示重力势能的大小，A同学用橡皮泥代替沙子，B同学用海绵代替沙子，你认为 （填“A”或“B”）同学的做法更合适。 19．（25-26九年级上·江苏宿迁·阶段练习）如图所示是某学习小组探究“动能大小跟哪些因素有关”的实验操作（有一木块静止放在水平面上，甲、乙、丙中小球质量分别为m、2m、3m）。 (1)由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能与 有关，由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能与 有关。 (2)让小球从同一高度由静止开始滚下，目的是使小球到达水平面时具有相同的 。 (3)实验中通过比较 来判断小球具有动能的大小。 (4)A同学认为由步骤乙和步骤丙可以判断动能大小与速度的关系，你认为他的观点是 的（选填“正确”或“错误”），理由是 ； (5)通过比较 两个步骤可以判断动能大小与物体质量的关系。 20．（2025·江苏盐城·二模）小明发现力学中有很多相似实验，他找了如下器材：①表面平整的长木板（带斜面）；②刻度尺；③弹簧测力计；④小车；⑤木块（一边带钩）；⑥毛巾；⑦棉布；⑧钩码。 (1)小明探究“阻力对物体运动的影响”实验时，选择了一些器材如图所示，让小车从同一斜面相同高度由静止滑下，是为了使小车到达斜面底端时 相同。 (2)比较甲、乙、丙三次实验，发现阻力越小，小车滑行的距离就越远，说明小车运动的速度改变 得越 （选填“快”或“慢”）。 (3)小车在毛巾表面和木板表面克服摩擦力做功的功率分别为P甲、P乙，则P甲 P乙（>/</=）。 (4)在丙图中作出小车在水平面滑行时的受力示意图（作用点在0点）。 (5)实验推理可知，如果水平面绝对光滑，小车的运动状态 （改变/不改变）。 (6)某小组实验中，小车从木板右侧滑出，无法标记小车运动的距离，在器材不变的情况下，改进 的方法是 (7)小明为了探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”，他选择了序号①、⑤、⑧以及 （填序号）的器材。 (8)探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验中，在丙图的基础上只需要再选择序号⑤的 器材就可以探究动能的大小与 的关系。 第 1 页 共 11 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题12.1 机械能 （知识梳理+26个考点讲练+中考真题演练+难度分层练 共77题） 知识梳理 技巧点拨 1 知识点梳理01：动能 2 知识点梳理02：势能 3 知识点梳理03：动能和势能的相互转化 4 优选题型 考点讲练 5 考点1：动能的概念、影响动能的因素 5 考点2：能量的概念及单位 6 考点3：功和能的关系 7 考点4：比较动能大小 8 考点5：探究影响动能因素的实验装置及作用 9 考点6：探究动能大小与速度的关系 11 考点7：探究动能大小与质量的关系 12 考点8：重力势能的概念及影响因素 14 考点9：比较重力势能的大小 15 考点10：探究影响物体重力势能因素的实验装置及作用 16 考点11：探究重力势能大小与质量的关系 18 考点12：探究重力势能大小与高度的关系 19 考点13：探究物体的重力势能跟哪些因素有关的实验结论 22 考点14：弹性势能的概念及影响因素 24 考点15：弹性势能大小的比较 26 考点16：探究弹性势能大小与弹性形变关系的实验操作 27 考点17：动能和势能的应用 29 考点18：机械能的概念 30 考点19：辨析物体的机械能是否发生变化 31 考点20：物体运动过程中各种机械能的变化情况 32 考点21：单摆和滚摆运动时的能量变化情况 34 考点22：蹦极(蹦床)运动中的能量变化情况 35 考点23：人造卫星、天体运动等的能量转化 36 考点24：机械能守恒的条件 37 考点25：常见的机械能守恒及其辨析 38 考点26：机械能与其他形式能的转化 39 中考真题 实战演练 40 难度分层 拔尖冲刺 44 基础夯实 44 培优拔高 49 知识点梳理01：动能 1、的概念 （1）能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能。 （2）单位：焦耳，符号J。 （3）理解：①能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。 ②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”。如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功。也不一定要做功。 2、功与能的关系 （1）功是一个过程量，能量是一个状态量。功是描述一个力对物体作用过程中所取得成效的物理量，它是相对于一个过程而言能量是指一个物体具有能够对外做工的本领。 （2）具有能量的物体不一定在做功，但正在做功的物体一定具有能量。 （3）一个物体能够对外做的功越多，它具有的能量就越大。 3、动能概念：物体由于运动而具有的能，叫做动能。一切物体都具有动能。 （1）一切物体都具有动能（运动是绝对的）。 （2）影响动能大小的因素：物体的质量和速度。物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大。当物体的质量一定时，物体运动的速度越大其动能越大，物体的速度越小其动能越小，具有相同运动速度的物体，质量越大动能越大，质量越小动能越小。 4、探究动能的大小与哪些因素有关 （1）提出问题：动能的大小与哪些因素有关？ （2）猜想和假设：动能的大小可能与物体的质量有关，还可能与物体的运动速度有关 （3）实验方法：控制变量法和转换法 （4）实验器材：斜面、钢球、木块 （5）实验步骤： ①让同一个钢球从斜面的不同高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近； ②换用质量不同的钢球，让它们从斜面的同一高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近。 （6）实验现象： ①同一钢球从不同高度滚下，钢球碰撞木块时的速度不同。高度越高，钢球滚到平面上时的速度越大，木块被推得越远； ②质量不同的钢球从同一高度滚下，钢球滚到平面上时的速度相同。质量越大的钢球将木块推得越远。 （7）得出结论： ①物体动能的大小与物体的运动速度有关，物体运动速度越大，物体的动能越大； ②物体动能的大小与物体的质量有关，物体的质量越大，物体的动能越大。 （8）归纳总结：动能的大小与物体的质量和运动速度有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大 知识点梳理02：势能 1、势能：弹性势能和重力势能统称为势能。 2、重力势能 （1）重力势能概念：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。 （2）影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度。物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大。当物体的质量一定时，物体距零势能面的高度越大，其重力势能越大，物体距零势能面的高度越小，其重力势能越小；当物体距零势能面的高度一定时，物体质量越大其重力势能越大，物体质量越小其重力势能越小，物体的质量越大，举得越高，其重力势能就越大。 3、探究重力势能的大小与哪些因素有关？ （1）实验方法：控制变量法和转换法 （2）实验设计：让高处的重物下落，将小木桩打入沙中，比较小木桩陷入的深度。应用控制变量法确定要探究的量；应用转换法，通过小木桩陷入的深度来反映重力势能的大小。 （3）实验过程： ①让同一重物从不同的高度静止落下，撞击相同的两个小木桩，从较高处下落的重物将小木桩撞入沙中深些 ②用质量不同的重物，分别从同一高度处由静止落下，撞击相同的两个小木桩，质量大的重物将小木桩撞入沙中深些 （3）实验结论：物体的质量和物体所处的高度。物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大。 4、弹性势能 （1）弹性势能概念：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能。 （2）影响弹性势能大小的因素：弹性形变程度。同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大。当弹簧本身的性质相同时，形变越大，它具有的弹性势能就越大，形变越小，具有的弹性势能就越小；当弹簧形变相同时，性质不同的弹簧弹性势能不同。 5、探究弹性势能的大小与哪些因素有关 （1）实验方法：控制变量法和转换法 （2）实验设计：‌使用两根材料不同的弹簧A和B（‌长度和粗细相同）‌，‌小球、‌木块和长刻度尺。‌将弹簧按照不同的压缩长度安装好，‌确保弹簧被压缩的长度在弹性限度内。‌将小球置于弹簧的右端，‌放手后观察小球弹出的距离，‌以及木块被推动的距离。‌ （3）实验操作‌ 第一次实验中，‌将弹簧压缩到一定的长度ΔL1，‌记录木块被推动的距离S1。‌ 第二次实验中，‌将弹簧压缩到长度ΔL2（‌ΔL2＞ΔL1）‌，‌再次记录木块被推动的距离S2。‌ （4）数据分析：‌比较S1和S2的距离，‌如果S2的距离大于S1，‌说明弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关。‌‌ （5）实验结论：同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大。 知识点梳理03：动能和势能的相互转化 1、机械能：动能和势能之和称为机械能。动能和势能都属于机械能，动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量，动能和势能是机械能的两种表现形式。 2、动能和重力势能之间可以相互转化：动能和重力势能之间的相互转化一般发生在只受重力作用下的运动过程中，例如滚摆在下降的过程中，越转越快，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；滚摆在上升过程中，越转越慢，它的重力势能越来越大，动能越来越小，动能转化为重力势能。 3、动能和弹性势能之间也可以相互转化：它可以发生在同一物体上，也可以发生在不同物体之间，例如，从高处落下的皮球与地面撞击的过程中，由于皮球发生弹性形变，皮球的动能转化为弹性势能，皮球在恢复形变的过程中，它的弹性势能转化为动能．拉弯的弓把箭射出去的过程中，拉弯的弓具有弹性势能，射出去的箭具有动能，这是弓的弹性势能转化为箭的动能。 4、机械能守恒：如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。 5、各种形式的能量都可以相互转化：如电能可以转化为光能和内能；太阳能可以转化为电能等，动能和势能的相互转化只是能量相互转化中的一种形式，能量转化过程中一种能量减少，另一种能量增加。 6、水能的利用 （1）我们的祖先利用水流冲击水轮转动，用来汲水、磨粉。 （2）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。 7、风能的利用 （1）我们的祖先利用风力鼓起帆来推动船航行。 （2）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。 考点1：动能的概念、影响动能的因素 【典例精讲】（24-25八年级下·广东佛山·期末）如图所示，飞机向目标位置空投救灾物品，在 （选填“A”、“B”或“C”）位置释放物品较合理。救灾物品下落的过程中速度越来越大，受力 （选填“是”或“不是”）平衡的，物品的动能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 A 不是 变大 【规范解答】[1]物品原来随飞机一起运动，当物品被投出后由于惯性，还要保持原来的速度继续向前运动，所以若空投时，飞机刚好处在目标的正上方，则物品不能落到目标处，会落到目标的前方，因此只有适当提前投放才能命中目标，所以飞机应在A点处进行空投。 [2]救灾物品下落的过程中速度越来越大，处于非平衡状态，受力不是平衡的。 [3]救灾物品下落的过程中，质量不变，速度越来越大，动能变大。 【变式训练】（24-25九年级上·江苏苏州·期中）掷实心球是苏州市中考体育项目之一，图为掷出去的实心球从a处出手后，在空中的运动轨迹，球最终停在水平地面e处.则实心球（a点、c点高度相同，不计空气阻力）（   ） A．在a处重力势能最小 B．在b处动能为零 C．在a、c、e三处机械能相等 D．在d处动能最大 【答案】D 【规范解答】A．重力势能与实心球所处的高度和物体的质量有关，b处重力势能最大，d、e两处重力势能最小，故A不符合题意； B．实心球在b处有水平速度，所以b处动能不为零，故B不符合题意； C．因为不计空气阻力，可以认为实心球从a处出手后，在空中的运动的过程中到与地面碰撞之前机械能守恒，到达地面后受地面的摩擦力逐渐减速，球最终停在水平地面e处。因此a、c两处机械能相等，e处机械能为零，故C不符合题意； D．实心球从a处到d处，机械能守恒，d处重力势能最小，故动能最大，故D符合题意。 故选D 。 考点2：能量的概念及单位 【典例精讲】（25-26九年级上·全国·课后作业）能 物体能 ，我们就说这个物体具有能量，简称能。物体 越多，它具有的能就越多。能的单位是 。 【答案】 对外做功 能够对外做功 焦耳（J） 【规范解答】[1]一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量。 [2]物体能够对外做的功越多，表示它具有的能量就越多，能量的大小用能够做的功的多少来衡量。 [3]能量的国际单位与功的单位相同，都是焦耳，简称焦，符号为J。 【变式训练】（25-26九年级上·全国·课后作业）教材图片 知识点运用 如图所示，射箭运动员拉弓的时候，弓发生了形变，当他放箭的时候，箭被射出。这表明具有 的物体发生 后也具有能，同一弹性物体的 越大，具有的弹性势能就越多。 【答案】 弹性 弹性形变 弹性形变程度 【规范解答】[1][2]如图所示，射箭运动员拉弓的时候，弓发生了形变，当他放箭的时候，箭被射出，此时弓对箭做功，说明弓具有能，这表明具有弹性的物体发生弹性形变后具有能。 [3]弹性势能与物体的弹性形变程度有关，同一弹性物体的弹性形变程度越大，具有的弹性势能就越多。 考点3：功和能的关系 【典例精讲】（24-25八年级下·黑龙江佳木斯·阶段练习）关于功和能的关系，下列说法正确的是（  ） A．具有能的物体一定正在做功 B．物体做功的过程就是能量转化的过程 C．物体做的功越多，它具有的能就越大 D．物体具有的能越大，它能够做的功就越多 【答案】BD 【规范解答】A．具有能的物体不一定正在做功，例如拉长的弹簧、吊灯等，故A错误； B．物体做功的过程就是能量转化的过程，比如电流通过灯泡做功，电能转化为光能和内能，故B正确； C．一些物体能够做功，说明这个物体具有能量，物体做的功越多，转化的能量越大，但不一定蕴藏的能量很大，故C错误； D．物体具有的能越大，说明它能够做的功越多，因为能是物体做功的本领，故D正确。 故选 BD。 【变式训练】（24-25九年级上·全国·单元测试）如图是现在比较流行的一种玩具回力车。让车轮触地往后退，放手后车子就能自动地前进。往后退得越多，松手后前进得也就越远。这是由于车子往后退的过程中，手对车内的弹簧片 使其被拧紧，从而具有了能。当放手时，弹簧片对车子做功，并将其储存的能量转化成车子前进的 能。 【答案】 做功 动 【规范解答】[1]车子往后退的过程中，手对车内的弹簧片做功，车内的弹簧片被拧紧，发生了弹性形变，具有了弹性势能。 [2]放手后，弹簧恢复弹性形变，弹性势能变小，同时对车子做功，车子具有了动能。所以弹性势能转化为动能。 考点4：比较动能大小 【典例精讲】（2025·山东泰安·二模）如图甲所示，小红和同学正在踢毽子。小红先后以大小相同的初速度分别沿竖直向上和斜向上方向将毽子踢出，如图乙所示（忽略空气阻力）。下列说法正确的是（　　） A．毽子在空中上升过程中，踢力对它做功 B．踢出的毽子向上运动的过程中，毽子的惯性减小 C．毽子斜向上方上升到最高点时动能为零 D．脚踢毽子的力和毽子对脚的力大小一定相等 【答案】D 【规范解答】A．毽子在空中上升过程中，毽子不再受到脚对它的踢力，故此时踢力不做功，故A错误； B．惯性只与质量有关，毽子在向上运动时，质量不变，则它的惯性就不变，故B错误； C．毽子斜向上运动到最高点时，有水平方向上的速度，此时毽子的速度不为零，故动能就不为零，故C错误； D．脚踢毽子时，脚对毽子提供一个力，由于力的作用是相互的，毽子也会对脚提供一个力，故脚踢毽子的力和毽子对脚的力是一对相互作用力，其大小相等，故D正确。 故选D。 【变式训练】（2024·江苏连云港·中考真题）2024年4月25日，我国长征运载火箭成功将神舟十八号载人飞船送往预定轨道。载人飞船离开地面加速上升的过程中（　　） A．动能增大，重力势能不变 B．动能增大，重力势能增大 C．动能不变，重力势能不变 D．动能不变，重力势能增大 【答案】B 【规范解答】火箭加速上升过程中，其携带神舟十三号飞船的质量不变、高度变大，重力势能变大；质量不变、速度变大，动能变大。 故选B。 考点5：探究影响动能因素的实验装置及作用 【典例精讲】（24-25九年级上·广东汕尾·阶段练习）如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图。 （1）该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体 （物体A 、B质量不变）的关系； （2）该实验中所探究物体的动能是指物体 （填“A”或“B”）的动能。 （3）该实验物体动能的大小是通过 来反映的，这种实验探究方法是 （4）该实验物体的速度是指物体A 从斜面上由静止滚下与物体B即将碰撞时的速度，它是通过 （填“高度”或“质量”）来改变的：物体从斜面上由静止滑下过程中发生的能量转化是 ： 能转化为 （5）若要研究物体动能与质量的关系，则需用不同质量的物体从斜面 高度由静止滚下并观察记录，此种实验方法是 （6）该实验过程中多次将物体从斜面滑下来进行探究的目的是： 。 【答案】 速度 A B被撞开的距离大小 转换法 高度 重力势 动能 相同 控制变量法 避免实验的偶然性，得到普遍规律 【规范解答】（1）[1]动能的大小与物体的质量和速度都有关，由于这一实验中只有一个物体A从斜面上滑下，质量不能改变，通过改变物体A最初的高度，可以改变其达到水平面的速度，所以本实验要探究的是物体动能的大小与物体速度的关系。 （2）[2]该实验研究的主体是物体A，研究的是物体A的动能。 （3）[3] [4]该实验物体动能的大小是通过物体B被撞开的距离大小反映的，B被撞的越远，说明小球的动能越大，被撞的越近，说明小球的动能越小，这里采用了转换法的思想。 （4）[5]该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B即将碰撞时的速度，这个速度是通过改变小球A在斜面上的高度实现的，高度不同，小球滑到平面时的速度不同。 [6][7]忽略小车与斜面间的摩擦及空气阻力，当小车从斜面静止滑下，高度减小，速度增大，所以是重力势能转化为动能。 （5）[8][9]由控制变量法知道，若要研究物体动能与质量的关系，则需不同质量的物体从斜面相同高度由静止滚下，并观察记录。 （6）[10]一次实验得出的结论有偶然性，实验过程中多次将物体从斜面上滑下来，避免实验的偶然性，得到普遍规律。 【变式训练】（24-25九年级上·陕西咸阳·阶段练习）某同学猜想物体的动能大小可能与物体的质量和速度有关，为了验证猜想，他设计了图中甲、乙两组对比实验。他让小钢球从同一斜面由静止开始滚下，并将静止在水平面上的木块撞出一段距离，实验情景分别如图中甲、乙所示。 (1)实验中物体的动能是指__________（填字母）。 A．小钢球撞击木块时的动能 B．小钢球撞击木块后的动能 C．小木块被钢球撞击后的动能 (2)分析图甲上下两图所示的对比实验，可得出结论： 。 (3)用图乙上下两图所示的对比实验不能验证其另外一个猜想，主要原因是： 。 (4)若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。 【答案】(1)A (2)当物体质量一定时，物体的速度越大，动能越大 (3)没有控制小钢球的速度相同 (4)不能 【规范解答】（1）根据题意可知，实验中需要改变小球的质量或小球撞击木块时的速度，所以是探究小球的动能，即小球撞击木块时的动能的大小，故选A。 （2）由图甲上下两图可知，小球质量相同，小球下落的高度不同，是为了验证物体的动能与速度的关系。由图可知，下面的图小球下落的高度高，到达水平面时的速度大，推动木块移动的距离远，说明小球的动能大。所以可以得出结论：当物体质量一定时，物体的速度越大，动能越大。 （3）影响物体动能大小的因素有质量和速度，图乙上下两图探究动能与质量的关系，需控制小球的速度相等，即从相同的高度落下，而图乙上下两图，小球下落的高度不同，所以不能验证动能与质量的关系，因为没有控制小球的速度相同。 （4）若水平面绝对光滑，小球将做匀速直线运动一直运动下去，无法比较在水平面上运动的距离，所以本实验将不能达到探究目的。 考点6：探究动能大小与速度的关系 【典例精讲】（25-26九年级上·湖南衡阳·开学考试）如图所示，在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，小球由斜面的某位置由静止滚下，撞击水平面上的小木块（其中）。 (1)实验中，探究的动能是指小球在 （斜面上/撞击木块时/撞击木块后），其大小是通过小木块被撞时移动的 来反映的； (2)分析比较甲、乙两组实验可得：物体的质量相同时， 越大，动能越大。 (3)分析比较甲、乙、丙三组实验还可得：重力势能大小与 和 有关。 【答案】(1) 撞击木块时 距离 (2)速度 (3) 物体的质量 物体所处的高度 【规范解答】（1）[1][2]实验中，通过小木块被撞时移动的距离来反映小球动能的大小，对木块做功越多，木块在水平面上移动的距离越远，表明小球的动能越大，故探究的动能是指小球在撞击木块时的动能大小，这种方法叫做转换法。 （2） 甲、乙两组实验中，小球的质量相同，乙图中小球下滑的高度大于甲图中小球下滑的高度，乙图中小球撞击木块时的速度更大，木块被推动的距离更远，这表明物体的质量相同时，速度越大，动能越大。 （3）[1][2]小球在斜面上下落是重力势能转化为动能，重力势能越大转化为的动能越大，使木块被撞击的距离越远，所以分析题图还可得重力势能的大小与物体的质量和物体所处的高度有关。 【变式训练】（25-26九年级上·重庆·开学考试）在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，小开用质量不同的两个钢球，分别从不同的高度由静止开始滚下，实验过程如图所示。 (1)实验中，探究的动能是指______（填序号）。 A．钢球在斜面上的动能 B．钢球撞击木块时的动能 C．木块的动能 (2)由 两图得到的实验结论，可用于解释汽车超速带来的危害。 (3)若在进行乙图实验时，木块被撞后滑出木板，为了使木块不滑出木板，下列方法可行的是______（填序号）。 A．降低钢球滚下时的高度 B．换用一个质量更小的木块 C．增大钢球的质量 【答案】(1)B (2)甲、丙 (3)A 【规范解答】（1）在这个实验中，我们最终是通过钢球撞击木块的情况来探究动能大小的相关因素，所以探究的动能是指钢球撞击木块时的动能，故选B。 （2）汽车超速是指质量一定时，速度越大，动能越大。要得到这个结论，需要控制质量相同，改变速度（即钢球从不同高度滚下）。甲、丙两图中钢球质量相同（都是质量为m的钢球），从不同高度滚下，所以由甲、丙两图得到的实验结论，可用于解释汽车超速带来的危害。 （3）A．降低钢球滚下时的高度，钢球到达水平面时的速度减小，动能减小，对木块做功减小，木块移动距离减小，可能使木块不滑出木板，该方法可行。故A符合题意； B．换用一个质量更小的木块，木块质量减小，在受到相同撞击力时，运动状态更容易改变，会滑得更远，更易滑出木板，该方法不可行。故B不符合题意； C．增大钢球的质量，钢球动能增大，撞击木块后，木块被推动的距离增大，更易滑出木板，该方法不可行，故C不符合题意。 故选A。 考点7：探究动能大小与质量的关系 【典例精讲】（2025·海南·二模）如图所示是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中，。 (1)实验中，探究的动能是指（　　）（填序号）。 A．小球在斜面上的动能 B．小球撞击木块时的动能 C．小球撞击木块后的动能 D．木块被小球撞击时的动能 (2)实验中，通过观察木块被小球撞击后 来判断小球的动能大小。 (3)对比 两次实验，可以研究物体的动能与速度的关系。 (4)分析图甲和图丙，得到的实验结论： 。 【答案】(1)B (2)移动的距离 (3)甲、乙 (4)速度相同时，质量越大，动能越大 【规范解答】（1）物体由于运动而具有的能量叫作动能，该实验中，运动的小球能对木块做功，则探究的动能是指小球撞击木块时的动能，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 （2）根据转换法，实验中通过比较木块被撞击后移动的距离来反映小球动能的大小，木块移动的距离越远，小球的动能越大。 （3）该实验运用控制变量法，研究物体的动能与速度的关系，要控制质量相同，小球从斜面下滑时的高度不同，由，可知，应对比甲、乙两次实验。 （4）图甲和图丙中，小球的质量不同，从斜面的同一高度滚下，小球到达水平面时速度相等，丙图中木块移动的距离远，所以丙图中小球撞击木块时的动能大，可以得到结论：速度相同时，质量越大，动能越大。 【变式训练】（2025·安徽铜陵·一模）如图所示质量不同的小球从同一斜面同一高度由静止开始下滑，撞击静止在水平面上的纸盒，甲球将纸盒推动的更远，水平面的粗糙程度也相同，关于该实验，下列判断正确的是（　　） A．本实验是研究动能大小与速度的关系 B．根据现象可以推知甲球到达水平面时的速度较大 C．根据现象可以推知甲对纸盒做的功较多 D．如果甲乙从不同高度静止滚下，则不能判断甲乙到达水平面时具有动能多少 【答案】C 【规范解答】A．质量不同的小球从同一斜面同一高度由静止开始下滑，是为了控制到达水平面时的速度相同，而球的质量不同，实验探究的是动能大小与物体质量的关系，故A错误； B．根据甲球将纸盒推得更远这一实验现象，只能推出甲球到达水平面时具有的动能更大，而动能大小与质量有关，两球质量不同，不能推知甲球到达水平面时的速度较大这一结论，故B错误； C．实验中利用球将纸盒推动的距离来反映球对纸盒做功的多少，这是转换法。甲球将纸盒推得更远，说明甲球对纸盒做功更多。故C正确； D．甲乙从不同高度静止滚下，只要比较两球将纸盒推动的距离即可比较甲乙到达水平面时具有动能的多少。能将纸盒推得越远，说明该球对纸盒做功多，该球到达水平面时具有的动能就大。故D错误。 故选C。 考点8：重力势能的概念及影响因素 【典例精讲】（25-26九年级上·宁夏银川·开学考试）2022 年 2 月 8 日，北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛，谷爱凌不负众望，为中国队赢下了一块宝贵的金牌。她从高处急速滑下，到达跳台后双膝微弯，使劲一蹬，顺势跃向空中，完美翻腾后从空中下落，是因为重力方向是 ，从空中下落的过程中，她的惯性 ，重力势能 。（后两空选填“增大”“不变”或“减小”） 【答案】 竖直向下 不变 减小 【规范解答】[1]力可以改变物体的运动状态。翻腾后从空中下落，是因为她受到重力作用改变了运动状态，重力是物体由于地球的吸引而受到的力，方向是竖直向下的。 [2]惯性大小只与质量有关，所以完美翻腾后从空中下落的过程中，其质量不变，所以她的惯性不变。 [3]她下落时，质量不变，高度减小，故重力势能减小。 【变式训练】（2025·四川广安·三模）中国瑞昌国际羽毛球大师赛于年月日在江西瑞昌落幕，中国球员斩获男单、女单、男双、女双四个单项冠军，中国香港组合夺得混双冠军。羽毛球离开球拍后的上升过程中，下列有关羽毛球的说法正确的是（　　） A．动能不变，重力势能增大 B．动能减小，重力势能增大 C．动能增大，重力势能增大 D．动能减小，重力势能不变 【答案】B 【规范解答】羽毛球离开球拍后的上升过程中，质量不变，速度减小，高度变大，所以重力势能增大，动能转化为重力势能，动能减小，故B正确，ACD错误。 故选B。 考点9：比较重力势能的大小 【典例精讲】（2025·广东深圳·三模）水碓是我国古代劳动人民的伟大发明之一，它巧妙地利用水力及杠杆原理，进行精妙的能量转换设计，是古人智慧的生动体现。题甲图为古代水碓通过水力驱动木槌舂米的实物图。当水流推动水轮转动时，水轮横轴上的突起会依次与碓梢末端接触并施加作用力，从而带动杠杆使木槌抬起再落下实现舂米。 当水流从高处下落冲击水轮时，水轮的动能变 （选填“大”或“小”）；当木槌被举至最高点时，木槌的 能最大。 【答案】 大 重力势 【规范解答】[1]当水流从高处下落冲击水轮时，水流的机械能转移给水轮，水轮转动，水轮的动能变大。 [2]重力势能的大小与质量和高度有关，当木槌被举至最高点时，高度最高，木槌的重力势能最大。 【变式训练】（2023·福建·中考真题）东南海域水质的改善，给了中华白海豚一个温馨的家。如图所示，下列说法正确的是（    ）    A．海豚跃出海面减速上升过程，动能不变 B．海豚跃起到最高点时，重力势能最大 C．海豚从高处落回海面过程，重力势能不变 D．海豚在海面下加速下潜过程，动能变小 【答案】B 【规范解答】A．海豚跃出海面减速上升过程中，质量不变，速度变小，动能变小，故A错误； B．海豚跃起到最高点时，质量不变，高度最大，重力势能最大，故B正确； C．海豚从高处落回海面过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，故C错误； D．海豚在海面下加速下潜过程中，质量不变，速度变大，动能变大，故D错误。 故选B。 考点10：探究影响物体重力势能因素的实验装置及作用 【典例精讲】（2025·天津蓟州·二模）沈仔细同学在研究“影响重力势能大小的因素”时，提出了如下猜想： 猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关； 猜想二：重力势能的大小可能与物体所在的高度有关； 猜想三：重力势能的大小可能与物体的体积有关。 他为了验证猜想，准备了如下实验器材：花泥（易产生塑性形变）若干块，体积相同、质量为m的小球3个和质量为2m、3m的小球各一个；体积不同的小球3个，将它们分别从不同位置由静止释放，小球陷入花泥里的深度情况如图所示；请你完成下列内容。 (1)本实验中，小球的重力势能大小是通过观察 来反映的； (2)分析A、B、C球的实验现象，可得出结论： ； (3)为了验证猜想三，G、H球的质量分别为 。 【答案】(1)小球陷入花泥的深度 (2)见解析 (3)2m，2m 【规范解答】（1）本实验中，小球的重力势能大小是通过小球陷入花泥的深度来反映的，这是转换法的应用。 （2）比较A、B、C三球，下落高度和运动路径相同，小球的质量越大，小球陷入花泥的深度越大，由此可得出结论：当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大。 （3）研究物体重力势能与物体体积的关系时，需要保持物体质量和下落高度不变，所以F球、G球和H球的质量相同都应该为2m。 【变式训练】（24-25九年级上·广东汕尾·阶段练习）如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，A、B、C三个小球的大小相同，质量关系为。现让三个小球同时由静止释放，小球落到沙地上的状态如图中虚线球所示。 (1)由图可知，小球 （选填“A”“B”或“C”）的重力势能最大； (2)比较小球 ，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系，得出的结论是：物体质量一定时， ，重力势能越大； (3)小球在空中下落时减少的重力势能主要转化为 ； (4)某组同学在探究时为了显示重力势能的大小，甲同学用橡皮泥代替沙子，乙同学用海绵代替沙子，你认为更合适的方案是 （选填“甲”或“乙”）。 【答案】(1)A (2) A、B 高度越高 (3)动能 (4)甲 【规范解答】（1）小球释放前的重力势能越大，小球的能量就越多，做功本领越强，则小球陷入沙中越深，图中小球A陷入沙中的深度最大，说明小球A的重力势能最大。 （2）[1][2]若要判断重力势能的大小和重物下落高度的关系，根据控制变量法可知，控制小球的质量相同，小球所处的高度不同，所以，可比较小球A、B；由题意和题图可知，小球A、B质量相同，所处的高度不同，小球A所处的高度较大，小球A陷入沙中的深度较大，说明小球A的重力势能较大，由此可得：物体质量一定时，高度越高，重力势能越大。 （3）球在空中下落时，高度降低、速度变大，重力势能减少，动能增大，重力势能主要转化为动能。 （4）本实验是通过观察小球陷入沙中的深浅来判断影响小球的重力势能大小的因素，因重力势能的大小无法直接观察到，所以采用的是转换法，橡皮泥形变不能恢复，便于前后进行比较，而海绵会部分恢复原状不能保持最大形变，故更合适的是甲同学的方法。 考点11：探究重力势能大小与质量的关系 【典例精讲】（24-25八年级下·四川德阳·期末）如图所示，模拟打桩机工作过程的实验，让铁块静止下落，撞击小桌桌面，下列分析正确的是（  ） A．用不同质量的铁块从相同高度静止下落，质量较大的使桌腿陷入细沙更浅 B．用相同质量的铁块从不同高度静止下落，高度较小的使桌腿陷入细沙更深 C．铁块下落过程中，重力势能增加，动能减小，机械能不变 D．铁块的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大 【答案】D 【规范解答】A．用不同质量的铁块从相同高度静止下落，质量较大的铁块所具有的重力势能较大，下落时使桌腿陷入细沙更深，故A错误； B．用相同质量的铁块从不同高度静止下落，高度较小的铁块所具有的重力势能较小，下落时使桌腿陷入细沙更浅，故B错误； C．铁块下落过程中，重力势能转化为动能，重力势能减小，动能增加，忽略摩擦损耗的能量，机械能不变，但存在空气阻力，铁块下落过程中会克服空气的摩擦力做功。故C错误； D．重力势能与物体的质量和高度有关，铁块的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大，故D正确。 故选D。 【变式训练】（2025·陕西咸阳·一模）小津利用玉米面团和装有水的饮料瓶，依次做了如图所示的实验，来探究“重力势能大小跟哪些因素有关”。 (1)利用实验①②可探究重力势能大小与 （选填“物体的质量”或“物体所在的位置高度”）是否有关。 (2)《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物”危害性大的原因，可通过分析实验②③得出的结论来解释，请你写出该结论： 。 【答案】(1)物体的质量 (2)在质量一定时，高度越高，重力势能越大。 【规范解答】（1）实验①②中两个瓶子装的水的质量不同，所处高度相同，根据控制变量法，是探究重力势能大小与体的质量的关系。 （2）实验②③中两个瓶子装的水的质量相同，所处高度不同，高度高的掉下来将玉米面团砸的凹陷更严重，根据控制变量法和转化法可得出结论：在质量一定时，高度越高，重力势能越大。 考点12：探究重力势能大小与高度的关系 【典例精讲】（25-26九年级上·北京延庆·开学考试）利用图甲中的势能演示实验器(质量不同的钢球、透明塑料管、泡沫板、带托垫的长铁钉等)探究物体的重力势能大小与物体所处位置的高度是否有关，进行了如下操作 (1)自变量： ；怎么改： 。因变量： ；怎么测： 。 (2)按照正确的步骤进行了实验，请你把下面的实验内容补充完整 ①让质量为m的钢球，从高度为h1的塑料管顶部由静止释放，砸到泡沫板上的长铁钉托垫上，如图乙，测量托垫向下移动的距离为s1； ②让质量为m的钢球 ，砸到泡沫板上的长铁钉托垫上，如图乙，测量托垫向下移动的距离为s2； ③ ，从高度为h3的塑料管顶部由静止释放，砸到泡沫板上的长铁钉托垫上，如图乙，测量托垫向下移动的距离为s3； ④测得h1<h2<h3，s1<s2<s3，根据实验数据可得结论 . (3)设计实验表格 。 【答案】(1) 物体所处位置的高度 使用同一钢球，让它从不同高度的塑料管顶部由静止释放 物体重力势能的大小 测量托垫向下移动的距离 (2) 从高度为h2的塑料管顶部由静止释放 让质量为m的钢球 质量相同的物体，所处位置的高度越高，重力势能越大 (3) h/m s/m 【规范解答】（1）[1][2]自变量是在实验中被操纵或改变的变量。在探究物体的重力势能大小与物体所处位置的高度是否有关的实验中，需要改变物体所处的高度，所以自变量是物体所处位置的高度。改变方法是：使用同一钢球，让它从不同高度的塑料管顶部由静止释放。 [3][4]因变量是随着自变量的变化而变化的变量。在该实验中，重力势能的大小通过钢球砸到泡沫板上使长铁钉托垫向下移动的距离来体现，所以因变量是物体重力势能的大小。测量方法是：测量托垫向下移动的距离。 （2）①让质量为m的钢球，从高度为h1的塑料管顶部由静止释放，砸到泡沫板上的长铁钉托垫上，如图乙，测量托垫向下移动的距离为s1； ②[1]为了探究重力势能与高度的关系，应保持钢球质量不变，改变高度，所以让质量为m的钢球从高度为h2的塑料管顶部由静止释放，砸到泡沫板上的长铁钉托垫上，测量托垫向下移动的距离为s2； ③[2]同理，为了进一步探究，还需要再改变高度进行实验，所以让质量为m的钢球，从高度为h3的塑料管顶部由静止释放，砸到泡沫板上的长铁钉托垫上，测量托垫向下移动的距离为s3。 ④[3]已知 ℎ1< ℎ2< ℎ3​， 𝑠1< 𝑠2<𝑠3，​即高度越高，托垫向下移动的距离越大，说明钢球的重力势能越大，所以可得结论：质量相同的物体，所处位置的高度越高，重力势能越大。 （3）设计实验表格如下所示： h/m s/m 【变式训练】（25-26九年级上·北京·开学考试）在探究“物体的重力势能大小与物体质量和被举高高度的关系”实验时，所用器材有：若干个质量不同的重物、装有适量沙子的透明沙箱、小桌，实验装置如图所示。把小桌腿朝下放在透明的沙箱中，让重物从高处落下，撞击小桌，观察桌腿陷入沙子的深度； (1)实验中探究的是 （选填“重物”、“小桌”或“沙子”）的重力势能； (2)将质量相同的重物从不同高度A、B、C三处由静止释放，且 这是要探究物体重力势能大小与物体 的关系；实验时，观察到桌腿陷入沙子的深度分别为hA'、hB'、hc'，且 ，由此可得出结论 ； (3)同学们在讨论重力势能与生活、生产的联系时，提出下列几种现象或应用，其中与本实验结论有关的是 。 A．禁止高空抛物 B．大货车限载限速 C．上车请系好安全带 D．机翼上部总是凸起下部平滑 【答案】(1)重物 (2) 所处高度 质量相同时，物体所处的高度越高，重力势能越大。 (3)A 【规范解答】（1）重力势能是物体由于被举高而具有的能，实验中是重物从高处落下，通过观察桌脚陷入细沙的深度来判断重物的重力势能大小，所以探究的是重物的重力势能。 （2）[1]将质量相同的重物从不同高度释放，控制了质量相同，改变的是高度，所以这是要探究物体重力势能大小与物体所处的高度的关系。 [2]质量相同的重物，从越高的地方释放，桌腿陷入沙子的深度越深，说明重物的重力势能越大。由此可得出结论：质量相同时，物体所处的高度越高，重力势能越大。 （3）A．禁止高空抛物，是因为同一物体高度越高，重力势能越大，下落时造成的危害越大，与实验结论（质量相同时，高度越高，重力势能越大）有关，故A符合题意； B．大货车限载限速，限载是控制质量，限速是控制速度（与动能有关），和重力势能因高度影响的结论关联不大，故B不符合题意； C．上车请系好安全带，是为了防止惯性带来的危害，与重力势能无关，故C不符合题意； D．机翼上部总是凸起下部平滑，是利用流体压强与流速的关系产生升力，与重力势能无关，故D不符合题意。 故选A。 考点13：探究物体的重力势能跟哪些因素有关的实验结论 【典例精讲】（2024·江苏南通·模拟预测）某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B球质量为2m，让A、B两球从距沙表面高H处静止下落，C球从距沙表面高2H处静止下落，D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙深度均为h3，且h1＜h2＜h3 （1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过 来反映的，这里用到的实验方法是 （选填“转换法”或“控制变量法”）； （2）比较A、B两球，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论： ； （3）比较A、C两球，发现C球陷入沙深度更大，由此可得出结论： ； （4）比较C、D两球，发现两球运动路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径 （选填：“有关”或“无关”）； （5）不计空气阻力，小球在下落过程陷入沙面之前，将重力势能转化为 能。小球这种能的增加量 小球重力势能的减小量。（选填“大于”、“小于”或“等于”） 【答案】 铅球下陷的深度 转换法 当物体的高度一定时，质量越大，重力势能越大 当物体的质量一定时，高度越大，重力势能越大 无关 动 等于 【规范解答】（1）[1][2]本实验中，铅球的重力势能大小是通过铅球陷入沙中的深度来反映的，采用了转换法。 （2）[3]比较A、B两球，下落高度和运动路径相同，B球质量大于A球质量，发现B球陷入沙中的深度更大，说明最初B球的重力势能更大，由此可得出结论：当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大。 （3）[4]比较A、C两球，两球质量相同，下落路径也相同，C球的下落高度大于A球的下落高度，发现C球陷入沙中的深度更大，说明最初C球的重力势能更大，由此可得出结论：当物体的质量相同时，下落高度越高，物体的重力势能越大。 （4）[5]比较C、D两球，两球的质量相同，下落高度也相同，两球的运动路径不同，但陷入沙中的深度相同，说明最初C、D两球的重力势能相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关。 （5）[6][7]铅球在下落过程陷入沙面之前，其高度减小，速度增加，将重力势能转化为动能；不计空气阻力，则铅球的机械能是守恒的，动能的增加量等于重力势能的减小量。 【变式训练】（2025·陕西商洛·三模）高空抛物被称之为“悬在城市上空的痛”，其强大的打击力对人们的生命安全构成了严重威胁。为了探究“高空抛物对地面打击力的大小与哪些因素有关”。小华提出了下列猜想： 猜想一：打击力的大小与物体的高度有关； 猜想二：打击力的大小与物体的质量有关。 为了验证猜想，准备的器材有：一个足球和一个篮球（如图甲所示）、三张面积足够大的白纸和印纸（注：印纸受到力的挤压后会在下方的白纸上留下印迹）。 (1)高空抛物时，重物在下落过程中重力对其做功，重物的 能转化为 能。 (2)实验中用足球或篮球模拟高空抛下的物体，通过观察物体落在白纸上形成印迹的 来反映其对地面打击力的大小。足球对印纸的打击力是由于 发生形变产生的。 (3)为了验证猜想一，小华设计了如下实验步骤： a．将印纸叠放在白纸上并平放于水平地面，再将足球从印纸正上方的高度处由静止释放，足球对印纸的打击力为，并在白纸上留下“印迹1”，如图乙所示； b．换用新的白纸和印纸，将足球从印纸正上方的（）高度处由静止释放，足球在白纸上留下“印迹2”，如图乙所示； 对比“印迹1”和“印迹2”可以得出结论：同一物体，所处的高度越高，对地面打击力越 。 (4)为了验证猜想二，小华换用新的白纸和印纸，将篮球（）从印纸正上方的高度处由静止释放，篮球对印纸的打击力为，并在白纸上留下“印迹3”，如图乙所示。他通过比较“印迹1”和“印迹3”得出结论：同一高度由静止释放的物体，质量越大，对地面打击力越大。你认为小华通过上述实验过程得出的结论 （选填“可信”或“不可信”），理由是： 。 【答案】(1) 重力势 动 (2) 大小 足球 (3)大 (4) 不可信 没有控制球的弹性相同 【规范解答】（1）[1][2]物体从高处下落过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能。 （2）[1]力可以使物体发生形变，模拟高空抛下的物体，根据转换法，通过观察物体落在白纸上印迹的大小来反映其对地面打击力的大小。 [2]足球对印纸的打击力的施力物体是足球，足球发生形变，产生弹力，所以足球对印纸的打击力是由于足球发生形变产生的。 （3）对比“印迹1”和“印迹2”，第二次的高度大，印迹大，说明打击力大，可以得出结论：同一物体，所处的高度越高，对地面打击力越大。 （4）[1][2]由于篮球和足球的弹性不完全相同，发生形变时，形变大的不一定弹力大，故比较“印迹1”和“印迹3”不能确定力的大小，因而不可信。 考点14：弹性势能的概念及影响因素 【典例精讲】（2025·湖北·二模）2025年5月9日，国际女子网球协会（WTA）罗马站展开上半区女单第二轮的较量，郑钦文直落两盘击败达尼洛维奇，赢得2025年红土首胜。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，下列说法正确的是（　　） A．网球离开球拍后，球拍网面的弹性势能增大 B．球从位置A运动到位置B的过程中重力势能在减小 C．球在最高点B处时动能不为零 D．球从位置B运动到位置C的过程中机械能在增大 【答案】C 【规范解答】A．网球离开球拍后，球拍网面形变变小，球拍网面的弹性势能减小，故A错误； B．球从位置A运动到位置B的过程中质量不变，高度增加，重力势能在增大，故B错误； C．球在空中做曲线运动，球在最高点B处时有向前的速度，速度不为零，动能不为零，故C正确； D．球从位置B运动到位置C的过程中克服空气阻力做功，机械能转化为其他形式能，机械能在减小，故D错误。 故选C。 【变式训练】（25-26九年级上·全国·课后作业）小雨是一位乒乓球爱好者，他发现不同品牌的乒乓球旋转速度与弹性有明显不同，他想比较一下两种乒乓球的弹性大小。请你与他一起设计并完成实验。 【设计与完成实验】 （1）将两个乒乓球（质量相同）从 由静止同时释放，通过两球落到同一桌面上弹起的 来比较它们的弹性大小，结果发现很难得出结论； （2）继续观察发现，两球在桌面上反复弹跳，甲球停止弹跳时，乙球还在弹跳； （3）多次实验结果相同，说明 球的弹性好； 【分析与交流】 （1）小雨分析了其中的道理后提出了他的看法：乒乓球在下落过程中重力势能逐渐 ，动能逐渐 ；（均选填“增加”或“减少”） （2）该实验采用了转换法，将比较乒乓球的弹性大小分别转换为比较乒乓球弹起的 和 。 【答案】 相同高度 高度大小 乙 减少 增加 高度大小 弹跳的时间的长短 【规范解答】【设计与完成实验】 （1）[1]根据实验探究的是乒乓球弹性的大小与乒乓球种类的关系，需要控制小球到达桌面的速度相同，即将两个乒乓球从相同高度由静止同时释放。 [2]实验中运动转换法通过观察乒乓球在同一桌面弹起的高度大小来比较弹性大小。 （3）[3]根据实验，甲球停止弹跳时，乙球还在弹跳，说明乙球的弹性较好。 【分析与交流】 （1）[4][5]乒乓球在下落过程中在重力的作用下，向下做加速运动，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增加，动能增加。 （2）[6][7]根据“设计与完成实验”中步骤探究可以，为了准确的得出乒乓球弹性的大小，通过比较乒乓球弹起的高度大小和弹跳的时间的长短。 考点15：弹性势能大小的比较 【典例精讲】（24-25九年级上·陕西咸阳·期中）如图所示是撑杆跳高运动员在比赛时的情景。运动员起跳时，笔直的撑杆变得弯曲，此过程中撑杆的 能增大，若在撑杆由弯变直的过程中把运动员看作在匀速上升，则此过程运动员的机械能 （选填“变大”“变小”或“不变”）；当运动员上升至最高点时，运动员的动能 （选填“为”或“不为”）零。 【答案】 弹性势 变大 不为 【规范解答】[1]运动员起跳时，笔直的撑杆变得弯曲，撑杆发生弹性形变，弹性形变程度变大，此过程中撑杆的弹性势能增大。 [2]运动员的机械能等于动能和重力势能之和，动能的影响因素是质量和速度，重力势能的影响因素是质量和高度，撑杆由弯变直的过程中把运动员看作在匀速上升，运动员质量和速度不变，则动能不变，高度变大，则重力势能变大，所以，机械能变大。 [3]当运动员上升至最高点时，竖直方向速度为0，水平方向仍然有速度，因此运动员的动能不为0。 【变式训练】（22-23九年级上·江苏宿迁·期中）“文明城市”的创建让城市更美更洁净，如图所示是园林工人使用的剪刀，为便于剪断树枝，人手握住图中修枝剪刀两个把手的 （填“AB”或“CD”）位置效果更佳，这样握的目的是为了 ；剪枝时弹簧被压缩，剪断树枝后，工人松开手，剪刀会在弹簧的作用下自动张开，在剪刀自动张开的过程中弹簧的弹性势能将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】 AB 省力 减小 【规范解答】[1][2]由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小，使用剪刀修剪树木时，将双手握在手柄AB处时动力臂大于将双手握在手柄CD处时动力臂，所以将双手握在手柄AB处时更加省力，更便于剪断树枝。 [3]剪枝时，弹簧被压缩，弹性形变程度大，弹势能大，在剪刀自动张开的过程中，弹簧的形变程度变小，所以弹簧的弹性势能将减小。 考点16：探究弹性势能大小与弹性形变关系的实验操作 【典例精讲】（2025·江苏镇江·模拟预测）同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧如图（a）所示。小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏。结果发现小军的笔弹得高一些，小文分析：笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？小文猜想： ①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关； ②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。 (1)小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块，在同一水平面上进行了如图（b）所示的实验，此实验是为了验证猜想 ，实验中弹性势能的大小是通过 来体现的； (2)为验证另一个猜想小文进行了如下操作： a.将小球置于弹簧A的右端，使弹簧被压缩的长度为2cm，放手后小球被弹出，并与一木块相碰，木块被推动了一段距离； b.将弹簧 （选填“A”或“B”）压缩的程度稍大一些，把小球置于弹簧的右端，观察小球撞击木块后木块移动的距离； c.若，说明弹簧的弹性势能的大小与弹性形变的程度 （选填“有关”或“无关”）； 若，说明弹簧的弹性形变越大，弹性势能越 。 【答案】(1) ① 轻木块被小钢球撞击后移动的距离 (2) A 无关 大 【规范解答】（1）[1][2]把材料不同的弹簧A和B，分别压缩相同的程度释放弹出小钢球，比较轻木块被小钢球撞击后移动的距离，这就是为了验证猜想①，并通过小钢球对轻木块撞击后木块移动的距离反映弹簧的弹性势能大小；实验中把弹性势能的大小转换为观察木块被推动的距离，这种研究方法叫转换法。 （2）[1]设计实验探究猜想②，应选取同一根弹簧分别压缩不同的程度释放弹出小球，比较木块被小球撞击后移动的距离，故选A。 [2][3]弹簧弹性形变的程度越大，具有的弹性势能越大，撞击木块移动的距离越大，由转换法知，若，说明弹簧的弹性势能的大小与弹性形变的程度无关；若，说明弹簧弹性形变的程度越大，弹性势能的越小；若，说明弹簧弹性形变的程度越大，弹性势能的越大。 【变式训练】（2023九年级·全国·专题练习）游戏“愤怒的小鸟”深受同学们的喜爱，游戏其实就是像打弹弓一样，把“小鸟”对准怪物打过去（如图所示）；同一角度，当橡皮筋拉得越长时，小鸟就飞得越远，那么说明橡皮筋所具有的弹性势能就越大；善于思考的小明同学结合上述现象想到，橡皮筋的弹性势能除了与橡皮筋的伸长量有关，是否还与橡皮筋自身长度、粗细有关？于是他利用弹珠和弹弓各一个、相同材质、粗细不同的橡皮筋若干条、剪刀、刻度尺等实验器材设计了实验，为了验证橡皮筋的弹性势能与橡皮筋自身长度的关系，请你帮助小明完善实验步骤； ①用剪刀将1条橡皮筋剪成长度 （选填“相等”或“不等”）的三段；并用刻度尺量出橡皮筋的长度； ②依次将这三段橡皮筋固定在弹弓上，在弹性限度范围内， ，将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹珠弹射的 ； ③记录实验数据，观察现象，得出结论。 【答案】 不等 橡皮筋拉伸相同的伸长量 水平距离 【规范解答】[1]弹性势能与物体的弹性形变有关，实验时采用控制变量法，验证橡皮筋的弹性势能与橡皮筋自身长度的关系，根据控制变量法可知，需将1条橡皮筋剪成长度不相等的三段。 [2][3]在弹性限度内，橡皮筋的伸长量相同，橡皮筋的弹性势能无法直接观察，通过弹珠弹射的水平距离来反映，这是转换法。 考点17：动能和势能的应用 【典例精讲】（24-25九年级上·甘肃张掖·阶段练习）无人机已被应用于诸多领域，在无人机匀速上升的过程中，对其分析正确的是（   ） A．动能不变，重力势能增大 B．动能减小，重力势能增大 C．动能增大，重力势能增大 D．动能增大，重力势能减小 【答案】A 【规范解答】无人机匀速上升的过程中，速度不变，质量不变，动能不变；高度升高，质量不变，重力势能变大，故A正确，BCD错误。 故选A。 【变式训练】（2025·山东青岛·二模）为了提高环境质量，经常有如图所示的喷雾车在街道上喷雾作业。喷雾车作业时保持匀速直线运动，下列说法正确的是（　　） A．喷雾的目的是为了清洁地面 B．喷出的水雾是水蒸气液化形成的 C．喷雾车的动能不变 D．喷雾车的动能变小 【答案】D 【规范解答】A．喷雾的目的是为了降尘，故A错误； B．喷雾车喷出的水雾，状态没有发生变化，所以水雾的形成过程中没有发生物态变化，故B错误； CD．动能跟物体的质量和速度有关，喷雾车作业时保持匀速直线运动，速度不变，质量减小，所以动能变小，故C错误，D正确。 故选D。 考点18：机械能的概念 【典例精讲】（2025·黑龙江大庆·二模）如图甲所示，水平桌面上放有一内壁光滑的竖直圆筒，筒底固定一根弹簧，原长在O点。将一小球放置在弹簧上，静止时位于A点（如图乙）。现将小球下压至B点，并用此处的装置锁定（如图丙）。解锁后，小球向上弹出筒口。忽略空气阻力。下列说法中正确的是（　　） A．图乙中圆筒对桌面的压力小于图丙中的压力 B．因为筒壁光滑，小球从B点向上运动的过程中，小球的机械能总量不变 C．图丙中小球脱离弹簧后还能继续上升是因为受到惯性作用 D．对比图甲和图乙，说明力可以使物体发生形变 【答案】D 【规范解答】A．图乙和丙中，圆筒对桌面的压力等于容器、弹簧和小球的总重力，所以两图中，圆筒对桌面的压力相等，故A错误； B．因为筒壁光滑，小球从B点向上运动的过程中，小球的重力与弹簧的弹力对小球做功，小球的机械能变大，故B错误； C．图丙中小球脱离弹簧后还能继续上升是因为小球具有惯性，保持原来的运动状态，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故C错误； D．对比图甲和图乙可知，弹簧在小球的压力的作用下缩短，说明力可以使物体发生形变，故D正确。 故选D。 【变式训练】（2024·山东济南·中考真题）2022年12月，全球单机容量最大功率百万千瓦水轮发电机组、引领世界水电的超级工程——白鹤滩水电站（如图）全部机组投产发电，成为仅次于三峡水电站的全球第二大水电站和清洁能源生产基地。所谓水电站，就是把水的机械能（简称“水能”）转化成 的工厂；水电站发电所用的能源——水的机械能属于 （选填“可再生能源”或“不可再生能源”）。    【答案】 电能 可再生能源 【规范解答】[1]发电机工作时将机械能转化成电能，水电站，就是把水的机械能（简称“水能”）转化成电能的工厂。 [2]水能可以源源不断地获得，水电站发电所用的能源——水的机械能属于可再生能源。 考点19：辨析物体的机械能是否发生变化 【典例精讲】（25-26九年级上·河南南阳·阶段练习）如图所示是2023年10月26日，我国长征二号F遥十七运载火箭搭载神舟十七号载人飞船发射升空时的壮观情景。火箭通常选用热值较 （选填“大”或“小”）的物质作为燃料，燃气推动火箭和飞船上升过程中，飞船的机械能会 （选填“增加”“减少”或“不变”），火箭外壳的温度会 （选填“升高”“降低”或“不变”）。 【答案】 大 增加 升高 【规范解答】[1] 火箭需要燃料在燃烧时释放出大量的能量，而热值大的物质，在质量相同时，完全燃烧能放出更多的热量，所以火箭通常选用热值较大的物质作为燃料。 [2] 燃气推动火箭和飞船上升过程中，飞船的质量不变，速度增大，动能增加；高度升高，重力势能增加。机械能等于动能与势能之和，所以飞船的机械能会增加。 [3] 火箭上升过程中，火箭外壳与空气摩擦，通过做功的方式使外壳的内能增加，温度会升高。 【变式训练】（2025·安徽亳州·三模）2025年，我国将有多型可重复使用火箭实施首飞。可重复使用火箭在将人造卫星送入太空的过程中，一级火箭会利用剩余燃料落回地面，从而实现重复使用。下列说法中正确的是（   ） A．火箭加速上升时，卫星的重力势能转化为动能 B．火箭加速上升时，卫星的机械能不变 C．一级火箭利用剩余燃料匀速降落时，动能不变 D．一级火箭利用剩余燃料匀速降落时，机械能减小 【答案】D 【规范解答】AB．火箭加速上升，卫星质量不变，速度增大、高度增大，动能和重力势能都增大，机械能增大，不是重力势能转化为动能，故AB错误； CD．一级火箭匀速降落，速度不变，高度降低，燃料燃烧，质量变小，所以动能和重力势能都变小；机械能等于动能与势能之和，所以机械能减小，故C错误，D正确。 故选D。 考点20：物体运动过程中各种机械能的变化情况 【典例精讲】（2025·湖南湘西·二模）如图所示，将一个小球用细绳悬挂起来，先把小球从B点拉至A点后静止释放，小球会在A、C两点之间来回摆动，最终静止下来。下列说法正确的是（　　） A．小球从B点拉至A点过程重力做功使小球重力势能增加 B．小球从A点摆动至B点，势能全部转化动能 C．小球每次经过B点，其动能都比上一次小 D．小球最终会停在A点 【答案】C 【规范解答】A．小球从B点拉至A点过程，拉力对小球做功，使小球重力势能增加，故A错误； B．小球从A点摆动至B点，克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，势能没有全部转化动能，故B错误； C．由于小球运动过程中机械能损失，所以球每次经过点B的速度都有所减慢，小球每次经过B点，其动能都比上一次小，故C正确； D．B点的位置最低，小球静止后的机械能最小，所以小球最终静止在B点，故D错误。 故选C。 【变式训练】（2025九年级·新疆·专题练习）小新在一条长度约为1m的不可伸长细绳的一端系一个质量为100g的小铁球，做成一个摆。当摆动角度很小时，小铁球摆动一个来回所用的时间（摆的周期T）是一定的。 (1)小铁球从高处向低处摆动过程中，重力势能 （填“减小”或“增大”）， 能增大； (2)如图所示，小新将小铁球拉开很小的角度α，然后由静止释放；从小铁球摆到最低点时开始计时并计数为0，当小铁球第100次到达最低点时，结束计时，记录总时间为100s。该摆的周期T为 s；将小铁球拉开角度β（β＜α）由静止释放，此时摆的周期 （填“大于”“小于”或“等于”）T； (3)小铁球摆动到最低点时，小铁球的重力 1N。细绳对小铁球的拉力 1N（均填“等于”或“不等于”）。 【答案】(1) 减小 动 (2) 2 等于 (3) 等于 不等于 【规范解答】（1）[1][2]铁球从最高处向下摆动过程中，质量不变，高度变小，重力势能减少；速度变大，动能增大，是将重力势能转化为动能。 （2）[1]当小铁球第100次到达最低点时，结束计时，记录总时间为100s，即小球1次到达最低点用时1s，根据小球在一个周期内有两次到达最低点可知小球周期为2s。 [2]根据题意，当摆动角度很小时，小铁球摆动一个来回所用的时间（摆的周期T）是一定的，因此将小铁球拉开角度β（β＜α）由静止释放，此时摆的周期等于T。 （3）[1]根据重力的公式可知，小铁球的质量不变为100g，重力不变，因此小铁球摆动到最低点时，小铁球的重力为 [2]小球在最低点不是平衡状态，因此绳子施加的拉力与重力不是一对平衡力，拉力不等于重力。 考点21：单摆和滚摆运动时的能量变化情况 【典例精讲】（24-25九年级上·广东汕尾·阶段练习）下列过程中，属于势能转化为动能的是（　　） A．滚摆下降的过程 B．用力拉长弹弓橡皮条的过程 C．“子弹”射出打在靶上的过程 D．跳水运动员将跳板踏弯的过程 【答案】A 【规范解答】A．滚摆在下降过程，质量不变，高度减小，重力势能减小，滚摆转动的越来越快，动能增大，此过程中重力势能转化为动能，故A符合题意； B．用力拉长弹弓橡皮条的过程，是力使橡皮条发生弹性形变，橡皮条的弹性势能增加，机械能转化成弹性势能，故B不符合题意； C．“子弹”射出打在靶上的过程，子弹克服靶子的摩擦，使子弹和靶子的温度升高，内能增大，是动能转化为内能，故C不符合题意； D．跳水运动员将跳板踏弯的过程中，跳板发生弹性形变，是人的动能转化为跳板的弹性势能，故D不符合题意。 故选A。 【变式训练】（24-25九年级上·广东东莞·期末）如图是某球员传球时，足球的一段运动轨迹，其中A点的重力势能 （填“大于”“小于”或“等于”）B点的重力势能。若不计空气阻力，足球在上升的过程中，动能转化为 能，当足球运动至最高点时，动能 （填“为零”或“不为零”）。 【答案】 小于 重力势 不为零 【规范解答】[1]由图知，A点的高度小于B点的高度，球的质量不变，所以A点重力势能小于B点的重力势能。 [2]若不计空气阻力，足球在上升过程中，质量不变，速度减小，动能减小；高度增大，重力势能增大，所以动能转化为重力势能。 [3]当足球运动至最高点时，仍具有水平向前的速度，即速度不为零，所以足球的动能不为零。 考点22：蹦极(蹦床)运动中的能量变化情况 【典例精讲】（2025·河北唐山·三模）如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点，运动员由静止开始下落。A点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，B点时运动员受到的弹力等于重力，C点是运动员所能到达的最低点。从O点到A点，运动员的机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）；运动员在 （选填“A”“B”或“C”）点时的动能最大。（整个过程中忽略空气阻力，弹性绳自重不计） 【答案】 不变 B 【规范解答】[1]忽略空气阻力，O到A的过程中，弹性绳没有发生形变，重力势能只转化为动能，则运动员的机械能不变。 [2]A点处弹性绳正好处于原长，B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等，则从A点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员的拉力，合力的方向向下，因此运动员下落的速度越来越大，到B点速度最大，动能最大。 【变式训练】（25-26九年级上·吉林·开学考试）蹦床是一项传统的奥运比赛项目。如图所示，在一次比赛中，运动员从高处下落到蹦床上又被弹起。在这个过程中，下列说法不正确的是（　　） A．运动员上升到最高点时的重力势能最大 B．运动员在下落的过程中（未接触蹦床前）重力势能转化为动能 C．运动员下落到最低点时的动能最大 D．运动员下落到最低点时蹦床的弹性势能最大 【答案】C 【规范解答】A．运动员质量不变，上升到最高点时的高度最大，则重力势能最大，故A正确，不符合题意； B．运动员在下落的过程中（未接触蹦床前）质量不变，高度变小，速度变大，重力势能变小，动能变大，是重力势能转化为动能，故B正确，不符合题意； C．运动员下落到最低点时速度为零，动能为零，动能最小，故C错误，符合题意； D．运动员下落到最低点时蹦床的弹性形变程度最大，则蹦床的弹性势能最大，故D正确，不符合题意。 故选C。 考点23：人造卫星、天体运动等的能量转化 【典例精讲】（2025·安徽池州·一模）如图所示是人造卫星绕地球运行的示意图，关于人造卫星绕地球运行过程中下列说法正确的是（　　） A．人造卫星从近地点运动到远地点的过程中重力势能转化为动能 B．人造卫星运行过程中处于平衡状态 C．人造卫星对地球的力等于地球对人造卫星的力 D．人造卫星运行过程中不受到任何力的作用 【答案】C 【规范解答】A．人造卫星从近地点向远地点运动时，人造卫星的质量不变，它的运动速度变小，故它的动能变小，而人造卫星离地球的高度在增大，所以它的重力势能在增大，将动能转化为重力势能，故A错误； B．人造卫星在运行过程中运动的方向不断改变，则人造卫星的运动状态不断改变，所以人造卫星处于非平衡状态，故B错误； C．人造卫星对地球的力与地球对人造卫星的力是一对相互作用力，则人造卫星对地球的力等于地球对人造卫星的力，故C正确； D．力是改变物体运动状态的原因，由B可知人造卫星的运动状态不断改变，则人造卫星在运行过程中一定受到力的作用，故D错误。 故选C。 【变式训练】（25-26九年级上·黑龙江大庆·开学考试）阅读短文并回答问题： 如图所示，人造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，卫星在大气层外运行，不受空气阻力，只有动能和势能的转化。请回答： 当卫星从近地点向远地点运动时，它的势能 、动能 （选填“增大”或“减小”）。 【答案】 增大 减小 【规范解答】[1][2]卫星从近地点到远地点运动过程中，质量不变，速度变小，高度变大，故重力势能增大，动能减小，动能转化为重力势能。 考点24：机械能守恒的条件 【典例精讲】（2024·山东菏泽·一模）小美沿光滑的滑梯滑道从顶端下滑的过程中，小美的（　　） A．重力势能减小，动能不变 B．动能增大，机械能不变 C．重力势能减小，机械能减小 D．重力势能不变，机械能减小 【答案】B 【规范解答】小美的质量不变，在下滑的过程中，速度变大，动能变大；高度减小，重力势能减小；斜面光滑，所以在下滑过程中机械能守恒，则机械能保持不变。故ACD错误，B正确。 故选B。 【变式训练】（2023·河南南阳·一模）体育测试立定跳远项目中，小华同学从最高点到落地点，重心不断下降，轨迹如图所示。则此过程重力势能转化为 能。不考虑空气阻力，机械能大小 （选填“不变”“增大”或“减小”）。 【答案】 动 不变 【规范解答】[1][2]小华同学从最高点到落地点的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小；质量不变、速度增大，动能增大，是重力势能转化为动能；不计空气阻力，其机械能守恒，机械能大小不变。 考点25：常见的机械能守恒及其辨析 【典例精讲】（2025·安徽·一模）小明在操场练习石英球的投掷，当他将石英球斜向上投出，不计空气阻力，球在离开手后上升到最高点的过程中，石英球的机械能 。（选填“增大”“减小”或“不变”） 【答案】不变 【规范解答】石英球从离开手后到达最高点的过程中，不考虑空气阻力，动能转化为重力势能，石英球的机械能守恒，即石英球的机械能不变。 【变式训练】（2025·湖南衡阳·模拟预测）如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。已知A、B两点距离水平面的高度分别为H、h。重力做的功即同过程中物体重力势能的减少量，水平面上克服摩擦力做功即同过程中物体动能的减少量。忽略空气阻力，则C点距离水平面的高度为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【规范解答】物体在A处静止，则机械能等于在A点下滑最低点时重力做的功 物体在B处静止，则机械能等于在B点下滑最低点时重力做的功 由于两个圆弧槽是光滑的，不损耗机械能，则该过程中物体在运动过程中机械能损失为克服水平面摩擦做功为 由于物体从B位置运动到C位置，仍会克服摩擦做功，且损失的能量相同，则物体到达C位置所剩的机械能为 由于物体在C位置静止，机械能与物体在C点下滑最低点时重力做的功相等，则C点距离水平面的高度为 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 考点26：机械能与其他形式能的转化 【典例精讲】（25-26九年级上·重庆·开学考试）小南用弹簧测力计拉着一个木块，在斜面上完成了两次实验：①沿斜面缓慢向上匀速拉动木块；②拉动木块至斜面顶端后，让木块沿粗糙斜面加速下滑到底端。不考虑空气阻力，下列关于木块在两次实验中动能、重力势能和机械能变化的判断，正确的是（    ） A．实验①：动能变大，重力势能不变，机械能变大 B．实验①：动能变小，重力势能变大，机械能不变 C．实验②：动能变大，重力势能变小，机械能不变 D．实验②：动能变大，重力势能变小，机械能变小 【答案】D 【规范解答】AB．沿斜面缓慢向上匀速拉动木块，木块的质量不变，速度不变，动能不变，高度变大，重力势能变大，机械能等于动能与势能之和，所以机械能变大，故AB错误； CD．让木块沿粗糙斜面加速下滑到底端，木块的质量不变，速度变大，动能变大，高度变小，重力势能变小，因为斜面粗糙，木块下滑过程中克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能变小，故C错误，D正确。 故选D。 【变式训练】（2024·辽宁鞍山·一模）如图所示，小球从左侧斜面的P点由静止释放，在右侧斜面上能到达的最高位置是Q点，M、N是小球运动过程中先后经过的两个等高点，下列说法正确的是（　　） A．小球在左侧斜面向下运动的过程中，重力势能越来越小，动能越来越大 B．小球从P点向Q点运动的过程中，所受重力不做功 C．小球从P点向Q点运动的过程中，机械能守恒 D．小球通过M、N两点时的动能大小相等 【答案】A 【规范解答】A．小球在左侧斜面向下运动的过程中，质量不变，高度变小，速度变大，重力势能越来越小，动能越来越大，故A正确； B．小球从P点向Q点运动的过程中，所受重力竖直向下，下降时小球在竖直方向移动了距离，重力做了功，故B错误； C．Q点的高度小于P点的高度，说明小球从P点到Q点时，克服摩擦力做功，机械能变小，故C错误； D．结合C选项的分析，小球从P点到Q点时，克服摩擦力做功，机械能不断变小，所以小球通过M点时机械能大于通过N点时的机械能，又MN高度相等，重力势能相等，机械能等于动能加重力势能，所以，通过N点时动能变小，故D错误。 故选A。 1．（2025·江苏无锡·中考真题）如图甲所示，将摆球悬挂在拉力传感器上后，再固定在O点，时刻摆球静止于C点，将摆球拉至A位置后，于时刻由静止释放，摆球在A、B间来回摆动，不计空气阻力。图乙是拉力传感器示数F随时间t的变化图像。分析图像可知：小球重力为 N；时刻，小球运动到 （选填“A点”、“AC之间”或“C点”）；时刻，小球动能 （选填“增大”、“减小”或“先减小后增大”）；小球在C点受到的合力为 N。 【答案】 0.6 AC之间 增大 0.4 【规范解答】[1]时刻摆球静止于C点，此时摆球受到的重力与拉力为平衡力，大小相等，由图乙得，此时摆球受到的拉力为0.6N，则小球重力为0.6N。 [2]将摆球拉至A位置后，于时刻由静止释放，摆球在AC段的速度逐渐变大，受到的拉力逐渐变大；摆球在CB段的速度逐渐变小，受到的拉力逐渐变小，摆球在C点受到的拉力最大，由图乙得，小球的速度逐渐增大，则时刻，小球运动到AC之间。 [3]时刻，小球质量不变，速度变大，动能增大。 [4]由图乙得，小球在C点受到的拉力为1.0N，此时合力 2．（2025·江苏苏州·中考真题）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，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。 (1)小球滚下斜面的过程中，它的 能转化为动能，其动能大小是通过 来反映的。 (2)分析比较甲、丙两次实验，可得出的结论是：物体质量相同时， 越大，动能越大。 (3)分析比较甲，乙两次实验，可得出的结论是： 。 (4)若甲实验中木块的重力为1N，木块水平移动的距离是30cm，则重力对木块做功 J。 【答案】(1) 重力势 木块移动的距离 (2)速度 (3)速度相同时，质量越大，动能越大 (4)0 【规范解答】（1）[1]小球在斜面上时具有重力势能，滚下斜面的过程中，高度降低，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能。 [2]小球动能大小是通过木块移动的距离来反映的，木块被推动得越远，说明小球对木块做的功越多，小球的动能就越大。 （2）分析甲、丙两次实验，小球的质量相同，甲图中小球下滑的高度更高，到达水平面时的速度更大，推动木块移动的距离更远。所以可得出的结论是：物体质量相同时，速度越大，动能越大。 （3）分析甲、乙两次实验，小球下滑的高度相同，到达水平面时的速度相同，甲图中小球的质量更大，推动木块移动的距离更远。可得出的结论是：物体速度相同时，质量越大，动能越大。 （4）根据做功的条件，做功需要有力作用在物体上，且物体在力的方向上移动一段距离。木块在水平方向移动，而重力的方向是竖直向下的，木块在重力方向上没有移动距离，所以重力对木块做功0J。 3．（2025·江苏盐城·中考真题）如图甲所示，重为的正方体滑块套在水平放置的方管上，在水平向右风力的作用下，滑块向右做匀速直线运动。将方管按图乙竖直放置后，滑块竖直向下运动。假设滑块受到风力的大小和方向始终保持不变，其受到方管的摩擦力等于它们间压力大小的0.8倍，方管足够长忽略空气阻力。关于图甲中的滑块受到的风力等于 ；图乙中的滑块受到摩擦力等于 ，图乙中滑块的动能变化情况是 。 【答案】 一直增大 【规范解答】[1]图甲中，滑块P向右做匀速直线运动，水平方向上风力与滑块P所受摩擦力平衡，即；竖直方向上，滑块对方管的压力等于重力，已知摩擦力等于压力大小的0.8倍，所以，则风力 [2]图乙中，滑块P竖直向下运动，水平方向上滑块对方管的压力等于风力 其受到方管的摩擦力等于它们间压力大小的0.8倍，则图乙中的滑块受到摩擦力 [3]图乙中，滑块P受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，因为，滑块受非平衡力，合力方向竖直向下，已知滑块竖直向下运动，则滑块竖直向下做加速运动；滑块质量不变，速度增大，根据动能大小影响因素可知，动能一直增大。 4．（2025·江苏常州·中考真题）蹦极运动简化后与下列情景相似：如图甲所示，弹性细绳的一端固定在O点，另一端系着一个小球，小球从O点释放后上下往复运动。由于空气阻力作用，最终会停在O点下方的某个位置。已知小球速度v与下落高度h的关系如图乙所示，细绳拉力F与下落高度h的关系如图丙所示。下列描述正确的是（　　） A．弹性细绳原长为1.2m B．小球下落的最大高度为1.5m C．小球最终停在1.2m的位置 D．已知小球在下落过程中不计空气阻力，弹性细绳的最大弹性势能为30J 【答案】A 【规范解答】A．由图丙知，当弹性绳的长度等于1.2m时拉力为零，因此弹性细绳原长为1.2m，故A正确； B．由图乙知小球下落的最大高度为2.4m，故B错误； C．由图丙知，由图像知图像为一次函数图像，设解析式为 把（1.2，0）、（2.0，8）代入解析式得 故解析式为 因为小球在下落的过程中先做加速运动，当拉力等于重力时，合力为零，速度达到最大，然后做减速运动。由图乙可知，故当下落高度为1.5m时，速度最大，此时拉力等于重力，当时，代入解析式可得 故小球的重力 小球最终停止时，处于平衡状态，受平衡力，即拉力等于重力，故小球最终停在的位置，故C错误； D．因为不计空气阻力，小球的重力势能全部转化为弹性绳的弹性势能，在小球在最低点时，弹性细绳的弹性势能最大，所以弹性细绳的最大弹性势能为 故D错误。 故选A。 5．（2025·江苏南通·中考真题）图甲是小丽探究动能大小与速度关系时的实验场景：斜面上有两平行轨道，将两小球①、②从轨道上由静止释放，与放置在水平木板上的两个相同木块①、②发生碰撞，两个木块初始位置到斜面底端的距离相等。 （1）为完成实验，应使两个质量 的小球从轨道上 高度由静止释放（均选填“相同”或“不同”）； （2）本实验的研究对象是 ，若在光滑水平面上 完成实验（选填“能”、“不能”）； （3）由图甲场景可知，两木块通过A、B两点处所受的滑动摩擦力大小分别为fA、fB，则fA fB，滑行中，木块的动能转化成 能； （4）图乙是另一次实验的场景：将两小球从图中E、F处静止释放，最终木块①从水平木板的右端滑出。小丽用质量更大的木块③替换木块①后继续此次实验，将两小球仍从图中E、F处由静止释放，木块③恰好未滑出木板（如图乙木块3位置），你认为小丽的实验改进能否验证图甲中的实验结论 （能/不能），理由是 。 【答案】 相同 不同 小球 不能 ＝ 内 能 木块③受到的摩擦力大，在木板上移动的距离远，表明小球的动能大 【规范解答】（1）[1][2]探究动能大小与速度关系时，应控制质量不变，改变速度，故应使两个质量相同的小球从轨道上不同高度由静止释放。 （2）[3]小球从斜面由静止滑下，到达水平面推动木块运动越远，小球对木块做功越多，说明小球动能越大，实验探究小球的动能大小的影响因素，实验研究对象是小球。 [4]光滑水平面上，木块不受摩擦力，小球和木块将一直运动下去，无法比较木块运动距离，不能完成该实验。 （3）[5]由题意可知，两个相同木块①、②被撞击后在同一木板上运动，两木块通过A、B两点处所受的滑动摩擦力大小分别为fA、fB，由于压力大小和接触面的粗糙程度均相同，故摩擦力的大小相同，即fA＝fB。 [6]滑行中，木块克服摩擦做功，木块的动能转化成内能。 （4）[7][8]由图和题意可知，木块③的质量大（对水平面的压力大），运动时受到的摩擦力大，而且运动距离更远，表明小球的动能更大，所以小丽的实验改进能验证图甲中的实验结论。 基础夯实 1．（2025·江苏盐城·中考真题）如图所示，摆球下降的过程中，它的（　　） A．重力势能减小，动能减小 B．重力势能减小，动能增大 C．重力势能增大，动能增大 D．重力势能增大，动能减小 【答案】B 【规范解答】摆球下降的过程中，小球的质量不变，高度变小，重力势能逐渐变小，速度变大，动能逐渐增大，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．（2025·江苏镇江·二模）中国空间站绕地运行轨道高度是：远地点346.9km，近地点319.6km。如图，空间站从远地点向近地点加速运动的过程中，其（　　） A．动能不变 B．重力势能变大 C．重力势能转化为动能 D．动能转化为重力势能 【答案】C 【规范解答】空间站沿椭圆轨道由远地点向近地点加速运动的过程中，空间站的质量不变，速度变大，动能变大；空间站所处的高度变小、质量不变，重力势能变小，由远地点向近地点加速运动的过程中重力势能转化为动能。 故选C。 3．（2025·江苏徐州·三模）在水平地面上铺一张纸，将两个完全相同的皮球表面涂黑，使其分别从不同高度自由落下，在纸上留下如图所示的黑色圆斑、，下列说法正确的是（　　） A．刚接触纸面时两球速度相同 B．刚接触纸面时两球重力势能不同 C．留下圆斑的过程中，皮球的动能全部转化为重力势能 D．皮球从较高位置下落形成圆斑 【答案】D 【规范解答】A．将两个完全相同的皮球分别从不同高度自由落下，高度不同，到达纸面时的速度是不同的，故A错误； B．刚接触纸面时，两球的重力相同，高度相同，重力势能相同，故B错误； C．留下圆斑的过程中，皮球对纸面做功，皮球的一部分机械能转化为其他形式的能量，所以皮球的动能没有全部转化为重力势能，故C错误； D．在质量相同的情况下，高度越高，重力势能越大，转变成的弹性势能大，球的形变大。圆斑就越大，所以皮球从较高位置下落形成圆斑B，故D正确。 故选D。 4．（25-26九年级上·江苏南京·阶段练习）把常用的按钮式圆珠笔笔尖朝上，笔尾抵在桌面用力按下后放手，它会弹起很高。把它拆开后发现，它能弹起的原因是内部装有一根弹簧，如图甲所示。图乙中，A为按下后放手的时刻，B为按下后弹簧恢复原长的时刻，C为向上运动到最高点的时刻。弹簧的弹性势能在 （选填“A”“B”或“C”）点最大。圆珠笔在B→C过程，动能转化为 。 【答案】 A 重力势能 【规范解答】[1]弹性势能大小与弹性形变程度有关，形变越大，弹性势能越大，A点是按下后放手时刻，此时弹簧形变最大，所以弹簧的弹性势能在A点最大。 [2]圆珠笔在B到C的过程中，质量不变，速度减小，高度增大，动能减小，重力势能增大，是动能转化为重力势能。 5．（2025·江苏无锡·中考真题）用如图所示的装置探究物体的动能大小与速度的关系时，应让同一辆小车从斜面 高度处由静止滑下，撞击置于水平面上 （选填“相同”或“不同”）位置的同一木块。通过比较木块 来比较小车动能的大小。 【答案】 不同 相同 被推动的距离 【规范解答】[1]在探究物体的动能大小与速度的关系时，要控制小车的质量不变，改变小车的速度。让同一辆小车（质量相同）从斜面的不同高度处由静止滑下，小车到达水平面时的速度不同，所以为了让小车到达水平面时速度不同，应让同一辆小车从斜面不同高度处由静止滑下。 [2]为了比较小车动能的大小与速度的关系，根据控制变量法可知，只能改变小车的速度，其他条件保持不变，故小车应撞击置于水平面上相同位置的同一木块。 [3]实验中，因为木块对水平面的压力相同、水平面的粗糙程度也相同，故木块受到的滑动摩擦力不变，若小车动能越大，则小车撞击木块时对木块做的功越多，木块滑行时克服滑动摩擦力做的功也越多，根据可知，木块被推动的距离就越远，故可以通过比较木块被推动的距离来比较小车动能的大小。 6．（2025·江苏宿迁·中考真题）2025年4月30日13时08分，神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱在进入大气层一段时间后，由于受空气阻力作用会匀速下降，此过程中，动能 ，势能 ，机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 不变 减小 减小 【规范解答】[1][2][3]返回舱受空气阻力作用会匀速下降，此过程中，它的质量不变，速度不变，所以动能不变，高度减小，它的势能减小；机械能是动能与势能的总和，所以机械能减小。 7．（24-25八年级下·广东汕头·期末）如图是小明要攀登的南、北两个坡的示意图，坡道是 （选填“滑轮”“轮轴”或“斜面”）的应用实例。若两坡的路况接近，则 （选填“南”或“北”）坡路径较省力；向上攀登的过程中，小明的重力势能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 斜面 南 增大 【规范解答】[1][2]由图可见，山坡的坡道是一个斜面的模型，可以省力，但是费距离。沿南坡的路径比较省力，因为南坡的坡度较缓还长，高度相同，斜面越长越省力。 [3]向上攀登的过程中，小明的质量不变，高度增加，则重力势能增大。 8．（24-25九年级下·江苏南京·期中）如图在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的活动中： (1)让物体从斜面不同高度由静止滚下，探究的是“物体动能大小与 的关系； (2)若要探究“物体动能大小与质量的关系”，应改变物体 的质量，整个过程中，物体B增加的内能 （选填“＞”、“=”或“＜”）物体A减小的机械能。 【答案】(1)速度 (2) A ＜ 【规范解答】（1）让物体从斜面不同高度由静止滚下，同一物体，质量不变，到达水平面的速度不同，所以探究的是物体动能大小与速度的关系。 （2）[1]要探究物体动能大小与质量的关系，根据控制变量法可知，控制速度不变，应改变物体A的质量。 [2]整个过程中，物体A减小的机械能转化为与斜面摩擦产生的内能和物体B的内能，所以物体B增加的内能小于物体A减小的机械能。 9．（2025·江苏宿迁·二模）小明同学在进行实验探究：“推断物体不受力时的运动”的实验中，让小车每次从斜面上滑下，滑到铺有粗糙程度不同的毛巾、棉布、木板的水平面上，小车在水平面上运动的距离如图甲所示。 (1)让小车从同一斜面 由静止滑下，目的是让小车到达水平面时具有相同的 ； (2)实验中小明通过比较小车在水平面运动的距离长短来反映 ； (3)通过分析可知：平面越光滑，小车受到阻力越小，小车速度减小越 ；进一步推理可得：若接触面绝对光滑，小车将一直做匀速直线运动； (4)利用如图乙所示可以探究物体的动能跟运动速度的关系： ①进行实验时，为改变小球在水平面上开始运动的速度，应使小球从同一斜面上的 高度由静止滚下； ②小球在同一斜面上的位置越高，滚下时木块被撞得越远，实验表明，质量相同的小球，运动的速度越大，动能越大；请根据这一结论，对驾驶员提出一条关于交通安全方面的建议： 。 【答案】(1) 同一高度 速度 (2)所受阻力对运动的影响 (3)慢 (4) 不同 严禁超速 【规范解答】（1）[1][2]要比较小车在不同的水平面上运动的距离，必须控制小车进入水平面时有相同的速度，这样必须使同一小车从同一斜面的同一高度滑下。 （2）实验中小涵通过比较小车在水平面运动的距离长短来反映速度变化的快慢，这种比较的方法是转换法。 （3）木板比棉布、毛巾光滑，小车受到的阻力就小，观察图中可知，小车前进的距离最远，所以可以得出：平面越光滑，受到的阻力就越小，速度减小的越慢，小车前进的距离就越远。 （4）[1] 为改变小球在水平面上开始运动的速度，应使小球从同一斜面上的不同高度由静止滚下。 [2] 质量相同的小球，运动的速度越大，动能越大。因此需要减速慢行，严禁超速。 10．（24-25八年级下·河南·课后作业）小明看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远。小明猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关。 (1)为验证其猜想是否正确，他设计了如图实验（弹簧被压缩后未超过其弹性限度）：如图所示，将同一个弹簧压缩 （选填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较木块 ，从而比较弹簧弹性势能的大小； (2)若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的，理由是 ； (3)在此实验中你猜想：弹性势能的大小还与弹簧的 有关。 【答案】(1) 不同 运动距离 (2) 不能 见解析 (3)材料 【规范解答】（1）[1][2]此题要改变弹簧的弹性形变大小，因此要将同一个弹簧压缩不同的长度；运用转换法，观察木块被推动距离的远近来比较弹性势能的大小。 （2）[1][2]若水平面绝对光滑，木块就会做匀速直线运动，无法比较木块移动距离的远近，达不到探究目的。 （3）弹性势能的大小与弹性形变和材料有关，在此实验中还可以猜想：弹性势能的大小还与弹簧的材料有关。 培优拔高 11．（25-26九年级上·江苏宿迁·阶段练习）将纸锥从高处释放，若纸锥竖直下落时，受到的空气阻力随下落速度的增大而增大，则纸锥落地前，在空中竖直下落过程中，下列情形可能的是（　　） A．动能先增大后不变 B．动能先增大后减小 C．动能保持不变 D．重力势能保持不变 【答案】A 【规范解答】由题知，纸锥下落过程中受到的空气阻力随下落速度的增大而增大。纸锥开始下落时，重力大于空气的阻力，加速下落，动能增大，随阻力逐渐增大，当增大到等于其重力时，匀速竖直下落，但高度始终降低，所以纸锥的动能先增大后不变，重力势能不断变小，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 12．（2025·江苏镇江·中考真题）如图所示，一起重机从a处由静止开始竖直向上吊起一重物，吊起过程中吊绳对重物的拉力与重物的速度成反比，重物向上分别经过b、c两处且ab段与bc段距离相同，不考虑空气阻力，在重物上升过程中，下列说法正确的是（    ） A．重物可能先加速再减速 B．拉力在ab段对重物所做的功大于在bc段对重物所做的功 C．重物经过ab段所用的时间等于经过bc段所用的时间 D．重物的动能转化为重力势能 【答案】B 【规范解答】A．重物一开始静止，速度为零，然后由于拉力大于重力，重物运动状态改变，开始上升，速度由零变为不为零，此过程中速度变大，吊起过程中吊绳对重物的拉力与重物的速度成反比，所以拉力减小；当拉力等于重力时，物体受力平衡，做匀速直线运动，速度不再改变，则拉力不再改变。所以整个过程中重物先加速后匀速，拉力先变小后不变，故A错误； B．拉力先变小后不变，ab段与bc段距离相同，根据，拉力在ab段对重物所做的功大于在bc段对重物所做的功，故B正确； C．整个过程中重物先加速后匀速，ab段与bc段距离相同，根据可知重物经过ab段所用的时间大于经过bc段所用的时间，故C错误； D．整个过程中重物先加速后匀速，质量不变，则动能先增大后不变，高度不断增大，则重力势能不断变大，所以并非是重物的动能转化为重力势能，故D错误。 故选B。 13．（2025·江苏镇江·一模）如图，两个相同的磁铁球1和2，从相同高度同时自由下落，其中球2途经一根竖直放置的铜管，在铜管中受到一个竖直向上的电磁阻力，其大小随速度增大而增大。某时刻两小球的位置如图中虚线所示（不计空气阻力）。则（　　） A．此时球1的速度等于球2 B．此时球2的速度可能在减小 C．球2在铜管中速度可能一直增大 D．球1和球2到达水平线MN处的动能相等 【答案】C 【规范解答】A．根据题意可知，球2经过铜管时，铜管切割磁感线，铜管中产生感应电流，磁铁球2对铜管产生作用力，因为力的作用是相互的，铜管也对磁铁球2产生作用力，从而使球2受到电磁阻力；当两球到达如图位置时，球1的重力势能转化为动能，球2的重力势能转化为动能和电能，球1的高度较小，重力势能减小得较多，球2的重力势能减小得较少，且有部分重力势能转化为电能，所以，球1的动能大于球2的动能，则此时球1的速度大于球2，故A不符合题意； B．球2在铜管中受到重力和电磁阻力，重力竖直向下，电磁阻力竖直向上，且阻力随速度增大而增大。开始时，重力大于电磁阻力，球2所受合外力向下，速度会增大；随着速度增大，电磁阻力增大，但合力仍然向下，速度依然在增大，当电磁阻力等于重力时，球2做匀速运动，所以球2的速度不可能减小，故B不符合题意； C．由选项B的分析可知，在电磁阻力增大到与重力相等之前，球2所受合外力向下，速度一直增大，当电磁阻力等于重力时，球2做匀速运动，所以球2在铜管中速度可能一直增大，直到达到匀速，故C符合题意； D．球1和球2到达水平线MN处时，重力势能的减小量相同，球1的重力势能转化为动能，球2的重力势能转化为动能和电能，所以，球1的动能大于球2的动能，故D不符合题意。 故选C。 14．（2025·江苏淮安·中考真题）如图所示是小明用弹弓射出小石子的场景。橡皮筋被拉时发生的形变越大，小石子弹出时的速度越 ，该过程中橡皮筋的 能转化为小石子的 能。弹出的小石子能继续向前飞行，是因为小石子具有 。 【答案】 大 弹性势 动 惯性 【规范解答】[1]橡皮筋被拉时发生的形变越大，橡皮筋具有的弹性势能越大，转化为小石子的动能就越大，小石子质量不变，动能越大，速度越大。 [2]橡皮筋发生弹性形变时具有弹性势能，所以该过程中橡皮筋的弹性势能转化为小石子的能量。 [3]小石子被弹出时，速度增大，动能增加，所以是橡皮筋的弹性势能转化为小石子的动能。 [4]弹出的小石子能继续向前飞行，是因为小石子具有惯性，惯性是物体保持原来运动状态的性质，小石子弹出后，由于惯性会继续保持向前的运动状态。 15．（2025·江苏常州·中考真题）2025年2月20日，实践二十五号卫星与北斗G7卫星对接之后，实践二十五号卫星为北斗G7卫星注入142kg燃料。燃料加注过程中，两颗卫星结合在一起环绕地球做匀速转动且距地高度不变，加注过程中北斗G7卫星的动能 、重力势能 、机械能 。 【答案】 变大 变大 变大 【规范解答】[1]动能的大小与物体的质量和速度有关，两颗卫星结合后环绕地球做匀速转动，速度不变，但北斗G7卫星注入了燃料，质量变大，所以其动能变大。 [2]重力势能的大小与物体的质量和高度有关，两颗卫星距地高度不变，北斗G7卫星质量变大，所以重力势能变大。 [3]机械能是动能与重力势能的总和，因为动能变大，重力势能也变大，所以机械能变大。 16．（2025·江苏无锡·中考真题）如图所示，将弹簧、小车置于水平木板面上，被压缩后的弹簧将小车弹出，这一过程中，弹簧的弹性势能转化为小车的 能。实验表明，弹簧被压缩得越短，小车被弹开的距离越远，这说明，弹簧的弹性形变越大，弹性势能越 。小车在水平木板上运动时，所受重力对小车 （选填“做功”或“不做功”）。 【答案】 动 大 不做功 【规范解答】[1]压缩弹簧松手后，被压缩后的弹簧将小车弹出，弹簧的弹性势能减少，小车的机械能增大，所以将弹簧的弹性势能转化为小车的动能。 [2]弹簧被压缩得越短，小车被弹开的距离越远，这说明，弹簧的弹性形变越大，弹性势能越大。 [3]小车在水平木板上运动，小车受到的重力向下，小车没有在重力的方向上移动距离，故重力没有对小车做功。 17．（2025·江苏无锡·模拟预测）如图所示的单摆，摆球从A点静止释放、经过最低点B到达与A等高的C点返回。在摆动过程中，球在A点的机械能 （选填“大于”、“小于”或“等于”）B点的机械能；当小球摆动到C点时，小球 （选填“处于”或“不处于”）平衡状态，若此时小球所受的所有力突然全部消失，小球将 （选填“保持静止”或“匀速直线运动”或“曲线运动”）。 【答案】 等于 不处于 保持静止 【规范解答】[1]根据题意可知，A、C两点等高，小球在A、C点的重力势能相等；由于摆球从A点静止释放、经过最低点B到达与A等高的C点返回，说明只有动能和重力势能的相互转化，机械能没有转化为其它形式的能，机械能守恒，球在摆动的过程中在任何点的机械能相等，所以，球在A点的机械能等于B点的机械能。 [2]小球从C点时受重力和绳子的拉力，两个力不在同一直线上，故小球受力不平衡，即不处于平衡状态。 [3]由前面分析可知，球在C点的动能为零，所以，球在C点时刻的速度为零，若此时受到的力突然全部消失，根据牛顿第一定律可知，小球将保持静止状态。 18．（25-26九年级上·江苏南京·阶段练习）小红看到“严禁高空抛物”的警示牌，于是探究物体重力势能的大小与哪些因素有关。如图所示，她将三个相同的木桩置于等高的位置，让物体甲、乙、丙从木桩正上方某一高度由静止自由下落，将木桩打入沙中。已知：物体甲、乙、丙质量关系 。 (1)重物自由下落打击木桩，通过观察木桩陷入沙中的深度可判断物体 释放前具有的重力势能最大，这种方法在物理学中属于 。 (2)比较图（a）和（b），可探究重力势能的大小与 的关系； (3)处于高处的重物具有较大的 能，下落过程中转化为 能，一旦砸中行人或物品会造成严重后果。 (4)某组同学在探究时为了显示重力势能的大小，A同学用橡皮泥代替沙子，B同学用海绵代替沙子，你认为 （填“A”或“B”）同学的做法更合适。 【答案】(1) 乙 转换法 (2)高度 (3) 重力势 动 (4)A 【规范解答】（1）[1][2]重力势能的大小无法直接测量，我们通过观察木桩陷入沙中的深度来判断物体重力势能的大小，木桩陷入沙中越深，说明物体对木桩做的功越多，物体原来具有的重力势能越大。由图可知，乙将木桩打入沙中的深度最大，所以乙释放前具有的重力势能最大。这种将不易直接测量的物理量（重力势能大小）转化为容易观察的物理现象（木桩陷入沙中的深度）的方法，在物理学中属于转换法。 （2）比较图（a）和（b），物体甲和乙的质量相同（m甲=m乙），但下落的高度不同，所以可探究重力势能的大小与高度的关系。 （3）[1][2]处于高处的重物，由于被举高而具有较大的重力势能。下落过程中，重物的高度降低，速度增大，重力势能转化为动能，一旦砸中行人或物品会造成严重后果。 （4）A同学用橡皮泥代替沙子，橡皮泥在受到重物撞击后，形变程度容易观察，能较好地显示重力势能的大小；B同学用海绵代替沙子，海绵的形变恢复能力较强，形变程度不容易稳定观察，所以A同学的做法更合适。 19．（25-26九年级上·江苏宿迁·阶段练习）如图所示是某学习小组探究“动能大小跟哪些因素有关”的实验操作（有一木块静止放在水平面上，甲、乙、丙中小球质量分别为m、2m、3m）。 (1)由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能与 有关，由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能与 有关。 (2)让小球从同一高度由静止开始滚下，目的是使小球到达水平面时具有相同的 。 (3)实验中通过比较 来判断小球具有动能的大小。 (4)A同学认为由步骤乙和步骤丙可以判断动能大小与速度的关系，你认为他的观点是 的（选填“正确”或“错误”），理由是 ； (5)通过比较 两个步骤可以判断动能大小与物体质量的关系。 【答案】(1) 速度 质量 (2)速度 (3)木块被撞开的距离 (4) 错误 未控制质量相同 (5)甲、乙 【规范解答】（1）[1]“十次车祸九次快”，速度快易出车祸，说明汽车动能可能与速度有关。 [2]“安全驾驶莫超载”，超载指质量大，说明汽车动能可能与质量有关。 （2）让小球从同一高度由静止滚下，小球到达水平面时的速度只与高度有关，目的是使小球到达水平面时具有相同的速度。 （3）小球动能越大，对木块做功越多，木块被推动的距离越远。所以实验中通过比较木块被推动的距离来判断小球具有动能的大小。 （4）[1][2]步骤乙和步骤丙中，小球的质量不同（乙是2m，丙是3m），且滚下的高度也不同（乙高度为h，丙高度为0.5h），没有控制小球的质量相同，所以不能判断动能大小与速度的关系，所以A同学的观点是错误的。 （5）要判断动能大小与物体质量的关系，需控制小球到达水平面时的速度相同（即从斜面的同一高度滚下），改变质量。步骤甲（小球质量m）和步骤乙（小球质量 2m）符合要求，所以通过比较甲、乙两个步骤可以判断动能大小与物体质量的关系。 20．（2025·江苏盐城·二模）小明发现力学中有很多相似实验，他找了如下器材：①表面平整的长木板（带斜面）；②刻度尺；③弹簧测力计；④小车；⑤木块（一边带钩）；⑥毛巾；⑦棉布；⑧钩码。 (1)小明探究“阻力对物体运动的影响”实验时，选择了一些器材如图所示，让小车从同一斜面相同高度由静止滑下，是为了使小车到达斜面底端时 相同。 (2)比较甲、乙、丙三次实验，发现阻力越小，小车滑行的距离就越远，说明小车运动的速度改变 得越 （选填“快”或“慢”）。 (3)小车在毛巾表面和木板表面克服摩擦力做功的功率分别为P甲、P乙，则P甲 P乙（>/</=）。 (4)在丙图中作出小车在水平面滑行时的受力示意图（作用点在0点）。 (5)实验推理可知，如果水平面绝对光滑，小车的运动状态 （改变/不改变）。 (6)某小组实验中，小车从木板右侧滑出，无法标记小车运动的距离，在器材不变的情况下，改进 的方法是 (7)小明为了探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”，他选择了序号①、⑤、⑧以及 （填序号）的器材。 (8)探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验中，在丙图的基础上只需要再选择序号⑤的 器材就可以探究动能的大小与 的关系。 【答案】(1)速度 (2)慢 (3)> (4) (5)不改变 (6)降低小车从斜面下滑的高度 (7)③ (8)速度 【规范解答】（1）小车从同一高度滑下，小车的重力势能相同，将重力势能转化为动能，到达底端时，小车的动能相同，小车的质量不变，所以小车到达斜面底端时速度相同。 （2）由图甲、乙、丙可知，木板表面粗糙程度最小，小车受到的阻力最小，小车在木板表面滑行距离最远，所以小车滑行到达斜面底端时的距离越远，小车速度减小得越慢。 （3）小车到达斜面底端时的动能相同，小车停止时，小车的动能为0，则小车克服摩擦力做功相等，毛巾表面摩擦力大，小车速度减小快，做功时间短，由可知，功率 （4）小车在水平面滑行时，受到重力、支持力和摩擦力，如下图所示： （5）水平面光滑时，小车不受阻力，小车的速度不会减小，运动状态不改变，所以做匀速直线运动 。 （6）降低小车在斜面上的高度，可减小小车到达斜面底端时的初始速度，可以避免小车滑出木板。 （7）探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”，需要弹簧测力计测量拉力，间接测量摩擦力，所以需要器材③。 （8）探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验中，通过木块被撞后，移动的距离，判断小车的动能大小，可探究动能与速度的关系。 第 1 页 共 11 页 学科网（北京）股份有限公司 $