第20课时 机械能-（讲练）【优+学案·赢在中考】2025年中考物理总复习（潍坊专用）

【考点题组训练】 车型的机动车质量不同，速度相同时，大型客车、载货汽车质 1.B2.D3.D4.BC5.C 量大的动能大，制动距离大，当制动距离相同时，不同车型限 6.解：(1)水流具有一定的质量和速度，具有一定的动能，水流通 速就不同 过做功使水的高度增大，重力势能增大，是动能转化为重力势 3.内能方向 能. 4.(1)相同(2)木块被撞击后滑动的距离(3)控制小球到达 (2)该筒车旋转一周提升的水的质量为m=12×4kg=48kg, 水平面时的速度相同 对水所做的功为W=Gh=mgh=48kg×10N/kg×4m (4)质量一定时，速度越大，动能越大 1920J. 自主建构 (3)水流冲击筒车的功率为40W,水流所做的功为W'=Pt= 条件：只有动能 40W×60s=2400J, 和势能间的转化 简车旋转一周取水的机械效率为7×10%=20× W 2400J 物体能够 动能 形式 和 100%=80% 对外做功 之 功 能量 机 7.(1)90.9(2)0.16(3)增加提升物体的重力（答案不唯一） 守恒 能 【潍坊中考真题】 1.解：(1)由图可知，动滑轮上绳子的段数n=3,则汽车拉力的大 1 【聚焦重难】 小F=号(G+G)=号×2700N+3000=1000N. 例小物块的机械能守恒.小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹 (2)汽车运动的速度为o=3v石=3X1m/s=3m/s, 簧碰撞后又返回到P点，此过程没有说明有无阻力，但小物块返回 汽车拉力的功率P=W-s=Fm=1000N×3m/3= 到P点，说明没有克服阻力做功，只有动能和势能相互转化，故机械 t t 能守恒. 3000W. 归纳梳理 W有×100%= (3)滑轮组的机械效率7=w Gh 判断方法1：根据动能、势能的影响因素分别判断动能和势能的 h+GkX 变化，进而根据机械能定义判断机械能是否变化. G 100%=G+G 2700N X100%=2700N+300NX100%=90%. 判断方法2：速度减小到零时能否达到原来高度，能则守恒， 判断方法3：是否克服阻力做功，如果只有重力和弹力做功则机 2.(1)很小(2)改变A在斜面上静止释放的高度 械能守恒.以上方法在解决具体问题时要运用一种或综合运用 (3)匀速直线80% 多种方法进行判断」 3.解：(1)有用功W有=Gh=1000N×1.5m=1500J, 变式训练 总功W总=Fs=600N×3m=1800J, 1.C 2.ABC 3.C -W产×1o0%-150 机械效率7一w。 X100%≈83.3%. 【考点题组训练】 1.AB2.A3.B4.AD5.D6.C (2)额外功W熊=W卷-W有=1800J-1500J=300J, 7.(1)重力势能先转化为动能，动能再转化为弹性势能小 摩擦力f-”题=300J-100N (2)质量相同，高度越低，重力势能越小(3)让质量不同的小 3m 球从同一斜面的同一高度由静止释放，比较弹簧压缩后的长 第20课时 机械能 度(4)D水资源丰富（或水量大）和地势高度差大 【基础回顾】 8如图所示。 自主回顾 +动能 1.(1)做功能量能(2)焦耳(J)(3)越多 2.(1)①⑥②④③⑤(2)物体具有速度、质量 物体具有 高度、质量物体发生形变 3.(1)重力势能转化为动能动能转化为重力势能机械能不 位置 守恒，因为滚摆上升后不能到达原来下放时的高度 (2)弹性势弓的弹性势能转化为箭的动能 【潍坊中考真题】 (3)各类机械能的定义速度减小到零时能否达到原来高度 1.A2.AC3.C 4.(2)小球(3)木块滑动的距离具有动能多的小钢球对外做 4.(1)B(2)不能(3)增大斜面的高度 功就多，木块被推动的距离就会越远(4)无法控制小钢球到 第21课时 内能 达水平木板时的速度一致(5)速度质量物体的动能与 【基础回顾】 物体的质量和速度有关.质量相同时，速度越大的物体具有的 自主回顾 动能越大；速度相同时，质量越大的物体具有的动能越大 1.(1)①分子在不停地做无规则运动②不能二氧化氮密度 (6)物体将一直匀速运动下去，无法读取木块被推动的距离 大于空气密度，重力会对实验产生影响③高温(2)分子之 (7)降低小钢球释放的高度（合理即可） 间存在引力 自主检测 2.(1)冰山具有内能.因为一切物体的分子都在做无规则运动， 1.B、C、DA、B、CA、B 冰山温度虽然低，但是分子仍然是运动的，所以冰山具有分子 2.机动车质量一定，速度越快，动能越大，刹车时制动距离越大， 动能，从而也就具有内能 容易出现交通事故，所以要限速行驶：在相同的道路上，不同 (2)一般情况下冰山的内能较大.虽然铁钉温度更高，分子运动更 24第20课时 机械能（答案P24) 考情 览 ◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆ 总分值 考查内容 题型 频次 2020 2021 2022 2023 2024 机械能转化及守恒的理解 选择题 5年5考 2 3 探究物体动能与哪些因素 实验题 5年2考 有关 ◆◆◆●◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆0◆◆◆●◆◆◆◆●◆◆◆◆◆◆◆◆◆ 知 识 框 架 ●◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆ 定义 动能 影响因素 能量 机械能 辕 总和不变机械能守恒 定义 定义 重力势能→ 单位 影响因素 势能 定义 弹性势能一 影响因素 基 础 回 顾 自主回顾 知识点一】机械能的转化及守恒的理解 ④高举的重锤 ⑤拉开的弓 ⑥滚动的水 1.能量 (1)如图所示，说明物体具有动能的是 (1)定义：物体能够对外 我们就说这 ,具有重力势能的是 ,具 个物体具有 ,简称 有弹性势能的是 (均选填序号) (2)单位： (2)思考归纳：判断各种形式机械能的重要方 (3)功与能的关系：一个物体能够做的功越多， 法之一是根据各类机械能的定义，分别用简练 表示这个物体具有的能量 的词语表示三种机械能的核心特征， 2.机械能的种类（动能和势能）及特征 动能： 区分不同形式的机械能 重力势能： 弹性势能： 3.机械能及其转化 ①疾驰的汽车 ②高挂枝头的苹果③拉变形的皮筋 (1)如图甲所示，滚摆由最高点释放，旋转着下 128 优学案赢在中考 降到最低点后又上升，每次上升的最大高度逐 【原理与设计】 渐降低。 (1)实验器材：质量不同的小钢球、斜面、木块、 下降过程中发生的能量转化： 水平木板、刻度尺 (2)本实验的研究对象是 (选填“小 上升过程中发生的能量转化： 球”或“木块”) (3)根据探究的问题和猜想来设计实验.质量 滚摆整个运动过程中，机械能是否 和速度是影响物体动能大小的两个因素.实验 守恒？请说明判断的方法 中，使用刻度尺的目的是通过测量和比 较 ,从而间接反映小钢球 动能的大小，这种比较的依据是： (4)实验中不使用斜面，将带来的问题是 (2)如图乙所示是某位选手 射箭比赛时的照片，她拉弯 【分析归纳】 的弓具有 能，在她 (5)a、b两图研究的是 对物体动能的 释放弓箭时，发生的能量转 影响；a、c两图研究的是 对物体动能 的影响.综合得到的结论是： 化是： (3)思考归纳：通过上面事例的解决，可初步归 【评估与改进】 纳出判断各种机械能是否变化的方法，以及判 (6)若水平木板绝对光滑，将不能达到实验目 断机械能守恒的一种方法，请归纳： 的，原因是将发生的现象是： A.可以根据 来判断各种机械能是否变化及变化情况. (7)在研究动能与质量的关系时，若发现木块 B.可以根据 运动到了长木板的末端之外，在不更换实验器 来初步判断机械能是否守恒。 材的条件下，解决的办法是： 知识点二】探究动能与哪些因素有关（实验） 4.阅读课本第67页中探究物体的动能与哪些因 自主检测 素有关的实验，回答以下问题. 1.分析如图所示的实例中，物体的动能发生变化 在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验 的是 ;重力势能发生变化的是 中.如图a、b、c所示，让质量为m、2m的两个 ;机械能增大的是 小钢球分别从斜面上由静止滚下，小钢球撞击 放在水平木板上的木块，使木块滑动，虚线位 置为木块滑动一段距离后停止的位置， 旅游景区的索道缆车 火箭在加速上升 载着游客匀速上山 B 777777777777777777777777777777777777777777777 7777777777777777777777777nm7 飞船返回舱减速降落 匀速行驶的洒 丙 水车在洒水 7777777777777777777777777777777777777777 C D 物理·讲练册 潍坊专用 129 2.物理观念如图所示为某道路交通标志牌：小型 (3)在甲、丙两次实验中，从斜面上同一高度由 车最高行驶速度不得超过100km/h,而大型 静止释放小钢球，目的是： 客车、载货汽车最高行驶速度不得超过80km/ h.请用动能的知识解释这样规定的原因： (4)实验中，甲、乙两次实验现象可以说明： 100 。 80 ht g。 80 S丙 第2题图 第3题图 2h 丙 3.(2024·济宁中考)小球在摆动过程中（如图所 示)，由于摩擦的存在，一部分机械能会转化为 自主建构 ,这部分能量不可能自动地再转化为 请基于以上学习建构本课时重要物理概念（规 机械能，如果没有能量的补充，小球最终会停 律)之间的关系.可以围绕动能、势能、机械能三 止运动.研究表明，自然界的能量是守恒的，能 个方面进行结构化呈现. 量的转化与转移具有性. 4.(2023·北京东城区期末)小明利用如图所示 装置，探究影响动能大小的因素.实验时，小钢 球从斜面上某处由静止开始滚下，推动水平面 上的木块 (1)实验中，多次实验时水平面的粗糙程度 (选填“相同”或“不同”). (2)该实验中，小球到达水平面时的动能大小 用 来反映 ◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆●◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆-(《 聚焦 重难 》◆◆◆◆◆◆◆◆●◆◆●◆◆◆◆◆◆◆◆◆9◆◆◆◆◆◆◆◆◆●◆0 重难点判断机械能是否守恒的方法 思路点拨：题目中没有说明物块除受到重力 和弹力外，是否还受到阻力，包括空气阻力和与 【例】如图所示，斜面与水平面在M点通过 接触面的摩擦阻力，如何判断机械能是否守 小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N 恒呢？ 点，小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰 自主解答： 撞后又返回到P点.请分析说明整个过程中，小 物块的机械能是否守恒？ 77777777 130 优学系赢在中考 【归纳梳理】 2.(多选)某运动员在某次自由式滑雪比赛 机械能守恒的条件：只有动能和势能相互转 中运动的轨迹(a→b→c→d→e)如图所示.若不 化，机械能总和不变.结合【自主检测】练习题及 计空气阻力，则运动员( 本例题，归纳判断机械能守恒的具体方法： A.从a点下滑到ba起点 点过程中，动能增加 落地，点 B.从b点运动到c点 e停止点 过程中，重力势能增加 C.在c点的机械能等于d点的机械能 D.在a点的重力势能等于c点的重力势能 3.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通过的两个等高 点，下列关于该过程的说法正确的是( ) A.小球在左侧斜面向Q 【变式训练】 下运动的过程中，重力势能 1.无人机已被应用于诸多领域，如图所示是 全部转化为动能 一款四翼无人机.在无人机匀速上升过程中，对 B.小球从P点向Q点运动的过程中，机械 其分析正确的是( 能守恒 A.质量增加 C.小球通过M点的速度大于通过N点时 B.动能增加 的速度 C.重力势能增加 D.小球从P点向Q点运动的过程中，只有 D.机械能不变 重力对小球做功 ◆◆◆◆●◆◆0◆◆◆◆◆◆●◆◆◆◆◆◆◆◆0●◆◆◆◆◆◆●(《《 考点题组训练 》◆◆00◆000◆00◆000000◆0◆◆◆000000000 考点①机械能的理解及其转化 A.返回舱的动能不变 1.(多选)将乒乓球抛出，乒乓球落地后会向上弹 B.返回舱的重力势能不变 跳.若要使乒乓球能弹跳到高于抛球时的位 C.返回舱的机械能不变 置，下列措施可行的是() D.返回舱所受重力不做功 A.用力向下抛出乒乓球 3.(2023·无锡中考)在水平地面上铺一张白纸， B.向上抛出乒乓球 将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由 C.提高乒乓球抛出时的高度 下落，在纸上留下黑色圆斑A、B,如图所示.下 D.增大乒乓球的质量 列说法正确的是() 2.科技成就如图所示是神舟十八号载人飞船返 A.皮球下落过程中动能转化为重 回舱返回地面时的情境.打开降落伞后，若返 力势能 回舱在一段时间内的运动可看作是竖直向下 B.皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹 性势能 的匀速运动，则下列关于返回舱在这段时间内 C.形成圆斑A时，皮球接触地面后形变程度更小 的说法正确的是() D.形成圆斑B时，皮球是从更高处下落的 物理·讲练册潍坊专用 13 4.(多选)(2024·潍坊二模)过山车是很多人喜 C.乒乓球某次弹起过程中，弹起瞬间的动能大 欢玩的游乐项目，那种风驰电掣、有惊无险的 于此次过程最高点时的重力势能 快感令不少人着迷.如图甲所示为过山车运行 D.乒乓球运动过程中重力势能一直减少 的情景.图乙是利用小球和轨道模拟过山车某 考点2探究机械能的大小与哪些因素有关 段运行过程的示意图，小球从A点由静止释 7.科学探究(2023·威海中考)小明探究重力势 放，沿轨道先后经过B、C、D三点，最后到达E 能大小与物体质量和高度的关系，实验装置如 点时速度为零.已知B、D两点的高度相同，下 图甲所示 列说法正确的是( h 0mw000 水C 00 D下游 甲 甲 乙 A.整个过程中，小球在A点时机械能最大 (1)将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹簧， B.小球在D点时的动能等于在B点时的动能 记录铁球速度减为0时弹簧的长度.整个过程 C.小球在E点时的机械能大于在B点时的机 涉及的能量转化情况为 械能 铁球重力势能 D.小球从C点到D点的过程中，动能减小，重 的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长 力势能增加 度越长，则说明铁球的重力势能越 5.(2024·德州乐陵二模)如图所示，在粗糙的水 (选填“大”或“小”). 平台面上，一轻质弹簧左端固定，右端连接一 (2)将同一铁球先后从同一斜面的不同高度 金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位 h1、h2(h1<h2)处由静止释放，弹簧被压缩后 置.开始时通过小球压缩弹簧到A位置（已知 的长度分别为l1、l2(11>l2),则你能得出的结 AO>OB),释放小球，则小球从A点运动到B 论是： 点的过程中，下列说法正确的是() (3)若要探究重力势能大小与物体质量的关 0000&】 系，请简要写出你的设计思路： A.小球从O点运动到B点的过程中所受弹力 (4)结合本实验和所学知识，分析图乙所示的 方向向右、速度不断减小 水坝，发电机安装在 位置较为合理 B.小球从A点运动到O点的过程中，速度增 (选填“C”或“D”),你认为适合建造大型水力 大，机械能不变 发电站的地方应该具备哪些条件： C.小球运动到B点时将停止运动并保持静止 D.小球在A点处，弹簧的弹性势能最大 8.(2023·贵州中考)如图甲所示，水平面AB段 6.(2024·聊城冠县一模)如图 光滑，B点右侧粗糙，一轻质弹簧左端固定于 所示为乒乓球在水平地面上 竖直墙面.用小木块P压缩弹簧至A点由静 弹跳时产生轨迹的一部分，该 止释放，木块离开弹簧后，动能随位置变化关 图表明() 系的大致图像如图乙所示.若换另一相同底面 A.乒乓球的弹跳方向为自右向左 的小木块Q(mQ>m。)将弹簧同样压缩至A B.乒乓球弹跳时机械能不变 点由静止释放，弹簧形变均在弹性限度内.请 132 优学秦赢在中考 在同一坐标系中画出小木块Q从离开弹簧至 动能 静止的过程中，动能随位置变化关系的大致 光滑面 粗糙面 图像 B BC位置 ◆◆◆0◆◆◆◆0心<《潍坊中考真题 1.(2021·潍坊中考)体育课上小明同学进行传 态，导弹向下俯冲，会被加速到极高的速度；巡 接篮球训练，他将球斜向上抛出，球的运动轨 航阶段，主发动机的推力与阻力平衡，弹翼的 迹如图所示，a、b、c、d为轨迹上的点，其中a、c 升力与重力平衡，可以实现远距离“巡航状 两点高度相同.不计空气阻力，则篮球 态”，最后精确打击目标.下列关于该巡航导弹 在() 的说法正确的是( FG俯冲加速段 、H 大气层 巡航阶段 E ! A.a、c两点的动能相等 改攻击点 地球 B.a点的机械能比d点的机械能大 发射点 C.a点动能比d点动能大 A.整个过程中，在F点动能最大 D.b点的动能最大 B.O点到E点的过程中，机械能不变 2.(多选)(2024·潍坊中考)将弹簧置于光滑管 C.G点到H点的过程中，机械能不变 内，下端固定在水平面上，上端与管口平齐.如 D.I点到J点的过程中，不消耗导弹携带的燃料 图所示，将一直径略小于管直径的小球放在弹 4.(2023·潍坊中考)为探究物体的动能跟哪些 簧上端，先后两次向下按压弹簧到不同位置后 因素有关，利用斜槽、钢球、木块等器材在同一 释放小球，小球沿竖直方向运动，第一次小球 水平面上进行探究活动.钢球从高为h的斜槽 到达的最高点为a,第二次小球到达的最高点 上滚下，在水平面上运动，运动的钢球碰上木 为b,c为小球运动路径上的一点，小球所受空 块后，能将木块撞出一段距离s,如图所示 气阻力忽略不计，则先后两次() A.第一次释放小球时弹簧的弹性势能大 6 B.小球由c到b过程，弹性势能转化为 (1)实验中探究的“物体的动能”是指 重力势能 (选填字母). C.小球上升过程，经过c点时的重力势 SWWWWW A.钢球在斜面上的动能 能相等 B.钢球撞击木块时的动能 D.小球上升过程，经过c点时的机械能相等 C.木块被撞击后的动能 3.科学思维(2023·潍坊中考)巡航导弹是导弹 (2)若水平面是光滑的， （选填“能”或 的一种，具有突防能力强，难以拦截的优点.如 “不能”)达到探究目的. 图所示为某巡航导弹的飞行路线图，发射升空 (3)实验过程中，发现木块移动的距离较短而 段，发动机点火，导弹以极快的速度穿出大气 不易进行观察和比较.对此请你写出一条改进 层升至高空；俯冲加速段，发动机处于关闭状 措施： 物理·讲练册潍坊专用 133