专题13 动能 势能 机械能（复习讲义）（湖南专用）2026年中考物理一轮复习讲练测

该初中物理中考复习讲义聚焦“动能 势能 机械能”专题，覆盖中考核心考点，包括动能和势能的影响因素、机械能转化及守恒条件，通过“考情剖析-考点通关-实验探究-优题精选”系统架构，梳理知识网络，结合控制变量法、转换法等方法指导，搭配湖南各地模拟真题训练，助力学生突破难点。 亮点在于情境化命题与实验探究升级，如结合神舟飞船返回、无人机飞行等真实情境分析能量转化，通过“探究动能影响因素”实验培养科学思维，设置基础到挑战的分层练习，配合5分钟限时测试，教师可精准把控复习节奏，有效提升学生应考能力。

专题13 动能 势能 机械能 目 录 01·考情剖析·命题前瞻 1 02·时空导航·网络构建 2 03·考点通关·靶向突破 3 考点1 动能 势能 3 教材·知识夯基 1．能量的定义 2．动能的理解 3．势能的理解 中考·新考法聚焦 考法1 真实事件（泥石流、神舟飞船发射、扫地车工作） 考法2 教材素材链接 考点2 机械能及其转化 5 教材·知识夯基 1．机械能的定义 2．机械能守恒 中考·新考法聚焦 考法1 融合工程实践（桥梁拉索）和社会发展（无人驾驶） 考法2 结合生活实际词跨学科融合 考法3 教材素材链接 04·素养拓展·思维进阶 7 实验1 探究物体的动能与哪些因素有关 实验2 探究物体的重力势能与哪些因素有关 05·优题精选·练能提分 10 考点 考查形式 考查内容 考法分析 动能、势能 ☑选择题 ☑填空题 动能的概念、势能的概念 动能、势能大小的影响因素。如 2025·湖南长沙卷，2022·湖南德阳卷，2022·湖南岳阳卷 机械能及其转化 ☑选择题 ☑填空题 动能和势能之间的相互转化，机械能守恒问题 物态运动过程中各种机械能的变化情况。如 2021·湖南株洲卷， 2021·湖南湘潭卷 探究物体动能与哪些因素有关 ☑选择题 ☑填空题 ☑实验题 实验探究题升级：探究动能大小与哪些因素有关 探究影响动能大小因素的实验装置及作用。2023·湖南卷 ，2022·湖南株洲卷 命题新趋势 近年来，中考物理对“功与机械能”模块的考查已从单纯的知识记忆转向素养导向，强调学生在真实情境中分析能量转化、综合运用知识解决问题的能力。这一转变与教育改革方向一致，旨在培养学生的科学思维和实践能力，当前命题呈现出 “重情境、强实验、跨学科、考思维” 的四大特征，尤其注重结合生活实际和科技前沿，考查学生对能量转化过程的理解与推理能力。情境化命题：题目多以生活、体育、工程或航天为背景，要求从情境中抽象出物理模型，洒水车洒水时动能变化、滑雪运动员的能量转化、神舟飞船发射 。实验探究深化：不仅考查结论，更关注实验设计、数据处理与误差分析，探究动能与速度/质量关系的控制变量法实验。跨学科融合：物理+体育、物理+农业、物理+航天等组合增多，用收割机参数计算压强与功率、跳高中的能量分析。思维能力要求提升：强调逻辑推理、图像分析、能量守恒判断，出现开放性设问，判断滚摆机械能是否守恒、分析返回舱下落时能量变化。 命题预测 · 预测2026年湖南中考中，“动能、势能、机械能”仍是力学重点考查内容，命题将更侧重于生活情境应用、实验探究能力以及跨学科融合，尤其关注能量转化过程中的数据分析与图像理解。实验探究题升级不再只是“写出结论”，而是增加方案评估、误差分析、图像绘制等高阶思维要求。例：给出两组小球撞击木块的数据图，让学生判断哪组用于研究“质量对动能的影响”，并说明理由。图像与数据结合题增多，出现如“动能随时间变化曲线”“高度-速度关系图”等，要求学生从中提取信息，判断能量转化阶段。如神舟飞船返回舱降落过程中，机械能如何变化？需结合速度减小但高度降低的情境判断。跨学科与真实情境融合：结合工程实例（如高铁刹车回收动能）、环保技术（风能、水能发电）出题，体现“科学-技术-社会”联系。例：解释为什么山区公路弯道多且限速低——涉及动能与安全的关系。动态过程分析题：描述一个完整运动过程（如滑雪、荡秋千），要求分阶段说明动能、势能、机械能的变化情况。常见设问：“在最高点/最低点，哪种能量最大？”“整个过程中机械能是否守恒？”。此外，多地中考命题专家明确指出，未来试题将加强实验设计、数据推理、图表分析类题目比重，减少死记硬背型考题。例如，在探究动能影响因素的实验中，不再仅考查结论，而是要求学生根据图像判断变量关系或评估实验方案合理性。 考点1 动能 势能 1.能量 物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。功是能量转化的量度，功是一个过程量，而能量是物体本身具有的，是一个状态量。做功的过程，一定伴随着能量的转化，物体做功越多，说明某种形式的能转化为其他形式的能就越多。 一个正在做功的物体一定具有能量，一个具有能量的物体不一定正在做功。“能够对外做功”是指这个物体具有做功的本领，但它不一定做了功或者正在做功。 2.动能 定义：物体由于运动而具有的能，叫做动能。一切运动的物体都具有动能。 影响因素：物体的质量和速度。质量相同的物体，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. 单位：焦耳（符号：J）。 动能是物体“由于运动具有的能量”，不能理解为“运动的物体具有的能量”。因为运动的物体不只具有动能，它还可能具有其他形式的能量，如重力势能、弹性势能、内能等。 3.势能 弹性势能和重力势能统称为势能。 （1）重力势能 ①定义：物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能量。 ②影响因素：物体的质量越大，高度越高，它具有的重力势能就大。一般而言，规定物体在“水平地面”上的重力势能为零。 ③单位：焦耳（符号：J）。 （2）弹性势能 ①定义：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能。 ②影响因素：在弹性限度内，物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。 ③单位：焦耳（符号：J）。 【典型例题】“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目。如图所示，一端系住人的腰部、另一端系 于跳台的是一根弹性橡皮绳。当人下落至图中A点时，橡皮绳刚好被拉直，落至B点时人受到的重力和弹 力大小相等，C点是人下落的最低点，那么从A到C运动过程中人的动能先变大后变小，橡皮绳的弹性势能 变大。（填“变大”、“变小”“先变大后变小”、“先变小后变大”或“不变”）（不考虑空气阻力） 1．（2025·湖南长沙·三模）2025年4月30日，神舟十九号载人飞船返回舱成功着陆。距离地面10公里时，返回舱引导伞、减速伞和主伞依次展开，逐级降速至每秒1﹣2米。下列有关说法正确的是（　　） A．返回舱不能立刻停止，是由于受到惯性的作用 B．返回舱在下降过程中若所受外力消失，返回舱将静止 C．返回过程中发动机需要点火，说明物体的运动需要力来维持 D．返回舱在返回过程中重力势能减小 2．【教材素材链接】（2025·湖南长沙·二模）2024年10月27日，国内首套浮空风力发电系统亮相新疆，利用高空风能将为我国实现“双碳”目标和人类的可持续发展贡献巨大力量。高空风能是一种清洁 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，浮空器上升过程中其重力势能的变化情况是： 。 3．【凸透镜焦点、焦距考查】（2024·湖南长沙·三模）质量为1kg的四旋翼无人机，在5s内从地面竖直匀速上升了10m，又继续匀速斜向上飞行了15s，仪表盘上显示离地面高度为30m。无人机前5s内，重力势能变 ，克服重力做功的功率为 W。整个过程中，无人机克服重力做功 J。（g取10N/kg） 4．（2024·湖南益阳·三模）荡秋千是一种常见的娱乐休闲活动。如图是小丽荡秋千的情景，关于此过程下列说法正确的是（　　） A．秋千荡到最低点时动能最小 B．秋千下摆过程中的机械能变大 C．秋千下摆过程中重力势能转化为动能 D．秋千上摆过程中的重力势能减小 考点2 机械能及其转化 1.定义 动能和势能之和称为机械能。动能是物体运动时具有的能量，势能包含重力势能和弹性势能。 2.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，但机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。 机械能守恒的条件：只有重力和内弹力做功时，机械能守恒。 机械能不守恒的情况：一般情况下，受到阻力作用的物体机械能不守恒，阻力包含摩擦阻力和空气阻力等。如果运动的物体受到摩擦或空气阻力，机械能就会转化为其他形式的能，从而使机械能逐渐减小，不再守恒，如落地的篮球越跳越低，最终静止在地面上，机械能逐渐减小。 【典型例题】目前在轨的中国空间站的轨道高度是：远地点346.9km，近地点319.6km，如图所示，从远地点到近地点的过程中，其运动速度变大，重力势能逐渐变小，机械能不变（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。 1．（2025·湖南长沙·三模）2024年10月30日，神舟十九号载人飞船与空间站天和核心舱成功对接，如图是空间站天和核心舱组合体，下列说法正确的是（　　） A．飞船加速升空时，航天员的惯性不断增大 B．飞船加速升空时，飞船的动能转化为重力势能 C．对接成功后，飞船和空间站核心舱相对静止 D．空间站天和核心舱组合体绕地球在近似圆形轨道运行时，受平衡力作用 2．【结合生活实际词跨学科融合】（2025·湖南·三模）课间，同学们一起踢毽子锻炼身体，毽子在空中竖直上升的过程中（     ） A．动能增大 B．机械能变大 C．重力势能增大 D．重力势能转化为动能 3．（2025·湖南娄底·模拟预测）如图所示，弧形轨道，段光滑无摩擦，BC段有摩擦，轨道竖直固定于水平面上，小球由A点以速度v沿轨道滚下，经过右侧等高点B后到达最高点C，下列分析正确的是（    ） A．小球由A点到点的过程中，动能先减小后增大 B．小球从点到点的过程中，机械能不断减小 C．小球在A、B、C三点的机械能相同 D．小球在C点时的重力势能最小 4．（2025·湖南怀化·二模）2024年7月31日，我国选手邓雅文在巴黎奥运会自由式小轮车女子公园决赛中夺得冠军，为中国队在该项目获得首金。关于邓雅文骑自由式小轮车在自由滑行阶段（忽略摩擦力影响），下列说法正确的是（　　） A．下坡时，小轮车的重力势能减小，动能增大 B．下坡时，小轮车的重力势能增大，动能减小 C．上坡时，小轮车的重力势能增大，动能增大 D．上坡时，小轮车的重力势能增大，动能不变 5．（2025·湖南株洲·模拟预测）以下过程忽略空气作用力。如图1物体从A点水平飞出，先碰B点，再至C点，后沿水平面滑到F点。从离开A点到碰B点前的过程，物体的机械能 ，动能 。据图2数据，碰撞B点过程损失的机械能为 J。 实验1：探究物体的动能跟哪些因素有关 考点剖析 （1）本实验探究的是钢球的碰撞前的动能与其质量和速度的关系。实验中通过观察木块被推动的距离来判断物体动能的大小，这种物理方法是转换法。 （2）探究动能与质量的关系时，让质量不同的两个钢球从斜面上的相同高度由静止滚下，目的是使钢球撞击木块时的速度相同。 （3）通过比较乙、丙两次实验可得出结论：在速度相同时，物体的质量越大，动能越大。 （4）探究动能与速度的关系时，让质量相同的两个钢球从斜面上的不同高度由静止滚下，由甲、乙两次实验可得出结论： 在质量相同时，物体的速度越大，动能越大。这种物理方法是控制变量法。 （5）如果水平面绝对光滑，则不能得出结论，原因：如果水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，物体碰撞后将做匀速直线运动，无法通过木块被推动的距离比较小球的动能。 （6）做此实验时，木块经常被推出桌面，改进方法：降低小球的释放高度。 （7）此实验装置适用（选填“适用”或“不适用”）于探究重力势能与哪些因素有关。 （8）在探究动能与速度的关系时，小球推动木块移动的距离差异较小，为确保实验有较明显的现象，可行的一种方案是：增大小球下滑的高度. （9）实验时，小组同学发现将小球在斜面释放后，有时会偏离预想的轨迹滚到斜面的侧边，不会推动木块或推动效果不理想.为使实验顺利进行，下列改进措施有效的是D(选填字母). A.增大小球质量 B.减小木块质量 C.增大小球释放高度 D.在斜面、水平面上固定凹形滑槽 （10）图乙、丙中木块在水平面上移动时受到的滑动摩擦力f乙 = f丙，克服摩擦力做的功W乙＜W丙.(均选填“>""<"或“=”) 实验2：探究物体的重力势能跟哪些因素有关 考点剖析 （1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过小球陷入沙子的深度来反映的。这种物理方法是转换法。 （2）比较A、B两球，可得出结论：当下落高度相同时，物体质量越大，物体的重力势能越大。 （3）比较A、C两球，可得出结论：当物体质量相同时，物体下落的高度越大，物体的重力势能越大。这种物理方法是控制变量法。 （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无关。 1．【通过实验总结物理规律】（2026·湖南长沙·模拟预测）实验小组的同学用如图甲所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”，将钢球从不同的高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离，下表是实验小组实验时记录的部分实验数据。 实验次数 钢球质量m/g 钢球的下摆h/cm 木块滑行的距离s/cm 1 20 10 10 2 20 20 18 3 20 30 27 (1)实验时钢球静止释放的位置越高，摆到竖直位置时的速度就越 。其动能的大小是通过 来反映的； (2)由上述实验数据和现象可得出结论：当物体的质量一定时，物体的 越大，物体的动能就越大。 (3)假若水平木板绝对光滑且足够长，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的； (4)木块最终会停下来，在此过程中木块的动能转化为 。 (5)如图乙是单摆实验，A点的高度大于B点的高度，使小球从A点由静止开始释放，当小球荡到B点位置时绳子突然断裂（不计空气阻力），则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是 （填“a”“b”“c”“d”）。 2．（2025·湖南益阳·模拟预测）在“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让铁球从斜面上自由释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离，如图1所示。请回答问题： (1)为了使同一铁球到达水平面时的速度不相等，应将铁球从斜面的 （相同/不同）高度自由释放，该实验可以探究的是铁球动能大小与 （质量/速度）的关系； (2)如图2是高速公路上的限速牌，对不同车型的限速不一样，限制车速实际上是限制车的 （惯性/动能）； (3)如图3所示，是“探究物体重力势能与哪些因素有关”的实验，其中m甲=m乙<m丙，木桩起始位置高度相同，甲、乙、丙都由静止释放： ①比较图3中A、B两木桩扎入沙坑的深度，可以得出结论： ； ②若图3中B、C两木桩扎入沙坑的深度相同，则说明乙、丙的重力势能 （相同/不同）； (4)如图4所示，2只相同的小球以同样的速度v沿着与水平方向均成θ角斜向上抛出，甲图中斜面光滑且足够长，乙图中小球被直接抛向空中，不计空气阻力。则甲图中小球沿斜面向上运动的过程中，支持力对小球 （选填“有”或“没有”）做功；甲、乙两图中，小球能到达的最高点离地高度分别为h1和h2（图中未画出）。则h1 h2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 3．（2025·湖南·模拟预测）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 。 1．（2025·湖南长沙·三模）2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图是返回舱穿越大气层加速下降的情景，与大气摩擦使其外壳的温度升高，下列有关返回舱在加速下降过程说法正确的是（　　） A．动能保持不变 B．重力势能变小 C．机械能守恒 D．重力对返回舱未做功 2．（2025·湖南·二模）在2024年巴黎奥运会上，我国的奥运健将包揽了跳水项目的全部金牌，交出了完美的答卷。对于跳水涉及到的物理知识，下列说法正确的是（　　） A．运动员被跳板向上弹起的过程中，重力势能增大 B．静止在跳板上的运动员不受重力 C．图中运动员站在跳板上时，对跳板的压力与跳板对他的支持力是一对平衡力 D．跳板应使用密度大、弹性差的材料制作 3．（2025·湖南娄底·三模）中国动漫《哪吒之魔童闹海》创造了中国电影史上首部全亚洲票房过百亿的影片，并创造了全球单一电影市场至高票房纪录！如图所示，关于电影中哪吒与父亲李靖踢毽子过程中，涉及到的物理知识说法正确的是（　　） A．图示中哪吒手对毽子的力与毽子对手的力是一对相互作用力 B．图示中哪吒手对毽子的力与毽子对手的力是一对平衡力 C．毽子在力的作用下由静止变为运动，说明力可以改变物体的形状 D．毽子上升的过程中重力势能减少，动能增加 4．（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 5．（2025·湖南岳阳·二模）如图所示的投壶是中国古代士大夫宴饮时玩的一种投掷游戏，也是一种礼仪。游戏时，需把箭向壶里投，投中多者为胜。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．在空中飞行的箭所受重力的方向竖直向下 B．掷出的箭能在空中飞行是由于受到惯性作用 C．箭在空中下落时，动能转化为重力势能 D．若飞行的箭所受外力消失，箭将静止在空中 6．（2025·湖南永州·三模）撑杆跳高是一项技术复杂的田径运动项目，其过程主要包括图示三个阶段。关于撑杆跳高涉及的物理知识，下列说法不正确的是（　　） A．运动员在起跳前通过助跑获得较大的动能，这个动能转化为撑杆的弹性势能 B．运动员对撑杆施力，使其弯曲，撑杆同时将运动员弹起，说明力的作用是相互的 C．运动员在越过横杆后下落时，减小的动能转化为重力势能 D．撑杆在受到运动员的压力时发生弹性形变，在弹性限度内，形变越大，弹性势能越大 7．（2025·湖南永州·一模）如图飞船搭载长征三号运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十六号载人飞船与火箭成功分离，发射成功。下列说法正确的是（　　） A．飞船在太空绕地球飞行时，飞船的运动状态没有改变 B．飞船在太空绕地球飞行时，受非平衡力作用 C．飞船搭载运载火箭上升过程中，飞船的机械能不变 D．运载火箭上升过程中，动能转化为重力势能 8．（2025·湖南张家界·一模）暑假期间，小王乘坐飞机从长沙去外省旅游，下列说法正确的是（　　） A．飞机离地前速度越来越快，所受地面摩擦力变小 B．飞机加速起飞的过程中，机械能守恒 C．飞机减速下降的过程中，其重力势能增加 D．飞机只要加速飞行，其重力势能就一定减小 9．（2025·湖南湘潭·一模）立定跳远是某地初中毕业体育考试项目之一，小强在立定跳远考试中蓄力、起跳、落地的几个阶段如图所示（不考虑空气阻力）。下列说法正确的是（　　） A．蹬地起跳时小强对地面没有摩擦力 B．小强在最高点受力平衡 C．小强能在空中继续运动是受到惯性的作用 D．小强从最高点到落地的过程中，重力势能转化为动能 10．（2025·湖南衡阳·一模）国内一些快递公司已经开始尝试启用无人机配送快递上门的业务，无人机快递物流与其他新兴技术相结合，如人工智能、物联网等，能实现更加智能化和高效的配送服务，对提高物流效率、降低成本、提升用户体验等方面具有巨大潜力。如图为正在运输货物的无人机，下列说法正确的是（　　） A．无人机匀速上升时，货物的机械能保持不变 B．无人机水平匀速飞行时，无人机对货物持续做功 C．无人机悬停在空中时，货物的机械能一定为零 D．无人机在下降过程中，重力对货物做功 11．（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 12．（2025·湖南株洲·一模）跳台滑雪运动中，运动员从助滑开始，直到下落至着陆坡的运动过程中经过了 A、B、C、D四个不同的位置，如图所示。不考虑摩擦和空气阻力，运动员在这个过程中（       ） A．AB段与BC段的能量转化相同 B．BC段与CD段的能量转化相同 C．经过B、C两点时的动能相同 D．经过C、D两点时机械能相同 13．（2025·湖南怀化·一模）如图为2025年哈尔滨亚冬会自由式滑雪大跳台比赛场景。运动员从起滑台起滑，在助滑道上获得高速度，从跳台末端飞出后，沿抛物线在空中飞行，最后落在山坡上。以下关于运动过程描述正确的是（   ） A．运动员在助滑跑道上加速滑行时惯性增大 B．运动员从跳台末端飞出，其运动状态保持不变 C．运动员在空中沿着抛物线上升飞行时，动能增大 D．运动员最后下落阶段，重力势能减小 14．（2025·湖南长沙·模拟预测）如图是海豚跃出海面时的情景，下列说法正确的是（　　） A．海豚跃出水面上升过程中，动能不变 B．海豚跃起到最高点时，重力势能最大 C．海豚从高处落回水面过程中，重力势能变大 D．海豚在水面下加速下潜过程中，动能变小 15．（2024·湖南娄底·模拟预测）如图所示，捻动滚摆的轴使其升高后释放，观察到滚摆上下滚动，一端时间后停止，下列说法正确的是（　　） A．滚摆到最高点时动能最小 B．滚摆下降时，重力势能增大，动能减小 C．滚摆到最低点后又上升，重力势能转化为动能 D．滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机械能不变 16．（2025·湖南长沙·三模）小明从粗糙的滑梯顶端滑下时，他的机械能大小 ；小明滑到滑梯底端时不能立刻停下来，这是因为他具有 。 17．（2025·湖南·三模）在学校“科技节”主题活动中，小柯用塑料瓶自制了“水火箭”（如图所示）。发射时，“水火箭”向下喷水从而获得升空的动力，利用了物体间力的作用是 的；“水火箭”加速上升时，“水火箭”（只考虑瓶身部分）的机械能 。 18．（2025·湖南邵阳·二模）如图所示，两位演员在电动升降台上表演杂技，在升降台匀速上升过程中，演员的机械能 ；若两位演员的总质量为100kg，升降台在5s匀速升起2m，则升降台对两位演员做功的功率是 W。（g取10N/kg） 19．（2025·湖南长沙·二模）如图所示是橡皮筋动力飞机，飞行前要将橡皮筋扭转得很紧，释放时螺旋桨高速旋转使飞机前进，使飞机前进的力的施力物体是 ，这个力的作用效果是改变飞机的 ；飞行过程中，橡皮筋储存的 能主要转化为飞机的动能和重力势能。 20．（2025·湖南长沙·二模）跳水项目一直以来都是我国的王牌实力项目。跳水运动员站在跳板上时，跳板被跳水运动员压弯，说明力可以改变物体的 。跳水运动员从跳板跳起后，在运动员腾空上升阶段，动能转化为 能（空气阻力忽略不计）。 21．（2025·湖南张家界·模拟预测）小明在探究阻力对物体运动的影响时，让小车从斜面顶端由静止自由下滑到底端，然后在三种水平表面上滑行，如图所示。 (1)实验中，每次均让小车从斜面上的同一位置由静止开始自由下滑，目的是使小车到达斜面底部时具有相同的 。 (2)实验中发现小车在木板表面滑行的距离最远，说明小车受到的阻力最 。 (3)假设水平面绝对光滑，小车不受任何阻力，小车从斜面上滑下后会在水平面上做 。 (4)用图丙所示装置，让同一小车从斜面的不同高度由静止开始自由下滑，与另一辆放置在水平板上的小车相撞，则还可以探究小车______的关系。 A．动能与质量； B．动能与速度； C．势能与质量。 22．（2025·湖南岳阳·一模）在我们初中物理课本中，多次利用斜面进行探究实验，如图所示。 (1)如图甲所示利用斜面测平均速度，为了提高实验测量的准确度，可以使斜面保持较 的坡度，让小车从斜面顶端由静止开始滑下； (2)如图乙中，小车在水平面上三次滑行过程中，从运动到静止消耗的机械能大小 （选填“相等”或“不相等”）； (3)如图丙中木块B在滑行过程中所受的摩擦力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (4)乙、丙实验都有让物体从斜面的同一高度自由下滑的操作步骤，这样操作的目的是：使物体滑到斜面底端时，保持 相同。 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题13 动能 势能 机械能 目 录 01·考情剖析·命题前瞻 1 02·时空导航·网络构建 2 03·考点通关·靶向突破 3 考点1 动能 势能 3 教材·知识夯基 1．能量的定义 2．动能的理解 3．势能的理解 中考·新考法聚焦 考法1 真实事件（泥石流、神舟飞船发射、扫地车工作） 考法2 教材素材链接 考点2 机械能及其转化 6 教材·知识夯基 1．机械能的定义 2．机械能守恒 中考·新考法聚焦 考法1 融合工程实践（桥梁拉索）和社会发展（无人驾驶） 考法2 结合生活实际词跨学科融合 考法3 教材素材链接 04·素养拓展·思维进阶 9 实验1 探究物体的动能与哪些因素有关 实验2 探究物体的重力势能与哪些因素有关 05·优题精选·练能提分 14 考点 考查形式 考查内容 考法分析 动能、势能 ☑选择题 ☑填空题 动能的概念、势能的概念 动能、势能大小的影响因素。如 2025·湖南长沙卷，2022·湖南德阳卷，2022·湖南岳阳卷 机械能及其转化 ☑选择题 ☑填空题 动能和势能之间的相互转化，机械能守恒问题 物态运动过程中各种机械能的变化情况。如 2021·湖南株洲卷， 2021·湖南湘潭卷 探究物体动能与哪些因素有关 ☑选择题 ☑填空题 ☑实验题 实验探究题升级：探究动能大小与哪些因素有关 探究影响动能大小因素的实验装置及作用。2023·湖南卷 ，2022·湖南株洲卷 命题新趋势 近年来，中考物理对“功与机械能”模块的考查已从单纯的知识记忆转向素养导向，强调学生在真实情境中分析能量转化、综合运用知识解决问题的能力。这一转变与教育改革方向一致，旨在培养学生的科学思维和实践能力，当前命题呈现出 “重情境、强实验、跨学科、考思维” 的四大特征，尤其注重结合生活实际和科技前沿，考查学生对能量转化过程的理解与推理能力。情境化命题：题目多以生活、体育、工程或航天为背景，要求从情境中抽象出物理模型，洒水车洒水时动能变化、滑雪运动员的能量转化、神舟飞船发射 。实验探究深化：不仅考查结论，更关注实验设计、数据处理与误差分析，探究动能与速度/质量关系的控制变量法实验。跨学科融合：物理+体育、物理+农业、物理+航天等组合增多，用收割机参数计算压强与功率、跳高中的能量分析。思维能力要求提升：强调逻辑推理、图像分析、能量守恒判断，出现开放性设问，判断滚摆机械能是否守恒、分析返回舱下落时能量变化。 命题预测 · 预测2026年湖南中考中，“动能、势能、机械能”仍是力学重点考查内容，命题将更侧重于生活情境应用、实验探究能力以及跨学科融合，尤其关注能量转化过程中的数据分析与图像理解。实验探究题升级不再只是“写出结论”，而是增加方案评估、误差分析、图像绘制等高阶思维要求。例：给出两组小球撞击木块的数据图，让学生判断哪组用于研究“质量对动能的影响”，并说明理由。图像与数据结合题增多，出现如“动能随时间变化曲线”“高度-速度关系图”等，要求学生从中提取信息，判断能量转化阶段。如神舟飞船返回舱降落过程中，机械能如何变化？需结合速度减小但高度降低的情境判断。跨学科与真实情境融合：结合工程实例（如高铁刹车回收动能）、环保技术（风能、水能发电）出题，体现“科学-技术-社会”联系。例：解释为什么山区公路弯道多且限速低——涉及动能与安全的关系。动态过程分析题：描述一个完整运动过程（如滑雪、荡秋千），要求分阶段说明动能、势能、机械能的变化情况。常见设问：“在最高点/最低点，哪种能量最大？”“整个过程中机械能是否守恒？”。此外，多地中考命题专家明确指出，未来试题将加强实验设计、数据推理、图表分析类题目比重，减少死记硬背型考题。例如，在探究动能影响因素的实验中，不再仅考查结论，而是要求学生根据图像判断变量关系或评估实验方案合理性。 考点1 动能 势能 1.能量 物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。功是能量转化的量度，功是一个过程量，而能量是物体本身具有的，是一个状态量。做功的过程，一定伴随着能量的转化，物体做功越多，说明某种形式的能转化为其他形式的能就越多。 一个正在做功的物体一定具有能量，一个具有能量的物体不一定正在做功。“能够对外做功”是指这个物体具有做功的本领，但它不一定做了功或者正在做功。 2.动能 定义：物体由于运动而具有的能，叫做动能。一切运动的物体都具有动能。 影响因素：物体的质量和速度。质量相同的物体，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. 单位：焦耳（符号：J）。 动能是物体“由于运动具有的能量”，不能理解为“运动的物体具有的能量”。因为运动的物体不只具有动能，它还可能具有其他形式的能量，如重力势能、弹性势能、内能等。 3.势能 弹性势能和重力势能统称为势能。 （1）重力势能 ①定义：物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能量。 ②影响因素：物体的质量越大，高度越高，它具有的重力势能就大。一般而言，规定物体在“水平地面”上的重力势能为零。 ③单位：焦耳（符号：J）。 （2）弹性势能 ①定义：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能。 ②影响因素：在弹性限度内，物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。 ③单位：焦耳（符号：J）。 【典型例题】“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目。如图所示，一端系住人的腰部、另一端系 于跳台的是一根弹性橡皮绳。当人下落至图中A点时，橡皮绳刚好被拉直，落至B点时人受到的重力和弹 力大小相等，C点是人下落的最低点，那么从A到C运动过程中人的动能先变大后变小，橡皮绳的弹性势能 变大。（填“变大”、“变小”“先变大后变小”、“先变小后变大”或“不变”）（不考虑空气阻力） 1．（2025·湖南长沙·三模）2025年4月30日，神舟十九号载人飞船返回舱成功着陆。距离地面10公里时，返回舱引导伞、减速伞和主伞依次展开，逐级降速至每秒1﹣2米。下列有关说法正确的是（　　） A．返回舱不能立刻停止，是由于受到惯性的作用 B．返回舱在下降过程中若所受外力消失，返回舱将静止 C．返回过程中发动机需要点火，说明物体的运动需要力来维持 D．返回舱在返回过程中重力势能减小 【答案】D 【详解】A．惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，惯性不是力，不能说“受到惯性的作用”，故A错误； B．返回舱在下降过程中处于运动状态，根据牛顿第一定律可知，若所受外力消失，返回舱将做匀速直线运动，故B错误； C．返回过程中发动机需要点火，说明力是改变物体运动状态的原因，物体运动不需要力来维持，故C错误； D．返回舱在返回过程中质量不变，高度变小，所以重力势能减小，故D正确。 故选D。 2．【教材素材链接】（2025·湖南长沙·二模）2024年10月27日，国内首套浮空风力发电系统亮相新疆，利用高空风能将为我国实现“双碳”目标和人类的可持续发展贡献巨大力量。高空风能是一种清洁 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，浮空器上升过程中其重力势能的变化情况是： 。 【答案】 可再生 变大 【详解】[1]风能可以从自然界源源不断地获得，是一种清洁可再生能源。 [2]浮空器上升过程中，质量不变，高度升高，其重力势能变大。 3．【凸透镜焦点、焦距考查】（2024·湖南长沙·三模）质量为1kg的四旋翼无人机，在5s内从地面竖直匀速上升了10m，又继续匀速斜向上飞行了15s，仪表盘上显示离地面高度为30m。无人机前5s内，重力势能变 ，克服重力做功的功率为 W。整个过程中，无人机克服重力做功 J。（g取10N/kg） 【答案】 大 20 300 【详解】[1]无人机前5s内，竖直匀速上升，质量不变，重力势能变大。 [2]无人机的重力 G=mg=1kg×10N/kg=10N 克服重力做功 W=Gh=10N×10m=100J 克服重力做功的功率为 [3]由题可知，整个过程中上升的高度h′=30m，整个过程中，无人机克服重力做功 W总=Gh′=10N×30m=300J 4．（2024·湖南益阳·三模）荡秋千是一种常见的娱乐休闲活动。如图是小丽荡秋千的情景，关于此过程下列说法正确的是（　　） A．秋千荡到最低点时动能最小 B．秋千下摆过程中的机械能变大 C．秋千下摆过程中重力势能转化为动能 D．秋千上摆过程中的重力势能减小 【答案】C 【详解】A．秋千荡到最低点时，质量不变，速度最大，动能增大，故A错误； B．秋千下摆过程中克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，机械能逐渐变小，故B错误； C．秋千下摆过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能，故C正确； D．秋千上摆过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大，故D错误。 故选C。 考点2 机械能及其转化 1.定义 动能和势能之和称为机械能。动能是物体运动时具有的能量，势能包含重力势能和弹性势能。 2.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，但机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。 机械能守恒的条件：只有重力和内弹力做功时，机械能守恒。 机械能不守恒的情况：一般情况下，受到阻力作用的物体机械能不守恒，阻力包含摩擦阻力和空气阻力等。如果运动的物体受到摩擦或空气阻力，机械能就会转化为其他形式的能，从而使机械能逐渐减小，不再守恒，如落地的篮球越跳越低，最终静止在地面上，机械能逐渐减小。 【典型例题】目前在轨的中国空间站的轨道高度是：远地点346.9km，近地点319.6km，如图所示，从远地点到近地点的过程中，其运动速度变大，重力势能逐渐变小，机械能不变（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。 1．（2025·湖南长沙·三模）2024年10月30日，神舟十九号载人飞船与空间站天和核心舱成功对接，如图是空间站天和核心舱组合体，下列说法正确的是（　　） A．飞船加速升空时，航天员的惯性不断增大 B．飞船加速升空时，飞船的动能转化为重力势能 C．对接成功后，飞船和空间站核心舱相对静止 D．空间站天和核心舱组合体绕地球在近似圆形轨道运行时，受平衡力作用 【答案】C 【详解】A．惯性只与质量有关，航天员质量不变，惯性不变，故A错误； B．飞船加速升空，动能和重力势能都增大，是燃料内能转化为机械能，不是动能转化为重力势能，故B错误； C．对接成功后，飞船和空间站核心舱相对位置不变，相对静止，故C正确； D．组合体绕地球做圆周运动，运动方向不断变化，受非平衡力，故D错误。 故选C。 2．【结合生活实际词跨学科融合】（2025·湖南·三模）课间，同学们一起踢毽子锻炼身体，毽子在空中竖直上升的过程中（     ） A．动能增大 B．机械能变大 C．重力势能增大 D．重力势能转化为动能 【答案】C 【详解】ACD．毽子在空中竖直上升的过程中，质量不变，速度变小，高度增加，动能减小，重力势能增大，一部分动能转化为重力势能，故AD错误，C正确； B．毽子向上运动的过程中受到空气阻力的作用，机械能减少，故B错误。 故选C。 3．（2025·湖南娄底·模拟预测）如图所示，弧形轨道，段光滑无摩擦，BC段有摩擦，轨道竖直固定于水平面上，小球由A点以速度v沿轨道滚下，经过右侧等高点B后到达最高点C，下列分析正确的是（    ） A．小球由A点到点的过程中，动能先减小后增大 B．小球从点到点的过程中，机械能不断减小 C．小球在A、B、C三点的机械能相同 D．小球在C点时的重力势能最小 【答案】B 【详解】A．小球由A点到点的过程中，质量不变，速度先增大后减小，则动能先增大后减小，故A错误； BC．段光滑无摩擦，小球由A点到点的过程中，机械能守恒。BC段有摩擦，小球从点到点的过程中，要克服阻力做功，机械能不断减小，所以小球在A、B两点的机械能相同，在C点的机械能最小，故B正确，C错误； D．小球质量不变，在C点时高度最大，则小球在C点时的重力势能最大，故D错误。 故选B。 4．（2025·湖南怀化·二模）2024年7月31日，我国选手邓雅文在巴黎奥运会自由式小轮车女子公园决赛中夺得冠军，为中国队在该项目获得首金。关于邓雅文骑自由式小轮车在自由滑行阶段（忽略摩擦力影响），下列说法正确的是（　　） A．下坡时，小轮车的重力势能减小，动能增大 B．下坡时，小轮车的重力势能增大，动能减小 C．上坡时，小轮车的重力势能增大，动能增大 D．上坡时，小轮车的重力势能增大，动能不变 【答案】A 【详解】AB．下坡时，小轮车质量不变，小轮车做加速运动，动能变大，高度降低，重力势能减小，故A正确，B错误； CD．上坡时，小轮车质量不变，小轮车做减速运动，动能减小，高度增加，重力势能增加，故CD错误。 故选A。 5．（2025·湖南株洲·模拟预测）以下过程忽略空气作用力。如图1物体从A点水平飞出，先碰B点，再至C点，后沿水平面滑到F点。从离开A点到碰B点前的过程，物体的机械能 ，动能 。据图2数据，碰撞B点过程损失的机械能为 J。 【答案】 不变 增大 80 【详解】[1][2]从离开A点到碰B点前的过程中忽略空气阻力，没有外力对物体做功，故机械能不变。物体的质量不变，高度下降，速度增大，重力势能减小，动能增大。 [3]碰撞前的机械能为 碰撞后的机械能为 碰撞B点过程损失的机械能为 实验1：探究物体的动能跟哪些因素有关 考点剖析 （1）本实验探究的是钢球的碰撞前的动能与其质量和速度的关系。实验中通过观察木块被推动的距离来判断物体动能的大小，这种物理方法是转换法。 （2）探究动能与质量的关系时，让质量不同的两个钢球从斜面上的相同高度由静止滚下，目的是使钢球撞击木块时的速度相同。 （3）通过比较乙、丙两次实验可得出结论：在速度相同时，物体的质量越大，动能越大。 （4）探究动能与速度的关系时，让质量相同的两个钢球从斜面上的不同高度由静止滚下，由甲、乙两次实验可得出结论： 在质量相同时，物体的速度越大，动能越大。这种物理方法是控制变量法。 （5）如果水平面绝对光滑，则不能得出结论，原因：如果水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，物体碰撞后将做匀速直线运动，无法通过木块被推动的距离比较小球的动能。 （6）做此实验时，木块经常被推出桌面，改进方法：降低小球的释放高度。 （7）此实验装置适用（选填“适用”或“不适用”）于探究重力势能与哪些因素有关。 （8）在探究动能与速度的关系时，小球推动木块移动的距离差异较小，为确保实验有较明显的现象，可行的一种方案是：增大小球下滑的高度. （9）实验时，小组同学发现将小球在斜面释放后，有时会偏离预想的轨迹滚到斜面的侧边，不会推动木块或推动效果不理想.为使实验顺利进行，下列改进措施有效的是D(选填字母). A.增大小球质量 B.减小木块质量 C.增大小球释放高度 D.在斜面、水平面上固定凹形滑槽 （10）图乙、丙中木块在水平面上移动时受到的滑动摩擦力f乙 = f丙，克服摩擦力做的功W乙＜W丙.(均选填“>""<"或“=”) 实验2：探究物体的重力势能跟哪些因素有关 考点剖析 （1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过小球陷入沙子的深度来反映的。这种物理方法是转换法。 （2）比较A、B两球，可得出结论：当下落高度相同时，物体质量越大，物体的重力势能越大。 （3）比较A、C两球，可得出结论：当物体质量相同时，物体下落的高度越大，物体的重力势能越大。这种物理方法是控制变量法。 （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无关。 1．【通过实验总结物理规律】（2026·湖南长沙·模拟预测）实验小组的同学用如图甲所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”，将钢球从不同的高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离，下表是实验小组实验时记录的部分实验数据。 实验次数 钢球质量m/g 钢球的下摆h/cm 木块滑行的距离s/cm 1 20 10 10 2 20 20 18 3 20 30 27 (1)实验时钢球静止释放的位置越高，摆到竖直位置时的速度就越 。其动能的大小是通过 来反映的； (2)由上述实验数据和现象可得出结论：当物体的质量一定时，物体的 越大，物体的动能就越大。 (3)假若水平木板绝对光滑且足够长，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的； (4)木块最终会停下来，在此过程中木块的动能转化为 。 (5)如图乙是单摆实验，A点的高度大于B点的高度，使小球从A点由静止开始释放，当小球荡到B点位置时绳子突然断裂（不计空气阻力），则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是 （填“a”“b”“c”“d”）。 【答案】(1) 大 木块被撞击后移动的距离 (2)速度 (3)不能 (4)内能 (5)c 【详解】（1）[1]钢球从某一高度静止释放时，向下摆动过程中，重力势能随高度降低而减小，动能随速度增大增大，因此钢球在最低位置的动能是由初始位置的重力势能转化而来的；钢球释放的位置越高，初始重力势能越大，转化得到的动能就越大，所以摆到竖直位置时的速度也就越大。 [2]钢球动能的大小无法直接测量，实验中通过“木块被撞击后移动的距离”来间接反映，木块移动越远，说明钢球动能越大，这种将不易直接测量的物理量，用易测量的物理量间接表示的方法，叫做转换法。 （2）根据表中的数据知：在钢球的质量相同时，钢球的速度越大，木块滑行距离越远，动能越大，由此可得出结论：在钢球的质量相同时，钢球的速度越大，动能越大。 （3）若水平木板光滑，木块不受摩擦力，由牛顿第一定律可知木块会做匀速直线运动，将永远运动下去，木块通过的距离无法确定，做功的多少也无法确定，所以钢球动能的大小就无法比较。 （4）木块最终会停下来，在此过程中木块通过做功方式把动能转化为内能。 （5）小球从A点由静止释放，不计空气阻力，小球的机械能守恒，所以小球运动过程中的机械能都等于A点时的重力势能，图中a曲线的最高点超过了A点的高度，这是不可能的。b曲线的最高点与A点的高度相同，而在最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以b曲线中小球的机械能大于A点的机械能，故b不可能。c曲线的最高点低于A点，由于在最高点时小球仍运动，其总机械能可能与开始时的机械能相等，故c可能。小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度，小球不可能沿d曲线运动。综上分析，小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是c。 2．（2025·湖南益阳·模拟预测）在“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让铁球从斜面上自由释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离，如图1所示。请回答问题： (1)为了使同一铁球到达水平面时的速度不相等，应将铁球从斜面的 （相同/不同）高度自由释放，该实验可以探究的是铁球动能大小与 （质量/速度）的关系； (2)如图2是高速公路上的限速牌，对不同车型的限速不一样，限制车速实际上是限制车的 （惯性/动能）； (3)如图3所示，是“探究物体重力势能与哪些因素有关”的实验，其中m甲=m乙<m丙，木桩起始位置高度相同，甲、乙、丙都由静止释放： ①比较图3中A、B两木桩扎入沙坑的深度，可以得出结论： ； ②若图3中B、C两木桩扎入沙坑的深度相同，则说明乙、丙的重力势能 （相同/不同）； (4)如图4所示，2只相同的小球以同样的速度v沿着与水平方向均成θ角斜向上抛出，甲图中斜面光滑且足够长，乙图中小球被直接抛向空中，不计空气阻力。则甲图中小球沿斜面向上运动的过程中，支持力对小球 （选填“有”或“没有”）做功；甲、乙两图中，小球能到达的最高点离地高度分别为h1和h2（图中未画出）。则h1 h2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 【答案】(1) 不同 速度 (2)动能 (3) 质量相同时，物体的高度越高，重力势能越大 相同 (4) 没有 大于 【详解】（1）[1]铁球从斜面的相同高度自由释放，铁球到达水平面时的速度相等。为了使同一铁球到达水平面时的速度不相等，应将铁球从斜面的不同高度自由释放。 [2]该实验控制铁球的质量相同，改变铁球到达水平面时的速度，可以探究的是铁球动能大小与速度的关系。 （2）物体的动能大小与物体的质量、速度有关，物体的质量相同时，速度不同，物体的动能不同；物体的惯性只与质量有关，物体的质量不变，物体的惯性不变。如图2是高速公路上的限速牌，对不同车型的限速不一样，限制车速实际上是限制车的动能。 （3）[1]依题意得m甲=m乙，乙下落的高度高于甲下落的高度，B木桩扎入沙坑较深，说明乙球具有的重力势能大，由此可以得出结论：质量相同时，物体的高度越高，重力势能越大。 [2]若图3中B、C两木桩扎入沙坑的深度相同，说明乙、丙分别对B、C两木桩做的功相同，说明乙、丙的重力势能相同。 （4）[1]甲图中小球沿斜面向上运动的过程中，支持力与小球的运动方向垂直，支持力对小球没有做功。 [2]甲、乙两图中，小球运动过程中，只有重力做功，小球的机械能不变，甲图中小球到达最高点时，速度为0，动能为0；乙图中小球到达最高点时，速度大于0，动能大于0；机械能为物体的动能与势能的总和，则甲图中小球到达最高点时的重力势能较大，物体的质量相同时，物体的高度越高，则。 3．（2025·湖南·模拟预测）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 【详解】（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。 1．（2025·湖南长沙·三模）2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图是返回舱穿越大气层加速下降的情景，与大气摩擦使其外壳的温度升高，下列有关返回舱在加速下降过程说法正确的是（　　） A．动能保持不变 B．重力势能变小 C．机械能守恒 D．重力对返回舱未做功 【答案】B 【详解】A．返回舱在加速下降过程中，质量不变，速度增大，动能增大，故A错误； B．返回舱在加速下降过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，故B正确； C．返回舱在加速下降过程中，与空气摩擦，克服摩擦做功，部分机械能转化为内能，机械能减小，故C错误； D．返回舱在加速下降过程中，返回舱在重力方向上移动了一段距离，重力对返回舱做了功，故D错误。 故选B。 2．（2025·湖南·二模）在2024年巴黎奥运会上，我国的奥运健将包揽了跳水项目的全部金牌，交出了完美的答卷。对于跳水涉及到的物理知识，下列说法正确的是（　　） A．运动员被跳板向上弹起的过程中，重力势能增大 B．静止在跳板上的运动员不受重力 C．图中运动员站在跳板上时，对跳板的压力与跳板对他的支持力是一对平衡力 D．跳板应使用密度大、弹性差的材料制作 【答案】A 【详解】A．运动员被跳板向上弹起的过程中，质量不变，高度增大，所以运动员的重力势能增大，故A正确； B．静止在跳板上的运动员也受到重力，故B错误； C．跳板对运动员的支持力与运动员对跳板的压力，作用在两个不同的物体上，不是一对平衡力，故C错误； D．跳板应使用密度大、弹性好的材料制作的，故D错误。 故选 A。 3．（2025·湖南娄底·三模）中国动漫《哪吒之魔童闹海》创造了中国电影史上首部全亚洲票房过百亿的影片，并创造了全球单一电影市场至高票房纪录！如图所示，关于电影中哪吒与父亲李靖踢毽子过程中，涉及到的物理知识说法正确的是（　　） A．图示中哪吒手对毽子的力与毽子对手的力是一对相互作用力 B．图示中哪吒手对毽子的力与毽子对手的力是一对平衡力 C．毽子在力的作用下由静止变为运动，说明力可以改变物体的形状 D．毽子上升的过程中重力势能减少，动能增加 【答案】A 【详解】AB．哪吒的手对毽子的托力与毽子对手的力大小相等，方向相反，但不是作用在一个物体上，是一对相互作用力，故A正确，B错误； C．毽子在力的作用下由静止变运动，速度大小发生改变，说明力可以改变物体的运动状态，故C错误； D．毽子从最低点飞向最高点过程中，高度增加，速度减小，质量不变，所以重力势能增大，动能减小，故D错误。 故选A。 4．（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 【详解】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。 5．（2025·湖南岳阳·二模）如图所示的投壶是中国古代士大夫宴饮时玩的一种投掷游戏，也是一种礼仪。游戏时，需把箭向壶里投，投中多者为胜。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．在空中飞行的箭所受重力的方向竖直向下 B．掷出的箭能在空中飞行是由于受到惯性作用 C．箭在空中下落时，动能转化为重力势能 D．若飞行的箭所受外力消失，箭将静止在空中 【答案】A 【详解】A．重力的方向竖直向下，在空中飞行的箭所受重力的方向竖直向下，故A正确； B．掷出的箭能在空中飞行是由于箭具有惯性要保持原来的运动状态，惯性不是力，不能说“受到惯性作用”，故B错误； C．箭在空中下落时，高度变低，重力势能变小；速度变大，动能变大；重力势能转化为动能，故C错误； D．若飞行的箭所受外力消失，根据牛顿第一定律，箭将做匀速直线运动，故D错误。 故选A。 6．（2025·湖南永州·三模）撑杆跳高是一项技术复杂的田径运动项目，其过程主要包括图示三个阶段。关于撑杆跳高涉及的物理知识，下列说法不正确的是（　　） A．运动员在起跳前通过助跑获得较大的动能，这个动能转化为撑杆的弹性势能 B．运动员对撑杆施力，使其弯曲，撑杆同时将运动员弹起，说明力的作用是相互的 C．运动员在越过横杆后下落时，减小的动能转化为重力势能 D．撑杆在受到运动员的压力时发生弹性形变，在弹性限度内，形变越大，弹性势能越大 【答案】C 【详解】A．运动员助跑获得动能，起跳时撑杆弯曲，动能转化为撑杆的弹性势能，故A正确，不符合题意； B．运动员对撑杆施加压力使其弯曲，同时撑杆对运动员产生反作用力将其弹起，这体现了力的相互作用原理，故B正确，不符合题意； C．运动员越过横杆后下落时，高度降低（重力势能减小 ），速度增大（动能增大 ），是重力势能转化为动能 ，而非 “动能转化为重力势能”，故C错误，符合题意； D．撑杆是弹性体，受力发生弹性形变，在弹性限度内，形变越大，弹性势能越大，故D正确，不符合题意。 故选C。 7．（2025·湖南永州·一模）如图飞船搭载长征三号运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十六号载人飞船与火箭成功分离，发射成功。下列说法正确的是（　　） A．飞船在太空绕地球飞行时，飞船的运动状态没有改变 B．飞船在太空绕地球飞行时，受非平衡力作用 C．飞船搭载运载火箭上升过程中，飞船的机械能不变 D．运载火箭上升过程中，动能转化为重力势能 【答案】B 【详解】A．飞船在太空绕地球飞行时做曲线运动，其运动方向不断改变，因此运动状态发生改变，故A错误； B．飞船在太空绕地球飞行时，运动状态不断改变，因此受到非平衡力的作用，故B正确； C．飞船搭载运载火箭上升过程中，高度增加，重力势能增大；速度增加，动能增大，因此机械能增大，故C错误； D．运载火箭上升过程中，燃料燃烧将化学能转化为内能，再转化为火箭的机械能，而不是动能转化为重力势能，故D错误。 故选B。 8．（2025·湖南张家界·一模）暑假期间，小王乘坐飞机从长沙去外省旅游，下列说法正确的是（　　） A．飞机离地前速度越来越快，所受地面摩擦力变小 B．飞机加速起飞的过程中，机械能守恒 C．飞机减速下降的过程中，其重力势能增加 D．飞机只要加速飞行，其重力势能就一定减小 【答案】A 【详解】A．飞机离地前速度越来越快，根据流体压强与流速的关系，则飞机的升力增加，故飞机对地面的压力逐渐减小；再根据摩擦力与压力大小的关系，可知所受地面摩擦力变小，故A正确； B．飞机加速起飞的过程中，发动机做功使机械能增加，不满足机械能守恒的条件，故B错误； C．飞机减速下降的过程中，高度降低，其重力势能减小，故C错误； D．飞机加速飞行时，若同时爬升，其重力势能可能增加，故D错误。 故选A。 9．（2025·湖南湘潭·一模）立定跳远是某地初中毕业体育考试项目之一，小强在立定跳远考试中蓄力、起跳、落地的几个阶段如图所示（不考虑空气阻力）。下列说法正确的是（　　） A．蹬地起跳时小强对地面没有摩擦力 B．小强在最高点受力平衡 C．小强能在空中继续运动是受到惯性的作用 D．小强从最高点到落地的过程中，重力势能转化为动能 【答案】D 【详解】A．蹬地起跳时，小强具有向后的运动趋势会受到向前的摩擦力，由于力的作用是相互的，因此地面会受到小强施加的摩擦力，故A错误； B．小强在最高点只受重力的作用，因此不是平衡力，故B错误； C．惯性是物体的属性，不是力，因此不能描述为受到惯性的作用，故C错误； D．小强从最高点到落地的过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度加快，动能增加，因此是由重力势能转化为动能，故D正确。 故选D。 10．（2025·湖南衡阳·一模）国内一些快递公司已经开始尝试启用无人机配送快递上门的业务，无人机快递物流与其他新兴技术相结合，如人工智能、物联网等，能实现更加智能化和高效的配送服务，对提高物流效率、降低成本、提升用户体验等方面具有巨大潜力。如图为正在运输货物的无人机，下列说法正确的是（　　） A．无人机匀速上升时，货物的机械能保持不变 B．无人机水平匀速飞行时，无人机对货物持续做功 C．无人机悬停在空中时，货物的机械能一定为零 D．无人机在下降过程中，重力对货物做功 【答案】D 【详解】A．无人机匀速上升过程中，其质量不变，速度不变，即动能不变，而高度变大，即重力势能变大，则无人机及货物机械能逐渐变大，故A错误； B．无人机水平匀速飞行时，无人机对货物的拉力不做功，因为没有在力的方向上通过距离，故B错误； C．无人机在某一高度悬停时，货物的机械能一定不为零，因为货物具有重力势能，故C错误； D．无人机在下降过程中，货物受到的重力竖直向下，货物所受重力对货物做功，故D正确。 故选D。 11．（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 【详解】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。 12．（2025·湖南株洲·一模）跳台滑雪运动中，运动员从助滑开始，直到下落至着陆坡的运动过程中经过了 A、B、C、D四个不同的位置，如图所示。不考虑摩擦和空气阻力，运动员在这个过程中（       ） A．AB段与BC段的能量转化相同 B．BC段与CD段的能量转化相同 C．经过B、C两点时的动能相同 D．经过C、D两点时机械能相同 【答案】D 【详解】A．AB段，重力势能转化为动能，BC段，动能转化为重力势能，两个阶段能量转化不相同，故A不符合题意； B．BC段，动能转化为重力势能，CD段，重力势能转化为动能，两个阶段能量转化不相同，故B不符合题意； C．BC段，动能转化为重力势能，经过B、C两点时的动能不相同，B点动能较大，故C不符合题意； D．不考虑摩擦和空气阻力，CD段，重力势能转化为动能，机械能不变，经过C、D两点时机械能相同，故D符合题意。 故选 D。 13．（2025·湖南怀化·一模）如图为2025年哈尔滨亚冬会自由式滑雪大跳台比赛场景。运动员从起滑台起滑，在助滑道上获得高速度，从跳台末端飞出后，沿抛物线在空中飞行，最后落在山坡上。以下关于运动过程描述正确的是（   ） A．运动员在助滑跑道上加速滑行时惯性增大 B．运动员从跳台末端飞出，其运动状态保持不变 C．运动员在空中沿着抛物线上升飞行时，动能增大 D．运动员最后下落阶段，重力势能减小 【答案】D 【详解】A．惯性是物体的性质，与速度大小无关，运动员在助滑跑道上加速滑行时惯性大小不变，故A错误； B．运动员从跳台末端飞出，不是受到平衡力作用，其运动状态会改变，故B错误； C．运动员在空中沿着抛物线上升飞行时，动能转化为重力势能，动能会减小，故C错误； D．运动员最后下落阶段，高度降低，重力势能减小，故D正确。 故选D。 14．（2025·湖南长沙·模拟预测）如图是海豚跃出海面时的情景，下列说法正确的是（　　） A．海豚跃出水面上升过程中，动能不变 B．海豚跃起到最高点时，重力势能最大 C．海豚从高处落回水面过程中，重力势能变大 D．海豚在水面下加速下潜过程中，动能变小 【答案】B 【详解】A．海豚跃出水面上升过程中，质量不变，速度减小，则动能减小，故A错误； B．海豚跃起到最高点时，高度最高，重力势能最大，故B正确； C．海豚从高处落回水面过程中，质量不变，高度降低，则重力势能变小，故C错误； D．海豚在水面下加速下潜过程中，质量不变，速度变大，则动能变大，故D错误。 故选B。 15．（2024·湖南娄底·模拟预测）如图所示，捻动滚摆的轴使其升高后释放，观察到滚摆上下滚动，一端时间后停止，下列说法正确的是（　　） A．滚摆到最高点时动能最小 B．滚摆下降时，重力势能增大，动能减小 C．滚摆到最低点后又上升，重力势能转化为动能 D．滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机械能不变 【答案】A 【详解】A．滚摆到最高点时速度最小，动能最小，故A正确； B．滚摆下降时，质量不变，高度减小，速度增大，重力势能减小，动能增大，故B错误； C．滚摆到最低点后又上升，速度减小，高度增加，动能减小，重力势能增大，故是将动能转化为重力势能的过程，故C错误； D．滚摆每次上升的高度逐渐减小最高点是速度为0，高度减小，动能为0，重力势能减小，机械能等于动能与势能的总和，则机械能减少，故D错误。 故选A。 16．（2025·湖南长沙·三模）小明从粗糙的滑梯顶端滑下时，他的机械能大小 ；小明滑到滑梯底端时不能立刻停下来，这是因为他具有 。 【答案】 减小 惯性 【详解】[1]小明滑下粗糙滑梯时，由于存在摩擦，所以需要克服摩擦力做功，则机械能总量减小。 [2]到达底端时，小明由于惯性，会保持原有运动状态，无法立即停止。 17．（2025·湖南·三模）在学校“科技节”主题活动中，小柯用塑料瓶自制了“水火箭”（如图所示）。发射时，“水火箭”向下喷水从而获得升空的动力，利用了物体间力的作用是 的；“水火箭”加速上升时，“水火箭”（只考虑瓶身部分）的机械能 。 【答案】 相互 增加 【详解】[1]水火箭升空利用的是“反冲力”，即高压气体将水向下喷射出去，对水施加一个向下的力，由于物体间的力都是相互的，水对火箭施加一个向上的力，火箭就升空了。 [2]“水火箭”加速上升，速度、高度均增加，动能、重力势能均增大，因此“水火箭”（只考虑瓶身部分）的机械能增加。 18．（2025·湖南邵阳·二模）如图所示，两位演员在电动升降台上表演杂技，在升降台匀速上升过程中，演员的机械能 ；若两位演员的总质量为100kg，升降台在5s匀速升起2m，则升降台对两位演员做功的功率是 W。（g取10N/kg） 【答案】 增大 400 【详解】[1]在升降台匀速上升过程中，演员的质量不变，速度不变，故动能不变；演员的高度增大，故重力势能增大；可知机械能增大。 [2]升降台在这次上升过程中对演员所做的功W=Fs，F指的是作用在物体上的力，应等于演员所产生的重力G，演员的重力G=mg=100kg×10N/kg=1000N 所以F=G=1000N，演员在这个力的方向上移动的距离s=2m，所以升降台在这次上升过程中对演员所做的功W=Fs=1000N×2m=2000J 升降台对两位演员做功的功率 19．（2025·湖南长沙·二模）如图所示是橡皮筋动力飞机，飞行前要将橡皮筋扭转得很紧，释放时螺旋桨高速旋转使飞机前进，使飞机前进的力的施力物体是 ，这个力的作用效果是改变飞机的 ；飞行过程中，橡皮筋储存的 能主要转化为飞机的动能和重力势能。 【答案】 空气 运动状态 弹性势 【详解】[1][2]飞机的螺旋桨旋转时，对空气施加了一个力，由于物体间力的作用是相互的，所以空气对飞机也施加了一个作用力，使飞机前进，所以使飞机前进的力的施力物体是空气；这个力使飞机由静止变为运动，作用效果是改变飞机的运动状态。 [3]橡皮筋扭转时发生了弹性形变，具有弹性势能，飞行过程中橡皮筋的弹性势能主要转化成了飞机的动能和重力势能。 20．（2025·湖南长沙·二模）跳水项目一直以来都是我国的王牌实力项目。跳水运动员站在跳板上时，跳板被跳水运动员压弯，说明力可以改变物体的 。跳水运动员从跳板跳起后，在运动员腾空上升阶段，动能转化为 能（空气阻力忽略不计）。 【答案】 形状 重力势 【详解】[1]跳水运动员站在跳板上时，跳板被跳水运动员压弯，跳板受到压力作用，由平直变弯曲，说明力可以改变物体的形状。 [2]跳水运动员从跳板跳起后，在运动员腾空上升阶段，运动员的质量不变，速度减小，高度增大，则他的动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。 21．（2025·湖南张家界·模拟预测）小明在探究阻力对物体运动的影响时，让小车从斜面顶端由静止自由下滑到底端，然后在三种水平表面上滑行，如图所示。 (1)实验中，每次均让小车从斜面上的同一位置由静止开始自由下滑，目的是使小车到达斜面底部时具有相同的 。 (2)实验中发现小车在木板表面滑行的距离最远，说明小车受到的阻力最 。 (3)假设水平面绝对光滑，小车不受任何阻力，小车从斜面上滑下后会在水平面上做 。 (4)用图丙所示装置，让同一小车从斜面的不同高度由静止开始自由下滑，与另一辆放置在水平板上的小车相撞，则还可以探究小车______的关系。 A．动能与质量； B．动能与速度； C．势能与质量。 【答案】(1)初速度 (2)小 (3)匀速直线运动 (4)B 【详解】（1）本实验探究阻力对物体运动的影响，所以要控制速度相同，让小车从斜面上的同一位置由静止开始自由下滑，小车到达斜面底部时就具有相同的速度。 （2）小车受到阻力越小，小车滑行的就越远，所以小车在木板表面滑行的距离最远，则小车在木板表面受到阻力最小。 （3）假设水平面绝对光滑，小车受到阻力为0，由牛顿第一定律可知，运动的物体在不受力时，将一直保持匀速直线运动。 （4）当小车从不同高度下滑到达斜面上的初速度不同，通过碰撞过后小车运动的距离可知小车到达水平面时的动能大小，所以还可以探究动能与速度的关系，故AC不符合题意，B符合题意。 故选B。 22．（2025·湖南岳阳·一模）在我们初中物理课本中，多次利用斜面进行探究实验，如图所示。 (1)如图甲所示利用斜面测平均速度，为了提高实验测量的准确度，可以使斜面保持较 的坡度，让小车从斜面顶端由静止开始滑下； (2)如图乙中，小车在水平面上三次滑行过程中，从运动到静止消耗的机械能大小 （选填“相等”或“不相等”）； (3)如图丙中木块B在滑行过程中所受的摩擦力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (4)乙、丙实验都有让物体从斜面的同一高度自由下滑的操作步骤，这样操作的目的是：使物体滑到斜面底端时，保持 相同。 【答案】(1)小 (2)相等 (3)不变 (4)速度 【详解】（1）为了便于测量时间，斜面的坡度应较小。 （2）小车三次到达水平面时的质量和速度相等，动能相等。机械能也相等，最终停下来，动能都为0，所以机械能也相等，可知小车在水平面上三次滑行过程中，从运动到静止消耗的机械能大小相等。 （3）如图丙，木块B在滑行过程中对水平面的压力以及接触面的粗糙程度、材料都不变，所以受到的摩擦力不变。 （4）乙、丙两实验都运用了控制变量法，需要控制物体到达水平面时的速度相同，所以让物体从同一斜面的同一高度自由下滑。 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $