2026年中考物理一轮复习 专题20 机械能

 

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。能量的单位是J。

2．动能：物体由于运动而具有的能。动能的大小取决于物体的质量和速度。

3．重力势能：物体由于被举高而具有的能。重力势能的大小取决于物体的质量和高度。

4．弹性势能：物体由于发生弹性形变变而具有的能。弹性势能的大小取决于物体的材料和弹性形变程度。

5．联系：动能和势能在一定条件下可以相互转化。

6．机械能：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。机械能的单位是焦耳（J）。

7．机械能转化过程

（1）动能和重力势能的转化（质量不变）

动能→重力势能：速度变小，高度变大。如上抛运动。

重力势能→动能：高度变小，速度变大。如自由下落。

（2）动能和弹性势能的转化（质量不变）

动能→弹性势能：速度变小，形变量变大。

弹性势能→动能：形变量变小，速度变大。

8．机械能守恒定律：如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和保持不变。

9．机械能不守恒时，机械能与其他形式的能发生了转化，但总能量是守恒的。

 

►考点01  动能、势能和机械能的变化

 

【例1】（2025春•蓝山县期末）如图是高速公路的避险车道，当高速行驶的汽车刹车失灵时，可以通过避险车道快速降低直至停止，进入避险车道的过程中（　　）

A．动能增大，重力势能不变 

B．动能减小，重力势能减小 

C．动能增大，重力势能减小 

D．动能减小，重力势能增大

【答案】D

【分析】动能的大小与物体的质量和速度有关，物体的重力势能的大小与物体的质量和高度有关。

【解答】解：据图可知，当高速行驶的汽车出现刹车失灵时，可通过进入避险车道快速降低车速直至停止，即质量不变，速度减小，动能减小；高度增加，所以重力势能增大。

故选：D。

【点评】知道并理解动能和势能大小的影响因素是解决该题的关键。

【例2】（2025春•青秀区校级期末）如图所示是某科研团队自主研发的飞行汽车，当该汽车匀速升空时，下列说法正确的是（　　）

A．动能增大，机械能增大 

B．动能不变，机械能不变 

C．动能不变，重力势能增大 

D．动能增大，重力势能减小

【答案】C

【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；

（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大；

（3）机械能＝动能+势能。

【解答】解：该汽车匀速升空时，质量不变，速度不变，汽车的动能不变，质量不变，高度升高，汽车的重力势能增大，汽车的机械能增大，故C正确。

故选：C。

【点评】本题考查了动能和重力势能的概念及影响其大小的因素，属于基本内容。在判断动能和重力势能的大小时，要注意看影响动能和重力势能大小的因素怎么变化。

【例3】（2025春•南川区期末）如图是某高速公路的避险车道，当高速行驶的汽车刹车失灵时，可进入路面粗糙的上升斜坡（即避险车道）。在车辆冲入避险

D．图丁：机械能E随时间t变化的图像

【答案】D

【分析】本题可根据“奋斗者号”匀速下沉过程中，路程、浮力、压强、机械能的变化规律，结合图像逐一分析。

【解答】解：

A.“奋斗者号”匀速下沉，路程s＝vt，路程s随时间t应均匀增大，图甲中路程不变，故A错误；

B.“奋斗者号”从海面匀速下沉，浸没前，排开液体体积增大，浮力增大；浸没后，排开液体体积不变，浮力不变。图乙中浮力一直增大，故B错误；

C.“奋斗者号”匀速下沉，深度h ＝ vt，浸没前，深度增大，底部受到的压强p＝ρgh增大；浸没后，深度继续增大，压强应继续增大，图丙中压强后来不变，故C错误；

D.“奋斗者号”匀速下沉，质量不变，速度不变，动能不变；高度降低，重力势能减小，机械能减小，图丁符合，故D正确。

【点评】本题考查路程、浮力、压强、机械能的变化，属于综合题。

►考点05  探究动能的大小与哪些因素有关