第4节 机械能及其转化（重难点训练）物理新教材人教版八年级下册

第4节 机械能及其转化 一．机械能的概念（共4小题） 二．辨析物体的机械能是否发生变化（共6小题） 三．物体运动过程中各种机械能的变化情况（共7小题） 四．单摆和滚摆运动时的能量变化情况（共5小题） 五．蹦极（蹦床）运动中的能量变化情况（共5小题） 六．人造卫星、天体运动等的能量转化（共5小题） 七．机械能守恒的条件（共4小题） 八．常见的机械能守恒及其辨析（共5小题） 九．机械能与其他形式能的转化（共5小题） 一．机械能的概念（共4小题） 1．蹦床运动是奥运会比赛项目之一，通过在蹦床上的弹跳，在空中做出各种动作，展现力与运动的完美结合。在蹦床过程中，运动员的弹跳高度是逐渐降低的，运动员在一次弹跳上升和下降过程中经过同一点时，下列判断正确的是（　　） A．运动速度大小相同 B．机械能相同 C．动能相同 D．重力势能相同 2．2024年9月，长征六号运载火箭在太原卫星发射中心点火升空，以一箭十星的方式，成功将吉利星座03组卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。如图所示是火箭上升的情景，关于此刻的情况下列说法正确的是（    ） A．以发射塔为参照物，地面是运动的 B．以地面为参照物，火箭是静止的 C．以携带的卫星为参照物，火箭是静止的 D．火箭在飞离了地球，在太空中火箭不具有机械能 3．2025年7月15日5时34分，天舟九号货运飞船在长征七号遥十运载火箭的托举下，于中国文昌航天发射场发射升空，约10分钟后，顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。如图所示是发射画面，正在加速升空的火箭具有 能。 4．机械能及其转化 （1）机械能： 能、 能和 能统称为机械能； （2）动能和势能可以相互 ； （3）质量不变时，物体的动能、势能转化如下图所示。 二．辨析物体的机械能是否发生变化（共6小题） 5．小明用力斜向下将篮球掷向地面，篮球碰到地面后斜向上反弹，篮球在运动过程中经过、两点，如图所示，从到的过程中，下列数据可能正确的是（    ） 篮球位置 动能 重力势能 6 10 A．， B．， C．， D．， 6．如图所示，单摆的小球在ABC间不停地做往复运动，如果不考虑阻力的影响，A、C两处的高度相等，则以下说法正确的是（   ） A．小球在A处和C处的机械能相等 B．小球在B处时，动能最大，重力势能为零 C．小球由A处运动到B处过程中，动能保持不变 D．小球由B处运动到C处过程中，动能增大 7．一架空中加油机正在给歼击机加油，加油过程中，若歼击机和加油机的高度和速度不变，则加油机的（　　） A．动能增加，重力势能增加 ，机械能增加 B．动能不变，重力势能不变， 机械能不变 C．动能减小， 重力势能增加，机械能减小 D．动能减小， 重力势能减小，机械能减小 8．农业中常会用到旋翼无人机来喷洒农药。喷洒过程中无人机保持水平匀速飞行，此过程中动能 ，势能 机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 9．如图所示，小球以某速度从点开始沿粗糙轨道运动，经点离开轨道，上升至最高点，又下落经过点。N位于、之间，O、、处在同一水平高度。不计空气阻力，小球经过、两点时重力势能 ，动能 （以上两空选填“相等”或“不等”），小球经过点时的机械能 （选填“大于”或“等于”或“小于”）经过点时的机械能。 10．炎热的夏季，环卫工人驾驶着洒水车匀速行驶在平直公路上，水不停地喷洒着，使街道空气有清新凉爽之感。此过程中，洒水车的机械能 （选填“逐渐变大”、“逐渐变小”或“保持不变”）。若洒水车匀速行驶用时，则洒水车行驶的速度为 。 三．物体运动过程中各种机械能的变化情况（共7小题） 11．2025年11月14日，我国首批“月壤砖”样品随神舟二十一号飞船顺利返回地球，在距地面约10km时，返回舱打开减速伞和主降落伞。在减速下降的过程中，“月壤砖”样品的（　　） A．动能增大 B．重力势能不变 C．机械能减小 D．重力势能转化为动能 12．如图所示，摩天轮匀速转动过程中，小城乘坐的轿厢缓慢从最低点向最高点运动，下列有关小城的说法正确的是（    ） A．动能变大 B．重力势能变大 C．机械能保持不变 D．重力势能转化为动能 13．如图所示，高速公路避险车道是上坡且铺有砂石，刹车失灵的汽车驶入避险车道后，会减速并陷入砂石间最终停止前进。下列说法正确的是（　　） A．汽车驶入避险车道后，车速减小，动能减小 B．汽车驶入避险车道后，车速减小，重力势能减小 C．汽车驶入避险车道后，动能全部转化为重力势能 D．避险车道路面粗糙且坡度大，可增大汽车的机械能 14．第58届世界乒乓球锦标赛5月25日在多哈落下帷幕，中国队成绩独占鳌头。如图是运动员比赛时的情境，下列说法中正确的是（　　） A．球拍击打乒乓球的作用力大于乒乓球对球拍的作用力 B．不计空气阻力，乒乓球在空中下降的过程中，动能减小，重力势能增大 C．球拍击打乒乓球时乒乓球的运动方向改变，说明力能改变物体的运动状态 D．当乒乓球正在向上运动时，若其受到的所有力都消失，则乒乓球最终还会落向地面 15．为了检验佛山新研发的ASF材料的反弹效果，如图所示，从高处释放铅球，在铅球下落至碰到ASF材料前，铅球的动能 。从铅球碰到ASF材料至到达最低点的过程中，ASF材料的弹性势能 。铅球的反弹高度小于释放高度，整个过程中，能量的总量 （均选填“变大”“变小”或“不变”） 16．冬季到了，教室的门未及时关闭会使同学们感觉寒冷，如图所示是张老师设计的自动关门装置。当有同学推门进教室时，重物将 。进门后重物的 能转化成门的 能，门就自动关闭。 17．如图是玩弹弓的情景。拉长的橡皮筋能将“子弹”发射出去，是因为拉长的橡皮筋具有 能；若橡皮筋被拉的长度相同，所用“子弹”的质量不同，则发现射出时的速度也不同。在此过程中，橡皮筋对“子弹”做的功 （填“相同”或“不相同”）。 四．单摆和滚摆运动时的能量变化情况（共5小题） 18．如图所示，小明把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到鼻子附近的N点，稳定后释放铁锁自由来回摆动，O点是摆动的最低点，M点是摆动到左侧的最高点，若小明静止在地面上，考虑到空气阻力和绳子悬挂处的摩擦，则下列说法不正确的是（　　） A．铁锁摆回到右侧时不会打到小明的鼻子 B．铁锁摆到M点时的重力势能和N点的重力势能一样大 C．铁锁由O点摆到M点的过程中，重力势能增大 D．在摆动过程中，铁锁每次经过O点，其动能都比上一次小 19．如图所示是荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高。下列说法正确的是（    ） A．球在B点动能大于C点 B．绳的拉力对小球做了功 C．球从B点到O点的过程中机械能不变 D．球从O点到C点的过程中重力势能减少 20．小红利用两个切开底部的玻璃瓶、细线和木棒制作了如图所示的滚摆。关于该滚摆，下列说法中正确的是（　　） A．滚摆在上升过程中，动能变大 B．滚摆在下落过程中，动能转化为重力势能 C．滚摆每次上升的最大高度逐渐减小，机械能减小 D．滚摆每次上升的最大高度逐渐减小，机械能保持不变 21．如图所示，不计空气阻力和摩擦，摆球由A点向B点摆动过程中，根据 越来越大， 越来越小的现象，可知此过程中的能量转化是 。若C点为小球可以摆动到的最高点，则小球在C点所具有的重力势能 （选填“大于”、“等于”或“小于”）小球在A点所具有的机械能。 22．下图是滚摆完成一次下降和上升的示意图，根据图中的信息回答下列问题。 (1)图中滚摆处于 位置时，重力势能最大。 (2)图中滚摆完成一次下降和上升的过程中，滚摆的机械能是 （选填“守恒”或“不守恒”）的。 五．蹦极（蹦床）运动中的能量变化情况（共5小题） 23．图是蹦床运动员表演的情景，就运动员离开蹦床弹向空中至最高点的这一过程，下列关于运动员的动能和重力势能变化情况分析正确的是（       ） A．动能增大，重力势能减小 B．动能减小，重力势能增大 C．动能先增大后减小，重力势能增大 D．动能先减小后增大，重力势能减小 24．如图所示的“反向蹦极”运动，弹性轻绳上端固定在O点，自然下垂时下端位于C点，拉长后将下端固定在体验者身上，并与地面扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，向上运动过程中经B点时速度最大，最高能到达D点。不计空气阻力，下列说法正确的是（    ） A．到达D点时，若一切外力消失，人将竖直向下做匀速直线运动 B．到达C点时，人受到的重力小于弹性绳的弹力 C．由B到C，人的动能转化为重力势能，弹性绳的弹性势能不变 D．由A到C，弹性绳弹性势能的减小量大于人动能的增加量 25．如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点，不计空气阻力，关于小石块从A点到C点运动过程的说法，正确的是（　　） A．从A点下落到B点的过程中，小石块受到重力和弹力的作用 B．从B点下落到C点的过程中，小石块的动能先增大后减小 C．小石块过B点后，动能和重力势能都减少，橡皮筋的弹性势能增大 D．从A点下落到C点的过程中，小石块减少的重力势能全部转化为橡皮筋的弹性势能 26．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；运动员在A点的机械能 C点的机械能选填“大于”“等于”或“小于”。整个过程中忽略空气阻力，弹性绳自重不计 27．如图是小朋友玩蹦蹦床的情景，小孩在空中上升的过程中动能 （填“增加”、“减少”或“不变”）；在空中下落的过程中 转化为动能；小孩落到蹦蹦床后下降到最低点时，蹦蹦床的 能最大。 六．人造卫星、天体运动等的能量转化（共5小题） 28．我国航空、航天技术已走在世界的前列，中国空间站已在太空中安全运行多年，取得了辉煌的成就。长征系列火箭多次成功地将物资和航天员送往空间站，并安全返回。下列说法正确的（　　） A．速度越大的物体，具有的动能越大 B．火箭加速上升时，动能减少，势能增加 C．返回舱穿越大气层着陆过程中，它的机械能总量保持不变 D．中国空间站，从近地点向远地点运动时，动能减少，势能增加 29．2024年9月19日9时14分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭与远征一号上面级，成功发射第五十九颗、六十颗北斗导航卫星。如图所示是北斗卫星随火箭加速上升与沿椭圆轨道绕地球运行时的情景。下列说法正确的是（       ） A．运载火箭加速上升过程中，重力势能变大，动能不变，机械能变大 B．北斗卫星绕轨道运行时受到平衡力的作用 C．北斗卫星由远地点前往近地点时，机械能变大 D．北斗卫星由远地点前往近地点时，动能变大 30．如图所示是“嫦娥五号”返回器返回地球的原理图，这种着陆方式被称为“打水漂”，当“嫦娥五号”返回器动力装置关闭后，在着陆过程中的能量转化（注：大气层外几乎无空气阻力），下面说法正确的是（    ） A．CD段返回器的重力势能变大 B．BC段返回器的机械能减小 C．AB段返回器动能减小量大于重力势能的增加量 D．A到D的全过程中返回器机械能守恒 31．如图所示，许多人造地球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。当卫星从远地点向近地点运动时，势能 、动能 、机械能 。（填“增大”、“减小”、“不变”） 32．2023年5月10日，我国在文昌卫星发射中心用长征七号遥七运载火箭成功将天舟六号货运飞船发射升空。火箭加速升空过程中，飞船的机械能 ；飞船在轨道上无动力绕地运行过程中，机械能 。（均选填“增大”、“不变”或“减小”） 七．机械能守恒的条件（共4小题） 33．如图所示为小明和小华打羽毛球的情景，下列说法正确的是（　　） A．球拍击球时，只有球拍发生了形变 B．挥拍将羽毛球击出，说明力可以改变物体的惯性 C．羽毛球在空中运动过程中受到的重力方向不改变 D．羽毛球在空中运动过程中具有的机械能守恒 34．如图是某运动员在一次撑竿跳高过程中的多个状态，若不计空气的阻力，以下分析正确的是（   ） A．运动员助跑可以增大动能 B．运动员到最高点时重力势能最小 C．运动员从最高点下落的过程中，机械能一直增大 D．运动员撑竿上升的过程中，竿的弹性势能全部转化为运动员的动能 35．如图所示，在同一高度以大小相同的初速度分别竖直向上和斜向上将同一小球抛出，不计空气阻力，小球能到达的最高高度分别为和，则 （＜/=/＞）；小球落地时的速度大小分别为和，则 （＜/=/＞）。 36．如图所示是跳台滑雪示意图，运动员助滑后获得较大速度，在跳台末端飞出后在空中做出各种比赛动作，最后落在着陆坡某位置完成比赛。若不计空气阻力，运动员从B到C过程中 能转化为 能，运动员在C时的机械能 （选填“大于”“小于”或“等于”）在D时的机械能。 八．常见的机械能守恒及其辨析（共5小题） 37．如图所示，某同学正在踢毽子。不考虑空气阻力，则下列说法中错误的是（   ） A．毽子在上升过程中，动能转化为重力势能 B．毽子在最高点时，重力势能最大 C．毽子在下落过程中，动能增大 D．毽子在空中飞行时，其机械能一直在减小 38．如图所示，从A点沿光滑水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示，C、F两点等高，D点为小球与水平地面的接触点，下列说法正确的是（　　） A．小球在C点的动能等于在F点的动能 B．小球从D点到E点的过程中，重力势能转化为动能 C．小球从D点到E点的过程中，动能转化为重力势能 D．小球在C点的机械能与在E点的机械能相等 39．如图所示，小球沿轨道由静止从A处经B、C运动到D处，其中C、D两处等高，且小于A处高度，若忽略空气阻力及摩擦，则（　　） A．小球运动到D处时速度为零 B．小球在B处的动能等于在C处的动能 C．小球在C处的速度等于在D处的速度 D．小球在A处的机械能大于在D处的机械能 40．由粤港澳三地首次联合承办的第十五届全国运动会于2025年11月9日在广东奥林匹克体育中心开幕。开幕表演中彩色鳌鱼在空中舞动，若忽略空气阻力，其机械能 （选填“守恒”或“不守恒”）；当鳌鱼从高处向低处运动时，它的重力势能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 41．甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出，乙球竖直向上抛出，不计空气阻力。抛出时甲球的机械能 乙球的机械能；落地时甲球的动能 乙球的动能，甲球的机械能 乙球的机械能。（均选填“大于”、“等于”或“小于”） 九．机械能与其他形式能的转化（共5小题） 42．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 43．如图是载人飞船返回舱穿越大气层加速下降的情景，返回舱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的说法中正确的是（    ） A．返回舱的动能保持不变 B．返回舱的动能转化为重力势能 C．返回舱的机械能守恒 D．返回舱的重力做功越来越快 44．第九届亚冬会自由式滑雪女子U型场地技巧赛中，中国选手李方慧以绝对优势夺得首金。如图所示为滑雪U型比赛场地的横截面示意图。比赛时，运动员从A点滑下，经U型雪道从B点竖直向上飞出并完成动作，然后又从B点返回U型雪道。下列关于该运动过程分析正确的是（   ） A．从A点加速下滑的过程中动能越来越小 B．从A点加速下滑的过程中势能越来越大 C．从B点上方冲击到最高点时的机械能最小 D．从空中最高点下落过程中机械能逐渐减小 45．小明匀速从滑梯上滑下来，此过程中，他的动能 （选填“变大”、“变小”或“不变”），他的机械能转化成 能。 46．地球上，海水朝夕涨落，江河日夜奔腾；有时微风拂面，有时狂风劲吹。从能量的角度来看，自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源．我们的祖先很早就开始利用水能和风能了。请你举一个人类利用水能或风能的实例： 。（如：用水流冲击水轮转动，用来汲水、磨粉；船靠风力鼓起帆来推动它们航行。） 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4节 机械能及其转化 一．机械能的概念（共4小题） 二．辨析物体的机械能是否发生变化（共6小题） 三．物体运动过程中各种机械能的变化情况（共7小题） 四．单摆和滚摆运动时的能量变化情况（共5小题） 五．蹦极（蹦床）运动中的能量变化情况（共5小题） 六．人造卫星、天体运动等的能量转化（共5小题） 七．机械能守恒的条件（共4小题） 八．常见的机械能守恒及其辨析（共5小题） 九．机械能与其他形式能的转化（共5小题） 一．机械能的概念（共4小题） 1．蹦床运动是奥运会比赛项目之一，通过在蹦床上的弹跳，在空中做出各种动作，展现力与运动的完美结合。在蹦床过程中，运动员的弹跳高度是逐渐降低的，运动员在一次弹跳上升和下降过程中经过同一点时，下列判断正确的是（　　） A．运动速度大小相同 B．机械能相同 C．动能相同 D．重力势能相同 【答案】D 【详解】在蹦床过程中，运动员的弹跳高度是逐渐降低的，说明在运动员上下运动的过程中，由于空气阻力的存在，他的机械能在不断减小；运动员在一次弹跳上升和下降过程中经过同一点时，运动员的质量和高度相同，所以他具有的重力势能相同；而他的机械能在不断减小，所以他在上升和下降时具有的机械能不同，机械能等于动能与重力势能之和，所以他上升和下降时具有的动能也不同，动能与质量、速度有关，他的质量不变，所以，他在上升和下降时的速度大小不同，故D正确，ABC错误。 故选D。 2．2024年9月，长征六号运载火箭在太原卫星发射中心点火升空，以一箭十星的方式，成功将吉利星座03组卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。如图所示是火箭上升的情景，关于此刻的情况下列说法正确的是（    ） A．以发射塔为参照物，地面是运动的 B．以地面为参照物，火箭是静止的 C．以携带的卫星为参照物，火箭是静止的 D．火箭在飞离了地球，在太空中火箭不具有机械能 【答案】C 【详解】A．地面相对发射塔的位置没有发生变化，所以以发射塔为参照物，地面是静止的，故A错误； B．火箭相对于地面的位置发生了变化，所以以地面为参照物，火箭是运动的，故B错误； C．火箭相对于卫星的位置没有发生变化，所以以携带的卫星为参照物，火箭是静止的，故C错误； D．火箭在太空中，具有质量、高度和速度，所以具有动能和重力势能，那么就具有机械能，故D错误。 故选C。 3．2025年7月15日5时34分，天舟九号货运飞船在长征七号遥十运载火箭的托举下，于中国文昌航天发射场发射升空，约10分钟后，顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。如图所示是发射画面，正在加速升空的火箭具有 能。 【答案】机械 【详解】正在加速升空的火箭，一方面在运动，所以具有动能；另一方面有一定的高度，所以具有重力势能。 而动能和重力势能都属于机械能，所以正在加速升空的火箭具有机械能。 4．机械能及其转化 （1）机械能： 能、 能和 能统称为机械能； （2）动能和势能可以相互 ； （3）质量不变时，物体的动能、势能转化如下图所示。 【答案】 动 重力势 弹性势 转化 弹性势能 【详解】（1）[1][2][3]物体由于运动而具有的能量被称作动能，物体由于高度而具有的能量被称作重力势能，物体由于弹性形变而具有的能量被称作弹性势能，动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 （2）[4]物体的动能和势能之间可以相互转化，如果只有动能和势能之间的相互转化，则机械能是守恒的。 （3）[5]由于重力势能、动能和弹性势能之间可以相互转化，物体的速度减小，弹性形变增大，所以物体的动能减小，弹性势能增大，将动能转化为弹性势能。 二．辨析物体的机械能是否发生变化（共6小题） 5．小明用力斜向下将篮球掷向地面，篮球碰到地面后斜向上反弹，篮球在运动过程中经过、两点，如图所示，从到的过程中，下列数据可能正确的是（    ） 篮球位置 动能 重力势能 6 10 A．， B．， C．， D．， 【答案】C 【详解】篮球在从A点运动到B点的过程中，由于受到空气阻力的作用，一部分机械能会转化为内能，导致其总机械能减少。 物体的机械能等于其动能和重力势能之和。 设在A点的机械能为EA，在B点的机械能为EB。 根据题意： 在A点，动能为a，重力势能为6J，所以A点的机械能为 在B点，动能为b，重力势能为10J，所以B点的机械能为 因为存在空气阻力，机械能减少，所以A点的机械能应大于B点的机械能，即，即 整理得：，故ABD错误，C正确。 故选C。 6．如图所示，单摆的小球在ABC间不停地做往复运动，如果不考虑阻力的影响，A、C两处的高度相等，则以下说法正确的是（   ） A．小球在A处和C处的机械能相等 B．小球在B处时，动能最大，重力势能为零 C．小球由A处运动到B处过程中，动能保持不变 D．小球由B处运动到C处过程中，动能增大 【答案】A 【详解】A．不考虑空气的阻力，小球的机械能是守恒的，所以小球在A处和C处的机械能相等，故A正确； B．小球在B处时，高度最低，重力势能最小但不一定为零，由于小球的机械能是守恒的，则此时动能最大，故B错误； C．小球的机械能是守恒的，小球由A处运动到B处过程中，高度降低，重力势能减小，动能变大，故C错误； D．小球的机械能是守恒的，小球由B处运动到C处过程中，高度增加，重力势能变大，动能减小，故D错误。 故选A。 7．一架空中加油机正在给歼击机加油，加油过程中，若歼击机和加油机的高度和速度不变，则加油机的（　　） A．动能增加，重力势能增加 ，机械能增加 B．动能不变，重力势能不变， 机械能不变 C．动能减小， 重力势能增加，机械能减小 D．动能减小， 重力势能减小，机械能减小 【答案】D 【详解】加油机的高度和速度不变，但加油机的质量减小，所以动能和重力势能都减小，机械能减小。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 8．农业中常会用到旋翼无人机来喷洒农药。喷洒过程中无人机保持水平匀速飞行，此过程中动能 ，势能 机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】 减小 减小 减小 【详解】[1] 无人机匀速飞行，速度不变，喷洒农药时质量减小，因此动能减小。 [2] 无人机水平飞行，高度不变，质量减小，因此重力势能减小，因为没有涉及弹性势能，所以势能减小。 [3] 机械能为动能与势能之和。动能减小，势能减小，因此机械能减小。 9．如图所示，小球以某速度从点开始沿粗糙轨道运动，经点离开轨道，上升至最高点，又下落经过点。N位于、之间，O、、处在同一水平高度。不计空气阻力，小球经过、两点时重力势能 ，动能 （以上两空选填“相等”或“不等”），小球经过点时的机械能 （选填“大于”或“等于”或“小于”）经过点时的机械能。 【答案】 相等 不等 等于 【详解】[1][2]小球以某速度从点开始沿粗糙轨道运动，在轨道上运动过程中，要克服摩擦阻力做功，有部分机械能转化为其他形式的能，因此球到达P点的机械能一定小于在O点的机械能，O、P处在同一水平高度，球的重力势能相等，则球在P点的动能一定小于在O点的动能。 [3]忽略空气阻力，球从N点到Q点机械能守恒，因此球在N点的机械能等于Q点的机械能。 10．炎热的夏季，环卫工人驾驶着洒水车匀速行驶在平直公路上，水不停地喷洒着，使街道空气有清新凉爽之感。此过程中，洒水车的机械能 （选填“逐渐变大”、“逐渐变小”或“保持不变”）。若洒水车匀速行驶用时，则洒水车行驶的速度为 。 【答案】 逐渐变小 2 【详解】[1]洒水车匀速行驶时速度不变，但洒水车的质量因洒水逐渐减少，动能和重力势能与质量有关，质量减小导致动能和重力势能减小，机械能为动能与势能之和，故机械能逐渐变小。 [2]洒水车行驶的速度为 三．物体运动过程中各种机械能的变化情况（共7小题） 11．2025年11月14日，我国首批“月壤砖”样品随神舟二十一号飞船顺利返回地球，在距地面约10km时，返回舱打开减速伞和主降落伞。在减速下降的过程中，“月壤砖”样品的（　　） A．动能增大 B．重力势能不变 C．机械能减小 D．重力势能转化为动能 【答案】C 【详解】A．返回舱减速下降的过程中，样品的质量不变，速度变小，因此动能变小，故A错误； B．返回舱减速下降的过程中，样品的质量不变，高度下降，因此重力势能变小，故B错误； C．机械能等于动能和势能的总和，样品的动能变小，重力势能变小，因此机械能变小，故C正确； D．样品的动能变小，重力势能也变小，则不可能是重力势能转化为动能，故D错误。 故选C。 12．如图所示，摩天轮匀速转动过程中，小城乘坐的轿厢缓慢从最低点向最高点运动，下列有关小城的说法正确的是（    ） A．动能变大 B．重力势能变大 C．机械能保持不变 D．重力势能转化为动能 【答案】B 【详解】A．摩天轮匀速转动，小城的速度大小不变，质量不变，根据动能大小的影响因素可知，小城的动能不变。故A错误； B．小城从最低点向最高点运动，高度不断增加，质量不变，根据重力势能的影响因素可知，小城的重力势能变大。故B正确； C．小城的动能不变，重力势能变大。机械能是动能和势能的总和，所以小城的机械能变大。故C错误； D．小城从最低点向最高点运动的过程中，动能不变，重力势能增加，是其他形式的能转化为重力势能，不是重力势能转化为动能。故D错误。 故选B。 13．如图所示，高速公路避险车道是上坡且铺有砂石，刹车失灵的汽车驶入避险车道后，会减速并陷入砂石间最终停止前进。下列说法正确的是（　　） A．汽车驶入避险车道后，车速减小，动能减小 B．汽车驶入避险车道后，车速减小，重力势能减小 C．汽车驶入避险车道后，动能全部转化为重力势能 D．避险车道路面粗糙且坡度大，可增大汽车的机械能 【答案】A 【详解】AB．汽车驶入避险车道后，质量不变，车速减小，则动能减小，高度增加，则重力势能变大，故A正确，B错误； C．汽车冲上避险车道的过程中，克服摩擦做功，一部分机械能转化为其他形式的能，汽车的动能没有全部转化为重力势能，故C错误； D．汽车冲上避险车道的过程中，克服摩擦做功，一部分机械能转化为其他形式的能，汽车的机械能是减小的，故D错误。 故选A。 14．第58届世界乒乓球锦标赛5月25日在多哈落下帷幕，中国队成绩独占鳌头。如图是运动员比赛时的情境，下列说法中正确的是（　　） A．球拍击打乒乓球的作用力大于乒乓球对球拍的作用力 B．不计空气阻力，乒乓球在空中下降的过程中，动能减小，重力势能增大 C．球拍击打乒乓球时乒乓球的运动方向改变，说明力能改变物体的运动状态 D．当乒乓球正在向上运动时，若其受到的所有力都消失，则乒乓球最终还会落向地面 【答案】C 【详解】A．用球拍打击球时，球拍对乒乓球的力与乒乓球对球拍的力是一对相互作用力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上，故A错误； B．不计空气阻力，乒乓球在空中下降的过程中，质量不变，速度加快，动能增大，高度减小，重力势能减小，故B错误； C．球拍打击乒乓球，乒乓球受到力的作用，乒乓球的运动方向发生改变，说明力可以改变物体的运动状态，故C正确； D．当乒乓球正在向上运动时，若其受到的所有力都消失，则乒乓球将向上做匀速直线运动，故D错误。 故选C。 15．为了检验佛山新研发的ASF材料的反弹效果，如图所示，从高处释放铅球，在铅球下落至碰到ASF材料前，铅球的动能 。从铅球碰到ASF材料至到达最低点的过程中，ASF材料的弹性势能 。铅球的反弹高度小于释放高度，整个过程中，能量的总量 （均选填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】 变大 变大 不变 【详解】[1]在铅球下落至碰到ASF材料前，铅球的质量不变，速度变大，动能变大。 [2]从铅球碰到ASF材料至到达最低点的过程中，ASF材料的弹性形变程度变大，所以，它的弹性势能变大。 [3]根据能量守恒定律可知，铅球的反弹高度小于释放高度，整个过程中，能量的总量不变。 16．冬季到了，教室的门未及时关闭会使同学们感觉寒冷，如图所示是张老师设计的自动关门装置。当有同学推门进教室时，重物将 。进门后重物的 能转化成门的 能，门就自动关闭。 【答案】 上升 重力势 动 【详解】[1]当有同学推门进教室时，门会绕轴转动，从而带动重物上升。 [2][3]重物的质量不变，高度升高，重力势能增大；人进门后重物在重力作用下下落，重物的重力势能转化成门的动能，门就自动关闭。 17．如图是玩弹弓的情景。拉长的橡皮筋能将“子弹”发射出去，是因为拉长的橡皮筋具有 能；若橡皮筋被拉的长度相同，所用“子弹”的质量不同，则发现射出时的速度也不同。在此过程中，橡皮筋对“子弹”做的功 （填“相同”或“不相同”）。 【答案】 弹性势 相同 【详解】[1]拉长的橡皮筋发生了弹性形变，根据弹性势能的定义，物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能，所以拉长的橡皮筋具有弹性势能。 [2]橡皮筋被拉的长度相同，说明橡皮筋的弹性形变程度相同，那么橡皮筋具有的弹性势能相同。在发射 “子弹” 时，橡皮筋的弹性势能转化为 “子弹” 的动能，由于橡皮筋的弹性势能相同，所以转化为 “子弹” 的动能的总量相同，也就是橡皮筋对 “子弹” 做的功相同。 四．单摆和滚摆运动时的能量变化情况（共5小题） 18．如图所示，小明把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到鼻子附近的N点，稳定后释放铁锁自由来回摆动，O点是摆动的最低点，M点是摆动到左侧的最高点，若小明静止在地面上，考虑到空气阻力和绳子悬挂处的摩擦，则下列说法不正确的是（　　） A．铁锁摆回到右侧时不会打到小明的鼻子 B．铁锁摆到M点时的重力势能和N点的重力势能一样大 C．铁锁由O点摆到M点的过程中，重力势能增大 D．在摆动过程中，铁锁每次经过O点，其动能都比上一次小 【答案】B 【详解】A．由于考虑空气阻力和摩擦，摆动的过程中，铁锁的机械能会不断损失，每次摆动的高度都会降低，所以铁锁摆回到右侧时不会打到小明的鼻子，故A正确，不符合题意； B．铁锁摆动到M点和N点，此时动能均为0，铁锁的机械能均等于重力势能，但由于摆动过程中机械能存在损失，M点的机械能比N点小，所以M点时的重力势能比N点的重力势能小，故B错误，符合题意； C．铁锁由O点摆到M点的过程中，速度减小，动能减小，高度升高，重力势能增大，故C正确，不符合题意； D．在摆动过程中，机械能不断损失，O点是最低点，动能最大，但每次经过时，机械能都比上次小，重力势能相同，则铁锁每次经过O点其动能都比上一次小，故D正确，不符合题意。 故选B。 19．如图所示是荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高。下列说法正确的是（    ） A．球在B点动能大于C点 B．绳的拉力对小球做了功 C．球从B点到O点的过程中机械能不变 D．球从O点到C点的过程中重力势能减少 【答案】A 【详解】A．从图中可以看出B、C位置在同一高度，即重力势能相同，图中D点比A点低也可说明小球在运动过程中与空气摩擦等因素导致部分机械能转化成其它形式的能，即机械能在减小，所以小球在B点机械能大于C点的机械能，故B点动能要大于C点的动能，故A正确； B．绳对小球有拉力，但小球在拉力的方向上没有移动距离，所以绳的拉力对小球不做功，故B错误； C．球从B点到O点的过程中，克服空气阻力做功，机械能减少，故C错误； D．球从O点到C点的过程中，质量不变，高度增加，重力势能变大，故D错误。 故选A。 20．小红利用两个切开底部的玻璃瓶、细线和木棒制作了如图所示的滚摆。关于该滚摆，下列说法中正确的是（　　） A．滚摆在上升过程中，动能变大 B．滚摆在下落过程中，动能转化为重力势能 C．滚摆每次上升的最大高度逐渐减小，机械能减小 D．滚摆每次上升的最大高度逐渐减小，机械能保持不变 【答案】C 【详解】A．根据动能大小的影响因素，质量越大、速度越大，动能越大。滚摆在上升过程中，质量不变，速度逐渐减小，所以动能逐渐变小，故A错误。 B．滚摆在下落过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，而速度增大，动能增大，是重力势能转化为动能，故B错误。 CD．由于滚摆运动过程中受到空气阻力等因素的影响，一部分机械能会转化为内能，所以滚摆每次上升的最大高度逐渐减小，机械能减小，故C正确，D错误。 故选C。 21．如图所示，不计空气阻力和摩擦，摆球由A点向B点摆动过程中，根据 越来越大， 越来越小的现象，可知此过程中的能量转化是 。若C点为小球可以摆动到的最高点，则小球在C点所具有的重力势能 （选填“大于”、“等于”或“小于”）小球在A点所具有的机械能。 【答案】 速度 高度 重力势能转化为动能 等于 【详解】[1][2] [3]在摆球从A点向B点摆动的过程中，质量不变，高度降低，重力势能变小；速度变大，动能变大；是将重力势能转化成动能的过程。 [4] 不计空气阻力和摩擦，摆球的机械能守恒，各点机械能一样大，所以球在A点的机械能等于C点的机械能，C点为小球可以摆动到的最高点，此时动能为0，只具有重力势能，因此重力势能等于机械能，所以小球在C点所具有的重力势能等于小球在A点所具有的机械能。 22．下图是滚摆完成一次下降和上升的示意图，根据图中的信息回答下列问题。 (1)图中滚摆处于 位置时，重力势能最大。 (2)图中滚摆完成一次下降和上升的过程中，滚摆的机械能是 （选填“守恒”或“不守恒”）的。 【答案】(1)起点 (2)不守恒 【详解】（1）整体过程中，滚摆的质量不变，由图知道，滚摆起点位置的高度大于滚摆上升的最高高度，由重力势能影响因素知道，滚摆起点位置的重力势能大于滚摆上升到最高位置的重力势能，所以滚摆处于起点位置时，重力势能最大。 （2）由图知道，滚摆在起点时的高度大于上升到最高点时的高度，说明整个过程中滚摆机械能不断减少，所以机械能是不守恒的。 五．蹦极（蹦床）运动中的能量变化情况（共5小题） 23．图是蹦床运动员表演的情景，就运动员离开蹦床弹向空中至最高点的这一过程，下列关于运动员的动能和重力势能变化情况分析正确的是（       ） A．动能增大，重力势能减小 B．动能减小，重力势能增大 C．动能先增大后减小，重力势能增大 D．动能先减小后增大，重力势能减小 【答案】B 【详解】运动员离开蹦床弹向空中至最高点的这一过程，运动员做减速运动，速度越来越小，由于运动员的质量不变，所以他的动能减小；运动员质量不变，高度越来越高，他的重力势能越来越大。故B正确，ACD不正确。 故选B。 24．如图所示的“反向蹦极”运动，弹性轻绳上端固定在O点，自然下垂时下端位于C点，拉长后将下端固定在体验者身上，并与地面扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，向上运动过程中经B点时速度最大，最高能到达D点。不计空气阻力，下列说法正确的是（    ） A．到达D点时，若一切外力消失，人将竖直向下做匀速直线运动 B．到达C点时，人受到的重力小于弹性绳的弹力 C．由B到C，人的动能转化为重力势能，弹性绳的弹性势能不变 D．由A到C，弹性绳弹性势能的减小量大于人动能的增加量 【答案】D 【详解】A．人运动到最高点D时速度为零，若一切外力消失，他将保持静止状态，故A错误； B．到达C点时，弹性绳自然下垂，弹力为0N，人受到的重力大于弹性绳的弹力，故B错误； C．由B到C，人的动能、弹性轻绳的弹性势能转化为人的重力势能，弹性绳的弹性势能减少，故C错误； D．由A到C，弹性绳的弹性势能减小，C点的速度大于A点的速度，人的动能增加，同时人的重力势能也增加，根据能量守恒，弹性势能的减小量等于人动能的增加量与人重力势能的增加量之和，所以弹性绳弹性势能的减小量大于人动能的增加量，故D正确。 故选D。 25．如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点，不计空气阻力，关于小石块从A点到C点运动过程的说法，正确的是（　　） A．从A点下落到B点的过程中，小石块受到重力和弹力的作用 B．从B点下落到C点的过程中，小石块的动能先增大后减小 C．小石块过B点后，动能和重力势能都减少，橡皮筋的弹性势能增大 D．从A点下落到C点的过程中，小石块减少的重力势能全部转化为橡皮筋的弹性势能 【答案】B 【详解】A．从A点下落到B点的过程中，橡皮筋没有发生形变，小石块只受到重力的作用，故A错误； BC．B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，过B点后橡皮筋开始伸长，拉力（即橡皮筋的弹力）逐渐增大；当拉力小于重力时，小石块仍做加速运动；当拉力大于重力时，小石块减速下落；所以从B点下落到C点的过程中，小石块的速度先增大后减小，动能先增大后变小，橡皮筋的形变程度逐渐增大，弹性势能不断增大；小石块的高度减小，重力势能减少，故B正确，C错误； D．从A点下落到C点的过程中，小石块的重力势能减少，橡皮筋的弹性势能增大，同时小石块在B到C过程中动能先增后减，所以，小石块减少的重力势能不是全部转化为橡皮筋的弹性势能，还有一部分先转化为动能，最终动能也转化为弹性势能。故D错误。 故选B。 26．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；运动员在A点的机械能 C点的机械能选填“大于”“等于”或“小于”。整个过程中忽略空气阻力，弹性绳自重不计 【答案】 不变 B 大于 【详解】[1]从O点到A点，运动员自由下落，其重力势能转化为动能，由于不计空气阻力，所以运动员的机械能不变。 [2]运动员从A点到B点的过程中，弹性绳开始发生形变，但重力大于弹性绳对运动员拉力，运动员受到合力的方向竖直向下，因此运动员的速度增大，动能增大；到达B点时，重力等于拉力，速度达到最大，所以运动员在B点时动能最大。 [3]运动员从A点运动到C点的过程中，运动员的速度先增大后减小，直到下落到最低点C点时，速度为零，动能为零，此时运动员的重力势能最小，弹性绳伸长到最长，弹性势能最大，运动员的机械能转化为弹性绳的弹性势能，故运动员在A点的机械能大于C点的机械能。 27．如图是小朋友玩蹦蹦床的情景，小孩在空中上升的过程中动能 （填“增加”、“减少”或“不变”）；在空中下落的过程中 转化为动能；小孩落到蹦蹦床后下降到最低点时，蹦蹦床的 能最大。 【答案】 减少 重力势能 弹性势 【详解】[1]小孩在空中上升的过程中，质量不变，速度减小，所以动能减小。 [2]小孩在空中下落的过程中，高度变小，重力势能减小，速度变大，动能增大，重力势能转化为动能。 [3]由于小孩落到蹦蹦床后，下降到最低点时，此时蹦蹦床的弹性形变程度最大，所以蹦蹦床的弹性势能最大。 六．人造卫星、天体运动等的能量转化（共5小题） 28．我国航空、航天技术已走在世界的前列，中国空间站已在太空中安全运行多年，取得了辉煌的成就。长征系列火箭多次成功地将物资和航天员送往空间站，并安全返回。下列说法正确的（　　） A．速度越大的物体，具有的动能越大 B．火箭加速上升时，动能减少，势能增加 C．返回舱穿越大气层着陆过程中，它的机械能总量保持不变 D．中国空间站，从近地点向远地点运动时，动能减少，势能增加 【答案】D 【详解】A．影响动能的因素不仅有速度，还有质量，所以速度越大的物体，具有的动能不一定越大，故A错误； B．火箭加速上升时，质量几乎不变，速度和高度都在增大，故动能和势能都在增加，故B错误； C．返回舱穿越大气层着陆过程中，要克服空气摩擦做功，部分机械能转化为其他形式的能量，机械能总量是减少的，故C错误； D．中国空间站从近地点向远地点运动时，空间站的质量不变，速度在减少，相对于地球的高度在增加，所以动能减少，势能增加，故D正确。 故选D。 29．2024年9月19日9时14分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭与远征一号上面级，成功发射第五十九颗、六十颗北斗导航卫星。如图所示是北斗卫星随火箭加速上升与沿椭圆轨道绕地球运行时的情景。下列说法正确的是（       ） A．运载火箭加速上升过程中，重力势能变大，动能不变，机械能变大 B．北斗卫星绕轨道运行时受到平衡力的作用 C．北斗卫星由远地点前往近地点时，机械能变大 D．北斗卫星由远地点前往近地点时，动能变大 【答案】D 【详解】A．运载火箭加速上升过程中，火箭的质量不变，速度增大，动能变大，高度变大，重力势能变大；机械能等于动能与势能之和，故机械能变大，故A错误； B．北斗卫星绕轨道运行时，运动状态发生改变，受到非平衡力的作用，故B错误； CD．北斗卫星由远地点前往近地点时，质量不变，高度减小，重力势能变小，速度变大，动能变大，机械能守恒，即机械能不变，故C错误，D正确。 故选D。 30．如图所示是“嫦娥五号”返回器返回地球的原理图，这种着陆方式被称为“打水漂”，当“嫦娥五号”返回器动力装置关闭后，在着陆过程中的能量转化（注：大气层外几乎无空气阻力），下面说法正确的是（    ） A．CD段返回器的重力势能变大 B．BC段返回器的机械能减小 C．AB段返回器动能减小量大于重力势能的增加量 D．A到D的全过程中返回器机械能守恒 【答案】C 【详解】A．重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。由图可知，CD段，返回器的质量不变，高度变小，重力势能减小，故A错误； B．动能和势能之和称为机械能。由图可知， BC段返回器没有受到空气的阻力，机械能是守恒的，保持不变，故B错误； C．由图可知， AB段返回器质量不变，高度变大，重力势能增加，速度变小，动能变小，是动能转化为重力势能，但由于返回器受到空气阻力的作用，克服空气阻力做功，一部分动能转化为其它形式的能，所以动能的减小量大于重力势能的增加量，故C正确； D．A到B、B到D的过程中，由于克服空气阻力做功，使得机械能减小，返回器机械能不守恒，故D错误。 故选C。 31．如图所示，许多人造地球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。当卫星从远地点向近地点运动时，势能 、动能 、机械能 。（填“增大”、“减小”、“不变”） 【答案】 减小 增大 不变 【详解】势能与质量和高度有关，质量越大，高度越高，势能越大；动能与质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大。 [1][2]卫星从远地点向近地点运动时，质量不变，高度减小，速度增大，所以势能减小，动能增大。 [3]卫星在大气层外运行时，不受空气阻力作用，没有克服摩擦做功，只有动能和势能的转化，所以机械能守恒。 32．2023年5月10日，我国在文昌卫星发射中心用长征七号遥七运载火箭成功将天舟六号货运飞船发射升空。火箭加速升空过程中，飞船的机械能 ；飞船在轨道上无动力绕地运行过程中，机械能 。（均选填“增大”、“不变”或“减小”） 【答案】 增大 不变 【详解】[1]火箭加速升空过程中，飞船的质量不变，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，机械能包括动能和势能，机械能增大。 [2]飞船在轨道上无动力绕地运行过程中，不受阻力作用，只有动能和势能相互转换，故机械能不变。 七．机械能守恒的条件（共4小题） 33．如图所示为小明和小华打羽毛球的情景，下列说法正确的是（　　） A．球拍击球时，只有球拍发生了形变 B．挥拍将羽毛球击出，说明力可以改变物体的惯性 C．羽毛球在空中运动过程中受到的重力方向不改变 D．羽毛球在空中运动过程中具有的机械能守恒 【答案】C 【详解】A．球拍击球时，球对拍有力的作用，球拍发生了形变，而力的作用是相互的，拍对球也有力的作用，球也发生了形变，故A错误； B．挥拍将羽毛球击出，球受到力的作用，运动状态发生了改变，而球的质量不变，其惯性不变，故B错误； C．重力的方向是竖直向下的，羽毛球在运动过程受到的重力方向不会改变，故C正确； D．羽毛球在空中运动过程中，受到空气阻力的作用，有部分机械能转化为内能，机械能不守恒。故D错误。 故选C。 34．如图是某运动员在一次撑竿跳高过程中的多个状态，若不计空气的阻力，以下分析正确的是（   ） A．运动员助跑可以增大动能 B．运动员到最高点时重力势能最小 C．运动员从最高点下落的过程中，机械能一直增大 D．运动员撑竿上升的过程中，竿的弹性势能全部转化为运动员的动能 【答案】A 【详解】A．运动员助跑是为了增大运动员的运动速度，从而提高运动员的动能，故A正确； B．重力势能大小的影响因素：质量、被举高的高度；运动员到最高点时，质量不变，高度最大，所以重力势能最大，故B错误； C．由于不计空气的阻力，所以运动员从最高点下落的过程中，机械能保持不变，故C错误； D．运动员撑竿上升的过程中，竿的弹性势能一部分转化为运动员的动能，一部分转化为运动员的重力势能，故D错误。 故选 A。 35．如图所示，在同一高度以大小相同的初速度分别竖直向上和斜向上将同一小球抛出，不计空气阻力，小球能到达的最高高度分别为和，则 （＜/=/＞）；小球落地时的速度大小分别为和，则 （＜/=/＞）。 【答案】 ＞ = 【详解】[1]同一高度以大小相同的初速度抛出的小球，具有的动能相等。不计空气阻力，小球在运动过程中机械能守恒。竖直向上抛出的小球到达最高点时，动能全部转化为重力势能，而斜向上抛出的小球到达最高点时，速度不为0，即动能不为0，动能只有部分转化为重力势能，竖直向上抛出的小球到达最高点时具有的重力势能较大。当质量一定时，高度越高重力势能越大，故。 [2]同一高度以大小相同的初速度抛出的小球，具有的动能相等，而不计空气阻力，小球在运动过程中机械能守恒。故落地时的动能也相等。当质量一定时，动能只和速度有关，故小球落地时的速度大小。 36．如图所示是跳台滑雪示意图，运动员助滑后获得较大速度，在跳台末端飞出后在空中做出各种比赛动作，最后落在着陆坡某位置完成比赛。若不计空气阻力，运动员从B到C过程中 能转化为 能，运动员在C时的机械能 （选填“大于”“小于”或“等于”）在D时的机械能。 【答案】 动 重力势 等于 【详解】[1][2][3]运动员从B到C过程中，质量不变，速度变小，高度增加，动能减小，重力势能增加，动能转化为重力势能；运动员从C位置到D位置的过程中，不计空气阻力，机械能是守恒的，保持不变，所以运动员在C时的机械能等于在D时的机械能。 八．常见的机械能守恒及其辨析（共5小题） 37．如图所示，某同学正在踢毽子。不考虑空气阻力，则下列说法中错误的是（   ） A．毽子在上升过程中，动能转化为重力势能 B．毽子在最高点时，重力势能最大 C．毽子在下落过程中，动能增大 D．毽子在空中飞行时，其机械能一直在减小 【答案】D 【详解】A．毽子在上升过程中，速度不断减小，动能减小；同时高度不断增加，重力势能增加。此过程是将动能转化为重力势能，故A正确，不符合题意； B．根据重力势能的影响因素，毽子在最高点时，高度最高，所以重力势能最大，故B正确，不符合题意； C．毽子在下落过程中，受到重力的作用，重力势能转化为动能，毽子的速度会增大，动能也随之增大，故C正确，不符合题意； D．毽子在空中飞行时，由于不考虑空气阻力的作用，没有除机械能外的其他能量参与转化，所以机械能守恒，因此，毽子的机械能不变，故D错误，符合题意； 故选D。 38．如图所示，从A点沿光滑水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示，C、F两点等高，D点为小球与水平地面的接触点，下列说法正确的是（　　） A．小球在C点的动能等于在F点的动能 B．小球从D点到E点的过程中，重力势能转化为动能 C．小球从D点到E点的过程中，动能转化为重力势能 D．小球在C点的机械能与在E点的机械能相等 【答案】C 【详解】由图中小球的运动轨迹可知，小球在运动过程中，机械能的总量在不断减少。 A．小球在C点的机械能大于在F点的机械能，由于两点的高度相同，所以重力势能相等，故在C点的动能大于在F点的动能，故A错误； BC．小球从D点到E点的过程中，重力势能越来越大，动能越来越小，所以该过程是动能转化为重力势能的过程，故B错误，C正确； D．小球在运动过程中，机械能的总量在不断减少，因此小球在C点的机械能小于在E点的机械能，故D错误。 故选C。 39．如图所示，小球沿轨道由静止从A处经B、C运动到D处，其中C、D两处等高，且小于A处高度，若忽略空气阻力及摩擦，则（　　） A．小球运动到D处时速度为零 B．小球在B处的动能等于在C处的动能 C．小球在C处的速度等于在D处的速度 D．小球在A处的机械能大于在D处的机械能 【答案】C 【详解】A．由题可知，D点高度低于A点，所以重力势能小于A点，根据机械能守恒，减少的重力势能转化为动能，所以D点速度不可能为零，故A不符合题意； B．由题可知，C比B高，所以物体在C时的重力势能大于在B点时的重力势能，根据机械能守恒，物体在B点时的动能大于在C点时的动能，即在B点时速度更大，故B不符合题意； C．由题可知，C与D等高，物体的重力势能相等，机械能守恒，动能相等，速度大小相等，故C符合题意； D．由题可知，机械能守恒，A处机械能等于D处机械能，故D不符合题意。 故选 C。 40．由粤港澳三地首次联合承办的第十五届全国运动会于2025年11月9日在广东奥林匹克体育中心开幕。开幕表演中彩色鳌鱼在空中舞动，若忽略空气阻力，其机械能 （选填“守恒”或“不守恒”）；当鳌鱼从高处向低处运动时，它的重力势能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 守恒 减小 【详解】[1]机械能包括动能和势能，忽略空气阻力，彩色鳌鱼在空中舞动时，只有重力做功，无能量损失，所以其机械能守恒。 [2]重力势能的大小与物体的质量和高度有关，当鳌鱼从高处向低处运动时，质量不变，高度降低，所以它的重力势能减小。 41．甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出，乙球竖直向上抛出，不计空气阻力。抛出时甲球的机械能 乙球的机械能；落地时甲球的动能 乙球的动能，甲球的机械能 乙球的机械能。（均选填“大于”、“等于”或“小于”） 【答案】 等于 等于 等于 【详解】[1]抛出时甲乙两球质量相等，速度相等，故动能相等；又因高度相等，故重力势能相等，机械能包括动能和势能，所以抛出时甲球的机械能等于乙球的机械能。 [2] 甲、乙被抛出时的机械能相等，不计空气阻力，所以它们在运动的过程中机械能守恒，乙球向上抛出后先上升、重力势能增大，动能减小；下落时重力势能又转化为动能，整个过程无能量损失，因此落地时所具有的机械能相等，且落地时重力势能为0，机械能全部转化为动能，故落地时甲球的动能等于乙球的动能。 [3]由于不计空气阻力时机械能守恒，且甲、乙抛出时机械能相等，因此整个过程中两者的机械能始终相等。 九．机械能与其他形式能的转化（共5小题） 42．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 【详解】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。 43．如图是载人飞船返回舱穿越大气层加速下降的情景，返回舱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的说法中正确的是（    ） A．返回舱的动能保持不变 B．返回舱的动能转化为重力势能 C．返回舱的机械能守恒 D．返回舱的重力做功越来越快 【答案】D 【详解】A．返回舱穿越大气层加速下降过程中，速度变大，质量不变，动能变大，故A错误； BC．返回舱穿越大气层加速下降过程中，返回舱与大气摩擦使其外壳的温度升高，重力势能转化为动能与内能，机械能减小，故BC错误； D．加速降落阶段，返回舱的重力不变，单位时间内下降的高度增大，则单位时间内做功增大，即做功越来越快，故D正确。 故选D。 44．第九届亚冬会自由式滑雪女子U型场地技巧赛中，中国选手李方慧以绝对优势夺得首金。如图所示为滑雪U型比赛场地的横截面示意图。比赛时，运动员从A点滑下，经U型雪道从B点竖直向上飞出并完成动作，然后又从B点返回U型雪道。下列关于该运动过程分析正确的是（   ） A．从A点加速下滑的过程中动能越来越小 B．从A点加速下滑的过程中势能越来越大 C．从B点上方冲击到最高点时的机械能最小 D．从空中最高点下落过程中机械能逐渐减小 【答案】D 【详解】A．从A点加速下滑的过程中质量不变，速度增大，动能增大，故A错误； B．从A点加速下滑的过程中质量不变，高度越来越低，重力势能越来越小，故B错误； CD．从B点上方冲击到最高点后，从空中的最高点下落的过程中动能增大，重力势能减小，因为受空气阻力的作用，下落的过程中机械能转化为其他形式能，机械能减小，所以最高点时的机械能并不是最小，故C错误，D正确。 故选D。 45．小明匀速从滑梯上滑下来，此过程中，他的动能 （选填“变大”、“变小”或“不变”），他的机械能转化成 能。 【答案】 不变 内 【详解】[1]小明从滑梯上匀速下滑的过程中，其质量不变，速度不变，故其动能不变。 [2]同时由于其质量不变，高度减小，故重力势能变小，所以机械能减少，减少的机械能因克服摩擦做功转化为内能。 46．地球上，海水朝夕涨落，江河日夜奔腾；有时微风拂面，有时狂风劲吹。从能量的角度来看，自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源．我们的祖先很早就开始利用水能和风能了。请你举一个人类利用水能或风能的实例： 。（如：用水流冲击水轮转动，用来汲水、磨粉；船靠风力鼓起帆来推动它们航行。） 【答案】见解析 【详解】人类利用水的重力势能进行水力发电。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $