第4节 机械能及其转化（高效培优讲义）物理新教材人教版八年级下册

本初中物理讲义聚焦机械能及其转化核心知识点，系统梳理机械能的概念（动能与势能之和）、转化与守恒规律（动能与重力势能、弹性势能的相互转化及守恒条件），以及水能、风能的利用原理，构建从概念理解到规律应用的学习支架。 资料通过典例分析（如天舟九号升空、水电站工作原理）和跟踪训练，培养学生能量观念与科学推理能力，结合“能力培优练”和“链接中考”模块，课中辅助教师高效授课，课后助力学生查漏补缺，强化知识应用。

第4节 机械能及其转化 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 机械能的概念 1 题型2 机械能的转化守恒 3 题型3 水能和风能的利用 6 【能力培优练】 8 【链接中考】 19 【重难题型讲解】 题型1 机械能的概念 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、机械能大小：动能和势能的总和。 ★特别提醒 （1）机械能的大小可能是物体的动能与势能的和，可能全部都是物体的动能，也可能全部是物体的势能，在分析机械能的大小时，应该综合考虑动能、重力势能和弹性势能。 （2）机械能=动能+势能，通过分析物体的质量、速度、高度及弹性形变是否变化判断机械能增减：质量或速度↑ → 动能↑；质量或高度↑ → 重力势能↑；弹性形变↑ → 弹性势能↑。 【探究归纳】动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 【典例1-1】下列关于机械能的说法中，正确的是（      ） A．动能和势能统称为机械能 B．动能与速度成正比 C．势能与高度成正比 D．机械能的大小与质量无关 【答案】A 【详解】A．机械能是与物体运动相关的能量，它包括动能和势能，取决于物体整体的运动状态，故A正确； B．物体质量一定时，速度越大，动能越大，通过实验数据得出结论，质量一定时，动能的大小与速度的二次方成正比，不是与速度成正比，故B错误； C．势能是重力势能和弹性势能的统称，弹性势能与物体的高度无关，重力势能与物体的高度和质量有关，当质量一定时，重力势能与高度成正比，故C错误； D．重力势能大小与物体的质量和物体被举高的高度有关，故机械能的大小与质量有关，故D错误。 故选A。 【典例1-2】相对地面以同样高度飞行的炮弹和子弹，若它们的速度相同，子弹的动能___________于炮弹的动能；炮弹的势能___________于子弹的势能；子弹的机械能___________于炮弹的机械能。（选填“大”“等”或“小”） 【答案】 小 大 小 【详解】[1]相对地面以同样高度飞行的炮弹和子弹，若它们的速度相同，质量大的动能大，则子弹的动能小于炮弹的动能。 [2]所处高度相同，质量大的重力势能大，故炮弹的势能大于子弹的势能。 [3]动能和势能的和称为机械能，故子弹的机械能小于炮弹的机械能。 跟踪训练1顶碗是我国传统杂技节目。如图所示，是某杂技团的演员进行顶碗表演的场景，被演员抛出的一只碗斜向上运动到最高点的过程中（忽略空气阻力），下列说法正确的是（　　） A．碗的动能变大 B．碗的重力势能变大 C．碗的机械能变大 D．碗的机械能变小 【答案】B 【详解】被演员抛出的一只碗斜向上运动到最高点的过程中，质量不变，速度减小，故动能减小；又由于高度增加，故重力势能增加；机械能是动能和势能的总和，由于忽略空气阻力，则此过程中只有动能和势能的转化，机械能守恒，即碗的机械能不变，故B正确，ACD错误。 故选B。 跟踪训练2 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。 题型2 1、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。 2、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。 3、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。 （1）做功角度：只有重力或弹力做功，无其它力做功；其它力不做功或其它力做功的代数和为零；系统内如摩擦阻力对系统不做功。  （2）能量角度：首先只有动能和势能之间能量转化，无其它形式能量转化；只有系统内能量的交换，没有与外界的能量交换。 （3）机械能守恒的条件：只有动能与势能的转化，只有在不计摩擦、空气阻力时才会守恒，只有在太空中飞行的卫星不受空气阻力，机械能真正守恒。 ★特别提醒 （1）通过物体的速度、所处高度、弹性形变程度的变化判定物体动能、重力势能、弹性势能的大小变化，能量总是从逐渐减小的那种向逐渐增加的那种转化。 （2）机械能守恒一般都是理想状态下才发生的，物体能量的转化一般都不太可能只有机械能的转化，还有其他能量的转化。 【探究归纳】不计摩擦等阻力时，动能与势能可相互转化，机械能总量保持不变。 【典例2-1】洛邑古城的天女散花（如图），以一瞬的惊鸿，定格了中国人骨子里的浪漫幻想。表演天女散花是通过“威亚”装置将演员吊起实现的，在“威亚”的拉力作用下，演员匀速上升时，演员的（　　） A．动能不变，重力势能增加 B．动能不变，重力势能不变 C．动能增加，重力势能增加 D．动能增加，重力势能不变 【答案】A 【详解】演员匀速上升时，自身质量不变，速度保持不变，因此动能不变；上升过程中高度不断增加，因此重力势能增加。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【典例2-2】如图所示，钢珠沿竖直平面上的光滑轨道abcd从a点运动到d点，钢珠在____________点的动能最大。钢珠在a点的机械能____________（选填“>”“<”或“＝”）钢珠在c点的机械能。（不计空气阻力） 【答案】 b ＝ 【详解】[1][2]因为轨道光滑，不计阻力，钢珠在整个运动过程中机械能守恒，即机械能不变，所以钢球在a点的机械能等于钢珠在c点的机械能。由图可知，a点的位置最高，b点的位置最低，这两点间的高度差最大。钢珠由a点运动到b点的过程中，质量不变，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。由b点高度最低可知，该点重力势能最小，又因为钢珠的机械能守恒，所以钢珠在b点时的动能最大。 跟踪训练1小朱课外模拟蛙跳工作情景，用手将一重为G的铁球缓慢放在一自然伸长的弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达C位置铁球的速度为零。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．从A点到C点，铁球的动能一直减小 B．从A点到C点，铁球的动能一直增大 C．从A点到C点，铁球的机械能不变 D．从A点到C点，铁球的机械能在减少 【答案】D 【详解】AB．铁球从A点到C点的过程中，开始时重力大于弹簧的弹力，合力向下，铁球做加速运动，动能增大；当重力等于弹簧的弹力时，速度达到最大；之后重力小于弹簧的弹力，合力向上，铁球做减速运动，动能减小，所以动能是先增大后减小，故AB错误； CD．因为铁球从A点到C点的过程中，要克服弹簧弹力做功，铁球的机械能转化为弹簧的弹性势能，所以铁球的机械能在减少，故C错误，D正确。 故选D。 跟踪训练2 如题图甲为乒乓球发球机，在同一高度以相同的初速度朝不同方向依次发出a、b、c三个质量相同的乒乓球，运动轨迹如图乙所示。若不计空气阻力，当乒乓球分别运动到A、B、C处时，动能最大的是_______（选填“A”“B”或“C”）；在a乒乓球在上升过程中，_______能增大；三个乒乓球到达水平球台的速度_______（选填“相同”或“不相同”）。 【答案】 B 重力势 相同 【详解】[1]动能的大小与质量和速度有关，三个乒乓球质量相同，只需比较速度大小，不计空气阻力，机械能守恒，高度越低，重力势能越小，动能就越大，B处重力势能最小，因此B动能最大。 [2]a乒乓球在上升过程中，高度增加，重力势能增大，速度减小，动能减小，动能转化为重力势能。 [3]三个乒乓球从同一高度以相同初速度出发，不计空气阻力，机械能守恒，到达水平球台时，高度相同则重力势能相同，因此动能相同，所以速度大小相同。 题型3 水能和风能的利用 1、液体压强的计算公式：计算液体压强的公式是p=ρgh。 1、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。 2、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。 3、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。 ★特别提醒 （1）分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增加的能量。 （2）机械能主要通过做功的方式转化为内能。 【探究归纳】水能、风能是机械能，通过水力、风力发电机转化为电能，清洁可再生。 【典例3-1】抽水蓄能电站是一种既能抽水蓄能，又能放水发电的多功能水电站，也被称为“超级充电宝”，为我国推动绿色低碳发展提供条件。下列说法正确的是（    ） A．水电站的上下水位落差越大，水库中储水的重力势能就越大 B．水电站发电时，将电能转化为水的机械能 C．水电站可以在电力负荷低谷时抽水蓄能 D．水电站可以在电力负荷高峰时抽水蓄能 【答案】C 【详解】A．重力势能的影响因素是质量和高度，因此水电站的上下水位落差越大，高度大，但水库中储水的重力势能不能判断，还应考虑质量，故A错误； B．水电站发电时，消耗了机械能，产生了电能，因此是将机械能转化为电能，故B错误； CD．水电站可以在电力负荷低谷时，利用电能抽水蓄能，在电力负荷高峰时，放水发电，将机械能转化为电能，故C正确，D错误。 故选C。 【典例3-2】如图是水电站剖面图。其工作原理是：水从上游流下时带动水轮发电机转动，水的___________能转化为___________能。一定质量的水，上、下游水位差越___________，能发出的电越多。 【答案】 机械 电 大 【详解】[1][2]水从上游流下时具有机械能，水带动水轮发电机转动，水的机械能减小，水电站发电，为电路中提供电能，因此水的机械能转化为电能。 [3]一定质量的水，上、下游水位差越大，水的重力势能越大，机械能越大，能转化为的电能越多，能发出的电越多。 跟踪训练1下列关于能量转化现象的说法中，错误的是（   ） A．电热毯通电发热，电能转化为内能 B．电风扇工作，电能转化为机械能 C．暖瓶塞被热气弹开，内能转化为机械能 D．蓄电池充电，化学能转化为电能 【答案】D 【详解】A．电热毯通电发热，消耗电能，内能增大，电能转化为内能，故A正确，不符合题意； B．电风扇工作，消耗电能，机械能增大，电能转化为机械能，故B正确，不符合题意； C．暖瓶塞被热气弹开，消耗了热气的内能，瓶塞获得了机械能，内能转化为机械能，故C正确，不符合题意； D．蓄电池充电，消耗电能，化学能增加，电能转化为化学能，故D错误，符合题意。 故选D。 跟踪训练2 近年来风能和太阳能发电逐渐增多，为增加供电稳定性，需要储能系统进行调节。研究发现可利用“深井拉铁”技术储存电能，如图所示，用电低峰时，电动机将重物提升至高处，将________能转化为________能；用电高峰时，重物下降带动发电机发电。 【答案】 电 机械/重力势 【详解】[1][2]用电低谷时，电动机工作，消耗电能，将重物提升至高处（重物的高度增加，重力势能增大），这个过程是将电能转化为机械能（或重力势能）。 【能力培优练】 1．2024年4月30日17时46分，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，执行飞行任务的航天员汤洪波，唐胜杰、江新林身体状态良好，神舟十七号载人飞行任务取得圆满成功。关于返回舱着陆过程，下列说法正确的是（　　） A．返回舱在进入大气层时与空气摩擦，机械能不变 B．返回舱打开降落伞后匀速下落时，动能不变，机械能不变 C．返回舱在接近地面时减速下落，动能不变，机械能减小 D．返回舱在着陆过程中，重力势能一直减小，机械能减小 【答案】D 【详解】A．返回舱与空气摩擦时，部分机械能转化为内能，机械能减少，故A错误； B．返回舱打开降落伞后匀速下落时，动能不变，重力势能减小，机械能减少，故B错误； C．返回舱在接近地面时减速下落，动能减少，高度减小，重力势能减小，机械能减少，故C错误； D．返回舱着陆过程中，高度不断减小，重力势能减小，同时由于空气阻力等因素，机械能也持续减小，故D正确。 故选D。 2．如图所示是我国运动健儿在跳高比赛中的场景。运动员从空中下落的过程中，下列关于运动员的说法正确的是（　　） A．动能增大，重力势能减小 B．动能增大，重力势能增大 C．动能减小，重力势能增大 D．动能不变，重力势能增大 【答案】A 【详解】运动员从空中下落的过程中，质量不变，速度变大，高度变小，所以其动能增大，重力势能减小，故A正确，BCD错误。 故选A。 3．2025年10月26日，宝鸡马拉松鸣枪开跑，万人激情冲线。为了记录活动的精彩瞬间，采用了无人机进行拍摄。如图所示，无人机斜向上匀速飞行的过程中，无人机的（　　） A．动能减小，重力势能增大 B．动能不变，重力势能减小 C．动能转化为重力势能 D．机械能增大 【答案】D 【详解】无人机斜向上匀速飞行的过程中，质量不变，速度不变，高度增大，所以动能不变，重力势能增大，机械能增大。此过程中动能没有减少，动能没有转化为重力势能，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．如图是某轻轨车站的设计方案示意图。与站台连接的轨道有一定坡度。列车进站时（　　） A．动能转化为弹性势能 B．弹性势能转化为动能 C．重力势能转化为动能 D．动能转化为重力势能 【答案】D 【详解】由图和题意可知，列车进站时爬坡，质量不变，速度减小，高度增大，列车的动能减小，重力势能增大，通过爬坡将动能转化为重力势能储存起来。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 5．舞蹈诗剧《锦鲤》的演员们，既是一群活泼的少女，又是一群嬉戏的“锦鲤”，“灵性相通”的意象直击观众心底的柔软和纯真。如图所示，在威亚的拉力作用下，整齐划一地匀速上升的演员们（　　） A．是相对静止的 B．机械能不断增大 C．所受合力竖直向上 D．所受拉力不做功 【答案】AB 【详解】A.在威亚的拉力作用下，整齐划一地匀速上升的演员们的相对位置不变，是相对静止的，故A符合题意。 B.匀速上升的演员们的质量不变，速度不变，高度不断升高，动能不变，重力势能不断增大，机械能为动能与重力势能的总和，则机械能不断增大，故B符合题意。 C.演员们匀速上升，受力平衡，所受合力为0，故C不符合题意。 D.演员们受到的拉力方向竖直向上，运动方向竖直向上，演员们在拉力的方向上发生移动，则所受拉力做功，故D不符合题意。 故选AB。 6．国内一些快递公司已经启用无人机配送快递上门的业务。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，无人机对货物不做功 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，无人机对货物没有做功 【答案】B 【详解】A．无人机匀速上升时，货物的动能不变，重力势能增大。货物的机械能增大。故A错误； B． 无人机水平匀速飞行时，无人机对货物的拉力竖直向上，运动的方向沿水平方向，力的方向与距离的方向垂直，无人机对货物不做功，故B正确； C． 无人机悬停在空中时，速度为0，动能为0，但有一定的高度，重力势能不为0，货物的机械能不为0，故C错误； D．无人机在下降过程中，无人机对货物的拉力方向向上，货物移动的距离向下，此过程拉力做负功。故D错误。 故选B。 7．在体育测试中，军军同学掷实心球的场景如图所示，图中a点是实心球刚离开手的位置，实心球从a点上升到最高点b点后下落到c点，然后滚到d点停止。忽略空气阻力，则下列说法中正确的是（　　） A．实心球从a点上升到b点，是因为实心球受到手的推力的作用 B．若实心球在b点时受到的外力全部消失，实心球将处于静止状态 C．实心球从b点到c点的过程中，动能增大，机械能保持不变 D．实心球从c点运动到d点停止，说明力是维持物体运动的原因 【答案】C 【详解】A．实心球从a点上升到b点的过程中，实心球已经脱离了手，因此此时实心球不再受到手的推力的作用，实心球由于惯性继续向上运动，故A错误； B．实心球在b点时竖直方向上的速度为零，但在水平方向上仍然有速度，故若实心球在b点时受到的外力全部消失，实心球将处于匀速直线运动状态，故B错误； C．实心球从b点到c点的过程中，质量不变，速度不断增大，故动能增大，高度逐渐下降，故重力势能减小，忽略空气阻力，减小的重力势能全部转化为动能，故机械能的总和保持不变，故C正确； D．实心球从c点运动到d点停止，是因为受到阻力的作用，说明力是改变物体运动状态的原因，故D错误。 故选C。 8．如图甲所示为游乐园中过山车运行的情景，图乙是用小球和轨道模拟过山车某段运行过程的示意图，小球从A点由静止释放，沿轨道先后经过B、C、D三点，最后到达E点时小球的速度为零。已知B、D两点的高度相等，下列说法正确的是（   ） A．运动到E点时，小球的重力势能为零 B．小球在B点的动能大于在D点的动能 C．小球从A点运动到C点的过程中，机械能保持不变 D．小球从A点运动到D点的过程中，小球减少的势能全部转化为小球的动能 【答案】B 【详解】A．E点小球距离地面有一定的高度，所以E点小球的重力势能不为零，故A错误； BCD．小球从A点由静止释放，沿轨道先后经过B、C、D三点，最后到达E点时速度为零，E点的高度小于A点的高度，说明此过程中机械能逐渐减小，则小球在整个运动过程中要克服摩擦做功，消耗机械能，将机械能转化为内能，B点和D点高度相同，重力势能相等，所以小球在B点的动能大于其在D点的动能，故B正确，CD错误。 故选B。 9．如图所示是我国正在雅鲁藏布江大拐弯区建设的世界最大水电站，该地在短短50公里内水的落差就达2230米。工程计划在山体内建设五级梯级电站，而不是只建成一级电站，年发电量可满足3亿家庭用电需求。关于该水电站，下列说法正确的是（    ） A．水电站将水的重力势能全部转化为电能 B．建成五级电站可以减小水对发电机叶轮的压强 C．建成五级电站是为了增大水的重力势能 D．发电量只与上下游水的落差有关 【答案】B 【详解】A．水电站在能量转化过程中，水的重力势能会先转化为水的动能，再带动发电机转化为电能，同时会有部分能量因摩擦、水流冲击等损失，不可能全部转化为电能，故A错误； B．建成五级电站，将总落差2230米分解为多个较小的单级落差，每一级的水位差减小，根据液体压强公式，水对发电机叶轮的压强也会减小，从而降低对设备强度的要求，更利于工程实施，故B正确； C．水的重力势能只与水的质量和总高度有关，与是否分级无关，总落差和水量不变，总重力势能也不变，故C错误； D．发电量不仅与上下游的落差有关，还与水的流量、流速、发电机效率等多种因素有关，故D错误。 故选 B。 10．如图所示，“蹦极”是人们喜爱的刺激运动的示意图。质量为的运动员，将橡皮绳一端系自己的腰间，另一端固定在点，点是橡皮绳不系人自然下垂所在的位置，点是运动员从P点自由下落所能到达的最低点，在运动员从O点到R点运动的过程中，不考虑空气阻力，以下说法正确的是（　　） A．运动员到达O点时，速度最大，此时运动员的动能最大 B．运动员到达点时，速度为零，受到平衡力的作用 C．运动员从O点到R点的过程中动能先增大后减小 D．从O点到R点过程中，运动员的机械能保持不变 【答案】C 【详解】A．O点是橡皮绳不系人自然下垂时下端所在的位置，运动员到达O点之前，不受拉力，只受重力，速度越来越大；经过O点后，开始的橡皮绳的拉力小于重力，人仍然做加速运动，速度变大；当拉力等于重力时，速度最大，故A错误； B．R点是运动员从P点自由下落所能到达的最低点，由于运动员的重力势能在R点时全部转化为橡皮绳的弹性势能，此时橡皮绳的弹性势能最大，橡皮绳的形变量最大，对运动员的拉力最大，大于运动员的重力，则合力不为零，受到的不是平衡力，故B错误； C．O点是橡皮绳不系人自然下垂时下端所在的位置，运动员到达O点之前，不受拉力，只受重力，速度越来越大，动能越来越大；经过O点后，开始的橡皮绳的拉力小于重力，人仍然做加速运动，速度变大，动能变大；当拉力等于重力时，速度最大动能最大；当拉力大于重力时，速度减小，动能减小，做减速运动，到达R点时，速度为零，因此，整个过程中动能先增大后减小，故C正确； D．从O点到R点过程中，运动员的机械能（动能和重力势能之和）一部分转化为橡皮绳的弹性势能，所以运动员的机械能是减小的，不是保持不变，故D错误。 故选C。 11．如图甲，是猎鹰重型火箭降落回收的过程，通过控制推力，沿竖直方向先从点减速运动到点，再从点匀速运动到点。且。如图乙。忽略火箭质量的变化。则（　　） A．火箭的机械能在段减小，段不变 B．火箭在段时，只有重力对火箭做了功 C．段重力做功的功率大于段 D．段火箭的重力势能转化为动能，机械能守恒 【答案】C 【详解】AD．从A点减速运动到B点时，质量不变，速度减小，动能减小；高度减小，重力势能减小，则机械能减小，故不是火箭的重力势能转化为动能；从B点匀速运动到C点时，质量不变，速度不变，动能不变；高度减小，重力势能减小，机械能减小，故AD错误； B．火箭在BC段时，重力和阻力均对火箭做了功，故B错误； C．由于，根据可知，火箭在AB段重力做功等于火箭在BC段重力做功，AB段做减速运动，速度越来越慢，火箭在BC段做匀速运动，所以，根据可知，AB段的功率大于BC段的功率，故C正确。 故选C。 12．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大，该过程中橡皮筋的______能转化为小石子的______能。 【答案】 弹性势 动 【详解】[1][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。小石子被弹出时，速度增大，动能增加，所以该过程是橡皮筋的弹性势能转化为小石子的动能。 13．如图所示，“苏超”比赛中，南通队的李贤成将球斜向上踢起，球在上升过程中，重力势能变________（选填“大”或“小”），动能变________（选填“大”或“小”）；运动到最高点时动能________（选填“为零”或“不为零”）。 【答案】 大 小 不为零 【详解】[1]重力势能的大小和质量、高度有关：质量越大、高度越高，重力势能越大。因此球在上升过程中，高度在增加，质量不变，所以重力势能变大。 [2]动能的大小和质量、速度有关：质量越大、速度越大，动能越大。因此球在上升过程中，速度在减小，质量不变，所以动能变小。 [3]球是斜向上踢起的，运动到最高点时，竖直方向的速度变为0，但水平方向仍有速度，所以动能不为零。 14．如图是小伟玩蹦蹦杆的情景，蹦蹦杆由地面弹起，在空中升高的过程中，小伟的动能转化为_______能。 【答案】重力势 【详解】蹦蹦杆由地面弹起，在空中升高的过程中，小伟的质量不变，速度逐渐减小，所以动能减小；同时在质量不变时高度逐渐增加，所以重力势能增大。故在这个过程中，小伟的动能转化为重力势能。 15．体育课上，质量为60kg的小华在1min内完成了15个标准“引体向上”，每次“引体向上”上升的高度均为40cm。小华做“引体向上”加速上升过程中，其机械能______（选填“增大”“不变”或“减小”）。小华做一次“引体向上”克服重力做的功为______J，1min内克服重力做功的功率为______W。（） 【答案】 增大 240 60 【详解】[1]小华加速上升过程中，质量不变，速度和高度增大，根据动能和重力势能的影响因素可知小华的动能增大、重力势能增大，则其机械能增大。 [2]小华做一次“引体向上”克服重力做的功 [3]小华在1min内完成了15个“引体向上”，1min内克服重力做功的功率 16．如下图所示，质量为1kg的物体在倾角为30°的光滑斜面上，从a点由静止开始下滑，到b点开始压缩轻质弹簧，到c点时达到最大速度，接着到d点（图中未画出）开始弹回，返回b点后离开弹簧，最终恰能再回到a点。整个过程中，物体从a点到b点，物体的重力势能转化为____________能；物体从c点到d点，弹簧的__________________能变大。 【答案】 动 弹性势 【详解】[1]物体从a到b点，物体的高度减小，速度增大，它的重力势能减小，动能增大，所以物体的重力势能转化为动能。 [2]物体从c到d点，弹簧被压缩，到d点（图中未画出）开始弹回，故d点弹簧的弹性形变程度最大，故物体从c到d点，弹簧的弹性势能变大。 17．为了探究“弹性势能的大小与物体的弹性形变大小的关系”，小明用图示装置进行实验，处为弹簧的原长位置。在水平桌面上，压缩弹簧后由静止释放小球，使小球撞击同一纸盒，并与纸盒一起向右滑行。撞击前纸盒均位于点右侧同一位置； (1)小明每次应将弹簧压缩_______（选填“相同”或“不同”）的长度，再释放小球，通过比较各次实验中纸盒的_______，从而判断弹簧弹性势能的大小； (2)实验中，将小球自处由静止释放，最终小球和纸盒一起静止于处。此过程中小球动能最大的位置在_______（选填“AB之间”“点”或“BC之间”）。 (3)小明根据实验现象认为：小球推动木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消失了。你认为小明的观点是_______（选填“正确”或“错误”）的，理由是_______。 【答案】(1) 不同 移动距离 (2)AB之间 (3) 错误 木块克服摩擦做功，机械能转化为其他形式的能 【详解】（1）[1]探究弹性势能与弹性形变大小的关系，需要控制其他变量不变，改变弹簧的弹性形变大小，所以每次应将弹簧压缩不同的长度。 [2]弹性势能的大小无法直接测量，通过比较纸盒滑行的距离来间接判断，滑行距离越远，说明弹簧的弹性势能越大。 （2）小球在AB之间运动时，水平方向受弹簧弹力和摩擦力作用，开始时弹力大于摩擦力，小球加速；随着弹簧伸长，弹力减小，当弹力与摩擦力相等时，小球速度达到最大，此时动能最大，故动能最大位置在AB之间。 （3）[1][2]小明的观点是错误的，因为小球推动木块停下，是因为木块克服摩擦做功，机械能转化为内能，而不是机械能消失了，能量不会凭空消失，只是发生了形式的转化。 18．人造地球卫星于大气层外环绕地球运行，不受空气阻力影响。如图所示，这是人造地球卫星的轨道示意图，其运行轨道呈椭圆形。轨道上离地球最近的点称作近地点，最远的点则称为远地点。请回答： (1)卫星在近地点时________在远地点时________（填序号） A．只具有动能　　B．只具有势能　　C．同时具有动能和势能 (2)当卫星从远地点向近地点运动时，势能________，动能________，机械能________。（以上均选填“增大”“减小”或“不变”） (3)卫星在绕地球做匀速圆周运动时，它受到________（选填“平衡力”或“非平衡力”）的作用。 【答案】(1) C C (2) 减小 增大 不变 (3)非平衡力 【详解】（1）[1][2]卫星在近地点和远地点时都处于运动状态且相对地球有一定高度，所以都同时具有动能和势能。 （2）[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。 （3）卫星绕地球做匀速圆周运动，运动方向不断改变，即运动状态改变，根据力与运动的关系，物体运动状态改变时受非平衡力作用。 【链接中考】 1．（2025·山东东营·中考真题）2024年9月25日，我国成功发射一枚携带训练模拟弹头的洲际弹道导弹，准确落入预定海域。对导弹加速升空过程判断正确的是（　　） A．导弹相对于地面是静止的 B．导弹升空利用了物体间力的作用是相互的 C．导弹的机械能保持不变 D．导弹所受的合力为零 【答案】B 【详解】A‌．导弹在加速升空过程中，相对于地面的位置不断发生变化，所以导弹相对于地面是运动的，故A错误； ‌B‌．导弹升空时，向下喷射燃气，对燃气施加了向下的力，同时燃气对导弹产生向上的反作用力，使导弹升空，利用了物体间力的作用是相互的原理，故B正确； C‌．导弹加速升空时，质量近似不变，速度与高度均变大，速度增大则动能增大，高度增加则重力势能增大，因为机械能等于动能与势能之和，所以导弹的机械能增大，故C错误； D‌．导弹加速升空，速度变大，其运动状态发生改变，处于非平衡状态，根据力与运动的关系可知，受到的是非平衡力，所以此过程中导弹所受合力不为零，故D错误。 故选B。 2．（2025·山东滨州·中考真题）伽利略在进行落体运动实验时，发现在h高度处沿光滑斜面释放一个小球，它必将会运动到对面一个光滑斜面的同样高度上，无论路线有多长。随着对面斜面倾斜程度的减小，小球就会运动得越来越远。实验过程中，当小球运动到如图所示的A、B、C三个位置时，机械能最大的是（　　） A．A点 B．B点 C．C点 D．一样大 【答案】D 【详解】已知斜面均是光滑的，即小球不受阻力作用，小球在运动过程中只有动能和重力势能的相互转化，所以小球的机械能是守恒的，实验过程中，当小球运动到如图所示的A、B、C三个位置时，机械能一样大。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3．（2025·山东济南·中考真题）科技赋能正深刻改变着传统农业的生产方式，大大减轻了农民的负担，提高了生产效率。如图所示，一架无人机正在进行农药喷洒作业，随着农药的减少，下列情形中无人机（包括水箱和箱中农药）的机械能可能保持不变的是（　　） A．水平向前匀速飞行 B．竖直向下匀速飞行 C．斜向上匀速飞行 D．斜向下匀速飞行 【答案】C 【详解】无人机正在进行农药喷洒作业，随着农药的减少，质量减小，而做匀速运动时，其动能减小。要机械能不变，则必须增大重力势能，而质量减小，则高度必须增大，才有可能增大重力势能，因而斜向上匀速飞行时，机械能可能保持不变。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．（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 【详解】[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。 5．（2025·山东德州·中考真题）物理学中，物体重力势能的表达式，动能的表达式。如图所示，光滑水平面AB与光滑圆弧轨道BC相连（连接处无能量损失）。质量m=2kg的小球从A点以v=2m/s的初速度向右运动冲上圆弧轨道，不计空气阻力。小球从A运动到B的过程中机械能______（选填“变大”、“变小”或“不变”），小球能到达圆弧的最大高度h=______m（g取10N/kg）。 【答案】 不变 0.2 【详解】[1]因为水平面AB和圆弧轨道BC都是光滑的，且不计空气阻力，所以小球在运动过程中没有能量损失，机械能守恒，即机械能不变。 [2]当小球到达圆弧最大高度时，动能全部转化为重力势能，则有，即 则 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4节 机械能及其转化 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 机械能的概念 1 题型2 机械能的转化守恒 2 题型3 水能和风能的利用 4 【能力培优练】 5 【链接中考】 11 【重难题型讲解】 题型1 机械能的概念 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、机械能大小：动能和势能的总和。 ★特别提醒 （1）机械能的大小可能是物体的动能与势能的和，可能全部都是物体的动能，也可能全部是物体的势能，在分析机械能的大小时，应该综合考虑动能、重力势能和弹性势能。 （2）机械能=动能+势能，通过分析物体的质量、速度、高度及弹性形变是否变化判断机械能增减：质量或速度↑ → 动能↑；质量或高度↑ → 重力势能↑；弹性形变↑ → 弹性势能↑。 【探究归纳】动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 【典例1-1】下列关于机械能的说法中，正确的是（      ） A．动能和势能统称为机械能 B．动能与速度成正比 C．势能与高度成正比 D．机械能的大小与质量无关 【典例1-2】相对地面以同样高度飞行的炮弹和子弹，若它们的速度相同，子弹的动能___________于炮弹的动能；炮弹的势能___________于子弹的势能；子弹的机械能___________于炮弹的机械能。（选填“大”“等”或“小”） 跟踪训练1顶碗是我国传统杂技节目。如图所示，是某杂技团的演员进行顶碗表演的场景，被演员抛出的一只碗斜向上运动到最高点的过程中（忽略空气阻力），下列说法正确的是（　　） A．碗的动能变大 B．碗的重力势能变大 C．碗的机械能变大 D．碗的机械能变小 跟踪训练2 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。 题型2 1、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。 2、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。 3、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。 （1）做功角度：只有重力或弹力做功，无其它力做功；其它力不做功或其它力做功的代数和为零；系统内如摩擦阻力对系统不做功。  （2）能量角度：首先只有动能和势能之间能量转化，无其它形式能量转化；只有系统内能量的交换，没有与外界的能量交换。 （3）机械能守恒的条件：只有动能与势能的转化，只有在不计摩擦、空气阻力时才会守恒，只有在太空中飞行的卫星不受空气阻力，机械能真正守恒。 ★特别提醒 （1）通过物体的速度、所处高度、弹性形变程度的变化判定物体动能、重力势能、弹性势能的大小变化，能量总是从逐渐减小的那种向逐渐增加的那种转化。 （2）机械能守恒一般都是理想状态下才发生的，物体能量的转化一般都不太可能只有机械能的转化，还有其他能量的转化。 【探究归纳】不计摩擦等阻力时，动能与势能可相互转化，机械能总量保持不变。 【典例2-1】洛邑古城的天女散花（如图），以一瞬的惊鸿，定格了中国人骨子里的浪漫幻想。表演天女散花是通过“威亚”装置将演员吊起实现的，在“威亚”的拉力作用下，演员匀速上升时，演员的（　　） A．动能不变，重力势能增加 B．动能不变，重力势能不变 C．动能增加，重力势能增加 D．动能增加，重力势能不变 【典例2-2】如图所示，钢珠沿竖直平面上的光滑轨道abcd从a点运动到d点，钢珠在____________点的动能最大。钢珠在a点的机械能________（选填“>”“<”或“＝”）钢珠在c点的机械能。（不计空气阻力） 跟踪训练1小朱课外模拟蛙跳工作情景，用手将一重为G的铁球缓慢放在一自然伸长的弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达C位置铁球的速度为零。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．从A点到C点，铁球的动能一直减小 B．从A点到C点，铁球的动能一直增大 C．从A点到C点，铁球的机械能不变 D．从A点到C点，铁球的机械能在减少 跟踪训练2 如题图甲为乒乓球发球机，在同一高度以相同的初速度朝不同方向依次发出a、b、c三个质量相同的乒乓球，运动轨迹如图乙所示。若不计空气阻力，当乒乓球分别运动到A、B、C处时，动能最大的是_______（选填“A”“B”或“C”）；在a乒乓球在上升过程中，_______能增大；三个乒乓球到达水平球台的速度_______（选填“相同”或“不相同”）。 题型3 水能和风能的利用 1、液体压强的计算公式：计算液体压强的公式是p=ρgh。 1、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。 2、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。 3、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。 ★特别提醒 （1）分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增加的能量。 （2）机械能主要通过做功的方式转化为内能。 【探究归纳】水能、风能是机械能，通过水力、风力发电机转化为电能，清洁可再生。 【典例3-1】抽水蓄能电站是一种既能抽水蓄能，又能放水发电的多功能水电站，也被称为“超级充电宝”，为我国推动绿色低碳发展提供条件。下列说法正确的是（    ） A．水电站的上下水位落差越大，水库中储水的重力势能就越大 B．水电站发电时，将电能转化为水的机械能 C．水电站可以在电力负荷低谷时抽水蓄能 D．水电站可以在电力负荷高峰时抽水蓄能 【典例3-2】如图是水电站剖面图。其工作原理是：水从上游流下时带动水轮发电机转动，水的___________能转化为___________能。一定质量的水，上、下游水位差越___________，能发出的电越多。 跟踪训练1下列关于能量转化现象的说法中，错误的是（   ） A．电热毯通电发热，电能转化为内能 B．电风扇工作，电能转化为机械能 C．暖瓶塞被热气弹开，内能转化为机械能 D．蓄电池充电，化学能转化为电能 跟踪训练2 近年来风能和太阳能发电逐渐增多，为增加供电稳定性，需要储能系统进行调节。研究发现可利用“深井拉铁”技术储存电能，如图所示，用电低峰时，电动机将重物提升至高处，将________能转化为________能；用电高峰时，重物下降带动发电机发电。 【能力培优练】 1．2024年4月30日17时46分，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，执行飞行任务的航天员汤洪波，唐胜杰、江新林身体状态良好，神舟十七号载人飞行任务取得圆满成功。关于返回舱着陆过程，下列说法正确的是（　　） A．返回舱在进入大气层时与空气摩擦，机械能不变 B．返回舱打开降落伞后匀速下落时，动能不变，机械能不变 C．返回舱在接近地面时减速下落，动能不变，机械能减小 D．返回舱在着陆过程中，重力势能一直减小，机械能减小 2．如图所示是我国运动健儿在跳高比赛中的场景。运动员从空中下落的过程中，下列关于运动员的说法正确的是（　　） A．动能增大，重力势能减小 B．动能增大，重力势能增大 C．动能减小，重力势能增大 D．动能不变，重力势能增大 3．2025年10月26日，宝鸡马拉松鸣枪开跑，万人激情冲线。为了记录活动的精彩瞬间，采用了无人机进行拍摄。如图所示，无人机斜向上匀速飞行的过程中，无人机的（　　） A．动能减小，重力势能增大 B．动能不变，重力势能减小 C．动能转化为重力势能 D．机械能增大 4．如图是某轻轨车站的设计方案示意图。与站台连接的轨道有一定坡度。列车进站时（　　） A．动能转化为弹性势能 B．弹性势能转化为动能 C．重力势能转化为动能 D．动能转化为重力势能 5．舞蹈诗剧《锦鲤》的演员们，既是一群活泼的少女，又是一群嬉戏的“锦鲤”，“灵性相通”的意象直击观众心底的柔软和纯真。如图所示，在威亚的拉力作用下，整齐划一地匀速上升的演员们（　　） A．是相对静止的 B．机械能不断增大 C．所受合力竖直向上 D．所受拉力不做功 6．国内一些快递公司已经启用无人机配送快递上门的业务。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，无人机对货物不做功 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，无人机对货物没有做功 7．在体育测试中，军军同学掷实心球的场景如图所示，图中a点是实心球刚离开手的位置，实心球从a点上升到最高点b点后下落到c点，然后滚到d点停止。忽略空气阻力，则下列说法中正确的是（　　） A．实心球从a点上升到b点，是因为实心球受到手的推力的作用 B．若实心球在b点时受到的外力全部消失，实心球将处于静止状态 C．实心球从b点到c点的过程中，动能增大，机械能保持不变 D．实心球从c点运动到d点停止，说明力是维持物体运动的原因 8．如图甲所示为游乐园中过山车运行的情景，图乙是用小球和轨道模拟过山车某段运行过程的示意图，小球从A点由静止释放，沿轨道先后经过B、C、D三点，最后到达E点时小球的速度为零。已知B、D两点的高度相等，下列说法正确的是（   ） A．运动到E点时，小球的重力势能为零 B．小球在B点的动能大于在D点的动能 C．小球从A点运动到C点的过程中，机械能保持不变 D．小球从A点运动到D点的过程中，小球减少的势能全部转化为小球的动能 9．如图所示是我国正在雅鲁藏布江大拐弯区建设的世界最大水电站，该地在短短50公里内水的落差就达2230米。工程计划在山体内建设五级梯级电站，而不是只建成一级电站，年发电量可满足3亿家庭用电需求。关于该水电站，下列说法正确的是（    ） A．水电站将水的重力势能全部转化为电能 B．建成五级电站可以减小水对发电机叶轮的压强 C．建成五级电站是为了增大水的重力势能 D．发电量只与上下游水的落差有关 10．如图所示，“蹦极”是人们喜爱的刺激运动的示意图。质量为的运动员，将橡皮绳一端系自己的腰间，另一端固定在点，点是橡皮绳不系人自然下垂所在的位置，点是运动员从P点自由下落所能到达的最低点，在运动员从O点到R点运动的过程中，不考虑空气阻力，以下说法正确的是（　　） A．运动员到达O点时，速度最大，此时运动员的动能最大 B．运动员到达点时，速度为零，受到平衡力的作用 C．运动员从O点到R点的过程中动能先增大后减小 D．从O点到R点过程中，运动员的机械能保持不变 11．如图甲，是猎鹰重型火箭降落回收的过程，通过控制推力，沿竖直方向先从点减速运动到点，再从点匀速运动到点。且。如图乙。忽略火箭质量的变化。则（　　） A．火箭的机械能在段减小，段不变 B．火箭在段时，只有重力对火箭做了功 C．段重力做功的功率大于段 D．段火箭的重力势能转化为动能，机械能守恒 12．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大，该过程中橡皮筋的______能转化为小石子的______能。 13．如图所示，“苏超”比赛中，南通队的李贤成将球斜向上踢起，球在上升过程中，重力势能变________（选填“大”或“小”），动能变________（选填“大”或“小”）；运动到最高点时动能________（选填“为零”或“不为零”）。 14．如图是小伟玩蹦蹦杆的情景，蹦蹦杆由地面弹起，在空中升高的过程中，小伟的动能转化为_______能。 15．体育课上，质量为60kg的小华在1min内完成了15个标准“引体向上”，每次“引体向上”上升的高度均为40cm。小华做“引体向上”加速上升过程中，其机械能______（选填“增大”“不变”或“减小”）。小华做一次“引体向上”克服重力做的功为______J，1min内克服重力做功的功率为______W。（） 16．如下图所示，质量为1kg的物体在倾角为30°的光滑斜面上，从a点由静止开始下滑，到b点开始压缩轻质弹簧，到c点时达到最大速度，接着到d点（图中未画出）开始弹回，返回b点后离开弹簧，最终恰能再回到a点。整个过程中，物体从a点到b点，物体的重力势能转化为____________能；物体从c点到d点，弹簧的__________________能变大。 17．为了探究“弹性势能的大小与物体的弹性形变大小的关系”，小明用图示装置进行实验，处为弹簧的原长位置。在水平桌面上，压缩弹簧后由静止释放小球，使小球撞击同一纸盒，并与纸盒一起向右滑行。撞击前纸盒均位于点右侧同一位置； (1)小明每次应将弹簧压缩_______（选填“相同”或“不同”）的长度，再释放小球，通过比较各次实验中纸盒的_______，从而判断弹簧弹性势能的大小； (2)实验中，将小球自处由静止释放，最终小球和纸盒一起静止于处。此过程中小球动能最大的位置在_______（选填“AB之间”“点”或“BC之间”）。 (3)小明根据实验现象认为：小球推动木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消失了。你认为小明的观点是_______（选填“正确”或“错误”）的，理由是_______。 18．人造地球卫星于大气层外环绕地球运行，不受空气阻力影响。如图所示，这是人造地球卫星的轨道示意图，其运行轨道呈椭圆形。轨道上离地球最近的点称作近地点，最远的点则称为远地点。请回答： (1)卫星在近地点时________在远地点时________（填序号） A．只具有动能　　B．只具有势能　　C．同时具有动能和势能 (2)当卫星从远地点向近地点运动时，势能________，动能________，机械能________。（以上均选填“增大”“减小”或“不变”） (3)卫星在绕地球做匀速圆周运动时，它受到________（选填“平衡力”或“非平衡力”）的作用。 【链接中考】 1．（2025·山东东营·中考真题）2024年9月25日，我国成功发射一枚携带训练模拟弹头的洲际弹道导弹，准确落入预定海域。对导弹加速升空过程判断正确的是（　　） A．导弹相对于地面是静止的 B．导弹升空利用了物体间力的作用是相互的 C．导弹的机械能保持不变 D．导弹所受的合力为零 2．（2025·山东滨州·中考真题）伽利略在进行落体运动实验时，发现在h高度处沿光滑斜面释放一个小球，它必将会运动到对面一个光滑斜面的同样高度上，无论路线有多长。随着对面斜面倾斜程度的减小，小球就会运动得越来越远。实验过程中，当小球运动到如图所示的A、B、C三个位置时，机械能最大的是（　　） A．A点 B．B点 C．C点 D．一样大 3．（2025·山东济南·中考真题）科技赋能正深刻改变着传统农业的生产方式，大大减轻了农民的负担，提高了生产效率。如图所示，一架无人机正在进行农药喷洒作业，随着农药的减少，下列情形中无人机（包括水箱和箱中农药）的机械能可能保持不变的是（　　） A．水平向前匀速飞行 B．竖直向下匀速飞行 C．斜向上匀速飞行 D．斜向下匀速飞行 4．（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”）。 5．（2025·山东德州·中考真题）物理学中，物体重力势能的表达式，动能的表达式。如图所示，光滑水平面AB与光滑圆弧轨道BC相连（连接处无能量损失）。质量m=2kg的小球从A点以v=2m/s的初速度向右运动冲上圆弧轨道，不计空气阻力。小球从A运动到B的过程中机械能______（选填“变大”、“变小”或“不变”），小球能到达圆弧的最大高度h=______m（g取10N/kg）。 / 学科网（北京）股份有限公司 $