易错点06 机械能相互转化及能量守恒（6考点2陷阱点5题型）（易错专练）（浙江专用）2026年中考科学二轮复习讲练测

易错点06 机械能相互转化及能量守恒（3考点2陷阱点4题型） 中 目 录 易●错●考●点 1 ◆易错一 正确理解动能和势能的决定因素 1 ◆易错二 正确理解机械能之间的转化 2 ◆易错三 准确理解竖直弹簧模型、水平弹簧模型动能最大点 3 易●错●陷●阱 4 ★陷阱一 在判断动能和势能的变化时，易忽略个别因素 4 ★陷阱二 动能和势能的相互转化的条件 4 易●错●题●型 4 ◆题型一 动能与势能的相互转化 4 ◆题型二 动能和势能的大小比较 6 ◆题型三 机械能守恒 9 ◆题型四 能量的转化与守恒定律 11 易●错●题●通●关 14 易●错●考●点 ◆易错一 正确理解动能和势能的决定因素 1.动能：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。 物体动能的大小跟速度、质量有关，质量相同的物体，运动的速度越大，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。 2.重力势能：定义：在地球表面附近，物体由于受到重力并处在一定高度时所具有且的能，叫做重力势能。 影响因素：物体的质量和物体所处的高度。物体的质量一定，高度越大，其重力势能越大；高度一定，物体的质量越大，其重力势能越大。 3.弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能。 影响因素：弹性势能的大小与物体的材料、弹性形变的大小有关，同一物体的弹性形变越大，具有的弹性势能就越大。 ★名师解析：明确题干中的词语描述的含义 ①匀速：v不变； 加速、启动：v增大； 减速、刹车：v减小。 ②上升、起飞：h增大； 下落、下滑、降落：h减小； 水平路面、悬停：h不变； 近地点：h最小； 远地点：h最大。 ③正在洒水的洒水车、空投救灾物资的飞机：m减小。 ◆易错二 正确理解机械能之间的转化 1.机械能守恒定义：如果只有动能和势能的相互转化，则机械能的总和保持不变，即机械能是守恒的。 2.机械能守恒与否的判断方法 （1）方法一：做功法（关注受力情况） ①对于一个物体而言，只受到重力的作用时机械能一定守恒（只有重力对物体做功） ②对于多个物体组成系统而言，只有重力和系统内的弹力做功，系统机械能守恒。 （2）方法二：定义法（关注能量变化） 只需要判断该物体的机械能有没有对外转化出去，如果只是自身动能与势能相互转化，那么自身的机械能总和不变，即机械能守恒，若有将机械能转化为其他物体的能量，则该物体机械能不守恒。 即：没有其他形式能量补充或没有能量损失，则动能势能转化过程中机械能不变． 3.判断过程：在分析判断转化问题时，首先应确定物体初始状态所具有的能量形式（动能、势能）；其次分析过程中物体的质量、速度、高度、形变是否发生变化，发生了什么样的变化；最后根据这些变化确定物体的动能和势能的变化及互相转化情况。 在分析时要注意弄清整个过程中物体运动状态的变化情况，找出整个过程是由几个过程组成的，并对每个过程中物体的运动状态进行分析，哪些因素发生了变化，发生了怎样的变化。 ★名师解析：在判断动能和势能转化时要注意： (1)首先分析决定动能、重力势能(或弹性势能)大小的因素如何变化，尤其要注意质量是否变化(如“洒水”、“投掷救灾物资”表明质量减少)，速度大小的变化需根据受力情况进行分析；然后注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大。 (2)还要注意一些关键词，如“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失——机械能守恒；“斜面上匀速下滑”表示有能量损失——机械能不守恒． (3)常见能量转化举例 ①滚摆：上升时，动能转化为重力势能；下降时，重力势能转化为动能。 ②人造地球卫星：由近地点向远地点运行时，动能转化为重力势能，即动能减小，势能增大，速度减小。由远地点向近地点运行时，重力势能转化为动能，即势能减小，动能增大，速度增大。 ◆易错三 准确理解竖直弹簧模型、水平弹簧模型动能最大点 1.竖直弹簧模型/蹦极模型 竖直弹簧模型动能最大点（速度最大点）在F弹=G的“平衡点”，这个点位于最低点（C点）和原长点（A点）之间，如左图中的B点 运动员系绳从O点自由下落，到A点处弹性绳自然伸直，B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点（忽略空气阻力）。则：从O点到A点，运动员的机械能不变；从A点到C点过程中，弹性绳的弹性形变增大，其弹性势能增大，该过程中运动员的机械能转化为绳的弹性势能，则该过程中运动员的机械能逐渐减小。从O点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员的拉力，因此速度越来越大，即到达B点速度最大，动能最大。从B至C的过程中，弹性绳对运动员的拉力大于重力，运动员做减速运动，速度逐渐减小，动能减小。 2.水平弹簧模型 (1)水平面粗糙：①压缩到A点释放，速度最大点在AB之间； ②拉伸到C点释放，速度最大点在BC之间。 (2)水平面光滑：速度最大点在原长点B（从弹簧的弹性势能与木块动能之间相互转换角度思考） 【举例】物体G和弹簧相连固定于墙壁上，当物体处于位置B处弹簧没有形变，用力将其拉至C处，松手后物体从C点出发在CA之间往返运动并最终停留在某处，停留时弹簧弹性势能为0。 （1）由C到B时，弹簧的弹性势能 减小 。（填“不变”、“增大”或“减少”） （2）物体在CA之间运动过程中，物体动能最大的点位于 BC 之间。（选填“B点”、“AB之间”或“BC之间”） （3）物体最终停留在 B 点。（选填“B点”、“AB之间”、“BC之间”） （4）若物体G与地面都是光滑的，用力将其拉至C处，松手后物体G由A到C过程中，物体G的动能最大的点在 B 点（B点、AB之间或BC之间）。 分析：（1）由题可知，松手后，物体在A、C间往复运动，则物体由C到B过程中，弹簧的弹性形变程度变小，弹性势能减少；（2）物体从C点出发在CA之间往返运动并最终停留在某处，这说明物体与地面之间存在摩擦，机械能不守恒；由C到A时，开始弹力大于摩擦力，物体做加速运动，当弹力等于摩擦力时，物体的速度最大，此时弹簧还未恢复原状，故物体动能最大的点位于BC之间；（3）停留时弹簧弹性势能为0，这说明弹簧恢复了原状，所以会停留在B点；（4）物体G由A到C的过程中，由于物体和弹簧的机械能守恒，所以，物体G的动能最大的点应在弹簧弹性势能最小的点，B点的弹性势能最小（B点时弹簧没有发生形变），则物体G的动能最大的点在B点。 易●错●陷●阱 ★陷阱一 在判断动能和势能的变化时，易忽略个别因素 影响动能大小的因素有物体的质量和物体运动的速度；影响重力势能大小的因素有物体的质量和物体被举高的高度。在判断动能和势能的变化时，要认真审读题意，分析所要研究的物体的质量、运动速度、高度是否发生变化，是变大还是变小，然后进一步判断动能和势能的大小变化。 ★陷阱二 动能和势能的相互转化的条件 （1）动能和势能的相互转化过程中，必定有动能和势能各自的变化，而且一定是此增彼减。 （2）动能的增减变化要以速度的变化来判断；重力势能的增减变化要以物体离地面高度的变化来判断；弹性势能的增减变化要根据弹性形变大小的变化来判断。 易●错●题●型 ◆题型一 动能与势能的相互转化 1．篮球从A点投向C点，运动轨迹如图所示，空气阻力不可忽略且大小恒定，下列说法正确的是（　　） A．篮球在最高点B时动能为零 B．整个过程中篮球的机械能守恒 C．篮球在A点的动能大于C点的动能 D．篮球在上升过程中，重力势能转化为动能 【分析】（1）篮球在最高点时，虽然竖直方向速度为零，但水平方向仍有速度，据此分析； （2）因为空气阻力不可忽略，篮球在运动过程中要克服空气阻力做功，据此分析； （3）动能与质量和速度有关；重力势能与质量和高度有关，据此分析； （4）篮球在上升过程中，高度增大。 【解析】A．篮球在最高点B位置时，虽然竖直方向速度为零，但水平方向仍有速度，故速度不为零则动能不为零，故A错误； B．在这个过程中，存在空气阻力，篮球的机械能一部分转化为内能，所以篮球的机械能不守恒，故B错误； C．篮球在A点的机械能大于篮球在C点的机械能，A点比C点低，所以A点的重力势能小于C点重力势能，所以篮球在A点的动能大于篮球在C点的动能，故C正确； D．篮球在上升过程中，质量不变，速度变小，高度变大，是动能转化为重力势能，故D错误。 【答案】C 2.如图，2024年12月20日，长征三号乙运载火箭将通信技术试验卫星十二号发射升空。下列说法正确的是（　　） A．火箭燃料燃烧越充分，其热值就越大 B．火箭加速升空过程中，动能转化为重力势能 C．火箭燃料在燃烧的过程中，化学能转化为内能 D．火箭用液态氢做燃料，是因为液态氢比热容大 【分析】燃料的热值与燃料的种类有关，‌而与燃料的质量、‌体积、‌是否完全燃烧‌无关。‌ 燃料在燃烧的过程中，化学能转化为内能。 火箭用液态氢做燃料，是因为液态氢热值大。 【解析】A.燃料的热值与燃料的种类有关，与燃烧是否充分无关，火箭燃料燃烧越充分，其热值不变，故A错误；B.火箭加速升空过程中，由内能转化为机械能，速度增加，动能增大，高度增加，重力势能增大，故B错误；C.火箭燃料在燃烧的过程中，化学能转化为内能，故C正确；D.火箭用液态氢做燃料，是因为液态氢热值大，故D错误。 【答案】C 3.某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（蹦极过程视为在竖直方向的运动）。下列判断错误的是（　　） A．运动员在B点的动能大于在C点动能 B．从B点到C点绳的弹性势能增大 C．运动员重力大小大于F0 D．t0时刻运动员动能为0 【分析】（1）当弹性势能与重力势能相等时，此时加速过程恰好完成，速度最快，动能最大； （2）弹性势能的大小与弹性形变程度有关； （3）运动员最后静止的位置，重力与弹力相等的位置； （4）动能和物体的运动速度、质量有关。 【解析】由题知，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点； A、运动员从B点到C点过程中，由于弹力大于重力，所以人的运动速度减小，动能减小，因此运动员在B点的动能大于在C点动能，故A正确； B、从B点到C点过程中，绳子的长度越来越长，形变程度越来越大，则绳的弹性势能越来越大，故B正确； C、由图乙可知，最后绳的弹力几乎不变，说明此时运动员已经静止下来，此时弹力与重力平衡，则由图象可知运动员的重力小于F0，故C错误； D、由图乙可知，t0时刻弹力最大，则绳子的弹性形变是最大的，所以运动员应达到了最低点，此时速度为零，动能最小为零，故D正确。 【答案】C ◆题型二 动能和势能的大小比较 4．如图所示，一小球从A点以一定的速度v沿粗糙的弧形轨道滚下，依次经过高度相同的B点和C点。下列关于小球滚动过程的分析不正确的是（　　） A．小球在B点的动能等于C点动能 B．速度v达到一定大小时，小球能到达E点 C．小球在B点的机械能大于C点的机械能 D．小球从A点到B点的过程中，减少的重力势能大于小球增加的动能 【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、被举的高度；质量越大，高度越高，重力势能越大。弹性势能的大小与弹性形变程度的大小有关。 （3）机械能等于动能与势能的总和。 【解析】AC．弧形轨道是粗糙的，小球运动过程中要克服摩擦做功，整个过程中小球的机械能逐渐减小，所以小球在B点的机械能大于C点的机械能；B点和C点等高，小球的质量不变，所以B点和C点的重力势能相同，则B点的动能大于C点的动能，故A错误，C正确； B．运动过程中小球的机械能逐渐减小，当A点速度较大，动能较大时，到达E点时的动能可能不为0，小球能到达E点，故B正确； D．小球从A点到B点的过程中，一部分机械能转化为内能，减少的重力势能大于小球增加的动能，故D正确。 【答案】A 5．（2025•鄞州区一模）如图为桌球运动员击打白球后，白球撞击黑球的运动轨迹图，其中乙和丁点为两球撞击后的瞬间，最终分别停留在丙点和戊点。假设黑白两球完全一样，桌面粗糙程度相同。下列有关不同点对应小球机械能大小关系错误的是（　　） A．乙＞丁 B．乙＞丙 C．甲＞乙+丁 D．丙＝戊 【分析】（1）动能的大小与质量和速度有关；重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定，物体质量越大、位置越高、物体具有的重力势能就越大；机械能包括物体的动能和势能。 （2）运动的物体克服摩擦做功，机械能转化为内能，有机械能的损失。 【解析】白球和黑球的质量相等，高度相同，重力势能相同且不变；桌面粗糙程度相同，小球滚动过程中克服摩擦力做功，一部分机械能转化为内能；白球从甲点运动到乙点，一部分动能转化为内能，在乙点撞击黑球后，一部分动能传递给黑球，所以白球在甲点的机械能大于白球在乙点的机械能与黑球在丁点的机械能之和，即甲＞乙+丁；乙和丁点为两球撞击后的瞬间，最终分别停留在丙点和戊点，由图可知碰撞后黑球滚动的距离大于白球，且两球完全相同，则可知碰撞后黑球克服摩擦力做的功更多，说明碰撞后的瞬间黑球的机械能大于白球，即丁＞乙；白球乙点的动能大于在丙点的动能，即乙＞丙； 白球和黑球最终分别停留在丙点和戊点，所以白球在丙点和黑球在戊点的机械能相等，即丙＝戊； 综上分析，A错误，BCD正确。 【答案】A 6．甲站在以0.5m/s的速度匀速上行的自动扶梯上，乙站在以0.7m/s的速度匀速下行的自动扶梯上，甲的质量小于乙的质量。某时刻他们的位置如图所示，则该时刻甲的重力势能________乙的重力势能，甲的动能________乙的动能。（均填“大于”“等于”或“小于”） 【分析】动能与物体的质量和速度有关，重力势能与物体的质量和高度有关。 【解析】在图示位置中，甲、乙两人的高度相同，甲的质量比乙小，根据物体重力势能的大小由质量和举高的高度这两个因素来决定可知，甲的重力势能小于乙的重力势能。 在图示位置中，甲的速度比乙小，甲的质量比乙小，根据动能的大小由质量和速度这两个因素来决定可知，甲的动能小于乙的动能。 【答案】小于；小于。 7.如图是皮球落地后弹起过程中，每隔相同时间曝光一次所拍摄的照片。 （1）皮球离开地面上升的过程中，重力势能如何变化________。 （2）A、B两点等高，A点的动能________B点的动能（填“＜”“＝”或“＞”）。 （3）在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使完全相同的皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色小圆斑C和大圆斑D，球从较高处下落形成的圆斑是________（填C或D）。 【分析】（1）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； （2）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； 考虑空气和摩擦阻力时，一部分机械能会转化为内能，机械能总和会减少； （3）弹性势能与物体弹性形变的程度有关。 【解析】（1）皮球离开地面上升的过程中，速度变小，高度增加，所以重力势能增大。 （2）由图知，小球在A、B两点的高度相等，质量也没变，根据重力势能的影响因素可知：小球在A、B两点的重力势能相等； 由图可知，小球弹跳的高度越来越低，这说明在势能和动能的转化过程中有一部分机械能的损失了，所以，小球在A位置的机械能大于B位置时的机械能，则在A、B两位置重力势能相等的情况下，A位置的动能大于B位置的动能。 （3）从图中C、D的印迹看出，D球的形变大，说明它原有的重力势能大；在质量相同的情况下，高度越高，重力势能越大，下落过程中转化的动能就越大，接触地面后进而转化获得的弹性势能也就越大，从而皮球的形变程度越大，所以球从较高处下落形成的圆斑是图中的D。 【答案】（1）增大；（2）＞；（3）D。 ◆题型三 机械能守恒 8．如图所示，跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，关于运动员（不包含降落伞和绳）下列说法正确的是（　　） A．动能不变，重力势能不变，机械能不变 B．动能变大，重力势能变小，机械能不变 C．动能不变，重力势能变小，机械能变小 D．动能变小，重力势能变小，机械能变小 【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）机械能为动能和势能的和。 【解析】跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，运动员的质量不变，速度不变，所以动能不变；同时质量不变，高度减小，所以重力势能减小，因机械能等于动能与势能的总和，所以机械能变小。 【答案】C 9．如图所示，关于单摆实验下列说法正确的是（　　） A．轻质细绳上悬挂一小球，从A点静止释放，运动到最低点B过程中，动能转化为重力势能 B．小球运动到最高点C点一瞬间小球所受的力为一对平衡力 C．实验中发现小球每次摆动的最大高度越来越低，说明小球的机械能并不守恒 D．当小球运动到最低点B点时，若绳子断裂，小球将竖直下落 【分析】（1）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大； （2）先分析小球在C点时受力情况，然后根据二力平衡的条件进行判断； （3）在存在阻力和摩擦的情况下，机械能是不守恒的； （4）物体在非平衡力的作用下运动状态发生改变。 【解析】A、小球从A点运动到B点，质量不变，高度变小，速度变大，则动能增大，重力势能减小，将重力势能转化为动能，故A错误； B、小球摆至C点时，小球受拉力和重力作用，并且二力不在同一直线上，因此二力不是平衡力，故B错误； C、实验中发现小球每次摆动的最大高度越来越低，即是由于一部分机械能转化成内能的缘故，故机械能是不守恒的，故C正确； D、摆到B点时，若细线断开，小球由于惯性会向右运动，同时受到重力作用会向下运动，因此，小球将向右下方做曲线运动，故D错误。 【答案】C 10．（2025秋•杭州校级月考）弹簧置于竖直光滑管内，下端固定在水平地面上，上端与管口平齐。如图所示，将一直径略小于管的小球放在弹簧上端，先后两次向下按压弹簧到不同位置后释放小球，小球沿竖直方向运动。第一次小球到达的最高点为a。第二次小球到达的最高点为b，c为小球运动路径上的一点，小球所受空气阻力忽略不计。则先后两次（　　） A．向下按压弹簧释放小球后小球的机械能守恒 B．小球由c到b过程，弹性势能转化为重力势能 C．小球上升过程，经过c点时的重力势能相等 D．小球上升过程，经过c点时的机械能相等 【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）不计空气阻力时，机械能没有转化为内能，机械能守恒。 【解析】A.按压弹簧到不同位置后释放小球，小球沿竖直方向运动，直到运动到最高点的过程中，空气阻力忽略不计，小球与弹簧未分离之前，弹簧的弹性势能转化成小球的机械能，所以小球的机械能变大；小球与弹簧未分离之后，小球的动能转化成小球的重力势能，小球的机械能不变，故A错误； B.小球由c到b过程，质量不变，速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，动能转化为重力势能，故B错误； C.小球上升过程，经过c点时，高度相等，质量相等，小球的重力势能相等，故C正确； D.第一次释放小球时弹簧的弹性势能大，由机械能守恒可知，第一次释放小球后，上升经过c点时的机械能较大，故D错误。 【答案】C ◆题型四 能量的转化与守恒定律 11． 2024年6月25日，嫦娥六号返回器成功着陆，实现了人类首次月球背面采样返回。其着陆过程的部分轨迹如图所示。已知返回器质量不变，且在大气层外运动时不受空气阻力，下列分析错误的是（　　） A．从A到B，返回器动能变大 B．从B到C，返回器机械能守恒 C．从C到D，返回器重力势能变小 D．返回器的机械能在A点时大于D点 【分析】（1）影响动能的因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能。在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析。 （2）不计空气阻力时，机械能没有转化为内能，机械能守恒；考虑空气和摩擦阻力时，一部分机械能会转化为内能，机械能总和会减少。 【解析】A、AB段，返回器的质量不变，高度变大，重力势能变大，是返回器的动能转化为重力势能和内能，所以返回器的动能变小，故A错误。 B、BC段没有受到空气的阻力，机械能是守恒的，保持不变，故B正确。 C、CD段，返回器质量不变，高度变小，重力势能减小，故C正确。 D、A到D的过程中，由于克服空气阻力做功，使得机械能不断减小，所以返回器的机械能在A点时大于D点，故D正确。 【答案】A 12．小科对所学的初中科学知识归纳如下，其中正确的是（　　） A． 科学家与科学探究 奥斯特—电流周围存在磁场 欧姆—电压与电流、电阻的关系 阿基米德—杠杆的平衡条件 B． 能量转换 手机充电—化学能转化为电能 电动机—电能转化为化学能 机械手表—弹性势能转化为机械能 C． 测量仪器与原理 弹簧测力计—弹簧受到的拉力越大，弹簧就越长 温度计—液体的热胀冷缩 密度计—漂浮条件 D． 应用与原理 船闸—连通器原理 高压锅—气压越高，沸点越高 飞机—流体压强与流速的关系 【分析】根据科学家与科学探究、能量转换、测量仪器与原理、应用与原理相对应的各项内容及所学的知识进行分析。 【解析】A．奥斯特：发现电流周围存在磁场（电流的磁效应），正确；欧姆：探究电压与电流、电阻的关系（欧姆定律），正确；阿基米德：主要贡献是浮力原理，错误；故A错误； B．手机充电：是电能转化为化学能（而非化学能转化为电能），错误；电动机：是电能转化为机械能（而非电能转化为化学能），错误；机械手表：弹性势能转化为机械能，正确；故B错误； C．弹簧测力计：原理是在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量越长（不是“弹簧就越长”，表述不准确），错误；温度计：利用液体的热胀冷缩，正确；密度计：利用漂浮条件（浮力等于重力），正确；C故错误； D．船闸：利用连通器原理，正确；高压锅：利用气压越高，沸点越高的原理，正确；飞机：利用流体压强与流速的关系（机翼上方流速快、压强小，下方流速慢、压强大，产生升力），正确，故D正确； 【答案】D 13.如图所示，下列关于能量的叙述，正确的是（　　） A．甲图中的食物燃烧时，是将储存在食物中的化学能转化为内能 B．乙图中的塞子弹出，其能量转化与内燃机工作时的压缩冲程相同 C．丙图植物光合作用过程中，只有物质的变化，没有能量的转化 D．丁图氢弹爆炸时释放核能与燃料燃烧释放内能原理相同 【分析】（1）能量既不能凭空产生也不能凭空消失，总是由一种能量转化为另一种能量，在转化的过程中能的总量保持不变； （2）汽油机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中机械能转化为内能；二是做功冲程中内能转化为机械能； （3）原子弹是利用裂变的链式反应中能在极短时间内释放出巨大能量的原理制成的；而氢弹则是利用轻核的聚变制成的。 【解析】A.食物燃烧时将化学能转化为内能，故A正确； B.乙图中的塞子弹出，是内能转化为机械能，其能量转化与汽油机工作时的做功冲程相同，故B错误； C.丙图的植物光合作用过程中，太阳能转化为生物质能，故C错误； D.丁图氢弹爆炸时释放核能与燃料燃烧释放内能原理不相同，氢弹爆炸时释放的核能是原子核聚变产生的，燃料燃烧释放内能是化学能转化而来的，故D错误。 【答案】A 17.如图是小科制作的“能的转化与守恒”概念图（部分），请完成以下问题。 （1）请你在概念图中填入合适的内容：①________________，②________________。 （2）用细绳把摆锤悬挂起来，将摆锤拉到某一高度后释放。在摆锤向下摆动的过程中，能量转化情况为________________________。 （3）氢能源是二十一世纪最有前途的绿色能源之一，但到目前为止，氢能源没有被大面积推广，其主要原因是________________。 【分析】（1）根据机械能的定义解答，自然界中的能量都以各种形式的能储存起来； （2）重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量不变时，高度越小，重力势能越小；动能大小的影响因素：质量和速度，质量不变时，速度越大，动能越大； （3）根据氢能源的优缺点解答。 【解析】（1）动能、势能统称为机械能，故②为机械能，自然界中除了机械能之外，还有各种各样的能力，如化学能，光能，电能等； （2）用细线把钢球悬挂起来，将摆锤拉到某一高度后释放，钢球向下摆动的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大； （3）氢元素太“活泼“，密度小、易爆炸，运输存储要么靠高压气罐，要么靠低温液氢，运输储存困难。 【答案】（1）化学能；机械能；（2）重力势能转化为动能；（3）运输储存困难。 易●错●题●通●关 1.“顿钻”也称冲击钻，利用钻头自由下落的冲击，破碎岩石，使井不断加深。如图所示，下列措施中有利于使用“顿钻”进行碎石的是（　　） ①增大加重杆的重量 ②减小加重杆的重量 ③增加钻头的锋利程度 ④尽量让钻从低的地方下落 A．①② B．②③ C．③④ D．①③ 【分析】（1）物体质量越大、高度越高，重力势能越大，下落时转化为动能越多； （2）在压力一定时，减小受力面积可以增大对岩石的压强。 【解析】①增大加重杆的重量：根据重力公式G＝mg，质量m增大，重力势能增大，下落时转化的动能增大，冲击岩石的力增大，有利于顿钻碎石，①正确。 ②减小加重杆的重量：会使重力势能减小，下落时转化的动能减小，冲击岩石的力减小，不利于顿钻碎石，②错误。 ③增加钻头的锋利程度：在压力一定时，减小受力面积，根据压强公式p，可以增大对岩石的压强，有利于顿钻碎石，③正确。 ④尽量让钻从低的地方下落：根据重力势能公式Ep＝Gh，下落高度h减小，重力势能减小，下落时转化的动能减小，冲击岩石的力减小，不利于顿钻碎石，④错误。 综上，①③有利于顿钻碎石，故D正确。 【答案】D 2.如图装置可用来研究滚摆的运动，关于该实验，下列说法错误的是（　　） A．滚摆下降过程中，重力势能转化为动能 B．滚摆上升过程中，速度越来越慢，是由于动能全部转化为了重力势能 C．滚摆实验说明动能和重力势能可以相互转化 D．若没有摩擦和空气阻力，滚摆将一直上下运动 【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、被举的高度；质量越大，高度越高，重力势能越大。 （3）不计空气阻力时，机械能没有转化为内能，机械能守恒。 考虑空气和摩擦阻力时，一部分机械能会转化为内能，机械能总和会减少。 【解析】AC．滚摆上升过程中，质量不变，速度逐渐减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，动能转化为重力势能；滚摆下降过程中，质量不变，速度逐渐增大，动能增大，高度减小，重力势能减小，重力势能转化为动能，所以滚摆实验可以说明动能和重力势能可以相互转化，故AC正确； B．滚摆上升过程中，由于需要克服摩擦，有一部分机械能转化为内能，所以动能不能全部转化为重力势能，故B错误； D．由于阻力的作用，滚摆在上下运动过程中会损失掉一部分机械能，最终滚摆将停下，若没有摩擦和空气阻力，其机械能守恒，所以滚摆将一直上下运动，故D正确。 【答案】B 3.物体的运动有多种多样的形式，跟物体的运动一样，能量也有多种形式。下列能量的说法中错误的是（　　） A．奔跑的猎豹具有机械能 B．人的食物中储存有化学能 C．雷达天线发射的信号具有电能 D．雷电爆发时具有电能、声能、电磁能等 【分析】（1）物体由于运动所具有的能量叫动能，机械能是动能和势能的总和。 （2）食物中储存有化学能。 （3）电磁波具有电磁能。 （4）雷电爆发时具有电能、声能、电磁能等。 【解析】A．奔跑的猎豹由于运动具有动能，动能和势能统称为机械能，故A正确；B．人的食物中储存有化学能，故B正确；C．雷达天线发射的信号具有电磁能，不是电能，故C错误；D．雷电具有电能、声能、电磁能等，故D正确。 【答案】C 4.“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连，打开扣环，人在A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大。对此过程，下列描述正确的是（　　） A．弹性绳的弹性势能在B点时最大 B．到达B点时，弹性绳处于原长位置 C．人从A到B的过程中，动能增加，重力势能增加 D．人从A到C的过程中，重力势能增加，动能一直减少 【分析】（1）影响动能的因素有：质量和速度，质量一定时，速度越大，动能越大； （2）影响重力势能的因素有：质量和高度，质量一定时，高度越高，重力势能越大； （3）影响弹性势能的因素是弹性形变的程度，物体弹性形变的程度越大，弹性势能越大。 【解析】A．弹性绳在A点的弹性形变最大，故弹性绳的弹性势能在A点时最大，故A错误； B．到达B点时速度最大，此时弹力和重力相等，说明B点时弹性绳有形变，不是原长位置，故B错误； C．从A到B的过程中，质量不变、高度增大，重力势能增加；质量不变、速度逐渐变大，动能变大，故C正确； D．人从A到C的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增加；AB段速度逐渐变大，动能逐渐变大；BC段速度逐渐变小，动能逐渐变小，故D错误。 【答案】C 5．小平同学用多个大小相同，质量不同的小球做了如图实验：将弹簧一端固定在墙面，另一端自然伸长至A，压缩弹簧至同一位置静止释放不同小球，小球落地位置不同，若平面均光滑，下列说法正确的是（　　） A．将不同小球压缩弹簧至同一位置，弹簧的弹性势能不同 B．弹簧从同一压缩位置恢复至A点时，不同小球的动能相同 C．从A位置到落地，小球的动能全部来自于弹簧的弹性势能 D．小球落地位置不同是因为在B点小球的动能不同 【分析】（1）弹性势能的大小与物体发生弹性形变程度有关； （2）弹簧从同一压缩位置恢复至A点时，侧弹性势能相同，据此结合平面均光滑分析解答； （3）从A位置到落地前一瞬间，小球的动能不变； （4）动能的影响因素：质量和速度，据此分析。 【解析】A．将不同小球压缩弹簧至同一位置，弹簧的弹性形变相同，弹簧的弹性势能相同，故A错误； B．弹簧压缩相同位置，弹性势能相同，平面均光滑，则恢复至A点时，弹簧的弹性势能全部转化为小球的动能，所以不同小球的动能相同，故B正确； C．弹簧从同一压缩位置恢复至A点时，小球的动能来自于弹簧的弹性势能，从A位置到落地，小球到A位置已经无弹性势能，小球的重力势能转化为动能，不是来自于弹簧的弹性势能，故C错误； D．动能的影响因素：质量和速度，小球达到A位置的动能相同，由于小球质量不同，故此时速度不同，即小球落地位置不同是因为在B点小球的速度不同，故D错误。 【答案】B 6．将甲、乙两砝码以细线相连并跨过定滑轮，使两砝码距离地面相同高度，如图1所示。当由静止自由释放后，甲砝码下降，乙砝码上升，如图2，假设细线及定滑轮的重量不计，且细线与定滑轮间无摩擦力，在砝码运动的过程中，下列推论何者最适当（　　） A．甲的动能增加，乙的重力势能减少 B．甲的动能减少，乙的重力势能增加 C．甲的动能增加，乙的重力势能增加 D．甲的动能减少，乙的重力势能减少 【分析】（1）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。 （2）重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。 根据影响动能和势能的因素进行分析。 【解析】当由静止自由释放后，甲砝码下降，乙砝码上升，甲所处的位置下降，速度变大，因此甲的重力势能减小，动能增大；乙所处的位置升高，速度变大，因此乙的重力势能增大，动能增大。 【答案】C 7． 2024年9月6日，杭温高铁正式开通运营，浙江陆上“1小时交通圈”初步合龙。杭温高铁施工中，吊车是必不可少的，如图所示，吊车将重物由M点匀速拉起，途经O点后到达N点，然后水平匀速将物体运至P点，最后缓慢匀速放置于Q点，以下说法正确的是（　　） A．重物由M点匀速上升时，重物的动能增加 B．重物在O点和Q点时具有的机械能相等 C．MO段与NP段，吊机对重物的拉力做的功相停 D．PQ段重物重力做功大小等于ON段拉力做功大小 【分析】（1）机械能包括动能和重力势能，动能和物体的质量、速度有关，质量越大，速度越大，动能越大，重力势能和质量、高度有关，质量越大，高度越高，重力势能越大； （2）做功的两个必要因素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离，根据W＝Fs比较做功的大小关系。 【解析】A、动能和物体的质量、速度有关，质量越大，速度越大，动能越大，重物由M点匀速上升时，质量不变，速度不变，属于重物的动能不变，故A错误； B、重力势能和质量、高度有关，质量越大，高度越高，重力势能越大，重物在O点和Q点时高度相等，所以其重力势能相等，O点有一定的速度，Q点速度为0，其动能不相等，所以重物在O点和Q点时具有的机械能不相等，故B错误； C、MO段提升时，吊机对物体做功，NP段吊机用力方向竖直向上，水平方向移动，沿力的方向没有移动距离，不做功，因而MO段与NP段，吊机对物体的拉力做的功不相等，故C错误； D、因为物体匀速直线运动，所以拉力和重力平衡，大小相等，由图可知PQ段物体下降的距离等于ON段物体上升的距离，由W＝Fs可知，PQ段物体重力做功等于ON段拉力做功，故D正确。 【答案】D 8．如图所示，海天同学将小球由a点静止释放，小球在管道内沿abcd运动，ab段和bc段内壁光滑，cd段内壁粗糙，a点略高于c点，b点与d点等高。下列说法正确的是（　　） A．从a到c的过程中，小球重力势能不变 B．小球在c、d两点的动能可能相等 C．从a到d的过程中，小球运动到d点时，动能最大 D．从a到d的过程中，小球机械能守恒 【分析】（1）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。 （2）重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。 （3）动能与势能转化过程，存在摩擦阻力，机械能转化为内能。 【解析】A．从a到c的过程中，高度先降低后增大，小球重力势能先变小后变大，故A错误； B．cd段内壁粗糙，小球从c点到d点克服摩擦阻力，小球的机械能减小，小球在c点的机械能大于d点，小球在c点的重力势能大于d点，因此c、d两点的动能可能相等，故B正确； CD．b点与d点等高，b点与d点的重力势能相同，从a到d的过程中，ab段和bc段内壁光滑，ac段机械能守恒，cd段由于小球克服摩擦阻力，小球的机械能减小，机械能不守恒，小球在b点的机械能大于d点，小球运动到b点时，动能最大，故CD错误。 【答案】B 9.如图甲所示，离手后的篮球在空中依次从A点运动到D点，在________点动能最大。根据图乙的能量柱状图，可知B和D的高度________（选填“一定”或“不一定”）相同，而且篮球在B点的机械能________（选填“大于”“等于”或“小于”）在D点的机械能。 【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。 【解析】离手后的篮球在空中依次从A点运动到D点，在A点时速度最大，则在A点动能最大。 根据篮球在等高点B和D的能量柱状图知道，篮球在B点和D点重力势能相等，所以，B和D的高度一定相同；根据篮球在等高点B和D的能量柱状图知道，在D点的动能小于在B点的动能，由于动能和势能统称为机械能，所以，篮球在B点的机械能大于在D点的机械能。 【答案】A；一定；大于。 10. 2025年11月30日在浙江淳安举办的千岛湖马拉松，赛道环绕千岛湖，风景绝美，适合各水平跑者参与。赛事组织周全，保障与补给充足，赛道每2.5公里设饮水站、饮料站和能量补给点。如图是参赛选手小科参加比赛的部分配速信息，图中的“配速”是指每跑1千米所用的时间。请回答： （1）能量补给点提供面包和水果等食物，因为这些食物中含有________________，能供给运动员能量所需。 （2）根据图中信息判断小科跑得最快是________（填图中字母）路段，请说明判断依据：________ ________________________________________________。 【分析】（1）根据糖类是人体主要的供能物质来分析； （2）配速是指跑1千米所用的时间，配速数值越小，说明跑1千米的时间越短，速度越快，据以上分析解答。 【解析】（1）面包、水果等食物中含有糖类（或“碳水化合物”），糖类是人体主要的供能物质，能够为运动员提供能量； （2）配速是指跑1千米所用的时间，配速数值越小，说明跑1千米的时间越短，速度越快；图中三段的配速分别是：A→B段5分4秒，B→C段5分28秒，C→D段4分52秒；对比三段配速，C→D段的配速最小，所以小科跑得最快的是C→D路段。 【答案】（1）糖（或碳水化合物）；（2）C→D；配速是跑1千米所用的时间，C→D段配速最小，说明该段跑1千米的时间最短，速度最快。 11. 2025年7月我国宣布在雅鲁藏布江建设世界上最大的水电站，该水电站工程采用“截弯取直、隧洞引水”的创新模式，如图为某同学绘制的相关模型图。 （1）隧道上下游的落差达2230米，江水从上游向下游流动的过程中，江水的重力势能将________。 （2）等质量的水从上游沿着引水隧道到达下游时的速度为v甲，沿着雅鲁藏布江河道到达下游时的速度为v乙，若江水在河道与隧道内受到的阻力相同，则两者的速度大小关系为v甲________v乙（选填“大于”“小于”或“等于”）。 【分析】（1）重力势能与物体的质量和高度有关，质量相同时，高度越大，重力势能越大； （2）河水向下游流动时，要克服阻力做功，消耗一部分机械能，据此分析。 【解析】（1）重力势能与物体的质量和高度有关，江水从上游向下游流动的过程中，高度不断减小，江水的重力势能将减小； （2）河水从上游向下游流动时，重力势能转化为动能和内能，等质量的水在上游的重力势能相同，江水在河道与隧道内受到的阻力相同，根据W ＝ fs（W为克服阻力做的功，f为阻力，s为路程），在阻力f相同的情况下，河道内路程长，江水在河道内克服阻力做的功较多，所以到达下游时，隧道末端的水的动能较大，故v甲大于v乙。 【答案】（1）减小；（2）大于。 12. 嫦娥六号返回器返回过程采用了半弹道跳跃式返回，俗称“打水漂”。如图所示，实曲线是返回器“打水漂”的轨迹示意图，实圆弧线是地面，虚弧线是大气层界面。返回器从A点首次进入大气层后，在降至B点前关闭发动机；之后，返回器在大气阻力的作用下，会像“打水漂”一样被弹起，从C点离开大气层，达到最高点D，之后再次从E点进入大气层；返回器在适当位置打开“降落伞”，降落到接近地面的F点附近，返回器竖直匀速下落一段时间，最后落到地面。从B点到C点，返回器重力势能会________（选填“.增大”“减小”或“不变”），C点的速度________E点的速度（选填“大于”“小于”或“等于”），竖直匀速下落过程中，返回器的能量转化是________________。 【分析】（1）重力势能与物体的质量和高度有关，动能与物体的质量和速度有关； 根据机械能和内能的转化判断机械能的变化，再根据机械能等于重力势能+动能判断动能变化，进而确定速度的变化；（2）竖直匀速下落过程中，克服空气阻力做功，内能增加。 【解析】（1）从B点到C点，返回器的质量不变，高度增加，重力势能会增大； C至E过程中，返回器与空气摩擦，会将机械能转化为内能，因此返回器机械能会减小； C点时和E点时返回器的高度相同，重力势能相同，C到E的过程中，机械能守恒，根据机械能＝重力势能+动能可知，C点时的动能等于E点时的动能，所以到达C点时的速度等于E点速度； （2）竖直匀速下落过程中，返回器的质量不变，速度不变，高度降低，重力势能减小，克服空气阻力做功，内能增加，能量转化是机械能转化为内能。 【答案】增大；等于；机械能转化为内能。 13．（2025•宁波自主招生）学校积极开展阳光体育运动，学生在操场上进行各种项目的训练。 （1）小聪在单杠上做引体向上。小明测量了他的重力G，一次上升的高度h和n次引体向，可算出小聪引体向上的功率P＝________________（用符号表示）。 （2）小明在操场上投实心球。图甲是整个抛球运动过程的示意图，轨迹上a、b两点在同一高度，空气阻力不可忽略。关于球的运动，下列说法正确的是________。 A．最高点时球的速度为0 B．球在a点速度大于b点速度 C．球落地时的机械能最大 （3）小明、小聪在跑道上进行跑步训练。他们在相距为L的A、B两点间同时相向匀速跑动，如图乙所示。相遇后小明立即转身以同样大小的速度折返跑回A，随后小聪也跑到A。如果小聪所用时间是小明的1.2倍，两人相遇时的位置距A为________。 【分析】（1）根据P分析需要测量的物理量； （2）动能的大小与质量、速度有关；重力势能的大小与质量、高度有关，机械能为动能和势能的和；考虑空气阻力，机械能是不守恒的；根据a、b机械能和重力势能的大小分析动能的大小，然后判定速度的大小； （3）假设相遇点为C点，则小明跑步的路程为2AC，小聪跑步的路程为L，结合他们跑步的时间关系，根据速度公式分析计算出AC的距离。 【解析】（1）连续完成n个引体向上动作需要的时间t，根据功率的计算公式P 计算出完成n个的功率为：； （2）若空气阻力不可忽略，实心球克服摩擦做功，实心球整个运动过程机械能减小，a、b两点高度相同，所以重力势能相同，因此动能减小，a点的速度大于c点的速度，故B正确； （3）假设相遇点为C点，则小明跑步的路程为2AC，小聪跑步的路程为L，假设小明所用的时间为t，则小聪所用的时间为1.2t，根据速度公式，则小明跑步的速度为，小聪跑步的速度为，当他们在C点相遇时，他们跑步所用时间为，通过的路程为：AC，解得AC 【答案】（1）；（2）B；（3）。 14. 如图所示，完全相同的甲、乙两个小球，甲球由橡皮筋系住，乙球由细绳系住，都从水平位置由静止开始释放。当两球到达悬点正下方A点时，橡皮条长度恰好与细绳长度相等，不考虑橡皮筋重、绳重及空气阻力大小，则该过程中乙小球下落时将________能转化为了动能，两小球在下落过程中重力所做功W甲________W乙，在A点时两球的速度v甲________v乙。（以上两空均选填“＞”、“＜”或“＝”） 【分析】（1）该过程中乙小球下落时将重力势能转化为动能；根据W＝Gh可比较两球重力所做功的大小； （2）两小球初始状态时，处于同一高度，质量相等，重力势能相等；下摆过程中，不计空气阻力，机械能相等，甲球的重力势能转化为动能和橡皮绳的弹性势能，而乙球的重力势能全部转化为动能，这样，在最低点时，乙球的动能大，从而就能比较两球速度大小。 【解析】小球下落时，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增加，动能增大，将重力势能转化为了动能。 由题意知道，两球的质量相同，由G＝mg知道，两球重力相等，当两球到达悬点正下方A点时，两球下落的高度相同，根据W＝Gh可知，该过程中小球重力所做功W甲＝W乙。 由题意知道，最初两球处于同一高度由静止开始释放，则两球的重力势能相等；下摆过程中，绳子不会伸长，而橡皮条会伸长，所以，小球到达A点时，不计空气阻力，甲球的重力势能转化为小球的动能和橡皮条的弹性势能，乙球的重力势能全部转化为动能，这样，在最低点时，乙球的动能大，其速度较大，即v甲＜v乙。 【答案】重力势；＝；＜。 15.频闪摄影是研究物体运动的常用实验手段，其原理是：在黑暗环境中，让相机快门一直开着进行长时间曝光，同时间隔时间相等的短暂闪光来间歇性地照亮物体，每一次闪光，就在传感器上记录一个清晰的瞬间影像。如图1，是某实验小组探究斜抛运动规律的实验装置，在暗箱正上方安装一个频闪相机A，记录小球的俯视运动，在暗箱右侧安装一个频闪相机B，记录小球的侧视运动。将小球从斜槽顶端N点静止自由释放，小球沿斜槽滚下。当小球从斜槽O点抛出时，得到如图2所示的频闪照片，P、Q、R分别为小球运动轨迹上的三个位置，P恰好是小球抛出后的最高点。（不计摩擦和空气阻力） （1）小组同学根据图2中相机A的记录结果，判断小球的俯视运动为匀速运动，其证据是________ ________________________________。 （2）有同学提出，P的高度要低于小球在斜面起始点N的高度，请根据题中提供的信息，从能量的角度解释原因________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________。 （3）根据题中提供的信息，请在图3坐标图中画出小球从O点到R点动能的大小变化的大致曲线。 【分析】（1）由相机A照出图可知每相邻两个图像之间间距相同，据此分析； （2）（3）物体的机械能是动能与重力势能之和；物体的动能跟质量与速度有关；重力势能跟质量和高度有关。 【解析】（1）图2中相机A拍摄的小球是水平方向上的运动图像，照相机每隔一定时间曝一次光，图中可知每相邻两个图像之间间距相同，也就是说相同时间内的位移相同，即在小球在水平方向上做匀速运动； （2）由于小球在斜面上最高点时动能为零，因此斜面上最高点的重力势能等于机械能；由于小球抛出后到轨迹最高点速度不为零，仍有动能。不考虑机械能损失，抛出后轨迹最高点的机械能与斜面上最高点的机械能相等，因此斜面最高点的重力势能大于抛出后轨迹最高点的重力势能，故轨迹最高点要低于斜面最高点； （3）小球做抛物线运动，小球从O点开始，先上升，在重力的作用下速度逐渐变小，但因为一直有水平方向的速度，故在最高点时速度不会变为0；当竖直方向速度为0后，在重力的作用下，开始向下做加速运动，由于整个过程中，小球质量不变，则动能先变小后变大： 【答案】（1）A相机照片内相邻两个小球间距相同； （2）由于小球在斜面上最高点时动能为零，因此斜面上最高点的重力势能等于机械能；由于小球抛出后到轨迹最高点速度不为零，仍有动能。不考虑机械能损失，抛出后轨迹最高点的机械能与斜面上最高点的机械能相等，因此斜面最高点的重力势能大于抛出后轨迹最高点的重力势能，故轨迹最高点要低于斜面最高点； （3）如下图： 1 / 25 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 易错点06 机械能相互转化及能量守恒（3考点2陷阱点4题型） 中 目 录 易●错●考●点 1 ◆易错一 正确理解动能和势能的决定因素 1 ◆易错二 正确理解机械能之间的转化 2 ◆易错三 准确理解竖直弹簧模型、水平弹簧模型动能最大点 3 易●错●陷●阱 4 ★陷阱一 在判断动能和势能的变化时，易忽略个别因素 4 ★陷阱二 动能和势能的相互转化的条件 4 易●错●题●型 4 ◆题型一 动能与势能的相互转化 4 ◆题型二 动能和势能的大小比较 5 ◆题型三 机械能守恒 6 ◆题型四 能量的转化与守恒定律 8 易●错●题●通●关 9 易●错●考●点 ◆易错一 正确理解动能和势能的决定因素 1.动能：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。 物体动能的大小跟速度、质量有关，质量相同的物体，运动的速度越大，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。 2.重力势能：定义：在地球表面附近，物体由于受到重力并处在一定高度时所具有且的能，叫做重力势能。 影响因素：物体的质量和物体所处的高度。物体的质量一定，高度越大，其重力势能越大；高度一定，物体的质量越大，其重力势能越大。 3.弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能。 影响因素：弹性势能的大小与物体的材料、弹性形变的大小有关，同一物体的弹性形变越大，具有的弹性势能就越大。 ★名师解析：明确题干中的词语描述的含义 ①匀速：v不变； 加速、启动：v增大； 减速、刹车：v减小。 ②上升、起飞：h增大； 下落、下滑、降落：h减小； 水平路面、悬停：h不变； 近地点：h最小； 远地点：h最大。 ③正在洒水的洒水车、空投救灾物资的飞机：m减小。 ◆易错二 正确理解机械能之间的转化 1.机械能守恒定义：如果只有动能和势能的相互转化，则机械能的总和保持不变，即机械能是守恒的。 2.机械能守恒与否的判断方法 （1）方法一：做功法（关注受力情况） ①对于一个物体而言，只受到重力的作用时机械能一定守恒（只有重力对物体做功） ②对于多个物体组成系统而言，只有重力和系统内的弹力做功，系统机械能守恒。 （2）方法二：定义法（关注能量变化） 只需要判断该物体的机械能有没有对外转化出去，如果只是自身动能与势能相互转化，那么自身的机械能总和不变，即机械能守恒，若有将机械能转化为其他物体的能量，则该物体机械能不守恒。 即：没有其他形式能量补充或没有能量损失，则动能势能转化过程中机械能不变． 3.判断过程：在分析判断转化问题时，首先应确定物体初始状态所具有的能量形式（动能、势能）；其次分析过程中物体的质量、速度、高度、形变是否发生变化，发生了什么样的变化；最后根据这些变化确定物体的动能和势能的变化及互相转化情况。 在分析时要注意弄清整个过程中物体运动状态的变化情况，找出整个过程是由几个过程组成的，并对每个过程中物体的运动状态进行分析，哪些因素发生了变化，发生了怎样的变化。 ★名师解析：在判断动能和势能转化时要注意： (1)首先分析决定动能、重力势能(或弹性势能)大小的因素如何变化，尤其要注意质量是否变化(如“洒水”、“投掷救灾物资”表明质量减少)，速度大小的变化需根据受力情况进行分析；然后注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大。 (2)还要注意一些关键词，如“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失——机械能守恒；“斜面上匀速下滑”表示有能量损失——机械能不守恒． (3)常见能量转化举例 ①滚摆：上升时，动能转化为重力势能；下降时，重力势能转化为动能。 ②人造地球卫星：由近地点向远地点运行时，动能转化为重力势能，即动能减小，势能增大，速度减小。由远地点向近地点运行时，重力势能转化为动能，即势能减小，动能增大，速度增大。 ◆易错三 准确理解竖直弹簧模型、水平弹簧模型动能最大点 1.竖直弹簧模型/蹦极模型 竖直弹簧模型动能最大点（速度最大点）在F弹=G的“平衡点”，这个点位于最低点（C点）和原长点（A点）之间，如左图中的B点 运动员系绳从O点自由下落，到A点处弹性绳自然伸直，B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点（忽略空气阻力）。则：从O点到A点，运动员的机械能不变；从A点到C点过程中，弹性绳的弹性形变增大，其弹性势能增大，该过程中运动员的机械能转化为绳的弹性势能，则该过程中运动员的机械能逐渐减小。从O点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员的拉力，因此速度越来越大，即到达B点速度最大，动能最大。从B至C的过程中，弹性绳对运动员的拉力大于重力，运动员做减速运动，速度逐渐减小，动能减小。 2.水平弹簧模型 (1)水平面粗糙：①压缩到A点释放，速度最大点在AB之间； ②拉伸到C点释放，速度最大点在BC之间。 (2)水平面光滑：速度最大点在原长点B（从弹簧的弹性势能与木块动能之间相互转换角度思考） 【举例】物体G和弹簧相连固定于墙壁上，当物体处于位置B处弹簧没有形变，用力将其拉至C处，松手后物体从C点出发在CA之间往返运动并最终停留在某处，停留时弹簧弹性势能为0。 （1）由C到B时，弹簧的弹性势能 。（填“不变”、“增大”或“减少”） （2）物体在CA之间运动过程中，物体动能最大的点位于 之间。（选填“B点”、“AB之间”或“BC之间”） （3）物体最终停留在 点。（选填“B点”、“AB之间”、“BC之间”） （4）若物体G与地面都是光滑的，用力将其拉至C处，松手后物体G由A到C过程中，物体G的动能最大的点在 点（B点、AB之间或BC之间）。 易●错●陷●阱 ★陷阱一 在判断动能和势能的变化时，易忽略个别因素 影响动能大小的因素有物体的质量和物体运动的速度；影响重力势能大小的因素有物体的质量和物体被举高的高度。在判断动能和势能的变化时，要认真审读题意，分析所要研究的物体的质量、运动速度、高度是否发生变化，是变大还是变小，然后进一步判断动能和势能的大小变化。 ★陷阱二 动能和势能的相互转化的条件 （1）动能和势能的相互转化过程中，必定有动能和势能各自的变化，而且一定是此增彼减。 （2）动能的增减变化要以速度的变化来判断；重力势能的增减变化要以物体离地面高度的变化来判断；弹性势能的增减变化要根据弹性形变大小的变化来判断。 易●错●题●型 ◆题型一 动能与势能的相互转化 1．篮球从A点投向C点，运动轨迹如图所示，空气阻力不可忽略且大小恒定，下列说法正确的是（　　） A．篮球在最高点B时动能为零 B．整个过程中篮球的机械能守恒 C．篮球在A点的动能大于C点的动能 D．篮球在上升过程中，重力势能转化为动能 2.如图，2024年12月20日，长征三号乙运载火箭将通信技术试验卫星十二号发射升空。下列说法正确的是（　　） A．火箭燃料燃烧越充分，其热值就越大 B．火箭加速升空过程中，动能转化为重力势能 C．火箭燃料在燃烧的过程中，化学能转化为内能 D．火箭用液态氢做燃料，是因为液态氢比热容大 3.某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（蹦极过程视为在竖直方向的运动）。下列判断错误的是（　　） A．运动员在B点的动能大于在C点动能 B．从B点到C点绳的弹性势能增大 C．运动员重力大小大于F0 D．t0时刻运动员动能为0 ◆题型二 动能和势能的大小比较 4．如图所示，一小球从A点以一定的速度v沿粗糙的弧形轨道滚下，依次经过高度相同的B点和C点。下列关于小球滚动过程的分析不正确的是（　　） A．小球在B点的动能等于C点动能 B．速度v达到一定大小时，小球能到达E点 C．小球在B点的机械能大于C点的机械能 D．小球从A点到B点的过程中，减少的重力势能大于小球增加的动能 5．（2025•鄞州区一模）如图为桌球运动员击打白球后，白球撞击黑球的运动轨迹图，其中乙和丁点为两球撞击后的瞬间，最终分别停留在丙点和戊点。假设黑白两球完全一样，桌面粗糙程度相同。下列有关不同点对应小球机械能大小关系错误的是（　　） A．乙＞丁 B．乙＞丙 C．甲＞乙+丁 D．丙＝戊 6．甲站在以0.5m/s的速度匀速上行的自动扶梯上，乙站在以0.7m/s的速度匀速下行的自动扶梯上，甲的质量小于乙的质量。某时刻他们的位置如图所示，则该时刻甲的重力势能________乙的重力势能，甲的动能________乙的动能。（均填“大于”“等于”或“小于”） 7.如图是皮球落地后弹起过程中，每隔相同时间曝光一次所拍摄的照片。 （1）皮球离开地面上升的过程中，重力势能如何变化________。 （2）A、B两点等高，A点的动能________B点的动能（填“＜”“＝”或“＞”）。 （3）在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使完全相同的皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色小圆斑C和大圆斑D，球从较高处下落形成的圆斑是________（填C或D）。 ◆题型三 机械能守恒 8．如图所示，跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，关于运动员（不包含降落伞和绳）下列说法正确的是（　　） A．动能不变，重力势能不变，机械能不变 B．动能变大，重力势能变小，机械能不变 C．动能不变，重力势能变小，机械能变小 D．动能变小，重力势能变小，机械能变小 9．如图所示，关于单摆实验下列说法正确的是（　　） A．轻质细绳上悬挂一小球，从A点静止释放，运动到最低点B过程中，动能转化为重力势能 B．小球运动到最高点C点一瞬间小球所受的力为一对平衡力 C．实验中发现小球每次摆动的最大高度越来越低，说明小球的机械能并不守恒 D．当小球运动到最低点B点时，若绳子断裂，小球将竖直下落 10．（2025秋•杭州校级月考）弹簧置于竖直光滑管内，下端固定在水平地面上，上端与管口平齐。如图所示，将一直径略小于管的小球放在弹簧上端，先后两次向下按压弹簧到不同位置后释放小球，小球沿竖直方向运动。第一次小球到达的最高点为a。第二次小球到达的最高点为b，c为小球运动路径上的一点，小球所受空气阻力忽略不计。则先后两次（　　） A．向下按压弹簧释放小球后小球的机械能守恒 B．小球由c到b过程，弹性势能转化为重力势能 C．小球上升过程，经过c点时的重力势能相等 D．小球上升过程，经过c点时的机械能相等 ◆题型四 能量的转化与守恒定律 11． 2024年6月25日，嫦娥六号返回器成功着陆，实现了人类首次月球背面采样返回。其着陆过程的部分轨迹如图所示。已知返回器质量不变，且在大气层外运动时不受空气阻力，下列分析错误的是（　　） A．从A到B，返回器动能变大 B．从B到C，返回器机械能守恒 C．从C到D，返回器重力势能变小 D．返回器的机械能在A点时大于D点 12．小科对所学的初中科学知识归纳如下，其中正确的是（　　） A． 科学家与科学探究 奥斯特—电流周围存在磁场 欧姆—电压与电流、电阻的关系 阿基米德—杠杆的平衡条件 B． 能量转换 手机充电—化学能转化为电能 电动机—电能转化为化学能 机械手表—弹性势能转化为机械能 C． 测量仪器与原理 弹簧测力计—弹簧受到的拉力越大，弹簧就越长 温度计—液体的热胀冷缩 密度计—漂浮条件 D． 应用与原理 船闸—连通器原理 高压锅—气压越高，沸点越高 飞机—流体压强与流速的关系 13.如图所示，下列关于能量的叙述，正确的是（　　） A．甲图中的食物燃烧时，是将储存在食物中的化学能转化为内能 B．乙图中的塞子弹出，其能量转化与内燃机工作时的压缩冲程相同 C．丙图植物光合作用过程中，只有物质的变化，没有能量的转化 D．丁图氢弹爆炸时释放核能与燃料燃烧释放内能原理相同 17.如图是小科制作的“能的转化与守恒”概念图（部分），请完成以下问题。 （1）请你在概念图中填入合适的内容：①________________，②________________。 （2）用细绳把摆锤悬挂起来，将摆锤拉到某一高度后释放。在摆锤向下摆动的过程中，能量转化情况为________________________。 （3）氢能源是二十一世纪最有前途的绿色能源之一，但到目前为止，氢能源没有被大面积推广，其主要原因是________________。 易●错●题●通●关 1.“顿钻”也称冲击钻，利用钻头自由下落的冲击，破碎岩石，使井不断加深。如图所示，下列措施中有利于使用“顿钻”进行碎石的是（　　） ①增大加重杆的重量 ②减小加重杆的重量 ③增加钻头的锋利程度 ④尽量让钻从低的地方下落 A．①② B．②③ C．③④ D．①③ 2.如图装置可用来研究滚摆的运动，关于该实验，下列说法错误的是（　　） A．滚摆下降过程中，重力势能转化为动能 B．滚摆上升过程中，速度越来越慢，是由于动能全部转化为了重力势能 C．滚摆实验说明动能和重力势能可以相互转化 D．若没有摩擦和空气阻力，滚摆将一直上下运动 3.物体的运动有多种多样的形式，跟物体的运动一样，能量也有多种形式。下列能量的说法中错误的是（　　） A．奔跑的猎豹具有机械能 B．人的食物中储存有化学能 C．雷达天线发射的信号具有电能 D．雷电爆发时具有电能、声能、电磁能等 4.“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连，打开扣环，人在A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大。对此过程，下列描述正确的是（　　） A．弹性绳的弹性势能在B点时最大 B．到达B点时，弹性绳处于原长位置 C．人从A到B的过程中，动能增加，重力势能增加 D．人从A到C的过程中，重力势能增加，动能一直减少 5．小平同学用多个大小相同，质量不同的小球做了如图实验：将弹簧一端固定在墙面，另一端自然伸长至A，压缩弹簧至同一位置静止释放不同小球，小球落地位置不同，若平面均光滑，下列说法正确的是（　　） A．将不同小球压缩弹簧至同一位置，弹簧的弹性势能不同 B．弹簧从同一压缩位置恢复至A点时，不同小球的动能相同 C．从A位置到落地，小球的动能全部来自于弹簧的弹性势能 D．小球落地位置不同是因为在B点小球的动能不同 6．将甲、乙两砝码以细线相连并跨过定滑轮，使两砝码距离地面相同高度，如图1所示。当由静止自由释放后，甲砝码下降，乙砝码上升，如图2，假设细线及定滑轮的重量不计，且细线与定滑轮间无摩擦力，在砝码运动的过程中，下列推论何者最适当（　　） A．甲的动能增加，乙的重力势能减少 B．甲的动能减少，乙的重力势能增加 C．甲的动能增加，乙的重力势能增加 D．甲的动能减少，乙的重力势能减少 7． 2024年9月6日，杭温高铁正式开通运营，浙江陆上“1小时交通圈”初步合龙。杭温高铁施工中，吊车是必不可少的，如图所示，吊车将重物由M点匀速拉起，途经O点后到达N点，然后水平匀速将物体运至P点，最后缓慢匀速放置于Q点，以下说法正确的是（　　） A．重物由M点匀速上升时，重物的动能增加 B．重物在O点和Q点时具有的机械能相等 C．MO段与NP段，吊机对重物的拉力做的功相停 D．PQ段重物重力做功大小等于ON段拉力做功大小 8．如图所示，海天同学将小球由a点静止释放，小球在管道内沿abcd运动，ab段和bc段内壁光滑，cd段内壁粗糙，a点略高于c点，b点与d点等高。下列说法正确的是（　　） A．从a到c的过程中，小球重力势能不变 B．小球在c、d两点的动能可能相等 C．从a到d的过程中，小球运动到d点时，动能最大 D．从a到d的过程中，小球机械能守恒 9.如图甲所示，离手后的篮球在空中依次从A点运动到D点，在________点动能最大。根据图乙的能量柱状图，可知B和D的高度________（选填“一定”或“不一定”）相同，而且篮球在B点的机械能________（选填“大于”“等于”或“小于”）在D点的机械能。 10. 2025年11月30日在浙江淳安举办的千岛湖马拉松，赛道环绕千岛湖，风景绝美，适合各水平跑者参与。赛事组织周全，保障与补给充足，赛道每2.5公里设饮水站、饮料站和能量补给点。如图是参赛选手小科参加比赛的部分配速信息，图中的“配速”是指每跑1千米所用的时间。请回答： （1）能量补给点提供面包和水果等食物，因为这些食物中含有________________，能供给运动员能量所需。 （2）根据图中信息判断小科跑得最快是________（填图中字母）路段，请说明判断依据：________ ________________________________________________。 11. 2025年7月我国宣布在雅鲁藏布江建设世界上最大的水电站，该水电站工程采用“截弯取直、隧洞引水”的创新模式，如图为某同学绘制的相关模型图。 （1）隧道上下游的落差达2230米，江水从上游向下游流动的过程中，江水的重力势能将________。 （2）等质量的水从上游沿着引水隧道到达下游时的速度为v甲，沿着雅鲁藏布江河道到达下游时的速度为v乙，若江水在河道与隧道内受到的阻力相同，则两者的速度大小关系为v甲________v乙（选填“大于”“小于”或“等于”）。 12. 嫦娥六号返回器返回过程采用了半弹道跳跃式返回，俗称“打水漂”。如图所示，实曲线是返回器“打水漂”的轨迹示意图，实圆弧线是地面，虚弧线是大气层界面。返回器从A点首次进入大气层后，在降至B点前关闭发动机；之后，返回器在大气阻力的作用下，会像“打水漂”一样被弹起，从C点离开大气层，达到最高点D，之后再次从E点进入大气层；返回器在适当位置打开“降落伞”，降落到接近地面的F点附近，返回器竖直匀速下落一段时间，最后落到地面。从B点到C点，返回器重力势能会________（选填“.增大”“减小”或“不变”），C点的速度________E点的速度（选填“大于”“小于”或“等于”），竖直匀速下落过程中，返回器的能量转化是________________。 13．（2025•宁波自主招生）学校积极开展阳光体育运动，学生在操场上进行各种项目的训练。 （1）小聪在单杠上做引体向上。小明测量了他的重力G，一次上升的高度h和n次引体向，可算出小聪引体向上的功率P＝________________（用符号表示）。 （2）小明在操场上投实心球。图甲是整个抛球运动过程的示意图，轨迹上a、b两点在同一高度，空气阻力不可忽略。关于球的运动，下列说法正确的是________。 A．最高点时球的速度为0 B．球在a点速度大于b点速度 C．球落地时的机械能最大 （3）小明、小聪在跑道上进行跑步训练。他们在相距为L的A、B两点间同时相向匀速跑动，如图乙所示。相遇后小明立即转身以同样大小的速度折返跑回A，随后小聪也跑到A。如果小聪所用时间是小明的1.2倍，两人相遇时的位置距A为________。 14. 如图所示，完全相同的甲、乙两个小球，甲球由橡皮筋系住，乙球由细绳系住，都从水平位置由静止开始释放。当两球到达悬点正下方A点时，橡皮条长度恰好与细绳长度相等，不考虑橡皮筋重、绳重及空气阻力大小，则该过程中乙小球下落时将________能转化为了动能，两小球在下落过程中重力所做功W甲________W乙，在A点时两球的速度v甲________v乙。（以上两空均选填“＞”、“＜”或“＝”） 15.频闪摄影是研究物体运动的常用实验手段，其原理是：在黑暗环境中，让相机快门一直开着进行长时间曝光，同时间隔时间相等的短暂闪光来间歇性地照亮物体，每一次闪光，就在传感器上记录一个清晰的瞬间影像。如图1，是某实验小组探究斜抛运动规律的实验装置，在暗箱正上方安装一个频闪相机A，记录小球的俯视运动，在暗箱右侧安装一个频闪相机B，记录小球的侧视运动。将小球从斜槽顶端N点静止自由释放，小球沿斜槽滚下。当小球从斜槽O点抛出时，得到如图2所示的频闪照片，P、Q、R分别为小球运动轨迹上的三个位置，P恰好是小球抛出后的最高点。（不计摩擦和空气阻力） （1）小组同学根据图2中相机A的记录结果，判断小球的俯视运动为匀速运动，其证据是________ ________________________________。 （2）有同学提出，P的高度要低于小球在斜面起始点N的高度，请根据题中提供的信息，从能量的角度解释原因________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________。 （3）根据题中提供的信息，请在图3坐标图中画出小球从O点到R点动能的大小变化的大致曲线。 1 / 15 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $