第15课时 动能和势能 机械能及其转化-【中考宝典】2026年物理总复习（广东专用版）

第一部分基础过关 第15课时 动能和势能 机械能及其转化 考点梳理 定义：物体能够① 我们就说这个物体具有能量，简称能。 能量的单位是② 能量 注：一个物体具有能量，是说物体具有做功的能力，不一定要做功。 例如静止在高山上的石头，具有重力势能（能量），但是没有做功。 莎 定义：物体由于③ 而具有的能。一切运动的物体都具有动能。 能 影响因素：物体的动能大小与④ 和⑤ 有关； 动能 和 质量相同的物体，⑥ 越大，它的动能越大： 动 势能 运动速度相同的物体，⑦ 越大，它的动能越大。 能和 重力势能： 定义：物体由于⑧ 并处在一定高度时所具有的能。 势 机能势能 影响因素：物体的⑨ 越大，⑩ 越高，它的重力势能就① 械 弹性势能： 必 定义：物体由于发生② 而具有的能。 及 影响因素：物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就③ 机 其 定义：动能、势能的统称。机械能=④ 十⑤ 转械 机械能间的转化 化能 重力势能 高度减小，速度增大 动能 速度诚小，高度增大 速度减小，弹性形变增大弹性势能 弹性形变诚小，速度增大 及 机械能守恒：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，但动能和势能的总和 其 ⑨ ,或者说，机械能是⑩ 的。 转 注：在只有重力、弹力做功时，机械能是守恒的，有其他外力做功时，机械能不守恒。 化 水能和风能：水电站是利用水的⑧ 来发电的，风力发电机是利用风的⑨ 来发电的。 课前小测 1.【人教图片素材改编】滚摆从图中的位置1静止释放，下降到位置2后再上升到达最高点位置3，随后 再次下降。这三个位置中，滚摆重力势能最大的是位置 (填写图中数字序号)，在此过程中滚摆 机械能是 (选填“增大”“减小”或“不变”)的。 (第1题图) (第2题图) 2.【粤沪九上教材图片改编】如图所示，射箭运动员把弓拉弯，放手后被拉弯的弓能把箭射出去。此过 程中从能量转化的角度看，是弓的 能转化为箭的 能。且在箭射出的角度相同的情 况下弓拉开的越满箭射的越 (选填“近”或“远”)。 103 口新课标中考宝典·物理（广东专用版） 3.【人教图片素材】如图所示，把一个铁锁用一根不可伸长的绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附 近，稳定后松手，铁锁向前摆去，铁锁摆回时 (选填“会”或“不会”)打到自己的鼻子。如果 不计空气阻力和摩擦，铁锁在摆动过程中，机械能是 (选填“守恒”或“不守恒”)的，铁锁在 从最低点摆向最高点的过程中动能逐渐转化为 上游水位 进水闸门 发电机 近地点 导管 下游水位 水轮机 远地点.。卫星 (第3题图) (第4题图) (第5题图) (第6题图) 4.【人教、粤沪教材图片改编】从19世纪末德国建成世界上第一座水电站以来，水力发电就成了水能利 用的主要形式。如图是水利发电站的原理图。关于水力发电下列说法不正确的是 ( A.上游的水向下沿着管道运动时重力势能转化为水的动能 B.运动的水流冲击水轮机使水轮机转动，水流的动能转化为水轮机的动能 C.水轮机带动发电机发电将电能转化为动能 D.水轮机带动发电机发电将动能转化为电能 5.【人教素材】如图所示，人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行，卫星在大气层外运行不受空气阻力，只 有动能和势能的相互转化，因此机械能 (选填“守恒”或“不守恒”)，当卫星从近地点向远地 点运行时，重力势能 ,速度会 (后两空均选填“增大”“不变”或“减小”)。 6.小明将排球斜向上抛出，排球离开手后，手对排球 (选填“做功”或“不做功”)，排球的运 动轨迹如图所示，a、b、c、d为轨迹上的点，其中a、c两点高度相同，则排球在a、b、c、d四点中点 的重力势能最大；排球在a点的机械能 d点的机械能。 重点实验 实验探究物体的动能跟哪些因素有关（课标必做实验） 【例1】如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，实验小组将小钢球从高度为h的同一 斜面上由静止开始滚下，推动同一木块向前移动一段距离、后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实 验，h1=h3>h2,ma=mB<mc。 【基础设问】 S1 (1)小钢球在滚下斜面的过程中 能转化为动能。小钢球的 wM555727777776 动能大小是通过 (选填“高度h”或“距离s”)的大小来反 S2 映的，这种方法在物理学中叫作 法。本实验用到的另一 naia7277 种物理探究方法是 法。 (2)在同样的水平面上，木块被撞得越远，小钢球对木块做的功就越 3 ,小钢球的动能就越 (3)分析比较甲、乙两图可得结论：物体的质量相同时，速度越大，动能越 104 第一部分基础过关 (4)比较 两图，可探究动能与质量的关系，此探究过程中两钢球刚到达水平面时的速度 (选填“相等”或“不相等”)，结论是 【变式设问】 (5)若水平面绝对光滑，木块受到小钢球撞击后将 (选填“能”或“不 能”)达到实验探究的目的。 (6)小丽根据乙、丙两图也得出了“物体的动能大小与质量有关”的结论，她的结论是否可靠？ 答： (选填“是”或“否”)，理由是 (T)小欣联想到“探究阻力对物体运动的影响”时，也用到了斜面，让小车从斜面顶端同一高度由静止滑 下，比较小车在不同表面滑行的距离，则小车在三个表面克服摩擦力做功 (选填“相等”或 “不相等”)。 【素养设问】 (8)实验过程中，小明发现木块移动的距离较短，不易进行观察和比较，对此请你写出一条改进措施： ;小华发现钢球从斜面滚下时，运动的方向难控制，有时撞不到木 块，有时撞歪了，请你为小华提供一种改进方案： (9)同学们进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大，于是利用实验器材进 行了测定，得到数据如表： 小球自由滚下到水平 木块被撞后运 实验序号 小球的质量m/g 面的速度v/(cm·s-1) 动的距离s/cm 1 30 2 4 2 30 4 16 3 60 2 8 分析表格中对应的数据可知， 对物体的动能影响更大。 易错辨析 易错点动能、势能及机械能的变化判断 【例1】科技赋能乡村振兴。如图所示，农业工作人员正在使用无人机给农作物喷洒 农药。无人机在某一高度沿水平方向匀速飞行喷洒农药的过程中，无人机的动能 ,重力势能 ,机械能 。（(均选填“增大”“减小”或“不变”) 【技巧规律】分析动能、势能和机械能的变化时要全面，既要考虑动能的常见影响因素“速度”和势能的 常见影响因素“高度”，也不能忽略另一影响因素“质量”。 举一反马 1.如图所示是小朋友玩蹦蹦床的情景：此过程中，小孩上升到最高点时的 能最大，上升时 能转化为 能；小孩在空中下落的过程中， 能转化为 能。小孩下落到最低点时蹦蹦床的 能最大（不 计空气阻力)。 105 口新课标中考宝典·物理（广东专用版） 易错点2判断物体机械能是否守恒 【例2】(2022·广东14题)图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C、 D、E点的动能和重力势能大小的示意图，则过山车的动能在 点最大，B点重力势能的大小 E点动能的大小。在这个过程中，过山车的机械能是 (选填“变化”或“不变”)的。 能量 四动能 ☐重力势能 777777 位置 甲 【技巧规律】1.根据物体运动的环境判断其机械能是否守恒时，关键要看是否有除重力以外的其他力做 功，当存在“不计阻力”“光滑”“真空”等说法且不受其他外力时，可认为机械能守恒。 2.如果物体是往复运动的，则可通过是否能达到一开始的相同高度来判断机械能是否守恒，若能达到， 则机械能守恒，达不到则机械能减小。 举一反目2.如图所示，不计空气阻力，同一小球从A点由静止释放，分别沿光滑轨道运 动到同一水平面上的B和C点，你认为到达B点和C点速度关系为s (选填“>” “=”或“<”)c,在此过程中小球的机械能 (选填“增大”“减小”或“不变"”)。 真题训练 考点1)动能和势能(5年2考) 1.(2024·河北)关于功和能，下列各种说法中正确的是 A.高度大的物体势能一定大 B.速度大的物体动能一定大 C.物体具有做功的本领，就说它具有能 D.物体运动时的机械能一定比它静止时大 2.(2025·长沙)在紧急救援时，可用充氦浮空器将发电机组升至高空发电，为现场提供照明和通信。 当浮空器匀速升空时，它的 ) A.动能增大 B.动能减小 C.重力势能增大 D.机械能减小 3.(2025·乐山)为响应国家“每日体育锻炼时间不低于两小时”的要求，某校 单位：m 组织学生远足爬山，开展户外运动。爬山区域等高线如图所示，不考虑重 力变化，队伍重力势能最大的位置是 A.A处 B.B处 500 00 400 00 C.C处 D.D处 拓展提升4.在“探究影响重力势能大小的因素”的实验中，小明将皮球浸湿，使其分别 从不同高度由静止自由下落，目的是探究重力势能的大小与 的关系。实验中 通过比较皮球在地上留下的水印大小来判断重力势能的大小，这种方法叫 (选 填“控制变量”或“转换”)法；如图是皮球在地上留下的水印A、B,水印 是皮球从较高处下落形 成的。 106 第一部分基础过关 考点2机械能及其转化(5年2考) 5.(2025·河北)如图为河北丰宁抽水蓄能电站（目前世界装机容量最大）的示意图。用电低谷时，通过电 力将水从下水库抽到上水库；用电高峰时，再由上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是( A.水从下水库被抽到上水库，重力势能减小 上水闻 B.物料运输车沿盘山路行驶，速度增大时，动能减小 C.放水发电时，水由上水库至下水库，水的机械能变大 D.水沿自流排水洞自动向下流动时，重力势能转化为动能 6,(2025·江苏)为防止“天降冰凌”产生危害，将除冰环从桥梁斜拉索上端由静止释 放，除去斜拉索上的积冰。除冰环在下滑过程中 ( A.只受重力作用 B.速度始终不变 C.一直处于平衡状态 D.机械能不断减小 7.(2025·扬州)如图是《天工开物》记载的我国古人磨面的场景。水从高处流下来， 能转化为 能，冲击水轮机带动石磨转动。石磨接触面粗糙，是为了 增大 拓展提升8.(2024·呼和浩特)如图所示，海天同学将小球由α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.(2025·苏州一模)如图所示，在光滑的水平面上，一根弹簧的左端固定在墙壁上，右端与一小球连 接，O点是弹簧原长时小球的位置。现对小球施加一个外力压缩弹簧使小球到达A点，然后释放小 球，小球将在AB之间来回运动。下列说法正确的是 ( A.小球运动到A点时，弹簧的弹性势能最小 B.小球运动到O点时，小球的动能最大 0 C.小球在O点左侧运动时，弹簧对小球的弹力是动力 D.小球在O点右侧运动时，弹簧对小球的弹力是阻力 素养题 10.(2024·广州改编)如图，某同学将篮球掷向地面，经过甲位置后碰到地面，接着向上反弹经过乙位 置，忽略空气的作用力。篮球从甲位置到碰到地面之前，机械能 (选填“守恒”或“不守恒”)。 篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如下表所示，则篮球与地面碰撞过程损失的机械能为 J,在乙位置时的动能为 J。 位置 机械能/灯 重力势能/灯 甲 13 6 乙 12 10 mnthn 107新课标中考宝典·物理（广东专用版） 【易错辨析 【例1】①④ 举一反三1.D 【例2】解：(1)小明的推力对展品做的功： W1=Fs=200N×3m=600J (2)展品克服重力做的功： W2=Gh=300N×1.5m=450J (3)展品克服重力做功的功率：P==450J=15W t 30 s 举-反三2.6000600 【真题训练】》 1.C2.C3.C 4.解：重力做的功：W=Gh=mgh=3×103kg×10N/kg ×1m=3×104J 答：略。 5.906.D7.D8.D9.D 10.解：(1)由速度一时间图像可知，自行车在7~12s做匀 速直线运动，速度v=6m/s,由牵引力一时间图像可 知，在7一12s牵引力大小 F=30N,所以摩擦力：f=F=30N (2)根据=可得，7~12s内行驶的路程：s=t=6 m/s×5s=30m 自行车克服摩擦力做功：W=fs=30NX30m=900J (3)此时功率为：P=W-900J=180w t 5s 答：略。 江素养题】 11.(1)4.890 (2)8000 12.(1)<>(2)0.30.10 第15课时 动能和势能 机械能及其转化 【考点梳理】 ①对外做功②焦耳③运动④物体的质量 ⑤运动的速度⑥运动的速度⑦质量⑧受到重力 ⑨质量⑩位置@越大②弹性形变⑧越大 ④动能⑤势能⑥不变⑦守恒⑧重力势能 ©动能 汇课前小测了 1.1减小2.弹性势动远 3.不会守恒重力势能4.C 5.守恒增大减小6.不做功b大于 重点实验 【例1】(1)重力势距离s转换控制变量(2)多大 (3)大(4)甲、丙相等物体的速度相同时，质量越 大，动能越大 (5)做匀速直线运动不能(6)否没有控制小钢球到 达水平面的速度相同(7)相等(8)增大钢球在斜面上 的高度将斜面换成斜凹槽(9)速度 【易错辨析 【例1】减小减小减小 举一反三1.重力势动重力势重力势动 弹性势 【例2】C等于变化 举一反三2.=不变 【真题训练】] 1.C2.C3.D4.高度转换B5.D6.D 7.重力势动摩擦力8.B9.B 【素养题了 10.守恒12 第16课时杠杆滑轮 〔考点梳理 ①支点②动力③阻力④动力⑤阻力 ⑥动力×动力臂=阻力X阻力臂⑦l>l,⑧l= ⑨R,>F:⑩距离①距离巴方向国省力四乞 G 2 ·⑩省 〔课前小测工 1.D2.C3.D4.1.5省力440 5.44130>6.省力B① 重点实验 【例】(1)平衡左水平方便在杠杆上直接读出力臂 (2)F14=F2L2115.0(3)1.53(4)变大动力 和动力臂不变，阻力臂变短，因此阻力变大(5)能直接 读出阻力的大小(6)得出普遍规律（避免实验的偶然 性)(7)力臂与杠杆平行（力臂与杠杆重合）(8)右 (9)偏小(10)不会该力的力臂为0(11)杠杆自重对 实验有影响(12)B(13)不相符B 【易错辨析了 【例1】如图所示： 个 B 举一反三 1.如图所示： 2.如图所示： 2 Z 【例2】A 举一反三3.D