第12讲 功和机械能（一）-2026-2027学年浙教版九年级科学上册

教师辅导讲义 学员编号： 年 级： 课 时 数： 1 学员姓名： 辅导科目： 学科教师： 授课类型 T同步( ) C专题( ) T能力( ) 授课日期及时段 年XX月XX日 教学内容 ( 第12讲 功和机械能（一） ) ( 同步知识梳理 )（大脑放电影~） 一．能量及其形式 1、认识能量 (一)我们的世界充满着能量 植物的生长、流星等自然现象都与能量相关;人类的切活动都离不开能量，我们需要能量来保证日常生活和工作，即使在睡觉的时候也需要消耗能量。 事例 说明 植物的生长需要能量 所有的自然现象都涉及能量 破坏力巨大的龙卷风具有能量 太阳的照射提供能量 运动员的奔跑需要能量 人类的一切活动每时每刻都离不开能量 人的学习需要能量 人睡觉时需要消耗能量 (二)通过斜面实验认识能量 实验装置 过程和现象 小球一旦从斜面滚下，它将会继续滚上另一个斜面， 如果没有摩擦力，不管斜面比斜面甲陡些还是缓些，小球总是会滚到斜面上的C处或另一斜面上的D处或E处，而C处或D、E处离桌面的高度与小球出发点A处的高度相同 解释 将小球提高到A处时，就给予了小球一种与升高高度相联系的能量 【拓展】 能量是客观存在的，与我们从力产生的效果中能够感受到力的存在一样，我们也可以从能量产生的效果中感受能量的存在。一般来说，如果一个物体能够使别的物体运动或产生变化，我们就说这个物体具有能量。能量的单位是焦耳,简称为焦，符号是J。 2、能量的形式 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。根据能量的特点大致可以分为机械能、化学能、声能、电能、电磁能、内能、核能等。 事例 具有的能量形式 做机械运动的物体 机械能 汽车行驶时需要的燃料 化学能 动听的音乐 声能 各种电池和发电厂提供的电 电能 核电站发电 核能 可见光、红外线紫外线、微波和X射线 电磁能 高温水蒸气 内能 所有的自然现象都涉及能量，人类的生命活动每时每刻也都离不开能量。流动的水具有机械能，现代生活离不开电能，现代交通离不开气油燃烧释放出的化学能，原子核发生变化时释放出核能，各种植物的生要依赖太阳能..... 【拓展】 几种能量: 潮汐能：在海洋的潮汐中蕴藏的能量; 生物质能：太阳能以化学能的形式贮存在生物体中，即以生物体为载体的能量; 核能：原子核发生变化时释放的能量; 地热能：是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩。 二．机械能 1、动能 (一)动能的概念 物体由于运动而具有的能量叫做 。一切做机械运动的物体都具有动能。例如:飞翔的小鸟、行走的人、行驶的汽车、流动的水和空气等，都具有动能。 (二)探究影响动能大小的因素 (1)提出问题:动能的大小与哪些因素有关? (2)猜想与假设:物体动能大，表示物体由于运动而具有的能量大，所以动能可能与物体的 有关，还可能与 有关。 (3)设计实验与制订计划:让小车从斜面上滑下，碰到一个木块上，推动木块做功。在同样的水平面上，通过木块被推动的距离大小，判断出小车动能的大小。 ①探究动能大小与速度的关系:让同一小车从不同高度滑下，看哪次木块被推得远 ②探究动能大小与质量的关系:换用质量不同小车，让它们从同一高度滑下，看哪个小车把木块推得远 (4)进行实验与收集证据: ①同一小车从不同高度滑下，小车碰撞木块时的速度不同。高度越高，小车滑下时速度越大，木块被推得越远，说明 。 ②不同小车从同一高度滑下，小车碰撞木块时的速度相同。质量大的小车将木块推得远，说明 。 (5)实验结论:物体动能的大小与物体的质量和运动速度有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能 ；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也 。 (三)在探究和理解动能大小与哪些因素有关时，应注意以下两点 (1)因动能的大小与物体的质量、运动的速度两个因素有关，所以要用 的方法进行实验。 (2)一切运动的物体都具有动能，物体的动能由物体的质量和其速度的大小共同决定，在比较物体的动能大小或分析物体动能大小的变化时，要同时考虑到物体的质量和物体的速度两个因素，不能只考虑其中的一个方面。例如:一颗子弹的速度大于火车的速度，并不能说明子弹的动能就一定比火车的动能大，因为子弹的质量比火车的质量小得多；也不能因为火车的质量比子弹的质量大得多，就认为火车的动能就一定比子弹的动能大，因为火车的速度比子弹小得多。 【拓展】 ①任何物体都有质量，无论固体、液体还是气体，只要它是运动的，它就具有动能。 ②本实验主要运用了 (控制物体的质量或物体的速度相同)和 (根据小车将木块推动的距离远近来判断小车具有的动能大小)。 2、势能 (一)重力势能 (1)定义:物体由于被举高而具有的能量叫做 。 判断一个物体是否具有重力势能，关键是看此物体相对某一个平面有没有被举高，即相对此平面有没有一定的高度。 若有，则物体具有重力势能；若没有，则物体不具有重力势能。 (2)探究影响重力势能大小的因素的实验 实验原理 金属小球的重力势能由被金属小球所撞出的沙坑的深度和大小来表示，撞出的沙坑越深越大，表明金属小球的重力势能越大 实验过程 a.探究重力势能与高度的关系:从不同高度自由释放同一金属小球，观察并记录金属小球所撞出沙坑的深度和大小； b.探究重力势能与质量的关系:从同一高度自由释放质量不同的金属小球，观察并记录金属小球所撞出沙坑的深度和大小 实验现象 a.同一个金属小球，下落高度越高，金属小球所撞出的沙坑越深越大； b.下落相同的高度，质量越大的金属小球撞出的沙坑越深越大 分析现象 得出结论 a.在质量相同时，物体被举得越高，它具有的重力势能越大； b.物体被举高的高度相同，物体的质量越大，它具有的重力势能就越大 (3)物体的重力势能大小与物体的 和被举高的 有关。物体的质量越大，被举得越高，它具有的重力势能就越大。 (二)弹性势能 (1)定义:物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做 。例如，张开的弓、拉长的橡皮条、卷紧的钟表发条、压弯的杆等都是由于发生形生弹性形变而具有了弹性势能。判断一个物体是否具有弹性势能，关键是看物体是否发生了弹性形变，若物体发生了弹性形变，则此物体具有弹性势能。 (2)影响弹性势能大小的因素:弹性势能的大小与物体 有关。物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。例如，射箭时手拉弓弦使弓的弹性形变越大，弹性势能就越大，箭就射得越远。同样，机械表内发条卷得越紧，弹性形变越大，弹性势能就越大，机械表走动的时间就越长。 【拓展】 在没有特别指明的情况下，“高度”一般是相对于地面而言的，在初中阶段通常认为地面上的物体具有的重力势能为零。 弹性势能说明： (1)不是所有发生形变的物体都具有弹性势能，如橡皮泥发生形变就不具有弹性势能，因为它发生形变后不能恢复原状，属于塑性形变。具有弹性的物体也不一定具有弹性势能，若弹簧被拉伸，超出弹性限度，不能恢复原状，此时弹簧就不具有弹性势能。 (2)要判断物体的弹性势能是否发生了变化，关键是要看此物体的形变程度有没有发生改变。若物体的形变程度变大，则物体的弹性势长能变大；若物体的形变程度变小，则物体的弹性势能变小。 3、动能和势能的转化 (一)动能和重力势能的相互转化 动能和重力势能之间可以相互转化，一般发生在重力作用下的运动过程中。 (1)摆锤的摆动:在摆锤向下摆动的过程中，高度越来越低，速度越来越大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能:在摆锤摆过中点向上摆动的过程中，高度越来越高，速度越来越小，重力势能增大，动能减小，动能转化为重力势能。 (2)滚摆的运动:在滚摆下降的过程中，高度越光越低，速度越来越大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能；在滚摆上升的过程中，高度越来越高，速度越来越小，重力势能增大，动能减小，动能转化为重力势能。 (3)高处滚下的小球:小球在最高点运动速度是零，不具有动能，只具有重力势能； 到最低点只具有动能；之间既有动能又有重力势能。最高点开始小球在滚动过程中，重力势能转化为动能；最低点开始动能转化为重力势能。 (二)动能和弹性势能的相互转化 一个木球从高处滚下来，撞击到弹簧片上。 研究的过程 球的速度 动能 弹簧片形变程度 弹性势能 能的转化 木球压弯弹簧片 不断减小直至为零 不断减小直至为零 由小变大 不断增大 动能转化为弹性势能 弹簧片把木球弹回 由零不断增大 由零不断增大 由大变小 不断减小，直至为零 弹性势能转化为动能 三．机械能守恒 动能和势能之和称为机械能。物体的动能和势能可以相互转化，而且在转化过程中，如果只有动能和势能的相互转化,机械能的总量就保持不变，即机械能守恒。 (一)动能和势能转化的应用 动能和势能的相互转化有着广泛的应用。如撑杆跳高运动员起跳后，身体不断上升，撑竿剧烈弯曲，动能转化为运动员的重力势能和撑竿的弹性势能。当上升到一定高度时，动能变得很小。此后，撑竿的弹性势能将逐渐转化为运动员的重力势能。水力发电站是利用水的势能转化为水的动能，再转化为叶轮的动能，进而带动发电机发电的。 【拓展】 正确分析动能和势能的相互转化，可分以下几步进行: (1)明确研究对象和所要研究的过程。 (2)物体在起始位置所具有的动能、势能。 (3)在运动过程中，物体的位置、形状、速度是否发生变化，如何变化，物体的重力势能、弹性势能、动能是否变化。 (4)得出结论:减小的一种形式的能必定转化为增大的另一种形式的能。 (二)机械能守恒的模型 单摆模型 滚摆 水平弹簧 竖直弹簧 ( 题型 1 -复习：各种形式的能 )（热个身先~~~） 1．（2025秋•桐乡市期末）据统计，全球平均每年都会发生十多次7级以上的地震。地震的破坏性是由于：地壳岩石在地球内力的作用下，发生断裂或错位时会释放出巨大的（　　） A．声能 B．机械能 C．化学能 D．电磁能 2．（2025秋•临平区期末）用导线将开关、灵敏电流计和材质不同的钥匙甲、乙相连，将两钥匙插入橙子中（如图），闭合开关，灵敏电流计指针发生偏转。该橙子电池的能量直接来源于（　　） A．机械能 B．电能 C．核能 D．化学能 3．（2025秋•温岭市期末）物质与能量是构成自然世界的基本要素，能量的形式多种多样。下列图示中，其中的能量形式与其它三项不同的是（　　） A．青草的能量 B．汽油的能量 C．食物的能量 D．瀑布的能量 4．（2025秋•平阳县期中）在“电闪雷鸣”这一自然现象中，没有涉及到的能量形式是（　　） A．电能 B．声能 C．光能 D．核能 5．（2025秋•温州月考）陶山甘蔗是温州市瑞安陶山镇朝，经千年种植技术改良形成稳定特性，请回答4﹣7题： 物质与能量是构成自然世界的基本要素，能量的形式多种多样。下列图示中，所含的能量形式与甘蔗中的能量不同的是（　　） A．青草的能量 B．汽油的能量 C．干电池储存的能量 D．转动风车的能量 6．（2025秋•婺城区校级期中）能量形式多种多样，下列有关物体具备的能量描述错误的是（　　） A．奔跑的豹具有动能 B．牛吃的草具有化学能 C．天空的闪电具有光能、电能等 D．遥控器发出的电磁辐射具有声能 7．（2025秋•玉环市期末）2025年5月19日，中国向南太平洋海域发射一枚洲际导弹东风31﹣AG，射程约为12000千米，这是一次全射程试验，覆盖范围可及美国大部分地区，此次发射采用固体燃料推进，全程飞行时间约30分钟。 （1）导弹中使用的固体燃料中储存了　 　 能。 （2）导弹飞行的平均速度约为　 　 千米/时。 8．（2024秋•衢州期末）2024年4月25日，神舟十八号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功。 （1）火箭发射时，飞船从静止到运动获得了 　 　 能。 （2）选择飞船为参照物，乘坐飞船的航天员是 　 　 的。（填“运动”或“静止”） 9．（2024秋•江北区期末）填写下列物体或现象中所具有的能： （1）奔跑的猎豹具有　 　 。 （2）汽车中的汽油具有　 　 。 （3）电池放电时能释放　 　 。 （4）遥控器发出的电磁辐射具有　 　 。 ( 题型 2-机械能的分类及影响因素 )（热个身先~~~） 10．（2025秋•金东区期中）高空抛物是极不文明的行为，会造成很大的危害。因为高处的物体具有较大的（　　） A．重力势能 B．动能 C．重力 D．体积 11．（2025秋•浙江期中）物体由于运动而具有的能量叫做动能，下列物体不具有动能的是（　　） A．在轨道上运动的过山车 B．飞翔的小鸟 C．坐在教室里上课的中学生 D．掷出的铅球 12．（2025秋•上城区校级期中）如图所示为木质弹簧门，用力将其推开后总能自动关闭。这是由于门被推开时弹簧积蓄了（　　） A．动能 B．重力势能 C．弹性势能 D．热能 13．（2026•仙居县模拟）如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面上，小球由A点以速度v沿轨道滚下，经过右侧等高点B后到达最高点C。下列分析正确的是（　　） A．小球在A、B两点的速度相同 B．小球在A、C两点的机械能相同 C．小球在A、B两点的重力势能相同 D．小球在A、C两点的重力势能相同 14．（2026•绍兴一模）桥梁斜拉索上的“冰凌”掉落易产生危害，可将除冰环从斜拉索上端释放，下滑过程除去拉索上的冰。除冰环在下滑过程中（　　） A．只受重力作用 B．速度始终不变 C．机械能保持不变 D．重力势能不断减小 15．（2024秋•温州期末）无障碍坡道为行走不便者提供了出行便利。为保障使用者安全，其坡度及坡面设计需符合一定规范。据此回答下面小题。无障碍坡道坡面有“防滑纹理”，能减缓轮椅增速。较小速度的轮椅具有较小的（　　） A．重力势能 B．弹性势能 C．动能 D．化学能 16．（2024秋•上城区校级月考）疫情期间，某快递公司用无人机进行无接触配送包裹。无人机携带包裹匀速上升时，包裹的（　　） A．动能减少，重力势能增加 B．动能不变，重力势能增加 C．动能不变，重力势能不变 D．动能增加，重力势能减少 17．（2025•永嘉县模拟）关于动能的概念，下列说法中正确的是（　　） A．速度大的物体具有的动能一定大 B．质量大的物体具有的动能一定大 C．运动物体只具有动能 D．一切运动的物体都具有动能 18．（2026•普陀区二模）在游乐场里，小科乘坐如图所示匀速转动的“摩天轮”，从底端向最高点运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小科处于平衡状态 B．小科的动能保持不变 C．小科的重力势能保持不变 D．小科的机械能先增大后减小 19．（2024秋•义乌市期中）如图运﹣20加油机为歼﹣16空中受油的照片，运﹣20加油机采用的是三管加油方式。也就是说，它可以同时为三架歼﹣16飞机进行空中燃料补充。在水平匀速加油过程中，“歼﹣16”的动能和势能变化情况为（　　） A．动能减少，重力势能减少 B．动能减少，重力势能增加 C．动能增加，重力势能增加 D．动能增加，重力势能减少 ( 题型 3-动能和势能影响因素的探究 )（热个身先~~~） 20．（2026•萧山区二模）为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学们设计了如图所示的实验，利用金属小球沿斜面滚下去撞击水平面的木块。请回答下列问题： （1）本实验是利用　 　 来比较小球动能的大小。 （2）有同学说：水平面做得越光滑越好，你认为该同学说法对吗？并说明理由：　 　 。 （3）实验后，同学们联想到在交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”。那么在影响物体动能大小的因素中，哪个因素的影响更大呢？于是利用上述器材进行了实验，得到的数据如表。 实验序号 小球的质量m/g 小球自由滚下的高度h/cm 木块被撞后运动的距离s/m 1 30 10 4 2 30 20 16 3 60 10 8 ①在探究“超载”隐患时，应选择　 　 序号的实验进行比较。 ②分析表格中对应的数据可知：当发生交通事故时，　 　 造成的危害更严重。 21．（2026春•义乌市校级月考）动能的大小与哪些因素有关呢？小雨用一个斜面、一条长木板和一个纸盒，两个不同质量的小球，设计了如图所示的甲、乙、丙三次实验，测量出每次实验中纸盒移动的距离，再通过比较分析得出结论。 （1）小雨通过观察比较纸盒移动的距离来比较小球动能的大小，这种科学研究的方法与以下选项中不相同的是　 　 。 A.研究磁场时用磁感线表示 B.用黄豆和芝麻混合前后的体积变化，来帮助研究分子间隙 C.研究压力的作用效果与受力面积的关系时，控制压力的大小相同 D.电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流，我们可以通过电路中的灯泡是否发光去确定 （2）要探究动能与质量的关系，应选图甲和图　 　 进行实验。 （3）实验中观察到纸盒移动的距离图丙比图甲短，可得出的结论是　 　 。 （4）图甲和图乙实验开始时，把小球静止放在同一高度的目的是　 　 。 22．（2025秋•象山县校级期末）为研究影响动能大小的因素，小柯利用生活中的材料设计如图所示的装置展开了实验探究。 【实验设计】实验一：将质量不同的钢球和玻璃球（m钢＞m玻璃）从相同的高度（h2＝h3）释放，观察到第二根亚克力管中钢球撞击物块运动的距离比第三根管中玻璃球撞击物块运动的距离多；实验二：将质量相同的钢球分别从不同的高度（h1＜h2）释放，观察到第二根亚克力管中钢球撞击物块运动的距离比第一根管中多。 请根据已知信息回答以下问题： （1）本实验使用亚克力管的好处是　 　 ； （2）本实验通过　 　 来比较动能大小，体现的科学思想是　 　 ； （3）通过实验二的结果，可以得到结论：　 　 。 23．（2026•浙江模拟）在做“验证重力势能大小与质量的关系”实验时，小明的实验步骤如下。 ①在一个铝盘中放入一定厚度的细沙； ②选择材质相同的三个金属小球； ③将一根刻度尺竖直立在细沙上，在一定高度自由释放小球，观察被金属小球撞击后的 沙坑深度； ④抹平细沙后，更换质量不同的小球，重复步骤③； ⑤观察并记录实验现象，填入下表，得出实验结论。 金属小球 下落高度 小球质量 沙坑深度 A 20cm m1 较深 B 20cm m2 深 C 20cm m3 浅 （1）本实验通过 　 　 比较小球间的重力势能的大小。 （2）款式甲为实心小球，款式乙为空心小球。小明认为该实验应选择乙款金属小球进行实验，理由是 　 　 。 （3）据表分析，三个金属小球m1、m2、m3之间的大小关系为 　 　 。 （4）小明思考能否用弹性海绵代替细沙来进行实验，请简要说明你的想法及理由 　 　 。 24．（2025秋•嵊州市期末）弹簧的弹性势能跟哪些因素有关，小科提出了如下猜想： 猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关。 猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关。为此，小科选用材料不同的两根弹簧A和B（长度和粗细相同）。 小球、木块和刻度尺各一个，设计了如图所示的实验进行探究。每次实验前，把木块置于同一起始位置，最后得到以下实验记录表： 实验次数 使用的弹簧 被压缩后弹簧的长度/cm 木块移动的距离 ① 弹簧A 3 s1 ② 弹簧A 5 s2 ③ 弹簧B 3 s3 ④ 弹簧B 5 s4 （1）验证猜想一的实验方案为：将小球置于同一弹簧的右端，并将弹簧压缩　 　 （“相同”或“不同”）长度，松开后小球会撞击木块。通过比较　 　 来得出前后两次弹簧的弹性势能大小。 （2）弹簧将小球弹开的过程中，弹簧的弹性势能转化成小球的　 　 能。 （3）比较实验②和④，若实验结果为：　 　 ，说明猜想二正确。 25．（2025秋•鹿城区校级期中）小实用大小不同的钢球、小桌子、沙坑等，做了“重力势能的大小与哪些因素有关”的探究实验。 （1）为探究重力势能与质量的关系，小实设计了如图所示A、B两种方案。关于大、小钢球释放的起始位置，从控制变量的角度分析，小实选择方案B而不选择方案A的原因是　 　 。 （2）本实验中的重力势能大小指的是　 　 。 A.钢球刚释放时的重力势能大小 B.钢球刚碰到小桌子时的重力势能大小 C.小桌子放在沙坑上时的重力势能大小 D.小桌子陷入沙坑后的重力势能大小 （3）小实通过实验，将数据详细记录在下面的表格中。 实验序号 钢球质量m（千克） 钢球下落高度h（米） 小木桌陷入沙坑的深度D（米） 1 0.1 0.6 0.024 2 0.1 0.9 0.030 3 0.2 0.3 0.024 4 0.2 0.6 0.035 5 0.3 0.3 0.030 6 0.3 0.4 0.035 ①分析比较实验序号1、2或3、4或5、6，可得出结论：　 　 。 ②小实进一步分析表中数据，认为质量与高度对重力势能的影响程度是相同的。请在表中选出能支持这观点的组别　 　 （填序号）。 ( 题型 4-动能和势能的相互转化 )（热个身先~~~） 26．（2025秋•天台县期末）下列有关四幅图的观点中（不计摩擦），分析错误的是（　　） A．图甲中，卫星在近地点的速度最大 B．图乙中，小球运动到位置③时速度不为零 C．图丙中，滚摆在下降过程中动能逐渐减小 D．图丁中，人起跳离开地面后只受重力的作用 27．（2026•绵阳模拟）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 28．（2026春•西湖区校级月考）跳台滑雪是一种雪上竞技项目，若某运动员在该项目过程中的运动轨迹（a→b→c→d→e）如图所示，若不计空气阻力，则下列有关能量随时间变化的趋势正确的是（　　） A．①②③ B．①② C．①③ D．②③ 29．（2025秋•临海市期末）如图为人造卫星绕地球运动的示意图。卫星离地球中心最近的点叫做近地点，离地球中心最远的点叫做远地点。卫星从近地点运动到远地点的过程中，它的动能和势能的变化情况是（　　） A．动能不变，势能增加 B．动能不变，势能不变 C．动能增大，势能减小 D．动能减小，势能增大 30．（2026•杭州二模）如图，小观在荡秋千，从左侧最高点入静止向右运动，经过最低点O摆动到右侧最高点D，再摆回到左侧最高点C（图中未画由）、图中B与D等高。则（　　） A．点C与点B重合 B．从A到O，减小的重力势能全部转化为动能 C．AD之间的高度差等于DC之间的高度差 D．从A﹣D过程中，若在P点没坐稳，最可能沿着方向3掉落 31．（2025秋•杭州期末）反曲弓由弓体和弓弦结构组成。拉弓时，弓弦长度几乎不变，弓体发生明显弯曲。在拉弓过程中，拉力与张弓距离的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．拉弓的过程中，拉力与张弓距离的关系是成正比的 B．若换用更重的箭，其他条件不变，射出的箭的速度会变大 C．阶段一和阶段三，人做的功大小相同 D．若张弓后不搭箭直接释放弓弦，弓的弹性势能会转化为弓的动能 32．（2025•上城区校级模拟）如图所示，从A点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示，C、F两处等高，D为球与水平地面的接触点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．小球在A点只具有动能 B．小球在C点的动能小于在F点的动能 C．小球从E点到F点的过程中，机械能变大 D．小球从D点离开地面到达E点的过程中，动能转化为重力势能 33．（2025•萧山区校级二模）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位置到落地前一瞬间，弹簧的弹性势能转化为小球的动能 D．小球落地位置不同是因为在B点小球的动能不同 34．（2025秋•西湖区校级期中）三个相同的小球以同样的速度v从同一高度抛出，甲、乙沿着与水平方向成θ角斜向上抛出，甲沿光滑斜面、乙在空中、丙沿竖直方向抛出，若不计空气阻力，小球能到达的最高点分别为h1、h2和h3，则三者的关系是（　　） A．h1＝h2＝h3 B．h3＝h1＞h2 C．h3＞h1＝h2 D．h3＞h1＞h2 35．（2025•嘉兴二模）将甲、乙、丙三个相同的小球，从光滑斜面的顶端A点同时静止滑下，如图所示。实验发现，乙小球第一个到达底部B点，丙小球第二个到达底部B点，甲小球第三个到达底部B点，不计空气阻力，下列关于小球通过底部时的速度，说法正确的是（　　） A．v甲＞v乙＞v丙 B．v乙＞v甲＞v丙 C．v丙＞v乙＞v甲 D．v甲＝v乙＝v丙 36．（2025•浙江自主招生）滑板深受青少年喜欢，如图是U型滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台A处由静止下滑，仅依靠滑行，滑到与A相同高度的滑台B处时静止。据图分析下列对运动员的有关描述，错误的一项是（　　） A．从A滑到B过程中受非平衡力作用 B．若在O处站立起来，运动员动能变小 C．为滑到C点，可在B处竖直向上跳 D．从A滑到B过程中机械能变小 ( 题型 5-机械能守恒 )（热个身先~~~） 37．（2026•玉环市模拟）将甲、乙、丙三个相同小球，从顶端A点同时由静止沿光滑的不同斜面滑下（如图所示）。若不计空气阻力，则小球到达底部B点时的速度大小关系为（　　） A．v乙＞v丙＞v甲 B．v甲＞v丙＞v乙 C．v乙＞v甲＞v丙 D．v甲＝v乙＝v丙 38．（2025秋•临平区期末）小金同学荡秋千时，从A开始由静止出发，直到最高点D后折返，圆弧AD上C点与A点等高。下列讨论中正确的是（　　） A．从A到C，人的重力势能始终不变 B．从A到C，人的动能始终不变 C．从A到D，人的机械能不守恒 D．从A到D，人与秋千组成的系统能量不守恒 39．（2025秋•象山县校级期末）2025年4月19日，李晨洋以5米63的成绩获得中国田径街头巡回赛厦门站男子撑杆跳冠军。如图所示，撑杆跳分为助跑、起跳、越杆三个过程，下列说法正确的是（　　） A．助跑时，运动员的动能变大，惯性变大 B．整个过程中机械能不守恒 C．越杆达到最高点时，运动员的速度为0 D．起跳时，杆的弹性势能全部转化成运动员的动能 40．（2025秋•拱墅区校级期末）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 41．（2025•钱塘区二模）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，其中甲为白球被击打后瞬间，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。假设两球完全一样，桌面粗糙程度相同。下列有关说法正确的是（　　） A．白球由甲点到乙点，机械能守恒 B．黑球由丁点到戊点，是因为受到推力作用 C．甲点白球的机械能等于两球撞击后机械能之和 D．两球撞击后的瞬间，乙点白球的机械能小于丁点黑球的机械能 42．（2024秋•上虞区期末）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 43．（2026•西湖区校级一模）如图所示情景是一种游戏，叫做蹦极。游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下。图中a点是弹性绳子自然下垂时绳下端的位置，c点是游戏者所到达的最低点。对于游戏者离开跳台至最低点的过程，下列说法正确的是（　　） A．游戏者的动能一直在增加 B．游戏者减少的重力势能全部转化为动能 C．游戏者通过a点之后，绳子具有弹性势能 D．游戏者到c点时，他的动能最大 44．（2025秋•拱墅区校级期末）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 45．（2025秋•浙江期中）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 46．（2025秋•萧山区期中）蹦床是体育比赛项目，比赛所用蹦床的床面弹性很大，运动员可在上面反复弹跳。从高空落下的运动员刚好与水平床面接触的点为A点，能到达的最低点为B点，如图所示，下列结论正确的是（　　） A．运动员到达A点时，处于平衡状态 B．运动员到达B点时，处于平衡状态 C．运动员从A点到B点的运动过程中，动能变大 D．运动员从A点到B点的运动过程中，蹦床弹性势能在变大 47．（2024秋•桐乡市期中）弹簧左端固定，右端可自由伸长到P点，在弹簧右端系住一物块，置于粗糙水平面上。现将弹簧压缩使物块到A点，静止释放，物块可一直运动到B点，然后返回，往返几次后最终停止。以下说法正确的是（　　） A．物块每次经过P点时的速度大小都一样 B．物块最大动能出现在第一次经过P点时 C．物块第一次向左运动的最大速度出现在P点之右 D．物块最终将停在P点 48．（2024秋•长兴县校级期中）如图所示，在光滑的水平台面上，一轻质弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置，然后释放小球，小球就在AB间做往复运动（已知AO＝OB）。不计空气阻力，小球从A位置运动到B位置的过程中，下列判断正确的是（　　） A．小球在A点时，弹簧的弹性势能最小 B．小球在B点时，动能最大 C．小球在O点时，动能最大 D．小球在B点时，弹簧的弹性势能最小 ( 课堂练习 ) 49．如图所示，将小球拉到A点后松手，小球从A点下落到B点，又从B点上升到C点，之后来回摆动多次静止在B点。下列说法正确的是（　　） A．小球从A点到B点过程中，动能转化为重力势能 B．小球从B点到C点过程中，重力势能转化为动能 C．小球从A点到C点过程中，重力势能先增大后减小 D．小球上升到C点时若绳子突然断了，小球会竖直下落 50．（2025•涪城区三模）随着科技的发展，人工智能逐渐融入我们的生活。一辆电动无人扫地车在平直的公路上匀速前进，并不断的将地面上的垃圾吸入车内。此过程中，扫地车整体的（　　） A．动能不变，重力势能变大，机械能变大 B．动能变大，重力势能变大，机械能变大 C．动能不变，重力势能不变，机械能不变 D．动能变大，重力势能不变，机械能变大 51．（2024秋•宁波期末）巴黎奥运会上，樊振东以大比分击败莫雷加德，赢得了巴黎奥运会乒乓球男子单打项目的金牌。如图是乒乓球落到球台上后又弹起的示意图，下列说法正确的是（　　） A．该过程中乒乓球的机械能守恒 B．乒乓球在A点重力势能一定等于C点 C．乒乓球在B点时动能为零，势能不为零 D．从B点到D点，乒乓球的势能全部转化为动能 52．（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 53．（2025•杭州竞赛）如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处，然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处，其中A、B两点距离水平面的高度分别为h1、h2（忽略空气阻力）。则C点距离水平面的高度为（　　） A．h1﹣h2 B．2h1﹣h2 C．2h2﹣h1 D．h1﹣h2/2 54．（2025秋•舟山期末）在探究弹性势能的大小跟弹簧被压缩的程度有关时，小舟选用同一弹簧、小球、木块和长刻度尺等器材，设计如图所示的实验装置进行了探究。 （1）由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验中弹性势能的大小通过木块移动的距离来体现的，下列实验中也用到此方法的是 　 　 （填序号）。 ①探究“杠杆的平衡条件” ②研究“电热跟哪些因素有关” ③探究“影响导体电阻大小的因素” ④探究“影响电磁铁磁性强弱的因素” （2）小舟的实验数据记录如下表，若实验结果为 　 　 （比较s1、s2、s3的大小），则说明弹簧被压缩的程度越大，弹性势能也越大。 序号 弹簧被压缩的长度/cm 木块移动距离s/cm ① 2 s1 ② 5 s2 ③ 8 s3 （3）若要研究弹性势能的大小与弹簧的材料是否有关，应将不同材料的弹簧压缩到 　 　 （选填“相同”或“不同”）长度进行实验。 （4）小舟继续用该装置来探究物体动能大小与质量的实验，设计了如下实验方案：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度，静止释放，撞击相同位置的同一木块，比较木块被撞击后移动的距离。小普同学从能量转化的角度分析，认为该方案不可行，其理由是 　 　 。 ( 课后练习 ) 55．（2025•舟山模拟）如图所示是2026年1月19日神舟二十号飞船返回过程中进入大气层后加速下降的场景。下列关于飞船加速下降过程中的能量变化情况分析，正确的是（　　） A．动能增加，重力势能增加 B．动能增加，重力势能减少 C．动能减少，重力势能增加 D．动能减少，重力势能减少 56．（2025秋•舟山期中）如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后，在空中飞行过程中动能随时间变化的曲线最接近的是（　　） A． B． C． D． 57．（2025•浙江模拟）如图1所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图像如图2所示，下列说法正确的是（　　） A．t1～t2过程中，小球做先减速后加速运动 B．t1～t3运动过程中，小球的机械能守恒 C．t2～t3过程中，小球的动能先增加后减小 D．t2～t3这段时间内，小球的机械能先增大后减小 58．（2025•柯城区校级四模）如图为某次跳台滑雪比赛中运动员的运动轨迹，运动员从A点出发，最终在E点停下。不计空气阻力时，运动员的各类能量大致变化情况如图所示，分析正确的是（　　） A． B． C． D． 59．（2025•浙江模拟）投掷实心球是我市中考体育选考项目之一。小科同学选定了该项目，为此他利用课余时间积极参加投掷实心球训练。图甲为实心球出手后的运动示意图，其中v0是实心球出手瞬间的速度，θ是出手角度，h是出手高度。图乙为投掷距离s随出手角度θ变化的图像。下列说法错误的是（　　） A．实心球离手后至落地过程中，实心球的动能先减小后增大 B．实心球在运动到最高点时，如果一切外力全部消失，实心球将会做匀速直线运动 C．实心球的投掷距离s随出手角度θ的增大而先增大后减小，出手角度θ＝40°时，投掷距离s最大 D．如果要探究实心球投掷距离s是否与出手高度h有关系，那么只需控制出手角度θ相同即可 60．（2025秋•诸暨市期末）小明探究“物体动能大小与物体的速度、质量关系”实验，先采用教材实验方案，将质量大的铜球和质量小的钢球从光滑斜面的H1高度处静止下滑，到达斜面底端撞击纸盒，纸盒在水平桌面上滑行一段距离停下来。实验结果如图，虚线纸盒为纸盒的停留位置。 （1）实验中将小球放置相同高度的目的是　 　 。 （2）甲、乙实验中，可通过比较　 　 来反映物体动能的大小。 （3）根据实验甲、乙的结果，得出的实验结论是　 　 。 （4）接着小明设计了实验丙进行替代，让金属块从光滑斜面的H1高处静止下滑，测量其在水平桌面上滑行距离。改用材质相同、质量不同的金属块，重复实验丙，记录数据，实验结果如表。小明发现根据此方案得出的实验结论与教材实验不同，请从能量转换角度分析原因　 　 。 质量m/kg 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 滑行距离s/m 0.42 0.41 0.43 0.42 0.43 0.42 ( 第 1 页 共 23 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 教师辅导讲义 学员编号： 年 级： 课 时 数： 1 学员姓名： 辅导科目： 学科教师： 授课类型 T同步( ) C专题( ) T能力( ) 授课日期及时段 年XX月XX日 教学内容 ( 第12讲 功和机械能（一） ) ( 同步知识梳理-1 )（大脑放电影~） 一．能量及其形式 1、认识能量 (一)我们的世界充满着能量 植物的生长、流星等自然现象都与能量相关;人类的切活动都离不开能量，我们需要能量来保证日常生活和工作，即使在睡觉的时候也需要消耗能量。 事例 说明 植物的生长需要能量 所有的自然现象都涉及能量 破坏力巨大的龙卷风具有能量 太阳的照射提供能量 运动员的奔跑需要能量 人类的一切活动每时每刻都离不开能量 人的学习需要能量 人睡觉时需要消耗能量 (二)通过斜面实验认识能量 实验装置 过程和现象 小球一旦从斜面滚下，它将会继续滚上另一个斜面， 如果没有摩擦力，不管斜面比斜面甲陡些还是缓些，小球总是会滚到斜面上的C处或另一斜面上的D处或E处，而C处或D、E处离桌面的高度与小球出发点A处的高度相同 解释 将小球提高到A处时，就给予了小球一种与升高高度相联系的能量 【拓展】 能量是客观存在的，与我们从力产生的效果中能够感受到力的存在一样，我们也可以从能量产生的效果中感受能量的存在。一般来说，如果一个物体能够使别的物体运动或产生变化，我们就说这个物体具有能量。能量的单位是焦耳,简称为焦，符号是J。 2、能量的形式 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。根据能量的特点大致可以分为机械能、化学能、声能、电能、电磁能、内能、核能等。 事例 具有的能量形式 做机械运动的物体 机械能 汽车行驶时需要的燃料 化学能 动听的音乐 声能 各种电池和发电厂提供的电 电能 核电站发电 核能 可见光、红外线紫外线、微波和X射线 电磁能 高温水蒸气 内能 所有的自然现象都涉及能量，人类的生命活动每时每刻也都离不开能量。流动的水具有机械能，现代生活离不开电能，现代交通离不开气油燃烧释放出的化学能，原子核发生变化时释放出核能，各种植物的生要依赖太阳能..... 【拓展】 几种能量: 潮汐能：在海洋的潮汐中蕴藏的能量; 生物质能：太阳能以化学能的形式贮存在生物体中，即以生物体为载体的能量; 核能：原子核发生变化时释放的能量; 地热能：是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩。 二．机械能 1、动能 (一)动能的概念 物体由于运动而具有的能量叫做动能。一切做机械运动的物体都具有动能。例如:飞翔的小鸟、行走的人、行驶的汽车、流动的水和空气等，都具有动能。 (二)探究影响动能大小的因素 (1)提出问题:动能的大小与哪些因素有关? (2)猜想与假设:物体动能大，表示物体由于运动而具有的能量大，所以动能可能与物体的运动速度有关，还可能与物体的质量有关。 (3)设计实验与制订计划:让小车从斜面上滑下，碰到一个木块上，推动木块做功。在同样的水平面上，通过木块被推动的距离大小，判断出小车动能的大小。 ①探究动能大小与速度的关系:让同一小车从不同高度滑下，看哪次木块被推得远 ②探究动能大小与质量的关系:换用质量不同小车，让它们从同一高度滑下，看哪个小车把木块推得远 (4)进行实验与收集证据: ①同一小车从不同高度滑下，小车碰撞木块时的速度不同。高度越高，小车滑下时速度越大，木块被推得越远，说明物体动能的大小与物体的速度有关。 ②不同小车从同一高度滑下，小车碰撞木块时的速度相同。质量大的小车将木块推得远，说明物体动能的大小与物体的质量有关。 (5)实验结论:物体动能的大小与物体的质量和运动速度有关。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。 (三)在探究和理解动能大小与哪些因素有关时，应注意以下两点 (1)因动能的大小与物体的质量、运动的速度两个因素有关，所以要用控制变量的方法进行实验。 (2)一切运动的物体都具有动能，物体的动能由物体的质量和其速度的大小共同决定，在比较物体的动能大小或分析物体动能大小的变化时，要同时考虑到物体的质量和物体的速度两个因素，不能只考虑其中的一个方面。例如:一颗子弹的速度大于火车的速度，并不能说明子弹的动能就一定比火车的动能大，因为子弹的质量比火车的质量小得多；也不能因为火车的质量比子弹的质量大得多，就认为火车的动能就一定比子弹的动能大，因为火车的速度比子弹小得多。 【拓展】 ①任何物体都有质量，无论固体、液体还是气体，只要它是运动的，它就具有动能。 ②本实验主要运用了控制变量法(控制物体的质量或物体的速度相同)和转换法(根据小车将木块推动的距离远近来判断小车具有的动能大小)。 2、势能 (一)重力势能 (1)定义:物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。 判断一个物体是否具有重力势能，关键是看此物体相对某一个平面有没有被举高，即相对此平面有没有一定的高度。 若有，则物体具有重力势能；若没有，则物体不具有重力势能。 (2)探究影响重力势能大小的因素的实验 实验原理 金属小球的重力势能由被金属小球所撞出的沙坑的深度和大小来表示，撞出的沙坑越深越大，表明金属小球的重力势能越大 实验过程 a.探究重力势能与高度的关系:从不同高度自由释放同一金属小球，观察并记录金属小球所撞出沙坑的深度和大小； b.探究重力势能与质量的关系:从同一高度自由释放质量不同的金属小球，观察并记录金属小球所撞出沙坑的深度和大小 实验现象 a.同一个金属小球，下落高度越高，金属小球所撞出的沙坑越深越大； b.下落相同的高度，质量越大的金属小球撞出的沙坑越深越大 分析现象 得出结论 a.在质量相同时，物体被举得越高，它具有的重力势能越大； b.物体被举高的高度相同，物体的质量越大，它具有的重力势能就越大 (3)物体的重力势能大小与物体的质量和被举高的高度有关。物体的质量越大，被举得越高，它具有的重力势能就越大。 (二)弹性势能 (1)定义:物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。例如，张开的弓、拉长的橡皮条、卷紧的钟表发条、压弯的杆等都是由于发生形生弹性形变而具有了弹性势能。判断一个物体是否具有弹性势能，关键是看物体是否发生了弹性形变，若物体发生了弹性形变，则此物体具有弹性势能。 (2)影响弹性势能大小的因素:弹性势能的大小与物体弹性形变的大小有关。物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。例如，射箭时手拉弓弦使弓的弹性形变越大，弹性势能就越大，箭就射得越远。同样，机械表内发条卷得越紧，弹性形变越大，弹性势能就越大，机械表走动的时间就越长。 【拓展】 在没有特别指明的情况下，“高度”一般是相对于地面而言的，在初中阶段通常认为地面上的物体具有的重力势能为零。 弹性势能说明： (1)不是所有发生形变的物体都具有弹性势能，如橡皮泥发生形变就不具有弹性势能，因为它发生形变后不能恢复原状，属于塑性形变。具有弹性的物体也不一定具有弹性势能，若弹簧被拉伸，超出弹性限度，不能恢复原状，此时弹簧就不具有弹性势能。 (2)要判断物体的弹性势能是否发生了变化，关键是要看此物体的形变程度有没有发生改变。若物体的形变程度变大，则物体的弹性势长能变大；若物体的形变程度变小，则物体的弹性势能变小。 3、动能和势能的转化 (一)动能和重力势能的相互转化 动能和重力势能之间可以相互转化，一般发生在重力作用下的运动过程中。 (1)摆锤的摆动:在摆锤向下摆动的过程中，高度越来越低，速度越来越大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能:在摆锤摆过中点向上摆动的过程中，高度越来越高，速度越来越小，重力势能增大，动能减小，动能转化为重力势能。 (2)滚摆的运动:在滚摆下降的过程中，高度越光越低，速度越来越大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能；在滚摆上升的过程中，高度越来越高，速度越来越小，重力势能增大，动能减小，动能转化为重力势能。 (3)高处滚下的小球:小球在最高点运动速度是零，不具有动能，只具有重力势能； 到最低点只具有动能；之间既有动能又有重力势能。最高点开始小球在滚动过程中，重力势能转化为动能；最低点开始动能转化为重力势能。 (二)动能和弹性势能的相互转化 一个木球从高处滚下来，撞击到弹簧片上。 研究的过程 球的速度 动能 弹簧片形变程度 弹性势能 能的转化 木球压弯弹簧片 不断减小直至为零 不断减小直至为零 由小变大 不断增大 动能转化为弹性势能 弹簧片把木球弹回 由零不断增大 由零不断增大 由大变小 不断减小，直至为零 弹性势能转化为动能 三．机械能守恒 动能和势能之和称为机械能。物体的动能和势能可以相互转化，而且在转化过程中，如果只有动能和势能的相互转化,机械能的总量就保持不变，即机械能守恒。 (一)动能和势能转化的应用 动能和势能的相互转化有着广泛的应用。如撑杆跳高运动员起跳后，身体不断上升，撑竿剧烈弯曲，动能转化为运动员的重力势能和撑竿的弹性势能。当上升到一定高度时，动能变得很小。此后，撑竿的弹性势能将逐渐转化为运动员的重力势能。水力发电站是利用水的势能转化为水的动能，再转化为叶轮的动能，进而带动发电机发电的。 【拓展】 正确分析动能和势能的相互转化，可分以下几步进行: (1)明确研究对象和所要研究的过程。 (2)物体在起始位置所具有的动能、势能。 (3)在运动过程中，物体的位置、形状、速度是否发生变化，如何变化，物体的重力势能、弹性势能、动能是否变化。 (4)得出结论:减小的一种形式的能必定转化为增大的另一种形式的能。 (二)机械能守恒的模型 单摆模型 滚摆 水平弹簧 竖直弹簧 ( 题型 1 -复习：各种形式的能 )（热个身先~~~） 1．（2025秋•桐乡市期末）据统计，全球平均每年都会发生十多次7级以上的地震。地震的破坏性是由于：地壳岩石在地球内力的作用下，发生断裂或错位时会释放出巨大的（　　） A．声能 B．机械能 C．化学能 D．电磁能 【答案】B 【分析】地震的本质是地壳板块的机械运动：地球内力使岩石积累应力，当应力超过岩石强度时，岩石断裂、错位，将储存的弹性势能转化为动能，以地震波的形式传播，引发地面剧烈振动，从而造成破坏。这种由机械运动和形变产生的能量，属于机械能。 【解答】解：A.地震会伴随声波，但地震的破坏性主要源于地壳的剧烈振动和位移，并非声能主导，故A错误。 B.地壳岩石断裂、错位时发生剧烈的机械振动和运动，蕴含大量机械能，这是造成建筑倒塌、地面破坏的主要能量形式，故B正确。 C.地震是地球内力作用下的机械运动，不涉及化学反应，因此无化学能释放，故C错误。 D.地震本身不会直接释放电能，仅可能因次生灾害（如电线短路）产生电能相关影响，并非地震破坏性的能量来源，故D错误。 故选：B。 【点评】这是一道能量形式识别题，核心考查对不同能量形式的本质理解 2．（2025秋•临平区期末）用导线将开关、灵敏电流计和材质不同的钥匙甲、乙相连，将两钥匙插入橙子中（如图），闭合开关，灵敏电流计指针发生偏转。该橙子电池的能量直接来源于（　　） A．机械能 B．电能 C．核能 D．化学能 【答案】D 【分析】橙子电池工作时将化学能转化为电能。 【解答】解：实验电路中，灵敏电流计指针发生偏转，说明有电能产生，它来自于橙子内的化学能，故ABC错误，D正确。 故选：D。 【点评】本题考查电池的能量转化问题，难度不大。 3．（2025秋•温岭市期末）物质与能量是构成自然世界的基本要素，能量的形式多种多样。下列图示中，其中的能量形式与其它三项不同的是（　　） A．青草的能量 B．汽油的能量 C．食物的能量 D．瀑布的能量 【答案】D 【分析】自然界中的能量以不同的形式存在着，根据不同能量的特点可做出判断。 【解答】解：ABC、青草、汽油和食物都蕴含着化学能，这些化学能再通过转化为其它形式的能来为人们服务，故ABC不合题意； D、瀑布奔流而下时，具有重力势能和动能，它们属于机械能，与其它三项的能量形式不同，故D符合题意。 故选：D。 【点评】本题主要考查了对自然界中不同能量形式的认识与了解，属基础题。 4．（2025秋•平阳县期中）在“电闪雷鸣”这一自然现象中，没有涉及到的能量形式是（　　） A．电能 B．声能 C．光能 D．核能 【答案】D 【分析】根据电闪雷鸣中包含的能量分析。 【解答】解：电闪雷鸣中的“电闪”具有电能、光能。同时声音可以传递能量，雷鸣说明具有声能；电闪雷鸣中没有涉及到核能。 故选：D。 【点评】本题考查了能量的形式，属于基础知识。 5．（2025秋•温州月考）陶山甘蔗是温州市瑞安陶山镇朝，经千年种植技术改良形成稳定特性，请回答4﹣7题： 物质与能量是构成自然世界的基本要素，能量的形式多种多样。下列图示中，所含的能量形式与甘蔗中的能量不同的是（　　） A．青草的能量 B．汽油的能量 C．干电池储存的能量 D．转动风车的能量 【答案】D 【分析】自然界中的能量以不同的形式存在着，根据不同能量的特点可做出判断。 【解答】解：甘蔗、青草、汽油和干电池都蕴含着化学能，这些化学能再通过转化为其它形式的能来为人们服务；而转动风车的能量属于机械能。 故选：D。 【点评】此题考查了能量的认识。 6．（2025秋•婺城区校级期中）能量形式多种多样，下列有关物体具备的能量描述错误的是（　　） A．奔跑的豹具有动能 B．牛吃的草具有化学能 C．天空的闪电具有光能、电能等 D．遥控器发出的电磁辐射具有声能 【答案】D 【分析】根据各种形式的能量种类进行分析。 【解答】解：A．物体由于运动而具有的能叫动能，即奔跑的豹有动能，故A正确，不符合题意； B．化学能是物质发生化学反应时才释放出来的能量，食物中有化学能，故B正确，不符合题意； C．当云层放电时，形成天空的闪电，闪电具有光能、电能等，故C正确，不符合题意； D．遥控器发出的电磁辐射具有电磁能，不具有声能，故D错误，符合题意。 故选：D。 【点评】本题考查的是各种形式的能量，属于基础性题目。 7．（2025秋•玉环市期末）2025年5月19日，中国向南太平洋海域发射一枚洲际导弹东风31﹣AG，射程约为12000千米，这是一次全射程试验，覆盖范围可及美国大部分地区，此次发射采用固体燃料推进，全程飞行时间约30分钟。 （1）导弹中使用的固体燃料中储存了　化学　 能。 （2）导弹飞行的平均速度约为　24000　 千米/时。 【答案】（1）化学；（2）24000。 【分析】（1）燃料中储存了化学能，燃烧时，将化学能转化为内能； （2）利用速度计算公式计算即可。 【解答】解：（1）导弹中使用的固体燃料中储存了化学能； （2）导弹飞行的平均速度v24000km/h。 故答案为：（1）化学；（2）24000。 【点评】此题考查了速度计算公式的应用及能源的认识。 8．（2024秋•衢州期末）2024年4月25日，神舟十八号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功。 （1）火箭发射时，飞船从静止到运动获得了 　机械　 能。 （2）选择飞船为参照物，乘坐飞船的航天员是 　静止　 的。（填“运动”或“静止”） 【答案】（1）机械；（2）静止。 【分析】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。 物体相对于参照物的位置变化了，物体就是运动的；物体相对于参照物的位置不变，物体就是静止的。 【解答】解：（1）火箭发射时，飞船从静止到运动，速度增大，高度增加，进而获得了机械能。 （2）选择飞船为参照物，乘坐飞船的航天员相对飞船没有位置的变化，是静止的。 故答案为：（1）机械；（2）静止。 【点评】本题考查了机械能的概念，以及运动和静止的相对性。 9．（2024秋•江北区期末）填写下列物体或现象中所具有的能： （1）奔跑的猎豹具有　动能　 。 （2）汽车中的汽油具有　化学能　 。 （3）电池放电时能释放　电能　 。 （4）遥控器发出的电磁辐射具有　电磁能　 。 【答案】（1）动能；（2）化学能；（3）电能；（4）电磁能。 【分析】根据物体具有的能量形式进行回答。 【解答】解：（1）奔跑的猎豹具有动能。 （2）汽车中的汽油具有化学能。 （3）电池放电时能释放电能。 （4）遥控器发出的电磁辐射具有电磁能。 故答案为：（1）动能；（2）化学能；（3）电能；（4）电磁能。 【点评】本题考查的是能量的不同形式，属于基础题目。 ( 题型 2-机械能的分类及影响因素 )（热个身先~~~） 10．（2025秋•金东区期中）高空抛物是极不文明的行为，会造成很大的危害。因为高处的物体具有较大的（　　） A．重力势能 B．动能 C．重力 D．体积 【答案】A 【分析】从重力势能的影响因素进行分析，高处的物体有一定的质量，有一定的高度，有重力势能。 【解答】解：物体的重力势能跟物体的质量和高度有关，物体有一定的质量，物体处于高处，重力势能大。故A正确，BCD错误。 故选：A。 【点评】高空抛物一则是道德方面的问题，一则是危害他人生命的问题，要做文明公民。 11．（2025秋•浙江期中）物体由于运动而具有的能量叫做动能，下列物体不具有动能的是（　　） A．在轨道上运动的过山车 B．飞翔的小鸟 C．坐在教室里上课的中学生 D．掷出的铅球 【答案】C 【分析】动能是物体由于运动而具有的能量，其核心条件是物体处于运动状态。只要物体在运动，无论速度大小，都具有动能；若物体静止，则不具有动能。 （1）过山车在轨道上行驶，处于运动状态，因此具有动能，； （2）小鸟在空中飞行，处于运动状态，因此具有动能； （3）中学生静止坐在座位上，没有发生位置变化，处于静止状态，因此不具有动能，； （4）铅球被掷出后在空中运动，处于运动状态，因此具有动能。 【解答】解：A．动能是物体由于运动而具有的能量，其核心条件是物体处于运动状态，过山车在轨道上行驶，处于运动状态，因此具有动能，故A不符合题意； B．小鸟在空中飞行，处于运动状态，因此具有动能，故B不符合题意； C．中学生静止坐在座位上，没有发生位置变化，处于静止状态，因此不具有动能，故C符合题意； D．铅球被掷出后在空中运动，处于运动状态，因此具有动能，故D不符合题意。 故选：C。 【点评】本题目考查动能的理解，需知道动能是物体由于运动而具有的能量。 12．（2025秋•上城区校级期中）如图所示为木质弹簧门，用力将其推开后总能自动关闭。这是由于门被推开时弹簧积蓄了（　　） A．动能 B．重力势能 C．弹性势能 D．热能 【答案】C 【分析】物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能。弹簧门是利用弹簧的弹性工作的，推门时，弹簧被压缩发生弹性形变，门的动能转化成弹簧的弹性势能；关门时，弹簧复原，弹簧的弹性势能转化成门的动能。 【解答】解：弹簧门被推开后弹簧被压缩发生弹性形变，门的动能转化成弹簧的弹性势能，自行关闭的过程中，弹簧恢复原状，形变变小，它的弹性势能减小，门的速度变大，动能变大，弹簧的弹性势能转化成门的动能，这样门就能自动关上了。所以用力将弹簧门推开后总能自动关闭，这是由于门被推开时弹簧积蓄了弹性势能。 故选：C。 【点评】本题考查机械能转化在生活中的应用，重点是弹性势能和动能间的转化，要从影响动能和弹性势能大小的因素上去分析。 13．（2026•仙居县模拟）如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面上，小球由A点以速度v沿轨道滚下，经过右侧等高点B后到达最高点C。下列分析正确的是（　　） A．小球在A、B两点的速度相同 B．小球在A、C两点的机械能相同 C．小球在A、B两点的重力势能相同 D．小球在A、C两点的重力势能相同 【答案】C 【分析】由于斜面是粗糙的，存在摩擦，小球在滚动的过程中克服摩擦力做功；所以机械能是减小的；影响动能的因素是速度和质量；影响重力势能的因素是质量和高度。 【解答】解：A、A、B是等高点，但轨道粗糙，小球从A到B的过程中会克服摩擦力做功，机械能减小，速度会变小；同时A点和B点的运动方向不同（A点沿轨道向下，B点沿轨道向上），因此两点的速度不同，故A错误。 B、轨道粗糙，小球从A到C的过程中，始终受到摩擦力作用，克服摩擦力做功，机械能不断减小，因此A点的机械能大于C点的机械能，故B错误。 C、重力势能的大小与质量和高度有关，A、B是等高点，小球的质量不变，因此两点的重力势能相同，故C正确。 D、C点是最高点，高度高于A点，小球质量不变，因此C点的重力势能大于A点的重力势能，故D错误。 故选：C。 【点评】此题考查了影响动能、重力势能的因素、能量的转化。 14．（2026•绍兴一模）桥梁斜拉索上的“冰凌”掉落易产生危害，可将除冰环从斜拉索上端释放，下滑过程除去拉索上的冰。除冰环在下滑过程中（　　） A．只受重力作用 B．速度始终不变 C．机械能保持不变 D．重力势能不断减小 【答案】D 【分析】（1）除冰环在下滑过程中，除受重力作用外，还受到斜拉索的摩擦力； （2）除冰环在下滑过程中，重力势能转化为动能，动能增大，速度会增大； （3）除冰环在下滑过程中，要克服摩擦力做功，机械能减小。 【解答】解：A、除冰环在下滑过程中，除受重力作用外，还受到斜拉索的摩擦力，故A错误； BD、除冰环在下滑过程中，重力势能减小，转化为动能，动能增大，速度会增大，故B错误、D正确； C、除冰环在下滑过程中，要克服摩擦力做功，因此除冰环的机械能不断减小，故C错误。 故选：D。 【点评】本题考查动能和重力势能的转化、机械能大小的变化的理解和掌握，属于基本内容。 15．（2024秋•温州期末）无障碍坡道为行走不便者提供了出行便利。为保障使用者安全，其坡度及坡面设计需符合一定规范。据此回答下面小题。无障碍坡道坡面有“防滑纹理”，能减缓轮椅增速。较小速度的轮椅具有较小的（　　） A．重力势能 B．弹性势能 C．动能 D．化学能 【答案】C 【分析】动能的大小与物体的质量和速度有关，质量一定时，速度越小，物体的动能越小。 【解答】解：下坡时，轮椅的质量不变，较小速度的轮椅，动能较小，重力势能、弹性势能和化学能都与物体的运动速度无关。 故选：C。 【点评】本题考查了动能大小的影响因素，属于基础题。 16．（2024秋•上城区校级月考）疫情期间，某快递公司用无人机进行无接触配送包裹。无人机携带包裹匀速上升时，包裹的（　　） A．动能减少，重力势能增加 B．动能不变，重力势能增加 C．动能不变，重力势能不变 D．动能增加，重力势能减少 【答案】B 【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。 【解答】解：无人机携带包裹匀速上升时，包裹的质量不变，速度不变，动能不变； 无人机携带包裹匀速上升时，包裹的质量不变，高度增加，重力势能增加。 故选：B。 【点评】本题主要利用控制变量法判断动能和重力势能的变化。 17．（2025•永嘉县模拟）关于动能的概念，下列说法中正确的是（　　） A．速度大的物体具有的动能一定大 B．质量大的物体具有的动能一定大 C．运动物体只具有动能 D．一切运动的物体都具有动能 【答案】D 【分析】（1）影响动能大小的因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大，一切运动的物体都具有动能； （2）影响重力势能大小的因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越大，重力势能就越大。 【解答】解：AB、因为动能大小与质量和速度有关。质量越大，速度越大，动能越大，速度大的物体，质量不一定大，所以具有的动能不一定大；质量大的物体，速度不一定大，所以具有的动能也不一定大，故AB错误； C、运动物体如果与地面具有一定的高度，也具有重力势能，故C错误； D、一切运动的物体都具有动能，故D正确。 故选：D。 【点评】本题主要考查了动能和重力势能大小的判断，只要知道影响动能、重力势能大小的因素即可解答。 18．（2026•普陀区二模）在游乐场里，小科乘坐如图所示匀速转动的“摩天轮”，从底端向最高点运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小科处于平衡状态 B．小科的动能保持不变 C．小科的重力势能保持不变 D．小科的机械能先增大后减小 【答案】B 【分析】小科乘坐如图所示匀速转动的“摩天轮”，从底端向最高点运动的过程中， A、小科乘坐摩天轮做匀速圆周运动，运动方向不断在改变，所以处于非平衡状态。 B、小科的质量、速度大小都不变，所以动能保持不变。 C、从低端到最高点过程中，高度在变大，所以重力势能在变大。 D、从低端到最高点过程中，高度在变大，所以重力势能在变大；质量、速度大小都不变，动能保持不变。机械能＝势能+动能，所以机械能一直在增大。 【解答】解：小科乘坐如图所示匀速转动的“摩天轮”，从底端向最高点运动的过程中， A、小科乘坐摩天轮做匀速圆周运动，运动方向不断在改变，所以处于非平衡状态，故A错误。 B、小科的质量、速度大小都不变，所以动能保持不变，故B正确。 C、从低端到最高点过程中，高度在变大，所以重力势能在变大，故C错误。 D、从低端到最高点过程中，高度在变大，所以重力势能在变大；质量、速度大小都不变，动能保持不变。机械能＝势能+动能，所以机械能一直在增大，故D错误。 故答案选：B。 【点评】从摩天轮的运动分析出动能、势能的变化。很巧妙 19．（2024秋•义乌市期中）如图运﹣20加油机为歼﹣16空中受油的照片，运﹣20加油机采用的是三管加油方式。也就是说，它可以同时为三架歼﹣16飞机进行空中燃料补充。在水平匀速加油过程中，“歼﹣16”的动能和势能变化情况为（　　） A．动能减少，重力势能减少 B．动能减少，重力势能增加 C．动能增加，重力势能增加 D．动能增加，重力势能减少 【答案】C 【分析】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。 【解答】解：“歼﹣16”在空中加油后，其质量增大，速度不变，因此，其动能增大；同时其高度不变、质量增大，其重力势能增大。 故选：C。 【点评】解答此题首先要明确动能和势能的影响因素，再注意分析飞机在加油后，是哪一个量发生了变化，对动能、势能、机械能分别造成了怎样的影响。 ( 题型 3-动能和势能影响因素的探究 )（热个身先~~~） 20．（2026•萧山区二模）为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学们设计了如图所示的实验，利用金属小球沿斜面滚下去撞击水平面的木块。请回答下列问题： （1）本实验是利用　木块在水平面上移动的距离　 来比较小球动能的大小。 （2）有同学说：水平面做得越光滑越好，你认为该同学说法对吗？并说明理由：　不对；水平面做得越光滑，木块在水平面移动的距离越远，不方便观察现象，故不是做的越光滑越好　 。 （3）实验后，同学们联想到在交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”。那么在影响物体动能大小的因素中，哪个因素的影响更大呢？于是利用上述器材进行了实验，得到的数据如表。 实验序号 小球的质量m/g 小球自由滚下的高度h/cm 木块被撞后运动的距离s/m 1 30 10 4 2 30 20 16 3 60 10 8 ①在探究“超载”隐患时，应选择　1、3　 序号的实验进行比较。 ②分析表格中对应的数据可知：当发生交通事故时，　超速　 造成的危害更严重。 【答案】（1）木块在水平面上移动的距离；（2）不对；水平面做得越光滑，木块在水平面移动的距离越远，不方便观察现象，故不是做的越光滑越好；（3）①1、3；②超速。 【分析】（1）物体动能的多少看由物体对外做功的多少来确定，而物体对外做功的多少又是通过木块通过的距离来表现的； （2）由于动能的大小可能给多个因素有关，应用控制变量法来分析，高度相同时，小球滑到相同的水平面的速度就会相同，是为了控制小球的速度相同，控制小球的质量不同，来探究动能与质量的关系；为了探究动能大小与速度的关系应控小球的制质量不变，改变小球的速度； （3）①、研究超载危害，应控制速度相等，即小球下滑的高度相同而质量不同，分析表中实验数据，然后答题； ②、应用控制变量法，分析表中实验数据，然后答题。 【解答】解：（1）小球因为有动能撞击木块，动能越大，木块在水平面上移动的距离就越远，所以判断小球动能大小的依据是木块在水平面上移动的距离； （2）水平面做得越光滑，木块在水平面移动的距离越远，不方便观察现象，故不是做的越光滑越好。 （3）①、研究超载隐患时，应控制小球下滑的高度相同而质量不同，由表中实验数据可知，应选择1、3所示实验进行比较； ②、由表中实验数据可知，在同等条件下超速带来的安全隐患更大一些。 故答案为：（1）木块在水平面上移动的距离；（2）不对；水平面做得越光滑，木块在水平面移动的距离越远，不方便观察现象，故不是做的越光滑越好；（3）①1、3；②超速。 【点评】用控制变量法研究动能大小的影响因素，用转换法表示动能的大小；能通过数据分析得出动能跟质量和速度的关系是关键。 21．（2026春•义乌市校级月考）动能的大小与哪些因素有关呢？小雨用一个斜面、一条长木板和一个纸盒，两个不同质量的小球，设计了如图所示的甲、乙、丙三次实验，测量出每次实验中纸盒移动的距离，再通过比较分析得出结论。 （1）小雨通过观察比较纸盒移动的距离来比较小球动能的大小，这种科学研究的方法与以下选项中不相同的是　ABC　 。 A.研究磁场时用磁感线表示 B.用黄豆和芝麻混合前后的体积变化，来帮助研究分子间隙 C.研究压力的作用效果与受力面积的关系时，控制压力的大小相同 D.电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流，我们可以通过电路中的灯泡是否发光去确定 （2）要探究动能与质量的关系，应选图甲和图　乙　 进行实验。 （3）实验中观察到纸盒移动的距离图丙比图甲短，可得出的结论是　在质量相同时，物体的速度越大，动能就越大　 。 （4）图甲和图乙实验开始时，把小球静止放在同一高度的目的是　控制小球到达水平面时的速度相同　 。 【答案】（1）ABC；（2）乙；（3）在质量相同时，物体的速度越大，动能就越大；（4）控制小球到达水平面时的速度相同。 【分析】（1）在物理学中，我们经常把一些不易观察的物理量转化为便于观察的物理量，这就是我们所说的转换法，即在该实验中，动能的大小不易观察，于是我们将小球的动能的大小转换为小球推动纸盒移动的距离 来观察，即小球推动纸盒距离越远，小球所具有的动能就越大；在物理学中经常用的转换法，请同学们注意区分和理解。 （2）动能的决定因素有两个：质量和速度，要研究动能与质量的关系，必须保证速度相同，而质量不同。 （3）比较甲和丙图中小球的高度、质量关系，而后再观察小球推动纸盒移动的距离即可得出结论。 （4）实验过程要采用控制变量法，当研究动能大小与质量的关系时，要让钢球沿斜面的同一高度下落，这样保证下落速度相同。 【解答】解：（1）小雨通过观察比较纸盒移动的距离来比较小球动能的大小，这种科学研究的方法叫转换法， A、磁感线实际不存在，是人们为形象地描述磁场分布而假想出来的，属于建立模型法。此选项不符合题意； B、在研究分子间存在间隙的实验中，比较黄豆和芝麻混合前后的体积，根据体积减小得出分子之间有空隙，属于类比法，所以不符合题意； C、研究压力的作用效果与受力面积的关系时控制压力的大小相同，属于控制变量法，此选项不符合题意； D、电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流我们可以通过电路中的灯泡是否发光去确定，属于转换法，此选项符合题意； 故选ABC。 （2）要研究动能与质量的关系，要保持两球的速度相等，即处于相同的高度滚下，我们应选择甲图和丙图来进行比较。 （3）比较图甲与图丙两实验可看出，此时小球的质量相同，但从不同的高度释放，其滚动到斜面底端的速度不同，推动纸盒的距离也不相同，故能得出：在质量相同时，物体的速度越大，动能就越大的结论； （4）甲、乙两实验，实验中为使钢球和铜球滚到水平面速度相同，应控制小球在斜面上的高度相同。 故答案为：（1）ABC；（2）乙；（3）在质量相同时，物体的速度越大，动能就越大；（4）控制小球到达水平面时的速度相同。 【点评】明确本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法，反映动能多少时运用了转换法。 22．（2025秋•象山县校级期末）为研究影响动能大小的因素，小柯利用生活中的材料设计如图所示的装置展开了实验探究。 【实验设计】实验一：将质量不同的钢球和玻璃球（m钢＞m玻璃）从相同的高度（h2＝h3）释放，观察到第二根亚克力管中钢球撞击物块运动的距离比第三根管中玻璃球撞击物块运动的距离多；实验二：将质量相同的钢球分别从不同的高度（h1＜h2）释放，观察到第二根亚克力管中钢球撞击物块运动的距离比第一根管中多。 请根据已知信息回答以下问题： （1）本实验使用亚克力管的好处是　减小摩擦力对实验的影响　 ； （2）本实验通过　物块被撞击后移动的距离　 来比较动能大小，体现的科学思想是　转换法　 ； （3）通过实验二的结果，可以得到结论：　质量相同时，速度越大，动能越大　 。 【答案】（1）减小摩擦力对实验的影响； （2）物块被撞击后移动的距离；转换法； （3）质量相同时，速度越大，动能越大。 【分析】（1）根据亚克力管的特点分析； （2）观察木块被撞击后移动的距离来判断小球动能的大小，用到了转换法； （3）动能大小的影响因素：质量和速度；质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大。 【解答】解：（1）亚克力管表面较光滑，在实验里能减小对物体运动的摩擦阻力，所以本实验使用亚克力管的好处是减小摩擦力对实验的影响；且亚克力管透明度较高，便于观察实验现象。 （2）实验中让不同金属球从斜面的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越大，其动能大小是通过小木块被推动的距离s大小来反映的，这种比较动能大小的研究方法是转换法。 （3）分析实验二可得，物体的质量相同，而下滑的高度不同，下滑高度越大，运动到水平时速度大，推动木块滑行的距离大，故可得出结论：物体质量相同时，速度越大，动能越大。 故答案为：（1）减小摩擦力对实验的影响； （2）物块被撞击后移动的距离；转换法； （3）质量相同时，速度越大，动能越大。 【点评】掌握动能大小的影响因素，利用控制变量法和转换法，探究动能大小跟各因素之间的关系。 23．（2026•浙江模拟）在做“验证重力势能大小与质量的关系”实验时，小明的实验步骤如下。 ①在一个铝盘中放入一定厚度的细沙； ②选择材质相同的三个金属小球； ③将一根刻度尺竖直立在细沙上，在一定高度自由释放小球，观察被金属小球撞击后的沙坑深度； ④抹平细沙后，更换质量不同的小球，重复步骤③； ⑤观察并记录实验现象，填入下表，得出实验结论。 金属小球 下落高度 小球质量 沙坑深度 A 20cm m1 较深 B 20cm m2 深 C 20cm m3 浅 （1）本实验通过 　沙坑的深度　 比较小球间的重力势能的大小。 （2）款式甲为实心小球，款式乙为空心小球。小明认为该实验应选择乙款金属小球进行实验，理由是 　空心小球能控制体积相同，质量不同　 。 （3）据表分析，三个金属小球m1、m2、m3之间的大小关系为 　m1＞m2＞m3 。 （4）小明思考能否用弹性海绵代替细沙来进行实验，请简要说明你的想法及理由 　不能用弹性海绵代替细沙来进行实验。弹性海绵具有弹性，小球撞击后会被反弹，无法准确反映小球对其做功的多少也就不能准确比较小球重力势能的大小。　 。 【答案】（1）沙坑的深度；（2）空心小球能控制体积相同，质量不同；（3）m1＞m2＞m3；（4）不能用弹性海绵代替细沙来进行实验。理由是弹性海绵具有弹性，小球撞击后会被反弹，无法准确反映小球对其做功的多少也就不能准确比较小球重力势能的大小。 【分析】（1）本实验通过比较沙坑的深度来比较小球的重力势能的大小。 （2）如果选择实心小球，质量可能较大，在相同高度下落产生的沙坑深度可能差异不大，不利于准确比较重力势能大小，故本实验应该选用乙款金属球。 （3）根据沙坑深度得出小球在相同高度下落时，重力势能大小，高度相同时，质量越大，重力势能越大。据此得出三个金属小球质量间的大小关系。 （4）弹性海绵具有弹性，小球撞击后会被反弹，无法准确比较小球重力势能的大小。 【解答】解：（1）本实验通过比较沙坑的深度来比较小球的重力势能的大小。因为小球下落撞击细沙，重力势能转化为动能对细沙做功，重力势能越大，对细沙做的功越多，沙坑就越深。 （2）小明认为该实验应选择乙款金属小球进行实验，理由是空心小球能控制体积相同，质量不同。如果选择实心小球，体积不相等。 （3）根据实验现象，沙坑深度A较深，C最浅，小球在相同高度下落时，重力势能越大，沙坑越深，而重力势能与质量有关，高度相同时，质量越大，重力势能越大。所以三个金属小球质量间的大小关系为m1＞m2＞m3。 （4）不能用弹性海绵代替细沙来进行实验。理由是弹性海绵具有弹性，小球撞击后会被反弹，无法准确反映小球对其做功的多少，也就不能准确比较小球重力势能的大小。而细沙被撞击后会留下相对稳定的坑，能通过坑的深度反映小球做功的多少，从而比较重力势能大小。 故答案为：（1）沙坑的深度；（2）空心小球能控制体积相同，质量不同；（3）m1＞m2＞m3；（4）不能用弹性海绵代替细沙来进行实验。理由是弹性海绵具有弹性，小球撞击后会被反弹，无法准确反映小球对其做功的多少也就不能准确比较小球重力势能的大小。 【点评】本题验证重力势能大小与质量的关系实验，利用转换法和控制变量法分析。 24．（2025秋•嵊州市期末）弹簧的弹性势能跟哪些因素有关，小科提出了如下猜想： 猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关。 猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关。为此，小科选用材料不同的两根弹簧A和B（长度和粗细相同）。 小球、木块和刻度尺各一个，设计了如图所示的实验进行探究。每次实验前，把木块置于同一起始位置，最后得到以下实验记录表： 实验次数 使用的弹簧 被压缩后弹簧的长度/cm 木块移动的距离 ① 弹簧A 3 s1 ② 弹簧A 5 s2 ③ 弹簧B 3 s3 ④ 弹簧B 5 s4 （1）验证猜想一的实验方案为：将小球置于同一弹簧的右端，并将弹簧压缩　不同　 （“相同”或“不同”）长度，松开后小球会撞击木块。通过比较　木块被推动距离的远近　 来得出前后两次弹簧的弹性势能大小。 （2）弹簧将小球弹开的过程中，弹簧的弹性势能转化成小球的　动　 能。 （3）比较实验②和④，若实验结果为：　木块被推动的距离s2与s4不相等　 ，说明猜想二正确。 【答案】（1）不同；木块被推动距离的远近；（2）动；（3）木块被推动的距离s2与s4不相等。 【分析】（1）由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验中把弹性势能的大小转换为观察木块被推动的距离大小，这种研究方法叫转换法； （2）弹簧将小球弹开的过程中，弹簧的弹性势能转化成小球的动能； （3）探究弹性势能的大小与弹簧的材料有关；需保证弹簧丝的长度和粗细相同，材料不同，压缩程度相同，放手后小球被弹出，并与一木块相碰，观察木块被推动距离的远近来比较弹性势能的大小。 【解答】解：（1）实验过程中要改变弹簧的弹性形变大小，应将同一个弹簧压缩不同的长度；运用转换法，观察木块被推动距离的远近来比较弹性势能的大小； （2）弹簧将小球弹开的过程中，小球由静止开始运动，是弹簧的弹性势能转化成小球的动能； （3）为验证猜想二，需选用长度和粗细相同，材料不同的两根弹簧，实验时要将两根弹簧压缩相同的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，即选用②与④对数据进行比较分析时，若木块被推动的距离s2与s4不相等，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。 故答案为：（1）不同；木块被推动距离的远近；（2）动；（3）木块被推动的距离s2与s4不相等。 【点评】本题为探究弹性势能与哪些因素有关的实验，考查了分析实验能力、控制变量法和转换法的了解与掌握，要掌握。 25．（2025秋•鹿城区校级期中）小实用大小不同的钢球、小桌子、沙坑等，做了“重力势能的大小与哪些因素有关”的探究实验。 （1）为探究重力势能与质量的关系，小实设计了如图所示A、B两种方案。关于大、小钢球释放的起始位置，从控制变量的角度分析，小实选择方案B而不选择方案A的原因是　方案A中小球下落高度不同，方案B中小球下落高度相同　 。 （2）本实验中的重力势能大小指的是　A　 。 A.钢球刚释放时的重力势能大小 B.钢球刚碰到小桌子时的重力势能大小 C.小桌子放在沙坑上时的重力势能大小 D.小桌子陷入沙坑后的重力势能大小 （3）小实通过实验，将数据详细记录在下面的表格中。 实验序号 钢球质量m（千克） 钢球下落高度h（米） 小木桌陷入沙坑的深度D（米） 1 0.1 0.6 0.024 2 0.1 0.9 0.030 3 0.2 0.3 0.024 4 0.2 0.6 0.035 5 0.3 0.3 0.030 6 0.3 0.4 0.035 ①分析比较实验序号1、2或3、4或5、6，可得出结论：　在钢球质量相同时，钢球下落高度h越大，钢球的质量越大　 。 ②小实进一步分析表中数据，认为质量与高度对重力势能的影响程度是相同的。请在表中选出能支持这观点的组别　1、3或2、5或4、6　 （填序号）。 【答案】（1）方案A中小球下落高度不同，方案B中小球下落高度相同；（2）A；（3）在钢球质量相同时，钢球下落高度h越大，钢球的质量越大；1、3或2、5或4、6。 【分析】（1）为探究重力势能与质量的关系，要控制高度相同，据此分析； （2）物体由于被举高而具有的能重力势能，据此分析。 （3）①由转换法，小木桌陷入沙坑的深度越大，说明钢球的重力势能越大，结合控制变量法分析； ②分析1、3或2、5或4、6数据可知，当质量与高度之积相等时，小木桌陷入沙坑的深度相同，结合转换法分析。 【解答】解：（1）为探究重力势能与质量的关系，要控制高度相同，小实设计了如图所示A、B两种方案，小实选择方案B而不选择方案A的原因是方案A中小球下落高度不同，没有控制高度相同，方案B中小球下落高度相同，控制了高度相同。 （2）物体由于被举高而具有的能重力势能，本实验中的重力势能大小指的是钢球刚释放时的重力势能大小，故选：A。 （3）①分析比较实验序号1、2或3、4或5、6知，钢球的质量相同，下落高度越大，小木桌陷入沙坑的深度越大，说明钢球的重力势能越大，故可得出结论：在钢球质量相同时，钢球下落高度h越大，钢球的质量越大。 ②分析1、3或2、5或4、6数据可知，当质量与高度之积相等时，小木桌陷入沙坑的深度相同，说明钢球的重力势能相同，质量与高度对重力势能的影响程度是相同的。请在表中选出能支持这观点的组别1、3或2、5或4、6。 故答案为：（1）方案A中小球下落高度不同，方案B中小球下落高度相同；（2）A；（3）在钢球质量相同时，钢球下落高度h越大，钢球的质量越大；1、3或2、5或4、6。 【点评】本题“重力势能的大小与哪些因素有关”，考查转换法、控制变量法和数据分析的能力。 ( 题型 4-动能和势能的相互转化 )（热个身先~~~） 26．（2025秋•天台县期末）下列有关四幅图的观点中（不计摩擦），分析错误的是（　　） A．图甲中，卫星在近地点的速度最大 B．图乙中，小球运动到位置③时速度不为零 C．图丙中，滚摆在下降过程中动能逐渐减小 D．图丁中，人起跳离开地面后只受重力的作用 【答案】C 【分析】（1）动能的大小与质量、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； （2）不计摩擦，人在空中运动时，人只受到重力的作用。 【解答】解： A、卫星在太空中运动过程中，质量不变、机械能守恒，在近地点时，高度最小，重力势能最小，动能最大，速度最大，故A正确； B、不计摩擦，小球的机械能守恒，小球运动到③位置时，重力势能小于①处的重力势能，由于机械能守恒，所以在③处有一定的动能，速度不为零，故C正确； C、在下降过程中，滚摆的质量不变，速度逐渐变大，所以动能逐渐变大，故C错误； D、不计摩擦，起跳离开地面后，人只受到重力的作用，故D正确。 故选：C。 【点评】本题考查了动能的大小变化、物体的受力分析、机械能的守恒等知识点，难度不大。 27．（2026•绵阳模拟）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 【分析】（1）动能大小的影响因素：质量和速度；质量一定，速度越大，动能越大； （2）重力势能大小的影响因素：质量和被举得高度；质量一定，高度越高，重力势能越大； （3）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，由此分析汽车的动能没有全部转化为重力势能； （4）机械能等于动能和势能之和；避险车道路面粗糙，汽车要克服摩擦力做功，一部分机械能会转化为内能，坡度大虽然能让汽车重力势能增加，但汽车的整体机械能因摩擦损失而减小，由此进行分析。 【解答】解：A．汽车驶入避险车道后，质量不变，车速减小，则动能减小，故A正确； B．汽车驶入避险车道后，质量不变，高度增加，则重力势能增大，故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，因此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，避险车道路面粗糙，汽车要克服摩擦力做功，一部分机械能会转化为内能，坡度大虽然能让汽车重力势能增加，但汽车的整体机械能因摩擦损失而减小，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查动能大小的影响因素、重力势能大小的影响因素、机械能的转化与守恒等知识点，难度不大。 28．（2026春•西湖区校级月考）跳台滑雪是一种雪上竞技项目，若某运动员在该项目过程中的运动轨迹（a→b→c→d→e）如图所示，若不计空气阻力，则下列有关能量随时间变化的趋势正确的是（　　） A．①②③ B．①② C．①③ D．②③ 【答案】A 【分析】机械能包括动能和势能；动能的大小与质量和速度有关；重力势能大小与质量和高度有关； 在分析动能和重力势能之间的转化过程中，机械能的变化情况时，要搞清题目提供的条件或环境，此题的条件是：①不计空气阻力；②滑雪板与雪之间存在摩擦。 【解答】解：①a→b→c→d→e最后停止，运动员在雪地上滑动时，由于克服滑雪板与雪之间的摩擦做功，消耗机械能，机械能减小；运动员在空中运动时，不计空气阻力，运动员的机械能不变；所以运动员的机械能先减小，后不变，再后来又减小，故图①正确； ②a→b→c→d→e的过程中，质量不变，高度变化是：高→低→高→低，重力势能变化是：大→小→大→小，故图②正确； ③a→b→c→d→e的过程中，质量不变，速度变化是：小→大→小→大→小，动能变化是：小→大→小→大→小，故图③正确；BCD错误，故A正确。 故选：A。 【点评】本题用图像表示机械能、动能、重力势能随时间的变化关系，有一定难度。 29．（2025秋•临海市期末）如图为人造卫星绕地球运动的示意图。卫星离地球中心最近的点叫做近地点，离地球中心最远的点叫做远地点。卫星从近地点运动到远地点的过程中，它的动能和势能的变化情况是（　　） A．动能不变，势能增加 B．动能不变，势能不变 C．动能增大，势能减小 D．动能减小，势能增大 【答案】D 【分析】在速度相同的情况下，物体的质量越大，动能越大。在质量相同的情况下，物体的速度越大，动能越大。 在高度相同的情况下，物体的质量越大，重力势能越大。在质量相同的情况下，物体被举得越高，重力势能越大，只有动能和势能的相互转化时，机械能守恒。 【解答】解：卫星在绕地球运动时，机械能守恒。从近地点到远地点，卫星距离地球的高度增加，重力势能增大。因为机械能守恒，所以动能会减小。所以卫星从近地点运动到远地点的过程中，动能减小，势能增大，故ABC错误，D正确。 故选：D。 【点评】本题探究动能大小与速度的关系，难度适中。 30．（2026•杭州二模）如图，小观在荡秋千，从左侧最高点入静止向右运动，经过最低点O摆动到右侧最高点D，再摆回到左侧最高点C（图中未画由）、图中B与D等高。则（　　） A．点C与点B重合 B．从A到O，减小的重力势能全部转化为动能 C．AD之间的高度差等于DC之间的高度差 D．从A﹣D过程中，若在P点没坐稳，最可能沿着方向3掉落 【答案】D 【分析】在荡秋千过程中，要克服阻力做功，因此部分机械能转化为内能，机械能不断减小，据此对各选项分析。 【解答】解：A、在运动过程中，秋千要克服阻力做功，因此机械能不断减小，由于B点在D点后，因此B点的重力势能只能肯定小于D点的重力势能，则二者不重合，故A错误； B、从A到O，减小的重力势能转化为动能和内能，故B错误； C、由于AD之间运动的距离长，因此机械能的损失更多，AD之间的高度差大于DC之间的高度差，故C错误； D、从A﹣D过程中，若在P点没坐稳，由于小科做斜抛运动，因此在最高点时动能不为零，所以他到达的最高点肯定低于A点，最可能沿着方向3掉落，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查动能与势能的转化及机械能的变化。 31．（2025秋•杭州期末）反曲弓由弓体和弓弦结构组成。拉弓时，弓弦长度几乎不变，弓体发生明显弯曲。在拉弓过程中，拉力与张弓距离的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．拉弓的过程中，拉力与张弓距离的关系是成正比的 B．若换用更重的箭，其他条件不变，射出的箭的速度会变大 C．阶段一和阶段三，人做的功大小相同 D．若张弓后不搭箭直接释放弓弦，弓的弹性势能会转化为弓的动能 【答案】D 【分析】（1）由拉力与张弓距离的关系图可知拉力与张弓距离的关系； （2）（4）根据能量守恒进行分析； （3）分析拉力与张弓距离的关系图，根据拉力对弓做的功等于拉力—距离图像与横轴围成的面积进行解答； 【解答】解：A、由拉力与张弓距离的图像可知，二者的关系曲线为非线性曲线，因此拉力与张弓距离不成正比，故A错误； B、拉弓过程中人做的功转化为弓的弹性势能，其他条件不变时，弓的弹性势能大小不变，射出箭时弹性势能转化为箭的动能，箭的质量变大时，速度会变小，故B错误； C、拉力对弓做的功等于拉力—距离图像与横轴围成的面积，阶段一的图像面积远小于阶段三的面积，因此人做的功大小不同，故C错误； D、张弓后弓具有弹性势能，不搭箭直接释放弓弦时，弓的弹性势能会转化为弓体和弓弦的动能，瞬间全部甩回弓体，弓体的材料承受不了这样的冲击而损坏，故D正确 故选：D。 【点评】此题考查动能和势能的转化，属于中档题。 32．（2025•上城区校级模拟）如图所示，从A点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示，C、F两处等高，D为球与水平地面的接触点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．小球在A点只具有动能 B．小球在C点的动能小于在F点的动能 C．小球从E点到F点的过程中，机械能变大 D．小球从D点离开地面到达E点的过程中，动能转化为重力势能 【答案】D 【分析】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、势能的和。 【解答】解：A、小球在A点由于有高度，有质量，所以也具有重力势能，故A错误； B、C点运动到F点的过程，由于物体与地面发生碰撞，且上升的高度E点低于B点，故机械能有损失，小球在C点的机械能大于在F点的机械能；由图知C、F两处等高，小球的重力势能相同，但小球在 C点动能大于F点的动能，故B错误； C、小球从E点到F点过程中，不计空气阻力，重力势能转化为动能，机械能守恒，故C错误； D、小球从D点离开地面到达E点的过程中，动能转化为重力势能，重力势能逐渐增加，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了动能、重力势能和机械能的大小变化，属于基础题。 33．（2025•萧山区校级二模）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位置到落地前一瞬间，弹簧的弹性势能转化为小球的动能 D．小球落地位置不同是因为在B点小球的动能不同 【答案】B 【分析】AB、将不同小球压缩弹簧至同一位置，弹簧的弹性势能相同，恢复至A点时，弹性势能转化为动能，不同小球的动能相同； C、从A位置到落地前一瞬间，弹簧的动能不变； D、动能的影响因素：质量和速度，据此分析。 【解答】解：A、将不同小球压缩弹簧至同一位置，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，恢复至A点时，弹性势能转化为动能，不同小球的动能相同，故B正确； C、小球到A位置已经无弹性势能，故C错误； D、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。 故选：B。 【点评】本题考查有关动能的相关知识，难度适中。 34．（2025秋•西湖区校级期中）三个相同的小球以同样的速度v从同一高度抛出，甲、乙沿着与水平方向成θ角斜向上抛出，甲沿光滑斜面、乙在空中、丙沿竖直方向抛出，若不计空气阻力，小球能到达的最高点分别为h1、h2和h3，则三者的关系是（　　） A．h1＝h2＝h3 B．h3＝h1＞h2 C．h3＞h1＝h2 D．h3＞h1＞h2 【答案】B 【分析】已知小球的质量和抛出时的速度相同，所以抛出时具有的动能相同，不考虑空气阻力，在上升过程中转化成的重力势能也相同，也就是克服重力做的功相同。 【解答】解： 已知小球的质量和抛出时的速度相同，所以具有的动能Ek相同，无论小球沿什么方向抛出，不考虑空气阻力，小球上升过程中都是将动能转化为重力势能EP，而重力势能等于克服重力做的功W＝Gh＝mgh，所以小球的动能和克服重力做的功相同，而小球质量一定，所以甲丙上升高度相同，乙到达最高处时在水平方向还有速度，因此上升高度小一些。 故选：B。 【点评】此题考查了机械能的转化及功的计算公式的应用，知道小球具有的动能与克服重力做的功相同，是解答此题的关键。 35．（2025•嘉兴二模）将甲、乙、丙三个相同的小球，从光滑斜面的顶端A点同时静止滑下，如图所示。实验发现，乙小球第一个到达底部B点，丙小球第二个到达底部B点，甲小球第三个到达底部B点，不计空气阻力，下列关于小球通过底部时的速度，说法正确的是（　　） A．v甲＞v乙＞v丙 B．v乙＞v甲＞v丙 C．v丙＞v乙＞v甲 D．v甲＝v乙＝v丙 【答案】D 【分析】在只有重力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。 【解答】解：ABC、不符合题意。 D、符合题意。将甲、乙、丙三个相同的小球，从光滑斜面的顶端A点同时静止滑下，由于高度和初速度都相同，则机械能是相同的；不计空气阻力，三个小球的机械能是守恒的，所以三个小球通过底部时的速度时，由于高度相同，重力势能相同，则动能相同，速度相同。 故选：D。 【点评】这是初中科学考试常见的题型，平时要加强练习，掌握答题技巧。 36．（2025•浙江自主招生）滑板深受青少年喜欢，如图是U型滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台A处由静止下滑，仅依靠滑行，滑到与A相同高度的滑台B处时静止。据图分析下列对运动员的有关描述，错误的一项是（　　） A．从A滑到B过程中受非平衡力作用 B．若在O处站立起来，运动员动能变小 C．为滑到C点，可在B处竖直向上跳 D．从A滑到B过程中机械能变小 【答案】C 【分析】平衡状态是指静止状态或匀速直线运动状态，据此分析判断。 动能的大小与物体的质量和运动的速度有关：物体质量越大、速度越大，具有的动能越大。 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。 【解答】解：A：运动员从A滑到B的过程中，速度大小和方向不断变化，不是处于平衡状态，所以受到非平衡力作用，该选项正确。 B：运动员在O处站立起来，重心升高，重力势能增大，由于整个过程机械能有损耗，在O处的机械能等于动能与重力势能之和，重力势能增大，所以动能变小，该选项正确。 C：运动员在B处竖直向上跳，只能获得竖直方向的速度，而水平方向没有额外的力来提供水平速度使其向前运动到C点，所以仅在B处竖直向上跳不能滑到C点，该选项错误。 D：从 A 滑到B过程中，由于存在摩擦等阻力，部分机械能会转化为内能，机械能变小，该选项正确。 故选：C。 【点评】本题考查了平衡状态，机械能的相关概念。 ( 题型 5-机械能守恒 )（热个身先~~~） 37．（2026•玉环市模拟）将甲、乙、丙三个相同小球，从顶端A点同时由静止沿光滑的不同斜面滑下（如图所示）。若不计空气阻力，则小球到达底部B点时的速度大小关系为（　　） A．v乙＞v丙＞v甲 B．v甲＞v丙＞v乙 C．v乙＞v甲＞v丙 D．v甲＝v乙＝v丙 【答案】D 【分析】光滑斜面没有摩擦力，不计空气阻力，动能与重力势能可以相互转化，机械能保持不变。 【解答】解：将甲、乙、丙三个相同的小球，从光滑斜面的顶端A点同时静止滑下，由于高度和初速度都相同，则机械能是相同的，不计空气阻力，三个小球的机械能是守恒的，由于高度相同，重力势能相同，则动能相同，速度相同，所以v甲＝v乙＝v丙，故ABC错误、D正确。故选：D。 【点评】本题考查了动能和重力势能的转化，知道此过程中机械能守恒是解题的关键。 38．（2025秋•临平区期末）小金同学荡秋千时，从A开始由静止出发，直到最高点D后折返，圆弧AD上C点与A点等高。下列讨论中正确的是（　　） A．从A到C，人的重力势能始终不变 B．从A到C，人的动能始终不变 C．从A到D，人的机械能不守恒 D．从A到D，人与秋千组成的系统能量不守恒 【答案】C 【分析】A、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。。B、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。 CD、机械能＝动能+势能，结合动能和重力势能的影响因素分析。 【解答】解：A、从A到C，人的质量不变，高度先逐渐降低后逐渐变大，所以重力势能先减小后变大，故A错误。 B、从A到B，速度增大，动能增大；从B到C，速度减小，动能减小。所以从A 到C，动能先增大后减小，故B错误。 C、从A开始由静止出发，直到最高点D后折返，A、D两点的速度为0，从A到D的过程中，人的质量不变，但是高度变大，故重力势能变大，人的机械能不守恒，故C正确。 D、人与秋千组成的系统，从A到D的过程中，只有动能和势能的相互转化，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查动能和重力势能的相互转化，难度适中。 39．（2025秋•象山县校级期末）2025年4月19日，李晨洋以5米63的成绩获得中国田径街头巡回赛厦门站男子撑杆跳冠军。如图所示，撑杆跳分为助跑、起跳、越杆三个过程，下列说法正确的是（　　） A．助跑时，运动员的动能变大，惯性变大 B．整个过程中机械能不守恒 C．越杆达到最高点时，运动员的速度为0 D．起跳时，杆的弹性势能全部转化成运动员的动能 【答案】B 【分析】A．助跑时，运动员的质量不变，速度变大，据此分析动能；惯性大小只与质量有关，与动能无关； B．如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和不变。整个过程中运动员需克服空气阻力做功，据此分析机械能变化情况； C．运动员在最高点时，还具有向前的速度； D．起跳时，杆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。 【解答】解：A．助跑时，运动员的质量不变，速度变大，动能变大。质量不变，惯性不变，故A错误； B．整个过程中运动员需克服空气阻力做功，将机械能转化为内能，运动员的机械能不守恒，故B正确； C．运动员在最高点时，速度不为0，还具有向前的速度，故C错误； D．起跳时，运动员的高度和速度变大，杆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：B。 【点评】本题是一道综合题，考查学生对物理知识的掌握，难度适中。 40．（2025秋•拱墅区校级期末）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 【答案】C 【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。 【解答】解：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。 故选：C。 【点评】此题考查了对小球运动状态的判断，受力情况的分析等，难度不大。 41．（2025•钱塘区二模）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，其中甲为白球被击打后瞬间，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。假设两球完全一样，桌面粗糙程度相同。下列有关说法正确的是（　　） A．白球由甲点到乙点，机械能守恒 B．黑球由丁点到戊点，是因为受到推力作用 C．甲点白球的机械能等于两球撞击后机械能之和 D．两球撞击后的瞬间，乙点白球的机械能小于丁点黑球的机械能 【答案】D 【分析】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。 对惯性现象的分析，关键是明确所涉及到的物体运动状态发生怎样的改或将要发生怎样的改变，在“改变”与“不变”中进行分析。 各种形式的能量都可以相互转化。 【解答】解：A、白球由甲点到乙点，由于桌面粗糙，白球需要克服摩擦力做功，一部分机械能会转化为内能，所以机械能不守恒，故A错误。 B、黑球由丁点到戊点，是因为黑球具有惯性，要保持原来的运动状态继续运动，而不是受到推力作用，故B错误。 C、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两球撞击后机械能之和，故C错误。 D、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，桌面粗糙程度也相同，说明碰撞后黑球克服摩擦力做的功更多，根据功能关系可知，碰撞后的瞬间黑球的机械能大于白球，即乙点白球的机械能小于丁点黑球的机械能，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了运动与势能的概念，相互转化，以及惯性现象。 42．（2024秋•上虞区期末）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 【答案】A 【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。 【解答】解：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。 故选：A。 【点评】本题考查了动能和重力势能的影响因素，在判断动能和重力势能的大小变化时，要注意看影响动能和重力势能大小的因素怎么变化。 43．（2026•西湖区校级一模）如图所示情景是一种游戏，叫做蹦极。游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下。图中a点是弹性绳子自然下垂时绳下端的位置，c点是游戏者所到达的最低点。对于游戏者离开跳台至最低点的过程，下列说法正确的是（　　） A．游戏者的动能一直在增加 B．游戏者减少的重力势能全部转化为动能 C．游戏者通过a点之后，绳子具有弹性势能 D．游戏者到c点时，他的动能最大 【答案】C 【分析】具有弹性的物体，只有发生弹性形变才具有弹性势能。 游戏者从最高点到a时，重力势能转化为动能。从a到c时，重力势能转化为动能和弹性势能。 从a点到c点的过程中，人受到弹力和重力作用，分成两段：上段受到向下的合力改变物体的运动状态，速度越来越快。下段受到向上的合力改变物体的运动状态，速度越来越慢，到最低点速度为零。 【解答】解：A、游戏者从最高点到a时，重力势能转化为动能，重力势能越来越小，动能越来越大。从a点到c点的过程中，上段受到向下的合力改变物体的运动状态，速度越来越快，动能越来越大；下段受到向上的合力改变物体的运动状态，速度越来越慢，动能越来越小，最低点时速度为零。所以整个过程中，游戏者的动能先增大后减小，最后动能为零。不符合题意。 B、游戏者从最高点到a时，重力势能转化为动能。从a到c时，重力势能转化为动能和弹性势能。不符合题意。 C、弹性绳在a点以上时，没有发生弹性形变，弹性绳不具有弹性势能。通过a点之后，绳子发生弹性形变，绳子具有弹性势能。符合题意。 D、游戏者是c点，速度为零，所以动能为零。不符合题意。 故选：C。 【点评】对于从a到c过程中，上半段受到向下的合力，速度越来越大，学生不容易理解。 44．（2025秋•拱墅区校级期末）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 【答案】C 【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。 【解答】解：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。 故选：C。 【点评】此题是有关能量的转化及运动和力的关系，能够分析出运动员在运动过程中速度的变化及受力变化是关键。 45．（2025秋•浙江期中）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 【答案】B 【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。 【解答】解：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。 故选：B。 【点评】本题通过滚摆实验考查了动能和重力势能大小变化及其相互转化，以及机械能能守恒等，属于中考热点，应熟练掌握其影响因素。 46．（2025秋•萧山区期中）蹦床是体育比赛项目，比赛所用蹦床的床面弹性很大，运动员可在上面反复弹跳。从高空落下的运动员刚好与水平床面接触的点为A点，能到达的最低点为B点，如图所示，下列结论正确的是（　　） A．运动员到达A点时，处于平衡状态 B．运动员到达B点时，处于平衡状态 C．运动员从A点到B点的运动过程中，动能变大 D．运动员从A点到B点的运动过程中，蹦床弹性势能在变大 【答案】D 【分析】（1）处于平衡状态的物体受到的力是平衡力。 （2）运动员从A点到B点过程中，重力不变，受到的弹力逐渐增大，分析重力和弹力合力的方向，得出弹力与重力的关系，判断其是否处于平衡状态； （3）根据力与运动的关系得出其速度变化，然后根据动能的影响因素判断其动能变化。 （4）弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关。 【解答】解：A、运动员到达A点时，由于此时“蹦床”刚好还未发生形变，无弹力，运动员仅受重力作用，处于非平衡状态，故A错误。 B、运动员在从A点向B点运动过程中，由于刚开始“蹦床”的形变较小，产生的弹力也较小，弹力小于重力，运动员向下加速运动；随着运动员不断向下运动，“蹦床”形变变大，弹力变大，当弹力等于运动员的重力时，运动员达到最大速度；之后，由于惯性，运动员继续向下运动，弹力继续增大，弹力大于重力，运动员向下做减速运动，到达最低点B点时，速度减为零，所以到达B点时，弹力大于重力，运动员处于非平衡状态，故B错误。 C、从A向B过程中，运动员的速度先增大后减小，质量不变，所以运动员的动能先增大后减小，故C错误。 D、从A向B过程中，“蹦床”的形变始终在增大，弹性势能一直在增大，故D正确。故选：D。 【点评】本题考查动能和重力势能的转化、平衡状态的判断、了力与运动关系等，关键是会分析从A点到B点过程中重力和弹力合力的变化。 47．（2024秋•桐乡市期中）弹簧左端固定，右端可自由伸长到P点，在弹簧右端系住一物块，置于粗糙水平面上。现将弹簧压缩使物块到A点，静止释放，物块可一直运动到B点，然后返回，往返几次后最终停止。以下说法正确的是（　　） A．物块每次经过P点时的速度大小都一样 B．物块最大动能出现在第一次经过P点时 C．物块第一次向左运动的最大速度出现在P点之右 D．物块最终将停在P点 【答案】C 【分析】第一：物体竖直方向受到重力与地面的支持力平衡，水平方向受到弹簧的弹力和滑动摩擦力。从A到B过程中，弹簧的弹力先大于摩擦力，后小于摩擦力，则知物体先加速后减速； 第二：物体动能的影响因素有质量和速度，当质量一定时，速度越大动能越大，速度越小动能越小。 【解答】解：物体竖直方向受到重力与地面的支持力平衡，水平方向受到弹簧的弹力和滑动摩擦力。 A．由于水平面是粗糙的，则物块运动时会克服摩擦做功，因此物块的机械能会越来越小，因此每次通过P点时的速度都会减小，故A错误； B．第一次物块向右运动，弹簧伸长，则弹力逐渐减小，由于弹力大于摩擦力，因此物块做加速运动。当弹力和摩擦力相等时，加速停止，此时速度最大，那么第一次动能最大的位置应该在P点左侧，故B错误； C．物块第一次向左运动时，最大速度也出现在摩擦力与弹力相等时，即出现P点右侧，故C正确； D．当物块静止时，它的动能为零，那么可能出现在P点左侧，P点或P点右侧，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查受力分析与能量转化，属于较难题。 48．（2024秋•长兴县校级期中）如图所示，在光滑的水平台面上，一轻质弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置，然后释放小球，小球就在AB间做往复运动（已知AO＝OB）。不计空气阻力，小球从A位置运动到B位置的过程中，下列判断正确的是（　　） A．小球在A点时，弹簧的弹性势能最小 B．小球在B点时，动能最大 C．小球在O点时，动能最大 D．小球在B点时，弹簧的弹性势能最小 【答案】C 【分析】不计空气阻力，小球在运动过程中动能和弹性势能不断转化，但总机械能不变。 【解答】解：A、小球在A点时，弹簧被压缩最大，所以弹性势能最大，故A错误； B、小球在B点时，弹簧被拉伸，小球的动能转化为弹簧的弹性势能，所以此时动能为零，故B错误； C、O点是弹簧保持原长时小球的位置，所以小球在O点时，弹簧的弹性势能为零，小球的动能最大，故C正确； D、小球在B点时，弹簧拉伸程度最大，所以弹性势能最大，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了机械能的转化，弹簧在原长时弹性势能最小，小球的动能最大，拉伸或压缩到最大时，弹性势能最大，小球动能最小。 ( 课堂练习 ) 49．如图所示，将小球拉到A点后松手，小球从A点下落到B点，又从B点上升到C点，之后来回摆动多次静止在B点。下列说法正确的是（　　） A．小球从A点到B点过程中，动能转化为重力势能 B．小球从B点到C点过程中，重力势能转化为动能 C．小球从A点到C点过程中，重力势能先增大后减小 D．小球上升到C点时若绳子突然断了，小球会竖直下落 【答案】D 【分析】（1）动能和物体的质量、速度有关； （2）重力势能和物体的质量、高度有关； （3）动能和重力势能是可以相互转化的； （4）当小球运动到最高点C点的瞬间，处于静止状态，此时只受重力作用。 【解答】解：A、小球从A点下落到B点过程中，质量不变，高度降低，速度变大，重力势能变小，动能变大，重力势能转化为动能，故A错误； B、小球从B点上升到C点的过程中，质量不变，速度减小，高度增加，动能转化为重力势能，故B错误； C、小球从A点到C点过程中，质量不变，高度先减小后增加，重力势能先减小后增大，故C错误； D、当小球运动到最高点C点时，处于静止状态，所以若此时绳子断裂，小球将沿竖直方向直线下落，故D正确。 故选：D。 【点评】明确影响动能和重力势能的因素、机械能的守恒，是解题的关键。 50．（2025•涪城区三模）随着科技的发展，人工智能逐渐融入我们的生活。一辆电动无人扫地车在平直的公路上匀速前进，并不断的将地面上的垃圾吸入车内。此过程中，扫地车整体的（　　） A．动能不变，重力势能变大，机械能变大 B．动能变大，重力势能变大，机械能变大 C．动能不变，重力势能不变，机械能不变 D．动能变大，重力势能不变，机械能变大 【答案】B 【分析】由题意知，扫地车的速度不变，高度不变，质量变大，根据动能大小与速度的关系可判断出扫地车动能的变化；根据重力势能大小与质量的关系可判断出重力势能的变化；机械能为动能与势能之和，由此可判断机械能的变化。 【解答】解：扫地车匀速前进，则扫地车速度不变， 扫地车不断的将地面上的垃圾吸入车内，则扫地车的质量变大， 动能与物体的速度和质量有关，扫地车速度不变，质量变大，则扫地车动能变大； 重力势能与物体的高度和质量有关，扫地车高度不变，质量变大，则扫地车重力势能变大； 机械能等于动能、重力势能之和，扫地车动能变大，重力势能变大，则扫地车机械能变大； 故选：B。 【点评】本题考查机械能的概念，动能大小与速度的关系。 51．（2024秋•宁波期末）巴黎奥运会上，樊振东以大比分击败莫雷加德，赢得了巴黎奥运会乒乓球男子单打项目的金牌。如图是乒乓球落到球台上后又弹起的示意图，下列说法正确的是（　　） A．该过程中乒乓球的机械能守恒 B．乒乓球在A点重力势能一定等于C点 C．乒乓球在B点时动能为零，势能不为零 D．从B点到D点，乒乓球的势能全部转化为动能 【答案】B 【分析】动能大小的影响因素：物体的质量、物体的速度，质量越大，速度越大，动能越大； 势能大小的影响因素：物体的质量、物体的高度，质量越大，所处的位置越高，重力势能越大； 物体的动能和势能之和叫做机械能。 【解答】解：A、乒乓球在运动过程中，乒乓球克服空气阻力做功，与地面碰撞做功，机械能一部分转化为内能，机械能的总量在不断减少，机械能不守恒，故A错误； B、乒乓球在A、C两点时的高度相同，重力势能的影响因素是质量和高度，所以重力势能相等，故B正确； C、由图知，乒乓球在B点时水平方向仍有速度，速度不为零，动能不为零，故C错误； D、从B点到D点，乒乓球克服空气阻力做功，乒乓球的势能没有全部转化为动能，故D错误。 故选：B。 【点评】知道动能和重力势能大小的影响因素是解决该题的关键。 52．（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 【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）不计空气阻力时，机械能没有转化为内能，机械能守恒。 【解答】解：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。 故选：C。 【点评】本题考查了动能和弹性势能的相互转化、比较重力势能的大小等，知道动能和势能的影响因素、机械能守恒条件是关键。 53．（2025•杭州竞赛）如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处，然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处，其中A、B两点距离水平面的高度分别为h1、h2（忽略空气阻力）。则C点距离水平面的高度为（　　） A．h1﹣h2 B．2h1﹣h2 C．2h2﹣h1 D．h1﹣h2/2 【答案】C 【分析】物体在圆弧槽内滑动时，重力势能和动能相互转化，机械能守恒，在水平面上滑动时，动能转化为内能，消耗部分机械能。当物体在B点时，根据W＝Gh求得物体的重力势能，结合原来的重力势能，求得物体在水平面上损失的机械能，进一步求得C点的高度。 【解答】解：物体在B处具有的重力势能为：EpB＝mgh2， 则物体在水平面上消耗的机械能为：ΔE＝EpA﹣EpB＝mgh1﹣mgh2， 当物体从B处到达C处时，物体具有的重力势能为：EpC＝EpB﹣ΔE＝mgh2﹣（mgh1﹣mgh2）＝2mgh2﹣mgh1， 则C点距离水平面的高度为hC2h2﹣h1，故C正确、ABD错误。 故选：C。 【点评】本题考查机械能的转化，正确判断物体在水平面上消耗的能量是关键。 54．（2025秋•舟山期末）在探究弹性势能的大小跟弹簧被压缩的程度有关时，小舟选用同一弹簧、小球、木块和长刻度尺等器材，设计如图所示的实验装置进行了探究。 （1）由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验中弹性势能的大小通过木块移动的距离来体现的，下列实验中也用到此方法的是 　②③④　 （填序号）。 ①探究“杠杆的平衡条件” ②研究“电热跟哪些因素有关” ③探究“影响导体电阻大小的因素” ④探究“影响电磁铁磁性强弱的因素” （2）小舟的实验数据记录如下表，若实验结果为 　s1＜s2＜s3 （比较s1、s2、s3的大小），则说明弹簧被压缩的程度越大，弹性势能也越大。 序号 弹簧被压缩的长度/cm 木块移动距离s/cm ① 2 s1 ② 5 s2 ③ 8 s3 （3）若要研究弹性势能的大小与弹簧的材料是否有关，应将不同材料的弹簧压缩到 　相同　 （选填“相同”或“不同”）长度进行实验。 （4）小舟继续用该装置来探究物体动能大小与质量的实验，设计了如下实验方案：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度，静止释放，撞击相同位置的同一木块，比较木块被撞击后移动的距离。小普同学从能量转化的角度分析，认为该方案不可行，其理由是 　弹簧的弹性势能相同，转化出的动能相同，木块最终移动的距离相同，无法比较动能大小　 。 【答案】（1）②③④；（2）s1＜s2＜s3；（3）相同；（4）弹簧的弹性势能相同，转化出的动能相同，木块最终移动的距离相同，无法比较动能大小。 【分析】（1）弹性势能的大小是通过木块被弹开的远近来比较弹性势能的多少，这种研究方法叫转换法，逐一分析各个选项； （2）弹性形变越大，弹性势能就越大，木块在水平面移动的距离越远； （3）探究弹性势能的大小与弹簧的材料有关；需保证弹簧丝的长度和粗细相同，材料不同，压缩程度相同，放手后小球被弹出，并与一木块相碰，观察木块被推动距离的远近来比较弹性势能的大小； （4）结合控制变量法的要求，看是否合理的控制了相关变量，并改变了要研究的变量，这样才能知道是否符合实验要求。 【解答】解：（1）由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离，这种研究方法叫转换法； ①探究“杠杆的平衡条件”实验，用的是控制变量法； ②研究“电热跟哪些因素有关”用到了转换法； ③探究“影响导体电阻大小的因素”的实验用到了转换法； ④探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验用到了转换法； 故选②③④； （2）弹性形变越大，弹性势能就越大，木块在水平面移动的距离越远，若s1＜s2＜s3，说明弹簧被压缩的长度越长，弹性势能越大，即弹性形变越大，弹性势能就越大； （3）为研究弹性势能的大小与弹簧的材料是否有关，需选用长度和粗细相同，材料不同的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩相同的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若木块被推动的距离不相等，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关； （4）若用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧势能相同，转化出的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同，这样是不能完成实验的。 故答案为：（1）②③④；（2）s1＜s2＜s3；（3）相同；（4）弹簧的弹性势能相同，转化出的动能相同，木块最终移动的距离相同，无法比较动能大小。 【点评】本题为探究弹性势能与哪些因素有关的实验，考查了分析实验能力、考查了学生对控制变量法、转换法的了解与掌握。 ( 课后练习 ) 55．（2025•舟山模拟）如图所示是2026年1月19日神舟二十号飞船返回过程中进入大气层后加速下降的场景。下列关于飞船加速下降过程中的能量变化情况分析，正确的是（　　） A．动能增加，重力势能增加 B．动能增加，重力势能减少 C．动能减少，重力势能增加 D．动能减少，重力势能减少 【答案】B 【分析】动能的大小与物体的质量和速度有关，重力势能的大小与物体的质量和高度有关。 【解答】解：动能的大小与物体的质量和速度有关，质量不变时，速度越大，动能越大；重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量不变时，高度越低，重力势能越小。飞船加速下降过程中，质量不变，速度增大，动能增加，高度减小，重力势能减少，故ACD错误，B正确。 故选：B。 【点评】本题考查动能和重力势能的影响因素这一基础物理知识点，属于基础题目。 56．（2025秋•舟山期中）如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后，在空中飞行过程中动能随时间变化的曲线最接近的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【分析】动能大小的影响因素：质量和速度。质量一定时，速度增大，动能增大；速度一定时，质量增大，动能增大。 【解答】解：如图，铅球在整个飞行过程中，质量不变，从出手到最高点过程中速度减小，动能减小；在下落的过程中，速度不断增大，到达地面最大，动能增大。整个过程动能先减小再增大，故排除A，处于最高点时竖直方向速度为0，但水平方向仍然有速度，因此动能不为0，故排除BC。 故选：D。 【点评】掌握动能大小的影响因素，能通过图象判断动能的大小变化。 57．（2025•浙江模拟）如图1所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图像如图2所示，下列说法正确的是（　　） A．t1～t2过程中，小球做先减速后加速运动 B．t1～t3运动过程中，小球的机械能守恒 C．t2～t3过程中，小球的动能先增加后减小 D．t2～t3这段时间内，小球的机械能先增大后减小 【答案】C 【分析】A、在t1～t2过程中，弹簧弹力逐渐增大，当弹簧弹力小于重力，合力向下，弹力等于重力时，速度达到最大；之后弹力大于重力，合力向上，小球做减速运动，据此得出小球速度变化。 B、在t1～t3运动过程中，小球竖直方向运动，故弹簧的弹力对小球做功，据此分析小球的机械能是否守恒。 C、t2～t3过程中，弹簧弹力逐渐减小，通过说小球受力分析得出小球速度变化，从而得出动能变化。 D、在t2～t3这段时间内，弹簧的弹力对小球做功小球的机械能不守恒。 【解答】解：A、在t1～t2过程中，小球刚接触弹簧时，弹簧弹力小于重力，合力向下，小球做加速运动；随着弹簧压缩，弹力增大，当弹力等于重力时，速度达到最大；之后弹力大于重力，合力向上，小球做减速运动，所以小球是先加速后减速，故A错误。 B、在t1～t3运动过程中，弹簧的弹力对小球做功，小球的机械能不守恒，故B错误。 C、t2～t3过程中，弹簧弹力逐渐减小，小球向上运动，开始时弹力大于重力，小球做加速运动，动能增加；当弹力等于重力时，速度最大，动能最大；之后弹力小于重力，小球做减速运动，动能减小，所以小球的动能先增加后减小，故C正确。 D、在t2～t3这段时间内，弹簧的弹力对小球做功，除重力外还有弹力做功，小球的机械能不守恒，且由于弹力对小球做正功，小球的机械能是增大的，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查能之间的相互转化，力与运动的关系，难度适中。 58．（2025•柯城区校级四模）如图为某次跳台滑雪比赛中运动员的运动轨迹，运动员从A点出发，最终在E点停下。不计空气阻力时，运动员的各类能量大致变化情况如图所示，分析正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【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）机械能＝动能+势能。 【解答】AC、整个运动过程运动员的质量不变； 由图可知，AB段高度减小，速度变大，则该过程中运动员的重力势能变小，动能变大； BCD段高度先变大后变小，速度先变小后变大，则该过程中运动员的重力势能变大后变小，动能先变小后变大； DE段高度逐渐变小直至高度为零，速度先变大后变小，则该过程中运动员的重力势能逐渐变小且在人达到地面时重力势能就减小为零（即在E点之前重力势能就减小为零），而动能先变大后变小，故AC错误； BD、不计空气阻力时，则运动员在空中运动时机械能守恒，但是在滑行过程需克服摩擦力做功，机械能减小，该过程中运动员的总能量减小，故B错误，D正确。 故选：D。 【点评】（1）掌握动能、重力势能的影响因素。 （2）能判断动能、重力势能、机械能的变化。 59．（2025•浙江模拟）投掷实心球是我市中考体育选考项目之一。小科同学选定了该项目，为此他利用课余时间积极参加投掷实心球训练。图甲为实心球出手后的运动示意图，其中v0是实心球出手瞬间的速度，θ是出手角度，h是出手高度。图乙为投掷距离s随出手角度θ变化的图像。下列说法错误的是（　　） A．实心球离手后至落地过程中，实心球的动能先减小后增大 B．实心球在运动到最高点时，如果一切外力全部消失，实心球将会做匀速直线运动 C．实心球的投掷距离s随出手角度θ的增大而先增大后减小，出手角度θ＝40°时，投掷距离s最大 D．如果要探究实心球投掷距离s是否与出手高度h有关系，那么只需控制出手角度θ相同即可 【答案】D 【分析】（1）动能的大小与质量、速度有关； （2）根据牛顿第一定律分析； （3）根据图乙分析投掷距离和投掷角度的关系； （4）根据控制变量法分析。 【解答】解：A、实心球离手后，在上升过程中，质量不变，速度变小，动能变小，在下降过程中，速度变大，质量不变，动能变大，所以实心球的动能先减小后增大，故A正确； B、实心球在运动到最高点时，水平方向上有一定的速度，如果一切外力消失，根据牛顿第一定律可知，实心球将做匀速直线运动，故B正确； C、根据图乙可知，投掷距离随θ的增大先变大后变小，当θ＝40°时，投掷距离s是最大的，故C正确； D、若要探究实心球投掷距离s是否与出手高度h有关，需要改变出手的高度，控制实心球的质量、球的初速度、出手角度θ相同，故D错误。 故选：D。 【点评】本题考查了动能大小的变化、牛顿第一定律的应用、图象的分析、控制变量法的应用，属于综合题。 60．（2025秋•诸暨市期末）小明探究“物体动能大小与物体的速度、质量关系”实验，先采用教材实验方案，将质量大的铜球和质量小的钢球从光滑斜面的H1高度处静止下滑，到达斜面底端撞击纸盒，纸盒在水平桌面上滑行一段距离停下来。实验结果如图，虚线纸盒为纸盒的停留位置。 （1）实验中将小球放置相同高度的目的是　使小球到达水平面时的速度相等　 。 （2）甲、乙实验中，可通过比较　纸盒被撞击移动的距离　 来反映物体动能的大小。 （3）根据实验甲、乙的结果，得出的实验结论是　当速度一定时，物体的质量越大，动能越大　 。 （4）接着小明设计了实验丙进行替代，让金属块从光滑斜面的H1高处静止下滑，测量其在水平桌面上滑行距离。改用材质相同、质量不同的金属块，重复实验丙，记录数据，实验结果如表。小明发现根据此方案得出的实验结论与教材实验不同，请从能量转换角度分析原因　物体从同一高度滑下来，质量大，重力势能大，转化得到的动能大，质量大对水平面的压力大，摩擦力大，由W＝fs可知其在水平面滑行的距离可以大致相等　 。 质量m/kg 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 滑行距离s/m 0.42 0.41 0.43 0.42 0.43 0.42 【答案】（1）使小球到达水平面时的速度相等； （2）纸盒被撞击移动的距离； （3）当速度一定时，物体的质量越大，动能越大； （4）物体从同一高度滑下来，质量大，重力势能大，转化得到的动能大，质量大对水平面的压力大，摩擦力大，由W＝fs可知其在水平面滑行的距离可以大致相等。 【分析】（1）实验中将小球放置在相同高度的目的是使小球到达水平面时的速度相等； （2）小球动能的大小通过推动纸盒的距离来体现，这用到了转换法； （3）根据甲乙的相同量和不同量分析解答； （4）滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大，虽然质量大的金属块的动能大，但是相应的阻力也增大，根据W＝fs可知最终运动的距离几乎相等。 【解答】解：（1）实验中将小球放置在相同高度的目的是使小球到达水平面时的速度相等； （2）小球从斜面上滚下后撞击水平面上的纸盒，纸盒克服摩擦力做功，根据W＝fs知纸盒运动的距离越远，它克服阻力做功越多，说明小球的动能越大，所以甲、乙实验中，可通过测量来纸盒推动木块的距离来表示物体动能的大小； （3）根据图甲、乙知小球下滑的高度相同，小球到达斜面底端的速度相同，质量越大，纸盒被推的越远，小球的动能越大； （4）物体从同一高度滑下来，质量大，重力势能大，转化得到的动能大，质量大的物体对水平面的压力大，在接触面粗糙程度相同时，摩擦力大，虽然质量大的金属块的动能大，但是相应的阻力也增大，根据W＝fs可知最终运动的距离几乎相等。 故答案为：（1）使小球到达水平面时的速度相等； （2）纸盒被撞击移动的距离； （3）当速度一定时，物体的质量越大，动能越大； （4）物体从同一高度滑下来，质量大，重力势能大，转化得到的动能大，质量大对水平面的压力大，摩擦力大，由W＝fs可知其在水平面滑行的距离可以大致相等。 【点评】解决此类问题要会利用控制变量法和转换法，探究影响动能的大小因素，是中考探究实验考查的重点，设计实验时，要考虑到质量和速度这两个因素。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2026/6/22 14:13:12；用户：俞蜀平；邮箱：orFmNt3rrUdcpC6MK1JahluKb_no@weixin.jyeoo.com；学号：25155137 ( 第 1 页 共 44 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $