12.1机械能（分层作业）物理新教材苏教版九年级上册

**基本信息** 本同步练以A、B、C三层递进设计，聚焦能量观念，通过基础概念巩固、实验探究应用到复杂情境分析，构建科学思维与探究能力的知识巩固路径。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组|能量、动能和势能、机械能转化单一知识点|基础选择（能量单位辨析）、填空（打桩重力势能比较），强化物理观念| |B组|动能与势能影响因素综合应用|实验探究（“探究动能大小与因素关系”），培养科学探究与推理能力| |C组|机械能转化复杂情境分析|图像问题（蹦极速度-高度关系）、综合计算，提升模型建构与质疑创新能力|

12.1 机械能 目 录 A组 巩固过关 知识点1：能量 知识点2：动能和势能 知识点3：机械能及其转化 B组 能力进阶 C组 思维拔高 能量知识点1 1．（25-26九年级上·江苏宿迁·阶段检测）在国际单位制中，能量的单位是（     ） A．瓦特（W） B．焦耳（J） C．牛顿（N） D．帕斯卡（Pa） 【答案】B 【详解】A． 瓦特是功率的主单位，故A不符合题意； B．焦耳是功和各种能量的主单位，故B符合题意； C．牛顿是力的单位，故C不符合题意； D．帕斯卡是压强的主单位，故D不符合题意。 故选B。 2．（24-25九年级上·江苏淮安·期中）关于能的概念，下列说法中正确的是（　　） A．速度大的物体动能一定大 B．静止的物体没有机械能 C．质量一定的物体，速度越大，动能越大 D．没有做功的物体不具有能量 【答案】C 【详解】A．动能的大小除了跟速度大小有关外，还跟物体的质量有关，所以速度大的物体动能不一定大，故A错误； B．静止的物体可以存在势能，势能属于机械能，故B错误； C．动能的大小除了跟速度大小有关外，还跟物体的质量有关，质量一定的物体，速度越大，动能越大，故C正确； D．一切物体都具有能量，故D错误。 故选C。 3．（25-26九年级上·陕西汉中·阶段检测）下列关于功和能的叙述中，正确的是（　　） A．一个物体没有做功，它一定不具有能量 B．一个物体已做过的功越多，说明这个物体具有的能越多 C．运动的物体具有能，静止的物体没有能 D．物体具有的能越多，它能做的功就越多 【答案】D 【详解】A．一个物体没有做功，但是它可能具有对外做功的本领，它可能具有能量，故A错误； B．一个物体已做过的功越多，说明没做功之前具有的能多，这个物体做功后具有的能不一定多，故B错误； C．运动的物体具有能，静止在高处的物体也具有能，静止在高处的物体具有重力势能，故C错误； D．物体具有的能量越多，对外做功的本领越大，它能做的功就越多，故D正确。 故选D。 4．（2026·江苏连云港·模拟预测）关于内能，下列说法正确的是（　　 ） A．0℃的物体没有内能 B．内能大小仅与温度有关 C．具有机械能的物体不一定有内能 D．热传递可以改变物体的内能 【答案】D 【详解】A．内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和，一切物体在任何温度下都具有内能，0℃的物体同样有内能，故A错误； B．内能的大小与物体的质量、温度、状态、物质种类都有关，并非仅由温度决定，故B错误； C．所有物体都一定具有内能，无论物体是否具有机械能，都一定存在内能，故C错误； D．改变物体内能的两种方式是做功和热传递，热传递可以改变物体的内能，故D正确。 故选D。 动能和势能知识点2 5．（25-26九年级上·江苏盐城·阶段检测）建高楼时首先要打好地基，原来相同高度的相同地桩，经打击后某一瞬间时三个地桩所处的位置如图所示，由此可知，打桩时，三个重锤中________锤的做功本领最大，即它被举高而具有的________能最大；如果A、B两锤的质量相同，则刚开始下落时，________锤的高度要高一些；如果B、C两锤刚下落时的高度相同，则_锤的质量要小一些。 【答案】 B 重力势 B C 【详解】[1][2]地桩下陷的深度越深，表明重锤做功的本领越大，B下陷的最深，所以B锤的做功本领最大，即它被举高而具有的重力势能最大，对地桩做的功最大。 [3] A、B相比，B下陷的较深，表明B锤的重力势能较大，物体的质量越大、所处的高度越高重力势能越大；如果A、B两锤的质量相同，则刚开始下落时，B锤的高度要高一些。 [4]B、C相比，C下陷的更浅，表明C锤的重力势能更小，如果B、C两锤刚下落时的高度相同，则C的质量小一些，B的质量要大一些。 6．（25-26九年级上·江苏泰州·阶段检测）如图为“会跳的卡片”，实验时至少需要_____根橡皮筋，操作时把图中卡片_______（A/B）面朝下紧贴桌面，压平后迅速松手，卡片就会跳起来，由此说明了发生弹性形变的橡皮筋具有______能。若把卡片上的豁口再剪深一些，重复刚才实验，卡片跳起的高度会更__________（高一些/低一些）。 【答案】 1 A 弹性势 低一些 【详解】由图可知，为了将卡片固定并产生弹性形变，至少需要1根橡皮筋。 由图中可以看出，卡片的动能是要靠橡皮筋发生弹性形变从而产生弹性势能获得，只有把橡皮筋拉开才有弹性势能，所以要把卡片A面朝下紧贴桌面，压平后松手，卡片才会跳起来。 把卡片上的豁口再剪深一些，卡口之间的间隔小，卡片压平后橡皮筋发生弹性形变的程度就变小，则橡皮筋具有的弹性势能就小，当然最终转化成卡片的能量就变小，卡片会跳得低一些。 7．（2026·江苏常州·一模）如图为某火星探测器在轨运动的轨迹图。在远火点运动向近火点的过程中，探测器的重力势能______（选填“增大”或“减小”），所以近火点的速度______（选填“大于”“小于”或“等于”）远火点的速度。 【答案】 减小 大于 【详解】[1][2]火星探测器在从远火点向近火点运动的过程中，质量不变，高度降低，则重力势能减小，火星探测器运动过程中机械能守恒，所以动能增大，则速度增大，所以近火点的速度大于远火点的速度。 8．（25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测）如图所示，人造卫星在大气层外（不受空气阻力），沿椭圆形轨道绕地球运行，当卫星从远地点向近地点运动的过程中，卫星的动能______，机械能______。 【答案】 增大 不变 【详解】[1]当人造卫星从远地点向近地点运动的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能。 [2]当卫星在大气层外运动，不受空气阻力作用，只有动能和势能的相互转化，因此卫星的机械能守恒，机械能不变。 9．（25-26九年级上·江苏常州·阶段检测）兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究： 【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？ (1)由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟______有关； 【进行实验】 (2)他们做了如图所示的三次实验：用铁球模拟汽车，让铁球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将木块撞出一段距离。该实验是通过观察____________的大小，来说明铁球对木块做功的多少，这种探究问题的方法是______；（填“控制变量法”或“转换法”或“归纳法”） 【分析论证】 (3)分析甲、乙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：______________________________； 【实践应用】 (4)用甲、丙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车______（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因； 【改进实验】 (5)研究动能大小与质量的关系，有同学将实验装置改成如图丁所示，利用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放（不考虑铁球运动过程中所受的阻力），撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，此实验方案______，（可行/不可行），其原因是____________________________________。 【答案】(1)质量 (2) 木块移动的距离 转换法 (3)物体的速度相同时，质量越大动能越大 (4)超速 (5) 不可行 压缩相同程度的弹簧弹性势能相同，释放后转化得到的铁球总动能相同，最终推动木块移动的距离也相同，无法探究动能大小与质量的关系 【详解】（1）“超载”指汽车的总质量过大，因此从该提示可猜想动能和质量有关。 （2）动能大小无法直接观察，实验通过木块被撞击后移动的距离间接反映铁球动能大小，将不易直接测量的动能大小转换为容易观测的距离，这种方法是转换法。 （3）甲、乙两图中，铁球从同一高度滚下，到达水平面时的速度相同，甲的铁球质量更大，撞击木块移动的距离更远，因此得到速度相同时，物体质量越大动能越大的结论。 （4）甲、丙两图中，铁球质量相同，从不同高度滚下，到达水平面时速度不同，甲的铁球速度更大、动能更大，对应汽车质量一定时，速度越大动能越大，可以解释超速行驶危险性高的原因。 （5）弹簧压缩程度相同，初始弹性势能相同，不考虑阻力时释放后弹性势能全部转化为铁球的动能，因此不同质量的铁球最终获得的总动能相等，撞击同一木块后，木块被推动的距离也会相同，无法对比动能和质量的关系，因此方案不可行。 10．（25-26九年级上·江苏盐城·期中）小明同学用如图甲所示的实验装置“探究影响动能大小的因素”，将小车从斜面上高h处由静止释放，运动到水平木板上后与木块碰撞。 (1)此实验研究的是__________（选填“碰撞前小车”、“碰撞后小车”或“碰撞后木块”）的动能，通过__________来反映动能的大小。 (2)图乙中比较场景①和②，可探究动能大小与__________的关系；移去木块后，进行场景③和④实验时，小车滑行的距离不同，此时小车在水平面上克服摩擦力做的功分别为、，则__________（选填“＞”、“＝”或“＜”）。 (3)小明同学尝试改用图丙所示装置探究“物体动能大小与质量的关系”，设计方案是：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离。该方法__________（选填“可行”或“不可行”），请说明你的判断依据：____________________。 【答案】(1) 碰撞前小车 木块被小车撞击后推动的距离 (2) 速度 ＜ (3) 不可行 弹簧压缩程度相同时弹性势能相同，转化的动能相同，木块移动的距离相同 【详解】（1）本实验的探究对象是碰撞前小车的动能，实验使用转换法，通过木块被小车推动后移动的距离，间接反映小车动能的大小：动能越大，木块被推得越远。 （2）场景①和②中，小车质量相同，从斜面不同高度滑下，到达水平面时速度不同，因此探究的是动能大小与速度的关系； 小车最终停下时，动能全部用来克服摩擦力做功；小车下滑到停止的过程中，动能由重力势能转化而来；场景③中小车总质量小于场景④，同一高度下，总质量越小，初始重力势能越小，因此克服摩擦力做功越小，故。 （3）该方案违背控制变量法的要求：弹簧压缩相同程度时，弹簧的弹性势能相同，释放后弹性势能转化为钢球的动能，因此不同质量钢球获得的动能相同，撞击木块后木块移动距离相同，无法得出动能和质量的关系，因此方案不可行。 11．（2025九年级下·江苏常州·学业考试）如图甲乙所示是小明探究动能大小与哪些因素有关的实验装置： (1)实验中通过观察______来比较小球的动能大小。 (2)同一小球从同一斜面的不同高度由静止开始释放，目的是：______。 (3)由图甲、乙分析后可得到的结论是______。 (4)小华在研究动能大小与质量是否有关时，他利用如图丙实验装置，将同一个弹簧压缩相同的长度，分别将质量不等的两颗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而后比较小球的动能大小。此实验方案______（“可行”/“不可行”），理由是______。 【答案】(1)木块移动的距离 (2)改变小球到达水平面时的速度 (3)在质量相同时，物体的速度越大，动能越大。 (4) 不可行 没有控制小球撞击木块时的速度相同 【详解】（1）实验中小球动能的大小不便于直接测量，就让小球推动木块做功，小球对木块做功越多，说明小球具有的动能越大。所以在实验中，通过比较木块移动的距离来比较小球动能的大小。 （2）实验探究动能与速度和质量的关系时，需要使用“控制变量法”。当使用同一小球（质量不变）从斜面的不同高度由静止释放时，小球到达斜面底端（即水平面）时的速度是不同的。高度越高，到达底端时的速度越大。因此，改变释放高度是为了改变小球到达水平面时的速度。 （3）观察图甲和图乙，使用的是同一个小球，这意味着小球的质量是相同的。但是，小球释放的高度不同（​ ），导致小球到达水平面时的速度不同（乙图速度大于甲图）。实验现象显示，乙图中木块被推动的距离更远，说明乙图中小球的动能更大。由此可以得出结论：在质量相同时，物体的速度越大，动能越大。 （4）图丙中，利用同一个弹簧压缩相同的长度，这意味着弹簧储存的弹性势能是相同的。松开后，弹簧的弹性势能转化为小球的动能。如果要研究动能大小与质量的关系，必须控制小球的速度相同，而改变质量。但在此方案中，弹簧压缩长度相同导致小球获得的动能相同，质量不同的小球速度必然不同（质量大的速度小，质量小的速度大），且最终撞击木块时木块移动的距离会相同（因为动能相同）。这无法达到探究动能与质量关系的目的，此实验方案不可行，因为没有控制小球撞击木块时的速度相同。 12．（25-26九年级上·江苏盐城·期中）小明利用如图所示的装置探究“影响重力势能大小因素”的实验过程。（容器中装有沙子，A和B为实心铁块，A的质量比B的质量小） (1)实验时，通过观察__________来比较铁块的重力势能大小。 (2)由__________两图可探究重力势能的大小与质量的关系，当物体高度相同时，质量越大，所具有的重力势能越__________（选填“大”或“小”） 。 【答案】(1)小桌陷入沙子中的深度 (2) 乙、丙 大 【详解】（1）实验中，铁块具有的重力势能大小无法直接测量，铁块下落撞击小桌，对小桌做功，小桌陷入沙子中，小桌陷入沙子的深度越深，说明铁块对小桌做的功越多，其具有的重力势能就越大，这里采用了转换法，故通过观察小桌陷入沙子中的深度来比较铁块的重力势能大小。 （2）要探究重力势能的大小与质量的关系，根据控制变量法，应控制铁块下落的高度相同，改变铁块的质量，由图可知，乙、丙两图中铁块下落的高度相同，而实心铁块A和B的质量不同（），所以应选择乙、丙两图进行实验； 由图乙和丙可知，质量较大的铁块B撞击小桌后，小桌陷入沙子中的深度更深，说明当物体高度相同时，质量越大，所具有的重力势能越大。 13．（25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测）某实验小组在用“模拟打桩”来探究影响重力势能大小的因素，已知物体质量的关系为，使用的器材有沙子、木桩等。实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示； (1)本实验是通过________来反映物体重力势能大小的。 (2)选择________两图实验进行分析，探究物体重力势能大小与质量的关系。 (3)实验中为了探究重力势能大小与高度的关系，应让质量相同的物体，从________（选填“相同高度”或“不同高度”）由静止自由放下。实验现象表明：________。 (4)对比a、b、c三次实验，具有的重力势能最大的是图________（选填“a”、“b”或“c”）中的物体。 【答案】(1)木桩进入沙中的深度 (2)a、c (3) 不同高度 当物体质量相同时，所处的高度越高，物体的重力势能越大 (4)b 【详解】（1）本实验用到转换法：重力势能的大小无法直接观察，因此通过木桩陷入沙子的深度来间接反映物体重力势能的大小，木桩陷得越深，说明物体的重力势能越大。 （2）探究重力势能与质量的关系时，要控制物体下落的高度相同、改变物体质量，符合条件的是a、c两图： （3）探究重力势能与高度的关系，要控制质量不变，改变下落高度；对比 a、b两实验，物体质量，b实验中物体的下落高度更高，木桩下陷更深。可得出结论：当物体质量相同时，所处的高度越高，物体的重力势能越大。 （4）木桩陷入沙中越深，说明对应物体的重力势能越大，三次实验里图b的木桩进入沙中的深度最大，因此图b中物体的重力势能最大。 14．（25-26九年级上·江苏扬州·阶段检测）小夏同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发，并产生了如下猜想： 猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关 猜想二：物体的重力势能与物体的下落高度有关 猜想三：物体的重力势能与物体的运动路径有关 为此小夏设计了如图所示的实验： 用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距沙表面某高度处静止释放，其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验数据如下表： 实验序号 铅球代号 铅球质量/g 下落高度/m 陷入沙中的深度/m ① A 200 0.5 0.1 ② B 400 0.5 0.25 ③ C 200 1 0.2 ④ D 200 1 0.2 (1)本实验是通过观察________来判断重力势能大小的，这种研究问题的物理方法叫________（控制变量法/转换法/类比法）； (2)为验证猜想二，应比较________两球，得到的结论是：当物体质量相同时，________； (3)比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙中深度相同，由此可以得出结论：物体的重力势能与物体的运动路径________（有关/无关）。 【答案】(1) 铅球陷入沙中的深度 转换法 (2) A、C 高度越高，重力势能越大 (3)无关 【详解】（1）[1][2]本实验是通过观察铅球陷入沙中的深度来判断重力势能大小的，铅球陷入沙中的深度越大，表明铅球的重力势能越大，把不便于测量的重力势能大小转换成便于测量的铅球陷入沙中的深度，这种研究问题的物理方法叫转换法。 （2）[1][2]为验证猜想二，即物体的重力势能与物体的下落高度有关，应控制铅球的质量相同，改变其下落高度，观察铅球陷入沙中的深度，所以，应比较A、C两球，由图知，C球下落高度较大，陷入沙中的深度也较大，即C球的重力势能较大，所以，得到的结论是：当物体质量相同时，物体的高度越大，重力势能越大。 （3）根据控制变量法，比较C、D两球，发现两球的质量和下落高度均相同，两球运动的路径不同，但陷入沙中深度相同，则两球的重力势能相同，由此可以得出结论：物体的重力势能与物体的运动路径无关。 15．（2026·江苏泰州·一模）小明将一张卡片对折，在开口的一边剪两个小豁口，然后套上橡皮筋，就做成了一个会跳的卡片。为了“探究卡片弹起的高度与哪些因素有关”。 小明和同学们提出如下猜想： 猜想1：与橡皮筋的形变量大小有关； 猜想2：与卡片的质量有关； 猜想3：与橡皮筋的条数有关。 (1)根据所学知识，他们经过讨论，判断猜想1是______（选填“正确”或“错误”）的； (2)为探究猜想2，他们选用两张大小和豁口相同、质量不同的卡片，分别套上相同的橡皮筋，每次把它在桌面上用手压平，迅速松开手，发现质量越小的卡片弹起的高度越高。 ①“每次把它在桌面上用手压平”的目的是______； ②上述实验说明猜想2是______（选填“正确”或“错误”）的； (3)在验证猜想2之后，小明他们又选用两张大小和豁口相同、质量不同的卡片1和卡片2（），分别在卡片1套上一根橡皮筋，在卡片2套上两根相同的橡皮筋，把它们在桌面上用手压平，迅速松开手，发现卡片2弹起的高度更高。你认为小明他们的实验______（选填“能”或“不能”）验证猜想3是否正确，理由______； (4)在某次实验中，小明将放在桌上套有橡皮筋的卡片用手压平，此时橡皮筋的弹性势能；卡片弹到最高点时，卡片具有的重力势能为；则______（选填“<”“=”“>”）。 【答案】(1)正确 (2) 控制橡皮筋的形变量相同 正确 (3) 能 其它条件相同时，质量越大，卡片弹起的高度越低。实验中，卡片2质量较大，套上橡皮筋条数较多的卡片2弹起的高度更高，这说明卡片弹起的高度与橡皮筋的条数有关 (4)> 【详解】（1）橡皮筋的弹性势能与形变量有关，形变量越大，弹性势能越大，卡片弹起的高度越高。因此，猜想1是正确的。 （2）[1][2]选用两张大小和豁口相同、质量不同的卡片，分别套上相同的橡皮筋，每次用手压平后松开，观察弹起高度。“每次把它在桌面上用手压平”的目的是：使橡皮筋的形变量相同，即确保每次实验中橡皮筋的弹性势能相同。发现质量越小的卡片弹起的高度越高，说明猜想2是正确的，即卡片弹起的高度与卡片的质量有关。 （3）[1][2]卡片2质量较大，根据（2）中结论可知，其它条件相同时，卡片2弹起的高度应较低。分别在质量较小的卡片1套上一根的橡皮筋，在质量较大的卡片2套上两根相同的橡皮筋，把它们在桌面上用手压平，迅速松开手，发现卡片2弹起的高度更高，这说明卡片弹起的高度与橡皮筋的条数有关，其它条件相同时，橡皮筋的条数越多，卡片弹起的高度越高。 （4）卡片从压平到最高点的过程中，弹性势能主要转化为重力势能。上升过程中，因为需要克服空气阻力做功，消耗一部分弹性势能。因此。 16．（25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测）在“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让铁球从斜面上自由释放撞击同一木块，能将木块撞出一段距离，如图1所示，请回答问题： (1)该实验中探究物体的动能是指______（填字母） A．小球在斜面上的动能 B．小球撞击木块时的动能 C．木块被小球撞击后的动能 (2)为了使同一铁球到达水平面时的速度不相等，应将铁球从斜面的______（相同/不同）高度自由释放，该实验可以探究的是铁球动能大小与______（质量/速度）的关系。 (3)如图2是高速公路上的限速牌，对不同车型的限速不一样，限制车速实际上是限制车的______（选填“惯性”、“动能”）。 (4)如图3所示，是“探究物体重力势能与哪些因素有关”的实验，其中，木桩起始位置高度相同，甲、乙、丙都由静止释放； ①比较图3中A、B两木桩扎入沙坑的深度可以得出结论：______。 ②若图3中B、C两木桩扎入沙坑的深度相同，说明乙、丙的重力势能______（选填“相同”、“不同”）。 (5)如图4所示，2只相同的小球以同样的速度ν沿着与水平方向均成角斜向上抛出，甲图中斜面光滑且足够长，乙图中小球被直接抛向空中，不计空气阻力，则甲图中小球沿斜面向上运动的过程中，支持力对小球______（选填“有”或“没有”）做功；甲、乙两图中，小球能到达的最高点离地高度分别为和（图中未画出），则______（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 【答案】(1)B (2) 不同 速度 (3)动能 (4) 质量相同时，高度越高，重力势能越大 相同 (5) 没有 大于 【详解】（1）实验中小球从斜面上滚下，获得动能，该动能再转化为木块移动的距离，所以该实验中探究物体的动能是指小球撞击木块时的动能。 （2） [1]铁球从斜面的相同高度自由释放，铁球到达水平面时的速度相等。为了使同一铁球到达水平面时的速度不相等，应将铁球从斜面的不同高度自由释放。 [2]该实验控制铁球的质量相同，改变铁球到达水平面时的速度，可以探究的是铁球动能大小与速度的关系。 （3） 物体的动能大小与物体的质量、速度有关，物体的质量相同时，速度不同，物体的动能不同；物体的惯性只与质量有关，物体的质量不变，物体的惯性不变。如图2是高速公路上的限速牌，对不同车型的限速不一样，限制车速实际上是限制车的动能。 （4） [1]依题意得，乙下落的高度高于甲下落的高度，B木桩扎入沙坑较深，说明乙球具有的重力势能大，由此可以得出结论：质量相同时，物体的高度越高，重力势能越大。 [2]探究影响重力势能大小的因素时，将重力势能转换为木桩陷入的深度，陷入的深度相同，则重力势能相同。若图3中B、C两木桩扎入沙坑的深度相同，说明乙、丙的重力势能相同。 （5）[1]甲图中小球沿斜面向上运动的过程中，支持力与小球的运动方向垂直，所以支持力对小球没有做功。 [2]甲、乙两图中，不计空气阻力，小球运动过程中，只有重力做功，小球的机械能不变，甲图中小球到达最高点时，速度为0，动能为0；乙图中小球到达最高点时，速度大于0，动能大于0；机械能为物体的动能与势能的总和，则甲图中小球到达最高点时的重力势能较大。物体的质量相同时，重力势能越大，说明物体的高度越高，故。 机械能及其转化知识点3 17．（25-26八年级下·云南昆明·期末）如图所示是我国神舟二十二号载人飞船返回舱返回地球时穿越大气层加速下降的模拟情景，返回舱与大气摩擦使其外壳的温度升高。下列有关返回舱在加速下降过程中，说法正确的是（     ） A．返回舱的动能保持不变 B．返回舱的重力势能减小 C．返回舱的动能转化为重力势能 D．返回舱的机械能守恒 【答案】B 【详解】ABC．返回舱加速下降时，质量不变，速度增大，动能增大，高度减小，重力势能减小，重力势能转化为动能，故AC错误，B正确； D．返回舱与大气摩擦，克服摩擦做功，一部分机械能转化为其它形式的能，机械能不守恒，故D错误。 故选B。 18．（2026·江苏盐城·二模）一中学生骑自行车下坡时，不蹬脚踏板，恰好匀速向下运动。此过程中他的（     ） A．动能增大，重力势能减小 B．动能不变，重力势能减小 C．动能不变，重力势能增加 D．动能减小，重力势能减小 【答案】B 【详解】中学生骑自行车下坡时，匀速向下运动，质量不变，速度不变，所以动能不变；高度减小，所以重力势能减小，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选 B。 19．（2026·江苏南通·一模）如图是荡秋千的模型，摆球从A点静止释放，经点B、O、C到达右侧最高点D，点B、C等高，则（　　） A．球在B、C两点的动能相等 B．球在A点比D点的机械能大 C．球在O点的动能为零 D．球在D点时绳子断裂，球将静止 【答案】B 【详解】A、球由B点运动到C点过程中，由于克服空气阻力做功，消耗了一部分机械能，所以B点的机械能大于C点的机械能，BC的高度相同、重力势能相同，所以B点的动能大于C点的动能，故A错误； B、球由A点到D点过程中，由于克服空气阻力做功，消耗了一部分机械能，所以A点的机械能大于D点的机械能，故B正确； C、O点是摆球摆动过程中的最低点，摆球在O点的速度最大，动能最大，不为零，故C错误； D、球在D点时速度为零，但此时受到重力的作用，绳子断裂后，球会在重力作用下向下运动，不会静止，故D错误。 故选B。 20．（2026·江苏扬州·二模）如图甲为蹦床运动员比赛时的场景，图乙为其在比赛中的示意图，某时刻他从A点自由下落，与水平床面接触点为B，能到达的最低点为C点。下列说法正确的是（　　） A．A点到B点过程中，运动员的重力势能减小，机械能变大 B．在B点时，运动员的重力势能最小 C．最终运动员静止在蹦床上时处于C处 D．B点到C点过程中，运动员动能先变大后变小 【答案】D 【详解】A．从A点到B点，运动员自由下落，质量不变，高度降低，重力势能减小；若不考虑空气阻力，机械能守恒，机械能大小不变，故A错误； B．重力势能和高度有关，质量不变时，高度越低重力势能越小，最低点C点高度比B点更低，因此C点重力势能最小，故B错误； C．运动员最终静止时，受力平衡，重力大小等于蹦床的弹力，平衡位置在B点和C点之间，不是最低点C，故C错误； D．从B点到C点过程中，刚接触蹦床时，蹦床弹力小于重力，运动员向下加速，动能增大；当弹力增大到等于重力后，弹力继续增大，大于重力，运动员向下减速，动能减小，到C点速度减为0，因此动能先变大后变小，故D正确。 故选D 。 21．（25-26八年级下·辽宁沈阳·阶段检测）2026年2月18日，中国选手徐梦桃在米兰冬奥会自由式滑雪决赛中斩获金牌，成为该项目历史上首个卫冕冠军。比赛中的运动轨迹如图中虚线所示，徐梦桃（　　） A．从A到B向下滑行过程中，速度越来越快 B．从B到C的过程中机械能变大 C．从B到C的过程中，动能保持不变 D．在最高点C时没有动能 【答案】A 【详解】A．从A到B向下滑行过程中，重力势能转化为动能，同时运动员受到的阻力较小，整体合力沿斜面向下，所以速度越来越快，故A正确； B．从B到C的过程中，运动员需要克服空气阻力和雪面摩擦做功，一部分机械能会转化为内能，所以机械能变小，故B错误； C．从B到C的过程中，动能转化为重力势能，速度减小，运动员的质量不变，所以动能变小，并非保持不变，故C错误； D．在最高点C时，运动员仍有水平方向的速度，所以仍然具有动能，故D错误。 故选A。 22．（25-26九年级上·江苏盐城·期末）如图所示，小红在家玩“套圈”游戏，套圈从a点运动到c点的过程中（不计空气阻力）（    ） A．在a点的重力势能最大 B．在b点时的动能为0 C．在c点的机械能大于在a点的机械能 D．由b点到c点的过程中，重力势能转化为动能 【答案】D 【详解】A．重力势能的大小与物体的质量和高度有关，套圈的质量不变，由图可知，套圈在b点时的高度最高，故此时套圈的重力势能最大，故A不符合题意； B．由于套圈在b点时在水平方向仍有一定的速度，此时套圈的动能不为零，故B不符合题意； C．由于不计空气阻力，在整个过程中，套圈的机械能不变，故套圈在c点的机械能等于在a点的机械能，故C不符合题意； D．由b点到c点的过程中，套圈的质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，此过程中将重力势能转化为动能，故D符合题意。 故选D。 23．（25-26九年级上·江苏南京·阶段检测）如图所示，甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放，甲球下落过程中经过P、Q两点，忽略空气阻力，下列说法正确的是（   ） A．着地瞬间，两球的机械能相等 B．甲球在P点和Q点的机械能相等 C．释放瞬间，两球的重力势能相等 D．从释放到着地，两球所受重力做的功相等 【答案】B 【详解】AC．释放瞬间，小球速度均为0，故动能均为0；两球高度相同，但质量不同，故两球释放瞬间重力势能不相等，因此机械能不同。忽略空气阻力时机械能守恒，着地瞬间机械能等于初始机械能，故两球着地瞬间机械能不相等，故AC错误； B．甲球下落过程忽略空气阻力，只有重力做功，机械能守恒。因此甲球在P点的机械能等于Q点的机械能，故B正确； D．根据可知，两球下落高度相同，但质量不同，即小球的重力不同，因此重力做功不同，故D错误。 故选B。 24．（25-26九年级上·江苏镇江·期中）如图所示，有一小球沿粗糙的曲面轨道ABCD从A点静止滑下，从D点抛出，虚线DEF为小球在空中的运动轨迹。其中C为轨道最低点，B、D、F三点等高，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．在C点的动能最大，E点的动能为零 B．从E点运动到F点的过程，小球的动能转化为重力势能 C．小球在E点的机械能小于在A点的机械能 D．小球从B运动到C和从C运动到D的过程中动能变化量相等 【答案】C 【详解】A．小球从A点运动到最低点C点的过程中，需要克服摩擦力做功，将重力势能转化为动能和内能，小球运动至最低点C点时，速度最大；小球从D点抛出后，小球运动到E点时，是空中运动轨迹的最高点，此时竖直方向的速度为零，但仍有水平方向的速度，所以动能并不为零，故A错误； B．从E点到F点是下降过程，小球高度降低重力势能减小、速度增大动能增大，将重力势能转化为动能，故B错误； C．小球从A点到D点在粗糙轨道运动，机械能因克服摩擦不断减少；从D点到E点在空中运动，只有重力做功，机械能守恒，因此E点机械能小于A点机械能，故C正确； D．B点、D点等高，二者重力势能相等，B点到C点的过程中，动能的增加量等于重力势能减少量与克服摩擦做功的差值；C点到D点过程中，动能减少量等于重力势能增加量与克服摩擦做功的和，因此两个过程动能变化量并不相等，故D错误。 故选C。 25．（25-26九年级上·江苏泰州·阶段检测）运动员在进行蹦床比赛，运动员离开蹦床向上运动到一定高度又落在蹦床上（不计空气阻力，也不计机械能的损失）下列说法正确的是（     ） A．运动员弹离蹦床以后，蹦床对运动员做了功 B．运动员的速度为零时，他的重力势能最大 C．运动员下落到最低点时，蹦床的弹性势能大于人减少的动能 D．由于机械能守恒，运动员的最大重力势能等于最大动能等于蹦床的最大弹性势能 【答案】C 【详解】A． 运动员弹离蹦床后，蹦床对运动员无作用力，不满足做功的必要条件，故A错误； B．运动员速度为零的时刻有两个：最高点、最低点，最低点时高度最小，重力势能很小，故B错误； C．运动员下落到最低点时，整个过程中减少的动能与减少的重力势能全部转化为蹦床的弹性势能，因此蹦床的弹性势能等于人减少的动能加上人减少的重力势能，蹦床的弹性势能大于人减少的动能，故C正确； D．系统总机械能等于运动员的最大重力势能（最高点处运动员动能、蹦床弹性势能均为0），最低点处蹦床弹性势能最大，此时运动员仍具有重力势能，因此蹦床最大弹性势能与最大重力势能不相等；运动员所受蹦床弹力等于重力时合力为零，动能最大，此时系统总机械能等于运动员的重力势能、最大动能与蹦床的弹性势能之和，因此最大重力势能大于最大动能，三者不相等，故D错误。 故选 C。 26．（25-26九年级上·江苏宿迁·期中）下列过程中的能量转化，属于势能转化为动能的是（　　） A．加速上升的火箭 B．卫星向近地点运动 C．秋千向上摆动 D．水平推动魔罐 【答案】B 【详解】A．火箭加速上升：高度升高，重力势能增大，速度增大，动能增大；同时燃料燃烧的内能转化为机械能，并非势能转化为动能，故A不符合题意； B．卫星向近地点运动：卫星从远地点到近地点，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大；该过程是重力势能转化为动能，故B符合题意； C．秋千向上摆动：高度升高，重力势能增大，速度减小，动能减小；是动能转化为重力势能，故C不符合题意； D．水平推动魔罐：魔罐水平运动，高度不变，重力势能不变；推动过程中手的机械能转化为魔罐的动能和橡皮筋的弹性势能，并非势能转化为动能，故D不符合题意。 故选B。 27．（25-26九年级上·江苏南通·阶段检测）2024年9月19日9时14分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭与远征一号上面级，成功发射第五十九颗、六十颗北斗导航卫星。如图所示是北斗卫星随火箭加速上升与沿椭圆轨道绕地球运行时的情景。下列说法正确的是（       ） A．运载火箭加速上升过程中，重力势能变大，动能不变，机械能变大 B．北斗卫星绕轨道运行时受到平衡力的作用 C．北斗卫星由远地点前往近地点时，机械能变大 D．北斗卫星由远地点前往近地点时，动能变大 【答案】D 【详解】A．运载火箭加速上升过程中，火箭的质量不变，速度增大，动能变大，高度变大，重力势能变大；机械能等于动能与势能之和，故机械能变大，故A错误； B．北斗卫星绕轨道运行时，运动状态发生改变，受到非平衡力的作用，故B错误； CD．北斗卫星由远地点前往近地点时，质量不变，高度减小，重力势能变小，速度变大，动能变大，机械能守恒，即机械能不变，故C错误，D正确。 故选D。 28．（24-25九年级上·江苏泰州·期中）嫦娥五号返回器用类似“打水漂”（钱学森弹道）的方式着陆地球；其着陆过程的部分轨迹简化如图所示，其中B、C两点高度相同，AB段返回器的动能________；BC段返回器的机械能________；CD段返回器的动能增加量________重力势能的减小量，以上三空正确的是（　　） A．变大 不变 小于 B．变小 不变 小于 C．变小 不变 大于 D．变大 变大 大于 【答案】B 【详解】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，所以返回器的动能变小；BC段，由于在大气层外，没有阻力做功，机械能守恒，返回器的机械能不变；CD段，返回器的重力势能不仅转化为动能，同时由于要克服摩擦，部分重力势能转化为内能，所以CD段返回器动能增加量小于重力势能的减小量。 故选B。 29．（2025·江苏扬州·三模）蹦极运动简化后与下列情景相似：如图甲所示，弹性细绳的一端固定在O点，另一端系着一个小球，小球从O点释放后上下往复运动。由于空气阻力作用，最终会停在O点下方的某个位置。已知小球速度v与下落高度h的关系如图乙所示，细绳拉力F与下落高度h的关系如图丙所示。根据图像可知，下列描述正确的是（　　） A．弹性细绳原长为1.6m B．小球下落的最大高度为2.2m C．小球最终停在2.0m的位置 D．已知小球在下落过程中不计空气阻力，则弹性细绳的最大弹性势能为10J 【答案】D 【详解】A．弹性细绳原长的位置，就是拉力从0开始增大的位置（细绳刚被拉长的位置）。 观察丙图（F-h），拉力在时开始从0上升，说明此时细绳刚好被拉长，因此原长是1.2m，故A错误； B．小球下落到最低点时，速度为0。观察乙图（v-h），速度在时降为0，说明小球的最大下落高度是2.5m，故B错误； C．小球下落过程受重力和拉力，拉力由0开始增加，速度增加，当拉力等于重力时，速度达到最大，观察乙图，对应；小球最终停下来，也是重力与拉力相等的位置，即1.6m的位置，故C错误； D．不计空气阻力时，小球的机械能守恒：下落过程中，重力势能的减少量全部转化为弹性势能，重力做的功等于重力势能减少量。观察图丙，时，，小球最大下落高度，重力做功 即弹性细绳的最大弹性势能为10J，故D正确。 故选D。 30．（2025·江苏苏州·一模）如图甲所示，小景同学用粗细均匀的筷子一头缠上铁丝竖直漂浮在水中（水面足够大），制成了简易密度计，同桌小范忍不住把筷子向下缓慢按压一小段距离后释放，筷子上某点在水面上下区间不断振动，振动幅度变小，最终漂浮在水面上，以某时刻作为计时起点，小范绘制了该点上下振动幅度随时间变化图像如图乙所示，则（   ） A．筷子在时刻速度为0 B．筷子在时刻浮力小于重力 C．筷子在到过程作加速运动 D．筷子在振动过程中机械能守恒 【答案】B 【详解】A．由图可知，t2时刻后筷子向下运动，所以t2时刻速度不为零，故A不符合题意； B．由图可知，开始时，处于漂浮状态，浮力等于重力，t1时刻是距离最大处，排开水的体积减小，由阿基米德原理可知浮力减小，浮力小于重力，故B符合题意； C．由图可知，t2时刻是平衡点，浮力等于重力，在t2到t3过程中，筷子从平衡点向最大距离移动，排开水的体积增大，由阿基米德原理可知浮力增大，浮力大于重力，合力向上，做减速运动，故C不符合题意； D．由图可知，振动幅度变小，说明有能量损失，机械能不守恒，故D不符合题意。 故选B。 31．（24-25九年级上·江苏苏州·阶段检测）蹦极运动简化后与下列情景相似：如图甲所示，弹性细绳的一端固定在O点，另一端系着一个小球，小球从O点释放后上下往复运动。由于空气阻力作用，最终会停在O点下方的某个位置。已知小球速度v与下落高度h的关系如图乙所示，细绳拉力F与下落高度h的关系如图丙所示。请根据图像解答下列问题。小球重力大小为________N，若不计空气阻力，求弹性细绳的最大弹性势能为________J。 【答案】 3 7.2 【详解】小球下落时，弹性细绳拉力从0开始逐渐增大：拉力小于重力时小球加速，拉力等于重力时小球合力为0，速度达到最大，之后拉力大于重力小球减速；从图乙可知，速度最大时对应下落高度为；再从图丙可得，时拉力，此时二力平衡，因此小球重力为 不计空气阻力时，小球的重力势能全部转化为弹性绳的弹性势能；小球从O点由静止释放，下落到最低点时速度为0，此时弹性势能最大；从图乙可知，最低点对应下落高度为，根据能量守恒，最大弹性势能等于重力势能的减少量，即 32．（25-26八年级下·江苏无锡·期中）如图甲所示，“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某运动员做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（将蹦极过程近似为在竖直方向的运动）。 (1)0~t0过程中速度大小的变化情况是________________________； (2)t0时刻，运动员的速度大小为________，处于________（平衡/非平衡）状态； (3)运动员受到重力大小G=________。 【答案】(1)先变大后变小 (2) 0 非平衡 (3) 【详解】（1）是运动员从跳下到最低点的过程：一开始弹性绳未拉直，拉力为0，重力大于拉力，运动员加速下落；弹性绳拉直后拉力逐渐增大，拉力小于重力时运动员仍继续加速，当拉力增大到大于重力后，运动员开始减速，到时刻到达最低点，因此速度大小变化为先变大后变小。 （2）[1]时刻运动员到达最低点，瞬时速度为0。 [2]此时拉力大于重力，合力不为零，因此处于非平衡状态。 （3）最终运动员静止后，弹性绳拉力与重力平衡，大小相等，由图乙可知，拉力最终稳定在，因此运动员重力。 33．（2026·江苏南京·一模）如图甲所示，某运动员做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（将蹦极过程近似为在竖直方向的运动）则： (1)图像AB段，人的动能变化情况是__________，图像B点的速度__________（选填“大于”“小于”或“等于”）C点的速度； (2)人的重力大小为__________。 【答案】(1) 增大 大于 (2) 【详解】（1）[1]在AB段，拉力大于重力，人加速上升，动能增加。 [2]由图可知，下落过程中，人受到空气阻力，机械能减小，B、C两点的高度相同，B点动能大于C点的动能，所以图像点B的速度大于点C的速度。 （2）当运动员静止时，重力等于拉力，由图可知，最后运动员受到的拉力为，即运动员重力大小为。 34．（25-26九年级上·江苏苏州·期中）如图所示，在同一高度以大小相同的初速度分别竖直向上和斜向上将同一小球抛出，不计空气阻力，小球能到达的最高高度分别为和，则_________（＜/=/＞）；小球落地时的速度大小分别为和，则________（＜/=/＞）。 【答案】 ＞ = 【详解】[1]同一高度以大小相同的初速度抛出的小球，具有的动能相等。不计空气阻力，小球在运动过程中机械能守恒。竖直向上抛出的小球到达最高点时，动能全部转化为重力势能，而斜向上抛出的小球到达最高点时，速度不为0，即动能不为0，动能只有部分转化为重力势能，竖直向上抛出的小球到达最高点时具有的重力势能较大。当质量一定时，高度越高重力势能越大，故。 [2]同一高度以大小相同的初速度抛出的小球，具有的动能相等，而不计空气阻力，小球在运动过程中机械能守恒。故落地时的动能也相等。当质量一定时，动能只和速度有关，故小球落地时的速度大小。 35．（25-26九年级上·江苏泰州·阶段检测）如图所示是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。其中mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB。 (1)实验中，探究的动能是指______（填序号）； A．小球在斜面上时的动能 B．小球撞击木块时的动能 C．小球撞击木块后的动能 D．木块的动能 (2)使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与______的关系； (3)小华同学通过比较图中乙、丙两图，得出“质量大的物体动能大”，小丽认为小华的这一比较过程存在错误，你知道错误是什么吗：______； (4)善于动脑的小明设计了如丁图所示的方案：用同一个钢球两次将同一弹簧压到不同程度，两次实验弹簧具有的弹性势能______（填“相同”或“不同”），放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同，从而验证了动能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，这样做______（填“能”或“不能”）验证动能与质量的关系； (5)完成实验后，同学们还联想到以前探究牛顿第一定律时，也用到了斜面：让小车从同一斜面同一高度下滑在不同的表面看滑行的距离远近（如表），最终停下来后，小车在三个表面受到的摩擦力大小______，克服摩擦力做功______（以上两空均选填“相等”或“不相等”）； 表面 毛巾 棉布 木板 摩擦力 最大 较大 最小 小车运动距离 最近 较远 最远 (6)北京冬奥会滑雪比赛中，运动员从A点静止出发，在空中完成了一次超高难度的1620度旋转，获得本项目的金牌，现将运动轨迹简化如图戊所示，若不考虑能量损失，她的运动轨迹最符合实际的是图戊中的______（选填“a”“b”“c”或“d”）。 【答案】(1)B (2)速度 (3)没有控制小球从同一高度释放/没有控制速度相同 (4) 不相同 不能 (5) 不相等 相等 (6)c 【详解】（1）实验中，小球从斜面滚下，到达水平面时撞击木块，通过木块被撞的距离来反映动能大小，所以这里的“动能”是指小球撞击木块瞬间的动能，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 （2）小球质量相同，释放高度不同，到达水平面时的速度不同，由控制变量法知，研究的是动能大小与速度的关系。 （3）由题可知， ，，因此选择的乙、丙两图对应的小球质量不同、高度也不同，没有控制变量（没有控制高度相同），无法得出动能只与质量有关的结论。 （4）[1]同一钢球，将弹簧压缩到不同程度，则弹簧的弹性势能不同，那么转化成的动能不同，小球的速度不同。 [2]让质量不同的钢球将同一弹簧压缩到相同程度，则弹簧的弹性势能相同，那么转化为小球的动能相同，它们撞击木块时，木块被推的距离与动能有关，而动能相同，所以木块移动距离相同，无法比较动能与质量的关系。 （5）[1][2]同一高度下滑，到达水平面时的初动能相同。最终停下来，动能全部克服摩擦力做功，所以三个小车克服摩擦力所做的功相同，但因为接触面粗糙程度不同，所受的摩擦力大小是不同的。 （6）不考虑能量损失，则运动员的机械能守恒。运动员从A点静止出发，开始时只具有重力势能，不具有动能，运动员离开轨道后，由于惯性会继续向上运动，最后落地；她到达最高点时具有一定速度，动能不为零，则她在最高点时的重力势能应小于A点的重力势能，则最高点的高度应小于A处的高度。她的运动轨迹最符合实际的是图戊中的c。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 12.1 机械能 目 录 A组 巩固过关 知识点1：能量 知识点2：动能和势能 知识点3：机械能及其转化 B组 能力进阶 C组 思维拔高 能量知识点1 1．（25-26九年级上·江苏宿迁·阶段检测）在国际单位制中，能量的单位是（     ） A．瓦特（W） B．焦耳（J） C．牛顿（N） D．帕斯卡（Pa） 2．（24-25九年级上·江苏淮安·期中）关于能的概念，下列说法中正确的是（　　） A．速度大的物体动能一定大 B．静止的物体没有机械能 C．质量一定的物体，速度越大，动能越大 D．没有做功的物体不具有能量 3．（25-26九年级上·陕西汉中·阶段检测）下列关于功和能的叙述中，正确的是（　　） A．一个物体没有做功，它一定不具有能量 B．一个物体已做过的功越多，说明这个物体具有的能越多 C．运动的物体具有能，静止的物体没有能 D．物体具有的能越多，它能做的功就越多 4．（2026·江苏连云港·模拟预测）关于内能，下列说法正确的是（　　 ） A．0℃的物体没有内能 B．内能大小仅与温度有关 C．具有机械能的物体不一定有内能 D．热传递可以改变物体的内能 动能和势能知识点2 5．（25-26九年级上·江苏盐城·阶段检测）建高楼时首先要打好地基，原来相同高度的相同地桩，经打击后某一瞬间时三个地桩所处的位置如图所示，由此可知，打桩时，三个重锤中________锤的做功本领最大，即它被举高而具有的________能最大；如果A、B两锤的质量相同，则刚开始下落时，________锤的高度要高一些；如果B、C两锤刚下落时的高度相同，则_锤的质量要小一些。 6．（25-26九年级上·江苏泰州·阶段检测）如图为“会跳的卡片”，实验时至少需要_____根橡皮筋，操作时把图中卡片_______（A/B）面朝下紧贴桌面，压平后迅速松手，卡片就会跳起来，由此说明了发生弹性形变的橡皮筋具有______能。若把卡片上的豁口再剪深一些，重复刚才实验，卡片跳起的高度会更__________（高一些/低一些）。 7．（2026·江苏常州·一模）如图为某火星探测器在轨运动的轨迹图。在远火点运动向近火点的过程中，探测器的重力势能______（选填“增大”或“减小”），所以近火点的速度______（选填“大于”“小于”或“等于”）远火点的速度。 8．（25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测）如图所示，人造卫星在大气层外（不受空气阻力），沿椭圆形轨道绕地球运行，当卫星从远地点向近地点运动的过程中，卫星的动能______，机械能______。 9．（25-26九年级上·江苏常州·阶段检测）兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究： 【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？ (1)由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟______有关； 【进行实验】 (2)他们做了如图所示的三次实验：用铁球模拟汽车，让铁球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将木块撞出一段距离。该实验是通过观察____________的大小，来说明铁球对木块做功的多少，这种探究问题的方法是______；（填“控制变量法”或“转换法”或“归纳法”） 【分析论证】 (3)分析甲、乙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：______________________________； 【实践应用】 (4)用甲、丙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车______（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因； 【改进实验】 (5)研究动能大小与质量的关系，有同学将实验装置改成如图丁所示，利用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放（不考虑铁球运动过程中所受的阻力），撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，此实验方案______，（可行/不可行），其原因是____________________________________。 10．（25-26九年级上·江苏盐城·期中）小明同学用如图甲所示的实验装置“探究影响动能大小的因素”，将小车从斜面上高h处由静止释放，运动到水平木板上后与木块碰撞。 (1)此实验研究的是__________（选填“碰撞前小车”、“碰撞后小车”或“碰撞后木块”）的动能，通过__________来反映动能的大小。 (2)图乙中比较场景①和②，可探究动能大小与__________的关系；移去木块后，进行场景③和④实验时，小车滑行的距离不同，此时小车在水平面上克服摩擦力做的功分别为、，则__________（选填“＞”、“＝”或“＜”）。 (3)小明同学尝试改用图丙所示装置探究“物体动能大小与质量的关系”，设计方案是：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离。该方法__________（选填“可行”或“不可行”），请说明你的判断依据：____________________。 11．（2025九年级下·江苏常州·学业考试）如图甲乙所示是小明探究动能大小与哪些因素有关的实验装置： (1)实验中通过观察______来比较小球的动能大小。 (2)同一小球从同一斜面的不同高度由静止开始释放，目的是：______。 (3)由图甲、乙分析后可得到的结论是______。 (4)小华在研究动能大小与质量是否有关时，他利用如图丙实验装置，将同一个弹簧压缩相同的长度，分别将质量不等的两颗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而后比较小球的动能大小。此实验方案______（“可行”/“不可行”），理由是______。 12．（25-26九年级上·江苏盐城·期中）小明利用如图所示的装置探究“影响重力势能大小因素”的实验过程。（容器中装有沙子，A和B为实心铁块，A的质量比B的质量小） (1)实验时，通过观察__________来比较铁块的重力势能大小。 (2)由__________两图可探究重力势能的大小与质量的关系，当物体高度相同时，质量越大，所具有的重力势能越__________（选填“大”或“小”） 。 13．（25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测）某实验小组在用“模拟打桩”来探究影响重力势能大小的因素，已知物体质量的关系为，使用的器材有沙子、木桩等。实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示； (1)本实验是通过________来反映物体重力势能大小的。 (2)选择________两图实验进行分析，探究物体重力势能大小与质量的关系。 (3)实验中为了探究重力势能大小与高度的关系，应让质量相同的物体，从________（选填“相同高度”或“不同高度”）由静止自由放下。实验现象表明：________。 (4)对比a、b、c三次实验，具有的重力势能最大的是图________（选填“a”、“b”或“c”）中的物体。 14．（25-26九年级上·江苏扬州·阶段检测）小夏同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发，并产生了如下猜想： 猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关 猜想二：物体的重力势能与物体的下落高度有关 猜想三：物体的重力势能与物体的运动路径有关 为此小夏设计了如图所示的实验： 用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距沙表面某高度处静止释放，其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验数据如下表： 实验序号 铅球代号 铅球质量/g 下落高度/m 陷入沙中的深度/m ① A 200 0.5 0.1 ② B 400 0.5 0.25 ③ C 200 1 0.2 ④ D 200 1 0.2 (1)本实验是通过观察________来判断重力势能大小的，这种研究问题的物理方法叫________（控制变量法/转换法/类比法）； (2)为验证猜想二，应比较________两球，得到的结论是：当物体质量相同时，________； (3)比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙中深度相同，由此可以得出结论：物体的重力势能与物体的运动路径________（有关/无关）。 15．（2026·江苏泰州·一模）小明将一张卡片对折，在开口的一边剪两个小豁口，然后套上橡皮筋，就做成了一个会跳的卡片。为了“探究卡片弹起的高度与哪些因素有关”。 小明和同学们提出如下猜想： 猜想1：与橡皮筋的形变量大小有关； 猜想2：与卡片的质量有关； 猜想3：与橡皮筋的条数有关。 (1)根据所学知识，他们经过讨论，判断猜想1是______（选填“正确”或“错误”）的； (2)为探究猜想2，他们选用两张大小和豁口相同、质量不同的卡片，分别套上相同的橡皮筋，每次把它在桌面上用手压平，迅速松开手，发现质量越小的卡片弹起的高度越高。 ①“每次把它在桌面上用手压平”的目的是______； ②上述实验说明猜想2是______（选填“正确”或“错误”）的； (3)在验证猜想2之后，小明他们又选用两张大小和豁口相同、质量不同的卡片1和卡片2（），分别在卡片1套上一根橡皮筋，在卡片2套上两根相同的橡皮筋，把它们在桌面上用手压平，迅速松开手，发现卡片2弹起的高度更高。你认为小明他们的实验______（选填“能”或“不能”）验证猜想3是否正确，理由______； (4)在某次实验中，小明将放在桌上套有橡皮筋的卡片用手压平，此时橡皮筋的弹性势能；卡片弹到最高点时，卡片具有的重力势能为；则______（选填“<”“=”“>”）。 16．（25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测）在“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让铁球从斜面上自由释放撞击同一木块，能将木块撞出一段距离，如图1所示，请回答问题： (1)该实验中探究物体的动能是指______（填字母） A．小球在斜面上的动能 B．小球撞击木块时的动能 C．木块被小球撞击后的动能 (2)为了使同一铁球到达水平面时的速度不相等，应将铁球从斜面的______（相同/不同）高度自由释放，该实验可以探究的是铁球动能大小与______（质量/速度）的关系。 (3)如图2是高速公路上的限速牌，对不同车型的限速不一样，限制车速实际上是限制车的______（选填“惯性”、“动能”）。 (4)如图3所示，是“探究物体重力势能与哪些因素有关”的实验，其中，木桩起始位置高度相同，甲、乙、丙都由静止释放； ①比较图3中A、B两木桩扎入沙坑的深度可以得出结论：______。 ②若图3中B、C两木桩扎入沙坑的深度相同，说明乙、丙的重力势能______（选填“相同”、“不同”）。 (5)如图4所示，2只相同的小球以同样的速度ν沿着与水平方向均成角斜向上抛出，甲图中斜面光滑且足够长，乙图中小球被直接抛向空中，不计空气阻力，则甲图中小球沿斜面向上运动的过程中，支持力对小球______（选填“有”或“没有”）做功；甲、乙两图中，小球能到达的最高点离地高度分别为和（图中未画出），则______（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 机械能及其转化知识点3 17．（25-26八年级下·云南昆明·期末）如图所示是我国神舟二十二号载人飞船返回舱返回地球时穿越大气层加速下降的模拟情景，返回舱与大气摩擦使其外壳的温度升高。下列有关返回舱在加速下降过程中，说法正确的是（     ） A．返回舱的动能保持不变 B．返回舱的重力势能减小 C．返回舱的动能转化为重力势能 D．返回舱的机械能守恒 18．（2026·江苏盐城·二模）一中学生骑自行车下坡时，不蹬脚踏板，恰好匀速向下运动。此过程中他的（     ） A．动能增大，重力势能减小 B．动能不变，重力势能减小 C．动能不变，重力势能增加 D．动能减小，重力势能减小 19．（2026·江苏南通·一模）如图是荡秋千的模型，摆球从A点静止释放，经点B、O、C到达右侧最高点D，点B、C等高，则（　　） A．球在B、C两点的动能相等 B．球在A点比D点的机械能大 C．球在O点的动能为零 D．球在D点时绳子断裂，球将静止 20．（2026·江苏扬州·二模）如图甲为蹦床运动员比赛时的场景，图乙为其在比赛中的示意图，某时刻他从A点自由下落，与水平床面接触点为B，能到达的最低点为C点。下列说法正确的是（　　） A．A点到B点过程中，运动员的重力势能减小，机械能变大 B．在B点时，运动员的重力势能最小 C．最终运动员静止在蹦床上时处于C处 D．B点到C点过程中，运动员动能先变大后变小 21．（25-26八年级下·辽宁沈阳·阶段检测）2026年2月18日，中国选手徐梦桃在米兰冬奥会自由式滑雪决赛中斩获金牌，成为该项目历史上首个卫冕冠军。比赛中的运动轨迹如图中虚线所示，徐梦桃（　　） A．从A到B向下滑行过程中，速度越来越快 B．从B到C的过程中机械能变大 C．从B到C的过程中，动能保持不变 D．在最高点C时没有动能 22．（25-26九年级上·江苏盐城·期末）如图所示，小红在家玩“套圈”游戏，套圈从a点运动到c点的过程中（不计空气阻力）（    ） A．在a点的重力势能最大 B．在b点时的动能为0 C．在c点的机械能大于在a点的机械能 D．由b点到c点的过程中，重力势能转化为动能 23．（25-26九年级上·江苏南京·阶段检测）如图所示，甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放，甲球下落过程中经过P、Q两点，忽略空气阻力，下列说法正确的是（   ） A．着地瞬间，两球的机械能相等 B．甲球在P点和Q点的机械能相等 C．释放瞬间，两球的重力势能相等 D．从释放到着地，两球所受重力做的功相等 24．（25-26九年级上·江苏镇江·期中）如图所示，有一小球沿粗糙的曲面轨道ABCD从A点静止滑下，从D点抛出，虚线DEF为小球在空中的运动轨迹。其中C为轨道最低点，B、D、F三点等高，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．在C点的动能最大，E点的动能为零 B．从E点运动到F点的过程，小球的动能转化为重力势能 C．小球在E点的机械能小于在A点的机械能 D．小球从B运动到C和从C运动到D的过程中动能变化量相等 25．（25-26九年级上·江苏泰州·阶段检测）运动员在进行蹦床比赛，运动员离开蹦床向上运动到一定高度又落在蹦床上（不计空气阻力，也不计机械能的损失）下列说法正确的是（     ） A．运动员弹离蹦床以后，蹦床对运动员做了功 B．运动员的速度为零时，他的重力势能最大 C．运动员下落到最低点时，蹦床的弹性势能大于人减少的动能 D．由于机械能守恒，运动员的最大重力势能等于最大动能等于蹦床的最大弹性势能 26．（25-26九年级上·江苏宿迁·期中）下列过程中的能量转化，属于势能转化为动能的是（　　） A．加速上升的火箭 B．卫星向近地点运动 C．秋千向上摆动 D．水平推动魔罐 27．（25-26九年级上·江苏南通·阶段检测）2024年9月19日9时14分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭与远征一号上面级，成功发射第五十九颗、六十颗北斗导航卫星。如图所示是北斗卫星随火箭加速上升与沿椭圆轨道绕地球运行时的情景。下列说法正确的是（       ） A．运载火箭加速上升过程中，重力势能变大，动能不变，机械能变大 B．北斗卫星绕轨道运行时受到平衡力的作用 C．北斗卫星由远地点前往近地点时，机械能变大 D．北斗卫星由远地点前往近地点时，动能变大 28．（24-25九年级上·江苏泰州·期中）嫦娥五号返回器用类似“打水漂”（钱学森弹道）的方式着陆地球；其着陆过程的部分轨迹简化如图所示，其中B、C两点高度相同，AB段返回器的动能________；BC段返回器的机械能________；CD段返回器的动能增加量________重力势能的减小量，以上三空正确的是（　　） A．变大 不变 小于 B．变小 不变 小于 C．变小 不变 大于 D．变大 变大 大于 29．（2025·江苏扬州·三模）蹦极运动简化后与下列情景相似：如图甲所示，弹性细绳的一端固定在O点，另一端系着一个小球，小球从O点释放后上下往复运动。由于空气阻力作用，最终会停在O点下方的某个位置。已知小球速度v与下落高度h的关系如图乙所示，细绳拉力F与下落高度h的关系如图丙所示。根据图像可知，下列描述正确的是（　　） A．弹性细绳原长为1.6m B．小球下落的最大高度为2.2m C．小球最终停在2.0m的位置 D．已知小球在下落过程中不计空气阻力，则弹性细绳的最大弹性势能为10J 30．（2025·江苏苏州·一模）如图甲所示，小景同学用粗细均匀的筷子一头缠上铁丝竖直漂浮在水中（水面足够大），制成了简易密度计，同桌小范忍不住把筷子向下缓慢按压一小段距离后释放，筷子上某点在水面上下区间不断振动，振动幅度变小，最终漂浮在水面上，以某时刻作为计时起点，小范绘制了该点上下振动幅度随时间变化图像如图乙所示，则（   ） A．筷子在时刻速度为0 B．筷子在时刻浮力小于重力 C．筷子在到过程作加速运动 D．筷子在振动过程中机械能守恒 31．（24-25九年级上·江苏苏州·阶段检测）蹦极运动简化后与下列情景相似：如图甲所示，弹性细绳的一端固定在O点，另一端系着一个小球，小球从O点释放后上下往复运动。由于空气阻力作用，最终会停在O点下方的某个位置。已知小球速度v与下落高度h的关系如图乙所示，细绳拉力F与下落高度h的关系如图丙所示。请根据图像解答下列问题。小球重力大小为________N，若不计空气阻力，求弹性细绳的最大弹性势能为________J。 32．（25-26八年级下·江苏无锡·期中）如图甲所示，“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某运动员做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（将蹦极过程近似为在竖直方向的运动）。 (1)0~t0过程中速度大小的变化情况是________________________； (2)t0时刻，运动员的速度大小为________，处于________（平衡/非平衡）状态； (3)运动员受到重力大小G=________。 33．（2026·江苏南京·一模）如图甲所示，某运动员做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（将蹦极过程近似为在竖直方向的运动）则： (1)图像AB段，人的动能变化情况是__________，图像B点的速度__________（选填“大于”“小于”或“等于”）C点的速度； (2)人的重力大小为__________。 34．（25-26九年级上·江苏苏州·期中）如图所示，在同一高度以大小相同的初速度分别竖直向上和斜向上将同一小球抛出，不计空气阻力，小球能到达的最高高度分别为和，则_________（＜/=/＞）；小球落地时的速度大小分别为和，则________（＜/=/＞）。 35．（25-26九年级上·江苏泰州·阶段检测）如图所示是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。其中mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB。 (1)实验中，探究的动能是指______（填序号）； A．小球在斜面上时的动能 B．小球撞击木块时的动能 C．小球撞击木块后的动能 D．木块的动能 (2)使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与______的关系； (3)小华同学通过比较图中乙、丙两图，得出“质量大的物体动能大”，小丽认为小华的这一比较过程存在错误，你知道错误是什么吗：______； (4)善于动脑的小明设计了如丁图所示的方案：用同一个钢球两次将同一弹簧压到不同程度，两次实验弹簧具有的弹性势能______（填“相同”或“不同”），放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同，从而验证了动能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，这样做______（填“能”或“不能”）验证动能与质量的关系； (5)完成实验后，同学们还联想到以前探究牛顿第一定律时，也用到了斜面：让小车从同一斜面同一高度下滑在不同的表面看滑行的距离远近（如表），最终停下来后，小车在三个表面受到的摩擦力大小______，克服摩擦力做功______（以上两空均选填“相等”或“不相等”）； 表面 毛巾 棉布 木板 摩擦力 最大 较大 最小 小车运动距离 最近 较远 最远 (6)北京冬奥会滑雪比赛中，运动员从A点静止出发，在空中完成了一次超高难度的1620度旋转，获得本项目的金牌，现将运动轨迹简化如图戊所示，若不考虑能量损失，她的运动轨迹最符合实际的是图戊中的______（选填“a”“b”“c”或“d”）。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 12.1 机械能 目 录 A组 巩固过关 知识点1：能量 知识点2：动能和势能 知识点3：机械能及其转化 B组 能力进阶 C组 思维拔高 能量知识点1 1． 【答案】B 2． 【答案】C 3． 【答案】D 4． 【答案】D 动能和势能知识点2 5． 【答案】 B 重力势 B C 6． 【答案】 1 A 弹性势 低一些 7． 【答案】 减小 大于 8． 【答案】 增大 不变 9． 【答案】(1)质量 (2) 木块移动的距离 转换法 (3)物体的速度相同时，质量越大动能越大 (4)超速 (5) 不可行 压缩相同程度的弹簧弹性势能相同，释放后转化得到的铁球总动能相同，最终推动木块移动的距离也相同，无法探究动能大小与质量的关系 10． 【答案】(1) 碰撞前小车 木块被小车撞击后推动的距离 (2) 速度 ＜ (3) 不可行 弹簧压缩程度相同时弹性势能相同，转化的动能相同，木块移动的距离相同 11． 【答案】(1)木块移动的距离 (2)改变小球到达水平面时的速度 (3)在质量相同时，物体的速度越大，动能越大。 (4) 不可行 没有控制小球撞击木块时的速度相同 12． 【答案】(1)小桌陷入沙子中的深度 (2) 乙、丙 大 13． 【答案】(1)木桩进入沙中的深度 (2)a、c (3) 不同高度 当物体质量相同时，所处的高度越高，物体的重力势能越大 (4)b 14． 【答案】(1) 铅球陷入沙中的深度 转换法 (2) A、C 高度越高，重力势能越大 (3)无关 15． 【答案】(1)正确 (2) 控制橡皮筋的形变量相同 正确 (3) 能 其它条件相同时，质量越大，卡片弹起的高度越低。实验中，卡片2质量较大，套上橡皮筋条数较多的卡片2弹起的高度更高，这说明卡片弹起的高度与橡皮筋的条数有关 (4)> 16． 【答案】(1)B (2) 不同 速度 (3)动能 (4) 质量相同时，高度越高，重力势能越大 相同 (5) 没有 大于 机械能及其转化知识点3 17． 【答案】B 18． 【答案】B 19． 【答案】B 20． 【答案】D 21． 【答案】A 22． 【答案】D 23． 【答案】B 24． 【答案】C 25． 【答案】C 26． 【答案】B 27． 【答案】D 28． 【答案】B 29． 【答案】D 30． 【答案】B 31． 【答案】 3 7.2 32． 【答案】(1)先变大后变小 (2) 0 非平衡 (3) 33． 【答案】(1) 增大 大于 (2) 34． 【答案】 ＞ = 35． 【答案】(1)B (2)速度 (3)没有控制小球从同一高度释放/没有控制速度相同 (4) 不相同 不能 (5) 不相等 相等 (6)c 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $