一、机械能(培优考点练)物理新教材苏科版九年级上册
2026-08-03
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 一、机械能 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 动能和势能,机械能及其相互转化 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.41 MB |
| 发布时间 | 2026-08-03 |
| 更新时间 | 2026-08-03 |
| 作者 | 学物明理学习园地 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59067325.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
机械能同步练习通过“题型培优练→拓展综合练→中考真题练→新题追踪练”四层递进设计,实现从单一知识点探究到综合情境应用的梯度巩固,适配新授课分层教学与核心素养培养需求。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|题型培优练|动能/势能的探究与判断(9题型)|基础实验题(如探究动能影响因素),强化科学探究与物理观念|
|拓展综合练|多过程机械能转化(如火箭上升、多米诺骨牌)|跨情境综合题,培养科学推理与模型建构能力|
|中考真题练|中考高频考点(如匀速运动机械能变化)|真题再现,对接阶段测评,提升应试能力|
|新题追踪练|新情境应用(如航模、机器人运动)|联系科技与生活,体现科学态度与社会责任|
内容正文:
一、机械能
————————————⏩目录⏪————————————
✍题型培优练································································································01
题型01 探究影响动能大小的因素
题型02 判断动能大小的变化
题型03 判断弹性势能的变化
题型04 探究影响重力势能大小的因素
题型05 判断重力势能的变化
题型06 物体运动过程中判断各种机械能的变化情况
题型07 单摆、滚摆运动时各种机械能的分析
题型08 弹簧和小球各种机械能的分析
题型09 蹦床运动时各种机械能的分析
✍拓展综合练································································································08
✍中考真题练································································································10
✍新题追踪练································································································11
✍题型培优练
✏题型01 探究影响动能大小的因素
1.如图所示是某学习小组探究“动能大小跟哪些因素有关”的实验操作(有一木块静止放在水平面上,甲、乙、丙中小球质量分别为);
(1)由“十次车祸九次快”可猜想:汽车的动能可能与___________有关,由“安全驾驶莫超载”可猜想:汽车的动能可能与___________有关;
(2)让小球从同一高度由静止开始滚下,目的是使小球到达水平面时具有相同的___________。
(3)实验中通过比较___________来判断小球具有动能的大小;
(4)A同学认为由步骤乙和步骤丙可以判断动能大小与速度的关系,他的观点是错误的,理由是___________;
(5)通过比较___________两个步骤可以判断动能大小与物体质量的关系。
2.如图所示是“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验,将小钢球从同一斜面上由静止释放,推动水平长木板上的小木块在水平方向上向右移动一段距离s后停下。先后完成甲、乙、丙所示的三次实验。
(1)实验中探究的动能是指______;(填写序号)
A.碰撞时小球的动能
B.碰撞后小球的动能
C.碰撞后木块的动能
(2)实验过程中动能大小是通过______来反映的;
(3)利用图示器材______(可以/不可以)探究重力势能与高度的关系;
(4)实验时,小球经常不容易推动木块一起向前运动,而是撞击木块后,从长木板两侧滚落。对此,你有什么改进实验的建议:______;
(5)分析场景甲和丙的实验现象,可推理得出结论:______;生活中可以用该结论来说明汽车行驶在高速公路上不能______(选填“超速”或“超载”)。
✏题型02 判断动能大小的变化
3.如图是雨滴在空中下落过程的速度与时间的关系图。雨滴在、、三个时刻具有的动能分别是、、,不考虑下落过程中雨滴的质量变化,则动能的大小关系是( )
A. B. C. D.
4.某款电动无人扫地车在平直路面上匀速前进并将地面上的落叶吸入车内,此过程中,扫地车整体的动能__________(选填“不变”、“变大”或“变小”)。
✏题型03 判断弹性势能的变化
5.苏轼在《江城子·密州出猎》中写道“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼。”弓被拉弯时发生的是________(选填“弹性”、“塑性”)形变;弓被拉得越满,弹性势能就越________(选填“大”或“小”)。
6.如图所示是撑杆跳高运动员在比赛时的情景。运动员起跳时,笔直的撑杆变得弯曲,此过程中撑杆的______能增大;当运动员上升至最高点时,运动员的动能______(选填“为”或“不为”)零。
✏题型04 探究影响重力势能大小的因素
7.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”) 。
8.在探究影响重力势能大小的因素的实验中,三个完全相同的木桩和三个木块从高处释放时的位置如图甲所示,已知木块A、B、C的质量关系为,木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示。
(1)实验时,是通过观察木桩陷入沙中深度来比较______(选填“木桩”或“木块”)的重力势能大小;
(2)比较______两个木块对木桩撞击的情形,可得出结论:当物体的质量相同时,高度越______(选填“低”或“高”),物体的重力势能越大;
(3)比较B和C两个木块对木桩撞击的情形,______(选填“能”或“不能”)得出物体的重力势能与质量有关的初步结论,理由是______;
(4)某组同学在探究时为了显示重力势能的大小,用海绵代替沙子,你认为这种做法是______(选填“可行”或“不可行”)的。
✏题型05 判断重力势能的变化
9.如图所示,货架上放着ABCD四个体积相同的实心球,其中A和B为铅球,C和D为铁球。则A与B相比,___ 的重力势能大,B与C相比,__ 的重力势能大,四个球中,重力势能最小的是____。
10.北京时间2025年4月24日17时17分,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,成功将载人飞船送往预定轨道。载人飞船离开地面加速上升的过程中( )
A.动能增大,重力势能不变 B.动能增大,重力势能增大
C.动能不变,重力势能不变 D.动能不变,重力势能增大
✏题型06 物体运动过程中判断各种机械能的变化情况
11.生活中竖直掉在地上的弹性小球会跳起,但是弹起的高度会越来越低。如图所示是小球弹跳的频闪照片,小球在A、B位置的高度一样,则小球( )
A.A、B两个位置的重力势能不相等
B.C位置动能大于B位置动能
C.C位置机械能大于A位置机械能
D.在弹跳过程中机械能不守恒
12.如图甲中过山车从A点出发自由滑行,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,则过山车在__________点的机械能最大;从B点到D点的过程中,过山车的机械能__________(选填“守恒”或“不守恒”);从D点到E点的过程中,过山车的重力势能大部分转化为__________。
13.如图,是运动员撑竿跳高过程中拍摄的频闪照片组合图像,图中标出了其运动过程经过的几个位置,下列对此的分析中,正确的是( )
A.撑竿在A位置时弹性势能最小 B.运动员在B位置时机械能为零
C.运动员在C位置时动能最大 D.运动员在D位置时重力势能最大
14.如图,排球被垫出后,竖直上升经过某一位置时,排球的机械能为,下落经过同一位置时,排球的机械能为,则( )
A. B. C. D.无法判断
✏题型07 单摆、滚摆运动时各种机械能的分析
15.如图所示,小明将铁锁用细绳悬挂起来,把铁锁拉近鼻子,头保持不动,由静止释放,铁锁来回摆动。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.最低点时,动能为零
B.最低点时,重力势能最大
C.从最高点摆到最低点,重力势能转化为动能
D.铁锁摆回时,机械能不变
16.图甲是滚摆运动的过程中的情景,图乙是小球在摆动过程中的情景。关于这两个情景,若不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.滚摆从最高点运动到最低点时,先将重力势能转化为动能,再将动能转化为弹性势能
B.滚摆在最低点时,速度大小为0,合力大小不等于0
C.小球摆动到右端最高点C点时,速度大小为0,合力大小等于0
D.小球从A点运动到C点的过程中,先将重力势能转化为动能,再将动能转化为重力势能
17.如图甲所示是小朋友荡秋千的情境。荡秋千的过程可以简化为一个小球摆动的过程,如图乙所示,小球自A点由静止释放,经B点运动到C点返回,B点为摆动过程中的最低点,C点比A点位置低。下列说法正确的是( )
A.小球由A点运动到C点的过程中,动能减少
B.小球由A点运动到B点的过程中,重力势能转化为动能
C.小球由A点运动到C点的过程中,机械能守恒
D.小球在A点的机械能小于在C点的机械能
✏题型08 弹簧和小球各种机械能的分析
18.如图所示,轨道光滑,弹簧固定在水平轨道的处。小球从点由静止开始下滑的过程中,动能________(选填“变大”、“变小”或“不变”);在撞击到弹簧使弹簧被压缩的过程中,________能转化成________能。(选填“动”、“重力势”或“弹性势”)
19.如图,在光滑的水平台面上,一轻质弹簧左端被固定在墙上,右端连接一金属小球,O点是弹簧处于原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置,然后释放小球,小球在A、B间做往复运动,已知。下列说法错误的是( )
A.小球从A往B运动过程中速度先增大后减小 B.小球在O点两侧所受弹力方向不同
C.小球在B点动能为零 D.小球在往复运动过程中机械能守恒
20.小球从某一高度处静止下落,竖直落到直立于地面的轻弹簧上,在开始与弹簧接触,到小球到达的最低点(不计空气阻力)下列说法正确的是( )
A.下落过程中,小球重力势能减小、动能增大
B.下落过程中,小球重力势能一直减小、动能一直减小
C.到达最低点时,小球的动能为零,受到的重力大于弹簧的弹力
D.下落过程中,小球重力势能减小、动能先增大后减小,弹簧的势能一直增大
✏题型09 蹦床运动时各种机械能的分析
21.很多游乐场都有儿童蹦床。如图所示是儿童从最高点A下落至蹦床平面B点后最后到达最低点C的简化图,不计空气阻力,下列关于此过程的相关分析,正确的是( )
A.儿童从A点到C点的整个过程中机械能不变
B.儿童从A点到C点的整个过程中动能一直在增大
C.儿童从A点到C点的过程中,儿童的机械能转化为蹦床的弹性势能
D.儿童从B点到C点的过程中,儿童的动能转化为儿童的重力势能和蹦床的弹性势能
22.“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示,弹性绳的上端固定在点,拉长后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,人从点由静止释放,像火箭一样被“竖直发射”,经上升到最高位置点最终静止在点。对此过程中的描述正确的是( )
A.只有在点时,人的动能最小
B.在点时,弹性绳的弹性势能最小
C.人从到的过程中重力势能一直增加,动能一直减少
D.人从到的过程中重力势能一直增加,动能一直增加
23.如下图1是蹦极运动过程示意图。小明从O点开始下落,OA是弹性绳的自由长度,在B点时他所受弹性绳的拉力恰好等于自身重力,C点是下落到达的最低点。在蹦极过程中,小明的动能和弹性绳的弹性势能变化情况如图2所示,不计空气阻力。以下说法错误的是( )
A.图2中曲线b表示小明的动能 B.弹性绳在C点时具有的弹性势能最大
C.小明在C点时具有的动能最小 D.小明在整个运动过程中机械能不守恒
✍拓展综合练
1.(天津市静海区2025-2026学年下学期八年级期末物理试卷)2026年5月24日,长征二号F遥二十三火箭搭载神舟二十三号载人飞船在酒泉拔地而起,这标志着我国载人航天事业稳步迈向新高度。如图所示,飞船加速上升过程中,下列说法正确的是( )
A.动能增大,重力势能减小,机械能不变
B.动能不变,重力势能增大,机械能增大
C.动能减小,重力势能增大,机械能不变
D.动能增大,重力势能增大,机械能增大
2.(24-25八年级下·安徽宿州·阶段检测)多米诺骨牌起源于我国北宋时期。玩时将骨牌按一定间距排列,轻轻碰倒第一张骨牌,其余骨牌将会依次倒下。如图所示,在第一张骨牌倒下且未碰到第二张骨牌的过程中,忽略空气阻力,关于第一张骨牌,下列说法正确的是( )
A.机械能不变 B.机械能增大
C.机械能减小 D.动能转化为重力势能
3.(24-25八年级下·山东菏泽·期末)如图所示是“嫦娥五号”返回器返回地球的原理图,这种着陆方式被称为“打水漂”,当“嫦娥五号”返回器动力装置关闭后,在着陆过程中的能量转化(注:大气层外几乎无空气阻力),下面说法正确的是( )
A.CD段返回器的重力势能变大
B.BC段返回器的机械能减小
C.AB段返回器动能减小量大于重力势能的增加量
D.A到D的全过程中返回器机械能守恒
4.(25-26八年级下·山东日照·阶段检测)(多选)某小球被水平抛出后,其部分运动轨迹如图甲所示,其中位置①和③离地高度相等,小球在运动过程中经过M、N两点,其动能和重力势能的参数如图乙所示,且M、N两点分别为图中“①”、“②”或“③”点中的两点。则小球( )
A.经过的M点就是③点 B.小球在点③的速度比在点②的大
C.小球在点①的重力势能等于240J D.整个过程中机械能是守恒的
5.(25-26九年级上·安徽六安·期末)小朱课外模拟蛙跳工作情景,用手将一重为G的铁球缓慢放在一自然伸长的弹簧上,放手后,铁球从A位置开始向下运动,到达C位置铁球的速度为零。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.从A点到C点,铁球的动能一直减小
B.从A点到C点,铁球的动能一直增大
C.从A点到C点,铁球的机械能不变
D.从A点到C点,铁球的机械能在减少
✍中考真题练
1.(2025·四川雅安·中考真题)我国在无人机研发和生产领域都处于世界领先水平。如图,快递员操作无人机运送包裹,无人机在匀速上升过程中( )
A.动能不变,机械能增加 B.动能不变,机械能不变
C.动能增加,机械能增加 D.动能增加,机械能不变
2.(2026·广东广州·中考真题)某同学用甲球和乙球进行颠球训练。当两球离地高度相同时,两球的重力势能和动能大小比较如图,可知( )
A.甲球质量更小 B.两球质量相等
C.甲球速度更小 D.两球速度相等
3.(2025·江苏盐城·中考真题)如图所示,摆球下降的过程中,它的( )
A.重力势能减小,动能减小 B.重力势能减小,动能增大
C.重力势能增大,动能增大 D.重力势能增大,动能减小
4.(2025·江苏镇江·中考真题)如图所示是每隔相等时间拍摄的某篮球撞击地面过程的照片,由图可知,篮球从A点到B点过程中,速度在逐渐_________,篮球在C点的重力势能_________在B点的重力势能,篮球与地面撞击时部分机械能转化为_________。
5.(2025·江苏宿迁·中考真题)2025年4月30日13时08分,神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱在进入大气层一段时间后,由于受空气阻力作用会匀速下降,此过程中,动能___________,势能___________,机械能___________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
✍新题追踪练
1.(25-26八年级下·河南焦作·期末)八段锦是一项优秀的传统健身运动,如图所示是其第八式“背后七颠百病消”。在脚后跟匀速抬起的过程中,身体克服重力做功,______能转化为______能。
2.(2026·河北石家庄·三模)某校科技社团开展了以“小航模大梦想”为主题的科普日航模展演活动,一架航模完成了“地面静止→竖直加速起飞→空中悬停→无动力俯冲(不靠动力向下加速俯冲)”一系列动作(不计空气阻力)。下列关于航模能量变化的说法正确的是( )
A.加速起飞时,动能逐渐减小
B.空中悬停时,重力势能增大
C.匀速飞行时,机械能一定减小
D.无动力俯冲时,重力势能全部转化为动能
3.(25-26八年级下·北京延庆·期末)(多选)在河流上游修建拦水坝,提高水位,水具有更大的重力势能,当水从引水道流下时就带动发电机发电,如图所示。下列关于水从上游水面流到下游水面发电时,关于能量转化分析正确的是( )
A.水的动能减少 B.水的机械能减少
C.水的重力势能增加 D.水的重力势能转化为动能
4.(25-26八年级下·山西临汾·期末)2025年8月20日,在北京举办的世界人形机器人运动会上,众多精彩项目吸引了全球目光。关于运动会中的物理知识,下列说法正确的是( )
A.图甲机器人水平加速冲刺时,运动状态保持不变
B.图甲机器人水平加速冲刺时,动能增大,重力势能不变,机械能变大
C.图乙机器人起跳上升时,机器人的重力势能转化为动能
D.图乙机器人到达横杆最高点时,动能为零,重力势能达到最大值
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一、机械能
————————————⏩目录⏪————————————
✍题型培优练································································································01
题型01 探究影响动能大小的因素
题型02 判断动能大小的变化
题型03 判断弹性势能的变化
题型04 探究影响重力势能大小的因素
题型05 判断重力势能的变化
题型06 物体运动过程中判断各种机械能的变化情况
题型07 单摆、滚摆运动时各种机械能的分析
题型08 弹簧和小球各种机械能的分析
题型09 蹦床运动时各种机械能的分析
✍拓展综合练································································································14
✍中考真题练································································································17
✍新题追踪练································································································19
✍题型培优练
✏题型01 探究影响动能大小的因素
1.如图所示是某学习小组探究“动能大小跟哪些因素有关”的实验操作(有一木块静止放在水平面上,甲、乙、丙中小球质量分别为);
(1)由“十次车祸九次快”可猜想:汽车的动能可能与___________有关,由“安全驾驶莫超载”可猜想:汽车的动能可能与___________有关;
(2)让小球从同一高度由静止开始滚下,目的是使小球到达水平面时具有相同的___________。
(3)实验中通过比较___________来判断小球具有动能的大小;
(4)A同学认为由步骤乙和步骤丙可以判断动能大小与速度的关系,他的观点是错误的,理由是___________;
(5)通过比较___________两个步骤可以判断动能大小与物体质量的关系。
【答案】(1) 速度 质量
(2)速度
(3)木块被推动的距离
(4)没有控制小球的质量相同
(5)甲、乙
【详解】(1)[1]“十次车祸九次快”,速度快易出车祸,说明汽车动能可能与速度有关。
[2]“安全驾驶莫超载”,超载指质量大,说明汽车动能可能与质量有关。
(2)小球到达水平面时的速度只与高度有关,让小球从同一高度由静止滚下,目的是使小球到达水平面时具有相同的速度。
(3)小球动能越大,对木块做功越多,木块被推动的距离越远。所以实验中通过比较木块被推动的距离来判断小球具有动能的大小。
(4)步骤乙和步骤丙中,小球的质量不同,且滚下的高度也不同,没有控制小球的质量相同,所以不能判断动能大小与速度的关系,所以A同学的观点是错误的。
(5)要判断动能大小与物体质量的关系,需控制小球到达水平面时的速度相同,即从斜面的同一高度滚下,改变质量,所以通过比较甲、乙两个步骤可以判断动能大小与物体质量的关系。
2.如图所示是“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验,将小钢球从同一斜面上由静止释放,推动水平长木板上的小木块在水平方向上向右移动一段距离s后停下。先后完成甲、乙、丙所示的三次实验。
(1)实验中探究的动能是指______;(填写序号)
A.碰撞时小球的动能
B.碰撞后小球的动能
C.碰撞后木块的动能
(2)实验过程中动能大小是通过______来反映的;
(3)利用图示器材______(可以/不可以)探究重力势能与高度的关系;
(4)实验时,小球经常不容易推动木块一起向前运动,而是撞击木块后,从长木板两侧滚落。对此,你有什么改进实验的建议:______;
(5)分析场景甲和丙的实验现象,可推理得出结论:______;生活中可以用该结论来说明汽车行驶在高速公路上不能______(选填“超速”或“超载”)。
【答案】(1)A
(2)木块移动的距离
(3)可以
(4)在斜面和水平面上刻上凹形的滑槽,使小球沿滑槽运动,同时适当增加木块质量
(5) 速度相同时,质量越大,动能越大 超载
【详解】(1)小钢球的动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的,所以探究的动能指的是小球撞击木块时的动能,故选A。
(2)在实验中,小钢球动能越大,发生碰撞时对木块所做的功就越多,木块被碰撞后在木板上滑行的距离越长,这是利用转换法研究方法来判断动能的大小。
(3)利用图示器材可以探究重力势能与高度的关系,实验时,可以用同一小钢球从不同高度由静止滑下(保证质量相同),下滑过程中小车的动能是由重力势能转化而来的,通过木块被推出去的距离判断重力势能的大小。
(4)小钢球撞击木块后,小钢球偏离了原来的轨道,说明小钢球在撞击木块时偏离了原来的运动方向,要让小钢球不偏离原来的轨道,可以让小钢球在凹形的滑槽中运动,且可以适当的增大木块的质量使其运动更加稳定。
(5)[1][2]分析比较甲和丙两组实验,小球在斜面上释放时的高度相同,到达水平面时的速度相同,丙中小球质量较大,推动木块运动的距离较远,可得结论:速度相同时,物体的质量越大,动能越大。因而车辆必须限重,保证动能不过大,故可以说明汽车行驶在高速公路上不能超载。
✏题型02 判断动能大小的变化
3.如图是雨滴在空中下落过程的速度与时间的关系图。雨滴在、、三个时刻具有的动能分别是、、,不考虑下落过程中雨滴的质量变化,则动能的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】动能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;结合图像可知,、、三个时刻的速度关系,不考虑下落过程中雨滴的质量变化,则动能的大小关系为。
故选C。
4.某款电动无人扫地车在平直路面上匀速前进并将地面上的落叶吸入车内,此过程中,扫地车整体的动能__________(选填“不变”、“变大”或“变小”)。
【答案】变大
【详解】动能的大小与物体的质量和速度有关,扫地车在平直路面匀速前进,其速度保持不变;在吸入落叶的过程中,扫地车整体的质量逐渐变大。当速度不变时,质量越大,动能越大,因此扫地车整体的动能变大。
✏题型03 判断弹性势能的变化
5.苏轼在《江城子·密州出猎》中写道“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼。”弓被拉弯时发生的是________(选填“弹性”、“塑性”)形变;弓被拉得越满,弹性势能就越________(选填“大”或“小”)。
【答案】 弹性 大
【详解】弹性形变的特征是物体发生形变后能够恢复原状,弓被拉弯后可以恢复原来的形状,因此属于弹性形变。
在弹性限度内,物体的弹性形变程度越大,弹性势能越大。弓被拉得越满,形变程度越大,所以弹性势能越大。
6.如图所示是撑杆跳高运动员在比赛时的情景。运动员起跳时,笔直的撑杆变得弯曲,此过程中撑杆的______能增大;当运动员上升至最高点时,运动员的动能______(选填“为”或“不为”)零。
【答案】 弹性势 不为
【详解】[1]运动员起跳时,笔直的撑杆变得弯曲,撑杆发生弹性形变,弹性形变程度变大,此过程中撑杆的弹性势能增大。
[2]当运动员上升至最高点时,竖直方向速度为0,水平方向仍然有速度,因此运动员的动能不为0。
✏题型04 探究影响重力势能大小的因素
7.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。
8.在探究影响重力势能大小的因素的实验中,三个完全相同的木桩和三个木块从高处释放时的位置如图甲所示,已知木块A、B、C的质量关系为,木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示。
(1)实验时,是通过观察木桩陷入沙中深度来比较______(选填“木桩”或“木块”)的重力势能大小;
(2)比较______两个木块对木桩撞击的情形,可得出结论:当物体的质量相同时,高度越______(选填“低”或“高”),物体的重力势能越大;
(3)比较B和C两个木块对木桩撞击的情形,______(选填“能”或“不能”)得出物体的重力势能与质量有关的初步结论,理由是______;
(4)某组同学在探究时为了显示重力势能的大小,用海绵代替沙子,你认为这种做法是______(选填“可行”或“不可行”)的。
【答案】(1)木块
(2) A、B 高
(3) 不能 没有控制木块释放的高度相同
(4)不可行
【详解】(1)木块下落时,重力势能转化为动能,最终击打木桩,根据转换法,实验时,是通过观察木桩陷入沙中深度来比较木块的重力势能大小。
(2)[1][2]比较A、B两个木块对木桩撞击的情形,A、B两个木块质量相同,B木块释放的高度较大,被B木块击打的木桩陷入沙中深度较大,可得:当物体的质量相同时,高度越高,物体的重力势能越大。
(3)[1][2]比较B和C两个木块对木桩撞击的情形,B和C两个木块的质量和释放的高度均不同,没有控制变量,所以不能得出物体的重力势能与质量有关的初步结论。
(4)本实验时,是通过观察木桩陷入沙中深度来比较木块的重力势能大小,沙子形变后不能恢复,便于前后进行比较。而海绵形变后会部分恢复原状,不能保持最大形变,所以用海绵代替沙子的做法是不可行的。
✏题型05 判断重力势能的变化
9.如图所示,货架上放着ABCD四个体积相同的实心球,其中A和B为铅球,C和D为铁球。则A与B相比,___ 的重力势能大,B与C相比,__ 的重力势能大,四个球中,重力势能最小的是____。
【答案】 A B D
【详解】[1][2][3]四个球的体积相同,A和B为铅球,C和D为铁球,铅的密度大于铁的密度,由得,A、B的质量大于C、D的质量。A与B质量相同,A的高度更高,所以A的重力势能大;B与C高度相同,B的质量更大,所以B的重力势能大。四个球中,D的高度最低,且质量与C相等,小于A、B,故重力势能最小的是D。
10.北京时间2025年4月24日17时17分,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,成功将载人飞船送往预定轨道。载人飞船离开地面加速上升的过程中( )
A.动能增大,重力势能不变 B.动能增大,重力势能增大
C.动能不变,重力势能不变 D.动能不变,重力势能增大
【答案】B
【详解】火箭加速上升过程中,火箭上载人飞船的质量不变,速度变大,位置变高,故载人飞船的动能增大,重力势能增大,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
✏题型06 物体运动过程中判断各种机械能的变化情况
11.生活中竖直掉在地上的弹性小球会跳起,但是弹起的高度会越来越低。如图所示是小球弹跳的频闪照片,小球在A、B位置的高度一样,则小球( )
A.A、B两个位置的重力势能不相等
B.C位置动能大于B位置动能
C.C位置机械能大于A位置机械能
D.在弹跳过程中机械能不守恒
【答案】D
【详解】A.小球质量不变,A、B两个位置的高度相同,所以重力势能相等,故A不符合题意。
B.C位置在第一次弹起的最高点,小球瞬时速度为0,动能为0;B位置小球仍在运动,动能大于0,因此C位置动能小于B位置动能,故B不符合题意。
C.小球弹跳过程中不断克服空气阻力、摩擦做功消耗机械能,整体机械能持续减小,C点的运动时间晚于A点,因此C位置的机械能小于A位置的机械能,故C不符合题意。
D.小球每次弹起的高度越来越低,说明机械能不断转化为内能等其他形式的能量,在弹跳过程中机械能不守恒,故D符合题意。
故选D
12.如图甲中过山车从A点出发自由滑行,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,则过山车在__________点的机械能最大;从B点到D点的过程中,过山车的机械能__________(选填“守恒”或“不守恒”);从D点到E点的过程中,过山车的重力势能大部分转化为__________。
【答案】 B 不守恒 动能
【详解】机械能是动能与重力势能的总和,过山车滑行过程中需要克服摩擦做功,机械能会不断转化为内能逐渐减少,在题目给出的B、C、D、E四个点中,过山车最先到达B点,机械能损失最少,因此B点机械能最大。
从B点到D点,需要克服摩擦做功,总机械能逐渐减小,部分机械能转化为内能,因此机械能不守恒。
从D点到E点过程中,过山车高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能大部分转化为动能,少部分因摩擦转化为内能,因此重力势能大部分转化为动能。
13.如图,是运动员撑竿跳高过程中拍摄的频闪照片组合图像,图中标出了其运动过程经过的几个位置,下列对此的分析中,正确的是( )
A.撑竿在A位置时弹性势能最小 B.运动员在B位置时机械能为零
C.运动员在C位置时动能最大 D.运动员在D位置时重力势能最大
【答案】D
【详解】A.撑竿在A位置已经发生明显形变,到D位置时撑竿已经恢复原状,几乎无形变,故撑竿弹性势能在D位置时比在A位置更小,故A错误;
B.机械能是动能与势能的总和,运动员在B位置时,上升了一定的高度,也有运动速度,故运动员在该位置有重力势能和动能,因此机械能不为零,故B错误;
C.从B到D位置,运动员持续上升,质量不变,但速度不断减小,所以动能也不断减小,因此C位置时,运动员的动能不是最大,故C错误;
D.运动员质量不变时,重力势能随高度增加而增大,D位置是四个位置中高度最高的,因此重力势能最大,故D正确。
故选D。
14.如图,排球被垫出后,竖直上升经过某一位置时,排球的机械能为,下落经过同一位置时,排球的机械能为,则( )
A. B. C. D.无法判断
【答案】A
【详解】排球在空中运动的过程中,始终需要克服空气阻力做功,部分机械能会不断转化为内能,因此排球的机械能总量随运动过程逐渐减小。 排球上升经过题目所述位置,发生在下落经过同一位置之前,因此上升时的机械能大于下落时同一位置的机械能,即。
故选A。
✏题型07 单摆、滚摆运动时各种机械能的分析
15.如图所示,小明将铁锁用细绳悬挂起来,把铁锁拉近鼻子,头保持不动,由静止释放,铁锁来回摆动。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.最低点时,动能为零
B.最低点时,重力势能最大
C.从最高点摆到最低点,重力势能转化为动能
D.铁锁摆回时,机械能不变
【答案】C
【详解】A.铁锁在最低点时速度最大,质量不变,因此动能最大,不为零,故A错误;
B.重力势能和高度有关,质量不变,铁锁在最低点时高度最低,重力势能最小,故B错误;
C.从最高点摆到最低点的过程中,铁锁质量不变,高度降低、重力势能减小,速度增大、动能增大,是重力势能转化为动能,故C正确;
D.铁锁来回摆动的过程中,需要克服空气阻力做功,一部分机械能会转化为其它形式的能,因此机械能不断减小,故D错误。
故选C。
16.图甲是滚摆运动的过程中的情景,图乙是小球在摆动过程中的情景。关于这两个情景,若不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.滚摆从最高点运动到最低点时,先将重力势能转化为动能,再将动能转化为弹性势能
B.滚摆在最低点时,速度大小为0,合力大小不等于0
C.小球摆动到右端最高点C点时,速度大小为0,合力大小等于0
D.小球从A点运动到C点的过程中,先将重力势能转化为动能,再将动能转化为重力势能
【答案】D
【详解】A.滚摆从最高点运动到最低点时,高度降低、速度增大,全程是重力势能转化为动能,滚摆未发生弹性形变,不存在动能转化为弹性势能,故A错误;
B.滚摆运动到最低点时,动能最大,速度最大,速度不为0,故B错误;
C.小球在最高点C时速度确实为0,但小球受重力和拉力,两个力不在同一直线,不是平衡力,合力不为0,故C错误;
D.小球从A到C的过程,从A到最低点B时,高度降低、速度增大,重力势能转化为动能;从B到C时,高度升高、速度减小,动能转化为重力势能,故D正确。
故选D。
17.如图甲所示是小朋友荡秋千的情境。荡秋千的过程可以简化为一个小球摆动的过程,如图乙所示,小球自A点由静止释放,经B点运动到C点返回,B点为摆动过程中的最低点,C点比A点位置低。下列说法正确的是( )
A.小球由A点运动到C点的过程中,动能减少
B.小球由A点运动到B点的过程中,重力势能转化为动能
C.小球由A点运动到C点的过程中,机械能守恒
D.小球在A点的机械能小于在C点的机械能
【答案】B
【详解】A.小球由A到C的过程,从A到B速度增大、动能增大,从B到C速度减小、动能减小,动能是先增大后减小,并非一直减少,故A错误;
B.小球由A到B的过程,质量不变,高度降低,重力势能减小;速度增大,动能增大,因此是重力势能转化为动能,故B正确;
C.C点比A点位置低,C点的重力势能小于A点,且A、C点,速度为0、动能为0,因此C点的机械能小于A点的机械能;说明摆动过程中克服空气阻力做功,机械能减少,机械能不守恒,故C错误;
D.摆动过程中机械能不断因克服阻力做功损失,因此A点的机械能大于C点的机械能,故D错误。
故选B。
✏题型08 弹簧和小球各种机械能的分析
18.如图所示,轨道光滑,弹簧固定在水平轨道的处。小球从点由静止开始下滑的过程中,动能________(选填“变大”、“变小”或“不变”);在撞击到弹簧使弹簧被压缩的过程中,________能转化成________能。(选填“动”、“重力势”或“弹性势”)
【答案】 变大 动 弹性势
【详解】小球从A点由静止开始下滑时,高度不断降低,重力势能减小;速度逐渐增大,因此动能变大,该过程是重力势能转化为动能。小球撞击弹簧并将其压缩时,速度逐渐减小,动能随之减小;弹簧发生弹性形变,弹性势能逐渐增大,因此该过程是动能转化为弹性势能。
19.如图,在光滑的水平台面上,一轻质弹簧左端被固定在墙上,右端连接一金属小球,O点是弹簧处于原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置,然后释放小球,小球在A、B间做往复运动,已知。下列说法错误的是( )
A.小球从A往B运动过程中速度先增大后减小 B.小球在O点两侧所受弹力方向不同
C.小球在B点动能为零 D.小球在往复运动过程中机械能守恒
【答案】D
【详解】A.小球从A往O运动过程中,弹簧的形变程度变小,但产生的弹力与小球运动的方向相同,因此先做加速运动;当从O往B运动过程中,弹簧的形变程度逐渐变大,但产生的弹力与小球运动方向相反,因此小球做减速运动,故小球从A往B运动过程中速度先增大后减小,故A正确,不符合题意;
B.小球在往复运动过程中弹簧在AO段是缩短的,弹力方向向右,弹簧在OB段是伸长的,弹力方向向左,所受弹力方向不同,故B正确,不符合题意;
C.小球运动到B点时,速度减小到0,动能为0,故C正确,不符合题意;
D.小球在光滑的水平台面上AB间做往复运动,且AO=OB,这表明小球和弹簧的整体机械能是守恒的,在任一位置,小球的动能与弹簧的弹性势能的总和保持不变,小球在往复运动过程中机械能不守恒,故D错误,符合题意。
故选D。
20.小球从某一高度处静止下落,竖直落到直立于地面的轻弹簧上,在开始与弹簧接触,到小球到达的最低点(不计空气阻力)下列说法正确的是( )
A.下落过程中,小球重力势能减小、动能增大
B.下落过程中,小球重力势能一直减小、动能一直减小
C.到达最低点时,小球的动能为零,受到的重力大于弹簧的弹力
D.下落过程中,小球重力势能减小、动能先增大后减小,弹簧的势能一直增大
【答案】D
【详解】下落过程中未接触弹簧之前,小球高度持续降低,质量不变,重力势能一直减小,速度增加,动能增加,弹簧没有发生形变,没有弹性势能;接触弹簧后初始阶段弹簧弹力小于重力,合力与运动方向相同,小球加速、动能增大,弹簧的弹性势能增加;弹力等于重力后继续下落,弹力大于重力,合力与运动方向相反,小球减速、动能减小,到达最低点时,动能为0,重力势能最小,弹性势能最大,故小球重力势能减小、动能先增大后减小,弹簧的势能一直增大,故选D。
✏题型09 蹦床运动时各种机械能的分析
21.很多游乐场都有儿童蹦床。如图所示是儿童从最高点A下落至蹦床平面B点后最后到达最低点C的简化图,不计空气阻力,下列关于此过程的相关分析,正确的是( )
A.儿童从A点到C点的整个过程中机械能不变
B.儿童从A点到C点的整个过程中动能一直在增大
C.儿童从A点到C点的过程中,儿童的机械能转化为蹦床的弹性势能
D.儿童从B点到C点的过程中,儿童的动能转化为儿童的重力势能和蹦床的弹性势能
【答案】C
【详解】AC.从A点到B点,不计空气阻力,儿童只受重力作用,机械能守恒。从B点到C点,儿童与蹦床接触,蹦床发生弹性形变,儿童的机械能转化为了蹦床的弹性势能,儿童机械能不守恒,故A错误,C正确;
B.从A点到B点,儿童速度不断增大,动能增大。从B点到C点,儿童受到向上的弹力和向下的重力。开始时弹力小于重力,儿童继续加速,动能继续增大;当弹力等于重力时,速度达到最大,动能最大;之后弹力大于重力,儿童开始减速,动能减小,直到在C点速度为零,动能为零,故B错误;
D.从B点到C点,儿童的高度是持续下降的,因此其重力势能是持续减小的,该过程中先是儿童的重力势能转化为了动能和蹦床的弹性势能,然后儿童的动能和重力势能转化为蹦床的弹性势能,故D错误。
故选 C。
22.“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示,弹性绳的上端固定在点,拉长后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,人从点由静止释放,像火箭一样被“竖直发射”,经上升到最高位置点最终静止在点。对此过程中的描述正确的是( )
A.只有在点时,人的动能最小
B.在点时,弹性绳的弹性势能最小
C.人从到的过程中重力势能一直增加,动能一直减少
D.人从到的过程中重力势能一直增加,动能一直增加
【答案】D
【详解】位置从下到上为A→B→C,B是人的静止位置,说明B点弹性绳弹力等于人的重力。
A.动能和速度有关,A点是初始位置(速度为0)、C点是最高点(速度为0),两处动能都为0(最小),并非只有B点动能最小,故A错误;
B.弹性势能和弹性形变程度有关,A点弹性绳拉伸最长,形变最大,弹性势能最大,故B错误;
C.A到C高度一直升高,重力势能确实一直增加;但动能变化是:A到B段,弹力大于重力,人加速上升,动能增大;B到C段,弹力小于重力,人减速上升,动能减小,因此动能是先增大后减小,不是一直减小,故C错误。
D.A到B高度不断升高,因此重力势能一直增加;A到B段弹力始终大于重力,人一直加速向上,速度不断增大,因此动能一直增加,故D正确。
故选D。
23.如下图1是蹦极运动过程示意图。小明从O点开始下落,OA是弹性绳的自由长度,在B点时他所受弹性绳的拉力恰好等于自身重力,C点是下落到达的最低点。在蹦极过程中,小明的动能和弹性绳的弹性势能变化情况如图2所示,不计空气阻力。以下说法错误的是( )
A.图2中曲线b表示小明的动能 B.弹性绳在C点时具有的弹性势能最大
C.小明在C点时具有的动能最小 D.小明在整个运动过程中机械能不守恒
【答案】A
【详解】AC.由题可知,O到B过程,,小明加速,速度增大,动能增大;B到C过程,,小明减速,速度减小,动能减小;C点速度,动能为零。动能先增大后减小至0,对应曲线a,曲线b表示弹性势能,故A错误,符合题意,C正确,不符合题意;
B.C点弹性绳形变程度最大,弹性势能最大,故B正确,不符合题意;
D.小明下落过程中,除重力外受弹性绳拉力作用,小明的机械能转化为弹性势能,机械能减小,不守恒,故D正确,不符合题意。
故选A。
✍拓展综合练
1.(天津市静海区2025-2026学年下学期八年级期末物理试卷)2026年5月24日,长征二号F遥二十三火箭搭载神舟二十三号载人飞船在酒泉拔地而起,这标志着我国载人航天事业稳步迈向新高度。如图所示,飞船加速上升过程中,下列说法正确的是( )
A.动能增大,重力势能减小,机械能不变
B.动能不变,重力势能增大,机械能增大
C.动能减小,重力势能增大,机械能不变
D.动能增大,重力势能增大,机械能增大
【答案】D
【详解】动能大小和物体质量、速度有关。飞船加速上升时,质量不变、速度变大,因此动能增大。重力势能大小和物体质量、高度有关。飞船上升时质量不变、离地高度变大,因此重力势能增大。机械能是动能与重力势能的总和,动能和重力势能都增大,所以机械能也增大。 故D正确,ABC错误。
故选 D。
2.(24-25八年级下·安徽宿州·阶段检测)多米诺骨牌起源于我国北宋时期。玩时将骨牌按一定间距排列,轻轻碰倒第一张骨牌,其余骨牌将会依次倒下。如图所示,在第一张骨牌倒下且未碰到第二张骨牌的过程中,忽略空气阻力,关于第一张骨牌,下列说法正确的是( )
A.机械能不变 B.机械能增大
C.机械能减小 D.动能转化为重力势能
【答案】A
【详解】第一张骨牌倒下过程,重心降低,重力势能减小,重力势能转化为动能;在第一张骨牌倒下且未碰到第二张骨牌的过程中,忽略空气阻力,只有动能和势能相互转化,机械能总量保持不变,故BCD错误,A正确。
故选 A。
3.(24-25八年级下·山东菏泽·期末)如图所示是“嫦娥五号”返回器返回地球的原理图,这种着陆方式被称为“打水漂”,当“嫦娥五号”返回器动力装置关闭后,在着陆过程中的能量转化(注:大气层外几乎无空气阻力),下面说法正确的是( )
A.CD段返回器的重力势能变大
B.BC段返回器的机械能减小
C.AB段返回器动能减小量大于重力势能的增加量
D.A到D的全过程中返回器机械能守恒
【答案】C
【详解】A.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。由图可知,CD段,返回器的质量不变,高度变小,重力势能减小,故A错误;
B.动能和势能之和称为机械能。由图可知, BC段返回器没有受到空气的阻力,机械能是守恒的,保持不变,故B错误;
C.由图可知, AB段返回器质量不变,高度变大,重力势能增加,速度变小,动能变小,是动能转化为重力势能,但由于返回器受到空气阻力的作用,克服空气阻力做功,一部分动能转化为其它形式的能,所以动能的减小量大于重力势能的增加量,故C正确;
D.A到B、B到D的过程中,由于克服空气阻力做功,使得机械能减小,返回器机械能不守恒,故D错误。
故选C。
4.(25-26八年级下·山东日照·阶段检测)(多选)某小球被水平抛出后,其部分运动轨迹如图甲所示,其中位置①和③离地高度相等,小球在运动过程中经过M、N两点,其动能和重力势能的参数如图乙所示,且M、N两点分别为图中“①”、“②”或“③”点中的两点。则小球( )
A.经过的M点就是③点 B.小球在点③的速度比在点②的大
C.小球在点①的重力势能等于240J D.整个过程中机械能是守恒的
【答案】AC
【详解】A.根据图乙可知,小球在M点时的机械能为320J,重力势能为,小球在N点的机械能为500J,此时的重力势能为,所以小球在M点时的重力势能小于小球在N点时的重力势能;小球运动过程中受空气阻力作用,机械能逐渐减小,N点的机械能大于M点,N点在前面,由图可知,M点只可能是③,N点是②,故A符合题意;
B.③(M点)的动能为,②(N点)的动能为,由质量不变时,动能越小,速度越小,故小球在点③(M)的速度比在点②(N)小,故B不符合题意;
C.①和③(M点)离地高度相等,由质量相同时,高度也相同,重力势能也相同,故①和③(M点)的重力势能相等,③(M点)的重力势能为240J,则小球在点①的重力势能等于240J,故C符合题意;
D.小球运动过程中受空气阻力,克服阻力做功,机械能不断转化为内能,机械能逐渐减小,因此机械能不守恒,故D不符合题意。
故选AC。
5.(25-26九年级上·安徽六安·期末)小朱课外模拟蛙跳工作情景,用手将一重为G的铁球缓慢放在一自然伸长的弹簧上,放手后,铁球从A位置开始向下运动,到达C位置铁球的速度为零。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.从A点到C点,铁球的动能一直减小
B.从A点到C点,铁球的动能一直增大
C.从A点到C点,铁球的机械能不变
D.从A点到C点,铁球的机械能在减少
【答案】D
【详解】AB.铁球从A点到C点的过程中,开始时重力大于弹簧的弹力,合力向下,铁球做加速运动,动能增大;当重力等于弹簧的弹力时,速度达到最大;之后重力小于弹簧的弹力,合力向上,铁球做减速运动,动能减小,所以动能是先增大后减小,故AB错误;
CD.因为铁球从A点到C点的过程中,要克服弹簧弹力做功,铁球的机械能转化为弹簧的弹性势能,所以铁球的机械能在减少,故C错误,D正确。
故选D。
✍中考真题练
1.(2025·四川雅安·中考真题)我国在无人机研发和生产领域都处于世界领先水平。如图,快递员操作无人机运送包裹,无人机在匀速上升过程中( )
A.动能不变,机械能增加 B.动能不变,机械能不变
C.动能增加,机械能增加 D.动能增加,机械能不变
【答案】A
【详解】无人机匀速上升过程中,质量不变,速度不变,因此动能不变; 高度不断增大,因此重力势能增大; 机械能是动能和势能的总和,因此总机械能增加。
故选A。
2.(2026·广东广州·中考真题)某同学用甲球和乙球进行颠球训练。当两球离地高度相同时,两球的重力势能和动能大小比较如图,可知( )
A.甲球质量更小 B.两球质量相等
C.甲球速度更小 D.两球速度相等
【答案】C
【详解】AB.已知两球离地高度相同,为定值,由图可知甲球重力势能大于乙球重力势能,则甲球质量大于乙球质量,故AB不符合题意;
CD.由图可知甲、乙两球动能大小相等,又,动能相等时,质量越大,速度越小,因此甲球速度更小,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
3.(2025·江苏盐城·中考真题)如图所示,摆球下降的过程中,它的( )
A.重力势能减小,动能减小 B.重力势能减小,动能增大
C.重力势能增大,动能增大 D.重力势能增大,动能减小
【答案】B
【详解】摆球下降的过程中,小球的质量不变,高度变小,重力势能逐渐变小,速度变大,动能逐渐增大,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.(2025·江苏镇江·中考真题)如图所示是每隔相等时间拍摄的某篮球撞击地面过程的照片,由图可知,篮球从A点到B点过程中,速度在逐渐_________,篮球在C点的重力势能_________在B点的重力势能,篮球与地面撞击时部分机械能转化为_________。
【答案】 减小 小于 内能
【详解】[1]篮球从A点到B点过程中,高度逐渐升高,动能转化为重力势能,速度逐渐减小。
[2]C点的高度小于B点的高度,篮球在C点的重力势能小于在B点的重力势能。
[3]篮球撞击地面的过程中,受到地面的撞击力作用,由于撞击力对篮球做功,将部分机械能转化为内能。
5.(2025·江苏宿迁·中考真题)2025年4月30日13时08分,神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱在进入大气层一段时间后,由于受空气阻力作用会匀速下降,此过程中,动能___________,势能___________,机械能___________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 不变 减小 减小
【详解】[1][2][3]返回舱受空气阻力作用会匀速下降,此过程中,它的质量不变,速度不变,所以动能不变,高度减小,它的势能减小;机械能是动能与势能的总和,所以机械能减小。
✍新题追踪练
1.(25-26八年级下·河南焦作·期末)八段锦是一项优秀的传统健身运动,如图所示是其第八式“背后七颠百病消”。在脚后跟匀速抬起的过程中,身体克服重力做功,______能转化为______能。
【答案】 化学 重力势
【详解】脚后跟匀速抬起,即身体运动的速度大小保持不变。动能与质量和速度有关,速度和质量不变,所以身体的动能保持不变。抬起过程中,身体的重心位置升高了。身体的重力势能增加,这实际上是人体内的化学能转化为了身体的重力势能。
2.(2026·河北石家庄·三模)某校科技社团开展了以“小航模大梦想”为主题的科普日航模展演活动,一架航模完成了“地面静止→竖直加速起飞→空中悬停→无动力俯冲(不靠动力向下加速俯冲)”一系列动作(不计空气阻力)。下列关于航模能量变化的说法正确的是( )
A.加速起飞时,动能逐渐减小
B.空中悬停时,重力势能增大
C.匀速飞行时,机械能一定减小
D.无动力俯冲时,重力势能全部转化为动能
【答案】D
【详解】A.航模加速起飞时质量不变,速度增大,动能增大,故A错误;
B.航模在空中悬停时质量和高度不变,重力势能不变,故B错误;
C.航模匀速上升时速度不变,动能不变,重力势能增大,机械能增大,故C错误;
D.不计空气阻力,无动力俯冲时只有重力做功,机械能守恒,减少的重力势能全部转化为动能,故D正确。
故选D。
3.(25-26八年级下·北京延庆·期末)(多选)在河流上游修建拦水坝,提高水位,水具有更大的重力势能,当水从引水道流下时就带动发电机发电,如图所示。下列关于水从上游水面流到下游水面发电时,关于能量转化分析正确的是( )
A.水的动能减少 B.水的机械能减少
C.水的重力势能增加 D.水的重力势能转化为动能
【答案】BD
【详解】A.整个过程从上游到下游高度降低,重力势能转化为动能,水的动能增加,故A错误;
B.水冲击水轮机带动发电机发电,水的一部分机械能转化为电能,因此水的机械能减少,故B正确;
C.水从上游到下游,质量不变,高度降低,因此水的重力势能减小,故C错误;
D.水从引水道流下过程中,高度降低、重力势能减小,速度增大、动能增大,这个过程中水的重力势能转化为动能,故D正确。
故选BD。
4.(25-26八年级下·山西临汾·期末)2025年8月20日,在北京举办的世界人形机器人运动会上,众多精彩项目吸引了全球目光。关于运动会中的物理知识,下列说法正确的是( )
A.图甲机器人水平加速冲刺时,运动状态保持不变
B.图甲机器人水平加速冲刺时,动能增大,重力势能不变,机械能变大
C.图乙机器人起跳上升时,机器人的重力势能转化为动能
D.图乙机器人到达横杆最高点时,动能为零,重力势能达到最大值
【答案】B
【详解】A.物体运动状态不变指速度大小和运动方向都不变,机器人水平加速冲刺时,速度不断变大,运动状态发生改变,故A错误;
B.动能大小与质量、速度有关,机器人质量不变,加速冲刺时速度增大,因此动能增大;重力势能大小与质量、高度有关,机器人在水平地面运动,质量不变、重心高度不变,因此重力势能不变;机械能等于动能与势能的总和,因此机械能变大,故B正确;
C.机器人起跳上升时,速度减小、动能减小,高度增大、重力势能增大,是动能转化为重力势能,故C错误;
D.机器人越过横杆到达最高点时,仍具有水平方向的速度,因此动能不为零,故D错误。
故选B。
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一、机械能
✍题型专项练
1.【答案】(1) 速度 质量
(2)速度
(3)木块被推动的距离
(4)没有控制小球的质量相同
(5)甲、乙
2.【答案】(1)A
(2)木块移动的距离
(3)可以
(4)在斜面和水平面上刻上凹形的滑槽,使小球沿滑槽运动,同时适当增加木块质量
(5) 速度相同时,质量越大,动能越大 超载
3.【答案】C
4.【答案】变大
5.【答案】 弹性 大 1
6.【答案】 弹性势 变大 不为
7.【答案】(1)小桌陷入沙子中的深度
(2) 乙、丙 大
8.【答案】(1)木块
(2) A、B 高
(3) 不能 没有控制木块释放的高度相同
(4)不可行
9.【答案】 A B D
10.【答案】B
11.【答案】D
12.【答案】 B 不守恒 动能
13.【答案】D
14.【答案】A
15.【答案】C
16.【答案】D
17.【答案】B
18.【答案】 变大 动 弹性势
19.【答案】D
20.【答案】D
21.【答案】C
22.【答案】D
23.【答案】A
✍拓展综合练
1.【答案】D
2.【答案】A
3.【答案】C
4.【答案】AC
5.【答案】D
✍中考真题练
1.【答案】A
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】 减小 小于 内能
5.【答案】 不变 减小 减小
✍新题追踪练
1.【答案】 化学 重力势
2.【答案】D
3.【答案】BD
4.【答案】B
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