10.1 机械能（分层作业）物理新教材北师大版九年级全一册

10.1 机械能（分层作业） 目录 【A 基础达标题】 一、动能的概念、影响因素及大小比较 二、探究动能大小与质量、速度的关系 三、重力势能的概念、影响因素及大小比较 四、弹性势能的概念、影响因素及大小比较 五、机械能组成及动能、势能转化 六、机械能守恒条件及辨析 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础达标题】 一、动能的概念、影响因素及大小比较 1．（2026·山西·中考真题）吊挂式灭火弹是一种航空投掷式森林消防设备，利用无人机挂载灭火弹灭火为传统救援模式注入新战法。如图所示，在为模拟灭火做准备的过程中，无人机挂载灭火弹匀速上升时，灭火弹的（        ） A. 重力势能越来越小 B. 动能大小保持不变 C. 机械能先变大后变小 D. 重力势能转化为动能 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．（2026·河北·中考真题）2026年3月，在中国游泳公开赛上，河北运动员获5金1银1铜的优异成绩。运动员入水前在空中下落的阶段，其（        ） A. 动能变大 B. 重力势能不变 C. 重力势能变大 D. 动能转化为重力势能 4．（2026·新疆维·中考真题）小赵同学荡秋千时，从高处摆向低处的过程中，他的（        ） A. 重力势能增大、动能增大 B. 重力势能减小、动能减小 C. 重力势能减小、动能增大 D. 重力势能增大、动能减小 5．（2026·吉林长春·中考真题）（多选）2026年长春马拉松于5月17日7时鸣枪开跑。航拍本次活动的无人机匀速上升的过程中，无人机的（        ） A. 动能变大 B. 动能不变 C. 重力势能变大 D. 重力势能不变 二、探究动能大小与质量、速度的关系 6．（2026·四川凉山州·中考真题）如图所示是“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验，让小球从同一斜面由静止开始滚下，推动同一木块在水平面向前移动一段距离后停下。 （1）实验通过　　　　　　来反映小球动能的大小； （2）由甲、乙两图可知：当质量相同时，速度越大，物体的动能　　　　　　； （3）要探究质量对动能大小的影响应选择　　　　　　两组实验； （4）若水平面光滑，则　　　　　　（选填“能”或“不能”）完成实验探究； （5）若仅选用甲装置，让同一小球从同一位置静止滑下，在水平面分别铺上棉布和毛巾，可探究          。 A. 阻力对物体运动的影响 B. 研究同一条直线上二力的合成 C. 探究二力平衡的条件 7．（2026·江苏常州·中考真题）如图所示，小明“探究影响动能大小的因素”，每次实验木块A均置于水平桌面同一位置，再让金属球从斜面上由静止释放（）。 （1）本实验研究的是　　　　　　　　　　　（金属球/木块A）的动能。 （2）比较　　　　　　　　　　　两图可知：物体的质量不变，　　　　　　　　　　　，动能越大。 （3）比较乙、丙两图可知：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）不计空气阻力，若水平桌面绝对光滑，本实验　　　　　　　　　　　（能/不能）达到探究目的。 三、重力势能的概念、影响因素及大小比较 8．（2025·广西·中考真题）如图所示，驮着货物匀速上山过程中的智能机器狗（　　） A. 动能增大 B. 动能减小 C. 重力势能增大 D. 重力势能减小 9．（2025·湖南长沙·中考真题）在紧急救援时，可用充氦浮空器将发电机组升至高空发电，为现场提供照明和通信。当浮空器匀速升空时，它的（　　） A. 动能增大 B. 动能减小 C. 重力势能增大 D. 机械能减小 10．（2026·甘肃武威·中考真题）2025年底，我国最大的高空风力发电捕风伞成功开伞。在捕风伞从低处向高处加速上升过程中，它的重力势能　　　　　　　　　，机械能　　　　　　　　　　。（选填“增大”“减小”或“不变”） 11．（2026·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）如图所示是我国古代科学著作《天工开物》中记载的水转筒车，它由一个大型的水轮和许多竹筒组成。在河水冲击下，水轮开始转动说明力可以改变物体的　　　　　。竹筒依次将水提升到高处并倒入水槽中，水流向岸上的农田。竹筒内的水在提升过程中，其重力势能　　　　　　（选填“增大”“减小”或“不变”）。 12．（2026·江苏无锡·中考真题）用如下图所示的装置探究重力势能大小与高度的关系。 （1）让同一木块从钉板的正上方　　　　　　　　　高度处自由下落，将钉板打入沙中。高度越高，钉板被打入沙子的深度越深，说明重力势能与　　　　　　　　　有关。 （2）根据上述探究，十楼阳台的花盆，相对　　　　　　　　　有很大的重力势能。因此，生活中要防止高空坠物。 四、弹性势能的概念、影响因素及大小比较 13．（2025·青海·中考真题）“会挽雕弓如满月”，对于“如满月”的弓和射出去的箭，下列说法合理的是（       ） A. 力改变了弓的形状 B. 弓箭是将弓的内能转化成箭的动能 C. 射出去的箭是因为受到惯性的作用 D. 箭头的设计是为了减小压强 14．（2025·江苏淮安·中考真题）如图所示是小明用弹弓射出小石子的场景。橡皮筋被拉时发生的形变越大，小石子弹出时的速度越　　　　　　　　　　　，该过程中橡皮筋的　　　　　　　　　　　能转化为小石子的　　　　　　　　　　　能。弹出的小石子能继续向前飞行，是因为小石子具有　　　　　　　　　　　。 五、机械能组成及动能、势能转化 15．（2025·四川德阳·中考真题）荡秋千的过程可简化为一个球的摆动过程。如图所示，用细线把一个小球悬挂起来，小球由点静止释放后，将在两点之间来回摆动（不计空气阻力），下列说法正确的是（　　） A. 小球在点时，动能最大 B. 小球在点时，重力势能最大 C. 小球从点运动到点的过程中，重力势能先增大后减小 D. 小球从点运动到点的过程中，动能增大，重力势能减小 16．（2026·四川甘孜州、阿坝州·中考真题）2026年冬奥会，在单板滑雪男子坡面障碍技巧决赛中，苏翊鸣为中国夺得首枚金牌。图示为运动员的比赛情境，关于他减速上升的过程，下列说法正确的是（        ） A. 动能减小 B. 动能增大 C. 重力势能减小 D. 重力势能不变 17．（2026·江西·中考真题）小阳同学练习投掷铅球的情景如图所示。铅球被抛出后，沿抛物线斜向上运动到最高点的过程中，动能转化为　　　　　。若忽略空气阻力，铅球在最高点所受的力的施力物体是　　　　　。 18．（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”）。 六、机械能守恒条件及辨析 19．（2025·河北·中考真题）图为河北丰宁抽水蓄能电站（目前世界装机容量最大）的示意图。用电低谷时，通过电力将水从下水库抽到上水库；用电高峰时，再由上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是（　　） A. 水从下水库被抽到上水库，重力势能减小 B. 物料运输车沿盘山路行驶，速度增大时，动能减小 C. 放水发电时，水由上水库至下水库，水的机械能变大 D. 水沿自流排水洞自动向下流动时，重力势能转化为动能 【B 能力提升题】 20．（2026·四川广安·中考真题）我国新一代商用可回收运载火箭顺利完成海上试验试飞，火箭重复使用可大幅降低航天发射成本、节约资源。火箭完成任务后减速降落至回收场地的过程中（        ） A. 动能增大，重力势能增大，机械能增大 B. 动能增大，重力势能减小，机械能守恒 C. 动能不变，重力势能减小，机械能减小 D. 动能减小，重力势能减小，机械能减小 21．（2026·江苏宿迁·中考真题）科技赋能乡村振兴。如图所示，农业无人机正在农田上方水平匀速飞行喷洒农药。关于无人机（包括药箱和药剂）下列说法正确的是（        ） A. 动能不变 B. 重力势能不变 C. 机械能减少 D. 机械能不变 22．（2026·山东烟台·中考真题）（多选）为响应国家足球进校园的号召，学校积极推广足球运动。如图所示是体育课上同学们踢足球的情景，下列关于这个情景的说法正确的是（        ） A. 踢出去的足球能够继续运动是因为它具有惯性 B. 头球射门时，头对足球的力改变了足球的运动状态 C. 守门员接球时，手对足球的力与足球对手的力大小相等 D. 整个过程中足球的动能和重力势能相互转化，机械能守恒 23．（2026·甘肃武威·中考真题）在“探究阻力对物体运动的影响”和“探究物体的动能跟哪些因素有关”的两个实验中，都会用到如图甲所示的器材。 （1）两个实验中，“让小车（或小球）每次从同一高度由静止释放”的目的是确保小车（或小球）到达水平面时的　　　　　相同； （2）如图乙所示，在“探究阻力对物体运动的影响”实验中，将棉布铺在水平木板上的作用是　　　　　小车在水平面上运动时所受阻力的大小。取掉棉布后小车在木板表面上滑行的更远，由此可以推知，小车所受阻力越小，运动的距离越　　　　　； （3）如图丙所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，木块被撞的远近反映了小球　　　　　　　的大小。在探究动能大小与质量的关系时，小刚选用了两个质量和体积都不同的小球。小艺认为，最好选用体积相同、质量不同的小球。你认为小艺的说法有没有道理，请说明原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 24．（2026·云南·中考真题）班会课上，老师强调高空抛物有极大的安全隐患，由此小明想到物体所在位置的高度会影响重力势能的大小。请自选器材设计实验方案探究重力势能与高度的关系。你设计的方案是　　　　　　　　　　　　　　　。若　　　　　　　　　。则说明质量相同的物体所在位置的高度越高，物体具有的重力势能越大。 【C 拓展培优题】 25．（2026·湖北武汉·中考真题）一小球从点被水平抛出，若小球每次与地面碰撞都会损失一部分机械能，不计空气阻力，则小球经过多次弹跳后停在水平地面，部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（        ） A. 小球在点的机械能大于在点的机械能 B. 小球在点的动能可能等于在点的动能 C. 从点到点，小球的动能先减小后增大，机械能不变 D. 从点到点，小球的动能和重力势能均先减小后增大 26．（2026·四川乐山·中考真题）在跳台滑雪运动中，运动员从助滑开始，直到下落至着陆坡的运动过程中经过了各个不同的位置，如图所示。不考虑摩擦和空气阻力，关于运动员的动能和重力势能，下列说法中正确的是（        ） A. 在AB段重力势能增大 B. 在B点动能为零 C. 在BC段动能增大 D. 在CD段重力势能减小 27．（2026·贵州·中考真题）在水平地面上方同一高度以相同动能竖直向下抛出A、B两小球（质量关系为），如图甲所示。两球碰撞地面后均竖直向上弹起，上升至各自的最高点。小球A从抛出到弹起至最高点的过程中，其动能随运动路程变化关系的图像如图乙所示。请在答题卡的同一坐标图中画出小球B从抛出到弹起至最高点的过程中，动能随运动路程变化关系的图像。（不考虑空气阻力和碰撞导致的动能变化） 28．（2026·天津·中考真题）避险车道是在公路行车道外侧增设的、供制动失效车辆减速停车的专用车道，如图所示。同学们想知道车辆在避险车道向上滑行的距离与什么因素有关，提出如下两个猜想： 猜想一：汽车滑行距离与上坡初始速度有关 猜想二：汽车滑行距离与汽车的质量有关 为了验证猜想，他们设计了图所示的实验。用小车模拟汽车，让小车从斜槽的某一高度由静止滑下，然后以某一初始速度滑上斜面，测出小车向上滑行的最大距离。下表是他们记录的实验数据： 序号 1 2 3 4 5 小车质量 100 100 100 200 300 释放的高度 20.0 30.0 40.0 20.0 20.0 向上滑行的最大距离 36.0 53.7 71.6 36.0 36.0 （1）实验过程中，小车沿斜面向上滑行时，　　　　　能转化为重力势能； （2）分析1、2、3三组数据，可初步得出猜想一是　　　　　（选填“正确”或“错误”）的；若要验证猜想二，需选用表中　　　　　（填序号）三组数据进行分析； （3）为使制动失效的车辆在避险车道上尽快减速停车，请你对避险车道的设计提出一条建议：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 10.1 机械能（分层作业） 目录 【A 基础达标题】 一、动能的概念、影响因素及大小比较 二、探究动能大小与质量、速度的关系 三、重力势能的概念、影响因素及大小比较 四、弹性势能的概念、影响因素及大小比较 五、机械能组成及动能、势能转化 六、机械能守恒条件及辨析 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础达标题】 一、动能的概念、影响因素及大小比较 1．（2026·山西·中考真题）吊挂式灭火弹是一种航空投掷式森林消防设备，利用无人机挂载灭火弹灭火为传统救援模式注入新战法。如图所示，在为模拟灭火做准备的过程中，无人机挂载灭火弹匀速上升时，灭火弹的（        ） A. 重力势能越来越小 B. 动能大小保持不变 C. 机械能先变大后变小 D. 重力势能转化为动能 【答案】B 【详解】AB． 无人机挂载灭火弹匀速上升时，灭火弹质量不变、速度不变、高度增加，所以动能不变、重力势能增大 ，故A不符合题意，B符合题意； C． 机械能等于动能和重力势能之和，动能不变、重力势能增大，所以机械能增大，故C不符合题意； D． 因为动能不变，所以不存在重力势能转化为动能的情况，故D不符合题意。 故选B。 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．（2026·河北·中考真题）2026年3月，在中国游泳公开赛上，河北运动员获5金1银1铜的优异成绩。运动员入水前在空中下落的阶段，其（        ） A. 动能变大 B. 重力势能不变 C. 重力势能变大 D. 动能转化为重力势能 【答案】A 【详解】A．运动员下落过程中质量不变，速度逐渐增大，因此动能变大，故A符合题意； BC．运动员下落时质量不变，高度不断减小，因此重力势能变小，故BC不符合题意； D．运动员下落过程中，重力势能减小，动能增大，是重力势能转化为动能，故D不符合题意。 故选 A。 4．（2026·新疆维·中考真题）小赵同学荡秋千时，从高处摆向低处的过程中，他的（        ） A. 重力势能增大、动能增大 B. 重力势能减小、动能减小 C. 重力势能减小、动能增大 D. 重力势能增大、动能减小 【答案】C 【详解】重力势能的大小与质量和高度有关，小赵从高处摆向低处时，质量不变，高度降低，重力势能减小；动能的大小与质量和速度有关，摆向低处过程中，小赵同学的速度增大，质量不变，动能增大，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 5．（2026·吉林长春·中考真题）（多选）2026年长春马拉松于5月17日7时鸣枪开跑。航拍本次活动的无人机匀速上升的过程中，无人机的（        ） A. 动能变大 B. 动能不变 C. 重力势能变大 D. 重力势能不变 【答案】BC 【详解】无人机匀速上升的过程中质量不变，速度大小不变，动能不变；高度增大，重力势能变大。故AD不符合题意，BC符合题意。 故选BC。 二、探究动能大小与质量、速度的关系 6．（2026·四川凉山州·中考真题）如图所示是“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验，让小球从同一斜面由静止开始滚下，推动同一木块在水平面向前移动一段距离后停下。 （1）实验通过　　　　　　来反映小球动能的大小； （2）由甲、乙两图可知：当质量相同时，速度越大，物体的动能　　　　　　； （3）要探究质量对动能大小的影响应选择　　　　　　两组实验； （4）若水平面光滑，则　　　　　　（选填“能”或“不能”）完成实验探究； （5）若仅选用甲装置，让同一小球从同一位置静止滑下，在水平面分别铺上棉布和毛巾，可探究          。 A. 阻力对物体运动的影响 B. 研究同一条直线上二力的合成 C. 探究二力平衡的条件 【答案】（1）比较木块滑动距离的大小     （2）越大     （3）甲、丙     （4）不能     （5）A      【详解】(1)小问详解： 动能的大小无法直接观察，动能越大的小球对木块做功越多，木块被推动的距离越远，因此通过比较木块滑动距离的大小反映小球的动能大小。 (2)小问详解： 甲、乙两图小球质量相同，甲图小球从更高位置滚下，到达水平面的速度更大，木块被推得更远，因此得出结论：质量相同时，速度越大，物体的动能越大。 (3)小问详解： 探究质量对动能的影响时，需要控制小球到达水平面的速度相同（即小球从斜面同一高度滚下），只改变小球质量，因此选择甲、丙两组实验。 (4)小问详解： 若水平面绝对光滑，木块不受摩擦力，根据牛顿第一定律，木块会一直做匀速直线运动，无法比较木块移动的距离，因此不能完成实验。 (5)小问详解： 同一小球从同一位置滑下，到达水平面的初速度相同，换用不同粗糙程度的水平面（棉布、毛巾）后，木块受到的阻力不同，通过比较木块移动的距离，就可以探究阻力对物体运动的影响。 故选A。 7．（2026·江苏常州·中考真题）如图所示，小明“探究影响动能大小的因素”，每次实验木块A均置于水平桌面同一位置，再让金属球从斜面上由静止释放（）。 （1）本实验研究的是　　　　　　　　　　　（金属球/木块A）的动能。 （2）比较　　　　　　　　　　　两图可知：物体的质量不变，　　　　　　　　　　　，动能越大。 （3）比较乙、丙两图可知：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）不计空气阻力，若水平桌面绝对光滑，本实验　　　　　　　　　　　（能/不能）达到探究目的。 【答案】（1）金属球     （2）① 甲、乙    ② 物体的速度越大     （3）当物体的速度一定时，物体的质量越大，动能越大     （4）不能      【详解】(1)小问详解： 本实验的探究对象是从斜面滑下的金属球，通过木块被推动的距离间接反映金属球动能的大小，因此研究的是金属球的动能。 (2)小问详解： 探究质量不变时动能和速度的关系，需要控制金属球质量相同、改变滑到水平面的速度，甲、乙两图都是铝球（质量相同），从不同高度由静止释放，到达水平面时乙图中铝球的速度更大，木块被推得更远，可得到结论：物体质量不变时，速度越大，动能越大。 (3)小问详解： 乙、丙两图中，金属球从同一高度由静止释放，到达水平面时的速度相同，铁球质量大于铝球，丙图木块被推动的距离更远，因此结论为：当物体的速度一定时，物体的质量越大，动能越大。 (4)小问详解： 不计空气阻力，若水平桌面绝对光滑，根据牛顿第一定律，木块被金属球撞击后将一直做匀速直线运动，无法通过木块移动的距离来比较金属球的动能大小，因此不能达到探究目的。 三、重力势能的概念、影响因素及大小比较 8．（2025·广西·中考真题）如图所示，驮着货物匀速上山过程中的智能机器狗（　　） A. 动能增大 B. 动能减小 C. 重力势能增大 D. 重力势能减小 【答案】C 【详解】智能机器狗驮着货物匀速上山过程中，质量不变，速度不变，则动能不变；高度升高，则重力势能增大，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 9．（2025·湖南长沙·中考真题）在紧急救援时，可用充氦浮空器将发电机组升至高空发电，为现场提供照明和通信。当浮空器匀速升空时，它的（　　） A. 动能增大 B. 动能减小 C. 重力势能增大 D. 机械能减小 【答案】C 【详解】AB．当浮空器匀速升空时，质量不变，速度不变，动能不变，故AB不符合题意； CD．当浮空器匀速升空时，质量不变，高度增大，重力势能增大，动能不变，机械能包括动能和势能，机械能增大，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 10．（2026·甘肃武威·中考真题）2025年底，我国最大的高空风力发电捕风伞成功开伞。在捕风伞从低处向高处加速上升过程中，它的重力势能　　　　　　　　　，机械能　　　　　　　　　　。（选填“增大”“减小”或“不变”） 【答案】① 增大    ② 增大 【详解】重力势能的大小由物体的质量和高度决定，捕风伞从低处向高处上升时，质量不变，高度升高，因此重力势能增大。机械能是动能与势能的总和。动能的大小由物体的质量和速度决定，捕风伞加速上升时，速度增大，动能增大；同时重力势能也增大，所以机械能增大。 11．（2026·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）如图所示是我国古代科学著作《天工开物》中记载的水转筒车，它由一个大型的水轮和许多竹筒组成。在河水冲击下，水轮开始转动说明力可以改变物体的　　　　　。竹筒依次将水提升到高处并倒入水槽中，水流向岸上的农田。竹筒内的水在提升过程中，其重力势能　　　　　　（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】① 运动状态    ② 增大 【详解】河水冲击使原本静止的水轮开始转动，速度发生改变，说明力可以改变物体的运动状态；竹筒内的水在提升过程中，竹筒里的水的质量不变，被提升时高度变大，因此重力势能增大。 12．（2026·江苏无锡·中考真题）用如下图所示的装置探究重力势能大小与高度的关系。 （1）让同一木块从钉板的正上方　　　　　　　　　高度处自由下落，将钉板打入沙中。高度越高，钉板被打入沙子的深度越深，说明重力势能与　　　　　　　　　有关。 （2）根据上述探究，十楼阳台的花盆，相对　　　　　　　　　有很大的重力势能。因此，生活中要防止高空坠物。 【答案】（1）① 不同    ② 高度     （2）地面      【详解】(1)小问详解： 探究重力势能与高度的关系，根据控制变量法，应保持质量相同，改变物体下落的高度，所以需要让同一木块从钉板的正上方不同高度处下落； 高度越高，钉板被打入沙子越深，说明木块最初具有的重力势能越多，即重力势能与高度有关。 (2)小问详解： 十楼阳台相对地面高度较高，所以处于该位置的花盆重力势能很大，坠落时容易造成伤害，所以生活中要防止高空坠物。 四、弹性势能的概念、影响因素及大小比较 13．（2025·青海·中考真题）“会挽雕弓如满月”，对于“如满月”的弓和射出去的箭，下列说法合理的是（       ） A. 力改变了弓的形状 B. 弓箭是将弓的内能转化成箭的动能 C. 射出去的箭是因为受到惯性的作用 D. 箭头的设计是为了减小压强 【答案】A 【详解】A．弓被拉弯是因为弓受到了力的作用，力改变了弓的形状，故A正确，符合题意； B．弓箭是将弓的弹性势能转化成箭的动能，故B错误，不符合题意； C．箭射出去就是因为弓的弹性势能转化为了箭的动能，惯性不是力，不能受到惯性的作用，故C错误，不符合题意； D．箭头的设计是为了减小受力面积增大压强，故D错误，不符合题意。 故选A。 14．（2025·江苏淮安·中考真题）如图所示是小明用弹弓射出小石子的场景。橡皮筋被拉时发生的形变越大，小石子弹出时的速度越　　　　　　　　　　　，该过程中橡皮筋的　　　　　　　　　　　能转化为小石子的　　　　　　　　　　　能。弹出的小石子能继续向前飞行，是因为小石子具有　　　　　　　　　　　。 【答案】① 大    ② 弹性势    ③ 动    ④ 惯性 【详解】[1]橡皮筋被拉时发生的形变越大，橡皮筋具有的弹性势能越大，转化为小石子的动能就越大，小石子质量不变，动能越大，速度越大。 [2]橡皮筋发生弹性形变时具有弹性势能，所以该过程中橡皮筋的弹性势能转化为小石子的能量。 [3]小石子被弹出时，速度增大，动能增加，所以是橡皮筋的弹性势能转化为小石子的动能。 [4]弹出的小石子能继续向前飞行，是因为小石子具有惯性，惯性是物体保持原来运动状态的性质，小石子弹出后，由于惯性会继续保持向前的运动状态。 五、机械能组成及动能、势能转化 15．（2025·四川德阳·中考真题）荡秋千的过程可简化为一个球的摆动过程。如图所示，用细线把一个小球悬挂起来，小球由点静止释放后，将在两点之间来回摆动（不计空气阻力），下列说法正确的是（　　） A. 小球在点时，动能最大 B. 小球在点时，重力势能最大 C. 小球从点运动到点的过程中，重力势能先增大后减小 D. 小球从点运动到点的过程中，动能增大，重力势能减小 【答案】D 【详解】A．小球在、两点之间来回摆动，为右侧最高点，重力势能最大，动能最小，故A错误； B．由图可知，为最低点，重力势能最小，故B错误； C．小球从点运动到点的过程中，高度先减小后增大，重力势能先减小后增大，故C错误； D．小球从点运动到点的过程中，不计空气阻力，机械能守恒，重力势能转化为动能，因此动能增大，重力势能减小，故D正确。 故选 D。 16．（2026·四川甘孜州、阿坝州·中考真题）2026年冬奥会，在单板滑雪男子坡面障碍技巧决赛中，苏翊鸣为中国夺得首枚金牌。图示为运动员的比赛情境，关于他减速上升的过程，下列说法正确的是（        ） A. 动能减小 B. 动能增大 C. 重力势能减小 D. 重力势能不变 【答案】A 【详解】运动员减速上升时，质量不变，速度减小，动能减小；高度增大，重力势能增大。 故选A。 17．（2026·江西·中考真题）小阳同学练习投掷铅球的情景如图所示。铅球被抛出后，沿抛物线斜向上运动到最高点的过程中，动能转化为　　　　　。若忽略空气阻力，铅球在最高点所受的力的施力物体是　　　　　。 【答案】① 重力势能    ② 地球 【详解】铅球沿斜向上运动到最高点的过程中，质量不变，速度减小、则动能减小，高度增加、则重力势能增大，故动能转化为重力势能；若忽略空气阻力，在最高点只受重力作用，重力的施力物体是地球。 18．（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】① 不变    ② 减小    ③ 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。 六、机械能守恒条件及辨析 19．（2025·河北·中考真题）图为河北丰宁抽水蓄能电站（目前世界装机容量最大）的示意图。用电低谷时，通过电力将水从下水库抽到上水库；用电高峰时，再由上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是（　　） A. 水从下水库被抽到上水库，重力势能减小 B. 物料运输车沿盘山路行驶，速度增大时，动能减小 C. 放水发电时，水由上水库至下水库，水的机械能变大 D. 水沿自流排水洞自动向下流动时，重力势能转化为动能 【答案】D 【详解】A．水从下水库被抽到上水库，质量不变，高度增大，重力势能增大，故A错误； B．物料运输车沿盘山路行驶，质量不变，速度增大时，动能增大，故B错误； C．放水发电时，水由上水库至下水库，由于水的重力势能转化为动能和内能（克服摩擦做功产生内能），然后动能转化为电能，所以水的机械能变小，故C错误； D．水沿自流排水洞自动向下流动时，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为为动能，故D正确。 故选D。 【B 能力提升题】 20．（2026·四川广安·中考真题）我国新一代商用可回收运载火箭顺利完成海上试验试飞，火箭重复使用可大幅降低航天发射成本、节约资源。火箭完成任务后减速降落至回收场地的过程中（        ） A. 动能增大，重力势能增大，机械能增大 B. 动能增大，重力势能减小，机械能守恒 C. 动能不变，重力势能减小，机械能减小 D. 动能减小，重力势能减小，机械能减小 【答案】D 【详解】火箭减速降落的过程中，速度减小，动能减小，高度减小，重力势能减小，机械能减小。故选D。 21．（2026·江苏宿迁·中考真题）科技赋能乡村振兴。如图所示，农业无人机正在农田上方水平匀速飞行喷洒农药。关于无人机（包括药箱和药剂）下列说法正确的是（        ） A. 动能不变 B. 重力势能不变 C. 机械能减少 D. 机械能不变 【答案】C 【详解】AB．无人机水平匀速飞行喷洒农药，速度和高度不变，质量减小。由可知动能减小，由可知重力势能减小，故AB错误； CD．机械能等于动能与重力势能之和，动能和重力势能均减小，故机械能减少，故C正确，D错误。 故选C。 22．（2026·山东烟台·中考真题）（多选）为响应国家足球进校园的号召，学校积极推广足球运动。如图所示是体育课上同学们踢足球的情景，下列关于这个情景的说法正确的是（        ） A. 踢出去的足球能够继续运动是因为它具有惯性 B. 头球射门时，头对足球的力改变了足球的运动状态 C. 守门员接球时，手对足球的力与足球对手的力大小相等 D. 整个过程中足球的动能和重力势能相互转化，机械能守恒 【答案】ABC 【详解】A．一切物体都具有惯性，踢出去的足球不受脚的作用力后，保持原有运动状态继续运动，是因为它具有惯性，故A正确； B．力的作用效果是改变物体的形状或改变物体的运动状态，头球射门时，头对足球的力改变了足球的运动方向与速度，即改变了足球的运动状态，故B正确； C．守门员接球时，手对足球的力与足球对手的力是一对相互作用力，相互作用力的大小相等，故C正确； D．整个过程中，足球运动时受到空气阻力、地面摩擦力的作用，足球克服阻力做功，机械能减小，机械能不守恒，故D错误。 故选ABC。 23．（2026·甘肃武威·中考真题）在“探究阻力对物体运动的影响”和“探究物体的动能跟哪些因素有关”的两个实验中，都会用到如图甲所示的器材。 （1）两个实验中，“让小车（或小球）每次从同一高度由静止释放”的目的是确保小车（或小球）到达水平面时的　　　　　相同； （2）如图乙所示，在“探究阻力对物体运动的影响”实验中，将棉布铺在水平木板上的作用是　　　　　小车在水平面上运动时所受阻力的大小。取掉棉布后小车在木板表面上滑行的更远，由此可以推知，小车所受阻力越小，运动的距离越　　　　　； （3）如图丙所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，木块被撞的远近反映了小球　　　　　　　的大小。在探究动能大小与质量的关系时，小刚选用了两个质量和体积都不同的小球。小艺认为，最好选用体积相同、质量不同的小球。你认为小艺的说法有没有道理，请说明原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）速度     （2）① 改变    ② 远     （3）① 动能    ② 有道理，因为这样可以控制小球撞击木块时的接触面积等条件相同，更好地遵循控制变量法。      【详解】(1)小问详解： 在探究阻力对物体运动影响的实验中，要控制物体的初速度相同。 (2)小问详解： 将棉布铺在木板上可以改变小车在水平面运动时受到的摩擦力。 (3)小问详解： 木块被撞的远近反映了小球动能的大小，使用了转换法。 探究动能大小与质量的关系时，要控制小球到达水平面时的速度相同（从同一高度释放），而质量不同。小刚选用了两个质量和体积都不同的小球，这不符合控制变量法的要求。小艺认为最好选用体积相同、质量不同的小球，这个说法是有道理的。因为这样可以保证小球 在撞击木块时，接触面积等条件基本相同，避免因体积不同而引入新的变量，使实验结论更可靠。 24．（2026·云南·中考真题）班会课上，老师强调高空抛物有极大的安全隐患，由此小明想到物体所在位置的高度会影响重力势能的大小。请自选器材设计实验方案探究重力势能与高度的关系。你设计的方案是　　　　　　　　　　　　　　　。若　　　　　　　　　。则说明质量相同的物体所在位置的高度越高，物体具有的重力势能越大。 【答案】① 将同一小球分别举到不同的高度，让其自由落到细沙上，利用转换法，通过观察和比较小球下陷的深度来判定小球的重力势能的大小    ② 小球释放的高度越高，其在细沙中下陷的深度越深 【详解】高空抛物的危害主要是因为物体被举高时具有较大的重力势能，在下落时可以对物体做功，故设计步骤和选择器材如下： （1）实验器材：小球、细沙； （2）实验步骤：根据控制变量法，将同一小球分别举到不同的高度，让其自由落到细沙上，利用转换法，通过观察和比较小球下陷的深度来判定小球的重力势能的大小； （3）若小球释放的高度越高，其在细沙中下陷的深度越深，说明质量相同的物体所在位置的高度越高，物体具有的重力势能越大。 【C 拓展培优题】 25．（2026·湖北武汉·中考真题）一小球从点被水平抛出，若小球每次与地面碰撞都会损失一部分机械能，不计空气阻力，则小球经过多次弹跳后停在水平地面，部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（        ） A. 小球在点的机械能大于在点的机械能 B. 小球在点的动能可能等于在点的动能 C. 从点到点，小球的动能先减小后增大，机械能不变 D. 从点到点，小球的动能和重力势能均先减小后增大 【答案】C 【详解】A．小球从点到点，不计空气阻力，只有重力做功，机械能守恒，两点机械能相等，故A错误； B．小球与地面碰撞损失机械能，且点在第一次碰撞前，点在第一次碰撞后，点机械能大于点机械能；由图可知，点重力势能小于点重力势能，故小球在点的动能一定大于在点的动能，故B错误； C．从点到点，小球先上升后下降，速度先减小后增大，动能先减小后增大；此过程不计空气阻力，机械能守恒，故C正确； D．从点到点，小球先下落后上升，高度先减小后增大，重力势能先减小后增大；下落过程速度增大，动能增大，碰撞后上升过程速度减小，动能减小，故动能先增大后减小，故D错误。 故选C。 26．（2026·四川乐山·中考真题）在跳台滑雪运动中，运动员从助滑开始，直到下落至着陆坡的运动过程中经过了各个不同的位置，如图所示。不考虑摩擦和空气阻力，关于运动员的动能和重力势能，下列说法中正确的是（        ） A. 在AB段重力势能增大 B. 在B点动能为零 C. 在BC段动能增大 D. 在CD段重力势能减小 【答案】D 【详解】A．AB段运动员高度不断降低，因此重力势能减小，故A错误； B．B点是运动员助滑阶段的最低点，此时运动速度最大，动能最大，不为零，故B错误； C． BC段运动员从跳台边缘向空中最高点上升，速度不断减小，因此动能减小，故C错误； D．CD段运动员从空中最高点下落至着陆坡，高度不断降低，因此重力势能减小，故D正确。 故选D。 27．（2026·贵州·中考真题）在水平地面上方同一高度以相同动能竖直向下抛出A、B两小球（质量关系为），如图甲所示。两球碰撞地面后均竖直向上弹起，上升至各自的最高点。小球A从抛出到弹起至最高点的过程中，其动能随运动路程变化关系的图像如图乙所示。请在答题卡的同一坐标图中画出小球B从抛出到弹起至最高点的过程中，动能随运动路程变化关系的图像。（不考虑空气阻力和碰撞导致的动能变化） 【答案】 【详解】A、B 初始动能均为，，初始下落高度相同，不计空气阻力、碰撞无动能损失。 下落阶段：根据重力做功可知，A、B距离地面高度相同，B球质量大，重力势能更大，到达地面时，B的动能更大。 反弹上升阶段，反弹初动能等于落地动能，之后动能随上升路程均匀减小（只有重力做功），反弹上升到初始高度处，两者动能相同，直到最高点动能为0；因为，所以，即B上升总路程更短，整条图线总路程小于A的路程。 图像绘制要点：起点和A一致；下落段斜线：到处，动能峰值高于A的峰值，反弹上升段斜线：从该峰值开始下降，到初始高度处，两者图像相交，更早到达动能为0，此时总路程比A小。据此作图。 28．（2026·天津·中考真题）避险车道是在公路行车道外侧增设的、供制动失效车辆减速停车的专用车道，如图所示。同学们想知道车辆在避险车道向上滑行的距离与什么因素有关，提出如下两个猜想： 猜想一：汽车滑行距离与上坡初始速度有关 猜想二：汽车滑行距离与汽车的质量有关 为了验证猜想，他们设计了图所示的实验。用小车模拟汽车，让小车从斜槽的某一高度由静止滑下，然后以某一初始速度滑上斜面，测出小车向上滑行的最大距离。下表是他们记录的实验数据： 序号 1 2 3 4 5 小车质量 100 100 100 200 300 释放的高度 20.0 30.0 40.0 20.0 20.0 向上滑行的最大距离 36.0 53.7 71.6 36.0 36.0 （1）实验过程中，小车沿斜面向上滑行时，　　　　　能转化为重力势能； （2）分析1、2、3三组数据，可初步得出猜想一是　　　　　（选填“正确”或“错误”）的；若要验证猜想二，需选用表中　　　　　（填序号）三组数据进行分析； （3）为使制动失效的车辆在避险车道上尽快减速停车，请你对避险车道的设计提出一条建议：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）动     （2）① 正确    ② 1、4、5     （3）增大避险车道路面的粗糙程度      【详解】(1)小问详解： 小车沿斜面向上滑行时，质量不变，速度减小，动能减小；高度增高，重力势能增大，故动能转化为重力势能。 (2)小问详解： 分析1、2、3三组数据，小车质量不变，释放的高度变大，上坡的初始速度变大，向上滑行的最大距离变大，可得出结论汽车滑行距离与上坡初始速度有关，即验证猜想一是正确的。若要验证猜想二，需控制小车释放的高度不变，改变小车的质量，故选1、4、5组数据。 (3)小问详解： 为使制动失效的车辆在避险车道上尽快减速停车，可以增大避险车道路面的粗糙程度，从而增大摩擦力。 / 学科网（北京）股份有限公司 $