第10講 動(dòng)能勢能與機(jī)械能（解析版）

第10講動(dòng)能勢能機(jī)械能知道動(dòng)能、重力勢能、彈性勢能及機(jī)械能的概念；了解影響動(dòng)能、重力勢能、彈性勢能大小的因素；掌握探究影響動(dòng)能、重力勢能大小的實(shí)驗(yàn)過程； 了解機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。動(dòng)能什么是動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能。如圖所示，物體都具有動(dòng)能。行駛的汽車飛翔的小鳥空中的客機(jī)自由下落的小球影響動(dòng)能的因素：物體動(dòng)能的大小與兩個(gè)因素有關(guān)：一是物體的質(zhì)量，二是物體運(yùn)動(dòng)的速度大小。當(dāng)物體的質(zhì)量一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的速度越大其動(dòng)能越大，物體的速度越小其動(dòng)能越??；具有相同運(yùn)動(dòng)速度的物體，質(zhì)量越大動(dòng)能越大，質(zhì)量越小動(dòng)能越小。動(dòng)能是“由于運(yùn)動(dòng)”而產(chǎn)生的，一定不要把它理解成“運(yùn)動(dòng)的物體具有的能量叫動(dòng)能”，不運(yùn)動(dòng)的物體也具有能量，但不具有動(dòng)能。例如在空中飛行的飛機(jī)，不但有動(dòng)能而且還具有其它形式的能量。勢能重力勢能：物體由于被舉高而具有的能量，叫做重力勢能。重力勢能的大小與質(zhì)量和高度有關(guān)。物體的質(zhì)量越大，被舉得越高，則它的重力勢能越大。重力勢能是“被舉高”這個(gè)原因而產(chǎn)生的，一定不要把它理解成“被舉高的物體具有的能量叫重力勢能”，被舉高的物體具有重力勢能，同時(shí)也具有其他形式能量。例如在空中飛行的飛機(jī)，不但有重力勢能而且還具有其它形式的能量。彈性勢能：物體由于發(fā)生彈性形變，而具有的能叫做彈性勢能。如圖所示，撐桿跳高時(shí)彎曲的桿、拉開的弓箭都具有彈性勢能。彈性勢能的大小與彈性形變的程度有關(guān)；形變程度越大，其彈性勢能越大。撐桿跳高拉開的弓箭機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化動(dòng)能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。動(dòng)能與勢能的相互轉(zhuǎn)化在一定的條件下，動(dòng)能和重力勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化。如將一塊小石塊，從低處拋向高處，再從高下落的過程中，先是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能，后又是重力勢轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。在一定的條件下，動(dòng)能和彈性勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化。如跳水運(yùn)動(dòng)員，在起跳的過程中，壓跳板是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，跳板將運(yùn)動(dòng)員反彈起來是彈性勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。機(jī)械能守恒：如果一個(gè)過程中，只有動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總和就保持不變，這個(gè)規(guī)律叫做機(jī)械能守恒。水能和風(fēng)能的利用：自然界的流水和風(fēng)能都是具有大量機(jī)械能的天然資源。利用水能發(fā)電，一定量的水，上、下水位差越大，水的重力勢能越大，能發(fā)出的電就越多。利用風(fēng)能發(fā)電，在風(fēng)力資源豐富的地區(qū)，可以同時(shí)安裝幾十臺(tái)到幾百臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，組成“風(fēng)車田”聯(lián)在一起供電。知識(shí)點(diǎn)一：能與動(dòng)能【探究重點(diǎn)】具有做功的本領(lǐng)，即說明此物體具有能。但是有能不一定正在做功。物體能做多少功，就說它具有多少能。功就是能轉(zhuǎn)化多少的量度。功代表了能量從一種形式轉(zhuǎn)化為一另種形式，因而功和能的單位也是相同的。功的單位是焦耳（J），能的單位也是焦耳（J）。物體動(dòng)能的大小與兩個(gè)因素有關(guān)：一是物體的質(zhì)量，二是物體運(yùn)動(dòng)的速度大小。當(dāng)物體的質(zhì)量一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的速度越大其動(dòng)能越大，物體的速度越小其動(dòng)能越小。具有相同運(yùn)動(dòng)速度的物體，質(zhì)量越大動(dòng)能越大，質(zhì)量越小動(dòng)能越小。動(dòng)能是“由于運(yùn)動(dòng)”這個(gè)原因而產(chǎn)生的，一定不要把它理解成“運(yùn)動(dòng)的物體具有的能量叫動(dòng)能”。例如在空中飛行的飛機(jī)，不但有動(dòng)能而且還具有其它形式的能量?！纠}精講】（2022·四川自貢）在2022年北京冬奧會(huì)自由式滑雪比賽中，我國運(yùn)動(dòng)員谷愛凌獲得冠軍，她在雪道上自由下滑的過程中，如果不計(jì)雪道阻力和空氣阻力，下列說法中正確的是（）。A.動(dòng)能不變，重力勢能不變，機(jī)械能不變；B.動(dòng)能增大，重力勢能增大，機(jī)械能不變；C.動(dòng)能增大，重力勢能減少，機(jī)械能不變；D.動(dòng)能減少，重力勢能減少，機(jī)械能減少【答案】C。【解析】運(yùn)動(dòng)員在雪道上自由下滑時(shí)，不計(jì)雪道阻力和空氣阻力，只有動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒。下滑過程，質(zhì)量不變，速度變大，高度降低，所以動(dòng)能增大，重力勢能減少。故選C。【鞏固訓(xùn)練】(2022·山東濟(jì)南·中考真題)爸爸開車帶著小明行駛在高速公路上，小明看到圖所示的限速標(biāo)志，想起了學(xué)過的“動(dòng)能”的知識(shí)，也產(chǎn)生了一系列有關(guān)的問題。其中最有探究價(jià)值且易于探究的是()A．物體的動(dòng)能與物體的形狀是否有關(guān)？B．物體的動(dòng)能與它的速度有什么關(guān)系？C．物體的動(dòng)能與它的質(zhì)量和速度有什么關(guān)系？D．物體的動(dòng)能與哪些因素有關(guān)？【答案】C【詳解】ABC．由圖可知，三種汽車的質(zhì)量不同，限制的速度不同，從質(zhì)量和速度兩個(gè)方面進(jìn)行探究動(dòng)能，動(dòng)能的大小與物體的形狀無關(guān)，最有探究價(jià)值且易于探究的是物體的動(dòng)能與它的質(zhì)量和速度有什么關(guān)系，故C符合題意，AB不符合題意；D．“物體的動(dòng)能與哪些因素有關(guān)？”這問題不具體，范圍較廣，故D不符合題意。故選C。知識(shí)點(diǎn)二：勢能【探究重點(diǎn)】一切被舉高的物體都有重力勢能。重力勢能是“被舉高”這個(gè)原因而產(chǎn)生的，一定不要把它理解成“被舉高的物體具有的能量叫重力勢能”。例如在空中飛行的飛機(jī)，不但有重力勢能而且還具有其它形式的能量。一切發(fā)生彈性形變的物體都有彈性勢能。彈性勢能是“由于發(fā)生彈性形變”這個(gè)原因而產(chǎn)生的，一定不要把它理解成“發(fā)生彈性形變的物體具有的能量叫彈性勢能”?！纠}精講】（2022·陜西省）如圖，滑雪運(yùn)動(dòng)員正在比賽，下列分析正確的是（）。A.雪地上的影子是光的折射形成的；B.運(yùn)動(dòng)員在沿傾斜賽道下滑過程中，重力勢能不變；C.滑雪板可以減小運(yùn)動(dòng)員對(duì)雪地的壓強(qiáng)；D.運(yùn)動(dòng)員在沿傾斜賽道加下滑過程中，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變【答案】C。【解析】A．雪地上的影子是光的直線傳播形成的，故A錯(cuò)誤；B．運(yùn)動(dòng)員在沿傾斜賽道下滑過程中，高度逐漸降低，重力勢能逐漸變小，故B錯(cuò)誤；C．滑雪板一般比較寬，是通過增大受力面積的方法從而來減小運(yùn)動(dòng)員對(duì)雪地的壓強(qiáng)，故C正確；D．動(dòng)員在沿傾斜賽道加下滑過程中，由重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，運(yùn)動(dòng)速度在加快，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，故D錯(cuò)誤。故選C。【鞏固訓(xùn)練】柚子樹上有甲、乙、丙、丁四個(gè)柚子，甲和乙的質(zhì)量都是1.5kg；丙和丁的質(zhì)量都是1.2kg。它們的位置如圖所示則重力勢能最大的是()A．甲 B．乙 C．丙 D．丁【答案】A【解析】重力勢能的影響因素有質(zhì)量和高度，由題意可知，甲和乙的質(zhì)量都是1.5kg，丙和丁的質(zhì)量都是1.2kg，則質(zhì)量較大的是甲和乙，又由圖可知，甲的高度最高，所以甲的重力勢能最大，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。知識(shí)點(diǎn)三：機(jī)械能【探究重點(diǎn)】影響機(jī)械能大小的因素：①動(dòng)能的大?。虎谥亓菽艿拇笮?；③彈性勢能的大小?！纠}精講】（2022·江蘇連云港）知識(shí)梳理是學(xué)習(xí)的一種重要方法，請將動(dòng)能、能、機(jī)械能、內(nèi)能填在下列知識(shí)結(jié)構(gòu)圖對(duì)應(yīng)的序號(hào)框中。（1）___________；（2）___________；（3）___________；（4）___________【答案】①能；②機(jī)械能；③內(nèi)能；④動(dòng)能。【解析】[1][2][3][4]能量的種類比較多：有光能、機(jī)械能、內(nèi)能等；其中機(jī)械能包括動(dòng)能和勢能。【鞏固訓(xùn)練】如圖所示，彈簧的一端固定在豎直墻上，另一端連接一個(gè)小球。彈簧未發(fā)生形變時(shí)，小球靜止在A點(diǎn)。用手把小球向左運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧至B點(diǎn)后松開手，小球在水平光滑地面BC間來回運(yùn)動(dòng)。不考慮空氣阻力，下列說法中正確的是()A．當(dāng)小球從B運(yùn)動(dòng)至A的過程，彈簧產(chǎn)生的彈力變大B．當(dāng)小球從B運(yùn)動(dòng)至C的過程，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能C．小球在A點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能最大D．在來回運(yùn)動(dòng)中，小球的機(jī)械能保持不變【答案】C【解析】A．當(dāng)小球從B運(yùn)動(dòng)至A的過程，彈簧恢復(fù)原狀，彈簧的形變減小，則彈簧產(chǎn)生的彈力變小，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)小球從B運(yùn)動(dòng)至C的過程，彈簧的形變變大，彈性勢能變大，小球的速度減小，動(dòng)能減小，即小球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，故B錯(cuò)誤；CD．由于水平地面是光滑的，沒有摩擦，所以彈簧的彈性勢能和小球的動(dòng)能的和是保持不變的，故在任何一點(diǎn)的彈性勢能和動(dòng)能的和都相同，在A點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢能最小，小球的動(dòng)能最大，即此時(shí)小球的機(jī)械能最大，故C正確，D錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)四：動(dòng)能和勢能之間的相互轉(zhuǎn)化【探究重點(diǎn)】在一定的條件下，動(dòng)能和重力勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化。如將一塊小石塊，從低處拋向高處，再從高下落的過程中，先是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能后，后來又是重力勢轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。在一定的條件下，動(dòng)能和彈性勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化。如跳板跳水運(yùn)動(dòng)員，在起跳的過程中，壓跳板是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，跳板將運(yùn)動(dòng)員反彈起來是彈性勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。水能和風(fēng)能的利用：自然界的流水和風(fēng)能都是具有大量機(jī)械能的天然資源。利用水能發(fā)電，一定量的水，上、下水位差越大，水的重力勢能越大，能發(fā)出的電就越多。利用風(fēng)能發(fā)電，在風(fēng)力資源豐富的地區(qū)，可以同時(shí)安裝幾十臺(tái)到幾百臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，組成“風(fēng)車田”聯(lián)在一起供電。物體只受到重力或彈力作用時(shí)，動(dòng)能和勢能在轉(zhuǎn)化過程中，整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械能的總和不變，即機(jī)械能守恒?！纠}精講】（2022·湖南常德）北京冬奧會(huì)引入的AI評(píng)分系統(tǒng)，能逐幀抓取運(yùn)動(dòng)員從起跳到落地之間的空中姿態(tài)，將運(yùn)動(dòng)員的精彩表現(xiàn)在最短時(shí)間內(nèi)真切地呈現(xiàn)給觀眾，為裁判評(píng)分提供可視依據(jù)。如圖所示，某次比賽系統(tǒng)呈現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員上升（ab）及下落（bc）瞬間，下列說法中正確的是（）。A.運(yùn)動(dòng)員在ab段重力勢能增大，動(dòng)能減??；B.運(yùn)動(dòng)員在ab段重力勢能減小，動(dòng)能增大；C.運(yùn)動(dòng)員在bc段重力勢能減小，動(dòng)能減小；D.運(yùn)動(dòng)員在bc段重力勢能增大，動(dòng)能增大【答案】A?！窘馕觥緼B．由圖可知，運(yùn)動(dòng)員在ab段上升時(shí)，高度變大，速度減小，說明運(yùn)動(dòng)員重力勢能增大，動(dòng)能減小，故A正確，B錯(cuò)誤。CD．運(yùn)動(dòng)員在bc段下落時(shí)，高度變小，速度變大，明運(yùn)動(dòng)員重力勢能減小，動(dòng)能增大，故CD錯(cuò)誤。故選A?！眷柟逃?xùn)練】(2022·四川攀枝花·中考真題)2022年北京冬奧會(huì)賽場上，我國選手谷愛凌摘得自由式滑雪大跳臺(tái)比賽的金牌。谷愛凌離開跳臺(tái)后，從低處向高處躍起后下落，在此過程中()A．動(dòng)能一直減小 B．重力勢能一直減小C．動(dòng)能先減小后增大 D．重力勢能先減小后增大【答案】C【解析】AC．谷愛凌離開跳臺(tái)后，從低處運(yùn)動(dòng)到高處時(shí)，質(zhì)量不變，速度減小，動(dòng)能減小，從高處運(yùn)動(dòng)到低處時(shí)，質(zhì)量不變，速度增大，動(dòng)能增大，所以整個(gè)過程動(dòng)能先減小后增大，故C符合題意，A不符合題意；BD．谷愛凌離開跳臺(tái)后，從低處運(yùn)動(dòng)到高處時(shí)，質(zhì)量不變，高度增大，重力勢能增大，從高處運(yùn)動(dòng)到低處時(shí)，質(zhì)量不變，高度減小，重力勢能減小，所以整個(gè)過程重力勢能先增大后減小，故BD不符合題意。故選C。知識(shí)點(diǎn)五：探究影響動(dòng)能、勢能大小的因素【探究重點(diǎn)】【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄坑绊憚?dòng)能大小的因素?！緦?shí)驗(yàn)器材】木板，長方形木塊，質(zhì)量不同的小球?！緦?shí)驗(yàn)原理】運(yùn)動(dòng)的小球碰到水平桌面上的木塊，木塊被推的越遠(yuǎn)，說明小球?qū)δ緣K做的功越多，小球動(dòng)能越大。【實(shí)驗(yàn)步驟】一、實(shí)驗(yàn)裝置如圖。二、讓小球A從斜面頂端自由滾下，小球碰到木塊B后，將B推動(dòng)一段路程，記錄路程大小s1，并計(jì)入表格。三、讓小球A從斜面中間位置自由滾下，小球碰到木塊B后，將B推動(dòng)一段路程，記錄路程大小s2，并計(jì)入表格。四、換另一個(gè)質(zhì)量不同的小球，重復(fù)上述兩步實(shí)驗(yàn)，并記錄路程s3、s4；數(shù)據(jù)并計(jì)入表格。五、實(shí)驗(yàn)表格實(shí)驗(yàn)步驟小球A實(shí)驗(yàn)步驟小球B次數(shù)路程s/cm次數(shù)路程s/cm斜面頂端s11斜面頂端s312233斜面中間s21斜面中間s412233六、整理器材?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】物體動(dòng)能與質(zhì)量有關(guān)，與速度有關(guān)。質(zhì)量越大、速度越大的物體，動(dòng)能越大?！纠}精講】（2022·湖北宜昌）小明和小紅在“探究物體的動(dòng)能與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，讓鋼球從斜槽上一定高度的位置滾下，在水平面上運(yùn)動(dòng)，碰上木塊C并將C推動(dòng)一段距離，通過推動(dòng)距離的大小來判斷動(dòng)能大小。（1）實(shí)驗(yàn)中探究的動(dòng)能是指（）；A．鋼球撞擊木塊時(shí)的動(dòng)能B．鋼球撞擊木塊后的動(dòng)能C．木塊被鋼球撞擊后的動(dòng)能（2）如圖甲、乙為小明兩次實(shí)驗(yàn)的示意圖，鋼球A、B的質(zhì)量mA>mB，高度hA>hB，距離sA>sB。他得出“物體的質(zhì)量越大，動(dòng)能越大”的結(jié)論，他的實(shí)驗(yàn)方法___________（選填“正確”或“錯(cuò)誤”），理由是___________；（3）小紅讓鋼球A分別從同一斜面的不同高度由靜止自由滾下，撞擊木塊，這是為了探究物體動(dòng)能與___________的關(guān)系。【答案】①A；②錯(cuò)誤；③沒有控制鋼球的速度一樣；④速度。【解析】（1）[1]一個(gè)物體能量的多少，可由它對(duì)外做功的多少來確定，本實(shí)驗(yàn)研究鋼球動(dòng)能的大小是通過鋼球撞擊木塊時(shí)對(duì)木塊做功，通過木塊被推移的距離遠(yuǎn)近來反映做功的多少，所以本實(shí)驗(yàn)探究的是鋼球在撞擊木塊時(shí)的動(dòng)能大小，故A符合題意，BC不符合題意。故選A。（2）[2][3]在研究物體的動(dòng)能與物體的質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，要控制物體運(yùn)動(dòng)的速度相同，甲乙兩次實(shí)驗(yàn)中，鋼球在斜面上的高度不同，從斜面上滾下來碰撞木塊的速度不同，因此他的實(shí)驗(yàn)方法是錯(cuò)誤的。（3）[4]小紅讓同一鋼球A從同一斜面的不同高度由靜止?jié)L下，鋼球的質(zhì)量相同，而鋼球的速度不同，則本次實(shí)驗(yàn)是為了研究物體動(dòng)能的大小與物體運(yùn)動(dòng)的速度大小關(guān)系。【鞏固訓(xùn)練】（2022·湖北宜昌）小明和小紅在“探究物體的動(dòng)能與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，讓鋼球從斜槽上一定高度的位置滾下，在水平面上運(yùn)動(dòng)，碰上木塊C并將C推動(dòng)一段距離，通過推動(dòng)距離的大小來判斷動(dòng)能大小。（1）實(shí)驗(yàn)中探究的動(dòng)能是指（）；A．鋼球撞擊木塊時(shí)的動(dòng)能B．鋼球撞擊木塊后的動(dòng)能C．木塊被鋼球撞擊后的動(dòng)能（2）如圖甲、乙為小明兩次實(shí)驗(yàn)的示意圖，鋼球A、B的質(zhì)量mA>mB，高度hA>hB，距離sA>sB。他得出“物體的質(zhì)量越大，動(dòng)能越大”的結(jié)論，他的實(shí)驗(yàn)方法___________（選填“正確”或“錯(cuò)誤”），理由是___________；（3）小紅讓鋼球A分別從同一斜面的不同高度由靜止自由滾下，撞擊木塊，這是為了探究物體動(dòng)能與___________的關(guān)系?！敬鸢浮竣貯；②錯(cuò)誤；③沒有控制鋼球的速度一樣；④速度?！窘馕觥浚?）[1]一個(gè)物體能量的多少，可由它對(duì)外做功的多少來確定，本實(shí)驗(yàn)研究鋼球動(dòng)能的大小是通過鋼球撞擊木塊時(shí)對(duì)木塊做功，通過木塊被推移的距離遠(yuǎn)近來反映做功的多少，所以本實(shí)驗(yàn)探究的是鋼球在撞擊木塊時(shí)的動(dòng)能大小，故A符合題意，BC不符合題意。故選A。（2）[2][3]在研究物體的動(dòng)能與物體的質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，要控制物體運(yùn)動(dòng)的速度相同，甲乙兩次實(shí)驗(yàn)中，鋼球在斜面上的高度不同，從斜面上滾下來碰撞木塊的速度不同，因此他的實(shí)驗(yàn)方法是錯(cuò)誤的。（3）[4]小紅讓同一鋼球A從同一斜面的不同高度由靜止?jié)L下，鋼球的質(zhì)量相同，而鋼球的速度不同，則本次實(shí)驗(yàn)是為了研究物體動(dòng)能的大小與物體運(yùn)動(dòng)的速度大小關(guān)系。(2020黃岡)避險(xiǎn)車道是在長且陡的下坡路段?行車道外側(cè)增設(shè)的?供剎車失靈車輛駛離正線并安全減速的專用車道?如圖所示是上坡險(xiǎn)車道型避險(xiǎn)車道，避險(xiǎn)車道上鋪有很多小石子，車道盡頭有廢舊輪胎或防撞墻?下列分析錯(cuò)誤的是()A．小石子可以増大失控車輛與避險(xiǎn)車道之間的摩擦力B．失控車輛在避險(xiǎn)車道向上運(yùn)動(dòng)速度減小時(shí)，動(dòng)能減少C．失控車輛撞擊廢舊輪胎時(shí)，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化成重力勢能D．在避險(xiǎn)車道上停下來的失控車輛仍具有慣性【答案】C【解析】A．小石子增大了地面的粗糙程度，可以増大失控車輛與避險(xiǎn)車道之間的摩擦力，故A正確，不符合題意；B．動(dòng)能的大小和速度有關(guān)，物體質(zhì)量不變時(shí)其速度減小，動(dòng)能會(huì)隨之減小，故B正確，不符合題意；C．失控車輛撞擊廢舊輪胎時(shí)，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化成廢舊輪胎的彈性勢能，故C錯(cuò)誤，符合題意；D．一切物體都有慣性，故D正確，不符合題意。故選C。（2021南京模擬）平昌冬奧會(huì)越野滑雪比賽中，如圖所示，運(yùn)動(dòng)員(圖中用小球代替)以初速度v沿著凹凸不平的滑道從a點(diǎn)滑到d點(diǎn)的過程中（）A．運(yùn)動(dòng)員在b、d兩點(diǎn)的動(dòng)能相等B．運(yùn)動(dòng)員從b點(diǎn)到c點(diǎn)的過程中機(jī)械能減小C．運(yùn)動(dòng)員在a、d兩點(diǎn)的動(dòng)能相等D．運(yùn)動(dòng)員從c點(diǎn)到d點(diǎn)的過程中重力勢能減小【答案】B【解析】A．足球在b點(diǎn)時(shí)，足球有一定的速度，足球具有一定的動(dòng)能，動(dòng)能不為零；足球在d點(diǎn)時(shí)，足球速度為零，足球動(dòng)能為零．故A錯(cuò)誤；B．足球從b到c的過程中，足球和草地之間存在摩擦力，克服摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能不斷減小，故B正確；C．足球在a點(diǎn)時(shí)，足球有一定的速度，足球具有一定的動(dòng)能，動(dòng)能不為零；足球在d點(diǎn)時(shí)，足球速度為零，足球動(dòng)能為零，故C錯(cuò)誤；D．足球從c到d的過程中，足球質(zhì)量不變，高度增大，重力勢能不斷增大，故D錯(cuò)誤。故選B。(2020鄂州)把一個(gè)鐵鎖用繩子懸掛起來，將鐵鎖拉到自己的鼻子附近，穩(wěn)定后松手，鐵鎖向前擺去，如圖所示。下列說法中正確的是()A．鐵鎖擺回時(shí)會(huì)打到鼻子B．鐵鎖在擺動(dòng)過程中動(dòng)能與重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化C．鐵鎖由高處擺到低處的過程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能D．鐵鎖上升的最大高度逐次降低，是由于受到重力作用【答案】B【解析】A．鐵鎖在擺動(dòng)過程中，不斷與空氣摩擦，一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能減小，所以鐵鎖擺回時(shí)不會(huì)打到鼻子，A錯(cuò)誤；B．鐵鎖在擺動(dòng)過程中動(dòng)能與重力勢能相互轉(zhuǎn)化,同時(shí)克服空氣阻力做功，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，B正確；C．鐵鎖由高處擺到低處的過程中重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和內(nèi)能，C錯(cuò)誤；D．鐵鎖上升的最大高度逐次降低，是由于受空氣阻力的作用，機(jī)械能不斷減小，高度不斷減小，D錯(cuò)誤。故選B。(2020安徽)一人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道運(yùn)行，我們把衛(wèi)星運(yùn)行過程中離地球最近的一點(diǎn)叫近地點(diǎn)，最遠(yuǎn)的一點(diǎn)叫遠(yuǎn)地點(diǎn)(如圖所示)。已知衛(wèi)星在運(yùn)行過程中機(jī)械能保持不變，那么A．衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)的勢能最大、動(dòng)能為零B．衛(wèi)星在近地點(diǎn)的動(dòng)能最大、勢能為零C．衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，勢能增大，動(dòng)能減小D．衛(wèi)星以近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，動(dòng)能增大，勢能減小【答案】C【解析】A．人造地球衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，衛(wèi)星和地球的相對(duì)距離最大，速度最小，故人造地球衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)勢能最大，動(dòng)能最小但不是零。故A不符合題意；B．人造地球衛(wèi)星在近地點(diǎn)時(shí)，衛(wèi)星和地球的相對(duì)距離最小，速度最大，故人造地球衛(wèi)星在近地點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大，勢能最小但不是零。故B不符合題意；CD．衛(wèi)星從近地點(diǎn)到遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，高度增大，速度變小，重力勢能增大，動(dòng)能變小，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能。故C符合題意，故D不符合題意。(2021·湖北荊州·中考真題)2020年12月17日凌晨，嫦娥五號(hào)返回器攜帶月球樣品成功著陸地球，實(shí)現(xiàn)了中國首次月球無人采樣返回，嫦娥五號(hào)探測器如圖所示。以下有關(guān)說法正確的是()A．?dāng)y帶的月球樣品從月球到達(dá)地面后重力會(huì)變大B．嫦娥五號(hào)探測器加速升空的過程中，其機(jī)械能不變C．嫦娥五號(hào)在月球表面的慣性小于它在地面的慣性D．在返回的過程中，攜帶的月球樣品相對(duì)于返回器是運(yùn)動(dòng)的【答案】A【詳解】A．月球的引力常數(shù)的值是地球的六分之一，攜帶的月球樣品從月球到達(dá)地面后質(zhì)量不變，根據(jù)，重力會(huì)變大，故A正確；B．嫦娥五號(hào)探測器加速升空的過程中，動(dòng)能、重力勢能都變大，其機(jī)械能變大，故B錯(cuò)誤；C．慣性的大小只有質(zhì)量大小來決定，嫦娥五號(hào)在月球表面與它在地面的質(zhì)量不變，故它的慣性大小不變，故C錯(cuò)誤；D．在返回的過程中，攜帶的月球樣品相對(duì)于返回器的位置不發(fā)生變化，樣品是靜止的，故D錯(cuò)誤。故選A。(2020天津)2020年6月23日，我國北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射成功?若某衛(wèi)星沿橢圓軌道從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)速度增大了，由此可知其動(dòng)能()A.減小 B.增大 C.不變 D.消失【答案】B【解析】衛(wèi)星沿橢圓軌道從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，高度減小重力勢能減小，速度增大，動(dòng)能增大，總的機(jī)械能不變。(2020廣州)球豎直向上運(yùn)動(dòng)，并落回地面，這過程中先后經(jīng)過M、S兩點(diǎn)。球在這兩點(diǎn)的動(dòng)能和重力勢能如圖所示，則球在M點(diǎn)的()A．速度比在S點(diǎn)的大B．機(jī)械能大于在S點(diǎn)的C．機(jī)械能等于在S點(diǎn)的D．離地高度比在S點(diǎn)的低【答案】B【解析】A．由圖可知，M點(diǎn)的動(dòng)能小于S點(diǎn)的動(dòng)能，所以球在M點(diǎn)的速度比在S點(diǎn)的小，故A不符合題意；BC．由圖可知，M點(diǎn)的動(dòng)能和重力勢能之和大于S點(diǎn)的動(dòng)能和重力勢能之和，故M點(diǎn)的機(jī)械能大于在S點(diǎn)的機(jī)械能，故B符合題意，C不符合題意；D．由圖可知，M點(diǎn)的重力勢能大于S點(diǎn)的重力勢能，所以M點(diǎn)的離地高度比在S點(diǎn)的高，故D不符合題意。故選B。(2021·上海中考真題)火箭加速上升過程中，相對(duì)于地面是______；火箭的重力勢能______，慣性______?！敬鸢浮窟\(yùn)動(dòng)的變大不變【解析】[1]火箭加速上升過程中，相對(duì)于地面的位置發(fā)生改變，火箭相對(duì)于地面是運(yùn)動(dòng)的。[2]火箭加速上升過程中，質(zhì)量不變，高度變大，重力勢能變大。[3]火箭加速上升過程中，質(zhì)量不變，慣性的大小不變。(2021·上海中考真題)火箭加速上升過程中，相對(duì)于地面是______；火箭的重力勢能______，慣性______?！敬鸢浮窟\(yùn)動(dòng)的變大不變【解析】[1]火箭加速上升過程中，相對(duì)于地面的位置發(fā)生改變，火箭相對(duì)于地面是運(yùn)動(dòng)的。[2]火箭加速上升過程中，質(zhì)量不變，高度變大，重力勢能變大。[3]火箭加速上升過程中，質(zhì)量不變，慣性的大小不變。（2021陜西模擬）蹦極是一種運(yùn)動(dòng)游戲.圖中A點(diǎn)是彈性繩自然下垂時(shí)繩下端的位置，B點(diǎn)是游戲者所能到達(dá)的最低點(diǎn).游戲者離開跳臺(tái)向A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中（忽略空氣阻力），其重力勢能逐漸轉(zhuǎn)化為______能；游戲者從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，繩子具有的______能逐漸增加；到達(dá)B點(diǎn)時(shí)游戲者受到的彈力大于重力，所以游戲者在B點(diǎn)時(shí)______（選填“是”或“不是”）處于平衡狀態(tài)的.

【答案】動(dòng)；彈性勢；不是

【解析】游戲者離開跳臺(tái)向A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，不考慮空氣阻力，游戲者的高度減小，重力勢能減小，速度增大，動(dòng)能增大，此過程中游戲者的重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；游戲者從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，彈性繩的形變程度逐漸增大，故繩子的彈性勢能逐漸增加；到達(dá)B點(diǎn)時(shí)游戲者受到的彈力大于重力，故游戲者在B點(diǎn)時(shí)不是處于平衡狀態(tài)的.(2021·江蘇江蘇·中考真題)如圖所示，小球從斜面上由靜止?jié)L下，最后停在粗糙水平面上的B點(diǎn)處。小球滾下過程中______能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。從A點(diǎn)到B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中，小球的速度______(填“變大”“變小”或“不變”)，原因是小球受到粗糙水平面對(duì)它的______力?！敬鸢浮恐亓葑冃∽枇?摩擦力)【解析】[1]小球滾下過程中，高度降低、速度增大，重力勢能減小、動(dòng)能增大，將重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。[2][3]水平面是粗糙的，小球從A點(diǎn)到B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中，由于受到水平面的阻力作用，小球的速度會(huì)減小。（2021·山東濱州·八年級(jí)期末）物理興趣小組決定對(duì)超載超速問題進(jìn)行一次模擬探究，經(jīng)討論后認(rèn)為，可以用小球作為理想模型，代替汽車作為研究對(duì)象。如圖，將小球從高度為h的同一斜面上由靜止開始滾下，推動(dòng)同一小木塊向前移動(dòng)一段距離s后停下，完成甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)，其中，。（1）把小球放在同一高度由靜止開始沿斜面滾下是為了控制到達(dá)平面的___________相同；（2）實(shí)驗(yàn)中超載超速帶來的危害程度用表示，這種研究方法叫___________；（3）研究超載帶來的危害時(shí)，選擇甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)中的___________進(jìn)行比較；（4）為比較超載超速帶來的危害程度，興趣小組利用上述器材進(jìn)行定量研究。得到數(shù)據(jù)如下表：小球質(zhì)量/克高度/厘米木塊移動(dòng)距離/厘米A10510B20518C30529D101038E101586請根據(jù)上表數(shù)據(jù)分析，貨車超載20%與超速20%兩者相比，潛在危害更大的是___________?！敬鸢浮?/p>

速度

轉(zhuǎn)換法

甲丙

超速【解析】（1）[1]為了控制小球到達(dá)斜面底端時(shí)的速度相同，把小球放在同一高度由靜止開始沿斜面滾下。（2）[2]實(shí)驗(yàn)中超載超速帶來的危害程度用木塊被推動(dòng)的距離來表示，用到轉(zhuǎn)換法。（3）[3]研究超載帶來的危害時(shí)，要控制速度相同、質(zhì)量不同，所以選擇甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)中的甲和丙進(jìn)行比較。（4）[4]小球由斜面滑下的高度越高，到斜面底端時(shí)的速度越大，由表格中對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，速度對(duì)物體的動(dòng)能影響更大，當(dāng)超速20%發(fā)生交通事故時(shí)，由此造成的危害更嚴(yán)重。(2020黃石)如圖，彈簧下端懸掛一個(gè)實(shí)心小球，用手托住小球，小球靜止在A點(diǎn)，此時(shí)彈簧處于自然長度。釋放小球，小球向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B(不超過彈簧彈性限度)，小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是()A．小球的重力勢能--直在減少，動(dòng)能一直在增加B．小球減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能C．彈簧的彈性勢能不斷增大D．小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，重力勢能最小，動(dòng)能最大【答案】C【解析】A．小球高度下降，故小球的重力勢能一直減小，小球受重力和彈力作用，在開始階段時(shí)，重力大于彈力物體將一直加速，當(dāng)彈力等于重力后物體開始減速，故小球的動(dòng)能先增大后減小，故A錯(cuò)誤；B．彈簧的形變量增大，小球減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和彈簧的彈性勢能，故B錯(cuò)誤；C．彈簧的形變量一直增大，彈簧的彈性勢能不斷增大，故C正確；D．小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，高度最小，重力勢能最小，速度為0，動(dòng)能為0，故D錯(cuò)誤。故選C。(2021·湖南懷化市·中考真題)田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)上，運(yùn)動(dòng)員投出的鉛球在下落過程中，下列說法正確的是()A．動(dòng)能增加 B．重力勢能增加C．動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能 D．機(jī)械能增加【答案】A【解析】A．運(yùn)動(dòng)員投出的鉛球在下落過程中，高度降低，速度變大，故動(dòng)能變大，故A正確；B．高度降低，故重力勢能減小，故B錯(cuò)誤；C．重力勢能減小，動(dòng)能增大，故是重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故C錯(cuò)誤；D．由于有阻力做功，故機(jī)械能減小，故D錯(cuò)誤。故選A。(2020成都)圖是過山車向下“俯沖”的情景，對(duì)過山車加速下降過程中的機(jī)械能，下列分析正確的是()A．動(dòng)能增大，重力勢能增大B．動(dòng)能減小，重力勢能增大C．動(dòng)能減小，重力勢能減小D．動(dòng)能增大，重力勢能減小【答案】D【解析】過山車加速下降過程中，因速度增大，質(zhì)量不變，因此動(dòng)能增大，高度下降，因此重力勢能減小。(2020南京)如圖所示是蕩秋千的簡化模型，擺球從A點(diǎn)由靜止釋放，到達(dá)D點(diǎn)后返回，B、C兩點(diǎn)等高，下列說法正確的是()A．球在B、C兩點(diǎn)的動(dòng)能相等B．球在A、D兩點(diǎn)的機(jī)械能相等C．球從B點(diǎn)到O點(diǎn)的過程中機(jī)械能減少D．球從O點(diǎn)到C點(diǎn)的過程中重力勢能減少【答案】C【解析】A．B、C兩點(diǎn)等高，重力勢能相等，小球從B點(diǎn)到C點(diǎn)過程中，由于空氣阻力，機(jī)械能減小，機(jī)械能包括動(dòng)能和勢能，所以C點(diǎn)的動(dòng)能減小，球在B、C兩點(diǎn)的動(dòng)能不相等，故A錯(cuò)誤；B．球從A點(diǎn)到D點(diǎn)過程中，由于空氣阻力，機(jī)械能減小，故B錯(cuò)誤；C．球從B點(diǎn)到O點(diǎn)的過程中，由于空氣阻力，機(jī)械能減小，故C正確；D．球從O點(diǎn)到C點(diǎn)的過程中，高度增大，重力勢能增大，故D錯(cuò)誤。故選C。(2021·湖南郴州市·中考真題)2021年5月29日，我國用長征7號(hào)運(yùn)載火箭成功發(fā)射了天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船，5月30日，天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船與中國空間站的天和核心倉完成了交會(huì)對(duì)接。下列說法正確的是()A．天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船加速上升過程中機(jī)械能守恒B．天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船加速上升過程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能C．天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船加速上升過程中重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能D．對(duì)接成功后天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船與天和核心倉處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)【答案】D【詳解】ABC．機(jī)械能是動(dòng)能和勢能之和，天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船加速上升過程中，重力勢能和動(dòng)能都增大，機(jī)械能變大，是將燃料的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故ABC錯(cuò)誤；D．對(duì)接成功后天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船與天和核心倉的相對(duì)位置沒有發(fā)生改變，同步運(yùn)行，處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，故D正確。故選D。(2021·湖北武漢市·中考真題)如圖所示，運(yùn)動(dòng)員迎著飛來的足球奔跑，騰空躍起將足球頂出?？紤]空氣阻力的影響，下列說法正確的是()A．運(yùn)動(dòng)員在跑步階段運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，在騰空階段運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變B．足球與運(yùn)動(dòng)員相互作用的過程中，足球的彈性勢能逐漸增大C．足球從被頂出至剛落地的過程中，足球機(jī)械能減小，內(nèi)能增大D．足球?qū)\(yùn)動(dòng)員的作用力與運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的作用力是一對(duì)平衡力【答案】C【解析】A．運(yùn)動(dòng)員在跑步階段不一定勻速，所以運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能改變，故A錯(cuò)誤；B．足球與運(yùn)動(dòng)員相互作用的過程中，彈性勢能先增大后減小，故B錯(cuò)誤；C．足球從被頂出至剛落地的過程中，有空氣阻力，部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以機(jī)械能減小，內(nèi)能增大，故C正確；D．足球?qū)\(yùn)動(dòng)員的作用力與運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的作用力不在同一物體上，不是一對(duì)平衡力，故D錯(cuò)誤。故選C。(2020南寧)伽利略認(rèn)為：一個(gè)金屬小球從光滑斜面