12.机械能转化与守恒（讲义）（原卷版）

浙教版中考科学一轮复习机械能转化与守恒弹簧模型、单摆、滚摆、斜面【知识点分析】一.机械能与机械能守恒1.机械能：动能和势能之和称为机械能。2.机械能守恒：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。3.机械能守恒的几种类型（1）弹簧：在下落过程中，小球未接触弹簧之前机械能守恒，接触弹簧后机械能减少，随着压缩程度增大，弹力增大，即出现下图的：a.接触点：之前小球机械能守恒，之后小球机械能减小，弹簧弹性势能增大b.平衡点：弹力大小等于重力，之前是加速，之后减速，该点动能最大c.最低点：动能为零，重力势能最小，弹簧弹性势能最大（2）蹦极a.接触点：之前人机械能守恒，之后人机械能减小，弹簧弹性势能增大b.平衡点：弹力大小等于重力，之前是加速，之后减速，该点动能最大c.最低点：动能为零，重力势能最小，弹簧弹性势能最大（3）滚摆：重力势能与动能之间转化（4）单摆ac两点是最高点，动能为零重力势能最大b.点是最低点，重力势能最小，动能最大单摆整个过程中没有首例平衡的点斜面重力势能与动能转化机械能守恒【例题分析】1．2022年第24届冬季奥林匹克运动会在我国举行，某运动员在高山滑雪项目比赛过程中的运动轨迹如图所示（a→b→c→d→e→f），c点和e点高度相等。下列说法正确的是（）运动员a点和d点机械能相等B．运动员从b点到d点，动能全部转化为重力势能C．运动员在d点时的动能为零D．运动员在c点的动能大于e点的动能2．针对如图所示的四种现象：①甲图是一个无摩擦的、不在同一平面上连续的轨道，小球从A点经B、C，能滑到D；②乙图是一个无摩擦的滚摆，将细绳绕轴转到A点，放手后，能上下来回转动；③丙图是小球从高处下落到竖直放置的轻质弹簧上，从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，（弹簧始终保持竖直，不计空气阻力），小球的机械能不变；④丁图AOB是光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度，让小球由A点静止开始向下运动，沿轨道AOB到达B点后离开（不计空气阻力），则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是b，则其中能成立的是（）A．①② B．①②③ C．①②④ D．③④3．如图所示，在一根结实的细绳的一端栓一个小球，绳子的一端固定在悬挂点O上，做成一个单摆。拉动小球到B处，放手后使它摆动起来，则小球在摆动过程中，下列说法不正确的是（）A．小球运动到最低处A时的最大速度会变小B．小球从B运动到A的过程中重力势能转化为动能C．小球运动到左侧的最高点C不可能比B点高D．在摆动过程的任一位置，机械能都守恒4．如图是某地的蹦极设备，橡皮条自由下垂时末端处在A点；某人从跳台跳下后，竖直下落到C点被反弹，多次上下反复振动后静止在B点。下列有关不同阶段的人体运动情况和能的转化说法正确的是（）A．人从A点下降到C点的过程中始终做加速运动，重力势能转化成动能B．人从跳台到达B点过程中，始终做加速运动，重力势能转化成动能和弹性势能C．人从C点上升到B点的过程中始终做减速运动，动能转化成重力势能D．人每次上升到最高点的高度逐渐下降，说明该装置能的转化并不守恒5．如图是体育课上小明斜向上扔实心球的场景，实心球离手后在空中运动。下列选项能反映铅球动能，重力势能随时间t变化关系的是（）A．B．C．D．6．如图，让小球从光滑轨道AOB的A点由静止开始自由滑下，A点的高度H大于B点的高度h，沿轨道AOB到达B点后离开（不计空气阻力）。则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是（）A．a B．b C．c D．d7．如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，足球（）A．不受摩擦力作用B．从b到c的过程机械能减少C．从a到b的过程机械能大小不变D．从c到d的过程重力势能减少8．如图所示是探究动能大小与哪些因素有关的实验装置，小车从粗糙斜面上某一高度由静止开始释放，撞击静止于水平木板上的木块（不计空气阻力），将木块推出一段距离，下列说法不正确的是（）A．小车在斜面上向下运动的过程中，动能增加势能减小，机械能守恒B．小车动能的大小是通过小车推动木块移动的距离来反映的C．小车释放的高度越高，小车推动木块移动的距离越长D．若木板的表面光滑且足够长，该实验装置不能探究出小车的动能与哪些因素有关9．如图，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定，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）。小球从A位置运动到B位置的过程中，判断正确的是（）A．小球的动能不断增加B．弹簧的弹性势能不断减少C．在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变D．小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等10．如图所示，质量为m的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A点小球开始与弹簧接触，到B点时小球受到的重力与弹簧的弹力大小相等，C点是小球到达的最低点（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、小球与弹簧机械能不守恒B．下落过程中，小球重力势能一直减小、动能先增大后减小、小球与弹簧机械能守恒C．到达C点时，小球的动能为零，受到的重力大于弹簧的弹力D．从B到C，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11．如图所示，将一小钢球从a点竖直向上抛出（不计空气阻力），经过b点到达最高点c时速度为零，图中hab＝hbc，下列判断正确的是（）A．小钢球在ac段重力势能的增加量与动能的减小量相等B．就a、b、c三点而言，小钢球在a点具有的机械能最大C．小钢球在ab段克服重力的做功小于在bc段克服重力的做功D．小钢球运动到最高点c时受到平衡力的作用12．小艾同学在中考体育测试中，两次推铅球的出手点分别是a点和d点，出手时铅球的速度大小相同，b、c分别是两次运动过程的最高点，如图所示。不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．铅球从a点到b点重力势能增大B．铅球在a点时的动能大于d点的动能C．铅球在a点时的动能小于d点的动能D．两次推铅球过程中机械能都不守恒13．为探究能量转化的情况，小明将小铁块绑在橡皮筋中部，并让橡皮筋穿入铁罐、两端分别固定在罐盖和罐底上，如图所示，实验装置做好后，让它从不太陡的斜面上滚下，发现橡皮筋被铁块卷紧了，接着铁罐居然能从斜面底部自动滚上去，以下有关能量转化的判断，正确的是（）A．铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，铁罐的重力势能全部转化为动能B．铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，橡皮筋的弹性势能转化为铁罐的动能C．铁罐在斜面上从最低处滚到最高处，是由于铁罐的动能转化为重力势能D．铁罐在斜面上从最低处滚到最高处，橡皮筋的弹性势能减小，铁罐的重力势能增大14．小明斜向上抛出一个小球，从球离开手到最后落在地面的过程中，则动能EK随时间t的变化关系（不计空气阻力），最接近下图中的哪一个（）A． B． C． D．二、填空题15．如图所示的单摆，让小球从A点静止释放，小球从A点向B点摆动的过程中，小球的动能将___________，重力势能将___________（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。当小球摆动到最低点B点时，绳子突然断裂且所有外力均消失，则接下来小球运动过程中的机械能将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。16．如图所示，小球从竖直放置的弹簧正上方一定高度处由静止开始下落，从a处开始接触弹簧，压缩至c处时弹簧最短，小球在b处时受到的弹力恰好等于重力。若不计空气阻力，则从a至c的过程中，弹簧的弹性势能_________（填具体变化情况，下同），小球的动能_________，小球的机械能_________。17．某气象卫星沿椭圆轨道绕地球运行，当它从远地点向近地点运动时，________转化为________，_______增大_________减小。（选填“重力势能”或“动能”）18．小球从某一高度下落后，反复弹起，高度越来越低，如图所示，A、B、C、D在同一水平高度，则小球在A点时的重力势能___________D点时重力势能；在B点时的动能___________C点时动能。（均选填“大于”、“等于”或“小于”）19．如图是上海明珠线某轻