动能和势能、机械能及其转化（原卷版）-2023年中考物理复习专练（知识清单＋基础＋拔高）

专题16动能和势能、机械能及其转化

考点1动能、势能和机械能

要点

概念特点决定大小的因素共同特点

物体由于________而具有一切运动的物体

动能质量、速度

的能量都具有动能

物体由于被一切被举高的物

重力

_____而具有的体都具有重力势质量、高度具有能的物体都

势能

能量能能够做功

势能

物体由于发生弹一切发生弹性形

弹性

性形变而具有的变的物体均具有形变程度、材料

势能

能量弹性势能

(1)能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用

一个物体能够

能够做功的多少来衡量；

机械________,我们

能量

能就说这个物体具(2)一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”，也不是

“正在做功''或"已经做功如：山上静止的石头具有能

有________。

量，但它没有做功，也不一定要做功。

考点2机械能守恒及其转化

机械能间无外力作用速度增大速度减小

高度减小弹性形变增大

重力势能＜---------^动能动能＜-------------^弹性势能

高度增大弹性形变减小

的转化下能的转化速度减小速度增大

如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会

机械能守恒

变化，但机械能的总和保持不变

◎蹙Ifr燹M

总

量实验i动能的大小与什么因素有关

1.实验器材：木球、铁球(与木球体积相同)、、O

2.实验方法：和o

3.实验现象：

(1)同一铁球从不同高度滚下，高度越高，到达水平面的速度，撞得木块运动的距离

越远。

(2)木球与铁球从同一高度滚下，到达水平面的速度,铁球撞得木块运动得远。

4.实验结论：物体的动能与物体的质量和速度有关，质量______，速度,物体

具有的动能就越大。

5.问题探究：

(1)在实验中，铁球动能的大小是如何显示的？

(2)在实验中，为什么让不同的小球从斜面的同一位置释放?

(3)在实验中，为什么让同一小球从斜面的不同位置释放?

(4)在实验中，应注意什么问题?

基础检测(限时30min)

一、单选题

1.如图所示，小明和同学一起荡秋千.下列说法正确的是()

A.通过最低点时的动能为零B.下降过程中的动能转化为重力势能

C.到达最高点的重力势能最大D.上升过程中的重力势能转化为动能

2.如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图。雨滴在。F三个时刻中具有的动

能分别是©、&、E3,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.E]<E2<ESB.EI>E2>ESC.EJ<E2=ESD.E尸E2VE3

3.“嫦娥一号”返回舱在距离地面一定高度时，需要打开降落伞减速，以便安全着陆，在返

回舱减速下降的过程中（）

A.动能减小，势能减小，机械能减小B.动能不变，势能减小，机械能减小

C.动能不变，势能减小，机械能不变D.动能增大，势能减小，机械能不变

4.打篮球是很受中学生喜欢的体育运动，下列说法中正确的是（）

A.篮球被抛出后，在上升过程中，动能增大，重力势能也增大

B.篮球在离开手后，继续飞行，是因为人仍然在对篮球做功

C.在相互传球的过程中，篮球被抛出后，在上升到最高点时，动能，重力势能都为0

D.篮球被抛出后，在下落过程中，动能增大，重力势能减小

二、填空题

5.游乐园的小朋友从滑梯上匀速下滑过程中，小朋友动能（选填"增大"、"减小"或

"不变"），机械能（选填"增大"、"减小"或"不变"），同时臀部有灼热感，这是通过

的方式来改变内能的。

6.在高速公路上快速行驶的汽车，遇到紧急情况刹车后不能立即停下来，是因为汽车具有

;交通规则要求汽车不能超速行驶，是因为汽车质量一定时，其行驶速度越大，

（选填"动能"或"势能"）越大，发生交通事故时，造成的伤害越严重。

7.如图所示为一名消防队员正在进行模拟演习训练。当消防队员沿着竖立在地面上的钢管

匀速下滑时，他的动能（选填"减小"、"不变"或"增大"）。在下滑过程中，他感到手

心发烫，这是通过的方法使其内能增加的，这个过程中，能转化为内能。

8.如图所示是某球员传球时足球的一段运动轨迹，其中A点的重力势能B点、

的重力势能（选填"大于"、"小于"或"等于"）。若不计空气阻力，足球在下落的过程中，重

力势能转化为能。

三、实验题

9.在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想:

猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;

猜想二：弹性势能的大小是弹簧的材料有关。

为此，小明选用材料不同的两根弹簧A和B(长度和粗细相同)，小球、木块和长刻度尺

各一，设计了如图所示的实验装置进行探究。实验中，木块起始位置相同，最后得出以下

实验记录表：

实验次数使用的弹簧被压缩后弹簧的长度/cm木块移动的距离

1弹簧A5S1

2弹簧A8S2

3弹簧B5S3

4弹簧B8S4

⑴由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的

距离，这种研究方法叫o

(2)请将探究猜想一的方案补充完整，

①将弹簧A、小球、木块按如图安装好；

②压缩弹簧，使其长度为5cm,放手后，小球被弹出，推动木块移动了一段距离为；

③压缩弹簧，使其长度为cm,放手后，小球被弹出，推动木块移动—。

④比较分析实验数据，得出结论。

⑶弹簧将小球弹开的过程中，是弹簧的弹性势能转化成小球的能。

10.在探究"物体动能的大小与哪些因素有关〃的实验中，小欣同学设计了如图甲、乙、丙

所示的三次实验。让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的

纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。

（1）要探究动能大小与物体质量的关系，应保证铁球到达水平面的相同，为了达到

这一目的所采取的具体操作方法是使小球;

（2）选用甲、丙两次实验可以得出的结论是：物体质量相同时，;

（3）三次实验中，碰撞前动能最小的是图（选填"甲"、"乙"或"丙"）中的小球，原

因是;

（4）小欣同学联想到"探究阻力对物体运动的影响"时，也用到了斜面，让小车从斜面顶端

由静止滑下，比较在不同表面滑行的距离（如下表），小车在三个表面克服摩擦力做功

（选填"相等"或"不相等"）；若水平面绝对光滑，小车将做运动。

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

四、综合题

11.过山车

当你在游乐场乘过山车奔驰之际，你是否会想到：过山车为什么不需要引擎来推动就能“翻

山越岭”呢？过山车在开始旅行时，是靠一个机械装置推上最高点的，但在第一次下行后，

就再没有任何装置为它提供动力了，从这时起带动它沿轨道行驶的唯一"发动机"就是重力

势能。过山车的重力势能在处于最高点时达到最大值，当它开始下行时，它的势能不断减

小，动能不断增大；由于摩擦，损耗了少量的机械能，所以随后的"小山丘”设计的比开始

时的“小山丘”低（如图所示）：

（1）过山车从A到2的过程它的重力势能先后,动能先

后（以上均选填"变大""变小"或"不变"）；

（2）从过山车在轨道的最低处，运动最快，动能最大，说明物体的动能与有

关，后面的“小山丘”设计的比开始时的"小山丘”低，这是因为过山车在运动过程中会将部

分机械能转化为。

12.近年来，衢州城市面貌焕然一新，这离不开环卫工人们的辛苦付出。如图，洒水车某

次在平直的道路上以15千米/时的速度匀速行驶，进行洒水作业。洒水车的部分参数如下

表。

项目数值

空载质量（吨）2.4

满载装水量（吨）20

满载时车轮与水平地面接触总面积（米2）0.4

正常洒水流量（吨/时）50

⑴若洒水车满载并按正常洒水流量洒水，它在本次洒水过程中最多可连续喷洒多少路程?

（2）求洒水车满载时，停在水平地面上对地面的压强；

⑶在本次洒水过程中，洒水车的机械能大小变化情况是

拔局检）则（限时30min）

一、单选题

1.如图所示，小敏穿旱冰鞋推墙，墙没被推动自己却后退了。关于该现象下列说法中正确

的是（）

A.墙没动是因为墙受到的推力小于小敏受到的推力

B.小敏受到的推力是因为手在推墙时发生了弹性形变

C.小敏在后退过程中克服摩擦阻力所做的功小于她推墙时获得的动能

D.手和墙接触的过程中，弹性势能和动能相互转化

2.如图所示，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，。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，小球就在间做

往复运动（已知4。=。8）。小球从A位置运动到8位置的过程中，下列判断不正确的是

（）

AOB

A.小球的动能先增大后减小

B.弹簧的弹性势能先减小后增大

C.小球运动到。点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等

D.任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变

3."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变化的情况如图所示。将

蹦极过程近似为在竖直方向的运动，据图可知运动员（）

二

LL「T-lLT「

■十TT+b

L二+T

十

寸

I.-L寸vI-+T

LcrL

4寸

L寸--Lr「1-r

lrr

lLTtLT「r

nL-TTt■?

rh-t

「

rhLT-丁

L

二

rn「-T1t

LTITT-

二

r-「-r7rrrr

LT工-

i「Jr7rr

nJ1-lTr

一

A.重力大小为Fo

B.to时刻重力势能最小

C.力时刻动能最大

D.所受拉力F对其始终不做功

4.向地板上抛乒乓球，要使乒乓球弹跳起来的高度比原来抛球的位置高，应该（）

A.让乒乓球自由落下B.用力向上抛

C.用力向下抛D.沿水平方向抛出

二、填空题

5.2022年9月22日，女篮世界杯在澳大利亚悉尼举行，首战中国女篮107比44大胜韩

国队。如图所示是篮球落地后又弹起的示意图。则（A/B）点的机械能较大，

（B/C/。）点的动能肯定小于A点。

6.如图所示是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的"子弹"射得越，

这说明橡皮筋的弹性势能与物体发生_____大小有关；若橡皮筋被拉的长度相同，所用“子

弹”的质量不同，则发现射出时的速度也______（选填"相同"或"不相同"）。在此过程中，

橡皮筋对"子弹"做的功（选填"相同"或"不相同"）。

7.如图甲所示，将一根弹簧和一个质量为1kg的金属球（球上有小孔）套在铁架台的金属

杆AB上面。现将小球提到B端后松手，小球的高度随时间变化情况如图乙所示，弹簧原

来的长度（选填"大于"、"小于"或"等于"）40cm,在0〜0过程中，小球的动

能（选填"增大"、"减小"、"先增大后减小"或"不变"），此过程中小球动能的

变化量___________（选填"大于"、"小于"或"等于"）重力势能变化量。

8.如图，弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上，。是压缩弹

簧后小球静止释放的位置，6是弹簧原长时小球的位置，c是小球到达最右端的位置。则小

球从。运动到c的过程中，在（选填"°"、％"或"c"）位置动能最大；从b到c的过

程中，小球的动能转化为弹簧的，小球从a运动到6的过程机械能总量______（选

填"变大"、"变小"或"不变"）。

abc

实验题

9.小江同学利用一个圆形玻璃弹珠、一个泡沫块、三根长宽不同的橡皮条，探究"橡皮条

的弹性势能除了跟橡皮的伸长量有关，是否跟橡皮条的长度、宽度有关？他依次将橡皮

条固定在弹弓上，如图所示，在弹性范围内，拉伸相同的伸长量，将弹珠沿水平方向射向

用泡沫块做成的靶子，测得弹珠打靶的最远距离，数据如下表，请回答以下问题：

次数橡皮条宽度/cm橡皮条长度/cm打靶的最远距离/m

10.5020.0010.10

20.5030.008.20

31.0020.0014.00

（1）实验中，是通过比较来间接反映橡皮条的弹性势能大小，弹珠射出时将弹性势

能转化为能；

（2）比较第1次和第3次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的

_____有关；

（3）根据以上实验数据可推理出，拉伸相同的伸长量，弹性势能最大的橡皮条应是一；

A.窄而长的B.宽而长的C.窄而短的D.宽而短的

（4）请结合所学物理知识猜想，橡皮条的弹性势能还可能与有关。（请写出一种合

理猜想即可）

10.在探究物体的动能大小跟哪些因素有关的实验中，同学们设计了如图实验。实验中让

钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木

块沿水平方向向右运动直至停止，其中6＞班、h2＞hl（不考虑空气阻力）。

（1）实验中是通过观察来判断钢球的动能大小；

（2）用来研究超速安全隐患时，我们应选择两图所示实验来进行比较;

（3）在图甲、丙中，小球下滑到斜面底端时的速度匕=3，若事＞电，则表明物体的动能

与质量的关系是：;

（4）实验中钢球碰撞木块后继续向前运动一段距离，则开始时钢球的重力势能木

块克服摩擦力所做的功（选填或"="）;

（5）小敏利用丁图来研究动能和势能相互转化，图中两个相同的光滑弧形槽，一个为凸

形，一个为凹形，A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为V