第10讲 动能势能与机械能（解析版）

第10讲动能势能机械能知道动能、重力势能、弹性势能及机械能的概念；了解影响动能、重力势能、弹性势能大小的因素；掌握探究影响动能、重力势能大小的实验过程； 了解机械能的转化。动能什么是动能：物体由于运动而具有的能。如图所示，物体都具有动能。行驶的汽车飞翔的小鸟空中的客机自由下落的小球影响动能的因素：物体动能的大小与两个因素有关：一是物体的质量，二是物体运动的速度大小。当物体的质量一定时，物体运动的速度越大其动能越大，物体的速度越小其动能越小；具有相同运动速度的物体，质量越大动能越大，质量越小动能越小。动能是“由于运动”而产生的，一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”，不运动的物体也具有能量，但不具有动能。例如在空中飞行的飞机，不但有动能而且还具有其它形式的能量。势能重力势能：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。重力势能的大小与质量和高度有关。物体的质量越大，被举得越高，则它的重力势能越大。重力势能是“被举高”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“被举高的物体具有的能量叫重力势能”，被举高的物体具有重力势能，同时也具有其他形式能量。例如在空中飞行的飞机，不但有重力势能而且还具有其它形式的能量。弹性势能：物体由于发生弹性形变，而具有的能叫做弹性势能。如图所示，撑杆跳高时弯曲的杆、拉开的弓箭都具有弹性势能。弹性势能的大小与弹性形变的程度有关；形变程度越大，其弹性势能越大。撑杆跳高拉开的弓箭机械能及其转化动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。动能与势能的相互转化在一定的条件下，动能和重力势能之间可以相互转化。如将一块小石块，从低处抛向高处，再从高下落的过程中，先是动能转化为重力势能，后又是重力势转化为动能。在一定的条件下，动能和弹性势能之间可以相互转化。如跳水运动员，在起跳的过程中，压跳板是动能转化为弹性势能，跳板将运动员反弹起来是弹性势能转化为动能。机械能守恒：如果一个过程中，只有动能和势能相互转化，机械能的总和就保持不变，这个规律叫做机械能守恒。水能和风能的利用：自然界的流水和风能都是具有大量机械能的天然资源。利用水能发电，一定量的水，上、下水位差越大，水的重力势能越大，能发出的电就越多。利用风能发电，在风力资源丰富的地区，可以同时安装几十台到几百台风力发电机，组成“风车田”联在一起供电。知识点一：能与动能【探究重点】具有做功的本领，即说明此物体具有能。但是有能不一定正在做功。物体能做多少功，就说它具有多少能。功就是能转化多少的量度。功代表了能量从一种形式转化为一另种形式，因而功和能的单位也是相同的。功的单位是焦耳（J），能的单位也是焦耳（J）。物体动能的大小与两个因素有关：一是物体的质量，二是物体运动的速度大小。当物体的质量一定时，物体运动的速度越大其动能越大，物体的速度越小其动能越小。具有相同运动速度的物体，质量越大动能越大，质量越小动能越小。动能是“由于运动”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”。例如在空中飞行的飞机，不但有动能而且还具有其它形式的能量。【例题精讲】（2022·四川自贡）在2022年北京冬奥会自由式滑雪比赛中，我国运动员谷爱凌获得冠军，她在雪道上自由下滑的过程中，如果不计雪道阻力和空气阻力，下列说法中正确的是（）。A.动能不变，重力势能不变，机械能不变；B.动能增大，重力势能增大，机械能不变；C.动能增大，重力势能减少，机械能不变；D.动能减少，重力势能减少，机械能减少【答案】C。【解析】运动员在雪道上自由下滑时，不计雪道阻力和空气阻力，只有动能和势能的相互转化，机械能守恒。下滑过程，质量不变，速度变大，高度降低，所以动能增大，重力势能减少。故选C。【巩固训练】(2022·山东济南·中考真题)爸爸开车带着小明行驶在高速公路上，小明看到图所示的限速标志，想起了学过的“动能”的知识，也产生了一系列有关的问题。其中最有探究价值且易于探究的是()A．物体的动能与物体的形状是否有关？B．物体的动能与它的速度有什么关系？C．物体的动能与它的质量和速度有什么关系？D．物体的动能与哪些因素有关？【答案】C【详解】ABC．由图可知，三种汽车的质量不同，限制的速度不同，从质量和速度两个方面进行探究动能，动能的大小与物体的形状无关，最有探究价值且易于探究的是物体的动能与它的质量和速度有什么关系，故C符合题意，AB不符合题意；D．“物体的动能与哪些因素有关？”这问题不具体，范围较广，故D不符合题意。故选C。知识点二：势能【探究重点】一切被举高的物体都有重力势能。重力势能是“被举高”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“被举高的物体具有的能量叫重力势能”。例如在空中飞行的飞机，不但有重力势能而且还具有其它形式的能量。一切发生弹性形变的物体都有弹性势能。弹性势能是“由于发生弹性形变”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“发生弹性形变的物体具有的能量叫弹性势能”。【例题精讲】（2022·陕西省）如图，滑雪运动员正在比赛，下列分析正确的是（）。A.雪地上的影子是光的折射形成的；B.运动员在沿倾斜赛道下滑过程中，重力势能不变；C.滑雪板可以减小运动员对雪地的压强；D.运动员在沿倾斜赛道加下滑过程中，运动状态保持不变【答案】C。【解析】A．雪地上的影子是光的直线传播形成的，故A错误；B．运动员在沿倾斜赛道下滑过程中，高度逐渐降低，重力势能逐渐变小，故B错误；C．滑雪板一般比较宽，是通过增大受力面积的方法从而来减小运动员对雪地的压强，故C正确；D．动员在沿倾斜赛道加下滑过程中，由重力势能转化为动能，运动速度在加快，运动状态发生改变，故D错误。故选C。【巩固训练】柚子树上有甲、乙、丙、丁四个柚子，甲和乙的质量都是1.5kg；丙和丁的质量都是1.2kg。它们的位置如图所示则重力势能最大的是()A．甲 B．乙 C．丙 D．丁【答案】A【解析】重力势能的影响因素有质量和高度，由题意可知，甲和乙的质量都是1.5kg，丙和丁的质量都是1.2kg，则质量较大的是甲和乙，又由图可知，甲的高度最高，所以甲的重力势能最大，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。知识点三：机械能【探究重点】影响机械能大小的因素：①动能的大小；②重力势能的大小；③弹性势能的大小。【例题精讲】（2022·江苏连云港）知识梳理是学习的一种重要方法，请将动能、能、机械能、内能填在下列知识结构图对应的序号框中。（1）___________；（2）___________；（3）___________；（4）___________【答案】①能；②机械能；③内能；④动能。【解析】[1][2][3][4]能量的种类比较多：有光能、机械能、内能等；其中机械能包括动能和势能。【巩固训练】如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，另一端连接一个小球。弹簧未发生形变时，小球静止在A点。用手把小球向左运动压缩弹簧至B点后松开手，小球在水平光滑地面BC间来回运动。不考虑空气阻力，下列说法中正确的是()A．当小球从B运动至A的过程，弹簧产生的弹力变大B．当小球从B运动至C的过程，弹簧的弹性势能转化为小球的动能C．小球在A点时的机械能最大D．在来回运动中，小球的机械能保持不变【答案】C【解析】A．当小球从B运动至A的过程，弹簧恢复原状，弹簧的形变减小，则弹簧产生的弹力变小，故A错误；B．当小球从B运动至C的过程，弹簧的形变变大，弹性势能变大，小球的速度减小，动能减小，即小球的动能转化为弹簧的弹性势能，故B错误；CD．由于水平地面是光滑的，没有摩擦，所以弹簧的弹性势能和小球的动能的和是保持不变的，故在任何一点的弹性势能和动能的和都相同，在A点时，弹簧的弹性势能最小，小球的动能最大，即此时小球的机械能最大，故C正确，D错误。知识点四：动能和势能之间的相互转化【探究重点】在一定的条件下，动能和重力势能之间可以相互转化。如将一块小石块，从低处抛向高处，再从高下落的过程中，先是动能转化为重力势能后，后来又是重力势转化为动能。在一定的条件下，动能和弹性势能之间可以相互转化。如跳板跳水运动员，在起跳的过程中，压跳板是动能转化为弹性势能，跳板将运动员反弹起来是弹性势能转化为动能。水能和风能的利用：自然界的流水和风能都是具有大量机械能的天然资源。利用水能发电，一定量的水，上、下水位差越大，水的重力势能越大，能发出的电就越多。利用风能发电，在风力资源丰富的地区，可以同时安装几十台到几百台风力发电机，组成“风车田”联在一起供电。物体只受到重力或弹力作用时，动能和势能在转化过程中，整个系统的机械能的总和不变，即机械能守恒。【例题精讲】（2022·湖南常德）北京冬奥会引入的AI评分系统，能逐帧抓取运动员从起跳到落地之间的空中姿态，将运动员的精彩表现在最短时间内真切地呈现给观众，为裁判评分提供可视依据。如图所示，某次比赛系统呈现运动员上升（ab）及下落（bc）瞬间，下列说法中正确的是（）。A.运动员在ab段重力势能增大，动能减小；B.运动员在ab段重力势能减小，动能增大；C.运动员在bc段重力势能减小，动能减小；D.运动员在bc段重力势能增大，动能增大【答案】A。【解析】AB．由图可知，运动员在ab段上升时，高度变大，速度减小，说明运动员重力势能增大，动能减小，故A正确，B错误。CD．运动员在bc段下落时，高度变小，速度变大，明运动员重力势能减小，动能增大，故CD错误。故选A。【巩固训练】(2022·四川攀枝花·中考真题)2022年北京冬奥会赛场上，我国选手谷爱凌摘得自由式滑雪大跳台比赛的金牌。谷爱凌离开跳台后，从低处向高处跃起后下落，在此过程中()A．动能一直减小 B．重力势能一直减小C．动能先减小后增大 D．重力势能先减小后增大【答案】C【解析】AC．谷爱凌离开跳台后，从低处运动到高处时，质量不变，速度减小，动能减小，从高处运动到低处时，质量不变，速度增大，动能增大，所以整个过程动能先减小后增大，故C符合题意，A不符合题意；BD．谷爱凌离开跳台后，从低处运动到高处时，质量不变，高度增大，重力势能增大，从高处运动到低处时，质量不变，高度减小，重力势能减小，所以整个过程重力势能先增大后减小，故BD不符合题意。故选C。知识点五：探究影响动能、势能大小的因素【探究重点】【实验目的】探究影响动能大小的因素。【实验器材】木板，长方形木块，质量不同的小球。【实验原理】运动的小球碰到水平桌面上的木块，木块被推的越远，说明小球对木块做的功越多，小球动能越大。【实验步骤】一、实验装置如图。二、让小球A从斜面顶端自由滚下，小球碰到木块B后，将B推动一段路程，记录路程大小s1，并计入表格。三、让小球A从斜面中间位置自由滚下，小球碰到木块B后，将B推动一段路程，记录路程大小s2，并计入表格。四、换另一个质量不同的小球，重复上述两步实验，并记录路程s3、s4；数据并计入表格。五、实验表格实验步骤小球A实验步骤小球B次数路程s/cm次数路程s/cm斜面顶端s11斜面顶端s312233斜面中间s21斜面中间s412233六、整理器材。【实验结论】物体动能与质量有关，与速度有关。质量越大、速度越大的物体，动能越大。【例题精讲】（2022·湖北宜昌）小明和小红在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，让钢球从斜槽上一定高度的位置滚下，在水平面上运动，碰上木块C并将C推动一段距离，通过推动距离的大小来判断动能大小。（1）实验中探究的动能是指（）；A．钢球撞击木块时的动能B．钢球撞击木块后的动能C．木块被钢球撞击后的动能（2）如图甲、乙为小明两次实验的示意图，钢球A、B的质量mA>mB，高度hA>hB，距离sA>sB。他得出“物体的质量越大，动能越大”的结论，他的实验方法___________（选填“正确”或“错误”），理由是___________；（3）小红让钢球A分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下，撞击木块，这是为了探究物体动能与___________的关系。【答案】①A；②错误；③没有控制钢球的速度一样；④速度。【解析】（1）[1]一个物体能量的多少，可由它对外做功的多少来确定，本实验研究钢球动能的大小是通过钢球撞击木块时对木块做功，通过木块被推移的距离远近来反映做功的多少，所以本实验探究的是钢球在撞击木块时的动能大小，故A符合题意，BC不符合题意。故选A。（2）[2][3]在研究物体的动能与物体的质量的关系时，要控制物体运动的速度相同，甲乙两次实验中，钢球在斜面上的高度不同，从斜面上滚下来碰撞木块的速度不同，因此他的实验方法是错误的。（3）[4]小红让同一钢球A从同一斜面的不同高度由静止滚下，钢球的质量相同，而钢球的速度不同，则本次实验是为了研究物体动能的大小与物体运动的速度大小关系。【巩固训练】（2022·湖北宜昌）小明和小红在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，让钢球从斜槽上一定高度的位置滚下，在水平面上运动，碰上木块C并将C推动一段距离，通过推动距离的大小来判断动能大小。（1）实验中探究的动能是指（）；A．钢球撞击木块时的动能B．钢球撞击木块后的动能C．木块被钢球撞击后的动能（2）如图甲、乙为小明两次实验的示意图，钢球A、B的质量mA>mB，高度hA>hB，距离sA>sB。他得出“物体的质量越大，动能越大”的结论，他的实验方法___________（选填“正确”或“错误”），理由是___________；（3）小红让钢球A分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下，撞击木块，这是为了探究物体动能与___________的关系。【答案】①A；②错误；③没有控制钢球的速度一样；④速度。【解析】（1）[1]一个物体能量的多少，可由它对外做功的多少来确定，本实验研究钢球动能的大小是通过钢球撞击木块时对木块做功，通过木块被推移的距离远近来反映做功的多少，所以本实验探究的是钢球在撞击木块时的动能大小，故A符合题意，BC不符合题意。故选A。（2）[2][3]在研究物体的动能与物体的质量的关系时，要控制物体运动的速度相同，甲乙两次实验中，钢球在斜面上的高度不同，从斜面上滚下来碰撞木块的速度不同，因此他的实验方法是错误的。（3）[4]小红让同一钢球A从同一斜面的不同高度由静止滚下，钢球的质量相同，而钢球的速度不同，则本次实验是为了研究物体动能的大小与物体运动的速度大小关系。(2020黄冈)避险车道是在长且陡的下坡路段､行车道外侧增设的､供刹车失灵车辆驶离正线并安全减速的专用车道｡如图所示是上坡险车道型避险车道，避险车道上铺有很多小石子，车道尽头有废旧轮胎或防撞墙｡下列分析错误的是()A．小石子可以増大失控车辆与避险车道之间的摩擦力B．失控车辆在避险车道向上运动速度减小时，动能减少C．失控车辆撞击废旧轮胎时，将动能转化成重力势能D．在避险车道上停下来的失控车辆仍具有惯性【答案】C【解析】A．小石子增大了地面的粗糙程度，可以増大失控车辆与避险车道之间的摩擦力，故A正确，不符合题意；B．动能的大小和速度有关，物体质量不变时其速度减小，动能会随之减小，故B正确，不符合题意；C．失控车辆撞击废旧轮胎时，将动能转化成废旧轮胎的弹性势能，故C错误，符合题意；D．一切物体都有惯性，故D正确，不符合题意。故选C。（2021南京模拟）平昌冬奥会越野滑雪比赛中，如图所示，运动员(图中用小球代替)以初速度v沿着凹凸不平的滑道从a点滑到d点的过程中（）A．运动员在b、d两点的动能相等B．运动员从b点到c点的过程中机械能减小C．运动员在a、d两点的动能相等D．运动员从c点到d点的过程中重力势能减小【答案】B【解析】A．足球在b点时，足球有一定的速度，足球具有一定的动能，动能不为零；足球在d点时，足球速度为零，足球动能为零．故A错误；B．足球从b到c的过程中，足球和草地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不断减小，故B正确；C．足球在a点时，足球有一定的速度，足球具有一定的动能，动能不为零；足球在d点时，足球速度为零，足球动能为零，故C错误；D．足球从c到d的过程中，足球质量不变，高度增大，重力势能不断增大，故D错误。故选B。(2020鄂州)把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去，如图所示。下列说法中正确的是()A．铁锁摆回时会打到鼻子B．铁锁在摆动过程中动能与重力势能可以相互转化C．铁锁由高处摆到低处的过程中动能转化为重力势能D．铁锁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．铁锁在摆动过程中，不断与空气摩擦，一部分机械能转化为内能，机械能减小，所以铁锁摆回时不会打到鼻子，A错误；B．铁锁在摆动过程中动能与重力势能相互转化,同时克服空气阻力做功，转化为内能，B正确；C．铁锁由高处摆到低处的过程中重力势能转化为动能和内能，C错误；D．铁锁上升的最大高度逐次降低，是由于受空气阻力的作用，机械能不断减小，高度不断减小，D错误。故选B。(2020安徽)一人造地球卫星沿椭圆轨道运行，我们把卫星运行过程中离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点(如图所示)。已知卫星在运行过程中机械能保持不变，那么A．卫星在远地点的势能最大、动能为零B．卫星在近地点的动能最大、势能为零C．卫星从近地点向远地点运动过程中，势能增大，动能减小D．卫星以近地点向远地点运动过程中，动能增大，势能减小【答案】C【解析】A．人造地球卫星在远地点时，卫星和地球的相对距离最大，速度最小，故人造地球卫星在远地点时势能最大，动能最小但不是零。故A不符合题意；B．人造地球卫星在近地点时，卫星和地球的相对距离最小，速度最大，故人造地球卫星在近地点时动能最大，势能最小但不是零。故B不符合题意；CD．卫星从近地点到远地点运动过程中，高度增大，速度变小，重力势能增大，动能变小，动能转化为重力势能。故C符合题意，故D不符合题意。(2021·湖北荆州·中考真题)2020年12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球样品成功着陆地球，实现了中国首次月球无人采样返回，嫦娥五号探测器如图所示。以下有关说法正确的是()A．携带的月球样品从月球到达地面后重力会变大B．嫦娥五号探测器加速升空的过程中，其机械能不变C．嫦娥五号在月球表面的惯性小于它在地面的惯性D．在返回的过程中，携带的月球样品相对于返回器是运动的【答案】A【详解】A．月球的引力常数的值是地球的六分之一，携带的月球样品从月球到达地面后质量不变，根据，重力会变大，故A正确；B．嫦娥五号探测器加速升空的过程中，动能、重力势能都变大，其机械能变大，故B错误；C．惯性的大小只有质量大小来决定，嫦娥五号在月球表面与它在地面的质量不变，故它的惯性大小不变，故C错误；D．在返回的过程中，携带的月球样品相对于返回器的位置不发生变化，样品是静止的，故D错误。故选A。(2020天津)2020年6月23日，我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星发射成功｡若某卫星沿椭圆轨道从远地点向近地点运动时速度增大了，由此可知其动能()A.减小 B.增大 C.不变 D.消失【答案】B【解析】卫星沿椭圆轨道从远地点向近地点运动时，高度减小重力势能减小，速度增大，动能增大，总的机械能不变。(2020广州)球竖直向上运动，并落回地面，这过程中先后经过M、S两点。球在这两点的动能和重力势能如图所示，则球在M点的()A．速度比在S点的大B．机械能大于在S点的C．机械能等于在S点的D．离地高度比在S点的低【答案】B【解析】A．由图可知，M点的动能小于S点的动能，所以球在M点的速度比在S点的小，故A不符合题意；BC．由图可知，M点的动能和重力势能之和大于S点的动能和重力势能之和，故M点的机械能大于在S点的机械能，故B符合题意，C不符合题意；D．由图可知，M点的重力势能大于S点的重力势能，所以M点的离地高度比在S点的高，故D不符合题意。故选B。(2021·上海中考真题)火箭加速上升过程中，相对于地面是______；火箭的重力势能______，惯性______。【答案】运动的变大不变【解析】[1]火箭加速上升过程中，相对于地面的位置发生改变，火箭相对于地面是运动的。[2]火箭加速上升过程中，质量不变，高度变大，重力势能变大。[3]火箭加速上升过程中，质量不变，惯性的大小不变。(2021·上海中考真题)火箭加速上升过程中，相对于地面是______；火箭的重力势能______，惯性______。【答案】运动的变大不变【解析】[1]火箭加速上升过程中，相对于地面的位置发生改变，火箭相对于地面是运动的。[2]火箭加速上升过程中，质量不变，高度变大，重力势能变大。[3]火箭加速上升过程中，质量不变，惯性的大小不变。（2021陕西模拟）蹦极是一种运动游戏.图中A点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，B点是游戏者所能到达的最低点.游戏者离开跳台向A点运动的过程中（忽略空气阻力），其重力势能逐渐转化为______能；游戏者从A点到B点的过程中，绳子具有的______能逐渐增加；到达B点时游戏者受到的弹力大于重力，所以游戏者在B点时______（选填“是”或“不是”）处于平衡状态的.

【答案】动；弹性势；不是

【解析】游戏者离开跳台向A点运动的过程中，不考虑空气阻力，游戏者的高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，此过程中游戏者的重力势能转化为动能；游戏者从A点运动到B点的过程中，弹性绳的形变程度逐渐增大，故绳子的弹性势能逐渐增加；到达B点时游戏者受到的弹力大于重力，故游戏者在B点时不是处于平衡状态的.(2021·江苏江苏·中考真题)如图所示，小球从斜面上由静止滚下，最后停在粗糙水平面上的B点处。小球滚下过程中______能转化为动能。从A点到B点的运动过程中，小球的速度______(填“变大”“变小”或“不变”)，原因是小球受到粗糙水平面对它的______力。【答案】重力势变小阻力(摩擦力)【解析】[1]小球滚下过程中，高度降低、速度增大，重力势能减小、动能增大，将重力势能转化为动能。[2][3]水平面是粗糙的，小球从A点到B点的运动过程中，由于受到水平面的阻力作用，小球的速度会减小。（2021·山东滨州·八年级期末）物理兴趣小组决定对超载超速问题进行一次模拟探究，经讨论后认为，可以用小球作为理想模型，代替汽车作为研究对象。如图，将小球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下，完成甲、乙、丙三次实验，其中，。（1）把小球放在同一高度由静止开始沿斜面滚下是为了控制到达平面的___________相同；（2）实验中超载超速带来的危害程度用表示，这种研究方法叫___________；（3）研究超载带来的危害时，选择甲、乙、丙三次实验中的___________进行比较；（4）为比较超载超速带来的危害程度，兴趣小组利用上述器材进行定量研究。得到数据如下表：小球质量/克高度/厘米木块移动距离/厘米A10510B20518C30529D101038E101586请根据上表数据分析，货车超载20%与超速20%两者相比，潜在危害更大的是___________。【答案】

速度

转换法

甲丙

超速【解析】（1）[1]为了控制小球到达斜面底端时的速度相同，把小球放在同一高度由静止开始沿斜面滚下。（2）[2]实验中超载超速带来的危害程度用木块被推动的距离来表示，用到转换法。（3）[3]研究超载带来的危害时，要控制速度相同、质量不同，所以选择甲、乙、丙三次实验中的甲和丙进行比较。（4）[4]小球由斜面滑下的高度越高，到斜面底端时的速度越大，由表格中对应的实验数据可知，速度对物体的动能影响更大，当超速20%发生交通事故时，由此造成的危害更严重。(2020黄石)如图，弹簧下端悬挂一个实心小球，用手托住小球，小球静止在A点，此时弹簧处于自然长度。释放小球，小球向下运动到最低点B(不超过弹簧弹性限度)，小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是()A．小球的重力势能--直在减少，动能一直在增加B．小球减少的重力势能全部转化为动能C．弹簧的弹性势能不断增大D．小球运动到B点时，重力势能最小，动能最大【答案】C【解析】A．小球高度下降，故小球的重力势能一直减小，小球受重力和弹力作用，在开始阶段时，重力大于弹力物体将一直加速，当弹力等于重力后物体开始减速，故小球的动能先增大后减小，故A错误；B．弹簧的形变量增大，小球减少的重力势能转化为动能和弹簧的弹性势能，故B错误；C．弹簧的形变量一直增大，弹簧的弹性势能不断增大，故C正确；D．小球运动到B点时，高度最小，重力势能最小，速度为0，动能为0，故D错误。故选C。(2021·湖南怀化市·中考真题)田径运动会上，运动员投出的铅球在下落过程中，下列说法正确的是()A．动能增加 B．重力势能增加C．动能转化为重力势能 D．机械能增加【答案】A【解析】A．运动员投出的铅球在下落过程中，高度降低，速度变大，故动能变大，故A正确；B．高度降低，故重力势能减小，故B错误；C．重力势能减小，动能增大，故是重力势能转化为动能，故C错误；D．由于有阻力做功，故机械能减小，故D错误。故选A。(2020成都)图是过山车向下“俯冲”的情景，对过山车加速下降过程中的机械能，下列分析正确的是()A．动能增大，重力势能增大B．动能减小，重力势能增大C．动能减小，重力势能减小D．动能增大，重力势能减小【答案】D【解析】过山车加速下降过程中，因速度增大，质量不变，因此动能增大，高度下降，因此重力势能减小。(2020南京)如图所示是荡秋千的简化模型，摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高，下列说法正确的是()A．球在B、C两点的动能相等B．球在A、D两点的机械能相等C．球从B点到O点的过程中机械能减少D．球从O点到C点的过程中重力势能减少【答案】C【解析】A．B、C两点等高，重力势能相等，小球从B点到C点过程中，由于空气阻力，机械能减小，机械能包括动能和势能，所以C点的动能减小，球在B、C两点的动能不相等，故A错误；B．球从A点到D点过程中，由于空气阻力，机械能减小，故B错误；C．球从B点到O点的过程中，由于空气阻力，机械能减小，故C正确；D．球从O点到C点的过程中，高度增大，重力势能增大，故D错误。故选C。(2021·湖南郴州市·中考真题)2021年5月29日，我国用长征7号运载火箭成功发射了天舟二号货运飞船，5月30日，天舟二号货运飞船与中国空间站的天和核心仓完成了交会对接。下列说法正确的是()A．天舟二号货运飞船加速上升过程中机械能守恒B．天舟二号货运飞船加速上升过程中动能转化为重力势能C．天舟二号货运飞船加速上升过程中重力势能转化为动能D．对接成功后天舟二号货运飞船与天和核心仓处于相对静止状态【答案】D【详解】ABC．机械能是动能和势能之和，天舟二号货运飞船加速上升过程中，重力势能和动能都增大，机械能变大，是将燃料的内能转化为机械能，故ABC错误；D．对接成功后天舟二号货运飞船与天和核心仓的相对位置没有发生改变，同步运行，处于相对静止状态，故D正确。故选D。(2021·湖北武汉市·中考真题)如图所示，运动员迎着飞来的足球奔跑，腾空跃起将足球顶出。考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是()A．运动员在跑步阶段运动状态不变，在腾空阶段运动状态改变B．足球与运动员相互作用的过程中，足球的弹性势能逐渐增大C．足球从被顶出至刚落地的过程中，足球机械能减小，内能增大D．足球对运动员的作用力与运动员对地面的作用力是一对平衡力【答案】C【解析】A．运动员在跑步阶段不一定匀速，所以运动状态可能改变，故A错误；B．足球与运动员相互作用的过程中，弹性势能先增大后减小，故B错误；C．足球从被顶出至刚落地的过程中，有空气阻力，部分机械能转化为内能，所以机械能减小，内能增大，故C正确；D．足球对运动员的作用力与运动员对地面的作用力不在同一物体上，不是一对平衡力，故D错误。故选C。(2020南宁)伽利略认为：一个金属小球从光滑斜面