3.1-3.2 能量及其形式 机械能（原卷版）

3.1-3.2能量及其形式机械能

学习目录

目录

模块一知识网络....................................................................................................................................1

模块二知识掌握....................................................................................................................................2

知识点一、能量及其形式..............................................................................................................2

知识点二、机械能..........................................................................................................................2

【巩固提高】..........................................................................................................................................5

知识重点

模块一知识网络

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模块二知识掌握

知识点一、能量及其形式

1、人类使用的常规能源，如煤、石油、天然气等，归根究底，它们来自能。

2、大量的事实表明，自然界中的各种形式的能量都不是的，不同形式的能量会发生，

能量也会在不同的物体间相互。

3、日常生活中常说“消耗能量”、“利用能量”或者“获得能量”实质上就是能量的相互或

的过程

4、能量转化是一个普遍的现象，自然界中物质运动形式的变化总伴随着能量的相互转化。

雪崩时的能量转化:势能转化为动能人造卫星:太阳能转化为电能

青蛙跃起扑食的过程:化学能转化为动能和势能胶片感光成像:光能转化为化学能

特技跳伞:势能转化为动能和热能森林火灾:化学能转化为热能

植物生长:光能转化为化学能水电站(工作时):机械能转化为电能

知识点二、机械能

机械能：和统称为机械能。

动能势能

物体由于运动而具有的能重力势能：物体由于被举弹性势能：物体由于发

分类

高而具有的能生弹性形变而具有的

能

影响因物体的质量和速度物体的质量和高度同一物体的弹性形变

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素质量相同，速度越大物体具有的质量相同时，高度越大重越大，其弹性是能越大

动能越大力势能越大

速度相同，质量越大的物体具有高度相同时，质量越大的

的动能越大物体重力势能越大

动能→重力势能动能→弹性势能

动能和

物体的速度不断减小，高度不断速度减少，弹性形变变大

势能的

增加弹性是能→动能

相互转

重力势能→动能弹性形变减少，速度增大

化

高度减小，速度增加

a.物体通常既具有动能，又具有势能

机械能

b.当物体只受重力和弹性力时（不受阻力时），机械能总量保持不变。即动能减小了

守恒

多少，势能就增加多少；势能减小了多少，动能就增加多少。

[例题1]（2023•嵊州市模拟）如图是太阳能电池路灯，白天太阳能电池板将太阳能转化为电能，这

种能量通过再次转化储存在大容量蓄电池内，夜晚蓄电池给路灯供电，下列说法正确的是（）

A．灯柱用合金材料制成是因为合金比纯金属具有更好的性能

B．夜晚蓄电池给路灯供电时将光能转化为电能

C．白天给蓄电池充电时将化学能转化为电能

D．路灯的塑料和铝合金灯柱都属于有机合成材料

[例题2]（2022秋•柯城区期末）自然界中能量的形式多种多样。下列物体所具有能量的形式表述

正确的是（）

A．米饭中储存着化学能

B．被拉弯的弓具有电磁能

C．遥控器发出的电磁辐射具有声能

D．强度很大的爆炸声能将玻璃震碎，因为爆炸声具有光能

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[例题3]（2022秋•椒江区校级期中）关于能量，下列说法中错误的是（）

A．动能是跟物体运动有关的物理量

B．声能传递能量，光不能传播能量

C．能量有多种形式

D．利用能量的过程就是能量的转化和转移的过程

[例题4]（2023春•椒江区校级期中）跳台滑雪的基本技术分为4个部分：助滑、起跳、空中飞行、

着陆，如图甲。

资料：滑雪过程中，运动员沿着助滑道前进时，两腿尽量深蹲，上体前倾成流线型姿势，助滑后，

在起跳的瞬间用力一蹬，能在空中飞行，飞行中身体与滑板构成上表面凸起的形状，如图乙。运

动员着陆时，要两腿屈膝。

结合上述信息并运用所学知识，说明4个基本技术中蕴含的科学知识并作简要解释。

[例题5]（2023•上城区一模）洒水车在清洁龙港市街道卫生环境中起到了很重要的作用，洒水车在

水平路面上进行酒水作业时保持匀速行驶，则洒水车发动机的牵引力如何改变，洒水车的动能

将如何改变（）

A．牵引力不变，动能不变B．牵引力减小，动能减小

C．牵引力减小，动能不变D．牵引力不变，动能减小

[例题6]（2023•温州）如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图。该过程中，滚摆处于甲、乙位置

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时（）

A．重力势能不同，动能相同

B．重力势能不同，动能不同

C．重力势能相同，动能相同

D．重力势能相同，动能不同

[例题7]（2023•乐清市模拟）如图甲是蹦极运动过程示意图，小明从O点开始下落，OA长度是弹

性绳的自由长度，在B点时他所受弹性绳弹力恰好等于自身重力，C点是下落到达的最低点。

蹦极过程中人和弹性绳的能量变化如图乙（忽略空气摩擦的影响），下列判断正确的是（）

A．a图像表示人的重力势能

B．t1时刻人在B点位置

C．t2时刻绳的弹性势能最大

D．t3时刻人的动能为零

【巩固提高】

1.（2023•镇海区模拟）原长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O

点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O、A两点间距离为2l，如图所示。则能反映钢球

从O点运动到A点的过程中，其动能Ek随运动距离s变化的关系图象可能是（）

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A．B．

C．D．

2.（2022秋•台州期中）下列关于能量的说法中错误的是（）

A．人在沉睡时不消耗能量

B．人的能量主要来自食物

C．燃料提供了汽车运动所需的能量

D．声音具有能量

3.（2020秋•嘉兴期末）宇宙间一切物质的运动和变化都需要能量来维持。下列关于能量的说法

错误的是（）

A．飞行的蒲公英种子具有机械能

B．人在运动时要消耗能量

C．植物的生长都需要太阳能

D．人在睡觉时不消耗能量

4.（2021秋•长兴县期中）能量形式多种多样，下列有关物体具备的能量描述错误的是（）

A．风具有风能B．奔跑的豹有动能

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C．食物中有化学能D．跳水运动员有弹性势能

5.（2021秋•鄞州区期中）宇宙间一切物质的运动和变化都需要能量来维持。下列关于能量的说

法错误的是（）

A．飞行的蒲公英种子具有机械能

B．人在运动时要消耗能量

C．植物的生长都需要太阳能

D．人在睡觉时不消耗能量

6.（2021秋•温岭市期中）宇宙间一切物质的运动和变化都需要能量来维持。下列关于能量的说

法错误的是（）

A．人在睡觉时不消耗能量

B．人在运动时要消耗能量

C．植物的生长都需要太阳能

D．飞行的蒲公英种子具有机械能

7.（2023•杭州）小金将小球竖直向上抛出，小球先上升后下落，不计空气阻力。小球从离开手后

到落回手中之前，此过程中能量变化的分析，正确的是（）

A．动能先增大后减小B．势能先减小后增大

C．机械能先减小后增大D．机械能保持不变

8.（2023•鹿城区三模）把金属小球放在O处，静止滚下，然后让它沿轨道滚下先后通过轨道上

b、c，再通过b，最终恰好落在d处停下如图。观察小球滚动的全过程，下列图像中有关能量

随小球位置变化的大致趋势正确的是（）

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A．B．

C．D．

9.（2023•西湖区模拟）一中间有孔的木块套有光滑杆，用手将该木块按压至距桌面H0处（如图

甲），松手后，木块将上升到最大高度H（如图乙）。若摩擦忽略不计，则木块上升过程中（）

A．弹簧的弹性势能逐渐增大

B．弹簧的弹性势能先增大后不变

C．木块的机械能逐渐增大

D．木块的机械能先增大后不变

10.（2023•镇海区模拟）小明将一小球在同一高度第一次竖直上抛，第二次斜上抛，若两次抛出时

的动能相等，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）

A．两次小球到达最高点时，动能相等都为零，机械能不相等

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B．两次小球到达最高点时，动能都不为零，机械能相等

C．两次小球到达最高点时，高度相等，机械能不相等

D．两次小球到达最高点时，高度不相等，机械能相等

11.（2023•萧山区模拟）如图，甲、乙、丙是完全相同的小球，处于同一水平面上。甲以速度v竖

直上抛，乙以与水平面成θ角、大小也是v的速度斜向右上抛出，丙球沿倾角为θ的足够长斜

面以速度v上滑。上述运动过程中均不计空气阻力和一切摩擦，比较达到最高点时小球具有的

动能和重力势能，正确的是（）

A．动能：E甲＝E丙＜E乙B．动能：E甲＝E乙＝E丙

C．重力势能：E甲＝E丙＜E乙D．重力势能：E甲＝E乙＝E丙

12.（2023春•义乌市期中）强大的国防力量，捍卫着我国主权和领土，也保障着我国人民安居乐

业。如图所示是我国高超音速导弹“东风17”从起飞到击中目标的轨迹示意图，如果把大气层

边缘看作水面，导弹飞行时就像在水面上“打水漂”，因此它突防能力强，难以拦截。下列说法

正确的是（）

A．导弹运动到b点时，不受重力作用

B．导弹飞出大气层后，仍受到惯性作用

C．导弹从a点运动至b点，重力势能不变

D．从起飞点到攻击点的过程中，导弹的运动状态发生改变

13.（2023•湖州模拟）如图是物体在空中飞行过程中动能Ek随时间t变化的曲线，运动的物体可

能是（）

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A．由静止下落的乒乓球

B．竖直向上垫起的排球

C．离开脚后在地上滚动的足球

D．从肩上斜向上投掷出去的铅球

14.（2023•萧山区校级二模）过山车是杭州乐园里一项刺激有趣的项目。过山车会由机械将车体送

至左侧高台上，推出高台后便不再提供动力，下列过山车模型中，一定无法到达右边平台的是

（）

A．B．

C．D．

15.（2023•龙湾区模拟）撑杆跳高时，运动员先加速助跑，起跳后，他的身体不断上升，撑杆剧烈

弯曲，促使运动员继续上升，最后，撑杆离手，运动员越过横杆下落。若整个过程中不考虑空

气阻力、人和撑杆之间的摩擦产生的能量损耗，从开始助跑到落地前，下列有关能量随时间变

化正确的是（）

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A．B．

C．D．

16.（2023春•定海区校级月考）定海二中在2022年10月进行的区中小学校园足球比赛中男足、

女足双双夺冠。如图为热身赛中运动员某次踢出足球的轨迹示意图，O为踢出的瞬间，足球经

过最高点A，在B点落地后，最终在C点静止。下列关于足球在不同阶段的能量变化正确的是

（）

A．B．

C．D．

17.（2023•杭州二模）如图甲是某运动员正在做蹦极运动。如图乙所示，运动员从高处O点开始

下落，OA段的长度是弹性绳的自由长度，在B点时他所受弹性绳弹力恰好等于其重力，C点

是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图丙所示

（蹦极过程视为竖直方向的运动）。下列判断正确的是（）

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A．t0时刻运动员正好在B点位置

B．运动员重力大小等于F0

C．从O点到B点过程中运动员动能增大

D．蹦极的整个过程，运动员的机械能保持不变

18.（2023春•滨江区校级月考）如图1，大小相同的水平拉力F分别拉着物体M、N在甲、乙两

个水平地面上以相同速度做匀速