2020中考总复习：机械能及其转化-典型例题解析

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2020中考复习物理知识点专项练习——专题十一：功和机械能(解析版)

2020中考复习物理知识点专项练习——专题十一：功和机械能考点一：功及其计算1.有人认为“推而不动”是因为推力太小造成的．如图所示，用100N的水平推力F去推一个在水平地面上重为500N的物体，物体静止不动．从力学角度分析，下列说法正确的是（）A. 推力做了功B. 物体与地面间摩擦力的大小是400 NC. 推力F与物体和地面之间的摩擦力互为作用力与反作用力D. 要想用同样大的力推动，可尝试将几根圆木垫在物体下2.速度是表示物体运动快慢的物理量，它是用路程和时间的比值来定义的，下列物理量所采用的定义方法与速度不一样的是A. 比热容B. 功率C. 热值D. 功3.小明用200N的力将一个重5N的足球踢到20m远的地方，则小明对足球做的功是A. 100JB. 200JC. 4000JD. 无法确定4.如图，用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了40J的功，则在这一过程中（）A. 物体一定运动了2mB. 物体一定受到20N的摩擦力C. 重力做的功一定为80JD. 物体一定运动了4m5.如图，学校各教室都配置了饮水机，小芳将放置在地面上标有“16L”的一桶水安装到饮水机上，小芳所做的功最接近的是A. 60JB. 160JC. 260D. 360J6.全国第十三届运动会于2017年8月在天津市举行，如图是吉祥物“津娃”参加排球比赛．比赛过程中，跳发球是最具威力的发球方式，其动作要领可简化为“抛球、腾空、击球和落地”四个过程，其中运动员对排球做功的过程有A. 抛球和腾空B. 抛球和击球C. 腾空和击球D. 击球和落地7.在国际单位制中，功的单位是（）A. WB. NC. JD. Pa8.如图所示，对物体没有做功的力是（）A.吊车从地面吊起货物的力B. 马拉动原木的力C. 使火箭升空的力D. 小孩推车的力（车不动）9.如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其做直线运动，在相同水平面上两次拉动木块得到的s﹣t关系图象如图乙所示．第1、2两次弹簧测力计示数分别为F1、F2；速度分别为v1、v2；如果运动时间相同，拉力所做的功分别为W1、W2．下列判断正确的是（）A. F1＝F2；v1＜v2；W1＜W2B. F1＜F2；v1＜v2；W1＜W2C. F1＞F2；v1＞v2；W1＞W2D. F1＝F2；v1＞v2；W1＞W210.如图所示，将一块1m长的木板一端架高0.4m，用50N沿木板的拉力把一个重为100N的小铁块从底端加速拉到顶端时，木板对小铁块的摩擦力可能是（）A. 10NB. 15NC. 45ND. 55N11.下列说法正确的是（）A. 运动的物体具有的能量叫做动能B. 甲乙二人同时登山，甲先到达山顶，则甲功率大C. 功就是能，因为它们的单位相同D. 用50N的水平力拉着重100N的小车沿着水平地面前进5m，则此过程拉力做的功比重力做的功多12.如图所示，高度为L、横截面积为s的物块浮在盛水的杯内，杯内水的高度恰好为L．已知杯子的横截面积为2s，水的密度为ρ0，物块的密度为ρ0，现用外力将物块按入水底，则外力所做的功至少是（）A.316ρ0gsL2 B.14ρ0gsL2 C.516ρ0gsL2 D.18ρ0gsL213.在水平地面上并排铺有n块相同的均质砖块，如图甲，每块砖的质量为m，长为a，宽为b，厚为c．若要将这n块砖按图乙所示叠放在最左边的砖块上，则至少要给砖块做的功（）14.如图所示，在“探究使用斜面是否少做些功”的实验过程中，小丽同学所在的实验小组记录的数据如表所示．（1）小丽对数据的可靠性分析、评估时发表第_____组数据记录有误．小丽做出这种判断的依据是_____．（2）为了实验结果的准确可靠，必须沿斜面方向_____拉动小车，并在拉动的过程中读出拉力的大小．假如不是沿着斜面方向拉动小车就会使测出的拉力_____（选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）．（3）在前面探究的基础上，小丽等同学用木块替代小车进行实验，发现计算出来的“Fs”和“Gh”差距较大．请你解释这种现象？_________15.如图甲所示，质地均匀的圆柱形金属块在细绳竖直向上拉力的作用下，从容器底部开始以恒定的速度V=0.1m/s 上升到离开水面一定的高度处，图乙是绳子拉力F 随时间t 变化的图象，不考虑液面变化，g 取10N/㎏，结合图象信息求：（1）金属块完全脱离水面后，钢丝绳的拉力3s 对物体所做的功是多少？_______ （2）金属块未露出水面前，液体对容器底的压强多大？________ （3）求金属块浸没在水中所受的浮力及金属块的密度？___________考点二：功率及其计算1.下列单位中，不属于功率的单位的是（） A. 伏•安B. 牛•米/秒C. 千瓦时D. 瓦2.春游时，小明和小红决定爬山比赛，他们同时出发，结果又同时到达山顶．想判断谁的功率大，还需知道的物理量是（） A. 山的高度B. 二人的体重C. 爬山的时间D. 二人身高3. 下列关于功率的说法中，正确的是（） A. 做功越多的则功率越大B. 功率越大的机械，其效率越高C. 功率越大的机械越省力D. 功率越小的机械做功不一定少4.关于功率概念的理解，下列说法中正确的是A. 功率大的机械做的功多B. 功率大的机械做功时用的时间少C. 单位时间内完成的功越多，则功率越大D. 机械功率越大，其机械效率越大5.为了迎接体育中考，很多男生加强了引体向上的训练，如果想粗略测量某位同学引体向上运动的功率时，下列物理量不需要测量的是A. 小明的质量B. 单杠的高度C. 每次身体上升的高度D. 做引体向上的时间6.功率相等的两辆汽车，在相等的时间内匀速通过的距离之比是2:1，则A. 两辆汽车的牵引力之比是1:2B. 两辆汽车的牵引力之比是2:1C. 两辆汽车所做的功之比是1:2D. 两辆汽车所做功之比是2:17.拖拉机在田野里耕地时，一般都走得很慢，这是为了A. 保证耕地质量B. 获得较大的牵引力C. 节能燃油D. 保证安全8.如甲图所示，小明用弹簧测力计水平拉木块，使它先后两次沿水平木板滑动相同的距离，乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象．下列说法错误的是A. 两次木块都做匀速直线运动B. 两次木块受到的摩擦力一样大C. 两次拉力对木块做的功一样多D. 两次拉力对木块做功的功率一样大9.“五一“假期，小林和爸爸一起去登红山，小林用了15min登到山顶，爸爸用了20min登上了山顶，爸爸的体重是小林的1.5倍，则小林与爸爸的登山功率之比为A. 9：8B. 8：9C. 1：2D. 2：110.甲、乙两辆汽车在水平公路上行驶，它们的牵引力F甲∶F乙＝3∶1，速度V甲∶V乙＝4∶1，车重G甲∶G＝2∶1，则在相等时间内牵引力做的功W甲∶W乙为乙A. 3∶1B. 6∶1C. 12∶1D. 24∶111.已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度大小的二次方成正比，且不同质量的雨滴所受空气阻力与速度大小的二次方的比值相同．现有两滴质量分别为m1和m2的雨滴从空中竖直下落，在落到地面之前都已做匀速直线运动，那么在两滴雨滴落地之前做匀速直线运动的过程中，其重力的功率之比为（）A. m1：m2B. ：C. ：D. ：12.学习了功率的知识后，小科和几位同学准备做“估测上楼时的功率”的活动：（1）他需要的测量工具分别是：测量身体质量m的磅秤、测量爬楼的高度h的_______和测量时间t的_______（填写测量器材）．（2）利用所测物理量计算功率的表达式是P=______．（用上述符号表达）（3）测得小科的质量是50kg，他从一楼登上三楼（每层楼高3m）用了20s的时间，则小明登楼的功率是_______W（g取10N/kg）．13.无人驾驶汽车是智能汽车的一种，也称为轮式移动机器人，主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶．如图所示，一款质量为2t的无人驾驶汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶了20min，无人驾驶汽车在这个过程中的功率为4×104W．求在这段时间内（g取10N/kg）：（1）无人驾驶汽车对平直公路的压力；（2）无人驾驶汽车行驶的距离；（3）无人驾驶汽车的牵引力．考点三：机械能的转化与守恒1.关于能的概念，下列说法中错误的是A. 一个物体能够做功越多，这个物体具有的能量越多B. 动能、势能及机械能的单位都是焦耳C. 用线悬挂着的静止的小球没有做功，所以小球没有能D. 甲物体的速度比乙物体的速度大，但甲物体具有的动能不一定比乙物体多2.据悉，2017深圳国际马拉松赛将于12月3日上午在宝安进行．当马拉松运动员加速冲刺时，运动员的（）A. 动能增大B. 惯性增大C. 所受重力增大D. 运动状态不变3.篮球场上，运动员练习投篮，篮球划过一条漂亮的弧线落入篮筐，球的轨迹如图中虚线所示，从篮球出手到落入篮筐的过程中，篮球的重力势能A. 一直增大B. 一直减小C. 先减小后增大D. 先增大后减小4. 2017年4月20日，我国首艘货运飞船“天舟一号”在海南文昌航天发射中心由长征七号遥二运载火箭发射升空，并于4月27日成功完成与“天宫二号”的首次推进剂在轨补加实验．则下列说法正确的是（）A. “天舟一号”加速上升时，其机械能总量保持不变B. “天舟一号”加速上升时，其惯性逐渐增大C. “天舟一号”给“天宫二号”进行推进剂补加时，它们处于相对静止状态D. “天宫二号”在轨运行时，处于平衡状态5.下列实例中，机械能守恒的是（）A. 电梯匀速上升B. 小孩从斜面匀速下滑C. 降落伞在空中减速下降D. 离弦的箭在空中飞行（不计空气阻力）6.下列关于能量转化的说法正确的是A. 汽车匀速上坡时，动能转化为重力势能B. 燃料燃烧过程中化学能主要转化为内能C. 太阳能电池将太阳能转化为光能D. 电风扇正常工作时，电能主要转化为内能7.如图是“天宫一号”飞行器运行轨道的示意图；若“天宫一号”飞行器沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则它从远地点向近地点运行的过程中动能________，重力势能________（填“变大”、“变小”或“不变”），在近地点时速度最_____．8.以同样速度行驶的大卡车和小轿车，_____的动能大，所以在同样的道路上，不同车型的限制车速是不同的，大卡车的最大行驶速度应比小轿车_____（填“大”或“小”）．9.极限跳伞是一项惊险的体育运动．如图，跳伞员从3600m高空跳下，一段时间后打开降落伞，开始做减速运动．下落过程中，其重力势能将_______ (选填"增大“、“减小"或"不变")．减速下降时，跳伞员及降落伞所受的阻力_______(选填"大于”、“等于"或”小于")他们的重力．若跳伞员看到地面"迎面扑来“，则他是以_______为参照物的．10. 下列情况中的物体具有什么形式的机械能？（1）在海面上行驶的船具有．（2）被拉伸的橡皮筋具有．（3）被拦河坝挡住的上游河水具有．（4）站在下行电梯里的乘客具有．11.如图是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片．A、B是同一高度的两点，则A点的重力势能 B点的重力势能（大于/小于/等于）；A点的机械能 B点的机械能（大于/小于/等于）；A点的速度 B点的速度（大于/小于/等于）．12.我国计划于今年发射神舟十一号载人飞船和天宫二号空间实验室，长征五号和长征七号运载火箭也将进行首飞．飞船在升空过程中，它的机械能_____（选填“增大”或“减小”）；在穿越大气层时，飞船克服摩擦，将部分机械能转化为_____.2020中考复习物理知识点专项练习——专题十一：功和机械能参考答案考点一：功及其计算1.有人认为“推而不动”是因为推力太小造成的．如图所示，用100N的水平推力F去推一个在水平地面上重为500N的物体，物体静止不动．从力学角度分析，下列说法正确的是（）A. 推力做了功B. 物体与地面间摩擦力的大小是400 NC. 推力F与物体和地面之间的摩擦力互为作用力与反作用力D. 要想用同样大的力推动，可尝试将几根圆木垫在物体下【答案】D【解析】解：A、用水平推力推水平地面上的物体，没有推动，物体在力的方向上没有通过一段距离，推力没有做功，故A错误；B、物体处于平衡状态，受平衡力，平衡力大小相等，故摩擦力大小为100 N，故B错误；C、摩擦力与水平推力为一对平衡力，作用在同一物体上，不是相互作用力（作用在两个物体上），故C错误；D、垫上几根圆木将滑动摩擦变为滚动摩擦，可使物体受到的摩擦力变小，故D正确．故选D．2.速度是表示物体运动快慢的物理量，它是用路程和时间的比值来定义的，下列物理量所采用的定义方法与速度不一样的是A. 比热容B. 功率C. 热值D. 功【答案】D【解析】比热容是物质本身的属性，只与物质的种类和状态有关，不是用比值来定义的；功率表示做功的快慢的物理量，它是用功和时间的比值来定义的；热值是物质本身的属性，只与物质的种类有关；功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积，不是用比值来定义的；故应选B．3.小明用200N的力将一个重5N的足球踢到20m远的地方，则小明对足球做的功是A. 100JB. 200JC. 4000JD. 无法确定【答案】D【解析】功等于力与物体在力的方向上通过距离的乘积，小明用200N的力将一个重5N的足球踢到20m远的地方，球受到小明的踢力为200N但不知球在力的作用下移动距离，离开小明的脚后，由于惯性球继续向前运动，但此时球不在受到小明对球施加的力，故小明对足球做的功是无法确定的，答案选D．4.如图，用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了40J的功，则在这一过程中（）A. 物体一定运动了2mB. 物体一定受到20N的摩擦力C. 重力做的功一定为80JD. 物体一定运动了4m【答案】A【解析】根据W=Fs可得，物体沿水平方向运动的距离：s=W/F=40J/20N=2m，故A正确，D错误；用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动，没有说是匀速直线运动，故摩擦力不一定是20N，故B错误；物体在重力的方向没有移动距离，故重力做的功为0，故C错误；故应选A．5.如图，学校各教室都配置了饮水机，小芳将放置在地面上标有“16L”的一桶水安装到饮水机上，小芳所做的功最接近的是A. 60JB. 160JC. 260D. 360J【答案】B【解析】水的体积为：V＝16L＝0.016m3；水的质量为：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.016m3＝16kg；其重力为：G＝mg ＝16kg×10N/kg＝160N；饮水机的高度约为：h＝1m；故做功为：W＝Gh＝160N×1m＝160J；故ACD错误；B 正确；故选B.6.全国第十三届运动会于2017年8月在天津市举行，如图是吉祥物“津娃”参加排球比赛．比赛过程中，跳发球是最具威力的发球方式，其动作要领可简化为“抛球、腾空、击球和落地”四个过程，其中运动员对排球做功的过程有A. 抛球和腾空B. 抛球和击球C. 腾空和击球D. 击球和落地【答案】B【解析】抛球时，人对球有力，且在力的方向上有距离，故运动员对排球做功；腾空时，人与排球间没有力的作用，故运动员对排球没有做功；击球时，人对排球施加向下的力，且排球运动方向向下，故运动员对排球做功；落地时，人与排球间没有力的作用，故运动员对排球没有做功．故选B.7.在国际单位制中，功的单位是（）A. WB. NC. JD. Pa【答案】C【解析】在国际单位制中，A. 瓦特(W)是功率的单位，不符合题意；B. 牛顿(N)是力的单位，不符合题意；C. 焦耳(J)是功和能量的单位，符合题意；D. 帕斯卡(Pa)是压强的单位，不符合题意．故选C．8.如图所示，对物体没有做功的力是（）A.吊车从地面吊起货物的力B. 马拉动原木的力C. 使火箭升空的力D. 小孩推车的力（车不动）【答案】D【解析】A. 吊车从地面吊起货物，吊车给货物一个向上的力，货物向上移动了距离，吊车给货物的力对货物做功．不符合题意．B. 马拉原木时，马给原木一个向前的力，原木向前移动了距离，马给原木的力对原木做功．不符合题意．C. 使火箭升空的力向上，火箭向上移动了距离，使火箭升空的力对火箭做功．不符合题意．D. 小孩推车时，小孩给车一个向前的力，车向前没有移动距离，小孩的推力没有做功．符合题意．故选D.9.如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其做直线运动，在相同水平面上两次拉动木块得到的s﹣t关系图象如图乙所示．第1、2两次弹簧测力计示数分别为F1、F2；速度分别为v1、v2；如果运动时间相同，拉力所做的功分别为W1、W2．下列判断正确的是（）A. F1＝F2；v1＜v2；W1＜W2B. F1＜F2；v1＜v2；W1＜W2C. F1＞F2；v1＞v2；W1＞W2D. F1＝F2；v1＞v2；W1＞W2【答案】A【解析】由图乙可知,木块两次都做匀速直线运动,同一木块放在同一水平面上,压力不变、接触面的粗糙程度不变,所以两次木块受到的滑动摩擦力相等,则两次对应的弹簧测力计示数相等,即F1＝F2；由图乙可知,相同时间内第1次木块运动的距离较小,则第1次木块的运动速度小于第2次木块的运动速度,即v1<v2；由前面分析可知,两次木块受到的拉力相等,运动时间相同时第1次木块运动的距离较小,由W＝Fs可知,第1次拉力所做的功较少,即W1<W2；综上所述，BCD错误，A正确．故选A．10.如图所示，将一块1m长的木板一端架高0.4m，用50N沿木板的拉力把一个重为100N的小铁块从底端加速拉到顶端时，木板对小铁块的摩擦力可能是（）A. 10NB. 15NC. 45ND. 55N【答案】A【解析】有用功：W有用＝Gh＝100N×0.4m＝40J，总功：W总＝Fs＝50N×1m＝50J，则额外功：W额外＝W总-W有用＝50J-40J＝10J，克服摩擦力所做的功为额外功，由公式W＝Fs＝fs得，木板对小铁块的摩擦力为f＝10J1mWL额＝＝10N．故选A．11.下列说法正确的是（）A. 运动的物体具有的能量叫做动能B. 甲乙二人同时登山，甲先到达山顶，则甲的功率大C. 功就是能，因为它们的单位相同D. 用50N的水平力拉着重100N的小车沿着水平地面前进5m，则此过程拉力做的功比重力做的功多【答案】D【解析】物体由于运动而具有的叫作动能，故A错误；甲乙二人同时登山，甲先到达山顶，表明甲用的时间少，虽然上升的高度相同，当不能确定甲乙二人的重力大小，就无法比较做功的大小，从而无法判定功率的大小，故B错误；功和能是两个不同的物理量，功是过程量，能使状态量，所以不能说能就是功，功就是能，虽然单位相同，但物理意义不同，故C错误；用50N的水平力拉着重100N的小车沿着水平地面前进5m，拉力做了功，而重力没有做功，故则此过程拉力做的功比重力做的功多，故D正确；故应选D．12.如图所示，高度为L、横截面积为s的物块浮在盛水的杯内，杯内水的高度恰好为L．已知杯子的横截面积为2s，水的密度为ρ0，物块的密度为ρ0，现用外力将物块按入水底，则外力所做的功至少是（）A.316ρ0gsL2 B.14ρ0gsL2 C.516ρ0gsL2 D.18ρ0gsL2【答案】A 【解析】物块重心降低12L,物块重力做功W1＝12ρ0gSL12L＝14ρ0gSL2；设用外力将物块按入水底后,杯内水的高度为L′，则2SL′＝2SL+S 12L,解得L′＝54L，在末状态,水面高出物块上表面14L,这相当于原来初状态图示中物块下面的那部分水全部升至末态的物块之上,这部分水(ρ0×0.5LS)升高了(1.125−0.25)L＝0.875L，其重力势能增加△W＝ρ0×0.5LSg×0.875L,减去物块减小的重力势能W1＝12ρ0×SL×2L，即为外力至少做的功W＝△W−W1＝ρ0×0.5LSg×0.875L−12ρ0×SLg×3216L＝ρgSL2故选A.13.在水平地面上并排铺有n块相同的均质砖块，如图甲，每块砖的质量为m，长为a，宽为b，厚为c．若要将这n块砖按图乙所示叠放在最左边的砖块上，则至少要给砖块做的功（）【答案】A【解析】利用W＝Gh，求出对每一块砖所做的功，∵第一块砖提升高度为：h1＝0，第二块砖提升高度为：h2＝c，第三块砖提升高度为：h3＝2c，… ,第n块砖提升高度为：h n＝（n-1）c，∴对第一块砖所做的功为：W1＝Gh1＝mg×0＝0，对第二块砖所做的功为：W2＝Gh2＝mg×c＝mgc，对第三块砖所做的功为：W3＝Gh3＝mg×2c＝2mgc，…,对第n块砖所做的功为：W n＝Gh n＝mg×（n-1）c＝（n-1）mgc，∴W总＝W1+W2+W3+…+W n＝0+mgc+mg2c+…+（n-1）mgc＝〔1+2+…+（n-1）〕mgc＝n n12-（）mgc.14.如图所示，在“探究使用斜面是否少做些功”的实验过程中，小丽同学所在的实验小组记录的数据如表所示．（1）小丽对数据的可靠性分析、评估时发表第_____组数据记录有误．小丽做出这种判断的依据是_____．（2）为了实验结果的准确可靠，必须沿斜面方向_____拉动小车，并在拉动的过程中读出拉力的大小．假如不是沿着斜面方向拉动小车就会使测出的拉力_____（选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）．（3）在前面探究的基础上，小丽等同学用木块替代小车进行实验，发现计算出来的“Fs”和“Gh”差距较大．请你解释这种现象？_________【答案】 (1). 3 (2). 沿着斜面将物体拉上去所做的功，比直接将物体升高做的功要少 (3). 匀速 (4). 偏大 (5). 见解析【解析】(1)由表中实验数据可知，第三组实验数据中，有用功Gh大于总功Fs，这是不可能的，因此第三组实验数据错误；(2)为了实验结果的准确可靠，必须沿斜面方向匀速拉动小车；假如不是沿着斜面方向拉动小车就会使测出的拉力偏大；(3)若用木块替代小车进行实验，此时木块与斜面的摩擦力为滑动摩擦力，所以用斜面时拉力做的功明显大于直接克服物体的重力做的功．15.如图甲所示，质地均匀的圆柱形金属块在细绳竖直向上拉力的作用下，从容器底部开始以恒定的速度V=0.1m/s上升到离开水面一定的高度处，图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象，不考虑液面变化，g取10N/㎏，结合图象信息求：（1）金属块完全脱离水面后，钢丝绳的拉力3s 对物体所做的功是多少？_______ （2）金属块未露出水面前，液体对容器底的压强多大？________ （3）求金属块浸没在水中所受的浮力及金属块的密度？___________【答案】(1)由图象乙读出金属块完全脱离水面后钢丝绳的拉力F ＝G ＝54N ，由v ＝st得钢丝绳的拉力3s 移动距离：s ＝vt ＝0.1m/s ⨯3s ＝0.3m ，钢丝绳的拉力3s 对物体所做的功：W ＝Fs ＝54N ⨯0.3m ＝16.2J ；(2)由图乙可知,金属块未露出水面前在水中运动的时间t ′＝2s ，金属块向上移动的距离：s ′＝vt ′＝0.1m/s ⨯2s ＝0.2m ，由图乙BC 段可知，金属块露出水面所用时间t ″＝2s ，则金属块的高度：h ＝s ″＝vt ″＝0.1m/s ⨯2s ＝0.2m ，所以水的深度：H ＝h +s ′＝0.2m +0.2m ＝0.4m 对容器底的压强p ＝ρgH ＝1⨯103kg/m 3⨯10N/kg ⨯0.4m ＝4000Pa ，(3)由图象乙可知,金属块的重力G ＝54N,金属块浸没在水中时的拉力F ′＝34N ，金属块浸没在水中所受的浮力F 浮＝G −F ′＝54N −34N ＝20N ；由F 浮＝ρ水gV 排得金属块的体积：V ＝V 排＝320Ng 1103kg /m 10N /kgF 浮水＝ρ⨯⨯ ＝2×10−3m 3，由G ＝mg ＝ρVg 得金属块的密度：ρ＝3354N Vg 210m 10N /kgG -⨯⨯＝＝2.7⨯103kg/m 3 考点二：功率及其计算1.下列单位中，不属于功率的单位的是（） A. 伏•安 B. 牛•米/秒C. 千瓦时D. 瓦【答案】C 【解析】A. 由电功率的计算公式P＝UI可知，伏是电压的单位，安是电流的单位，伏安就是瓦，是电功率的单位，不符合题意；B. 由功的计算公式W＝Fs可知，牛⋅米是功的单位，即焦耳，秒是时间的单位，所以牛⋅米/秒是功率的单位，不符合题意；C. 由电功的计算公式W＝Pt可知，千瓦是功率的单位，小时是时间的单位，千瓦时是电功的单位，符合题意；D. 在国际单位制中，功率的单位是瓦，不符合题意．故选C.2.春游时，小明和小红决定爬山比赛，他们同时出发，结果又同时到达山顶．想判断谁的功率大，还需知道的物理量是（）A. 山的高度B. 二人的体重C. 爬山的时间D. 二人身高【答案】B【解析】爬上比赛，克服人的重力做功，爬山功率P＝GhWt t＝，他们同时出发，结果又同时到达山顶，说明登山时间是相同的，要比较功率还要知道二人的体重．故选B.3. 下列关于功率的说法中，正确的是（）A. 做功越多的则功率越大B. 功率越大的机械，其效率越高C. 功率越大的机械越省力D. 功率越小的机械做功不一定少【答案】D【解析】解：A、功率的大小同时取决于做功多少和所用时间．没有涉及到做功时间，所以做功越多的则功率不一定越大，故A不正确；B、机械的功率越大，表示机械做功越快，但有用功与总功的比例不一定高，故B说法不正确；C、机械省力不省力与功率没有关系，故C说法不正确；D、机械做功的多少与功率和所用时间有关，功率小，做功时间不一定短，所以的机械做功不一定少，故D 正确．故选D．4.关于功率概念的理解，下列说法中正确的是A. 功率大的机械做的功多B. 功率大的机械做功时用的时间少C. 单位时间内完成的功越多，则功率越大D. 机械功率越大，其机械效率越大【答案】C【解析】A、由公式PWt=可得W Pt=,所以做功的多少不仅与功率有关还与时间有关,故A错误;B、由公式PWt=可得tWP=,所以做功时用的时间不仅与功率有关还与功有关,故B错误;C、物体单位时间内所做的功叫功率,所以单位时间内完成的功越多,则功率越大,所以C选项是正确的;D、机械功率越大,说明机械做功越快,机械效率是指有用功与总功的比值,两者没有必然的联系,故D错误;所以C选项是正确的.5.为了迎接体育中考，很多男生加强了引体向上的训练，如果想粗略测量某位同学引体向上运动的功率时，下列物理量不需要测量的是A. 小明的质量B. 单杠的高度C. 每次身体上升的高度D. 做引体向上的时间【答案】B【解析】。

初三物理机械能及其转化试题答案及解析

初三物理机械能及其转化试题答案及解析1.一物体在空气中沿竖直方向运动，运动过程中只受重力和空气阻力的作用。

则该物体的( ) A．动能可能不变B．势能可能不变C．机械能一定不变D．机械能可能不变【答案】A【解析】物体在空气中只受重力和空气阻力的作用且沿竖直方向运动，当两力方向相反时，若重力等于阻力做匀速运动，动能不变，势能减小；若重力大于阻力物体做加速运动，物体的动能增大，势能减小；当两力方向相同时，物体向上做减速运动，动能减小，势能增加；由于受空气阻力，运动的过程中要克服阻力做功消耗一部分机械能，所以机械能一定减小。

故本题正确选项是A。

【考点】运动与力的关系，影响动能、势能大小的因素2.如图所示，捻动滚摆的轴使其升高后释放，观察滚摆运动过程，长时间后滚摆会停止上下摆动．从能量角度对其分析，下列说法不正确的是（）A．滚摆沿着悬线向下运动时，重力势能减小，动能增加B．滚摆到最低点后又上升，动能转化为重力势能C．滚摆整个运动过程中，机械能守恒D．滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆具有的机械能减小【答案】C【解析】滚摆下降时，重力势能转化成动能，上升时，动能转化成重力势能，由于每次上升的最大高度逐渐减小，到最后停止，所以其机械能减小，C的说法是错误的，其余都正确。

【考点】机械能及其转化3.滚摆从图的位置1静止释放，下降经过位置2，继续下降，再上升到达最高点3，这三个位置：滚摆重力势能最大的是______、动能为零的是______、机械能最大的是______。

（填写位置序号）【答案】1，1、3，1【解析】滚摆在下降的过程中重力势能转化为动能，上升的过程中动能转化为重力势能。

因为存在空气阻力，滚摆在上升和下降的过程中有一小部分机械能转化为内能，故每次滚摆上升的高度会比前一次低。

重力势能的大小与物体的质量和高度有关，滚摆的质量是不变的，故滚摆在位置最高时重力势能最大，即位置1，滚摆在位置1是静止的，在最高点位置3时也是静止的，速度都为零，而动能的大小与物体的质量和速度有关，速度为零，动能也为零。

机械能与机械能的转化模型中考物理常考计算题(能量的转化效率问题专题)之经典模型培优练习 (解析版)

专题01 机械能与机械能的转化模型1．如图所示，小明用50N 的力，在10s 内把重为80N 的物体匀速提升50cm ，若不计绳重和摩擦，求：（1）拉力的功率；（2）滑轮组的机械效率。

【答案】（1）5W ；（2）80%【详解】解：（1）动滑轮上绳子的股数为2，拉力做的功50N 20.5m 50J W Fs ⨯⨯总＝＝＝拉力的功率50J ==5W 10sW P t =总（2）滑轮组的机械效率 80N 0.5m 100%100%=100%=80%50JW Gh W Fs η⨯=⨯=⨯⨯有总答：（1）拉力的功率5W ；（2）滑轮组的机械效率80%。

2．东莞香市动物园新进了一头质量为3510kg ⨯的泰国小象，四只脚掌着地总面积为20.05m ，运输过程中，工作人员利用电动起重机在4s 内把小象匀速拉到2m 高处的卡车上。

求：（1）起重机拉起小象的速度为多少？（2）小象四脚站立在水平地面时，对地面的压强是多少？（3）若电动机的功率是4410W ⨯，则这台起重机的机械效率是多少？【答案】（1）0.5m /s ；（2）52.4510Pa ⨯；（3）61.25%【详解】解：（1）起重机拉起小象的速度2m 0.5m /s 4ss v t === （2）小象受到的重力345109.8N / 4.910N G mg kg kg ==⨯⨯=⨯小象四脚站立在地面时，对地面的压力44.910N F G ==⨯小象四脚站立对地面的压强4524.910N 2.45100.05mF p Pa S ⨯===⨯ （3）电动机做的总功45410W 4s 1.610J W Pt ==⨯⨯=⨯总电动起重机对小象做的功444.910N 2m 9.810J W Gh ==⨯⨯=⨯有用起重机的效率459.810J 100%100%61.25%1.610JW W η⨯=⨯=⨯=⨯有用总答：（1）起重机拉起小象的速度为0.5m /s ；（2）小象四脚站立在水平地面时，对地面的压强是52.4510Pa ⨯；（3）若电动机的功率是4410W ⨯，则这台起重机的机械效率是61.25%。

2020年广东中考物理第十一讲功和机械能——命题点2 机械能及其相互转化

例题图
命题点2 机械能及其相互转化
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实验突破--科学探究素养提升
实验探究物体的动能与哪些因素有关(省卷7考，昆明卷必考，
曲靖卷4考)
命题点
【设计与进行实验】 1. 实验装置 2. 实验研究的对象(研究的是钢球的动能) 3. 使钢球获得动能的操作方法(将钢球由某一高度静止释放，重力势能转化为动能)
命题点2 机械能及其相互转化
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二、机械能及其转化
点击至重难点突破
机械能：____动__能_____、__重__力__势__能___和弹性势能统称为机械能.
2.
增大
高度
速度
机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化,尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和__保__持__不__变___，或者说，机械能是___守__恒______的
命题点2 机械能及其相互转化
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玩转广东省卷10年中考真题
类型 1 机械能及其相互转化（10年5考）
1. (2019省卷8题3分)如图所示，用细线系住小球悬挂在O点，将小球拉至A点释放，从A点经过B点运动到C点的过程中，小球的重力势能先变小后__变__大____，动能先___变__大___后___变__小___．(均选填“变大”“变小”或“不变”) 2. (2017省卷9题3分)火箭加速升空过程中，对于火箭搭载的卫星来说，动能__增__大____，重力势能__增__大____，卫星的机械能是由火箭燃料的__化__学____能转化而来的．
4. 满载游客的过山车，在机械的带动下
向着轨道的最高端攀行…忽然，它像一匹
脱缰的野马，从轨道的最高端飞驶而下！
当过山车飞驶而下时，它的__重__力__势__能转化为___动___能．

2020-2021全国中考物理功和机械能问题的综合中考真题汇总含答案解析

一、初中物理功和机械能问题1．用水平拉力先后两次拉着重为20N的同一物体，沿同一水平面做直线运动．第一次拉力为10N，物体恰好做匀速直线运动，拉力对物体做了20J的功；第二次拉力增大为20N，拉力对物体做了48J的功．分析两次做功过程，以下判断正确的是A．第一次物体受到的摩擦力是10N，物体运动了1mB．第一次物体受到的摩擦力是20N，物体运动了2mC．第二次物体受到的摩擦力是10N，物体运动了2.4mD．第二次物体受到的摩擦力是20N，物体运动了4.8m【答案】C【解析】【分析】【详解】AB．物体在水平面上做匀速直线运动时，在水平方向受拉力和摩擦力作用，并且二力是一对平衡力，故物体受到的拉力：F=f=10N；根据W=Fs可知，第一次物体通过的距离1 1120J2m 10NWSF===，故AB错误；CD．若增大拉力，而压力大小和接触面的粗糙程度都没有改变，因此，物体受到的摩擦力不变，仍为10N；根据W=Fs可知，第二次物体通过的距离：2 2248J2.4m 20NWSF===，故C正确，D错误．2．利用如图所示的滑轮组将重为20N的物体在2s内匀速提升2m，拉力F等于12N。

此过程中，下列说法不正确的是（）A．拉力所做的有用功为40JB．拉力所做的总功为48JC ．拉力F 的功率大小为20WD ．滑轮组的机械效率为83.3%【答案】C【解析】【详解】A ．根据公式可得20N 2m 40J W Gh ==⨯=有用故A 正确，不符合题意；B ．由图可知222m 4m s h ==⨯=根据公式可得12N 4m 48J W Fs ==⨯=总故B 正确，不符合题意；C ．拉力的功率 48J =24W 2s W P t ==总故C 错误，符合题意；D ．滑轮组的机械效率 40J 83.3%48100%100%JW W η==≈⨯⨯有总故D 正确，不符合题意。

故选C 。

3．如图所示，动滑轮的质量为m ，所挂重物的质量为M ，重物在时间t 内被提升的高度为h ，不计绳重及摩擦，则（）A ．滑轮组的机械效率为M M m + B ．滑轮组的机械效率为2M M m + C ．拉力F 的功率为Mgh tD ．拉力F 的功率为()2M m gh t+ 【答案】A【解析】【分析】【详解】 AB ．滑轮组做的有用功为W G h Mgh ==物有用总功为()()W G G h M m gh =+=+总物动滑轮组的机械效率为()W Mgh M W M m gh M m η==+=+总有用故A 正确，B 错误；CD ．拉力F 的功率为 ()M m gh W P t t+==总总故CD 错误。

2020年中考物理专题《16-第2节机械能及其转化》

第一部分中招考点研究第16讲功和机械能第2节机械能及其转化10年真题、备用卷分点练(2010～2019)命题点1机械能及其转化(10年7考，力与运动综合中考查4次)1.(2011河南11题2分)“中原福塔”——河南广播电视塔(如图所示)是世界上第一高钢塔．周日小李乘电梯登塔观光，下列有关说法中正确的是()第1题图A. 广播电视塔是利用电磁波来传递信号的B. 宽大的塔基底座是为了减小塔对地面的压力C. 小李乘电梯匀速上升时，其动能转化为势能D. 小李乘电梯匀速上升时，他的重力与他对电梯的压力是平衡力2.(2010河南11题2分)迎世博晚会上，彩色气球伴随欢庆的乐曲匀速上升，在此过程中，气球的()A. 动能转化为势能，机械能不变B. 动能转化为势能，机械能增大C. 动能不变，势能增大，机械能增大D. 动能不变，势能不变，机械能不变命题点2探究物体的动能跟哪些因素有关(2016.18)3. (2016河南18题6分)实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”．将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离．第3题图(1)本实验使钢球获得动能的操作方法是________________，钢球动能的大小是通过观察________________来判断的．(2)从表中数据可以看出，他们让质量不同的钢球从相同高度摆下，使钢球到达竖直位置的________相同，从而探究动能与________的关系.实验次数钢球质量/g钢球下摆高度/cm木块滑行距离/cm1202030240205836020(3)在第3次实验中，木块被撞后滑出木板，需要重做第3次实验，甲同学建议换用同样较长的木板，乙同学建议换一个较大的木块，丙同学建议降低钢球下摆的高度．你认为应当采用________同学的建议．(4)由上述实验数据和现象可得出结论：______________________________________________________________________________________________________________.拓展设问(5)质量和速度谁对动能的影响较大呢？小文所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示．表一(钢球撞击时的速度为v＝8 cm/s)序号钢球质量m/g 木块滑行距离s/cm110010 2200 20 3300 30表二(钢球质量为m＝100 g)序号钢球撞击速度v/(cm·s－1)木块滑行距离s/cm18102164032490分析这两组数据可以得出：________对物体的动能影响较大．依据是___________ ________________________________________________________________________.全国真题分层练一、填空题1.(2019梧州)篮球场上，小明投篮，篮球在斜向上运动过程中，篮球的动能________，重力势能________(以上两空均选填“增大”“不变”或“减小”)．2.(2019咸宁)甲、乙是两个完全相同的网球．如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，不计空气阻力．抛出时两球机械能________(选填“相等”或“不相等”)；落地前的运动过程中，甲球的动能________(选填“增大”“不变”或“减小”)，乙球的机械能________(选填“增大”“先增大后减小”“不变”或“减小”)．第2题图3.(2019遂宁)如图是老师设计的探究机械能转化的实验装置．将一弹簧下端固定于带槽的斜面底端，弹簧上端处于斜面A点处；将一小球从斜面顶端释放，小球经过斜面A点后压缩弹簧，在斜面C点停止；然后在弹力的作用下小球再向上运动到斜面的D点，接着再向下运动；如此往复几次后小球在斜面的B点静止．那么小球第一次下降经过斜面的________(选填“A”“B”“C”“D”或“O”)点时动能最大；小球上升时不能再回到O点的原因主要是小球克服摩擦做功，将部分机械能转化成了________．第3题图二、选择题4.(2019常州)北京世园会上，车身离地30 cm高的电动无人扫地车在平直路面上匀速前进并将地面上的落叶吸入车内．如图所示，此过程中，扫地车整体的()第4题图A. 动能不变，重力势能不变B. 动能不变，重力势能变大C. 动能变大，重力势能不变D. 动能变大，重力势能变大5. (2019龙东)2019年3月10日凌晨，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将“中星6C”卫星发射升空．在卫星加速升空的过程中，关于卫星的能量分析，下列说法正确的是()A. 动能增加，重力势能不变B. 动能不变，重力势能增加C. 机械能总量不变D. 机械能总量增加6.(2019永州)如图，用轻质细线的一端拴住一个实心铁球，另一端固定在O点做成了一个摆．铁球从A点静止释放经过最低点B，摆至C点的过程，下列说法正确的是()第6题图A. 在C点铁球的动能最大B. 在B点铁球的势能最大C. 从A点摆至B点的过程，铁球的势能转化为动能D. 从B点摆至C点的过程，铁球的速度越来越快7. (2019说明与检测)(双选)如图所示，金属小球从光滑轨道中的A点处由静止滑下，经过B 点，到达最低点C后，再沿轨道向上运动，若不计空气阻力，则下列说法正确的是()第7题图A. 小球能沿轨道向上运动到E点处B. 小球从A点加速下滑时，重力对它做了功C. 小球到达C点时，它的动能最大，重力势能最小D. 小球到达D点时的机械能大于它到达B点时的机械能三、实验探究题8.(2019开封二模)在“探究物体动能大小与物体速度、质量关系”的实验中，让小球A从斜面的不同高度由静止开始滚下，撞击水平木板上的木块B，如图所示．第8题图(1)动能的大小是通过________________来显示．(2)该实验中物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下________(选填“到达水平面时”“即将碰撞B时”或“碰撞B后”)的速度，它是通过________(选填“高度”或“质量”)来改变的．(3)实验中若小球A释放高度一定，为了防止木块滑出木板，你的措施是________________________________________________________________________．(4)实验结束后，小刚同学拿走木块，先后将同一小球从同一斜面的不同高度处静止释放，记录小球在木板上运动的距离，根据此现象、小刚得出了动能与速度有关的结论．你认为小刚的实验方案是否合理________(选填“合理”或“不合理”)，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.参考答案第16讲功和机械能第2节机械能及其转化河南10年真题、备用卷分点练1. A 【解析】选项解读正误 A广播电视塔是靠无线电波来传递信息的，无线电波是电磁波 √B 电视塔对地面的压力大小等于其重力，宽大的塔基底座是在压力一定时，通过增大受力面积来减小塔对地面的压强C 小李乘电梯匀速上升时，由于小李的质量和速度都不变，所以其动能不变D 小李的重力作用在小李身上，小李对电梯的压力作用在电梯上，这两个力作用在两个物体上，不是一对平衡力2. C 【解析】彩色气球匀速上升，质量、速度不变，动能不变，高度升高，重力势能增大，机械能增大，故选C.3. (1)让钢球从高处摆下木块滑行的距离 (2)速度质量 (3)甲 (4)速度一定时，物体的质量越大，动能越大 (5)速度质量增加一倍，动能增加为原来的两倍；速度增加一倍，动能增加为原来的四倍(或质量和速度增加相同的倍数，速度对动能大小的变化影响较大)【解析】(2)从相同高度摆下，钢球摆到竖直位置获得的速度相同，通过改变钢球的质量来探究动能大小与质量的关系；(3)第3次实验中木块被撞击后滑出木板，可换用一个接触面粗糙程度相同，长度较长的木板进行实验．如果换用较大木块，木块与木板间的摩擦力改变，无法与第1、2次实验形成对比；如果降低钢球下摆的高度，无法保证到达竖直位置时速度相同，故采用甲同学的建议；(4)从以上数据分析知，速度一定时，物体的质量越大，动能越大；(5)分析表一可得：在速度不变时，钢球在撞击木块时质量增加一倍，动能增加为原来的两倍；分析表二可得：在质量不变时，钢球在撞击木块时速度增加一倍，动能增加为原来的四倍．因此，在质量和速度增加相同的倍数时，速度对动能大小的影响较大．全国真题分层练1. 减小增大2. 相等增大不变【解析】抛出时两球质量和速度、高度均相等，故两球的机械能相等；落地前甲球速度不断增大，则甲球的动能不断增大；由于不计空气阻力，乙球的重力势能和动能相互转化，故乙球的机械能守恒．3.B内能【解析】当小球加速下滑到达A点后，弹簧开始压缩，弹力逐渐增大，在斜面C点停止，所以小球从A点先向下加速，后向下减速，在B点最终静止，则在B点时受力平衡，故第一次下降时从A到B加速，从B到C减速，小球第一次下降经过斜面的B点时动能最大；小球上升时不能再回到O点的原因主要是小球克服摩擦做功，将部分机械能转化成了内能．4. D【解析】无人扫地车在平直的路面上匀速行驶的过程中，不断将地面上的落叶吸入车内，车的质量增大，速度不变，所以车的动能变大；车的质量增大，沿平直路面行驶，所以车的重力势能增大．故选D.5. D 【解析】卫星加速升空过程中，质量看做不变，速度增大，高度增加，故动能增加，重力势能增加，机械能总量在增加，D正确．故选D.6. C 【解析】铁球在C点时位置最高，速度最小，动能最小，A错误；铁球在B点时位置最低，速度最大，重力势能最小，B错误；铁球在A到B的过程中，高度降低，速度增大，重力势能转化为动能，C正确；铁球在B到C的过程中，高度增加，动能转化为重力势能，速度减小，D错误．故选C.7. BC8.(1)物体B移动的距离(2)即将碰撞B时高度(3)增大B的质量(4)合理小球运动距离越大，小球的动能越大。

2020-2021中考物理功和机械能问题-经典压轴题附详细答案

一、初中物理功和机械能问题1．如图是滑雪运动员收起雪杖后从高处滑下的情景，对此过程A．运动员下滑过程中动能增大，重力势能也增大B．运动员下滑过程中，动能的增加量等于重力势能的减小量C．运动员的动能是由重力势能转化来的D．运动员弓着腰，是为了通过降低重心来增大惯性【答案】C【解析】【详解】A．运动员下滑过程中，质量不变，速度越来越大，高度不断变小，所以动能增大，重力势能减小，故A错误；B．运动员下滑过程中，由于要克服摩擦做功，有一部分动能转化为内能，所以动能的增加量小于重力势能的减小量，故B错误；C．运动员下滑过程中，动能增大，重力势能减小，所以，运动员的动能是由重力势能转化来的，故C正确；D．运动员弓着腰，是通过降低重心来增加稳度，不能改变惯性的大小，故D错误。

故选C。

2．在2020年央视春晚杂技“绽放”的表演中，当其中一名杂技演员被抛出后，其仍可在空中继续向上运动，如图所示，则下列说法中正确的是（）A．被抛出的杂技演员在向上运动的过程中，仍受到惯性的作用B．被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中，其惯性不断减小C．被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中，其机械能不断减小D．被抛出的杂技演员在向上运动的过程中，其受到向上的抛力大于其重力【答案】C【解析】【分析】【详解】A．惯性是物体固有的属性，它不是力，所以把惯性说成“受惯性作用”是错误的，被抛出的杂技演员能够向上运动，是因为物体具有惯性。

故A错误；B．惯性是物体固有的属性，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的运动状态、所处位置、形状、受力情况等无关。

被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中，因为质量不变，所以惯性大小不变。

故B错误；C．被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中，杂技演员除了受重力外，还受到空气阻力，质量一定，高度增加，重力势能增加，速度减小，动能减小，此过程中，演员减小的动能转化为演员的重力势能和用于演员克服空气摩擦阻力做功，所以，此过程机械能不守恒，机械能总量减小，故C正确；D．被抛出的杂技演员在向上运动的过程中，演员只受到重力和空气阻力，这两个力都是阻碍演员向上运动的，演员不受向上的抛力，演员是由于惯性向上运动的，惯性不是力，所以演员所受合力方向向下，所受合力方向与运动速度方向相反，演员向上做减速运动。

11.4机械能及其转化(原卷版+解析)-2021-2022学年八年级物理下册高频易错必刷题汇编(人教

11.4 机械能及其转化高频易错必刷题汇编【高频考点精讲】1、机械能的概念（1）动能和势能之和称为机械能，动能和势能是机械能的两种表现形式。

（2）大小：物体具有的机械能是指动能和势能的总和。

2、动能和势能的转化与守恒（1）动能和重力势能之间可以相互转化。

动能和重力势能之间的相互转化一般发生在只受重力作用下的运动过程中，例如滚摆在下降的过程中，越转越快，它的重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能；滚摆在上升过程中，越转越慢，它的重力势能越来越大，动能越来越小，动能转化为重力势能。

（2）动能和弹性势能之间可以相互转化。

动能和弹性势能之间的相互转化可以发生在同一物体上，也可以发生在不同物体之间，例如，从高处落下的皮球与地面撞击的过程中，由于皮球发生弹性形变，皮球的动能转化为弹性势能，皮球在恢复形变的过程中，它的弹性势能转化为动能。

拉弯的弓把箭射出去的过程中，拉弯的弓具有弹性势能，射出去的箭具有动能，这是弓的弹性势能转化为箭的动能。

（3）在动能和势能相互转化的过程中，如果没有机械能和其它形式的能量之间的相互转化，则机械能的总量保持不变，这就是机械能守恒定律。

3、机械能守恒条件（1）机械能守恒：如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和不变。

（2）做功角度：①只有重力或弹力做功，没有其它的力做功；②其它力不做功或其它力做功的总和为零。

【热点题型精练】一、选择题1．（2021•青岛中考）如图所示，舰载机既要在航母上起飞，又要在航母上降落。

下列说法正确的是（）A．舰载机加速升空的过程中，它的机械能不变B．空中加油机对匀速飞行的舰载机加油过程中，舰载机动能不变C．舰载机的着舰速度越快，它的惯性越大D．舰载机着舰时，阻拦索的拉力改变了它的运动状态2．（2021•凉山州中考）如图所示，将同一小球按照不同方向从离地面相同高度的相同位置两次抛出，初速度大小相等，小球第一次落地速度为v1，小球第二次落地速度为v2，不计空气阻力，比较v1和v2的大小，正确的是（）A．v1＝v2B．v1＜v2C．v1＞v2D．无法比较3．（2021•绍兴中考）滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。

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中考总复习：机械能及其转化-典型例题解析
类型一、基础知识
例1、（2016•济宁）如图，小希玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程。

下列分析正确的是（）
A．在a状态时弹簧的弹性势能最大，小希的机械能为零
B．a→b的过程中，弹簧的弹力越来越大，在b状态时弹力最大
C．b→c的过程中，弹簧的动能转化为小希的重力势能
D．a→c的过程中，小希先加速后减速，在b状态时速度最大
【答案】C
【解析】
A、据图可知，a状态时弹簧的弹性势能最大，由于机械能等于动能加势能，所以机械能不是零，故A错误；
B、a→b的过程中，弹簧的形变程度变小，所以具有的弹性势能变小，即到达b点时，弹簧恢复原状，所以弹性势能变为最小，故B错误；
C、a→b的过程中，弹簧的形变程度变小，即弹性势能转化为动能，即到达b点动能最大，b→c的过程中，动能转化为小希的重力势能，故C错误；
D、a→b的过程中，在b点下方点某点，弹力等于重力时，小希的速度最大，故D错误。

例2、如图，研究动能的大小与哪些因素有关的实验，下列说法不正确的是（）
A．该实验的设计思路是采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小
B．该实验研究的基本方法是控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量相等
C．在实验器材的选择时，可以不考虑斜面的光滑程度，被撞木块的质量和软硬等因素
D．实验过程中，让同一小球从不同高度落下，目的是为了让小球获得不同的运动速度
【答案】C
【解析】
A、球的动能是从木块被推出的距离看出的，这里采用了转换法的思想，故A正确；
B、球的动能与质量和速度都有关系，根据控制变量法，如分别控制h、m等；故B正确；
C、斜面的光滑程度影响小球滚下的速度，故该选项说法不正确；
D、球的速度与球在斜面上的高度有关，从不同高度落下，目的是为了让小球获得不同的速度，故D正确。

【变式】探究“动能的大小与质量的关系”的实验数据如下。

下列说法正确的是：（）
小球质量m/g 10 20 30
木块移动距离s/cm 8.3 16.8 25.2
A．实验时，让小球从斜面的同一高度自由滚下B．小球动能的大小通过木块移动的距离来判断
C．物体质量越大，动能一定越大D．实验过程中运用了控制变量法和转换法
【答案】ABD
例3、受高空落物伤人的启示，美军正在研制一种名为“上帝之杖”的太空武器。

“上帝之杖”实质就是高密度、耐高温的金属棒，它要依托太空平台的搭载，借助小型火箭助推和高空下落产生的巨大动能，对地球战略目标实施打击，破坏力巨大。

它攻击目标的巨大能量主要来源于（）
A．小型火箭助推动能B．与大气摩擦产生的能量
C．“上帝之杖”本身的内能D．下落过程重力势能转化的动能
【答案】D
【解析】“上帝之杖”在高空下落过程中，质量不变，而高度越来越小，因此其重力势能越来越小，
但它的速度越来越快，因此动能越来越大，在下落过程重力势能转化为动能，它获得的动能越大，破坏力就越强。

【变式】如图，过山车在运动过程中，若不计能量损失，只有动能和势能的相互转化。

则（）
A．A点机械能小于B点机械能B．D点动能最大，A点势能最大
C．D点动能最大，A点机械能最大D．A点势能最大，机械能最大
【答案】B
例4、如图，一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业，该洒水车的机械能，重力势能，动能。

（填“变大”“变小”“不变”）
【答案】变小，变小，变小。

【解析】（1）洒水车v、h不变，m减小，所以动能减小，重力势能减小，机械能减小。

类型二、知识运用
例5、（2016•徐州二模）如图是一种神奇的“魔罐”，其制作方法是：橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，在橡皮筋的中间系一个钩码．当你将“魔罐”在水平地面上滚出后，它能自动滚回来的原因是：能转化为能，“魔罐”滚回来后不能回到原抛出点的位置，主要原因是。

【答案】弹性势；动；克服摩擦做功，机械能减小
【解析】魔罐在开始滚动的时候，具有动能，滚动的过程中，罐子动能转化为橡皮筋的弹性势能，当动能为0时，弹性势能最大，魔罐开始向回滚动，在魔罐滚回来的过程中橡皮筋弹性势能减小，罐子动能增大，弹性势能转化为动能；由于罐与地面之间存在着摩擦力，所以罐的机械能会减小，即一部分机械能会转化为内能，故魔罐滚回来后不能回到原抛出点的位置。

【变式】如图，小明从滑梯上下滑，在这一过程中，他的（）
A．动能转化为重力势能B．重力势能全部转化为动能
C．机械能保持不变D．机械能一定减少
【答案】D
例6、如图，小球从左端由静止释放，在左右摆动过程中，不计空气阻力，则不正确的是（）
A．从最高点运动到最低点的过程，重力势能转化为动能
B．从最低点运动到最高点的过程，动能转化为重力势能
C．左侧最高点的高度大于右侧最高点的高度
D．左侧最高点的高度等于右侧最高点的高度
【答案】D
【变式】如图，小球在地面弹跳的频闪照片。

以下分析正确的是（）
A．小球在下落时，它的重力势能减小，动能不变
B．小球在上升时，它的重力势能减小，动能减小
C．小球在弹跳过程中，它的高度下降，机械能减小
D．小球在弹跳过程中，它的高度下降，机械能不变
【答案】C。