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第1讲 机械能
考点通关 直击考什么
考点1 能量
1．概念：一个物体能对另一个物体做①_ _ _ _ ，就表明这个物体具有能量。
2．物理意义：表示物体做功本领（物体有能量不一定就会做功。）。物体的能量越大，能对另一个物体做的功就越②_ _ _ _ 。
考点2 动能和势能
定义 影响因素
动能 物体由于③_ _ _ _ 而具有的能量 物体的速度越大，质量越大，动能越④_ _ _ _
势能 重力势能 物体由于⑤_ _ _ _ _ _ 而具有的能量 物体的质量越大，高度越高，重力势能越⑥_ _ _ _
弹性势能 物体由于发生弹性形变而具有的能量 物体的弹性形变越大，弹性势能越⑦_ _ _ _
考点3 机械能及其转化
1.机械能：动能和势能统称为机械能（一个物体具有的机械能的大小等于动能与势能之和。）。
2．动能和势能的相互转化：动能和势能可以相互⑧_ _ _ _ ；动能可以同时转化为两种势能，某种势能也可以同时转化为动能和另一种势能。
3.机械能守恒：只有动能和势能相互转化时，机械能的总和不变，即机械能守恒。
夯基综合练
1．如图所示，小球从光滑斜面的处由静止自由下滑，沿光滑水平面运动至处开始压缩弹簧至处。则到过程小球的动能_ _ _ _ （选填“增大”“减小”或“不变”）；到过程弹簧的_ _ _ _ _ _ 能增大。
2．如图所示，不计空气阻力，小球从点到点，重力势能转化为_ _ _ _ 能；小球在点的机械能_ _ _ _ 在点的机械能。
苏科图12-9
命题研究 聚焦怎么考
命题点1 动能和势能★☆☆
考向命题点1
近几年的中考题主要考查在真实情境下，根据动能和势能的影响因素，判断动能和势能及其变化趋势。
1．[2024盐城]掷实心球是我市中考体测项目之一。不计空气阻力，投掷后的实心球在上升过程中（ ）
A．动能变大，重力势能变大 B．动能变小，重力势能变小
C．动能变小，重力势能变大 D．动能变大，重力势能变小
妙招
不计阻力的运动过程中物体的机械能通常守恒。此过程动能和势能相互转化，一个增大则另一个必然减小。
2．[2023无锡]在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．皮球下落过程中动能转化为重力势能
B．皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹性势能
C．形成圆斑B时皮球是从更高处下落的
D．形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更小
3．[2023盐城]小华利用橡皮筋和钩码制作了如图所示的“魔罐”。在水平地面上用手将它推出，滚动一段时间后，它能自动折返。“魔罐”被推出后向前滚动的过程中 （ ）
A．动能转化为弹性势能 B．弹性势能转化为动能
C．重力势能转化为弹性势能 D．弹性势能转化为重力势能
思路
1.读懂题干：魔罐被推出去还能自动折返是橡皮筋的作用，则此过程的能量转化必然有弹性势能的参与。
2.研究过程：魔罐折返时，橡皮筋被拧紧后的弹性势能转化为动能，则魔罐被推出时动能转化为弹性势能使橡皮筋被拧紧。
4．[2025扬州]如图是《天工开物》记载的我国古人磨面的场景。水从高处流下来,_ _ _ _ _ _ 能转化为_ _ _ _ 能,冲击水轮机带动石磨转动。石磨接触面粗糙,是为了增大_ _ _ _ _ _ 。
5．[2024常州节选]2024年3月26日，美国“弗朗西斯·斯科特·基”大桥被“达利”号集装箱船撞毁，如图所示。撞击时，虽然船速较慢，但由于船的_ _ _ _ 很大导致其_ _ _ _ 能很大，使得船将大桥撞毁。
命题点2 机械能的变化★☆☆
考向命题点2
考题常基于真实情景，要求学生根据动能和势能的变化趋势，或是否受阻力作用，判断机械能的变化趋势。
6．[2025连云港]2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号遥二十运载火箭成功将三名航天员送入中国空间站。关于神舟二十号飞船加速升空的过程，下列说法正确的是（ ）
A．动能增加，重力势能不变，机械能增加
B．动能增加，重力势能增加，机械能增加
C．动能不变，重力势能减小，机械能减小
D．动能减小，重力势能增加，机械能不变
7．[2023南通]如图所示，从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起，你认为排球运动的轨迹最有可能的是（ ）
A． B．
C． D．
方法
物体在实际运动过程中会受空气阻力，则会有部分机械能转化为内能，若无补充，则机械能总量减少，即排球弹起的高度会越来越小。
综合提升
机械能和力的综合问题
提升技巧
当物体质量不变，但是在外力的作用下运动时，其动能、重力势能、机械能变化情况的判断思路：
1.动能：对物体进行受力分析，若物体受力平衡（静止或做匀速直线运动），则其动能不变；若受力不平衡，且速度增大，则其动能增大，反之减小。
2.重力势能：判断物体所在位置的高度是否变化，若物体高度增大，则重力势能增大；若物体高度减小，则重力势能减小。
3.机械能：若外界对物体做功或物体对外界做功，则物体的机械能会相应增大或减小；若物体运动时，只涉及动能和势能的相互转化，则机械能不变。
8．[2023宿迁]如图甲所示，重为的正方体滑块套在水平放置的方管上，在水平向右风力的作用下，滑块向右做匀速直线运动。将方管按图乙竖直放置后，滑块竖直向下运动。假设滑块受到风力的大小和方向始终保持不变，其受到方管的摩擦力等于它们间压力大小的0.9倍，方管足够长且忽略空气阻力。关于图乙中的滑块，下列说法正确的是（ ）
A．滑块受到的摩擦力等于重力
B．滑块先加速，然后匀速
C．滑块先加速，后减速，最后静止
D．滑块的动能一直增大
9．如图1，物体静止在电梯底部，其上表面通过轻质弹簧与电梯顶部相连。对电梯底部的压力用表示，忽略和电梯的形变。时间内，电梯静止，弹簧处于伸长状态，时刻后电梯由静止开始沿竖直方向运动。时间内随时间变化的图线如图2，则（ ）
A．内，电梯可能向上运动
B．内，的机械能保持不变
C．内，电梯一定做加速运动
D．内，弹簧对的拉力不变
重点实验 多维透析
实验17 探究影响动能大小的因素★★☆
实验要点梳理
1.影响物体动能的因素有质量和速度，实验应注意控制变量法的应用。
2.本实验的研究对象是从斜面上滑下的物体（小球），而非水平面上被撞击的物体（木块）。但是实验结论是通过木块被撞击后移动的距离来体现的，该实验思想为转换法。
3.若水平面光滑，则木块和小球将一直运动下去，无法分辨哪次木块运动得更远，不能完成本实验。
实验一题透练
问题
如图为某学习小组“探究影响动能大小的因素”的实验操作（图1、图2、图3中小球质量分别为、、）。
基础设问
证据
（1） 让小球从同一高度由静止开始滚下，目的是使小球到达水平面时具有相同的_ _ _ _ 。
（2） 实验中通过比较木块B被小球撞击后移动的距离来判断_ _ _ _ （选填“木块”或“小球”）具有动能的大小，这种方法在物理实验中属于_ _ _ _ 法。
解释
（3） 小华认为图2、图3两次由实验可以判断动能大小与速度的关系，你认为该观点是_ _ _ _ （选填“正确”或“错误”）的，理由是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（4） 通过比较图_ _ _ _ 和_ _ _ _ 可以判断动能大小与物体质量的关系。
拓展设问
（5） [2025无锡模拟]若水平面绝对光滑，本实验_ _ _ _ （选填“能”或“不能”）达到实验目的。
（6） ［科学论证］ 另一小组的同学用图4所示装置进行实验。小车C从斜面上滑下，它的_ _ _ _ _ _ _ _ 转化为动能，碰上物体D后，小车C的部分_ _ _ _ 转移给了物体D，在整个过程中机械能总量_ _ _ _ 。
创新设问
交流
（7） 得出正确的实验结论后，小华又用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，如图5所示，观察到木块被撞击后移动的情况是_ _ _ _ 。（本小题铁球滚动时所受摩擦力忽略不计）
图5
A．质量大的铁球将木块推动的距离较远
B．质量不同的铁球将木块推动的距离相同
（8） 在探究动能的大小与质量的关系时，小华又提出新的实验方案：在图1实验的基础上，取走木块，让质量不等的小球从斜面同一高度由静止开始下滑，最终小球静止在水平长木板上的某处（设木板足够长），测出小球在木板上通过的距离，然后分析数据即可得出结论。你认为这种方案是否可行？_ _ _ _ _ _ 。请说明原因：_ _ _ _ _ _ 。
第1讲 机械能
考点通关 直击考什么
考点1 能量
1．功
2．多
考点2 动能和势能
运动； 大； 被举高； 大； 大
考点3 机械能及其转化
2．转化
夯基综合练
1．不变； 弹性势
2．动； 等于
命题研究 聚焦怎么考
命题点1 动能和势能★☆☆
1．C
2．B 3．A
4．重力势； 动； 摩擦力
5．质量； 动
命题点2 机械能的变化★☆☆
6．B 7．A
综合提升
8．D
[解析]对图甲中滑块进行受力分析，滑块对方管的压力大小等于它的重力，即；其受到方管的摩擦力；滑块在水平向右风力的作用下向右做匀速直线运动，风力等于摩擦力。对图乙中滑块在竖直方向上进行受力分析，受到竖直向下的重力，竖直向上的摩擦力；滑块受到方管的摩擦力。由力与运动的关系分析可知，、、错误；由于滑块的速度一直增大，质量不变，所以动能一直增大，故正确。
9．D
[解析]物体静止在电梯底部，弹簧处于伸长状态，内，电梯静止，物体也静止，受力平衡，则受到重力、地面的支持力和弹簧的拉力，由于压力与支持力是相互作用力，大小是相等的，则有；内，压力变为小于的，弹力和重力不变，此时，则物体受力不平衡，由静止变为运动，速度变大了，且运动方向应与较大的力方向相同，说明电梯是向下加速运动的，错误。内，压力恢复到静止时的大小，说明受力平衡，因而是匀速下降，动能不变，而重力势能减小，机械能减小，错误。内，压力大于，此时，电梯向下减速运动，错误。由于忽略和电梯的形变，因而弹簧的长度始终不变，形变大小不变，因而弹簧的弹力保持不变，内，弹簧对的拉力不变，正确。
重点实验 多维透析
实验17 探究影响动能大小的因素★★☆
实验一题透练
（1） 速度
（2） 小球； 转换
（3） 错误； 没有控制小球质量相同
（4） 1； 2
（5） 不能
（6） 重力势能； 动能； 变小
[解析]小车从斜面上滑下的过程中重力势能转化为动能，因克服摩擦力做功，且碰撞会有能量损失，机械能变小。
（7） B
[解析]弹簧的压缩程度相同，则具有的弹性势能相同，转化成的动能相同，所以铁球推动木块移动的距离也相同。
（8） 不可行； 见解析
[解析]在探究动能的大小与质量的关系时，应控制速度相同，质量不同，但质量不同的小球在相同表面受到的阻力不同，所以该方案不可行。

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