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2026届中考物理一轮复习 力学：机械能及其相互转化 知识点专练
【知识点1】机械能的理解
1、如图是一款用于某校“五四”汇演航拍的新型智能无人机，在它竖直向上匀速运动的过程中（　　）
A. 动能增大，重力势能增大，机械能增大
B. 动能减小，重力势能增大，机械能不变
C. 动能不变，重力势能增大，机械能增大
D. 动能减小，重力势能增大，机械能减小
2、如图所示，海天同学将小球由a点静止释放，小球在管道内沿abcd运动，ab段和bc段内壁光滑，cd段内壁粗糙，a点略高于c点，b点与d点等高。下列说法正确的是（　　）
A.从a到c的过程中，小球重力势能不变
B.小球在c、d两点的动能可能相等
C.从a到d的过程中，小球运动到d点时，动能最大
D.从a到d的过程中，小球机械能守恒
3、有一种声控玩具，只要对着它拍一下手，就会动作起来。这种玩具所接受信号的能量是（　　）
A.电磁能
B.光能
C.机械能
D.化学能
4、北京时间2024年4月21日7时45分，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将遥感四十二号02星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。下列关于发射过程中描述正确的是（　　）
A.火箭上升过程中，02星的质量变小
B.火箭上升过程中，02星相对于地面是运动的
C.火箭升空的原理与喷气式飞机升空原理相同
D.火箭加速升空过程中机械能不变
5、2024年春晚舞蹈诗剧《锦鲤》的演员们，既是一群活泼的少女，又是一群嬉戏的“锦鲤”，“灵性相通”的意象直击观众心底的柔软和纯真。如图所示，在威亚的拉力作用下，整齐划一地匀速上升的演员们（　　）
A. 是相对运动的
B. 机械能不断增大
C. 所受合力竖直向上
D. 所受拉力不做功
6、 为了提高环境质量，经常有如图所示的喷雾车在街道上喷雾作业。喷雾车作业时保持匀速直线运动，下列说法正确的是（　　）
A. 喷雾的目的是为了清洁地面
B. 喷出的水雾是水蒸气液化形成的
C. 喷雾车的动能不变
D. 喷雾车的重力势能变小
7、2024年5月7日，河北省首条低空无人机物流运输航线试航成功。下图为正在运输货物的无人机，下列说法正确的是（ ）
A. 无人机上升过程中，货物的重力势能可能减小
B. 无人机水平匀速飞行时，货物的机械能保持不变
C. 无人机在某一高度悬停时，货物的机械能一定为零
D. 无人机下降过程中，货物的动能一定增大
8、2021年10月16日，神舟十三号载人飞船进入太空，与中国天宫空间站实现自动交会成功对接，12月9日天宫课堂第一课开讲。王亚平进行了水球光学实验，当她往水球中注入一个气泡，我们看到水球上现出她的一大一小，一正一反的双重人像（如图所示）。下列叙述不正确的是（　　）
A.神舟十三号在加速升空过程中机械能变大
B.对接后，神舟十三号相对天宫空间站是静止的
C.水球上出现的正立缩小的人像是凸透镜成像
D.太阳能电池板将太阳能转化为电能，可供空间站使用
9、小明背着书包匀速上楼，如果说书包是静止的，则选择的参照物是 　 ；此时小明的重力势能 　 　，机械能 　 　（后两空选填“变大”“变小”或“不变”）。
10、2024年1月23日，力箭一号遥三商业运载火箭在我国酒泉卫星发射中心发射升空，将搭载的5颗卫星顺利送入预定轨道。火箭点火后向下喷出高温、高压的燃气，火箭加速上升，说明物体间力的作用是 　 　的；火箭加速上升时，若认为火箭是静止的，则所选的参照物是 　 　，在此过程中卫星的机械能 　 　（选填“增大”或“减小”）。
11、连云港跨海大桥全长约4.5km，桥面道路单向宽度17m，若一辆洒水车以15km/h的速度匀速通过该大桥给路面洒水降温，则需要 　 　h；洒水车的机械能 　 　（选填“增大”“减小”或“不变”），以洒水车为参照物，桥是 　 　（选填“运动的”或“静止的”）。
12、载人飞船实现了中国人的“飞天梦”。如题图所示的是载人飞船返回舱减速着陆的情景，在返回舱减速下降的过程中，动能 　 　，重力势能 　 　，机械能 　 　（选填“增加”“减少”或“不变”）。
13、小明用橡皮筋做了以下一些实验：
（1）如图甲，小明制做橡皮筋测力计：
将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码（图甲所示），此时橡皮筋的固定点到钩码上沿长度为______cm，记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋的伸长量Δx，这是利用使物体发生______的外力越大，物体的形变就越大。
（2）图乙，小明把一本厚厚的书放在桌面上，用一根橡皮筋拉动它匀速前进，然后在书和桌面间垫几支圆柱形铅笔，再次拉动它匀速前进，根据橡皮筋______，比较两种情况下摩擦力大小，得出变滑动为滚动可以减小物体间摩擦。
（3）图丙，小明在一个罐子的盖和底各开两个小洞。用细线将一个钩码系在橡皮筋的中部，将橡皮筋在盖子和罐底的小孔固定，做成“魔罐”，小明将“魔罐”在水平地面上滚出去后“魔罐”又会自己往回滚，在“魔罐”滚回来的过程中，能量转化是：______。
【知识点2】动能和势能的转化
1、(2025 重庆B卷)2023年5月30日,我国用长征二号F遥十六运载火箭成功发射神舟十六号载人飞船.如图是飞船与火箭组合体加速上升的情境，以下分析恰当的是(　　)
A.飞船的机械能在减小
B.飞船相对于火箭是运动的
C.火箭在对飞船做功
D.火箭采用液氧、液氢作为推进剂不环保不高效
2、跳远运动的几个阶段如图所示，则运动员（　　）
A.助跑阶段机械能不变
B.起跳时机械能为零
C.经过最高点时重力势能最大
D.经过最高点时动能最大
3、(2025 兰州)跳水项目一直以来都是我国的王牌实力项目，关于跳水运动员从跳板起跳到落入水中的过程，下列分析不正确的是(　　)
A.跳板被压弯，说明力可以改变物体的形状
B.运动员腾空上升阶段，动能转化为重力势能
C.运动员入水后继续下降，水对脸部的压强逐渐增大
D.运动员入水后随着速度的减慢，惯性不断减小
4、如图所示为某次蹦极运动的精彩瞬间，若一游客从平台上由静止开始下落。从开始下落至第一次到达最低点的过程中，游客的（　　）
A. 动能一直增大
B. 重力势能一直减小
C. 机械能保持不变
D. 机械能一直增大
5、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
6、茶美在球场上将篮球斜向上抛出，篮球被抛出后的运动轨迹如图甲所示，a、c两点的动能和重力势能如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A.球在运动过程中机械能不守恒
B.球上升过程中动能增大，重力势能减小
C.a点离地高度比c点低
D.球从a点运动到c点过程中，球的重力势能一直保持不变
7、如图所示，人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中，机械能是守恒的，当卫星从远地点向近地点运动时，下列说法正确的是（ ）
A. 动能减小，重力势能增大
B. 动能转化为重力势能
C. 动能增大，重力势能减小
D. 卫星的速度一直在减小
8、 科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测，给出了从1994年到2002年间恒星S2的位置如图所示，科学家认为S2恒星的运动轨迹是一个椭圆。推测银河系中心可能存在着超大质量的黑洞。忽略S2恒星质量的变化，根据图片信息，下列说法中正确的是（　　）
A. 黑洞可能位于椭圆轨道内部的P点
B. S2恒星在运动过程中所受合力为零
C. S2恒星在1995年时期的动能大于2001年时期的动能
D. S2恒星在1995年时期的重力势能大于2001年时期的重力势能
9、如图甲所示是足球比赛中某球员传球后足球在空中飞行的一段运动轨迹，忽略空气阻力，图乙是该足球落地后弹跳的过程。关于以上两过程下列说法正确的是（　　）
A.图甲中足球从A点移动至B点的过程中，球员对球做了功
B.图甲中足球在A点移动至B点的过程中，动能转化为重力势能
C.图乙中A、B两点为同一高度，该足球在这两点机械能相等
D.图乙中足球在最高点D点的动能为零
10、(2022·广州)如图，小芳设想利用升降台让球越弹越高。将球从M点竖直向下以某一速度抛出，球经静止在位置a的水平台面反弹后，到达的最高点为N；经台面反弹后上升过程中，球的动能________(选填“增大”“不变”或“减小”)，N点________(选填“可能”或“不可能”)比M点高。球从N点下落时，水平台面已升至合适的位置b并保持静止，球再次经台面反弹后，到达的最高点P________(选填“可能”或“不可能”)比N点高。
11、撑杆跳高运动员从起跑到最后落在海绵垫子上，能量发生了多次转化。起跑过程中运动员获得　 　，然后撑杆点地并发生弯曲，说明撑杆的　 　增加了，撑杆恢复原状将运动员顶起时，对运动员做功，增加了运动员的　 　，最后运动员从最高处落向垫子的过程中，速度　 　（选填“变大”或“变小”或“不变”）。
12、阅读短文，回答问题。
避险车道是与公路主干道相连的一段距离很短的分岔专用车道，供失控车辆安全减速。一般设置在长陡坡的拐弯处，保证驾驶员能看到（如图甲）。这种车道很特别，一般长度在50～100米，有一定的坡度，路面上铺着疏松的石子。沙土层，两侧及顶部用废旧轮胎或防撞桶围起来（如图乙、丙）。避险车道很大程度上解决了汽车刹车失灵时的安全隐患，请你联系所学物理知识，解答下列问题。
（1）失控车辆驶入避险车道时，动能 ，重力势能 。（均选填 “增大”“减少”或“不变”）
（2）紧急刹车时，人由于 会向前倾，因此，为了安全起见，不能 行驶。
（3）废旧轮胎和防撞桶起到缓冲的作用，车的动能转化为 能，使车减速。
13、(2025丽水)重为0.027牛的乒乓球,从1米高的A 点自由下落,第一次落地弹起至0.6米的最高点B(如图甲).将乒乓球置于装有适量水的杯子中，一起从1米高处自由下落，杯子落地后乒乓球弹起的高度远大于1米(如图乙).
(1)图甲中的乒乓球从A点下落到弹起至 B点的过程中，机械能减少 焦；
(2)图乙中的乒乓球弹起的高度远大于1米，是由于乒乓球弹起瞬间机械能增大，此时对乒乓球做功的物体是 .
14、跳伞运动员从足够高的悬停直升机上跳下，其下落过程简化为竖直向下的直线运动(图甲)。运动员从O位置由静止开始加速运动到A位置，立即打开降落伞(开伞后人和伞所受空气阻力突然增大且大于总重力)，在B位置安全着地。若下落过程中空气阻力随速度的增大而增大，请在图乙中画出运动员从O位置到B位置(刚好触地)这一过程中，动能Ek随位置S变化关系的大致图象。
【知识点3】机械能守恒
1、2023年5月10日，搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭在我国文昌航天发射场点火发射，约10分钟后，船箭成功分离并进入预定轨道绕地球飞行，发射取得圆满成功。下列说法正确的是（　　）
A.天舟六号飞船进入预定轨道后将不受地球吸引
B.天舟六号飞船进入轨道后绕地飞行的过程中处于平衡状态
C.发射过程中火箭的机械能不守恒
D.火箭加速升空时，火箭的动能转化为重力势能
2、如图所示，一小球从弧形槽的点由静止滚至另一端，所能到达的最高位置是点，在此过程中不考虑空气阻力。下列说法中错误的是(　　)
A.小球在重力的作用下由点滚至点，速度会越来越快
B.若弧形槽的内表面光滑，则小球在点受到的重力和支持力是一对平衡力
C.小球可以由点滚动到点是因为小球有惯性
D.若弧形槽内壁绝对光滑，则点将与点等高
3、根据下列图示分析说法正确的是（　　）
A.甲、乙两图中用简单机械（不计自重及摩擦）匀速提升同一物体，所需动力F1>F2
B.丙、丁两图中若F3=F4，物体分别沿粗糙斜面和光滑水平面都移动了4m，斜面上做功多，功率也快
C.丙图中斜面倾角变小，斜面的机械效率变小
D.丙图中若物块（撤去F3作用）由斜面顶点b匀速滑下，其机械能守恒
4、如图所示，一块较小的磁块吸附在铁板上向下滑动，铁板与磁铁的相互吸引力不变，每相同时间记录磁块的位置（用虚线框表示），磁块在MN段做匀速直线运动，则以下说法正确的是（　　）
A.磁块从N运动到M过程中机械能守恒
B.磁块所受的摩擦力始终等于重力
C.磁块对铁板的压力大小不变
D.MN段和OP段重力做功的功率相同
5、跳远运动的几个阶段如图所示，运动员起跳，脚离开地面后其机械能为E，若从起跳后、经过最高点，至落到沙地前，均忽略空气阻力，下列有关他的机械能（E）与其离地高度（h）的说法正确的是（　　）
A.h变化时，E保持不变
B.h变化时，E一直减小
C.E随h增大而增大，减小而减小
D.E随h增大而减小，减小而增大
6、2024年2月18日，国产商用飞机C919在2024年新加坡航空展的飞行预演上亮相，如图所示。这是国产大飞机首次在海外试飞。下列说法正确的是（　　）
A.飞机减速下降过程中，飞机的机械能逐渐减小
B.飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞行员的动能一直保持不变
C.飞机降落后，在水平跑道上滑行过程中，飞机的动能转化为重力势能
D.飞机匀速上升过程中，机械能守恒
7、(2025·烟台)跳水运动中蕴含着许多物理知识，如图所示，有关跳板跳水过程中能量变化的说法正确的是(　　)
A.运动员用力下压跳板的过程中，跳板的弹性势能减小
B.运动员被跳板向上弹起的过程中，重力势能减小
C.运动员离开跳板向上运动的过程中，动能减小
D.运动员从最高点下落的过程中，机械能增大
8、2023年5月21日，武汉大学牵头研制的“珞珈二号01星”随长征二号丙运载火箭以“一箭三星”的方式发射升空，成功入轨。如图甲所示是卫星在随火箭加速上升的情景，如图乙所示是人造地球卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地运行的示意图。下列说法正确的是（　　）
A.图甲火箭加速上升过程中，动能转化为重力势能
B.卫星随火箭加速上升时机械能一直增大
C.图乙卫星在绕地球运行时，机械能不守恒
D.卫星从近地点运动到远地点，势能转化为动能
9、根据体育活动的相应情景，如图所示的是投掷实心球的场景（不计空气阻力），实心球离开手后沿ABCD轨迹运动，最终静止在D位置。下列说法中正确的是（　　）
A.实心球离开手后仍能向前运动，是因为受到手的推力的作用
B.实心球从A位置运动到B位置的过程中，受到平衡力的作用
C.实心球从B位置运动到C位置的过程中，惯性不变
D.实心球从C位置运动到D位置的过程中，机械能守恒
10、(2025 凉山州)如图所示，从A点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示，C、F两处等高，D为球与水平地面的接触点，不计空气阻力，下列说法不正确的是(　　)
A.小球在C点的机械能等于在F点的机械能
B.小球在C点的动能大于在F点的动能
C.小球从E点到F点的过程中，机械能不变
D.小球从D点离开地面到达E点的过程中，动能转化为重力势能
11、(2025·东莞一模)“神舟十五号”载人飞船于2022年11月29日由长征二号运载火箭发射升空。飞船加速上升时，它的机械能逐渐________，到达预定轨道后与天宫空间站对接成组合体(如图甲所示)。当空间站组合体在运行轨道上由近地点向远地点运行的过程中(如图乙所示)，空间站组合体的动能________。(以上两空均填“增大”“减小”或“不变”)
12、如图所示，体积相同的两个小球甲和乙分别从竖直高度不同的半圆光滑轨道最高点处A点和B点，以和的速度开始运动，一直沿着轨道运动到最低处A′点和B′点，此时它们的速度分别为和，均忽略空气阻力。已知甲球在A点时的机械能等于乙球在B点时的机械能，且，则甲球在A′点时的机械能 （选填“>”“=”或“<”）乙球在B′点时的机械能； （选填“>”“=”或“<”）。
13、如图所示，将小球由A点沿光滑（不计摩擦力）斜面释放，则小球在 （选填“A”“”或“”）点位置的速度最大；小球在点的重力势能 点的重力势能，小球在点的机械能 点的机械能（后两空均选填“大于”“等于”或“小于”）。
14、(2014·广州)滚摆从如图位置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.这三个位置中：滚摆重力势能最大的是______、动能最大的是______、机械能最大的是______。(填写位置序号)
15、在真空管中，一个光滑小球被竖直向上弹出，每隔0.02s用相机拍摄记录小球位置，制成图中的轨迹示意图，B点为小球上升的最高点。
（1）A到B高度为0.72m，小球从A上升到B的平均速度为 。
（2）从A上升到B，小球的动能 ，机械能 。（均选填“增大”“减小”或“不变”）
（3）如果到达B点小球受到的力全部消失，则小球会处于什么运动状态？ 。
2026届中考物理一轮复习 力学：机械能及其相互转化 知识点专练（参考答案）
【知识点1】机械能的理解
1、如图是一款用于某校“五四”汇演航拍的新型智能无人机，在它竖直向上匀速运动的过程中（　　）
A. 动能增大，重力势能增大，机械能增大
B. 动能减小，重力势能增大，机械能不变
C. 动能不变，重力势能增大，机械能增大
D. 动能减小，重力势能增大，机械能减小
【答案】C
【解析】无人机在竖直向上匀速运动的过程中，质量不变，速度不变，动能不变；质量不变，高度增大，重力势能增大；机械能=动能+重力势能，机械能增大，故C符合题意，A、B、D不符合题意。
2、如图所示，海天同学将小球由a点静止释放，小球在管道内沿abcd运动，ab段和bc段内壁光滑，cd段内壁粗糙，a点略高于c点，b点与d点等高。下列说法正确的是（　　）
A.从a到c的过程中，小球重力势能不变
B.小球在c、d两点的动能可能相等
C.从a到d的过程中，小球运动到d点时，动能最大
D.从a到d的过程中，小球机械能守恒
【答案】B
【解析】从a到c的过程中，高度先降低后增大，小球重力势能先变小后变大，故A错误；
小球在c、d两点的动能可能相等，由于存在摩擦阻力，故可能做匀速运动，动能可能相等，故B正确；
从a到d的过程中，ac过程机械能不变，b点的动能最大，cd过程有摩擦力，故d动能小于b，因而小球运动到b点时，动能最大，故C错误；
从a到c的过程中，小球机械能守恒，cd过程机械能转化为内能而减小，故D错误。
3、有一种声控玩具，只要对着它拍一下手，就会动作起来。这种玩具所接受信号的能量是（　　）
A.电磁能
B.光能
C.机械能
D.化学能
【答案】C
【解析】拍手时手发出声音，引起空气的振动，声音在空气中以声波的形式向外传播，被玩具接收到，玩具内部电路接通，就会动作起来。
4、北京时间2024年4月21日7时45分，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将遥感四十二号02星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。下列关于发射过程中描述正确的是（　　）
A.火箭上升过程中，02星的质量变小
B.火箭上升过程中，02星相对于地面是运动的
C.火箭升空的原理与喷气式飞机升空原理相同
D.火箭加速升空过程中机械能不变
【答案】B
【解析】火箭上升过程中，02星的空间位置发生变化，其质量不变，故A错误；
火箭上升过程中，02星相对于地面的位置在发生变化，是运动的，故B正确；
火箭升空是由于物体间力的作用是相互的，而喷气式飞机升空是利用流体压强与流速的关系来升空的，故C错误；
火箭升空时，质量不变，速度增大，动能增大；质量不变，高度增大，重力势能增大，由机械能＝动能+重力势能知，机械能增大，故D错误。
5、2024年春晚舞蹈诗剧《锦鲤》的演员们，既是一群活泼的少女，又是一群嬉戏的“锦鲤”，“灵性相通”的意象直击观众心底的柔软和纯真。如图所示，在威亚的拉力作用下，整齐划一地匀速上升的演员们（　　）
A. 是相对运动的
B. 机械能不断增大
C. 所受合力竖直向上
D. 所受拉力不做功
【答案】B
【解析】在威亚的拉力作用下，整齐划一地匀速上升的演员们的相对位置不变，是相对静止的，故A不符合题意；
匀速上升的演员们的质量不变，速度不变，高度不断升高，动能不变，重力势能不断增大，机械能为动能与重力势能的总和，则机械能不断增大，故B符合题意；
运动员匀速上升，受力平衡，所受合力为0，故C不符合题意；
运动员受到的拉力竖直向上，运动方向竖直向上，运动员在拉力的方向上发生移动，则所受拉力有做功，故D不符合题意。
6、 为了提高环境质量，经常有如图所示的喷雾车在街道上喷雾作业。喷雾车作业时保持匀速直线运动，下列说法正确的是（　　）
A. 喷雾的目的是为了清洁地面
B. 喷出的水雾是水蒸气液化形成的
C. 喷雾车的动能不变
D. 喷雾车的重力势能变小
【答案】D
【解析】喷雾的目的是为了降尘，故A错误；
喷雾车喷出的水雾，状态没有发生变化，所以水雾的形成过程中没有发生物态变化，故B错误；
喷雾车作业时保持匀速直线运动，速度和高度不变，质量减小，所以动能和重力势能均减小，故C错误，D正确。
7、2024年5月7日，河北省首条低空无人机物流运输航线试航成功。下图为正在运输货物的无人机，下列说法正确的是（ ）
A. 无人机上升过程中，货物的重力势能可能减小
B. 无人机水平匀速飞行时，货物的机械能保持不变
C. 无人机在某一高度悬停时，货物的机械能一定为零
D. 无人机下降过程中，货物的动能一定增大
【答案】B
【解析】无人机上升过程中，货物的高度变大，重力不变，重力势能变大，故A错误；
无人机水平匀速飞行时，货物的质量、速度和高度不变，重力势能不变，动能不变，则机械能保持不变，故B正确；
无人机在某一高度悬停时，货物具有一定的高度，货物的重力势能不为零，则机械能不为零，故C错误；
若无人机下降过程中是匀速下降，则货物的动能不变，故D错误。
8、2021年10月16日，神舟十三号载人飞船进入太空，与中国天宫空间站实现自动交会成功对接，12月9日天宫课堂第一课开讲。王亚平进行了水球光学实验，当她往水球中注入一个气泡，我们看到水球上现出她的一大一小，一正一反的双重人像（如图所示）。下列叙述不正确的是（　　）
A.神舟十三号在加速升空过程中机械能变大
B.对接后，神舟十三号相对天宫空间站是静止的
C.水球上出现的正立缩小的人像是凸透镜成像
D.太阳能电池板将太阳能转化为电能，可供空间站使用
【答案】C
【解析】物体的动能与质量和速度有关，物体的重力势能与质量和高度有关。神舟十三号在加速升空过程中，质量不变，速度变大，高度变高，故动能变大，重力势能变大，所以机械能变大，故A正确；
对接后，以天宫空间站为参照物，神舟十三号相对天宫空间站的位置没有发生变化，所以是静止的，故B正确；
根据凹透镜成像规律知，水球上出现的正立缩小的人像是凹透镜成像，故C错误；
太阳能电池板将吸收的太阳能转化为电能，故D正确。
9、小明背着书包匀速上楼，如果说书包是静止的，则选择的参照物是 　 ；此时小明的重力势能 　 　，机械能 　 　（后两空选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】小明；变大；变大。
【解析】小明背着书包匀速上楼，以小明为参照物，书包没有位置变化，是静止的；高度发生变化，重力势能变大，由于匀速上楼，动能不变，机械能变大。
10、2024年1月23日，力箭一号遥三商业运载火箭在我国酒泉卫星发射中心发射升空，将搭载的5颗卫星顺利送入预定轨道。火箭点火后向下喷出高温、高压的燃气，火箭加速上升，说明物体间力的作用是 　 　的；火箭加速上升时，若认为火箭是静止的，则所选的参照物是 　 　，在此过程中卫星的机械能 　 　（选填“增大”或“减小”）。
【答案】相互；卫星；增大。
【解析】火箭点火后向下喷出高温、高压的燃气，燃气同时给火箭一个向上的推力使火箭加速上升，说明物体间力的作用是相互的。
火箭加速上升时，若认为火箭是静止的，则所选的参照物与火箭之间的位置没有发生变化，则所选的参照物是火箭搭载的卫星。
火箭加速上升时，质量不变，速度增大，动能增大；高度增大，重力势能增大；动能和势能之和为机械能，所以机械能增大。
11、连云港跨海大桥全长约4.5km，桥面道路单向宽度17m，若一辆洒水车以15km/h的速度匀速通过该大桥给路面洒水降温，则需要 　 　h；洒水车的机械能 　 　（选填“增大”“减小”或“不变”），以洒水车为参照物，桥是 　 　（选填“运动的”或“静止的”）。
【答案】0.3；减小；运动的。
【解析】洒水车通过大桥的时间为
洒水车匀速行驶向外洒水的过程中，质量变小，速度不变，它的动能变小，它的重心变低，重力势能变小，所以，它的机械能减小。
以洒水车为参照物，桥的位置发生了变化，是运动的。
12、载人飞船实现了中国人的“飞天梦”。如题图所示的是载人飞船返回舱减速着陆的情景，在返回舱减速下降的过程中，动能 　 　，重力势能 　 　，机械能 　 　（选填“增加”“减少”或“不变”）。
【答案】减少；减少；减少。
【解析】返回舱在减速下降过程中，质量不变，速度变小，动能减少；质量不变，高度变低，势能减少；机械能是动能与势能的总和，动能减少，势能减少，所以机械能也减少。
13、小明用橡皮筋做了以下一些实验：
（1）如图甲，小明制做橡皮筋测力计：
将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码（图甲所示），此时橡皮筋的固定点到钩码上沿长度为______cm，记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋的伸长量Δx，这是利用使物体发生______的外力越大，物体的形变就越大。
（2）图乙，小明把一本厚厚的书放在桌面上，用一根橡皮筋拉动它匀速前进，然后在书和桌面间垫几支圆柱形铅笔，再次拉动它匀速前进，根据橡皮筋______，比较两种情况下摩擦力大小，得出变滑动为滚动可以减小物体间摩擦。
（3）图丙，小明在一个罐子的盖和底各开两个小洞。用细线将一个钩码系在橡皮筋的中部，将橡皮筋在盖子和罐底的小孔固定，做成“魔罐”，小明将“魔罐”在水平地面上滚出去后“魔罐”又会自己往回滚，在“魔罐”滚回来的过程中，能量转化是：______。
【答案】(1)4.00 弹性形变 (2)长度变化 (3)橡皮筋的弹性势能转化为魔罐的动能
【解析】(1)橡皮筋上端下端分别位于0刻度线处和刻度尺“4cm”刻度线处，故其长度4.00cm。受到的外力使橡皮筋发生弹性形变。
(2)用橡皮筋拉动书本匀速前进，橡皮筋对书本的拉力与书本受到的摩擦力二力平衡，故两个力大小相等。橡皮筋对书本拉力的大小可以通过橡皮筋长度的变化体现出来。垫上铅笔后，书本受到的摩擦力变小，所以，橡皮筋的长度要变短。
(3)在将罐子滚出的过程中，橡皮筋发生弹性形变，故自身的弹性势能变大。橡皮筋回复原状时，本身的弹性势能转化为罐子的动能，驱动罐子往回滚动。
【知识点2】动能和势能的转化
1、(2025 重庆B卷)2023年5月30日,我国用长征二号F遥十六运载火箭成功发射神舟十六号载人飞船.如图是飞船与火箭组合体加速上升的情境，以下分析恰当的是(　　)
A.飞船的机械能在减小
B.飞船相对于火箭是运动的
C.火箭在对飞船做功
D.火箭采用液氧、液氢作为推进剂不环保不高效
【答案】C
【解析】飞船与火箭组合体加速上升时，速度加快高度增加，所以它的动能和重力势能都在增大，因此机械能应该增大的，故A错；飞船和火箭，它们是组合在一块的，因此它们没有发生位置的改变，是相对静止的，故B错；飞船受到火箭的推力作用，并且在力的方向通过一段距离，因此，火箭对飞船做了功，故C正确；使用液氢液氧燃料可以生成水，没有其他的影响，故D错。
2、跳远运动的几个阶段如图所示，则运动员（　　）
A.助跑阶段机械能不变
B.起跳时机械能为零
C.经过最高点时重力势能最大
D.经过最高点时动能最大
【答案】C
【解析】A、助跑阶段，运动员的质量不变，速度逐渐增大，因此动能增大；运动员的高度不变，因此重力势能不变。机械能等于动能和势能的和，动能增大，重力势能不变，因此机械能增大，故A错误；
B、起跳时，运动员的速度达到最大值，动能达到最大值，重力势能不变，机械能达到最大值，故B错误；
C、最高点时，高度达到最大值，因此重力势能也达到最大值，故C正确；
D、经过最高点时，竖直方向速度为零，物体的速度不是最大，所以动能不是最大，故D错误。
3、(2025 兰州)跳水项目一直以来都是我国的王牌实力项目，关于跳水运动员从跳板起跳到落入水中的过程，下列分析不正确的是(　　)
A.跳板被压弯，说明力可以改变物体的形状
B.运动员腾空上升阶段，动能转化为重力势能
C.运动员入水后继续下降，水对脸部的压强逐渐增大
D.运动员入水后随着速度的减慢，惯性不断减小
【答案】D
【解析】惯性只与物体的质量有关系，质量不变，惯性大小就不变化，故D错。
4、如图所示为某次蹦极运动的精彩瞬间，若一游客从平台上由静止开始下落。从开始下落至第一次到达最低点的过程中，游客的（　　）
A. 动能一直增大
B. 重力势能一直减小
C. 机械能保持不变
D. 机械能一直增大
【答案】B
【解析】游客从开始下落至第一次到达最低点的过程中，起始阶段：蹦极者从起始点跳下，此时弹性绳处于松弛状态，在重力作用下下落。将重力势能逐渐转化为动能，重力势能越来越小，动能越来越大；绳子拉伸阶段：当下降到一定高度后，绳子开始被拉长，蹦极者继续受到向下的重力，同时绳子也产生向上的弹力。此时，一部分重力势能继续转化为动能，另一部分则转化为弹性绳的弹性势能；受力平衡阶段：在某一时刻，蹦极者受到的重力和绳子的弹力达到平衡，此时速度达到最大，动能最大；减速下降阶段：随着绳子的继续拉伸，弹力逐渐大于重力，蹦极者开始做减速运动，此过程中，动能和重力势能继续转化为绳子的弹性势能，直到下降到最低点，此时动能和重力势能最小，弹性势能最大。综上可知，游客的动能先增大后减小，重力势能一直减小。下落过程中要克服空气阻力做功，消耗一部分机械能，则机械能一直减小。故B符合题意，A、C、D不符合题意。
5、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
【答案】C
【解析】投掷实心球时，实心球离开手后继续上升，是因为实心球具有惯性，此时实心球不再受到手的作用力；实心球在上升过程中，质量不变，速度减小，动能减小；高度增大，重力势能增大。故C符合题意，A、B、D不符合题意。
6、茶美在球场上将篮球斜向上抛出，篮球被抛出后的运动轨迹如图甲所示，a、c两点的动能和重力势能如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A.球在运动过程中机械能不守恒
B.球上升过程中动能增大，重力势能减小
C.a点离地高度比c点低
D.球从a点运动到c点过程中，球的重力势能一直保持不变
【答案】A
【解析】AC、根据图乙可知，a、c的高度相同，重力势能相同，a点的动能大于c点的动能，所以a点的机械能大于c点的机械能，由此可知，球在运动过程中机械能不守恒，故A正确、C错误；
B、球上升过程中质量不变，速度变小，动能减小，高度变大，重力势能变大，故B错误；
D、球从a点运动到c点过程中，球的质量不变，高度发生了改变，重力势能改变，故D错误。
7、如图所示，人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中，机械能是守恒的，当卫星从远地点向近地点运动时，下列说法正确的是（ ）
A. 动能减小，重力势能增大
B. 动能转化为重力势能
C. 动能增大，重力势能减小
D. 卫星的速度一直在减小
【答案】C
【解析】人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中，机械能守恒，从远地点向近地点运动时，高度减少，质量不变，重力势能减小，减小的重力势能转化为动能，所以动能增大，速度增大，故A、B、D错误，C正确。
8、 科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测，给出了从1994年到2002年间恒星S2的位置如图所示，科学家认为S2恒星的运动轨迹是一个椭圆。推测银河系中心可能存在着超大质量的黑洞。忽略S2恒星质量的变化，根据图片信息，下列说法中正确的是（　　）
A. 黑洞可能位于椭圆轨道内部的P点
B. S2恒星在运动过程中所受合力为零
C. S2恒星在1995年时期的动能大于2001年时期的动能
D. S2恒星在1995年时期的重力势能大于2001年时期的重力势能
【答案】D
【解析】银河系中心可能存在着超大质量的黑洞，黑洞对S2恒星的引力大，在引力作用下S2恒星会逐渐向黑洞靠近，所以黑洞可能位于椭圆轨道内部的Q点；由此可知S2恒星在1995年到2001年运行过程中，离黑洞越来越近，质量不变，高度变小，重力势能变小，整个运行过程中，在真空环境中运行，只存在动能与势能相互转化，所以动能变大。故A、C错误，D正确；
S2恒星在运动过程中运动轨迹是一个椭圆，故运动状态不断发生变化，受非平衡力作用，合力不为零，故B错误。
9、如图甲所示是足球比赛中某球员传球后足球在空中飞行的一段运动轨迹，忽略空气阻力，图乙是该足球落地后弹跳的过程。关于以上两过程下列说法正确的是（　　）
A.图甲中足球从A点移动至B点的过程中，球员对球做了功
B.图甲中足球在A点移动至B点的过程中，动能转化为重力势能
C.图乙中A、B两点为同一高度，该足球在这两点机械能相等
D.图乙中足球在最高点D点的动能为零
【答案】B
【解析】A、图甲中足球从A点移动至B点的过程中，球员没有对球施加力，所以对球不做功，故A错误；
B、图甲中足球在A点的高度小于B点的高度，足球的质量不变，所以图1中足球在A点的重力势能小于B点的重力势能，速度减小，将动能转化为重力势能，故B正确；
C、由图可知，足球跳起的高度逐渐变小，这说明足球的机械能是逐渐变小的，该足球在这AB两点的机械能不相等，故C错误；
D、图乙中足球在从D点向后的过程中继续水平方向运动，说明D水平方向的速度不为0，故最高点D点的动能不为零，故D错误。
10、(2022·广州)如图，小芳设想利用升降台让球越弹越高。将球从M点竖直向下以某一速度抛出，球经静止在位置a的水平台面反弹后，到达的最高点为N；经台面反弹后上升过程中，球的动能________(选填“增大”“不变”或“减小”)，N点________(选填“可能”或“不可能”)比M点高。球从N点下落时，水平台面已升至合适的位置b并保持静止，球再次经台面反弹后，到达的最高点P________(选填“可能”或“不可能”)比N点高。
【答案】减小　可能　不可能
【解析】将球从M点竖直向下以某一速度抛出，此时球具有的机械能为动能和重力势能之和，球经静止在位置a的台面反弹后，在上升过程，球的速度减小，球的动能减小，球在运动过程中要克服阻力做功，所以球的机械能减小，若克服阻力做功小于最开始的动能，到达的最高点N点比M点高，若克服阻力做功大于最开始的动能，到达的最高点N点比M点低，若克服阻力做功等于最开始的动能，到达的最高点N点与M点一样高；球从N点下降时，台面已升至合适的位置b并保持静止，球再次经台面反弹后，由于小球在运动过程中要克服阻力做功，小球的机械能减小，到达的最高点P比N点低。
11、撑杆跳高运动员从起跑到最后落在海绵垫子上，能量发生了多次转化。起跑过程中运动员获得　 　，然后撑杆点地并发生弯曲，说明撑杆的　 　增加了，撑杆恢复原状将运动员顶起时，对运动员做功，增加了运动员的　 　，最后运动员从最高处落向垫子的过程中，速度　 　（选填“变大”或“变小”或“不变”）。
【答案】动能；弹性势能；重力势能；变大。
【解析】起跑过程中运动员的速度增大，因此其动能会增大；
当撑杆发生弯曲后，撑杆就具有了弹性势能，此过程的能量转化关系是运动员动能转化为撑杆的弹性势能；
撑杆将运动员顶起后，运动员的重力势能增大，撑杆恢复原状，撑杆的弹性势能减小，此过程的能量转化关系是撑杆的弹性势能转化为运动员的重力势能；
运动员下落过程的能量转化是重力势能转化为动能，故下落时速度变大。
12、阅读短文，回答问题。
避险车道是与公路主干道相连的一段距离很短的分岔专用车道，供失控车辆安全减速。一般设置在长陡坡的拐弯处，保证驾驶员能看到（如图甲）。这种车道很特别，一般长度在50～100米，有一定的坡度，路面上铺着疏松的石子。沙土层，两侧及顶部用废旧轮胎或防撞桶围起来（如图乙、丙）。避险车道很大程度上解决了汽车刹车失灵时的安全隐患，请你联系所学物理知识，解答下列问题。
（1）失控车辆驶入避险车道时，动能 ，重力势能 。（均选填 “增大”“减少”或“不变”）
（2）紧急刹车时，人由于 会向前倾，因此，为了安全起见，不能 行驶。
（3）废旧轮胎和防撞桶起到缓冲的作用，车的动能转化为 能，使车减速。
【答案】(1)减少 增大 (2)惯性 超速 (3)弹性势
【解析】（1）动能的大小与质量和速度有关，重力势能的大小与质量和高度有关。失控车辆驶入避险车道时，质量不变，速度变小，动能减少；高度增加，重力势能增大，减小的动能转化为增加的重力势能。
（2）汽车在紧急刹车时，汽车突然减速，人由于惯性会保持原来向前运动的状态，所以会前倾；因此，为了安全起见，不能超速行驶。
（3）废旧轮胎和防撞桶起到缓冲的作用，碰撞过程中，车的动能减少，废旧轮胎或防撞桶弹性势能增大，车的动能转化为废旧轮胎或防撞桶的弹性势能，使车减速。
13、(2025丽水)重为0.027牛的乒乓球,从1米高的A 点自由下落,第一次落地弹起至0.6米的最高点B(如图甲).将乒乓球置于装有适量水的杯子中，一起从1米高处自由下落，杯子落地后乒乓球弹起的高度远大于1米(如图乙).
(1)图甲中的乒乓球从A点下落到弹起至 B点的过程中，机械能减少 焦；
(2)图乙中的乒乓球弹起的高度远大于1米，是由于乒乓球弹起瞬间机械能增大，此时对乒乓球做功的物体是 .
【答案】(1)0.0108 (2)水
【解析】(1)在A点,动能为0,重力势能
在B点，动能为 0，重力势能
故机械能减小0.027 N×( 1m -0. 6m)= 0.010 8 J;
(2)水与乒乓球直接接触，是乒乓球的施力物体，对乒乓球做功.
14、跳伞运动员从足够高的悬停直升机上跳下，其下落过程简化为竖直向下的直线运动(图甲)。运动员从O位置由静止开始加速运动到A位置，立即打开降落伞(开伞后人和伞所受空气阻力突然增大且大于总重力)，在B位置安全着地。若下落过程中空气阻力随速度的增大而增大，请在图乙中画出运动员从O位置到B位置(刚好触地)这一过程中，动能Ek随位置S变化关系的大致图象。
【答案】
【解析】运动员从O位置由静止开始加速运动到A位置，开始时的速度为0，动能为0；下落的过程中，运动员的质量不变，速度变大，动能变大，A位置的速度最大，动能最大，由于阻力增大，降低同样高度时克服阻力做功变多，所以动能的增加量变小，曲线上凸；打开降落伞后，由于空气的阻力大于重力，运动员向下做减速运动，动能逐渐变小；当空气的阻力等于运动员和伞的总重力时，运动员做匀速直线运动，速度不变，动能不变；到B位置时，速度为0，动能为0；动能Ek随位置S变化关系的大致图象如答图所示。
【知识点3】机械能守恒
1、2023年5月10日，搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭在我国文昌航天发射场点火发射，约10分钟后，船箭成功分离并进入预定轨道绕地球飞行，发射取得圆满成功。下列说法正确的是（　　）
A.天舟六号飞船进入预定轨道后将不受地球吸引
B.天舟六号飞船进入轨道后绕地飞行的过程中处于平衡状态
C.发射过程中火箭的机械能不守恒
D.火箭加速升空时，火箭的动能转化为重力势能
【答案】C
【解析】A．天舟六号飞船进入预定轨道后将绕地球飞行，会受到地球吸引，故A错误；
B．天舟六号飞船进入轨道后绕地飞行的过程中，运动方向不断变化，处于非平衡状态，故B错误；
CD．火箭发射时，将内能转化为火箭的机械能，火箭的机械能增大，动能和重力势能都增加，并不是动能转化为重力势能，火箭的机械能不守恒，故C正确、D错误。
2、如图所示，一小球从弧形槽的点由静止滚至另一端，所能到达的最高位置是点，在此过程中不考虑空气阻力。下列说法中错误的是(　　)
A.小球在重力的作用下由点滚至点，速度会越来越快
B.若弧形槽的内表面光滑，则小球在点受到的重力和支持力是一对平衡力
C.小球可以由点滚动到点是因为小球有惯性
D.若弧形槽内壁绝对光滑，则点将与点等高
【答案】B
【解析】小球在重力的作用下由点滚至点，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度会越来越快，动能变大，重力势能转化为动能，故A正确；
若弧形槽的内表面光滑，运动到点前后小球运动方向发生改变，则小球在点时不是处于平衡状态，受到的重力和支持力不是一对平衡力，故B错误；
小球可以由点滚动到点是因为小球有惯性会继续向前运动，故C正确；
若弧形槽内壁绝对光滑，没有摩擦力，不用克服摩擦阻力，机械能没有损耗，小球的机械能是守恒的，所以小球能到达与点等高的点，故D错误。
故选：。
3、根据下列图示分析说法正确的是（　　）
A.甲、乙两图中用简单机械（不计自重及摩擦）匀速提升同一物体，所需动力F1>F2
B.丙、丁两图中若F3=F4，物体分别沿粗糙斜面和光滑水平面都移动了4m，斜面上做功多，功率也快
C.丙图中斜面倾角变小，斜面的机械效率变小
D.丙图中若物块（撤去F3作用）由斜面顶点b匀速滑下，其机械能守恒
【答案】C
【解析】设物体的重力为G，甲图为杠杆，不计自重及摩擦，根据杠杆的平衡条件，可知所需动力：
乙图为滑轮组，n=3，不计自重及摩擦，所需动力：
故A错误；
丙、丁两图中若F3=F4，物体分别沿粗糙斜面和光滑水平面都移动了4m，根据W=Fs可知两个力做的功相同，因为cd光滑，则cd过程所用时间比ab过程要短，故cd过程中的功率大，故B错误；
斜面的机械效率与斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度有关。斜面粗糙程度相同时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高。丙图中斜面倾角变小，则斜面的机械效率变小，故C正确；
丙图中物块质量不变，若撤去F3作用物块由斜面顶点b匀速滑下，则动能不变；高度降低，重力势能变小，其机械能也变小，故机械能不守恒，故D错误。
4、如图所示，一块较小的磁块吸附在铁板上向下滑动，铁板与磁铁的相互吸引力不变，每相同时间记录磁块的位置（用虚线框表示），磁块在MN段做匀速直线运动，则以下说法正确的是（　　）
A.磁块从N运动到M过程中机械能守恒
B.磁块所受的摩擦力始终等于重力
C.磁块对铁板的压力大小不变
D.MN段和OP段重力做功的功率相同
【答案】C
【解析】A、磁块从N运动到M过程中会克服摩擦力做功，将一部分机械能转化为内能，故磁块在此过程机械能不守恒，故A错误；
B、由图可知，磁块从O运动到P的过程中，做加速直线运动，此时摩擦力小于重力，故B错误；
C、磁块吸附在铁板上向下滑动过程中，铁板对磁块的吸引力与铁板的支持力是一对平衡力，大小相等，而压力与支持力是一对相互作用力，大小也相等，因铁板与磁铁的相互吸引力不变，因此磁块对铁板的压力大小不变，故C正确；
D、从O运动到P的过程，重力不变、沿重力方向移动的距离相等，根据W＝Fs可知，两个过程重力做的功相等；由图可知，tNM＞tOP，由P可知，POP＞PNM，故D错误。
5、跳远运动的几个阶段如图所示，运动员起跳，脚离开地面后其机械能为E，若从起跳后、经过最高点，至落到沙地前，均忽略空气阻力，下列有关他的机械能（E）与其离地高度（h）的说法正确的是（　　）
A.h变化时，E保持不变
B.h变化时，E一直减小
C.E随h增大而增大，减小而减小
D.E随h增大而减小，减小而增大
【答案】A
【解析】忽略空气阻力，运动员从起跳后、经过最高点，至落到沙地前，机械能不损耗，机械能守恒，所以h变化时，机械能保持不变，故A正确，B、C、D错误。
6、2024年2月18日，国产商用飞机C919在2024年新加坡航空展的飞行预演上亮相，如图所示。这是国产大飞机首次在海外试飞。下列说法正确的是（　　）
A.飞机减速下降过程中，飞机的机械能逐渐减小
B.飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞行员的动能一直保持不变
C.飞机降落后，在水平跑道上滑行过程中，飞机的动能转化为重力势能
D.飞机匀速上升过程中，机械能守恒
【答案】A
【解析】A、飞机减速下降过程中，飞机的质量不变，高度变小，重力势能逐渐减小；速度变小，动能变小；机械能等于动能和势能的总和，飞机机械能减小，故A正确；
B、飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞行员的质量不变，速度发生了变化，动能发生了变化，故B错误；
C、飞机降落后，在水平跑道上滑行过程中，飞机的质量不变，高度不变，重力势能不变；速度变小，动能减小，减小的动能没有转化为重力势能，而是转化成内能，故C错误；
D、飞机匀速上升过程中，飞机的质量不变，高度变大，重力势能逐渐变大；速度不变，动能不变；机械能等于动能和势能的总和，飞机机械能变大，不守恒，故D错误。
7、(2025·烟台)跳水运动中蕴含着许多物理知识，如图所示，有关跳板跳水过程中能量变化的说法正确的是(　　)
A.运动员用力下压跳板的过程中，跳板的弹性势能减小
B.运动员被跳板向上弹起的过程中，重力势能减小
C.运动员离开跳板向上运动的过程中，动能减小
D.运动员从最高点下落的过程中，机械能增大
【答案】C
【解析】运动员用力下压跳板的过程中，跳板的弹性形变程度变大，弹性势能增大，故A错误；运动员被跳板向上弹起的过程中，运动员的质量不变，高度变大，重力势能增大，故B错误；运动员离开跳板向上运动的过程中，质量不变，速度变小，动能减小，故C正确；运动员从最高点下落的过程中，若考虑空气阻力的作用，一部分机械能转化为内能，使得机械能减小，若不考虑空气阻力的作用，机械能不变，故D错误。
8、2023年5月21日，武汉大学牵头研制的“珞珈二号01星”随长征二号丙运载火箭以“一箭三星”的方式发射升空，成功入轨。如图甲所示是卫星在随火箭加速上升的情景，如图乙所示是人造地球卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地运行的示意图。下列说法正确的是（　　）
A.图甲火箭加速上升过程中，动能转化为重力势能
B.卫星随火箭加速上升时机械能一直增大
C.图乙卫星在绕地球运行时，机械能不守恒
D.卫星从近地点运动到远地点，势能转化为动能
【答案】B
【解析】A、火箭加速上升过程中，其质量不变，速度增大，则动能增大；同时高度增大，重力势能增大，因火箭的动能与重力势能都增大，所以不是动能转化为重力势能，故A错误；
B．卫星随火箭加速上升时，其质量不变，速度增大，则动能增大；同时高度增大，重力势能增大，机械能等于动能与势能的总和，所以机械能一直增大，故B正确；
CD．太空中是真空，卫星沿椭圆轨道绕地球运行过程中，不受空气阻力，机械能守恒，只有动能和势能的相互转化，卫星从近地点向远地点运行时，质量不变，高度变大，势能增大，速度减小，动能减小，动能转化为重力势能，故CD错误。
9、根据体育活动的相应情景，如图所示的是投掷实心球的场景（不计空气阻力），实心球离开手后沿ABCD轨迹运动，最终静止在D位置。下列说法中正确的是（　　）
A.实心球离开手后仍能向前运动，是因为受到手的推力的作用
B.实心球从A位置运动到B位置的过程中，受到平衡力的作用
C.实心球从B位置运动到C位置的过程中，惯性不变
D.实心球从C位置运动到D位置的过程中，机械能守恒
【答案】C
【解析】A、一切物体都具有惯性，球离开手后能够继续向前运动，是因为球具有惯性，故A错误；
B、实心球从A到B过程中，其运动的方向和运动的速度都发生了变化，故没有受到平衡力的作用，故B错误；
C、实心球从B位置运动到C位置的过程中，速度增大，质量不变，故惯性不变，故C正确；
D、实心球从C位置运动到D位置的过程中，高度不变，重力势能不变，速度变小，动能变小，机械能不守恒，故D错误。
10、(2025 凉山州)如图所示，从A点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示，C、F两处等高，D为球与水平地面的接触点，不计空气阻力，下列说法不正确的是(　　)
A.小球在C点的机械能等于在F点的机械能
B.小球在C点的动能大于在F点的动能
C.小球从E点到F点的过程中，机械能不变
D.小球从D点离开地面到达E点的过程中，动能转化为重力势能
【答案】A
【解析】物体的动能和势能在相互转化的过程中，如果机械能没有与其他形式的能之间发生转化，即只有动能和势能的转化，机械能的总量保持不变，若考虑摩擦等阻力，机械能的总量变小，因为部分机械能转化成其他形式的能。
11、(2025·东莞一模)“神舟十五号”载人飞船于2022年11月29日由长征二号运载火箭发射升空。飞船加速上升时，它的机械能逐渐________，到达预定轨道后与天宫空间站对接成组合体(如图甲所示)。当空间站组合体在运行轨道上由近地点向远地点运行的过程中(如图乙所示)，空间站组合体的动能________。(以上两空均填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】增大　减小
【解析】飞船加速上升时，质量不变，速度变大，则动能变大；同时高度变大，其重力势能变大；因机械能等于动能与势能的总和，所以它的机械能增大；当空间站组合体在运行轨道上由近地点向远地点运行的过程中，空间站组合体的高度变大，则重力势能增大，运动过程中机械能守恒，所以它的动能减小。
12、如图所示，体积相同的两个小球甲和乙分别从竖直高度不同的半圆光滑轨道最高点处A点和B点，以和的速度开始运动，一直沿着轨道运动到最低处A′点和B′点，此时它们的速度分别为和，均忽略空气阻力。已知甲球在A点时的机械能等于乙球在B点时的机械能，且，则甲球在A′点时的机械能 （选填“>”“=”或“<”）乙球在B′点时的机械能； （选填“>”“=”或“<”）。
【答案】= <
【解析】在光滑轨道上，忽略空气阻力，没有机械能的损耗，则物体的机械能守恒。甲球在A点时的机械能等于乙球在B点时的机械能，则甲球在A′点时的机械能等于乙球在B′点时的机械能。机械能等于物体的重力势能和动能之和，重力势能的大小由质量和高度决定，动能的大小由质量和速度决定；已知B点的高度大于A点的高度，又，可知甲球的质量必然大于乙球的质量。两个小球到达水平地面时，其机械能全部转化为动能，由于甲球的质量大，故甲乙球的速度<。
13、如图所示，将小球由A点沿光滑（不计摩擦力）斜面释放，则小球在 （选填“A”“”或“”）点位置的速度最大；小球在点的重力势能 点的重力势能，小球在点的机械能 点的机械能（后两空均选填“大于”“等于”或“小于”）。
【答案】C 大于 等于
【解析】小球由A点运动到C的过程中，质量不变，高度逐渐减小，速度逐渐增大，故重力势能逐渐减小，小球的动能逐渐增大，此过程中小球的重力势能转化为增加的动能，故小球在点的速度最大。小球的质量不变，在点的高度大于点的高度，所以小球在点的重力势能大于点的重力势能。
由于不计摩擦，没有机械能的损耗，小球的机械能是守恒的，所以小球在BC两点的机械能相等。
14、(2014·广州)滚摆从如图位置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.这三个位置中：滚摆重力势能最大的是______、动能最大的是______、机械能最大的是______。(填写位置序号)
【答案】1　2　1
【解析】滚摆是重力势能和动能相互转化的装置，故滚摆升到最高点后，放开手，可以看到滚摆旋转着下降，越转越快，到最低点时滚摆转而上升，直到回到接近原来的位置。滚摆在最高点位置时重力势能最大，在最低点时动能最大；开始释放的位置最高，所以图示三个位置中位置1的重力势能最大，动能为零，机械能最大。而位置2的动能最大。
15、在真空管中，一个光滑小球被竖直向上弹出，每隔0.02s用相机拍摄记录小球位置，制成图中的轨迹示意图，B点为小球上升的最高点。
（1）A到B高度为0.72m，小球从A上升到B的平均速度为 。
（2）从A上升到B，小球的动能 ，机械能 。（均选填“增大”“减小”或“不变”）
（3）如果到达B点小球受到的力全部消失，则小球会处于什么运动状态？ 。
【答案】(1)6m/s (2)减小 不变 (3)静止
【解析】(1)A到B高度h=0.72m，从A到B的时间t=0.02s×6=0.12s
故小球从A上升到B的平均速度：v===6m/s
(2)从A上升到B小球的质量不变，速度减小，故动能减小，高度增加，重力势能增加，光滑小球在真空管中被竖直向上弹出，机械能不变，故机械能守恒。
(3)B点为小球上升的最高点，速度为零，如果到达B点时小球受到的力全部消失，由牛顿第一定律可知小球将保持静止状态。

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