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(共37张PPT)
第一轮 基础过关
模块三 能 量
第20讲 机 械 能
目 录
CONTENTS
01
课标考情
02
考点梳理
03
教材精练
04
疑难精讲
05
考点精练
06
省考新趋
课标考情
课程标准 1.知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。
2.举例说明机械能和其他形式能量的相互转化。
近五年广东
中考考情 考 点 出现年份 题 型 分 值
动能和势能 2024 填空题 1分
2022 填空题 2分
机械能及其转化 2022 填空题 1分
2021 填空题 1分
备考指导 高频考查的内容是根据物体的运动情况判断动能、势能、机械能大小变化情况。
考点梳理
1. 能量： 一个物体能够对外__________，我们就说这个物体具有__________，简称__________。能量的单位与功的单位相同，也是__________。物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。
注意：一个物体能够对外做功是说物体具有做功的能力，不一定要做功。
动能和势能
1
做功
能量
能
焦耳
2. 动能：物体由于运动而具有的能，叫做__________。动能的大小与__________和__________有关。质量相同的物体，速度越大，它的动能越__________；速度相同的物体，质量越大，它的动能越__________。
3. 势能：重力势能和弹性势能是常见的两种势能。
（1）重力势能：物体由于被举高而具有的能，叫做__________。重力势能的大小与__________和__________有关。质量相同的物体，位置越高，重力势能越________；高度相同的物体，质量越大，重力势能越__________。
动能
质量
速度
大
大
重力势能
质量
高度
大
大
（2）弹性势能：物体由于发生______________而具有的能叫做弹性势能。弹性势能的大小与__________________有关。
弹性形变
弹性形变程度
4. 物体的__________能和__________能统称为机械能。
5. 动能和势能可以相互转化。如果只有动能和势能的相互转化，那么动能和势能的总和__________，即机械能是__________的；若在转化的过程中存在摩擦阻力，则机械能会__________。
机械能及其转化
2
动
势
不变
守恒
减少
教材精练
1. (YH九上P20改编)图1-20-1是某段公路限制汽车速度的交通标志牌。
（1）要对机动车的最高行驶速度进行限制，是因为同一辆汽车质量不变，________越大，具有的动能越______。
（2）当载货汽车和小轿车的__________相同时，
由于载货汽车的质量大，它具有的动能_______，
容易与前面的物体相撞，相撞时冲击力也更大。
所以限制汽车的速度，对载货汽车设定更______
（填“高”或“低”）的最高行驶速度。
速度
大
速度
大
低
2. （YH九上P20改编）我国“神舟十四号”载人飞船返回舱反推发动机成功点火后，返回舱减速下降，安全降落在东风着陆场预定区域。在此过程中，返回舱的势能、动能和机械能的变化情况是：势能__________,动能__________,机械能__________。(均填“变大”“变小”或“不变”)
变小
变小
变小
3. （RJ八下P100改编）跳台滑雪运动中，运动员从助滑开始，直到下落至着陆坡的运动过程中经过了各个不同的位置，如图1-20-2所示。（不考虑摩擦和空气阻力）。
（1）在A到B的过程中，运动员的__________能转化为__________能；运动员在C时的机械能__________（填“大于”“等于”或“小于”）在D时的机械能。
重力势
动
等于
（2）运动员克服自身重力做功，使其重力势能增加的阶段是________（填序号）。
①AB段 ②BC段 ③CD段
（3）下列说法正确的是__________（填字母）。
A. 在CD段运动员不受力的作用，仅仅依靠惯性运动
B. 在BC段，运动员受到轨道施加的弹力不做功
C. 运动员在C点的速度为零
D. 从A到D的全过程中，重力势能一直减少，动能不断增加
②
B
疑难精讲
【例1】如图1-20-3所示，空中加油机正在以大小不变的速度给匀速水平飞行的战斗机加油，在加油过程中，战斗机的动能__________，重力势能__________，机械能__________。加油机的动能__________，重力势能__________。(均填“增大”“减小”或“不变”)
增大
动能、势能、机械能的大小变化
疑难点1
增大
增大
减小
减小
突破指引：审题时要全面，既要考虑动能与重力势能的常见影响因素“速度”和“高度”，还要特别注意另一影响因素“质量”。
【变式1】（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运载火箭成功将3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
B
【变式2】一个小球竖直向上运动，并落回地面，此过程中先后经过M、S两点。小球在这两点的动能和重力势能如图1-20-4所示，则小球在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
B
【例2】如图1-20-5甲所示是小朋友荡秋千的情境。荡秋千的过程可以简化为一个小球摆动的过程，如图1-20-5乙所示，小球自A点由静止释放，经B点运动到C点返回，B点为摆动过程中的最低点，C点比A点位置低。下列说法正确的是（ ）
A. 小球由A点运动到C点的过程中，动能一直增加
B. 小球由B点运动到C点的过程中，重力势能减小
C. 小球由A点运动到B点的过程中，动能转化为
重力势能
D. 小球在C点的机械能小于在A点的机械能
动能和势能的转化
D
疑难点2
【变式3】2024年6月25日，嫦娥六号成功将月球背面的样本带回地球，嫦娥六号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如图1-20-6所示。返回器在AB段时，_______能转化为__________能，机械能__________；返回器在BC段时，机械能__________。
（后两空均填“变大”“变小”
或“不变”）
动
重力势
变小
不变
【变式4】如图1-20-7甲所示，小球从A点抛出时具有200 J机械能，其中动能100 J，小球经过B、C两点落到地面上D点，已知B为小球运动的最高点，A、C处于同一高度，不计空气阻力。请在图1-20-7乙的坐标图中画出小球从A点抛出经过B、C两点，最终落到D点瞬间小球动能大小随时间变化的大致图像。
如答图1-20-1所示。
【例3】如图1-20-8所示，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置，然后释放小球，小球就在A、B间做往复运动（已知AO=OB）。小球从A位置运动到B位置的
过程中，下列判断正确的是（ ）
A. 弹簧的弹性势能先增加后减小
B. 小球从O点到B点时，弹簧的弹性势能转化为小球的动能
C. 小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等
D. 在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
弹性势能
D
疑难点3
【变式5】如图1-20-9所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小木块，O点为弹簧在原长时木块的位置。木块由A点静止释放沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点。在从A到B的过程中，弹簧的弹性势能____________________________，弹簧和木块的机械能________________。（均填“先变小后变大”“先变大后变小”“一直不变”或“一直变小”）
先变小后变大
一直变小
考点精练
1. 图1-20-10是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图。雨滴在t1、t2和t3三个时刻中具有的动能分别是E1、E2和E3，不考虑下落过程中雨滴的质量变化，则动能的大小关系是（ ）
A. E1＜E2＝E3 B. E1＞E2＞E3
C. E1＜E2＜E3 D. E1＝E2＜E3
A
动能和势能
1
2. （2024河北）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。图1-20-11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
B
3. 在“探究动能的大小与哪些因素有关”实验中，小明让同一钢球先后从同一斜面的hA、hB（hA＜hB）处由静止滚下，撞击放在木板上的木块，钢球推动木块在木板上运动一段距离后静止，如图1-20-12甲、乙所示。
（1）实验中通过比较木块_________________来比较钢球动能的大小，这里采用的科学方法是__________法。
（2）同一钢球从斜面上不同高度处自由滑下，到达水平面时的速度大小__________（填“相等”或“不相等”）。
被推动的距离
转换
不相等
（3）对比图甲和图乙实验，我们可以得出结论：___________
______________________________________；我国专门规定了各种道路、各种车型和各种情形的最高时速。机动车在道路上行驶，不得超过限速标志标明的最高时速。这个结论可以解释__________（填字母）。
A. 需要“对机动车限速”的原因
B. “在同样的道路上，不同车型限速不同”的原因
质量相同的
物体，速度越大，具有的动能越大
A
（4）若甲、乙两次实验中木块被撞击后，在水平面上滑行过程中所受摩擦力分别为f甲、f乙，则f甲______（填“>”“=”或“<”）f乙。
（5）为了探究动能的大小与质量的关系，当换用另一个钢球实验时，发现它将木块撞出了木板，要继续完成此实验，下列措施中可行的是________（填字母）。
A. 换质量更大的木块 B. 降低第二次钢球的高度
C. 木板上铺毛巾 D. 换质量更小的钢球
=
D
4. 在“探究重力势能的大小与哪些因素有关”实验中，小明让高处的重物从静止开始下落，将木桩打入沙中。如图1-20-13所示，她将3个相同的木桩置于等高的位置，让物体甲、乙、丙从木桩正上方某一高度由静止自由下落，将木桩打入沙中。已知：物体甲、乙、丙质量关系m甲=m乙（1）由图可判断物体__________
（填字母）释放前具有的重力势能最大。
A. 甲 B. 乙 C. 丙
B
（2）比较图a和b，可探究重力势能的大小与__________的关系。
（3）比较图a和c，可得出初步结论：_____________________
_________________________________________________________。
（4）通过实验，小红明白了为什么要严禁“高空抛物”，因为处于高处的重物具有较大的__________能，下落过程中转化为__________能，一旦砸中行人或物品会造成严重后果。
高度
处于同一高度的物
体，物体的质量越大，具有的重力势能越大
重力势
动
5. （2025广州一模）如图1-20-14所示，将球从M点由静止开始释放，球经静止在位置a的台面反弹后。到达的最高点为N。球从N点下降时，台面已降至合适的位置b并保持静止，球再次经台面反弹后，到达的最高点为P（ )
A. N可能比M高，P可能比N高
B. N不可能比M高，P可能比N高
C. N可能比M高，P不可能比N高
D. N不可能比M高，P不可能比N高
D
机械能及其转化
2
6. (2024安徽)如图1-20-15所示为某次蹦极运动的精彩瞬间，若一游客绑上安全绳之后从平台上由静止开始下落，则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
B
7. （2025广州三模）小明和小红练习传球，图1-20-16是排球先后经过位置1、2、3、4的运动轨迹，其中位置1、位置2是小球前两次向上运动的最高点，位置3与位置4在同一水平高度。
(1)若小球运动到位置1时所有力都消失，小球将______________
_________________（填“静止”“水平匀速直线运动”或“竖直向下运动”）。
水平匀速
直线运动
(2)小球运动到位置1和位置2时的机械能E1、E2的大小关系为__________（填“E1>E2”“E1=E2”“E1(3)小球运动到位置3和位置4时的动能Ek3、Ek4的大小关系为__________（填“Ek3>Ek4”“Ek3E1>E2
Ek3>Ek4
8. 如图1-20-17甲所示，小球沿光滑的圆弧轨道AB滑下，滑上粗糙水平轨道，最终停在C点。请在图1-20-17乙中画出小球从A点运动到C点过程中的“机械能—路程”的大致图像。
如答图1-20-2所示。
省考新趋
阅读短文，回答问题。
2024年9月25日，中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域，成功发射1发携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹，准确落入预定海域。洲际导弹的发射过程一般要经历三个阶段：
助推段：导弹离开发射装置，通过3级助推器不断推进，迅速将导弹推至惊人的速度。
跨学科实践：物理学与日常生活（阅读研究）
中程段：助推结束后，导弹穿越大气层至接近真空的空间环境，进入安静状态。根据遥感卫星和图像侦察卫星提供的地形数据，导弹通过制导系统控制导弹不断调整弹道，确保导弹精确落入预定海域。
再入段：瞄准后，导弹把多个模拟弹头发射出去，为了稳定轨迹不偏离航线，模拟弹头开始高速旋转再入大气层，这时模拟弹头与大气摩擦产生巨大热量，以接近25马赫（马赫是表示速度的单位，1马赫=0.340 3 km/s）的速度飞向目标，随着剧烈强光的闪现，落入预定海域。
（1）助推段结束后，导弹冲出大气层进入“安静状态”，这里的“安静状态”指的是外界几乎听不到导弹飞行发出的声音，其原因是___________________________________。
（2）导弹进入再入段后，如果没有任何动力装置，导弹发射的模拟弹头在重力作用下其高度不断降低，弹头重力势能的减少量为E1和动能的增加量为E2，不考虑导弹质量的变化，则E1_____（填“>” “<”或“=”）E2，请说明理由：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
真空不能传声
＞
模拟弹头下落时与大气摩擦，随着模拟弹头不断下降，部分机械能转化为内能，所以重力势能的减少量大于动能的增加量，即E1>E2
谢 谢 !

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