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易错点五 功能转换关系的应用
【知识讲解】
1.能量不会凭空的消失，也不会凭空的创造。增大的能量肯定有来处（肯定有其他能量转换过来），减小的能量肯定有去处（肯定有转换成其他能量）。
2.能量比较法：可以比较物体在两个位置所具有的能量，其中少掉的能量肯定转化成了其他形式的能量，这个其他形式的能量，往往是内能（克服空气阻力或摩擦力做功转换成内能）。
例如：物体从A点静止滑下，到C点刚好静止，求BC段摩擦力大小。AB段光滑，水平的BC段粗糙，BC段长S。
①AB光滑，机械能没有对外转化出去，机械能守恒，能量没有损耗。
②比较C点与A点具有的能量，发现C点比A点少了mgh的能量（重力势能），少掉的能量mgh肯定转化成了其他形式的能量，在BC段克服摩擦力做功转化为内能。
③即减少的能量=克服摩擦力做功转化的内能 mgh=f S f=mgh/S
【例题分析】
1．（2025·杭州模拟）如图是小科玩蹦床的情境，质量为50千克的小科从O点开始下落，在A 点时刚好与床面接触，B点时受力平衡，C点时到达最低点，已知 OA=3米，AC 距离等于OA 距离，不计床面自身重力，不计能量损失。请回答下列问题。
（1）如图所示，从A 点到C点的过程中，小科的动能如何变化：　 　(填“一直减小”、“一直增大”、“先增大后减小”或‘先减小后增大”)。
（2）整个过程中弹性势能最大的是　 　点。小科从 O 点开始下落至最低点的过程中重力做功为　 　焦(不计空气阻力)。
【答案】（1）先增大后减小
（2）C；3000
【知识点】力与运动的关系；功的计算公式的应用；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）当物体受到的合力与运动方向相同时，做加速运动；当物体受到的合力方向与运动方向相反时，做减速运动；
（2）①弹性势能的大小与物体发生弹性形变的大小有关；
②根据W=Gh计算小科的重力做功大小。
【解答】（1）根据图片可知， A点到B点的过程中，刚接触床面时，弹力为零，重力大于弹力，合力向下，小科继续加速向下运动。随着床面形变增大，弹力逐渐增大，但弹力仍小于重力，合力向下但逐渐减小，小科仍在加速。到达B点时，弹力等于重力，合力为零，此时速度达到最大值。
从B点到C点时，弹力超过重力，合力向上，与运动方向相反，小科开始减速向下运动。到达C点时，速度减为零。
则小科的速度先增大后减小，那么小科的动能先增大后减小。故填：先增大后减小。
（2）① 弹性势能与床面的形变量有关，形变量越大，弹性势能越大。在C点时，床面形变最大，因此弹性势能最大。
②已知AC=OA=3m，则从O到C的距离为：AC+OA=3m+3m=6m；
那么 小科从 O 点开始下落至最低点的过程中重力做功 ：W=Gh=50kg×10N/kg×6m=3000J。
故填：C；3000。
2．（2026九下·杭州月考）如图所示，AB 为光滑弧形槽、滑槽底部与水平面平滑连接，BC段是粗糙程度相同的平面，CD段是光滑平面，一个质量为m的小球从高为h的A处由静止开始下滑、运动到 C处挤压弹簧，D处为弹簧被挤压到最短长度(弹簧能恢复到原来位置，不计碰撞时的能量损失)。第1次反弹后小球能沿着弧形槽上升到h/3处(不计空气阻力)。请回答：
（1）小球由A到B的过程中，机械能　 　(填“守恒”“不守恒”)。
（2）整个过程中，小球速度最大值位于第一次经过　 　(填“A”、“B”、“C”或“D”)点时。
（3）小球第一次由 B到C的过程中，克服摩擦力做功　 　(用相应的字母表示)。
【答案】（1）守恒
（2）B
（3）
【知识点】功的计算公式的应用；动能和势能的大小变化；动能的影响因素；机械能守恒
【解析】【分析】（1）没有摩擦和空气阻力，没有机械能转化为内能，只有机械能内部转化，可知机械能守恒。
（2）重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。
动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大。
弹性势能与物体的形变量有关，形变量越大，弹性势能越大。
（3）克服摩擦做功，机械能减小，最高点高度降低，根据W=Fs=Gh=mgh计算刚开始和返回到最高点对应的机械能，据此计算消耗的机械能，即克服摩擦做的功，注意该过程中经过BC段两次，即克服摩擦做功两次。
【解答】（1）AB光滑且不计空气阻力，由A到B，小球的重力势能全部转化为动能，可知机械能守恒。
（2）从A到B，机械能守恒，重力势能转化为动能，可知小球速度变大。BC段存在摩擦力，部分机械能转化为内能，动能减小，速度减小，CD段弹簧被压缩，小球的动能转化为弹簧的弹性势能，速度继续减小，直至减为零，可知速度最大值在B点。
（3）第1次反弹后小球能沿着弧形槽上升到h/3处，此时剩余的重力势能为，A点的重力势能，为该过程共克服摩擦力做功，经过BC段两次，可知每次经过BC克服摩擦力做功。
【精准练习】
1．（2026·余杭模拟）如图所示为游乐园中的“空中飞人”项目：甲静躺在水平放置的弹性垫上，乙从高处的跳板跳下，利用弹性垫的弹力作用将甲弹起。不计空气阻力，下列说法正确的是(　　)
A．乙下落的过程中，动能减小
B．甲弹起上升的过程中，重力势能增大
C．整个过程中，甲的机械能始终不变
D．为提高甲弹起高度，可以减小乙的下落高度
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；动能的影响因素；势能的影响因素；机械能守恒
【解析】【分析】ABC、重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。
动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大。
动能和势能统称为机械能。
D、弹性势能与物体的形变量有关，形变量越大，弹性势能越大。乙的机械能转化为弹性垫的弹性势能，弹性势能再转化为甲的机械能，可知乙的机械能越大，甲的机械能越大，甲弹起高度越高。
【解答】A、不计空气阻力，乙下落时重力势能转化为动能，可知乙的动能变大，故A错误；
B、甲弹起时，质量不变，高度变高，可知重力势能增大，故B正确；
C、甲由静止开始运动，高度变高，重力势能变大，速度变大，动能变大，可知甲的机械能变大，故C错误；
D、为提高甲弹起高度，即增大甲的机械能，则应让乙从更高的位置下落，增大乙的机械能，从而使弹性垫获得更大的弹性势能，弹力更大，提高弹起甲的高度，故D错误。
故答案为：B。
2．（2026九下·瑞安开学考）如图甲所示，为米兰冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛上，中国选手苏翊鸣夺冠时的画面。如图乙是该项目的示意图，实线代表雪道，虚线是某运动员的轨迹。下列有关说法正确的是(　　)
A．运动员腾空至最高点C时动能为零
B．运动员由最高点落下时，不受重力作用
C．运动员在雪道向下滑行时，重力势能全部转化为动能
D．运动员由雪道腾空飞起BC的过程中，动能主要转化为重力势能
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】A.注意最高点时水平方向速度不为零；
B.地面附近的物体都会受到重力的作用；
C.注意运动过程中会克服摩擦做功；
D.注意速度和高度的变化，进而判断动能和重力势能的转化情况。
【解答】A. 在最高点C时，运动员的竖直方向速度为零，但水平方向仍有速度，因此动能不为零，故A错误；
B. 重力始终存在，无论运动员处于上升、下落还是其他状态，重力都不会消失，故B错误；
C. 运动员在雪道向下滑行时， ，重力势能确实减小，动能增加，但并非全部转化为动能。部分能量会转化为内能（如雪板与雪道的摩擦生热）或其他形式的能量，故C错误；
D. 动员由雪道腾空飞起BC的过程中， 速度减小，高度增加，则动能主要转化为重力势能，故D正确。
故选D。
3．（2026·丽水模拟）丽水队在首届浙 BA比赛中的顽强拼搏精神赢得广泛赞誉。篮球场上，运动员起跳投篮，篮球离手后至投入篮框的运动轨迹如图所示。下列分析正确的是：（　　）
A．手先给篮球推力，然后篮球给手推力
B．篮球在空中飞行，是因为受到惯性作用
C．篮球在空中飞行，受到重力和手的推力
D．篮球在空中运行到最高处动能不为零
【答案】D
【知识点】力的概念；惯性；动能的影响因素
【解析】【分析】A.相互作用力同时产生，同时消失；
B.物体保持运动状态不变的性质叫惯性；
C.对空中飞行的篮球进行受力分析即可；
D.注意最高点时水平方向的速度不为零。
【解答】A.手给篮球推力和篮球给手推力是一对相互作用力，那么二者同时产生，同时消失，故A错误；
B. 惯性是物体保持其运动状态的性质，是物体本身的属性，不是一种“力”，故B错误；
C. 篮球在空中飞行时，已经与手分开，即不受推力，那么唯一的作用力是重力，故C错误；
D. 篮球的运动是斜抛运动， 最高点时，竖直速度为零，但水平速度不为零，即最高点时动能不为零，故D正确。
故选D。
4．（2025·宁波模拟）如图是一个弹性小球从台阶上以一定速度滚下的轨迹图，关于该过程说法合理的是(　　)
A．运动过程中小球的机械能保持不变
B．整个过程中只发生了重力势能和动能之间的转化
C．整个过程中小球的重力势能一直在减小
D．小球均未与台阶接触情况下，位点4动能大于位点3
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。
（2）重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。
（3）物体克服阻力做功，一部分机械能转化为内能。
【解答】AB、运动过程中，小球会克服阻力做功，机械能逐渐减小，一部分机械能转化为了内能；在下落过程中，小球的重力势能会转化为动能；在碰撞的过程中，小球的动能会转化为小球的弹性势能，故AB错误；
C、根据图片可知，小球在碰撞后的高度上升、质量不变，小球的重力势能增大，所以这个过程中小球的重力势能不是一直减小的，故C错误；
D、小球均未与台阶接触情况下，位置4的速度大于位置3的速度，位置4动能大于位置3的动能，故D正确。
故答案为：D。
5．（2026九下·鄞州月考）小宁用力斜向下将篮球掷向地面，篮球碰到地面后斜向上反弹，篮球在运动过程中经过A、B两点，如图所示。从A到B的过程中，下列数据中可能正确的是(　　)
篮球位置 A B
动能/J a b
重力势能/J 6 10
A．a=4， b=0 B．a=5， b=2 C．a=6， b=0 D．a=7， b=2
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】①动能是指物体由于运动而具有的能，动能的大小与物体的质量和速度有关（公式：），质量不变时，速度越大，动能越大；
②重力势能是指物体由于被举高而具有的能，重力势能的大小与物体的质量和高度有关（公式：Ep=mgh），质量不变时，高度越高，重力势能越大；
③物体的动能与势能可以相互转化；在有空气阻力等损耗的情况下，部分机械能会转化为内能，机械能总量减少。
【解答】篮球从A点运动到B点的过程中，是离开地面后斜向上运动的阶段，高度升高，重力势能从6J增加到10J，说明重力势能增大。
此过程中篮球的速度减小，动能转化为重力势能，同时克服空气阻力消耗机械能，因此动能减小，即b < a，机械能总量因克服空气阻力做功而减少，即a + 6 > b + 10。
A：A机械能为4+6=10，B机械能为0+10=10，机械能总量不变，不符合有空气阻力时机械能减少的规律，故A错误，不符合题意；
B：A机械能为5+6=11，B机械能为2+10=12，机械能总量增加，不符合能量守恒与机械能损耗的规律，故B错误，不符合题意；
C：A机械能为6+6=12，B机械能为0+10=10，机械能总量减少，但b=0表示动能为0，说明篮球速度为0，而B点是斜向上运动的点，仍有水平方向的速度，动能不可能为0，故C错误，不符合题意；
D：A机械能为7+6=13，B机械能为2+10=12，机械能总量减少，符合克服空气阻力做功的损耗，且b=2 < a=7，动能减小，同时B点仍有动能，符合实际运动情况，故D正确符合题意；
故正确答案为D。
6．（2026九上·义乌期末）弹簧置于竖直光滑管内，下端固定在水平地面上，上端与管口平齐。如图所示，将一直径略小于管的小球放在弹簧上端，先后两次向下按压弹簧到不同位置后释放小球，小球沿竖直方向运动。第一次小球到达的最高点为a。第二次小球到达的最高点为b，c为小球运动路径上的一点，小球所受空气阻力忽略不计。则先后两次( )
A．向下按压弹簧释放小球后小球的机械能守恒
B．小球由 c到b 过程，弹性势能转化为重力势能
C．小球上升过程，经过c点时的两次的重力势能不相等
D．小球上升过程，第一次小球经过c点时的动能大
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】A.根据弹簧的弹性势能与小球的机械能的转化判断；
B.注意分析c到b的过程中，弹簧是否与小球接触即可；
C.重力势能与质量和高低有关；
D.根据小球达到的最大高度比较小球机械能的大小，根据“机械能=动能+重力势能”比较经过c点时动能大小。
【解答】A. 向下按压弹簧释放小球后，弹簧的弹性势能转化为小球的机械能，则小球的机械能增大，故A错误；
B. 小球由c到b过程中，弹簧已经和小球分开，则弹力不会作用在小球上，那么没有弹性势能和重力势能的转化，故B错误；
C. 小球上升过程， 经过c点时的高度相同，质量相同，则两次的重力势能相等，故C错误；
D. 第一次小球到达的最高点为a。第二次小球到达的最高点为b， 则第一次的最高点时的重力势能更大。根据机械能守恒可知，第一次小球的机械能大于第二次。根据“机械能=动能+重力势能”可知，第一次小球经过c点时动能大，故D正确。
故选D。
7．（2026九上·南湖期末）2024 年6 月 25 日，嫦娥六号返回器成功着陆，实现了人类首次月球背面采样返回。其着陆过程的部分轨迹如图所示。已知返回器质量不变，且在大气层外运动时不受空气阻力，下列分析错误的是（　　）
A．从A 到B，返回器动能变大
B．从B到C，返回器机械能守恒
C．从C到D，返回器重力势能变小
D．返回器的机械能在 A 点时大于 D点
【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒；机械能守恒
【解析】【分析】重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。
动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大。
【解答】A、由图可知，从A到B，返回器的高度变高，可知重力势能增大，动能转化为重力势能，所以动能减小，故A错误，符合题意；
B、BC之间返回器在大气层以外，由题中信息可知，这个过程中返回器不受空气阻力，可知机械能守恒，故B正确，不符合题意；
C、从C到D，高度变低，重力势能减小，故C正确，不符合题意；
D、在AB和CD之间，返回器克服摩擦做功，部分机械能转化为内能，可知机械能不守恒，所以A点的机械能大于D点的机械能，故D正确，不符合题意。
故答案为：A。
8．（2026·湖州模拟）随着冬奥带来的冰雪热潮持续升温，冰壶运动正从专业赛场走向大众生活。图1为冰壶场地的示意图，其冰面粗糙程度处处相同。运动员从 a点推动冰壶至 b点时松手，运动员留在投掷线左侧，冰壶继续运动直至停在c点，整个过程冰壶速度变化如图2所示。下列说法正确的是（）
A．a到b的过程中冰壶的动能一直增大
B．运动员在t1~t2时间内对冰壶不做功
C．运动员是在t2时刻松开冰壶的
D．冰壶能够从b运动到c是由于冰壶受到惯性的作用
【答案】C
【知识点】惯性；力与运动的关系；力与图象的结合；力是否做功的判断；动能的影响因素
【解析】【分析】AC、根据摩擦力会阻碍物体的相对运动进行分析，可知松手后运动员对冰壶没有力的作用，冰壶会在摩擦力的作用下做减速运动，据此分析松手的时间。
B、做功的条件：物体在力的方向上移动距离。
D、惯性是物质的属性，使物体具有保持原来运动状态的能力，但惯性不是力，不能说“受到惯性”、“惯性力”“惯性作用”等，只能说“由于惯性”、“具有惯性”等，惯性大小只和质量有关。质量越大，惯性越大。
【解答】AC、冰面粗糙，可知冰壶受到摩擦力，在b点松手后在摩擦力的作用下，冰壶做减速运动，结合图像可知，在t2时运动员松手，可知由a到b的过程中冰壶的速度先变大后不变，冰壶的质量不变，可知冰壶的动能先变大后不变，故A错误，C正确；
B、在t2时运动员松手，可知运动员在t1~t2时间内仍对冰壶有力的作用，且冰壶在力的方向上移动距离，可知运动员对冰壶做功，故B错误；
D、惯性不是力，不能说受到惯性，冰壶能够从b运动到c是由于冰壶具有惯性，故D错误。
故答案为：C。
9．（2026·柯城模拟）直线下降一定比曲线快吗 科技馆的展厅里有一个演示装置(图甲)，其示意图如图乙所示。将两个完全相同的小球M、N从同一高度同时由静止释放(不计摩擦和空气阻力)，分别沿直轨道和弧形轨道运动，N球先到达终点。下列说法正确的是（　　）
A．释放时，两球的重力势能不同
B．运动中，N球的机械能大于M球
C．到达各自轨道中点时，N球的动能大于 M球
D．运动过程中，两球的内能逐渐增大
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）重力势能与动能的转化：重力势能的大小与质量和高度有关，动能的大小与质量和速度有关；不计摩擦和空气阻力时，机械能守恒，重力势能和动能相互转化，总机械能保持不变。
（2）内能的影响因素：内能的变化通常与做功或热传递有关，本题中不计摩擦和空气阻力，没有能量损失，内能不会发生变化。
【解答】A、两个小球完全相同，质量相等，从同一高度同时由静止释放，初始高度相同，因此重力势能相同，A 错误；
B、不计摩擦和空气阻力，两球的机械能守恒，初始机械能相同，运动过程中机械能始终相等，B 错误；
C、到达各自轨道中点时，N 球的位置更低，下降的高度更大，重力势能减少更多，转化为更多的动能，因此 N 球的动能大于 M 球，C 正确；
D、不计摩擦和空气阻力，两球的机械能守恒，没有克服摩擦做功，内能不会发生变化，D 错误；
故答案为：C。
10．（2026九下·杭州模拟）蹦极是一项刺激的高空休闲运动(如图)。运动员身系一根自然长度为L，弹性良好的轻质橡皮绳，从站台由静止开始自由下落。若不计空气阻力，下列有关说法错误的是(　　)
A．刚从站台开始下落时，势能全部转化为动能
B．恰好下落到高度L时，人的动能最大
C．从高度L下落至最低点的过程中，绳的弹性势能一直变大
D．从站台下落到最低点的过程中，人的重力势能全部转化为绳的弹性势能
【答案】B
【知识点】力与运动的关系；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】 ACD.质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；弹性形变越大，弹性势能越大；
B.根据合力方向与运动方向相同时，物体做加速运动；当合力为零时，物体做匀速运动；当合力与运动方向相反时，做减速运动。
【解答】 A.若不计空气阻力，运动员刚从站台开始下落时，重力势能减小，动能增大，则重力势能全部转化为动能，故A正确不合题意；
B.根据题意可知，橡皮绳的自然长度为L。运动员运动到L点时，橡皮绳开始发生弹性形变，当弹力小于重力时，合力向下，运动员继续加速下落；当运动员下降到某一点时，弹力等于重力，合力为零，速度达到最大，动能达到最大，故B错误符合题意；
C.从高度L下落至最低点的过程中，橡皮绳的弹性形变一直在变大，则绳的弹性势能一直变大，故C正确不合题意；
D.若不计空气阻力，从站台下落到最低点的过程中，弹性势能增大，重力势能减小，则人的势能全部转化为绳的弹性势能，故D正确不合题意。
故选B。
11．（2026九下·金华开学考）如图甲是蹦极运动过程示意图，小明从0点开始下落，0A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
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；动能的影响因素；势能的影响因素；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。
动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大。
弹性势能与物体的形变量有关，形变量越大，弹性势能越大。
【解答】A、蹦极过程中人的高度逐渐减小，可知重力势能逐渐减小，图中a先增大后减小，可知不能表示人的重力势能的变化情况，故A错误；
B、b表示的能量从t1时刻才有，可知为弹性势能，则在t1时，人刚好属于绳子原长的位置，即A点，故B错误；
C、b表示弹性势能，可知在t3时刻弹性势能最大，故C错误；
D、在t3时刻弹性势能最大，弹性绳的形变量最大，即人在最低点，速度为零，可知动能为零，故D正确。
故答案为：D。
12．（2025·嘉兴模拟）如图为两个光滑的弧面和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧弧面的a点静止释放。忽略空气阻力，下列有关说法正确的是（　　）
A．物体能到达c点
B．经b点时，物体的动能最大
C．物体质量越大，经b点时速度越大
D．物体在水平面运动时，内能增加
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；势能的影响因素；动能和势能的转化与守恒；物体内能的改变方法
【解析】【分析】改变物体内能的两种方式：做功和热传递。滑动摩擦力与压力大小及接触面的粗糙程度有关，粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大。
【解答】A、水平面粗糙，物体在水平面上运动时克服摩擦做功，部分机械能转化为内能，机械能减小，所以物体不能到达c点，故A错误；
B、物体在光滑的弧面上运动时，重力势能转化为动能，动能增大，速度增大，在水平面上运动时，因受摩擦力，速度减小，可知速度最大值出现在ab之间弧面与水平面相交的位置，故B错误；
C、物体质量越大，a点的重力势能越大，转化为动能越大，刚到达水平面时的速度越大，但在水平面上运动时，物体的质量越大，压力越大，摩擦力越大，克服摩擦做功越多，速度减小得越快，所以物体质量越大，经b点的速度不一定越大，故C错误；
D、物体在水平面上运动时，克服摩擦做功，内能增加，故D正确。
故答案为：D。
13．（2026九下·杭州月考）跳台滑雪是一种雪上竞技项目，若某运动员在该项目过程中的运动轨迹(a→b→c→d→e)如图所示，若不计空气阻力，则下列有关能量随时间变化的趋势正确的是
A． ①②③ B． ①② C． ①③ D． ②③
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；动能的影响因素；势能的影响因素；机械能守恒
【解析】【分析】重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。
动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大。动能和势能统称为机械能。
【解答】①不计空气阻力，则cd段没有机械能损失，其它阶段由于存在摩擦力，机械能减小，故①正确；
②③由图可知，从a到b，高度降低，重力势能减小，转化为动能，可知动能变大；bc段高度变高，重力势能增大，动能减小（最高点速度不为零，即动能不为零）；cd段高度降低，重力势能减小，动能变大；de段高度继续降低，重力势能减小，速度减为零，可知动能减小，故②正确，③错误。
故答案为：B。
14．（2026九上·海曙期末）为构建新型能源体系，我省已建成多个抽水蓄能电站。如图所示，在用电低谷时，用电将水从下水库抽至上水库蓄能；在用电高峰期，上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是(　　)
A．抽水蓄能时，水的重力势能转化为电能
B．抽水蓄能时，电动机是利用电磁感应原理工作的
C．放水发电时，流下的水的重力势能减小
D．放水发电时，水的机械能全部转化为了电能
【答案】C
【知识点】电磁感应；动能和势能的转化与守恒；机械能守恒
【解析】【分析】（1）抽水蓄能的能量转化：抽水蓄能时，电动机消耗电能，将水从下水库抽到上水库，水的质量不变、高度增加，水的重力势能增加，此过程是电能转化为水的机械能（重力势能）。
（2）发电机与电动机的原理：电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，将电能转化为机械能；发电机是利用电磁感应原理工作的，将机械能转化为电能。
（3）重力势能的影响因素：重力势能大小与物体的质量和被举高的高度有关，质量不变时，高度降低，重力势能减小。
（4）能量转化的效率：放水发电时，水的机械能在转化过程中，会因克服摩擦、机械自重等因素损失一部分能量，不可能全部转化为电能，能量转化效率永远小于 100%。
【解答】A、抽水蓄能时，是电能转化为水的重力势能，而非水的重力势能转化为电能，故该选项错误。
B、抽水蓄能时，电动机工作的原理是通电导体在磁场中受力运动，电磁感应是发电机的原理，故该选项错误。
C、放水发电时，水从下水库流下，高度降低，在水的质量不变的情况下，流下的水的重力势能减小，故该选项正确。
D、放水发电过程中，水的机械能会有一部分转化为内能等其他形式的能，不可能全部转化为电能，故该选项错误。
故答案为：C。
15．（2026九上·上城期末）单板滑雪U型池项目，可简化为如图所示的模型。池内(圆弧abc)各处粗糙，摩擦力不可忽略，其中a、c为两侧边缘，且在同一水平面，b为赛道最低点。在某个阶段，运动员从a点正上方O点静止下落进入池中，从右侧竖直向上飞出后上升至最高位置d点。若不计空气阻力，则
A．从O到a过程，运动员重力势能不变
B．从a到c过程中，运动员的速度一直在变大
C．从c到d过程中，运动员的动能在增加
D．运动员在O点和d点的机械能大小不同
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】A.重力势能与质量和高度有关；
BC.根据动能和重力势能的转化判断；
D.由于轨道中摩擦力的存在，则运动越靠后，则机械能的损失越大，据此分析判断。
【解答】A. 根据图片可知，从O到a是自由下落过程，高度降低，重力势能减小，故A错误；
B. 从a到c过程中， 由于存在摩擦力，机械能有损耗。 a→b时，重力势能转化为动能，速度增大；
b→c时，动能转化为重力势能，速度会减小，故B错误；
C. 从c到d过程中， 动能转化为重力势能，则动能会减小，故C错误；
D.由于轨道中摩擦力的存在，则运动越靠后，则机械能的损失越大，因此O点的机械能大于d点的机械能，故D正确。
故选D。
16．（2026九上·温州期末）小明进行如图实验，将小球从斜面 A点自由滚下，发现最终到达斜面B点，且B点的高度 h小于 A点的高度 H。对于这一过程，下列推测正确的是（ ）
A．小球的机械能减小，内能减少 B．小球的机械能减小，内能增大
C．小球的机械能增大，内能减少 D．小球的机械能增大，内能增大
【答案】B
【知识点】能量的相互转化和转移；动能和势能的大小变化；机械能守恒
【解析】【分析】克服摩擦做功，将机械能转化为内能，机械能减小，内能增大。
【解答】小球由A点到B点，高度减小，质量不变，可知重力势能减小，则从A到B，小球的机械能减小。机械能减小的原因是小球与空气以及轨道之间存在摩擦力，小球在运动过程中克服摩擦做功，将部分机械能转化为内能，可知小球的内能增大。
故答案为：B。
17．（2026九上·余杭期末）小金同学荡秋千时，从A 开始由静止出发，直到最高点D后折返，圆弧AD上C点与A 点等高。下列讨论中正确的是
A．从A到C，人的重力势能始终不变
B．从A到C，人的动能始终不变
C．从A到D，人的机械能不守恒
D．从A到D，人与秋千组成的系统能量不守恒
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒；机械能守恒
【解析】【分析】A、重力势能的大小与质量和高度有关。
B、动能的大小与质量和速度有关。
C、机械能包括动能和势能。
D、从能量守恒定律来看，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体。
【解答】A、从 A 到 C，人的高度先降低后升高，重力势能先减小后增大，故该选项错误。
B、从 A 到 C，人的速度先增大后减小，动能先增大后减小，故该选项错误。
C、从 A 到 D，由于空气阻力和摩擦，机械能不断转化为内能，因此人的机械能不守恒，故该选项正确。
D、人与秋千组成的系统，总能量（包括机械能和转化的内能）是守恒的，故该选项错误。
故答案为：C。
18．（2026九上·柯桥期末）如图所示，小科在荡秋千，从左侧最高点A静止向右运动，经过最低点O摆动到右侧最高点D，再摆回到左侧最高点C（图中未画出），图中B与D等高。则（　　）
A．从A点摆到O点，减小的重力势能全部转化为动能
B．C点与B点重合
C．AD之间的高度差等于DC之间的高度差
D．从A-D的过程中，若在P点没坐稳，最可能沿着方向3掉落
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】重力势能与质量和高度有关，质量不变时，高度越高，重力势能越大。
【解答】A、由图可知，D点高度低于A点，可知荡秋千过程中机械能不守恒，从A到O点，减小的重力势能除了转化为动能以外，还有部分转化为内能，故A错误；
B、机械能不守恒，可知C点高度低于D点，即C点比B点位置更低，不能重合，故B错误；
C、AD之间运动的距离更远，可知克服摩擦做功更多，损耗的机械能更多，则AD之间的高度差大于DC之间的高度差，故C错误；
D、P点不是最高点，此时还有速度，由于惯性，人会继续向前运动，做斜抛运动，最高点速度不为零，即动能不为零，且机械能不守恒，可知最高点重力势能小于A点，将沿图中3方向掉落，故D正确。
故答案为：D。
19．（2026九下·富阳期中）如图丙游乐园过山车的轨道，小科坐过山车从高处滑下的过程中，依次经过A、B、C、D四处位置，轨道对车的支持力　 　(选填“做”或“不做”)功，小科在　 　(选填“A”“B”“C”或“D”)处动能最大。从A到D的过程中，机械能在减小，理由是　 　。
【答案】不做；B；过山车与轨道摩擦及空气阻力做功，消耗机械能转化为内能
【知识点】力是否做功的判断；能量的相互转化和转移；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】做功的条件：物体在力的方向上有移动距离。
重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。
动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大。
【解答】在曲线轨道上运动时，轨道对车的支持力始终与车运动方向垂直，可知该力对车不做功。
B点高度最低，可知重力势能最小，由A到B，重力势能转化为动能，可知B点动能最大。
从A到D，车与轨道以及空气之间存在摩擦力，部分机械能克服摩擦做功转化为内能，可知从A到D，机械能逐渐减小。
20．（2026九下·富阳月考）如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A.点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中水平面长度为s，A、C两水平面点距离水平面的高度分别为H、h。(忽略空气阻力)
（1）物体从A 点滑到B点的过程中，机械能　 　(选填“增大”“不变”或“减小”)。
（2）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为　 　。(用字母表示，下同)
（3）物体在水平面上所受摩擦力大小为　 　。
【答案】（1）减小
（2）mgH
（3）
【知识点】功的计算公式的应用；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）机械能的变化：物体在光滑圆弧槽运动时，只有重力做功，机械能守恒；在粗糙水平面运动时，摩擦力做功，机械能转化为内能，机械能减小。
（2）重力做功的计算：重力做功只与物体的重力和竖直方向上的高度差有关，公式为 W = Gh = mgh。
（3）摩擦力大小的计算：根据能量守恒，物体在水平面上克服摩擦力做的功等于机械能的减少量。物体从 A 点滑到 C 点的过程中，机械能减少量为 mgH - mgh，而物体在水平面上运动的总路程为 2s，由 W = fs可推导出摩擦力大小。
【解答】 （1）物体从A点滑到B点的过程中，水平面相连接的装置是粗糙的，物体克服摩擦力做功，机械能减小；
（2）质量为m的物体的重力为：G=mg，物体从A点滑到水平面时，重力所做的功：W=GH=mgH；即物体在A处具有的重力势能为：EpA=mgH，
（3）物体返回到达左侧圆弧槽C点处时，物体在C处具有的重力势能为：EpC=mgH，
物体在水平面上消耗的机械能为：ΔE=EpA-EpB=mgH-mgh，
物体经过了两次水平面，物体每经过一次水平面克服摩擦力做的功为：
，
根据W=Fs得，物体在水平面上所受摩擦力大小为：
。
故答案为：（1）减小；（2）mgH；（3）。
21．（2026九下·杭州月考）方方看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远。方方猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变程度有关。
（1）为验证其猜想是否正确，他设计了如下实验(弹簧被压缩后未超过其弹性限度)：如图所示，将同一个弹簧压缩　 　(选填“相同”或“不同”)的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰撞处于同一位置的相同木块，分析比较木块　 　，从而比较弹性势能的大小。
（2）若水平面绝对光滑，本实验将　 　(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
【答案】（1）不同；移动的距离
（2）不能
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】（1）探究弹性势能大小与弹性形变程度的大小的关系时，需要改变弹簧的形变程度。释放弹簧时，弹簧推动小球，小球撞击木块，木块克服摩擦做功在水平面上移动，则木块被撞击后移动的距离越远， 小球动能越大， 则弹簧的弹性势能越大。
（2）根据实验中弹性势能大小的判断方法分析解答。
【解答】（1） 将同一弹簧分别压缩不同的长度，以改变弹性形变程度。 松开后，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，推动小球撞击木块。 木块被撞击后移动的距离越远， 小球动能越大， 则弹簧的弹性势能越大，即通过比较木块移动的距离，可以间接比较弹性势能的大小。
故填：不同；移动的距离 。
（2） 若水平面绝对光滑，木块被撞击后将不受摩擦力作用，根据牛顿第一定律，木块会以恒定速度无限运动下去，无法通过移动距离比较弹性势能。 故填：不能。
22．（2026九下·瑞安开学考）图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在 B、C，D、E点的动能和重力势能大小的示意图，则过山车的动能在　 　点最大，B点重力势能的大小　 　E点动能的大小(如图乙)。在这个过程中，过山车的机械能是　 　(选填“变化”或“不变”)的。
【答案】C；等于；变化
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒；机械能守恒
【解析】【分析】动能是指物体由于运动而具有的能，大小与质量和速度有关。质量越大、速度越大，动能越大。重力势能是指物体由于被举高而具有的能，大小与质量和高度有关。质量越大、高度越高，重力势能越大。机械能是动能和势能的总和。理想情况下（无摩擦、无空气阻力），机械能守恒，即动能和势能相互转化时，总和保持不变。实际情况中，物体运动时会克服摩擦、空气阻力做功，机械能会转化为内能，因此机械能总量会减少（变化）。
【解答】图乙中，黑色柱代表动能。对比B、C、D、E四个点的黑色柱高度：C点的黑色柱最高，说明C点的动能最大。对应甲图：C点是轨道最低点，速度最快，因此动能最大，符合物理规律。
图乙中，白色柱代表重力势能，B点的白色柱（重力势能）高度，与E点的黑色柱（动能）高度完全相同，说明二者能量大小相等。
我们计算各点的总机械能为动能（黑柱）+ 重力势能（白柱），可以发现，各点的总机械能（柱高之和）并不相等，说明过山车在运动过程中，克服摩擦、空气阻力做功，机械能转化为内能，总量发生了减少。
故正确答案为：C；等于；变化。
23．（2026九上·天台期末）如图甲所示，离手后的篮球在空中依次从A点运动到D点，动能最大是在　 　点。根据图乙的能量柱状图，可知篮球处在B和D点的高度　 　(填“一定”或“不一定”)相同，而且在B点的机械能　 　(填“大于”“等于”或“小于”)在D点的机械能。
【答案】A；一定；一定
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】机械能指的是动能和重力势能之和，动能大小取决于速度和质量的大小，重力势能大小取决于质量和高度；
【解答】篮球离手后，动能和重力势能相互转化。动能最大的点通常是速度最大的点，即篮球刚离手时（A点）。随着篮球上升，速度减小，动能转化为重力势能；下落时，重力势能又转化为动能。因此，动能最大在 A点；
根据图乙的能量柱状图，篮球在B点和D点的重力势能相同，但由于机械能可能因空气阻力而减少，高度 不一定 相同（可能D点略低于B点）；
由于空气阻力的存在，篮球的机械能会逐渐减少，因此B点的机械能 大于 D点的机械能；
24．（2026九下·金华开学考）小金探究重力势能大小与物体质量和高度的关系，实验装置如图甲所示(摩擦力忽略不计)。
（1）将铁球从斜面静止释放后，滚动到水平面压缩弹簧，记录相关数据。铁球重力势能的大小可以用　 　来反映；
（2）将同一铁球先后从同一斜面的不同高度h1、处静止释放；.弹簧被压缩后的长度分别为 能得出的结论是　 　：
（3）若要利用实验中的斜面和弹簧探究重力势能大小与物体质量的关系，请简要写出你的设计思路：　 　；
（4）结合本实验和所学知识，分析图乙所示的水坝，在　 　位置(选填“C”或“D”)更适合打通管道安装发电机。
【答案】（1）弹簧的形变量
（2）在质量一定时，高度越高，重力势能越大
（3）选取体积相同而质量不同的铁球，从斜面的同一高度静止释放，比较弹簧被压缩的长度
（4）D
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】（1）实验采用了转换法，用弹簧的形变量来反映重力势能的大小，形变量越大，说明重力势能越大。
（2）根据题干信息和（1）进行分析，实验结论要回答实验目的中提出的问题。
（3）根据控制变量法设计实验，出小球的质量以外条件要相同。
（4）根据质量不变时，高度越高，重力势能越大进行分析。
【解答】（1）铁球从斜面静止释放后，滚动到水平面压缩弹簧，重力势能转化为弹簧的弹性势能，弹簧被压缩的程度（即弹簧的形变量）可以反映铁球最初的重力势能大小。
（2）小球从更高的h2滚下，弹簧被压缩后的长度更短，即弹簧的形变量更大，可知小球的重力势能更大，故可得：在质量一定时，高度越高，重力势能越大。
（3）要探究重力势能与质量的关系，应控制小球下落的高度相同，设计方案为：选取体积相同而质量不同的铁球，从斜面的同一高度静止释放，比较弹簧被压缩的长度。
（4）质量一定时，高度越高，重力势能越大，D点位置更低，高度差更大，可知更适合打通管道安装发电机。
25．（2026九上·义乌期末）在同一粗糙水平面固定两个不同斜面，小华同学研究相同的两个小球A、B分别沿不同的斜面运动，用频闪照相机每隔0.1s拍摄了小球滚动时的不同位置，图上数字为闪光时刻编号，位置间距如图所示。
（1） 甲图中 A 球机械能　 　(选填“增加”、“减小”或“不变”·)。
（2）哪一个小球在斜面上一定不是从静止开始运动的　 　。(选填 A 、B、AB 或都静止开始)。
（3）若两个小球从斜面上运动到斜面底部时与相同的木块碰撞，碰撞之后图　 　(选填“甲”或“乙”)中木块运动距离较大。
【答案】（1）减小
（2）A
（3）乙
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1） 比较A球在相同时间内通过的路程，判断A球在斜面上运动的速度变化；
（2）根据图片确定两个小球在斜面上的运动状态的变化分析；
（3） 根据摩擦力大小的影响因素判断两木块受到的摩擦力大小，然后据图比较两球从斜面上运动到斜面底部时的速度大小，动能大小，进而得出结论。
【解答】（1） 根据甲图可知，A球在相同时间内通过的路程相等，所以A球在斜面上运动的速度不变。A球在斜面下滑时，质量不变，高度减小，则重力势能变小；速度不变，则动能不变。根据“机械能=动能+重力势能”可知，A球的机械能减小；
（2）综上所述，甲在斜面上做匀速直线运动，即开始时速度就不为零，因此小球A肯定不是从静止开始运动的。
（3） 根据图片可知，在斜面的最后一段时间内，B球在相同时间内通过的路程更长，根据公式可知，B球的速度更大，则动能更大，对木块做的功多，所以碰撞之后图乙中木块运动距离较大。
26．（2026九下·鄞州月考）某学校科技节推出了一种新型保龄球游戏，参赛者将保龄球从一个斜坡上由静止释放，滚上另一个斜坡后撞击斜坡上的塑料瓶，撞倒塑料瓶数量多者获胜。小宁提出疑问：保龄球撞倒塑料瓶的数量是否与斜坡倾角大小θ有关 于是设计了如图甲所示的装置。
（1）若不考虑阻力，保龄球在左侧斜坡下滑过程中机械能　 　(填“增大”、“减小”或“不变”)。
（2）小宁在探究过程中，每次都将保龄球从左侧斜坡同一位置静止释放，这样做的目的是为了保证保龄球达到水平面时的　 　相同。
（3）经过多次实验得到数据如图乙。小宁判断将斜坡放平(θ=0°)，保龄球撞击的塑料瓶数量会
　 　(填“增多”、“减少”或“不变”)。
（4）若将保龄球置于Q 点由静止释放，请判断是否能完成以上实验　 　(填“是”或“否”)。
【答案】（1）不变
（2）初速度
（3）增多
（4）否
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能守恒
【解析】【分析】（1）若不考虑空气阻力和摩擦，物体的动能和重力势能相互转化，机械能总量保持不变。
（2）控制变量法是指探究多个因素对某一物理量的影响时，需控制其他变量不变，只改变一个变量。
（3）动能大小与物体的质量和速度有关，质量不变时，速度越大，动能越大，对外做功的能力越强。
（4）物体的重力势能与质量和高度有关，同一物体高度越高，重力势能越大，转化为的动能也越大。
【解答】(1) 若不考虑阻力，保龄球在左侧斜坡下滑过程中，重力势能转化为动能，机械能的总量不变。
(2) 每次将保龄球从左侧斜坡同一位置静止释放，是为了保证保龄球到达水平面时的初速度相同，只改变右侧斜面的倾角θ，从而探究撞倒塑料瓶数量与θ的关系。
(3) 由图乙可知，斜面倾角θ越小，撞倒的塑料瓶数量越多。当θ=0°（斜面放平）时，保龄球在水平面上运动时动能损失更少，能运动更远的距离，撞击的塑料瓶数量会增多。
(4) Q点的高度低于原来的释放点，从Q点静止释放时，保龄球到达水平面时的初速度会变小，动能变小，无法保证初速度相同，因此否完成以上实验。
故正确答案为（1）不变；（2）初速度； （3）增多；（4）否。
27．（2026九上·余杭期末）图甲是探究“影响物体动能大小因素”的实验装置，将轻质弹簧左端固定在竖直挡板上，足够长的水平面上OC段光滑。物体M向左压缩弹簧，由静止释放后，与静止在 C点的物体N相撞，两物体最后静止时的位置如图乙所示。
（1）物体M动能的大小，可通过物体N　 　 来体现。
（2）用同一个物体M两次将同一弹簧压缩到不同程度，这两次弹簧具有的弹性势能　 　(选填“相同”或“不同”)。
（3）去掉物体N，让同一物体M压缩弹簧到不同位置后弹出，你认为这样　 　(选填“能”或“不能”)探究M动能与速度的关系，理由：　 　。
【答案】（1）移动的距离
（2）不同
（3）能；M 的质量不变而速度可以改变，观测、比较 M 由 C 点右滑的距离可得出结论。（合理即可）
【知识点】弹力；动能和势能的大小变化；动能的影响因素；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）转换法在动能实验中的应用：动能的大小无法直接观察，实验中通过观察被撞击物体 N 移动的距离来间接反映物体 M 动能的大小。N 移动得越远，说明 M 的动能越大。
（2）弹性势能的影响因素：弹性势能的大小与弹簧的弹性形变程度有关。在弹簧材料相同的情况下，压缩程度越大，弹性形变就越大，具有的弹性势能也越大。
（3）控制变量法探究动能的影响因素：探究动能与速度的关系时，需要控制物体的质量不变，只改变速度。实验中，用同一物体 M 压缩弹簧到不同程度，就能获得不同的弹出速度，满足控制变量的要求。
【解答】（1）物体 M 的动能越大，对物体 N 做的功就越多，N 在水平面上移动的距离就越远。
因此，我们可以通过观察物体 N 移动的距离 来体现物体 M 动能的大小，这是转换法的应用。
（2）弹簧的弹性势能大小取决于其弹性形变的程度。
用同一物体 M 将同一弹簧压缩到不同程度，弹簧的形变大小不同，因此这两次弹簧具有的弹性势能 不同。
（3）能。
理由是：用同一物体 M，保证了质量不变。
压缩弹簧到不同位置，弹簧的弹性势能不同，转化给 M 的动能也不同，使 M 获得不同的速度。
去掉物体 N 后，可通过观察 M 在粗糙水平面上滑行的距离来反映其动能大小，滑行越远，动能越大。
因此，这种方法可以探究 M 动能与速度的关系。
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易错点五 功能转换关系的应用
【知识讲解】
1.能量不会凭空的消失，也不会凭空的创造。增大的能量肯定有来处（肯定有其他能量转换过来），减小的能量肯定有去处（肯定有转换成其他能量）。
2.能量比较法：可以比较物体在两个位置所具有的能量，其中少掉的能量肯定转化成了其他形式的能量，这个其他形式的能量，往往是内能（克服空气阻力或摩擦力做功转换成内能）。
例如：物体从A点静止滑下，到C点刚好静止，求BC段摩擦力大小。AB段光滑，水平的BC段粗糙，BC段长S。
①AB光滑，机械能没有对外转化出去，机械能守恒，能量没有损耗。
②比较C点与A点具有的能量，发现C点比A点少了mgh的能量（重力势能），少掉的能量mgh肯定转化成了其他形式的能量，在BC段克服摩擦力做功转化为内能。
③即减少的能量=克服摩擦力做功转化的内能 mgh=f S f=mgh/S
【例题分析】
1．（2025·杭州模拟）如图是小科玩蹦床的情境，质量为50千克的小科从O点开始下落，在A 点时刚好与床面接触，B点时受力平衡，C点时到达最低点，已知 OA=3米，AC 距离等于OA 距离，不计床面自身重力，不计能量损失。请回答下列问题。
（1）如图所示，从A 点到C点的过程中，小科的动能如何变化：　 　(填“一直减小”、“一直增大”、“先增大后减小”或‘先减小后增大”)。
（2）整个过程中弹性势能最大的是　 　点。小科从 O 点开始下落至最低点的过程中重力做功为　 　焦(不计空气阻力)。
2．（2026九下·杭州月考）如图所示，AB 为光滑弧形槽、滑槽底部与水平面平滑连接，BC段是粗糙程度相同的平面，CD段是光滑平面，一个质量为m的小球从高为h的A处由静止开始下滑、运动到 C处挤压弹簧，D处为弹簧被挤压到最短长度(弹簧能恢复到原来位置，不计碰撞时的能量损失)。第1次反弹后小球能沿着弧形槽上升到h/3处(不计空气阻力)。请回答：
（1）小球由A到B的过程中，机械能　 　(填“守恒”“不守恒”)。
（2）整个过程中，小球速度最大值位于第一次经过　 　(填“A”、“B”、“C”或“D”)点时。
（3）小球第一次由 B到C的过程中，克服摩擦力做功　 　(用相应的字母表示)。
【精准练习】
1．（2026·余杭模拟）如图所示为游乐园中的“空中飞人”项目：甲静躺在水平放置的弹性垫上，乙从高处的跳板跳下，利用弹性垫的弹力作用将甲弹起。不计空气阻力，下列说法正确的是(　　)
A．乙下落的过程中，动能减小
B．甲弹起上升的过程中，重力势能增大
C．整个过程中，甲的机械能始终不变
D．为提高甲弹起高度，可以减小乙的下落高度
2．（2026九下·瑞安开学考）如图甲所示，为米兰冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛上，中国选手苏翊鸣夺冠时的画面。如图乙是该项目的示意图，实线代表雪道，虚线是某运动员的轨迹。下列有关说法正确的是(　　)
A．运动员腾空至最高点C时动能为零
B．运动员由最高点落下时，不受重力作用
C．运动员在雪道向下滑行时，重力势能全部转化为动能
D．运动员由雪道腾空飞起BC的过程中，动能主要转化为重力势能
3．（2026·丽水模拟）丽水队在首届浙 BA比赛中的顽强拼搏精神赢得广泛赞誉。篮球场上，运动员起跳投篮，篮球离手后至投入篮框的运动轨迹如图所示。下列分析正确的是：（　　）
A．手先给篮球推力，然后篮球给手推力
B．篮球在空中飞行，是因为受到惯性作用
C．篮球在空中飞行，受到重力和手的推力
D．篮球在空中运行到最高处动能不为零
4．（2025·宁波模拟）如图是一个弹性小球从台阶上以一定速度滚下的轨迹图，关于该过程说法合理的是(　　)
A．运动过程中小球的机械能保持不变
B．整个过程中只发生了重力势能和动能之间的转化
C．整个过程中小球的重力势能一直在减小
D．小球均未与台阶接触情况下，位点4动能大于位点3
5．（2026九下·鄞州月考）小宁用力斜向下将篮球掷向地面，篮球碰到地面后斜向上反弹，篮球在运动过程中经过A、B两点，如图所示。从A到B的过程中，下列数据中可能正确的是(　　)
篮球位置 A B
动能/J a b
重力势能/J 6 10
A．a=4， b=0 B．a=5， b=2 C．a=6， b=0 D．a=7， b=2
6．（2026九上·义乌期末）弹簧置于竖直光滑管内，下端固定在水平地面上，上端与管口平齐。如图所示，将一直径略小于管的小球放在弹簧上端，先后两次向下按压弹簧到不同位置后释放小球，小球沿竖直方向运动。第一次小球到达的最高点为a。第二次小球到达的最高点为b，c为小球运动路径上的一点，小球所受空气阻力忽略不计。则先后两次( )
A．向下按压弹簧释放小球后小球的机械能守恒
B．小球由 c到b 过程，弹性势能转化为重力势能
C．小球上升过程，经过c点时的两次的重力势能不相等
D．小球上升过程，第一次小球经过c点时的动能大
7．（2026九上·南湖期末）2024 年6 月 25 日，嫦娥六号返回器成功着陆，实现了人类首次月球背面采样返回。其着陆过程的部分轨迹如图所示。已知返回器质量不变，且在大气层外运动时不受空气阻力，下列分析错误的是（　　）
A．从A 到B，返回器动能变大
B．从B到C，返回器机械能守恒
C．从C到D，返回器重力势能变小
D．返回器的机械能在 A 点时大于 D点
8．（2026·湖州模拟）随着冬奥带来的冰雪热潮持续升温，冰壶运动正从专业赛场走向大众生活。图1为冰壶场地的示意图，其冰面粗糙程度处处相同。运动员从 a点推动冰壶至 b点时松手，运动员留在投掷线左侧，冰壶继续运动直至停在c点，整个过程冰壶速度变化如图2所示。下列说法正确的是（）
A．a到b的过程中冰壶的动能一直增大
B．运动员在t1~t2时间内对冰壶不做功
C．运动员是在t2时刻松开冰壶的
D．冰壶能够从b运动到c是由于冰壶受到惯性的作用
9．（2026·柯城模拟）直线下降一定比曲线快吗 科技馆的展厅里有一个演示装置(图甲)，其示意图如图乙所示。将两个完全相同的小球M、N从同一高度同时由静止释放(不计摩擦和空气阻力)，分别沿直轨道和弧形轨道运动，N球先到达终点。下列说法正确的是（　　）
A．释放时，两球的重力势能不同
B．运动中，N球的机械能大于M球
C．到达各自轨道中点时，N球的动能大于 M球
D．运动过程中，两球的内能逐渐增大
10．（2026九下·杭州模拟）蹦极是一项刺激的高空休闲运动(如图)。运动员身系一根自然长度为L，弹性良好的轻质橡皮绳，从站台由静止开始自由下落。若不计空气阻力，下列有关说法错误的是(　　)
A．刚从站台开始下落时，势能全部转化为动能
B．恰好下落到高度L时，人的动能最大
C．从高度L下落至最低点的过程中，绳的弹性势能一直变大
D．从站台下落到最低点的过程中，人的重力势能全部转化为绳的弹性势能
11．（2026九下·金华开学考）如图甲是蹦极运动过程示意图，小明从0点开始下落，0A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
12．（2025·嘉兴模拟）如图为两个光滑的弧面和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧弧面的a点静止释放。忽略空气阻力，下列有关说法正确的是（　　）
A．物体能到达c点
B．经b点时，物体的动能最大
C．物体质量越大，经b点时速度越大
D．物体在水平面运动时，内能增加
13．（2026九下·杭州月考）跳台滑雪是一种雪上竞技项目，若某运动员在该项目过程中的运动轨迹(a→b→c→d→e)如图所示，若不计空气阻力，则下列有关能量随时间变化的趋势正确的是
A． ①②③ B． ①② C． ①③ D． ②③
14．（2026九上·海曙期末）为构建新型能源体系，我省已建成多个抽水蓄能电站。如图所示，在用电低谷时，用电将水从下水库抽至上水库蓄能；在用电高峰期，上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是(　　)
A．抽水蓄能时，水的重力势能转化为电能
B．抽水蓄能时，电动机是利用电磁感应原理工作的
C．放水发电时，流下的水的重力势能减小
D．放水发电时，水的机械能全部转化为了电能
15．（2026九上·上城期末）单板滑雪U型池项目，可简化为如图所示的模型。池内(圆弧abc)各处粗糙，摩擦力不可忽略，其中a、c为两侧边缘，且在同一水平面，b为赛道最低点。在某个阶段，运动员从a点正上方O点静止下落进入池中，从右侧竖直向上飞出后上升至最高位置d点。若不计空气阻力，则
A．从O到a过程，运动员重力势能不变
B．从a到c过程中，运动员的速度一直在变大
C．从c到d过程中，运动员的动能在增加
D．运动员在O点和d点的机械能大小不同
16．（2026九上·温州期末）小明进行如图实验，将小球从斜面 A点自由滚下，发现最终到达斜面B点，且B点的高度 h小于 A点的高度 H。对于这一过程，下列推测正确的是（ ）
A．小球的机械能减小，内能减少 B．小球的机械能减小，内能增大
C．小球的机械能增大，内能减少 D．小球的机械能增大，内能增大
17．（2026九上·余杭期末）小金同学荡秋千时，从A 开始由静止出发，直到最高点D后折返，圆弧AD上C点与A 点等高。下列讨论中正确的是
A．从A到C，人的重力势能始终不变
B．从A到C，人的动能始终不变
C．从A到D，人的机械能不守恒
D．从A到D，人与秋千组成的系统能量不守恒
18．（2026九上·柯桥期末）如图所示，小科在荡秋千，从左侧最高点A静止向右运动，经过最低点O摆动到右侧最高点D，再摆回到左侧最高点C（图中未画出），图中B与D等高。则（　　）
A．从A点摆到O点，减小的重力势能全部转化为动能
B．C点与B点重合
C．AD之间的高度差等于DC之间的高度差
D．从A-D的过程中，若在P点没坐稳，最可能沿着方向3掉落
19．（2026九下·富阳期中）如图丙游乐园过山车的轨道，小科坐过山车从高处滑下的过程中，依次经过A、B、C、D四处位置，轨道对车的支持力　 　(选填“做”或“不做”)功，小科在　 　(选填“A”“B”“C”或“D”)处动能最大。从A到D的过程中，机械能在减小，理由是　 　。
20．（2026九下·富阳月考）如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A.点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中水平面长度为s，A、C两水平面点距离水平面的高度分别为H、h。(忽略空气阻力)
（1）物体从A 点滑到B点的过程中，机械能　 　(选填“增大”“不变”或“减小”)。
（2）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为　 　。(用字母表示，下同)
（3）物体在水平面上所受摩擦力大小为　 　。
21．（2026九下·杭州月考）方方看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远。方方猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变程度有关。
（1）为验证其猜想是否正确，他设计了如下实验(弹簧被压缩后未超过其弹性限度)：如图所示，将同一个弹簧压缩　 　(选填“相同”或“不同”)的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰撞处于同一位置的相同木块，分析比较木块　 　，从而比较弹性势能的大小。
（2）若水平面绝对光滑，本实验将　 　(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
22．（2026九下·瑞安开学考）图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在 B、C，D、E点的动能和重力势能大小的示意图，则过山车的动能在　 　点最大，B点重力势能的大小　 　E点动能的大小(如图乙)。在这个过程中，过山车的机械能是　 　(选填“变化”或“不变”)的。
23．（2026九上·天台期末）如图甲所示，离手后的篮球在空中依次从A点运动到D点，动能最大是在　 　点。根据图乙的能量柱状图，可知篮球处在B和D点的高度　 　(填“一定”或“不一定”)相同，而且在B点的机械能　 　(填“大于”“等于”或“小于”)在D点的机械能。
24．（2026九下·金华开学考）小金探究重力势能大小与物体质量和高度的关系，实验装置如图甲所示(摩擦力忽略不计)。
（1）将铁球从斜面静止释放后，滚动到水平面压缩弹簧，记录相关数据。铁球重力势能的大小可以用　 　来反映；
（2）将同一铁球先后从同一斜面的不同高度h1、处静止释放；.弹簧被压缩后的长度分别为 能得出的结论是　 　：
（3）若要利用实验中的斜面和弹簧探究重力势能大小与物体质量的关系，请简要写出你的设计思路：　 　；
（4）结合本实验和所学知识，分析图乙所示的水坝，在　 　位置(选填“C”或“D”)更适合打通管道安装发电机。
25．（2026九上·义乌期末）在同一粗糙水平面固定两个不同斜面，小华同学研究相同的两个小球A、B分别沿不同的斜面运动，用频闪照相机每隔0.1s拍摄了小球滚动时的不同位置，图上数字为闪光时刻编号，位置间距如图所示。
（1） 甲图中 A 球机械能　 　(选填“增加”、“减小”或“不变”·)。
（2）哪一个小球在斜面上一定不是从静止开始运动的　 　。(选填 A 、B、AB 或都静止开始)。
（3）若两个小球从斜面上运动到斜面底部时与相同的木块碰撞，碰撞之后图　 　(选填“甲”或“乙”)中木块运动距离较大。
26．（2026九下·鄞州月考）某学校科技节推出了一种新型保龄球游戏，参赛者将保龄球从一个斜坡上由静止释放，滚上另一个斜坡后撞击斜坡上的塑料瓶，撞倒塑料瓶数量多者获胜。小宁提出疑问：保龄球撞倒塑料瓶的数量是否与斜坡倾角大小θ有关 于是设计了如图甲所示的装置。
（1）若不考虑阻力，保龄球在左侧斜坡下滑过程中机械能　 　(填“增大”、“减小”或“不变”)。
（2）小宁在探究过程中，每次都将保龄球从左侧斜坡同一位置静止释放，这样做的目的是为了保证保龄球达到水平面时的　 　相同。
（3）经过多次实验得到数据如图乙。小宁判断将斜坡放平(θ=0°)，保龄球撞击的塑料瓶数量会
　 　(填“增多”、“减少”或“不变”)。
（4）若将保龄球置于Q 点由静止释放，请判断是否能完成以上实验　 　(填“是”或“否”)。
27．（2026九上·余杭期末）图甲是探究“影响物体动能大小因素”的实验装置，将轻质弹簧左端固定在竖直挡板上，足够长的水平面上OC段光滑。物体M向左压缩弹簧，由静止释放后，与静止在 C点的物体N相撞，两物体最后静止时的位置如图乙所示。
（1）物体M动能的大小，可通过物体N　 　 来体现。
（2）用同一个物体M两次将同一弹簧压缩到不同程度，这两次弹簧具有的弹性势能　 　(选填“相同”或“不同”)。
（3）去掉物体N，让同一物体M压缩弹簧到不同位置后弹出，你认为这样　 　(选填“能”或“不能”)探究M动能与速度的关系，理由：　 　。
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