專題12機械能及能量守恒定律

中考新趨勢］

【中考新考法】

12.(2024?廣東廣州)如圖，某同學將籃球擲向地面，經過甲位置后碰到地面，接著向上

反彈經過乙位置，忽略空氣的作用力。

彳

(2)請在圖中乙位置畫出籃球的受力示意圖；

(3)籃球經過甲、乙兩位置時的機械能和重力勢能如表所示，則籃球與地面碰撞過程損失

的機械能為__________J,在乙位置時的動能為J0

【解析】

(1)［1］根據常見物體的長度可知，籃球直徑為24.6cm。

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⑵根據G=〃zg可得，該籃球受到的重力為

G=mg=0.6kgx10N/kg=6N

(2)[3]忽略空氣的作用力，則籃球在乙位置只受重力的作用，重力的方向為豎直向下，因

此在籃球的重心處沿豎直方向畫一條豎直向下的有向線段，用G來表示，如圖所示

(3)[4]根據表格信息可知，籃球與地面碰撞過程損失的機械能為

△E機械=13J-⑵=1J

[5]由于機械能等于動能與重力勢能之和，所以籃球在乙位置時動能為

E動=12J-10J=2J

考點1動能和勢能

1.(2024?黑龍江齊齊哈爾)拋實心球是初中學生體育測試的項目之一，小剛在測試時將

實心球拋出后，實心球運動的軌跡如圖所示。則下列說法正確的是()

A.以運動中的實心球為參照物，地面是運動的

B.實心球在運動的過程中，運動狀態保持不變

C.實心球運動到最高點時，受到平衡力的作用

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D.實心球在下降的過程中，重力勢能是增大的

【答案】A

【解析】

A.以運動中的實心球為參照物，地面與實心球之間的位置不斷發生變化，所以地面是運動

的，故A正確；

B.實心球在運動過程中，速度的大小和方向都在改變，所以運動狀態是變化的，故B錯誤；

C.實心球運動到最高點時，受空氣阻力和重力作用，這兩個力大小不相等，受力不平衡,

故C錯誤；

D.實心球在下降的過程中，質量不變，高度減小，重力勢能減小，故D錯誤。

故選Ao

2.（2024?廣西）如圖所示，我國空間站環繞地球飛行時，通過（選填“電磁波”

或“聲波”）與地面聯系；當它靠近地球的過程中，速度越來越大，則它的動能越來越

【答案】①.電磁波②.大

【解析】

[1]電磁波的傳播不需要介質，能在真空中傳播，我國空間站與地面控制中心通過電磁波傳

遞信息。

⑵動能大小的影響因素：質量和速度，當它靠近地球的過程中，速度越來越大，質量不變，

動能越來越大。

3.（2024?陜西A卷）請完成下列填空。

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（1）如圖-1,量筒中液體的體積為________mL；

（2）如圖-2,是某固體熔化前后溫度隨時間變化的圖像，分析圖像可知該固體是

（選填“晶體”或“非晶體”）;

（3）如圖-3,在“探究動能大小與哪些因素有關”的實驗中，將質量相同的小球從同一斜

面的不同高度由靜止釋放，比較紙盒被推動的距離可知：質量相同的物體，速度越大，動能

越。如果要探究動能大小與物體質量的關系，應該將質量不同的小球從同一斜面的

（選填“相同”或“不同”）高度由靜止釋放，比較紙盒被推動的距離。

【答案】?,60②.晶體③.大④.相同

【解析】

（1）”]如圖-1,量筒的分度值為2mL,液體的體積為60mL。

（2）⑵根據圖-2固體熔化前后溫度隨時間變化的圖像知，有一段時間吸熱但溫度保持不變,

分析圖像可知該固體是晶體。

（3）[3][4]物體的動能大小與物體的質量和速度有關，研究動能與其中一個因素的關系時,

要控制另外一個因素不變。如圖-3,在“探究動能大小與哪些因素有關”的實驗中，根據小

車被撞擊通過的距離來表示小球的動能大小，將質量相同的小球從同一斜面的不同高度（釋

放的高度越高，小球到達水平面的速度越大）由靜止釋放，比較紙盒被推動的距離可知：質

量相同的物體，速度越大，動能越大。如果要探究動能大小與物體質量的關系，要控制小球

的速度相同，應該將質量不同的小球從同一斜面的相同高度由靜止釋放，比較紙盒被推動的

距離。

考點2機械能及其轉化

4.（2024?黑龍江綏化）如圖所示，人造地球衛星沿橢圓軌道繞地球運行的過程中，機械

能是守恒的，當衛星從遠地點向近地點運動時，下列說法正確的是（）

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近地點

遠地點

A.動能減小，重力勢能增大B.動能轉化為重力勢能

C.動能增大，重力勢能減小D.衛星的速度一直在減小

【答案】C

【解析】

人造衛星沿橢圓軌道繞地球運行的過程中，機械能守恒，從遠地點向近地點運動時，高度減

少，質量不變，重力勢能減小，減小的重力勢能轉化為動能，所以動能增大，速度增大，故

ABD錯誤，C正確。

故選C。

5.（2024?湖北武漢）如圖所示，將一個小球用細線懸掛起來，讓小球從A點靜止釋放，

小球會在A、C兩點之間來回擺動，最終靜止下來。下列說法正確的是（）

A.小球從A點擺動到B點，動能轉化為重力勢能

B.小球能從2點擺動到C點是由于受到慣性

C.小球每次經過B點，其動能都比上一次小

D.小球最終靜止在A點

【答案】C

【解析】

A.小球從A點擺動到3點，高度降低，速度增加，重力勢能轉化為動能，故A錯誤；

B.慣性不是力，不能說受到慣性，故B錯誤；

C.小球受到阻力的作用，機械能不斷減小，小球每次經過B點時，重力勢能不變，機械能

減小，則動能減小，故C正確；

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D.小球最終靜止時拉力和重力平衡，則小球最終靜止在2點，故D錯誤。

故選Co

6.（2024?黑龍江龍東）2024年6月2日，嫦娥6號在月背南極艾特肯盆地成功著陸，是

我國探月工程又一里程碑事件。關于嫦娥6號說法正確的是（）

A.在下落過程中，機械能減小

B.著陸后，質量變小，慣性變小

C.在下落過程中，相對于月球表面是靜止的

D.四只寬大的腳，是為了增大壓強

【答案】A

【解析】

A.嫦娥6號在下落過程中，與空氣摩擦，機械能轉化為內能，機械能減小，故A正確；

B.著陸后，質量不變，慣性不變，故B錯誤；

C.在下落過程中，嫦娥6號相對于月球表面的位置發生改變，是運動的，故C錯誤；

D.四只寬大的腳，是在壓力一定時，通過增大受力面積減小壓強，故D錯誤。

故選Ao

7.（2024?天津）小明對我國一些科技成就進行了梳理，如下表所示。在“相關內容分析”

中存在鎮誤的是（）

序號科技成就相關內容分析

①三峽船閘輪船通行時利用了連通器的特點

②“玉兔號”月球車車輪寬大可減小對月球表面的壓強

③神舟飛船返回艙它在地面附近減速下降過程中機械能不變

④國產大飛機C919機翼獲得升力利用了流體壓強與流速的關系

A.①B.②C.③D.@

【答案】C

【解析】

A.三峽船閘是應用連通器的原理工作的，實現了上下游船只的正常通航，故A正確，A不

符合題意；

B.“玉兔號”月球車車輪寬大，通過增大受力面積可減小對月球表面的壓強，故B正確，

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B不符合題意；

C.神舟飛船返回艙它在地面附近減速下降過程中，動能減小，重力勢能減小，機械能減小，

故C錯誤，C符合題意；

D.國產大飛機C919機翼上方的空氣流速大壓強小，機翼下方的空氣流速小壓強大，機翼

上下表面的壓強差，產生向上的升力，獲得升力利用了流體壓強與流速的關系，故D正確，

D不符合題意。

故選Co

8.（2024?甘肅武威）適量運動是健康的生活方式.下列日常運動情景中說法正確的是（）

A.用力將足球踢出，說明力可以改變物體的運動狀態

B.籃球離手后能繼續向前運動，是由于受到慣性的作用

C.離開蹦床后人還能繼續上升，是重力勢能轉化為動能

D.豎直向上運動到最高點時的排球，受平衡力的作用

【答案】A

【解析】

A.足球原來靜止在地面，用力將足球踢出，足球就由靜止變為運動，說明力可以改變物體

的運動狀態，故A正確；

B.籃球離手后能繼續向前運動，是因為籃球具有慣性；慣性是物體的固有屬性，慣性不是

力，不能說受到慣性的作用，故B錯誤；

C.離開蹦床后，人還能繼續上升，人的高度增加，速度減小，所以重力勢能增大，動能減

小，故是動能轉化為重力勢能，故c錯誤；

D.豎直向上運動到最高點時的排球，只受到重力作用，所以受非平衡力的作用，故D錯誤。

故選A?

9.（2024?山東濱州）以下四圖節選自我國古代科技巨著《天工開物》，其中說法正確的是

()

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A.圖甲“軋蔗取漿”中，牛拉“犁塘”勻速轉動的過程中，其運動狀態保持不變

B.圖乙“濕田擊稻”中，用力甩稻稈，稻粒落入木桶中，是因為受到慣性力

C.圖丙“北耕兼種”中，樓下端的“金戟尖”是通過減小受力面積來增大壓力的

D.圖丁“長流漂米”中，水從高處流下，水的重力勢能轉化為動能

【答案】D

【解析】

A.圖甲“軋蔗取漿”中，牛拉“犁塘”勻速轉動的過程中，其運動方向不斷變化，因此運

動狀態改變，故A錯誤；

B.圖乙“濕田擊稻”中，用力甩稻稈，稻粒落入木桶中，是因為其具有慣性，慣性不是力，

不能說受到慣性，故B錯誤；

C.圖丙“北耕兼種”中，褸下端的“金戟尖”是在壓力一定時，通過減小受力面積來增大壓

強，故c錯誤；

D.圖丁“長流漂米”中，水從高處流下，質量不變，高度減小，重力勢能減小，速度變大，

動能增大，因此水的重力勢能轉化為動能，故D正確。

故選D。

10.（2024?江蘇無錫）如圖所示，將擺球從A點靜止釋放，經過最低點。到達B點、,4

8兩點等高，擺球到達B點時動能為J；擺球從A點到。點的過程中，能轉化

為動能。整個過程中，擺球的機械能大小（選填“不變”或“減小”）o

【答案】①.0②.重力勢③.不變

【解析】

[1]小球在A點時靜止，動能為零，從A點由靜止釋放，能達到與A點等高的B點，說明沒

有能量損失，即機械能守恒。由于2點與A點等高，重力勢能相等，所以2點動能與A點

相同也為0。

⑵擺球從A點運動到。點的過程中，擺球的質量不變，高度減小，重力勢能逐漸減小，速

度變大，動能逐漸變大。此過程中，重力勢能轉化為動能。

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[3]如圖所示，擺球由A點靜止釋放，經過最低點。到達8點，48兩點等高。說明擺球在

運動過程中沒有能量損失，整個過程中，動能和勢能相互轉化，機械能守恒，因此擺球的機

械能不變。

11.（2024?甘肅臨夏）某科技興趣小組用兩個輸液用的葡萄糖瓶子，從瓶口以下約6cm處

截斷，將截斷處用膠水黏合在一起，再從瓶口的橡膠塞中心穿一根長約20cm的細木棒，

用兩條懸線拴住木棒的兩端，將懸線固定在支架上，就構成了如圖所示的滾擺。當滾擺從上

到下運動的過程中重力勢能主要轉化為能；滾擺每次上升的高度逐漸減小，說明滾

擺的機械能（選填“變大”“變小”或“不變”）。

【答案】①動②.變小

【解析】

⑴滾擺從上到下運動的過程中，高度減小，重力勢能減小，速度增加，動能增加，因此是

重力勢能轉化為動能。

⑵滾擺每次上升的高度逐漸減小，運動過程中需要克服阻力做功，因此機械能減小。

12.（2024?內蒙古赤峰）如圖是《天工開物》一書中記載的古人用腳踏碓將稻米去皮的情

景。腳踏碓實質是工費力杠桿。碓頭砸打稻米時，動能越大，稻米越容易去皮。

（1）請分析腳踏碓做成費力杠桿使稻米容易去皮的原因。

（2）早在漢代，人們就學會了用水力代替人力，腳踏碓就演變成水碓。水碓一般安裝在水

流較急的地方，請從能量角度分析其安裝在水流較急地方的原因。

【答案】（1）見詳解；（2）見詳解

【解析】

（1）腳踏碓做成費力杠桿，雖然費力，但能省距離，其動力臂小于阻力臂，這意味著在施

力端移動較小的距離，阻力端就能移動較大的距離。對于腳踏碓來說，腳踏的一端移動較小

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距離,碓頭一端就能快速下落較大距離,碓頭快速下落會使其在較短時間內獲得較大的速度,

從而具有更大的動能。較大的動能作用在稻米上，能夠更有效地使稻米去皮。

（2）水碓安裝在水流較急的地方，是因為水流較急時，水的動能較大。根據能量守恒定律，

水的動能可以更多地轉化為水碓的機械能，從而使水碓具有更大的功率，能夠更高效地完成

對稻米的加工。

13.（2024?黑龍江齊齊哈爾）閱讀短文，回答問題。

噴氣發動機

噴氣發動機分為火箭噴氣發動機和空氣噴氣發動機。2023年，我國的長征四號丙運載火箭，

成功將■顆衛星送入預定軌道。該運載火箭靠火箭噴氣發動機獲得推進力。

火箭噴氣發動機本身帶有燃料和氧化劑,不需要外界空氣來助燃,其燃料有固體的和液體的。

如圖甲所示是液體火箭噴氣發動機的工作原理示意圖，燃料和氧化劑分別裝在兩個箱子里,

由輸送系統按時按量地把燃料和氧化劑噴入燃燒室，用電火花點燃，燃燒產生的氣體以很高

的速度從尾部噴出，對火箭產生強大的反沖推力使它前進。

空氣噴氣發動機本身只攜帶燃料，需要從外界空氣中獲得足夠的氧來助燃。空氣噴氣發動機

的種類很多，如圖乙所示為空氣渦輪噴氣發動機結構圖。工作過程中，機身在空氣中高速前

進，空氣從進氣口進入，被壓縮機壓縮后進入燃燒室和從噴霧器噴出的燃料混合，由火花塞

點火燃燒，產生大