2024年浙江省中考一轮复习专题11 机械能及常见的能量（含解析）

专题 11 机械能及常见的能量
2024 年浙江省中考一轮复习
一 、选择题
1.我国科学工作者在南海海底发现了一种俗称“可燃冰 ”的冰块状天然气水合物，能源总量可达到全 国石油总量的一半， 燃烧 1 米 3“可燃冰 ”释放的能量与 164 米 3 天然气相当， 据此可判断“可燃冰”
( )
A．具有较高的内能 B．具有较高的化学能
C．只有燃烧时才有内能 D．没有点燃时没有化学能
2.人骑自行车下坡，速度会越来越快， 在这过程中( )
A．人和车的动能保持不变 B．人和车的动能增大
C．人和车的动能减小 D．人和车的重力势能增大
3.下列关于物体势能的说法，错误的是( )
A．把压缩的弹簧放松， 虽然它的长度增加了， 但势能减小了
B．把橡皮筋拉得越长(在弹性限度内)，它的势能也越大
C．树上的苹果，位置高的不一定比位置低的势能大
D．高处落下的铅球，5kg 的铅球一定比 4kg 的铅球势能大
4.2022 年第 24 届冬奥会将在中国举行。如图所示为我国运动员在往届冬奥会上参加不同比赛项目时顽
强拼搏的英姿。下列说法中错误的是( )
A． 甲图中： 速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中，其机械能增加
B．乙图中：自由滑雪空中技巧运动员在空中下落的过程中，其重力势能逐渐减少
C．丙图中：越野滑雪运动员在斜坡雪面上加速向下滑行的过程中， 其机械能增加
D．丁图中：运动员将冰壶推出后，人不再对冰壶做功，冰壶的机械能逐渐减少
5.为了研究动能的大小与哪些因素有关,教科书中设计了“小钢球撞木块 ”的实验,如图所示。让静止
的小钢球从斜面滚下,观察木块被推动的距离。下列关于该实验的说法,错误的是( )
第 1 页（共 15 页）
A．该实验采用转换法的设计思路,用木块移动的距离来表示动能的大小
B．该实验利用控制变量的研究方法,如分别控制小球滚下的高度、小球的质量相等
C．该实验能说明物体的质量与物体的动能大小有关
D．让同一小球从不同高度滚下, 目的是为了让小球获得不同的运动速度
6.如图所示， 粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面，一小球由 A 点以速度 v 沿轨道滚下，经另一侧等高
点 B 后到达最高点 C。下列关于小球滚动过程的分析正确的是( )
A．整个过程只有重力在对小球做功
B．小球在 A，B 两点具有的动能相同
C．小球在 A，B，C 三点的速度大小关系是 vA＞vB＞vC
D．小球在 A 点具有的机械能等于它在 C 点具有的重力势能
7.如图， 把同一小球从同一高度， 以相同大小的速度分别沿斜向上和水平方向抛出， 小球第一次落地
速度为 v1 ，第二次落地速度为 v2 ，不计空气阻力， 则 v1 和 v2 的大小关系正确的是( )
A．v1>v2 B．v1=v2 C．v18.如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧．从小球刚接触到弹簧到 将弹簧压缩最短的过程中，得到小球的速度 v 和弹簧被压缩的长度△l 之间的关系，如图乙所示， 其中
b 为曲线最高点。不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则小球( )
第 2 页（共 15 页）
A．受到的弹力始终不变 B．运动过程动能一直增大
C．运动过程机械能不变 D．在 b 点时重力等于弹力
9.物理学中研究的物理量不能直接测量时， 常常把它们转换成其他可测量的物理量， 从而进行研究比
较，称之为转换法。如图所示的四个实验中没有利用转换法的是( )
A．图 1 探究动能大小与质量是否有关
B．图 2 探究重力势能大小与质量是否有关
C．图 3 探究酸碱中和反应是否有关
D．图 4 探究液体蒸发快慢与液体表面积是否有关
10.某次演练中，直升机悬停于高空，一个伞兵(含伞)跳伞后竖直降落，其速度 v与时间 t的关系如图
所示。下列判断正确的是( )
第 8 题图
A．在 0～t3 时刻内，伞兵的机械能保持不变
B．在 t1～t2 时刻内， 伞兵的动能转化为重力势能
C．在 t2～t3 时刻内， 伞兵重力势能转化为动能
D．在 t2～t3 时刻内， 伞兵的动能保持不变，机械能在减小
第 3 页（共 15 页）
二 、填空题
11.请在横线上填写下列物体所具有的能
（1）在马路上奔驰的汽车 ；
（2）给小灯泡供电的电池 ；
（3）我们每天吃的米饭 。
12.如图所示，为 AB 段光滑但 BC 段粗糙的圆弧槽。将一物体从左侧圆弧槽 A 点由静止释放下滑，经过 B 点， 最后到达右侧圆弧槽 C 点处， 物体从 A 点开始到达 B 点的过程中，物体的 能减小 能增加。从 B 点开始到达 C 点的过程中， 由于摩擦力的存在，物体的 能减小，转化为物体的
能，故导致物体的温度升高。（忽略空气阻力）
13.在里约奥运会上，在男子跳远比赛中中国队也实现了奖牌零的突破，董斌为中国队获得了一块宝贵 的铜牌，跳远运动的几个阶段如图所示，运动员到达最高点时的动能 （“为0”或“不为0”），
解释原因 。
14.如图所示，一个静止小球从 A 点沿粗糙程度相同的轨道下滑，经 B 点到达 C 点， 从 A 点到达 C 点的
过程中，小球的动能 ，小球的重力势能 ，小球的机械能 。 (选填序号)
①保持不变；②一直减小；③先增大后减小； ④一直增大；⑤先减小后增大
第 4 页（共 15 页）
15.2021 年 10 月 16 日 0 时 23 分， 神舟十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，翟志刚、王亚 平、叶光富 3 名航天员被送入太空， 此次任务最大特点是神舟十三号飞行乘组将在轨驻留长达 6 个月 时间， 这也是我国迄今为止时间最长的一次载人飞行。图为起飞阶段加速上升的火箭， 该过程中，内 部的新型返回舱的动能 (选填“增大”、 “减小 ”或“不变“)，火箭整体的机械能
(选填“增大 ”、“减小 ”或“不变”)。
三 、实验题
16.在探究动能大小与质量关系的两次实验中，小球从同一高度由静止开始释放时的场景如图所示， 木
板固定在水平面上；
（1）本实验使钢球获得动能的操作方法是 ；
（2）该实验是通过比较木块在木板上滑行的 来比较小球动能大小的，图中错误的操作
是 ；
（3）改正后进行实验，发现木块会从木板右侧滑出，则可以通过 (选填“增大 ”或“减小”)
木块的质量来加以改进；
17.小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，选用质量不同两个钢球 m 和 M（M 的质 量大于 m），分别不从同的高度 h 和 H(H>h)静止开始放下，观察木块 B 被撞击后移动的距离。实验过程
如图所示。
第 5 页（共 15 页）
（1）小明通过观察木块 B 移动的距离长短，来判断小球动能的大小，他利用的研究方法是 （选
填“控制变量法 ”或“转换法 ”）若水平面绝对光滑，本实验还能达到探究目的吗？ 并说明理
由： 。
（2）小明根据甲、乙两图得出结论： 。 （3）小明又根据甲、丙两图得出：物体的动能大小与质量有关。请你对小明的结论作出评
价： 。
四 、解答题
18.如左图一根弹簧上有重为 G 的小球,用力慢慢将弹簧压缩至 A 位置,放手后,小球从 A 位置开始向上
运动， 到达 B 位置弹簧刚好恢复原长，到达 C 位置小球的速度变为零（不考虑空气阻力）
（1）请在右图中画出小球从 A 位置运动到 C 位置的过程中，其动能随位置变化的大致关系图像。在横
坐标用字母 D 标出动能最大时的大致位置。
（2）请结合受力情况， 说出各段动能变化理由。
19.如图所示， A 点的高度 H 大于 B 点的高度 h，让小球从 A 点由静止开始自由落下， 沿光滑轨道 AOB
到达 B 点后离开（不计空气阻力），
第 6 页（共 15 页）
（1）请先判断小球离开 B 点后的运动轨迹应该是图中的 （填“a” 、“b”、“c”或“d”）
曲线。
（2）再结合 a、b、c、d 四条曲线说明理由。
第 7 页（共 15 页）
专题 11 机械能及常见的能量答案解析
2024 年浙江省中考一轮复习
一 、选择题
1.B
【解析】燃料具有化学能，在燃烧的过程中， 燃料的化学能转化成内能.
1m3 可燃冰释放出的能量与燃烧 164m3 天然气释放的能量相当，由此可判断“可燃冰 ”具有很高的化学
能.故答案为 B.
2.B
3.D
【解析】物体由于具有做功的形势而具有的能叫势能。势能分为重力势能和弹性势能。重力势能：物 体由于被举高而具有的能叫做重力势能。影响因素：物体被举得越高， 质量越大， 具有的重力势能就
越大。弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
A．弹簧的弹性势能与其形变程度有关，压缩的弹簧放松后，形变程度减小， 势能减小； 故 A 正确；
B、弹性势能与形变程度有关，橡皮筋拉得越长，形变越大，势能越大； 故 B 正确；
C、苹果势能的大小与苹果的质量和高度有关， 所以位置高的势能不一定位置低的大；故 C 正确；
D、高处落下的铅球势能与质量和高度有关，5kg 的铅球和 4kg 的铅球高度未知，则势能无法比较；故
D 错误；
故答案为： D。
4.C
【解析】（1）（2）（3）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，而机械能=动能+重力势
能；
（4）根据能量转化的知识判断。
A： 甲图中： 速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中，他的质量不变， 速度增大， 则动能增
大；质量不变， 高度不变，则重力势能不变。根据机械能=动能+重力势能可知，它的机械能增大了，
故 A 正确不合题意；
B：乙图中：自由滑雪空中技巧运动员在空中下落的过程中， 他的质量不变，而高度减小， 则其重力
势能逐渐减少， 故 B 正确不合题意；
C：丙图中： 越野滑雪运动员在斜坡雪面上加速向下滑行的过程中， 他质量不变， 高度减小， 则重力势
第 8 页（共 15 页）
能减小；质量不变， 速度增大， 则动能增大， 即重力势能转化为动能。如果没有摩擦， 那么机械能保
持不变，故 C 错误符合题意；
D：丁图中：运动员将冰壶推出后，人不再对冰壶做功， 冰壶克服摩擦，将机械能转化为内能，即冰壶
的机械能逐渐减少， 故 D 正确不合题意。
故选 C。
5.C
【解析】根据探究动能影响因素的实验的设计思想、实验过程和结论分析判断。
A．该实验采用转换法的设计思路，用木块移动的距离来表示动能的大小，故 A 正确不合题意；
B.该实验利用控制变量的研究方法， 如分别控制小球滚下的高度、小球的质量相等，故 B 正确不合题
意；
C.探究物体的动能与质量大小有关时，需要控制小球在斜面上的高度相同而改变小球的质量，而题目
中只有一个小球，无法做到， 故 C 错误符合题意；
D.让同一小球从不同高度滚下， 目的是为了让小球获得不同的运动速度，故 D 正确不合题意。
故选 C。
6.C
【解析】（1）注意摩擦力对小球运动的影响；
（2）首先比较 A．B 两点的机械能的大小，然后比较两点重力势能的大小， 最后根据机械能=动能+重
力势能比较动能的大小关系；
（3）将 B 点动能与 C 点进行比较，从而得到二者的速度大小， 然后结合（2）中的结论比较三者的速
度大小；
（4）小球要克服摩擦做功，因此时间越靠后， 机械能的损耗越多， 即机械能越小。
A．在小球运动的过程中，重力和摩擦力同时对小球做功， 故 A 错误；
B.因为 B 点在 A 点的后面，所以克服摩擦消耗的机械能更多，那么 B 点的机械能小于 A 点的机械能。A．B 两点高度相同， 那么它们的重力势能相同。根据机械能=动能+重力势能可知，B 点的动能小于 A 点的动
能， 即 B 点的速度小于 A 点的速度， 故 B 错误；
C.C 点时小球的速度为零，且 B 点的速度小于 A 点的速度，那么小球的速度大小关系为：vA＞vB＞vC，
故 C 正确；
第 9 页（共 15 页）
D.C 点在 A 点的后面， 那么 C 点的机械能损耗更多，那么 C 点的机械能小于 A 点的机械能。在 C 点时小 球的速度为零， 即动能为零，那么它的重力势能等于机械能， 因此小球在 A 点的机械能大于 C 点的重
力势能，故 D 错误。
故选 C。
7.B
【解析】根据机械能守恒的知识分析判断。
同一小球在同一高度时， 它们的重力势能相同。以相同的速度向不同方向抛出时， 它的动能相同。根
据“机械能=动能+重力势能 ”可知， 此时它的机械能相等。
当小球落地时， 由于不计空气阻力， 即没有能量损失，因此小球的机械能仍然相同。由于此
时重力势能为零，所以动能相等，即 v1=v2。
故选 B。
8.D
【解析】（1）机械能与弹性势能的相互转化。速度越大动能越大， 速度越小动能越小。高度越大势能 越大， 高度越小势能越小。弹簧形变越大弹性势能越大， 弹簧形变越小弹性势能越小。（2）弹簧对物
体的弹力与弹簧的形变量有关， 形变越大受到的力越大， 反之越小。
A．受到的弹力始终不变，由于弹簧被压缩的量在变化，形变量在变化， 所以弹力始终在变， A 错误； B、运动过程动能一直增大，当压缩弹簧到一定长度时， 物体的运动速度开始减小， 物体的动能开始减
小， B 错误；
C、运动过程机械能不变，小球的机械能减小， 弹簧的弹性势能增大，C 错误；
D、在 b 点时重力等于弹力，b 点时速度最大，此时重力等于弹力，之后速度减小是因为弹力大于重力，
D 正确。
故选 D
9.D
【解析】回忆各个实验的设计原理和过程，然后确定它们的研究方法即可。
A．图 1 探究动能大小与质量是否有关时，通过小球推动木块运动距离的远近反应小球动能的大小，使
用了转换法，故 A 正确不合题意；
B.图 2 探究重力势能大小与质量是否有关时， 将小球势能的大小转化为沙地凹陷程度的大小，使用了
第 10 页（共 15 页）
转换法，故 B 正确不合题意；
C.图 3 探究酸碱中和反应是否放热时，将烧瓶内气体体积的变化转化为红墨水的移动，使用了转换法，
故 C 正确不合题意；
D.图 4 探究液体蒸发快慢与液体表面积是否有关， 控制液体的种类、温度和空气流动相同， 而改变液
体的表面积，使用了控制变量法，故 D 错误符合题意。
故选 D。
10.D
二 、填空题
11.机械能；化学能；化学能
【解析】物体的运动有多种多样的形式。跟物体的运动一样， 能量也有多种形式。如： 机械能（动能
和势能）、化学能、电能、电磁能、核能等等。
（1）做机械运动的物体都具有机械能，在马路上奔驰的汽车在做机械运动， 具有机械能；
（2）化学能是指储存在物质当中的能量，在发生化学变化的时候才可以释放出来，变成热能或者其他
形式的能量，供电的电池通过发生化学变化释放出能量， 具有化学能；
（3）人和动物的运动要消耗能量，人和动物消耗的能量可以从食物中得到补充， 储存在食物中的能量
属于化学能。
故答案为： 机械能； 化学能；化学能
12.重力势；动；机械； 内
【解析】本题主要考查功的计算公式 W=Fs；动能和势能的转化与守恒， 结合题目进行分析解答。
从 A 点开始到达 B 点的过程中 物体的重力势能减小 ， 动能增加。
从 B 点开始到达 C 点的过程中， 由于摩擦力的存在，物体的机械能减小 。
转化为物体的内能， 故导致物体的温度升高。
13.不为 0；达到最高点时， 竖直方向上的速度为 0，而水平方向上的速度不为 0，即动能也不为 0
【解析】当物体的质量不变时，速度越大， 动能越大， 即速度为 0 时动能为 0；跳远运动员的运动轨迹 是弧线，在前半程， 他既向前运动也向上运动；在后半程，他既向前运动还向下运动， 分析他在最高
点时两个方向上的速度是否为 0 即可。
跳远运动员到达最高点时，在竖直向上的方向上速度为 0，而在水平方向上速度保持不变不为 0，所以
这时他的动能不为 0。
第 11 页（共 15 页）
14.③; ⑤; ②
【解析】动能大小的影响因素： 质量、速度。质量越大， 速度越大，动能越大；重力势能大小的影响 因素： 质量、被举得高度。质量越大，高度越高， 重力势能越大； 小球在运动过程中要克服摩擦力做
功，机械能逐渐变小.
小球从 A 运动到 B 的过程中， 质量不变、高度降低，重力势能减小；质量不变、速度增大，动能增大； 小球从 B 运动到 C 的过程中， 质量不变、高度增大，重力势能增大；质量不变、速度减小，动能减小； 所以从 A 点到达 C 点的过程中， 小球的动能先增大后减小，小球的重力势能先减小后增大； 因为轨道
是粗糙的， 整个过程中要克服摩擦做功， 小球的机械能一直在减小.故答案为：③; ⑤; ②.
15.增大； 增大
【解析】物体由于运动而具有的能量叫做动能，动能影响因素为质量和速度；物体由于被举高而具有
的能量称为重力势能，重力势能的影响因素为质量和高度；动能和重力势能的总和称为机械能。
图为起飞阶段加速上升的火箭，在这过程中速度增大， 质量保持不变，故动能增大； 机械能是动能
和重力势能的和，由于动能增加，火箭又在不断升高，重力势能也在增加， 故机械能增大。
故答案为： 增大，增大。
三 、实验题
16.（1）钢球从高处摆下
（2）距离；两次实验中未保持木块初始位置相同
（3）增大
【解析】（1）小球从高处向下摆动， 有了一定的速度，就有动能；
（2）小球撞击木块， 可以通过木块在水平面上移动的距离来判断动能的大小；因为动能大小与质量和 速度有关， 若探究动能与质量的关系，根据控制变量法， 要保证质量不同而速度相同， 即两次实验时
要保持木块初始位置相同；
（3）木块向右滑动时， 克服摩擦做功；根据 W=fs 可知， 当能量一定时， 为了减小距离可以增大摩擦， 即增大木块对地面的压力；而木块对桌面的压力由重力产生， 所以可以增大木块的质量。（1）本实验
使钢球获得动能的操作方法是： 钢球从高处摆下；
（2）该实验是通过比较木块在木板上滑行的距离来比较小球动能大小的，图中错误的操作是：两次实
验中未保持木块初始位置相同；
第 12 页（共 15 页）
（3）改正后进行实验， 发现木块会从木板右侧滑出，则可以通过增大木块的质量来加以改进。
17.（1）转换法； 不能，若水平面绝对光滑， 则木块运动时不受摩擦力作用，被撞击后将保持匀速直
线运动。
（2）当物体质量相同时，物体速度越大， 动能越大。
（3）正确，丙图中质量大的球到达水平面时的速度小，木块移动的距离反而大。
【解析】（1）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观 的现象去认识或用易测量的物理量间接测量， 这种研究问题的方法叫转换法。在实验中，木块受到的 摩擦力是一定的，根据 W=fs 可知， 木块移动的距离越大，克服阻力做功越多， 说明小球的动能越大。
如果水平面光滑，那么没有摩擦力， 木块会永远不停的运动下去， 无法通过距离比较动能的大小。
（2）分析甲和乙中哪个因素相同，哪个因素不同， 根据控制变量法描述结论。
（3）探究动能与质量的关系时， 需要控制速度相同， 即小球在斜面上的高度相同，而改变小球的质量，
据此分析判断。
（1）小明通过观察木块 B 移动的距离长短，来判断小球动能的大小，他利用的研究方法是转换法。若 水平面绝对光滑，本实验不能达到探究目的， 理由：若水平面绝对光滑，则木块运动时不受摩擦力作
用，被撞击后将保持匀速直线运动。
（2）实验甲和乙中，小球的质量相同， 而在斜面上的高度不同， 即到达水平面时的速度不同， 那么
得到结论： 当物体质量相同时， 物体速度越大，动能越大。
（3）小明又根据甲、丙两图得出： 物体的动能大小与质量有关。我认为它的结论是正确的，因为丙
图中质量大的球到达水平面时的速度小， 木块移动的距离反而大。
四 、解答题
18.（1）解： 如图所示：
第 13 页（共 15 页）
（2）解： AD 段，弹力大于重力，向上加速运动， 速度增大， 动能增大;
DB 段，弹力小于重力， 向上减速运动，速度减小， 动能减小 ;
BC 段，弹力为 0，只受重力，向上减速运动， 速度减小， 动能减小。
【解析】球从 A 上升到 C 位置的过程中， 先加速， 当弹簧的弹力 k△x=mg 时，即合力为零， 加速度减 小到零，速度达到最大， 之后小球继续上升， 弹簧弹力小于重力， 球做减速运动， 直到弹力为零时到
达 B 位置， 之后继续做减速运动直到小球速度为零到达 C 位置。
（1）根据动能公式 EK=1/2mv2 ，小球从 A 上升到 C 的过程中动能先增大后减小，且动能最大处在 AB 之
间；
（2）AD 段，弹力大于重力，向上加速运动， 速度增大， 动能增大;
DB 段，弹力小于重力， 向上减速运动，速度减小， 动能减小 ;
BC 段，弹力为 0，只受重力，向上减速运动， 速度减小， 动能减小。
19.（1）c
（2）①根据题意， 不计空气阻力，小球的机械能守恒。
②小球从 A 点由静止滑下，所以小球的机械能等于 A 点时的重力势能， a 的最高点超过了 A 点的高度，
这是不可能的； 故 a 错误；
③b 点的最高点与 A 点的高度相同， 而在最高点时， 小球仍具有向右运动的速度， 所以 b 曲线的机械能
大于 A 点的机械能， 故 b 错误；
④c 曲线的最高点低于 A 点， 由于在最高点时小球仍运动，其总机械能可能与开始时的机械能相等， 故
c 正确；
⑤c 曲线小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度， 故 d 错误。
【解析】根据图片可知， 当小球到达右侧的最高点时，它在竖直方向上的速度为零，而水平方向上的 速度不为零，即最高点时小球的动能不为零。根据机械能守恒定律可知，小球在 A 点时的重力势能=B 点时的重力势能+B 点时的动能， 据此比较 A．B 两点重力势能的大小，再根据重力势能的影响因素的知
识确定最高点时的位置变化即可。
（1）小球离开 B 点后的运动轨迹应该是图中的 c；
（2）选择 c 的理由：
①根据题意，不计空气阻力，小球的机械能守恒。
第 14 页（共 15 页）
②小球从 A 点由静止滑下，所以小球的机械能等于 A 点时的重力势能， a 的最高点超过了 A 点的高度，
这是不可能的， 故 a 错误；
③b 点的最高点与 A 点的高度相同， 而在最高点时， 小球仍具有向右运动的速度， 所以 b 曲线的机械能
大于 A 点的机械能， 故 b 错误；
④c 曲线的最高点低于 A 点， 由于在最高点时小球仍运动，其总机械能可能与开始时的机械能相等， 故
c 正确；
⑤c 曲线小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度， 故 d 错误。
第 15 页（共 15 页）