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【2024年全国中考物理真题分类汇编（第02集）】
专题12 机械能及能量守恒定律
【中考新考法】
12. （2024·广东广州）如图，某同学将篮球掷向地面，经过甲位置后碰到地面，接着向上反弹经过乙位置，忽略空气的作用力。
位置 机械能/J 重力势能/J
甲 13 6
乙 12 10
（1）篮球直径为24.6__________（选填“mm”、“cm”或“dm”），质量为0.6kg，g取10N/kg，则该篮球受到的重力为__________N；
（2）请在图中乙位置画出篮球的受力示意图；_____
（3）篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示，则篮球与地面碰撞过程损失的机械能为__________J，在乙位置时的动能为__________J。
考点1 动能和势能
1. （2024·黑龙江齐齐哈尔）抛实心球是初中学生体育测试的项目之一，小刚在测试时将实心球抛出后，实心球运动的轨迹如图所示。则下列说法正确的是（ ）
A. 以运动中的实心球为参照物，地面是运动的
B. 实心球在运动的过程中，运动状态保持不变
C. 实心球运动到最高点时，受到平衡力的作用
D. 实心球在下降的过程中，重力势能是增大的
2. （2024·广西）如图所示，我国空间站环绕地球飞行时，通过________（选填“电磁波”或“声波”）与地面联系；当它靠近地球的过程中，速度越来越大，则它的动能越来越________。
3. （2024·陕西A卷）请完成下列填空。
（1）如图-1，量筒中液体的体积为________mL；
（2）如图-2，是某固体熔化前后温度随时间变化的图像，分析图像可知该固体是________（选填“晶体”或“非晶体”）；
（3）如图-3，在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中，将质量相同的小球从同一斜面的不同高度由静止释放，比较纸盒被推动的距离可知：质量相同的物体，速度越大，动能越________。如果要探究动能大小与物体质量的关系，应该将质量不同的小球从同一斜面的________（选填“相同”或“不同”）高度由静止释放，比较纸盒被推动的距离。
考点2 机械能及其转化
4. （2024·黑龙江绥化）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
5. （2024·湖北武汉）如图所示，将一个小球用细线悬挂起来，让小球从A点静止释放，小球会在A、C两点之间来回摆动，最终静止下来。下列说法正确的是（ ）
A. 小球从A点摆动到B点，动能转化为重力势能
B. 小球能从B点摆动到C点是由于受到惯性
C. 小球每次经过B点，其动能都比上一次小
D. 小球最终静止在A点
6. （2024·黑龙江龙东）2024年6月2日，嫦娥6号在月背南极艾特肯盆地成功着陆，是我国探月工程又一里程碑事件。关于嫦娥6号说法正确的是（ ）
A. 在下落过程中，机械能减小
B. 着陆后，质量变小，惯性变小
C. 在下落过程中，相对于月球表面是静止的
D. 四只宽大的脚，是为了增大压强
7. （2024·天津）小明对我国一些科技成就进行了梳理，如下表所示。在“相关内容分析”中存在错误的是（ ）
序号 科技成就 相关内容分析
① 三峡船闸 轮船通行时利用了连通器的特点
② “玉兔号”月球车 车轮宽大可减小对月球表面的压强
③ 神舟飞船返回舱 它在地面附近减速下降过程中机械能不变
④ 国产大飞机C919 机翼获得升力利用了流体压强与流速的关系
A. ① B. ② C. ③ D. ④
8. （2024·甘肃武威）适量运动是健康的生活方式．下列日常运动情景中说法正确的是（ ）
A. 用力将足球踢出，说明力可以改变物体的运动状态
B. 篮球离手后能继续向前运动，是由于受到惯性的作用
C. 离开蹦床后人还能继续上升，是重力势能转化为动能
D. 竖直向上运动到最高点时的排球，受平衡力的作用
9. （2024·山东滨州）以下四图节选自我国古代科技巨著《天工开物》，其中说法正确的是（ ）
A. 图甲“轧蔗取浆”中，牛拉“犁塘”匀速转动的过程中，其运动状态保持不变
B. 图乙“湿田击稻”中，用力甩稻秆，稻粒落入木桶中，是因为受到惯性力
C. 图丙“北耕兼种”中，耧下端的“鐵尖”是通过减小受力面积来增大压力的
D. 图丁“长流漂米”中，水从高处流下，水的重力势能转化为动能
10. （2024·江苏无锡）如图所示，将摆球从A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高，摆球到达B点时动能为______J；摆球从A点到O点的过程中，______能转化为动能。整个过程中，摆球的机械能大小______（选填“不变”或“减小”）。
11. （2024·甘肃临夏）某科技兴趣小组用两个输液用的葡萄糖瓶子，从瓶口以下约处截断，将截断处用胶水黏合在一起，再从瓶口的橡胶塞中心穿一根长约的细木棒，用两条悬线拴住木棒的两端，将悬线固定在支架上，就构成了如图所示的滚摆。当滚摆从上到下运动的过程中重力势能主要转化为________能；滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机械能________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
12. （2024·内蒙古赤峰）如图是《天工开物》一书中记载的古人用脚踏碓将稻米去皮的情景。脚踏碓实质是工费力杠杆。碓头砸打稻米时，动能越大，稻米越容易去皮。
（1）请分析脚踏碓做成费力杠杆使稻米容易去皮的原因。
（2）早在汉代，人们就学会了用水力代替人力，脚踏碓就演变成水碓。水碓一般安装在水流较急的地方，请从能量角度分析其安装在水流较急地方的原因。
13. （2024·黑龙江齐齐哈尔）阅读短文，回答问题。
喷气发动机
喷气发动机分为火箭喷气发动机和空气喷气发动机。2023年，我国的长征四号丙运载火箭，成功将一颗卫星送入预定轨道。该运载火箭靠火箭喷气发动机获得推进力。
火箭喷气发动机本身带有燃料和氧化剂，不需要外界空气来助燃，其燃料有固体的和液体的。如图甲所示是液体火箭喷气发动机的工作原理示意图，燃料和氧化剂分别装在两个箱子里，由输送系统按时按量地把燃料和氧化剂喷入燃烧室，用电火花点燃，燃烧产生的气体以很高的速度从尾部喷出，对火箭产生强大的反冲推力使它前进。
空气喷气发动机本身只携带燃料，需要从外界空气中获得足够的氧来助燃。空气喷气发动机的种类很多，如图乙所示为空气涡轮喷气发动机结构图。工作过程中，机身在空气中高速前进，空气从进气口进入，被压缩机压缩后进入燃烧室和从喷雾器喷出的燃料混合，由火花塞点火燃烧，产生大量气体向后喷出，冲击燃气轮机叶轮转动，最后气体以极大的速度从尾部喷管喷出，使机身得到巨大的反冲推力向前飞行。
（1）地面控制中心与卫星之间是通过发射和接收______进行通信的；
（2）火箭喷气发动机工作过程中，先将燃料的化学能转化为______能，然后再将其转化为火箭的______能；
（3）______（选填“火箭”或“空气”）喷气发动机不能在大气层外工作；
（4）如图乙所示的空气涡轮喷气发动机工作过程中，气体温度是不断变化的。下列图像中，能大致反映气体的温度随时间变化的是______。
A. B.
C. D.
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【2024年全国中考物理真题分类汇编（第02集）】
专题12 机械能及能量守恒定律
【中考新考法】
12. （2024·广东广州）如图，某同学将篮球掷向地面，经过甲位置后碰到地面，接着向上反弹经过乙位置，忽略空气的作用力。
位置 机械能/J 重力势能/J
甲 13 6
乙 12 10
（1）篮球直径为24.6__________（选填“mm”、“cm”或“dm”），质量为0.6kg，g取10N/kg，则该篮球受到的重力为__________N；
（2）请在图中乙位置画出篮球的受力示意图；_____
（3）篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示，则篮球与地面碰撞过程损失的机械能为__________J，在乙位置时的动能为__________J。
【答案】 ①. cm ②. 6 ③. ④. 1 ⑤. 2
【解析】
（1）[1]根据常见物体的长度可知，篮球直径为24.6cm。
[2]根据G=mg可得，该篮球受到的重力为
（2）[3]忽略空气的作用力，则篮球在乙位置只受重力的作用，重力的方向为竖直向下，因此在篮球的重心处沿竖直方向画一条竖直向下的有向线段，用G来表示，如图所示
（3）[4]根据表格信息可知，篮球与地面碰撞过程损失的机械能为
[5]由于机械能等于动能与重力势能之和，所以篮球在乙位置时动能为
考点1 动能和势能
1. （2024·黑龙江齐齐哈尔）抛实心球是初中学生体育测试的项目之一，小刚在测试时将实心球抛出后，实心球运动的轨迹如图所示。则下列说法正确的是（ ）
A. 以运动中的实心球为参照物，地面是运动的
B. 实心球在运动的过程中，运动状态保持不变
C. 实心球运动到最高点时，受到平衡力的作用
D. 实心球在下降的过程中，重力势能是增大的
【答案】A
【解析】
A．以运动中的实心球为参照物，地面与实心球之间的位置不断发生变化，所以地面是运动的，故A正确；
B．实心球在运动过程中，速度的大小和方向都在改变，所以运动状态是变化的，故B错误；
C．实心球运动到最高点时，受空气阻力和重力作用，这两个力大小不相等，受力不平衡，故C错误；
D．实心球在下降的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，故D错误。
故选A。
2. （2024·广西）如图所示，我国空间站环绕地球飞行时，通过________（选填“电磁波”或“声波”）与地面联系；当它靠近地球的过程中，速度越来越大，则它的动能越来越________。
【答案】 ①. 电磁波 ②. 大
【解析】
[1]电磁波的传播不需要介质，能在真空中传播，我国空间站与地面控制中心通过电磁波传递信息。
[2]动能大小的影响因素：质量和速度，当它靠近地球的过程中，速度越来越大，质量不变，动能越来越大。
3. （2024·陕西A卷）请完成下列填空。
（1）如图-1，量筒中液体的体积为________mL；
（2）如图-2，是某固体熔化前后温度随时间变化的图像，分析图像可知该固体是________（选填“晶体”或“非晶体”）；
（3）如图-3，在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中，将质量相同的小球从同一斜面的不同高度由静止释放，比较纸盒被推动的距离可知：质量相同的物体，速度越大，动能越________。如果要探究动能大小与物体质量的关系，应该将质量不同的小球从同一斜面的________（选填“相同”或“不同”）高度由静止释放，比较纸盒被推动的距离。
【答案】 ①. 60 ②. 晶体 ③. 大 ④. 相同
【解析】
（1）[1]如图-1，量筒的分度值为2 mL，液体的体积为60mL。
（2）[2]根据图-2固体熔化前后温度随时间变化的图像知，有一段时间吸热但温度保持不变，分析图像可知该固体是晶体。
（3）[3][4]物体的动能大小与物体的质量和速度有关，研究动能与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变。如图-3，在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中，根据小车被撞击通过的距离来表示小球的动能大小，将质量相同的小球从同一斜面的不同高度（释放的高度越高，小球到达水平面的速度越大）由静止释放，比较纸盒被推动的距离可知：质量相同的物体，速度越大，动能越大。如果要探究动能大小与物体质量的关系，要控制小球的速度相同，应该将质量不同的小球从同一斜面的相同高度由静止释放，比较纸盒被推动的距离。
考点2 机械能及其转化
4. （2024·黑龙江绥化）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ABD错误，C正确。
故选C。
5. （2024·湖北武汉）如图所示，将一个小球用细线悬挂起来，让小球从A点静止释放，小球会在A、C两点之间来回摆动，最终静止下来。下列说法正确的是（ ）
A. 小球从A点摆动到B点，动能转化为重力势能
B. 小球能从B点摆动到C点是由于受到惯性
C. 小球每次经过B点，其动能都比上一次小
D. 小球最终静止在A点
【答案】C
【解析】
A．小球从A点摆动到B点，高度降低，速度增加，重力势能转化为动能，故A错误；
B．惯性不是力，不能说受到惯性，故B错误；
C．小球受到阻力的作用，机械能不断减小，小球每次经过B点时，重力势能不变，机械能减小，则动能减小，故C正确；
D． 小球最终静止时拉力和重力平衡，则小球最终静止在B点，故D错误。
故选C。
6. （2024·黑龙江龙东）2024年6月2日，嫦娥6号在月背南极艾特肯盆地成功着陆，是我国探月工程又一里程碑事件。关于嫦娥6号说法正确的是（ ）
A. 在下落过程中，机械能减小
B. 着陆后，质量变小，惯性变小
C. 在下落过程中，相对于月球表面是静止的
D. 四只宽大的脚，是为了增大压强
【答案】A
【解析】
A．嫦娥6号在下落过程中，与空气摩擦，机械能转化为内能，机械能减小，故A正确；
B．着陆后，质量不变，惯性不变，故B错误；
C．在下落过程中，嫦娥6号相对于月球表面的位置发生改变，是运动的，故C错误；
D．四只宽大的脚，是在压力一定时，通过增大受力面积减小压强，故D错误。
故选A。
7. （2024·天津）小明对我国一些科技成就进行了梳理，如下表所示。在“相关内容分析”中存在错误的是（ ）
序号 科技成就 相关内容分析
① 三峡船闸 轮船通行时利用了连通器的特点
② “玉兔号”月球车 车轮宽大可减小对月球表面的压强
③ 神舟飞船返回舱 它在地面附近减速下降过程中机械能不变
④ 国产大飞机C919 机翼获得升力利用了流体压强与流速的关系
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】C
【解析】
A．三峡船闸是应用连通器的原理工作的，实现了上下游船只的正常通航，故A正确，A不符合题意；
B．“玉兔号”月球车车轮宽大，通过增大受力面积可减小对月球表面的压强，故B正确，B不符合题意；
C．神舟飞船返回舱它在地面附近减速下降过程中，动能减小，重力势能减小，机械能减小，故C错误，C符合题意；
D．国产大飞机C919机翼上方的空气流速大压强小，机翼下方的空气流速小压强大，机翼上下表面的压强差，产生向上的升力，获得升力利用了流体压强与流速的关系，故D正确，D不符合题意。
故选C。
8. （2024·甘肃武威）适量运动是健康的生活方式．下列日常运动情景中说法正确的是（ ）
A. 用力将足球踢出，说明力可以改变物体的运动状态
B. 篮球离手后能继续向前运动，是由于受到惯性的作用
C. 离开蹦床后人还能继续上升，是重力势能转化为动能
D. 竖直向上运动到最高点时的排球，受平衡力的作用
【答案】A
【解析】
A．足球原来静止在地面，用力将足球踢出，足球就由静止变为运动，说明力可以改变物体的运动状态，故A正确；
B．篮球离手后能继续向前运动，是因为篮球具有惯性；惯性是物体的固有属性，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故B错误；
C．离开蹦床后，人还能继续上升，人的高度增加，速度减小，所以重力势能增大，动能减小，故是动能转化为重力势能，故C错误；
D．竖直向上运动到最高点时的排球，只受到重力作用，所以受非平衡力的作用，故D错误。
故选A。
9. （2024·山东滨州）以下四图节选自我国古代科技巨著《天工开物》，其中说法正确的是（ ）
A. 图甲“轧蔗取浆”中，牛拉“犁塘”匀速转动的过程中，其运动状态保持不变
B. 图乙“湿田击稻”中，用力甩稻秆，稻粒落入木桶中，是因为受到惯性力
C. 图丙“北耕兼种”中，耧下端的“鐵尖”是通过减小受力面积来增大压力的
D. 图丁“长流漂米”中，水从高处流下，水的重力势能转化为动能
【答案】D
【解析】
A．图甲“轧蔗取浆”中，牛拉“犁塘”匀速转动的过程中，其运动方向不断变化，因此运动状态改变，故A错误；
B．图乙“湿田击稻”中，用力甩稻秆，稻粒落入木桶中，是因为其具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性，故B错误；
C．图丙“北耕兼种”中，耧下端的“鐵尖”是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故C错误；
D．图丁“长流漂米”中，水从高处流下，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能增大，因此水的重力势能转化为动能，故D正确。
故选D。
10. （2024·江苏无锡）如图所示，将摆球从A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高，摆球到达B点时动能为______J；摆球从A点到O点的过程中，______能转化为动能。整个过程中，摆球的机械能大小______（选填“不变”或“减小”）。
【答案】 ①. 0 ②. 重力势 ③. 不变
【解析】
[1]小球在A点时静止，动能为零，从A点由静止释放，能达到与A点等高的B点，说明没有能量损失，即机械能守恒。由于B点与A点等高，重力势能相等，所以B点动能与A点相同也为0。
[2]摆球从A点运动到O点的过程中，摆球的质量不变，高度减小，重力势能逐渐减小，速度变大，动能逐渐变大。此过程中，重力势能转化为动能。
[3]如图所示，摆球由A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高。说明摆球在运动过程中没有能量损失，整个过程中，动能和势能相互转化，机械能守恒，因此摆球的机械能不变。
11. （2024·甘肃临夏）某科技兴趣小组用两个输液用的葡萄糖瓶子，从瓶口以下约处截断，将截断处用胶水黏合在一起，再从瓶口的橡胶塞中心穿一根长约的细木棒，用两条悬线拴住木棒的两端，将悬线固定在支架上，就构成了如图所示的滚摆。当滚摆从上到下运动的过程中重力势能主要转化为________能；滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机械能________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 ① 动 ②. 变小
【解析】
[1]滚摆从上到下运动的过程中，高度减小，重力势能减小，速度增加，动能增加，因此是重力势能转化为动能。
[2]滚摆每次上升的高度逐渐减小，运动过程中需要克服阻力做功，因此机械能减小。
12. （2024·内蒙古赤峰）如图是《天工开物》一书中记载的古人用脚踏碓将稻米去皮的情景。脚踏碓实质是工费力杠杆。碓头砸打稻米时，动能越大，稻米越容易去皮。
（1）请分析脚踏碓做成费力杠杆使稻米容易去皮的原因。
（2）早在汉代，人们就学会了用水力代替人力，脚踏碓就演变成水碓。水碓一般安装在水流较急的地方，请从能量角度分析其安装在水流较急地方的原因。
【答案】（1）见详解；（2）见详解
【解析】
（1）脚踏碓做成费力杠杆，虽然费力，但能省距离，其动力臂小于阻力臂，这意味着在施力端移动较小的距离，阻力端就能移动较大的距离。对于脚踏碓来说，脚踏的一端移动较小距离，碓头一端就能快速下落较大距离，碓头快速下落会使其在较短时间内获得较大的速度，从而具有更大的动能。较大的动能作用在稻米上，能够更有效地使稻米去皮。
（2）水碓安装在水流较急的地方，是因为水流较急时，水的动能较大。根据能量守恒定律，水的动能可以更多地转化为水碓的机械能，从而使水碓具有更大的功率，能够更高效地完成对稻米的加工。
13. （2024·黑龙江齐齐哈尔）阅读短文，回答问题。
喷气发动机
喷气发动机分为火箭喷气发动机和空气喷气发动机。2023年，我国的长征四号丙运载火箭，成功将一颗卫星送入预定轨道。该运载火箭靠火箭喷气发动机获得推进力。
火箭喷气发动机本身带有燃料和氧化剂，不需要外界空气来助燃，其燃料有固体的和液体的。如图甲所示是液体火箭喷气发动机的工作原理示意图，燃料和氧化剂分别装在两个箱子里，由输送系统按时按量地把燃料和氧化剂喷入燃烧室，用电火花点燃，燃烧产生的气体以很高的速度从尾部喷出，对火箭产生强大的反冲推力使它前进。
空气喷气发动机本身只携带燃料，需要从外界空气中获得足够的氧来助燃。空气喷气发动机的种类很多，如图乙所示为空气涡轮喷气发动机结构图。工作过程中，机身在空气中高速前进，空气从进气口进入，被压缩机压缩后进入燃烧室和从喷雾器喷出的燃料混合，由火花塞点火燃烧，产生大量气体向后喷出，冲击燃气轮机叶轮转动，最后气体以极大的速度从尾部喷管喷出，使机身得到巨大的反冲推力向前飞行。
（1）地面控制中心与卫星之间是通过发射和接收______进行通信的；
（2）火箭喷气发动机工作过程中，先将燃料的化学能转化为______能，然后再将其转化为火箭的______能；
（3）______（选填“火箭”或“空气”）喷气发动机不能在大气层外工作；
（4）如图乙所示的空气涡轮喷气发动机工作过程中，气体温度是不断变化的。下列图像中，能大致反映气体的温度随时间变化的是______。
A. B.
C. D.
【答案】 ①. 电磁波 ②. 内 ③. 机械 ④. 空气 ⑤. C
【解析】
（1）[1]地面控制中心与卫星之间是通过发射和接收电磁波进行通信的，因为电磁波可以在真空中传播，而卫星处于大气层外，无法使用其他介质进行通信。
（2）[2][3]火箭喷气发动机在工作过程中，首先通过燃烧将燃料的化学能转化为内能，然后利用这些内能来推动火箭运动，从而将内能转化为火箭的动能和势能，即机械能。
（3）[4]空气喷气发动机需要空气中的氧气来助燃，因此不能在大气层外工作。而火箭喷气发动机本身带有燃料和氧化剂，不需要外界空气来助燃，因此可以在大气层外工作。
（4）[5]在空气涡轮喷气发动机工作过程中，气体首先被压缩，温度会升高，然后燃料和空气混合燃烧，温度会再次升高，最后气体被喷出，温度会降低。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
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