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【中考解密】5年（2020-2024）中考科学真题分类汇编（精编版）
专题05 能的转化与机械能守恒
1．（2024·浙江）某同学通过斜面实验认识能量、运动和力的关系（如图，A、B两点等高）。忽略摩擦及空气阻力，小滑块由静止滑下，下列说法错误的是（ ）
A．小滑块下滑过程中机械能守恒
B．小滑块上升过程中内能不断增加
C．小滑块从A点静止滑下，能到达B点
D．小滑块起始位置越高，到达斜面底端速度越大
2．（2023·杭州）小金将小球竖直向上抛出，小球先上升后下落，不计空气阻力。小球从离开手后到落回手中之前，此过程中能量变化的分析，正确的是（ ）
A．动能先增大后减小 B．势能先减小后增大
C．机械能先减小后增大 D．机械能保持不变
3．（2023·温州）如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图。该过程中，滚摆处于甲、乙位置时（ ）
A．重力势能不同，动能相同 B．重力势能不同，动能不同
C．重力势能相同，动能相同 D．重力势能相同，动能不同
4．（2023·绍兴）2023年5月10日，搭载天舟六号货运飞船的运载火箭成功发射，进入轨道后天舟六号与我国空间站完成对接形成组合体。下列说法正确的是（ ）
A．加速升空时，天舟六号机械能不变
B．进入轨道后，天舟六号的惯性消失
C．对接靠近时，以“天和”舱为参照物，天舟六号是静止的
D．对接成功后，组合体绕地运行过程中运动状态发生改变
5．（2023·衢州）小科用如图装置研究动能大小的影响因素。
（1）将质量不同的小钢球从斜面上相同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下，比较木块被小钢球推出的距离大小，这样做的目的是为了研究动能大小与 的关系；
（2）木块向前移动一段距离后停止，这一过程中木块的机械能转化为 能。
6．（2023·丽水）重为0.027牛的乒乓球，从1米高的A点自由下落，第一次落地弹起至0.6米的最高点B（如图甲）。将乒乓球置于装有适量水的杯子中，一起从1米高处自由下落，杯子落地后乒乓球弹起的高度远大于1米（如图乙）。
（1）图甲中的乒乓球从A点下落到弹起至B点的过程中，机械能减少 焦；
（2）图乙中的乒乓球弹起的高度远大于1米，是由于乒乓球弹起瞬间机械能增大，此时对乒乓球做功的物体是 。
7．（2023·丽水）按压泵常用于瓶装的洗手液、洗发水等，既方便取用，又节约用量。图甲是一瓶已启用的洗手液，压泵中已充满洗手液。图乙是按压泵的结构示意图，其中手柄与活塞连成一个整体，小球A（阀门A处）小球B（阀门B处）密度比洗手液略大，小球的上下活动引起阀门的开合。取液时。按压手柄，少量洗手液从出液口溢出；松手后，手柄弹回原位，洗手液又充满储液室。请用所学知识解释上述工作过程。
8．（2022·杭州）如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落，A点处弹性绳正好处于原长；B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；C点处是蹦极运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自重不计）
（1）从O点到A点的过程中，运动员的机械能 （选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”）。
（2）从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能 （选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”，下同）；运动员的动能 。
9．（2022·金华）跳台滑雪是冬奥会比赛项目之一
（1）北京冬奥会上某运动员在跳台滑雪比赛时的运动轨迹如图所示，该运动员沿跳台从A点到B点的下滑过程中，重力势能大小的变化是 ；
（2）跳台采用的人造雪可循环利用，体现绿色奥运理念。造雪时不断吸入水，喷出粉状雪，该造雪过程中水发生的主要物态变化是 。
10．（2022·绍兴）在北京冬奥会上，中国运动员苏翊鸣勇夺单板滑雪大跳台金牌。
（1）滑雪板底做得越宽大，对雪地的压强 ；
（2）若滑雪板与雪地总接触面积为0.4m2，苏翊鸣和滑雪板的总质量为72千克，当他穿着滑雪板站立在水平雪地上时，对雪地的压强为多大？
（3）图甲是他在决赛中的完美飞行轨迹，AB是飞跃跳台的上升阶段，BC是下落阶段，请在图乙中画出他在飞行过程中速度随时间变化的大致曲线图，（v0为A点的速度，不计空气阻力）
11．（2022·绍兴）在“研究动能大小与速度关系”实验中，小敏利用图甲中的装置进行研究，在水平面铺上材料A制成的粗糙平板，同一小球从斜面不同高度静止释放，运动一段距离后停止，位置如图。
（1）根据图甲实验结果，可得出的结论是：质量相同时，物体的速度越大， 。
（2）图乙中，水平面铺上不同材料的平板，其中材料A，B，C粗糙程度依次减小。小敏先后三次将同一小球从同一高度静止释放，刚到底部时用频闪相机（间隔相同时间自动拍摄）开始记录小球在平板上的位置情况，请在材料C平板上画出第2、3次频闪相机拍摄到小球的大致位置。
（3）小敏调节图甲中的平板呈不同角度，重现伽利略斜面实验。不考虑底部转折处的能量损失，下列最符合实际的现象是 。
A． B． C．
12．（2021·衢州）如图所示，物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。物块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是（ ）
A． B． C． D．
13．（2021·金华）立定跳远是我是体育中考项目之一，其动作分解如图所示。下列对运动员在立定跳远过程中的相关分析正确的是（ ）
A．起跳时，没有受到地面对它的作用
B．起跳后，能继续往前，是由于他具有惯性
C．腾空到达最高点时，速度大小刚好减为零
D．落地后站稳，机械能全部转化为化学能
14．（2021·湖州）一端封闭的两个完全相同的玻璃管（如图所示）甲中装水乙中装食用油。两个完全相同的金属小球从O处静止释放，下落到P处，小球在食用油中下落的时间更长。比较两小球从O处到P处的下落情况，则小球（ ）
A．重力势能变化量不相同
B．获得的动能相同
C．在食用油中重力做功慢
D．机械能不变
15．（2021·绍兴）滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U型滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台A处由静止自由下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然（不用力）变化，最有可能滑到滑台C处的是（ ）
A． B．
C． D．
16．（2021·嘉兴）如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图。雨滴在t1-t3三个时刻中具有的动能分别是E1、E2、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．E1E2>E3 C．E117．（2021·温州）一颗番茄从手中由静止开始下落，撞击水面时溅起许多水珠（如图），同时番茄仍有较大速度并继续下沉。若不计一切机械能损耗，番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能（ ）
A．等于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
B．大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
C．等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
D．小于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
18．（2021·杭州）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A、B两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点滑到水平面时，重力所做的功为 。
（2）物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能转化为物体内能的效率为η，则物体到达B点时温度升高了 。（物体比热容用c表示）
（3）C点距离水平面的高度为 。
19．（2020·舟山）乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c 三个球，若不计空气阻力，则落到水平桌面时三者的速度大小关系是（ ）
A．va>vb>vc B．vb>vc>va C．va>vc>vb D．va=vb=vc
20．（2020·湖州）在无风的环境中雨滴的降落可简化为两个过程，先加速竖直降落，后匀速竖直降落。雨滴（忽略质量变化）在（ ）
A．加速降落过程中只受重力作用
B．加速降落过程中机械能逐渐增大
C．匀速降落过程中减少的重力势能全都转化成内能
D．匀速降落过程中机械能保持不变
21．（2020·绍兴）2020年5月5日，我国自主研发的长征5号B型运载火箭圆满完成发射任务，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”）。
22．（2020·温州）在做“探究动能大小与质量关系”的实验时，小明想：小球从相同高度滚下，若小球材质和斜面倾角不同，到达水平位置时的速度会相同吗？
（1）图甲是用挡板控制大小不同的两个小球在斜面上起始位置的两种方案，小明实验时选择A方案而不能选择B方案的原因是 。
（2）小明选择大钢球、小钢球、木球以及可调整倾角的斜面进行实验。分别让球从斜面同一高度由静止开始释放，利用测速仪测出球到达水平位置时的速度如表所示。
分析表中数据可知：要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关，则斜面倾角不可能是 。
斜面倾角 速度（米/秒） 球的类别 10° 20° 30° 40° 50° 60°
大钢球 2．67 2．67 2．67 2．75 2．88 2．97
小钢球 2．67 2．67 2．67 2．75 2．88 2．97
木球 2．67 2．67 2．67 2．67 2．74 2．89
A．15° B．25° C．35° D．45°
（3）小明利用图乙装置做“探究动能大小与质量关系”的实验时，通过观察球撞击相同塑料软片的数目来比较球的动能大小（图中未画出固定塑料软片的装置）。老师指出此装置不适合体积不同的两个球做实验，原因是 。
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【中考解密】5年（2020-2024）中考科学真题分类汇编（精编版）
专题05 能的转化与机械能守恒
1．B
【详解】A．忽略摩擦及空气阻力，小滑块运动过程中只有动能和重力势能的转化，机械能守恒，故A正确，不符合题意；
B．小滑块上升过程中，因忽略摩擦及空气阻力，小滑块的内能不变，故B错误，符合题意；
C．小滑块在滑动时机械能守恒，A点和B点等高重力势能和动能都相等，所以从A点静止滑下，能到达B点，故C正确，不符合题意；
D．小滑块在斜面上由静止开始向下运动，重力势能转化为动能，起点位置越高，重力势能越大，到达斜面底端时的动能越大，速度越大，故D正确，不符合题意。
故选B。
2．D
【详解】AB．小球先上升后下落，小球上升过程中，速度逐渐减小，高度逐渐升高，所以动能先减小，重力势能先增大；小球下落过程中，速度逐渐增大，高度逐渐降低，所以动能后增大，重力势能后减小，故AB错误；
CD．不计空气阻力，小球的动能和重力势能相互转化的过程中，能量没有损失，所以机械能保持不变，故C错误，D正确。
故选D。
3．D
【详解】如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图，甲乙两处的高度相同，质量不变，故重力势能相等，尽管甲乙两处的高度相同，但是从甲到乙的过程中需要克服摩擦力和空气阻力做功，故其动能是在减小的，故速度不同，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
4．D
【详解】A．加速升空时，动能和重力势能都增大，故天舟六号机械能增大，故A错误；
B．惯性是物体的固有属性，进入轨道后，天舟六号的惯性不变，故B错误；
C．对接靠近时，以“天和”舱为参照物，天舟六号的位置发生变化，故天舟六号是运动的，故C错误；
D．对接成功后，组合体绕地运行过程中，运动的方向发生变化，故运动状态发生改变，故D正确。
故选D。
5． 质量大小 内
【详解】（1）[1]将质量不同的小钢球从斜面上相同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下，小钢球到达水平面的速度相同，可以探究动能与质量的关系。
（2）[2]木块向前移动一段距离后停止，是受到了摩擦力的作用，克服摩擦做功，将机械能转化为内能。
6． 0.0108 水
【详解】（1）[1]图甲中的乒乓球从A点下落到弹起至B点的过程中，机械能减少量
ΔE=W=GΔh=0.027N×(1m-0.6m)= 0.0108J
（2）[2]图乙中，杯子落地后，水具有机械能，水对乒乓球做功，乒乓球弹起瞬间机械能增大，乒乓球弹起的高度远大于1米。
7．见解析
【详解】取液前，小球A、B密度比洗手液略大，沉在阀门口，阀门A、B关闭。取液时按压手柄，力能使物体发生形变，弹簧被压缩，活塞往下运动，挤压液体，储液室内液体压强增大，作用在小球B上方的液体压强增大，小球B不动，阀门B关闭。作用在小球A下方的液体压强增大，小球A向上运动，阀门A打开，洗手液从出液口溢出。松开手柄，弹簧恢复原状，势能转化成动能，推动活塞向上运动，储液室内形成了一个低压区，小球A下落，阀门A关闭，同时洗手液在瓶内气压作用下，冲开小球B，阀门B打开，洗手液进入储液室。
8． 不变 增大 先增大后减小
【详解】（1）[1]O点到A点，运动员自由下落，其重力势能转化为动能，由于不计空气阻力，所以运动员的机械能不变。
（2）[2][3]在从A点至C点运动员的动能和重力势能转化为绳的弹性势能，所以运动员的机械能转为绳的弹性势能。A点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，因此速度越来越大，动能越来越大；
B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等，所以B点到C点过程中，弹性绳对运动员拉力大于运动员重力，因此速度越来越小，动能越来越小；
到C点运动员动能变为0，弹性势能增大到最大值，所以从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能增大，而运动员的动能先增大后减小。
9． 变小 凝固
【详解】（1）[1]重力势能的大小与物体的质量和高度有关，运动员沿跳台从A点到B点的下滑过程中，质量不变，高度降低，所以重力势能变小。
（2）[2]物质由液态变为固态的过程叫凝固，造雪时不断吸入水，喷出粉状雪，是液态变为固态，所以，该造雪过程中水发生的物态变化是凝固。
10． 越小 1800Pa
【详解】（1）[1]滑雪板底做得越宽大，压力一定时，受力面积越大，对雪地的压强越小。
（2）[2]对雪地的压力
F=G=mg=72kg×10N/kg=720N
对雪地的压强
（3）[3]不计空气阻力，空中运动过程中，机械能守恒，上升阶段：动能转化为重力势能，动能减小，速度减小；到达最高点B点时，速度最小，但不为零；下落阶段：重力势能转化为动能，动能增大，速度增大，由于C点的高度低于A点的高度，C点的重力势能小于A点的重力势能，C点的动能大于A点的动能，C点的速度会大于v0，如图所示：
11． 具有的动能越大 B
【详解】（1）[1]分析图甲实验知道，随着小球放置在静止位置的高度变高时，则小球到达水平面的速度变大，并且小球在水平面上运动的距离变得更远，说明小球的动能更大。由此得出结论：得出的结论是：质量相同时，物体的速度越大，具有的动能越大。
（2）[2] 材料越光滑，移动速度越快，所以材料C中小球速度最快，大致位置如下图
（3）[3]小敏调节图甲中的平板呈不同角度，重现伽利略斜面实验。不考虑底部转折处的能量损失，材料A制成的粗糙平板，由于摩擦力做功，部分能量转化为为内能，达不到一开始静止位置的高度，故B符合题意。
故选B。
12．B
【详解】A．物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动，路程与时间成正比，图像应为正比例函数，故A错误；
B．物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动，速度不变，动能不变，故B正确；
C．物块在斜面的位置逐渐升高，重力势能随时间的增加而增大，故C错误；
D．运动过程中，物块动能不变，重力势能增加，则机械能增加，故D错误。
故选B。
13．B
【详解】A．起跳时，运动员用力向下蹬地，同时，地对运动员有向上的力，故A错误；
B．起跳后，由于惯性，运动员要保持原来的运动状态，所以仍继续向前运动，故B正确；
C．运动员腾空到达最高点时，有水平方向的速度，故C错误；
D．落地后站稳，运动员的机械能转化为内能，故D错误。
故选B。
14．C
【详解】A．重力做功为W=Gh，所以重力做功相同，则重力势能变化量相同，故A错误；
B．在煤油中阻力更大，小球受到的重力与阻力的合力小，做功获得的动能小，所以，两小球从O处到P处获得的动能不同，故B错误；
C．由 知道，在水和食用油中重力做功相等，食用油中时间长，重力做功慢，故C选项正确；
D．由于液体有阻力，机械能会减小，故D错误。
故选C。
15．B
【详解】运动员在滑台A处站立时，具有重力势能较大，不计滑台摩擦和空气阻力，机械能守恒，到达B处时，运动员全蹲时，重心的高度小于A处重心的高度，B处运动员的重力势能小于A处重力势能，由机械能守恒可知，运动员在B处具有一定的动能，能滑到滑台C处，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
16．C
【详解】由图知道，t1~t3三个时刻速度的关系是
v1＜v2=v3
不考虑下落过程中雨滴的质量变化，所以，动能
E1故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
17．B
【详解】若不计一切机械能损耗，番茄从开始下落至刚好浸没时，番茄具有一定的速度，具有一定的动能，所有减少的势能一部分转化为动能，另一部分转化为所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能，所以番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和。
故选B。
18． mgH 2h-H
【详解】（1）[1]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
（2）[2]A、B两点距离水平面的高度分别为H、h，物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能（重力势能的减少量）为
ΔE=GΔh=mg(H-h)
机械能转化为物体内能的效率为η，则物体增加的内能（吸收的热量）
Q吸=ΔEη=mg(H-h)η
物体到达B点时温度升高了
（3）[3]再次滑下的过程，水平面的粗糙程度不变，长度也不变，即物体克服摩擦力做的功不变，即损失的机械能不变，所以达到C点时物体的机械能（此时只有重力势能）
EC=EB-ΔE=mgh-mg(H-h)=mg(2h-H)
由W=Gh可得C点距离水平面的高度为
hC=
19．D
【详解】乒乓球的运动可以分解为水平方向和竖直方向上的两个运动，在水平方向上，由于惯性，乒乓球的速度保持不变，即三者的速度是相同的的；在竖直方向上，由于乒乓球的高度相同具有的重力势能相同，因为不计空气阻力机械能守恒，所以落地时速度相同；因此三种情况下，乒乓球落地时的合速度大小相等。
故选D。
20．C
【详解】A．加速降落过程中，雨滴受到重力和空气阻力的共同作用，故A不符合题意；
B．加速降落过程中，由于空气阻力存在，克服空气的阻力做功，机械能转化为内能，机械能逐渐减小，故B不符合题意；
CD．匀速降落过程中，动能不变，重力势能减小，机械能减小；雨滴克服空气的阻力做功，减少的重力势能全都转化成内能，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
21． 增大 增大
【详解】[1][2]火箭加速上升时，内部的新型返回舱的速度变大，动能变大；高度增大，重力势能增大，火箭整体的机械能增大。
22． B方案中两球从起始位置到水平位置的高度差不同 D 塑料软片对不同体积的小球的阻力不同
【详解】(1)[1]图A中挡板水平放置，两小球从起始位置到水平位置的高度差相同，图B中挡板与斜面垂直放置，两小球从起始位置到水平位置的高度差不同，为了控制大小不同的两个小球在斜面上从起始位置到水平位置的高度差相同，实验时选择A方案而不能选择B方案。
(2)[2]根据表中数据可知，斜面倾角为10°、20°、30°时，大钢球、小钢球、木球达到水平面时的速度相同，斜面倾角为40°、50°、60°时，大钢球、小钢球、木球达到水平面时的速度不同，所以要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关，则斜面倾角不可能是40°以上，故D符合题意。
(3)[3]体积大小不同的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力不同，无法“探究动能大小与质量关系”。
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