2025年中考物理查漏补缺专题复习（浙江专用）：15《动能和势能 机械能》（含答案+解析）

2025年中考物理查漏补缺专题复习（浙江专用）
15《动能和势能 机械能》
一、单选题
1． 如图为撑竿跳高运动员跃过横杆前的一个情景，下列说法正确的是（　　）
A．人对竿的力改变了竿的运动状态
B．此时竿具有弹性势能
C．竿对人的力是人发生了弹性形变产生的
D．人在上升时受到平衡力的作用
2．如图所示，我国自主研制的“鲲龙”AG600M大型水陆两栖飞机，在水面高速滑行后，腾空而起，沿水平方向匀速飞行一段时间后减速下降，下列说法正确的是（　　）
A．飞机腾空而起的过程中，其重力势能转化为动能
B．飞机沿水平方向匀速飞行时，其动能增大
C．飞机减速下降的过程中，其机械能一定减小
D．飞机只要加速飞行，其重力势能就一定减小
3．2023年5月30日9时31分在酒泉卫星发射中心，搭载“神舟十六号”载人飞船的长征二F运载火箭发射升空（如图），在运载火箭加速升空过程中，关于“神舟十六号”载人飞船，下列说法正确的是（　　）
A．动能减小，重力势能增大 B．动能增大，重力势能增大
C．动能增大，重力势能减小 D．动能不变，重力势能增大
4． 如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面上，小球由A点以速度v沿轨道滚下，经过右侧等高点B后到达最高点C。下列分析正确的是（　　）
A．整个过程只有重力对小球做功
B．小球在A、B两点具有相同的机械能
C．小球在A、B、C三点的速度大小关系是vCD．小球从A点到B点，动能的减少量等于克服摩擦力做的功
5．频闪照片是研究物体运动的重要手段．通常一只掉在水平面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低．如图所示，是小球弹跳过程的频闪照片，小球在 1、2 位置的高度一样．比较 1、2、3 位置正确的是（　　）
A．1 位置的机械能小于 3 位置的机械能
B．1 位置的动能最大，3 位置的势能最大，2 位置的机械能最小
C．由 1 到 3 的过程中，动能减少，势能增大，机械能不变
D．1 位置和 2 位置的势能相等，动能相等
6．在2022年北京冬奥会自由式滑雪比赛中，我国运动员谷爱凌获得冠军，她在雪道上自由下滑的过程中，如果不计雪道阻力和空气阻力，下列说法中正确的是（　　）
A．动能不变，重力势能不变，机械能不变
B．动能增大，重力势能增大，机械能不变
C．动能增大，重力势能减少，机械能不变
D．动能减少，重力势能减少，机械能减少
7．如图所示，人们修筑拦河坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机带动发电机发电。上游一定量的水，经水轮机流到下游的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．水的机械能不变
B．水的重力势能增大，动能减小
C．水轮机带动发电机发电，电能转化成机械能
D．上游水位越高，能够发出的电能越多
二、填空题
8．“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目。如图所示，一端系住人的腰部，另一端系于跳台的是一根弹性橡皮绳，整个运动过程忽略空气阻力，当人下落至图中点时，橡皮绳刚好被拉直。请回答以下问题：
（1）从点到点，运动员的机械能　 　；
（2）在人越过点后继续向下运动的过程中，运动员的动能将会　 　。填“变大”、“变小”、“先变大后变小”、“先变小后变大”或“不变”
9．如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将　 　（选填序号“A．质量较小的小泡沫块”或“B．质量较大的小金属块”）用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，做好后将它从不太陡的斜面滚下，观察到罐子在斜面和水平面上来回滚动，直至停下来。当罐子在水平面上继续滚出去时，罐子的　 　能转化为橡皮筋的　 　能。
10．迄今为止，我国已发射40余颗北斗导航卫星。若某卫星沿椭圆轨道绕地球运行，如图所示，则卫星从远地点向近地点运行的过程中，　 　能转化为　 　能。
11．“神舟十五号”宇宙飞船于2022年11月29日由长征二号运载火箭发射升空。飞船加速上升时，它的机械能逐渐　 　，到达预定轨道后与天宫空间站对接成组合体（如图甲所示）。当空间站组合体在运行轨道上由近地点向远地点运行的过程中（如图乙所示），空间站组合体的动能　 　（以上两空均填“增大”、“减小”或“不变”），空间站上硕大的太阳能电池板可将太阳能转化为　 　能，它们在空间站电路中的作用相当于　 　（选填“电源”或“用电器”）。
12．图是某城市铁路车站的设计方案，进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡、火车进站时靠惯性就能冲上缓坡，把　 　能转化成重力势能，使速度　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）；出站时，又把储存的　 　能转化成动能，有效地利用了能量。
13．小球在地面弹跳的频闪照片如图所示，其中A、B两点等高，则小球在A、B两点具有相同的　 　能，小球在A点时的机械能　 　（填“大于”“等于”或“小于”）它在B点时的机械能。
14．图所示，小陈在进行弹硬币的小游戏。向上弹起的硬币在上升过程中（忽略空气阻力）重力势能越来越　 　，下降过程中动能越来越　 　 （前两个空均选填“大”或“小”），在硬币被弹起的过程中，硬币的机械能　 　 。（选填“守恒”或“不守恒”）
15．如图所示，小陈在进行弹硬币的小游戏。向上弹起的硬币在上升过程中(忽略空气阻力)重力势能越来越　 　，下降过程中动能越来越　 　 (前两个空均选填“大”或“小”)，硬币在空中运动的过程中，硬币的机械能　 　 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
16．年哈尔滨市中小学生足球比赛中，我区第五小学足球队以：的比分战胜对手，如图是小队员传球时的一段运动轨迹，其中足球在点的重力势能　 　选填“大于”“小于”或“等于”在点的重力势能。若不计空气阻力，足球在下落的过程中，重力势能转化为　 　能，此过程足球的机械能　 　选填“变大”“变小”或“不变”。
17．北京冬奥会的赛场上，中国选手谷爱凌在自由式滑雪U型场地比赛中获得95.25分，刷新了U型场地技巧比赛的历史最高纪录。如图所示，若把运动员和滑板当做一个整体，用“小方块”表示。当运动员沿着U形赛道斜面向上滑时，在图中作出“小方块”所受的支持力和摩擦力的示意图　 　。运动员从U形赛道的最低端向上滑的过程中，动能 　 　，重力势能 　 　，机械能 　 　。（以上三空均选填：“变大”“变小”“不变”）
三、计算题
18．小明和爸爸在科技馆体验升降座椅装置，如图为该装置简图。已知爸爸的质量为60kg，小明用240N的拉力将爸爸匀速拉升到顶端，用时30s，该过程中小明手握住绳子向下拉动的总长度为6m，不计绳重和摩擦，座椅与地而的总接触面积为50cm2，g取10N/kg。求：
（1）小明拉绳做功的功率。分析上升过程中爸爸的机械能怎样变化？
（2）该升降座椅装置的机械效率。
（3）体验结束后，小明将爸爸拉回水平地面后松开绳子，爸爸坐在座椅上脚未着地，求此时座椅对地面的压强。
19．为创建良好的生活环境，我市环保部门使用如图所示的雾炮车对街道进行除尘消毒，雾炮车的部分参数如表所示；某次作业时，雾炮车在大小恒定为6.0×103N的牵引力作用下，沿平直道路在5min内匀速直线行驶了1.2km；（g取10N/kg）问：
空载重量m1/kg 6×103
最大载重量m2/kg 4×103
轮胎着地总面积S/m2 0.4
（1）作业过程中，雾炮车的动能 　 　，雾炮车的重力势能 　 　；（均选填“变大“、“变小“或“不变“）
（2）雾炮车满载药液时对水平路面的压强是多少？
（3）雾炮车作业过程中受到的阻力是多少？
（4）雾炮车作业过程中牵引力做功的功率是多少？
四、实验探究题
20．探究与斜面相关的实验：
(1)如图甲所示，在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，将棉布铺在水平木板上，让小车从斜面顶端静止滑下，观察小车滑行的距离；去掉棉布，重复上述实验。小车在水平面上所受的阻力减小，小车向前滑行的距离　 　。在水平面上两次滑行的全过程，小车速度的减小量　 　。伽利略对类似实验进行了分析，认识到：运动的物体受到的阻力越小，它运动的时间就越长，它的速度减小得就越　 　。他进一步推测：在理想情况下，如果水平表面绝对光滑，物体受到的阻力为零，这时物体将　 　；
(2)如图乙所示，在探究“物体的动能跟哪些因素有关”实验中，斜面上安装斜槽，水平面上的A处放置一个小木块。让质量不同的钢球从斜槽上的同一高度滚下，发现质量较大的钢球将小木块推得较远，表明它对小木块做的功较　 　。由此可知：　 　相同的物体，质量越大，它的动能越大。
21．复习时，小张重温“阻力对物体运动的影响”的实验。他让同一小车分别从同一斜面的同一高度由静止释放，滑到粗糙程度不同的水平面上，小车停下来的位置如图所示。
（1）小张让同一小车分别从同一斜面的同一高度由静止释放，是为了控制同一小车在三种粗糙程度不同的水平面上开始运动的　 　相同。
（2）小车在水平纸板表面上运动时，竖直方向上受　 　（填“平衡”或“非平衡”）力的作用。水平方向上受到的阻力使小车的速度　 　（填“增大”或“减小”）。
（3）由实验可知，小车在水平面上受到的阻力越小，运动的距离越　 　（填“远”或“近”）。进一步推理可知，运动的小车在水平面上如果不受阻力，将做　 　运动。
（4）利用图丙装置（假设玻璃板足够长），若让小车从斜面的不同高度由静止开始下滑，则还可以探究小车　 　的关系。（填字母）
A．重力势能与质量 B．重力势能与高度 C．动能与质量 D．动能与速度
22．科学探究是初中物理课本内容的重要组成部分，探究的形式可以是多种多样的。
（一）探究物体的动能大小与质量和速度大小的关系：
交通管理部门对不同车型都设定了最高行驶速度。某兴趣小组对不同汽车限速问题进行一次模拟探究，所用的实验器材有质量不同的小球、斜面、木块、刻度尺等。实验装置如图甲所示，将小球从斜面上由静止开始释放，小球推动木块向前移动一段距离后停下来。
（1）实验中，当把质量不同的小球放在斜面同一高度处由静止开始释放时，是为了控制小球到达水平面的　 　相同；
（2）实验中用　 　表示小球动能的大小；
（3）该小组同学记录的部分实验数据如下表。
实验序号 1 2 3 4 5
小球质量m/g 10 20 30 10 10
小球释放的高度h/cm 5 5 5 10 15
木块移动距离s/cm 10 18 29 38 86
①分析序号为　 　（填数字）的三组实验数据，可以得出的探究结论是：小球质量一定时，速度越大，动能越大；
②分析表中数据可知，汽车超载10%与超速10%相比，潜在危害较大的是　 　（选填“超载10%”或“超速10%”）；
（二）探究物体具有的重力势能是否与高度有关：
所用的器材有篮球、水等。让沾有水的篮球分别从0.7m、1m和1.3m高处释放，由静止自由下落到地面上，观察并记录球与地面接触面积的大小分别为、和，如图乙中的a、b、c所示。
（4）该实验中，小明用　 　来反映重力势能的大小；
（5）由小明的三次实验可以得到的结论是　 　；
（6）从能量角度看，篮球下落并在地面上留下印迹的过程中，篮球经历了重力势能先转化为动能，再转化为　 　能的过程。
23．小明通过下面的实验，研究“影响动能大小的因素”问题。将小球从斜面上静止释放，撞击静止在水平地面上的小木块。
（1）如图甲，本实验是研究影响 　 　（小球/木块）动能大小的因素；
（2）为了研究动能和质量的关系，需要将小球从斜面上 　 　（相同/不同）高度静止释放；
（3）将小球从图乙所示位置静止释放，则木块被撞出的距离比甲图中的 　 　（短/长/相等），由上述实验现象，可以得出结论，　 　，动能越大；
（4）如图丙，将小球从一光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下（图丙）（忽略空气阻力），设A、B两点的机械能分别为EA和EB，则EA　 　EB（＞/=/＜），当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时，假设小球受到所有力全部消失，小球将　 　。
A.沿a轨迹运动
B.沿b轨迹运动
C.沿c轨迹运动
D.保持静止
答案解析部分
1．B
A.根据图片可知，人对竿的力改变了竿的形状，故A错误；
B.竿子发生弹性形变具有弹性势能，故B正确；
C.竿对人的力是竿发生弹性形变产生的，故C错误；
D.人在上升时只受重力作用，速度和方向不断改变，不处于平衡状态，不受平衡力，故D错误。
故选B。
A.力的作用效果：①改变物体的形状；②改变物体的运动状态；
B.物体由于发生弹性势能而具有的能量为弹性势能；
C.对竿进行受力分析即可；
D.平衡状态包括：静止状态或匀速直线运动。
2．C
3．B
运载火箭加速升空时，质量不变，速度增大，动能增大；高度增大，重力势能增大，故ACD错误，B正确。
故选B。
质量一定时，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大。
4．D
A.小球在粗糙的弧形轨道滑下，重力和摩擦力对小球做功，A不符合题意；
B.A、B两点高度相同，重力势能相同，由于克服摩擦力消耗能量，小球的机械能减小，B不符合题意；
C.小球在A、B时，重力势能相同，机械能减小，动能变小，速度变小，C点高度大，重力势能变小，动能减小，速度大小关系是vCD.小球从A点到B点，克服摩擦力消耗了机械能，动能的减少量等于克服摩擦力做的功，D符合题意。
故答案为：D.
物体受力且在力的方向移动距离，力对物体做了功；质量一定时，重力势能和高度有关；动能和速度有关；运动的物体克服摩擦力消耗机械能。
5．B
6．C
运动员在雪道上自由下滑时，不计雪道阻力和空气阻力，只有动能和势能的相互转化，机械能守恒。下滑过程，质量不变，速度变大，高度降低，所以动能增大，重力势能减少。
故答案为：C。
质量一定时，物体的速度越大，动能越大；高度越高，重力势能越大。
7．D
A.水能转化为电能时，机械能变小，A不符合题意；
B.水的重力势能变小，动能变大，B不符合题意；
C.水轮机带动发电机发电，机械能转化成电能，C不符合题意；
D.上游水位越高，能够发出的电能越多，D符合题意。
故答案为：D.
水向下流动时，重力势能转化为机械能；水能发电时，机械能转化为电能。
8．（1）不变
（2）先变大后变小
（1）由于不计空气阻力，从O点下落到A点时，重力势能转化为动能，机械能不变；
（2）经过A点后，由于橡皮绳产生弹力，但弹力较小，当重力大于弹力时，速度变大，动能变大，橡皮绳形变程度变大，弹力变大，当重力小于弹力，速度减小，此时动能减小，则下落时，动能先变大后变小。
（1）下落的物体，不计损失的能量，机械能守恒；
（2）根据物体受到的力判断物体的运动状态；质量一定时，速度越大，动能越大；速度越小，动能减小。
9．B；动；弹性势
10．势；动
解：卫星从远地点向近地点运行的过程中，其质量不变，相对高度降低，则势能减小；同时速度增大，动能增大，是势能转化为动能。
故答案为：势；动
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.
11．增大；减小；电；电源
飞船加速上升时，由于质量不变，速度增大，所以飞船的动能增大；同时飞船的高度也在增大，其重力势能也会增大；因此机械能在逐渐“增大”；
当空间站组合体在运行轨道上由近地点向远地点运行的过程中（如图乙所示），空间站组合体的速度将减小，而质量不变，故空间站组合体的动能“减小”；
空间站上硕大的太阳能电池板可将太阳能转化为 “电”能；
太阳能电池板可将太阳能转化为电能，故它们在空间站电路中的作用相当于“电源”；
综上可知，本题正确答案为：第1 空应填：“增大”；第2 空应填：“减小”；第3 空应填：“电”；第4 空应填：“电源”。
（1）影响动能大小的因素有：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；
（2）影响重力势能大小的因素有：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；
（3）机械能等于动能与势能之和；
（4）太阳能电池板将太阳能转化为电能；电路由电源、开关、导线、用电器组成。
12．动；减小；重力势
列车进站时，质量不变、高度升高，速度变小，列车的动能转化为重力势能；出站时，列车从斜坡上下来，高度减小，列车的重力势能转化成了动能，速度变大，车速提高，可有效节约能量。
重力势能和质量、高度有关，质量一定时，高度变大，重力势能变大；动能和物体的质量、速度有关，质量一定时，速度变大，动能变大。
13．重力势；大于
根据题意可知，A、B等高，则两点具有相同的重力势能。由于小球到达的最高点的高度逐渐减小，说明小球的机械能有损失，则A点的机械能大于B点的机械能。
重力势能大小与质量和高度有关。根据高度的变化确定机械能的大小即可。
14．大；大；守恒
（1）根据题意可知，硬币在上升过程中，质量不变，高度增大，则重力势能越来越大。
（2）根据题意可知，硬币下降过程中，质量不变，速度增大，那么动能越来越大。
（3）在硬币被弹起的过程中，忽略空气阻力，那么它的机械能没有损失，因此硬币的机械能守恒。
（1）重力势能与质量和高度有关；
（2）动能与质量和速度大小有关；
（3）注意分析硬币的机械能是否会转化为其它能量即可。
15．大；大；不变
硬币在上升过程中(忽略空气阻力)，质量不变，高度增加，重力势能越来越大；
硬币在下降过程中，质量不变，速度变大，动能越来越大；
忽略空气阻力，硬币在空中运动的过程中，只有动能和势能之间相互转化，硬币的机械能不变。
重力势能影响因素：质量和高度；
动能影响因素：质量和速度；
只有动能和势能之间相互转化，物体的机械能守恒，保持不变。
16．小于；动；不变
1.足球在AB两点质量不变，但A点高度小于B点高度，所以A点重力势能小于B点重力势能；
2.足球在下落过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度变快，动能变大，重力势能转化为动能；
3.足球下落过程中，不计空气阻力，机械能不变。
1.重力势能的影响因素：质量、高度；
2.动能影响因素：质量、速度；
3.不计空气阻力时，只有动能和势能之间相互转化，机械能守恒。
17．；变小；变大；变小
运动员沿着U形赛道斜面向上滑时，摩擦力方向沿斜面向下，支持力方向垂直于斜面向上，两个力都等效作用在物体重心上。
运动员从U形赛道的最低端向上滑的过程中，速度减小，则动能减小。
运动员从U形赛道的最低端向上滑的过程中，高度变大，则重力势能增加。
运动员在滑动过程中会受到摩擦阻力的作用，一部分机械能转化为内能，则机械能减小。
重力方向竖直向下；摩擦力与相对运动方向相反；支持力方向垂直于斜面向上；质量一定时，速度减小，动能减小；高度变大，重力势能增加；会受到摩擦阻力的作用，一部分机械能转化为内能，则机械能减小。
18．解：（1）由题意知，小明拉绳所做功为
W=Fs=240N×6m=1440J
小明拉绳所做功的功率为
小明将爸爸匀速拉升到顶端，质量不变，速度不变，因此动能不变，高度变高，重力势能变大，因此机械能增大。
（2）爸爸的重力为
G=mg=60kg×10N/kg=600N
由图可知动滑轮上绳子根数n=3，该升降座椅装置的机械效率为
（3）因为不计绳重和摩擦，则
所以动滑轮（含座椅）的重力为
G动=nF-G=3×240N-600N=120N
爸爸坐在座椅上脚未着地，此时座椅对地面的压力
F=G+G动=600N+120N=720N
座椅对地面的压强
答：（1）小明拉绳所做功的功率为48W；
（2）该升降座椅装置的机械效率为83.3%；
（3）此时座椅对地面的压强1.44×105Pa。
（1）根据W=Fs，计算做功多少，利用，计算电功率；
（2）根据W=Gh，计算有用功，根据，计算机械效率；
（3）利用G动=nF-G，计算动滑轮的重力，根据人的受力，计算压力，利用，计算压强。
19．（1）变小；变小
（2）解；由受力分析可知，装满水时，雾炮车对地面的压力为F＝G＝（m车+m水）g＝（6×103kg+4×103kg）×10N/kg＝1×105N
故车对地面的压强为
答：雾炮车满载药液时对水平路面的压强是2.5×105Pa
（3）解；因雾炮车沿平直道路在5min内匀速直线行驶了1.2km，可知雾炮车处于平衡状态，故其所受阻力等于所受牵引力，即f＝F牵＝6.0×103N
答：雾炮车作业过程中受到的阻力是6.0×103N
（4）解；由题意可知，雾炮车作业过程中牵引力做的功为W＝F牵s＝6.0×103N×1.2×103m＝7.2×106J
故牵引力做功的功率为
答：雾炮车作业过程中牵引力做功的功率是2.4×104W。
解：（1）]从图中可知，作业过程中，雾炮车向外喷水，雾炮车的速度不变，质量变小，故动能变小，雾炮车的高度不变，质量变小，故重力势能变小；
答：（1）作业过程中，雾炮车的动能变小，雾炮车的重力势能变小；
（1）物体的动能和速度有关，和物体的质量有关，物体的重力势能和高度有关，和质量有关；
（2）根据物体的总质量计算总重力，利用压力和受力面积的比值计算压强；
（3）根据物体在水平面上匀速直线运动时受到的牵引力，计算物体受到的摩擦力；
（4）利用力和距离的乘积计算做功多少；功和时间的比值计算功率的大小。
20．增大；相同；慢；以不变的速度永恒运动下去；大；速度
21．速度；平衡；减小；远；匀速直线；BD
22．速度；木块移动的距离；1、4、5；超速10%；球与地面接触面积的大小；在质量一定时，高度越高，物体的重力势能越大；弹性势
23．（1）小球
（2）相同
（3）短；同一物体，运动速度越大
（4）=；A