/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学
【筑基中考·精准攻坚】2026年中考科学一轮复习专训
第 14 讲 机械能及其转化与守恒
1．（2025 盐城）如图所示，摆球下降的过程中，它的（ ）
A．重力势能减小，动能减小
B．重力势能减小，动能增大
C．重力势能增大，动能增大
D．重力势能增大，动能减小
【答案】B
【分析】物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能，物体的重力势能与物体的质量和高度有关；物体由于运动而具有的能量叫做动能，物体的动能与物体的质量和运动的速度有关。
【解答】解：摆球下降的过程中，质量不变，高度减小，速度增大，重力势能转化为动能，故摆球的重力势能减小，动能增大，故B正确、ACD错误。
故选：B。
2．（2024 济南）2024年2月，国内首颗X波段合成孔径雷达卫星“济高科创号”发射成功。如图所示，“济高科创号”卫星在随火箭加速直线升空的过程中（ ）
A．动能减小，重力势能减小，机械能减小
B．动能减小，重力势能增大，机械能不变
C．动能增大，重力势能增大，机械能增大
D．动能增大，重力势能减小，机械能不变
【答案】C
【分析】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；重力势能的影响因素，物体的质量和高度；机械能是动能和势能之和。
【解答】解：卫星加速升空的过程中，卫星的质量不变，速度变大，动能增大；质量不变、高度增大，势能增大，机械能是动能和势能之和，故卫星的机械能增大，故C正确，ABD错误。
故选：C。
3．（2025 广西）如图所示，驮着货物匀速上山过程中的智能机器狗（ ）
A．动能增大 B．动能减小
C．重力势能增大 D．重力势能减小
【答案】C
【分析】（1）动能大小跟质量、速度有关。质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大。
（2）重力势能大小跟质量、被举的高度有关。被举得高度一定时，质量越大，重力势能越大；质量一定时，高度越高，重力势能越大。
【解答】解：智能机器狗驮着货物匀速上山的过程中，质量不变，速度不变，动能不变；质量不变，高度增大，重力势能增大，故ABD错误，C正确。
故选：C。
4．（2025 池州三模）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
【答案】D
【分析】根据图中滚摆起点位置和滚摆上升的最高位置分析滚摆这个过程中机械能的变化，根据重力势能的影响因素分析甲、乙位置滚摆重力势能的大小关系，根据机械能等于重力势能加动能分析甲、乙两位置滚摆动能的大小关系。
【解答】解：整体过程中，滚摆的质量不变，由图可知，滚摆起点位置的高度大于滚摆上升的最高高度，由重力势能影响因素可知，滚摆起点位置的重力势能大于滚摆上升到最高位置的重力势能，而这两个位置时的速度为零，由动能影响因素可知，这两个位置时的动能为零，而机械能等于重力势能加动能，因此滚摆起点位置的机械能大于滚摆上升到最高位置的机械能，说明滚摆在运动的过程中机械能在不断的减小，因此滚摆乙位置时的机械性能小于在甲位置时的机械能，由于甲、乙两位置滚摆的高度相同，由重力势能影响因素可知，滚摆在甲、乙两位置时的重力势能相等，因此滚摆在乙位置时的动能小于在甲位置时动能，即该过程中，滚摆处于甲、乙位置时重力势能相同，动能不同，故D正确。
故选：D。
5．小科与小嘉到水上乐园玩水滑梯。小科选择较陡的a滑梯，小嘉选择较平坦的b滑梯，两滑梯高度相等（如图）。小科的质量比小嘉大，当他们从滑梯的顶部由静止滑至底部的过程中，若不计阻力，下列有关说法正确的是（ ）
A．在顶部时，小科的势能要小
B．下滑途中，小嘉的动能不变
C．到底部时，小嘉的动能要大
D．到底部时，小科的机械能要大
【答案】D
【分析】物体的动能与质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大；
物体的重力势能与质量和高度有关，质量越大高度越大，重力势能越大；
在动能和势能转化过程中，如果只有动能和势能的转化，则机械能守恒。
【解答】解：A、两滑梯高度相等，小科的质量比小嘉大，在顶部时，小科的重力势能大，故A错误；
BCD、下滑过程，重力势能转化为动能，因而动能变大，由于小科的重力势能大，且斜坡较陡，克服摩擦力做功越小，到达地面时小科的动能较大，重力势能都变为0，则小科的机械能大，故BC错误，D正确。
故选：D。
6．下列杭州亚运会赛事中，运动员重力势能变化最大的是（ ）
A．象棋 B．跳水
C．举重 D．射击
【答案】B
【分析】重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度；质量越大，高度越高，重力势能越大。
【解答】解：重力势能的大小与质量、高度有关，象棋、举重、射击和跳水运动员的质量差不多，而象棋、举重、射击运动员的高度均变化不明显，重力势能几乎不变，跳水时运动员的高度变化较大，重力势能变化较大，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选：B。
7．如图是物体在空中飞行过程中动能随时间变化的曲线，运动的物体可能是（ ）
A．由静止下落的乒乓球
B．竖直向上垫起的排球
C．斜向上投掷出去的实心球
D．离开脚后在地上滚动的足球
【答案】C
【分析】动能大小的影响因素：质量和速度。质量一定时，速度增大，动能增大；速度一定时，质量增大，动能增大。
【解答】解：分析图象可知，物体的动能先减小再增大。
A、由静止下落的乒乓球质量不变，速度不断变大，故其动能始终在增大，故A不符合题意；
B、竖直向上垫起的排球，排球质量不变，速度先减小后增大，所以动能先减小后增大，但排球运动到最高点时速度为0，动能为0，故B不符合题意；
C、斜向上投掷出去的实心球在整个飞行过程中，质量不变，一直在运动，动能不为零。从离开手到最高点过程中速度减小，动能减小；在下落的过程中，速度增大，动能增大。整个过程动能先减小再增大，故C符合题意；
D、离开脚后在地上滚动的足球质量不变，速度逐渐变小，动能逐渐变小，故D不符合题意。
故选：C。
8．（2024 苏州）为了提高环境质量，经常有如图所示的喷雾车在街道上喷雾作业。喷雾车作业时保持匀速直线运动，下列说法正确的是（ ）
A．喷雾的目的是为了清洁地面
B．喷出的水雾是水蒸气液化形成的
C．喷雾车的动能不变
D．喷雾车的重力势能变小
【答案】D
【分析】（1）喷雾是为了能在抑尘的同时起到调节气温的作用；
（2）根据“喷雾筒口周围有一圈出水孔喷出细小水流，在筒内吹出的高速气流作用下成为更小的雾状水滴”分析水雾的形成；
（3）动能的大小与速度和质量有关；
（4）重力势能的大小与高度和质量有关；
【解答】解：A.喷雾是为了能在抑尘的同时起到调节气温的作用，故A错误；
B.由“喷雾筒口周围有一圈出水孔喷出细小水流，在筒内吹出的高速气流作用下成为更小的雾状水滴”可知，水雾的形成过程中没有物态变化，故B错误；
C.动能的大小与速度和质量有关，喷雾车在喷雾的过程中质量减小，所以动能变小，故C错误；
D.重力势能的大小与高度和质量有关，喷雾车在喷雾的过程中质量减小，所以重力势能变小，故D正确。
故选：D。
9．如图所示为单摆的简化示意图。小球从A点开始自由下落。到D点开始返回，小球在B、C两个位置时（ ）
A．动能相同，重力势能相同
B．动能不同，机械能相同
C．重力势能相同，机械能不同
D．重力势能不同，机械能相同
【答案】C
【分析】读图可知，小球摆到右侧D点的高度小于A点的高度，所以小球摆动过程中机械能不断减小，据此结合动能和重力势能的影响因素分析解答。
【解答】解：由图可知，小球摆到右侧D点的高度小于A点的高度，所以小球摆动过程中机械能不守恒，机械能不断减小，则小球在B、C两个位置时，高度相同，重力势能相同，由B运动到C的过程中机械能减小，所以动能减小，故C正确，ABD错误。
故选：C。
10．如图是同学日常训练的场景，在体育锻炼中涉及到的科学知识，下列说法正确的是（ ）
A．1分钟跳绳﹣﹣人将自身的化学能几乎都转化为机械能
B．立定跳远﹣﹣人用力蹬地才能起跳，地面对人的支持力等于人的重力
C．掷铅球﹣﹣在最高点是实心球的重力势能不为零，动能也不为零
D．800米测试﹣﹣加速冲刺过程中，人的动能和势能均增大
【答案】C
【分析】（1）根据能量转化的知识判断；
（2）根据力与运动的关系判断；
（3）（4）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关。
【解答】解：A.跳绳的过程中，人将自身的化学能转化为机械能和内能，故A错误；
B.人用力蹬地才能起跳，即人做加速运动，那么受到的合力方向向上，即F﹣G＞0，因此地面对人的支持力大于人的重力，故A错误；
C.在最高点时，铅球球的高度最大，质量不变，则重力势能最大；由于水平方向上速度不为零，因此动能不为零，故C正确；
D.加速冲刺过程中，人的质量不变，速度变大，动能增大，高度不变，重力势能不变，故D错误。
故选：C。
11．（2024秋 海门区期中）如图所示，从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起，你认为排球运动的轨迹最有可能的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【分析】从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起，由于草地松软，损失的机械能较多，弹起的高度变低较多，同理分析水泥地的能的变化。
【解答】解：从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起，由于草地松软，撞击时损失的机械能较多，弹起的高度比原来的高度低较多，当第二次从水泥地上弹起时，水泥地坚硬，撞击损失的能量较少，反弹后最大高度降低较小，但一定比草地上反弹最大高度小。故B正确，ACD错误；
故选：B。
12．某同学在校运会上以标准姿势投出实心球（出手点距离地面约2m），如果不计空气阻力，以下能正确表示从投出实心球到实心球落地前的动能或势能变化情况的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【分析】动能大小的影响因素：质量、速度，物体的质量越大，速度越大，则动能越大；重力势能大小的影响因素：质量、高度，物体的质量越大，高度越大，则重力势能越大；据此结合题意分析动能和重力势能的大小变化。
【解答】解：
AB、实心球投出后，先向前上方运动，此过程中速度变小，动能变小；到达最高点时速度最小（但不为0，仍然有向前的速度），动能最小（但不为0）；之后实心球因受重力作用而向下做加速运动，此过程中速度变大，动能变大；所以，实心球在落地前的动能是先减小后增大，故B正确，A错误；
CD、刚投出实心球时，实心球所处的高度不为零，则最初的重力势能不为零；实心球向前上方运动的过程中，质量不变，但高度增大，则重力势能增大；之后实心球向下做加速运动，此过程中质量不变、高度减小，则重力势能减小；所以，实心球在落地前的势能是先增大后减小，且最初的重力势能不为零，故CD错误。
故选：B。
13．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
【答案】B
【分析】（1）忽略摩擦及空气阻力，小滑块运动过程中机械能守恒；
（2）改变物体内能的方式有做功和热传递；
（3）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、被举的高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
【解答】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；
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；
C、小滑块在滑动时机械能守恒，A点和B点等高，重力势能相等，所以从A点静止滑下，能到达B点，故C正确；
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。
故选：B。
14．（2022 无锡）用如图所示的器材探究动能大小与哪些因素有关，实验时让小车从斜面上由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块，关于该实验，下列说法中错误的是（ ）
A．小车从斜面下滑过程中重力势能转化为动能
B．小车撞击木块对木块做功，使木块获得动能
C．木块被撞击后移动的距离可反映小车动能大小
D．本套器材只能探究小车动能大小与速度的关系
【答案】D
【分析】影响动能的因素是物体质量和速度。
（1）小车沿斜面自由下滑过程中，重力势能主要转化为动能；
（2）一个物体能够做功，说明这个物体具有能量；
（3）探究动能大小与哪些因素有关时，是通过小车将木块推出的距离反映小车具有的动能的多少的；
（4）在速度一定时，改变物体质量，可以研究动能与质量的关系。
【解答】解：A、在重力的作用下，小车沿斜面下滑，将重力势能主要转化为动能，故A正确；
B、小车由于惯性，在水平面上向前运动撞击木块做功，使木块由静止变为运动，获得动能，故B正确；
C、物体动能的多少不能直接观察。小车具有动能的多少是通过木块被撞出的距离大小来反映的，运用了转换法，故C正确；
D、让小车先后三次从斜面的同一位置自由滑下，撞击置于水平面上相同位置的木块，但第一次只有小车、第二次小车加一个钩码、第三次小车加两个钩码（改变质量），可以研究动能大小与质量的关系，故D错误。
故选：D。
15．如图所示小球在光滑轨道上的a点静止自由释放，在运动过程中始终没有离开轨道，关于小球的运动过程的描述，以下说法正确的是（ ）
A．小球不能到达f点
B．小球越过c点时的速度为零
C．小球运动过程中动能不断增大
D．小球还能回到a点
【答案】D
【分析】在没有摩擦和其它阻力的情况下，只有机械能在相互转化，则机械能的总量是守恒的，同时可根据动能与重力势能的影响因素做出判断。
【解答】解：
A、本实验中，由于轨道是光滑的，没有摩擦力，所以小球的机械能守恒（机械能不变）；小球从a点由静止释放，始终没有离开轨道，由于小球的机械能守恒，则最远可以滚到与a点等高的f点，故A错误；
B、小球越过c点时的动能不为0，速度不为0，故B错误；
C、小球上升过程中，动能转化为重力势能，动能变小；小球下降过程中，重力势能转化为动能，动能变大，故C错误；
D、由于机械能守恒，所以小球能从f点返回到a点，故D正确。
故选：D。
16．（2025 夏邑县二模）在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．皮球下落过程中动能转化为重力势能
B．皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹性势能
C．形成圆斑B时皮球是从更高处下落的
D．形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更小
【答案】B
【分析】（1）皮球由于被举高而具有的能叫做重力势能，重力势能的大小与物体的质量和下落高度有关，下落高度相同时，质量越大，重力势能越大；
（2）皮球由高处下落过程中，重力势能转化为动能，与地面碰撞接触时动能又转化为弹性势能，从而在地面上留下黑色圆斑。
【解答】解：A、皮球在下落的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能，故A错误；
B、当球接触地面时，球会发生形变，球的动能转化为球的弹性势能，故B正确；
CD、球的动能越大，转化成的弹性势能越大，则小球的形变越大，在地面上形成的圆斑越大，所以形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更大，形成圆斑B时皮球是从较低处下落的，故CD错误。
故选：B。
17．如图是一个弹性小球从台阶上以一定速度滚下的轨迹图，关于该过程说法合理的是（ ）
A．运动过程中小球的机械能保持不变
B．整个过程中只发生了重力势能和动能之间的转化
C．整个过程中小球的重力势能一直在减小
D．小球均未与台阶接触情况下，位置4动能大于位置3
【答案】D
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。
（2）重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。
（3）物体克服阻力做功，一部分机械能转化为内能。
【解答】解：
AB、运动过程中，小球会克服阻力做功，机械能逐渐减小，一部分机械能转化为了内能；在下落过程中，小球的重力势能会转化为动能；在碰撞的过程中，小球的动能会转化为小球的弹性势能，故AB错误；
C、根据图片可知，小球在碰撞后的高度上升、质量不变，小球的重力势能增大，所以这个过程中小球的重力势能不是一直减小的，故C错误；
D、小球均未与台阶接触情况下，位置4的速度大于位置3的速度，位置4动能大于位置3的动能，故D正确。
故选：D。
18．2025年1月20日，神舟二十号载人飞行任务标识发布（如图）。“神二十”是中国载人航天工程发射的第二十艘神舟系列载人飞船。下列说法正确的是（ ）
A．空间站组合体在轨稳定运行过程中机械能守恒
B．漂浮在空间站中的航天员重力势能为零
C．飞船在升空过程中，只存在动能和势能的相互转化
D．空间站组合体在太空中沿椭圆轨道绕地球运行，在近地点时动能最小
【答案】A
【分析】动能与质量和速度有关；重力势能与质量和高度有关，机械能等于动能与势能之和，据此分析。
【解答】解：A、空间站组合体在轨稳定运行过程中，没有空气阻力等其他力做功，只有动能和势能的相互转化，机械能守恒，故A正确。
B、漂浮在空间站中的航天员相对地球有一定高度，且有质量，其重力势能不为零，故B错误。
C、飞船在升空过程中，速度变大，高度变大，重力势能变大，动能变大，升空过程中，需要克服摩擦做功，并非动能和势能的相互转化，故C错误。
D、空间站组合体在太空中沿椭圆轨道绕地球运行，在近地点时高度最小，速度最大，此时动能最大，故D错误。
故选：A。
19．2024年9月25日，中国东风洲际导弹划破天际，如图所示，其飞行过程分为初段（燃烧储存的燃料，加速上升）、中段（发动机关闭，依靠惯性飞行，a、b两点距离地面等高）、末段（发动机再次打开，加速俯冲）。下列有关东风洲际导弹的说法中错误的是（ ）
A．在初段机械能来自于燃料的化学能
B．在最高点动能为零
C．在ab段机械能不守恒
D．在末段重力势能减小
【答案】B
【分析】机械能包括动能和势能，动能的大小与质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能越大；重力势能的大小与质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。燃料燃烧时，化学能转化为内能，内能再转化为机械能，据此分析。
【解答】解：A、在初段，燃料燃烧，燃料的化学能转化为内能，内能再转化为导弹的机械能，所以在初段机械能来自于燃料的化学能，故A正确。
B、在最高点时，导弹依靠惯性飞行，仍然有水平方向的速度，所以动能不为零，故B错误。
C、在ab段，发动机关闭，依靠惯性飞行，由于存在空气阻力，机械能会转化为内能，机械能不守恒，故C正确。
D、在末段，导弹加速俯冲，高度降低，质量不变，根据重力势能的影响因素，重力势能减小，故D正确。
故选：B。
20．（2025 德阳）荡秋千的过程可简化为一个球的摆动过程。如图所示，用细线把一个小球悬挂起来，小球由A点静止释放后，将在A、C两点之间来回摆动（不计空气阻力），下列说法正确的是（ ）
A．小球在C点时，动能最大
B．小球在B点时，重力势能最大
C．小球从A点运动到C点的过程中，重力势能先增大后减小
D．小球从A点运动到B点的过程中，动能增大，重力势能减小
【答案】D
【分析】物体的动能与速度和质量有关，在质量不变时，速度越大，动能越大，速度越小，动能越小；
物体的重力势能与高度和质量有关，在质量不变时，高度越大，重力势能越大，高度越小，重力势能越小；
小球由A点静止释放后，将在A、C两点之间来回摆动，不计空气阻力，小球在B点的速度最大，高度最小，在C点速度为零，高度最大，据此可知各点的动能、重力势能的大小情况和运动过程中的能量变化情况。
【解答】解：AB、小球由A点静止释放后，将在A、C两点之间来回摆动，不计空气阻力，小球在B点的速度最大，高度最小，在C点速度为零，高度最大，所以小球在C点时，重力势能最大，动能最小；小球在B点时，动能最大，重力势能最小，故AB错误；
CD、小球从A点运动到C点的过程中，质量不变，高度先减小后增大，故重力势能先减小后增大；小球从A点运动到B点的过程中，质量不变，速度增大，高度减小，所以小球的动能增大，重力势能减小，故C错误、D正确。
故选：D。
21．“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，上升到最高位置C点，其中在B点时速度最快，上下震荡后静止在空中。对此过程，下列描述正确的是（ ）
A．人从B点运动到C点，重力势能和动能都增加
B．在最高点C时，弹性势能达到最大值
C．人从A点运动到B点，动能减小
D．人上升和下降时最大速度不同
【答案】D
【分析】影响弹性势能的因素是弹性形变的程度，弹性形变程度越大，弹性势能越大；
影响动能的因素有：质量和速度，质量一定时，速度越大，动能越大；
影响重力势能的因素有：质量和高度，质量一定时，高度越高，重力势能越大。
【解答】解：A、人在B点时速度最快，从B点运动到C点，动能减小，故A错误；
B、扣环打开前，弹性绳的弹性形变程度最大，弹性势能最大，最高点C弹性绳没有形变，没有弹性势能，故B错误；
C、人在B点时速度最快，从A点运动到B点，动能增大，故C错误；
D、上下震荡后静止在空中，说明受到了空气阻力，因而整个过程机械能逐渐减小，因而人上升和下降时最大速度不同，故D正确。
故选：D。
22．（2024秋 东海县校级月考）如图甲所示为游乐园中过山车运行的情景，图乙是用小球和轨道模拟过山车某段运行过程的示意图，小球从A点由静止释放，沿轨道先后经过B、C、D三点，最后到达E点时小球的速度为零。已知B、D两点的高度相等，下列说法正确的是（ ）
A．小球在B点的重力势能大于其在D点的重力势能
B．小球通过B点时的速度大于其通过D点时的速度
C．小球从A点运动到C点的过程中，重力势能增加，动能减小
D．小球从A点运动到E点的过程中，机械能保持不变
【答案】B
【分析】（1）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，则重力势能越大；
影响动能大小的因素有：质量和速度；质量越大，速度越快，则动能越大；
（2）如果忽略摩擦阻力，则动能和势能相互转化时，物体的机械能是守恒的；若存在摩擦阻力，一部分机械能会转化为内能，机械能减小。
【解答】解：A．重力势能与质量和高度有关，B、D两点高度相等，小球的质量不变，所以小球在这两点的重力势能相等，故A错误；
BD．由题意知，A到E的过程由于存在摩擦，机械能逐渐变小。机械能为动能与势能的总和，B点和D点等高，重力势能相等，则D点的动能一定小于B点的动能，同一小球质量相同，故B点的速度大于D点的速度，故B正确，D错误；
C．小球从A点到C点高度越来越低，速度越来越快，是重力势能转化为动能，重力势能减小，动能增加，故C错误。
故选：B。
23．（2021 滨湖区模拟）取一个很轻的圆柱形盒盖，在内侧粘上一个较重的铁球，如图放置在不太陡的斜面上，松开手会发现盒盖向上滚动，关于滚动过程下列说法正确的是（ ）
A．由于整体上移，滚动过程中整体的重力势能增加
B．虽然整体上移，但滚动过程中整体的重力势能不增加
C．向上滚动时动能转化为重力势能
D．向上滚动过程可以滚过完整的一圈
【答案】B
【分析】圆柱形盒盖内侧粘上一个较重的铁球，由于盒盖很轻，质量可以忽略不计，整体质量可以认为集中在铁球上。
分析整体的重力势能变化，从重力势能大小的影响因素考虑。
圆柱形盒盖可以看出一个杠杆，支点是盒盖和斜面接触点。盒盖在铁球重力作用下向斜面上滚动，当盒盖滚动到时，盒盖由于惯性会再往前滚一段，由于铁球的重力作用，盒盖又会滚到铁球重力作用线和支点在同一条直线上，最终静止在斜面上。
【解答】解：盒盖很轻，整体质量集中在铁球上，整体上升时，整体质量不变，但是铁球的重心降低，重力势能减小。
整体向上滚动时，铁球的重力势能转化为整体的动能。
整体可以看成支点在盒盖和斜面接触点的杠杆，盒盖在铁球重力作用下向斜面上滚动，整体向上只能滚过半圈，由于惯性会继续滚动，但是很快又会滚回到铁球的重力方向和支点在同一条直线的位置，最终静止。
故选：B。
24．（2025 淄博）如图所示，小红在家玩“套圈”游戏，套圈从a点运动到c点的过程中（不计空气阻力）（ ）
A．在a点的重力势能最大
B．在c点的机械能大于在a点的机械能
C．由b点到c点的过程中，重力势能转化为动能
D．运动到b点时若所受的力全部消失，套圈将保持静止状态
【答案】C
【分析】（1）根据影响动能和重力势能大小的因素来分析动能和重力势能的大小变化；不计空气阻力，物体在空中运动时其机械能是守恒的。
（2）根据牛顿第一定律判断外力消失时物体的运动状态。
【解答】解：A、由图知b点的高度最高，在b点的重力势能最大，故A错误；
B、因为在整个过程中不计空气阻力，所以“套圈”在运动过程中机械能是守恒的，即在任何一点的机械能大小相等，故B错误；
C、“套圈”由b到c的过程中，“套圈”所处的高度减小，但它的速度变大，所以它的重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能，故C正确；
D、运动到b点时水平方向上速度不为零，若所受的力全部消失，套圈将做匀速直线运动，故D错误。
故选：C。
25．弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动。其结构如图甲所示。图乙是小金玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程，其中b是弹簧处在原长的状态，针对此过程分析正确的是（ ）
A．a→b，小金的机械能不断增加，在b时动能最大
B．a→c，弹簧的弹性势能全部转化为小金的重力势能
C．在a状态时弹簧的弹性势能最大
D．在c状态时小金的机械能达到最大
【答案】C
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。
重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。
物体由于发生弹性形变而具有的能称为弹性势能，弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关。
（2）判断是哪种能量转化成了另一种能量的标准是：减小的转化为增多的。
（3）人上升到最高点时对其进行受力分析，得出结论。
【解答】解：AD、a→b的过程中，弹簧的弹性势能不断转化为小金的机械能，故小金的机械能不断增加；b→c的过程中，小金需要克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，故机械能不断减小；故在c状态时小金的机械能不是最大。
开始一段时间内，弹簧的形变量较大，向上的弹力大于向下的重力，小金做加速运动；随着弹簧形变量的减小，弹力减小，当弹力等于重力时，小希的速度达到最大，（此时动能动能最大）；弹力继续减小，向上的弹力小于向下的重力时，小金做减速运动；而b→c的过程中，小金在重力作用下做减速运动；
所以，a→c的过程中，小金先加速后减速，在b状态时速度并不是最大，此时弹簧恢复到原长，无弹力，人只受重力作用，处于减速阶段，故在b时动能不是最大。故AD错误。
B、a﹣b的过程，弹性势能转化为小金的动能和重力势能，故B错误。
C、a是最低位置，此时弹簧的形变程度最大，所以在a状态时弹簧的弹性势能最大，故C正确。
故选：C。
26．（2024 泰安）在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜面上由静止滑下，撞击放在水平面上的木块，小车推动木块滑行一段距离后停止，实验过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．实验中木块被推出距离的远近反映小车动能的大小
B．由甲、乙两图可知，小车动能的大小与质量有关
C．由乙、丙两图可知，小车动能的大小与速度有关
D．小车从斜面上滑下其重力势能转化为动能，机械能增大
【答案】A
【分析】A．根据转换法，小车的动能大小是由木块被推出距离的远近来反映的；
B．要得出“小车动能的大小与质量有关”的结论，根据控制变量法可知，应控制小车到达水平面时的速度相同（该速度由小车下落的高度决定），而小车的质量不同；
C．要得出“小车动能的大小与速度有关”的结论，由控制变量法可知，应控制小车的质量相同，而小车到达水平面时的速度不同；
D．小车从斜面上滑下时，要克服摩擦力做功，一部分机械能会转化为内能，据此可知小车机械能的大小变化。
【解答】解：
A、实验利用转换思想，将小车的动能转换为小车碰撞木块后移动的距离，从而反映出小车动能的大小，故A选项正确。
B、甲、乙两图小车质量相同，下落高度不同，因此到达水平面时速度不同，此时研究的是“小车动能与速度的关系”，故B选项错误。
C、乙、丙两图小车下落高度相同即到达水平面时速度相同，小车质量不同，此时研究的是“小车动能与质量的关系”，故C选项错误。
D、小车从斜面下滑的过程中，要克服摩擦力做功，一部分机械能会转化为内能，则小车的机械能会减小，故D选项错误。
故选：A。
27．（2024 兰州）科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测，给出了从1994年到2002年间恒星S2的位置如图所示，科学家认为S2恒星的运动轨迹是一个椭圆。推测银河系中心可能存在着超大质量的黑洞。忽略S2恒星质量的变化，根据图片信息，下列说法中正确的是（ ）
A．黑洞可能位于椭圆轨道内部的P点
B．S2恒星在运动过程中所受合力为零
C．S2恒星在1995年时期的动能大于2001年时期的动能
D．S2恒星在1995年时期的重力势能大于2001年时期的重力势能
【答案】D
【分析】（1）根据恒星运动轨迹分析回答；
（2）根据牛顿第一定律分析回答；
（3）影响动能大小的因素：物体的质量和速度．物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大；
影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度．物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大；
机械能是指动能和势能的总和，据此综合分析。
【解答】解：A、由题可知，银河系中心附近可能存在超大质量的黑洞，黑洞对S2恒星的吸引力大，在引力的作用下S2恒星会加速向黑洞靠近，所以黑洞可能位于椭圆轨道内部的Q点，而不是P点，故A错误；
B、若S2恒星在运动过程中所受合力为零，根据牛顿第一定律可知，S2恒星将做匀速直线运动，而S2恒星的运动轨迹是一个椭圆，故B错误；
CD、由图可知，S2恒星沿椭圆轨道绕黑洞运行的过程中机械能守恒，它从远地点向近地点运行的过程中，质量不变而高度降低，它的重力势能减小，由机械能守恒定律可知，它的动能增加，故C错误，D正确。
故选：D。
28．篮球运球投篮是杭州体育中考的项目之一。被抛出后的篮球运动轨迹如图所示，a、c两点处于同一高度。
（1）篮球由a运动到b的过程中，势能逐渐 增大 （填“减小”、“不变”或“增大”），运动到最高点b时，其动能为 非零 （填“零”或“非零”）。
（2）篮球在a点的动能 ＞ 在c点的动能（填“＜”“＝”或“＞”）。
【答案】（1）增大；非零；（2）＞。
【分析】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、高度；质量越大，高度越大，重力势能越大；
动能和势能统称为机械能，考虑空气和摩擦阻力时，一部分机械能会转化为内能，机械能总和会减少。
【解答】解：（1）篮球由a运动到b的过程中，质量不变，高度变大，势能逐渐增大，运动到最高点b时，其在水平方向上速度不为零，所以动能为非零。
（2）由于存在空气阻力，所以篮球在a点的机械能大于在c点的机械能，a点和c点高度相等，篮球在a点的重力势能等于在c点的重力势能，机械能等于动能和势能之和，所以篮球在a点的动能大于在c点的动能。
故答案为：（1）增大；非零；（2）＞。
29．蹦床是集艺术性和竞技性于一身的运动，是2023年杭州亚运会的比赛项目之一也是深受广大青少年喜爱的健身运动。如图为蹦床运动的简化示意图，O点是运动员由静止始自由落下的起始位置，A点是蹦床不发生形变时的原位置，B点是运动员受到的重力与蹦床对运动员的弹力相等处，C点是运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力）
（1）从O点到A点的过程中，运动员的机械能 不变 （填“增大”、“减小”、“不变”、“先增大后减小”或“先减小后增大”，下同）
（2）从A点到C点的过程中，运动员的动能 先增大后减小 。
【答案】（1）不变；（2）先增大后减小。
【分析】动能的大小与质量、速度有关；重力势能的大小与质量、高度有关；弹性势能的大小与物体弹性形变程度的大小有关；机械能为动能和势能的和；根据运动员的运动状态分析。
【解答】解：（1）从O点下落到A点的过程中，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）A点到B点的过程中，重力大于蹦床对运动员弹力，因此速度越来越大，动能越来越大；经过B点后，弹力大于重力，运动员做减速运动，动能减小，所以运动员的动能先增大后减小。
故答案为：（1）不变；（2）先增大后减小。
30．如图AOB是光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度h，让小球从A点由静止开始自由滑下，沿轨道AOB到达B点后离开（不计空气阻力）。小球从A点运动到O点的过程中的能量转化情况 重力势能转化为动能 。小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是 c （选填“a”“b”“c”或“d”）；若小球到达运动轨迹最高点时所受的外力全部消失，则小球的运动状态是 水平向右做匀速直线运动 。
【答案】重力势能转化为动能；c；水平向右做匀速直线运动。
【分析】（1）动能与物体的质量和速度有关，重力势能与物体的质量和高度有关；
（2）小球在整个过程中机械能守恒，结合惯性的知识及机械能守恒定律进行分析。
【解答】解：（1）小球从A点运动到O点的过程中，小球质量不变，高度降低，速度增大，故重力势能变小，动能变大，小球从A点运动到O点的过程中，重力势能转化为动能。
（2）由题意可知，由于轨道光滑且不计空气阻力，则整个过程中小球机械能守恒，A点的高度H大于B点的高度h，则小球在A点具有的机械能大于在B点的机械能，小球离开B点后，运动的最高点具有的机械能应低于A点具有的机械能，故ab曲线不符合题意，由于惯性，小球仍具有沿轨道方向向上运动的速度，故d曲线不符合题意，故小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是c曲线。
若小球到达运动轨迹最高点时所受的外力全部消失，由于惯性，小球仍具有沿轨道方向向上运动的速度，则小球的运动状态是水平向右做匀速直线运动。
故答案为：重力势能转化为动能；c；水平向右做匀速直线运动。
31．在体育中考的考场上小明参加实心球项目的测试，球抛出后依次经过M、S两点。球在这两点的动能和重力势能如图所示，由图判断，球在M点的速度 小于 S点的速度（选填“大于”“小于”或“等于”，下同），球在M点的高度 大于 在S点的高度。球在空中运动的过程中，机械能 不守恒 （选填“守恒”或“不守恒”）。
【答案】小于；大于；不守恒。
【分析】（1）动能大小跟物体的质量和速度有关，在质量一定时，速度越大，动能越大；在速度一定时，质量越大，动能越大；
（2）重力势能跟物体的质量和高度有关，在质量一定时，高度越大，重力势能越大；在高度一定时，质量越大，重力势能越大；
（3）机械能等于动能和势能之和，物体不发生弹性形变时，机械能等于动能和重力势能之和。
【解答】解：球的质量不变，球在M点的动能小于S点动能，所以球在M点的速度小于S点速度；
球的质量不变，M点的重力势能大于S点的重力势能，所以球在M点的高度大于S点的高度；
球在运动过程中没有发生弹性形变，所以机械能等于动能和重力势能之和，由图知，球在M点动能和S点重力势能相等，M点的重力势能大于S点的动能，所以M点的机械能大于S点的机械能，故机械能不守恒。
故答案为：小于；大于；不守恒。
32．用“模拟打桩”来探究物体重力势能的大小与哪些因素有关，物体的质量m1＝m2＞m3，实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落，将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示，木桩进入沙中的深度越深，则物体对木桩做的功越 多 ，比较a、b可知：物体重力势能的大小与物体的 高度 有关；比较 a、c 可知：物体重力势能的大小与物体的质量有关。
【答案】多；高度；a、c。
【分析】（1）本题是把物体的重力势能转化成木桩陷进沙坑的深度来比较各物体重力势能的大小的，这种研究问题的方法叫转换法；
（2）重力势能的大小与物体的质量，物体被举起的高度有关，当高度相同时，物体的质量越大，重力势能越大；当质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大，结合图象进行分析判断。
【解答】解：（1）物体下落过程中，物体的重力势能转化为动能，物体的重力势能就越大，对木桩做功越多，木桩陷入沙坑越深，所以我们可以通过观察木桩陷入沙坑的深度来判断重力势能的大小，这用到了转换法；
（2）由a、b两图可知，物体的质量m1＝m2，从不同高度落下，落下的位置越高，木桩被打得越深，物体的重力势能越大，说明重力势能与高度有关；
比较a、c两图可知，物体的质量m1＜m3，物体从同一高度落下，质量越大，木桩被打得越深，说明重力势能与质量有关。
故答案为：多；高度；a、c。
33．如图，连着弹簧的小球套在水平杆上，O点为弹簧的自由长度位置。小幅度左右推动小球，小球仍能静止。现大幅度压缩弹簧，将小球移至A点后，静止释放。
（1）从A点弹到O点，弹簧的弹性势能 变小 （选填“变大”“变小”“不变”）。
（2）小球与水平杆之间 存在 （选填“存在”或“不存在”）摩擦力。
（3）小球从A到B向右运动的过程中，速度最大值出现在 AO之间 。（选填“A点”“O点”“B点”“AO之间”“OB之间”“AB之间都有可能”）。
【答案】（1）变小；（2）存在；（3）AO之间。
【分析】影响弹性势能大小的因素：弹性形变程度．同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大。
两个物体相互接触后，若有一个运动的趋势，在接触面上就会产生一个与物体运动趋势相反的力的作用，该力就是摩擦力。
如果物体处于静止状态或匀速直线运动状态，那么，它可能不受外力作用，也可能受平衡力作用。
【解答】解：（1）从A点弹到O点，弹性形变程度越小，弹性势能就越小，弹簧的弹性势能变小。
（2）小球与水平杆之间存在摩擦力，小球静止，在水平方向上受到平衡力的作用，即弹力与摩擦力是一对平衡力。
（3）小球从A到B向右运动的过程中，小球在A位置弹性势能最大，O点为弹簧的自由长度位置，在AO段由弹性势能转化为动能和内能，速度最大值出现在AO之间。
故答案为：（1）变小；（2）存在；（3）AO之间。
34．小科利用如图的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。他先将质量不同的两小球（ma＜mb）分别拉到与竖直方向成θ角度的位置，然后静止释放，当小球摆动到竖直位置时，与静止在水平桌面上的木块C发生碰撞，木块会在桌面上滑行一定距离后停止，已知摆长L相同。
（1）实验中，判断小球动能大小的依据是 木块滑行的距离 。
（2）根据甲、乙实验收集到的证据，可以得出的结论是 速度相同时，质量越大，物体动能越大 。
（3）小科把质量不同的小球放在压缩程度相同的弹簧上，静止释放，来研究动能大小与质量的关系，如图丙。你认为该方案是否可行，并简述理由。 不合理，因为两个质量不同的小球动能相同，速度会不同 。
（4）若所用的桌面是光滑的，你认为上述实验是否能成功。 不能 。
【答案】（1）木块滑行的距离；（2）速度相同时，质量越大，物体动能越大；（3）不合理，因为两个质量不同的小球动能相同，速度会不同；（4）不能。
【分析】（1）根据实验目的，要探究物体动能的大小与速度的关系，则需使同一小球从不同的高度滚下，使其具有不同的速度，通过小球撞击木块的距离来反映动能的大小；实验中，通过小球撞击木块的距离来反映动能的大小，这种方法是转换法；
（2）动能的大小与速度、质量有关，实验中采用的是控制变量法；质量相同时，速度越大，动能越大；速度相同时，质量越大，动能越大；
（3）根据机械能守恒及动能和势能的转化来分析此题；影响动能大小的因素是质量和速度，质量越大，速度越大，其动能也就越大；
（4）根据牛顿第一定律分析得出结论。
【解答】解：（1）小实验中物体动能的大小是通过推动木块的距离来反映的，木块被推动得越远，说明动能越大，此处用到的研究方法是转换法；
（2）分析比较甲、乙两次实验可知，小球的质量越大，拉到与竖直方向成θ角度的位置，碰撞木块时的速度相同，推动木块移动距离越远，动能越大，故结论为：在速度相同时，质量越大，动能越大；
（3）两球压缩弹簧到同样的形变程度后，弹簧具有的弹性势能相同，则转化成的动能也相同，所以两个质量不同的小球动能相同，速度会不同，因此该方案不合理；
（4）桌面光滑，木块将匀速直线运动，所以不能完成上述实验。
故答案为：（1）木块滑行的距离；（2）速度相同时，质量越大，物体动能越大；（3）不合理，因为两个质量不同的小球动能相同，速度会不同；（4）不能。
35．在做“验证重力势能大小与质量的关系”实验时，小明的实验步骤如下。
①在一个铝盘中放入一定厚度的细沙；
②选择材质相同的三个金属小球；
③将一根刻度尺竖直立在细沙上，在一定高度自由释放小球，观察被金属小球撞击后的沙坑深度；
④抹平细沙后，更换质量不同的小球，重复步骤③；
⑤观察并记录实验现象，填入下表，得出实验结论。
金属小球 下落高度 小球质量 沙坑深度
A 20cm m1 较深
B 20cm m2 深
C 20cm m3 浅
（1）本实验通过 沙坑的深度 比较小球间的重力势能的大小。
（2）款式甲为实心小球，款式乙为空心小球。小明认为该实验应选择乙款金属小球进行实验，理由是 空心小球能控制体积相同，质量不同 。
（3）据表分析，三个金属小球m1、m2、m3之间的大小关系为 m1＞m2＞m3 。
（4）小明思考能否用弹性海绵代替细沙来进行实验，请简要说明你的想法及理由 不能用弹性海绵代替细沙来进行实验。弹性海绵具有弹性，小球撞击后会被反弹，无法准确反映小球对其做功的多少也就不能准确比较小球重力势能的大小。 。
【答案】（1）沙坑的深度；（2）空心小球能控制体积相同，质量不同；（3）m1＞m2＞m3；（4）不能用弹性海绵代替细沙来进行实验。理由是弹性海绵具有弹性，小球撞击后会被反弹，无法准确反映小球对其做功的多少也就不能准确比较小球重力势能的大小。
【分析】（1）本实验通过比较沙坑的深度来比较小球的重力势能的大小。
（2）如果选择实心小球，质量可能较大，在相同高度下落产生的沙坑深度可能差异不大，不利于准确比较重力势能大小，故本实验应该选用乙款金属球。
（3）根据沙坑深度得出小球在相同高度下落时，重力势能大小，高度相同时，质量越大，重力势能越大。据此得出三个金属小球质量间的大小关系。
（4）弹性海绵具有弹性，小球撞击后会被反弹，无法准确比较小球重力势能的大小。
【解答】解：（1）本实验通过比较沙坑的深度来比较小球的重力势能的大小。因为小球下落撞击细沙，重力势能转化为动能对细沙做功，重力势能越大，对细沙做的功越多，沙坑就越深。
（2）小明认为该实验应选择乙款金属小球进行实验，理由是空心小球能控制体积相同，质量不同。如果选择实心小球，体积不相等。
（3）根据实验现象，沙坑深度A较深，C最浅，小球在相同高度下落时，重力势能越大，沙坑越深，而重力势能与质量有关，高度相同时，质量越大，重力势能越大。所以三个金属小球质量间的大小关系为m1＞m2＞m3。
（4）不能用弹性海绵代替细沙来进行实验。理由是弹性海绵具有弹性，小球撞击后会被反弹，无法准确反映小球对其做功的多少，也就不能准确比较小球重力势能的大小。而细沙被撞击后会留下相对稳定的坑，能通过坑的深度反映小球做功的多少，从而比较重力势能大小。
故答案为：（1）沙坑的深度；（2）空心小球能控制体积相同，质量不同；（3）m1＞m2＞m3；（4）不能用弹性海绵代替细沙来进行实验。理由是弹性海绵具有弹性，小球撞击后会被反弹，无法准确反映小球对其做功的多少也就不能准确比较小球重力势能的大小。
36．小东在假期游玩期间发现在某段高速公路的下坡路段外侧设有如图所示的避险车道，当高速行驶的汽车失灵时，可进入避险车道，快速降低车速直至停止。汽车冲上斜坡的最大距离与哪些因素有关？小东提出如下猜想：
猜想一：可能与汽车的质量有关。
猜想二：可能与斜坡的倾角有关。
猜想三：可能与冲上斜坡前的速度有关。
为了验证猜想，小东将一光滑弧形轨道和粗糙长木板固定在水平桌面上（如图甲），并用实心小钢球模拟汽车进行实验。
（1）避险车道设计成一个由粗糙碎石铺成的陡坡，它的避险原理是将高速行驶汽车的动能转化为 重力势能 ；
（2）为了验证猜想一，小东选择了两个体积不同的小钢球进行实验，为了使实验结果更准确，上图两种方案应选择 方案1 （选填“方案1”或“方案2”）；
（3）在验证猜想二时，小东多次改变长木板与水平面的倾角θ，让同一小钢球从弧形滑道同一位置静止释放，测出钢球冲上长木板后通过的最大距离，实验数据如表所示。据表中数据，可得出的结论是 倾角θ变大的过程中，钢球冲上长木板后通过的最大距离先变小后变大 ；
次数 1 2 3 4 5
长木板与水平面的倾角θ 10° 30° 53° 75° 85°
钢球冲上长木板后通过的最大距离s/m 0.50 0.40 0.36 0.39 0.43
（4）若要验证猜想三，请简要写出你的实验方案： 让质量相同的小球从不同高度滚下 。
【答案】（1）重力势能；（2）方案1；（3）倾角θ变大的过程中，钢球冲上长木板后通过的最大距离先变小后变大；（4）让质量相同的小球从不同高度滚下。
【分析】物理学中对于多因素或多变量的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。
【解答】解：（1）避险车道设计成一个由粗糙碎石铺成的陡坡，车沿陡坡上升的过程中，高度增加，重力势能增加，速度减小，动能变小，则是将动能转化为重力势能。
（2）为了验证猜想一，小东选择了两个体积不同的小钢球进行实验，为了使实验结果更准确，避免挡板对小球速度的干扰，选择方案1。
（3）从表格中的数据可知，长木板与水平面的倾角θ变大的过程中，钢球冲上长木板后通过的最大距离先变小后变大。
（4）若要验证猜想三，应控制小球质量相同，因此让质量相同的小球从不同高度滚下。
故答案为：（1）重力势能；（2）方案1；（3）倾角θ变大的过程中，钢球冲上长木板后通过的最大距离先变小后变大；（4）让质量相同的小球从不同高度滚下。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com) 同舟共理工作室·周承秉
声明：未经著作权人及本平台书面授权，严禁以任何形式实施复制、传播、信息网络传播等侵权行为（包括但不限于通过微信、小红书等社交平台进行转发、分享、转载）。一旦发现上述侵权情形，将严格依据《中华人民共和国著作权法》等相关法律法规追究侵权主体的法律责任。/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学
【筑基中考·精准攻坚】2026年中考科学一轮复习专训
第 14 讲 机械能及其转化与守恒
1．（2025 盐城）如图所示，摆球下降的过程中，它的（ ）
A．重力势能减小，动能减小 B．重力势能减小，动能增大
C．重力势能增大，动能增大 D．重力势能增大，动能减小
2．（2024 济南）2024年2月，国内首颗X波段合成孔径雷达卫星“济高科创号”发射成功。如图所示，“济高科创号”卫星在随火箭加速直线升空的过程中（ ）
A．动能减小，重力势能减小，机械能减小
B．动能减小，重力势能增大，机械能不变
C．动能增大，重力势能增大，机械能增大
D．动能增大，重力势能减小，机械能不变
3．（2025 广西）如图所示，驮着货物匀速上山过程中的智能机器狗（ ）
A．动能增大 B．动能减小
C．重力势能增大 D．重力势能减小
4．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
5．小科与小嘉到水上乐园玩水滑梯。小科选择较陡的a滑梯，小嘉选择较平坦的b滑梯，两滑梯高度相等（如图）。小科的质量比小嘉大，当他们从滑梯的顶部由静止滑至底部的过程中，若不计阻力，下列有关说法正确的是（ ）
A．在顶部时，小科的势能要小 B．下滑途中，小嘉的动能不变
C．到底部时，小嘉的动能要大 D．到底部时，小科的机械能要大
6．下列杭州亚运会赛事中，运动员重力势能变化最大的是（ ）
A．象棋 B．跳水 C．举重 D．射击
7．如图是物体在空中飞行过程中动能随时间变化的曲线，运动的物体可能是（ ）
A．由静止下落的乒乓球
B．竖直向上垫起的排球
C．斜向上投掷出去的实心球
D．离开脚后在地上滚动的足球
8．（2024 苏州）为了提高环境质量，经常有如图所示的喷雾车在街道上喷雾作业。喷雾车作业时保持匀速直线运动，下列说法正确的是（ ）
A．喷雾的目的是为了清洁地面
B．喷出的水雾是水蒸气液化形成的
C．喷雾车的动能不变
D．喷雾车的重力势能变小
9．如图所示为单摆的简化示意图。小球从A点开始自由下落。到D点开始返回，小球在B、C两个位置时（ ）
A．动能相同，重力势能相同
B．动能不同，机械能相同
C．重力势能相同，机械能不同
D．重力势能不同，机械能相同
10．下面是同学日常训练的场景，在体育锻炼中涉及到的科学知识，下列说法正确的是（ ）
A．1分钟跳绳﹣﹣人将自身的化学能几乎都转化为机械能
B．立定跳远﹣﹣人用力蹬地才能起跳，地面对人的支持力等于人的重力
C．掷铅球﹣﹣在最高点是实心球的重力势能不为零，动能也不为零
D．800米测试﹣﹣加速冲刺过程中，人的动能和势能均增大
11．如图所示，从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起，你认为排球运动的轨迹最有可能的是（ ）
A． B． C． D．
12．某同学在校运会上以标准姿势投出实心球（出手点距离地面约2m），如果不计空气阻力，以下能正确表示从投出实心球到实心球落地前的动能或势能变化情况的是（ ）
A． B． C． D．
13．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
14．用如图所示的器材探究动能大小与哪些因素有关，实验时让小车从斜面上由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块，关于该实验，下列说法中错误的是（ ）
A．小车从斜面下滑过程中重力势能转化为动能
B．小车撞击木块对木块做功，使木块获得动能
C．木块被撞击后移动的距离可反映小车动能大小
D．本套器材只能探究小车动能大小与速度的关系
15．如图所示小球在光滑轨道上的a点静止自由释放，在运动过程中始终没有离开轨道，关于小球的运动过程的描述，以下说法正确的是（ ）
A．小球不能到达f点
B．小球越过c点时的速度为零
C．小球运动过程中动能不断增大
D．小球还能回到a点
16．在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．皮球下落过程中动能转化为重力势能
B．皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹性势能
C．形成圆斑B时皮球是从更高处下落的
D．形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更小
17．如图是一个弹性小球从台阶上以一定速度滚下的轨迹图，关于该过程说法合理的是（ ）
A．运动过程中小球的机械能保持不变
B．整个过程中只发生了重力势能和动能之间的转化
C．整个过程中小球的重力势能一直在减小
D．小球均未与台阶接触情况下，位置4动能大于位置3
18．2025年1月20日，神舟二十号载人飞行任务标识发布（如图）。“神二十”是中国载人航天工程发射的第二十艘神舟系列载人飞船。下列说法正确的是（ ）
A．空间站组合体在轨稳定运行过程中机械能守恒
B．漂浮在空间站中的航天员重力势能为零
C．飞船在升空过程中，只存在动能和势能的相互转化
D．空间站组合体在太空中沿椭圆轨道绕地球运行，在近地点时动能最小
19．2024年9月25日，中国东风洲际导弹划破天际，如图所示，其飞行过程分为初段（燃烧储存的燃料，加速上升）、中段（发动机关闭，依靠惯性飞行，a、b两点距离地面等高）、末段（发动机再次打开，加速俯冲）。下列有关东风洲际导弹的说法中错误的是（ ）
A．在初段机械能来自于燃料的化学能
B．在最高点动能为零
C．在ab段机械能不守恒
D．在末段重力势能减小
20．（2025 德阳）荡秋千的过程可简化为一个球的摆动过程。如图所示，用细线把一个小球悬挂起来，小球由A点静止释放后，将在A、C两点之间来回摆动（不计空气阻力），下列说法正确的是（ ）
A．小球在C点时，动能最大
B．小球在B点时，重力势能最大
C．小球从A点运动到C点的过程中，重力势能先增大后减小
D．小球从A点运动到B点的过程中，动能增大，重力势能减小
21．“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，上升到最高位置C点，其中在B点时速度最快，上下震荡后静止在空中。对此过程，下列描述正确的是（ ）
A．人从B点运动到C点，重力势能和动能都增加
B．在最高点C时，弹性势能达到最大值
C．人从A点运动到B点，动能减小
D．人上升和下降时最大速度不同
（第21题图） （第22题图）
22．如图甲所示为游乐园中过山车运行的情景，图乙是用小球和轨道模拟过山车某段运行过程的示意图，小球从A点由静止释放，沿轨道先后经过B、C、D三点，最后到达E点时小球的速度为零。已知B、D两点的高度相等，下列说法正确的是（ ）
A．小球在B点的重力势能大于其在D点的重力势能
B．小球通过B点时的速度大于其通过D点时的速度
C．小球从A点运动到C点的过程中，重力势能增加，动能减小
D．小球从A点运动到E点的过程中，机械能保持不变
23．取一个很轻的圆柱形盒盖，在内侧粘上一个较重的铁球，如图放置在不太陡的斜面上，松开手会发现盒盖向上滚动，关于滚动过程下列说法正确的是（ ）
A．由于整体上移，滚动过程中整体的重力势能增加
B．虽然整体上移，但滚动过程中整体的重力势能不增加
C．向上滚动时动能转化为重力势能
D．向上滚动过程可以滚过完整的一圈
24．（2025 淄博）如图所示，小红在家玩“套圈”游戏，套圈从a点运动到c点的过程中（不计空气阻力）（ ）
A．在a点的重力势能最大
B．在c点的机械能大于在a点的机械能
C．由b点到c点的过程中，重力势能转化为动能
D．运动到b点时若所受的力全部消失，套圈将保持静止状态
25．弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动。其结构如图甲所示。图乙是小金玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程，其中b是弹簧处在原长的状态，针对此过程分析正确的是（ ）
A．a→b，小金的机械能不断增加，在b时动能最大
B．a→c，弹簧的弹性势能全部转化为小金的重力势能
C．在a状态时弹簧的弹性势能最大
D．在c状态时小金的机械能达到最大
26．（2024 泰安）在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜面上由静止滑下，撞击放在水平面上的木块，小车推动木块滑行一段距离后停止，实验过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．实验中木块被推出距离的远近反映小车动能的大小
B．由甲、乙两图可知，小车动能的大小与质量有关
C．由乙、丙两图可知，小车动能的大小与速度有关
D．小车从斜面上滑下其重力势能转化为动能，机械能增大
27．（2024 兰州）科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测，给出了从1994年到2002年间恒星S2的位置如图所示，科学家认为S2恒星的运动轨迹是一个椭圆。推测银河系中心可能存在着超大质量的黑洞。忽略S2恒星质量的变化，根据图片信息，下列说法中正确的是（ ）
A．黑洞可能位于椭圆轨道内部的P点
B．S2恒星在运动过程中所受合力为零
C．S2恒星在1995年时期的动能大于2001年时期的动能
D．S2恒星在1995年时期的重力势能大于2001年时期的重力势能
28．篮球运球投篮是杭州体育中考的项目之一。被抛出后的篮球运动轨迹如图所示，a、c两点处于同一高度。
（1）篮球由a运动到b的过程中，势能逐渐 （填“减小”、“不变”或“增大”），运动到最高点b时，其动能为 （填“零”或“非零”）。
（2）篮球在a点的动能 在c点的动能（填“＜”“＝”或“＞”）。
（第28题图） （第29题图） （第30题图）
29．蹦床是集艺术性和竞技性于一身的运动，是2023年杭州亚运会的比赛项目之一也是深受广大青少年喜爱的健身运动。如图为蹦床运动的简化示意图，O点是运动员由静止始自由落下的起始位置，A点是蹦床不发生形变时的原位置，B点是运动员受到的重力与蹦床对运动员的弹力相等处，C点是运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力）
（1）从O点到A点的过程中，运动员的机械能 （填“增大”、“减小”、“不变”、“先增大后减小”或“先减小后增大”，下同）
（2）从A点到C点的过程中，运动员的动能 。
30．如图AOB是光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度h，让小球从A点由静止开始自由滑下，沿轨道AOB到达B点后离开（不计空气阻力）。小球从A点运动到O点的过程中的能量转化情况 。小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是 （选填“a”“b”“c”或“d”）；若小球到达运动轨迹最高点时所受的外力全部消失，则小球的运动状态是 。
31．在体育中考的考场上小明参加实心球项目的测试，球抛出后依次经过M、S两点。球在这两点的动能和重力势能如图所示，由图判断，球在M点的速度 S点的速度（选填“大于”“小于”或“等于”，下同），球在M点的高度 在S点的高度。球在空中运动的过程中，机械能 （选填“守恒”或“不守恒”）。
（第28题图） （第29题图）
32．用“模拟打桩”来探究物体重力势能的大小与哪些因素有关，物体的质量m1＝m2＞m3，实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落，将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示，木桩进入沙中的深度越深，则物体对木桩做的功越 ，比较a、b可知：物体重力势能的大小与物体的 有关；比较 可知：物体重力势能的大小与物体的质量有关。
33．如图，连着弹簧的小球套在水平杆上，O点为弹簧的自由长度位置。小幅度左右推动小球，小球仍能静止。现大幅度压缩弹簧，将小球移至A点后，静止释放。
（1）从A点弹到O点，弹簧的弹性势能 （选填“变大”“变小”“不变”）。
（2）小球与水平杆之间 （选填“存在”或“不存在”）摩擦力。
（3）小球从A到B向右运动的过程中，速度最大值出现在 。（选填“A点”“O点”“B点”“AO之间”“OB之间”“AB之间都有可能”）。
34．小科利用如图的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。他先将质量不同的两小球（ma＜mb）分别拉到与竖直方向成θ角度的位置，然后静止释放，当小球摆动到竖直位置时，与静止在水平桌面上的木块C发生碰撞，木块会在桌面上滑行一定距离后停止，已知摆长L相同。
（1）实验中，判断小球动能大小的依据是 。
（2）根据甲、乙实验收集到的证据，可以得出的结论是 。
（3）小科把质量不同的小球放在压缩程度相同的弹簧上，静止释放，来研究动能大小与质量的关系，如图丙。你认为该方案是否可行，并简述理由 。
（4）若所用的桌面是光滑的，你认为上述实验是否能成功 。
35．在做“验证重力势能大小与质量的关系”实验时，小明的实验步骤如下。
①在一个铝盘中放入一定厚度的细沙；
②选择材质相同的三个金属小球；
③将一根刻度尺竖直立在细沙上，在一定高度自由释放小球，观察被金属小球撞击后的沙坑深度；
④抹平细沙后，更换质量不同的小球，重复步骤③；
⑤观察并记录实验现象，填入下表，得出实验结论。
金属小球 下落高度 小球质量 沙坑深度
A 20cm m1 较深
B 20cm m2 深
C 20cm m3 浅
（1）本实验通过 比较小球间的重力势能的大小。
（2）款式甲为实心小球，款式乙为空心小球。小明认为该实验应选择乙款金属小球进行实验，理由是 。
（3）据表分析，三个金属小球m1、m2、m3之间的大小关系为 。
（4）小明思考能否用弹性海绵代替细沙来进行实验，请简要说明你的想法及理由 。
36．小东在假期游玩期间发现在某段高速公路的下坡路段外侧设有如图所示的避险车道，当高速行驶的汽车失灵时，可进入避险车道，快速降低车速直至停止。汽车冲上斜坡的最大距离与哪些因素有关？小东提出如下猜想：
猜想一：可能与汽车的质量有关。
猜想二：可能与斜坡的倾角有关。
猜想三：可能与冲上斜坡前的速度有关。
为了验证猜想，小东将一光滑弧形轨道和粗糙长木板固定在水平桌面上（如图甲），并用实心小钢球模拟汽车进行实验。
（1）避险车道设计成一个由粗糙碎石铺成的陡坡，它的避险原理是将高速行驶汽车的动能转化为 ；
（2）为了验证猜想一，小东选择了两个体积不同的小钢球进行实验，为了使实验结果更准确，上图两种方案应选择 （选填“方案1”或“方案2”）；
（3）在验证猜想二时，小东多次改变长木板与水平面的倾角θ，让同一小钢球从弧形滑道同一位置静止释放，测出钢球冲上长木板后通过的最大距离，实验数据如表所示。据表中数据，可得出的结论是 ；
次数 1 2 3 4 5
长木板与水平面的倾角θ 10° 30° 53° 75° 85°
钢球冲上长木板后通过的最大距离s/m 0.50 0.40 0.36 0.39 0.43
（4）若要验证猜想三，请简要写出你的实验方案： 。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com) 同舟共理工作室·周承秉
声明：未经著作权人及本平台书面授权，严禁以任何形式实施复制、传播、信息网络传播等侵权行为（包括但不限于通过微信、小红书等社交平台进行转发、分享、转载）。一旦发现上述侵权情形，将严格依据《中华人民共和国著作权法》等相关法律法规追究侵权主体的法律责任。
