動能、勢能和機(jī)械能-（2019-2023）中考模擬物理分項匯編解析

PAGE1專題13動能、勢能和機(jī)械能（解析版）1．（2023·安徽·統(tǒng)考中考真題）如圖，在射箭比賽中，運動員釋放弓弦將箭射出，弓弦的彈性勢能轉(zhuǎn)化為箭的________能。

【答案】動【解析】射箭運動中，箭被拉開的弓弦射出去，是由于拉開的弓弦發(fā)生了彈性形變，具有彈性勢能，將箭射出去時，將弓弦的彈性勢能轉(zhuǎn)化為箭的動能。2．（2022·安徽·統(tǒng)考中考真題）如圖，在2022年北京冬奧會開幕式上，質(zhì)量約為的奧運五環(huán)緩緩升起。若將升起過程看成勻速直線運動，則該過程中奧運五環(huán)的（）A．重力勢能不變 B．動能增大C．機(jī)械能不變 D．機(jī)械能增大【答案】D【解析】A．重力勢能與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)，被提升的過程中，質(zhì)量不變，高度增大，所以重力勢能增大，故A不符合題意；B．動能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，物體勻速提升，質(zhì)量不變，速度不變，所以動能不變，故B不符合題意；CD．物體動能不變，重力勢能增大，所以機(jī)械能增大，故C不符合題意，D符合題意；故選D。3．（2021·安徽·統(tǒng)考中考真題）圖示為游樂場中在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動的摩天輪，小紅乘坐該摩天輪時速度大小不變，則她從最低點上升到最高點的過程中（）A．動能減少 B．重力勢能不變 C．機(jī)械能增大 D．機(jī)械能不變【答案】C【解析】A．小紅的質(zhì)量不變，乘坐該摩天輪時速度大小不變，則她從最低點上升到最高點的過程中動能不變，故A不符合題意；B．小紅的質(zhì)量不變，她從最低點上升到最高點的過程中高度升高，則重力勢能變大，故B不符合題意；CD．機(jī)械能等于動能與勢能之和，從最低點上升到最高點的過程中，小紅的動能不變，重力勢能變大，則機(jī)械能變大，故C符合題意，D不符合題意。故選C。4．（2020·安徽·統(tǒng)考中考真題）一人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道運行，我們把衛(wèi)星運行過程中離地球最近的一點叫近地點，最遠(yuǎn)的一點叫遠(yuǎn)地點（如圖所示）。已知衛(wèi)星在運行過程中機(jī)械能保持不變，那么A．衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點的勢能最大、動能為零B．衛(wèi)星在近地點的動能最大、勢能為零C．衛(wèi)星從近地點向遠(yuǎn)地點運動過程中，勢能增大，動能減小D．衛(wèi)星以近地點向遠(yuǎn)地點運動過程中，動能增大，勢能減小【答案】C【解析】A．人造地球衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點時，衛(wèi)星和地球的相對距離最大，速度最小，故人造地球衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點時勢能最大，動能最小但不是零。故A不符合題意；B．人造地球衛(wèi)星在近地點時，衛(wèi)星和地球的相對距離最小，速度最大，故人造地球衛(wèi)星在近地點時動能最大，勢能最小但不是零。故B不符合題意；CD．衛(wèi)星從近地點到遠(yuǎn)地點運動過程中，高度增大，速度變小，重力勢能增大，動能變小，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。故C符合題意，故D不符合題意。故選C。5．（2019·安徽·中考真題）如圖所示，在光滑的水平臺面上,一輕彈簧左端固定.右端連接一金屬小球，O點是彈簧保持原長時小球的位置．壓縮彈簧使小球至A位置,然后釋放小球，小球就在AB間做往復(fù)運動（已知AO=OB）．小球從A位置運動到B位置的過程中，下列判斷正確的是A．小球的動能不斷增加B．彈簧的彈性勢能不斷減少C．小球運動到O點時的動能與此時彈簧的彈性勢能相等D．在任一位置彈簧的彈性勢能和小球的動能之和保持不變【答案】D【解析】由題知，O點是彈簧保持原長時小球的位置，則AO段彈簧處于壓縮狀態(tài)，OB段彈簧處于拉伸狀態(tài)；小球從A運動到O的過程中，彈簧逐漸恢復(fù)原狀，形變程度變小，彈性勢能變小，小球所受彈力方向向右、速度不斷增大，動能變大，此過程中彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能；到達(dá)O點時，彈簧恢復(fù)原長，彈性勢能為零，小球所受彈力為零，此時速度最大，動能最大；小球從O運動到B的過程中，彈簧被拉長，形變程度變大，彈性勢能變大，此時小球所受彈力方向向左、速度不斷減小，動能變小，此過程中動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能；則小球從A位置運動到B位置的過程中：A、小球的動能先增加后減少，故A錯誤；B、彈簧的彈性勢能先減少后增大，故B錯誤；C、小球運動到O點時的動能（最大）與此時彈簧的彈性勢能（為零）不相等，故C錯誤；D、水平臺面光滑，且AO=OB，說明沒有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，小球和彈簧組成的整體機(jī)械能守恒，所以在任一位置彈簧的彈性勢能和小球的動能之和保持不變，故D正確．1．（2023·安徽蚌埠·統(tǒng)考一模）如圖所示，小明乘坐勻速下降的電梯過程中，下列說法正確的是（）

A．小明的重力做功為零 B．電梯對小明的支持力做功為零C．小明的重力勢能在減少 D．小明的動能在減少【答案】C【解析】A．小明在重力的方向上通過了距離，所以重力做了功，故A錯誤；B．小明在電梯的支持力的方向上通過了距離，所以支持力做了功，故B錯誤；CD．小明乘坐勻速下降的電梯過程中，質(zhì)量不變，速度不變，動能不變；高度變小，重力勢能減小，故C正確，D錯誤。故選C。2．（2023·安徽·校聯(lián)考一模）如圖所示，為某同學(xué)從滑梯頂端加速滑到底端時的情景，則在整個下滑過程中，下列說法錯誤的是（）

A．動能增大B．重力勢能減少C．機(jī)械能不變D．機(jī)械能減少【答案】C【解析】某同學(xué)從滑梯頂端加速滑到底端時，質(zhì)量不變，速度增大，動能變大；質(zhì)量不變，高度變小，重力勢能變?。挥捎诳朔Σ磷龉?，會有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因此機(jī)械能會減小，故ABD正確，不符合題意，C錯誤，符合題意。故選C。3．（2023·安徽滁州·校聯(lián)考二模）在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，用無人機(jī)代替人工噴灑農(nóng)藥，可以大大地提高噴灑農(nóng)藥的效率。若無人機(jī)在同一高度勻速飛行噴灑農(nóng)藥，下列說法正確的是（）A．無人機(jī)的動能不變B．無人機(jī)的重力勢能減小C．無人機(jī)的機(jī)械能守恒D．當(dāng)無人機(jī)勻速降落，它的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能【答案】B【解析】ABC．無人機(jī)在同一高度勻速飛行噴灑農(nóng)藥時，飛機(jī)的速度和高度均不變，但質(zhì)量變小，所以無人機(jī)的動能減小，重力勢能減小，所以機(jī)械能減小，故AC錯誤、B正確；D．當(dāng)無人機(jī)勻速降落，飛機(jī)的速度不變，但質(zhì)量和高度均變小，所以無人機(jī)的動能減小，重力勢能減小，它的重力勢能沒有轉(zhuǎn)化為動能,故D錯誤。故選B。4．（2023·安徽安慶·統(tǒng)考一模）如圖是《天工開物》記載的三千多年前在井上汲水的枯槔。當(dāng)它汲滿水后，人豎直向上拉掛木桶的繩子，通過橫桿的作用，后端的配重物下降，可以使裝有水的木桶勻速上升（假設(shè)在上升過程中，水沒有灑落）。則在該過程中（

）A．木桶和水的動能增大 B．木桶和水的重力勢能不變C．配重物的機(jī)械能減小 D．木桶和水機(jī)械能的變化量一定等于配重物機(jī)械能的變化量【答案】C【解析】A．裝有水的木桶勻速上升，水沒有灑落，速度不變，質(zhì)量不變，動能不變，故A不符合題意；B．裝有水的木桶勻速上升，水沒有灑落，高度增大，質(zhì)量不變，重力勢能增大，故B不符合題意；C．裝有水的木桶勻速上升，配重物勻速下降，質(zhì)量不變，高度減小，重力勢能減小，速度不變，動能不變，機(jī)械能包括動能和勢能，機(jī)械能減小，故C符合題意；D．木桶和水的動能不變，重力勢能增大，木桶和水機(jī)械能的變化量實際上是重力勢能的增加量，配重物的動能不變，重力勢能減小，配重物機(jī)械能的變化量實際上是重力勢能的變化量，配重的重力和水與木桶的總重力不一定相等，它們高度的變化量不一定相等，人豎直向上拉掛木桶的繩子，對其做功，木桶和水機(jī)械能的變化量不一定等于配重物機(jī)械能的變化量，故D不符合題意。故選C。5．（2023·安徽合肥·統(tǒng)考三模）跳遠(yuǎn)是一項傳統(tǒng)的體育運動項目。某同學(xué)參加跳遠(yuǎn)比賽的幾個階段如圖所示，空氣阻力不可忽略，則下列關(guān)于該同學(xué)在上述過程中，其能量變化的說法正確的是（）

A．加速助跑到起跳階段，機(jī)械能保持不變B．經(jīng)過最高點時重力勢能最大，動能為零C．從起跳到落地的過程中，機(jī)械能先變小后變大D．起跳后到最高點的過程中，重力勢能增大，動能減小【答案】D【解析】A．助跑階段運動員的質(zhì)量不變，速度增大，動能增大；高度不變，重力勢能不變；機(jī)械能變大，故A錯誤；B．經(jīng)過最高點時重力勢能最大，但仍有向前的速度，動能不為零。故B錯誤；C．從起跳到落地的過程中，一直克服空氣阻力做功，機(jī)械能變小，故C錯誤；D．起跳后到最高點的過程中，質(zhì)量不變，高度增大，重力勢能增大，速度減小，動能減小，故D正確。故選D。6．（2023·安徽合肥·統(tǒng)考三模）“嫦娥一號”返回艙在距離地面一定高度時，需要打開降落傘減速，以便安全著陸，在返回艙減速下降的過程中（

）A．動能減小，重力勢能減小，機(jī)械能不變B．動能不變，重力勢能減小，機(jī)械能不變C．動能減小，重力勢能減小，機(jī)械能減小D．動能不變，重力勢能減小，機(jī)械能減小【答案】C【解析】返回艙減速下降時，質(zhì)量不變，速度變小，動能減小，高度降低，重力勢能減小，所以機(jī)械能減小，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。7．（2023·安徽合肥·統(tǒng)考二模）如圖所示，蹦極者此刻正從O點由靜止開始蹦極，a點是彈性繩自然下垂時繩下端的位置，b點是蹦極者合力為零的位置，c點是蹦極者下降的最低點。不計空氣阻力，下列說法中正確的是（）A．a(chǎn)→b彈性繩的彈性勢能轉(zhuǎn)化為蹦極者的機(jī)械能B．a(chǎn)→b蹦極者的機(jī)械能保持不變C．a(chǎn)→c蹦極者減少的重力勢能和動能等于繩增大的彈性勢能D．a(chǎn)→c彈性繩的彈性勢能先增大后減小【答案】C【解析】A．從a點到b點，蹦極者的高度變小，重力勢能逐漸減小，動能和彈性勢能逐漸增大，所以極者的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈性繩的彈性勢能和蹦極者的動能，故A錯誤；B．從a點到b點，蹦極者的下落的過程中，彈性繩發(fā)生了彈性形變，蹦極者的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為彈性繩的彈性勢能，蹦極者的機(jī)械能是在減小的，故B錯誤；C．蹦極者自跳下至點時只受重力的作用，處于加速下落過程，動能不斷增大，從a至b點彈性繩逐漸變長，蹦極者受到豎直向上的彈力小于蹦極者的重力，蹦極者仍加速向下運動，b點速度達(dá)到最大，動能達(dá)到最大值，從b點到c點，蹦極者的受到豎直向上的彈力大于蹦極者的重力，蹦極者減速向下運動，到達(dá)c點的動能為0，重力勢能最小，機(jī)械能最小，彈性勢能最大。因此，a→c蹦極者減少的重力勢能和動能等于繩增大的彈性勢能，故C正確；D．a(chǎn)→c彈性繩的長度一直被拉伸，彈性繩的彈性勢能一直在增大，故D錯誤。故選C。8．（2023·安徽·模擬預(yù)測）如圖所示為游樂園過山車的軌道示意圖；過山車從高處加速滑下的過程中，過山車重力勢能________（選填“增加”、“減少”或“不變”）。

【答案】減小【解析】過山車從高處加速滑下的過程中，質(zhì)量不變，高度變小，重力勢能減小。9．（2023·安徽·模擬預(yù)測）如圖所示，旋翼無人機(jī)正在噴灑農(nóng)藥，當(dāng)無人機(jī)水平勻速飛行時，噴灑過程中無人機(jī)的動能______（選填“增大”、“減小”或“不變”）。

【答案】減小【解析】噴灑農(nóng)藥的過程中，當(dāng)無人機(jī)水平勻速飛行時，無人機(jī)的質(zhì)量減小，速度不變，因此無人機(jī)的動能減小，重力勢能減小，機(jī)械能減小。10．（2023·安徽淮北·統(tǒng)考一模）如圖所示是投籃過程中籃球運動的軌跡示意圖（空氣阻力不能忽略），其中A、B兩點距離地面等高，則籃球在A點時的動能和B點時的動能的大小關(guān)系是______（選填“>”“=”或“<”）。【答案】>【解析】籃球運動過程中，由于受到空氣阻力的作用，一部分機(jī)械能增轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使得籃球的機(jī)械能逐漸減小，所以A點的機(jī)械能大于B點的機(jī)械能；由于A、B等高，籃球的質(zhì)量不變，所以A、B點籃球的重力勢能相同，則A點的動能大于B點的動能，即E1＞E211．（2023·安徽合肥·統(tǒng)考三模）在探究“物體動能大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，小明將質(zhì)量不同的小球從同一斜面的同一高度由靜止釋放，撞擊放在水平面上同一位置的相同木塊，如圖甲所示。

（1）通過多次實驗觀察分析可以得出結(jié)論：保持速度一定時，小球質(zhì)量越大動能越大；由此結(jié)論可以聯(lián)想到交通事故的危害程度與___________（選填“超載”或“超速”）有很大關(guān)系；（2）現(xiàn)將同質(zhì)量的小球從更高位置由靜止釋放，撞擊放在水平面上同一位置的另一個較大質(zhì)量的木塊B，如圖乙所示，發(fā)現(xiàn)木塊B被撞擊后移動的距離和木塊A一樣遠(yuǎn)，小明得出的結(jié)論是：動能的大小與速度無關(guān)。請你分析指出他得出結(jié)論錯誤的原因：___________?！敬鸢浮砍d沒有控制放在水平面的木塊的質(zhì)量相同【解析】（1）[1]通過實驗觀察分析可以得出結(jié)論：速度一定時，質(zhì)量越大動能就越大；由此結(jié)論可以聯(lián)想到交通事故的危害程度與超載有很大關(guān)系。（2）[2]將同質(zhì)量的小球從更高位置由靜止釋放，撞擊放在水平面上同一位置的另一個較大質(zhì)量的木塊B，發(fā)現(xiàn)木塊B被撞擊后移動的距離和木塊A一樣遠(yuǎn)，在此過程中由于沒有控制放在水平面的木塊的質(zhì)量相同，所以不能得出正確結(jié)論。（分析可知小球的質(zhì)量不變，高度不同，小球到達(dá)水平面的速度不同，水平面上的木塊質(zhì)量不同，木塊對水平面的壓力不同，則推動木塊克服的摩擦力不同，雖然距離相同，根據(jù)W=Fs可知做功多少不同，所以小球的動能不同，結(jié)論錯誤。）12．（2023·安徽合肥·合肥38中?？级＃┰谔骄俊皠幽艽笮∨c哪些因素有關(guān)”的實驗中，小明將鋼球用細(xì)線懸掛在鐵架臺上，適當(dāng)拉起一定角度釋放去撞擊木塊，如圖甲所示：（1）本實驗研究的是______的動能（填序號）；①鋼球剛剛釋放時；

②鋼球撞擊木塊時；

③木塊被撞擊之后；（2）小明還想用質(zhì)量不同的小球?qū)⑼粡椈蓧嚎s相同程度后由靜止釋放，撞擊同一木塊，探究小球的動能大小與質(zhì)量的關(guān)系。同班同學(xué)小麗認(rèn)為這個設(shè)計方案是不可行，請你幫分析理由是______。【答案】②木塊移動的距離相等【解析】（1）[1]本實驗研究的對象是鋼球，通過鋼球撞擊木塊，木塊被撞擊后，木塊移動的距離看出鋼球動能的大小，研究的是鋼球撞擊木塊時的動能，