第12章 《机械能》素养提升训练
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1.（2020年湖南郴州中考题）下列物体具有动能的是【 】
A．悬挂在天花板上的吊灯 B．静止在山顶上的大石头
C．飞行的飞机 D．拉开的弹弓
2．（2024年江苏常州中考题）2024年3月26日，美国“弗朗西斯·斯科特·基”大桥被“达利”号集装箱船撞毁，如图所示，撞击前，船突发故障失去动力，但并没有立即停下，这是因为 ，当船以10.8km/h、合 m/s的速度撞击大桥时，虽然船速较慢，但由于船的 很大导致其 能很大，使得船将大桥撞毁。
3.（2021年天津中考题）兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：
【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？
【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟 有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 有关。
【进行实验】他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越 。
【分析论证】分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是： 。
【实践应用】用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。
4.（2025年广东中考一模题）小明利用斜面分别进行了“探究阻力对物体运动的影响”(如图甲)和“探究影响动能大小的因素”(如图乙)两个实验，下列说法正确的是【 】
A.甲、乙两个实验中，小车和小球到达水平面能继续向前运动是因为它受到惯性的作用
B.图乙（1）、（2）两次实验中，从斜面同一高度由静止释放小球是为了使质量不同的小球到达水平面时的初速度相同
C.甲实验中要改变水平面的粗糙程度，乙实验中水平面的粗糙程度也可以不相同
D.甲实验中小车滑行的距离越远，说明小车刚开始下滑时具有的机械能越大
【考点1答案】 1. C 2. 船具有惯性 3 质量 动 3.【猜想假设】速度 质量 【进行实验】大 【分析论证】质量一定时，物体的速度越大，动能越大 【实践应用】超载 4. B
1.（2018年四川内江中考题）如图所示，货架上放着ABCD 四个体积相同的实心球，其中A和B为铅球，c和D为铁球，那么A和B两球相比较，_____球的重力势能大；B和c两球相比较，做功本领更大的是_______球.(ρ铅＞ρ铁)
第1题图 第2题图
2.（2024年江苏常州中考二模题）小明在探究“物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中。
（1）如图甲所示，小明利用斜面、钢球、木块等器材进行实验，该实验中物体的动能是指 （选填“钢球”或“木块”）的动能；实验中通过观察 来反映物体动能的大小；
（2）甲图实验中，钢球从被释放到最终停下来的过程中，机械能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）由甲图可以得出的结论是：在物体质量一定时， 越大，物体的动能越大；若水平面绝对光滑，则 （选填“能”或“不能”）完成实验；
（4）图乙中，体积相同的三个实心球，其中A、B是钢球，C是塑料球，球A、C离沙地高度相同。现让三球同时由静止释放，球落到沙地上的状态如图乙中虚线所示．比较球A、C可得出重力势能大小与 的关系；比较球A、B可得出重力势能大小与 的关系（ρ钢＞ρ塑料）。
3.（2020年湖南株洲中考题）十三届全国人大三次会议表决通过了《中华人民共和国民法典》，其中把“高空坠物”纳入了违法行为，使受害者能依法追责。高空坠物过程中，下坠的物体【 】
A．动能增大 B．动能减小 C．势能增大 D．势能不变
4.（2023年福建中考题）东南海域水质的改善，给了中华白海豚一个温馨的家。如图所示，下列说法正确的是【 】
A．海豚跃出海面减速上升过程，动能不变
B．海豚跃起到最高点时，重力势能最大
C．海豚从高处落回海面过程，重力势能不变
D．海豚在海面下加速下潜过程，动能变小
【考点2答案】1.A B 2.（1）钢球 木块移动的距离 （2）变小 （3）速度 不能 （4）质量 高度 3. A 4. B
1.（2024年石家庄八年级期末考试题）如图所示,射箭运动员用力将弓拉弯,此时的弓具有_________能；弓拉得越满,箭飞得越远,由此可以推断物体的________越大,它具有的弹性势能越大。
2.（2020年广西柳州中考题）如图，弹簧被压缩后，就具有【 】
光能 B．电能
C．化学能 D．弹性势能
3．（2024年安徽合肥中考一模题）如图所示，在跳板跳水比赛中，运动员总是尽可能把跳板向下压弯一点，然后再高高腾起。不计空气阻力，下列分析正确的是【 】
A．向下压弯跳板的过程中，跳板的弹性势能变小
B．离开跳板向上腾起的过程中，运动员的动能变大
C．向下压弯跳板的过程中，跳板的弹性势能变大
D．尽可能把跳板向下压弯点，为了增大运动员惯性
第3题图 第4题图
4．（2024年广东广州中考模拟题）如图所示，轻质弹簧左端固定，它自由伸长时，右端恰好位于 O 点，将弹簧右端固定在物体上并压缩到 A 点静止释放，物体沿水平面运动，经过 O 点，到达 B 点，然后往回运动到 C 点静止。其中 AO>BO，则在上述运动过程中【 】
A．物体在 A 点时，弹簧弹性势能最大
B．物体在 O 点时，弹簧对物体弹力的方向向右
C．物体在 B 点时，弹簧产生的弹力最大
D．物体在 C 点静止时，受到弹簧的弹力为零
【考点3答案】 1. 弹性势 弹性形变 2. D 3. C 4. A
1.（2024年山东济南中考题）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
2．（2024年黑龙江大庆中考题）神舟十八号是中国载人航天工程第十八艘载人飞船，于2024年4月25日，在酒泉卫星发射中心发射成功。中国国旗随神舟十八号载人飞船搭载进入中国空间站，由神舟十八号航天员乘组与神舟十七号航天员乘组进行了太空传递和在轨展示。在飞船加速上升的过程中，若不考虑其质量的变化，下列分析正确的是【 】
A．重力势能增加，动能不变 B．重力势能减少，动能增加
C．重力势能增加，动能增加 D．重力势能不变，动能不变
3.（2024年甘肃张掖八年级期末考试题）孔明灯俗称许愿灯,放孔明灯是我国的一种民间习俗。孔明灯在点燃后加速上升的过程中,忽略其质量的变化,则孔明灯的动能_______(选填“增大”或“减小”),机械能_________(选填“增大”或“减小”)。
4.（2023年山东烟台中考题）跳水运动中蕴含着许多物理知识，如图所示，有关跳板跳水过程中能量变化的说法正确的是【 】
A．运动员用力下压跳板的过程中，跳板的弹性势能减小
B．运动员被跳板向上弹起的过程中，重力势能减小
C．运动员离开跳板向上运动的过程中，动能减小
D．运动员从最高点下落的过程中，机械能增大
【考点4答案】1. C 2. C 3. 增大 增大 4. C
1．（2024年湖北武汉中考题）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
2.（2024年四川宜宾中考题）如图所示，人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行，当卫星从近地点向远地点运动的过程中【 】
A．速度增大
B．动能转化为重力势能
C．机械能增大
D．重力势能减小
3．（2024年江苏无锡中考一模题） 如图甲所示为一个“魔罐”，图乙为其截面图。如图丙所示，小明将该罐子从斜面A 点由静止释放，罐子滚到水平面D点停止，然后自动返回，再滚上斜面的B 点，停止后又滚下斜面……如此往返，最后停在水平面上，下列说法正确的是【 】
A.罐子从A点滚动到C 点的过程中，重力势能只转化为动能
B.罐子在A点的重力势能最大，橡皮筋在D 点的弹性势能最大
C.若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子也能自动返回滚上斜面
D.向上滚动的过程中，罐子整体在C点时的机械能小于在B 点时的机械能
4.（2024年西安高新区四中八年级月考题）图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图,则过山车的动能在______点最大,B点重力势能的大小_______(选填“大于”、“小于”或“等于”)E点动能的大小。在这个过程中，过山车的机械能是_______(选填“变化”或“不变”)的。
【考点5答案】1. C 2. B 3. B 4. C 等于 变化
1.（2024年江苏镇江八年级期中考试题）小明在游乐场玩过山车后，自己制作了一个过山车模型如图。选用不同的小球从发车点静止下滑，依次经过轨道上的1、2、3、4位置，最后到达停车点；
（1）小球从发车点下滑，由位置1至位置2的过程中， 转化为 （以上两空选填“重力势能”或“动能”）；
（2）为了让小球顺利停在停车点，位置3至停车点的轨道应适当 （选填“光滑”或“粗糙”）点；
序号 小球质量m/g ① 能否经过位置2
1 50
2 50
3 50
（3）小明发现不同小球从不同的高度静止下滑时，有的小球没到达位置2就下落了。小明利用自制的过山车模型探究小球能否经过位置2与小球质量、下滑的高度是否有关，设计某一探究表格，为完成实验，你认为①处应填写的是 ；
（4）小球通过的最高点越来越低，说明小球的机械能在 （选填“变大”、“不变”或“变小”），原因是 。
2.（2024年内蒙古呼和浩特中考题）如图所示，海天同学将小球由a点静止释放，小球在管道内沿abcd运动，ab段和bc段内壁光滑，cd段内壁粗糙，a点略高于c点，b点与d点等高。下列说法正确的是【 】
A．从a到c的过程中，小球重力势能不变
B．小球在c、d两点的动能可能相等
C．从a到d的过程中，小球运动到d点时，动能最大
D．从a到d的过程中，小球机械能守恒
3.（2024年山东潍坊中考题）（双选题）弹簧置于光滑管内，下端固定在水平地面上，上端与管口平齐。如图所示，将一直径略小于管的小球放在弹簧上端，先后两次向下按压弹簧到不同位置后释放小球，小球沿竖直方向运动，第一次小球到达的最高点为a，第二次小球到达的最高点为b，c为小球运动路径上的一点，小球所受空气阻力忽略不计，则先后两次【 】
A．第一次释放小球时弹簧的弹性势能大
B．小球由c到b过程，弹性势能转化为重力势能
C．小球上升过程，经过c点时的重力势能相等
D．小球上升过程，经过c点时的机械能相等
4.（2024江苏无锡八年级期中考试题）如图甲所示，压力传感器能够测量出其表面受到的压力大小，与电脑连接后，放置在水平地面上，将一排球从正上方某一高度处由静止释放，落到传感器上后再竖直弹起上升，反复多次后静止在传感器上。传感器测得的弹力F的大小随时间t变化情况如图乙所示。A、B、C三点对应的时刻是t1、t2、t3，下列说法中正确的是【 】
A．t2时刻排球的重力势能最小
B．t2～t3时间内，排球的重力势能转化为动能
C．排球t1时刻的动能等于t3时刻的动能
D．整个过程中，排球的机械能守恒
【考点6答案】1. （1）动能 重力势能 （2）粗糙 (3)下滑的高度h/m （4）变小 小球克服阻力做功消耗一部分机械能 2. B 3. A C 4. A
1.（2025年重庆育才中学八年级段考题）新疆的风力发电站可以将______能最终转化成________能,从而减少CO 的排放。
2.（2024年湖北随州八年级期末考试题） 《天工开物》是
我国古代的科学著作，其中这样写道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流,绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一倾于枧内，流入亩中。昼夜不息，百亩无忧。”该段文字描述了筒车这样一种以水流作动力、用来取水的机械，如图所示。从能量转化的角度，筒车的工作原理可以理解为将____能转化为________能
3.（2024年黑龙江佳木斯六中八年级月考题）唐诗中有“黄河远上白云间”“不尽长江滚滚来”的诗句，从物理学的角度来看，前一句生动形象地表明黄河水存储着大量的_____能，后一句表明长江水具有大量的____能。
4.（2023年山东威海中考题）小明探究重力势能大小与物体质量和高度的关系，实验装置如图甲所示。
（1）将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹簧，记录铁球速度减为0时弹簧的长度，整个过程涉及的能量转化情况为_________；铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，则说明铁球的重力势能越_________（选填“大”或“小”）。
（2）将同一铁球先后从同一斜面的不同高度h1、h2（h1＜h2）处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为l1、l2（l1＞l2），则你能得出的结论是_________。
（3）若要探究重力势能大小与物体质量的关系，请简要写出你的设计思路：_________。
（4）结合本实验和所学知识，分析图乙所示的水坝，发电机安装在_________位置较为合理（选填“C”或“D”）；你认为适合建造大型水力发电站的地方应该具备哪些条件：_________。
【考点7答案】1. 风（或动）能 电 2. 动 重力势 3. 重力势 动 4.（1）重力势能先转化为动能，动能再转化为弹性势能 小 （2）质量相同，高度越大，重力势能越大 （3）让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止释放，比较弹簧压缩后的长度 （4） D 水资源丰富和地势高度差大
1. (2024年山东日照岚山区八年级期末考题题)机械以各种不同的形式展现在生活中,成为生活中不可或缺的部分,如图是自行车结构图,关于其机械的应用，正确的是【 】
A.螺丝和螺帽:斜面类螺旋简单机械,费距离
B.脚踏板:属于等臂杠杆
C.刹车控制器:属于杠杆,能省距离
D.车龙头:属于轮轴,控制自行车的方向并节省距离
2.（2024年陕西咸阳秦都区八年级期末考试题）如图所示的实例中，目的是增大摩擦的是【 】
3.（2024年河南漯河市实验中学八年级月考题）碳纤维是一种含碳量在90%以上的高强度、高模量新型纤维材料。它具备“外柔内刚”的特性,外壳坚硬又有纺织纤维的柔软,同等体积的质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性,通常被称为“新材料之王”,也有“黑黄金”的美称,是新一代增强纤维。碳纤维的主要用途是作为增强材料与树脂、金属、陶瓷及炭等复合,制造先进复合材料。碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的密度不到钢的四分之一,但碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般是钢的7～9倍,抗拉弹性模量亦高于钢。利用碳纤维可以制造8.9kg左右的轻量自行车,这种轻量自行车登坡顺利而爽快,不会像一些轻的铝合金车架,登坡时会感到有一种向后拉的力量。目前,碳纤维越来越显示出在工业上和军事上的广阔应用前景。
（1）碳纤维材料已被应用于制造羽毛球拍上,这应用了碳纤维__________的物理属性；
（1）已知碳纤维材料的密度为1.6 g/cm3,若某品牌碳纤维自行车架的质量只有1.6 kg,用密度为7.9×103kg/m3的锰钢材料制作同一车架,则车架重力为______ N.(g取10N/kg)
（3）根据碳纤维的特性判断,碳纤维不适合用来制造下列哪种体育用品 ______
A.飞碟 B.篮球框 C.哑铃 D.单杠
4.（2023年南充中考题）图甲是小明自行车的手闸，其中ABO可视为一种杠杆，简化示意图如图乙，O为支点，F2为阻力，请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1.
【考点8答案】1. A 2. B 3.（1）密度小、弹性好 （2）79 （3）C
4.
1.【传统文化与古代科技】（2023年山东滨州中考题）如图所示四图节选自我国古代科技著作《天工开物》，其中说法正确的是【 】
A．图甲“泥造砖坯”中，砖坯对地面的压力和砖坯的重力是一对平衡力
B．图乙“凿取砺房”中，古人手中的凿子是通过减小受力面积增大压强的
C．图丙“踏车汲水”中，水被提升到高处，水的重力势能转化为动能
D．图丁“穴取铜铅”中，古人所使用的镐属于省力杠杆
2.【科学思维】（2024年甘肃兰州中考题）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
3.【跨学科实践】（2024年山东青岛中考题）(多选题）如图是小明家附近山景公园的等高线图．周末小明爬山锻炼身体，他的质量60kg，在他匀速下山过程中，下列判断不正确的是【 】
A．小明的机械能守恒
B．小明的动能逐渐增大
C．小明的重力势能逐渐减小
D．小明从B点到A点重力做功6×103J
4. 【科学探究】（2024年江苏南通八年级期中考试题）如图甲，小明和小华在观看奥运会射箭时，发现运动员弓拉得越弯，箭射得越远.他们思考：弹簧和弓相似，弹簧形变时弹性势能与哪些因素有关？经讨论后，小明和同学们提出了以下几种猜想：
猜想1：与弹簧的材料有关；
猜想2：与弹簧的弹性形变的程度有关;
（1）为了验证“猜想1”是否正确，小明利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小球、一个木块，在同一水平面上进行了如图乙所示的实验.将同一小球分别挤压弹簧A和B，将弹簧A和B压缩 （选填“相同”或“不同”）的长度，松手后，小球被弹开推动同一位置的木块，通过比较 来比较弹簧A和B的弹性势能大小；
①小球被弹簧弹开过程中，将弹性势能转化为 能，根据图乙中的实验现象，可以说明猜想1是 （选填“正确”或“错误”）的；
②假若水平面光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的；
（2）小华设计了一个实验方案来验证“猜想2”：
实验步骤：
a.将小球置于弹簧A右端，让小球挤压弹簧，放手后小球弹出，与木块相碰，木块移动的距离为s1；b.让小球再次挤压弹簧A，增大压缩程度，放手后，木块移动的距离为s2；
c.换弹簧B重复上述a、b两个步骤。
①实验结果发现s1
【素养提升答案】1. B 2. D 3. A B D 4. （1）相同 木块移动的距离 ①动 正确 ②不能 （2）①弹性势能与弹簧弹性形变程度有关 ②寻找普遍规律，避免实验的偶然性
