2020中考物理专题复习讲座6《机械能》试题(含答案)

机械能

要点索引：1、理解动能、势能的含义，知道动能、势能的大小与什么因素有关。

2、理解弹性势能的含义，知道弹性势能的大小与什么因素有关。

3、把握关于探究动能、重力势能大小的实验装置，会回答问题。

4、知道机械能包括动能、势能，并会用能量转化的知识解答问题。

同学们，我们在上一讲中讨论了功与功率、机械效率的相关知识点，本讲中我们将要讨论机械能的知识点与考点。本讲的内容较不算多，在历年中考试卷中所占的比例也有3---7分，试题形式可以为填空、选择形式的基础性的考查，也可以是实验探究性考查，比如探究动能、重力势能的大小与那些因素有关，出现频率还是较高的；下面我们用七步教学法为大家梳理本讲涉及到的重点知识与考点，助你在考前复习中没有遗漏哟。

一、基础点睛：

1、正确理解能

物体具有做功的本领，即说明此物体具有能。但是有能不一定正在做功。物体能做多少功，就说它具有多少能。

功就是能转化多少的量度。功代表了能量从一种形式转化为一另种形式，因而功和能的单位也是相同的，能的单位也是焦耳（J）。

2、动能：物体由于运动而具有的能。

物体动能的大小与两个因素有关：一是物体的质量，二是物体运动的速度大小。当物体的质量一定时，物体运动的速度越大其动能越大，物体的速度越小其动能越小。具有相同运动速度的物体，质量越大动能越大，质量越小动能越小。

3、势能：势能包括重力势能和弹性势能

重力势能：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。

重力势能的大小与质量和高度有关。物体的质量越大，被举得越高，则它的重力势能越大。

弹性势能：物体由于发生弹性形变，而具有的能叫做弹性势能。弹性势能的大小与

弹性形变的程度有关。

4、机械能：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。

5、机械能守恒：动能可以转化为势能，势能也可以转化为动能，在转化的过程中，机械能的总和会保持不变。这个规律叫做机械能的转化和守恒定律。

二、夯实小练

同学们，上面我们梳理了本讲的知识点，在中考中基础性的考查还是占有很大的成分，每位考生必须重视，下面我们来上几题，让你练练手，夯实我们的基础吧。

1、如图所示为乒乓球在水平地面上弹跳产生的轨迹的一部分，下列说法正确的是（）

A.乒乓球的弹跳方向为自右向左

B.A、B两处的动能相等

C.A、B两处的机械能相等

D.弹跳过程中乒乓球内能增大

答案：D; 解析：A、从图可知，乒乓球的弹跳高度自左向右越来越低，所以在图中乒乓球的弹跳方向为自左向右，故A说法错误，不符合题意；

B、由图可知，A、B两处的高度相同，所以重力势能相同，但它们是从不同的高度下落到这一高度的，因此，具有的动能不相同，故B说法错误，不符合题意；

C、由B选项的分析可知，A、B两处的重力势能相同，动能不同，因此其机械能不同，故C说法错误，不符合题意；

D、由于与空气的摩擦，乒乓球运动过程中一部分机械能转化为内能，使乒乓球的内能增大，故D说法正确，符合题意。

2、骑自行车上坡前，往往要加紧蹬几下，?从能的转化角度说明这样做的好处？

解析为：因为人和自行车的____不变，所以动能只与______有关，重力势能只与_______有关。加紧蹬几下，可增大速度，?使车在上坡前有足够大的______。由于车在上坡过程中，是___能转化为_____势能，所以____能越大转化为____势能就越大，从而使车比较容易到达坡顶。

答案：质量速度高度动能动重力动重力

3、把篮球抛向空中，忽略空气阻力，哪一图象能正确反映球离手后至落回地面前机械能（E ）与篮球离地-高度（h ）的关系（）

A． B．

C． D．

答案：A；解析：把篮球抛向空中，忽略空气阻力，只有动能和势能的相互转化，机械能守恒，机械能不变。

三、经典呈现：

为了让广大考生对本次课程所涉及到的知识点进一步了解，我们收集了近两年中考出现的经典题目，主要是考卷中的压轴题，展示给广大考生，开拓我们的视野，训练我们的发散思维能力，以便轻松应对考试喽。

1、如左图所示，天花板上挂一个单摆，放手后摆球沿弧ABC来回摆动。若在D点钉一枚钉子，当摆球从A点摆到B点时，绳子被钉子挡住。则小球在左侧升高的高度将（）

A、高于C点

B、低于C点

C、与C点等高

D、无法判断

答案：C；解析：木板上挂一个单摆，放手后摆球沿弧ABC来回摆动，因为A、C两点的高度相同，说明摆球在摆动过程中机械能守恒。若在D点钉一枚钉子，当摆球从A点摆到B点时，虽然绳子被钉子挡住，但是摆球由于惯性继续向左运动，只是摆球的运动轨迹是在以D点为圆心，以DB为半径的圆弧上，如右图所示。在沿圆弧上升的过程中，摆球的动能转化为重力势能，而它的机械能没有转化为其它形式的能量，即摆球的机械能守恒。所以摆球在右侧升高的高度与C点等高。因此选C。

2、甲站在0．5m/s匀速上行的自动扶梯上，乙站在0．7m/s匀速下行的自动扶梯上。甲、乙两人质量相等，甲上行中动能________。某时刻他们的位置如图所示，该时刻甲的重力势能________乙的重力势能，甲的机械能________乙的机械能。

答案：不变等于小于

解析：动能和物体的质量及物体的速度有关系，二者没有变化，

所以甲在上行过程中动能大小不变；重力势能由质量和高度决定，

两人的质量和高度相同，所以重力势能也相同；甲的速度小于乙

的速度，故甲的动能小于乙的动能，而机械能是动能和势能的总

和，所以甲的机械能小于乙的机械能。

四、思维拓展

上面我们点出了经典的题型，为了让广大考生检测自己对本次所讲的知识点理解情况，下面列出了几题，让同学们自己去做，拓展我们的思维，看看自己是否能够把握经典的题型，这对完成考卷中的压轴题大有好处呢。

1、如图为麦克斯韦滚摆，当它在最高处时，重力势能_________，动能________；当它由上而下滚动时，重力势能________，动能_________；当它到达最低处时，重力势能___________，动能___________；当它由下而上滚动时，重力势能_________，动能_________。

答案：最大；为零；减小；增大；

最小；最大；增大；减小

E随时间t变化的曲线最接

2、如图所示，是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后，在空中飞行过程中动能

k

近的是( )

答案：A; 解析：观察铅球在空中的运动轨迹，可以看出铅球先上升然后下降，上升过程中速度减小、高度增加，动能转化为重力势能，下降过程中，速度增大、高度减小，重力势能转化为动能。

3、我国空中加油机正在给歼-15战斗机加油。加油过程中，若战斗机的高度和速度不变，则战斗机的( )

A．动能增加，势能减小，机械能不变 B．动能不变，势能不变，机械能不变

C．动能减小，势能不变，机械能减小 D．动能增加，势能增加，机械能增加

答案：D；解析：战斗机的速度不变，质量不断增大，动能增大。高度不变，质量不断增大，重力势能增大。机械能＝动能＋势能，动能增大，势能增大，所以机械能增大。

五、考点梳理

本次讲座的内容在中考试卷中出现的频率也不低，但所占的分值不能确定，如果把它作为基础性考查，也就在3分左右；如果把探究动能或势能的大小与什么因素有关作为实验题来考查，本讲内容所占的分值就高了，应该在7分左右；那么，命题人会出什么样的题目来考查我们呢？下面我们就来梳理一下涉及到本讲的考点吧。

考点一：把本讲内容作为基础性考查，如填空与选择，占2---3分。

例： 2016年4月24日定为首个中国航天日，是为了纪念我国首枚人造卫星东方红一号发射成功，卫星加速升空的过程中重力势能__变大__，动能__变大__

解析：卫星升空的过程中，动能和重力势能都是增大的，这是我们应该特别注意的。

考点二：把探究动能或重力势能的大小作为实验题来考查，这样，本讲内容的分值要在5---7分。

例：如图所示在“探究动能的大小与什么因素有关？”这个实验中，通过比较___________来比较小球动能的大小，这种物理研究方法叫________；比较图____可得质量相同的物体，速度越大，它的动能越大；做实验A、C时，质量不同的小球从相同高度到达水平位置时______是相同的，根据木块的移动距离可知运动速度___________的物体，质量越_________，它的动能也越大。

答案：木块被推出的远近；转换法， A、B 速度相同大

解析：本实验运用了转换法、控制变量法两种物理研究方法。A转换法：将看不见、摸不着、不便于研究的问题和因素，转化成看得见、摸得着便于研究的问题B或因素。在本题中动能的大小用相同木块被推出的远近来表示。而控制变量法是在研究多个因素关系时，将一些因素固定不变，从而使问题简化。例如控制小球质量不变，研究速度与动能的关系。或控制小球的速度相同，研究质量与动能的关系。

考点三：请同学们自己想一想，如何探究重力势能的大小与哪些因素有关呢？这个实验在考卷中也极有可能出现喽！

六、真题检验

亲爱的同学们，上面我们对本讲的考点进行了梳理，本讲的知识点在各类考卷中出现的几率还是非常大的，虽说有时所占的分值不高，但我们为了考到高分，就不能放过每一个较小的考点哟，下面来看看近两年中考卷中对本讲的知识点是怎么考的吧，请你动笔做一下，对自己进行一次检验喽！

1、（2019中考题）钢球从斜面上由静止滑下，撞击到一个小木块上，能将木块撞出一段距离。木块被撞得越远，表示钢球的动能越大。现如图所示，用质量不同的钢球A、B，从同一斜面的同一高度由静止滑下，撞击同一块木块M。

⑴让钢球A、B从同一斜面的同一高度由静止滑下，是为了使钢球滑到斜面底端时具有相同的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

⑵本实验研究的是钢球具有动能的多少跟＿＿＿＿＿＿的关系；

⑶实验可得结论＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

答案：（1）初速度；（2）质量；（3）速度相同，质量越大，动能越大。

2、（2019中考）下列现象中物体动能和重力势能都发生变化的是( )

A．水平轨道上正在进站的列车

B．体育考试时，抛出的实心球从高处下落的过程

C．站在观光电梯上匀速下降的游客

D．站在商场自动扶梯上匀速上升的顾客

答案 : B ; 解析：抛出的实心球从高处下落的过程中，高度减小、速度增大，故重力势能和动能都发生变化。

3、（2019中考题）(多选题)如图所示是蹦极游戏的情景，游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下，图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，c点是游戏者所到达的最低点，对于游戏者离开跳台至最低点的过程，下列说法正确的是 ( )

A．游戏者的动能一直在增加

B．游戏者减少的重力势能全部转化为动能

C．游戏者通过a点之后，绳子具有弹性势能

D．游戏者到c点时，他的动能为零

答案： C、D; 解析：从最高点到a点，绳自然下垂，未发生弹性形变，故没有弹性势能，只是人的重力势能部分转化为人的动能；从a点到c点，绳发生了弹性形变，具有弹性势

能，人的动能和部分重力势能转化为绳的弹性势能。

七、易错点拨：

同学们，机械能的知识与我们的生活实际紧密相关，在实际当中随处可见，中考时考到的频率也不低；答题时，我们也很容易出错，因此要求我们对本讲的知识点要理解透彻，只要你答题时留神，一般机械能方面的题目是不会丢分的，下面我们来对易错点进行点拨，助力你拿到高分哟！

误区一：车辆在高速公路上限速，究竟是限制动能还是惯性，有些同学分不清楚。

惯性的大小只与质量有关，既然是限速，就不是限制惯性，而是限制动能，因为速度越大动能也大，假如发生刮碰，破坏性相当大，因此高速公路车辆需要限速。

误区二：对能量的转化理解不透

例：小明坐在较长的滑滑梯下滑时，小明的动能，重力势能，机械能总量。

误解：增大、减小、不变；正解：增大、减小、减小。

在上面的错解中，这个同学误认为机械能总量保持不变，其实，题干中没有告诉我们滑滑梯是光滑的，下滑时小明的屁股要克服摩擦做功，消耗一部分机械能，因此，机械能的总量会减小的。

误区三：从同一高度下滑的小球或小车，误认为质量越大，滚到坡底时速度越大，造成解题错误。

例：（2019中考题）右图中，质量不等

的小球从同一高度滚下，撞击木块移动

一段距离后停止，下列判断正确的是：

（斜面与水平板的材质相同）

A、上图中木块受到的摩擦力大，小球

撞击木块后移动的距离较短。

B、下图中小球滚到斜面底端时速度大，撞击木块移动的距离大。

C、两个小球滚到斜面底端时动能一样大。

D、下图中小球滚到底端时动能大，撞击木块移动的距离大。

误选：B；认为质量为2m的小球质量大，滚到底端是速度大。

正确：D；因为小球滚到底端时速度相同，而下图中的小球质量为2m，速度相同时，质量大动能大，撞击木块时做的功也多，因此移动的远一些。