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专题06 动能 势能 机械能（原卷版）
一、单选题
1.下列关于能的说法中正确的是()
A. 静止的物体不具有能 B. 没有做功的物体不具有能
C. 具有能的物体一定在做功 D. 能够做功的物体一定具有能
2.滑雪运动员从最高处加速下滑到最低处的过程中，下列说法正确的是()
A. 动能减小，重力势能增大 B. 动能减小，重力势能减小
C. 动能增大，重力势能增大 D. 动能增大，重力势能减小
3.高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”，因为高处的物体具有较大的()
A. 重力 B. 弹性势能 C. 重力势能 D. 动能
4.小明用绳子把一块橡皮悬挂起来，让橡皮从A点由静止释放，到达D点后返
回，B、C两点等高，下列说法正确的是()
A. 橡皮在B、C两点的动能相等
B. 橡皮在A、D 两点的机械能相等
C. 橡皮从A到 O 点的过程中动能增大
D. 橡皮在D点的动能最大
5.两边用弹簧k 和k 拴住的滑块M静止在O点处，向右拨动滑块M，它就可以
1 2
在光滑的水平面上来回运动，当滑块从O点向右运动时，下列说法中正确的是
( )
A. 弹簧k 的势能增大，弹簧k 的势能减小
1 2
B. 弹簧k 的势能减小，弹簧k 的势能增大
1 2
C. 弹簧k 和k 的势能同时增大
1 2
D. 滑块M经过O点时的速度等于06.如图所示，捻动滚摆的轴使其升高后释放，观察滚摆运动过程，长时间后滚
摆停止上下滚动．下列说法中正确的是()．
A. 滚摆下降时，重力势能减小，动能减小
B. 滚摆到最低点后又上升，重力势能转化为动能
C. 滚摆整个运动过程中，机械能守恒
D. 滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机械能减小
7.一个篮球不小心被水打湿，小明继续使用该篮球进行训练，球离手后，发现
篮球在干燥的地面上向前弹跳的过程中，地面上留下了一个个“印迹”，以下
判断正确的是(不考虑篮球质量的变化)()
A. B点时的动能等于C点时的动能
B. A点到B点的过程是重力势能与动能之间的相互转化
C. 1、2、3三个“印迹”大小相同
D. D点时篮球的动能不为0
8.弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动，其结构如图甲所示。图乙是小明玩弹跳
杆时，由最低位置上升到最高位置的过程，针对此过程，下列分析正确的()
A. 在a状态时弹簧的弹性势能最大，小明的动能为零
B. a→b的过程中，弹簧的弹力越来越大，在b状态时弹力最大C. b→c的过程中，弹簧的弹性势能转化为小明的重力势能
D. a→c的过程中，小明先加速后减速，在b状态时速度最大
9.如图所示是我国高超音速导弹“东风17”从起飞到击中目标的轨迹示意图，
如果把大气层边缘看作水面，导弹飞行时就像在水面上“打水漂”，因此它突
防能力强，难以拦截。下列说法正确的是()
A. 导弹运动到b点时，不受重力作用
B. 导弹飞出大气层后，仍受到惯性作用
C. 导弹从a点运动至b点，重力势能减小
D. 导弹运动到a点时，处于静止状态
10.如图所示，在粗糙的轨道内，小球从a点静止释放，小球沿轨道运动到达c
点时速度为0，b为轨道的最低点．下列说法正确的是()
A. 小球从a点运动到b点的过程，重力势能逐渐减小
B. 小球从b点运动到c点的过程，动能逐渐增大
C. 小球从a点运动到c点的过程，机械能守恒
D. 小球运动到c点后，将沿原路径返回到达a点
二、多选题
11.滑雪比赛过程中运动的轨迹如图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是()
A. 从a点向b点运动过程中，重力势能全部转化为动能
B. 在a和e点动能都为零，但e点重力势能小于a点
C. 从c点下落到d点过程中，重力势能转化为动能D. 在a点和e点都处于静止状态，因此机械能相等
12.如图所示，青岛人喜欢用塑料袋盛装散啤酒，将盛有啤酒的塑料袋悬挂起来，
用手水平挤压塑料袋，发现袋内液面升高，下述说法正确的是()
A. 啤酒的体积减小、密度增大
B. 啤酒对塑料袋底部的压力减小
C. 啤酒对塑料袋底部的压强增大
D. 手对塑料袋做了功，增加了啤酒的重力势能
三、填空题
13.如图所示，小明在用弹弓打塑料小子弹时发现，将弹弓的橡皮筋拉到相同长
度，水平射出大小不同的子弹时，质量较小的子弹射程 (填“近”或
“远”)，这是因为刚射出时较小的子弹 (填“速度”或“动能”)大，这样
操作 (填“能”或“不能”)探究动能大小与质量的关系．
14.汽车速度越大，出事故时破坏越严重，说明物体动能的大小与它的 有
关，一辆汽车以相同的速度运动，重载比空载时出事故更严重，说明物体的动
能还与物体的 有关，所以为了交通安全，不要 和超载．
15.图示是加油机在空中为歼击机补加燃料时的情景。加油机在某一水平高度匀
速飞行，为保证安全，歼击机相对于加油机应处于______(选填“运动”或“静止”)状态，加油过程中，加油机的重力势能______(选填“变大”、“变小”
或“不变”，下同)，机械能______。
16.如图1所示，小明的质量为50kg，他站在高速电梯中．电梯从地面竖直上升
到最高点，其速度与时间关系如图2所示，g取10N/kg.在电梯匀速上升的阶
段：
(1)路程为________m．
(2)电梯对小明做功的功率________W．
(3)小明的重力势能________，动能________，机械能________.(选填“增大”
“减少”“不变”)
17.如图所示是一种神奇的“魔罐”，其制作方法是橡皮筋两头分别固定在罐子
的顶部和底部，在橡皮筋的中间系一个钩码．当你将“魔罐”在水平地面上滚
出后，它能自动滚回来的原因是 能转化为 能，“魔罐”滚回来后不
能回到原抛出点的位置，主要原因是 ．
四、作图题
按要求作图：
18.一个小石块从空中的某一高度，由静止开始竖直下落，若不计空气阻力，请
在图中画出石块的机械能E随着时间t变化的大致图象．19.如图为某城市轻轨车，请从节能角度为其设计一个停靠车站内轨道示意图，
在虚线框内画出。
五、实验探究题
20.图甲是探究“影响动能大小因素”的实验装置。
(1)①该实验探究物体的动能是指物体______(选填“A”或“B”)。
②该实验物体动能的大小是通过______来反映的。
(2)细心的小明忽然发现老师拿来的木块前面用橡皮筋固定着一块海绵，这块海
绵有什么作用，大家经过讨论认为，加上海绵，目的是希望小车在撞击木块时，
出现______(填下面答案的序号)的现象，从而把能量全部传给木块，也就达到
实验的效果了。
A.小车向回反弹
B.小车随木块一起运动
C.小车立即停止
(3)为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系．小蔡先后三次将小球从斜面
上的同一高度处释放，在上述三次实验中，若小球克服毛巾的摩擦力做的功为
W ，小球克服木板的摩擦力做的功为W ，则W ______W (选填“>”、“<”或
1 2 1 2
“=”)。
(4)善于动脑的小红设计了如图乙所示的方案：用同一个钢球两次将同一弹簧压
到不同程度，两次实验弹簧具有的弹性势能______(填“相同”或“不同”)，
放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同，从而验证了动
能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，
放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，这样做______(填“能”或“不
能”)验证动能与质量的关系。
21.小贝利用如图所示的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”.他将小
球A，B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球
摆动到竖直位置时，会与静止在水平轨道上的木块C发生碰撞．实验装置中小
球A，B的质量分别为m 、m 且m <mB；摆线与竖直方向的夹角为θ且θ <θ 。
A B A 1 2(1)在开始探究前，小贝将小球A，B同时拉到与竖直方向成相同角度的位置，
然后由静止同时释放，观察到它们始终并排摆动且同时到达竖直位置．这表明
两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小均______(选填“相同”或“不同”
)，且与小球的质量无关。
(2)小贝通过如图的(甲)、(乙)所示的探究过程，他观察到B球能将木块C撞得
更远，经过思考可得出结论：小球的动能大小与______有关；通过如图(乙)、(
丙)所示的探究发现图(丙)中木块C滑行得更远些，由此可得出结论：动能的大
小与______有关。
(3)若水平面绝对光滑，木块C将做______运动。
(4)在探究小球动能与质量的关系时，有同学提议可以在水平面桌面上将同一根
弹簧压缩相同的程度，分别弹出质量不同的小球去撞击木块，此时小球的动能
______(选填“相同”或“不同”)，该方案______(选填“正确”或“错误”)。
22.某同学在探究重力势能的实验中，用三个体积相同的小球，质量关系为
m <m =m ，由静止竖直下落到细沙盘中，实验的情景如图所示。
1 2 3
(1)分析甲、乙两种情况可知，重力势能的大小与物体的______有关
(2)小铁球落入细沙后，速度不断减小直至静止，它的机械能转化为______能。
(3)同学们还发现小球离地面越高，下落到地面所用的时间越长，他们测出了小
球自由下落高度h和下落时间的平方t2的数据如下表，分析数据，写出h与t2的
关系式为______。
试 验 次
1 2 3 4 5 6
数
h/m 2.45 4.97.35 9.5 12.25 14.7
t2/s2 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.023.某同学在“探究弹性势能大小与形变量的关系”时，猜测弹性势能可能与形
变量x成正比，也可能与形变量的平方x2成正比。于是用如图的装置进行探究，
将弹簧套在光滑竖直杆上且底端固定在水平桌面上，刻度尺与杆平行，进行了
如下操作：
A.弹簧处于自由状态时，读出其上端距水平桌面的高度h ；
0
B.将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端，竖直向下按压铁块，读出
此时弹簧上端到水平桌面的高度h ；
1
C.释放小铁块，当铁块上升到最大高度时，读出铁块下端到水平桌面的高度h ；
2
D.改变弹簧的压缩长度，重复步骤B和C，将测出的数据记录在下面的表格中，
并计算出弹簧的形变量x、形变量的平方x2和小铁块上升的距离△h。
实验次数 h /m h /m h /m x/m x2/m2 △h/m
o 1 2
1 0.50 0.40 0.55 0.10 0.01 0.15
2 0.50 0.30 0.90 0.20 0.04 0.60
3 0.50 0.20 1.55 0.30 0.09 1.35
4 0.50 0.15 2.00 0.35 0.12 1.85
(1)实验中弹簧的形变量x=______(用所测物理量符号表示)；
(2)本实验中，弹簧弹性势能大小是通过______来间接反映的；
A.h
1
B.h
2
C.h -h
2 0
D.h -h
2 1
(3)该同学根据表中数据分别做出图甲△h-x和图乙△hx 图象，由此得到的结论
2
是弹簧弹性势能的大小与______成正比；
(4)实验中，每次按压小铁块后释放，弹簧的弹性势能将______小铁块的重力势
能将______(选填“增大”“减小”或“不变”)。六、简答题
24.现如今随着入住高楼的人们越来越多，高空抛物的现象也是屡屡发生。高空
抛物有非常大的危险性，一个鸡蛋从18楼抛下来就可以砸碎人头骨。请从能量
的角度解释高空落下的鸡蛋能砸人伤的原因。
25.如图所示，是明明在乒乓球比赛中高抛发球时的情景，不计空气阻力，请回
答下列问题：
(1)在乒乓球上升的过程中，乒乓球的能量是如何转化的？
(2)乒乓球运动到最高点时，是否处于平衡状态？请说明理由。
七、计算题
26.物体重力势能的表达式为E =mgh，其中m为物体的质量，h为物体距离水
p
平地面的高度，g取10N/kg。如图，质量m=0.5kg的小球，从桌面上方高
h =1.0m的A点下落到与桌面相平的B点，B点离地面的高度h =0.4m。求：
1 2
(1)小球从A运动到B的过程中重力势能的减小量；
(2)小球从A运动到B的过程中重力做的功；
(3)试说明重力做功和重力势能的关系。
1
27.质量为m的物体，以速度v运动时，它的动能表达式为E = mv2 ，重力势
k 2
能表达式为Ep=mgh，当该表达式中各物理量为国际单位制中基本单位时，动
能和重力势能的单位都为焦耳(J)。现有质量为1kg的物体从距离地面0.8m的高
度沿水平方向以3m/s的速度抛出，如图所示。不考虑空气阻力的影响。(1)求该物体从抛出到落地过程中，重力对物体所做的功W(2)物体在只受重力
时机械能是守恒的。请根据机械能守恒的相关知识求该物体落地瞬间的速度大
小。
