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11.4 机械能及其转化
一、机械能及其转化
1. 在物理学中，将 能和 能统称为机械能．
2．甲站在 匀速上行的自动扶梯上，乙站在 匀速下行的自动扶梯上。两人质量相等，甲
上行中 能不变。某时刻的位置如图2所示，此时，甲的重力势能 乙的重力势能，甲的机械
能 乙的机械能。
3. 如图所示单摆，小球由A点自由摆动到C点。
（1）小球从A点下落到B点的过程中， 能转化为 能；
（2）生活中利用机械能及其转化的事例有 （列举一个即可）；
（3）画出小球在C点的受力示意图。
4. 某科技兴趣小组用两个输液用的葡萄糖瓶子，从瓶口以下约6cm处截断，将截断处用胶水黏合在一
起，再从瓶口的橡胶塞中心穿一根长约20cm的细木棒，用两条悬线拴住木棒的两端，将悬线固定在支架
上，就构成了如图所示的滚摆。当滚摆从上到下运动的过程中重力势能主要转化为 能；滚摆每次
上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机械能 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
5．2024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6．如图6所示，运动员被撑竿弹起加速上升的过程中、下列说法正确的是（ ）
A．运动员受到的弹力是由手臂弹性形变产生的
B．撑竿的弹性势能转化为运动员的动能和重力势能
C．运动员的动能减小
D．撑竿对运动员没有做功
图6 图7
7．如图7所示，小华把铁球拉近刚好贴着自己的鼻子，松开手后，头保持不动，铁球由a点沿弧线
abc运动到c点，然后从c点往回摆动，则下列说法不正确的是（ ）
A．铁球位于a点时重力势能最大
B．铁球从a点运动到b点时重力做功
C．铁球从a点运动到c点时，重力势能转化为动能
D．铁球从c点摆回时不会碰伤鼻子
8. 在北京冬奥会自由式滑雪空中技巧女子个人项目决赛中，辽宁运动员徐梦桃勇夺冠军。如图所示，
在她滑行过程中，下列说法正确的是（ ）
A．A点时不具有机械能
B．从A点滑行到C点的过程中重力不断变大
C．滑雪板底面比较光滑是为了增大滑行时与雪面的摩擦
D．在B点的速度大于与它高度相同的D点的速度
二、 水能和风能的利用
9．我国是世界上水资源最丰富的国家之一，下列关于水能的说法中，不正确的是（ ）
A．水力发电时建造拦河大坝是为了防止水流太急冲坏发电机组B．诗句“不尽长江滚滚来”， 描述的是长江水具有动能
C．诗句“黄河之水天上来”，描述的是黄河水具有重力势能
D．利用水能发电时，从上游奔腾而下的水既具有动能又具有重力势能
10．如图为水电站剖面图，拦河大坝中的水从H流出，经过P流向Q，水流推动叶轮转动使发电机发
电。下列判断中正确的是（ ）
A．修筑拦河大坝是为了增加水的机械能
B．水从H流到P的过程中，其动能减小
C．发电机将电能转化为机械能
D．水在H处的机械能等于Q处的机械能
11．如图所示，从A点沿水平桌面滚落的小球运动轨迹如虚线所示，C、F两点等高，D为小球与水平
地面的接触点，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．小球在C点和F点的机械能相等 B．小球在C点和F点的动能相等
C．小球从E点到F点的过程中，机械能变小 D．小球在E点的动能不为零
12．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13. 一辆过山车先后经过E、F、G、H四个点，它在各点的动能和重力势能大小如图，则它在
（ ）
A．各点的机械能是不变的 B．G点的速度大于在F点的速度
C．F点的动能大于在E点的动能 D．H点重力势能小于在F点动能
14. 2021年，高空坠物列入刑法。某日，小区楼下的轿车被高空落下的玻璃瓶砸出一个窟窿。警方根
据小区监控，推算：玻璃瓶砸中车时速度约为20米/秒。请根据框图，从能量转换角度寻找肇事者大致楼
层。（玻璃瓶由静止下落，下落过程中不计空气阻力）
① Ⅰ推导Ⅱ的依据是：当玻璃瓶质量一定时， ；
② 玻璃瓶下落过程中，重力势能转化为动能是通过 实现的；
③ Ⅲ推导Ⅳ的依据是： ；
④ 分析表一和表二的数据及相关条件推算出肇事者大致在 层。
15．让钢球在如图1所示的轨道由A点静止开始自由滑下，弹簧固定在水平轨道末端，钢球下滑到水
平面压缩弹簧后又被弹簧弹开。（1）在钢球滚下的过程中， 能转化为动能；在钢球被弹开的过程中，弹簧的 能转化为
钢球的动能；
（2）若想增大弹簧最大压缩量，提出一点可行的做法： ；
（3）将末端的挡板和弹簧取掉，并将OB向上弯折形成如图2的轨道，再次将钢球沿轨道AOB下滑
到达B点后离开轨道，钢球在B点的机械能 在A点的机械能（选填“大于”、“等于”或“小
于”）。离开B点后最符合题意的运动轨迹是 （选填字母序号）。
16．（2024·内蒙古通辽·中考真题）小丽站在自动扶梯上随扶梯一起向上匀速运动，如图。下列关于
她的机械能说法正确的是（ ）
A．动能增大，机械能增大 B．重力势能增大，机械能增大
C．动能减小，机械能不变 D．重力势能减小，机械能增大
17.（2024·湖北武汉·中考真题）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
18．（2024·内蒙古呼和浩特·中考真题）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
19. （2024·广东广州·中考真题）如图，某同学将篮球掷向地面，经过甲位置后碰到地面，接着向上反
弹经过乙位置，忽略空气的作用力。
（1）篮球直径为24.6 （选填“mm”、“cm”或“dm”），质量为0.6kg，g取10N/kg，
则该篮球受到的重力为 N；
（2）请在图中乙位置画出篮球的受力示意图；
（3）篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示，则篮球与地面碰撞过程损失的机械能
为 J，在乙位置时的动能为 J。
20. （2024·安徽·中考真题）如图所示为某次蹦极运动的精彩瞬间，若一游客从平台上由静止开始下落。
从开始下落至第一次到达最低点的过程中，游客的（ ）
A．动能一直增大 B．重力势能一直减小
C．机械能保持不变 D．机械能一直增大
