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专题23 机械能及其转化
【核心考点讲解】
1、动能和势能的转化
（1）动能和重力势能之间可以相互转化。动能和重力势能之间的相互转化一般发生在只受重力作用下的运动过程
中，例如滚摆在下降的过程中，越转越快，它的重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能；滚摆
在上升过程中，越转越慢，它的重力势能越来越大，动能越来越小，动能转化为重力势能。
（2）动能和弹性势能之间可以相互转化。动能和弹性势能之间的相互转化可以发生在同一物体上，也可以发生在
不同物体之间，例如，从高处落下的皮球与地面撞击的过程中，由于皮球发生弹性形变，皮球的动能转化为弹性
势能，皮球在恢复形变的过程中，它的弹性势能转化为动能。
2、机械能守恒条件
（1）如果只有动能和势能的相互转化，机械能是守恒的。
（2）做功角度
①只有重力或弹力做功；②其它力不做功或其它力做功之和为零。
（3）能量角度
①只有动能和势能之间能量转化，无其它形式能量转化；②只有系统内能量的交换，没有与外界的能量交换。
【必刷题型精练】
1．（2021•凉山州中考）如图所示，将同一小球按照不同方向从离地面相同高度的相同位置两次抛出，初速度大
小相等，小球第一次落地速度为v ，小球第二次落地速度为v ，不计空气阻力，比较v 和v 的大小，正确的是
1 2 1 2
（ ）
A．v ＝v B．v ＜v C．v ＞v D．无法比较
1 2 1 2 1 2
2．（2021•郴州中考）2021年5月29日，我国用长征7号运载火箭成功发射了天舟二号货运飞船，5月30日，天
舟二号货运飞船与中国空间站的天和核心舱完成了交会对接。下列说法正确的是（ ）
A．天舟二号货运飞船加速上升过程中机械能守恒
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学科网（北京）股份有限公司B．天舟二号货运飞船加速上升过程中动能转化为重力势能
C．天舟二号货运飞船加速上升过程中重力势能转化为动能
D．对接成功后天舟二号货运飞船与天和核心舱处于相对静止状态
3．（2021•绍兴中考）滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U形滑台和运动员姿势的简化示意图。运
动员在滑台A处由静止自由下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然（不用力）
变化，最有可能滑到滑台C处的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（2021•成都中考）牛顿坐在苹果树下深思，一个熟透的苹果掉在地上。关于苹果加速下落的过程，下列分析
正确的是（ ）
A．重力势能转化为动能，动能增加
B．动能转化为重力势能，动能减小
C．动能转化为重力势能，重力势能增加
D．无能量的转化，重力势能和动能不变
5．（2021•鞍山中考）如图所示，小球由静止开始沿着粗糙的曲面从a点向d点运动，其中b和d两点在同一水平
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学科网（北京）股份有限公司高度。下列说法中正确的是（ ）
A．小球从a点运动到c点，重力势能全部转化为动能
B．小球在b点的机械能大于在c点的机械能
C．小球在b点的动能等于在d点的动能
D．小球从a点运动到d点的过程中，机械能一定全部转化为内能
6．（2021•泰安中考）在蹦床比赛中，运动员从高处落到蹦床上又被弹起，该过程中有关机械能及其转化的说法
正确的是（ ）
A．运动员上升到最高点时重力势能为零
B．运动员下降过程中机械能增大
C．运动员从高处下落到蹦床前，重力势能转化为动能
D．运动员弹离蹦床后，上升的过程中，弹性势能转化为动能
7．（2021•温州中考）一颗番茄从手中由静止开始下落，撞击水面时溅起许多水珠（如图），同时番茄仍有较大
速度并继续下沉。若不计一切机械能损耗，番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能（ ）
A．等于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
B．大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
C．等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
D．小于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
8．（2020•南通中考）在“探究纸锥下落的快慢”的活动中，将纸锥从高处释放。若纸锥竖直下落时，受到的空
气阻力随下落速度的增大而增大，则纸锥在空中竖直下落过程中，下列情形可能的是（ ）
A．速度先增大后不变 B．速度先增大后减小
C．动能转化为重力势能 D．机械能先增大后减小
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学科网（北京）股份有限公司9．（2021•黄石中考）如图甲所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入
罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，如图乙为其截面图。做好后如图丙所示，将该罐子从不太陡的斜面 A
点由静止释放，滚到水平面D点停止，然后返回，自行滚上斜面的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．罐子在A点的重力势能最大，橡皮筋在D点的弹性势能最大
B．罐子从A点滚动到C点的过程中，重力势能只转化为动能
C．若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子可能返回滚上斜面
D．第一次返回斜面，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
10．（2021•苏州中考）如图，质量为2m的物块P下方连接有一个质量为m的钩码，上端通过细线绕过轻质定滑
轮连接一质量为2m的物块Q，将它们由静止释放。在物块P下落到地面的过程中，P，Q间细线拉力大小为
F，（细线重力及各处的摩擦均不计，钩码落地后不弹起）（ ）
A．钩码落地前F＝3mg，Q的机械能增大
B．钩码落地前F＜3mg，Q的机械能增大
C．钩码落地后F＝2mg，P的机械能不变
D．钩码落地后F＞2mg，P的机械能减小
11．（2021•西宁中考）龙羊峡水电站拦河大坝使上游水位升高，提高了水的 能。水从大坝的上游流下时
冲击水轮机发电，水的能量最终转化为 能。
12．（2021•广元中考）我国独立自主研制的火星探测器“天问一号”沿椭圆轨道绕火星运动时，不考虑空气阻力，
只有动能和势能的相互转化，由近火点向远火点运动时，探测器的动能 ，机械能 （选填“变
大”、“变小”或“不变”）。
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学科网（北京）股份有限公司13．（2021•常州中考）《天工开物》中写道“凡弓弦取食柘叶蚕茧”，指出用多股蚕丝作为弓的弦，这说明蚕丝
好，拉弯的弓把箭射出去，是把弓的 能转化为箭的 能。
14．（2020•连云港中考）在水平地面上铺一张纸，将两个弹性相同、质量分别为m 和m 的皮球A和B表面涂黑，
A B
让它们从相同高度由静止下落，在纸上留下黑色圆斑如图所示，分析图中两个圆斑大小，可推断：m
A
m （选填“大于”、“小于”或“等于”）。皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低，由此判断，皮球的机
B
械能总量
（选填“不变”、“减少”或“增大”）。
15．（2020•济南中考）如图所示为掉在地上的弹性小球在地面上弹跳的频闪照片。弹性小球从 A点运动到B点的
过程中，它的 转化为动能；弹性小球在B点的机械能 （选填“大于”“小于”或“等于”）它
在C点的机械能。
16．（2020•河北中考）蹦极是一种运动游戏。如图中A点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，B点是游戏者所能
到达的最低点。当游戏者离开跳台向 A点运动的过程中（忽略空气阻力），其重力势能逐渐转化为 能；
游戏者从A点到B点的过程中，绳子具有的 能逐渐增加；到达B点时游戏者受到的弹力大于重力，所
以游戏者在B点时 （选填“是”或“不是”）处于平衡状态。
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学科网（北京）股份有限公司17．（2021•黔西南州中考）阅读下面的短文：
满载游客的过山车，在机械的带动下向着轨道的最高端攀行……忽然，它像一匹脱缰的野马，从轨道的最高端
飞驰而下!它又如一条蛟龙，时而上下翻腾，时而左摇右摆，时而驰上高高耸立着的大回环顶端……
仿照示例，指出短文中包含的任意两种物理过程（示例除外），并说明能的转化情况。
[示例]机械将过山车拉向最高端，对过山车做功使它的重力势能增加。
（1） 。
（2） 。
18．（2021•安顺中考）如图所示，斜面底端的挡板上固定一轻质弹簧，物块从A点由静止开始沿斜面自由下滑，
最终在斜面上的B点保持静止。请比较这一过程物块重力做功W 和克服摩擦力做功W 的大小关系，并从能量
1 2
转化的角度说明理由。（不计空气阻力）
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