中考物理 考点14动能势能机械能及其转化.docx

中考物理 考点14动能势能机械能及其转化.docx

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中考物理考点14动能势能机械能及其转化

2020中考物理考点14：

动能势能机械能及其转化

一、选择题

1.（2018北京，14，2）中国科技馆有一个由小车和螺旋桨组成的装置，如图7所示。

小车在磁体间的相互作用下悬浮于水平平直轨道上。

按下控制开关，小车左端的螺旋桨开始转动，小车由静止开始沿轨道向右运动，速度逐渐增大；一段时间后，小车右端的螺旋桨也开始转动，最终在两个螺旋桨转速的自动调节下，小车可以停在轨道上。

下列说法中正确的是

A.小车静止悬浮在轨道上时，只受到重力作用

B.小车静止悬浮在轨道上时，受到竖直向上的磁力

C.小车向右运动的过程中，所受合力一定为零

D.小车速度增大的过程中，小车的机械能不变

【答案】B

【解析】本题主要考查重力、二力平衡、机械能、力和运动小车静止悬浮在轨道上时，受向下的重力和轨道给它向上的磁力，故A选项错误；静止悬浮在轨道上时受到竖直向上的磁力，故B选项正确；小车向右运动时，速度逐渐增大，所以所受合力不为零，故C选项错误；小车速度增大过程中，动能增大，重力势能不变，机械能变大，故D选项错误。

2.（2018北京，22，2）图11所示为冬奥会的一些运动项目，关于这些项目中的情景，下列说法中正确的是

A.跳台滑雪运动员在空中下落的过程中，重力势能不变

B.短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动状态不变

C.冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性

D.冰球运动员用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中，冰球所受重力没有做功

【答案】CD

【解析】本题考查重力势能、力和运动、惯性、功的知识点。

跳台滑雪运动员在下落过程中位置越来越低，重力势能越来越小。

顾故A选项错误；短道速滑运动员转弯时方向在变化，所以运动状态改变，故故B选项错误；冰壶运动员掷出去的冰球能继续向前运动是是由于冰壶具有惯性故C选项正确;，用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中，冰球在重力方向上没有移动距离,故重力没有做功，故D选项正确。

3.（2018湖北省黄石市，题号24，分值2）

【答案】B

【解析】冰雹下落时，质量不变，高度变小，所以重力势能越来越小，故A错误；由于冰雹匀速下落时，要克服空气阻力做功，所以冰雹的机械能越来越小，故B正确、C错误；冰雹受到的空气阻力一开始越来越大，当阻力和重力相等时冰雹受力平衡，匀速下降，阻力不再增加，所以阻力不可能大于重力，故D错误。

4.（2018辽宁省抚顺，第9题，3分）

【答案】BC

【解析】物体的运动不需要力来维持，用力蹬冰，使自己快速滑动，说明力可以改变物体的运动状态，故A错误；向后蹬冰，人对冰施加一个向后的力，冰对人有一个向前的力，使人向前滑动，说明物体间力的作用是相互的，故B正确；在水平冰面上加速冲刺时，人的质量不变，高度不变，因而重力势能不变；速度变大，因而动能变大，所以机械能变大，故C正确；惯性不是一种作用，而是物体的固有属性，冲过终点后不能立即停下来，是由于惯性，要保持原来的运动状态，故D错误。

5.（2018山东德州，7，3）2018年5月德州市第八届中小学生航模竞赛成功举办。

图是参赛选手比赛时的情景。

下列说法错误的是（）

A．加速上升的飞机模型，动能增大，重力势能增大

B．飞机模型在空中飞行时，若它所受的力全部消失，它将做匀速直线运动

C．以加速上升的飞机模型为参照物，人是运动的

D．当飞机模型在地面上静止时，所受的重力与地面对飞机模型的支持力是一对相互作用力

【答案】D

【思路分析】

（1）动能大小的影响因素：

质量、速度。

重力势能大小的影响因素：

质量、高度。

机械能是动能和势能的统称。

（2）运动的物体不受任何力的作用时，将做匀速直线运动状态。

（3）看被研究的物体与所选的标准，即参照物之间的相对位置是否发生了改变，如果发生改变，则物体是运动的；如果未发生变化，则物体是静止的。

（4）平衡力的条件：

大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上。

【解题过程】解：

A、飞机在加速上升时，质量不变，速度增大，动能增大；同时高度增大，所以重力势能增大，故A正确；

B、飞机模型在空中飞行时，若它所受的力全部消失，它将保持原来的运动状态，沿原来的方向做匀速直线运动，故B正确；

C、以加速上升的飞机模型为参照物，人是运动的，故C正确；

D、停在地面上的飞机受到的重力与地面对飞机的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上，是一对平衡力，故D错误。

故选：

D。

6.（2018山东聊城，7，3）2018年2月12日13时03分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星，如图所示的卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，它在大气层外运行，不受空气阻力，则下列说法正确的是（）

A．卫星从远地点运行到近地点，重力势能减小，动能增大，机械能守恒

B．卫星从远地点运行到近地点，重力势能增大，动能减小，机械能守恒

C．卫星从近地点运行到远地点，重力势能增大，动能增大，机械能不守恒

D．卫星从近地点运行到远地点、重力势能减小，动能减小，机械能不守恒

【答案】A

【思路分析】影响动能的因素是物体的质量和物体运动的速度；影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度。

根据动能、重力势能影响因素的情况得出动能和重力势能的大小情况。

再根据能量变化的规律：

减小的能量转化为增大的能量得出答案。

【解题过程】解：

AB、在大气层外运行，不受空气阻力，机械能是守恒的；卫星从远地点运行到近地点时，相对高度减小，所以势能减小，同时速度增大，动能增大，故A正确、B错误；

CD、在大气层外运行，不受空气阻力，机械能是守恒的；卫星从近地点运行到远地点时，相对高度增大，所以势能增大，同时速度减小，动能减小，机械能守恒，故CD错误。

故选：

A。

7.（2018山东临沂，8，2）如图所示，单摆中的小球在ABC间不停地往复运动，如果不考虑阻力的影响，以下说法错误的是（）

A．小球在A、C处的势能最大

B．小球在B处只受重力作用

C．小球由A到B过程中，重力势能转化为动能

D．小球运动到C处时，如果受到的外力全部消失，将保持静止

【答案】B

【思路分析】

（1）（3）根据影响动能、重力势能大小的因素分析；

（2）根据小球的运动状态分析受力情况；

（4）根据牛顿第一定律，物体不受力或者受平衡力时，一定处于静止或者运动直线运动状态。

【解题过程】解：

A、小球的质量不变，在A、C处的高度最高，重力势能最大，故A正确；

B、小球在B处受到重力和绳子的拉力的共同作用，故B错误；

C、小球由A到B过程中，不计阻力，机械能守恒，高度减小，速度增加，重力势能减小，动能变大，重力势能转化为动能，故C正确；

D、小球运动到C处时，处于静止状态，如果受到的外力全部消失，小球仍然会静止，故D正确。

故选：

B。

8.（2018山东青岛，9，2）我国最新研制的“复兴号”列车，实验的最高时速超过400kmh。

下列说法错误的是（）

A．它和普通列车相比，动能一定大

B．路旁的树相对于高速行驶的列车是运动的

C．列车高速驶过时，飘落在车旁的树叶被卷入车底

D．列车匀速行驶时，同车厢的乘客看到竖直向上跳起的人落回原处

【答案】A

【思路分析】

（1）动能的大小由质量和速度共同决定；

（2）首先确定被研究的物体，看被研究的物体与所选的标准，即参照物之间的相对位置是否发生了改变，如果发生改变，则物体是运动的；如果未发生变化，则物体是静止的；

（3）气体压强和流速的关系，流速越大，压强越小；

（4）一切物体都有惯性，惯性是物体的固有属性，不能说受到惯性、惯性力、惯性的作用等；物体在任何情况下都有惯性，并会用惯性解释现象。

【解题过程】解：

A、不知道两列车的质量关系，所以不能确定它和普通列车动能的大小；故A错误；

B、路旁的树相对于行驶的列车在不断发生位置的变化，因此以列车为参照物时，路旁的树是运动的，故B正确；

C、列车高速驶过时，列车附近的空气流速变大，压强变小，故飘落在车旁的树叶被卷入车底，故C正确；

D、在平直轨道上匀速行驶的火车车厢里，竖直向上跳起的人由于惯性还要保持原来的运动状态，因此仍将落回原处；故D正确。

故选：

A。

9.（2018山东青岛，13，3）利用如图所示装置研究电功，电动机工作时两端电压为6V，通过的电流为1A，在5s内将质量为4kg的重物匀速提升0.6m。

下列说法正确的是（）

A．重物上升过程中动能转化为重力势能

B．重物增加的机械能是由电能转化来的

C．此过程屮电动机消耗的电能为30J

D．此过程中电动机对重物做的功等于电流做的功

【答案】BC

【思路分析】

（1）

（2）电动机工作中，电能转化为机械能；

（3）根据W=UIt求出消耗的电能；

（4）根据W=Gh求出提升重物所做的功，然后进行比较。

【解题过程】解：

A、重物上升过程中，速度不变，动能不变，不是动能转化为重力势能，故A错误；

B、电动机提升重物，重物的机械能变大，消耗了电能，故是电能转化为机械能，故B正确；

C、电动机消耗的电能为：

W=UIt=6V×1A×5s=30J，故C正确；

D、电动机对重物做的功：

W'=Gh=mgh=4kg×10N/kg×0.6m=24J，电动机消耗的电能为30J，电动机对重物做的功不等于电流做的功，故D错误。

故选：

BC。

10.（2018山东泰安，9，2）2018年5月21日凌晨，我国成功利用长征四号丙运载火箭将“鹊桥”号中继卫星发射升空，迈出了人类航天器月背登陆第一步！

下列有关说法正确的是（）

A．火箭点火升空过程中，内能转化为机械能

B．火箭点火升空过程中，火箭的惯性消失

C．火箭加速上升过程中，重力势能转化为动能

D．火箭加速上升过程中，只受到重力和空气阻力

【答案】A

【思路分析】

（1）火箭是热机的一种，工作时，燃料的化学能转化为燃气的内能，高温高压的燃气推动火箭升空，燃气的内能转化成火箭的机械能；

（2）惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质，任何物体都具有惯性，惯性是物体本身的一种性质；

（3）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，当动能转化成重力势能时，动能减小，重力势能增加；

（4）火箭加速运动时，不受平衡力，受到重力，摩擦力还有推力作用。

【解题过程】解：

A、火箭点火发射时，产生的燃气内能转化为火箭升空的机械能，故A正确；

B、火箭点火升空过程中，仍然具有惯性，因为惯性是物体本身的一种性质，故B错误；

C、火箭加速上升的过程，质量不变，速度增加，故动能增加，同时高度增加，重力势能增大，故不是重力势能和动能的转化，故C错误；

D、火箭加速上升，受力不平衡，火箭受的向上的推力大于向下的重力，合力向上，火箭加速上升，故D错误。

故选：

A。

11.（2018山东省烟台市，12，2分）

图7所描述的情景中，没有发生动能转化为势能的是

【答案】A

【解析】

动能的影响因素是质量和速度，重力势能的影响因素是质量和高度，据此可结合物体的运动情况做出判断。

A.滑滑梯时，人的高度降低，速度变大，是重力势能转化为动能，没有发生动能转化为势能，故A符合题意；

B.荡秋千时，在从低处向高处运动时，人与秋千的速度减小，高度增加，是动能转化为重力势能，故B不合题意；

C.在跳水比赛中，人向上弹起的过程中，高度增大，速度减小，是动能转化为重力势能，故C不合题意；

D.在单杠上翻转时，若人由下向上运动，人的速度减小，高度增加，是动能转化为重力势能，故D不合题意。

故选：

A。

12.（2018山东淄博，第12题，2分）如图所示，弯曲跳板把人弹至高处，这个过程中人的动能和重力势能的变化情况是（）

A．动能减小，重力势能增大

B．动能增大，重力势能减小

C．动能先增大后减小，重力势能增大

D．动能先减小后增大，重力势能减小

【答案】C

【解析】本题考查机械能及其转化相关知识。

跳板把人弹到高处分为两个阶段，第一阶段为前两幅图，弹性势能转化为动能和重力势能，此时动能和重力势能都增大；第二阶段为后两幅图，动能转化为重力势能，此时动能减小，重力势能增大。

故动能先增大后减小，重力势能一直增大，C正确。

A、B、D错误。

13.（2018四川眉山，5，3）小李将一排球竖直向上抛出，排球离开手后竖直向上运动到一定高度又落回地面，不计空气阻力，关于排球离开手后的运动过程中，下列说法正确的是（）

A．排球在上升过程中小李对排球做功

B．排球在下落过程中排球的动能减小

C．排球在上升过程中排球受到一个竖直向上的力

D．排球在下落过程中排球所受的重力做功越来越快

【答案】D

【思路分析】

（1）从做功的两个必要因素分析，分析排球在上升过程中，小阳是否对排球施加力，从而判断小阳对排球是否做功；

（2）影响动能大小的因素有质量和速度，据此判断排球动能的变化情况；

（3）排球在上升过程中，对排球进行受力分析，根据受到的力确定受力方向；

（4）排球在下落过程中，排球下落速度越来越大，下落相同高度，用时间越来越少，根据W=Gh和P=

判断重力做功快慢。

【解题思路】解：

A、排球在上升过程中，小李不再对排球施加力，所以小李对排球不做功，故A错误；

B、排球在下落过程中，质量不变，速度逐渐变大，排球的动能变大，故B错误；

C、排球在上升过程中，不计空气阻力，排球只受到竖直向下的重力作用，故C错误；

D、功率是反映做功快慢的物理量；排球在下落过程中，重力做功的功率P=

=

=Gv；由于排球下落时速度越来越快，所以重力做功的功率越来越大，即重力做功越来越快；故D正确。

故选：

D。

14.（2018四川绵阳，11，3）蹦床运动时奥运会比赛项目。

运动员比赛开始前直立在蹦床中央，比赛开始时快速下蹲并立即恢复直立被蹦床弹起，离开蹦床时是成直立状态并一直保持，到达最高点后下落到接触蹦床时又快速下蹲并立即恢复直立。

再次被蹦床弹起，达到更高点。

忽略空气阻力，下列说法正确的是（）

A．在此整个过程中，运动员机械能守恒

B．在此整个过程中，运动员机械能一直在增加

C．从离开蹦床到下落接触蹦床的过程中，运动员机械能守恒

D．从下落接触蹦床到离开蹦床的过程中，运动员机械能守恒

【答案】C

【思路分析】本题主要考查了动能和势能及弹性势能大小的判断，只要知道影响动能、势能和弹性势能大小的因素即可解答。

（1）动能大小的影响因素：

质量、速度。

质量越大，速度越大，动能越大。

（2）重力势能大小的影响因素：

质量、被举得高度。

质量越大，高度越高，重力势能越大。

（3）弹性势能大小的影响因素：

发生弹性形变的大小，发生弹性形变的难易程度。

弹性形变越大，发生弹性形变越难，弹性势能越大。

（4）机械能=动能+势能。

【解题过程】解：

ABD、在此整个过程中，运动员的机械能会转化为蹦床的弹性势能，故机械能不守恒，故ABD错误；

C、从离开蹦床到下落接触蹦床的过程中，忽略空气阻力，运动员的机械能守恒，是重力势能和动能的相互转化，故C正确；

故选：

C。

15.（2018天津，6，3）用细线将小球系好后，固定在天花板上，做成一个摆。

如图所示，小球从A点摆动到B点的过程中（）

A．速度变小，动能变大B．速度变小，动能变小

C．速度变大，重力势能变小D．速度变大，重力势能变大

【答案】C

【解析】本题考查对动能、重力势能影响因素的认识和理解，解：

小球从A点摆动到B点的过程中，质量不变、高度减小，重力势能减小；质量不变、速度变大，动能变大；重力势能转化为动能。

故选：

C。

16.（2018浙江杭州，5，3）跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小金的质量为50千克，每次跳起高度约为6厘米（人整体上升，如图所示），一分钟跳100次，下列说法正确的是（）

A．向上起跳过程中小金的动能持续增大

B．在整个跳绳过程中小金的机械能守恒

C．小金跳一次克服重力做功约3焦

D．小金在这一分钟内跳绳的功率约为50瓦

【答案】

【思路分析】

（1）影响动能的因素是质量和速度；

（2）跳绳时由于存在阻力，机械能减小；

（3）根据G=mg算出重力，根据G=mg算出跳一次克服重力做功；

（4）根据P=

算出小金在这一分钟内跳绳的功率。

【解题思路】解：

A、向上起跳过程中，质量不变，速度减小，小金的动能减小，故A错误；

B、人在跳绳的过程中，由于存在阻力，机械能减小，所以机械能不守恒，故B错误；

C、小金的重力为：

G=mg=50kg×10N/kg=500N，

小金跳一次克服重力做功：

W=Gh=500N×0.06m=30J，故C错误；

D、小金在这一分钟内跳绳的功率：

P=

=

=50W，故D正确。

故选：

D。

17.（2018浙江湖州，6，3）在某次演习中，解放军在海拔6000米的高空空投重达8吨的新型履带式伞兵战车，如图。

空投下来的战车在后阶段可认为与降落伞一起匀速竖直掉向地面。

下列观点正确的是（）

A．伞兵战车出机舱后在水平方向仍会向前运动，这是由于战车受到惯性的作用

B．后阶段匀速下降的过程中机械能守恒

C．空投战车后，若飞机仍在原高度水平飞行，则飞机的势能比空投前减小

D．伞兵战车从出机舱到地面的整个过程中，重力做功4.8×107焦

【答案】C

【思路分析】本题考查了影响动能、势能大小的因素、功的计算、惯性等知识，难度不大。

（1）任何物体都有惯性，惯性是一种性质，不是一种作用；

（2）机械能等于动能和势能的和；动能与速度、质量有关，重力势能与高度、质量有关；

（3）影响重力势能大小的因素是质量和高度；

（4）根据W=Gh求出重力做功的大小。

【解题思路】解：

A、伞兵战车出机舱后在水平方向仍会向前运动，这是由于战车具有惯性，惯性是一种性质，不能说受到惯性的作用，故A错误；

B、后阶段匀速下降的过程中，动能不变，高度减小，重力势能减小，机械能减小，故B错误；

C、空投战车后，若飞机仍在原高度水平飞行，由于飞机的质量减小了，故飞机的势能比空投前减小，故C正确；

D、伞兵战车从出机舱到地面的整个过程中，重力做功为：

W=Gh=mgh=8000kg×10N/kg×6000m=4.8×108J，故D错误。

故选：

C。

18.（2018广西玉林，6，3）2018年世界杯正在俄罗斯举行，如图所示，是正在加速下降的足球，在此过程中，对其机械能的变化情况，下列分析正确的是（）

A．动能增大，重力势能减小B．动能减小，重力势能增大

C．动能增大，重力势能增大D．动能减小，重力势能减小

【答案】A

【思路分析】

（1）动能大小的影响因素：

质量、速度。

质量越大，速度越大，动能越大。

（2）重力势能大小的影响因素：

质量、被举得高度。

质量越大，高度越高，重力势能越大。

【解题过程】解：

正在加速下降的足球，质量不变，速度变大，动能增大，同时高度下降，重力势能减小。

故选：

A。

19.（2018哈尔滨市，26，2分）

【答案】C

【解析】甲图：

铁球从斜槽顶端到底端，重力做功，重力势能转化为动能，重力势能减小，故A正确，不符合题意；甲图：

铁球在顶端时，速度为零，动能为零，故B正确；不符合题意；乙图：

磁铁对铁球的磁力做功，机械能不守恒，故C不正确，符合题意；乙图：

磁铁对铁球磁力的作用改变了球的运动方向，故D不正确，不符合题意．

20.（2018湖北省江汉油田、潜江市、天门市、仙桃市，题号35，分值2）

【答案】B。

【解析】铁锁从左边最高处到最低处的过程中，速度越来越快，动能变大，A错误；从最低处到最高处的过程中，质量不变，高度增加，铁锁的势能增加，B正确；铁锁从释放到摆回的过程中，机械能逐渐转化成内能，最终将在最低处静止，所以C、D均错误。

21.（2018湖北十堰，8，1.5）山体滑坡是一种破坏力极强的自然灾害，在一次山体滑坡时，有一体积为2m3的巨石从20m长的山坡上滚落到山下平整的公路上，如图所示，（巨石的密度为3×103kg/m3）下列说法错误的是（）

A．巨石的重力是6×104N

B．巨石滚落的过程中，势能减小，动能增加

C．巨石对山坡的压力和对公路的压力不同

D．巨石滚落的过程中，重力做的功为1.2×106J

【答案】D

【思路分析】

（1）利用m=ρV求巨石的质量，再利用G=mg求其重力；

（2）分析巨石滚落的过程中，巨石的质量、速度、高度变化，得出动能、重力势能（势能）变化；

（3）分析巨石对山坡的压力、对公路的压力与巨石重力的大小关系，得出答案；

（4）巨石滚落的过程中，若知道下落的竖直高度h，利用W=Gh求重力做的功，但题目没有告诉斜坡高（竖直高度），无法计算重力做功。

【解题过程】解：

A、由ρ=

得巨石的质量m=ρV=3×103kg/m3×2m3=6×103kg，其重力G=mg=6×103kg×10N/kg=6×104N；故A正确；

B、巨石滚落的过程中，是由静止加速下落，质量不变、速度变大，动能增加；质量不变、高度减小，重力势能减小，故B正确；

C、巨石对山坡的压力小于重力，对公路的压力等于重力，巨石对山坡的压力和对公路的压力不同，故C正确；

D、巨石滚落的过程中，若下落的竖直高度为20m，重力做的功W=Gh=6×104N×20m=1.2×106J，但20m不是竖直高度，而是斜坡长，1.2×106J不是重力做的功，重力做的功小于1.2×106J，故D错。

故选：

D。

22.（2018湖北襄阳，5，2）在排球比赛中，小明把排球竖直向上抛出，排球在运动中动能E随时间t变化的图象最接近的是（）

A．

B．

C．

D．

【答案】A

【思路分析】

（1）动能大小的影响因素：

质量、速度。

质量越大，速度越大，动能越大。

（2）重力势能大小的影响因素：

质量、被举得高度。

质量越大，高度越高，重力势能越大。

【解题过程】解：

小明把排球竖直向上抛出，排球向上运动，高度变大，速度减小，动能转化为重力势能，动能减小，到达最高时速度为0，动能为0，排球在重力的作用向下运动，高度减小，速度变大，重力势能转化为动能，动能变大，故动能先变小至0，然后再变大，故A符合题意。

故选：

A。

23.（2018湖北省宜昌市，题号8，分值2）2018年4月2日，我国的天宫一号目标飞行器返回大气层，绝大部分部件在下落过程中烧蚀销毁。

飞行器进入大气层后，在发生烧蚀前的坠落过程中，关于飞行器的说法错误的是

A.动能增大

B.重力势能减小

C.机械能保持不变

D.机械能减小

【答案】C

【解析】在发生烧蚀前的坠落过程中，飞行器的质量不变，高度减小，速度增大，所以动能增大，重力势能减小，故A和B均正确，不符合题意；由于受到空气阻力的作用，飞行器的机械能有一部分克服阻力做功，转化为内能，所以机械能总量减小，故C错误，符合题意；D正确，不符合题意。

24.（2018江苏南京，8，2）在粗糙程度相同的水平面上，手推木块向右压缩轻质弹簧至图甲所示位置；松手后，木块最终静止在图乙所示位置。

下列说法中正确的是（）

A．弹簧恢复原状过程中，弹簧的弹性势能增大

B．木块离开弹簧后最终会停下，说明物体的运动需要力来维持

C．木块离开弹簧后减速运动过程中，水平面对木块的阻力不变

D．图乙中，木块受到的重力和木块对水平面的压力是一对平衡力

【答案】C

【思路分析】

（1）同一根弹簧，在弹性限度内，弹簧形变越大