中考物理三年真题全国精选及解析机械能.docx
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中考物理三年真题全国精选及解析机械能
中考物理三年(2019-2021)真题全国精选及解析:
机械能
一、2021年中考真题
1.(2021·甘肃兰州市)飞机在林场上空某一高度喷洒农药时,水平匀速飞行,关于飞机的动能和势能变化下列说法中正确的是()。
A.动能减少,势能减少B.动能减少,势能增加
C.动能增加,势能减少D.动能不变,势能不变
【答案】A
【解析】当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时,其质量在不断减小,高度和速度不变,因此,由动能和重力势能的影响因素可知,其动能和重力势能均减小。
故选A
2.(2021·湖南张家界)人在蹦极下降过程中的能量分析,选项中正确的是()
A.弹性绳绷直前,人的重力势能减小,动能增大,机械能增大;
B.弹性绳刚好绷直时,人的重力势能最小,动能最大;
C.下降到最低点的过程中人的机械能守恒;
D.下降到最低点时,人的重力势能最小,弹性绳的弹性势能最大
【答案】D。
【解析】A.弹性绳绷直前,人在重力的作用下向下做加速运动,人的质量不变,高度变小,人的重力势能减小,人的质量不变,速度变大,动能增大,不计空气阻力,人的机械能是守恒的,保持不变,故A错误;
B.弹性绳刚好绷直时,人继续向下运动,人的重力大于弹性绳的弹力,向下做加速运动当弹力等于人的重力时,速度最大,动能最大,故B错误;
C.下降到最低点的过程中,人的机械能转化为弹性绳的弹性势能,所以人的机械能不守恒,故C错误;
D.下降到最低点时,高度最小,所以人的重力势能最小,此时弹性绳发生的形变程度最大,弹性绳的弹性势能最大,故D正确。
故选D。
3.下列说法正确的是()。
A.水面舰艇多采用前后编队而不是近距离并排行驶,是为了避免相“吸”而发生碰撞;
B.作战机在加速升空过程中,动能转化为重力势能,机械能不变;
C.潜水艇在下潜过程中受到海水压强不变;
D.当辽宁号航母舰上的舰载机起飞后,飞行员以他的座椅为参照物是运动的
【答案】A
【解析】A.水面舰艇多采用前后编队而不是近距离并排行驶,并排行驶时舰艇间空气的流速加快,压强较小,在大气压的作用下,舰艇会发生碰撞,故A正确;
B.作战机在加速升空过程中,质量不变,速度变大,高度变高,动能变大,重力势能变大,机械能变大,故B错误;
C.由
得,潜水艇在下潜过程中深度变深,受到海水压强大,故C错误;
D.当辽宁号航母舰上的舰载机起飞后,飞行员以他的座椅为参照物,飞行员与座椅的相对位置没有发生改变,故飞行员以他的座椅为参照物是静止的,故D错误
4.(2021·湖北十堰市)下列说法正确的是()
A.列车由静止变为运动,列车的惯性增大了
B.列车加速前进时,列车的动能一直增加
C.列车受到的牵引力和铁轨对它的支持力是平衡力
D.“和谐号”高铁外形设计成流线型是为了增大对地面压力提高行驶稳定性
【答案】B
【解析】A.惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,惯性的大小只取决于物体的质量,质量越大,惯性越大,故A错误;
B.列车加速前进,列车的质量不变,速度变大,动能变大,故B正确;
C.牵引力沿水平方向,铁轨对它的支持力沿竖直方向,这两个力不在同一条直线上,不是一对平衡力,故C错误;
D.“和谐号”高铁外形设计成流线型是为了减小运行时空气对它的阻力以提高车速,故D错误。
故选B。
5.(2021·北京中考真题)用胳膊将排球向上垫起后,排球上升过程中运动得越来越慢。
下列说法中正确的是()。
A.排球在脱离胳膊后能继续上升,是由于排球所受的重力小于排球的惯性;
B.排球在脱离胳膊后的上升过程中,受到方向向上的力;
C.排球在脱离胳膊后的上升过程中,重力势能逐渐减小;
D.排球在脱离胳膊后的上升过程中,动能逐渐减小
【答案】D
【解析】A.排球在脱离胳膊后能继续上升,是由于排球具有向上运动的惯性,一切物体都有惯性,故A错误;
B.排球在脱离胳膊后的上升过程中,如果不考虑空气阻力,排球受到方向竖直向下的重力,故B错误;
C.排球在脱离胳膊后的上升过程中,克服重力做功,位置升高,重力势能逐渐增加,故C错误;
D.排球在脱离胳膊后的上升过程中,受重力作用,速度逐渐减小,动能逐渐减小,故D正确。
故选D。
6.(2021·广西南宁市)在投篮时,下列分析正确的是()。
A.篮球离手后,手还对篮球做功;
B.篮球离手后,上升过程机械能变大;
C.手对篮球施力,球才向篮筐运动,说明力是维持物体运动的原因;
D.假如正在上升的篮球所受的力全部消失,它将做匀速直线运动
【答案】D。
【解析】A.做功的两个必要条件是:
有力作用在物体上,物体在力的方向上移动了一端距离,篮球离手后,手没有对篮球施加力的作用,手不再对篮球做功,故A错误;
B.篮球离手后,高度变大,速度减小,重力势能增大,动能减小,篮球上升过程中,没有其它力对篮球做功,机械能是动能和势能之和,篮球的机械能不变,故B错误;
C.手对篮球施力,球才向篮筐运动,说明力可以改变物体的运动状态,不能说明力是维持物体运动的原因,故C错误;
D.根据牛顿第一定律,假如正在上升的篮球所受的力全部消失,它将保持原来的运动状态不变,将一直做匀速直线运动,故D正确。
故选D。
7.(2021·湖南怀化市)运动员投出的铅球在下落过程中,下列说法正确的是()
A.动能增加B.重力势能增加
C.动能转化为重力势能D.机械能增加
【答案】A。
【解析】A.运动员投出的铅球在下落过程中,高度降低,速度变大,故动能变大,故A正确;
B.高度降低,故重力势能减小,故B错误;
C.重力势能减小,动能增大,故是重力势能转化为动能,故C错误;
D.由于有阻力做功,故机械能减小,故D错误。
故选A。
8.(2021·江苏苏州市)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
,
的机械能增大;
B.钩码落地前
,
的机械能增大;
C.钩码落地后
,
的机械能不变;
D.钩码落地后
,
的机械能减小
【答案】B。
【解析】物块P、物块Q和钩码在同一根绳上,运动情况相同,把钩码和物块P看成一个整体,这个整体和物块Q所受的合力大小相等,则
所以绳上的拉力为
,物块P和Q合力方向和运动方向一致,所以机械能增大。
故选B。
9.(2021·浙江衢州市)如图所示,物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。
物块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是()。
A.
B.
C.
D.
【答案】B。
【解析】A.物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动,路程与时间成正比,图像应为正比例函数,故A错误;
B.物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动,速度不变,动能不变,故B正确;
C.物块在斜面的位置逐渐升高,重力势能随时间的增加而增大,故C错误;
D.运动过程中,物块动能不变,重力势能增加,则机械能增加,故D错误。
故选B。
28.(2021·江苏中考真题)如图是足球落地后又弹起的示意图分析可知,足球()。
A.在B点时受力平衡;
B.在A、D两点动能可能相等;
C.在C点时,若所受力全部消失,其运动状态将不断改变;
D.在运动过程中,只存在动能和势能的相互转化
【答案】B。
【解析】A.B点只受重力,不平衡,故A不符合题意;
B.运动过程中有空气阻力,所以AD速度可能相同,动能可能相同,故B符合题意;
C.在C点时,若所受力全部消失,其运动状态将不变,故C不符合题意;
D.在运动过程中,机械能不守恒,不可能只存在动能和势能的相互转化,故D不符合题意。
故选B。
10.(2021·四川凉山彝族自治州)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分两次抛出,初速度相等,小球第一次落地速度为v1,小球第二次落地速度为v2,不计空气阻力,比较v1和v2的大小,正确的是()。
A.v1=v2B.v1<v2C.v1>v2D.无法比较
【答案】A。
【解析】两次小球的初速度相同,离地面高度相同,由机械能守恒可知,落地速度大小相同。
11.(2021·湖北武汉市)如图所示,运动员迎着飞来的足球奔跑,腾空跃起将足球顶出。
考虑空气阻力的影响,下列说法正确的是()。
A.运动员在跑步阶段运动状态不变,在腾空阶段运动状态改变;
B.足球与运动员相互作用的过程中,足球的弹性势能逐渐增大;
C.足球从被顶出至刚落地的过程中,足球机械能减小,内能增大;
D.足球对运动员的作用力与运动员对地面的作用力是一对平衡力
【答案】C。
【解析】A.运动员在跑步阶段不一定匀速,所以运动状态可能改变,故A错误;
B.足球与运动员相互作用的过程中,弹性势能先增大后减小,故B错误;
C.足球从被顶出至刚落地的过程中,有空气阻力,部分机械能转化为内能,所以机械能减小,内能增大,故C正确;
D.足球对运动员的作用力与运动员对地面的作用力不在同一物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选C。
12.(2021·山东潍坊市)将球斜向上抛出,球的运动轨迹如图所示,a、b、c、d为轨迹上的点,其中a、c两点高度相同,不计空气阻力,则篮球在()。
A.a、c两点的动能相等B.a点的机械能比d点机械能大
C.a点动能比d点动能大D.b点的动能最大
【答案】A。
【解析】AB.不计空气阻力,机械能守恒,a、c两点高度相同,重力势能相同,动能相同,故A符合题意,B不符合题意;
C.a比d高,a重力势能大,机械能守恒,所以d动能大,故C不符合题意;
D.b点最高,重力势能最大,动能最小,故D不符合题意。
故选A。
13.(2021·浙江温州市)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
【答案】B。
【解析】若不计一切机械能损耗,番茄从开始下落至刚好浸没时,番茄具有一定的速度,具有一定的动能,所有减少的势能一部分转化为动能,另一部分转化为所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能,所以番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和。
故选B。
14.(2021·四川泸州市)2用手臂将排球垫向墙壁,反弹回来后又重复垫球,如图所示为垫球过程示意图。
下列说法中正确的是()。
A.垫排球时,排球离开手臂上升过程中,手臂依然在对排球做功;
B.排球从墙壁弹回手臂过程中,重力势能越来越大;
C.排球撞击墙壁后反弹回来,说明力可以改变物体的运动状态;
D.手臂垫球时,手对球的力大于球对手的力
【答案】C。
【解析】A.排球离开手臂后,没受到手臂的作用力,那么排球上升过程中,手臂对排球不做功,故A错误;
B.排球从墙壁弹回的过程中,质量不变,但高度变小,所以重力势能越来越小,故B错误;
C.排球撞击墙壁后,被弹回,是因为受到力的作用,这说明力可以改变物体的运动状态,故C正确;
D.垫球时,手对球的力和球对手的力是一对相互作用力,大小应相等,故D错误。
故选C。
16.(2021·安徽中考真题)图示为游乐场中在竖直面内转动的摩天轮,小红乘坐该摩天轮时速度大小不变,则她从最低点上升到最高点的过程中()。
A.动能减少B.重力势能不变C.机械能增大D.机械能不变
【答案】C。
【解析】A.小红的质量不变,乘坐该摩天轮时速度大小不变,则她从最低点上升到最高点的过程中动能不变,故A不符合题意;
B.小红的质量不变,她从最低点上升到最高点的过程中高度升高,则重力势能变大,故B不符合题意;
CD.机械能等于动能与势能之和,从最低点上升到最高点的过程中,小红的动能不变,重力势能变大,则机械能变大,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
17.(2021·山东潍坊市)无人机从悬停到竖直下落至地面的v—t图象,如图所示,则无人机()。
A.在0-1s内不受力B.在1-3s内的重力势能增加
C.在3-6s内下落了12mD.在6-7s内做减速运动
【答案】CD。
【解析】A.此时无人机悬停,受平衡力,故A不符合题意;
B.在1~3s内加速下落,高度降低,重力势能减小,故B不符合题意;
C.在3~6s内下落距离为
故C符合题意;
D.如图,在6~7s内做减速运动,故D符合题意。
故选CD。
18.(2021·江苏中考真题)如图所示,小球从斜面上由静止滚下,最后停在粗糙水平面上的B点处。
小球滚下过程中能转化为动能。
从A点到B点的运动过程中,小球的速度(填“变大”“变小”或“不变”),原因是小球受到粗糙水平面对它的力。
【答案】重力势;变小;阻力(摩擦力)。
【解析】[1]小球滚下过程中,高度降低、速度增大,重力势能减小、动能增大,将重力势能转化为动能。
[2][3]水平面是粗糙的,小球从A点到B点的运动过程中,由于受到水平面的阻力作用,小球的速度会减小。
19.(2021·贵州中考真题)如图所示,小球从A点摆到C点的过程中,不计空气阻
力,能会先减小后增大;机械能总和(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】重力势能;不变。
【解析】[1]从A点摆到C点的过程中,高度先减小后增大,重力势能与高度有关,因此重力势能先减小后增大。
[2]不计空气阻力,只有动能与重力势能间相互转化,机械能守恒,机械能总和保持不变。
20.(2021·四川攀枝花市)如图所示为游乐园过山车的轨道示意图,过山车从高处加速滑下的过程中,轨道对车的支持力(选填“不”或“要”)做功,过山车重力势
能(选填“增加”、“减少”或“不变”)。
【答案】不;减小。
【解析】[1]过山车从高处加速滑下的过程中,受到的支持力的方向和运动方向垂直,没有在支持力的方向上通过距离,所以支持力不做功。
[2]过山车从高处加速滑下的过程中,质量不变,高度减小,所以重力势能减小。
21.(2021·湖南郴州市)物体在空气中运动时受到的阻力与物体的外形、体积和运动速度有关。
现用根不可伸长的轻绳将体积相同、重力不同的A、B两球连在一起,A球重4N、B球重5N。
在两球匀速竖直下落的过程中,机械能(选填“增大”、“减小”或“不变”),轻绳的拉力是N。
【答案】减小;0.5
【解析】[1]两球匀速竖直下落的过程中,质量不变,速度不变,所以动能不变;但物体所处高度变小,重力势能减小,所以机械能减小。
[2]两小球体积相同、运动的速度也相同,所以两小球受到的阻力相同。
对A球进行受力分析,A球受竖直向下的重力GA,竖直向下的轻绳对小球A的拉力F拉以及竖直向上的空气阻力f,B球受竖直向下的重力GB,竖直向上的轻绳对小球B的拉力F拉以及竖直向上的空气阻力f,对A球而言
对B球而言
所以
即
;解得
。
22.(2021·江苏泰州市)2021年5月29日,搭载着天舟二号货运飞船的长征七号遥三运载火箭,在我国文昌航天发射场成功升空,在火箭发射升空过程中,火箭的动能将(选填“变大”、“变小”或“不变”);若以地面为参照物,该火箭是的
【答案】变大;运动。
【解析】[1]火箭发射升空的过程中,加速向上运动,速度变大,所以动能增大。
[2]若以地面为参照物,该火箭位置改变,是运动的。
23.(2021·湖北宜昌市)如图是彩虹滑道,小东和小红从顶端滑到底端的过程中,重力势能,机械能。
(选填“增大”、“减小”或“不变”)
【答案】减小;减小。
【解析】[1]小东和小红从顶端滑到底端的过程中高度减小,重力势能减小。
[2]下滑过程中,速度越来越快,一部分重力势能转化为动能;由于滑板与滑道之间有摩擦,克服摩擦还要做功,一部分机械能转化为内能,故机械能减小。
24.(2021·湖北中考真题)几个同学在玩荡秋千时,感到秋千往返摆动的时间是有规律的。
于是对“哪些因素影响秋千往返摆动的时间”提出下列猜想∶
(1)可能与秋千的摆长l有关;
(2)可能与人和秋千坐垫的总质量有关;(3)可能与秋千摆幅(摆动时人离开中心点B的最大距离)有关。
于是进行了如图实验,将细绳一端固定在O点,另一端拴一小球制成一个摆,让小球自由往返摆动,记录数据如下表。
实验序号
摆长1/m
摆球质量/g
摆幅/m
摆球往返摆动一次的时间/s
1
0.7
20
0.05
1.7
2
1.0
20
0.08
2.0
3
1.0
30
0.05
2.0
4
1.0
30
0.08
2.0
5
1.3
20
0.05
2.3
请回答下列问题∶
(1)实验序号3、4探究的是摆往返摆动一次的时间跟(选填“摆长”“摆球质量”或“摆幅”的关系;
(2)从本次实验可以得到的结论是∶摆往返摆动一次的时间由决定;
(3)本实验用到的科学研究方法是
(4)摆钟是利用本实验的原理制成的。
某一摆钟变慢了,要调准它,应将摆钟的摆长调(选填“长”或“短”)。
【答案】摆幅;摆长;控制变量法;短。
【解析】
(1)[1]实验序号3、4摆长相同,摆球的质量相同,摆幅不同,探究的是摆往返摆动一次的时间跟摆幅的关系。
(2)[2]由2、3次试验可知,摆球往返摆动一次的时间与摆球的质量无关,由3、4次试验可知,摆球往返摆动一次的时间与摆球的摆幅无关,由1、5两次实验可知,摆球往返摆动一次的时间与摆球的摆长有关,从本次实验可以得到的结论是∶摆往返摆动一次的时间由摆长决定。
(3)[3]本实验用到的科学研究方法是:
控制变量法,控制其它量相同,只改变其中的一个量。
(4)[4]摆钟是利用本实验的原理制成的,根据摆往返摆动一次的时间由摆长决定,摆长越长,往返摆动一次的时间越长;某一摆钟变慢了,要调准它,应将摆钟的摆长调短。
25.(2021·湖北中考真题)如图所示是“探究物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验装置。
(1)实验中,让同一个钢球从斜面上的不同高度由静止自由滚下,是为了探究钢球动能的大小与的关系;
(2)本实验是通过比较木块被撞击后来比较钢球动能大小;
(3)小明猜想,如果水平面是光滑的,木块被撞击后将会
【答案】速度;移动距离;做匀速直线运动。
【解析】
(1)[1]实验中,让同一个钢球从斜面上的不同高度由静止自由滚下,保证钢球的质量相等,钢球从斜面上的不同高度由静止自由滚下,改变的是钢球到达水平面的速度,故这一操作步骤为了探究钢球动能的大小与速度的关系。
(2)[2]本实验利用转换的方法,通过比较木块被撞击后移动距离来比较钢球动能大小,木块被撞击后移动距离越远,表明钢球具有的动能越大。
(3)[3]根据牛顿第一定律,物体不受力时,将保持原来的运动状态不变,如果水平面是光滑的,木块被撞击后将会做匀速直线运动。
26.(2021·内蒙古中考真题)学习动能知识后,小亦同学用如图所示装置模拟汽车超速带来的安全隐患,甲、乙两图中的小车、斜面、木板、木块均完全相同。
(1)实验中,通过比较小车推动木块距离的远近来判断小车动能的大小,这种研究方法叫法。
(2)由图中实验现象得到的结论是
【答案】转换;在质量一定时,物体的速度越大,动能越大,安全隐患越大。
【解析】[1]研究物体的动能大小与哪些因素有关,动能大小不易直接体现,所以通过小车对木块做功的多少来体现小车的动能大小,即通过比较小车推动木块距离的远近来判断小车动能的大小,这种研究方法叫转换法。
[2]两小车质量相同,乙图中小车由静止下滑的高度较大,运动到水平面时的速度也较大,乙图中小车推动木块通过的距离较远,所以乙图中小车的动能也较大,故由图中实验现象得到的结论是:
在质量一定时,物体的速度越大,动能越大,安全隐患越大。
27.(2021·天津中考真题)兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关,于是他们进行了如下探究:
(提出问题)汽车的动能大小跟什么因素有关?
(猜想假设)由“十次车祸九次快”可猜想:
汽车的动能可能跟有关;
由“安全驾驶莫超载”可猜想:
汽车的动能可能跟有关。
(进行实验)他们做了如图所示的三次实验:
用金属球模拟汽车,让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下,碰到水平面上的物块,将物块撞出一段距离。
物块被撞得越远,说明金属球到达水平面时的动能就越
(分析论证)分析甲、丙两图的实验现象,可以初步得到的结论是:
(实践应用)用甲、乙两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车(选填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。
【答案】速度;质量;大;质量相同时,汽车(物体)的速度越大,动能越大;超载。
【解析】[1]“十次车祸九次快”是速度快容易车祸,所以汽车的动能可能跟速度有关。
[2]“安全驾驶莫超载”是超载质量大容易车祸,所以汽车的动能可能跟质量有关。
[3]物块被撞得越远,球对物块做功越多,金属球到达水平面时的动能就越大。
[4]分析甲、丙两图的实验现象,质量一样,球位置越高,到水平面速度越大,物块运动越远,结论是质量相同时,物体的速度越大,动能越大。
[5]甲、乙两图的实验现象,高度一样,球质量大,物块运动远,说明速度一样时,质量越大,物体动能越大,故可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。
28.(2021·辽宁中考真题)趣味蹦床可以有效锻炼小朋友的平衡能力。
如图所示,小华离开蹦床上升过程中,经过A点(动能为E1)后到达最高点B,从B点下落时,再次经过A点(动能为E2)。
不计空气阻力,请回答:
(1)从A上升到B的过程中,小华的重力势能如何变化?
(2)E1和E2的大小关系,并说明判断依据。
【答案】
(1)变大;
(2)
,依据见解析。
【解析】
(1)从A上升到B的过程中,小华的质量不变,高度升高,则重力势能增大。
(2)不计空气阻力,则机械能没有损耗,即机械能守恒,总量不变。
因为两次经过A点的重力势能相等,机械能总量不变,故两次动能相等,即E1=E2。
29.(2021·黑龙江中考真题)许多同学玩过有趣的蹦床游戏,当人从空中最高点下落至刚接触蹦床的过程中,人的动能和势能是如何转化的?
人从接触蹦床到下落至最低点的过程中,人的动能、重力势能和蹦床的弹性势能都如何变化?
(不计空气阻力)
【答案】势能转化为动能;动能和重力势能减小、蹦床的弹性势能增大。
【解析】
(1)人从空中最高点下落至刚接触蹦床的过程中,人的质量不变,高度降低,速度变大,人的势能减小,动能增大,势能转化为动能。
(2)人从接触蹦床到下落至最低点的过程中,人的质量不变,高度降低,速度变小,人的势能减小,动能减小。
蹦床的弹性形变变大,弹性势能增大。
30.(2021·河北中考真题)关于撑竿跳高运动涉及的物理知识,回答下列问题
(1)问题:
运动员对竿的力的作用效果是什么?
回答:
(2)请从机械能角度提出一个问题并回答。
问题:
?
回答:
【答案】力可以使物体发生形变;见解析;见解析。
【详解】
(1)[1]由图可知,竿变弯,说明力可以使物体发生形变。
(2)[2][3]问题:
运动员从最低点到最高点动能和重力势能如何转化?
回答:
动能转化为重力势能。
31.(2021·湖北荆州市)体育课上,小明