动能和势能、机械能及其转化（原卷版） -2025年中考物理考点专练（知识清单＋基础＋拔高）

专题16动能和势能'机械能及其转化

富知识话单

考点1动能、势能和机械能

要点

概念特点决定大小的因素共同特点

物体由于________而具有一切运动的物体

动能质量、速度

的能量都具有动能

物体由于被一切被举高的物

重力

________而具有体都具有重力势质量、高度具有能的物体都

势能

的能量能能够做功

势能

物体由于发生弹一切发生弹性形

弹性

性形变而具有的变的物体均具有形变程度、材料

势能

能量弹性势能

(1)能量表示物，本做功本领大小的物理量；能量可以

一个物体能够

用能够做功的多少'来衡量；

机械________,我们

能量

一个物体“能，够做功”并不是一定“要做功”，也不

能就说这个物体具(2)

是“正在做功”或“E三经做功如：山上静止的石头具有

有________O

能量，但它没有他〔功，也不一定要做功。

考点2机械能守恒及其转化

机械能间无外力作用速度增大速度减小

高度减小弹性形变增大

重力势能＜--------^动能动能＜------------士弹性势能

高度增大弹性形变减小

的转化下能的转化速度菠小速度塔大

如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会

机械能守恒

变化，但机械能的总和保持不变

I?亥虹破

实验1动能的大小与什么因素有关

1.实验器材：木球、铁球（与木球体积相同）、、O

2.实验方法：和=

3.实验现象：

（1）同一铁球从不同高度滚下，高度越高，到达水平面的速度，撞得木块运动的

距离越远。

（2）木球与铁球从同一高度滚下，到达水平面的速度,铁球撞得木块运动得远。

4.实验结论：物体的动能与物体的质量和速度有关，质量,速度,物体

具有的动能就越大。

5.问题探究：

（1）在实验中，铁球动能的大小是如何显示的？

（2）在实验中，为什么让不同的小球从斜面的同一位置释放?

（3）在实验中，为什么让同一小球从斜面的不同位置释放?

（4）在实验中，应注意什么问题?

基础检测（限时30min）

1.在飞机水平匀速飞行，并不断空投物资的过程中，飞机的：（）

A.动能不变，重力势能减小B.动能减小，重力势能增大

C.动能和重力势能都减小D.动能和重力势能都增大

2.科技兴农赋能乡村振兴，如图所示，农业工作人员正在使用无人机给农作物喷洒农药。

无人机在某一高度沿水平方向匀速飞行喷洒农药的过程中，无人机的（）

A.动能变大B.重力势能变大

C.动能变小D.重力势能不变

3.据统计，今年国庆节期间，有“天下一绝”、“世界梯田原乡”之称的龙胜龙脊梯田景区接

待国内外游客12.15万人次。图为游客乘坐缆车观赏梯田的情景，当游客乘坐缆车匀速上

升时，关于缆车的能量变化，下列说法正确的是（）

A.动能不变，势能增大，机械能增大

B.动能增大，势能减小，机械能不变

C.动能增大，势能不变，机械能增大

D.动能减小，势能增大，机械能不变

4.踢犍子是一项常见的健身运动，课间，同学们一起踢毯子锻炼身体，踢出去的毯子在向

上运动的过程中（）

A.毯子的重力势能增大B.毯子的运动状态不变

C.毯子受到惯性的作用D.毯子的机械能不变

5.飞机把救灾物资运往地震灾区，到达灾区后飞机做水平匀速飞行，在物资空投的过程

中，飞机的动能将，飞机的重力势能将。（均选填“增大”、“不变”或“减小”）

6.10月19日，“奔跑吧•少年”2024年陕西省青少年体育俱乐部射箭联赛总决赛在礼泉县

袁家村举行。如图所示，用力将弓拉弯，此时的弓具有能，松手后箭被射出，射

出的箭在空中下落的过程中，重力势能主要转化为能，箭的机械能

（选填“增大”“减小"或‘不变”）。

7.2024年4月30日，太空“出差”半年的神舟十七号乘组汤洪波、唐胜杰、江新林成功返

回地球家园。返回舱在减速降落过程中，表面温度高达到3000（以上，返回舱所受合力的

方向是向的，机械能（选填“增大”、“减小”、“不变”）。

8.2023年5月30日，长征二号F遥十六运载火箭搭载神舟十六号载人飞船成功发射（如

图）。火箭使用一种叫做偏二甲脱的液体燃料，是因为该燃料具有较大的，火箭加速

升空的过程其机械能将（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

9.如图用钢球、木块和带有斜槽的长木板来探究物体的动能与哪些因素有关。

（1）如图甲，钢球在滚下斜槽的过程中，它的能转化为动能，其动能大小是通过.

来反映的。

(2)通过探究，小明得知动能的大小与物体的质量和速度都有关，他从课外书上看到如图乙

所示的方案：用质量不同的两个钢球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。想要验证钢球的动能与质量的关系，图乙方案的操作

(选填“能”或“不能”)控制钢球的速度不变。

(3)如图丙所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高.

10.图甲中小车从N点出发，先后经过8、C、D、E点。图乙是小车在8、C、D、£点的

动能和重力势能大小的示意图，

(1)则小车的重力势能在点最大；

(2)8点重力势能的大小^点动能的大小，3点的速度。点的速度(选

填“大于,，“小于,，或“等于,,)；

(3)在这个过程中，小车的机械能是(选填“变化”或“不变”)的。

11.如图所示是正在航拍的无人机，利用遥控器可控制它运动和工作。无人机的最大上升

速度为5m/s,机身质量为1.5kg,求：

(1)无人机从地面飞到离地20m高处，至少要多长时间？

(2)无人机从20m高处降落到地面，重力做功是多少？

12.将一质量为0.5kg小球P从高度为4m,长为6m的斜面上，由静止下滑至水平面，小

球在下滑过程中，重力所做的功和克服摩擦力所做功之差等于小球P动能的变化量。（已

知动能表达式为求：

（1）小球到达水平面的速度为4m/s时的动能；

（2）小球P在整个下滑过程，克服摩擦力做的功。

拔局检测（限时30min）

13.如图是巴黎奥运会女子撑杆跳高决赛过程，下列有关说法不正确的是（）

A.撑杆时手握杆的上部，是利用力的作用效果与力的作用点有关

B.加速助跑阶段，运动员机械能增大

C.在撑杆恢复原状的过程中，撑杆的弹性势能不断变小

D.运动员运动到最高点时，受到平衡力作用，此瞬间她的动能为零

14.电动扫地车正沿斜坡向上匀速前进，并将地面上的垃圾吸入车内。此过程中，扫地车

整体的（）

A.动能变小，重力势能变大

B.动能不变，重力势能变大

C.机械能增大，电能转化为机械能

D.机械能不变，动能转化为重力势能

15.在2023年杭州亚运会滑板女子街式决赛中，年仅13岁的中国小将崔宸曦夺得金

牌.如图是U型滑台和运动员姿势的简化示意图.运动员在滑台甲处由静止自由下滑，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，不可能滑

到滑台丙处的是（

16.学校组织到游乐园秋游，小明玩了蹦极项目，如图所示，他从高处。点开始下落，

OA等于弹性绳的自由长度，在B点小明所受弹力恰好等于重力（蹦极过程视为在竖直方

向的运动），空气阻力忽略不计。下列判断正确的有（）

A.从。点到A点再到B点过程中小明动能先增大后减少

B.从4点到3点再到C点过程中小明的机械能不变

C.从C点到2点再到/点过程中小明的动能先增大后减少

D.从C点到A点再到。点过程中弹性绳的弹性势能一直变小

17.嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化如图所

示。。段返回器的动能（选填“变大”“不变”或“变小”，下同），8C段返回器的

机械能;期段返回器动能减少量_________（选填“大于”“等于”或“小于”）重力

势能的增加量。

18.如图甲是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，让同一小球从斜面的不

同高度由静止滚下，推动木块做功，目的是为了探究（小球/木块）动能的大小

与（高度/速度）的关系；换用质量不同的小球，从斜面的相同高度由静止滚下

到达水平面时它们的速度（相同/不同）。若小球在如图乙AOB所示光滑轨道

从/点由静止滑下，沿轨道AOB到达B点后离开轨道，不计空气阻力，离开B点后最

符合题意的运动轨迹是（a/b/c/d）o

19.如图甲是蹦极运动过程示意图，小文同学从。点开始下落，0/长度是弹性绳的自由

长度，在8点时他所受弹性绳弹力恰好等于自身重力，C点是下落到达的最低点。小文画

出了蹦极过程中自己的动能和弹性绳的弹性势能变化情况如图乙（不计空气阻力）。

(1)/8阶段小文受到弹性绳的拉力厂和自身重力G的大小关系是尸(填“大

于”“等于”或“小于”)G；

(2)图像中a曲线表示能的变化情况；

(3)图像中a曲线从打〜“过程中能量转化情况为：。

20.如图所示是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④

为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中，有以下

说法：

A.缓冲器的机械能守恒

B.摩擦力做功消耗机械能

C.垫板的动能全部转化为内能

D.弹簧的弹性势能全部转化为动能

从上面选项中选择正确说法,然后解释该结构工作的原理

21.为了探究物体的动能大小与哪些因素有关，小明设计了如下实验。实验中让钢球从斜

面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平

方向向右运动直至停止，其中为＞%,不考虑空气阻力。

T

(1)实验中通过观察来判断(选填“钢球”或“木块”)的动能大小；用来

研究超速安全隐患时，我们应选择两图所示实验来进行比较；若将甲、乙两图中

的木块均移走，并适当调节斜面倾角和钢球释放高度，(选填“能”或“不能”)研

究物体的动能大小与速度的关系；

(2)实验中钢球碰撞木块后继续向前运动一段距离，则开始时钢球的重力势能

(选填或“=")木块克服摩擦力所做的功。若完成了图乙操作后，在做图丙所示的

实验时，木块滑出了水平木板，如果仅对图丙所示的实验进行改进，下列措施中可行的是—

(填写序号)；

A.换质量更大的木块B.降低钢球开始的高度

C.换质量大于叫的钢球D.换质量小于外的钢球

(3)小华还利用图丁来研究动能和势能相互转化，图中两个相同的光滑弧形槽，一个为凸

形，一个为凹形，A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为v,运动到槽的末端

速度也都为v,A小球通过凸形槽的时间为4,B小球通过凹形槽的时间为才2，则通过时间

较长的是小球(选填"A”或"B”)。

22.为了“探究弹性势能与哪些因素有关”，小明设计了如图甲所示的装置进行探究。

(1)将弹簧、正方体木块按照如图甲放置在粗糙的水平面上，弹簧左侧固定，手移动木块将

弹簧压缩不同程度后，松手释放木块，木块由静止向右运动，最终停下；分别测量出木块

移动的距离与。实验中，弹簧的能转化为木块的能，最终转化为

能。

实验中，小明又发现在水平桌面上运动的木块离开桌面后，会沿着曲线运动并最终到地面

上。物体离开桌面后在水平方向运动的距离与哪些因素有关呢？他提出以下三个猜想：

猜想1：与物体离开桌面时的速度有关;

猜想2：与物体的质量有关：

猜想3：与物体离地面的高度有关

(2)为此，小明设计如图乙所示的实验装置，弹簧一端固定，用小球实验。为了验证猜想1

是否正确，小明进行如下实验：保持不变，将弹簧压缩到不同的长度，比较小球

离开桌面后，在水平方向运动的距离s。最终证明猜想1是正确的。

(3)小明接下来想探究猜想2,用不同质量的小球将弹簧压缩相同的长度，由静止释放后，

比较小球水平运动的距离，然后得出结论。你认为小明的方案存在的问题

是,请你为小明设计一个正确的方案：o

(4)小明添加测速仪，进行了正确的实验，并记录数据如下：

水平飞行距离

序号质量m/g速度v/cm,sT离地高度HIcm

s/cm

1552010

21052010

31552010

42054515

52558020

630512525

750540

①有同学认为根据表格中的数据，无法得出物体离开桌面后在水平方向上运动的距离与物

体离地面高度的关系，你(选填“同意/不同意”)这个观点同意吗？请说出理

由O

②根据表格中的数据，在图丙作出图像。()

③表格中缺失的数据应该是O

23.如图所示，圆柱体物体高为2m,底面积为200cm2,密度为2.5x1(Pkg/nR水的密度

为1.0xl03kg/m3,某人在河边通过图示滑轮装置(滑轮、绳子质量和摩擦均不计)将该物

体从水中以0.2m/s的速度匀速拉起，水面高度始终不变，人手中绳子能承受的最大拉力为

400N,g取10N/kg。某时刻，圆柱体下底面距离河面为5m；求：

(1)从此时算起，经过多长时间绳子将被拉断？

(2)在上述过程中，人所做的功是多少焦耳？

(3)已知一个物体重力势能的变化(△£>)等于该物体的重力(.mg)与该物体重心高度的

变化的乘积，公式为Mp=mgAh,试求上述过程中水的重力势能的变化为多少？

24.已知物体动能的表达式为4=；俏/，重力势能的表达式为2="2g〃，如图所示，高

为/z=0.8m的光滑斜面AB与均匀粗糙的水平面相连，将质量为m=200g的物体在/点由

静止开始下滑，经过8点进入水平面，最后静止在水平面的C点。已知物体在水平面上滑

行时所受摩擦力为其重力的0.2倍，物体在水平面上滑行时克服摩擦力所做的功等于其动

能的减小值，请计算：

(1)物体在/点时具有的重力势能是多少？

(2)物体到达5点时的速度是多少？

(3)物体在水平面上滑行时受到的摩擦力是多少？

(4)物体在水平面上滑行的距离是多少？

25.物理跨学科实践让同学们运用综合知识分析所涉及到的问题，培养解决问题的能力。

（1）汽车在上山时，它的重力势能（填“增大”或“不变”或“变小”）。该汽车的重量

约为1.53它从地面到80m高的山上用时2min,克服重力做功的功率____W,上山时，

由于汽车发动机功率不变，为保证安全，会降低速度行驶，当速度降低50%时，所获得的

牵引力为原来的倍；

（2）目前全球在轨卫星数量高达4000多颗，卫星在从远地点向近地点运行的过程中，它

的速度（填“变大”或“不变”或“变小”），为使卫星在预定航道上运行，备要足够的速

度平衡引力与离心力，所以在制造卫星时，（选填“需要”或“不需要”）考虑阻力对速

度的影响；

（3）黑胶唱片深受音乐发烧友的喜爱。唱片声音是由物体产生的，通过规律振动记

录下来，以便声音重现；如图，黑胶唱片上有超细的（选填“锯齿”或“光滑”）状轨

道。当唱针在里面滑动时，就会因为锯齿轨道而产生极细微的振动，而这些振动再经由唱

头内部的缝隙并磁铁产生电磁感应，将那些刻在轨道中的声音波纹转换为声音电磁讯号，

就像选填（“麦克风”或“扬声器”），最后经由功放把电磁声音讯号放大到能推动喇叭

的程度，最后我们就能听到声音啦！一张12寸黑胶唱片，最外圆轨道周长约100cm,最内

圆轨道周长约45cm,之间凹槽处为音轨，利用唱片机将唱针放在最外圈轨道上即可插放乐

曲，唱片视为匀速转动。在听唱片时，若唱针走完整个音轨厚度一半时，所用时间为

30min,那么唱针走完剩余轨道所需要的时间约为min（保留整数）。（选填“5”或

“10"或"15”或"20”)

唱针尖端

强迷你磁铁

唱针在音轨中

因为轨道形状两采都是

而左右摆动

线圈一唱针尖端

音蟾

左右摆动的唱针带动迷你磁铁摆动

与两边的线圈产生电磁感应

将唱片音轨的形状

化为声音类比电子讯号