新人教版九年级全一册册初中物理期末复习全册真题专项训练

分类特训十二机械能和内能

考点1机械能及其转化

（2分）（2019•成都）如图所示的情景中，关于能量的说法正确的是（）

A.水力发电，将电能转化为机械能

B.在空中飞行的C919,只具有重力势能

C.张弓待发，弓静止，所以没有能量

D.过山车冲上高处的过程中，重力势能增加

【分析】（1）水力发电，将机械能转化为电能；（2）机械能包括动能和势能，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，弹性势能的影响因素是弹

性形变的程度。

【解析】水力发电，将水的机械能转化为电能，故A错误；在空中飞行的C919,由于

是运动的，所以具有动能，由于在空中，所以还具有重力势能，故B错误；张弓待

发，弓静止，但发生了弹性形变，所以弓具有弹性势能，故C错误；过山车冲上高处

的过程中，速度减小，高度增加，所以重力势能增加，故D正确。

【答案】D。

（3分）（2019•黄石）专业蹦床运动逐渐进入大众生活，下列对蹦床运动的表述错误的是

)

A.下落到蹦床前运动员的重力势能转化为动能

B.运动员下降到最低点时，蹦床的弹性势能最大

C.运动员想弹得更高，就要在蹦床上发力，消耗体能

D.若运动员不发力，会一直运动下去，因为能量是守恒的

【分析】（1）判断是哪种能量转化成了另一种能量的标准是：减小的转化为增多的。

（2）弹性势能的大小与弹簧的形变程度有关；（3）根据能量守恒分析解答；（4）不

计空气阻力时，机械能没有转化为内能，机械能守恒。

【解析】下落到蹦床前运动员的质量不变，高度降低，速度变大，故重力势能减少，动

能增加，是重力势能转化为动能。故A正确；运动员下降到最低点时，蹦床的形变程

度最大，所以弹性势能最大。故B正确；运动员在运动过程中需要克服空气阻力做

功，一部分机械能会转化为人的内能，所以越跳越低。想弹得更高，就要增加蹦床的弹

性势能，而蹦床的弹性势能是通过消耗人体的能量来获得的。故C正确；从整个系统

来说能力是守恒的。但运动员在运动过程中需要克服空气阻力做功，一部分机械能会转

化为人的内能，所以若运动员不发力，不会一直运动下去。故D错误。

【答案】D。

（2分）（2019•黑龙江）2019年3月10日凌晨，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙

运载火箭，成功将“中星6C”卫星发射升空，在卫星加速升空的过程中，关于卫星的

能量分析，下列说法正确的是（）

A.动能增加，势能不变B.动能不变，势能增加

C.机械能总量不变D.机械能总量增加

【分析】从动能和重力势能大小的影响因素进行判断。（1）动能大小跟质量、速度有

关。质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大。（2）势

能大小跟质量、被举得高度有关。被举得高度一定时，质量越大，势能越大；质量一定

时，高度越高，势能越大。（3）机械能等于动能和势能的总和。

【解析】在卫星加速升空的过程中，其质量不变，速度增大，动能增大，高度增大，势

能增大；卫星在升空过程中没有发生弹性形变，因机械能等于动能和势能之和，所以卫

星的机械能总量增加。

【答案】D。

（2分）（2019•郴州）一架飞机在高空中水平匀速飞行，向灾区投放救灾物资。该飞机在

此过程中（）

A.动能不变B.动能减小

C.重力势能不变D.重力势能增大

【分析】从动能和重力势能大小的影响因素进行考虑。动能大小跟质量和速度有关，质

量一定时，速度越大，动能越大；在速度一定时，质量越大，动能越大。重力势能跟质

量和高度有关。质量一定时，高度越高，重力势能越大，在高度一定时，质量越大，重

力势能越大。

【解析】一架飞机在高空中水平匀速飞行，高度不变、速度不变，向灾区投放救灾物资

时，飞机的质量减小，所以飞机的动能和重力势能都减小。

【答案】Bo

（4分）（2019•台州）立定跳远时的动作分解如图，在此过程中运动员（）

A.上升时，动能减小，势能减小

B.上升时，动能增大，势能增大

C.下落时，势能增大，动能减小

D.下落时，势能减小，动能增大

【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。

【解析】运动员上升时，质量不变，速度变小，高度变大，故动能减小，势能增大；运

动员下落时，质量不变，速度变大，高度变小，故动能增大，势能减小。故ABC错

误，D正确。

【答案】D。

（3分）（2019•长沙）下列有关机械能及其转化的说法正确的是（)

A.弯弓射箭，箭的动能转化为弓的弹性势能

B.拦河大坝使上游的水位升高，提高了水的重力势能

C.蹦床运动员从高处落下，其动能转化为重力势能

D.人造卫星从近地点飞向远地点时势能减小，动能增大

【分析】动能大小的影响因素：质量和速度。质量越大，速度越大，动能越大。重力势

能大小的影响因素：质量和高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。弹性势能的影

响因素是物体弹性形变的程度。

【解析】弯弓射箭，弓的弹性势能转化为箭的动能，故A错误；拦河大坝使上游的水

位升高，水量增大，提高了水的重力势能，故B正确；蹦床运动员从高处落下，其重

力势能转化为动能，故C错误；人造卫星从近地点飞向远地点时，速度减小，相对高

度增加，则动能减小，势能增大，故D错误。

【答案】B»

（2分）（2019•泰安）如图所示，粗糙程度相同的斜面与水平面在a点相连，弹簧左端固

定在竖直墙壁上，弹簧处于自由状态时右端在b点，小物块从斜面的c点由静止自由滑

下，与弹簧碰撞后又返回到斜面上，最高到达d点。下列说法正确的是（）

h

A.弹簧被压缩到最短时，弹性势能最小

B.小物块从c向a运动的过程中，重力势能减小

C.小物块从b向a运动的过程中，动能增加

D.小物块在整个运动过程中，机械能守恒

【分析】影响动能大小的因素：质量、速度，质量越大，速度越大，动能越大；影响重

力势能大小的因素：质量、高度，即物体的质量越大，高度越高，其重力势能越大；弹

性势能的影响因素：弹性形变的大小，动能和势能统称机械能，三者之间可以相互转

化；三种能量可以相互转化，在存在摩擦的情况下，其机械能不守恒。

【解析】弹簧被压缩到最短时，其形变程度最大，所以弹簧的弹性势能最大，故A错

误；小物块从c向a运动的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，故B正确；

小物块从b向a运动的过程中，物块不再受到弹力，由于受到摩擦力的作用，其速度会

逐渐减小，所以其动能会减小，故C错误；小物块在整个运动过程中，由于摩擦力的

作用，其机械能总量会减少，即机械能不守恒，故D错误。

【答案】B。

（2019•安徽）如图所示,在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定，右端连接一金属小球,0点

是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置,然后释放小球，小球就在AB间做

往复运动（已知AO=OB）,小球从A位置运动到B位置的过程中，下列判断正确的是

第12题图

A.小球的动能不断增加

B.弹簧的弹性势能不断减少

C.小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等

D.在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变

【答案】D

【解析】小球从A位置运动到B位置的过程中，质量不变，速度先增加后减少，小球的动能先

增加后减少,A项错误;小球从A位置运动到B位置,形变量先减小后增大，所以弹簧的弹性势

能先减少后增加,B项错误;小球运动到O点时，动能最大，但此时弹簧恢复到原长，形变量为0,

弹性势能为0,所以动能和弹性势能不相等,C项错误;由于水平台面光滑，小球和弹簧都不受

摩擦力，对小球和弹簧组成的系统而言,只有弹力做功，或只有小球的动能和弹簧的弹性势能

发生转化,所以系统机械能守恒，所以在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不

变,D项正确。

（2019•深圳）如图，弧形轨道外段光滑，次段粗糙，小球从“点经最低点〃运动至

c点。下列分析正确的是（）

A.从。到6的过程中，小球动能转化为重力势能O

B.经过〃点时，小球动能最大

C.从〃至（Jc的过程中，小球动能增大\

D.从。到c的过程中，小球机械能守恒\

【答案】B；

【解析】从a到b的过程中，小球高度降低，重力势能转化为动能，故A选项不符合

题意；B选项，小球从«运动到动能增大；从b运动到c动能减小，则在b点处小

球动能最大，故B选项符合题意；小球从b到c的过程中，高度增加，同时克服摩擦

力做功，速度减小，则小球的动能减小，故C选项不符合题意；儿段弧形轨道粗糙，

因此小球在秘段运动时会克服摩擦力做功，会有一部分机械能转化为内能,则机械能

会减小，故D选项不符合题意；故答案选择B.

（2分）（2019•邵阳）电动自行车、电动摩托车、电动汽车、电动公交车等已广泛应用于

现代生活中，它们都是利用电动机来工作的，电动机工作过程中能量转化情况主要是

（）

A.电能转化成热能B.电能转化成机械能

C.机械能转化成电能D.太阳能转化成机械能

【分析】在做能量的转化这种题时，我们要注意分析哪种能量增加了，哪种能量减少，

因为总是减少的这种能量转化为增加的那种能量。

【解析】电动机工作过程中，消耗了电能，将其转化为机械能，故B正确。

【答案】Bo

（2019•哈尔滨）

24.下列现象中，电能转化为机械能的是（）

'.18%对地域作用R.逋电，体武件I：.D.照应现缺

答案：A

解析:

A,磁场对电流的作用,表明电能可以转化为机械能,故A正确.

B.通电导体具有磁性,是奥斯特实验的结论,电沆的磁效应,故B错误.

C,声信息转换成电信息，是电磁感应现象,机械能转化成电能,故C错误.

。电磁感应现象,是机械能转化成电能,故D错误.

（3分）（2019•宜宾）用轻绳将小球系好后，固定在天花板上，做成一个摆，如图所

示，小球在a、c之间往返运动，不计空气阻力，对小球从a点向右摆动到c点的过程,

下列说法中正确的是（）

0

6

A.小球的运动状态没有发生变化

B.小球所受重力的方向总是竖直向下的

C.小球的动能先减小后增大

D.小球的机械能不守恒

【分析】（1）速度大小变化或运动方向变化都是运动状态变化。（2）不管物体怎样运

动，重力的方向总是竖直向下的。（3）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。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。不计空气阻力时，机械能没有转化为内能，机械能守恒。

【解析】小球从a点向右摆动到c点的过程中，小球的运动速度和方向都发生变化，所

以小球的运动状态发生变化。故A错误；小球所受重力的方向总是竖直向下的。故B

正确；小球从a点向右摆动到c点的过程中，小球的质量不变，速度先变大后边小，故

小球的动能先增大后减小。故C错误；不计空气阻力，小球的机械能守恒。故D错

误。

【答案】B。

（3分）（2019•湘西州）跳伞运动员在空中匀速下落的过程中（）

A.重力势能减小B.动能增加

C.机械能增加D.机械能不变

【分析】（1）动能的影响因素是物体的质量和速度，质量越大，速度越大，动能越

大：（2）重力势能的影响因素是物体的质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能

越大；（3）动能和势能总称为机械能。

【解析】跳伞运动员在空中匀速下落的过程中，质量不变，匀速下落，所以动能不变；

下落高度减小，重力势能减小，因此机械能减小。

【答案】A,

（2分）（2019•泰州）如图，一个小球在地面上弹跳，下列分析错误是（)

oBD

oOo

oOO

oOo°o

ooo°C。

AcE

A.小球从A处到B处重力势能增大

B.小球从B处到C处动能增大

C.小球在B处比D处重力势能大

D.小球在A、C、E三处机械能总量相等

【分析】（1）动能大小跟质量、速度有关。质量一定时，速度越大，动能越大；速度

一定时，质量越大，动能越大。（2）重力势能大小跟质量、被举得高度有关。被举得

高度一定时，质量越大，重力势能越大；质量一定时，高度越高，重力势能越大。

（3）判断机械能的变化可以从机械能是否守恒判断。

【解析】小球从A处到B处，小球的质量不变，高度增加，重力势能增大，故A说法

正确。小球从B处到C处，小球的质量不变，速度增大，动能增大，故B说法正确。B

处和D处相比，小球的质量不变，B处高度大，则B处重力势能大，故C说法正确。

小球在运动过程中，小球和空气之间存在摩擦，机械能转化为内能，所以在A处机械

能最大，E处机械能最小，故D说法错误。

【答案】D.

（2019•长春）

8.2019年6月5H，我国航天完成苜次海上发射，用长征十一号运载火箭将七颗卫星

送入太空.火箭加速升空过程中，这七颗卫星的动能（）

A.变小B.不变C.变大D.无法判断

8.【答案】C

【解析】动能的大小与速度和质量有关，火箭加速升空的过程中，动能变大，故C选项

正确。

（2019•广州）如图2所示的摆设，正常运行时，小轮在支架上来回滚动，每次到达的最大

高度相同。小明发现摆设上有一电源，关掉电源后，小轮逐渐停下来（）

A.小轮滚动过程中没有力对其做功

B.正常运行时，小轮的速度一直不变

C.断电后小轮会停下，说明能量守恒定律不一定成立

D.正常运行时，小轮往返一次，摆设一定需要消耗电能

小轮

图2

【答案】D

【解析】A.小轮在滚动过程需要克服摩擦力做功，故A错误；B.正常运行时，小轮存

在重力势能与动能之间的转化，所以其速度是不断变化的，故B错误；C.断电后小轮会

停下，说明小轮的机械能转化成其它形式的能，在转化过程总的能量保持不变，所以能量

守恒定律一定是成立的，故C错误；D.小轮在往返过程需要克服摩擦力做功，从而使机

械能减少，但为了使小轮每次到达的最大高度相同，就要使小轮的机械能保持不变，则需

要提供另外一种能量来补偿减少的机械能，而这个另外的能量正是由电源提供的，因此小

轮往返一次，摆设一定需要消耗电能。故应选D。

（2分）（2019•临沂）下列过程，属于内能转化为机械能的是（）

B.电热水壶烧水

C.内燃机的做功冲程

D.向下压活塞引燃棉花

【分析】改变内能的方式有两种，做功和热传递。对物体做功，通常是机械能转化为内

能，物体对外做功，通常是内能转化为机械能。

【解析】小朋友从滑梯上滑下，身体与滑梯接触部分感觉发热，是摩擦做功，将机械能

转化为内能，不符合题意；电热水壶烧水时，电流做功，将电能转化为内能，不符合题

意；内燃机的做功冲程，是利用高温高压燃气做功，将内能转化为机械能，符合题意；

下压活塞时，活塞对封闭气体做功，机械能转化为内能，不符合题意。

【答案】Co

（2分）（2019•潍坊）无人机已被应用于诸多领域，如图所示是一款四翼无人机。在无人

机匀速上升过程中，对其分析正确的是（）

A.质量增加B.动能增加

C.重力势能增加D.机械能不变

【分析】从动能和重力势能大小的影响因素进行判断。（1）动能大小跟质量、速度有

关。质量一定时.，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大。（2）重

力势能大小跟质量、被举得高度有关。被举得高度一定时，质量越大，重力势能越大；

质量一定时，高度越高，重力势能越大。

【解析】无人机匀速上升过程中，无人机的质量不变，高度增大，重力势能增大；速度

不变，质量不变，其动能不变；无人机上升过程中，没有发生弹性形变，不具有弹性势

能，所以机械能等于重力势能与动能的总和，重力势能增大，动能不变，其机械能增

大。

【答案】C。

（2分）（2019•福建）踢犍子是一项有益的休育活动。如图，诞子某次被踢出后，竖直上

升经过某一位置时，健子的动能和重力势能分别为EKI和EPI下落经过同一位置时，健

子的动能和重力势能分别为EK2和EP2,则（）

A.EK2>EKIB.EK2<EKIC.EP2>EPID.EP2>EPI

【分析】动能的大小与质量、速度有关：重力势能的大小与高度、质量有关；健子在上

升、下落的过程中，由于存在摩擦，机械能是不守恒的，据此分析。

【解析】健子某次被踢出后，竖直上升经过某一位置时，毯子的动能和重力势能分别为

EKI和EPI；下落经过同一位置时，毯子的动能和重力势能分别为EK2和EP2,由于此时

的高度是相同的，质量也相同，故重力势能是相同的，即EPI=EP2；健子在上升、下

落的过程中，由于存在摩擦，机械能转化为内能，机械能减小，由于重力势能是相同

的，则EKI>EK2；故B正确，ACD错误。

【答案】Bo

（2分）（2019•宜昌）如图所示，过山车是一项惊险刺激的游戏项目，下列关于过山车的

机械能说法正确的是（）

A.刚开始过山车匀速被拉升时，机械能不变

B.过山车向下俯冲时，重力势能转化为动能

C.通过环形轨道最高点时，重力势能最大，动能为0

D.过山车在运行过程中机械能守恒

【分析】（1）重力势能的大小和物体的质量以及所处位置的高度有关，判断重力势能

是否改变，看它的质量和高度是否变化就可以了；动能的大小和物体的质量以及运动的

速度快慢有关，判断动能的大小看它的质量和运动快慢是否变化就可以了。（2）判断

是哪种能量转化成了另一种能量的标准是：减小的转化为增多的。（3）不计空气阻力

时，机械能没有转化为内能，机械能守恒。

【解析】刚开始过山车匀速被拉升时，质量不变，速度不变，高度增加，故动能不变，

重力势能变大，而机械能等于动能与重力势能之和，所以机械能变大，故A错误；过

山车向下俯冲时，质量不变，高度降低、速度变大，所以重力势能变小，动能变大，重

力势能转化为动能，故B正确；通过环形轨道最高点时，高度最大，重力势能最大，

但此时其在水平方向上速度不为零，此时动能不为零，故C错误；过山车在运行过程

中需要克服空气阻力和摩擦阻力做功，会有一部分机械能转化为内能，所以机械能变

小，即机械能不守恒，故D错误。

【答案】B。

（1分）（2019•泰安）古人“钻木取火”，摩擦生热，属于机械能转化为能。

【分析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消

耗的能量转化为得到的能量。

【解析】古人“钻木取火”是摩擦生热过程，消耗了机械能，使物体的内能增大，即机

械能转化为内能。

【答案】内。

（2分）（2019•无锡）如图所示，将钢锯条固定在桌面边缘，将棋子放在钢锯条的端部，

然后用手将锯条的端部压下一段距离，松手后，棋子会被弹起一定的高度，此过程中，

钢锯条的弹性势能转化为棋子的势能。增加钢锯条被下压的距离，发现棋子被弹

起的高度增加，实验表明，物体的越大，它的弹性势能越大。

【分析】动能大小的影响因素：质量和速度。质量越大，速度越大，动能越大。重力势

能大小的影响因素：质量和高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。弹性势能的影

响因素是物体弹性形变的程度。

【解析】松手后，棋子会被弹起一定的高度，此过程中，钢锯条的弹性势能最终转化为

棋子的重力势能。增加钢锯条被下压的距离，钢锯条形变更大，发现棋子被弹起的高度

增加，表明物体的弹性形变程度越大，它的弹性势能越大。

【答案】重力；弹性形变程度。

（2分）（2019•襄阳）倔强系数为12N/cm（弹簧每受到12N的力，长度就要变化1cm）

的一根弹簧自然悬挂时的长度为6cm,在它下面再悬挂一个48N的重物，由如图所示位

置静止放手，在下落过程中，当弹簧的长度在（填某一范围）时，物体的

重力势能和动能同时转化为弹性势能。物体在经历了一段时间的往复运动后最终停止下

来，则物体减小的重力势能最终转化为弹性势能和能。（上述过程没超出该弹簧的

弹性限度）

【分析】（1）物体在平衡位置到最低点时，物体的重力势能和动能转化为弹簧的弹性

势能。知道弹簧的倔强系数和弹簧受到的力，可以求出弹簧的伸长量，知道弹簧的原

长，就可以物体在平衡位置时弹簧的长度；再根据物体在最高点只具有重力势能，物体

运动到最低点，重力势能全部转化为弹簧的弹性势能，根据能量守恒求出弹簧伸长量，

求出物体在最低点时弹簧的伸长量，求出弹簧的长度。（2）物体下降时，质量不变，

高度减少，重力势能减小。物体的重力势能转化为弹簧的弹性势能。物体上下运动过程

中和空气之间存在摩擦，重力势能还转化为内能。

【解析】（1）弹簧自然悬挂时的长度为Lo=6cm,倔强系数为12N/cm,在它下面再悬

挂一个48N的重物，由如图所示位置静止放手，在下落过程中，当弹力（向上的拉

力）等于物重时，即F=kAL=G,则弹簧的伸长量△L=E=—=4cm,所以

k12N/cin

物体在平衡位置b时（即二力相等的位置），弹簧的长度为：L=Lo+AL=6cm+4cm=

10cm,物体从最高点a运动到平衡位置b的过程中，高度减小，速度增大，弹簧的形变

程度增大，所以重力势能减小，动能增大，弹性势能增大，即该过程中重力势能转化为

动能和弹性势能。物体从平衡位置b点运动到最低点c的过程中，高度减小，速度减

小，弹簧的形变程度增大，所以重力势能减小，动能减小，弹性势能增大，即该过程中

重力势能和动能转化为弹性势能。设物体在最低点c时为零势能点（c点也是物体动能

为0的位置），物体在a点放手时只具有重力势能，则整个过程中，物体在最高点a的

重力势能全部转化为c点时弹簧的弹性势能，所以由上面分析可得：mgh=lkA

2

L?①，因为物体下降的高度等于弹簧的最大伸长量，所以h=AL'（2）,②代入①化简

可得：mg=^kAL',即：48N=^X12N/cmXAL',所以，△L,=8cm,则弹簧在c点

22

的长度为L*=Lo+AL*=6cm+8cm=14cm,

宾

乳W6cm

a

审b

L1"»

i__lc

由此可知，在下落过程中，当弹簧的长度在10cm〜14cm时，物体的重力势能和动能同

时转化为弹性势能。（2）物体上下运动过程中和空气之间存在摩擦，所以重力势能还

会转化为内能，即物体减小的重力势能最终转化为弹性势能和内能。

【答案】10cm〜14cm；内。

（4分）（2019•衢州）2019年衢江抽水蓄能电站开建，其工作原理如图，用电低谷时（如

深夜），电站利用电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来；用电高峰时，再

利用上水库中的水发电。

（1）蓄能时，水被抽到上水库，此过程是将能转化为水的机械能。

（2）抽水蓄能电站选址衢江黄坛口，不仅因当地水资源丰富，同时还考虑到当地地势

较陡，这样建成的电站上、下水库的高度差比较,有利于蓄能与发电。

【分析】（1）电动机抽水时，将电能转化为机械能；（2）水力发生的过程中，水的机

械能转化为电能，据此分析水位差的大小。

【解析】（1）蓄能时，水被抽到上水库中，电能转化为水的机械能；（2）抽水蓄能电

站在发电时，从能量的角度看，是将水的机械能最终转化为电能，水的机械能越大转化

获得的电能越多，所以建成的电站上、下水库的高度差应该比较大，最初水的重力势能

较大，有利于蓄能与发电。

【答案】（1）电；（2）大。

（4分）（2019•遂宁）如图是老师设计的探究机械能转化的实验装置，将一弹簧下端固定

于带槽的斜面底端，弹簧上端处于斜面A点处；将一小球从斜面顶端释放，小球经过斜

面A点后压缩弹簧，在斜面C点停止；然后在弹力的作用下小球再向上运动到斜面的

D点，接看再向下运动；如此往复几次后小球在斜面的B点静止，那么小球第一次下降

经过斜面的—（选填"A”"B”"c”“D”“O”）点时动能最大；小球上升时不

能再回到O点的原因主要是小球克服摩擦做功，将部分机械能转化成了—o

*)

【分析】（1）分析小球在0到A、A至IJB、B到C过程中受力情况，判断出合力与运

动方向的关系，从而得出物体速度最大的位置，即为小球动能最大的点；（2）做功可

以改变物体的内能，其实质是能量的转化。

【解析】（1）从0到A的过程中，小球沿斜面向下重力的分力大于沿斜面向上的摩擦

力，合力沿斜面向下，小球做匀加速直线运动；由题意可知，小球最后在斜面的B点

静止，小球在该点受到的合力为零，则从A到B的过程中，小球沿斜面向下重力的分

力大于沿斜面向上的摩擦力与弹力之和，合力沿斜面向下，小球做变加速直线运动：从

B到C的过程中，小球沿斜面向下重力的分力小于沿斜面向上的摩擦力与弹力之和，合

力沿斜面向上，小球做变减速直线运动，直至在C点瞬时静止，综上可知，小球第一

次下降经过斜面的B点时速度最大，动能最大；（2）小球上升时不能再回到0点的原

因主要是小球克服摩擦做功，将部分机械能转化成内能。

【答案】B；内能。

（2分）（2019•武威）迄今为止，我国已发射40余颗北斗导航卫星。若某卫星沿椭圆轨

道绕地球运行，如图所示，则卫星从远地点向近地点运行的过程中，—能转化为

【分析】动能大小的影响因素：质量和速度。质量越大，速度越大，动能越大。重力势

能大小的影响因素：质量和高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。

【解析】卫星从远地点向近地点运行的过程中，其质量不变，相对高度降低，则势能减

小；同时速度增大，动能增大，是势能转化为动能。

【答案】势；动。

（2分）（2019•宿迁）会荡秋千的人，不用别人帮助，就能把秋荡得很高。做法是：当人

从高处向下摆时，身体由直立变为下蹲，此过程降低重心高度，将更多的重为势能转化

为能；而从最低点向上摆时，用力将身体由下蹲变为直立，此过程克服身体重力做

功，增加了能。如此循环往复，机械能越积越多，秋千就越荡越

高。

【分析】动能大小的影响因素：质量和速度。质量越大，速度越大，动能越大。重力势

能大小的影响因素：质量和高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。动能与势能统

称为机械能。

【解析】由题意可知，当人从高处向下摆时，身体由直立变为下蹲，此过程降低重心高

度，可以获得更大的速度，将更多的重力势能转化为动能；而从最低点向上摆时，用力

将身体由下蹲变为直立，此过程克服身体重力做功，此时高度增加，重力势能增大，从

而增加了机械（重力势）能。

【答案】动；机械（重力势）。

（3分）（2019•咸宁）甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示，在同一高度同时以大小

相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，不计空气阻力。抛出时两球机

械能选填“相等”或“不相等”）；落地前的运动过程中，甲球的动能—（选

填“增大”、“不变”或“减小”），乙球的机械能（选填“增大”“先增大后减

小”“不变”或“减小”）

!!

甲9丫乙6:：

【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。（3）机械能=动能+势能。

【解析】抛出时甲乙两球质量相等，速度相等，动能相等；高度相同，重力势能相同，

故机械能相同；甲球在空中下落时，甲球质量不变，速度增大，动能增大；高度减小，

重力势能减小；乙球上升过程中，不计空气阻力，机械能是守恒的。

【答案】相等；增大；不变。

（2019•广东）如图所示，用细线系住小球悬挂在O点，将小球拉至A点释放，从A点经

过B点运动到C点的过程中，小球的重力势能先变小后,动能先后

。（选填“变大”、“变小”或“不变”）

0

>题8图

【答案】变大变大变小

【解析】本题属于动能、势能及其转化题。由于重力势能的大小跟物体所处的高度有关，

即物体所处的高度越高，其重力势能越大，反之则越小，所以小球从A点运动到B点再到

C点的过程，其高度先变小再变大，故其重力势能先变小后变大；物体的动能跟其速度有

关，即速度越大，动能越大，反之则越小；在小球由A点运动到B点时，其速度在变大，

而由B点运动到C点时，其速度在变小，故小球的动能变化时先变大后变小。

（4分）（2019•绵阳）2019年1月3日，嫦娥四号实现了人类探测器首次成功在月球背面

软着陆。嫦娥四号探测器在距离月球表面100米高处悬停，对月球表面识别，并自主避

障，选定相对平坦的区域后，开始缓慢地竖直下降，最后成功软着陆。从距离月球表面

100米到软着陆在月球表面的过程中，嫦娥四号探测器的重力势能—，机械能—o

（选填“增加”或“不变”或“减少”）

【分析】从重力势能和动能大小的影响因素进行判断，又因为机械能等于动能和势能的

总和，然后判断机械能的变化。

【解析】嫦娥四号从距离月球表面100米到软着陆在月球表面的过程中，质量不变，高

度减小，重力势能减少；该过程中其速度减小，动能减少；探测器没有发生弹性形变,

不具有弹性势能，则机械能等于重力势能与动能的总和，所以其机械能减少。

【解析】减少；减少。

（2019•江西）

19、如图9所示，悬拄着两个静止的易拉罐，一个装满湿沙子，另一个是空的。

（1）用相同的力分别推这两个处于静止状态的易拉罐，哪个更难被推动？为什么？

（2）用一个较大的力推装满湿沙子的易拉罐，使它来回摆动起来，假如易拉罐摆动到最高位置的瞬间，绳子突然断了，此

刻，易拉罐具有哪种形式的机械能？

图9

考点：惯性定律；机械能；

解析：物体保持原有运动状态不变的性质叫做惯性，易拉罐由静止到运动状态过程中，改变了原有的运动状态，而惯性的影

响因素是物体质量的大小，质量越大物体具有的惯性越大，所以更容易保持之前的静止状态，因此装满湿沙子的易拉罐会更

难破推动；当易拉罐达到最高点时根据单摆模型可知此时速度为零，物体受到竖直向下的重力和绳子的拉力，又因为绳子断

开后，拉力消失，只受到竖直向下的重力,综上所述易拉舞只具有重力势能。

答案：（1）装满湿沙子的更难被推动，因为物体具有惯性，质量越大的物体越难改变原本的运动状态，所以在相同的力的作

用下装满湿沙子的易拉罐更难被推动；

（2）当绳子断开后，易拉罐只受到重力作用，具有重力势能。

考点2探究物体动能大小的影响因素

（2分）（2019•临沂）如图所示，在“探究动能的大小跟哪些因素有关”的实验中，下列

说法正确的是（）

A.实验所用斜面和水平面都必须是光滑的

B.木块向前滑行的过程中机械能保持不变

C.小球质量越大，到达斜面底端的速度越大

D.木块被撞击后滑行的越远，说明小球的动能越大

【分析】（1）影响动能大小的因素：速度和质量；（2）根据机械能影响因素即可判

断；（3）小球到达斜面底端的速度取决于小球在斜面上的高度；为了保证小球到达斜

面底端具有相同的速度，可以让小球从同一高度落下。（4）通过小球对木块做功，来

探究小球的动能大小，利用了转换法。

【解析】由于影响动能大小的因素是速度和质量；所以所用斜面和水平面是相同的即

可，不一定必须是光滑，故A错误；木块向前滑行的过程中，速度减小，由于木块在

水平面上，质量不变，则机械能减小，故B错误；小球到达斜面底端的速度取决于小

球在斜面上的高度，滚下的高度越高小球到达斜面底端的速度越大，故C错误；根据

转换法，将木块推得越远，说明小球撞击木块前的动能很大，故D正确。

【答案】D。

（3分）（2019•聊城）如图是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验。实验中，让同

一铜球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，下列说法正确的是（）

kSv..rC.：a.

A.该实验探究的是物体动能大小与高度的关系

B.该实验探究的是物体动能大小与质量的关系

C.该实验中，物体的动能是指木块B的动能

D.该实验结论可以解释为什么对机动车限速

【分析】（1）动能的决定因素有两个：质量和速度，在探究“物体动能的大小与哪些

因素有关”时，应该根据题意利用控制变量法的思路分析解；（2）实验的研究对象是

铜球：（3）质量一定时，速度越大，动能越大，由此分析解答.

【解析】同一铜球质量一定，从斜面的不同高度由静止释放，滑到水平面上时的速度不

同，所以这是为了探究物体动能与速度关系的，故AB错误；实验的研究对象是铜球，

所以物体的动能是铜球的动能，实验中通过铜球把木块推出的距离长度来反应铜球的动

能的大小，运用了转换的方法，故C错误；实验可得出结论是：质量一定时，速度越

大，动能越大；因为质量一定时.，速度越大，动能越大，当质量相同时，车辆速度越大

动能越大，使刹车困难，容易引发交通事故，所以交通部门要对机动车辆进行限速，故

D正确。

【答案】D。

（4分）（2019•湘西州）如图所示是某段高速公路上的标志牌，它规定小型客车最高行驶

速度不得超过lOOkm/h,大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过80km/h»请用物理

学知识解释：为什么在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？

【分析】对机动车的行驶速度进行限制，可用影响动能的因素分析，由于动能与质量和

速度有关，对于质量较大的车，允许的速度就比质量较小的车的速度低。

【解答】答：机动车质量一定，速度越快，动能越大，刹车时制动距离越大，容易出现

交通事故，所以要限速行驶；在相同的道路上，不同车型的机动车质量不同，速度相同

时，质量大的动能大，制动距离大，质量小的动能小，制动距离小，当制动距离相同

时，不同车型限速就不同。

（2019•荷泽中考）

29.

太空

曲低妁为1

如图所小,清你MfHh

【答案】见解析

【解析】本题考查对动能大小影响因素的理解。影响动能大小的因素有两个：质量和速

度。根据物体的动能公式E=■机廿可知，即便塑料圆柱体的质量很小，但如果速度很大

2

的话，也会具有很大的动能，因此当它撞击铝板时，就会产生很强大的作用，所以铝板上

就会形成一个光滑圆形的大坑。

（4分）（2019•绥化）如图，某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验

中，让小球从同一斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块，木块移动一段

距离后停止。

甲乙丙

（1）小球滚下斜面的过程中，它的能转化为动能，其动能大小是通过木块移动的

距离来反映的。

（2）分析比较两次实验，可探究出的结论是：质量相同的物体，速度越大，动

能越大。

（3）甲实验中若木块的重力为1N,水平移动的距离是30cm,则重力对木块做功

J。

（4）如果水平面光滑，则（选填“能”或“不能”）完成本实验。

【分析】（1）动能的大小与物体的质量、速度有关；重力势能的大小与物体的质量、

高度有关；观察木块被撞击后移动的距离来判断小球动能的大小，用到了转换法；

（2）影响物体动能大小的因素有质量和速度，找出相同的量和变化的量，分析得出动

能大小与变化量的关系；（3）做功的两个必要因素：一是力，二是在力的方向上通过

的距离；二者缺一不可；（4）如果水平面绝对光滑，木块被撞击后将做匀速直线运

动。

【解析】（1）小钢球从斜面滚下过程中，质量不变，高度减小，故重力势能减小，同

时速度变大，动能增加，所以是将重力势能转化为动能的过程；其动能大小是通过小木

块移动的距离大小来反映的；（2）分析比较甲和乙两组实验可得，物体的质量相同，

而下滑的高度不同，甲图中下滑的高度大，运动到水平时速度大，推动木块滑行的距离

大，故物体质量相同时，速度越大，动能越大；（3）木块水平移动，在重力的方向上

没有移动距离，重力不做功，重力对木块做功0J;（4）如果水平面是光滑的，没有阻

力作用，木块被撞击后将做匀速直线运动，不能通过被撞击的距离来比较动能大小。

【答案】（1）重力势；（2）甲、乙；（3）0；（4）不能。

（6分）（2019•长沙）如图，小海在研究“物体的动能与哪些因素有关”时，将质量为m

的小钢球从斜槽的某高度h处由静止释放，钢球运动到水平面时，将水平面上静止的木

块撞出一段距离s。小海的部分实验数据和现象记录如下：

A

实验次数123

钢球质量m/g204060

钢球下落高度h/cm202020

木块滑行距离S近较远远

（1）上述3次实验中，第次实验钢球滑到斜槽底端时动能最大；

（2）上述实验数据表明：当速度一定时，钢球的质量越大，动能越,这个结论可

用于解释汽车（选填“超速”或“超载”）带来的危害。

【分析】（1）不同质量的物体从相同高度自由下滑到达斜面底端的速度是相同的。

（2）从动能大小的影响因素判断。动能大小跟质量、速度有关。质量一定时，速度越

大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大。

【解析】（1）因为不同质量的物体从相同高度自由下滑到达斜面底端的速度是相同

的。三个小球从斜槽的某高度h处由静止释放，钢球运动到水平面时速度相同，三个小

球的质量越大，推动木块运动越远，对木块做功越大，说明小球的动能越大，所以第三

次实验中小球动能最大。（2）上面数据得出：当速度一定时，钢球的质量越大，动能

越大。汽车超速是因为速度大造成动能大，汽车超教是因为质量大造成的动能大。

【答案】（1）3；（2）大；超载。

（2分）（2019•淮安）如图是“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验示意图（A为

小球，B为木块）。在探究小球动能大小与速度的关系时;应保持小球的不变。本

实验是通过木块B来反映小球动能的大小。

【分析】小球动能的大小跟质量和速度有关，研究动能大小与这两个因素关系时，要用

控制变量法，小球动能的大小通过它能够对外做功的多少来体现；

【解析】在探究小球动能大小与速度的关系时，根据控制变量法的操作原则，应当保持

小球的质量不变，本实验是通过木块B被撞击后前进的距离来反映小球动能大小的；

【答案】质量；被推动的距离大小。

（8分）（2019•娄底）如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其

中，mA=mB<mc,hA=hc>hB。

图1图2

（1）实验中，探究的动能是指—（填序号）

A.小球在斜面上的动能

B.小球撞击木块时的动能

C.小球撞击木块后的动能

D.木块被小球撞击的动能

（2）使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与的

关系。

（3）在做了探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后，有些同学对“质量不同

的小球从同一光滑斜面问一高度由静止开始滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑

感，小明设计了如图所示的实验：让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始

沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若C球相对于A球—（选填“运

动”或“静止”），就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。

表面毛巾棉布木板

摩擦力最大较大最小

小车运动距离最近较远最远

（4）完成实验后，同学们还联想到以前学习牛顿第一定律时，也用到了斜面：让同一

小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在三个不同的表面上能滑行的距离不同（如上

表），小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力做功—（选填“相等”或“不相

等”）

【分析】（1）据题意可知，实验中探究小球动能，即小球撞击木块时的动能的大小；

（2）小球速度的大小是通过改变小球在斜面上的高度实现的，小球动能的大小是通过

物体被推动移动的距离体现的；（3）通过运动和静止的相对性分析即可判断；（4）直

接比较小车在三个表面上克服摩擦力做功是否相等不好确定，可根据重力势能大小关系

及能量的转化分析。

【解析】（1）据题意可知，实验中探究小球动能，即小球撞击木块时的动能的大小；

故选B；（2）实验表明动能的大小与物体的速度和质量有关；使质量相同的小球从斜

面上不同高度处自由滚下，则小球到达水平面时的速度不同，所以，这是为了研究动能

大小与物体速度的关系；（3）让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿

光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若任一时刻两球的速度大小相等，即以

任何一个小球为参照物，另一个小球都是静止的，所以若C球相对于A球静止，就可

以说明任一时刻两球的速度大小相等。（5）让小车从同一高度由静止下滑，根据决定

重力势能大小的因素可知，最初小车的重力势能相同，下滑到水平面时的动能也相同，

在不同的材料表面上运动时，最终停下来后，动能全部转为内能，克服摩擦力做了多少

功就有多少动能转化为内能，所以，在三个表面克服摩擦力做功相等。

【答案】（1）B；（2）速度；（3）静止；（4）相等。

考点3探究物体的重力势能跟哪些因素有关

（2019•天津）小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时，提出了如下猜想：

猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关

猜想二：物体的重力势能与物体所在高度有关

为了验证上述猜想，他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验：如图所

示，将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌

面的中心部位，记录桌腿进入沙子的深度。

按上述方案进行实验，其实验数据如下表所示。

桌腿进入沙子的深度

实验序号铁块质量％/g铁块距桌面高度”/加

hlcm

①20201.9

②20302.9

③20403.8

④30202.9

⑤40204.1

（1）实验中通过比较来判断物体重力势能的大小；

（2）为了验证猜想一，需选择表中（填实验序号）三组数据进行分析；

（3）分析表中①②③的实验数