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1. 动能与势能可以相互
转化
，在此过程中，如果没有外力影响，机械能总量守恒
。静止放在水平桌面上的一个小球，具有30 J的重力势能，则这个小球的动能是0
J，机械能是30
J。当小球自由掉落地面前的瞬间，动能是30
J。答案
1. 转化 守恒 0 30 30
解析
【分析】
要解答本题，需明确动能与势能的转化关系、机械能守恒的条件，以及动能、重力势能的计算逻辑：
1. 动能和势能统称为机械能，二者可以相互转化；当只有重力或弹力做功（无外力影响）时，机械能总量保持不变，即机械能守恒。
2. 静止的小球速度为0，根据动能公式可直接判断其动能；机械能是动能与势能的总和，由此可计算静止时的机械能。
3. 小球自由下落时机械能守恒，落地前瞬间重力势能几乎为0，因此动能等于初始的重力势能。
【解析】
1. 动能与势能的转化：动能和势能可相互转化；若没有外力影响（仅重力做功），机械能总量守恒。
2. 静止在水平桌面的小球，速度$v=0$，由动能公式$E_k=\frac{1}{2}mv^2$得，动能为$0\ \mathrm{J}$；机械能$E=E_k+E_p=0\ \mathrm{J}+30\ \mathrm{J}=30\ \mathrm{J}$。
3. 小球自由下落过程机械能守恒，落地前瞬间高度趋近于0，重力势能$E_p'≈0\ \mathrm{J}$，因此动能$E_k'=E-E_p'=30\ \mathrm{J}-0\ \mathrm{J}=30\ \mathrm{J}$。
【答案】
转化 守恒 0 30 30
【知识点】
机械能转化、机械能守恒、动能与势能计算
【点评】
本题考查机械能的基础概念，属于初中物理核心基础题，核心是掌握动能与势能的转化规律、机械能守恒条件及机械能的组成，难度较低，适合巩固基础。
【难度系数】
0.8
要解答本题，需明确动能与势能的转化关系、机械能守恒的条件，以及动能、重力势能的计算逻辑：
1. 动能和势能统称为机械能，二者可以相互转化；当只有重力或弹力做功（无外力影响）时，机械能总量保持不变，即机械能守恒。
2. 静止的小球速度为0，根据动能公式可直接判断其动能；机械能是动能与势能的总和，由此可计算静止时的机械能。
3. 小球自由下落时机械能守恒，落地前瞬间重力势能几乎为0，因此动能等于初始的重力势能。
【解析】
1. 动能与势能的转化：动能和势能可相互转化；若没有外力影响（仅重力做功），机械能总量守恒。
2. 静止在水平桌面的小球，速度$v=0$，由动能公式$E_k=\frac{1}{2}mv^2$得，动能为$0\ \mathrm{J}$；机械能$E=E_k+E_p=0\ \mathrm{J}+30\ \mathrm{J}=30\ \mathrm{J}$。
3. 小球自由下落过程机械能守恒，落地前瞬间高度趋近于0，重力势能$E_p'≈0\ \mathrm{J}$，因此动能$E_k'=E-E_p'=30\ \mathrm{J}-0\ \mathrm{J}=30\ \mathrm{J}$。
【答案】
转化 守恒 0 30 30
【知识点】
机械能转化、机械能守恒、动能与势能计算
【点评】
本题考查机械能的基础概念，属于初中物理核心基础题，核心是掌握动能与势能的转化规律、机械能守恒条件及机械能的组成，难度较低，适合巩固基础。
【难度系数】
0.8
2. 如图所示，一只篮球由高处静止下落撞击地面后又上升，篮球在落下至地面前的过程中，重力势能转化为
动
能；篮球反弹时，弹性势
能转化为动
能。答案
2. 动 弹性势 动
解析
【分析】
本题考查机械能的转化，解题关键是明确不同能量的影响因素：重力势能与质量、高度有关，动能与质量、速度有关，弹性势能与弹性形变程度有关。首先分析篮球下落过程的能量变化，再分析反弹过程的能量变化，即可得出答案。
【解析】
1. 篮球落下至地面前的过程：篮球质量不变，高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增大，因此重力势能转化为动能。
2. 篮球反弹时的过程：篮球撞击地面后发生弹性形变，具有弹性势能；随后弹性形变逐渐减小，弹性势能减小，同时篮球的速度增大，动能增大，因此弹性势能转化为动能。
【答案】动；弹性势；动
【知识点】机械能转化；动能与势能
【点评】本题结合篮球运动的生活实例，考查基础的能量转化知识，属于初中物理的基础考点，难度较低，学生易掌握。
【难度系数】0.7
本题考查机械能的转化，解题关键是明确不同能量的影响因素：重力势能与质量、高度有关，动能与质量、速度有关，弹性势能与弹性形变程度有关。首先分析篮球下落过程的能量变化，再分析反弹过程的能量变化，即可得出答案。
【解析】
1. 篮球落下至地面前的过程：篮球质量不变，高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增大，因此重力势能转化为动能。
2. 篮球反弹时的过程：篮球撞击地面后发生弹性形变，具有弹性势能；随后弹性形变逐渐减小，弹性势能减小，同时篮球的速度增大，动能增大，因此弹性势能转化为动能。
【答案】动；弹性势；动
【知识点】机械能转化；动能与势能
【点评】本题结合篮球运动的生活实例，考查基础的能量转化知识，属于初中物理的基础考点，难度较低，学生易掌握。
【难度系数】0.7
3. 如图所示，质量为40 g的金属小球从导轨的a处自由滑下，依次经过b处、c处，到达d处时恰好停下。在从a到b的过程中，重力做功为
0.2
J；在整个运动过程中，小球克服导轨摩擦消耗的机械能为0.12
J。(g取10 N/kg)答案
3. 0.2 0.12
解析
【分析】
要解决这道题，需掌握重力做功的计算方法和机械能变化的分析思路：重力做功公式为$W=Gh$，其中$G$是物体重力，$h$是重力方向移动的距离；小球初始和末态均静止，动能为0，克服摩擦消耗的机械能等于初始重力势能与末态重力势能的差值，计算时需先统一单位。
【解析】
1. 计算从a到b过程中重力做的功：
小球质量$m=40g=0.04kg$，重力$G=mg=0.04kg×10N/kg=0.4N$；
a到b的下落高度$h_1=50cm=0.5m$；
根据重力做功公式$W=Gh$，得重力做功：$W_1=0.4N×0.5m=0.2J$。
2. 计算整个过程中克服摩擦消耗的机械能：
小球在a处的重力势能$E_{p_a}=mgh_a$，在d处的重力势能$E_{p_d}=mgh_d$；
克服摩擦消耗的机械能等于重力势能的减少量：$\Delta E=E_{p_a}-E_{p_d}=mg(h_a - h_d)$；
$h_a=50cm=0.5m$，$h_d=20cm=0.2m$，代入得：
$\Delta E=0.4N×(0.5m - 0.2m)=0.12J$。
【答案】
0.2；0.12
【知识点】
重力做功计算、机械能变化
【点评】
本题结合斜面和圆周轨道考查重力做功与机械能转化，核心是单位换算和机械能变化的分析，需明确动能为0时机械能等于重力势能，难度适中。
【难度系数】
0.4
要解决这道题，需掌握重力做功的计算方法和机械能变化的分析思路：重力做功公式为$W=Gh$，其中$G$是物体重力，$h$是重力方向移动的距离；小球初始和末态均静止，动能为0，克服摩擦消耗的机械能等于初始重力势能与末态重力势能的差值，计算时需先统一单位。
【解析】
1. 计算从a到b过程中重力做的功：
小球质量$m=40g=0.04kg$，重力$G=mg=0.04kg×10N/kg=0.4N$；
a到b的下落高度$h_1=50cm=0.5m$；
根据重力做功公式$W=Gh$，得重力做功：$W_1=0.4N×0.5m=0.2J$。
2. 计算整个过程中克服摩擦消耗的机械能：
小球在a处的重力势能$E_{p_a}=mgh_a$，在d处的重力势能$E_{p_d}=mgh_d$；
克服摩擦消耗的机械能等于重力势能的减少量：$\Delta E=E_{p_a}-E_{p_d}=mg(h_a - h_d)$；
$h_a=50cm=0.5m$，$h_d=20cm=0.2m$，代入得：
$\Delta E=0.4N×(0.5m - 0.2m)=0.12J$。
【答案】
0.2；0.12
【知识点】
重力做功计算、机械能变化
【点评】
本题结合斜面和圆周轨道考查重力做功与机械能转化，核心是单位换算和机械能变化的分析，需明确动能为0时机械能等于重力势能，难度适中。
【难度系数】
0.4
4.（安徽中考）如图所示为某次蹦极运动的精彩瞬间，若一游客绑上安全绳之后从平台上由静止开始下落，则从开始下落至第一次到达最低点的过程中，游客的 （
A.动能一直增大
B.重力势能一直减小
C.机械能保持不变
D.机械能一直增大
B
）A.动能一直增大
B.重力势能一直减小
C.机械能保持不变
D.机械能一直增大
答案
4. B
解析
【分析】
要解决这道题，需分阶段分析游客下落过程的受力与运动状态，结合动能、重力势能、机械能的影响因素判断选项：游客从静止下落分为两个阶段，一是安全绳未伸直时仅受重力加速下落；二是安全绳伸直后，弹力逐渐增大，先弹力小于重力仍加速，再弹力等于重力时速度最大，最后弹力大于重力减速至最低点。重力势能仅与质量和高度有关，游客下落时高度持续降低，据此判断重力势能变化；动能与速度有关，速度先增后减；机械能因安全绳弹力做功会转化为弹性势能，据此判断机械能变化。
【解析】
1. 重力势能分析：重力势能公式为$E_p = mgh$，游客下落过程中质量不变，高度$h$持续减小，因此重力势能一直减小，故B选项正确。
2. 动能分析：动能公式为$E_k = \frac{1}{2}mv^2$，游客下落时速度先增大（合力向下）、后减小（合力向上），直到最低点速度为0，因此动能先增大后减小，A选项错误。
3. 机械能分析：机械能是动能与势能的总和，下落过程中安全绳的弹力对游客做负功，游客的机械能会转化为安全绳的弹性势能，因此游客的机械能一直减小，C、D选项错误。
【答案】
B
【知识点】
重力势能、动能、机械能
【点评】
本题考查动能、重力势能及机械能的变化，核心是分阶段分析受力与运动状态，需明确机械能守恒的条件（仅重力或弹力做功时守恒，本题安全绳弹力做功，机械能不守恒），易错点为误判机械能的变化。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需分阶段分析游客下落过程的受力与运动状态，结合动能、重力势能、机械能的影响因素判断选项：游客从静止下落分为两个阶段，一是安全绳未伸直时仅受重力加速下落；二是安全绳伸直后，弹力逐渐增大，先弹力小于重力仍加速，再弹力等于重力时速度最大，最后弹力大于重力减速至最低点。重力势能仅与质量和高度有关，游客下落时高度持续降低，据此判断重力势能变化；动能与速度有关，速度先增后减；机械能因安全绳弹力做功会转化为弹性势能，据此判断机械能变化。
【解析】
1. 重力势能分析：重力势能公式为$E_p = mgh$，游客下落过程中质量不变，高度$h$持续减小，因此重力势能一直减小，故B选项正确。
2. 动能分析：动能公式为$E_k = \frac{1}{2}mv^2$，游客下落时速度先增大（合力向下）、后减小（合力向上），直到最低点速度为0，因此动能先增大后减小，A选项错误。
3. 机械能分析：机械能是动能与势能的总和，下落过程中安全绳的弹力对游客做负功，游客的机械能会转化为安全绳的弹性势能，因此游客的机械能一直减小，C、D选项错误。
【答案】
B
【知识点】
重力势能、动能、机械能
【点评】
本题考查动能、重力势能及机械能的变化，核心是分阶段分析受力与运动状态，需明确机械能守恒的条件（仅重力或弹力做功时守恒，本题安全绳弹力做功，机械能不守恒），易错点为误判机械能的变化。
【难度系数】
0.6
5.（成都中考）2023年7月28日，第31届世界大学生夏季运动会在成都隆重开幕。如图是我国运动健儿在跳高比赛中的场景。关于跳高运动员的能量，下列结论正确的是 （
A.助跑过程中，动能保持不变
B.助跑过程中，机械能总量保持不变
C.起跳后的上升过程中，重力势能增大
D.越过横杆后的下降过程中，动能保持不变
C
）A.助跑过程中，动能保持不变
B.助跑过程中，机械能总量保持不变
C.起跳后的上升过程中，重力势能增大
D.越过横杆后的下降过程中，动能保持不变
答案
5. C
解析
【分析】
要解决这道题，需明确动能、重力势能的影响因素，以及机械能的变化规律：动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，机械能是动能与势能的总和，若存在阻力做功，机械能会减少。接下来逐个分析选项，判断每个选项的说法是否正确。
【解析】
A选项：助跑过程中，运动员的质量不变，速度逐渐增大，根据动能的影响因素，动能会随速度增大而增大，因此A错误。
B选项：助跑时，运动员需要克服空气阻力和地面的摩擦力做功，机械能会转化为内能，所以机械能总量会减少，并非保持不变，因此B错误。
C选项：起跳后的上升过程中，运动员的质量不变，高度不断增加，根据重力势能的影响因素，重力势能随高度增加而增大，因此C正确。
D选项：越过横杆后的下降过程中，运动员的质量不变，速度逐渐增大，根据动能的影响因素，动能会随速度增大而增大，并非保持不变，因此D错误。
综上，正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
动能、重力势能、机械能变化
【点评】
本题是中考基础题，考查机械能相关的基础知识点，需掌握各能量的影响因素，通过逐一分析选项即可得出正确答案，难度不大。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需明确动能、重力势能的影响因素，以及机械能的变化规律：动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，机械能是动能与势能的总和，若存在阻力做功，机械能会减少。接下来逐个分析选项，判断每个选项的说法是否正确。
【解析】
A选项：助跑过程中，运动员的质量不变，速度逐渐增大，根据动能的影响因素，动能会随速度增大而增大，因此A错误。
B选项：助跑时，运动员需要克服空气阻力和地面的摩擦力做功，机械能会转化为内能，所以机械能总量会减少，并非保持不变，因此B错误。
C选项：起跳后的上升过程中，运动员的质量不变，高度不断增加，根据重力势能的影响因素，重力势能随高度增加而增大，因此C正确。
D选项：越过横杆后的下降过程中，运动员的质量不变，速度逐渐增大，根据动能的影响因素，动能会随速度增大而增大，并非保持不变，因此D错误。
综上，正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
动能、重力势能、机械能变化
【点评】
本题是中考基础题，考查机械能相关的基础知识点，需掌握各能量的影响因素，通过逐一分析选项即可得出正确答案，难度不大。
【难度系数】
0.6
6. (呼和浩特中考)如图所示,海天同学将小球由a点静止释放,小球在管道内沿abcd运动,ab段和bc段内壁光滑,cd段内壁粗糙,a点略高于c点,b点与d点等高。下列说法正确的是
(
A.从a到c的过程中,小球重力势能不变
B.小球在c、d两点的动能可能相等
C.从a到d的过程中,小球运动到d点时,动能最大
D.从a到d的过程中,小球机械能守恒
(
B
)A.从a到c的过程中,小球重力势能不变
B.小球在c、d两点的动能可能相等
C.从a到d的过程中,小球运动到d点时,动能最大
D.从a到d的过程中,小球机械能守恒
答案
6. B
解析
【分析】
要解决这道题，需明确重力势能与高度的关系、机械能守恒的条件，以及粗糙面和光滑面的能量变化特点：重力势能随高度降低而减小；只有重力或弹力做功时机械能守恒，粗糙面存在摩擦力做功，机械能会减少。再逐个分析选项：A选项判断a到c的重力势能变化；B选项结合cd段的摩擦和b、d等高的条件，分析c、d动能是否可能相等；C选项确定动能最大的位置；D选项判断机械能是否守恒。
【解析】
1. 重力势能的大小与物体的质量和高度有关，公式为$E_p = mgh$，高度越低，重力势能越小。
2. 机械能守恒的条件：只有重力或弹力做功，若存在摩擦力等阻力，机械能会转化为内能，机械能不守恒。
3. 对各选项分析：
选项A：a点略高于c点，小球从a到c高度降低，重力势能减小，故A错误。
选项B：ab、bc段内壁光滑，无摩擦力，机械能守恒；cd段内壁粗糙，小球运动时克服摩擦力做功，机械能减少。已知b与d等高，故b、d处小球重力势能相等；c点高度高于d点，c点重力势能大于d点。小球从c到d过程中，机械能因摩擦减少，因此存在c、d两点动能相等的可能，故B正确。
选项C：小球从a到b，重力势能转化为动能，b点是最低点，动能最大；从b到c，动能转化为重力势能，动能减小；cd段粗糙，动能继续减小，故d点动能小于b点，C错误。
选项D：cd段内壁粗糙，小球运动时克服摩擦力做功，机械能转化为内能，机械能不守恒，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
机械能守恒、动能势能转化、摩擦力做功
【点评】
本题结合管道中小球的运动，考查机械能相关知识，需区分光滑面与粗糙面的能量变化，分析各点的能量转化情况，是中考常见题型，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需明确重力势能与高度的关系、机械能守恒的条件，以及粗糙面和光滑面的能量变化特点：重力势能随高度降低而减小；只有重力或弹力做功时机械能守恒，粗糙面存在摩擦力做功，机械能会减少。再逐个分析选项：A选项判断a到c的重力势能变化；B选项结合cd段的摩擦和b、d等高的条件，分析c、d动能是否可能相等；C选项确定动能最大的位置；D选项判断机械能是否守恒。
【解析】
1. 重力势能的大小与物体的质量和高度有关，公式为$E_p = mgh$，高度越低，重力势能越小。
2. 机械能守恒的条件：只有重力或弹力做功，若存在摩擦力等阻力，机械能会转化为内能，机械能不守恒。
3. 对各选项分析：
选项A：a点略高于c点，小球从a到c高度降低，重力势能减小，故A错误。
选项B：ab、bc段内壁光滑，无摩擦力，机械能守恒；cd段内壁粗糙，小球运动时克服摩擦力做功，机械能减少。已知b与d等高，故b、d处小球重力势能相等；c点高度高于d点，c点重力势能大于d点。小球从c到d过程中，机械能因摩擦减少，因此存在c、d两点动能相等的可能，故B正确。
选项C：小球从a到b，重力势能转化为动能，b点是最低点，动能最大；从b到c，动能转化为重力势能，动能减小；cd段粗糙，动能继续减小，故d点动能小于b点，C错误。
选项D：cd段内壁粗糙，小球运动时克服摩擦力做功，机械能转化为内能，机械能不守恒，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
机械能守恒、动能势能转化、摩擦力做功
【点评】
本题结合管道中小球的运动，考查机械能相关知识，需区分光滑面与粗糙面的能量变化，分析各点的能量转化情况，是中考常见题型，难度适中。
【难度系数】
0.5
