1(1)
(2)物体的动能和势能之间是可以相互转化的。在只有
动能
、重力势能
和弹性势能
统称为机械能。(2)物体的动能和势能之间是可以相互转化的。在只有
动能
和势能
相互转化的过程中,机械能的总量保持不变,即机械能是守恒的。答案
(1)动能 重力势能 弹性势能
(2)动能 势能
(2)动能 势能
解析
【分析】
本题考查机械能的相关基础概念,需回忆机械能的组成及机械能守恒的条件来解题。第(1)问直接对应机械能的三个组成部分;第(2)问需明确机械能守恒的前提是只有动能和势能的相互转化,无其他能量损耗。
【解析】
(1)根据物理概念,动能、重力势能和弹性势能统称为机械能,因此依次填入动能、重力势能、弹性势能;
(2)当只有动能和势能相互转化时,没有其他形式的能参与转化或损耗,机械能的总量保持不变,即机械能守恒,因此填入动能、势能。
【答案】
(1)动能 重力势能 弹性势能;(2)动能 势能
【知识点】
机械能的概念、机械能守恒定律
【点评】
本题为物理基础识记类题目,考查对核心概念的掌握,难度较低,适合巩固基础知识。
【难度系数】
0.9
本题考查机械能的相关基础概念,需回忆机械能的组成及机械能守恒的条件来解题。第(1)问直接对应机械能的三个组成部分;第(2)问需明确机械能守恒的前提是只有动能和势能的相互转化,无其他能量损耗。
【解析】
(1)根据物理概念,动能、重力势能和弹性势能统称为机械能,因此依次填入动能、重力势能、弹性势能;
(2)当只有动能和势能相互转化时,没有其他形式的能参与转化或损耗,机械能的总量保持不变,即机械能守恒,因此填入动能、势能。
【答案】
(1)动能 重力势能 弹性势能;(2)动能 势能
【知识点】
机械能的概念、机械能守恒定律
【点评】
本题为物理基础识记类题目,考查对核心概念的掌握,难度较低,适合巩固基础知识。
【难度系数】
0.9
2 教材 P37T2 改编 某城市铁路的设计方案如图所示,进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡。火车进站时靠惯性就能冲上缓坡,把

动
能转化成重力势能,使速度减小
(填“增大”“减小”或“不变”)。出站时,又把储存的重力势
能转化为动能,有效地利用了能量。答案
动 减小 重力势
解析
【分析】
本题考查动能与重力势能的相互转化,解题思路:火车进站时冲上缓坡,高度增加、速度变化,结合动能(与速度有关)和重力势能(与高度有关)的影响因素,判断能量转化和速度变化;出站时同理分析能量转化。
【解析】
火车进站冲上缓坡时,高度升高,重力势能增大,动能减小,因此是动能转化为重力势能,动能减小则速度减小;火车出站时,缓坡上储存的重力势能转化为动能,实现能量的有效利用。
【答案】
动 减小 重力势
【知识点】
动能与势能的转化
【点评】
本题结合实际铁路设计场景,考查动能和重力势能的转化规律,贴近生活,属于基础题型,需掌握动能、重力势能的影响因素及转化关系。
【难度系数】
0.3
本题考查动能与重力势能的相互转化,解题思路:火车进站时冲上缓坡,高度增加、速度变化,结合动能(与速度有关)和重力势能(与高度有关)的影响因素,判断能量转化和速度变化;出站时同理分析能量转化。
【解析】
火车进站冲上缓坡时,高度升高,重力势能增大,动能减小,因此是动能转化为重力势能,动能减小则速度减小;火车出站时,缓坡上储存的重力势能转化为动能,实现能量的有效利用。
【答案】
动 减小 重力势
【知识点】
动能与势能的转化
【点评】
本题结合实际铁路设计场景,考查动能和重力势能的转化规律,贴近生活,属于基础题型,需掌握动能、重力势能的影响因素及转化关系。
【难度系数】
0.3
3(1)▶教材P37T3改编 如图甲所示是小明做的自动回转“魔罐”,橡皮筋两头分别固定在罐的顶部和底部,中间系一个钩码,当他将“魔罐”在粗糙的水平地面上滚出后,它还能自动滚回来,“魔罐”能滚回来是因为
(2)▶教材P37T5改编 ①如图乙、丙所示是小华制作的“会跳的卡片”,用手把它平压在桌面上,使橡皮筋伸长,迅速松手后,卡片就会弹跳起来,这个现象说明:发生弹性形变的橡皮筋对卡片

弹性势
能转化为动
能。(2)▶教材P37T5改编 ①如图乙、丙所示是小华制作的“会跳的卡片”,用手把它平压在桌面上,使橡皮筋伸长,迅速松手后,卡片就会弹跳起来,这个现象说明:发生弹性形变的橡皮筋对卡片
做功
,具有弹性势能;②图乙中A为外表面、图丙中B为内表面,实验时应把B
(填“A”或“B”)表面紧贴在桌面上;③当其他条件相同时,豁口间的距离越大、豁口的深度越小
,卡片可以弹跳得更高一些。答案
(1)弹性势 动
(2)①做功 ②B ③小
【解析】 (1)魔罐在开始滚动的时候具有动能,滚动的过程中,罐子的动能转化为橡皮筋的弹性势能,当动能为0时,弹性势能最大,魔罐开始向回滚动,在魔罐滚回来的过程中橡皮筋的弹性势能减小,罐子的动能增大,弹性势能转化为动能。
(2)①发生弹性形变的橡皮筋对卡片有力的作用,且卡片在力的方向上移动一段距离,所以橡皮筋对卡片做了功。
②要利用橡皮筋的弹性势能,需把橡皮筋拉开,所以要把卡片B表面按平后放在水平面上然后松开,松开后,橡皮筋的弹性势能转化为卡片的动能,所以卡片能跳起来。
③当其他条件相同时,增大两豁口之间的距离,减小豁口的深度,可以增大橡皮筋的弹性势能,卡片可以弹跳得更高一些。
(2)①做功 ②B ③小
【解析】 (1)魔罐在开始滚动的时候具有动能,滚动的过程中,罐子的动能转化为橡皮筋的弹性势能,当动能为0时,弹性势能最大,魔罐开始向回滚动,在魔罐滚回来的过程中橡皮筋的弹性势能减小,罐子的动能增大,弹性势能转化为动能。
(2)①发生弹性形变的橡皮筋对卡片有力的作用,且卡片在力的方向上移动一段距离,所以橡皮筋对卡片做了功。
②要利用橡皮筋的弹性势能,需把橡皮筋拉开,所以要把卡片B表面按平后放在水平面上然后松开,松开后,橡皮筋的弹性势能转化为卡片的动能,所以卡片能跳起来。
③当其他条件相同时,增大两豁口之间的距离,减小豁口的深度,可以增大橡皮筋的弹性势能,卡片可以弹跳得更高一些。
解析
【分析】
本题考查能量转化、功的概念及弹性势能的影响因素。第(1)题需明确魔罐滚动时动能与橡皮筋弹性势能的相互转化过程;第(2)题需结合弹性形变的特点,分析橡皮筋对卡片的作用、卡片表面的选择及豁口参数对弹跳高度的影响。
【解析】
(1) 魔罐滚动时,罐子的动能转化为橡皮筋的弹性势能;当动能为0时,弹性势能最大,魔罐开始向回滚动,此过程中橡皮筋的弹性势能减小,罐子的动能增大,因此弹性势能转化为动能,故魔罐能滚回来是弹性势能转化为动能。
(2) ① 发生弹性形变的橡皮筋对卡片有力的作用,且卡片在力的方向上移动了一段距离,所以橡皮筋对卡片做功,说明发生弹性形变的橡皮筋具有弹性势能;② 要利用橡皮筋的弹性势能,需将橡皮筋拉开,因此应把内表面B紧贴在桌面上,压平时橡皮筋会被拉长;③ 当其他条件相同时,豁口间的距离越大、豁口的深度越小,橡皮筋的弹性形变程度更合适,弹性势能更大,卡片可以弹跳得更高。
【答案】
(1)弹性势;动
(2)①做功;②B;③小
【知识点】
弹性势能与动能的转化、功的概念、弹性形变
【点评】
本题为教材改编题,结合生活中的小制作(魔罐、会跳的卡片)考查相关物理知识,将抽象的能量转化、功的概念与实际操作结合,便于理解,需要学生掌握弹性势能与动能的转化规律,以及弹性形变对弹性势能的影响。
【难度系数】
0.5
本题考查能量转化、功的概念及弹性势能的影响因素。第(1)题需明确魔罐滚动时动能与橡皮筋弹性势能的相互转化过程;第(2)题需结合弹性形变的特点,分析橡皮筋对卡片的作用、卡片表面的选择及豁口参数对弹跳高度的影响。
【解析】
(1) 魔罐滚动时,罐子的动能转化为橡皮筋的弹性势能;当动能为0时,弹性势能最大,魔罐开始向回滚动,此过程中橡皮筋的弹性势能减小,罐子的动能增大,因此弹性势能转化为动能,故魔罐能滚回来是弹性势能转化为动能。
(2) ① 发生弹性形变的橡皮筋对卡片有力的作用,且卡片在力的方向上移动了一段距离,所以橡皮筋对卡片做功,说明发生弹性形变的橡皮筋具有弹性势能;② 要利用橡皮筋的弹性势能,需将橡皮筋拉开,因此应把内表面B紧贴在桌面上,压平时橡皮筋会被拉长;③ 当其他条件相同时,豁口间的距离越大、豁口的深度越小,橡皮筋的弹性形变程度更合适,弹性势能更大,卡片可以弹跳得更高。
【答案】
(1)弹性势;动
(2)①做功;②B;③小
【知识点】
弹性势能与动能的转化、功的概念、弹性形变
【点评】
本题为教材改编题,结合生活中的小制作(魔罐、会跳的卡片)考查相关物理知识,将抽象的能量转化、功的概念与实际操作结合,便于理解,需要学生掌握弹性势能与动能的转化规律,以及弹性形变对弹性势能的影响。
【难度系数】
0.5
4 如图所示,在小明荡秋千的过程中,下列说法正确的是 (

A.通过最低点时的动能为零
B.下降过程中动能转化为重力势能
C.到达最高点的重力势能最大
D.上升过程中重力势能转化为动能
C
)A.通过最低点时的动能为零
B.下降过程中动能转化为重力势能
C.到达最高点的重力势能最大
D.上升过程中重力势能转化为动能
答案
C 小明的质量一定,通过最低点时速度最大,动能最大,故A错误;下降过程中,质量不变,高度变小,重力势能变小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动能,故B错误;到达最高点时,质量不变,高度最大,重力势能最大,故C正确;上升过程中,质量不变,高度增大,重力势能增大,速度减小,动能减小,动能转化为重力势能,故D错误。
解析
【分析】
本题考查动能与重力势能的转化及影响因素,解题时需明确:动能大小与质量、速度有关,重力势能大小与质量、高度有关。分析每个选项时,要先确定小明在对应过程中质量、速度、高度的变化,再判断动能、重力势能的变化及能量转化方向。
【解析】
逐个分析选项:
A. 小明通过最低点时,速度最大,质量不变,因此动能最大,并非为零,A错误;
B. 下降过程中,小明质量不变,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,是重力势能转化为动能,B错误;
C. 到达最高点时,小明质量不变,高度最大,所以重力势能最大,C正确;
D. 上升过程中,小明质量不变,高度增大,重力势能增大,速度减小,动能减小,是动能转化为重力势能,D错误。
【答案】
C
【知识点】
动能与势能转化、影响动能势能的因素
【点评】
本题结合荡秋千的生活场景考查机械能转化,贴近实际,需掌握动能和重力势能的影响因素,准确分析不同过程的能量变化,属于基础题。
【难度系数】
0.3
本题考查动能与重力势能的转化及影响因素,解题时需明确:动能大小与质量、速度有关,重力势能大小与质量、高度有关。分析每个选项时,要先确定小明在对应过程中质量、速度、高度的变化,再判断动能、重力势能的变化及能量转化方向。
【解析】
逐个分析选项:
A. 小明通过最低点时,速度最大,质量不变,因此动能最大,并非为零,A错误;
B. 下降过程中,小明质量不变,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,是重力势能转化为动能,B错误;
C. 到达最高点时,小明质量不变,高度最大,所以重力势能最大,C正确;
D. 上升过程中,小明质量不变,高度增大,重力势能增大,速度减小,动能减小,是动能转化为重力势能,D错误。
【答案】
C
【知识点】
动能与势能转化、影响动能势能的因素
【点评】
本题结合荡秋千的生活场景考查机械能转化,贴近实际,需掌握动能和重力势能的影响因素,准确分析不同过程的能量变化,属于基础题。
【难度系数】
0.3
5 如图所示是撑杆跳高运动员在比赛时的情景。运动员起跳时,笔直的撑杆变得弯曲,此过程中撑杆的

弹性势
能增大,若在撑杆由弯变直的过程中把运动员看作在匀速上升,则此过程中运动员的机械能变大
(填“变大”“变小”或“不变”);当运动员上升至最高点时,运动员的动能不为
(填“为”或“不为”)零。答案
弹性势 变大 不为
【解析】 撑杆变弯曲,撑杆发生弹性形变,弹性形变程度变大,此过程中撑杆的弹性势能增大。运动员的机械能等于动能和势能之和,撑杆由弯变直的过程中把运动员看作在匀速上升,运动员的质量和速度不变,则动能不变,高度变大,则重力势能变大,所以机械能变大。当运动员上升至最高点时,竖直方向速度为0,水平方向仍然有速度,因此运动员的动能不为0。
【解析】 撑杆变弯曲,撑杆发生弹性形变,弹性形变程度变大,此过程中撑杆的弹性势能增大。运动员的机械能等于动能和势能之和,撑杆由弯变直的过程中把运动员看作在匀速上升,运动员的质量和速度不变,则动能不变,高度变大,则重力势能变大,所以机械能变大。当运动员上升至最高点时,竖直方向速度为0,水平方向仍然有速度,因此运动员的动能不为0。
解析
【分析】
本题需结合弹性势能、机械能、动能的影响因素分析:首先,弹性势能与物体弹性形变程度有关,形变越大弹性势能越大,据此判断撑杆弯曲时的能量变化;其次,机械能是动能与势能的总和,动能由质量和速度决定,重力势能由质量和高度决定,匀速上升时速度不变、高度增加,可分析机械能变化;最后,运动员到最高点时,竖直速度为0但水平速度不为0,据此判断动能是否为零。
【解析】
1. 当撑杆弯曲时,撑杆发生弹性形变,且弹性形变程度增大,因此撑杆的弹性势能增大,故第一空填“弹性势”。
2. 运动员匀速上升过程中,质量不变,速度不变,所以动能不变;高度增大,重力势能变大。机械能等于动能与重力势能之和,因此运动员的机械能变大,故第二空填“变大”。
3. 运动员上升至最高点时,竖直方向速度为0,但水平方向仍有速度,动能与质量和速度有关,所以运动员的动能不为零,故第三空填“不为”。
【答案】
弹性势;变大;不为
【知识点】
弹性势能、机械能、动能
【点评】
本题以撑杆跳高为情景,考查初中物理中弹性势能、机械能、动能的基础知识点,要求学生理解各能量的影响因素,属于基础应用类题目,注重概念的实际应用。
【难度系数】
0.4
本题需结合弹性势能、机械能、动能的影响因素分析:首先,弹性势能与物体弹性形变程度有关,形变越大弹性势能越大,据此判断撑杆弯曲时的能量变化;其次,机械能是动能与势能的总和,动能由质量和速度决定,重力势能由质量和高度决定,匀速上升时速度不变、高度增加,可分析机械能变化;最后,运动员到最高点时,竖直速度为0但水平速度不为0,据此判断动能是否为零。
【解析】
1. 当撑杆弯曲时,撑杆发生弹性形变,且弹性形变程度增大,因此撑杆的弹性势能增大,故第一空填“弹性势”。
2. 运动员匀速上升过程中,质量不变,速度不变,所以动能不变;高度增大,重力势能变大。机械能等于动能与重力势能之和,因此运动员的机械能变大,故第二空填“变大”。
3. 运动员上升至最高点时,竖直方向速度为0,但水平方向仍有速度,动能与质量和速度有关,所以运动员的动能不为零,故第三空填“不为”。
【答案】
弹性势;变大;不为
【知识点】
弹性势能、机械能、动能
【点评】
本题以撑杆跳高为情景,考查初中物理中弹性势能、机械能、动能的基础知识点,要求学生理解各能量的影响因素,属于基础应用类题目,注重概念的实际应用。
【难度系数】
0.4
6 [2026滨海期中] 如图所示,a、b为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线(不计空气阻力),其中

b
(填“a”或“b”)是动能与高度的关系图线,小石块达到的最大高度为4
m,小石块上升了3 m高时的机械能为6
J。答案
b 4 6
【解析】 竖直向上抛小石块,不计空气阻力,小石块的机械能守恒。上升过程中,高度增加,速度减小,质量不变,动能减小,重力势能增大,由题图可知,b是动能与高度的关系图线。小石块达到最大高度时,重力势能最大,动能为0,所以最大高度为4 m。由于机械能守恒,小石块上升了3 m高时的机械能等于初始抛出时的机械能,为6 J。
【解析】 竖直向上抛小石块,不计空气阻力,小石块的机械能守恒。上升过程中,高度增加,速度减小,质量不变,动能减小,重力势能增大,由题图可知,b是动能与高度的关系图线。小石块达到最大高度时,重力势能最大,动能为0,所以最大高度为4 m。由于机械能守恒,小石块上升了3 m高时的机械能等于初始抛出时的机械能,为6 J。
解析
【分析】
要解决本题,需明确竖直向上抛出的小石块在不计空气阻力时机械能守恒。上升过程中,高度增加,重力势能增大,动能减小。观察图像,a图线能量随高度升高而增大,对应重力势能;b图线能量随高度升高而减小,对应动能。最大高度为图像中高度轴的最大值,结合机械能守恒可确定对应高度的机械能。
【解析】
1. 判断动能图线:竖直上抛小石块,不计空气阻力,机械能守恒。上升时,高度增大,重力势能$E_p=mgh$,随高度升高而增大;动能$E_k=\frac{1}{2}mv^2$,因速度减小而随高度升高减小。图中a随高度增大能量增大,是重力势能;b随高度增大能量减小,是动能,故b是动能与高度的关系图线。
2. 最大高度:图像中高度轴的最大值为4m,即小石块达到的最大高度为4m。
3. 3m高时的机械能:不计空气阻力,机械能守恒,初始(h=0)机械能为6J,因此上升到3m高时,机械能仍为6J。
【答案】
b;4;6
【知识点】
机械能守恒;动能与势能的变化
【点评】
本题结合图像考查机械能守恒的应用,核心是理解动能和重力势能随高度的变化规律,属于基础题型,需掌握能量守恒的条件。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需明确竖直向上抛出的小石块在不计空气阻力时机械能守恒。上升过程中,高度增加,重力势能增大,动能减小。观察图像,a图线能量随高度升高而增大,对应重力势能;b图线能量随高度升高而减小,对应动能。最大高度为图像中高度轴的最大值,结合机械能守恒可确定对应高度的机械能。
【解析】
1. 判断动能图线:竖直上抛小石块,不计空气阻力,机械能守恒。上升时,高度增大,重力势能$E_p=mgh$,随高度升高而增大;动能$E_k=\frac{1}{2}mv^2$,因速度减小而随高度升高减小。图中a随高度增大能量增大,是重力势能;b随高度增大能量减小,是动能,故b是动能与高度的关系图线。
2. 最大高度:图像中高度轴的最大值为4m,即小石块达到的最大高度为4m。
3. 3m高时的机械能:不计空气阻力,机械能守恒,初始(h=0)机械能为6J,因此上升到3m高时,机械能仍为6J。
【答案】
b;4;6
【知识点】
机械能守恒;动能与势能的变化
【点评】
本题结合图像考查机械能守恒的应用,核心是理解动能和重力势能随高度的变化规律,属于基础题型,需掌握能量守恒的条件。
【难度系数】
0.5
7 如图所示,小球在一个光滑的轨道上从o点由静止释放(不考虑空气阻力),小球始终没有离开轨道,则小球(o点与c点等高) (

A.最终能滚到d点
B.运动过程中机械能变小
C.在c点时的速度等于在o点时的速度
D.从a点到b点过程中重力势能变大
C
)A.最终能滚到d点
B.运动过程中机械能变小
C.在c点时的速度等于在o点时的速度
D.从a点到b点过程中重力势能变大
答案
C 因为轨道是光滑的,且不考虑空气阻力,所以小球的机械能守恒。小球从o点由静止释放,始终没有离开轨道,则最远可以滚到与o点等高的c点,小球在o、c两点的速度相同(均为零),小球从a点到b点的过程中质量不变,高度减小,重力势能减小。
解析
【分析】
本题考查机械能守恒的应用,解题思路:首先明确机械能守恒的条件(只有重力做功,本题轨道光滑、无空气阻力,满足该条件,小球机械能守恒,即动能与重力势能之和不变);再结合各选项,通过分析高度变化判断重力势能、动能的变化,进而判断各选项的正误。
【解析】
由于轨道光滑,且不考虑空气阻力,小球运动过程中只有重力做功,机械能守恒(动能与重力势能的总和保持不变)。
选项A:d点高度高于o点,根据机械能守恒,小球无法到达比o点更高的d点,A错误;
选项B:轨道光滑且无空气阻力,没有能量损耗,小球的机械能保持不变,B错误;
选项C:o点与c点等高,小球在两点的重力势能相等,机械能守恒则动能相等;小球在o点由静止释放,动能为0,因此在c点动能也为0,速度均为0,C正确;
选项D:从a点到b点,小球质量不变,高度降低,重力势能减小,D错误。
【答案】
C
【知识点】
机械能守恒定律、重力势能、动能
【点评】
本题是机械能守恒的基础应用题,需掌握机械能守恒的条件,能结合动能与重力势能的转化分析各选项,考查学生对机械能守恒的理解与应用能力。
【难度系数】
0.6
本题考查机械能守恒的应用,解题思路:首先明确机械能守恒的条件(只有重力做功,本题轨道光滑、无空气阻力,满足该条件,小球机械能守恒,即动能与重力势能之和不变);再结合各选项,通过分析高度变化判断重力势能、动能的变化,进而判断各选项的正误。
【解析】
由于轨道光滑,且不考虑空气阻力,小球运动过程中只有重力做功,机械能守恒(动能与重力势能的总和保持不变)。
选项A:d点高度高于o点,根据机械能守恒,小球无法到达比o点更高的d点,A错误;
选项B:轨道光滑且无空气阻力,没有能量损耗,小球的机械能保持不变,B错误;
选项C:o点与c点等高,小球在两点的重力势能相等,机械能守恒则动能相等;小球在o点由静止释放,动能为0,因此在c点动能也为0,速度均为0,C正确;
选项D:从a点到b点,小球质量不变,高度降低,重力势能减小,D错误。
【答案】
C
【知识点】
机械能守恒定律、重力势能、动能
【点评】
本题是机械能守恒的基础应用题,需掌握机械能守恒的条件,能结合动能与重力势能的转化分析各选项,考查学生对机械能守恒的理解与应用能力。
【难度系数】
0.6
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