\o"10.3物體的浮沉條件及應(yīng)用"11.4\o"11.4機械能及其轉(zhuǎn)化"機械能及其轉(zhuǎn)化（原卷版）考點直擊考點直擊典例分析＋變式訓(xùn)練典例分析＋變式訓(xùn)練考點1機械能的概念（1）動能和勢能之和稱為機械能。

動能和勢能都屬于機械能，動能是物體運動時具有的能量，勢能是存儲著的能量，動能和勢能是機械能的兩種表現(xiàn)形式。

（2）機械能大小：動能和勢能的總和。【典例1】（2021春?西崗區(qū)期末）關(guān)于機械能，以下說法正確的是（）A．質(zhì)量大的物體，具有的機械能一定大 B．彈簧具有彈性，所以彈簧一定具有彈性勢能 C．人在蕩秋千時，人具有的動能大小保持不變 D．一塊石頭被舉得越高，它具有的重力勢能越大【典例2】（2021春?蜀山區(qū)期末）如圖所示，物體沿斜面勻速下滑的過程中，其機械能在（選填“增大”、“減小”或“不變”）。【變式訓(xùn)練1】（2020?常州模擬）如圖所示，下列事例中機械能不變的是（）A．火箭加速升空 B．小孩慢慢滑下 C．汽車水平路減速中 D．衛(wèi)星繞地轉(zhuǎn)動【變式訓(xùn)練2】（2021?綠園區(qū)一模）如圖a、b為豎直向上拋出的小石塊在上升過程中動能和重力勢能隨高度變化的圖線（不計阻力），其中是動能﹣高度關(guān)系圖線，小石塊上升到5m時的機械能為J。考點2動能和勢能的轉(zhuǎn)化與機械能守恒（1）動能和重力勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化。動能和重力勢能之間的相互轉(zhuǎn)化一般發(fā)生在只受重力作用下的運動過程中，例如滾擺在下降的過程中，越轉(zhuǎn)越快，它的重力勢能越來越小，動能越來越大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；滾擺在上升過程中，越轉(zhuǎn)越慢，它的重力勢能越來越大，動能越來越小，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能；（2）動能和彈性勢能之間也可以相互轉(zhuǎn)化。它可以發(fā)生在同一物體上，也可以發(fā)生在不同物體之間，例如，從高處落下的皮球與地面撞擊的過程中，由于皮球發(fā)生彈性形變，皮球的動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，皮球在恢復(fù)形變的過程中，它的彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能．拉彎的弓把箭射出去的過程中，拉彎的弓具有彈性勢能，射出去的箭具有動能，這是弓的彈性勢能轉(zhuǎn)化為箭的動能；（3）機械能守恒：如果只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，機械能的總和不變，或者說，機械能是守恒的。

做功角度：只有重力或彈力做功，無其它力做功；其它力不做功或其它力做功的代數(shù)和為零；系統(tǒng)內(nèi)如摩擦阻力對系統(tǒng)不做功。

能量角度：首先只有動能和勢能之間能量轉(zhuǎn)化，無其它形式能量轉(zhuǎn)化；只有系統(tǒng)內(nèi)能量的交換，沒有與外界的能量交換。※機械能守恒一般都是理想狀態(tài)下才發(fā)生的，物體能量的轉(zhuǎn)化一般都不太可能只有機械能的轉(zhuǎn)化，還有其他能量的轉(zhuǎn)化。【典例3】（2021?海安市模擬）將不同質(zhì)量的鋼球從如圖所示光滑軌道ABCD上的A點釋放，通過水平面BC，運動到斜面CD上的過程中（不計空氣阻力），下列相關(guān)解釋中正確的有（）A．從A運動到B的過程中重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和內(nèi)能 B．鋼球在水平面BC上由于受到慣性，所以能繼續(xù)向前運動 C．鋼球的質(zhì)量越大，到達B點時的速度越大 D．鋼球在斜面CD上受到的重力和支持力不是一對平衡力【典例4】（2021春?隆回縣期末）小明在游樂園中玩蹦極，如果不考慮空氣阻力與蹦極繩的質(zhì)量，則關(guān)于它在下降過程中的能量分析，下列說法錯誤的是（）A．彈性繩繃直前，人的重力勢能全部轉(zhuǎn)化成人的動能，人的動能一直增加 B．彈性繩繃直后，人的重力勢能向彈性勢能轉(zhuǎn)化，動能不變 C．整個下落過程中人與蹦極繩組成的系統(tǒng)機械能守恒 D．下降到最低點，重力勢能、動能最小，彈性勢能最大【典例5】（2020春?石家莊期末）2022年冬奧會將在北京舉行，我國優(yōu)勢項目自由式滑雪在國際比賽中屢獲殊榮。某次比賽過程中運動員的軌跡如圖所示，下列說法正確的是（）A．從a點滑向b點運動過程中，運動員機械能一直不變 B．在a點和c點運動員速度都為零，運動員處于平衡狀態(tài) C．從a點到e點的過程中，運動員的機械能先增大后減小 D．從c點由空中下落到d過程中，運動員重力勢能減小動能增加【典例6】（2021?江西模擬）如圖所示，把一個鐵鎖用繩子懸掛起來，將鐵鎖拉到自己的鼻子附近，穩(wěn)定后松手，鐵鎖向前擺去，鐵鎖擺回時（選填“會”或“不會”）打到自己的鼻子。鐵鎖在擺動過程中，機械能是（選填“守恒”或“不守恒”）的。【典例7】37．（2021春?愛輝區(qū)期末）怎樣向地板拋乒乓球，才能使它彈跳到高于原來拋球的位置，說明這種拋法的理由？【變式訓(xùn)練1】（2021?烈山區(qū)一模）如圖所示，用輕質(zhì)彈簧（彈簧質(zhì)量和空氣阻力忽略不計）把小球掛在天花板上，當(dāng)小球從如圖水平位置放手后擺動到最低點的過程中，下列說法正確的是（）A．小球的機械能守恒 B．小球重力勢能的減少量等于小球動能的增加量 C．小球重力勢能的減少量大于小球動能的增加量 D．小球重力勢能的減少量小于彈簧彈性勢能的增加量【變式訓(xùn)練2】（2021春?方城縣期末）我們居住的城市高樓林立，如不小心發(fā)生高空墜物事件，可能給人們的生命財產(chǎn)造成損害。日前，某小區(qū)的陳先生早上下樓取車時發(fā)現(xiàn)車的后擋風(fēng)玻璃穿了一個孔，上面還插著一個可樂瓶，肇事的可樂瓶里還有可樂。對此，下列描述正確的是（）A．可樂瓶從高空墜落，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能 B．可樂瓶墜落時機械能變大 C．可樂瓶從高空墜落，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能 D．可樂瓶砸在擋風(fēng)玻璃的瞬間，具有很大的重力勢能【變式訓(xùn)練3】（2021?鞍山）如圖所示，小球由靜止開始沿著粗糙的曲面從a點向d點運動，其中b和d兩點在同一水平高度。下列說法中正確的是（）A．小球從a點運動到c點，重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能 B．小球在b點的機械能大于在c點的機械能 C．小球在b點的動能等于在d點的動能 D．小球從a點運動到d點的過程中，機械能一定全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【變式訓(xùn)練4】（2020?海淀區(qū)一模）如圖所示，游樂場中，從高處A到水面B處有兩條長度相等的光滑軌道。體重不同的甲、乙兩小孩沿著不同軌道同時從A處自由滑向B處，若不計空氣阻力，下列說法中不正確的是（）A．甲、乙在下滑過程中所受重力做功不相等 B．甲從A到B，重力勢能一定減小C．甲、乙在下滑過程中機械能守恒 D．甲、乙到達B點時的動能相同【變式訓(xùn)練5】（2021?銅仁市）如圖所示，小球從A點擺到C點的過程中，不計空氣阻力。能會先減小后增大：機械能總和（選填“增大”、“減小”或“不變”）。【變式訓(xùn)練6】（2021?大連模擬）如圖所示，是小孩蕩秋千過程中的簡化圖，不計空氣阻力，請你回答下列問題：（1）他從A點蕩到C點的能量是如何轉(zhuǎn)化的？其機械能如何變化？（2）若在C點時一切外力消失，他會處于什么狀態(tài)？請說明理由。考點3\o"機械能和其他形式能的轉(zhuǎn)化"機械能和其他形式能的轉(zhuǎn)化各種形式的能量都可以相互轉(zhuǎn)化，如電能可以轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能；太陽能可以轉(zhuǎn)化為電能等，動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化只是能量相互轉(zhuǎn)化中的一種形式，能量轉(zhuǎn)化過程中一種能量減少，另一種能量增加。【典例8】（2020?淮安二模）2020年5月5日18時00分，中國載人空間站工程研制的相當(dāng)于18層樓高的長征五號B運載火箭，搭載新一代載人飛船試驗船和柔性充氣式貨物返回艙試驗艙，在文昌航天發(fā)射場點火升空。在現(xiàn)役的各國運載火箭中，長征五號B運載火箭的運力是世界一流水平，如圖所示是火箭發(fā)射時的情景，關(guān)于試驗船加速上升的過程中，下列說法正確的是（）A．動能變大，勢能變大，機械能變大 B．動能變小，勢能變大，機械能變大 C．動能變大，勢能變小，機械能保持不變 D．動能變小，勢能變大，機械能保持不變【變式訓(xùn)練1】（2021?古藺縣校級一模）木塊從粗糙的斜面頂端勻速下滑到底端的過程中（）A．木塊的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能 B．木塊的動能不變，重力勢能減小 C．木塊的機械能不變 D．木塊的機械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能課堂鞏固訓(xùn)練課堂鞏固訓(xùn)練一、選擇題。1．（2021春?芝罘區(qū)期末）一只皮球從高處落下，碰地后發(fā)生形變，又反跳起來，則下列各階段中皮球的彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能的是（）A．從高處下落到剛碰地面 B．從碰到地面到皮球形變最大 C．從皮球形變最大到離開地面 D．從皮球離開地面到最高點2．（2019?廣西模擬）下列情況中機械能不發(fā)生變化的是（）A．汽車剎車后在水平地面上向前滑行 B．拋向空中正在上升的石塊（不計空氣阻力） C．小孩從滑梯上勻速滑下 D．用滑輪組把物體勻速提高3．（2021?瀘州）2021年5月15日我國自主研制的天問一號火星探測器成功登陸火星，已知火星表面引力約為地球表面引力的38%，其空氣密度約為地球海平面空氣密度的1%。下列關(guān)于探測器的描述正確的是（）A．進入火星大氣層后，探測器下降過程中其表面與大氣層摩擦，機械能轉(zhuǎn)化為其它形式的能 B．探測器為了找到最佳著陸點，著陸前在火星上空有短暫懸停時間，懸停時探測器不受火星的引力 C．探測器從懸停點減速降落火星表面過程中，動能逐漸增大 D．停在火星表面的探測器受到的引力與它對火星表面的壓力是一對平衡力4．（2021春?青山區(qū)期末）在2021年包頭市中考體育考試中，小彤同學(xué)進行了實心球測試。關(guān)于實心球運動的幾個階段，下列說法正確的是（）A．小彤撿起實心球，并緩慢舉高的過程中，小彤對實心球做功，實心球的重力勢能增大B．小彤將實心球用力投出后，實心球在空中運動過程中，小彤對實心球做功，實心球的機械能增大 C．小彤將實心球用力投出后，實心球在空中最高點時所受的合力為零 D．實心球落地后在水平地面上滾動一段距離停止，實心球在地面滾動階段機械能不變5．（2020?舟山）乒乓球發(fā)球機在同一高度以相同的初速度朝不同方向分別發(fā)出a、b、c三個球，若不計空氣阻力，則落到水平桌面時三者的速度大小關(guān)系是（）A．va＞vb＞vc B．vb＞vc＞va C．va＞vc＞vb D．va＝vb＝vc6．（2021?邗江區(qū)校級一模）如圖所示，將把鐵鎖用繩子懸掛起來，把它拉到自己的鼻子附近，松手后鐵鎖來回擺動。下列說法正確的是（）A．?dāng)[動過程中，繩子對鐵鎖的拉力和鐵鎖對繩子的拉力是一對平衡力 B．?dāng)[動過程中，鐵鎖的運動狀態(tài)一定發(fā)生變化 C．?dāng)[動過程中，鐵鎖的機械能保持不變 D．若繩子突然斷開，鐵鎖將做勻速直線運動7．（2021?桂平市模擬）2021年3月1日，最新刑法修正案生效，“高空拋物”正式入刑。“高空拋物”已成為城市的痛，一個50g的雞蛋從高約70m的25樓落下，可使人當(dāng)場死亡，說明（）A．雞蛋砸到人，是雞蛋的重力勢能轉(zhuǎn)化為人的動能 B．雞蛋在下落過程中，機械能守恒 C．雞蛋的重力勢能與質(zhì)量和高度有關(guān) D．雞蛋在下落過程中，重力做功為3500J二、填空題。8．（2021春?西崗區(qū)期末）運動員射箭時，用力將弓拉彎，在放開弓的瞬間，弓的能轉(zhuǎn)化為箭的能。9．（2021春?洛寧縣期末）如圖所示，粗糙斜面PM與光滑水平面MN平滑連接，彈簧左端固定。小物塊在斜面上從P點由靜止滑向M點的過程中，機械能（填“變大”“變小”或“不變”）；小物塊壓縮彈簧的過程中，它的動能轉(zhuǎn)化為能。10．（2019秋?新沂市校級月考）運動員用拉滿的弓將一支箭向箭靶射去，在這個過程中弓的能轉(zhuǎn)化為箭的能，箭在空中向上飛行的過程中，箭能增大。11．（2021春?南陵縣期末）2020年7月23日12時41分，中國“天問一號”火星探測器，在海南文昌航天發(fā)射場點火升空。如圖所示.火星探測器受火箭的推動在加速上升過程中，其機械能將（選填“變大”“變小”或“不變”）。12．（2020?合肥模擬）2020年4月24日是中國航天日也是東方紅一號衛(wèi)星發(fā)射50周年，衛(wèi)星在發(fā)射加速升空的過程中其機械能（選填“不斷增大”、“保持不變”或“不斷減小”）。13．（2021?江西模擬）如圖所示是一個傳送帶，A，B輪轉(zhuǎn)動帶動物體C向右上方勻速運動，物體C沒有在皮帶上發(fā)生滑動，皮帶與輪之間不打滑，物體C的重力勢能不斷增加，該過程物體受到的力中不做功的有（填力的名稱），該物體從A到B的過程機械能（選填“守恒”或“不守恒”）。14．（2020秋?邳州市期末）在雨后地面還是濕的時候，小明就去打籃球，他發(fā)現(xiàn)籃球落地后彈起，球上會有濕水印，籃球從更高處落下時，球上的濕水印更大，請從能量的角度進行解釋：。15．（2020?丹東）如圖，滾擺下降過程中，滾擺的能轉(zhuǎn)化為能。滾擺上下往復(fù)運動過程中，其每次上升所能達到的高度越來越低，滾擺在運動過程中的機械能（選填“增加”、“減少”或“不變”）。16．（2020?山亭區(qū)一模）如圖，為了進一步做好新型冠狀病毒肺炎疫情防控工作，多地防疫部門利用霧炮車對城區(qū)街道噴灑消毒劑進行消清和除塵，霧炮車在水平路面勻速前進噴灑消毒液的過程中，霧炮車的機械能（選填“變大”“不變”或“變小”），霧炮車的車輪上的花紋是為了摩擦（選填“增大”或“減小”）。17．（2021春?隆回縣期末）跳傘運動員在空中勻速下落時，其機械