还剩31页未读，
继续阅读
所属成套资源：初中物理自主招生讲义 （含详解）
成套系列资料，整套一键下载
初中物理自主招生讲义40机械能、机械能守恒、机械能和其他形式能的转化（含详解）
展开
这是一份初中物理自主招生讲义40机械能、机械能守恒、机械能和其他形式能的转化（含详解），共34页。
初中物理自主招生讲义40
机械能、机械能守恒、机械能和其他形式能的转化
一．机械能的概念（共4小题）
【知识点的认识】（1）动能和势能之和称为机械能。
动能和势能都属于机械能，动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量，动能和势能是机械能的两种表现形式。
（2）大小：物体具有的机械能是指动能和势能的总和。
【命题方向】第一类常考题：机械能的概念
海啸具有巨大的破坏力，主要是因为海啸形成的海浪具有强大的（ ）
A．电能 B．机械能 C．核能 D．内能
分析：要解决此题，需要掌握机械能的概念，知道机械能包括动能和势能，运动的物体具有动能；被举高的物体具有重力势能。
解：海啸产生后，推动了海波，使海浪具有较大的动能，从而产生了极大的破坏力，机动能属于机械能，故产生破坏性的原因是海浪具有机械能。故选B。
点评：本题考查机械能概念，应明确动能及势能都属于机械能。
第二类常考题：机械能的大小判断
下列关于机械能的说法中，正确的是（ ）
A．气球匀速上升时，它的动能减小，势能增加，它的机械能保持不变
B．卫星在远地点时，势能最大，动能为零
C．两辆相同的汽车，运动速度相同，具有的机械能一定相等
D．水平路面上匀速前进的洒水车，在洒水的过程中，它的动能减小
分析：（1）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。
（2）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。
（3）机械能等于动能和势能之和。
解：A、气球匀速上升时，质量不变，速度不变，动能不变。高度不断增大，重力势能增大，故它的机械能增大。说法错误。
B、人造地球卫星在远地点时，卫星和地球的相对距离最大，速度最小，故人造地球卫星在远地点时势能最大，动能最小但不是零。说法错误。
C、两辆相同的汽车运动速度相同时，故其动能相同，但不能判断重力势能的大小。说法错误。
D、匀速前进的洒水车，在洒水过程中，速度不变，但质量变小，故它的动能逐渐减小。说法正确。故选D。
点评：掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素，根据影响因素能判断动能、重力势能、弹性势能的变化。卫星和地球的相对距离很远，已经脱离的地球引力范围，不再受重力，具有的不是重力势能，而是势能。此处学生容易出现错误。
【解题方法点拨】
机械能的大小可能是物体的动能与势能的和，可能全部都是物体的动能，也可能全部是物体的势能，在分析机械能的大小时，应该综合考虑动能、重力势能和弹性势能。
1．如图所示的四个实例中，机械能减小的是（ ）
A．匀速水平飞行的飞艇 B．加速超飞的飞机
C．减速下降的热气球 D．等待发射的火箭
答案与解析：A、匀速水平飞行的飞艇，速度不变，所以动能不变；高度不变，所以重力势能不变，故机械能不变，不符合题意；
B、加速超飞的飞机，速度变大导致动能增大，高度升高导致重力势能增加，故机械能增大，不符合题意；
C、减速下降的热气球，速度减小导致动能减小，高度降低导致重力势能减小，故机械能减小，符合题意；
D、等待发射的火箭，速度为零，故动能为零，所处的位置不变，故重力势能不变，则机械能保持不变，不符合题意。
故选：C。
2．小华去商场购物，站在匀速上升的扶梯上，她的机械能将 增加 （填“增加”“不变”或“减少”）；若以扶梯为参照物，她是 静止 （填“静止”或“运动”）的。
答案与解析：小华站在自动扶梯上，在扶梯匀速上升的过程中，则小华的质量不变，速度不变，动能不变；高度增大，重力势能增大，因为机械能＝动能+势能，故小华的机械能增加。
小华同学以自动扶梯为参照物，相对于自动扶梯的位置没有发生改变，所以她是静止的。
故答案为：增加；静止。
3．将一小球竖直向上抛出，若考虑空气阻力，小球在先上升后下降的过程中，它的机械能 减小 ，它受的合力 减小 。（选填：“增大、减小、不变”）
答案与解析：（1）竖直向上抛出的小球，离开手后会继续向上运动，若考虑空气阻力，小球与空气摩擦，一部分机械能转化为内能，故机械能的总量减小；
（2）小球上升时，受到重力与空气阻力，二者方向相同，合力为二力之和；小球下降时，阻力方向与重力相反，合力为二力之差，故在整个过程中，小球所受合力越来越小。
故答案为：减小；减小。
4．一个石块飞在空中某位置时它具有的动能为18J，机械能为45J，则此时石块具有的重力势能为 27 J。
答案与解析：在空中飞行的石块，具有动能和重力势能，根据：重力势能+动能＝机械能，可得：重力势能＝机械能﹣动能；
所以石块的重力势能为：45J﹣18J＝27J。
故答案为：27。
二．机械能的转化（共38小题）
【知识点的认识】动能和重力势能之间可以相互转化．动能和重力势能之间的相互转化一般发生在只受重力作用下的运动过程中，例如滚摆在下降的过程中，越转越快，它的重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能；滚摆在上升过程中，越转越慢，它的重力势能越来越大，动能越来越小，动能转化为重力势能．动能和弹性势能之间也可以相互转化．它可以发生在同一物体上，也可以发生在不同物体之间，例如，从高处落下的皮球与地面撞击的过程中，由于皮球发生弹性形变，皮球的动能转化为弹性势能，皮球在恢复形变的过程中，它的弹性势能转化为动能．拉弯的弓把箭射出去的过程中，拉弯的弓具有弹性势能，射出去的箭具有动能，这是弓的弹性势能转化为箭的动能．
在动能和势能相互转化的过程中，如果没有机械能和其它形式的能量之间的相互转化，则机械能的总量保持不变．这就是机械能守恒定律．
【命题方向】
第一类常考题：动能和势能的相互转化
如图所示，从斜面上滚下来的小球，接触弹簧后，将弹簧压缩至最短．在这一过程中，小球的 重力势 能转化为 动 能又转化为弹簧的 弹性势 能．
分析：因为是同一个小球，根据速度、高度、弹性形变程度的变化来分析动能、重力势能和弹性势能的变化情况，从而得出能量的转化情况．
解：小球从斜面上由静止滚下，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能；
接触弹簧后，弹簧发生弹性形变，具有弹性势能，速度减小，动能减小，动能转化为弹性势能；
小球将弹簧压缩至最短时，弹性势能最大，动能最小，动能全部转化为弹性势能；
所以在这一过程中，小球的能量的转化情况是：重力势能→动能→弹性势能．
故答案为：重力势、动、弹性势．
点评：在做能量的转化这种题时，我们要注意分析影响各种形式能的因素是如何变化的，从而得出哪种能量增加了，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．
第二类常考题：能量守恒条件
如图所示，一个小球由静止从光滑曲面的顶端自由滑下，若它在顶端的重力势能为65J，则滑到底端的动能是（ ）
A．35J B．50J C．55J D．65J
分析：因为是光滑的曲面，所以，在曲面上滑下的小球没有能量的损耗，在能量转化过程中能量是守恒的，重力势能全部转化为动能．
解：一个小球由静止从光滑曲面的顶端自由滑下时，在能量转化过程中能量是守恒的，65J的重力势能全部转化为动能，所以滑到底端时的动能为65J．故选D．
此题主要考查的是动能和重力势能的相互转化问题，因为是光滑的曲面，所以在能量的转化过程中，总能量是守恒的．
【解题方法点拨】通过物体的速度、所处高度、弹性形变程度的变化判定物体动能、重力势能、弹性势能的大小变化，能量总是从逐渐减小的那种向逐渐增加的那种转化．
5．如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面上，小球由A点以速度v沿轨道滚下，经过右侧等高点B后到达最高点C．下列分析不正确的是（ ）
A．小球在A、B、C三点的速度大小关系是vc＜vB＜vA
B．小球在A、B两点的动能之差等于小球从A点到B点克服摩擦力做的功
C．小球在A、B两点具有的重力势能相同
D．整个过程只有重力对小球做功
答案与解析：A、小球运动过程中，要克服摩擦力做功，机械能减小，小球质量不变，故小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA＞vB＞vC，故A正确；
B、A、B两点高度相同，所以重力势能相等，速度不同，动能不同；在粗糙的弧形轨道上受摩擦力，要克服摩擦力做功，所以小球下落过程中，减小的动能全部用来克服摩擦力做功，所以小球在A、B两点的动能之差等于小球从A点到B点克服摩擦力做的功，故B正确；
C、小球在A、B两点的高度相同，质量相同，具有的重力势能相同；故C正确；
D、小球受到竖直向下的重力的作用，下落中，移动了距离，小球的重力是做功的，因为是粗糙的弧形轨道，所以受摩擦力，要克服摩擦力做功，故D错误；故选：D。
6．如图所示，某同学找来一根橡皮筋做模拟“蹦极”小实验，他将橡皮筋一端系上一质量为m的小球，另一端固定在A点，B点是橡皮筋自然下垂时小球所在的位置。将小球从A点静止释放，C点是小球到达的最低点。在小球从A点到C点运动的过程中，不考虑空气阻力，以下说法正确的是（ ）
A．在B点时，小球动能最大
B．在B点时，小球只受重力
C．从B点到C点，小球的动能先增大后减小
D．从B点到C点，橡皮筋弹性势能的增加量等于小球重力势能的减少量
答案与解析：
ABC、小球从A下落到B点的过程中，在重力的作用下，小球的速度越来越大；橡皮筋开始伸长时弹力小于重力，小球继续向下做加速运动，当小球到达B点时，小球的重力与橡皮筋的弹力相同时，小球的速度最大，动能最大，所以小球在B点时的动能是最大的，在该点受到重力和弹力的共同作用；小球继续向下运动，橡皮筋的弹力大于重力，小球做减速运动，到达C点时的速度为0，动能为0，所以从B点到C点，小球的动能一直减小，故A正确、BC错误；
D、从B点到C点，小球的功能、重力势能转化为橡皮筋的弹性势能，所以橡皮筋弹性势能的增加量等于小球重力势能和动能的减少量，故D错误。故选：A。
7．如图所示，完全相同的甲、乙两个小球，甲球由轻绳系住，乙球由橡皮条系住，都从水平位置由静止开始释放，当两球到达悬点正下方k点时，橡皮条长度恰好与绳子长相等，则在k点时两球的速度大小关系是（ ）
A．v甲＝v乙 B．v甲＜v乙 C．v甲＞v乙 D．无法确定
答案与解析：由题知，两球的质量相同；最初两球处于同一高度由静止开始释放，则两球的重力势能相等；
由题意和图示可知，下摆过程中，绳子不会伸长，而橡皮条会伸长，
所以，可知小球达到正下方k点时，甲球的重力势能全部转化为动能，乙球的重力势能转化为动能和橡皮条的弹性势能；
这样，在最低点时，甲球的动能大，其速度较大，即v甲＞v乙。故选：C。
8．如图所示，将同一物体从A点开始沿三个光滑的弧面AB、AC、AD自由滚下，到达同一水平面时的动能分别为E1、E2、E3，则（ ）
A．E1最大 B．E2最大
C．E3最大 D．E1、E2、E3一样大
答案与解析：光滑斜面说明没有摩擦力，物体在从斜面上滑下时，只存在动能和重力势能的相互转化，机械能是守恒的。
物体从同一高度上滑下，重力势能是相等的，滑下时转化为相同的动能，即E1、E2、E3一样大。故选：D。
9．下列事例中，由动能转化为弹性势能的是（ ）
A．举重比赛时，运动员用力将杠铃举起
B．射箭比赛时，运动员拉弓把箭射出去
C．蹦极运动中，蹦极者落下拉紧橡皮绳
D．跳水运动中，运动员从高处跳向水中
答案与解析：
A、举重比赛时，运动员用力将杠铃举起的过程中，消耗人体的化学能，动能和重力势能变大，化学能转化为机械能。故A错误；
B、拉弯的弓具有弹性势能，将箭射出，即将弹性势能转化为动能，故B错误；
C、蹦极者落下拉紧橡皮绳，此过程中橡皮绳的形变变大，弹性势能变大，同时蹦极者速度变小，动能变小，是动能转化为弹性势能，故C正确；
D、跳水运动中，运动员从高处跳向水中，此过程中运动员高度降低，重力势能变小，同时运动员速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能。故D错误；故选：C。
10．图为撑杆跳高运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆，若不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．助跑阶段，运动员消耗体内的化学能大于撑杆获得的动能
B．撑杆起跳阶段，撑杆的弹性势能一直在增大
C．撑杆起跳阶段，运动员的动能与重力势能之和一直保持不变
D．运动员跃过横杆以后，运动员的动能转化为重力势能
答案与解析：A、各种能量之间的转换效率都小100%，即使不计空气阻力，运动员消耗体内的化学能也不可能全部转化为动能，所以运动员消耗体内的化学能大于撑杆获得的动能；故A正确；
B、弹性势能大小和物体发生弹性形变的大小有关，弹性形性变越大，弹性势能越大，撑杆起跳阶段，杆的弹性形变逐渐变小，所以它的弹性势能由大变小；故B错误；
C、若不计空气阻力，运动员和杆作为整体机械能守恒，所以运动员的动能与重力势能的和等于机械能总量减掉杆的弹性势能，而杆的弹性势能是变化的。故撑杆起跳阶段，运动员的动能与重力势能之和一直在变化。故C错误；
D、运动员跃过横杆后，运动员的高度下降，速度增加，所以重力势能减小，动能增大，故是重力势能转化为动能。故D错误。故选：A。
11．如图所示，小球由静止开始沿着粗糙的路面从a点向d点自由运动，其中b和d两点在同一水平高度，则下列说法中错误的是（ ）
A．小球从a到c加速下滑，部分重力势能转化为动能
B．小球从c到d减速上坡，部分动能转化为重力势能
C．小球在b和d时重力势能和动能都相等
D．小球从a到d的过程中部分机械能转化为内能
答案与解析：A、小球从a到c加速下滑，小球质量不变，速度增大，故动能增大；同时高度减小，重力势能减小，所以小球的部分重力势能转化为动能，故A正确；
B、小球从c到d减速上坡，小球质量不变，速度减小，故动能减小；同时高度增加，重力势能增大，所以小球的部分动能转化为重力势能，故B正确；
C、由于接触面粗糙，小球从b运动到d的过程中，有一部分机械能会转化为内能，故小球在b点的机械能大于在d点的机械能；已知b和d两点在同一水平高度，即两位置小球的重力势能相同，根据“机械能＝动能+势能”可知，小球在b点的动能大于在d点的动能，故C错误；
D、由于接触面粗糙，所以小球从a到d的过程中部分机械能会转化为内能，小球的机械能减小，故D正确；
故选：C。
12．如图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为垫块，楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦，在车厢相互撞击时弹簧压缩过程中（ ）
A．缓冲器的机械能守恒
B．摩擦力做功消耗机械能
C．垫块的动能全部转化成内能
D．弹簧的弹性势能全部转化为动能
答案与解析：
A、通过克服摩擦力做功，系统的机械能向内能转化，故机械能减小，故A错误；
B、通过克服摩擦力做功，系统的机械能向内能转化，故B正确；
C、垫块的动能转化为弹性势能和内能，故C错误；
D、弹簧的弹性势能转化为动能和内能，故D错误。
故选：B。
13．如图所示，将小球从a处抛出时具有300J的机械能，其中动能200J，小球经过b、c落到地面d处，b点是最高点，a、c在同一水平面内，不计空气阻力，则正确的是（ ）
A．球在b点的动能为0J
B．小球在c点的重力势能为100J
C．小球在d处将触地时，动能为200J
D．小球在d点的机械能最大
答案与解析：a点的机械能为300J，不计空气阻力，机械能不变，所以b点的机械能为300J；b点最高，所以重力势能最大，由于小球仍向前运动，所以动能不为0；
a点的重力势能EPA＝300J﹣200J＝100J；又因为c点与a点的高度相同，所以重力势能相同，则c点的重力势能也为100J；机械能为300J；
d点的重力势能为零，所以动能为300J。
综上所述，只有B选项说法正确。
故选：B。
14．如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点，关于小石块从A点到C点运动过程的说法，正确的是（ ）
A．小石块减少的重力势能全部转化为动能
B．从A点下落到B点的过程中，小石块受到重力和弹力的作用
C．从B点下落到C点的过程中，小石块的速度先增大后减小
D．小石块在C点时，受到平衡力的作用
答案与解析：
小石块在下落过程中，在AB段，小石块只受到重力作用，重力不断改变小石块的运动状态，小石块加速下落；
在BC段受到橡皮筋的拉力作用，过B点后橡皮筋开始伸长（大于原长），弹力逐渐增大。当拉力小于重力时，小石块仍处于加速状态；当拉力大于重力时，小石块减速下落。
A、从A点到C点运动过程中小石块的有重力势能转化为动能还转化为橡皮筋的弹性势能，故A错误；
B、由题B点是橡皮筋自然下垂长度的位置，所以在AB段，橡皮筋对小石块没有弹力，小石块只受到重力，故B错误；
C、从B点下落到C点的过程中，小石块速度先加速后减速，故C正确；
D、BC过程中小石块先加速后减速，减速过程中是因为弹力大于重力，C点是下落的最低点，此时小石块虽然速度为0，到达C点后小石块会改变运动状态向上运动，故C点时受到并不是平衡力，故D错误。
故选：C。
15．如图所示，轨道ABC光滑，弹簧固定在水平轨道末端，小球从A处由静止滚下，撞击弹簧后又将沿水平轨道返回，接着滚上斜面。在这整个过程中，机械能转化的情况是（ ）
A．重力势能→动能→重力势能
B．动能→弹性势能→动能
C．动能→势能→动能→势能→动能
D．重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能
答案与解析：
小球从A处由静止滚下，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能；
撞击弹簧，弹簧发生弹性形变，具有弹性势能，速度减小，动能减小，动能转化为弹性势能；
弹簧恢复形变，弹性势能减小，弹力对物体做功，小球速度增大，动能增大，弹性势能转化为动能；
接着滚上斜面，速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，动能转化为重力势能。
所以能量的转化情况是：重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能。
故选：D。
16．雨滴在空中匀速下落的过程中，不考虑雨滴质量的变化和受到的浮力，雨滴的（ ）
A．动能转化为重力势能 B．重力势能转化为动能
C．机械能不断减少 D．机械能保持不变
答案与解析：雨滴在空中匀速下落的过程中，质量不变，速度不变，动能不变；高度变小，重力势能变小，所以该过程中不是动能和重力势能之间的转化；机械能为动能和势能的和，机械能会变小，故C正确，ABD错误。
故选：C。
17．有一种运动叫蹦极，如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，A点处弹性绳自然伸直。B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点，运动员从O点到C点的运动过程中忽略空气阻力，则（ ）
A．从O点至B点运动员的重力势能全部转化为动能
B．从B点至C点只有运动员的动能转化为弹性势能
C．从O至A过程中运动员速度增大，从A至C过程中运动员速度减小
D．从O至B过程中运动员速度增大，从B至C过程中运动员速度减小
答案与解析：
CD、根据题意可知，从O点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员的拉力，因此速度越来越大；从B点到C点的过程中，弹性绳对运动员的拉力大于重力，运动员的速度开始减小，到达C点时，速度为零；故D正确，C错误。
A、从O点到A点的过程中，重力势能减小，动能增大，重力势能逐渐转化为动能；从A点到B点的过程中，弹性绳的形变增大，弹性绳的弹性势能增大，因此运动员的重力势能还会转化为弹性绳的弹性势能，故A错误；
B、从B点至C点的过程中，运动员的重力势能减小，动能减小，所以运动员的重力势能和动能转化为弹性绳的弹性势能，故B错误；
故选：D。
18．如图是一种蹦极游戏，游戏者将一根弹性绳的一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下，图中a是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，c是游戏者到达的最低点，对于游戏者离开跳台到达最低点的过程中（不计空气阻力），下列说法中正确的是（ ）
A．游戏者从a到c动能逐渐减小
B．游戏者从a到c受到的合力方向向下
C．游戏者从a到c受到的合力先减小后增大
D．游戏者到达c点处于平衡状态
答案与解析：（1）游戏者通过a点后，绳子逐渐被拉长，具有弹性势能，产生弹力，且弹力逐渐增大；
当弹力小于游戏者的重力时，游戏者受到的合力向下，合力逐渐减小，加速下落，此时的动能增加；
当弹力大于游戏者的重力时，游戏者受到的合力向上，合力逐渐增大，减速下落，动能减小；
故AB错误，C正确。
（2）游戏者到达C点时弹力大于游戏者的重力，不是平衡状态，故D错误。
故选：C。
19．如图，用不可伸长的细线悬挂一个小球，将小球向左拉至水平标志线上，从静止释放，当小球运动到最低点时，细线碰到障碍物，小球继续向右摆动。用频闪照相机拍到如图所示的小球运动过程的频闪照片，以下说法正确的是（ ）
A．小球经过最低点时，速度最小
B．小球经过最低点时，速度最大
C．由于碰到障碍物，小球将不能回到原来的高度
D．小球在向下摆的过程中，动能转化为重力势能
答案与解析：小球在最高点时，高度最大，重力势能最大；当其在最低点时，其高度最小，重力势能最小，故小球从最高点到最低点的过程中是将重力势能转化为动能，故在最低点的动能最大，即其速度最快，故A、D错误，B正确；
此题中，若是不存在能量的损失时，机械能是守恒的，所以小球的细线即使碰到障碍物，小球所具有的机械能是不变的，所以其仍能从最低点运动到最高点，故小球仍能回到原来的高度，故C错误。
故选：B。
20．如图，同一小球在同一高度以相同速度向三个不同方向抛出（不计空气阻力和摩擦），设小球刚落地时的速度分别为v1、v2、v3，则（ ）
A．v1＞v2＞v3 B．v1＝v2＝v3 C．v1＜v2＜v3 D．无法确定
答案与解析：小球从抛出到落地，发生了重力势能和动能的转化；在不计空气阻力和摩擦的条件下，转化过程中，机械能守恒，即机械能的总和不变。小球抛出时的机械能与小球落地时的机械能相等；而小球落地时的势能为零，故机械能大小就是动能大小，即动能相等所以速度相同，v1＝v2＝v3。
故选：B。
21．2010年温哥华冬季奥运会色彩纷呈，吸引了世界各地的人们的目光，下列关于冬奥会的描述中不正确的是（ ）
A．当滑雪运动中员从雪山顶峰风驰电掣般下滑时动能转化为重力势能
B．冰壶鞋的两鞋底部质地不同，蹬冰脚的鞋底为橡胶制成，它的作用是防滑；而滑行脚的鞋底为塑料制成，它的作用是便于在冰上滑行
C．为使冰壶滑行得更远，运动员用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦减小
D．在短道速滑接力赛中，后面的运动员推了前面运动员后自己会后退，其原因为力的作用是相互的
答案与解析：A、从雪山下来时是重力势能转化为动能，使运动员能快速滑下，A错。
B、蹬冰鞋主要目地是给人一个力，让人运动的更快，故要求摩擦力要大，故用橡胶制成，而滑行鞋为滑行用，要求摩擦力要小，故选用了塑料。故B对。
C、擦冰面的目的是使冰融化，而减小摩擦力。故C对
D、后面运动员推前面运动员的同时自己也受到向后反作用力，故向后运动，即力的作用是相互的。D对。
因本题选择错误的，故选：A。
22．在温哥华冬奥会上，来自牡丹江的选手李妮娜在自由式滑雪比赛中获得银牌。她在比赛过程中运动的轨迹如图所示，如果不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．从a点向b点运动过程中，重力势能全部转化为动能
B．在a点和c点速度都为零，因此重力势能相等
C．从c点下落到d点过程中，重力势能转化为动能
D．在a点和e点都处于静止状态，因此机械能相等
答案与解析：A、从a点向b点运动过程中，重力势能大部分转化成动能，因为有滑动摩擦，少部分转化成内能，故该选项错误；
B、在a点和c点高度不同，所以，重力势能就不相同。同时，c点在水平方向上速度不为零，故B说法错误。
C、从c点下落到d点过程中，重力势能转为动能，故该选项正确。
D、在a点和e点都处于静止状态，说明动能都为零，因为高度不同，所以重力势能就不相等，因此机械能不相等，故该选项错误。
故选：C。
23．五千年的华夏文明，创造了无数的诗歌辞赋，我们在欣赏这些诗歌辞赋时，不仅要挖掘其思想内涵，还可以探究其中所描述的自然现象与物理规律，下面是某位同学对部分诗句中蕴涵的物理知识的理解：
①“露似真珠月似弓”﹣﹣露实际是小水珠，是由冰熔化形成；
②“人面桃花相映红”﹣﹣桃花是光源，发出的红光映红了人的脸；
③“飞流直下三千尺”﹣﹣瀑布飞流直下的过程中，水的重力势能转化为动能；
④“孤帆一片日边来”﹣﹣“孤帆”运动，是以江岸为参照物的。
其中正确的是（ ）
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
答案与解析：①“露似真珠月似弓”﹣﹣露实际是小水珠，是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的；
②“人面桃花相映红”﹣﹣桃花不是光源，它反射太阳光中的红光照在人的脸上，在从人脸上反射出来，人脸就呈现红色；
③“飞流直下三千尺”﹣﹣瀑布飞流直下的过程中，水的高度减小，重力势能减小，下落时运动越来越快，动能增大，重力势能转化为动能；
④“孤帆一片日边来”﹣﹣“孤帆”运动，是以江岸为参照物的。
故选：C。
24．在央视春晚中，魔术师刘谦的精彩表演叫人叫绝，使人们对魔术产生了浓厚的兴趣。《硬币穿越玻璃杯》的魔术是在不动大杯的情况下，让在桌面上的银币进入到小杯中（如图甲）．图乙是对该魔术的一种破解过程，则有关破解过程的说法，不正确的是（ ）
A．从A到B的过程中，硬币受到了重力、摩擦力、手对硬币的推力
B．硬币从B到C的过程中，由弹簧的势能转化为硬币的机械能
C．硬币离开B后，由于惯性一直运动到D
D．硬币从D到E再到杯中，可以说明力能改变物体的运动状态
答案与解析：A、从乙图中可以看出，硬币从A到B的过程，硬币只受重力和摩擦力作用，没有受到受到推力作用，因此A选项说法错误；
B、发射前弹簧被压缩，具有较大的弹性势能，发射后将弹簧的弹性势能转化为硬币的机械能，因此B选项说法正确；
C、由于任何物体都有保持原来运动状态的性质，因此硬币离开B点后，由于惯性继续向前运动，故C选项说法正确；
D、从乙图中可以看出，硬币从D点到E点再到杯中，硬币的运动状态发生改变，因此说明力可以改变物体的运动状态，故D选项说法正确。
故选：A。
25．如图所示，将一个小球从h高处以相同的速度抛出，一次斜上抛，沿a运动轨迹落地；另一次水平抛；沿b运动轨迹落地，不计空气阻力。关于小球落地时动能的大小，下列说法中正确的是（ ）
A．沿a轨迹大 B．沿b轨迹大
C．沿a、b轨迹一样大 D．条件不足，无法判断
答案与解析：（1）小球有一定的质量，小球抛出时具有相同的速度和高度，小球抛出时有相同的动能和重力势能，机械能＝动能+势能，所以机械能相同。
（2）小球水平抛出还是斜向上抛出到达地面只具有动能，不考虑摩擦，到达地面时机械能不变，此时的动能等于机械能，所以动能相等。
故选：C。
26．在下列过程中，动能转化为势能的是（ ）
A．竖直向上抛出后，在上升过程中的乒乓球
B．重锤从高处落下来
C．钟表旋紧的发条带动齿轮转动
D．压缩的弹簧将物体弹射出去
答案与解析：A、竖直向上抛出后，在上升过程中的乒乓球，质量不变，速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，所以乒乓球在上升过程中，动能转化为重力势能。符合题意。
B、重锤从高处落下来，质量不变，速度增大，动能增大，高度减小，重力势能减小。重锤从高处下落过程中，重力势能转化为动能。不符合题意。
C、钟表旋紧的发条带动齿轮转动过程中，发条的弹性形变越来越小，弹性势能越来越小，齿轮转动速度越来越快，动能越来越大，所以钟表旋紧的发条带动齿轮转动，弹性势能转化为动能。不符合题意。
D、压缩的弹簧将物体弹射出去，弹簧的弹性形变减小，弹性势能减小，物体从静止到运动，速度增大，物体的动能增大，所以压缩的弹簧将物体弹射出去，弹性势能转化为动能。不符合题意。
故选：A。
（多选）27．如图所示，在光滑的水平台面上，一轻弹左端固定，右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。开始时通过小球压缩弹簧到A位置（已知AO＝OB），释放小球，研究小球在水平方向上的受力和运动情况，则（ ）
A．小球运动到B点时速度为0
B．小球在运动过程中所受弹力的方向保持不变
C．小球从A运动到O的过程中弹性势能转化动能
D．小球从O运动到B的过程中所受弹力方向向右，速度不断减小
答案与解析：A、小球运动到B点时，由于动能全部转化为弹性势能，速度为零，故A正确；
BCD、小球从A运动到O的过程中，弹簧恢复原状，将弹性势能转化为动能，此时小球所受弹力方向向右、速度不断增大；小球从O运动到B的过程中，弹簧被拉开，球的动能转化为弹簧的弹性势能，此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小，小球在运动过程中所受弹力的方向先向右后向左，是变化的，故BD错误，C正确。
故选：AC。
（多选）28．如图所示，一轻弹簧竖直放置，下端固定在水平面上，上端处于a位置，当一重球放在弹簧上端静止时，弹簧上端被压缩到b位置。现将重球（视为质点）从高于a位置的c位置沿弹簧中轴线自由下落，弹簧被重球压缩到最低位置d，以下关于重球运动过程的正确说法应是（ ）
A．重球下落压缩弹簧由 a 至 d 的过程中，重球做减速运动
B．重球下落至 b处获得最大速度
C．由 a 至 d 过程中重球克服弹簧弹力做的功等于小球由 c 下落至 d 处时重力势能减少量
D．重球在 b 位置处具有的动能等于小球由c 下落到 b 处减少的重力势能
答案与解析：AB、球从a到b的过程中，重力大于弹力，小球所受的合力向下，与速度方向相同，小球做加速运动；从b到d的过程中，重力小于弹力，合力向上，小球做减速运动。所以整个下落a至d过程中，重球先做加速运动后做减速运动，在b处小球的速度最大，故A错误，B正确；
C、由a到d过程中，小球的动能变为零，根据系统的机械能守恒知，重球克服弹簧弹力做的功等于小球由c下落到d处时重力势能和动能的减少量，故C正确。
D、以重球、弹簧和地球构成的系统为研究对象，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，则重球在b位置处具有的动能等于小球由c下落到b处减少的重力势能减去弹簧的弹性势能，故D错误。
故选：BC。
（多选）29．跳远运动的几个阶段可以简化为如图所示，a为助跑点，b为起跳点，不计空气阻力，则（ ）
A．助跑过程中（a→b）运动员的机械能不变
B．在空中飞行过程中（b→d），受到平衡力的作用
C．起跳后升空的过程中（b→c），运动员的一部分动能转化为其重力势能
D．经过最高点 c 瞬间突然失去重力，运动员会水平向右做匀速直线运动
答案与解析：
A、助跑过程中（a→b），运动员的质量不变，速度逐渐增大，则动能增大；运动员的高度不变，其重力势能不变；因机械能等于动能与势能的总和，所以运动员的机械能增大，故A错误。
B、不计空气阻力，在空中飞行过程中（b→d），运动员只受重力作用，受力不平衡，故B错误。
C、起跳后升空的过程中（b→c），运动员的速度减小（且在最高点c时运动员的速度不为零），高度增加，所以运动员的一部分动能转化为重力势能，故C正确；
D、运动员到达最高点c时具有水平向右的速度，突然失去重力（即不受任何力的作用），根据牛顿第一定律可知，运动员会水平向右做匀速直线运动，故D正确。
故选：CD。
（多选）30．在一个固定的粗糙斜面上，一个物体从顶端由静止开始滑下，若它在顶端时相对底端的重力势能为10J，则它滑到底端的动能（ ）
A．可能是6J B．可能是8J C．一定是10J D．可能是12J
答案与解析：由题意可知，物体在顶端时相对低端的重力势能为10J，由于斜面粗糙，所以滑下时会克服摩擦力做功，一部分机械能会转化为内能，所以重力势能不可以全部转化为动能，即最终得到的动能小于10J．对照选项可知，只有A、B选项符合题意。
故选：AB。
（多选）31．如图半圆形光滑凹槽静放在光滑水平面上，小球从最高点A由静止释放经最低点B，又向上到达另一侧最高点C．把从A点到B点称为过程I，从B点到C点称为过程Ⅱ，则（ ）
A．过程I中小球减少的势能等于凹槽增加的动能
B．过程I中小球动量的改变量等于重力的冲量
C．过程I和过程Ⅱ中小球所受外力的冲量大小相等
D．过程Ⅱ中小球机械能的增加量等于凹槽动能的减少量
答案与解析：A、过程Ⅰ中系统机械能守恒，所以滑块减少的势能等于滑块和凹槽增加的动能，故A错误；
B、根据动量定理可知，合外力的冲量等于物体动量的变化量，小滑块受到重力和支持力，故B错误；
C、设到达B点速度为v，则过程Ⅰ和过程Ⅱ中物块的动量变化量相等，所以所受外力的冲量相等，故C正确；
D、过程Ⅱ中系统机械能守恒，所以小滑块的机械能的增量等于凹槽机械能的减少量，而凹槽只能动能，所以等于凹槽动能的减少量，故D正确。
故选：CD。
（多选）32．如图所示，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定，右端连接一金属滑块，O点是弹簧保持原长时滑块的位置。开始时通过滑块压缩弹簧到A位置（已知AO＝OB），释放滑块，研究滑块在水平方向上的受力和运动情况，则（ ）
A．滑块从A运动到O的过程中所受弹力方向向右、速度不断增大
B．滑块从O运动到B的过程中所受弹力方向向右、速度不断减小
C．滑块从A运动到O过程中，弹性势能转化为滑块的动能
D．滑块在运动过程中所受弹力的方向保持不变
答案与解析：
AC、滑块从A运动到O的过程中，因弹簧处于压缩状态而对滑块有向右的弹力；在此过程中弹簧的弹性形变程度变小，其弹性势能变小，弹簧的弹性势能转化为滑块的动能，则滑块的动能变大，速度不断增大，故AC正确；
B、滑块从O运动到B的过程中，因弹簧处于伸长状态而对滑块有向左的弹力；在此过程中弹簧的弹性形变程度变大，其弹性势能变大，滑块的动能转化为弹簧的弹性势能，则滑块的速度不断减小，故B错误；
D、滑块在运动过程中所受弹力的方向先向右后向左，是变化的，故D错误。
故选：AC。
（多选）33．如图，用细线拴一小球制成单摆。若不计空气阻力。则下列说法正确的是（ ）
A．小球在B点时动能最大
B．小球运动到B点时，受到的重力与绳的拉力平衡
C．小球由B点运动到A点时，动能转化为重力势能
D．若小球运动到C点时绳子突然断裂，小球将沿竖直方向下落
答案与解析：小球从A→B的过程中，小球的质量不变、速度增大、高度减小，则小球的动能增大，重力势能减小，所以，在此过程中重力势能转化为动能；
小球从B→C的过程中，小球的质量不变、速度减小、高度增大，则小球的动能减小，重力势能增大，所以，在此过程中动能转化为重力势能；
小球从C→B的过程中，小球的质量不变、速度增大、高度减小，则小球的动能增大，重力势能减小，所以，在此过程中重力势能转化为动能；
小球从B→A的过程中，小球的质量不变、速度减小、高度增大，则小球的动能减小，重力势能增大，所以，在此过程中动能转化为重力势能；
若不计空气阻力，单摆机械能守恒，小球在B点时动能最大，由B点运动到A点时，动能转化为重力势能，故A、C正确；
小球运动到B点时，重力等于绳的拉力和向心力之和，拉力减重力等于向心力，拉力大于重力，故B错误；
小球运动到C点时绳子突然断裂，小球处于静止状态，所以若此时绳子断裂，小球将沿竖直方向直线下落，故D正确；
故选：ACD。
34．如图甲所示，一小球从高处落到竖直固定的弹簧上后又被弹起到原高度。小球从高处开始下落到弹回的整个过程中，他的运动速度随时间变化的图像如图乙所示，图中oa段和cd段为直线。则据此图可知，弹力大于重力的时间段为 t2～t4 。
答案与解析：当小球在空中时，他的速度匀速增加，当小球刚接触弹簧时，受到竖直向上的弹力，开始弹力小于重力，小球继续向下左加速运动；
当弹力等于重力时，小球的速度达到最大值，即t2时刻的速度最大；
小球继续向下运动，弹簧形变程度继续变大，弹力大于重力，小球做减速运动，到达最低点时的速度为0，即当时间为t3时速度为0；
接着小球在弹力的作用下向上加速，当弹力等于重力时即t4时刻的速度最大；
小球继续运动，弹力小于重力，小球向上做减速运动；
由上述分析可知，弹力大于重力的时间段为be段。
故答案为：t2～t4。
35．儿童节期间，小朋友在公园里荡秋千，当秋千从高处落下时，重力势能 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”），不再用力推时，秋千最后会停下来，在此过程中机械能转化为 内 能。
答案与解析：（1）秋千在下降过程中质量不变，随高度的降低，重力势能变小；
（2）不再用力推时，秋千最后会停下来，在此过程中机械能会克服摩擦与空气阻力，逐渐转化为内能。
故答案为：变小；内。
36．如图，一个用细线悬挂的小球从A点开始摆动，记住它向右能够达到的最大高度。然后用一把直尺在P点挡住摆线，小球能继续向上达到相同的高度，原因是 小球在摆动过程中机械能守恒 。
答案与解析：小球从A点开始摆动，在P点挡住摆线后，小球能继续向上达到相同的高度，说明在整个过程中机械能的总量保持不变，机械能是守恒的。
故答案为：小球在摆动过程中机械能守恒。
37．如图所示，弹簧一端与小车相连，另一端固定在墙壁上，将弹簧由自由长的位置A，用力压缩至B，松手后，小车由位置B开始运动至位置C时，速度为零。则小车在粗糙木板上运动速度最大的位置应在 AB间的一点 （选填“A点”、“AB间的一点”或“AC间的一点”）
答案与解析：小车在粗糙的木板上运动的速度最大时，就是弹簧的弹性势能全部转化成动能时，由以上分析可知，由B到A过程中，弹簧弹性势能除转化为小车的动能外，还要转化为内能。因此正确答案应该用受力分析来得出，当弹簧的推力和小车受到的摩擦力相等时速度最大，也就是在AB间的一点。
故答案为：AB间的一点。
38．如图所示，将两根细线上端固定在横杆上，细线的末端固定在圆柱形金属筒上，慢慢卷起金属筒，使得细线绕在金属筒上，从高处释放金属筒，金属筒下降的速度越来越快。
（1）这是由于金属筒受 重力 作用，将 重力势 能转化为动能。
（2）金属筒转动到底部后，此时由于 金属筒具有惯性 保持原来的转动状态，将会重新上升。
（3）由于摩擦阻力，机械能的总量 减小 ，从而使每次上升的高度都比原来小。
答案与解析：
（1）金属筒之所以会下落是因为受到了重力的作用，在下落过程中，高度降低重力势能减小，速度增大，重力势能转化为动能；
（2）金属筒转动到底部后由于惯性会继续保持原来的转动状态，所以才重新上升；
（3）金属筒每次上升的高度都会比原来小，这是因为受到了摩擦阻力及空气阻力的作用，在这一过程中，机械能有一部分转化为内能，机械能总量减小。
故答案为：
（1）重力；重力势；
（2）金属筒具有惯性；
（3）减小。
39．已知物体的重力势能表达式为Ep＝mgh，动能表达式为Ek＝mv2；其中m为物体的质量，h为物体距离水平地面的高度，v为物体的运动速度，g为常量，取10N/kg。如图所示，雪道与水平冰面上B处平滑地连接，小明乘雪橇在A处由静止开始下滑，经B处后在水平冰面上滑至C处停止，已知A处离冰面高度h＝9.8m，BC距离s＝40m，小明与雪橇的总质量m＝80kg，不计空气阻力和AB雪道上的摩擦力，求：
（1）小明与雪橇在雪道A处的机械能。
（2）小明滑到B处的速度。
（3）雪橇与水平冰面间的摩擦力大小。
答案与解析：（1）由题意知，小明与雪橇在雪道上A处的机械能为动能与重力势能之和，在A处的速度为0，动能为0，
因此小明与雪橇在雪道上A处的机械能等于重力势能，故EA＝Ep＝mgh＝80kg×10N/kg×9.8m＝7840J；
（2）由题意知，小明乘雪橇从A点下滑到B点的过程中，机械能是守恒的，则Ek＝Ep，
即m＝7840J，所以：vB＝＝14m/s；
（3）雪橇滑至C处停止克服摩擦力做功，机械能全部转化为内能，摩擦力做功W＝fs＝7840J，
故雪橇与水平冰面间的摩擦力为：f＝＝＝196N。
答：（1）小明与雪橇在雪道A处的机械能是7840J；
（2）小明滑到B处的速度是14m/s；
（3）雪橇与水平冰面间的摩擦力大小是196N。
40．发生弹性形变的物体具有弹性势能。同学们为了研究弹性势能的大小与哪些因素有关，通过有关实验探究，取得数据如下：
材料
弹簧长度的变化量△x/m
弹簧的刚性系数A/（N﹣m﹣1）
弹性势能Ep/J
铜
1×10﹣2
90
4.5×10﹣3
钢
2×10﹣2
45
9×10﹣3
铜
1×10﹣2
180
9×10﹣3
钢
6×10﹣2
180
324×10﹣3
（1）分析数据可知：Ep＝k ×A×（△x）2 ，k＝ 0.5 。
（2）动能Ek与m、v的关系是Ek＝mv2．重力势能Ep与m、h的关系是Ep＝mgh。
当只有动能和势能相互转化时，机械能守恒。如图甲，一刚性系数为200N/m，长度为20cm的弹簧固定在光滑的水平面上，一个质量为0.2kg的小球从光滑曲面顶端由静止滑下，已知曲面高度h为50cm。（不计能量损失）
如图乙，下滑的小球速度减为零时，弹簧的长度为 10 cm。
功是能量转化多少的量度。则在此过程中，小球克服弹簧弹力做的功是 1 J。
如图丙，小球被反弹到某处时速度为2m/s，此时弹簧被压缩 0.077 m。
答案与解析：
（1）比较第1、3行数据可知，弹簧长度的变化量相同，弹簧的刚性系数A为原来的2倍时，弹性势能变为原来的2倍，即Ep与A成正比；
比较第3、4行数据可知，弹簧的刚性系数相同，弹簧长度的变化量△x为原来的2倍，弹性势能变为原来的4倍，即Ep与△x2成正比；
综上可得：Ep＝K×A×（△x）2．﹣﹣﹣﹣﹣①，将第1行数据代入①：
故K＝＝＝0.5；
（2）①当下滑的小球速度减为零时，机械能全部转化为弹簧的弹性势能，故有：mgh＝K×A×（△x）2；
0.2kg×10N/kg×0.5m＝0.5×200N/m×（△x）2，△x＝0.1m，故弹簧的长度为：0.2m﹣0.1m＝0.1m＝10cm；
②此时小球的速度为零，所以小球的重力势能全部转化为克服弹簧弹性所做的功，即为：w＝mgh＝0.2kg×10N/kg×0.5m＝1J；
③①当下滑的小球速度减为零时，机械能全部转化为弹簧的弹性势能和动能，故有：mgh＝K×A×（△x）2+mv2；
即0.2kg×10N/kg×0.5m＝0.5×200N/m×（△x'）2+×0.2kg×（2m/s）2，△x'≈0.077m。
故答案为：（1）Ep＝K×A×（△x）2；0.5；（2）10；1；0.077。
41．E＝mv2．小球质量为m，释放后受到摩擦力做功为﹣mgR．已知支持力不做功，问小球在最低点的速度v。
答案与解析：根据能量守恒定律可知，物体具有的能量mgR＝mv2+mgR；
整理可得：mgR﹣mgR＝mv2。
所以小球在最低点的速度v＝。
答：小球在最低点的速度为。
42．如图所示，是某同学进行的一项实验。书和桌面之间用两根圆木筷搭成一个斜面，两圆木筷之间为梯形。若在斜面底端放置一个如图所示的双圆锥体，请问它能向上运动吗？试说明其原因。
【解答】答：双圆锥体能向上运动，原因为：双圆锥体从底端A到顶端C的过程中，双圆锥体与圆木筷的接触点间的距离在不断增加，接触点上方的圆半径逐渐减小，双圆锥体重心逐渐降低，锥体势能减小，忽略空气等阻力，其动能会增大，因此向上运动。
三．机械能守恒条件（共3小题）
【知识点的认识】
机械能守恒：如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的．
做功角度：只有重力或弹力做功，无其它力做功；其它力不做功或其它力做功的代数和为零；系统内如摩擦阻力对系统不做功．
能量角度：首先只有动能和势能之间能量转化，无其它形式能量转化；只有系统内能量的交换，没有与外界的能量交换．
【命题方向】考察机械能在什么情况下守恒是中考命题的方向
以下运动过程中，机械能守恒的是（ ）
A．跳伞运动员在空中匀速直线下落 B．人造地球卫星由远地点向近地点移动
C．小孩从滑梯上匀速滑下 D．汽车刹车后在水平路面上滑行
分析：物体机械能守恒的条件是看物体的动能和势能之和是否保持不变，即采用总量的方法进行判断．具体分析时，应从影响动能和势能的因素角度考虑．
解：A、跳伞运动员在空中匀速直线下落，质量不变，速度不变，所以动能不变；高度下降，所以重力势能减小，机械能总量减小，不合题意；
B、卫星在真空中做无动力的椭圆轨道运动的过程中，只有重力势能和动能之间的转化，机械能守恒，符合题意；
C、小孩从滑梯上匀速滑下，质量不变，速度不变，所以动能不变；高度下降，所以重力势能减小，机械能总量减小，不合题意；
D、汽车刹车后在水平路面上滑行，质量不变，速度减小，所以机械能总量减小，不合题意．
故选：B．
点评：解决本题的关键掌握判断机械能是否守恒的方法，看是否有机械能转化为其他形式的能，尤其是摩擦做功转化为内能的例子非常多．
【解题方法点拨】机械能守恒必须是只有动能与势能的转化，只有在不计摩擦、空气阻力时才会守恒，只有在太空中飞行的卫星不受空气阻力，机械能真正守恒．
43．守恒是科学研究的一种重要思想方法。物体做下列几种运动，其中机械能一定守恒的是（ ）
A．从斜面上匀速下滑的小球
B．在竖直方向做匀速下降的降落伞
C．沿竹竿下滑运动的杂技演员
D．在光滑的碗内来回滚动的玻璃球
答案与解析：A、从斜面上匀速下滑的小球，速度不变，动能不变，高度减小，重力势能减小，故机械能减小，故A错误；
B、在竖直方向做匀速下降的降落伞，速度不变，高度减小，重力势能减小，故机械能减小，故B错误；
C、沿竹竿下滑运动的杂技演员，高度减小，重力势能减小，由于竹竿和手之间有摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能会减小，故C错误；
D、在光滑的碗内来回滚动的玻璃球，没有受到摩擦力，对外不做功，故机械能守恒，故D正确。故选：D。
44．以下运动过程中，机械能守恒的是（ ）
A．雨滴落地前在空中匀速下落的过程
B．飞船搭乘火箭加速升空的过程
C．物体沿光滑地面滑行的过程
D．汽车刹车后在水平路面上滑行的过程
答案与解析：A、雨滴落地前在空中匀速下落的过程，说明雨滴处于受力平衡状态，并不是只有重力做功，故A错误。
B、飞船搭乘火箭加速升空的过程，动能和重力势能都增大，所以机械能不守恒，故B错误。
C、物体沿光滑地面滑行的过程，不受摩擦力，动能和势能不变，机械能守恒，故C正确。
D、汽车刹车后在水平路面上滑行的过程，克服摩擦做功，机械能不守恒，故D错误。
故选：C。
45．用已经学过的知识解决陌生的问题是以后上高中学习的基本能力。如图，质量为m的小球，从高度为h的光滑斜面顶端由静止自由滑下，到达斜面底端的速度为v。此过程机械能守恒，关系式mgh＝mv2成立，则一个物体从高0.8m的光滑斜面顶端从静止自由下滑到斜面底端时的速度大小为 4 m/s。（g＝10N/kg）
答案与解析：因为小球从光滑斜面顶端由静止自由滑下，所以该过程中机械能守恒，
则有：mgh＝mv2，
下滑到斜面底端时的速度大小为：v＝＝＝4m/s；
故答案为：4。
四．机械能和其他形式能的转化（共3小题）
【知识点的认识】
各种形式的能量都可以相互转化．如电能可以转化为光能和内能；太阳能可以转化为电能等．动能和势能的相互转化只是能量相互转化中的一种形式．能量转化过程中一种能量减少，另一种能量增加．
【命题方向】
第一类常考题：下列实例中属于机械能转化为内能的是（ ）
A．内燃机的活塞在燃气推动下运动 B．点燃的火箭飞向太空
C．夏天，广场上的石凳被晒得发烫 D．陨石坠入地球大气层成为流星
分析：（1）在做功冲程中，燃气推动活塞向下运动，内能转化为机械能．
（2）火箭升天是内能转化为机械能．
（3）改变内能的方式有两种，做功和热传递．
（4）摩擦生热是机械能转化为内能．
解：A、内燃机的活塞在燃气推动下运动，内能转化为机械能．不符合题意．
B、点燃的火箭飞向太空，燃料燃烧放出的内能转化为机械能．不符合题意．
C、石凳被晒得发烫，是内能的一种转移．不符合题意．
D、陨石坠入地球大气层成为流星，是陨石和空气摩擦生热的过程，是机械能转化为内能的过程．符合题意．故选D。
点评：（1）自然界的能量之间都是可以相互转化的，物体间的能量也是可以转移的，在转移或转化的过程中，能的总量是不变的．
（2）内能的增加有两种方式：做功、热传递．
（3）内燃机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，及压缩和做功冲程中的能的转化．
第二类常考题：
在给出的几种不同形式能之间转化的实例，其中内能转化为机械能的是（ ）
A．内燃机车 B．风力发电 C．水轮车磨面 D．太阳能电话
分析：初中阶段接触的能量类型为：动能，重力势能，弹性势能，太阳能，内能，电能，风能，潮汐能，核能，化学能等，并且各种能量之间可以进行相互的转化，在此题中要注意分辨清楚是哪两种能量之间进行的转化或者转移，能量的类型不要认错．
解：A、内燃机的活塞在燃气推动下运动，内能转化为机械能．
B、风力发电是风能转化为电能，不符合题意．
C、水轮车磨面，是水能转化为机械能，不符合题意．
D、太阳能电话是把太阳能转化为电磁能，不符合题意．故选A．
点评：此题的难点是对能量类型的区分，另一点需要提示的是：不一定把相互转化的能量全部搞清楚，很多情况下只要搞清楚其中的一种能量的类型是否和题目中提供的一样就可以了，比如说本题可以考虑：①减少的是否为内能？②增多的是否为机械能？只要有一条不符合就是错误的，另一条不必再去考虑．
【解题方法点拨】（1）分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增加的能量．（2）机械能主要通过做功的方式转化为内能．
46．如图所示是一款新型无叶电风扇，与传统风扇相比具有易清洁、气流稳、安全等特点，它工作时，电动机将空气从进风口吸入，吸入的空气经压缩进入环形空腔，再从环形空腔上的细缝中高速吹出，导致周围更多的空气从另一侧流入出风口，风量被显著增大。下列有关说法正确的是（ ）
A．从细缝中吹出的空气质量小于下面进风口吸入的空气质量
B．该新型无叶风扇里面的电动机工作时是将机械能转化为电能
C．人吹电风扇会感觉凉快，是因为使用电风扇降低了室内的温度
D．空腔周围的空气流入出风口是因为出风口空气流速大压强小
答案与解析：A、从细缝中吹出的空气质量等于下面进风口吸入的空气质量，故A错误；
B、该新型无叶风扇里面的电动机工作时消耗电能，获得机械能，因此是将电能转化为机械能，故B错误；
C、电风扇吹出的风加快了人身体汗水表面的空气流动速度，使汗水的蒸发加快，蒸发过程要吸热，有致冷作用，使用电风扇人会感觉凉快，但室内温度不变，故C错误；
D、由题可知：电动机将空气从进风口吸入，吸入的空气经压缩后进入圆环空腔，再从圆环空腔上的细縫中高速吹出，所以相同时间内从细缝口流出，导致出风口处空气流速增大，压强减小，而环形空腔周围的空气流速小，压强大，所以更多的空气流入电扇出风口，故D正确。故选：D。
47．下列现象属于机械能转化为电能的是（ ）
A．通电线圈在磁场中转动 B．电磁感应现象
C．奥斯特实验现象 D．电磁起重机吊起钢材
答案与解析：A、通电线圈在磁场中运动是电能转化为机械能，不符合题意。
B、电磁感应是发电机的原理，在发电的过程中，机械能转化为电能。符合题意。
C、导线中有电流通过时，产生磁场，磁场对放入的磁体产生磁力作用，是电能转化为机械能。不符合题意。
D、电磁起重机吊起货物是电能转化为机械能。不符合题意。故选：B。
48．随着现代科学技术的进步，人们研究开发出不少新奇的发电方式，其中一项是雨滴发电，据测定，直径为0.01mm的雨滴，降落速度为0.5m/s；直径达1mm的雨滴，降落速度为4m/s，因而，可利用下落的雨滴的能量来驱动发电机发电，这个过程中（ ）
A．雨滴的内能转化为电能 B．雨滴的机械能转化为电能
C．雨滴的内能转化为机械能 D．雨滴的机械能转化为内能
答案与解析：雨滴原来处于高空且是运动的，其具有动能和重力势能，即具有机械能，当雨滴下落到发电机上推动发电机转动时，其本身所具有的机械能减小了，故该过程中是雨滴机械能转化为电能的过程。故选：B。
初中物理自主招生讲义40
机械能、机械能守恒、机械能和其他形式能的转化
一．机械能的概念（共4小题）
【知识点的认识】（1）动能和势能之和称为机械能。
动能和势能都属于机械能，动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量，动能和势能是机械能的两种表现形式。
（2）大小：物体具有的机械能是指动能和势能的总和。
【命题方向】第一类常考题：机械能的概念
海啸具有巨大的破坏力，主要是因为海啸形成的海浪具有强大的（ ）
A．电能 B．机械能 C．核能 D．内能
分析：要解决此题，需要掌握机械能的概念，知道机械能包括动能和势能，运动的物体具有动能；被举高的物体具有重力势能。
解：海啸产生后，推动了海波，使海浪具有较大的动能，从而产生了极大的破坏力，机动能属于机械能，故产生破坏性的原因是海浪具有机械能。故选B。
点评：本题考查机械能概念，应明确动能及势能都属于机械能。
第二类常考题：机械能的大小判断
下列关于机械能的说法中，正确的是（ ）
A．气球匀速上升时，它的动能减小，势能增加，它的机械能保持不变
B．卫星在远地点时，势能最大，动能为零
C．两辆相同的汽车，运动速度相同，具有的机械能一定相等
D．水平路面上匀速前进的洒水车，在洒水的过程中，它的动能减小
分析：（1）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。
（2）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。
（3）机械能等于动能和势能之和。
解：A、气球匀速上升时，质量不变，速度不变，动能不变。高度不断增大，重力势能增大，故它的机械能增大。说法错误。
B、人造地球卫星在远地点时，卫星和地球的相对距离最大，速度最小，故人造地球卫星在远地点时势能最大，动能最小但不是零。说法错误。
C、两辆相同的汽车运动速度相同时，故其动能相同，但不能判断重力势能的大小。说法错误。
D、匀速前进的洒水车，在洒水过程中，速度不变，但质量变小，故它的动能逐渐减小。说法正确。故选D。
点评：掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素，根据影响因素能判断动能、重力势能、弹性势能的变化。卫星和地球的相对距离很远，已经脱离的地球引力范围，不再受重力，具有的不是重力势能，而是势能。此处学生容易出现错误。
【解题方法点拨】
机械能的大小可能是物体的动能与势能的和，可能全部都是物体的动能，也可能全部是物体的势能，在分析机械能的大小时，应该综合考虑动能、重力势能和弹性势能。
1．如图所示的四个实例中，机械能减小的是（ ）
A．匀速水平飞行的飞艇 B．加速超飞的飞机
C．减速下降的热气球 D．等待发射的火箭
答案与解析：A、匀速水平飞行的飞艇，速度不变，所以动能不变；高度不变，所以重力势能不变，故机械能不变，不符合题意；
B、加速超飞的飞机，速度变大导致动能增大，高度升高导致重力势能增加，故机械能增大，不符合题意；
C、减速下降的热气球，速度减小导致动能减小，高度降低导致重力势能减小，故机械能减小，符合题意；
D、等待发射的火箭，速度为零，故动能为零，所处的位置不变，故重力势能不变，则机械能保持不变，不符合题意。
故选：C。
2．小华去商场购物，站在匀速上升的扶梯上，她的机械能将 增加 （填“增加”“不变”或“减少”）；若以扶梯为参照物，她是 静止 （填“静止”或“运动”）的。
答案与解析：小华站在自动扶梯上，在扶梯匀速上升的过程中，则小华的质量不变，速度不变，动能不变；高度增大，重力势能增大，因为机械能＝动能+势能，故小华的机械能增加。
小华同学以自动扶梯为参照物，相对于自动扶梯的位置没有发生改变，所以她是静止的。
故答案为：增加；静止。
3．将一小球竖直向上抛出，若考虑空气阻力，小球在先上升后下降的过程中，它的机械能 减小 ，它受的合力 减小 。（选填：“增大、减小、不变”）
答案与解析：（1）竖直向上抛出的小球，离开手后会继续向上运动，若考虑空气阻力，小球与空气摩擦，一部分机械能转化为内能，故机械能的总量减小；
（2）小球上升时，受到重力与空气阻力，二者方向相同，合力为二力之和；小球下降时，阻力方向与重力相反，合力为二力之差，故在整个过程中，小球所受合力越来越小。
故答案为：减小；减小。
4．一个石块飞在空中某位置时它具有的动能为18J，机械能为45J，则此时石块具有的重力势能为 27 J。
答案与解析：在空中飞行的石块，具有动能和重力势能，根据：重力势能+动能＝机械能，可得：重力势能＝机械能﹣动能；
所以石块的重力势能为：45J﹣18J＝27J。
故答案为：27。
二．机械能的转化（共38小题）
【知识点的认识】动能和重力势能之间可以相互转化．动能和重力势能之间的相互转化一般发生在只受重力作用下的运动过程中，例如滚摆在下降的过程中，越转越快，它的重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能；滚摆在上升过程中，越转越慢，它的重力势能越来越大，动能越来越小，动能转化为重力势能．动能和弹性势能之间也可以相互转化．它可以发生在同一物体上，也可以发生在不同物体之间，例如，从高处落下的皮球与地面撞击的过程中，由于皮球发生弹性形变，皮球的动能转化为弹性势能，皮球在恢复形变的过程中，它的弹性势能转化为动能．拉弯的弓把箭射出去的过程中，拉弯的弓具有弹性势能，射出去的箭具有动能，这是弓的弹性势能转化为箭的动能．
在动能和势能相互转化的过程中，如果没有机械能和其它形式的能量之间的相互转化，则机械能的总量保持不变．这就是机械能守恒定律．
【命题方向】
第一类常考题：动能和势能的相互转化
如图所示，从斜面上滚下来的小球，接触弹簧后，将弹簧压缩至最短．在这一过程中，小球的 重力势 能转化为 动 能又转化为弹簧的 弹性势 能．
分析：因为是同一个小球，根据速度、高度、弹性形变程度的变化来分析动能、重力势能和弹性势能的变化情况，从而得出能量的转化情况．
解：小球从斜面上由静止滚下，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能；
接触弹簧后，弹簧发生弹性形变，具有弹性势能，速度减小，动能减小，动能转化为弹性势能；
小球将弹簧压缩至最短时，弹性势能最大，动能最小，动能全部转化为弹性势能；
所以在这一过程中，小球的能量的转化情况是：重力势能→动能→弹性势能．
故答案为：重力势、动、弹性势．
点评：在做能量的转化这种题时，我们要注意分析影响各种形式能的因素是如何变化的，从而得出哪种能量增加了，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．
第二类常考题：能量守恒条件
如图所示，一个小球由静止从光滑曲面的顶端自由滑下，若它在顶端的重力势能为65J，则滑到底端的动能是（ ）
A．35J B．50J C．55J D．65J
分析：因为是光滑的曲面，所以，在曲面上滑下的小球没有能量的损耗，在能量转化过程中能量是守恒的，重力势能全部转化为动能．
解：一个小球由静止从光滑曲面的顶端自由滑下时，在能量转化过程中能量是守恒的，65J的重力势能全部转化为动能，所以滑到底端时的动能为65J．故选D．
此题主要考查的是动能和重力势能的相互转化问题，因为是光滑的曲面，所以在能量的转化过程中，总能量是守恒的．
【解题方法点拨】通过物体的速度、所处高度、弹性形变程度的变化判定物体动能、重力势能、弹性势能的大小变化，能量总是从逐渐减小的那种向逐渐增加的那种转化．
5．如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面上，小球由A点以速度v沿轨道滚下，经过右侧等高点B后到达最高点C．下列分析不正确的是（ ）
A．小球在A、B、C三点的速度大小关系是vc＜vB＜vA
B．小球在A、B两点的动能之差等于小球从A点到B点克服摩擦力做的功
C．小球在A、B两点具有的重力势能相同
D．整个过程只有重力对小球做功
答案与解析：A、小球运动过程中，要克服摩擦力做功，机械能减小，小球质量不变，故小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA＞vB＞vC，故A正确；
B、A、B两点高度相同，所以重力势能相等，速度不同，动能不同；在粗糙的弧形轨道上受摩擦力，要克服摩擦力做功，所以小球下落过程中，减小的动能全部用来克服摩擦力做功，所以小球在A、B两点的动能之差等于小球从A点到B点克服摩擦力做的功，故B正确；
C、小球在A、B两点的高度相同，质量相同，具有的重力势能相同；故C正确；
D、小球受到竖直向下的重力的作用，下落中，移动了距离，小球的重力是做功的，因为是粗糙的弧形轨道，所以受摩擦力，要克服摩擦力做功，故D错误；故选：D。
6．如图所示，某同学找来一根橡皮筋做模拟“蹦极”小实验，他将橡皮筋一端系上一质量为m的小球，另一端固定在A点，B点是橡皮筋自然下垂时小球所在的位置。将小球从A点静止释放，C点是小球到达的最低点。在小球从A点到C点运动的过程中，不考虑空气阻力，以下说法正确的是（ ）
A．在B点时，小球动能最大
B．在B点时，小球只受重力
C．从B点到C点，小球的动能先增大后减小
D．从B点到C点，橡皮筋弹性势能的增加量等于小球重力势能的减少量
答案与解析：
ABC、小球从A下落到B点的过程中，在重力的作用下，小球的速度越来越大；橡皮筋开始伸长时弹力小于重力，小球继续向下做加速运动，当小球到达B点时，小球的重力与橡皮筋的弹力相同时，小球的速度最大，动能最大，所以小球在B点时的动能是最大的，在该点受到重力和弹力的共同作用；小球继续向下运动，橡皮筋的弹力大于重力，小球做减速运动，到达C点时的速度为0，动能为0，所以从B点到C点，小球的动能一直减小，故A正确、BC错误；
D、从B点到C点，小球的功能、重力势能转化为橡皮筋的弹性势能，所以橡皮筋弹性势能的增加量等于小球重力势能和动能的减少量，故D错误。故选：A。
7．如图所示，完全相同的甲、乙两个小球，甲球由轻绳系住，乙球由橡皮条系住，都从水平位置由静止开始释放，当两球到达悬点正下方k点时，橡皮条长度恰好与绳子长相等，则在k点时两球的速度大小关系是（ ）
A．v甲＝v乙 B．v甲＜v乙 C．v甲＞v乙 D．无法确定
答案与解析：由题知，两球的质量相同；最初两球处于同一高度由静止开始释放，则两球的重力势能相等；
由题意和图示可知，下摆过程中，绳子不会伸长，而橡皮条会伸长，
所以，可知小球达到正下方k点时，甲球的重力势能全部转化为动能，乙球的重力势能转化为动能和橡皮条的弹性势能；
这样，在最低点时，甲球的动能大，其速度较大，即v甲＞v乙。故选：C。
8．如图所示，将同一物体从A点开始沿三个光滑的弧面AB、AC、AD自由滚下，到达同一水平面时的动能分别为E1、E2、E3，则（ ）
A．E1最大 B．E2最大
C．E3最大 D．E1、E2、E3一样大
答案与解析：光滑斜面说明没有摩擦力，物体在从斜面上滑下时，只存在动能和重力势能的相互转化，机械能是守恒的。
物体从同一高度上滑下，重力势能是相等的，滑下时转化为相同的动能，即E1、E2、E3一样大。故选：D。
9．下列事例中，由动能转化为弹性势能的是（ ）
A．举重比赛时，运动员用力将杠铃举起
B．射箭比赛时，运动员拉弓把箭射出去
C．蹦极运动中，蹦极者落下拉紧橡皮绳
D．跳水运动中，运动员从高处跳向水中
答案与解析：
A、举重比赛时，运动员用力将杠铃举起的过程中，消耗人体的化学能，动能和重力势能变大，化学能转化为机械能。故A错误；
B、拉弯的弓具有弹性势能，将箭射出，即将弹性势能转化为动能，故B错误；
C、蹦极者落下拉紧橡皮绳，此过程中橡皮绳的形变变大，弹性势能变大，同时蹦极者速度变小，动能变小，是动能转化为弹性势能，故C正确；
D、跳水运动中，运动员从高处跳向水中，此过程中运动员高度降低，重力势能变小，同时运动员速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能。故D错误；故选：C。
10．图为撑杆跳高运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆，若不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．助跑阶段，运动员消耗体内的化学能大于撑杆获得的动能
B．撑杆起跳阶段，撑杆的弹性势能一直在增大
C．撑杆起跳阶段，运动员的动能与重力势能之和一直保持不变
D．运动员跃过横杆以后，运动员的动能转化为重力势能
答案与解析：A、各种能量之间的转换效率都小100%，即使不计空气阻力，运动员消耗体内的化学能也不可能全部转化为动能，所以运动员消耗体内的化学能大于撑杆获得的动能；故A正确；
B、弹性势能大小和物体发生弹性形变的大小有关，弹性形性变越大，弹性势能越大，撑杆起跳阶段，杆的弹性形变逐渐变小，所以它的弹性势能由大变小；故B错误；
C、若不计空气阻力，运动员和杆作为整体机械能守恒，所以运动员的动能与重力势能的和等于机械能总量减掉杆的弹性势能，而杆的弹性势能是变化的。故撑杆起跳阶段，运动员的动能与重力势能之和一直在变化。故C错误；
D、运动员跃过横杆后，运动员的高度下降，速度增加，所以重力势能减小，动能增大，故是重力势能转化为动能。故D错误。故选：A。
11．如图所示，小球由静止开始沿着粗糙的路面从a点向d点自由运动，其中b和d两点在同一水平高度，则下列说法中错误的是（ ）
A．小球从a到c加速下滑，部分重力势能转化为动能
B．小球从c到d减速上坡，部分动能转化为重力势能
C．小球在b和d时重力势能和动能都相等
D．小球从a到d的过程中部分机械能转化为内能
答案与解析：A、小球从a到c加速下滑，小球质量不变，速度增大，故动能增大；同时高度减小，重力势能减小，所以小球的部分重力势能转化为动能，故A正确；
B、小球从c到d减速上坡，小球质量不变，速度减小，故动能减小；同时高度增加，重力势能增大，所以小球的部分动能转化为重力势能，故B正确；
C、由于接触面粗糙，小球从b运动到d的过程中，有一部分机械能会转化为内能，故小球在b点的机械能大于在d点的机械能；已知b和d两点在同一水平高度，即两位置小球的重力势能相同，根据“机械能＝动能+势能”可知，小球在b点的动能大于在d点的动能，故C错误；
D、由于接触面粗糙，所以小球从a到d的过程中部分机械能会转化为内能，小球的机械能减小，故D正确；
故选：C。
12．如图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为垫块，楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦，在车厢相互撞击时弹簧压缩过程中（ ）
A．缓冲器的机械能守恒
B．摩擦力做功消耗机械能
C．垫块的动能全部转化成内能
D．弹簧的弹性势能全部转化为动能
答案与解析：
A、通过克服摩擦力做功，系统的机械能向内能转化，故机械能减小，故A错误；
B、通过克服摩擦力做功，系统的机械能向内能转化，故B正确；
C、垫块的动能转化为弹性势能和内能，故C错误；
D、弹簧的弹性势能转化为动能和内能，故D错误。
故选：B。
13．如图所示，将小球从a处抛出时具有300J的机械能，其中动能200J，小球经过b、c落到地面d处，b点是最高点，a、c在同一水平面内，不计空气阻力，则正确的是（ ）
A．球在b点的动能为0J
B．小球在c点的重力势能为100J
C．小球在d处将触地时，动能为200J
D．小球在d点的机械能最大
答案与解析：a点的机械能为300J，不计空气阻力，机械能不变，所以b点的机械能为300J；b点最高，所以重力势能最大，由于小球仍向前运动，所以动能不为0；
a点的重力势能EPA＝300J﹣200J＝100J；又因为c点与a点的高度相同，所以重力势能相同，则c点的重力势能也为100J；机械能为300J；
d点的重力势能为零，所以动能为300J。
综上所述，只有B选项说法正确。
故选：B。
14．如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点，关于小石块从A点到C点运动过程的说法，正确的是（ ）
A．小石块减少的重力势能全部转化为动能
B．从A点下落到B点的过程中，小石块受到重力和弹力的作用
C．从B点下落到C点的过程中，小石块的速度先增大后减小
D．小石块在C点时，受到平衡力的作用
答案与解析：
小石块在下落过程中，在AB段，小石块只受到重力作用，重力不断改变小石块的运动状态，小石块加速下落；
在BC段受到橡皮筋的拉力作用，过B点后橡皮筋开始伸长（大于原长），弹力逐渐增大。当拉力小于重力时，小石块仍处于加速状态；当拉力大于重力时，小石块减速下落。
A、从A点到C点运动过程中小石块的有重力势能转化为动能还转化为橡皮筋的弹性势能，故A错误；
B、由题B点是橡皮筋自然下垂长度的位置，所以在AB段，橡皮筋对小石块没有弹力，小石块只受到重力，故B错误；
C、从B点下落到C点的过程中，小石块速度先加速后减速，故C正确；
D、BC过程中小石块先加速后减速，减速过程中是因为弹力大于重力，C点是下落的最低点，此时小石块虽然速度为0，到达C点后小石块会改变运动状态向上运动，故C点时受到并不是平衡力，故D错误。
故选：C。
15．如图所示，轨道ABC光滑，弹簧固定在水平轨道末端，小球从A处由静止滚下，撞击弹簧后又将沿水平轨道返回，接着滚上斜面。在这整个过程中，机械能转化的情况是（ ）
A．重力势能→动能→重力势能
B．动能→弹性势能→动能
C．动能→势能→动能→势能→动能
D．重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能
答案与解析：
小球从A处由静止滚下，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能；
撞击弹簧，弹簧发生弹性形变，具有弹性势能，速度减小，动能减小，动能转化为弹性势能；
弹簧恢复形变，弹性势能减小，弹力对物体做功，小球速度增大，动能增大，弹性势能转化为动能；
接着滚上斜面，速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，动能转化为重力势能。
所以能量的转化情况是：重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能。
故选：D。
16．雨滴在空中匀速下落的过程中，不考虑雨滴质量的变化和受到的浮力，雨滴的（ ）
A．动能转化为重力势能 B．重力势能转化为动能
C．机械能不断减少 D．机械能保持不变
答案与解析：雨滴在空中匀速下落的过程中，质量不变，速度不变，动能不变；高度变小，重力势能变小，所以该过程中不是动能和重力势能之间的转化；机械能为动能和势能的和，机械能会变小，故C正确，ABD错误。
故选：C。
17．有一种运动叫蹦极，如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，A点处弹性绳自然伸直。B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点，运动员从O点到C点的运动过程中忽略空气阻力，则（ ）
A．从O点至B点运动员的重力势能全部转化为动能
B．从B点至C点只有运动员的动能转化为弹性势能
C．从O至A过程中运动员速度增大，从A至C过程中运动员速度减小
D．从O至B过程中运动员速度增大，从B至C过程中运动员速度减小
答案与解析：
CD、根据题意可知，从O点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员的拉力，因此速度越来越大；从B点到C点的过程中，弹性绳对运动员的拉力大于重力，运动员的速度开始减小，到达C点时，速度为零；故D正确，C错误。
A、从O点到A点的过程中，重力势能减小，动能增大，重力势能逐渐转化为动能；从A点到B点的过程中，弹性绳的形变增大，弹性绳的弹性势能增大，因此运动员的重力势能还会转化为弹性绳的弹性势能，故A错误；
B、从B点至C点的过程中，运动员的重力势能减小，动能减小，所以运动员的重力势能和动能转化为弹性绳的弹性势能，故B错误；
故选：D。
18．如图是一种蹦极游戏，游戏者将一根弹性绳的一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下，图中a是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，c是游戏者到达的最低点，对于游戏者离开跳台到达最低点的过程中（不计空气阻力），下列说法中正确的是（ ）
A．游戏者从a到c动能逐渐减小
B．游戏者从a到c受到的合力方向向下
C．游戏者从a到c受到的合力先减小后增大
D．游戏者到达c点处于平衡状态
答案与解析：（1）游戏者通过a点后，绳子逐渐被拉长，具有弹性势能，产生弹力，且弹力逐渐增大；
当弹力小于游戏者的重力时，游戏者受到的合力向下，合力逐渐减小，加速下落，此时的动能增加；
当弹力大于游戏者的重力时，游戏者受到的合力向上，合力逐渐增大，减速下落，动能减小；
故AB错误，C正确。
（2）游戏者到达C点时弹力大于游戏者的重力，不是平衡状态，故D错误。
故选：C。
19．如图，用不可伸长的细线悬挂一个小球，将小球向左拉至水平标志线上，从静止释放，当小球运动到最低点时，细线碰到障碍物，小球继续向右摆动。用频闪照相机拍到如图所示的小球运动过程的频闪照片，以下说法正确的是（ ）
A．小球经过最低点时，速度最小
B．小球经过最低点时，速度最大
C．由于碰到障碍物，小球将不能回到原来的高度
D．小球在向下摆的过程中，动能转化为重力势能
答案与解析：小球在最高点时，高度最大，重力势能最大；当其在最低点时，其高度最小，重力势能最小，故小球从最高点到最低点的过程中是将重力势能转化为动能，故在最低点的动能最大，即其速度最快，故A、D错误，B正确；
此题中，若是不存在能量的损失时，机械能是守恒的，所以小球的细线即使碰到障碍物，小球所具有的机械能是不变的，所以其仍能从最低点运动到最高点，故小球仍能回到原来的高度，故C错误。
故选：B。
20．如图，同一小球在同一高度以相同速度向三个不同方向抛出（不计空气阻力和摩擦），设小球刚落地时的速度分别为v1、v2、v3，则（ ）
A．v1＞v2＞v3 B．v1＝v2＝v3 C．v1＜v2＜v3 D．无法确定
答案与解析：小球从抛出到落地，发生了重力势能和动能的转化；在不计空气阻力和摩擦的条件下，转化过程中，机械能守恒，即机械能的总和不变。小球抛出时的机械能与小球落地时的机械能相等；而小球落地时的势能为零，故机械能大小就是动能大小，即动能相等所以速度相同，v1＝v2＝v3。
故选：B。
21．2010年温哥华冬季奥运会色彩纷呈，吸引了世界各地的人们的目光，下列关于冬奥会的描述中不正确的是（ ）
A．当滑雪运动中员从雪山顶峰风驰电掣般下滑时动能转化为重力势能
B．冰壶鞋的两鞋底部质地不同，蹬冰脚的鞋底为橡胶制成，它的作用是防滑；而滑行脚的鞋底为塑料制成，它的作用是便于在冰上滑行
C．为使冰壶滑行得更远，运动员用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦减小
D．在短道速滑接力赛中，后面的运动员推了前面运动员后自己会后退，其原因为力的作用是相互的
答案与解析：A、从雪山下来时是重力势能转化为动能，使运动员能快速滑下，A错。
B、蹬冰鞋主要目地是给人一个力，让人运动的更快，故要求摩擦力要大，故用橡胶制成，而滑行鞋为滑行用，要求摩擦力要小，故选用了塑料。故B对。
C、擦冰面的目的是使冰融化，而减小摩擦力。故C对
D、后面运动员推前面运动员的同时自己也受到向后反作用力，故向后运动，即力的作用是相互的。D对。
因本题选择错误的，故选：A。
22．在温哥华冬奥会上，来自牡丹江的选手李妮娜在自由式滑雪比赛中获得银牌。她在比赛过程中运动的轨迹如图所示，如果不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．从a点向b点运动过程中，重力势能全部转化为动能
B．在a点和c点速度都为零，因此重力势能相等
C．从c点下落到d点过程中，重力势能转化为动能
D．在a点和e点都处于静止状态，因此机械能相等
答案与解析：A、从a点向b点运动过程中，重力势能大部分转化成动能，因为有滑动摩擦，少部分转化成内能，故该选项错误；
B、在a点和c点高度不同，所以，重力势能就不相同。同时，c点在水平方向上速度不为零，故B说法错误。
C、从c点下落到d点过程中，重力势能转为动能，故该选项正确。
D、在a点和e点都处于静止状态，说明动能都为零，因为高度不同，所以重力势能就不相等，因此机械能不相等，故该选项错误。
故选：C。
23．五千年的华夏文明，创造了无数的诗歌辞赋，我们在欣赏这些诗歌辞赋时，不仅要挖掘其思想内涵，还可以探究其中所描述的自然现象与物理规律，下面是某位同学对部分诗句中蕴涵的物理知识的理解：
①“露似真珠月似弓”﹣﹣露实际是小水珠，是由冰熔化形成；
②“人面桃花相映红”﹣﹣桃花是光源，发出的红光映红了人的脸；
③“飞流直下三千尺”﹣﹣瀑布飞流直下的过程中，水的重力势能转化为动能；
④“孤帆一片日边来”﹣﹣“孤帆”运动，是以江岸为参照物的。
其中正确的是（ ）
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
答案与解析：①“露似真珠月似弓”﹣﹣露实际是小水珠，是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的；
②“人面桃花相映红”﹣﹣桃花不是光源，它反射太阳光中的红光照在人的脸上，在从人脸上反射出来，人脸就呈现红色；
③“飞流直下三千尺”﹣﹣瀑布飞流直下的过程中，水的高度减小，重力势能减小，下落时运动越来越快，动能增大，重力势能转化为动能；
④“孤帆一片日边来”﹣﹣“孤帆”运动，是以江岸为参照物的。
故选：C。
24．在央视春晚中，魔术师刘谦的精彩表演叫人叫绝，使人们对魔术产生了浓厚的兴趣。《硬币穿越玻璃杯》的魔术是在不动大杯的情况下，让在桌面上的银币进入到小杯中（如图甲）．图乙是对该魔术的一种破解过程，则有关破解过程的说法，不正确的是（ ）
A．从A到B的过程中，硬币受到了重力、摩擦力、手对硬币的推力
B．硬币从B到C的过程中，由弹簧的势能转化为硬币的机械能
C．硬币离开B后，由于惯性一直运动到D
D．硬币从D到E再到杯中，可以说明力能改变物体的运动状态
答案与解析：A、从乙图中可以看出，硬币从A到B的过程，硬币只受重力和摩擦力作用，没有受到受到推力作用，因此A选项说法错误；
B、发射前弹簧被压缩，具有较大的弹性势能，发射后将弹簧的弹性势能转化为硬币的机械能，因此B选项说法正确；
C、由于任何物体都有保持原来运动状态的性质，因此硬币离开B点后，由于惯性继续向前运动，故C选项说法正确；
D、从乙图中可以看出，硬币从D点到E点再到杯中，硬币的运动状态发生改变，因此说明力可以改变物体的运动状态，故D选项说法正确。
故选：A。
25．如图所示，将一个小球从h高处以相同的速度抛出，一次斜上抛，沿a运动轨迹落地；另一次水平抛；沿b运动轨迹落地，不计空气阻力。关于小球落地时动能的大小，下列说法中正确的是（ ）
A．沿a轨迹大 B．沿b轨迹大
C．沿a、b轨迹一样大 D．条件不足，无法判断
答案与解析：（1）小球有一定的质量，小球抛出时具有相同的速度和高度，小球抛出时有相同的动能和重力势能，机械能＝动能+势能，所以机械能相同。
（2）小球水平抛出还是斜向上抛出到达地面只具有动能，不考虑摩擦，到达地面时机械能不变，此时的动能等于机械能，所以动能相等。
故选：C。
26．在下列过程中，动能转化为势能的是（ ）
A．竖直向上抛出后，在上升过程中的乒乓球
B．重锤从高处落下来
C．钟表旋紧的发条带动齿轮转动
D．压缩的弹簧将物体弹射出去
答案与解析：A、竖直向上抛出后，在上升过程中的乒乓球，质量不变，速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，所以乒乓球在上升过程中，动能转化为重力势能。符合题意。
B、重锤从高处落下来，质量不变，速度增大，动能增大，高度减小，重力势能减小。重锤从高处下落过程中，重力势能转化为动能。不符合题意。
C、钟表旋紧的发条带动齿轮转动过程中，发条的弹性形变越来越小，弹性势能越来越小，齿轮转动速度越来越快，动能越来越大，所以钟表旋紧的发条带动齿轮转动，弹性势能转化为动能。不符合题意。
D、压缩的弹簧将物体弹射出去，弹簧的弹性形变减小，弹性势能减小，物体从静止到运动，速度增大，物体的动能增大，所以压缩的弹簧将物体弹射出去，弹性势能转化为动能。不符合题意。
故选：A。
（多选）27．如图所示，在光滑的水平台面上，一轻弹左端固定，右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。开始时通过小球压缩弹簧到A位置（已知AO＝OB），释放小球，研究小球在水平方向上的受力和运动情况，则（ ）
A．小球运动到B点时速度为0
B．小球在运动过程中所受弹力的方向保持不变
C．小球从A运动到O的过程中弹性势能转化动能
D．小球从O运动到B的过程中所受弹力方向向右，速度不断减小
答案与解析：A、小球运动到B点时，由于动能全部转化为弹性势能，速度为零，故A正确；
BCD、小球从A运动到O的过程中，弹簧恢复原状，将弹性势能转化为动能，此时小球所受弹力方向向右、速度不断增大；小球从O运动到B的过程中，弹簧被拉开，球的动能转化为弹簧的弹性势能，此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小，小球在运动过程中所受弹力的方向先向右后向左，是变化的，故BD错误，C正确。
故选：AC。
（多选）28．如图所示，一轻弹簧竖直放置，下端固定在水平面上，上端处于a位置，当一重球放在弹簧上端静止时，弹簧上端被压缩到b位置。现将重球（视为质点）从高于a位置的c位置沿弹簧中轴线自由下落，弹簧被重球压缩到最低位置d，以下关于重球运动过程的正确说法应是（ ）
A．重球下落压缩弹簧由 a 至 d 的过程中，重球做减速运动
B．重球下落至 b处获得最大速度
C．由 a 至 d 过程中重球克服弹簧弹力做的功等于小球由 c 下落至 d 处时重力势能减少量
D．重球在 b 位置处具有的动能等于小球由c 下落到 b 处减少的重力势能
答案与解析：AB、球从a到b的过程中，重力大于弹力，小球所受的合力向下，与速度方向相同，小球做加速运动；从b到d的过程中，重力小于弹力，合力向上，小球做减速运动。所以整个下落a至d过程中，重球先做加速运动后做减速运动，在b处小球的速度最大，故A错误，B正确；
C、由a到d过程中，小球的动能变为零，根据系统的机械能守恒知，重球克服弹簧弹力做的功等于小球由c下落到d处时重力势能和动能的减少量，故C正确。
D、以重球、弹簧和地球构成的系统为研究对象，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，则重球在b位置处具有的动能等于小球由c下落到b处减少的重力势能减去弹簧的弹性势能，故D错误。
故选：BC。
（多选）29．跳远运动的几个阶段可以简化为如图所示，a为助跑点，b为起跳点，不计空气阻力，则（ ）
A．助跑过程中（a→b）运动员的机械能不变
B．在空中飞行过程中（b→d），受到平衡力的作用
C．起跳后升空的过程中（b→c），运动员的一部分动能转化为其重力势能
D．经过最高点 c 瞬间突然失去重力，运动员会水平向右做匀速直线运动
答案与解析：
A、助跑过程中（a→b），运动员的质量不变，速度逐渐增大，则动能增大；运动员的高度不变，其重力势能不变；因机械能等于动能与势能的总和，所以运动员的机械能增大，故A错误。
B、不计空气阻力，在空中飞行过程中（b→d），运动员只受重力作用，受力不平衡，故B错误。
C、起跳后升空的过程中（b→c），运动员的速度减小（且在最高点c时运动员的速度不为零），高度增加，所以运动员的一部分动能转化为重力势能，故C正确；
D、运动员到达最高点c时具有水平向右的速度，突然失去重力（即不受任何力的作用），根据牛顿第一定律可知，运动员会水平向右做匀速直线运动，故D正确。
故选：CD。
（多选）30．在一个固定的粗糙斜面上，一个物体从顶端由静止开始滑下，若它在顶端时相对底端的重力势能为10J，则它滑到底端的动能（ ）
A．可能是6J B．可能是8J C．一定是10J D．可能是12J
答案与解析：由题意可知，物体在顶端时相对低端的重力势能为10J，由于斜面粗糙，所以滑下时会克服摩擦力做功，一部分机械能会转化为内能，所以重力势能不可以全部转化为动能，即最终得到的动能小于10J．对照选项可知，只有A、B选项符合题意。
故选：AB。
（多选）31．如图半圆形光滑凹槽静放在光滑水平面上，小球从最高点A由静止释放经最低点B，又向上到达另一侧最高点C．把从A点到B点称为过程I，从B点到C点称为过程Ⅱ，则（ ）
A．过程I中小球减少的势能等于凹槽增加的动能
B．过程I中小球动量的改变量等于重力的冲量
C．过程I和过程Ⅱ中小球所受外力的冲量大小相等
D．过程Ⅱ中小球机械能的增加量等于凹槽动能的减少量
答案与解析：A、过程Ⅰ中系统机械能守恒，所以滑块减少的势能等于滑块和凹槽增加的动能，故A错误；
B、根据动量定理可知，合外力的冲量等于物体动量的变化量，小滑块受到重力和支持力，故B错误；
C、设到达B点速度为v，则过程Ⅰ和过程Ⅱ中物块的动量变化量相等，所以所受外力的冲量相等，故C正确；
D、过程Ⅱ中系统机械能守恒，所以小滑块的机械能的增量等于凹槽机械能的减少量，而凹槽只能动能，所以等于凹槽动能的减少量，故D正确。
故选：CD。
（多选）32．如图所示，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定，右端连接一金属滑块，O点是弹簧保持原长时滑块的位置。开始时通过滑块压缩弹簧到A位置（已知AO＝OB），释放滑块，研究滑块在水平方向上的受力和运动情况，则（ ）
A．滑块从A运动到O的过程中所受弹力方向向右、速度不断增大
B．滑块从O运动到B的过程中所受弹力方向向右、速度不断减小
C．滑块从A运动到O过程中，弹性势能转化为滑块的动能
D．滑块在运动过程中所受弹力的方向保持不变
答案与解析：
AC、滑块从A运动到O的过程中，因弹簧处于压缩状态而对滑块有向右的弹力；在此过程中弹簧的弹性形变程度变小，其弹性势能变小，弹簧的弹性势能转化为滑块的动能，则滑块的动能变大，速度不断增大，故AC正确；
B、滑块从O运动到B的过程中，因弹簧处于伸长状态而对滑块有向左的弹力；在此过程中弹簧的弹性形变程度变大，其弹性势能变大，滑块的动能转化为弹簧的弹性势能，则滑块的速度不断减小，故B错误；
D、滑块在运动过程中所受弹力的方向先向右后向左，是变化的，故D错误。
故选：AC。
（多选）33．如图，用细线拴一小球制成单摆。若不计空气阻力。则下列说法正确的是（ ）
A．小球在B点时动能最大
B．小球运动到B点时，受到的重力与绳的拉力平衡
C．小球由B点运动到A点时，动能转化为重力势能
D．若小球运动到C点时绳子突然断裂，小球将沿竖直方向下落
答案与解析：小球从A→B的过程中，小球的质量不变、速度增大、高度减小，则小球的动能增大，重力势能减小，所以，在此过程中重力势能转化为动能；
小球从B→C的过程中，小球的质量不变、速度减小、高度增大，则小球的动能减小，重力势能增大，所以，在此过程中动能转化为重力势能；
小球从C→B的过程中，小球的质量不变、速度增大、高度减小，则小球的动能增大，重力势能减小，所以，在此过程中重力势能转化为动能；
小球从B→A的过程中，小球的质量不变、速度减小、高度增大，则小球的动能减小，重力势能增大，所以，在此过程中动能转化为重力势能；
若不计空气阻力，单摆机械能守恒，小球在B点时动能最大，由B点运动到A点时，动能转化为重力势能，故A、C正确；
小球运动到B点时，重力等于绳的拉力和向心力之和，拉力减重力等于向心力，拉力大于重力，故B错误；
小球运动到C点时绳子突然断裂，小球处于静止状态，所以若此时绳子断裂，小球将沿竖直方向直线下落，故D正确；
故选：ACD。
34．如图甲所示，一小球从高处落到竖直固定的弹簧上后又被弹起到原高度。小球从高处开始下落到弹回的整个过程中，他的运动速度随时间变化的图像如图乙所示，图中oa段和cd段为直线。则据此图可知，弹力大于重力的时间段为 t2～t4 。
答案与解析：当小球在空中时，他的速度匀速增加，当小球刚接触弹簧时，受到竖直向上的弹力，开始弹力小于重力，小球继续向下左加速运动；
当弹力等于重力时，小球的速度达到最大值，即t2时刻的速度最大；
小球继续向下运动，弹簧形变程度继续变大，弹力大于重力，小球做减速运动，到达最低点时的速度为0，即当时间为t3时速度为0；
接着小球在弹力的作用下向上加速，当弹力等于重力时即t4时刻的速度最大；
小球继续运动，弹力小于重力，小球向上做减速运动；
由上述分析可知，弹力大于重力的时间段为be段。
故答案为：t2～t4。
35．儿童节期间，小朋友在公园里荡秋千，当秋千从高处落下时，重力势能 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”），不再用力推时，秋千最后会停下来，在此过程中机械能转化为 内 能。
答案与解析：（1）秋千在下降过程中质量不变，随高度的降低，重力势能变小；
（2）不再用力推时，秋千最后会停下来，在此过程中机械能会克服摩擦与空气阻力，逐渐转化为内能。
故答案为：变小；内。
36．如图，一个用细线悬挂的小球从A点开始摆动，记住它向右能够达到的最大高度。然后用一把直尺在P点挡住摆线，小球能继续向上达到相同的高度，原因是 小球在摆动过程中机械能守恒 。
答案与解析：小球从A点开始摆动，在P点挡住摆线后，小球能继续向上达到相同的高度，说明在整个过程中机械能的总量保持不变，机械能是守恒的。
故答案为：小球在摆动过程中机械能守恒。
37．如图所示，弹簧一端与小车相连，另一端固定在墙壁上，将弹簧由自由长的位置A，用力压缩至B，松手后，小车由位置B开始运动至位置C时，速度为零。则小车在粗糙木板上运动速度最大的位置应在 AB间的一点 （选填“A点”、“AB间的一点”或“AC间的一点”）
答案与解析：小车在粗糙的木板上运动的速度最大时，就是弹簧的弹性势能全部转化成动能时，由以上分析可知，由B到A过程中，弹簧弹性势能除转化为小车的动能外，还要转化为内能。因此正确答案应该用受力分析来得出，当弹簧的推力和小车受到的摩擦力相等时速度最大，也就是在AB间的一点。
故答案为：AB间的一点。
38．如图所示，将两根细线上端固定在横杆上，细线的末端固定在圆柱形金属筒上，慢慢卷起金属筒，使得细线绕在金属筒上，从高处释放金属筒，金属筒下降的速度越来越快。
（1）这是由于金属筒受 重力 作用，将 重力势 能转化为动能。
（2）金属筒转动到底部后，此时由于 金属筒具有惯性 保持原来的转动状态，将会重新上升。
（3）由于摩擦阻力，机械能的总量 减小 ，从而使每次上升的高度都比原来小。
答案与解析：
（1）金属筒之所以会下落是因为受到了重力的作用，在下落过程中，高度降低重力势能减小，速度增大，重力势能转化为动能；
（2）金属筒转动到底部后由于惯性会继续保持原来的转动状态，所以才重新上升；
（3）金属筒每次上升的高度都会比原来小，这是因为受到了摩擦阻力及空气阻力的作用，在这一过程中，机械能有一部分转化为内能，机械能总量减小。
故答案为：
（1）重力；重力势；
（2）金属筒具有惯性；
（3）减小。
39．已知物体的重力势能表达式为Ep＝mgh，动能表达式为Ek＝mv2；其中m为物体的质量，h为物体距离水平地面的高度，v为物体的运动速度，g为常量，取10N/kg。如图所示，雪道与水平冰面上B处平滑地连接，小明乘雪橇在A处由静止开始下滑，经B处后在水平冰面上滑至C处停止，已知A处离冰面高度h＝9.8m，BC距离s＝40m，小明与雪橇的总质量m＝80kg，不计空气阻力和AB雪道上的摩擦力，求：
（1）小明与雪橇在雪道A处的机械能。
（2）小明滑到B处的速度。
（3）雪橇与水平冰面间的摩擦力大小。
答案与解析：（1）由题意知，小明与雪橇在雪道上A处的机械能为动能与重力势能之和，在A处的速度为0，动能为0，
因此小明与雪橇在雪道上A处的机械能等于重力势能，故EA＝Ep＝mgh＝80kg×10N/kg×9.8m＝7840J；
（2）由题意知，小明乘雪橇从A点下滑到B点的过程中，机械能是守恒的，则Ek＝Ep，
即m＝7840J，所以：vB＝＝14m/s；
（3）雪橇滑至C处停止克服摩擦力做功，机械能全部转化为内能，摩擦力做功W＝fs＝7840J，
故雪橇与水平冰面间的摩擦力为：f＝＝＝196N。
答：（1）小明与雪橇在雪道A处的机械能是7840J；
（2）小明滑到B处的速度是14m/s；
（3）雪橇与水平冰面间的摩擦力大小是196N。
40．发生弹性形变的物体具有弹性势能。同学们为了研究弹性势能的大小与哪些因素有关，通过有关实验探究，取得数据如下：
材料
弹簧长度的变化量△x/m
弹簧的刚性系数A/（N﹣m﹣1）
弹性势能Ep/J
铜
1×10﹣2
90
4.5×10﹣3
钢
2×10﹣2
45
9×10﹣3
铜
1×10﹣2
180
9×10﹣3
钢
6×10﹣2
180
324×10﹣3
（1）分析数据可知：Ep＝k ×A×（△x）2 ，k＝ 0.5 。
（2）动能Ek与m、v的关系是Ek＝mv2．重力势能Ep与m、h的关系是Ep＝mgh。
当只有动能和势能相互转化时，机械能守恒。如图甲，一刚性系数为200N/m，长度为20cm的弹簧固定在光滑的水平面上，一个质量为0.2kg的小球从光滑曲面顶端由静止滑下，已知曲面高度h为50cm。（不计能量损失）
如图乙，下滑的小球速度减为零时，弹簧的长度为 10 cm。
功是能量转化多少的量度。则在此过程中，小球克服弹簧弹力做的功是 1 J。
如图丙，小球被反弹到某处时速度为2m/s，此时弹簧被压缩 0.077 m。
答案与解析：
（1）比较第1、3行数据可知，弹簧长度的变化量相同，弹簧的刚性系数A为原来的2倍时，弹性势能变为原来的2倍，即Ep与A成正比；
比较第3、4行数据可知，弹簧的刚性系数相同，弹簧长度的变化量△x为原来的2倍，弹性势能变为原来的4倍，即Ep与△x2成正比；
综上可得：Ep＝K×A×（△x）2．﹣﹣﹣﹣﹣①，将第1行数据代入①：
故K＝＝＝0.5；
（2）①当下滑的小球速度减为零时，机械能全部转化为弹簧的弹性势能，故有：mgh＝K×A×（△x）2；
0.2kg×10N/kg×0.5m＝0.5×200N/m×（△x）2，△x＝0.1m，故弹簧的长度为：0.2m﹣0.1m＝0.1m＝10cm；
②此时小球的速度为零，所以小球的重力势能全部转化为克服弹簧弹性所做的功，即为：w＝mgh＝0.2kg×10N/kg×0.5m＝1J；
③①当下滑的小球速度减为零时，机械能全部转化为弹簧的弹性势能和动能，故有：mgh＝K×A×（△x）2+mv2；
即0.2kg×10N/kg×0.5m＝0.5×200N/m×（△x'）2+×0.2kg×（2m/s）2，△x'≈0.077m。
故答案为：（1）Ep＝K×A×（△x）2；0.5；（2）10；1；0.077。
41．E＝mv2．小球质量为m，释放后受到摩擦力做功为﹣mgR．已知支持力不做功，问小球在最低点的速度v。
答案与解析：根据能量守恒定律可知，物体具有的能量mgR＝mv2+mgR；
整理可得：mgR﹣mgR＝mv2。
所以小球在最低点的速度v＝。
答：小球在最低点的速度为。
42．如图所示，是某同学进行的一项实验。书和桌面之间用两根圆木筷搭成一个斜面，两圆木筷之间为梯形。若在斜面底端放置一个如图所示的双圆锥体，请问它能向上运动吗？试说明其原因。
【解答】答：双圆锥体能向上运动，原因为：双圆锥体从底端A到顶端C的过程中，双圆锥体与圆木筷的接触点间的距离在不断增加，接触点上方的圆半径逐渐减小，双圆锥体重心逐渐降低，锥体势能减小，忽略空气等阻力，其动能会增大，因此向上运动。
三．机械能守恒条件（共3小题）
【知识点的认识】
机械能守恒：如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的．
做功角度：只有重力或弹力做功，无其它力做功；其它力不做功或其它力做功的代数和为零；系统内如摩擦阻力对系统不做功．
能量角度：首先只有动能和势能之间能量转化，无其它形式能量转化；只有系统内能量的交换，没有与外界的能量交换．
【命题方向】考察机械能在什么情况下守恒是中考命题的方向
以下运动过程中，机械能守恒的是（ ）
A．跳伞运动员在空中匀速直线下落 B．人造地球卫星由远地点向近地点移动
C．小孩从滑梯上匀速滑下 D．汽车刹车后在水平路面上滑行
分析：物体机械能守恒的条件是看物体的动能和势能之和是否保持不变，即采用总量的方法进行判断．具体分析时，应从影响动能和势能的因素角度考虑．
解：A、跳伞运动员在空中匀速直线下落，质量不变，速度不变，所以动能不变；高度下降，所以重力势能减小，机械能总量减小，不合题意；
B、卫星在真空中做无动力的椭圆轨道运动的过程中，只有重力势能和动能之间的转化，机械能守恒，符合题意；
C、小孩从滑梯上匀速滑下，质量不变，速度不变，所以动能不变；高度下降，所以重力势能减小，机械能总量减小，不合题意；
D、汽车刹车后在水平路面上滑行，质量不变，速度减小，所以机械能总量减小，不合题意．
故选：B．
点评：解决本题的关键掌握判断机械能是否守恒的方法，看是否有机械能转化为其他形式的能，尤其是摩擦做功转化为内能的例子非常多．
【解题方法点拨】机械能守恒必须是只有动能与势能的转化，只有在不计摩擦、空气阻力时才会守恒，只有在太空中飞行的卫星不受空气阻力，机械能真正守恒．
43．守恒是科学研究的一种重要思想方法。物体做下列几种运动，其中机械能一定守恒的是（ ）
A．从斜面上匀速下滑的小球
B．在竖直方向做匀速下降的降落伞
C．沿竹竿下滑运动的杂技演员
D．在光滑的碗内来回滚动的玻璃球
答案与解析：A、从斜面上匀速下滑的小球，速度不变，动能不变，高度减小，重力势能减小，故机械能减小，故A错误；
B、在竖直方向做匀速下降的降落伞，速度不变，高度减小，重力势能减小，故机械能减小，故B错误；
C、沿竹竿下滑运动的杂技演员，高度减小，重力势能减小，由于竹竿和手之间有摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能会减小，故C错误；
D、在光滑的碗内来回滚动的玻璃球，没有受到摩擦力，对外不做功，故机械能守恒，故D正确。故选：D。
44．以下运动过程中，机械能守恒的是（ ）
A．雨滴落地前在空中匀速下落的过程
B．飞船搭乘火箭加速升空的过程
C．物体沿光滑地面滑行的过程
D．汽车刹车后在水平路面上滑行的过程
答案与解析：A、雨滴落地前在空中匀速下落的过程，说明雨滴处于受力平衡状态，并不是只有重力做功，故A错误。
B、飞船搭乘火箭加速升空的过程，动能和重力势能都增大，所以机械能不守恒，故B错误。
C、物体沿光滑地面滑行的过程，不受摩擦力，动能和势能不变，机械能守恒，故C正确。
D、汽车刹车后在水平路面上滑行的过程，克服摩擦做功，机械能不守恒，故D错误。
故选：C。
45．用已经学过的知识解决陌生的问题是以后上高中学习的基本能力。如图，质量为m的小球，从高度为h的光滑斜面顶端由静止自由滑下，到达斜面底端的速度为v。此过程机械能守恒，关系式mgh＝mv2成立，则一个物体从高0.8m的光滑斜面顶端从静止自由下滑到斜面底端时的速度大小为 4 m/s。（g＝10N/kg）
答案与解析：因为小球从光滑斜面顶端由静止自由滑下，所以该过程中机械能守恒，
则有：mgh＝mv2，
下滑到斜面底端时的速度大小为：v＝＝＝4m/s；
故答案为：4。
四．机械能和其他形式能的转化（共3小题）
【知识点的认识】
各种形式的能量都可以相互转化．如电能可以转化为光能和内能；太阳能可以转化为电能等．动能和势能的相互转化只是能量相互转化中的一种形式．能量转化过程中一种能量减少，另一种能量增加．
【命题方向】
第一类常考题：下列实例中属于机械能转化为内能的是（ ）
A．内燃机的活塞在燃气推动下运动 B．点燃的火箭飞向太空
C．夏天，广场上的石凳被晒得发烫 D．陨石坠入地球大气层成为流星
分析：（1）在做功冲程中，燃气推动活塞向下运动，内能转化为机械能．
（2）火箭升天是内能转化为机械能．
（3）改变内能的方式有两种，做功和热传递．
（4）摩擦生热是机械能转化为内能．
解：A、内燃机的活塞在燃气推动下运动，内能转化为机械能．不符合题意．
B、点燃的火箭飞向太空，燃料燃烧放出的内能转化为机械能．不符合题意．
C、石凳被晒得发烫，是内能的一种转移．不符合题意．
D、陨石坠入地球大气层成为流星，是陨石和空气摩擦生热的过程，是机械能转化为内能的过程．符合题意．故选D。
点评：（1）自然界的能量之间都是可以相互转化的，物体间的能量也是可以转移的，在转移或转化的过程中，能的总量是不变的．
（2）内能的增加有两种方式：做功、热传递．
（3）内燃机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，及压缩和做功冲程中的能的转化．
第二类常考题：
在给出的几种不同形式能之间转化的实例，其中内能转化为机械能的是（ ）
A．内燃机车 B．风力发电 C．水轮车磨面 D．太阳能电话
分析：初中阶段接触的能量类型为：动能，重力势能，弹性势能，太阳能，内能，电能，风能，潮汐能，核能，化学能等，并且各种能量之间可以进行相互的转化，在此题中要注意分辨清楚是哪两种能量之间进行的转化或者转移，能量的类型不要认错．
解：A、内燃机的活塞在燃气推动下运动，内能转化为机械能．
B、风力发电是风能转化为电能，不符合题意．
C、水轮车磨面，是水能转化为机械能，不符合题意．
D、太阳能电话是把太阳能转化为电磁能，不符合题意．故选A．
点评：此题的难点是对能量类型的区分，另一点需要提示的是：不一定把相互转化的能量全部搞清楚，很多情况下只要搞清楚其中的一种能量的类型是否和题目中提供的一样就可以了，比如说本题可以考虑：①减少的是否为内能？②增多的是否为机械能？只要有一条不符合就是错误的，另一条不必再去考虑．
【解题方法点拨】（1）分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增加的能量．（2）机械能主要通过做功的方式转化为内能．
46．如图所示是一款新型无叶电风扇，与传统风扇相比具有易清洁、气流稳、安全等特点，它工作时，电动机将空气从进风口吸入，吸入的空气经压缩进入环形空腔，再从环形空腔上的细缝中高速吹出，导致周围更多的空气从另一侧流入出风口，风量被显著增大。下列有关说法正确的是（ ）
A．从细缝中吹出的空气质量小于下面进风口吸入的空气质量
B．该新型无叶风扇里面的电动机工作时是将机械能转化为电能
C．人吹电风扇会感觉凉快，是因为使用电风扇降低了室内的温度
D．空腔周围的空气流入出风口是因为出风口空气流速大压强小
答案与解析：A、从细缝中吹出的空气质量等于下面进风口吸入的空气质量，故A错误；
B、该新型无叶风扇里面的电动机工作时消耗电能，获得机械能，因此是将电能转化为机械能，故B错误；
C、电风扇吹出的风加快了人身体汗水表面的空气流动速度，使汗水的蒸发加快，蒸发过程要吸热，有致冷作用，使用电风扇人会感觉凉快，但室内温度不变，故C错误；
D、由题可知：电动机将空气从进风口吸入，吸入的空气经压缩后进入圆环空腔，再从圆环空腔上的细縫中高速吹出，所以相同时间内从细缝口流出，导致出风口处空气流速增大，压强减小，而环形空腔周围的空气流速小，压强大，所以更多的空气流入电扇出风口，故D正确。故选：D。
47．下列现象属于机械能转化为电能的是（ ）
A．通电线圈在磁场中转动 B．电磁感应现象
C．奥斯特实验现象 D．电磁起重机吊起钢材
答案与解析：A、通电线圈在磁场中运动是电能转化为机械能，不符合题意。
B、电磁感应是发电机的原理，在发电的过程中，机械能转化为电能。符合题意。
C、导线中有电流通过时，产生磁场，磁场对放入的磁体产生磁力作用，是电能转化为机械能。不符合题意。
D、电磁起重机吊起货物是电能转化为机械能。不符合题意。故选：B。
48．随着现代科学技术的进步，人们研究开发出不少新奇的发电方式，其中一项是雨滴发电，据测定，直径为0.01mm的雨滴，降落速度为0.5m/s；直径达1mm的雨滴，降落速度为4m/s，因而，可利用下落的雨滴的能量来驱动发电机发电，这个过程中（ ）
A．雨滴的内能转化为电能 B．雨滴的机械能转化为电能
C．雨滴的内能转化为机械能 D．雨滴的机械能转化为内能
答案与解析：雨滴原来处于高空且是运动的，其具有动能和重力势能，即具有机械能，当雨滴下落到发电机上推动发电机转动时，其本身所具有的机械能减小了，故该过程中是雨滴机械能转化为电能的过程。故选：B。
相关试卷
40机械能、机械能守恒、机械能和其他形式能的转化-初中物理自主招生精品讲义练习： 这是一份40机械能、机械能守恒、机械能和其他形式能的转化-初中物理自主招生精品讲义练习，文件包含40机械能机械能守恒机械能和其他形式能的转化教师版docx、40机械能机械能守恒机械能和其他形式能的转化学生版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共51页， 欢迎下载使用。
40机械能、机械能守恒、机械能和其他形式能的转化-初中物理自主招生精品讲义练习： 这是一份40机械能、机械能守恒、机械能和其他形式能的转化-初中物理自主招生精品讲义练习，文件包含40机械能机械能守恒机械能和其他形式能的转化教师版docx、40机械能机械能守恒机械能和其他形式能的转化学生版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共51页， 欢迎下载使用。
初中物理自主招生讲义50热机及其效率、燃料的热值及其计算、能量及其守恒、能量的利用效率（含详解）： 这是一份初中物理自主招生讲义50热机及其效率、燃料的热值及其计算、能量及其守恒、能量的利用效率（含详解），共46页。
