1、专题13 机械能及能量守恒定律1.（2020广东省）.关于如图所示的实验装置，表述错误的是（）A. 该装置可用来研究电磁感应现象B. 该装置能将电能转化为机械能C. 该装置可用来研究磁场对通电导体的作用D. 该装置揭示的原理可应用于电动机【答案】A【解析】【分析】通电导体在磁场中会受到力的作用，这一现象是电动机的原理；在这一过程中，电能转化为机械能。【详解】A图中不是电磁感应的研究装置，因此不能研究电磁感应现象，故A错误，符合题意；B该装置实验过程中使电能转化为机械能，故B正确，不符合题意；C图中的装置可以研究磁场对通电导体的作用力，故C正确，不符合题意；D通电导体在磁场中受力是电动机的原理，
2、故D正确，不符合题意。故选A。2.（2019广东省）.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”）【答案】 (1). 变大 (2). 变大 (3). 变小【解析】【详解】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
3、，故小球的动能变化是先变大后变小。3.（2019深圳市）如图，弧形轨道ab段光滑，bc段粗糙，小球从a点经最低点b运动至c点下列分析正确的是（）A. 从a到b的过程中，小球动能转化为重力势能B. 经过b点时，小球动能最大C. 从b到c的过程中，小球动能增大D. 从a到c的过程中，小球机械能守恒【答案】B【解析】【详解】A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错误；B小球从a运动到b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正确；C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错误；Dbc段弧形轨道粗糙，因此小球在bc段运
4、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错误4.（2019广州市）如图所示的摆设，正常运行时，小轮在支架上来回摆动，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，小轮逐新停下来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【答案】D【解析】【详解】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，
5、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D正确5.（2018广东省）（3）长征七号火箭所搭载的“天舟一号”货运飞船在上升过程中的机械能不断_（选填“变大”、“变小”或“不变”），长征七号火箭燃料的_能燃烧时转化为内能【答案】 (3). 变大化学【解析】（3）“天舟一号”货运飞船在上升过程中，质量不变，高度增加，速度增大，所以重力势能和
6、动能都增大，即机械能不断变大；长征七号火箭燃料燃烧，释放内能，温度升高，内能增大，所以能量的转化过程是燃料的化学能转化为内能6.（2018深圳市）三峡工程是一项伟大的工程，主要由大坝、电站厂房和通航建筑物三部分组成三峡大坝上窄下宽蓄水位高达175m，水从高处落下，冲击涡轮进行发电，年平均发电量880亿千瓦时，三峡大坝正常蓄水后，上下游水位落差达113m，为方便船只在上、下游之间往返，三峡船闸设有5个闸室三峡大坝蓄水后，水域面积扩大使附近地区昼夜温差缩小，改变了库区的气候环境请在上面的材料中找出与物理相关的描述，并说明所涉及的物理知识，填写下表（不能与示例相同，物理知识不能重复）【答案】水从高处
7、落下|重力势能转化为动能|冲击涡轮进行发电|水的机械能转化为电能【解析】分析：根据所学的物理知识进行分析三峡工程，可以从以下几方面考虑：运动状态的问题、液体压强，动能和势能的变化问题等等，涉及不同的知识点，问题不同，答案也不同解答：（1）水从高处落下，重力势能变小，动能变大，重力势能转化为动能；（2）水从高处落下冲击涡轮进行发电是把水的机械能转化为电能进行发电；（3）方便船只在上、下游之间往返，三峡船闸设有5个闸室利用了连通器原理等；故答案为水从高处落下|重力势能转化为动能|冲击涡轮进行发电|水的机械能转化为电能【点睛】本题是一道开放性题，解答时要根据相关情景，归纳出相关的知识，然后将现象与相
8、关的知识联系起来7.（2017深圳市）关于功和能，下列描述正确的是（）A、机械表上发条是增加了发条的弹性势能B、深圳大亚湾核电站是把电能转化为核能C、汽车加油后，以原来的速度继续匀速行驶它的动能会降低D、“飞流直下三千尺”中水的动能转化为重力势能【答案】A【解析】试题分析：上紧的机械表发条具有弹性势能，并且发条形变越大具有的弹性势能越大，故A正确；在核电站中，核燃料发生裂变，释放出核能，把核能再转化为电能，故B错误；汽车加油后相对于原来质量增加，虽然仍按原速度行驶，但动能相对于原来是增加的，故C错误；“流直下三千尺”中，高处的水具有大量重力势能，下落过程中重力势能转化为动能，故D错误；故应选A
9、。【考点定位】动能和势能的概念，动能和势能的大小变化，动能和势能的转化与守恒，核能8.（2017广东省）火箭加速升空过程中，对于火箭搭载的卫星来说，动能，重力势能，卫星的机械能是由火箭燃料的能转化而来的。【答案】增大（增加或变大）增大（增加或变大）化学【解析】试题分析：动能大小与质量和速度大小有关，重力势能与质量和高度有关，动能和势能统称为机械能。火箭加速升空过程中，对于火箭搭载的卫星来说，速度变大，高度增加，故动能增大，重力势能增大，卫星的机械能是由火箭燃料的化学能转化而来的。【考点定位】影响动能、重力势能大小的因素，热机9.（2017广州市）.电梯匀速上升过程中，电梯的（）A.动能保持不变
10、 B.机械能保持不变 C.重力势能保持不变 D.动能转化为重力势能【答案】A【解析】试题分析：动能与质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能与质量和高度有关，质量厚度越大，重力势能越大。因为电梯匀速，因此动能不变；又因为上升，所以重力势能增大，机械能是重力势能和动能之和。因此机械能增大。故选A。考点：动能重力势能的影响因素机械能。10.（2016广东省）如题21图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平面向右运动直至停止。（1）实验中是通过观察来判断钢球的动能大小。（2）让
11、同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是探钢球的动能大小与的关系。（3）换用质不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与的关系。（4）木块最终会停下来的主要原因是，在此过程中木块通过方式把动能转化为内能。（5）如果木块在运动过程中所受的摩擦阻力为0，木块将。【答案】（1）木块移动的距离远近；（2）速度；（3）质量；（4）受到阻力（或摩擦力）的作用；做功；（5）一直做匀速直线运动【考点定位】动能的影响因素，转换法和牛顿第一定律11.（2016广东揭阳）人骑自行车下坡，速度会越来越快，在这过程中（）A人和车的动能保持不变 B人和车的动能增大C人和车的动能减小 D人和
12、车的重力势能增大【答案】B【解析】试题分析：下坡时，高度减小，重力势能减小，速度变快，动能增大，故应选B。【考点定位】机械能12.（2016广东河源）关于能源、能量，下列说法正确的是（）A可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向B核能的利用会造成放射性污染，所以应该关闭核电站C能量是守恒的，不会发生能源危机D化石能源、水能、核能，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源【答案】A【解析】试题分析：A、可再生能源足够清洁、无污染环境，可以保证不会严重影响环境，是未来理想能源的一个重要发展方向，故A正确B、核电站的建设与运行若有疏漏会造成环境污染，核废料具有放射性，但不应该关闭，应
13、该合理的利用，故B错误；C、由于能量的转化具有方向性，所以无节制的消耗能源会造成能源危机，故C错误；D、化石能源、核能不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源；而水能可以从自然界不断地得到，属于可再生能源，所以D错误故选A【考点定位】能源能量守恒定律13.（2016广州市）图16中玩具猩猩手中的香蕉以相同大小的速度转动.图17所示，香蕉（看成点）从最高位置1转到最低位置2的过程中，其动能、重力势能、机械能。（选填“增大”、“不变”、“变小”）【答案】不变；减小；减小考点：能量转化14.（2020湖南省初二期末）如图，弧形轨道ab段光滑，bc段粗糙，小球从a点经最低点b运动至c点
14、。下列分析正确的是（）A从a到b的过程中，小球动能转化为重力势能B经过b点时，小球动能最大C从b到c的过程中，小球动能增大D从a到c的过程中，小球机械能守恒【答案】B【解析】【详解】A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错误；B小球从a运动到b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正确；C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错误；Dbc段弧形轨道粗糙，因此小球在bc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错误。15.（2020广东省初二期末）将皮球从离地某一高度O点处水平
15、抛出，球落地后又弹起，它的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是A皮球经过同高度的A、B两点时动能相等B皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零C皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能D若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两点留下两个大小相等的黑色圆斑【答案】C【解析】【详解】A、由图知道，每次皮球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明皮球受到空气阻力，机械能逐渐变小，A点的机械能大于B点的机械能；机械能是物体动能与势能的总和，AB两点高度相同则重力势能相同，所以A点的动能大于B点的动能，故A错误。B、从轨迹来看，皮球竖直下落的同时，也沿水平方向运动，所以，皮球第一次反弹后到达最高点P点
16、时，竖直方向速度为零，但是仍然能往右运动，说明皮球还具有水平方向速度，故B错误；C、每次皮球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明皮球受到空气阻力，机械能逐渐变小。C点在D点之前，故D点的机械能小于C点的机械能，故C正确。D、弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反应小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大。M点与N点皮球的动能与重力势能都为零，又因为皮球在M点机械能大于N点机械能，故皮球在M点的弹性势能大于N点的弹性势能，故在M点的圆斑要大于在N点的圆斑，故D错误。16.（2017江苏省中考模拟）如图所示，将摆球从A点静止释放，摆球在A、C两点间来回摆动，B为最低点，不计空气阻力
17、，下列说法正确的是的机械能（）A从A点到B点，摆球动能增大，机械能增大B从B点到C点，摆球动能减小，机械能减小C摆球在摆动过程中所经各点的机械能均相等D摆球在B点的机械能最大，在A，C两点的机械能能最小【答案】C【解析】A从AB的过程中，金属小球的质量不变、高度减小、速度增大，所以重力势能减小，动能增大，在B点时动能最大、重力势能最小；在此过程中重力势能转化为动能，不计空气阻力，机械能守恒，故A错误；B从BC的过程中，金属小球的质量不变、高度增大、速度减小，重力势能增大，动能减小，在C点动能最小、重力势能最大，在此过程中动能转化为重力势能，机械能守恒，故B错误；CD不计空气阻力，小球会在AC间
18、来回摆动时，总机械能守恒，故C正确，D错误17（2020广东省初三二模）在抗击新冠肺炎疫情中，人民解放军的秘密武器“运20”重型运输机参加了驰援武汉的任务。如图，下列关于运输机说法正确的是（）A运输机加速上升时，动能不变，重力势能减小，机械能减小B运输机减速下降时，动能减小，重力势能减小，机械能不变C运输机加速上升时，动能增大，重力势能增大，机械能增大D运输机加速上升时，动能增大，重力势能不变，机械能增大【答案】C【解析】【分析】【详解】ACD运输机在加速上升时，质量不变，速度变大，高度变大，动能变大，重力势能增大，机械能变大，故AD错误，C正确；B运输机在减速下降时，质量不变，速度变小，高度
19、变小，动能减小，重力势能减小，机械能减小，故B错误。故选C。18（2020山东省初三一模）下列关于能量转化的说法，正确的是A甲图中，风力发电将空气的动能转化为电能B乙图中，拉开的弹弓将石子弹出的过程，弹性势能增大C丙图中，“神舟五号”载人飞船成功返航，返回舱在减速着陆过程中机械能守恒D丁图中，水平路面上疾驰的汽车，将重力势能转化为动能【答案】A【解析】【详解】风力发电是将机械能转化为电能，即将空气的动能转化为电能，故A正确；拉开的弹弓发生了弹性形变，具有弹性势能，当放开石子时，弹性势能转化为石子的动能，弹性势能变小，故B错误；当飞船着陆时，质量不变，速度减小，则动能减小；质量不变，高度越来越小
20、，则重力势能减小，即机械能减小，故C错误；汽车在水平路面上匀速行驶的过程中，质量不变，速度和高度也不变，所以汽车的动能和重力势能都不变，故D错误。19（2020山东省初三三模）如图所示，人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行，下列说法正确的是( )A卫星在近地点时，动能最大，机械能最大B卫星在远地点时，势能最大，机械能最大C卫星从近地点向远地点运行时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，机械能不变D卫星从远地点向近地点运行时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，机械能不变【答案】C【解析】试题分析：卫星在近地点时，速度最大，动能最大，距离地球最近，势能最小，卫星在绕地球运动过程中，没有受到任何阻力作用，机械能守恒故A
21、错误；卫星在远地点时，速度最小，动能最小，距离地球最远，势能最大，卫星在绕地球运动过程中，没有受到任何阻力作用，机械能守恒故B错误；卫星从近地点向远地点运行时，速度越来越小，动能逐渐减小，距离地球越来越远，势能逐渐增大，卫星在绕地球运动过程中，没有受到任何阻力作用，机械能守恒故C正确；卫星从远地点向近地点运行时，速度越来越大，动能逐渐增大，距离地球越来越近，势能逐渐减小，卫星在绕地球运动过程中，没有受到任何阻力作用，机械能守恒故D错误；故应选C【考点定位】动能和势能的大小变化20.（2020北京首都师大二附初三三模）下列说法中正确的是 ( )A蹦床运动员由空中下落，在他刚接触蹦床至运动到最低点
22、的过程中，他的重力势能全部转化为动能B被竖直向上抛出的石块在空中上升的过程中，若不计空气阻力，则其减少的动能全部转化为重力势能C被小明踢出去的足球具有动能，是因为小明对足球做了功D加速运动的皮球，其机械能可能在不断减少【答案】BCD【解析】【分析】【详解】A运动员运动到最低点时，不再往下运动速度等于0，动能是0，所以刚接触蹦床至运动到最低点的过程中重力势能并不是全部转化为动能，而是转化为蹦床的弹性势能，故A错误；B石块抛出后上升过程只有重力做功，机械能不变即动能和重力势能之和不变，所以减少的动能全部转化为重力势能，故B正确；C踢出的足球在踢的过程中，人对球有力的作用而且发生了移动有距离，所以人
23、对足球做了功，使其从静止开始运动，故C正确；D加速运动的皮球，动能在增大，但机械能不只有动能还有重力势能，动能增大的同时，重力势能变化情况无法确定，所以机械能是增大减小还是不变都有可能，故D正确。故选BCD。21（2020辽宁省初三二模）在2020年5月5日18时，为我国载人空间站工程研制的长征五号B运载火箭在中国文昌航天发射场发射成功，进一步奠定了长征五号系列火箭在世界现役火箭运载能力第一梯队中的地位。下列说法正确的是（）A火箭点火升空离开发射台期间，火箭尾部产生大量“白汽”，“白汽”是空气中的水蒸气B火箭加速升空过程中，它的机械能增大C火箭升空过程中，燃料燃烧释放的内能全部转化为火箭的机械能D火箭升空过程中与空气摩擦，外壳温度会上升，这是通过做功的方式增加了外壳的内能【答案】BD【解析】【分析】【详解】A“白汽”是发射台下面水池中的水先汽化后液化形成的小水滴，故A错误；B火箭加速升空过程中，质量不变，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，机械能等于动能和势能的总和，所以机械能增大，故B正确；C火箭升空过程中，燃料燃烧释放的内能一部分转化为火箭的机械能，一部分会损失掉，故C错误；D火箭升空过程中与空气摩擦，克服摩擦做功，外壳温度会上升，这是通过做功的方式增加了外壳的内能，故D正确。故选BD。