一、\o"12.1機(jī)械能"機(jī)械能目錄【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1【思維導(dǎo)圖】 2【知識梳理】 2知識點(diǎn)1：動能 2知識點(diǎn)2：勢能 5知識點(diǎn)3：動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化 9【方法技巧】 12方法技巧1機(jī)械能的轉(zhuǎn)化與守恒 12【鞏固訓(xùn)練】 12【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．明確機(jī)械能包括動能和勢能，能舉例說明生活中的動能、重力勢能、彈性勢能。2．知道動能是物體由于運(yùn)動而具有的能量，掌握“質(zhì)量越大、速度越大，動能越大”的規(guī)律，能根據(jù)物體質(zhì)量和速度變化判斷動能的增減。?3．理解機(jī)械能的轉(zhuǎn)化與守恒：知道在“只有重力或彈力做功”的理想情況下，機(jī)械能總量保持不變；了解實(shí)際中機(jī)械能會因摩擦等因素?fù)p耗，總量會減小。?4．能運(yùn)用機(jī)械能知識解釋生活現(xiàn)象，能分析現(xiàn)象中動能、勢能的變化及轉(zhuǎn)化過程。重點(diǎn)：1．區(qū)分動能、重力勢能、彈性勢能，根據(jù)物體的狀態(tài)準(zhǔn)確判斷能量類型，避免混淆。?2．能結(jié)合質(zhì)量、速度、高度的變化，快速判斷動能和重力勢能的增減。?3．理解動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化，能分析典型場景中的轉(zhuǎn)化過程，明確“一種能量減小，另一種能量增大，總量在理想情況下不變”的規(guī)律。難點(diǎn)：1．多因素變化時動能/勢能的判斷：當(dāng)質(zhì)量、速度同時變化時，易因忽略某一因素導(dǎo)致判斷錯誤，需逐一分析影響因素的變化。2．難以區(qū)分“理想情況”與“實(shí)際情況”，如“小球從斜面滾下，最終停下”，易誤以為“機(jī)械能消失”，實(shí)際是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，需理解“能量不會消失，只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式”，機(jī)械能總量減小但總能量守恒。3．彈性勢能與動能、重力勢能的綜合轉(zhuǎn)化：如“蹦床運(yùn)動員從高處落下再彈起”，過程涉及“重力勢能→動能→彈性勢能→動能→重力勢能”的多步轉(zhuǎn)化，易遺漏中間環(huán)節(jié)，需按運(yùn)動階段分步分析能量變化?！舅季S導(dǎo)圖】【知識梳理】知識點(diǎn)1：動能1、\o"探究浮力的大小與排開液體所受重力的關(guān)系"\o"能量的概念"能量的概念（1）能量：一個物體能夠做功，我們就說這個物體具有能。

（2）單位：焦耳，符號J。

（3）理解：①能量表示物體做功本領(lǐng)大小的物理量；能量可以用能夠做功的多少來衡量。

②一個物體“能夠做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已經(jīng)做功”。如：山上靜止的石頭具有能量，但它沒有做功。也不一定要做功。2、功與能的關(guān)系（1）功是一個過程量，能量是一個狀態(tài)量。功是描述一個力對物體作用過程中所取得成效的物理量，它是相對于一個過程而言能量是指一個物體具有能夠?qū)ν庾龉さ谋绢I(lǐng)。

（2）具有能量的物體不一定在做功，但正在做功的物體一定具有能量。

（3）一個物體能夠?qū)ν庾龅墓υ蕉啵哂械哪芰烤驮酱蟆?、動能概念：物體由于運(yùn)動而具有的能，叫做動能。一切物體都具有動能。

（1）一切物體都具有動能（運(yùn)動是絕對的）。（2）影響動能大小的因素：物體的質(zhì)量和速度。物體的質(zhì)量越大，速度越大，物體具有的動能就越大。當(dāng)物體的質(zhì)量一定時，物體運(yùn)動的速度越大其動能越大，物體的速度越小其動能越小，具有相同運(yùn)動速度的物體，質(zhì)量越大動能越大，質(zhì)量越小動能越小。4、探究動能的大小與哪些因素有關(guān)

（1）提出問題：動能的大小與哪些因素有關(guān)？

（2）猜想和假設(shè)：動能的大小可能與物體的質(zhì)量有關(guān)，還可能與物體的運(yùn)動速度有關(guān)

（3）實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法和轉(zhuǎn)換法（4）實(shí)驗(yàn)器材：斜面、鋼球、木塊

（5）實(shí)驗(yàn)步驟：

①讓同一個鋼球從斜面的不同高度自由滾下，推動木塊移動，比較兩次木塊被推距離的遠(yuǎn)近；

②換用質(zhì)量不同的鋼球，讓它們從斜面的同一高度自由滾下，推動木塊移動，比較兩次木塊被推距離的遠(yuǎn)近。

（6）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

①同一鋼球從不同高度滾下，鋼球碰撞木塊時的速度不同。高度越高，鋼球滾到平面上時的速度越大，木塊被推得越遠(yuǎn)；

②質(zhì)量不同的鋼球從同一高度滾下，鋼球滾到平面上時的速度相同。質(zhì)量越大的鋼球?qū)⒛緣K推得越遠(yuǎn)。

（7）得出結(jié)論：

①物體動能的大小與物體的運(yùn)動速度有關(guān)，物體運(yùn)動速度越大，物體的動能越大；

②物體動能的大小與物體的質(zhì)量有關(guān)，物體的質(zhì)量越大，物體的動能越大。

（8）歸納總結(jié)：動能的大小與物體的質(zhì)量和運(yùn)動速度有關(guān)。質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動的速度越大，它的動能越大；運(yùn)動速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動能也越大分析物體動能大小的變化時，要同時考慮物體的質(zhì)量和物體運(yùn)動速度兩個因素的變化情況，不能只考慮其中的一個方面，特別是忽略物體質(zhì)量的變化。例如：公路上勻速行駛的灑水車在灑水的過程中，雖然速度大小沒有變化，但是灑水車的動能在減小，這是因?yàn)闉⑺嚨馁|(zhì)量在不斷減小。5、比較動能的大?。?）物體動能的大小與物體的運(yùn)動速度有關(guān)，物體運(yùn)動速度越大，物體的動能越大。

（2）物體動能的大小與物體的質(zhì)量有關(guān)，物體的質(zhì)量越大，物體的動能越大。比較動能大小分為兩個方面：①比較質(zhì)量和速度的大小；②通過機(jī)械能守恒來判斷不同狀態(tài)下的動能大小?！镜淅?】運(yùn)動員站在地面上用力豎直下拋乒乓球，乒乓球碰地后會彈跳到高于原拋球的位置。乒乓球在離開手后的運(yùn)動過程中動能E隨時間t變化的圖像最接近的是（）A．B．C．D．【典例2】某實(shí)驗(yàn)小組在“探究影響動能大小的因素”實(shí)驗(yàn)中，準(zhǔn)備的器材有：質(zhì)量分別為m、2m的鋼球、木塊和斜面等。實(shí)驗(yàn)過程如圖：(1)本實(shí)驗(yàn)是通過觀察來反映鋼球動能大小的，這種研究方法是法；(2)為了探究物體動能大小與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)選擇兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析；(3)實(shí)驗(yàn)中為了探究動能大小與速度的關(guān)系，應(yīng)讓質(zhì)量相同的鋼球，從同一斜面的（選填“相同高度”或“不同高度”）由靜止?jié)L下。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明：當(dāng)質(zhì)量一定時，鋼球速度越大，動能越。這個結(jié)論可用來解釋汽車（選填“超速”或“超載”）帶來的危害；(4)實(shí)驗(yàn)裝置中，如果水平面光滑，本實(shí)驗(yàn)將（選填“能”或“不能”）達(dá)到探究目的。【變式1】我省首屆省級冬季綜合性運(yùn)動會將于2026年1月至2月在榆林舉行。如圖所示，這是我市運(yùn)動員在自由式滑雪空中技巧訓(xùn)練時從高空下落時的情景。在加速下落過程中，運(yùn)動員的動能（）A．減小 B．增大 C．不變 D．為零【變式2】一架無人機(jī)在空中一定高度勻速水平飛行時給農(nóng)作物噴灑農(nóng)藥（不計(jì)空氣阻力），攜帶農(nóng)藥的無人機(jī)在上述工作過程中，其動能。（均選填“變大”、“變小”或“不變”）【變式3】小紅猜想動能的大小可能與物體質(zhì)量和運(yùn)動速度有關(guān)，于是設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)，探究動能的大小與哪些因素有關(guān)。（1）讓質(zhì)量相同的兩個小球沿同一光滑斜面分別從A處和B處開始向下運(yùn)動，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止，如圖甲所示；（2）讓不同質(zhì)量的兩個小球沿同一光滑斜面分別從B處開始向下運(yùn)動，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止，如圖乙所示。上述甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)中：①乙圖中讓不同質(zhì)量的兩個小球從同一高度滾下的目的是兩球到達(dá)水平面時，具有相同的；②選用圖甲探究的是動能與的關(guān)系，得出的結(jié)論是：；④物理研究方法有許多，如等效替代法、類比法、對比法、控制變量法；本實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用了兩種研究方法，一是法；二是轉(zhuǎn)換法，就是用來表示小球動能的大??；（3）有同學(xué)將實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)成圖丙所示，利用質(zhì)量不同的鐵球?qū)⑼粡椈蓧嚎s相同程度后靜止釋放，撞擊同一木塊，將木塊撞出一段距離進(jìn)行比較，該實(shí)驗(yàn)方案是否可行，你的理由是。知識點(diǎn)2：勢能1、勢能：彈性勢能和重力勢能統(tǒng)稱為勢能。2、重力勢能

（1）重力勢能概念：物體由于被舉高而具有的能量，叫做重力勢能。

（2）影響重力勢能大小的因素：物體的質(zhì)量和物體所處的高度。物體的質(zhì)量越大，所處的高度越高，物體的重力勢能就越大。當(dāng)物體的質(zhì)量一定時，物體距零勢能面的高度越大，其重力勢能越大，物體距零勢能面的高度越小，其重力勢能越?。划?dāng)物體距零勢能面的高度一定時，物體質(zhì)量越大其重力勢能越大，物體質(zhì)量越小其重力勢能越小，物體的質(zhì)量越大，舉得越高，其重力勢能就越大。

3、探究重力勢能的大小與哪些因素有關(guān)？

（1）實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法和轉(zhuǎn)換法（2）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：讓高處的重物下落，將小木樁打入沙中，比較小木樁陷入的深度。應(yīng)用控制變量法確定要探究的量；應(yīng)用轉(zhuǎn)換法，通過小木樁陷入的深度來反映重力勢能的大小。

（3）實(shí)驗(yàn)過程：

①讓同一重物從不同的高度靜止落下，撞擊相同的兩個小木樁，從較高處下落的重物將小木樁撞入沙中深些

②用質(zhì)量不同的重物，分別從同一高度處由靜止落下，撞擊相同的兩個小木樁，質(zhì)量大的重物將小木樁撞入沙中深些

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：物體的質(zhì)量和物體所處的高度。物體的質(zhì)量越大，所處的高度越高，物體的重力勢能就越大。分析物體重力勢能大小變化時，要同時考慮物體的質(zhì)量和物體所處的高度兩個方面，不能僅憑單一的質(zhì)量或高度判斷其大小，要綜合2個因素進(jìn)行判斷。4、彈性勢能

（1）彈性勢能概念：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能，叫做彈性勢能。

（2）影響彈性勢能大小的因素：彈性形變程度。同一物體在彈性形變范圍內(nèi)的彈性形變程度越大，彈性勢能就越大。當(dāng)彈簧本身的性質(zhì)相同時，形變越大，它具有的彈性勢能就越大，形變越小，具有的彈性勢能就越?。划?dāng)彈簧形變相同時，性質(zhì)不同的彈簧彈性勢能不同。5、探究彈性勢能的大小與哪些因素有關(guān)

（1）實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法和轉(zhuǎn)換法（2）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：?使用兩根材料不同的彈簧A和B（?長度和粗細(xì)相同）?，?小球、?木塊和長刻度尺。?將彈簧按照不同的壓縮長度安裝好，?確保彈簧被壓縮的長度在彈性限度內(nèi)。?將小球置于彈簧的右端，?放手后觀察小球彈出的距離，?以及木塊被推動的距離。?

（3）實(shí)驗(yàn)操作?

第一次實(shí)驗(yàn)中，?將彈簧壓縮到一定的長度ΔL1，?記錄木塊被推動的距離S1。?

第二次實(shí)驗(yàn)中，?將彈簧壓縮到長度ΔL2（?ΔL2＞ΔL1）?，?再次記錄木塊被推動的距離S2。?

（4）數(shù)據(jù)分析：?比較S1和S2的距離，?如果S2的距離大于S1，?說明彈性勢能的大小與彈簧被壓縮的程度有關(guān)。??（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：同一物體在彈性形變范圍內(nèi)的彈性形變程度越大，彈性勢能就越大。彈性勢能的大小與兩個因素有關(guān)：一個是彈簧本身的性質(zhì)，另一個是彈性形變的大小．當(dāng)彈簧本身的性質(zhì)相同時，形變越大，它具有的彈性勢能就越大，形變越小，具有的彈性勢能就越?。划?dāng)彈簧形變相同時，性質(zhì)不同的彈簧彈性勢能不同?！纠?】跳遠(yuǎn)是一項(xiàng)傳統(tǒng)的體育運(yùn)動項(xiàng)目。某同學(xué)參加跳遠(yuǎn)比賽的幾個階段如圖所示，空氣阻力不可忽略，則下列關(guān)于該同學(xué)在上述過程中，其能量變化的說法正確的是（）A．加速助跑到起跳階段，機(jī)械能保持不變B．經(jīng)過最高點(diǎn)時重力勢能最大，動能為零C．起跳后到最高點(diǎn)的過程中，重力勢能增大，動能減小D．從最高點(diǎn)下落過程中，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能【例4】實(shí)驗(yàn)探究：“彈性勢能的大小跟哪些因素有關(guān)”。小明提出如下猜想：①彈性勢能的大小與彈簧的材料有關(guān)；②彈性勢能的大小與彈簧被壓縮程度有關(guān)；探究猜想一設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案：（以下所有彈簧被壓縮后均未超過其彈性限度）將兩根外形完全相同，材料不同的彈簧A、B分別按圖甲安裝；將小球分別置于彈簧A、B的右端，使彈簧被壓縮的長度為3cm，如圖乙所示，放手后小球被彈出，并與同一位置的同一木塊相碰，木塊在同一水平面被推動距離分別為、，比較、大小。(1)實(shí)驗(yàn)中通過小球推動木塊的距離越遠(yuǎn)，可以間接反映彈簧具有的彈性勢能越大的原因是；請?jiān)倭信e一個運(yùn)用此物理研究方法的實(shí)驗(yàn)：。(2)比較小球推動木塊的距離，得出結(jié)論：彈性限度內(nèi)，；若水平面光滑，（選填“能”或“不能”）得出同樣的結(jié)論；(3)小明用上述實(shí)驗(yàn)裝置繼續(xù)探究猜想二，得出下表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。分析數(shù)據(jù)，你認(rèn)為小明實(shí)驗(yàn)中存在的主要問題是；若想驗(yàn)證猜想二是否成立，正確的實(shí)驗(yàn)操作是：，觀察木塊被推動的距離。實(shí)驗(yàn)序號彈簧編號彈簧被壓縮距離/cm木塊被推動距離/cm1A3242B624【變式1】如圖所示，原長為l的輕質(zhì)彈簧一端固定在豎直墻面上，另一端與水平面上的木塊相連。推動木塊壓縮彈簧，當(dāng)其左端至A點(diǎn)時，彈簧具有的彈性勢能為20J；松手后，木塊在彈簧的作用下往復(fù)運(yùn)動若干次后靜止，此時彈簧具有的彈性勢能為1J。整個過程中木塊速度最大時其左端可能位于（）A．B點(diǎn) B．C點(diǎn) C．D點(diǎn) D．無法判斷【變式2】如圖所示，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兩條圖線（不計(jì)空氣阻力），其中（選填“a”或“b”）是動能-高度關(guān)系圖線，小石塊達(dá)到的最大高度為m，小石塊在3m高時的機(jī)械能為J?！咀兪?】探究重力勢能的大小與什么因素有關(guān)，曉暢利用帶有三個鐵釘?shù)男A桌、沙子、質(zhì)量不同的重物設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)中通過觀察來判斷物體重力勢能的大小。(2)要探究重力勢能大小與高度的關(guān)系，應(yīng)選擇圖中（填序號）兩次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析比較，由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可得出結(jié)論：質(zhì)量相同的物體，所處位置越高，重力勢能就越。(3)對比②、③兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可得出結(jié)論：高度相同時，物體的質(zhì)量越大，重力勢能越。知識點(diǎn)3：動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化1、機(jī)械能：動能和勢能之和稱為機(jī)械能。動能和勢能都屬于機(jī)械能，動能是物體運(yùn)動時具有的能量，勢能是存儲著的能量，動能和勢能是機(jī)械能的兩種表現(xiàn)形式。2、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(yùn)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。3、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。通過物體的速度、所處高度、彈性形變程度的變化判定物體動能、重力勢能、彈性勢能的大小變化，能量總是從逐漸減小的那種向逐漸增加的那種轉(zhuǎn)化。4、機(jī)械能守恒：如果只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總和不變，或者說，機(jī)械能是守恒的。（1）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。

（2）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(jī)械能守恒必須是只有動能與勢能的轉(zhuǎn)化，只有在不計(jì)摩擦、空氣阻力時才會守恒，只有在太空中飛行的衛(wèi)星不受空氣阻力，機(jī)械能真正守恒。5、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。解題方法點(diǎn)撥（1）分析能量轉(zhuǎn)化時，就看什么能量減少了，什么能量增加，總是減少的能量轉(zhuǎn)化為增加的能量。

（2）機(jī)械能主要通過做功的方式轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。6、水能的利用（1）我們的祖先利用水流沖擊水輪轉(zhuǎn)動，用來汲水、磨粉。（2）修筑攔河壩來提高上游的水位，在壩底安裝水輪機(jī)。將發(fā)電機(jī)裝在水輪機(jī)的上面，并把它們的軸連接在一起，由水輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。一定量的水，上、下水位差越大，水的重力勢能越大，能發(fā)出的電就越多。7、風(fēng)能的利用（1）我們的祖先利用風(fēng)力鼓起帆來推動船航行。（2）風(fēng)吹動風(fēng)車，帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。在風(fēng)力資源豐富的地區(qū)，可以同時安裝幾十臺到幾百臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)，組成“風(fēng)車田聯(lián)在一起供電。注意誤差不是錯誤，是不可避免的，只可通過有效手段來減少誤差。【典例5】如圖甲所示是運(yùn)動員訓(xùn)練乒乓球用的發(fā)球機(jī)，如果乒乓球發(fā)球機(jī)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，如圖乙是三個乒乓球的運(yùn)行軌跡。若不計(jì)空氣阻力，則下列說法中正確的有（

）①a球和b球運(yùn)行軌跡相交點(diǎn)處，a球的動能大于b球②b球到達(dá)最高點(diǎn)時，重力勢能最大，動能不為0

③三個球到達(dá)球臺時的速度大小關(guān)系Va﹤Vb﹤Vc④三個球到達(dá)球臺時的速度大小關(guān)系Va=Vb=VcA．①③B．②③C．②④D．①④【典例6】如圖所示是撐桿跳高運(yùn)動的幾個階段，運(yùn)動員撐桿起跳時，筆直的撐桿變得彎曲，此過程中撐桿的能增大；若在撐桿由彎變直的過程中把運(yùn)動員看作在勻速上升，則此過程運(yùn)動員的重力勢能，運(yùn)動員的機(jī)械能（后兩空均選填“變大”“變小”或“不變”）?！咀兪?】如圖所示，小球從M點(diǎn)豎直向下以某速度拋出，球經(jīng)靜止的a臺面第一次向反彈后，到達(dá)最高點(diǎn)N；然后球從N點(diǎn)下降時，臺面已升至b位置并保持靜止，球經(jīng)臺面第二次反彈后，到達(dá)最高點(diǎn)P，小球整個過程的運(yùn)動均在豎直方向。下列說法正確的是（）A．第一次反彈在上升過程中，突然撤去所有外力，小球?qū)⒈３朱o止B．第二次反彈上升過程中只有動能轉(zhuǎn)化為重力勢能C．小球在N點(diǎn)的機(jī)械能等于在M點(diǎn)的機(jī)械能D．點(diǎn)P的高度一定比點(diǎn)N低【變式2】北京時間2025年4月24日17時17分，搭載神舟二十號載人飛船的長征二號F遙二十運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功，三名航天員順利進(jìn)入太空。在加速升空過程中，載人飛船相對于運(yùn)載火箭是（填“運(yùn)動”或“靜止”）的，航天員的重力勢能，機(jī)械能（均填“變大”“變小”或“不變”）?！咀兪?】把常用的按鈕式圓珠筆筆尖朝上，筆尾抵在桌面用力按下后放手，它會彈起很高。把它拆開后發(fā)現(xiàn)，它能彈起的原因是內(nèi)部裝有一根彈簧，如圖甲所示。圖乙中，A為按下后放手的時刻，B為按下后彈簧恢復(fù)原長的時刻，C為向上運(yùn)動到最高點(diǎn)的時刻。彈簧的彈性勢能在（選填“A”“B”或“C”）點(diǎn)最大。圓珠筆在B→C過程，動能轉(zhuǎn)化為?！痉椒记伞糠椒记?\o"機(jī)械能的守恒"機(jī)械能的轉(zhuǎn)化與守恒1、轉(zhuǎn)化判斷3步走（1）找物體的動能（看運(yùn)動狀態(tài)：速度變→動能變）、勢能（重力勢能看高度/質(zhì)量，彈性勢能看形變程度）。（2）分析能量增減（如物體下落：高度降→重力勢能減，速度增→動能增）。（3）確定轉(zhuǎn)化方向（減的能量→增的能量，如重力勢能→動能）。2、守恒條件記清楚（1）理想情況（無摩擦、無空氣阻力，只有重力/彈力做功）下，機(jī)械能總量不變（動能+勢能=定值）；（2）實(shí)際情況（有摩擦）中，機(jī)械能會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，總量減小，但總能量（機(jī)械能+內(nèi)能）仍守恒。3、典型場景速對應(yīng)（1）自由下落/上拋：重力勢能?動能。（2）單擺擺動：重力勢能?動能（忽略空氣阻力時總量不變）。【鞏固訓(xùn)練】1．如圖所示的是運(yùn)油-20加油機(jī)給殲-16戰(zhàn)斗機(jī)加油的情景。在加油過程中，加油機(jī)和戰(zhàn)斗機(jī)均沿水平方向做勻速直線運(yùn)動。下列說法正確的是（）A．戰(zhàn)斗機(jī)重力勢能減小 B．戰(zhàn)斗機(jī)動能增大C．加油機(jī)動能不變 D．加油機(jī)重力勢能增大2．如圖所示，單擺的小球在間不停地往復(fù)運(yùn)動，如果不考慮阻力的影響，、兩處的高度相等，則以下說法正確的是（）A．小球在、處時，機(jī)械能相等B．小球在處時，動能最大，重力勢能為零C．小球由處運(yùn)動到處過程中，動能保持不變D．當(dāng)小球運(yùn)動到處時，動能最大，重力勢能為零3．如圖所示，小球沿軌道由靜止從A處經(jīng)B、C運(yùn)動到D處，其中C、D兩處等高，且小于A處高度，若忽略空氣阻力及摩擦，則（）A．小球運(yùn)動到D處時速度為零B．小球在B處的動能等于在C處的動能C．小球在C處的速度等于在D處的速度D．小球在A處的機(jī)械能大于在D處的機(jī)械能4．2025年4月30日，神舟十九號載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場成功著陸，三名航天員回到了地球的懷抱，返回艙在到達(dá)地面附近減速下降的過程中，下列關(guān)于返回艙能量的變化說法正確的是（）A．重力勢能轉(zhuǎn)化為動能 B．動能增大C．動能轉(zhuǎn)化為重力勢能 D．機(jī)械能減小5．2024年9月11日，我國自主研發(fā)的朱雀三號可重復(fù)使用垂直回收試驗(yàn)火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心完成10公里級垂直起降返回飛行試驗(yàn)。如圖所示是火箭垂直降落時的情景，通過控制推力，火箭先從點(diǎn)減速運(yùn)動到點(diǎn)，再從點(diǎn)勻速運(yùn)動到點(diǎn)，忽略運(yùn)動過程中火箭的質(zhì)量變化，下列說法正確的是（）A．在點(diǎn)火箭的動能最小B．在段火箭的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能C．在段火箭的重力勢能和動能均減小D．在段火箭的機(jī)械能不變6．2023年5月21日，武漢大學(xué)牽頭研制的“珞珈二號01星”隨長征二號丙運(yùn)載火箭以“一箭三星”的方式發(fā)射升空，成功入軌。如圖甲所示是衛(wèi)星在隨火箭加速上升的情景，如圖乙所示是人造地球衛(wèi)星在大氣層外沿橢圓軌道繞地運(yùn)行的示意圖。下列說法正確的是（）A．圖甲火箭加速上升過程中，動能增大，重力勢能減小B．圖甲火箭加速上升時機(jī)械能一直增大C．圖乙衛(wèi)星在繞地球運(yùn)行時，機(jī)械能不守恒D．圖乙衛(wèi)星從近地點(diǎn)運(yùn)動到遠(yuǎn)地點(diǎn)，勢能轉(zhuǎn)化為動能7．如圖甲所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上，t=0時刻，將一重為G=50N的金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn)，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)。通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出這一過程彈簧彈力F隨時間t變化的圖像如圖乙所示，則以下說法正確的是（）A．t1到t2時間內(nèi)，小球的動能先增加后減小B．t2時刻小球的動能最大C．t2到t3時間內(nèi)，小球增加的動能等于彈簧減少的彈性勢能D．t3時刻小球處于平衡狀態(tài)8．如圖所示質(zhì)量不同的小球從同一斜面同一高度由靜止開始下滑，撞擊靜止在水平面上的紙盒，甲球?qū)⒓埡型苿拥母h(yuǎn)，水平面的粗糙程度也相同，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列判斷正確的是（）A．本實(shí)驗(yàn)是研究動能大小與速度的關(guān)系B．根據(jù)現(xiàn)象可以推知甲球到達(dá)水平面時的速度較大C．根據(jù)現(xiàn)象可以推知甲對紙盒做的功較多D．如果甲乙從不同高度靜止?jié)L下，則不能判斷甲乙到達(dá)水平面時具有動能多少9．2025年9月3日，紀(jì)念中國人民抗日戰(zhàn)爭暨世界反法西斯戰(zhàn)爭勝利80周年大會在北京天安門廣場隆重舉行。在閱兵儀式上，教練機(jī)梯隊(duì)拉出14道彩煙，寓意著中華民族14年可歌可泣的抗戰(zhàn)歷程，象征著14億多中國人民奔向強(qiáng)國復(fù)興的光明前景。若忽略燃油對質(zhì)量的影響，則教練機(jī)梯隊(duì)在水平方向勻速前進(jìn)時機(jī)械能（選填“增大”“減小”或“不變”）。10．《天工開物》記載“凡稻米既篩之后，入臼而舂”，如圖所示，這種裝置是按照（選填“省力”或“費(fèi)力”）杠桿設(shè)計(jì)的，人在A點(diǎn)踩下，B端的重物上升，重物下落時，能轉(zhuǎn)化為能。11．如圖，展示了一些你熟悉的物理圖形，請你根據(jù)要求填空。(1)如圖a、b兩個實(shí)驗(yàn)可以說明的同一個物理問題是：；(2)如圖c中點(diǎn)燃的蠟燭上下擺動，形成蹺蹺板。涉及的物理原理是；(3)如圖d是用繩和木棍體驗(yàn)“滑輪組”威力的實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)說明了。12．在綏棱縣教育局舉辦的城鄉(xiāng)中學(xué)教師組籃球?qū)官愔?，某球員將籃球投出，從離開手后到達(dá)最高點(diǎn)的過程中，球的機(jī)械能（選填“變大”、“變小”或“不變”），在最高點(diǎn)時，籃球處于（選填“平衡”、或“非平衡”）狀態(tài)。13．如圖所示，將橡皮筋的一端系在a點(diǎn)，橡皮筋自然下垂時另一端位于b點(diǎn)，在橡皮筋下端系一個重為10N的小球.從a點(diǎn)靜止釋放小球，小球豎直向下運(yùn)動至最低位置c點(diǎn)（忽略空氣阻力）.在橡皮筋的彈性限度內(nèi)，小球的重力越大，小球到達(dá)最低點(diǎn)時橡皮筋具有的彈性勢能越；小球從a點(diǎn)下落到b點(diǎn)的過程中，受到個力的作用；小球到達(dá)c點(diǎn)時，橡皮筋對小球的拉力（選填“大于”“等于”或“小于”）10N。14．小明看到運(yùn)動員拉弓射箭時，弓拉得越彎，箭射得越遠(yuǎn)，小明猜想：彈性勢能的大小可能與物體的彈性形變有關(guān)。(1)為驗(yàn)證其猜想是否正確，他設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)（彈簧被壓縮后未超過其彈性限度）：如圖所示，將同一個彈簧壓縮（填選“相同”或“不同”）的長度，將小球置于彈簧的右端，松開后小球碰到同一個位置的相同木塊上，分析比較來判斷彈簧彈性勢能大??；(2)小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象認(rèn)為：小球推動木塊移動一段距離后都要停下來，所以彈簧、小球和