備戰(zhàn)2025年中考物理真題分類匯編(全國通用)專題12機械能及能量守恒定律(第02期)(學(xué)生版+解析)

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【中考新考法】
12. （2024·廣東廣州）如圖，某同學(xué)將籃球擲向地面，經(jīng)過甲位置后碰到地面，接著向上反彈經(jīng)過乙位置，忽略空氣的作用力。
（1）籃球直徑為24.6__________（選填“mm”、“cm”或“dm”），質(zhì)量為0.6kg，g取10N/kg，則該籃球受到的重力為__________N；
（2）請在圖中乙位置畫出籃球的受力示意圖；_____
（3）籃球經(jīng)過甲、乙兩位置時的機械能和重力勢能如表所示，則籃球與地面碰撞過程損失的機械能為__________J，在乙位置時的動能為__________J。
【答案】 ①. cm ②. 6 ③. ④. 1 ⑤. 2
【解析】
（1）[1]根據(jù)常見物體的長度可知，籃球直徑為24.6cm。
[2]根據(jù)G=mg可得，該籃球受到的重力為
（2）[3]忽略空氣的作用力，則籃球在乙位置只受重力的作用，重力的方向為豎直向下，因此在籃球的重心處沿豎直方向畫一條豎直向下的有向線段，用G來表示，如圖所示
（3）[4]根據(jù)表格信息可知，籃球與地面碰撞過程損失的機械能為
[5]由于機械能等于動能與重力勢能之和，所以籃球在乙位置時動能為
考點1 動能和勢能
1. （2024·黑龍江齊齊哈爾）拋實心球是初中學(xué)生體育測試的項目之一，小剛在測試時將實心球拋出后，實心球運動的軌跡如圖所示。則下列說法正確的是（ ）
A. 以運動中的實心球為參照物，地面是運動的
B. 實心球在運動的過程中，運動狀態(tài)保持不變
C. 實心球運動到最高點時，受到平衡力的作用
D. 實心球在下降的過程中，重力勢能是增大的
【答案】A
【解析】
A．以運動中的實心球為參照物，地面與實心球之間的位置不斷發(fā)生變化，所以地面是運動的，故A正確；
B．實心球在運動過程中，速度的大小和方向都在改變，所以運動狀態(tài)是變化的，故B錯誤；
C．實心球運動到最高點時，受空氣阻力和重力作用，這兩個力大小不相等，受力不平衡，故C錯誤；
D．實心球在下降的過程中，質(zhì)量不變，高度減小，重力勢能減小，故D錯誤。
故選A。
2. （2024·廣西）如圖所示，我國空間站環(huán)繞地球飛行時，通過________（選填“電磁波”或“聲波”）與地面聯(lián)系；當(dāng)它靠近地球的過程中，速度越來越大，則它的動能越來越________。
【答案】 ①. 電磁波 ②. 大
【解析】
[1]電磁波的傳播不需要介質(zhì)，能在真空中傳播，我國空間站與地面控制中心通過電磁波傳遞信息。
[2]動能大小的影響因素：質(zhì)量和速度，當(dāng)它靠近地球的過程中，速度越來越大，質(zhì)量不變，動能越來越大。
3. （2024·陜西A卷）請完成下列填空。
（1）如圖-1，量筒中液體的體積為________mL；
（2）如圖-2，是某固體熔化前后溫度隨時間變化的圖像，分析圖像可知該固體是________（選填“晶體”或“非晶體”）；
（3）如圖-3，在“探究動能大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，將質(zhì)量相同的小球從同一斜面的不同高度由靜止釋放，比較紙盒被推動的距離可知：質(zhì)量相同的物體，速度越大，動能越________。如果要探究動能大小與物體質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)該將質(zhì)量不同的小球從同一斜面的________（選填“相同”或“不同”）高度由靜止釋放，比較紙盒被推動的距離。
【答案】 ①. 60 ②. 晶體 ③. 大 ④. 相同
【解析】
（1）[1]如圖-1，量筒的分度值為2 mL，液體的體積為60mL。
（2）[2]根據(jù)圖-2固體熔化前后溫度隨時間變化的圖像知，有一段時間吸熱但溫度保持不變，分析圖像可知該固體是晶體。
（3）[3][4]物體的動能大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，研究動能與其中一個因素的關(guān)系時，要控制另外一個因素不變。如圖-3，在“探究動能大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，根據(jù)小車被撞擊通過的距離來表示小球的動能大小，將質(zhì)量相同的小球從同一斜面的不同高度（釋放的高度越高，小球到達水平面的速度越大）由靜止釋放，比較紙盒被推動的距離可知：質(zhì)量相同的物體，速度越大，動能越大。如果要探究動能大小與物體質(zhì)量的關(guān)系，要控制小球的速度相同，應(yīng)該將質(zhì)量不同的小球從同一斜面的相同高度由靜止釋放，比較紙盒被推動的距離。
考點2 機械能及其轉(zhuǎn)化
4. （2024·黑龍江綏化）如圖所示，人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運行的過程中，機械能是守恒的，當(dāng)衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點向近地點運動時，下列說法正確的是（ ）
A. 動能減小，重力勢能增大B. 動能轉(zhuǎn)化為重力勢能
C. 動能增大，重力勢能減小D. 衛(wèi)星的速度一直在減小
【答案】C
【解析】
人造衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運行的過程中，機械能守恒，從遠(yuǎn)地點向近地點運動時，高度減少，質(zhì)量不變，重力勢能減小，減小的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，所以動能增大，速度增大，故ABD錯誤，C正確。
故選C。
5. （2024·湖北武漢）如圖所示，將一個小球用細(xì)線懸掛起來，讓小球從A點靜止釋放，小球會在A、C兩點之間來回擺動，最終靜止下來。下列說法正確的是（ ）
A. 小球從A點擺動到B點，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能
B. 小球能從B點擺動到C點是由于受到慣性
C. 小球每次經(jīng)過B點，其動能都比上一次小
D. 小球最終靜止在A點
【答案】C
【解析】
A．小球從A點擺動到B點，高度降低，速度增加，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故A錯誤；
B．慣性不是力，不能說受到慣性，故B錯誤；
C．小球受到阻力的作用，機械能不斷減小，小球每次經(jīng)過B點時，重力勢能不變，機械能減小，則動能減小，故C正確；
D． 小球最終靜止時拉力和重力平衡，則小球最終靜止在B點，故D錯誤。
故選C。
6. （2024·黑龍江龍東）2024年6月2日，嫦娥6號在月背南極艾特肯盆地成功著陸，是我國探月工程又一里程碑事件。關(guān)于嫦娥6號說法正確的是（ ）
A. 在下落過程中，機械能減小
B. 著陸后，質(zhì)量變小，慣性變小
C. 在下落過程中，相對于月球表面是靜止的
D. 四只寬大的腳，是為了增大壓強
【答案】A
【解析】
A．嫦娥6號在下落過程中，與空氣摩擦，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機械能減小，故A正確；
B．著陸后，質(zhì)量不變，慣性不變，故B錯誤；
C．在下落過程中，嫦娥6號相對于月球表面的位置發(fā)生改變，是運動的，故C錯誤；
D．四只寬大的腳，是在壓力一定時，通過增大受力面積減小壓強，故D錯誤。
故選A。
7. （2024·天津）小明對我國一些科技成就進行了梳理，如下表所示。在“相關(guān)內(nèi)容分析”中存在錯誤的是（ ）
A. ①B. ②C. ③D. ④
【答案】C
【解析】
A．三峽船閘是應(yīng)用連通器的原理工作的，實現(xiàn)了上下游船只的正常通航，故A正確，A不符合題意；
B．“玉兔號”月球車車輪寬大，通過增大受力面積可減小對月球表面的壓強，故B正確，B不符合題意；
C．神舟飛船返回艙它在地面附近減速下降過程中，動能減小，重力勢能減小，機械能減小，故C錯誤，C符合題意；
D．國產(chǎn)大飛機C919機翼上方的空氣流速大壓強小，機翼下方的空氣流速小壓強大，機翼上下表面的壓強差，產(chǎn)生向上的升力，獲得升力利用了流體壓強與流速的關(guān)系，故D正確，D不符合題意。
故選C。
8. （2024·甘肅武威）適量運動是健康的生活方式．下列日常運動情景中說法正確的是（ ）
A. 用力將足球踢出，說明力可以改變物體的運動狀態(tài)
B. 籃球離手后能繼續(xù)向前運動，是由于受到慣性的作用
C. 離開蹦床后人還能繼續(xù)上升，是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能
D. 豎直向上運動到最高點時的排球，受平衡力的作用
【答案】A
【解析】
A．足球原來靜止在地面，用力將足球踢出，足球就由靜止變?yōu)檫\動，說明力可以改變物體的運動狀態(tài)，故A正確；
B．籃球離手后能繼續(xù)向前運動，是因為籃球具有慣性；慣性是物體的固有屬性，慣性不是力，不能說受到慣性的作用，故B錯誤；
C．離開蹦床后，人還能繼續(xù)上升，人的高度增加，速度減小，所以重力勢能增大，動能減小，故是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，故C錯誤；
D．豎直向上運動到最高點時的排球，只受到重力作用，所以受非平衡力的作用，故D錯誤。
故選A。
9. （2024·山東濱州）以下四圖節(jié)選自我國古代科技巨著《天工開物》，其中說法正確的是（ ）
A. 圖甲“軋蔗取漿”中，牛拉“犁塘”勻速轉(zhuǎn)動的過程中，其運動狀態(tài)保持不變
B. 圖乙“濕田擊稻”中，用力甩稻稈，稻粒落入木桶中，是因為受到慣性力
C. 圖丙“北耕兼種”中，耬下端的“鐵尖”是通過減小受力面積來增大壓力的
D. 圖丁“長流漂米”中，水從高處流下，水的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能
【答案】D
【解析】
A．圖甲“軋蔗取漿”中，牛拉“犁塘”勻速轉(zhuǎn)動的過程中，其運動方向不斷變化，因此運動狀態(tài)改變，故A錯誤；
B．圖乙“濕田擊稻”中，用力甩稻稈，稻粒落入木桶中，是因為其具有慣性，慣性不是力，不能說受到慣性，故B錯誤；
C．圖丙“北耕兼種”中，耬下端的“鐵尖”是在壓力一定時，通過減小受力面積來增大壓強，故C錯誤；
D．圖丁“長流漂米”中，水從高處流下，質(zhì)量不變，高度減小，重力勢能減小，速度變大，動能增大，因此水的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故D正確。
故選D。
10. （2024·江蘇無錫）如圖所示，將擺球從A點靜止釋放，經(jīng)過最低點O到達B點，A、B兩點等高，擺球到達B點時動能為______J；擺球從A點到O點的過程中，______能轉(zhuǎn)化為動能。整個過程中，擺球的機械能大小______（選填“不變”或“減小”）。
【答案】 ①. 0 ②. 重力勢 ③. 不變
【解析】
[1]小球在A點時靜止，動能為零，從A點由靜止釋放，能達到與A點等高的B點，說明沒有能量損失，即機械能守恒。由于B點與A點等高，重力勢能相等，所以B點動能與A點相同也為0。
[2]擺球從A點運動到O點的過程中，擺球的質(zhì)量不變，高度減小，重力勢能逐漸減小，速度變大，動能逐漸變大。此過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。
[3]如圖所示，擺球由A點靜止釋放，經(jīng)過最低點O到達B點，A、B兩點等高。說明擺球在運動過程中沒有能量損失，整個過程中，動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，機械能守恒，因此擺球的機械能不變。
11. （2024·甘肅臨夏）某科技興趣小組用兩個輸液用的葡萄糖瓶子，從瓶口以下約處截斷，將截斷處用膠水黏合在一起，再從瓶口的橡膠塞中心穿一根長約的細(xì)木棒，用兩條懸線拴住木棒的兩端，將懸線固定在支架上，就構(gòu)成了如圖所示的滾擺。當(dāng)滾擺從上到下運動的過程中重力勢能主要轉(zhuǎn)化為________能；滾擺每次上升的高度逐漸減小，說明滾擺的機械能________（選填“變大”“變小”或“不變”）。
【答案】 ① 動 ②. 變小
【解析】
[1]滾擺從上到下運動的過程中，高度減小，重力勢能減小，速度增加，動能增加，因此是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。
[2]滾擺每次上升的高度逐漸減小，運動過程中需要克服阻力做功，因此機械能減小。
12. （2024·內(nèi)蒙古赤峰）如圖是《天工開物》一書中記載的古人用腳踏碓將稻米去皮的情景。腳踏碓實質(zhì)是工費力杠桿。碓頭砸打稻米時，動能越大，稻米越容易去皮。
（1）請分析腳踏碓做成費力杠桿使稻米容易去皮的原因。
（2）早在漢代，人們就學(xué)會了用水力代替人力，腳踏碓就演變成水碓。水碓一般安裝在水流較急的地方，請從能量角度分析其安裝在水流較急地方的原因。

【答案】（1）見詳解；（2）見詳解
【解析】
（1）腳踏碓做成費力杠桿，雖然費力，但能省距離，其動力臂小于阻力臂，這意味著在施力端移動較小的距離，阻力端就能移動較大的距離。對于腳踏碓來說，腳踏的一端移動較小距離，碓頭一端就能快速下落較大距離，碓頭快速下落會使其在較短時間內(nèi)獲得較大的速度，從而具有更大的動能。較大的動能作用在稻米上，能夠更有效地使稻米去皮。
（2）水碓安裝在水流較急的地方，是因為水流較急時，水的動能較大。根據(jù)能量守恒定律，水的動能可以更多地轉(zhuǎn)化為水碓的機械能，從而使水碓具有更大的功率，能夠更高效地完成對稻米的加工。
13. （2024·黑龍江齊齊哈爾）閱讀短文，回答問題。
噴氣發(fā)動機
噴氣發(fā)動機分為火箭噴氣發(fā)動機和空氣噴氣發(fā)動機。2023年，我國的長征四號丙運載火箭，成功將一顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。該運載火箭靠火箭噴氣發(fā)動機獲得推進力。
火箭噴氣發(fā)動機本身帶有燃料和氧化劑，不需要外界空氣來助燃，其燃料有固體的和液體的。如圖甲所示是液體火箭噴氣發(fā)動機的工作原理示意圖，燃料和氧化劑分別裝在兩個箱子里，由輸送系統(tǒng)按時按量地把燃料和氧化劑噴入燃燒室，用電火花點燃，燃燒產(chǎn)生的氣體以很高的速度從尾部噴出，對火箭產(chǎn)生強大的反沖推力使它前進。
空氣噴氣發(fā)動機本身只攜帶燃料，需要從外界空氣中獲得足夠的氧來助燃。空氣噴氣發(fā)動機的種類很多，如圖乙所示為空氣渦輪噴氣發(fā)動機結(jié)構(gòu)圖。工作過程中，機身在空氣中高速前進，空氣從進氣口進入，被壓縮機壓縮后進入燃燒室和從噴霧器噴出的燃料混合，由火花塞點火燃燒，產(chǎn)生大量氣體向后噴出，沖擊燃?xì)廨啓C葉輪轉(zhuǎn)動，最后氣體以極大的速度從尾部噴管噴出，使機身得到巨大的反沖推力向前飛行。
（1）地面控制中心與衛(wèi)星之間是通過發(fā)射和接收______進行通信的；
（2）火箭噴氣發(fā)動機工作過程中，先將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為______能，然后再將其轉(zhuǎn)化為火箭的______能；
（3）______（選填“火箭”或“空氣”）噴氣發(fā)動機不能在大氣層外工作；
（4）如圖乙所示的空氣渦輪噴氣發(fā)動機工作過程中，氣體溫度是不斷變化的。下列圖像中，能大致反映氣體的溫度隨時間變化的是______。
A. B.
C. D.
【答案】 ①. 電磁波 ②. 內(nèi) ③. 機械 ④. 空氣 ⑤. C
【解析】
（1）[1]地面控制中心與衛(wèi)星之間是通過發(fā)射和接收電磁波進行通信的，因為電磁波可以在真空中傳播，而衛(wèi)星處于大氣層外，無法使用其他介質(zhì)進行通信。
（2）[2][3]火箭噴氣發(fā)動機在工作過程中，首先通過燃燒將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，然后利用這些內(nèi)能來推動火箭運動，從而將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的動能和勢能，即機械能。
（3）[4]空氣噴氣發(fā)動機需要空氣中的氧氣來助燃，因此不能在大氣層外工作。而火箭噴氣發(fā)動機本身帶有燃料和氧化劑，不需要外界空氣來助燃，因此可以在大氣層外工作。
（4）[5]在空氣渦輪噴氣發(fā)動機工作過程中，氣體首先被壓縮，溫度會升高，然后燃料和空氣混合燃燒，溫度會再次升高，最后氣體被噴出，溫度會降低。故ABD不符合題意，C符合題意。
故選C。
位置
機械能/J
重力勢能/J
甲
13
6
乙
12
10
序號
科技成就
相關(guān)內(nèi)容分析
①
三峽船閘
輪船通行時利用了連通器的特點
②
“玉兔號”月球車
車輪寬大可減小對月球表面的壓強
③
神舟飛船返回艙
它在地面附近減速下降過程中機械能不變
④
國產(chǎn)大飛機C919
機翼獲得升力利用了流體壓強與流速的關(guān)系