唐衛(wèi)

機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化是中考的高頻考點(diǎn)，?？疾闄C(jī)械能的組成、動(dòng)能與勢(shì)能大小的影響因素、機(jī)械能和其他形式能之間的相互轉(zhuǎn)化及機(jī)械能守恒的條件。下面結(jié)合中考真題歸納考點(diǎn)。

考點(diǎn)1：機(jī)械能

例1 （2021·江蘇·蘇州）如圖1，質(zhì)量為2m的物塊P下方連接一質(zhì)量為m的鉤碼，上端通過細(xì)線繞過輕質(zhì)定滑輪連接一質(zhì)量為2m的物塊Q，將它們由靜止釋放。在物塊P下落到地面的過程中，P、Q間細(xì)線拉力大小為F（細(xì)線重力及各處的摩擦均不計(jì)，鉤碼落地后不彈起），則（）。

A.鉤碼落地前F = 3mg，Q的機(jī)械能增大

B.鉤碼落地前F < 3mg，Q的機(jī)械能增大

C.鉤碼落地后F = 2mg，P的機(jī)械能不變

D.鉤碼落地后F > 2mg，P的機(jī)械能減小

解析：鉤碼落地前，物體P及鉤碼下落速度越來越快，故F < 3mg;物體Q則上升得越來越快，機(jī)械能增大，故A不正確，B正確。鉤碼落地后，因物體P、Q的重力大小都為2mg，則物體P、Q都做勻速直線運(yùn)動(dòng)且F = 2mg;由于慣性，物體依然保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，物體P動(dòng)能不變，勢(shì)能減小，機(jī)械能減小;物體Q動(dòng)能不變，勢(shì)能增大，機(jī)械能增大，故C、D不正確。答案：B。

考點(diǎn)2：動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化與守恒

例2 （2021·甘肅·蘭州）如圖2所示，小球從左側(cè)斜面的P點(diǎn)由靜止釋放，在右側(cè)斜面上能到達(dá)的最高位置是Q點(diǎn)，M、N是小球運(yùn)動(dòng)過程中先后通過的兩個(gè)等高點(diǎn)，下列關(guān)于該過程的說法中正確的是（）。

A.小球在左側(cè)斜面向下運(yùn)動(dòng)的過程中，重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能

B.小球從P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，機(jī)械能保持不變

C.小球從P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，所受支持力不做功

D.小球通過M、N兩點(diǎn)時(shí)的速度大小相等

解析：由圖2可知，小球從P點(diǎn)由靜止釋放，能到達(dá)最右側(cè)的Q點(diǎn)，Q點(diǎn)的高度要小于P點(diǎn)的高度，則小球在Q點(diǎn)的重力勢(shì)能要小于在P點(diǎn)的重力勢(shì)能，此時(shí)小球的速度為零，動(dòng)能為零，則小球在Q點(diǎn)的機(jī)械能要小于在P點(diǎn)的機(jī)械能，這說明小球在運(yùn)動(dòng)的過程中，機(jī)械能變小了;小球在左側(cè)斜面向下運(yùn)動(dòng)的過程中，質(zhì)量不變，高度變小，重力勢(shì)能變小，速度變大，動(dòng)能變大，由于機(jī)械能逐漸變小，所以重力勢(shì)能沒有全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故A、B錯(cuò)誤;小球從P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，支持力與速度垂直，物體沒有在支持力的方向上通過距離，所以支持力不做功，故C正確;小球通過M、N兩點(diǎn)時(shí)，高度相同，質(zhì)量不變，則重力勢(shì)能相同，由于機(jī)械能逐漸變小，則M點(diǎn)的機(jī)械能要大于N點(diǎn)的機(jī)械能，所以M點(diǎn)的動(dòng)能要大于N點(diǎn)的動(dòng)能，即M點(diǎn)的速度大于N點(diǎn)的速度，故D錯(cuò)誤。答案：C。

考點(diǎn)3：機(jī)械能的守恒

例3 （2021·浙江·紹興）滑板是深受青少年喜歡的一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)。如圖3是U形滑臺(tái)和運(yùn)動(dòng)員姿勢(shì)的簡(jiǎn)化示意圖。運(yùn)動(dòng)員在滑臺(tái)A點(diǎn)由靜止自由下滑，不計(jì)滑臺(tái)摩擦和空氣阻力，僅依靠滑行過程中運(yùn)動(dòng)員姿勢(shì)的自然（不用力）變化，最有可能滑到滑臺(tái)C點(diǎn)的是（）。

解析：不計(jì)滑臺(tái)摩擦和空氣阻力，則運(yùn)動(dòng)員在整個(gè)過程中機(jī)械能守恒。若運(yùn)動(dòng)員站立著從A點(diǎn)開始滑行，到達(dá)U形滑臺(tái)另一側(cè)最高位置B點(diǎn)時(shí)，若是站立著，則此時(shí)重力勢(shì)能等于A點(diǎn)的重力勢(shì)能，動(dòng)能為零，所以運(yùn)動(dòng)員不會(huì)繼續(xù)向前滑行，就不會(huì)到達(dá)C點(diǎn)，故A錯(cuò)誤;若運(yùn)動(dòng)員站立著從A點(diǎn)開始滑行，到達(dá)U形滑臺(tái)另一側(cè)最高位置B點(diǎn)時(shí)，若是全蹲著，則此時(shí)重力勢(shì)能小于A點(diǎn)的重力勢(shì)能，則A點(diǎn)部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能此時(shí)不為零，所以運(yùn)動(dòng)員會(huì)繼續(xù)向前滑行，就可能會(huì)到達(dá)C點(diǎn)，故B正確;若運(yùn)動(dòng)員全蹲著從A點(diǎn)開始滑行，到達(dá)U形滑臺(tái)另一側(cè)最高位置B點(diǎn)時(shí)，也應(yīng)該是全蹲著（前后兩次重力勢(shì)能相等，動(dòng)能均為零），因?yàn)槿羰钦局竭_(dá)或者平蹲著到達(dá)B點(diǎn)，則運(yùn)動(dòng)員在B點(diǎn)的重力勢(shì)能大于初始的A點(diǎn)（違反機(jī)械能守恒定律），故C、D錯(cuò)誤。答案：B。