教科版八年级物理下册12.1 机械能 同步练习
一、单选题
1．（2022八下·沈河期末）如图所示，运动员在进行撑杆跳高。下列有关说法中正确的是（ ）
A．图中撑杆发生了塑性形变
B．在撑杆形变最大的时候，运动员的弹性势能最大
C．撑杆对运动员也施加了力，改变了运动员的运动状态
D．脱离撑杆后，人在上升跃向横杆时，如果所受外力全部消失，人将处于静止状态
2．（2022八下·呼和浩特期末）掷实心球是某市的中考体育加试项目之一，掷出去的实心球从a处出手后，在空中的运动轨迹如图所示，球最终停在水平地面e点处（不计空气阻力）．则实心球（ ）
A．在a处重力势能最小 B．在b处动能为零
C．在a、b、c三处机械能相等 D．在d处动能为零
3．（2022八下·五华期末）如图所示是摄影师记录的运动员在冬奥会上滑雪时的情景。下列说法中正确的是（ ）
A．运动员运动到最高点时重力势能最大
B．运动员从高处运动到低处时，重力不做功
C．运动员从低处运动到高处时，动能不断增加
D．运动员运动到最高点时受平衡力
4．（2022八下·成都期末）神舟十四号载人飞船于2022年6月5日成功发射，三名航天员将踏上“太空出差”之旅，一起赴九天、探苍穹。以下关于飞船发射过程的分析说法正确的是（ ）
A．飞船加速升空的过程中动能转化为重力势能
B．飞船加速升空的过程中机械能增加
C．飞船加速升空的过程中重力势能转化为动能
D．飞船加速升空的过程中机械能不变
5．（2022八下·成都期末）如图所示，质量为m的小球从静止下落，落在与A点等高处、竖直放置静止的轻弹簧上，到达与B点等高处时小球重力与弹簧的弹力大小相等，图中与C点等高处是小球到达的最低点（不计空气阻力）。下列说法正确的是（ ）
A．到达A点时，小球的动能最大
B．从A到B，小球减少的重力势能等于增加的动能
C．下落过程中，小球重力势能一直减小、动能先增大后减小
D．到达C点时，小球的动能为零，受到的重力与弹簧的弹力是一对平衡力
6．（2022八下·成都期末）小明利用斜面分别进行了“探究阻力对物体运动的影响”（如图甲）和“探究动能大小与质量的关系”（如图乙）两个实验，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两个实验中。都需要使水平面的粗糙程度不同
B．甲、乙两个实验中，小车和小球到达水平面能继续运动是因为它们都受到惯性力的作用
C．甲实验中小车滑行的距离不同，但小车刚开始下滑时具有的机械能不相等
D．乙实验中小球的质量应该不同，但小球到达水平面时初始速度需要相同
7．（2022八下·泰安期末）在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让同一铁球从斜面不同高度由静止释放，撞击同一木块（如图所示），下列说法中正确的是（ ）
A．实验中通过观察木块移动的距离来比较动能大小的
B．本实验研究的是木块的动能与它的质量、速度的关系
C．在探究动能与速度的关系时，要选择两个质量不同的小球，让小球从相同的高度滚下推动木块移动
D．在探究动能与物体质量的关系时，要保持小球的质量不变，让它们分别从同一斜面的不同高度滚下推动木块移动
8．（2022八下·大洼期末）如图所示。跳水运动员站在跳板上弹起入水，下列说法正确的是（ ）
A．运动员弹起向上运动的过程弹力对运动员做功
B．运动员从高处落下时重力势能转化为动能
C．运动员入水过程中浮力不变
D．运动员在水中向下运动是受到水的压强不变
9．（2022八下·崂山期末）汽车是现代生活中的代步工具之一、关于汽车，下列说法中正确的是（ ）
A．车对地面的压力与车受到的重力是一对平衡力
B．使用安全带和安全气囊是为了减小惯性
C．轮胎上有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
D．车行驶的速度越快，具有的重力势能越大
10．（2022八下·泰安期末）高空抛物是极不文明的行为，会造成很大的危害；因为高处的物体具有较大的（ ）
A．体积 B．重力 C．弹性势能 D．重力势能
11．（2022八下·勃利期末）“车窗抛物”扔掉的不仅是文明，还会引发事故，因为从高速行驶的车中抛出的物体具有较大的（ ）
A．内能 B．重力势能 C．动能 D．弹性势能
12．（2022八下·承德期末）关于排球运动，下列有关说法中正确的是（ ）
A．球被垫起后，能继续向上运动，是因为球始终受到向上的力作用
B．球被垫起后，竖直上升到最高点时，处于平衡状态
C．球被垫起后，上升过程中，若不计空气阻力，则球的动能转化为重力势能
D．球下落过程速度越来越大，说明球的惯性越来越大
13．（2022八下·双城期末）北京时间2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭，在酒泉卫星发射中心发射取得圆满成功，在发射过程中，神舟十四号载人飞船加速上升时，其能量变化情况是（ ）
A．动能减小 B．重力势能不变
C．机械能不变 D．机械能增加
14．（2022八下·秦皇岛期末）如图所示，“复兴号”列车在平直路段上加速行驶的过程中，它的（ ）
A．动能增大 B．动能减小
C．重力势能增大 D．重力势能减小
15．（2022八下·秦皇岛期末）如图所示，运动员在射箭比赛时总是要把弓拉得很弯，其主要目的是（ ）
A．增大箭的弹性势能 B．增大弓的弹性
C．增大弓的弹性势能 D．使箭沿直线运动
二、填空题
16．（2022八下·沈河期末）如图所示，跳水运动员把跳板压弯，说明力可以改变物体的 ；跳板被压弯，它的弹性势能 （填“变大”、“不变”或“变小”）。
17．（2022八下·沈河期末）如图所示，一座天桥隐藏在雾中不知通向何方。小亮从地面往桥上跑，他的重力势能 变大，他的动能 变小。（以上两空均填“可能”或“一定”）
18．（2022八下·成都期末）排球是成都中考体考三选一考试项目，在练习时小明用力将排球竖直垫起，说明力可以改变物体的 ，排球在竖直上升过程中，其重力势能 。
19．（2022八下·任丘期末）如图2020年7月23日，我国发射首个火星探测器“天问一号”，将一次性完成“绕、落、巡”三大任务，这在世界航天史上从未有过先例。探测器沿椭圆轨道绕火星运动时，不受空气阻力，只发生动能和势能的相互转化，由近火点向远火点运动时，探测器的动能 ，机械能 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
20．（2022八下·芜湖期末）2021年5月15日7时18分，天问一号探测器成功在火星着陆。中国成为世界上第二个独立掌握火星着陆巡视探测技术的国家。天问一号加速上升阶段机械能 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
21．（2022八下·新会期末）2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱顺利降落在东风着陆场附近。在距离地面1m左右时，返回舱启动反推式发动机，将返回舱落地速度降为2m/s，如图所示。发动机喷火使返回舱减速下降，说明了物体间力的作用是 的，又说明了力可以改变物体的 ，在此过程中，返回舱的机械能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）
22．（2022八下·路南期末）盘山公路实际是一种特殊的 （填写简单机械名称），汽车沿着盘山公路可以驶上高耸入云的山峰，盘山公路修的弯弯曲曲主要目的是为了 。汽车下山时，其重力势能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
23．（2022八下·沧州期末）洒水车沿街道匀速行驶，将水洒向路面，在此过程中它的动能将 （选填“变大”、“变小”或“不变”），这是因为 ．
24．（2022八下·绥滨期末）神舟十三号飞船返回舱在减速降落的过程中动能 ，重力势能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）
25．（2022八下·集贤期末）如图所示，一跳伞运动员在降落伞张开后，他匀速下降，此时他具有的重力势能将 ，他具有的机械能将 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
三、作图题
26．如图甲为汽车在匀速直线上坡，请在图乙中画出汽车上坡过程中动能Ek随着时间t变化的大致图像。
四、实验探究题
27．（2022八下·崂山期末）探究影响动能大小的因素
探究小组的成员在五一期间外出游玩时，发现在高速公路两侧有“十次车祸九次快”、“安全驾驶莫超载”的宣传标语，一些道路上交通管理部门还对不同车型设定的最高速度如图1所示。认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：
（1）由“十次车祸九次快”可形成猜想1：汽车的动能可能跟 有关；由“安全驾驶莫超载”可形成猜想2：汽车的动能可能跟 有关；
（2）根据猜想，探究小组利用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，在水平面上运动。运动的金属球碰上在水平面上的木块，会将木块撞出一段距离。利用 可以反映出金属球到达水平面时的动能大小，应用的科学方法是 法；
（3）探究小组进行了如图2所示三次实验，利用甲、丙两次实验可以验证猜想 （填写猜想序号“1”或“2”）；
（4）利用实验所获得的的实验结论，请你解释一下为什么在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？
28．（2022八下·琼海期末）为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明选用小车、斜面、木板、钩码、等器材进行如下的实验探究。
（1）本实验的研究对象是 （选填“小车”或“木块”）；
（2）实验中，通过比较小车推动木块距离的远近，来判断小车动能的大小，这种常用的实验方法是 （选填“控制变量法”或“转换法”）；
（3）为了研究汽车超速问题，实验中应选择 两个图进行比较，得到的结论是：质量一定时，速度越大，则动能越大；
（4）为了研究汽车超载问题，实验中应选择乙、丙两个图进行比较，得到的结论是： 。
五、计算题
29．如图所示的是某地的等高线图，数字表示海拔．若把同一物体分别放在A、B、C三点，则相对于C点，A点是B点重力势能的几倍？
六、简答题
30．（2022八下·绥滨期末）高空抛物被称为“悬在城市上空的痛”，曾有人因此而丧命。关于高空物体的下落过程，若不计空气阻力，能量是如何转化的？机械能总量如何变化？
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】势能的影响因素；物体运动状态的变化
【解析】【解答】A．杆所发生的形变，撤去外力后能恢复原来的形状，所以杆发生了弹性形变，A不符合题意；
B．在撑杆形变最大的时候，撑杆具有的弹性势能最大，撑杆的弹性势能转化为运动员的机械能，运动员没有发生弹性形变，不具有弹性势能，B不符合题意；
C．撑杆发生了弹性形变，具有弹力，撑杆对运动员也施加了力，改变了运动员的运动状态，C符合题意；
D．脱离撑杆后，人在上升跃向横杆时，人处于运动状态，如果所受外力全部消失，由牛顿第一定律可知，人将做匀速直线运动，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】力可以改变物体的形状，可以改变运动状态；物体发生的弹性形变程度越大，产生的弹性势能越大；运动的物体不受力，保持匀速直线运动。
2．【答案】C
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】A．重力势能的大小与物体的质量，高度有关，由图可知，d、e两点高度最小，重力势能最小，A不符合题意；
B．球在最高点b处时，在水平方向上仍有速度，所以此时的动能不是零，B不符合题意；
C．不计空气阻力，则说明球在空中的机械能是守恒的，故在a、b、c三处的机械能相等，C符合题意；
D．球达到d点后没有静止，仍然向前滚动，所以动能不是零，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】物体的质量一定时，速度变大，动能 变大，高度变大，重力势能变大。
3．【答案】A
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较；是否做功的判断
【解析】【解答】A．运动员运动到最高点时，质量不变，高度最高，重力势能最大，A符合题意；
B．运动员从高处运动到低处时，运动员在重力的方向上通过了距离，重力做功，B不符合题意；
C．运动员从低处运动到高处时，质量不变，速度变小，动能变小，C不符合题意；
D．运动员运动到最高点时，其运动状态发生了变化，受到的不是平衡力，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】物体的重力势能和物体的质量、高度有关，物体的动能和物体的质量、速度有关；物体的运动状态改变时，受到非平衡力。
4．【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】AC．飞船加速升空的过程中，由于燃料的燃烧得到了大量的内能，使飞行器的高度增加，速度变大，机械能增加，故燃料的内能转化为机械能，AC不符合题意；
BD．飞船加速升空的过程中，速度增加，动能增大；高度增加，重力势能增加，故机械能增加，B符合题意，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】物体的质量一定时，加速升空时，动能和重力势能增大。
5．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】小球下落过程中，高度减小，小球重力势能减小；在OA段，小球的重力势能转化为动能，动能先增大；在AB段，小球受到向下的重力大于向上的弹力，合力向下，小球做加速运动，动能逐渐增大，同时弹簧的弹性势能增加；在BC段，小球受到向上的弹力大于向下的重力，合力向上，小球做减速运动，动能逐渐减小，同时弹簧的弹性势能增加；
A．小球在B点的速度最大，小球的动能最大，A不符合题意；
B．从A到B，小球减少的重力势能等于增加的动能与弹簧弹性势能的和，B不符合题意；
C．根据以上分析可知，下落过程中，小球的高度一直降低，小球重力势能一直减小；小球的速度先增大后减小，因此小球的动能先增大后减小，不计空气阻力，小球与弹簧组成的系统机械能守恒，C符合题意；
D．到达C点时，小球的动能为零，小球受到的重力要小于弹簧的弹力，这两个力不是一对平衡力，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】质量一定时，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大；形变程度变大，弹性势能变大。
6．【答案】D
【知识点】探究影响物体动能大小的因素；阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】A．“探究阻力对物体运动的影响”时，要改变水平面的粗糙程度，探究出阻力逐渐减小时物体的运动情况；“探究影响动能大小的因素”实验中水平面的粗糙程度要相同，观察木块被推动距离的远近来体现动能的大小，A不符合题意；
B．甲、乙两个实验中，小车和小球到达水平面能继续向前运动是因为小球具有惯性，而不能说“受惯性作用”，B不符合题意；
C．甲实验中要使同一小车从斜面的同一高度由静止滑下，小车的质量不变，高度相同，速度相同，所以动能和重力势能相同，机械能相同，C不符合题意；
D．探究动能的大小与质量关系时，根据控制变量法，控制小球的速度相同，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】压力一定时，改变接触面的粗糙程度，可以改变摩擦力；惯性不是力；物体下落的高度相同，可以探究动能和物体质量的关系。
7．【答案】A
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】A．利用转换法，木块移动的距离越远，说明小球动能越大，故实验中通过观察木块移动的距离来比较动能大小的，A符合题意；
B．本实验研究的是小球的动能与它的速度的关系，与木块无关，只是通过木块移动距离的远近来反映动能的大小，B不符合题意；
C．在探究动能与速度的关系时，要保证钢球的质量相同，改变钢球的速度，所以钢球要从不同高度滚下，C不符合题意；
D．在探究动能与物体质量的关系时，要选择两个质量不同的小球，让它们分别从同一斜面的相同高度滚下，利用控制变量法，保持速度不变，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】实验中通过观察木块移动的距离来比较动能大小的；本实验研究的是小球的动能与它的速度的关系，与木块无关；在探究动能与速度的关系时，要保证钢球的质量相同，改变钢球的速度；在探究动能与物体质量的关系时，要选择两个质量不同的小球，让它们分别从同一斜面的相同高度滚下。
8．【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；是否做功的判断
【解析】【解答】A．运动员弹起向上运动的过程，没有受到弹力的作用，弹力对运动员没有做功，A不符合题意；
B．运动员从高处落下时，质量不变，速度增大，高度减小，动能增大，重力势能减小，故重力势能转化为动能，B符合题意；
C．运动员入水过程中，排开液体的体积变大，由阿基米德原理可知所受的浮力变大，C不符合题意；
D．运动员在水中向下运动，深度变大，由p=ρgh可知，受到水的压强变大，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离；质量不变，速度增大，高度减小，动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能；排开液体的体积变大，由阿基米德原理可知所受的浮力变大；根据p=ρgh，判断压强的变化。
9．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；惯性及其现象；平衡力的辨别；增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A．车对地面的压力与车受到的重力，两个力的方向相同，不是一对平衡力，A不符合题意；
B．安全带和安全气囊是为了减小惯性带来的危害，惯性大小只与质量有关，质量不变，惯性不变，B不符合题意；
C．轮胎上凹凸不平的花纹是通过增大接触面的粗糙程度的方法来增大摩擦，C符合题意；
D．车的质量不变，车行驶的速度越快，动能越大，重力势能大小与速度大小无关，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上，则这两个力二力平衡；惯性大小只与质量有关，质量不变，惯性不变；通过增大接触面的粗糙程度的方法可以增大摩擦；质量不变，速度越快，动能越大，高度不变，重力势能不变。
10．【答案】D
【知识点】势能的影响因素
【解析】【解答】由题意可知，高空抛物现象只所以会造成危害，是因为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大，对外做功本领越强，因此高空抛物会造成很大的危害，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】物体的质量越大、高度越高，重力势能越大，对外做功本领越强。
11．【答案】C
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】从高速行驶的车中抛出的物品能砸伤周边的行人等，由于抛出的物体以极快的速度在运动，故具有很大的动能，能够把路人砸伤，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】质量一定时，物体的速度越大， 动能越大。
12．【答案】C
【知识点】动能大小的比较；物体运动状态的变化；惯性及其现象
【解析】【解答】A．球在空中继续向上运动，是由于球具有惯性，A不符合题意；
B．球上升到最高点时，速度为零，处于瞬间的静止，但是由于受重力的作用会向下落，因此此时不是平衡状态，B不符合题意；
C．球被垫起上升过程中，质量不变，高度增加，速度减小，若不计空气阻力，则此时机械能守恒，故球的动能转化为球的重力势能，C符合题意；
D．球下落过程速度越来越大，是由于重力势能转化成动能的缘故，惯性不会因为速度的变化而变化，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】惯性是物体继续保持原有状态的原因；力可以改变物体的运动状态；质量一定时，物体的重力势能和高度有关，动能和速度有关；物体的惯性只和质量有关。
13．【答案】D
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】ABCD．神舟十四号载人飞船加速上升时，速度越来越大，高度越来越高，所以动能增大，重力势能增大，机械能增大，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】加速上升的物体，动能和重力势能增大。
14．【答案】A
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】AB．影响动能的因素是质量和速度，列车的质量不变，但速度增大，所以动能增大，A符合题意，B不符合题意；
CD．影响势能的因素是质量和高度，而列车的质量和高度都没有发生改变，所以势能不变，CD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】质量一定时，速度变大，动能变大；高度不变，重力势能不变。
15．【答案】C
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】ABC．因为弹性形变程度越大，弹性势能就越大，运动员在射箭比赛时总是要把弓拉得很弯，就是让弓的弹性形变程度越大，使弓获得更大的弹性势能（不能说增大弓的弹性）。箭没有发生弹性形变，故不存在增大箭的弹性势能，AB不符合题意，C符合题意；
D．由于重力的作用箭也不会一直沿直线运动，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】物体发生的弹性形变程度越大， 弹性势能越大。
16．【答案】形状；变大
【知识点】势能大小的比较；力的作用效果
【解析】【解答】跳水运动员，起跳时将跳板压弯，跳板的形状发生改变，说明力可以改变物体的形状。
跳板被压弯，发生了弹性形变，形变程度变大，所以弹性势能变大。
【分析】力可以改变物体的形状；物体的形变程度越大，弹性势能越大。
17．【答案】一定；可能
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【解答】小亮从地面往桥上跑，他的质量不变，高度变大，重力势能一定变大。
质量不变，由于不知道速度的大小，所以无法判定动能的大小变化，所以动能可能变大、可能变小、也可能不变。
【分析】质量一定时，高度越大， 重力势能越大，速度越大，动能越大。
18．【答案】运动状态；增大
【知识点】势能大小的比较；物体运动状态的变化
【解析】【解答】小明用力将排球竖直垫起，排球受力竖直向上运动，这说明力可以改变物体的运动状态。
排球在竖直上升过程中，其质量不变，高度变大，重力势能增加。
【分析】力可以改变物体的运动状态；质量一定时，高度变大，重力势能变大。
19．【答案】变小；不变
【知识点】动能大小的比较；机械能守恒条件
【解析】【解答】探测器由近火点向远火点运动时，不受空阻力，只发生动能和势能的相互转化，探测器相对于火星的高度增加，重力势能变大，速度减小，动能减小，动能转化为重力势能，机械能不变。
【分析】质量一定时，速度变小，动能减小；高度变大，重力势能变大，动能转化为重力势能，机械能不变。
20．【答案】增大
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】天文一号加速上升阶段，质量不变，高度增加，速度增大，所以动能和重力势能都增大，动能与势能的总和等于机械能，所以机械能增大。
【分析】质量一定时，物体的高度变大，速度变大，重力势能和动能变大，机械能变大。
21．【答案】相互；运动状态；变小
【知识点】动能大小的比较；力的作用效果；力作用的相互性
【解析】【解答】反推式发动机向下喷火，根据力的作用是相互的，燃气会对返回舱有一个向上的推力，达到减速的效果。
返回舱的速度减小，运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态。
返回舱质量不变，速度变小，高度降低，则动能变小，重力势能变小，所以机械能变小。
【分析】物体间力的作用是相互的；力可以改变物体的运动状态；减速下落的物体，动能和重力势能都减小，机械能减小。
22．【答案】斜面；省力；减小
【知识点】势能大小的比较；轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】盘山公路修的弯弯曲曲的，是为了使斜面更长，斜面越长越省力，盘山公路是一种变形的特殊的斜面。
汽车下山时，质量不变，高度减小，则重力势能减小。
【分析】盘山公路是特殊斜面；使用斜面一定省力；质量一定时，高度减小，重力势能减小。
23．【答案】变小；车内水的质量变小
【知识点】动能大小的比较
【解析】【解答】动能的大小与质量和速度有关．洒水车沿街道匀速行驶，将水洒向路面，由于质量越来越小，在此过程中它的动能将变小．
【分析】物体的动能和物体的质量、速度有关。
24．【答案】变小；变小
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】返回舱在减速降落的过程中，质量不变，速度减小，所以动能变小；高度减小，所以重力势能变小。
【分析】质量一定时，速度减小，动能减小；高度减小，重力势能减小。
25．【答案】变小；变小
【知识点】势能大小的比较；机械能及其转化
【解析】【解答】跳伞运动员跳离飞机后，当降落伞张开后，他匀速下降，速度不变，位置降低，此时他具有的重力势能将减小，动能不变，机械能减小。
【分析】匀速下降，速度不变，位置降低，此时他具有的重力势能将减小，动能不变，机械能减小。
26．【答案】解：如图所示：
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】物体的动能与质量和速度有关，汽车匀速直线上坡，速度不变，质量不变，故动能不变，图像如下
【分析】质量和速度一定时，物体的动能保持不变。
27．【答案】（1）速度；质量
（2）木块移动的距离；转换
（3）1
（4）在相同的道路上，不同车型的机动车质量不同，速度相同时，质量大的动能大，刹车时制动距离大，质量小的动能小，刹车时制动距离小，则当制动距离相同时，不同车型设定的限速就不同
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）“十次车祸九次快”指的是在汽车的质量不变时，汽车的速度越大，越容易发生事故，这说明汽车的动能与速度有关。
“安全驾驶莫超载”指的是在汽车的速度一定时，汽车的质量不能过大，这说明汽车的动能与质量有关。
（2）实验通过金属球推动木块的距离大小来反映金属球到达水平面时的动能大小，物块被撞击得越远，说明金属球撞击物块时的动能越大，这是转换法的应用。
（3）分析甲、丙两图可知，此时小球的质量相等，滚下的高度不同，到达水平面的速度不同，撞击木块时木块移动的距离不同，小球的动能不同，所以探究的是动能大小与速度的关系，可以验证猜想1。
（4）在相同的道路上，不同车型的机动车质量不同，速度相同时，质量大的动能大，刹车时制动距离大，质量小的动能小，刹车时制动距离小，则当制动距离相同时，不同车型设定的限速就不同。
【分析】（1）汽车的动能与速度有关；汽车的动能与质量有关；
（2）通过金属球推动木块的距离大小来反映金属球到达水平面时的动能大小，这是转换法的应用；
（3）小球的质量相等，滚下的高度不同，到达水平面的速度不同，探究的是动能大小与速度的关系；
（4）速度相同时，质量大的动能大。
28．【答案】（1）小车
（2）转换法
（3）甲、乙
（4）小车的速度一定时，质量越大，动能越大
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）小车从斜面上滑下时撞击木块，小车具有动能，所以本实验研究的是小车。
（2）实验中是通过观察木块被推动移动的距离的远近，比较小车对木块做功的多少，从而判断小车动能的大小，将不便于测量的动能大小转换为便于测量的距离大小，这是转换法的运用。
（3）为了研究汽车超速问题，需要研究动能和速度的关系，应该控制小车质量相同，速度不同，所以实验中应选择甲、乙两个图进行比较，质量相同时，小车的速度越大，木块移动的距离越大，即动能越大，故得到的结论是：质量一定时，速度越大，则动能越大。
（4）为了研究汽车超载问题，需要研究动能和质量的关系，所以实验中应选择乙、丙两个图进行比较，速度相同时，小车的质量越大，木块移动的距离越大，即动能越大，故得到的结论是：速度一定时，质量越大，动能越大。
【分析】（1）本实验研究的是小车；
（2）实验中是通过观察木块被推动移动的距离的远近，比较小车对木块做功的多少，这是转换法的运用；
（3）需要研究动能和速度的关系，应该控制小车质量相同，速度不同；
（4）速度一定时，质量越大，动能越大。
29．【答案】解：由图可看出，C点的海拔高度为200米，A点的海拔高度为800米，B点的海拔高度为400米；
A点相对于C点的高度为800米﹣200米=600米；
B点相对于C点的高度为400米﹣200米=200米，
则它们相对高度之比： =3，
由于是同一物体，质量不变，所以相对于C点，物体在A点是B点重力势能的3倍．
答：若把同一物体分别放在A、B、C三点，则相对于C点，A点是B点重力势能的3倍．
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】重力势能大小的影响因素：质量和高度．质量相同的物体，被举得高度越高的物体，重力势能就越大．根据等高线地图，确定两点的高度，可判断其重力势能的关系．
30．【答案】重物下落的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，由于不计空气阻力，所以机械能总量保持不变。
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【分析】质量一定时，物体的高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大。
1 / 1教科版八年级物理下册12.1 机械能 同步练习
一、单选题
1．（2022八下·沈河期末）如图所示，运动员在进行撑杆跳高。下列有关说法中正确的是（ ）
A．图中撑杆发生了塑性形变
B．在撑杆形变最大的时候，运动员的弹性势能最大
C．撑杆对运动员也施加了力，改变了运动员的运动状态
D．脱离撑杆后，人在上升跃向横杆时，如果所受外力全部消失，人将处于静止状态
【答案】C
【知识点】势能的影响因素；物体运动状态的变化
【解析】【解答】A．杆所发生的形变，撤去外力后能恢复原来的形状，所以杆发生了弹性形变，A不符合题意；
B．在撑杆形变最大的时候，撑杆具有的弹性势能最大，撑杆的弹性势能转化为运动员的机械能，运动员没有发生弹性形变，不具有弹性势能，B不符合题意；
C．撑杆发生了弹性形变，具有弹力，撑杆对运动员也施加了力，改变了运动员的运动状态，C符合题意；
D．脱离撑杆后，人在上升跃向横杆时，人处于运动状态，如果所受外力全部消失，由牛顿第一定律可知，人将做匀速直线运动，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】力可以改变物体的形状，可以改变运动状态；物体发生的弹性形变程度越大，产生的弹性势能越大；运动的物体不受力，保持匀速直线运动。
2．（2022八下·呼和浩特期末）掷实心球是某市的中考体育加试项目之一，掷出去的实心球从a处出手后，在空中的运动轨迹如图所示，球最终停在水平地面e点处（不计空气阻力）．则实心球（ ）
A．在a处重力势能最小 B．在b处动能为零
C．在a、b、c三处机械能相等 D．在d处动能为零
【答案】C
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】A．重力势能的大小与物体的质量，高度有关，由图可知，d、e两点高度最小，重力势能最小，A不符合题意；
B．球在最高点b处时，在水平方向上仍有速度，所以此时的动能不是零，B不符合题意；
C．不计空气阻力，则说明球在空中的机械能是守恒的，故在a、b、c三处的机械能相等，C符合题意；
D．球达到d点后没有静止，仍然向前滚动，所以动能不是零，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】物体的质量一定时，速度变大，动能 变大，高度变大，重力势能变大。
3．（2022八下·五华期末）如图所示是摄影师记录的运动员在冬奥会上滑雪时的情景。下列说法中正确的是（ ）
A．运动员运动到最高点时重力势能最大
B．运动员从高处运动到低处时，重力不做功
C．运动员从低处运动到高处时，动能不断增加
D．运动员运动到最高点时受平衡力
【答案】A
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较；是否做功的判断
【解析】【解答】A．运动员运动到最高点时，质量不变，高度最高，重力势能最大，A符合题意；
B．运动员从高处运动到低处时，运动员在重力的方向上通过了距离，重力做功，B不符合题意；
C．运动员从低处运动到高处时，质量不变，速度变小，动能变小，C不符合题意；
D．运动员运动到最高点时，其运动状态发生了变化，受到的不是平衡力，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】物体的重力势能和物体的质量、高度有关，物体的动能和物体的质量、速度有关；物体的运动状态改变时，受到非平衡力。
4．（2022八下·成都期末）神舟十四号载人飞船于2022年6月5日成功发射，三名航天员将踏上“太空出差”之旅，一起赴九天、探苍穹。以下关于飞船发射过程的分析说法正确的是（ ）
A．飞船加速升空的过程中动能转化为重力势能
B．飞船加速升空的过程中机械能增加
C．飞船加速升空的过程中重力势能转化为动能
D．飞船加速升空的过程中机械能不变
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】AC．飞船加速升空的过程中，由于燃料的燃烧得到了大量的内能，使飞行器的高度增加，速度变大，机械能增加，故燃料的内能转化为机械能，AC不符合题意；
BD．飞船加速升空的过程中，速度增加，动能增大；高度增加，重力势能增加，故机械能增加，B符合题意，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】物体的质量一定时，加速升空时，动能和重力势能增大。
5．（2022八下·成都期末）如图所示，质量为m的小球从静止下落，落在与A点等高处、竖直放置静止的轻弹簧上，到达与B点等高处时小球重力与弹簧的弹力大小相等，图中与C点等高处是小球到达的最低点（不计空气阻力）。下列说法正确的是（ ）
A．到达A点时，小球的动能最大
B．从A到B，小球减少的重力势能等于增加的动能
C．下落过程中，小球重力势能一直减小、动能先增大后减小
D．到达C点时，小球的动能为零，受到的重力与弹簧的弹力是一对平衡力
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】小球下落过程中，高度减小，小球重力势能减小；在OA段，小球的重力势能转化为动能，动能先增大；在AB段，小球受到向下的重力大于向上的弹力，合力向下，小球做加速运动，动能逐渐增大，同时弹簧的弹性势能增加；在BC段，小球受到向上的弹力大于向下的重力，合力向上，小球做减速运动，动能逐渐减小，同时弹簧的弹性势能增加；
A．小球在B点的速度最大，小球的动能最大，A不符合题意；
B．从A到B，小球减少的重力势能等于增加的动能与弹簧弹性势能的和，B不符合题意；
C．根据以上分析可知，下落过程中，小球的高度一直降低，小球重力势能一直减小；小球的速度先增大后减小，因此小球的动能先增大后减小，不计空气阻力，小球与弹簧组成的系统机械能守恒，C符合题意；
D．到达C点时，小球的动能为零，小球受到的重力要小于弹簧的弹力，这两个力不是一对平衡力，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】质量一定时，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大；形变程度变大，弹性势能变大。
6．（2022八下·成都期末）小明利用斜面分别进行了“探究阻力对物体运动的影响”（如图甲）和“探究动能大小与质量的关系”（如图乙）两个实验，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两个实验中。都需要使水平面的粗糙程度不同
B．甲、乙两个实验中，小车和小球到达水平面能继续运动是因为它们都受到惯性力的作用
C．甲实验中小车滑行的距离不同，但小车刚开始下滑时具有的机械能不相等
D．乙实验中小球的质量应该不同，但小球到达水平面时初始速度需要相同
【答案】D
【知识点】探究影响物体动能大小的因素；阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】A．“探究阻力对物体运动的影响”时，要改变水平面的粗糙程度，探究出阻力逐渐减小时物体的运动情况；“探究影响动能大小的因素”实验中水平面的粗糙程度要相同，观察木块被推动距离的远近来体现动能的大小，A不符合题意；
B．甲、乙两个实验中，小车和小球到达水平面能继续向前运动是因为小球具有惯性，而不能说“受惯性作用”，B不符合题意；
C．甲实验中要使同一小车从斜面的同一高度由静止滑下，小车的质量不变，高度相同，速度相同，所以动能和重力势能相同，机械能相同，C不符合题意；
D．探究动能的大小与质量关系时，根据控制变量法，控制小球的速度相同，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】压力一定时，改变接触面的粗糙程度，可以改变摩擦力；惯性不是力；物体下落的高度相同，可以探究动能和物体质量的关系。
7．（2022八下·泰安期末）在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让同一铁球从斜面不同高度由静止释放，撞击同一木块（如图所示），下列说法中正确的是（ ）
A．实验中通过观察木块移动的距离来比较动能大小的
B．本实验研究的是木块的动能与它的质量、速度的关系
C．在探究动能与速度的关系时，要选择两个质量不同的小球，让小球从相同的高度滚下推动木块移动
D．在探究动能与物体质量的关系时，要保持小球的质量不变，让它们分别从同一斜面的不同高度滚下推动木块移动
【答案】A
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】A．利用转换法，木块移动的距离越远，说明小球动能越大，故实验中通过观察木块移动的距离来比较动能大小的，A符合题意；
B．本实验研究的是小球的动能与它的速度的关系，与木块无关，只是通过木块移动距离的远近来反映动能的大小，B不符合题意；
C．在探究动能与速度的关系时，要保证钢球的质量相同，改变钢球的速度，所以钢球要从不同高度滚下，C不符合题意；
D．在探究动能与物体质量的关系时，要选择两个质量不同的小球，让它们分别从同一斜面的相同高度滚下，利用控制变量法，保持速度不变，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】实验中通过观察木块移动的距离来比较动能大小的；本实验研究的是小球的动能与它的速度的关系，与木块无关；在探究动能与速度的关系时，要保证钢球的质量相同，改变钢球的速度；在探究动能与物体质量的关系时，要选择两个质量不同的小球，让它们分别从同一斜面的相同高度滚下。
8．（2022八下·大洼期末）如图所示。跳水运动员站在跳板上弹起入水，下列说法正确的是（ ）
A．运动员弹起向上运动的过程弹力对运动员做功
B．运动员从高处落下时重力势能转化为动能
C．运动员入水过程中浮力不变
D．运动员在水中向下运动是受到水的压强不变
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；是否做功的判断
【解析】【解答】A．运动员弹起向上运动的过程，没有受到弹力的作用，弹力对运动员没有做功，A不符合题意；
B．运动员从高处落下时，质量不变，速度增大，高度减小，动能增大，重力势能减小，故重力势能转化为动能，B符合题意；
C．运动员入水过程中，排开液体的体积变大，由阿基米德原理可知所受的浮力变大，C不符合题意；
D．运动员在水中向下运动，深度变大，由p=ρgh可知，受到水的压强变大，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离；质量不变，速度增大，高度减小，动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能；排开液体的体积变大，由阿基米德原理可知所受的浮力变大；根据p=ρgh，判断压强的变化。
9．（2022八下·崂山期末）汽车是现代生活中的代步工具之一、关于汽车，下列说法中正确的是（ ）
A．车对地面的压力与车受到的重力是一对平衡力
B．使用安全带和安全气囊是为了减小惯性
C．轮胎上有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
D．车行驶的速度越快，具有的重力势能越大
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；惯性及其现象；平衡力的辨别；增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A．车对地面的压力与车受到的重力，两个力的方向相同，不是一对平衡力，A不符合题意；
B．安全带和安全气囊是为了减小惯性带来的危害，惯性大小只与质量有关，质量不变，惯性不变，B不符合题意；
C．轮胎上凹凸不平的花纹是通过增大接触面的粗糙程度的方法来增大摩擦，C符合题意；
D．车的质量不变，车行驶的速度越快，动能越大，重力势能大小与速度大小无关，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上，则这两个力二力平衡；惯性大小只与质量有关，质量不变，惯性不变；通过增大接触面的粗糙程度的方法可以增大摩擦；质量不变，速度越快，动能越大，高度不变，重力势能不变。
10．（2022八下·泰安期末）高空抛物是极不文明的行为，会造成很大的危害；因为高处的物体具有较大的（ ）
A．体积 B．重力 C．弹性势能 D．重力势能
【答案】D
【知识点】势能的影响因素
【解析】【解答】由题意可知，高空抛物现象只所以会造成危害，是因为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大，对外做功本领越强，因此高空抛物会造成很大的危害，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】物体的质量越大、高度越高，重力势能越大，对外做功本领越强。
11．（2022八下·勃利期末）“车窗抛物”扔掉的不仅是文明，还会引发事故，因为从高速行驶的车中抛出的物体具有较大的（ ）
A．内能 B．重力势能 C．动能 D．弹性势能
【答案】C
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】从高速行驶的车中抛出的物品能砸伤周边的行人等，由于抛出的物体以极快的速度在运动，故具有很大的动能，能够把路人砸伤，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】质量一定时，物体的速度越大， 动能越大。
12．（2022八下·承德期末）关于排球运动，下列有关说法中正确的是（ ）
A．球被垫起后，能继续向上运动，是因为球始终受到向上的力作用
B．球被垫起后，竖直上升到最高点时，处于平衡状态
C．球被垫起后，上升过程中，若不计空气阻力，则球的动能转化为重力势能
D．球下落过程速度越来越大，说明球的惯性越来越大
【答案】C
【知识点】动能大小的比较；物体运动状态的变化；惯性及其现象
【解析】【解答】A．球在空中继续向上运动，是由于球具有惯性，A不符合题意；
B．球上升到最高点时，速度为零，处于瞬间的静止，但是由于受重力的作用会向下落，因此此时不是平衡状态，B不符合题意；
C．球被垫起上升过程中，质量不变，高度增加，速度减小，若不计空气阻力，则此时机械能守恒，故球的动能转化为球的重力势能，C符合题意；
D．球下落过程速度越来越大，是由于重力势能转化成动能的缘故，惯性不会因为速度的变化而变化，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】惯性是物体继续保持原有状态的原因；力可以改变物体的运动状态；质量一定时，物体的重力势能和高度有关，动能和速度有关；物体的惯性只和质量有关。
13．（2022八下·双城期末）北京时间2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭，在酒泉卫星发射中心发射取得圆满成功，在发射过程中，神舟十四号载人飞船加速上升时，其能量变化情况是（ ）
A．动能减小 B．重力势能不变
C．机械能不变 D．机械能增加
【答案】D
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】ABCD．神舟十四号载人飞船加速上升时，速度越来越大，高度越来越高，所以动能增大，重力势能增大，机械能增大，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】加速上升的物体，动能和重力势能增大。
14．（2022八下·秦皇岛期末）如图所示，“复兴号”列车在平直路段上加速行驶的过程中，它的（ ）
A．动能增大 B．动能减小
C．重力势能增大 D．重力势能减小
【答案】A
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】AB．影响动能的因素是质量和速度，列车的质量不变，但速度增大，所以动能增大，A符合题意，B不符合题意；
CD．影响势能的因素是质量和高度，而列车的质量和高度都没有发生改变，所以势能不变，CD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】质量一定时，速度变大，动能变大；高度不变，重力势能不变。
15．（2022八下·秦皇岛期末）如图所示，运动员在射箭比赛时总是要把弓拉得很弯，其主要目的是（ ）
A．增大箭的弹性势能 B．增大弓的弹性
C．增大弓的弹性势能 D．使箭沿直线运动
【答案】C
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】ABC．因为弹性形变程度越大，弹性势能就越大，运动员在射箭比赛时总是要把弓拉得很弯，就是让弓的弹性形变程度越大，使弓获得更大的弹性势能（不能说增大弓的弹性）。箭没有发生弹性形变，故不存在增大箭的弹性势能，AB不符合题意，C符合题意；
D．由于重力的作用箭也不会一直沿直线运动，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】物体发生的弹性形变程度越大， 弹性势能越大。
二、填空题
16．（2022八下·沈河期末）如图所示，跳水运动员把跳板压弯，说明力可以改变物体的 ；跳板被压弯，它的弹性势能 （填“变大”、“不变”或“变小”）。
【答案】形状；变大
【知识点】势能大小的比较；力的作用效果
【解析】【解答】跳水运动员，起跳时将跳板压弯，跳板的形状发生改变，说明力可以改变物体的形状。
跳板被压弯，发生了弹性形变，形变程度变大，所以弹性势能变大。
【分析】力可以改变物体的形状；物体的形变程度越大，弹性势能越大。
17．（2022八下·沈河期末）如图所示，一座天桥隐藏在雾中不知通向何方。小亮从地面往桥上跑，他的重力势能 变大，他的动能 变小。（以上两空均填“可能”或“一定”）
【答案】一定；可能
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【解答】小亮从地面往桥上跑，他的质量不变，高度变大，重力势能一定变大。
质量不变，由于不知道速度的大小，所以无法判定动能的大小变化，所以动能可能变大、可能变小、也可能不变。
【分析】质量一定时，高度越大， 重力势能越大，速度越大，动能越大。
18．（2022八下·成都期末）排球是成都中考体考三选一考试项目，在练习时小明用力将排球竖直垫起，说明力可以改变物体的 ，排球在竖直上升过程中，其重力势能 。
【答案】运动状态；增大
【知识点】势能大小的比较；物体运动状态的变化
【解析】【解答】小明用力将排球竖直垫起，排球受力竖直向上运动，这说明力可以改变物体的运动状态。
排球在竖直上升过程中，其质量不变，高度变大，重力势能增加。
【分析】力可以改变物体的运动状态；质量一定时，高度变大，重力势能变大。
19．（2022八下·任丘期末）如图2020年7月23日，我国发射首个火星探测器“天问一号”，将一次性完成“绕、落、巡”三大任务，这在世界航天史上从未有过先例。探测器沿椭圆轨道绕火星运动时，不受空气阻力，只发生动能和势能的相互转化，由近火点向远火点运动时，探测器的动能 ，机械能 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】变小；不变
【知识点】动能大小的比较；机械能守恒条件
【解析】【解答】探测器由近火点向远火点运动时，不受空阻力，只发生动能和势能的相互转化，探测器相对于火星的高度增加，重力势能变大，速度减小，动能减小，动能转化为重力势能，机械能不变。
【分析】质量一定时，速度变小，动能减小；高度变大，重力势能变大，动能转化为重力势能，机械能不变。
20．（2022八下·芜湖期末）2021年5月15日7时18分，天问一号探测器成功在火星着陆。中国成为世界上第二个独立掌握火星着陆巡视探测技术的国家。天问一号加速上升阶段机械能 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
【答案】增大
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】天文一号加速上升阶段，质量不变，高度增加，速度增大，所以动能和重力势能都增大，动能与势能的总和等于机械能，所以机械能增大。
【分析】质量一定时，物体的高度变大，速度变大，重力势能和动能变大，机械能变大。
21．（2022八下·新会期末）2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱顺利降落在东风着陆场附近。在距离地面1m左右时，返回舱启动反推式发动机，将返回舱落地速度降为2m/s，如图所示。发动机喷火使返回舱减速下降，说明了物体间力的作用是 的，又说明了力可以改变物体的 ，在此过程中，返回舱的机械能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）
【答案】相互；运动状态；变小
【知识点】动能大小的比较；力的作用效果；力作用的相互性
【解析】【解答】反推式发动机向下喷火，根据力的作用是相互的，燃气会对返回舱有一个向上的推力，达到减速的效果。
返回舱的速度减小，运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态。
返回舱质量不变，速度变小，高度降低，则动能变小，重力势能变小，所以机械能变小。
【分析】物体间力的作用是相互的；力可以改变物体的运动状态；减速下落的物体，动能和重力势能都减小，机械能减小。
22．（2022八下·路南期末）盘山公路实际是一种特殊的 （填写简单机械名称），汽车沿着盘山公路可以驶上高耸入云的山峰，盘山公路修的弯弯曲曲主要目的是为了 。汽车下山时，其重力势能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】斜面；省力；减小
【知识点】势能大小的比较；轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】盘山公路修的弯弯曲曲的，是为了使斜面更长，斜面越长越省力，盘山公路是一种变形的特殊的斜面。
汽车下山时，质量不变，高度减小，则重力势能减小。
【分析】盘山公路是特殊斜面；使用斜面一定省力；质量一定时，高度减小，重力势能减小。
23．（2022八下·沧州期末）洒水车沿街道匀速行驶，将水洒向路面，在此过程中它的动能将 （选填“变大”、“变小”或“不变”），这是因为 ．
【答案】变小；车内水的质量变小
【知识点】动能大小的比较
【解析】【解答】动能的大小与质量和速度有关．洒水车沿街道匀速行驶，将水洒向路面，由于质量越来越小，在此过程中它的动能将变小．
【分析】物体的动能和物体的质量、速度有关。
24．（2022八下·绥滨期末）神舟十三号飞船返回舱在减速降落的过程中动能 ，重力势能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）
【答案】变小；变小
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】返回舱在减速降落的过程中，质量不变，速度减小，所以动能变小；高度减小，所以重力势能变小。
【分析】质量一定时，速度减小，动能减小；高度减小，重力势能减小。
25．（2022八下·集贤期末）如图所示，一跳伞运动员在降落伞张开后，他匀速下降，此时他具有的重力势能将 ，他具有的机械能将 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
【答案】变小；变小
【知识点】势能大小的比较；机械能及其转化
【解析】【解答】跳伞运动员跳离飞机后，当降落伞张开后，他匀速下降，速度不变，位置降低，此时他具有的重力势能将减小，动能不变，机械能减小。
【分析】匀速下降，速度不变，位置降低，此时他具有的重力势能将减小，动能不变，机械能减小。
三、作图题
26．如图甲为汽车在匀速直线上坡，请在图乙中画出汽车上坡过程中动能Ek随着时间t变化的大致图像。
【答案】解：如图所示：
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】物体的动能与质量和速度有关，汽车匀速直线上坡，速度不变，质量不变，故动能不变，图像如下
【分析】质量和速度一定时，物体的动能保持不变。
四、实验探究题
27．（2022八下·崂山期末）探究影响动能大小的因素
探究小组的成员在五一期间外出游玩时，发现在高速公路两侧有“十次车祸九次快”、“安全驾驶莫超载”的宣传标语，一些道路上交通管理部门还对不同车型设定的最高速度如图1所示。认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：
（1）由“十次车祸九次快”可形成猜想1：汽车的动能可能跟 有关；由“安全驾驶莫超载”可形成猜想2：汽车的动能可能跟 有关；
（2）根据猜想，探究小组利用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，在水平面上运动。运动的金属球碰上在水平面上的木块，会将木块撞出一段距离。利用 可以反映出金属球到达水平面时的动能大小，应用的科学方法是 法；
（3）探究小组进行了如图2所示三次实验，利用甲、丙两次实验可以验证猜想 （填写猜想序号“1”或“2”）；
（4）利用实验所获得的的实验结论，请你解释一下为什么在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？
【答案】（1）速度；质量
（2）木块移动的距离；转换
（3）1
（4）在相同的道路上，不同车型的机动车质量不同，速度相同时，质量大的动能大，刹车时制动距离大，质量小的动能小，刹车时制动距离小，则当制动距离相同时，不同车型设定的限速就不同
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）“十次车祸九次快”指的是在汽车的质量不变时，汽车的速度越大，越容易发生事故，这说明汽车的动能与速度有关。
“安全驾驶莫超载”指的是在汽车的速度一定时，汽车的质量不能过大，这说明汽车的动能与质量有关。
（2）实验通过金属球推动木块的距离大小来反映金属球到达水平面时的动能大小，物块被撞击得越远，说明金属球撞击物块时的动能越大，这是转换法的应用。
（3）分析甲、丙两图可知，此时小球的质量相等，滚下的高度不同，到达水平面的速度不同，撞击木块时木块移动的距离不同，小球的动能不同，所以探究的是动能大小与速度的关系，可以验证猜想1。
（4）在相同的道路上，不同车型的机动车质量不同，速度相同时，质量大的动能大，刹车时制动距离大，质量小的动能小，刹车时制动距离小，则当制动距离相同时，不同车型设定的限速就不同。
【分析】（1）汽车的动能与速度有关；汽车的动能与质量有关；
（2）通过金属球推动木块的距离大小来反映金属球到达水平面时的动能大小，这是转换法的应用；
（3）小球的质量相等，滚下的高度不同，到达水平面的速度不同，探究的是动能大小与速度的关系；
（4）速度相同时，质量大的动能大。
28．（2022八下·琼海期末）为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明选用小车、斜面、木板、钩码、等器材进行如下的实验探究。
（1）本实验的研究对象是 （选填“小车”或“木块”）；
（2）实验中，通过比较小车推动木块距离的远近，来判断小车动能的大小，这种常用的实验方法是 （选填“控制变量法”或“转换法”）；
（3）为了研究汽车超速问题，实验中应选择 两个图进行比较，得到的结论是：质量一定时，速度越大，则动能越大；
（4）为了研究汽车超载问题，实验中应选择乙、丙两个图进行比较，得到的结论是： 。
【答案】（1）小车
（2）转换法
（3）甲、乙
（4）小车的速度一定时，质量越大，动能越大
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）小车从斜面上滑下时撞击木块，小车具有动能，所以本实验研究的是小车。
（2）实验中是通过观察木块被推动移动的距离的远近，比较小车对木块做功的多少，从而判断小车动能的大小，将不便于测量的动能大小转换为便于测量的距离大小，这是转换法的运用。
（3）为了研究汽车超速问题，需要研究动能和速度的关系，应该控制小车质量相同，速度不同，所以实验中应选择甲、乙两个图进行比较，质量相同时，小车的速度越大，木块移动的距离越大，即动能越大，故得到的结论是：质量一定时，速度越大，则动能越大。
（4）为了研究汽车超载问题，需要研究动能和质量的关系，所以实验中应选择乙、丙两个图进行比较，速度相同时，小车的质量越大，木块移动的距离越大，即动能越大，故得到的结论是：速度一定时，质量越大，动能越大。
【分析】（1）本实验研究的是小车；
（2）实验中是通过观察木块被推动移动的距离的远近，比较小车对木块做功的多少，这是转换法的运用；
（3）需要研究动能和速度的关系，应该控制小车质量相同，速度不同；
（4）速度一定时，质量越大，动能越大。
五、计算题
29．如图所示的是某地的等高线图，数字表示海拔．若把同一物体分别放在A、B、C三点，则相对于C点，A点是B点重力势能的几倍？
【答案】解：由图可看出，C点的海拔高度为200米，A点的海拔高度为800米，B点的海拔高度为400米；
A点相对于C点的高度为800米﹣200米=600米；
B点相对于C点的高度为400米﹣200米=200米，
则它们相对高度之比： =3，
由于是同一物体，质量不变，所以相对于C点，物体在A点是B点重力势能的3倍．
答：若把同一物体分别放在A、B、C三点，则相对于C点，A点是B点重力势能的3倍．
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】重力势能大小的影响因素：质量和高度．质量相同的物体，被举得高度越高的物体，重力势能就越大．根据等高线地图，确定两点的高度，可判断其重力势能的关系．
六、简答题
30．（2022八下·绥滨期末）高空抛物被称为“悬在城市上空的痛”，曾有人因此而丧命。关于高空物体的下落过程，若不计空气阻力，能量是如何转化的？机械能总量如何变化？
【答案】重物下落的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，由于不计空气阻力，所以机械能总量保持不变。
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【分析】质量一定时，物体的高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大。
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