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教科版八年级物理下册12.2 机械能的转化 同步练习
一、单选题
1．（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。
2．（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。
3．（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。
4．（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。
5．（2022八下·崂山期末）年月日时分，长征二号遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，成功将神舟十四号载人飞行器送入太空。神舟十四号加速升空的过程中（忽略燃料质量变化），它的（ ）
A．动能减小，重力势能增大，机械能减小
B．动能增大，重力势能增大，机械能增大
C．动能增大，重力势能减小，机械能不变
D．动能减小，重力势能增大，机械能不变
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】神舟十四号加速升空的过程中，神舟十四号的质量不变，速度变大，动能增大；质量不变、高度增大，重力势能增大，由于机械能等于动能与势能之和，故神舟十四号的机械能增大，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】质量不变，速度变大，动能增大；质量不变、高度增大，重力势能增大，机械能等于动能与势能之和。
6．（2022八下·成都期末）2022年第24届冬奥会在北京举办，如图所示是运动员们在冬奥会上顽强拼搏的身姿。下列有关说法正确的是（ ）
A．甲图运动员擦拭冰面：增大了冰壶与冰面的摩擦力
B．乙图运动员通过弯道：运动员的运动状态保持不变
C．丙图滑雪板做得宽大：减小了运动员对雪地的压强
D．丁图运动员跃下跳台：运动员动能转化为重力势能
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；物体运动状态的变化；增大或减小摩擦的方法；减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A．甲图运动员擦拭冰面，让冰壶与冰面间存在一层水，从而减小了冰壶与冰面的摩擦力，A不符合题意；
B．乙图运动员通过弯道时，运动员的运动方向发生了改变，所以运动员的运动状态发生改变，B不符合题意；
C．压力不变时，丙图滑雪板做得宽大，即增大受力面积减小了运动员对雪地的压强，C符合题意；
D．丁图运动员跃下跳台，运动员重力势能转化为动能，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】使接触面变光滑，可以减小摩擦力；力可以改变物体的运动状态；增大受力面积可以减小压强；物体自由下落时，重力势能转化为动能。
7．（2022八下·琼海期末）2022年5月20日18时30分，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号运载火箭，采取一箭三星方式，成功将3颗低轨通信试验卫星发射升空，火箭在加速上升的过程中（ ）
A．火箭的重力势能变大，动能变大，机械能不变
B．火箭的重力势能变大，动能减小，机械能不变
C．火箭的重力势能变大，动能变大，机械能变大
D．火箭的重力势能变大，动能减小，机械能减小
【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】火箭在加速上升的过程中，质量不变、速度变大，动能变大；质量不变、高度变高，重力势能变大；火箭的机械能是动能和重力势能之和，故火箭的机械能变大。ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】加速上升的过程中，质量不变、速度变大，动能变大；质量不变、高度变高，重力势能变大；火箭的机械能是动能和重力势能之和。
8．（2022八下·乐亭期末）在北京2022年冬奥会自由式滑雪女子空中技巧决赛中，我国选手徐梦桃勇夺冠军。比赛中，选手由空中往下降时，速度越来越快，若不计空气阻力，则下列关于选手由空中下降时能量变化的说法正确的是（ ）
A．动能增大，势能减小，机械能不变
B．动能增大，势能增大，机械能增大
C．动能增大，势能不变，机械能增大
D．动能减小，势能增大，机械能不变
【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】选手由空中往下降时，速度越来越快，高度越来越低，又由于其质量不变，所以下降时动能增大，势能减小；因为不计空气阻力，其重力势能全部转化为动能，机械能不变。A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】质量不变，速度变大，高度变小，动能增大，势能增大，不计空气阻力，机械能不变。
9．（2022八下·巴彦期末）2022年6月17日，我国第三艘航母“福建舰”下水，开始了三航母时代，彰显了我国海军强大的军事实力。关于航母下列说法正确的是（ ）
A．当“福建舰”航母上的舰载机起飞后，航母所受浮力不变
B．水面舰艇多采用前后编队而不是近距离并排行驶，是为了避免相“吸”而发生碰撞
C．作战飞机在加速升空过程中，动能转化为重力势能，机械能保持不变
D．潜水艇在下潜过程中，受到海水的压强不变
【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；流体压强与流速的关系；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A．当福建舰航母上的舰载飞机起飞后，航母的总重力减小，根据漂浮条件，其浮力等于其自身的重力，所以浮力减小，A不符合题意；
B．舰艇并排行驶时，舰艇带动其周围的水随船向前运动，使舰艇内侧之间的水流速度大于舰艇外侧的水流速度；因为水的流速越大，压强越小，水的流速越小压强越大，所以舰艇内外测的水存在压强差，水的压强差使两舰艇靠近，进而发生碰撞，为了避免舰艇相“吸”碰撞，所以不采用“并排”护航，B符合题意；
C．作战飞机在加速升空过程中，飞机的质量不变，高度变大，重力势能变大，速度变大，动能变大，所以机械能增大，C不符合题意；
D．潜水艇在下潜过程中，海水的密度一定，潜水艇所处的深度不断增大，根据可知，受到海水的压强变大，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据漂浮条件，其浮力等于其自身的重力；水的流速越大，压强越小；质量不变，高度变大，重力势能变大，速度变大，动能变大，机械能增大；根据，判断压强变化。
10．（2022八下·巴彦期末）如图所示的情景中，关于能量的说法不正确的是（ ）
A．过山车从高处冲下，将重力势能转化为动能
B．水电站发电，将水的机械能转化为电能
C．自行车运动员奋力蹬车时，将人体的一部分化学能转化为动能
D．荡秋千时，动能和重力势能的相互转化，此过程中机械能守恒
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】A．过山车从高处冲下时，其质量不变，高度减小，重力势能减小，同时速度增大，动能增大，所以该过程中将重力势能转化为动能，A正确，不符合题意；
B．水力发电时，消耗了水的机械能，并转化为电能，即水的机械能转化为电能，B正确，不符合题意；
C．自行车运动员奋力蹬车时，消耗了人体内的一部分化学能，并转化为动能，C正确，不符合题意；
D．荡秋千时，动能和重力势能可以相互转化；因为有摩擦阻力和空气阻力的作用，一部分机械能会转化为秋千和人的内能，所以秋千和人的机械能不守恒，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】质量不变，高度减小，重力势能减小，同时速度增大，动能增大，该过程中将重力势能转化为动能；水力发电时，水的机械能转化为电能；自行车运动员奋力蹬车时，化学转化为动能；有摩擦阻力和空气阻力的作用，机械能不守恒。
11．（2022八下·长春期末）在珠海航展时，我国自主研制的歼20战机进行编队飞行表演。在歼20战机加速向上升空的过程中，下列对歼20战机的能量变化分析，正确的是（ ）
A．动能不变，重力势能减小，机械能增大
B．动能增大，重力势能增大，机械能增大
C．动能不变，重力势能增大，机械能不变
D．动能增大，重力势能减小，机械能不变
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】歼20战机加速向上升空的过程中，质量不变，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，因此歼20战机的机械能增大，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】加速向上升空的过程中，质量不变，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，机械能增大。
12．（2022八下·永吉期末）如图所示，滚摆由低处向高处滚动时（ ）
A．重力势能减小，动能增大 B．重力势能增大，动能减小
C．重力势能不变，动能减小 D．重力势能减小，动能不变
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】滚摆由低处向高处滚动时，高度增大，重力势能增大，速度越来越慢，动能减小，动能转化为重力势能。
故答案为：B。
【分析】质量一定时，高度增大，重力势能增大，速度越来越慢，动能减小，动能转化为重力势能。
13．（2022八下·芜湖期末）如图所示，小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始下落，从a处开始接触弹簧，压缩至c处时弹簧最短，从a至c处的过程中，小球在b处速度最大。不计空气阻力，则从a至c处的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．小球从a运动到c的过程中机械能守恒
B．小球在b点时处于平衡状态
C．小球从a运动到b的过程中机械能增加
D．小球的速度一直在减小
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】AC．小球从a运动到c的过程中，小球的机械能逐渐转化成弹簧的弹性势能，所以小球的机械能减小，AC不符合题意；
BD．小球从a运动到b的过程中，重力大于弹力，小球受到的合力向下，因此小球加速运动，已知到达b处速度最大，则在b处时合力为零，小球处于平衡状态；从b至c处的过程中，弹力大于重力，合力向上，小球减速运动，所以小球的速度先变大后变小，B符合题意，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】弹簧的形变程度越大， 弹性势能越大；静止和匀速直线运动时，受到平衡力；物体受到非平衡力，运动状态会变化。
14．（2022八下·广州期末）如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫块，楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦，在车厢相互撞击时与的力的作用下（ ）
A．弹簧1与弹簧2都被压缩，弹簧的弹性势能减小
B．弹簧1被压缩，弹簧2被拉长，两弹簧的弹性势能都增大
C．正常工作过程弹簧的形变属弹性形变
D．垫块的动能全部转化成弹簧的弹性势能
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；弹力
【解析】【解答】AB．在车厢相互撞击时F 与F 力的作用下，两弹簧均被压缩，两弹簧的形变程度增大，弹性势能增大，AB不符合题意；
C．正常工作过程弹簧受力发生形变，当力消失后会恢复原来的形状，发生的是弹性形变，C符合题意；
D．已知楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦，因此垫块会克服摩擦做功，有部分机械能转化为内能，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】当力消失后会恢复原来的形状，发生的是弹性形变，弹簧的长度改变的越大，弹性势能越大；克服摩擦做功，有部分机械能转化为内能。
15．（2022八下·广州期末）高山滑雪是冬奥会的一个比赛项目，在一段时间内，运动员始终以如图所示的姿态加速下滑。已知运动员在下滑过程中受到阻力作用，则在这段时间内运动员的（ ）
A．动能增加 B．机械能增加
C．重力势能增加 D．机械能不变
【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】A．运动员始终以如图所示的姿态加速下滑，质量不变，速度越来越大，则动能增大，A符合题意；
BD．运动员在下滑过程中受到阻力，克服摩擦做功，则运动员的机械能减小，转化为内能，B不符合题意，D不符合题意；
C．运动员始终以如图所示的姿态加速下滑，质量不变，高度减小，重力势能减小，C不符合题意。
故答案为：A。
【分析】质量不变，速度越来越大，则动能增大；克服摩擦做功，则运动员的机械能减小，转化为内能；质量不变，高度减小，重力势能减小。
二、填空题
16．（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。
17．（2022八下·巴彦期末）如图所示是一个利用“发条”驱动的大象玩具，当上紧发条后大象自己就可以在地面上运动，这时大象发条的 能转化为大象的 能。
【答案】弹性势；动
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】上紧发条的玩具大象，此时发条的弹性形变最大，弹性势能最大，运动过程中，弹性形变减小，弹性势能减小，减小的弹性势能转化为玩具大象的动能，因此大象自己就可以在地面上运动。
【分析】运动过程中，弹性形变减小，弹性势能减小，减小的弹性势能转化为玩具大象的动能。
18．（2022八下·顺平期末）在2013年5月的体考中，如图所示是康健同学在投掷实心球时球的运动轨迹，球在空中飞行的A、B、C、D四点中， 点处的重力势能最大， 点处的动能最大，实心球落地后，由于球具有 还要继续向前运动，在地面阻力的作用下，最后停在E点。
【答案】B；D；惯性
【知识点】动能和势能的大小变化；惯性及其现象
【解析】【解答】重力势能和高度有关，高度越高重力势能越大，B点最高，B点重力势能最大，下降过程中，重力势能转化为动能，因此D点动能最大。
实心球落地后，还有水平方向的速度，之所以继续向前运动是因为惯性要保持运动状态不变。
【分析】质量一定时，高度越高重力势能越大；下降过程中，重力势能转化为动能，最低点动能最大；物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
19．（2022八下·麻章期末）2022年6月5日，我国成功发射神舟十四号载人飞船。在宇航员随着飞船一起加速上升的过程中，宇航员的质量 ，动能 ，势能 。（三空均选填“增大”、“减小”或“不变”）
【答案】不变；增大；增大
【知识点】质量及其特性；动能和势能的大小变化
【解析】【解答】质量是物体的一种属性，不随位置的改变而改变，宇航员在随火箭加速上升的过程中，质量不变，高度变大，则重力势能变大，加速上升过程中速度变大，则动能变大。
【分析】质量是物体的一种属性，不随位置的改变而改变；质量不变，高度变大，则重力势能变大，加速上升过程中速度变大，则动能变大。
20．（2022八下·农安期末）2021年8月5日，中国14岁的全红婵以创奥运纪录的高分夺得东京奥运会10米跳台冠军，如图所示，在下落过程中忽略空气阻力，全红婵只受 力的作用，该力的施力物体是 。她从离开跳台到落水的过程中，重力势能转化为 能。
【答案】重；地球；动
【知识点】动能和势能的大小变化；重力及其大小的计算
【解析】【解答】因为下落过程中忽略空气阻力，所以全红婵只受重力的作用，重力的施力物体是地球。
她从离开跳台到落水的过程中，她的质量不变，高度变小，重力势能变小；速度变大，动能变大，故重力势能转化为动能。
【分析】空中下落的物体受到重力；重力的施力物体是地球；物体自由下落时，重力势能转换为动能。
21．（2022八下·双辽期末）如图所示，小吴用滑雪板滑雪，从高点C处由静止滑下，经过B点到达最低点，然后到达另侧与B点等高的点A时刚好速度为零。由C到B点过程中， 能转化为动能，从C到A点过程中， 点的动能最大。
【答案】重力势；O
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】小吴和滑雪板从C点到B点的过程中，质量不变，高度变小，速度变大，故小吴和滑雪板的重力势能变小，动能变大，则该过程中重力势能转化为动能。
小吴和滑雪板到达最低点O时速度达到最大值，其动能最大。
【分析】质量不变，高度变小，速度变大，重力势能变小，动能变大，则该过程中重力势能转化为动能；速度达到最大值，动能最大。
22．（2022八下·黄山期末）5月12日也是中国防灾减灾日，适时开展防灾减灾演习是有必要的。如图所示，把枕头垫在头顶，可以有效减轻坠物对头部产生的伤害，一方面是因为坠物的一部分动能转化成了枕头的 ，另一方面枕头与头部间接触的受力面积 （选填“大”或“小”），可以 （选填“增大”或“减小”）压强。
【答案】弹性势能；大；减小
【知识点】动能和势能的大小变化；减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】坠物从高处落下，落到枕头垫上，枕头发生弹性形变，产生弹性势能，将动能转化为弹性势能。
压力一定时，可以通过增大枕头与头部间接触的受力面积，来减小压强。
【分析】物体的形状改变，发生弹性形变，产生弹性势能；压力一定时，受力面积越大， 压强越小。
23．（2022八下·单县期末）如图是谷爱凌在大跳台比赛中的运动轨迹图，其中D为落地点。若不计空气阻力，A到B的过程中，谷爱凌的动能转化成 能，A、B、C三点中动能最大的是 点，B点的机械能 E点的机械能（选填“>”、“=”或“<”）。
【答案】重力势；C；>
【知识点】动能和势能的大小变化；动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【解答】不计空气阻力，A到B的过程中，谷爱凌的速度减小，动能减小；位置升高，重力势能变大，A到B的过程中，谷爱凌的动能转化成重力势能。
不计空气阻力，A、B、C三点中机械能相同，由于C点高度最低，C点重力势能最小，动能最大。
D为落地点，从D点到E点的过程中，谷爱凌受到摩擦阻力的作用，有其他形式的能量出现，故机械能会减小，又因A、B、C三点中机械能相同，B点的机械能大于E点的机械能。
【分析】质量一定时，物体自由上升时，动能转化为重力势能；速度越大， 物体的动能越大；运动的物体消耗机械能，总机械能在减小。
24．（2022八下·蓬莱期末）蹦极是一种勇敢者的游戏。如图中a点是弹性绳自然下垂时绳末端的位置，c 点是游戏者系着弹性绳跳下去后所能到达的最低点。当游戏者从高台向a点下落的过程中（忽略空气阻力），其重力势能逐渐转化为 能，游戏者从a点到c点的过程中，弹性绳具有的 能逐渐增加；到达c点时游戏者 （选填“是”或“不是”）处于平衡状态。
【答案】动；弹性势；不是
【知识点】动能和势能的概念；动能和势能的大小变化；平衡力的辨别
【解析】【解答】游戏者从最高点到a时，高度减小，速度变大，重力势能减小，动能变大，重力势能转化为动能。
从a点到c点的过程中，绳子逐渐伸长，弹性形变程度变大，弹性势能变大。
到达c点时游戏者受到的弹力大于重力，合力不为零，所以游戏者在c点时不是处于平衡状态。
【分析】高度减小，速度变大，重力势能减小，动能变大，重力势能转化为动能；弹性形变程度变大，弹性势能变大；弹力大于重力，合力不为零，不是处于平衡状态。
25．（2022八下·武城期末）在中考体育考试中，小刚投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若不考虑空气对球的阻力，则实心球从离开手后能继续上升，是因为球 ，到达最高点的过程中，球受 个力的作用，球的机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），在最高点时，球的动能 （选填“大于”或“等于”）零。
【答案】具有惯性；一；不变；大于
【知识点】动能和势能的大小变化；惯性及其现象
【解析】【解答】由于球具有惯性，实心球离开手后，仍继续运动。
若不考虑空气对球的阻力，此过程中球只受到竖直向下的重力的作用。
离开手后的实心球斜向上方运动过程中动能转化为重力势能；从最高点向下运动的过程中重力势能转化为动能。如果不考虑空气阻力，球的机械能总量保持不变。
球在最高点时，仍有向前的速度，所以动能大于零。
【分析】物体的惯性使物体继续保持原有状态；运动的物体具有动能。
三、作图题
26．一个小石块从空中的某一高度，由静止开始竖直下落，若不计空气阻力，请在图丙中画出石块的机械能E随着时间t变化的大致图像.
【答案】解：如图所示：
【知识点】机械能守恒条件
【解析】【解答】不计空气阻力，小石块机械能守恒，所以小石块机械能保持不变．
【分析】不计空气阻力，运动的物体机械能保持不变。
四、实验探究题
27．（2022八下·新会期末）小明在玩“水枪”玩具时，发现“水枪”水平放置，如果推动活塞的速度越快，水枪离地面的高度越高，水就会射得越远。据此他提出了如下猜想：“在空中水平抛出的物体，落地的水平距离s与抛出的初速度v及抛出点离地面的高度h有关。”为验证猜想，小明找来了如图所示装置进行实验。
（1）水平槽上有一气泡水平仪，当液体中空气泡居中，表示实验装置水平。若空气泡在右端，为保证实验装置水平，应将调节升降旋钮使左边的桌面 （选填“升高”或“降低”）；
（2）在小球从斜槽上由静止滚下的过程中，小球的 能转化为 能；
（3）不调节升降旋钮，分别让同一小球从斜槽上A、B、C位置由静止滚下，如图所示。分别测出小球落地的水平距离、、，发现，这表明：在空中水平抛出的物体，在 相同时，抛出的初速度越大，落地的水平距离越 ；
（4）调节升降旋钮，逐步降低抛出点离地面的高度，分别为，每次都让同一小球从斜槽上A处由静止自由滚下，目的是保持小球运动到水平面时的 大小相同，分别测出小球落地的水平距离、、，发现；
（5）现实生活中，在水平飞行的飞机上，向地面投放的物资的运动情况，类似于图中水平面上落下的小球的运动。飞行员要想物资投放的更远（忽略空气阻力和风力的影响），可采用的方法是 （答出一种方法即可）。
【答案】（1）升高
（2）重力势；动
（3）抛出点离地面的高度；远
（4）速度
（5）增加飞机的速度或提高飞机的高度
【知识点】动能和势能的大小变化；动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【解答】（1）气泡水平仪的原理：当液体中空气泡居中，表示装置水平。若空气泡在右端，则右端高左端低，应将调节升降旋钮，升高左边的桌面，使得实验装置水平。
（2）小球从斜槽滚下，高度降低，所以重力势能减小，速度变大，动能变大。
（3）根据控制变量法的要求，保持抛出点离地面的高度不变，分别让同一小球从斜槽上A、B、C位置由静止滚下，如图所示。分别测出小球落地的水平距离、、，发现，这说明了空中水平抛出的物体，落地的水平距离与速度有关，速度越大，则平抛的距离越远。
（4）调节升降旋钮，逐步降低抛出点离地面的高度，分别为，每次都让同一小球从斜槽上A处由静止自由滚下，主要目的是，保持小球运动到水平面时的速度大小相同。
（5）影响投放距离的因素有速度和高度，故行员要想物资投放的更远，可采用的方法是增加飞机的速度、提高飞机的高度。
【分析】（1）根据水平仪的气泡在右侧，说明左侧偏低；
（2）高处的物体下落，重力势能转化为动能；
（3）物体下落的高度越高，速度越大，物体具有的动能越大，运行越远；
（4）物体下落的高度相同，到达水平面的速度相同；
（5）增大物体的速度或物体下落的高度，可以增大动能，当质量一定时，物体的运行距离越远。
28．（2022八下·花都期末）如图所示，质量相同的甲、乙两个小球在梯形顶端的同一高度由静止开始沿两个光滑的斜面滑下，忽略空气阻力。甲球先后经过A点和B点；乙球先后经过C点和D点。A点和D点离地高度相同。
（1）甲球从梯形顶端滑到B点的过程中，是 能转化为 能；
（2）甲球在B点的机械能 （选填“＞”、“＝”或“＜”）乙球在C点的机械能；你判断的依据是 ；
（3）甲球在A点的速度 （选填“＞”、“＝”或“＜”）乙球在D点的速度。
【答案】（1）重力势；动
（2）＝；两球不受摩擦力，忽略空气阻力，机械能守恒
（3）＝
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能守恒条件
【解析】【解答】（1）甲球从梯形顶端滑到B点的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能。
（2）斜面是光滑的，不计空气阻力，小球在滑下的过程中机械能是守恒的，开始滑下时，甲球和乙球的高度相同，速度相同，动能和重力势能相同，机械能相同；所以甲球在B点的机械能等于乙球在C点的机械能。
（3） A点和D点的高度相同，小球的质量相同，重力势能相同，由于机械能守恒，两小球的机械能始终相等，所以甲球在A点的动能等于乙球在D点的动能，所以甲球在A点的速度等于乙球在D点的速度。
【分析】（1）质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能；
（2）高度相同，速度相同，动能和重力势能相同，机械能相同；
（3）高度相同，小球的质量相同，重力势能相同，由于机械能守恒，两小球的机械能始终相等，动能相等。
五、计算题
29．（2022八下·定远期末）已知物体的重力势能的表达式为Ep=mgh，动能的表达式为Ek=mv2，其中m为物体的质量，h为物体距离水平地面的高度，v为物体的运动速度，g为常量，取10N/kg。如图所示是运动员投掷铅球的场景。运动员在距地面高h=1.5m处，将质量为4kg的铅球以6m/s的速度沿斜上方抛出，空气阻力忽略不计。求∶
（1）铅球刚被抛出时的动能Ek1和重力势能Ep1；
（2）铅球从抛出到落地的过程中，重力做的功W；
（3）铅球落地前瞬间的动能Ek2
【答案】（1）解：物体被抛出时的动能
被抛出时的动能72J。
由题意可得，物体被抛出时的重力势能
被抛出时的重力势能为60J。
答：物体被抛出时的动能为72J，重力势能为60J
（2）解：重力的方向竖直向下，铅球沿着重力方向的移动距离为1.5m，故重力做功为
答：铅球从抛出到落地的过程中，重力做的功60J；
（3）解：由于不计空气阻力的影响，铅球从被抛出到落地前的瞬间机械能守恒。落地前瞬间铅球的重力势能为Ep2=0，所以重力势能的减少量为
因此动能的增加量为
故
铅球落地前瞬间的动能为132 J。
答：物体落地前瞬间的动能Ek2为132J。
【知识点】动能和势能的大小变化；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据公式，可求出动能；根据，可求出重力势能；
（2）根据公式，可求出重力做的功；
（3）根据公式末动能和初动能的差值，可求出铅球落地前瞬间的动能 。
六、简答题
30．（2022八下·南宁期末）单板滑雪是冬奥会的比赛项目之一，如图是中国单板滑雪运动员苏翊鸣腾跃到空中的瞬间，他在空中下落时速度越来越大，请从能量的角度解释，这是什么原因？运动员快速冲过终点时，不能马上停下来，为什么？
【答案】运动员在空中下落时，重力势能转化为动能，质量一定时，动能越大，速度越大，所以运动员在空中下落时速度越来越大；运动员冲过终点后，由于运动员具有惯性，还要保持原来的运动状态继续运动，因此不能立即停下来。
【知识点】动能和势能的大小变化；惯性及其现象
【解析】【分析】下落的物体，重力势能转化为动能；惯性是物体继续保持原有状态的原因。
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教科版八年级物理下册12.2 机械能的转化 同步练习
一、单选题
1．（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
2．（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
3．（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
4．（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
5．（2022八下·崂山期末）年月日时分，长征二号遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，成功将神舟十四号载人飞行器送入太空。神舟十四号加速升空的过程中（忽略燃料质量变化），它的（ ）
A．动能减小，重力势能增大，机械能减小
B．动能增大，重力势能增大，机械能增大
C．动能增大，重力势能减小，机械能不变
D．动能减小，重力势能增大，机械能不变
6．（2022八下·成都期末）2022年第24届冬奥会在北京举办，如图所示是运动员们在冬奥会上顽强拼搏的身姿。下列有关说法正确的是（ ）
A．甲图运动员擦拭冰面：增大了冰壶与冰面的摩擦力
B．乙图运动员通过弯道：运动员的运动状态保持不变
C．丙图滑雪板做得宽大：减小了运动员对雪地的压强
D．丁图运动员跃下跳台：运动员动能转化为重力势能
7．（2022八下·琼海期末）2022年5月20日18时30分，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号运载火箭，采取一箭三星方式，成功将3颗低轨通信试验卫星发射升空，火箭在加速上升的过程中（ ）
A．火箭的重力势能变大，动能变大，机械能不变
B．火箭的重力势能变大，动能减小，机械能不变
C．火箭的重力势能变大，动能变大，机械能变大
D．火箭的重力势能变大，动能减小，机械能减小
8．（2022八下·乐亭期末）在北京2022年冬奥会自由式滑雪女子空中技巧决赛中，我国选手徐梦桃勇夺冠军。比赛中，选手由空中往下降时，速度越来越快，若不计空气阻力，则下列关于选手由空中下降时能量变化的说法正确的是（ ）
A．动能增大，势能减小，机械能不变
B．动能增大，势能增大，机械能增大
C．动能增大，势能不变，机械能增大
D．动能减小，势能增大，机械能不变
9．（2022八下·巴彦期末）2022年6月17日，我国第三艘航母“福建舰”下水，开始了三航母时代，彰显了我国海军强大的军事实力。关于航母下列说法正确的是（ ）
A．当“福建舰”航母上的舰载机起飞后，航母所受浮力不变
B．水面舰艇多采用前后编队而不是近距离并排行驶，是为了避免相“吸”而发生碰撞
C．作战飞机在加速升空过程中，动能转化为重力势能，机械能保持不变
D．潜水艇在下潜过程中，受到海水的压强不变
10．（2022八下·巴彦期末）如图所示的情景中，关于能量的说法不正确的是（ ）
A．过山车从高处冲下，将重力势能转化为动能
B．水电站发电，将水的机械能转化为电能
C．自行车运动员奋力蹬车时，将人体的一部分化学能转化为动能
D．荡秋千时，动能和重力势能的相互转化，此过程中机械能守恒
11．（2022八下·长春期末）在珠海航展时，我国自主研制的歼20战机进行编队飞行表演。在歼20战机加速向上升空的过程中，下列对歼20战机的能量变化分析，正确的是（ ）
A．动能不变，重力势能减小，机械能增大
B．动能增大，重力势能增大，机械能增大
C．动能不变，重力势能增大，机械能不变
D．动能增大，重力势能减小，机械能不变
12．（2022八下·永吉期末）如图所示，滚摆由低处向高处滚动时（ ）
A．重力势能减小，动能增大 B．重力势能增大，动能减小
C．重力势能不变，动能减小 D．重力势能减小，动能不变
13．（2022八下·芜湖期末）如图所示，小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始下落，从a处开始接触弹簧，压缩至c处时弹簧最短，从a至c处的过程中，小球在b处速度最大。不计空气阻力，则从a至c处的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．小球从a运动到c的过程中机械能守恒
B．小球在b点时处于平衡状态
C．小球从a运动到b的过程中机械能增加
D．小球的速度一直在减小
14．（2022八下·广州期末）如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫块，楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦，在车厢相互撞击时与的力的作用下（ ）
A．弹簧1与弹簧2都被压缩，弹簧的弹性势能减小
B．弹簧1被压缩，弹簧2被拉长，两弹簧的弹性势能都增大
C．正常工作过程弹簧的形变属弹性形变
D．垫块的动能全部转化成弹簧的弹性势能
15．（2022八下·广州期末）高山滑雪是冬奥会的一个比赛项目，在一段时间内，运动员始终以如图所示的姿态加速下滑。已知运动员在下滑过程中受到阻力作用，则在这段时间内运动员的（ ）
A．动能增加 B．机械能增加
C．重力势能增加 D．机械能不变
二、填空题
16．（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”）。
17．（2022八下·巴彦期末）如图所示是一个利用“发条”驱动的大象玩具，当上紧发条后大象自己就可以在地面上运动，这时大象发条的 能转化为大象的 能。
18．（2022八下·顺平期末）在2013年5月的体考中，如图所示是康健同学在投掷实心球时球的运动轨迹，球在空中飞行的A、B、C、D四点中， 点处的重力势能最大， 点处的动能最大，实心球落地后，由于球具有 还要继续向前运动，在地面阻力的作用下，最后停在E点。
19．（2022八下·麻章期末）2022年6月5日，我国成功发射神舟十四号载人飞船。在宇航员随着飞船一起加速上升的过程中，宇航员的质量 ，动能 ，势能 。（三空均选填“增大”、“减小”或“不变”）
20．（2022八下·农安期末）2021年8月5日，中国14岁的全红婵以创奥运纪录的高分夺得东京奥运会10米跳台冠军，如图所示，在下落过程中忽略空气阻力，全红婵只受 力的作用，该力的施力物体是 。她从离开跳台到落水的过程中，重力势能转化为 能。
21．（2022八下·双辽期末）如图所示，小吴用滑雪板滑雪，从高点C处由静止滑下，经过B点到达最低点，然后到达另侧与B点等高的点A时刚好速度为零。由C到B点过程中， 能转化为动能，从C到A点过程中， 点的动能最大。
22．（2022八下·黄山期末）5月12日也是中国防灾减灾日，适时开展防灾减灾演习是有必要的。如图所示，把枕头垫在头顶，可以有效减轻坠物对头部产生的伤害，一方面是因为坠物的一部分动能转化成了枕头的 ，另一方面枕头与头部间接触的受力面积 （选填“大”或“小”），可以 （选填“增大”或“减小”）压强。
23．（2022八下·单县期末）如图是谷爱凌在大跳台比赛中的运动轨迹图，其中D为落地点。若不计空气阻力，A到B的过程中，谷爱凌的动能转化成 能，A、B、C三点中动能最大的是 点，B点的机械能 E点的机械能（选填“>”、“=”或“<”）。
24．（2022八下·蓬莱期末）蹦极是一种勇敢者的游戏。如图中a点是弹性绳自然下垂时绳末端的位置，c 点是游戏者系着弹性绳跳下去后所能到达的最低点。当游戏者从高台向a点下落的过程中（忽略空气阻力），其重力势能逐渐转化为 能，游戏者从a点到c点的过程中，弹性绳具有的 能逐渐增加；到达c点时游戏者 （选填“是”或“不是”）处于平衡状态。
25．（2022八下·武城期末）在中考体育考试中，小刚投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若不考虑空气对球的阻力，则实心球从离开手后能继续上升，是因为球 ，到达最高点的过程中，球受 个力的作用，球的机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），在最高点时，球的动能 （选填“大于”或“等于”）零。
三、作图题
26．一个小石块从空中的某一高度，由静止开始竖直下落，若不计空气阻力，请在图丙中画出石块的机械能E随着时间t变化的大致图像.
四、实验探究题
27．（2022八下·新会期末）小明在玩“水枪”玩具时，发现“水枪”水平放置，如果推动活塞的速度越快，水枪离地面的高度越高，水就会射得越远。据此他提出了如下猜想：“在空中水平抛出的物体，落地的水平距离s与抛出的初速度v及抛出点离地面的高度h有关。”为验证猜想，小明找来了如图所示装置进行实验。
（1）水平槽上有一气泡水平仪，当液体中空气泡居中，表示实验装置水平。若空气泡在右端，为保证实验装置水平，应将调节升降旋钮使左边的桌面 （选填“升高”或“降低”）；
（2）在小球从斜槽上由静止滚下的过程中，小球的 能转化为 能；
（3）不调节升降旋钮，分别让同一小球从斜槽上A、B、C位置由静止滚下，如图所示。分别测出小球落地的水平距离、、，发现，这表明：在空中水平抛出的物体，在 相同时，抛出的初速度越大，落地的水平距离越 ；
（4）调节升降旋钮，逐步降低抛出点离地面的高度，分别为，每次都让同一小球从斜槽上A处由静止自由滚下，目的是保持小球运动到水平面时的 大小相同，分别测出小球落地的水平距离、、，发现；
（5）现实生活中，在水平飞行的飞机上，向地面投放的物资的运动情况，类似于图中水平面上落下的小球的运动。飞行员要想物资投放的更远（忽略空气阻力和风力的影响），可采用的方法是 （答出一种方法即可）。
28．（2022八下·花都期末）如图所示，质量相同的甲、乙两个小球在梯形顶端的同一高度由静止开始沿两个光滑的斜面滑下，忽略空气阻力。甲球先后经过A点和B点；乙球先后经过C点和D点。A点和D点离地高度相同。
（1）甲球从梯形顶端滑到B点的过程中，是 能转化为 能；
（2）甲球在B点的机械能 （选填“＞”、“＝”或“＜”）乙球在C点的机械能；你判断的依据是 ；
（3）甲球在A点的速度 （选填“＞”、“＝”或“＜”）乙球在D点的速度。
五、计算题
29．（2022八下·定远期末）已知物体的重力势能的表达式为Ep=mgh，动能的表达式为Ek=mv2，其中m为物体的质量，h为物体距离水平地面的高度，v为物体的运动速度，g为常量，取10N/kg。如图所示是运动员投掷铅球的场景。运动员在距地面高h=1.5m处，将质量为4kg的铅球以6m/s的速度沿斜上方抛出，空气阻力忽略不计。求∶
（1）铅球刚被抛出时的动能Ek1和重力势能Ep1；
（2）铅球从抛出到落地的过程中，重力做的功W；
（3）铅球落地前瞬间的动能Ek2
六、简答题
30．（2022八下·南宁期末）单板滑雪是冬奥会的比赛项目之一，如图是中国单板滑雪运动员苏翊鸣腾跃到空中的瞬间，他在空中下落时速度越来越大，请从能量的角度解释，这是什么原因？运动员快速冲过终点时，不能马上停下来，为什么？
答案解析部分
1．【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。
2．【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。
3．【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。
4．【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。
5．【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】神舟十四号加速升空的过程中，神舟十四号的质量不变，速度变大，动能增大；质量不变、高度增大，重力势能增大，由于机械能等于动能与势能之和，故神舟十四号的机械能增大，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】质量不变，速度变大，动能增大；质量不变、高度增大，重力势能增大，机械能等于动能与势能之和。
6．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；物体运动状态的变化；增大或减小摩擦的方法；减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A．甲图运动员擦拭冰面，让冰壶与冰面间存在一层水，从而减小了冰壶与冰面的摩擦力，A不符合题意；
B．乙图运动员通过弯道时，运动员的运动方向发生了改变，所以运动员的运动状态发生改变，B不符合题意；
C．压力不变时，丙图滑雪板做得宽大，即增大受力面积减小了运动员对雪地的压强，C符合题意；
D．丁图运动员跃下跳台，运动员重力势能转化为动能，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】使接触面变光滑，可以减小摩擦力；力可以改变物体的运动状态；增大受力面积可以减小压强；物体自由下落时，重力势能转化为动能。
7．【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】火箭在加速上升的过程中，质量不变、速度变大，动能变大；质量不变、高度变高，重力势能变大；火箭的机械能是动能和重力势能之和，故火箭的机械能变大。ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】加速上升的过程中，质量不变、速度变大，动能变大；质量不变、高度变高，重力势能变大；火箭的机械能是动能和重力势能之和。
8．【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】选手由空中往下降时，速度越来越快，高度越来越低，又由于其质量不变，所以下降时动能增大，势能减小；因为不计空气阻力，其重力势能全部转化为动能，机械能不变。A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】质量不变，速度变大，高度变小，动能增大，势能增大，不计空气阻力，机械能不变。
9．【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；流体压强与流速的关系；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A．当福建舰航母上的舰载飞机起飞后，航母的总重力减小，根据漂浮条件，其浮力等于其自身的重力，所以浮力减小，A不符合题意；
B．舰艇并排行驶时，舰艇带动其周围的水随船向前运动，使舰艇内侧之间的水流速度大于舰艇外侧的水流速度；因为水的流速越大，压强越小，水的流速越小压强越大，所以舰艇内外测的水存在压强差，水的压强差使两舰艇靠近，进而发生碰撞，为了避免舰艇相“吸”碰撞，所以不采用“并排”护航，B符合题意；
C．作战飞机在加速升空过程中，飞机的质量不变，高度变大，重力势能变大，速度变大，动能变大，所以机械能增大，C不符合题意；
D．潜水艇在下潜过程中，海水的密度一定，潜水艇所处的深度不断增大，根据可知，受到海水的压强变大，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据漂浮条件，其浮力等于其自身的重力；水的流速越大，压强越小；质量不变，高度变大，重力势能变大，速度变大，动能变大，机械能增大；根据，判断压强变化。
10．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】A．过山车从高处冲下时，其质量不变，高度减小，重力势能减小，同时速度增大，动能增大，所以该过程中将重力势能转化为动能，A正确，不符合题意；
B．水力发电时，消耗了水的机械能，并转化为电能，即水的机械能转化为电能，B正确，不符合题意；
C．自行车运动员奋力蹬车时，消耗了人体内的一部分化学能，并转化为动能，C正确，不符合题意；
D．荡秋千时，动能和重力势能可以相互转化；因为有摩擦阻力和空气阻力的作用，一部分机械能会转化为秋千和人的内能，所以秋千和人的机械能不守恒，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】质量不变，高度减小，重力势能减小，同时速度增大，动能增大，该过程中将重力势能转化为动能；水力发电时，水的机械能转化为电能；自行车运动员奋力蹬车时，化学转化为动能；有摩擦阻力和空气阻力的作用，机械能不守恒。
11．【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】歼20战机加速向上升空的过程中，质量不变，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，因此歼20战机的机械能增大，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】加速向上升空的过程中，质量不变，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，机械能增大。
12．【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】滚摆由低处向高处滚动时，高度增大，重力势能增大，速度越来越慢，动能减小，动能转化为重力势能。
故答案为：B。
【分析】质量一定时，高度增大，重力势能增大，速度越来越慢，动能减小，动能转化为重力势能。
13．【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】AC．小球从a运动到c的过程中，小球的机械能逐渐转化成弹簧的弹性势能，所以小球的机械能减小，AC不符合题意；
BD．小球从a运动到b的过程中，重力大于弹力，小球受到的合力向下，因此小球加速运动，已知到达b处速度最大，则在b处时合力为零，小球处于平衡状态；从b至c处的过程中，弹力大于重力，合力向上，小球减速运动，所以小球的速度先变大后变小，B符合题意，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】弹簧的形变程度越大， 弹性势能越大；静止和匀速直线运动时，受到平衡力；物体受到非平衡力，运动状态会变化。
14．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；弹力
【解析】【解答】AB．在车厢相互撞击时F 与F 力的作用下，两弹簧均被压缩，两弹簧的形变程度增大，弹性势能增大，AB不符合题意；
C．正常工作过程弹簧受力发生形变，当力消失后会恢复原来的形状，发生的是弹性形变，C符合题意；
D．已知楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦，因此垫块会克服摩擦做功，有部分机械能转化为内能，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】当力消失后会恢复原来的形状，发生的是弹性形变，弹簧的长度改变的越大，弹性势能越大；克服摩擦做功，有部分机械能转化为内能。
15．【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】A．运动员始终以如图所示的姿态加速下滑，质量不变，速度越来越大，则动能增大，A符合题意；
BD．运动员在下滑过程中受到阻力，克服摩擦做功，则运动员的机械能减小，转化为内能，B不符合题意，D不符合题意；
C．运动员始终以如图所示的姿态加速下滑，质量不变，高度减小，重力势能减小，C不符合题意。
故答案为：A。
【分析】质量不变，速度越来越大，则动能增大；克服摩擦做功，则运动员的机械能减小，转化为内能；质量不变，高度减小，重力势能减小。
16．【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。
17．【答案】弹性势；动
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】上紧发条的玩具大象，此时发条的弹性形变最大，弹性势能最大，运动过程中，弹性形变减小，弹性势能减小，减小的弹性势能转化为玩具大象的动能，因此大象自己就可以在地面上运动。
【分析】运动过程中，弹性形变减小，弹性势能减小，减小的弹性势能转化为玩具大象的动能。
18．【答案】B；D；惯性
【知识点】动能和势能的大小变化；惯性及其现象
【解析】【解答】重力势能和高度有关，高度越高重力势能越大，B点最高，B点重力势能最大，下降过程中，重力势能转化为动能，因此D点动能最大。
实心球落地后，还有水平方向的速度，之所以继续向前运动是因为惯性要保持运动状态不变。
【分析】质量一定时，高度越高重力势能越大；下降过程中，重力势能转化为动能，最低点动能最大；物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
19．【答案】不变；增大；增大
【知识点】质量及其特性；动能和势能的大小变化
【解析】【解答】质量是物体的一种属性，不随位置的改变而改变，宇航员在随火箭加速上升的过程中，质量不变，高度变大，则重力势能变大，加速上升过程中速度变大，则动能变大。
【分析】质量是物体的一种属性，不随位置的改变而改变；质量不变，高度变大，则重力势能变大，加速上升过程中速度变大，则动能变大。
20．【答案】重；地球；动
【知识点】动能和势能的大小变化；重力及其大小的计算
【解析】【解答】因为下落过程中忽略空气阻力，所以全红婵只受重力的作用，重力的施力物体是地球。
她从离开跳台到落水的过程中，她的质量不变，高度变小，重力势能变小；速度变大，动能变大，故重力势能转化为动能。
【分析】空中下落的物体受到重力；重力的施力物体是地球；物体自由下落时，重力势能转换为动能。
21．【答案】重力势；O
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】小吴和滑雪板从C点到B点的过程中，质量不变，高度变小，速度变大，故小吴和滑雪板的重力势能变小，动能变大，则该过程中重力势能转化为动能。
小吴和滑雪板到达最低点O时速度达到最大值，其动能最大。
【分析】质量不变，高度变小，速度变大，重力势能变小，动能变大，则该过程中重力势能转化为动能；速度达到最大值，动能最大。
22．【答案】弹性势能；大；减小
【知识点】动能和势能的大小变化；减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】坠物从高处落下，落到枕头垫上，枕头发生弹性形变，产生弹性势能，将动能转化为弹性势能。
压力一定时，可以通过增大枕头与头部间接触的受力面积，来减小压强。
【分析】物体的形状改变，发生弹性形变，产生弹性势能；压力一定时，受力面积越大， 压强越小。
23．【答案】重力势；C；>
【知识点】动能和势能的大小变化；动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【解答】不计空气阻力，A到B的过程中，谷爱凌的速度减小，动能减小；位置升高，重力势能变大，A到B的过程中，谷爱凌的动能转化成重力势能。
不计空气阻力，A、B、C三点中机械能相同，由于C点高度最低，C点重力势能最小，动能最大。
D为落地点，从D点到E点的过程中，谷爱凌受到摩擦阻力的作用，有其他形式的能量出现，故机械能会减小，又因A、B、C三点中机械能相同，B点的机械能大于E点的机械能。
【分析】质量一定时，物体自由上升时，动能转化为重力势能；速度越大， 物体的动能越大；运动的物体消耗机械能，总机械能在减小。
24．【答案】动；弹性势；不是
【知识点】动能和势能的概念；动能和势能的大小变化；平衡力的辨别
【解析】【解答】游戏者从最高点到a时，高度减小，速度变大，重力势能减小，动能变大，重力势能转化为动能。
从a点到c点的过程中，绳子逐渐伸长，弹性形变程度变大，弹性势能变大。
到达c点时游戏者受到的弹力大于重力，合力不为零，所以游戏者在c点时不是处于平衡状态。
【分析】高度减小，速度变大，重力势能减小，动能变大，重力势能转化为动能；弹性形变程度变大，弹性势能变大；弹力大于重力，合力不为零，不是处于平衡状态。
25．【答案】具有惯性；一；不变；大于
【知识点】动能和势能的大小变化；惯性及其现象
【解析】【解答】由于球具有惯性，实心球离开手后，仍继续运动。
若不考虑空气对球的阻力，此过程中球只受到竖直向下的重力的作用。
离开手后的实心球斜向上方运动过程中动能转化为重力势能；从最高点向下运动的过程中重力势能转化为动能。如果不考虑空气阻力，球的机械能总量保持不变。
球在最高点时，仍有向前的速度，所以动能大于零。
【分析】物体的惯性使物体继续保持原有状态；运动的物体具有动能。
26．【答案】解：如图所示：
【知识点】机械能守恒条件
【解析】【解答】不计空气阻力，小石块机械能守恒，所以小石块机械能保持不变．
【分析】不计空气阻力，运动的物体机械能保持不变。
27．【答案】（1）升高
（2）重力势；动
（3）抛出点离地面的高度；远
（4）速度
（5）增加飞机的速度或提高飞机的高度
【知识点】动能和势能的大小变化；动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【解答】（1）气泡水平仪的原理：当液体中空气泡居中，表示装置水平。若空气泡在右端，则右端高左端低，应将调节升降旋钮，升高左边的桌面，使得实验装置水平。
（2）小球从斜槽滚下，高度降低，所以重力势能减小，速度变大，动能变大。
（3）根据控制变量法的要求，保持抛出点离地面的高度不变，分别让同一小球从斜槽上A、B、C位置由静止滚下，如图所示。分别测出小球落地的水平距离、、，发现，这说明了空中水平抛出的物体，落地的水平距离与速度有关，速度越大，则平抛的距离越远。
（4）调节升降旋钮，逐步降低抛出点离地面的高度，分别为，每次都让同一小球从斜槽上A处由静止自由滚下，主要目的是，保持小球运动到水平面时的速度大小相同。
（5）影响投放距离的因素有速度和高度，故行员要想物资投放的更远，可采用的方法是增加飞机的速度、提高飞机的高度。
【分析】（1）根据水平仪的气泡在右侧，说明左侧偏低；
（2）高处的物体下落，重力势能转化为动能；
（3）物体下落的高度越高，速度越大，物体具有的动能越大，运行越远；
（4）物体下落的高度相同，到达水平面的速度相同；
（5）增大物体的速度或物体下落的高度，可以增大动能，当质量一定时，物体的运行距离越远。
28．【答案】（1）重力势；动
（2）＝；两球不受摩擦力，忽略空气阻力，机械能守恒
（3）＝
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能守恒条件
【解析】【解答】（1）甲球从梯形顶端滑到B点的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能。
（2）斜面是光滑的，不计空气阻力，小球在滑下的过程中机械能是守恒的，开始滑下时，甲球和乙球的高度相同，速度相同，动能和重力势能相同，机械能相同；所以甲球在B点的机械能等于乙球在C点的机械能。
（3） A点和D点的高度相同，小球的质量相同，重力势能相同，由于机械能守恒，两小球的机械能始终相等，所以甲球在A点的动能等于乙球在D点的动能，所以甲球在A点的速度等于乙球在D点的速度。
【分析】（1）质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能；
（2）高度相同，速度相同，动能和重力势能相同，机械能相同；
（3）高度相同，小球的质量相同，重力势能相同，由于机械能守恒，两小球的机械能始终相等，动能相等。
29．【答案】（1）解：物体被抛出时的动能
被抛出时的动能72J。
由题意可得，物体被抛出时的重力势能
被抛出时的重力势能为60J。
答：物体被抛出时的动能为72J，重力势能为60J
（2）解：重力的方向竖直向下，铅球沿着重力方向的移动距离为1.5m，故重力做功为
答：铅球从抛出到落地的过程中，重力做的功60J；
（3）解：由于不计空气阻力的影响，铅球从被抛出到落地前的瞬间机械能守恒。落地前瞬间铅球的重力势能为Ep2=0，所以重力势能的减少量为
因此动能的增加量为
故
铅球落地前瞬间的动能为132 J。
答：物体落地前瞬间的动能Ek2为132J。
【知识点】动能和势能的大小变化；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据公式，可求出动能；根据，可求出重力势能；
（2）根据公式，可求出重力做的功；
（3）根据公式末动能和初动能的差值，可求出铅球落地前瞬间的动能 。
30．【答案】运动员在空中下落时，重力势能转化为动能，质量一定时，动能越大，速度越大，所以运动员在空中下落时速度越来越大；运动员冲过终点后，由于运动员具有惯性，还要保持原来的运动状态继续运动，因此不能立即停下来。
【知识点】动能和势能的大小变化；惯性及其现象
【解析】【分析】下落的物体，重力势能转化为动能；惯性是物体继续保持原有状态的原因。
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