人教版八下物理同步练习11.4 机械能及其转化（培优卷）
一、选择题
1．下列过程中属于弹性势能转化为动能的是（）
A．熟透的苹果从树上落下 B．弹簧枪将“子弹”射出
C．蹦极者落下拉紧橡皮绳 D．秋千由低处摆向高处
【答案】B
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】A、苹果从树上落下是重力势能转化为动能．故A不正确．
B、弹簧枪将子弹弹出是弹性势能转化为动能．故B正确．
C、蹦极者落下拉紧橡皮绳是动能转化为弹性势能，故C不正确．
D、秋千由低处摆向高处是动能转化为重力势能，故D不正确．
故选B
2．下列过程中，属于弹性势能转化为动能的是 〔 〕
A．推开弹簧门的过程
B．用力拉长弹弓橡皮条的过程
C．弹簧枪将“子弹”射出去的过程
D．跳水运动员将跳板踏弯的过程
【答案】C
【知识点】机械能及其转化
【解析】【分析】弹性势能转化为动能的特点是物体的弹性形变减小，弹性势能减小；速度增加，动能增加．
【解答】A、推开弹簧门的过程中，弹簧的弹性形变程度增大，弹性势能增大，并非减小转化成动能，不符合题意；
B、用力拉长弹弓橡皮条的过程中，橡皮条的形变变大，弹性势能增大，并非减小转化成动能，不符合题意；
C、弹簧枪将“子弹”射出去的过程中，弹簧的形变变小，“子弹”的速度增加，弹簧的弹性势能转化为“子弹”的动能，符合题意；
D、跳水运动员将跳板踏弯的过程中，跳板形变的程度增加，弹性势能增加，并非减小转化成动能，不符合题意；
故选C．
3．（2024八下·鼎城期末）如图是一个光滑的轨道。某只小球从轨道的点出发，由静止开始下滑，小球始终没有离开轨道，你认为小球最远可以运动到( )
A．点 B．点 C．点 D．点
【答案】C
【知识点】机械能守恒条件
【解析】【解答】本实验中，不计空气阻力，由于轨道是光滑的，没有摩擦力，所以小球的机械能守恒。故小球从O点由静止释放，始终没有离开轨道，最远可以滚到与O点等高的c点。
故答案为：C。
【分析】在没有摩擦和其它阻力的情况下，只有机械能在相互转化，则机械能的总量是守恒的，据此判断。
4．（2024八下·龙岗期末）为了发展全民体育运动，深圳不断完善健身设施。小丽和家人来到社区健身房，见到了琳琅满目的健身器材。如图，使用健腹轮时可将膝盖跪在地垫上，双手先紧握健腹轮手柄（状态1），再向前推动健腹轮至身体与地面相平，稍停数秒（状态2），然后收回归位，反复操作。则从状态1到状态2的过程中（ ）
A．人的重力势能减小，健腹轮的重力势能增加
B．健腹轮的动能先增大后减小
C．人和健腹轮的总机械能守恒
D．人受到的重力做的功，全部转化为健腹轮的动能
【答案】B
【知识点】机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】A．从状态1到状态2的过程中，人的重心降低，质量不变，所以人的重力势能减小；健腹轮的位置不变，质量不变，健腹轮的重力势能不变，故A错误；
B．在向前推动健腹轮的过程中，速度先增后减，健腹轮的质量不变，所以健腹轮的动能先增后减，故B正确；
C．人和健腹轮在运动过程中，存在摩擦力做功，所以机械能不守恒，故C错误；
D．根据能量守恒，人受到的重力做的功，一部分转化为健腹轮的动能，一部分克服摩擦力做功，故D错误。
故选：B。
【分析】重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、位置越高，重力势能越大；动能与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能越大，机械能守恒是指在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变；
5．（2024八下·大同期末）荡秋千是中小学生喜欢的游戏，如图甲为荡秋千的简化模型。小球经过A、B、C三点的能量如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．小球可能先经过C点后经过B点 B．小球在C点的高度比B点的大
C．小球经过A点的速度比B点的大 D．小球运动过程中，机械能守恒
【答案】B
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素；机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】AD．荡秋千时，要克服摩擦做功，机械能转化为内能，所以机械能减小，因此时间越靠后机械能越小。根据乙图可知，小球在C点的机械能小于B点的机械能，所以小球先经过B点后经过C点，故A、D错误；
B．由图可知，小球在C点的重力势能大于B点的重力势能，所以小球在C点的高度比B点的大，故B正确；
C．由图可知，小球经过A点的动能比B点的动能小，质量相同，则小球经过A点的速度比B点的小，故C错误。
故选B。
【分析】AD.根据机械能和内能的转化分析；
B.重力势能与质量和高度有关；
C.动能与质量和速度有关。
6．（2024八下·期末）2024年1月29日，世界首款四座氢内燃飞机原型机成功首飞。如图所示，正在匀速升空的原型机（ ）
A．所受空气的浮力等于自身重力
B．机舱外的大气压强越来越大
C．机翼上方的空气流速比下方的大
D．匀速升空时机械能不变
【答案】C
【知识点】机械能守恒条件；大气压强与高度的关系；飞机的升力
【解析】【解答】A．升力是由机翼上下表面受到的压力差而产生的，故A不符合题意；
B．升空过程中，高度越来越高，舱外的压强越来越小，故B不符合题意；
C．机翼上方凸起，上方的空气流速比下方的空气流速大一些，故C符合题意；
D．匀速升空时，质量不变，速度不变，动能不变，高度增加，总的机械能增加，故D不符合题意。
故选C。
【分析】（1）飞机是利用流体压强与流速的关系获得升力的；
（2）大气压的大小与高度有关，高度越高，气压越小；
（3）上方凸起，空气流速比下方的空气流速大；
（4）质量不变，速度不变，动能不变，高度增加，总的机械能增加。
7．（2018-2019学年沪科版物理八年级下学期 10.6 合理利用机械能 同步练习（综合练习））荡秋千运动在我国已有几千年的历史，在摇摆过程中通过不断重复的站立下蹲使秋千越荡越高，在荡秋千过程中，下列说法正确的是（不考虑秋千重绳子重力）（ ）
A．在越荡越高的过程中人消耗化学能转化为人的机械能
B．在从最高点到最低点的过程中机械能守恒
C．在最高点绳子突然断开人将保持静止状态
D．在荡秋千的过程中人总有一点受力平衡
【答案】A
【知识点】机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】解：A、由题意可知，该同学在最低点做功，将身体内的一部分化学能转化为机械能，所以某同学在秋千上越荡越高，是化学能向机械能的转化，A符合题意；
B、在从最高点到最低点的过程中，人做功了，机械能不守恒，B不符合题意；
C、同学在荡秋千时，在最高点绳子突然断开，但仍然受到竖直向下的重力，不能保持静止状态。C不符合题意；
D、同学在秋千上荡秋千时，没有任何一点是静止或匀速直线运动的，所以没有一点受力平衡的，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量.
在只有重力或弹力做功的物体系统内(或者不受其他外力的作用下），物体系统的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能的总能量保持不变.这个规律叫做机械能守恒定律.
牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态.
8．（2023八下·肥西期末）如图所示，是探究“动能的大小与什么因素有关？”实验的示意图．小球从a处滚下，在c处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到d处停下．下面的一些判断正确的是（ ）
A．从a到b，小球的势能不变，动能增大
B．从b到c，小球的势能增大，动能增大
C．到达c处，小球的势能最小，动能最大
D．到达d处，小球的动能为零，小木块的动能最大
【答案】C
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】AB．小球从a到b、从b到c时，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，故AB错误；
C．在c处，小球到达平面，质量不变，高度最小，势能最小，速度增大，动能最大，C正确；
D．小球到达d处，质量不变，与c处相比高度不变，重力势能不变，小球撞击木块后，到d点停止，速度为零，动能为零，D错误。
故选C。
【分析】质量一定时，速度变大，动能变大，速度为零，动能为零；高度变大，重力势能变大。
二、填空题
9．（2024八下·新华期末）如图所示是科技馆里“最速降线”的示意图。两条光滑轨道，一条为直道，一条为弧形弯道，将甲、乙两个完全相同的小球同时从两个轨道的同一高度A由静止释放，弧形轨道上的乙球先到达终点B，若两个轨道均与粗糙程度相同的水平轨道相连，则两个小球在水平轨道上运动的距离 （选填“相同”或“不相同”），你判断的依据是 。
【答案】相同；见解析
【知识点】能；机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】根据题目描述，甲、乙两个完全相同的小球同时从两个轨道的同一高度A由静止释放。由于两个小球的质量和释放高度相同，因此它们在到达水平轨道时具有相同的动能。然而，当小球在水平轨道上运动时，由于摩擦力的作用，它们的动能会逐渐转化为内能，导致运动距离的减少。由于两个小球在水平轨道上受到的摩擦力相同，因此它们在水平轨道上运动的距离也相同。综上第1空为相同；第2空为见解析
【分析】本题主要考察机械能守恒定律和能量转化原理。在光滑轨道上，小球的机械能守恒，即重力势能和动能之和保持不变。当小球从同一高度释放时，它们具有相同的重力势能，因此在到达水平轨道时，它们具有相同的动能。然而，当小球在水平轨道上运动时，由于摩擦力的作用，它们的动能会逐渐转化为内能，导致运动距离的减少。因此，本题的关键在于理解小球在水平轨道上运动时，其动能的减少与摩擦力做功的关系。
10．（2024八下·榕江月考）将小球从高处水平抛出，若小球刚抛出时的动能为30 J，则它刚接触地面时的动能 (选填“大于”“小于”或“等于”)30 J。(不计空气阻力)
【答案】大于
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能守恒条件
【解析】【解答】不计空气阻力，机械能守恒，小球刚抛出时的动能为30J，小球在下落过程中，会将重力势能转化为动能，动能增大，故小球刚接触地面时的动能大于30J。
【分析】小球下落时，将重力势能转化为动能，动能增大。
11．（2024八下·薛城月考）如图所示，小磊分别沿三条路径从滑梯同一高度处自由滑到水平地面，在不考虑空气阻力和摩擦的情况下，此过程中小磊的机械能是 （填“守恒”或“不守恒”）的，他到达滑梯最底端时的速度 （填“相同”或“不相同”）。
【答案】守恒；相同
【知识点】机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】不计摩擦和空气阻力，只有重力做功，故机械能是守恒的。滑梯的高度相同，小磊的质量一定，因此小磊下滑前的重力势能相同，沿不同路径下滑时小磊的重力势能全部转化为动能，到达滑梯最底端时小磊的动能相同，由于质量相同，因此速度相同。
综上：第1空、守恒；第2空、相同。
【分析】不计摩擦和空气阻力，只有重力做功，机械能是守恒的；
重力势能大小的影响因素：质量和高度。质量越小，高度越小，重力势能越小。滑梯的高度相同，小磊的质量一定，小磊下滑前的重力势能相同；物体下降的过程是重力势能转化为动能的过程，到达滑梯最底端时小磊的动能相同； 动能大小的影响因素：质量和速度。质量越大，速度越大，动能越大。
12．（2023八下·江津期末）如图所示的单摆，不考虑空气阻力的影响，小球将在ABC间不停地往复运动。小球从A运动到B的过程中，动能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），机械能是 （选填“守恒”或“不守恒”）的。
【答案】增大；守恒
【知识点】机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】小球从A运动到B的过程中重力势能转化为动能，则动能增大；该过程没有空气阻力影响，所以机械能是守恒的
【分析】本题考查动能与势能的转化和机械能守恒条件
13．（2023八下·定远期末）年哈尔滨市中小学生足球比赛中，我区第五小学足球队以：的比分战胜对手，如图是小队员传球时的一段运动轨迹，其中足球在点的重力势能 选填“大于”“小于”或“等于”在点的重力势能。若不计空气阻力，足球在下落的过程中，重力势能转化为 能，此过程足球的机械能 选填“变大”“变小”或“不变”。
【答案】小于；动；不变
【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；机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】1.足球在AB两点质量不变，但A点高度小于B点高度，所以A点重力势能小于B点重力势能；
2.足球在下落过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度变快，动能变大，重力势能转化为动能；
3.足球下落过程中，不计空气阻力，机械能不变。
【分析】1.重力势能的影响因素：质量、高度；
2.动能影响因素：质量、速度；
3.不计空气阻力时，只有动能和势能之间相互转化，机械能守恒。
14．（2023八下·南海月考）如图所示，橡皮筋两头分别固定在罐子两端，中间系一个钩码，就制成了一个“魔罐”.将魔罐在水平地面上滚出，橡皮筋的弹性势能 （填“变大”“不变”或“变小”）；魔罐能自动滚回来，滚回的过程中 能转化为 能。
【答案】变大；弹性势；动
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】罐子滚动，具有动能，橡皮筋发生形变，具有弹性势能，罐子动能转化为橡皮筋的弹性势能，橡皮筋的弹性势能变大。罐子滚回来时，弹性势能变小，罐子动能变大，弹性势能转化为动能。
【分析】橡皮筋的形变程度变大，弹性势能变大；恢复原状时，弹性势能转化为动能。
三、实验探究题
15．（2023八下·夏县期末）2023年4月16日，全红婵在跳水世界杯比赛中夺得冠军。小梦在家观看跳水比赛时，发现弹跳的高度会影响运动员完成动作的难易程度。她想探究弹跳高度与哪些因素有关，并作出以下猜想：
猜想一：运动员弹跳高度与跳板的松紧程度有关；
猜想二：运动员弹跳高度与跳板的厚度有关；
猜想三：运动员弹跳高度与运动员的质量有关。
为验证上述猜想，小梦设计了如图所示的装置模拟跳板，装置组装步骤如下：
将橡皮膜蒙在小号塑料盒上；
在大号透明塑料杯杯底挖一个圆孔，将其倒扣在小号塑料盒上；
将玻璃珠从圆孔处由静止释放，观察玻璃珠的弹跳高度。
（1）运动员能被跳板弹起，是将跳板的 能转化为运动员的动能。
（2）探究玻璃珠的弹跳高度与橡皮膜松紧程度的关系时，应保持玻璃珠的质量和 相同，改变 ，并观察玻璃珠的弹跳高度。
（3）接着小梦进一步探究玻璃珠弹跳高度与玻璃珠质量的关系，为了方便记录数据与分析，请你帮小梦设计出记录实验数据的表格 。
【答案】（1）弹性势
（2）高度；橡皮膜松紧程度
（3）
实验序号 橡皮膜松紧程度 玻璃珠的高度 玻璃珠的质量 玻璃珠的弹跳高度
1
2
3
【知识点】机械能及其转化；物理学方法
【解析】【解答】(1)、运动员能被跳板弹起，是将跳板的弹性势能转化为运动员的动能。
(2)、探究玻璃珠的弹跳高度与橡皮膜松紧程度的关系时，应保持玻璃珠的质量和高度相同，改变橡皮膜松紧程度 ，并观察玻璃珠的弹跳高度。
（3）小梦进一步探究玻璃珠弹跳高度与玻璃珠质量的关系，应该控制玻璃珠释放高度、橡皮膜松紧程度相同，为了方便记录数据与分析，可以设计如下记录实验数据的表格：
实验 橡皮膜松紧程度 玻璃珠的高度h/m 玻璃珠的质量m/kg 玻璃珠的弹跳高度H/m
1
2
3
【分析】（1）运动员能被跳板弹起，跳板的弹性势能转化为运动员的动能。
（2）探究玻璃珠的弹跳高度与橡皮膜松紧程度的关系时，应保持玻璃珠的质量和高度相同，改变橡皮膜松紧程度 ；
（3）小梦进一步探究玻璃珠弹跳高度与玻璃珠质量的关系，应该控制玻璃珠释放高度、橡皮膜松紧程度相同，玻璃珠的质量不同，需要测量玻璃珠的弹跳高度。为了让结论具有普遍性，实验需要进行多次测量。
16．（2021八下·苏州期末）小华和小丽在观摩自行车比赛时看到运动员在转弯时，身体和自行车都是向弯道内侧倾斜的，如图所示：
（1）骑自行车转弯时，身体为什么要向弯道内侧倾斜呢？小华提出了疑问，一旁的小丽说：“要想转弯，必须受力，身体倾斜是为了给自行车一个向内侧转弯的力”。小华觉得小丽“要想转弯，必须受力”的观点很有道理，因为力是 物体运动状态的原因；
（2）我们平时骑自行车转弯时，身体的倾斜没有这么明显，可为什么比赛时选手倾斜得这么明显呢？且靠近内道的选手转弯时比外道选手倾斜得更明显，使骑行的自行车转弯倾斜的力的大小可能与哪些因素有关？由此小华和小丽提出了两种猜想：
猜想一：可能与骑行的速度有关；
猜想二：可能与圆弧形赛道的半径有关。
小钢球初始位置 A B C
距压力传感器高度/m 0.5 0.4 0.3
压力传感器达到的最大示数/N 1.90 1.78 1.66
接着，小华和小丽一起设计实验，并在实验室里通过实验验证猜想一：他们把半径为0.5m的半圆轨道（左端连着横杆）通过横杆在。点与墙壁活动连接（能绕O点在竖直方向自由转动），让同一小钢球分别从弧面A、B、C三处自由滚下，如图所示，观察记录每次压力传感器达到的最大示数（注：小钢球到达最低点时的示数最大），记录如表：
实验中让同一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面A、B、C，三处自由滚下的目的是到达最低点的速度 （选填“相同”或“不同”），该实验可以得出的结论：在其他条件一定时，骑行的速度越大，使骑行的自行车转弯倾斜的力越 ；
（3）小球运动到最低点时受 力（选填“平衡”“非平衡”）；
（4）若要验证猜想二，应当让同一小球分别从 （选填“相同”或“不同”）半径的半圆轨道释放，且距离传感器高度相同，记录每次压力传感器达到的最大示数（不考虑小钢球与轨道之间的摩擦）若压力传感器的最大示数不同，这说明猜想二是 （选填“正确”或“错误”）；
（5）小华看到小钢球来回滚动，又想到：车间停电后，各种转轮过了一段时间才能陆续停止转动，可见转动物体有转动惯性。查阅相关资料得知：转动惯性大小在物理学中用转动惯量I表示。
物体可看作由n个微小部分组成，它们的质量分别为m1、m2、…mn，到某转动轴的距离分别为r1、r2、…rn，则该物体对该转动轴的转动惯量I=m1r12+m2r22+…mnrn2；
①图甲是一个质量为m的小球，用长为L的轻质硬杆（不计质量、不形变）连接到转轴MM'上，则它对这个轴的转动惯量是 （用m、L表示）；
②有一高为20cm、周长为62.8cm的均匀薄铁皮制空心圆筒（铁皮厚度远远小于圆筒半径）可绕转轴NN，转动，如图乙，若圆筒相对于转轴NN'的转动惯量I=4.8×10-3kg·m2，则铁皮的厚度为 mm（π取3.14，ρ铁=8g/cm3，此空计算结果小数点后保留两位）。
【答案】（1）改变
（2）不同；大
（3）非平衡
（4）不同；正确
（5）mL2；0.48
【知识点】密度公式及其应用；机械能及其转化；力与运动的关系
【解析】【解答】（1）力是改变物体状态的原因；转弯时运动方向改变，运动状态发生改变，一定是受到力的作用，因此“要想转弯，必须受力”。
（2）从不同高度自由滚下，重力势能转化为动能，高度越高，重力势能越大，转化为动能越多，速度越快，则到达最低点时速度不同。
由表中数据可知：在其他条件一定时，骑行的速度越大，使骑行的自行车转弯倾斜的力越大。
（3）小球运动到最低点时水平方向只受摩擦阻力作用，则小球受非平衡力作用。
（4）若要验证猜想：可能与圆弧形赛道的半径有关，应当让同一小球分别从不同半径的半圆轨道释放，且距离传感器高度相同，以控制小球运动到传感器上速度相同。
若压力传感器的最大示数不同，这说明猜想二是正确的。
（5）物体对该转动轴的转动惯量为I=mr2=mL2
空心圆筒周长为62.8cm，半径为
由I=mr2可得
空心圆筒体积为
铁皮的厚度为
【分析】（1）力可以改变物体的运动状态，力是改变物体运动状态的原因；
（2）物体下落的高度不同，到达最低点时的速度不同；
（3）物体下落时速度改变，受到非平衡力的作用；
（4）探究物体的转弯时受到的力和弧形半径的关系，需要改变弧形轨道的半径；
（5）根据圆的周长计算半径大小，利用质量和密度的比值计算体积；根据体积和底面积的比值计算高度。
17．（2018八下·罗平期末）小宇骑车发现，不踩踏脚板，车也能滑行一段距离，他在不同的路面上多次尝试后猜想：车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关。为探究其中的奥秘，他在水平桌面上搭成一斜面，用小球做实验，并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程。
（1）为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系：小宇应先后三次将小球从斜面的 （选填：“同一”或“不同”）高度处释放，比较小球在 （选填：“同一”或“不同”）粗糙面上滑行的路程。
（2）为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系：小宇应先后三次将小球从斜面上的 （选填：“同一”或“不同”）高度处释放；小宇认为，通过进一步推理可以得出结论：运动的物体如果不受阻力作用，物体将 。
（3）在上述（2）的三次实验中，若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W1，小球克服木板的摩擦力做的功为W2，则W1 W2．（选填“＞”、“＜”或“=”）
（4）为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患，小宇同学又设计了如图乙所示的探究实验：将A、B两个小球先后从同一装置，高分别为hA、hB的位置滚下（mA＜mB，hA＞hB），推动小木块运动一段距离后静止。同组的小红认为他这样设计实验得出的结论有问题，理由是： 。
【答案】（1）不同；同一
（2）同一；做匀速直线运动
（3）=
（4）没有控制小球质量相同
【知识点】探究影响物体动能大小的因素；机械能及其转化
【解析】【解答】（1）在探究过程中，采用控制变量法，保证粗糙程度相同，速度不同，因为小球从斜面上滑下，到达底端的速度取决于物体的高度，因此应将小球从不同的高度处释放，比较小球在同一粗糙面上滑行的路程长短；
（2）探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系，应保证小球到达水平面时的速度相同，因此应将小球从同一高度处释放；通过实验结果可以看出，接触面越粗糙，摩擦力越大，小球速度减小的越快，若水平面光滑无摩擦，则小球不受摩擦力，小球的速度和方向都不变，即做匀速直线运动；
（3）在上述（2）的三次实验中，小球在不同水平面上运动的过程中克服摩擦力做功，减小机械能相同，即在不同水平面上运动的过程中克服摩擦力做的功相同，所以W1=W2；
（4）要探究超速带来的安全隐患，应控制小球的质量、路面相同，而小球的速度不同，由题意可知，小宇没有控制小球的质量相同。
故答案为：（1）不同；同一；（2）同一；做匀速直线运动；（3）=；（4）没有控制小球质量相同。
分析：（1）小球从斜面上滑下，到达底端的速度取决于物体的高度，并且让小球以不同的速度在同一粗糙面上滑行；
（2）实验目的是研究阻力对物体运动的影响，需要控制小球的初速度要相同；通过小球的运动距离反应速度的变化和摩擦阻力的大小进而得出结论；最后进行合理的推理得出假如不受力的情况；
（3）三次实验中，小球在不同水平面上运动的过程中克服摩擦力做功，减小机械能相同；
（4）要探究超速带来的安全隐患，应控制小球的质量、路面相同，而车的速度不同，据此分析答题。
18．（2024八下·和平期末）如图，在“探究影响动能大小的因素”的实验中，让质量为m、2m的两个小球分别从带有凹槽的斜面上由静止开始运动，使木块滑动（虚线位置是木块滑动一段距离后停止的位置）。
（1）本实验研究的是影响 （填“小球”或“木块”）的动能大小的因素。使用带有凹槽的斜面比平板斜面更利于 ；
（2）图甲中的小球到达平面时速度为v1，图乙中的小球到达平面时速度为v2，则v1 v2，根据这两次实验可以探究动能大小跟 的关系；
（3）小球推动木块运动的过程中，小球和木块的机械能总和 （填“守恒”或”不守恒”）。
【答案】小球；便于控制小球的运动方向；=；质量；不守恒
【知识点】探究影响物体动能大小的因素；机械能守恒条件
【解析】【解答】（1） 本实验研究的是影响 小球的动能大小的因素，使用带有凹槽的斜面比平板斜面更利于控制小球的运动方向。
（2）由图甲、乙可知，小球从斜面相同高度下滑，所以到达木板的速度v1=v2；小球的质量不同，所以探究的是动能大小跟质量的关系。
（3） 小球推动木块运动的过程中受到摩擦力的作用，所以机械能不守恒一直减小
综上 第1空、小球； 第2空、便于控制小球的运动方向； 第3空、 = 第4空、质量； 第5空、不守恒
【分析】机械能守恒的条件是忽略阻力，如摩擦力、空气阻力等，所以在现实中，机械能大多不守恒
将小车放置在斜面相同位置静止下滑，可以保证小球下滑到木板的速度相同，进而探究小球质量与动能的关系
19．（2024八下·贵阳月考）细心的小明在课后篮球活动中发现，传球时，篮球撞击地面后能准确反弹到远处队友手中。小明觉得好奇：篮球撞击地面后，反弹方向与哪些因素有关呢 与同学讨论后，提出了以下猜想：
猜想1：与篮球撞击地面时的入射方向有关；
猜想2：与地面的粗糙程度有关。
小明用弹性小球代替篮球，对小球撞击水平地面后的反弹方向进行探究，设计了如图(甲)所示的装置，每次都让弹性小球从压缩相同长度的相同弹簧下端，由静止弹出并撞击水平地面，分别改变水平地面的粗糙程度和小球的入射方向与水平地面的夹角α，测出小球反弹方向与水平地面的夹角β，记录数据如表：
夹角α 20.0° 30.0° 45.0° 60.0° 70.0°
玻璃地面 25.5° 34.7° 49.2° 63.5° 72.8°
木板地面 28.6° 37.3° 51.6° 65.4° 74.1°
水泥地面 30.9° 39.2° 53.9° 67.5° 76.6°
（1）设计实验时，分别采用玻璃地面、木板地面和水泥地面，是为了改变 。
（2）分析实验数据可知，其他条件相同时，夹角α越大，夹角β越 。
（3）分析实验数据可知，猜想2是 (选填“正确”或“错误”)的。
（4）如图(乙)所示，某次小球从A位置入射到水平地面O位置后反弹，则 (选填“B”“C”或“D”)位置最有可能是小球反弹后经过的位置。
（5）小明分析发现，当α一定时，水平地面越光滑，β值与α越接近，他由此推理，如果水平地面与小球间没有摩擦，则β与α应 (选填“相等”或“不相等”)。
【答案】（1）地面的粗糙程度
（2）大
（3）正确
（4）B
（5）相等
【知识点】机械能守恒条件
【解析】【解答】(1)要验证猜想2，需要改变地面的粗糙程度，实验中通过分别采用玻璃地面、木板地面、水泥地面来改变地面的粗糙程度；
(2)由实验数据可知，当其他条件相同时，夹角a越大，夹角B随之越大，所以猜想1是正确的；
(3)分析实验数据可知，其他条件相同时，接触面越粗糙，夹角3越大，说明猜想二是正确的；
(4)分析实验数据可知，夹角3总是大于夹角a，由此可判断图一中B位置最有可能是小球反弹后经过的位置；
(5)由实验数据可知，当夹角a一定时，水平地面越光滑，夹角3与夹角a越接近，由此推理，如果水平面与小球间没有摩擦，则夹角3与夹角a相等，这种研究物理问题的方法叫做科学推理法，
平面镜成像规律、阿基米德原理可以用实验直接验证，牛顿第一定律不能用实验直接验证，是在实验的基础上推理得出的，用到了科学推理法，故选B
故答案为：(1)地面的粗糙程度；(2)大；(3)正确；（4）B；(5)相等。
【分析】(1)验证猜想2，改变地面的粗糙程度；
(2)根据控制变量法分析实验数据可知当其他条件相同时，夹角a与夹角B之间的关系；
(3)根据控制变量法分析实验数据可知猜想二是否正确；
(4)分析实验数据可知夹角3总是大于夹角a，由此可判断图一中小球反弹后经过的位置；
(5)由实验数据可知，当夹角a一定时，水平地面越光滑，夹角3与夹角a越接近，由此推理，如果水平面与小球间没有摩擦，则夹角3与夹角a相等，这种研究物理问题的方法叫做科学推理法，
平面镜成像规律、阿基米德原理可以用实验直接验证，牛顿第一定律不能用实验直接验证，是在实验的基础上推理得出的，用到了科学推理法。
四、计算题
20．（ 机械能 ）有甲、乙两个运动物体，甲的机械能为9J，乙的机械能为17J．已知甲的动能是乙的2倍，乙的势能是甲的3倍．求甲、乙物体的动能和势能分别是多少？
【答案】解：设甲的动能为Ek甲，则势能为9J﹣Ek甲；乙的动能为Ek乙，则势能为17J﹣Ek乙，根据题意得
Ek甲=2Ek乙①
17J﹣Ek乙=3（9J﹣Ek甲）②
解由①②组成的方程得
Ek甲=4J，Ek乙=2J，
所以甲具有的势能为Ep甲=9J﹣4J=5J；
乙具有的势能为Ep乙=17J﹣2J=15J．
答：甲物体具有4J动能，5J势能；乙物体具有2J动能，15J势能．
【知识点】机械能及其转化
【解析】【分析】动能和势能合称机械能，根据两个物体机械能的多少及动能与势能的比例关系，列出方程求解．
五、简答题
21．（2024八下·贵阳月考）如图所示的网球掉到地上会跳起，但是越跳越低。试回答下面两个问题：
（1）网球从高处下落、触地变形、恢复形状反弹的三个连续过程中，机械能分别是怎么转化的
（2）从能量转化角度分析网球为什么会越跳越低
【答案】（1）网球从高处下落时，重力势能转化成动能；触地变形的过程，动能转化成弹性势能；恢复形状反弹过程，弹性势能转化成动能。
（2）网球在弹跳过程中，机械能不断转化成其他形式的能量而逐渐损耗，所以网球会越跳越低，最后停止跳动。
【知识点】机械能守恒条件
【解析】【分析】(1)根据网球从高处落下时，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能；网球触地变形过程中，质量不变，速度减小动能减小，弹性形变增大，弹性势能增大，动能转化为弹性势能；网球在恢复，形状反弹过程中，弹性形变减小，弹性势能减小，质量不变，速度增大，动能增大，弹性势能转化为动能.
(2)网球在弹跳过程中，网球和空，气之间存在摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为其他形式的能，机械能减小，所以网球会越跳越低，最后停止跳动.
六、科普阅读题
22．（2023八下·南山期末） 阅读材料，回答问题。
自由落体运动物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动，这种运动只在没有空气的空间才能发生，如图甲。在有空气的空间，如果空气阻力相对物体的重力比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似地看作自由落体运动。
在相同位置，分别让不同质量的金属小球由静山开始下落，并用频闪照相机拍摄下小球运动的影像。频闪照相是让相机每隔相等的时间曝一次光，记录下不同时刻物体所处的位置。由于曝光时间间隔相等，因此，频闪照片既记录下了物体的位置，也记录下了物体运动的时间。
本实验所用频闪照相机曝光的时间间隔为，对小球所处位置的影像进行测量，记录相邻两个影像位置之间的距离如图乙所示图中标注为点是小球刚开始下落的位置。
从高空下落的物体，速度越来越大，所受空气阻力也会随速度的增大而增大，因此物体下落一段距离后将以某一速度做匀速运动，通常把这个速度称为收尾速度。研究发现，相同环境条件下，空气对不同的球形物体的阻力大小与球的半径和速度都有关系。某次实验数据如下表。
（1）不计空气阻力情况下，在下落过程中，小球的速度 选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”；
（2）图甲中不同质量的羽毛和苹果下落时在同一时刻几乎都在同一位置，说明物体下落快慢与质量 选填“有关”或“无关”，下落的羽毛 选填“受”或“不受”浮力；
（3）生活中让质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落，发现两者下落时间不相等，原因是 选填“铁球”或“纸团”的空气阻力不可忽略， 选填“是”或“不是”自由落体运动；
（4）图乙中从点起小球下落的距离与对应时间平方的比值为 写单位；
（5）在探究球形物体下落所受空气阻力与球半径、球收尾速度的关系时，得到数据如下表。分析表中数据可得定量关系：球形物体所受空气阻力与球的半径的平方成正比，与球的收尾速度成 比；
小球编号
小球半径
小球收尾速度
小球受阻力
（6）表格的空白处所缺数据应为 。
【答案】（1）逐渐增大
（2）无关；不受
（3）纸团；不是
（4）
（5）正
（6）9
【知识点】机械能及其转化；力与运动的关系；浮力及其产生原因
【解析】【解答】（1）不计空气阻力，小球的质量不变，在下落过程中，重力势能转化成动能，所以小球的速度会逐渐增大；
（2）如图甲中不同质量的羽毛和苹果下落时在同一时刻几乎都在同一位置，说明物体下落快慢与质量 无关，图甲是真空环境中，没有空气，所以下落的羽毛不受浮力；
（3）质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落，由于纸团的体积较大，所受的阻力相对于重力比较大，所以两者下落时间不相等，原因是纸团的空气阻力不可忽略，不是自由落体运动；
（4）如图乙中小球从1点下落到2点下落的距离h=4.9cm，时间的平方t2=（0.1s）2=0.01s2，
则
（5）当小球的半径一定时，发现，，，由此可知球形物体所受的空气阻力与球的收尾速度v成正比；
（6）分析表中数据可得定量关系：球形物体所受空气阻力与球的半径的平方成正比，与球的收尾速度成 正比，可得f=kvr2，随机代入一组数据大小，
如编号A小球的数据，0.2N=k x 16m/s x (0.5 x 10-3m)2，可得k=5 x 104Ns/m3，所以编号F的小球受到的阻力为f=kvr2=5 x 104Ns/m3 x 20m/s x (3 x 10-3m)2=9N，故表格空白处所缺数据应为9N。
【分析】（1）不计空气阻力，小球下落时将重力势能转化为动能，所以速度逐渐增大；
（2）真空中质量相等的羽毛和苹果下落时在同一时刻几乎在同一位置，可见下落的快慢与质量是无关的；
浸在液体或气体中的物体才会受到浮力的作用；
（3）自由落体运动物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动，这种运动只在没有空气的空间才能发生 ；
（4）根据h的单位为cm，t2的单位为s2，所以 的单位为cm/s2；
（5）根据比较ABC小球可知，在半径相同时，阻力与小球的收尾速度成正比；
（6）根据f=kvr2代入数据可求出空缺处数据。
七、综合题
23．（2023八下·深圳期末）如图所示，有一水平放置的铁板。一物块内含遥控电磁铁，电磁铁通电时与下方的铁板相互吸引。该物块一直在水平方向的拉力作用下向右运动。从物体经过M点开始计时，每经过相同时间记录物体的位置如图。物块内的电磁铁在MO段内处于断电状态，在OQ段内处于通电状态。已知铁板上各处的粗糙程度均相同，MP段拉力恒为F1，PQ段拉力恒为F2。物体在MO段和PQ段做匀速直线运动，在OP段做变速运动。（不计空气阻力）
（1）在MN和PQ两段，物体所受的摩擦力为f1和f2，则f1 f2（选填：“>”、“ <”或“=” ，依据是 。
（2）在MN和PQ两段，拉力对物体所做的功分别为WMN和WPQ，若WMN和WPQ恰好相等，则F1和F2的比值为 ；
（3）在MN和OP两段，拉力对物体做功的功率分别为PMN和POP，PMN POP（选填：“>”、“ <”、“ =” ；
（4）已知在MN段内，铁板对物块的支持力为FN1=4N，此力对物块做功为W1；PQ段内，铁板对物块的支持力FN2，此力对物块做功W2，则W1 W2（选填“>”，“ <”或“=” 。
（5）MN段的机械能E1和PQ段的机械能E2的大小关系是E1 E2（选填“>”，“ <”或“=” 。
【答案】（1）<；滑动摩擦力的影响因素有接触面的粗糙程度和压力大小
（2）1：2
（3）>
（4）=
（5）>
【知识点】功率的计算；机械能及其转化；摩擦力的大小；功的计算及应用
【解析】【解答】（1）物块内的电磁铁在MO段内处于断电状态，所以铁板受到的压力等于物块的重力。在OQ段内处于通电状态，所以铁板受到的压力大于物块的重力，铁板上各处的粗糙程度均相同。因为接触面越粗糙，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大，所以。
（2）由题意可知，所以；
（3）每经过相同时间记录物体的位置，所以，MN和OP两段距离相等，由可知，MN和OP两段的拉力恒为F1，由p=Fv可知 PMN>POP；
（4）在MN和PQ两段支持力和物体移动的距离垂直，支持力不做功，所以W1=W2；
（5），，由可知，，所以，所以物块在MN段的动能大于PQ段的动能，由于重力势能大小不变，所以MN段的机械能大于PQ段的机械能，即 E1>E2。
【分析】（1）断电时接触面受到的压力等于物块重力，通电时接触面受到的压力等于物块重力和铁板对物块的吸引力之和，接触面越粗糙，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大；
（2）由W=Fs，代入两段的路程即可求解；
（3）由求出， 由p=Fv比较两段拉力的功率大小；
（4）力与物体移动的距离垂直时，力不做功；
（5）由求出两段过程的速度大小。质量相同时，速度越大动能越大；质量相同，高度相同，重力势能相同。机械能等于动能与重力势能之和。
1 / 1人教版八下物理同步练习11.4 机械能及其转化（培优卷）
一、选择题
1．下列过程中属于弹性势能转化为动能的是（）
A．熟透的苹果从树上落下 B．弹簧枪将“子弹”射出
C．蹦极者落下拉紧橡皮绳 D．秋千由低处摆向高处
2．下列过程中，属于弹性势能转化为动能的是 〔 〕
A．推开弹簧门的过程
B．用力拉长弹弓橡皮条的过程
C．弹簧枪将“子弹”射出去的过程
D．跳水运动员将跳板踏弯的过程
3．（2024八下·鼎城期末）如图是一个光滑的轨道。某只小球从轨道的点出发，由静止开始下滑，小球始终没有离开轨道，你认为小球最远可以运动到( )
A．点 B．点 C．点 D．点
4．（2024八下·龙岗期末）为了发展全民体育运动，深圳不断完善健身设施。小丽和家人来到社区健身房，见到了琳琅满目的健身器材。如图，使用健腹轮时可将膝盖跪在地垫上，双手先紧握健腹轮手柄（状态1），再向前推动健腹轮至身体与地面相平，稍停数秒（状态2），然后收回归位，反复操作。则从状态1到状态2的过程中（ ）
A．人的重力势能减小，健腹轮的重力势能增加
B．健腹轮的动能先增大后减小
C．人和健腹轮的总机械能守恒
D．人受到的重力做的功，全部转化为健腹轮的动能
5．（2024八下·大同期末）荡秋千是中小学生喜欢的游戏，如图甲为荡秋千的简化模型。小球经过A、B、C三点的能量如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．小球可能先经过C点后经过B点 B．小球在C点的高度比B点的大
C．小球经过A点的速度比B点的大 D．小球运动过程中，机械能守恒
6．（2024八下·期末）2024年1月29日，世界首款四座氢内燃飞机原型机成功首飞。如图所示，正在匀速升空的原型机（ ）
A．所受空气的浮力等于自身重力
B．机舱外的大气压强越来越大
C．机翼上方的空气流速比下方的大
D．匀速升空时机械能不变
7．（2018-2019学年沪科版物理八年级下学期 10.6 合理利用机械能 同步练习（综合练习））荡秋千运动在我国已有几千年的历史，在摇摆过程中通过不断重复的站立下蹲使秋千越荡越高，在荡秋千过程中，下列说法正确的是（不考虑秋千重绳子重力）（ ）
A．在越荡越高的过程中人消耗化学能转化为人的机械能
B．在从最高点到最低点的过程中机械能守恒
C．在最高点绳子突然断开人将保持静止状态
D．在荡秋千的过程中人总有一点受力平衡
8．（2023八下·肥西期末）如图所示，是探究“动能的大小与什么因素有关？”实验的示意图．小球从a处滚下，在c处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到d处停下．下面的一些判断正确的是（ ）
A．从a到b，小球的势能不变，动能增大
B．从b到c，小球的势能增大，动能增大
C．到达c处，小球的势能最小，动能最大
D．到达d处，小球的动能为零，小木块的动能最大
二、填空题
9．（2024八下·新华期末）如图所示是科技馆里“最速降线”的示意图。两条光滑轨道，一条为直道，一条为弧形弯道，将甲、乙两个完全相同的小球同时从两个轨道的同一高度A由静止释放，弧形轨道上的乙球先到达终点B，若两个轨道均与粗糙程度相同的水平轨道相连，则两个小球在水平轨道上运动的距离 （选填“相同”或“不相同”），你判断的依据是 。
10．（2024八下·榕江月考）将小球从高处水平抛出，若小球刚抛出时的动能为30 J，则它刚接触地面时的动能 (选填“大于”“小于”或“等于”)30 J。(不计空气阻力)
11．（2024八下·薛城月考）如图所示，小磊分别沿三条路径从滑梯同一高度处自由滑到水平地面，在不考虑空气阻力和摩擦的情况下，此过程中小磊的机械能是 （填“守恒”或“不守恒”）的，他到达滑梯最底端时的速度 （填“相同”或“不相同”）。
12．（2023八下·江津期末）如图所示的单摆，不考虑空气阻力的影响，小球将在ABC间不停地往复运动。小球从A运动到B的过程中，动能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），机械能是 （选填“守恒”或“不守恒”）的。
13．（2023八下·定远期末）年哈尔滨市中小学生足球比赛中，我区第五小学足球队以：的比分战胜对手，如图是小队员传球时的一段运动轨迹，其中足球在点的重力势能 选填“大于”“小于”或“等于”在点的重力势能。若不计空气阻力，足球在下落的过程中，重力势能转化为 能，此过程足球的机械能 选填“变大”“变小”或“不变”。
14．（2023八下·南海月考）如图所示，橡皮筋两头分别固定在罐子两端，中间系一个钩码，就制成了一个“魔罐”.将魔罐在水平地面上滚出，橡皮筋的弹性势能 （填“变大”“不变”或“变小”）；魔罐能自动滚回来，滚回的过程中 能转化为 能。
三、实验探究题
15．（2023八下·夏县期末）2023年4月16日，全红婵在跳水世界杯比赛中夺得冠军。小梦在家观看跳水比赛时，发现弹跳的高度会影响运动员完成动作的难易程度。她想探究弹跳高度与哪些因素有关，并作出以下猜想：
猜想一：运动员弹跳高度与跳板的松紧程度有关；
猜想二：运动员弹跳高度与跳板的厚度有关；
猜想三：运动员弹跳高度与运动员的质量有关。
为验证上述猜想，小梦设计了如图所示的装置模拟跳板，装置组装步骤如下：
将橡皮膜蒙在小号塑料盒上；
在大号透明塑料杯杯底挖一个圆孔，将其倒扣在小号塑料盒上；
将玻璃珠从圆孔处由静止释放，观察玻璃珠的弹跳高度。
（1）运动员能被跳板弹起，是将跳板的 能转化为运动员的动能。
（2）探究玻璃珠的弹跳高度与橡皮膜松紧程度的关系时，应保持玻璃珠的质量和 相同，改变 ，并观察玻璃珠的弹跳高度。
（3）接着小梦进一步探究玻璃珠弹跳高度与玻璃珠质量的关系，为了方便记录数据与分析，请你帮小梦设计出记录实验数据的表格 。
16．（2021八下·苏州期末）小华和小丽在观摩自行车比赛时看到运动员在转弯时，身体和自行车都是向弯道内侧倾斜的，如图所示：
（1）骑自行车转弯时，身体为什么要向弯道内侧倾斜呢？小华提出了疑问，一旁的小丽说：“要想转弯，必须受力，身体倾斜是为了给自行车一个向内侧转弯的力”。小华觉得小丽“要想转弯，必须受力”的观点很有道理，因为力是 物体运动状态的原因；
（2）我们平时骑自行车转弯时，身体的倾斜没有这么明显，可为什么比赛时选手倾斜得这么明显呢？且靠近内道的选手转弯时比外道选手倾斜得更明显，使骑行的自行车转弯倾斜的力的大小可能与哪些因素有关？由此小华和小丽提出了两种猜想：
猜想一：可能与骑行的速度有关；
猜想二：可能与圆弧形赛道的半径有关。
小钢球初始位置 A B C
距压力传感器高度/m 0.5 0.4 0.3
压力传感器达到的最大示数/N 1.90 1.78 1.66
接着，小华和小丽一起设计实验，并在实验室里通过实验验证猜想一：他们把半径为0.5m的半圆轨道（左端连着横杆）通过横杆在。点与墙壁活动连接（能绕O点在竖直方向自由转动），让同一小钢球分别从弧面A、B、C三处自由滚下，如图所示，观察记录每次压力传感器达到的最大示数（注：小钢球到达最低点时的示数最大），记录如表：
实验中让同一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面A、B、C，三处自由滚下的目的是到达最低点的速度 （选填“相同”或“不同”），该实验可以得出的结论：在其他条件一定时，骑行的速度越大，使骑行的自行车转弯倾斜的力越 ；
（3）小球运动到最低点时受 力（选填“平衡”“非平衡”）；
（4）若要验证猜想二，应当让同一小球分别从 （选填“相同”或“不同”）半径的半圆轨道释放，且距离传感器高度相同，记录每次压力传感器达到的最大示数（不考虑小钢球与轨道之间的摩擦）若压力传感器的最大示数不同，这说明猜想二是 （选填“正确”或“错误”）；
（5）小华看到小钢球来回滚动，又想到：车间停电后，各种转轮过了一段时间才能陆续停止转动，可见转动物体有转动惯性。查阅相关资料得知：转动惯性大小在物理学中用转动惯量I表示。
物体可看作由n个微小部分组成，它们的质量分别为m1、m2、…mn，到某转动轴的距离分别为r1、r2、…rn，则该物体对该转动轴的转动惯量I=m1r12+m2r22+…mnrn2；
①图甲是一个质量为m的小球，用长为L的轻质硬杆（不计质量、不形变）连接到转轴MM'上，则它对这个轴的转动惯量是 （用m、L表示）；
②有一高为20cm、周长为62.8cm的均匀薄铁皮制空心圆筒（铁皮厚度远远小于圆筒半径）可绕转轴NN，转动，如图乙，若圆筒相对于转轴NN'的转动惯量I=4.8×10-3kg·m2，则铁皮的厚度为 mm（π取3.14，ρ铁=8g/cm3，此空计算结果小数点后保留两位）。
17．（2018八下·罗平期末）小宇骑车发现，不踩踏脚板，车也能滑行一段距离，他在不同的路面上多次尝试后猜想：车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关。为探究其中的奥秘，他在水平桌面上搭成一斜面，用小球做实验，并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程。
（1）为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系：小宇应先后三次将小球从斜面的 （选填：“同一”或“不同”）高度处释放，比较小球在 （选填：“同一”或“不同”）粗糙面上滑行的路程。
（2）为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系：小宇应先后三次将小球从斜面上的 （选填：“同一”或“不同”）高度处释放；小宇认为，通过进一步推理可以得出结论：运动的物体如果不受阻力作用，物体将 。
（3）在上述（2）的三次实验中，若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W1，小球克服木板的摩擦力做的功为W2，则W1 W2．（选填“＞”、“＜”或“=”）
（4）为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患，小宇同学又设计了如图乙所示的探究实验：将A、B两个小球先后从同一装置，高分别为hA、hB的位置滚下（mA＜mB，hA＞hB），推动小木块运动一段距离后静止。同组的小红认为他这样设计实验得出的结论有问题，理由是： 。
18．（2024八下·和平期末）如图，在“探究影响动能大小的因素”的实验中，让质量为m、2m的两个小球分别从带有凹槽的斜面上由静止开始运动，使木块滑动（虚线位置是木块滑动一段距离后停止的位置）。
（1）本实验研究的是影响 （填“小球”或“木块”）的动能大小的因素。使用带有凹槽的斜面比平板斜面更利于 ；
（2）图甲中的小球到达平面时速度为v1，图乙中的小球到达平面时速度为v2，则v1 v2，根据这两次实验可以探究动能大小跟 的关系；
（3）小球推动木块运动的过程中，小球和木块的机械能总和 （填“守恒”或”不守恒”）。
19．（2024八下·贵阳月考）细心的小明在课后篮球活动中发现，传球时，篮球撞击地面后能准确反弹到远处队友手中。小明觉得好奇：篮球撞击地面后，反弹方向与哪些因素有关呢 与同学讨论后，提出了以下猜想：
猜想1：与篮球撞击地面时的入射方向有关；
猜想2：与地面的粗糙程度有关。
小明用弹性小球代替篮球，对小球撞击水平地面后的反弹方向进行探究，设计了如图(甲)所示的装置，每次都让弹性小球从压缩相同长度的相同弹簧下端，由静止弹出并撞击水平地面，分别改变水平地面的粗糙程度和小球的入射方向与水平地面的夹角α，测出小球反弹方向与水平地面的夹角β，记录数据如表：
夹角α 20.0° 30.0° 45.0° 60.0° 70.0°
玻璃地面 25.5° 34.7° 49.2° 63.5° 72.8°
木板地面 28.6° 37.3° 51.6° 65.4° 74.1°
水泥地面 30.9° 39.2° 53.9° 67.5° 76.6°
（1）设计实验时，分别采用玻璃地面、木板地面和水泥地面，是为了改变 。
（2）分析实验数据可知，其他条件相同时，夹角α越大，夹角β越 。
（3）分析实验数据可知，猜想2是 (选填“正确”或“错误”)的。
（4）如图(乙)所示，某次小球从A位置入射到水平地面O位置后反弹，则 (选填“B”“C”或“D”)位置最有可能是小球反弹后经过的位置。
（5）小明分析发现，当α一定时，水平地面越光滑，β值与α越接近，他由此推理，如果水平地面与小球间没有摩擦，则β与α应 (选填“相等”或“不相等”)。
四、计算题
20．（ 机械能 ）有甲、乙两个运动物体，甲的机械能为9J，乙的机械能为17J．已知甲的动能是乙的2倍，乙的势能是甲的3倍．求甲、乙物体的动能和势能分别是多少？
五、简答题
21．（2024八下·贵阳月考）如图所示的网球掉到地上会跳起，但是越跳越低。试回答下面两个问题：
（1）网球从高处下落、触地变形、恢复形状反弹的三个连续过程中，机械能分别是怎么转化的
（2）从能量转化角度分析网球为什么会越跳越低
六、科普阅读题
22．（2023八下·南山期末） 阅读材料，回答问题。
自由落体运动物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动，这种运动只在没有空气的空间才能发生，如图甲。在有空气的空间，如果空气阻力相对物体的重力比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似地看作自由落体运动。
在相同位置，分别让不同质量的金属小球由静山开始下落，并用频闪照相机拍摄下小球运动的影像。频闪照相是让相机每隔相等的时间曝一次光，记录下不同时刻物体所处的位置。由于曝光时间间隔相等，因此，频闪照片既记录下了物体的位置，也记录下了物体运动的时间。
本实验所用频闪照相机曝光的时间间隔为，对小球所处位置的影像进行测量，记录相邻两个影像位置之间的距离如图乙所示图中标注为点是小球刚开始下落的位置。
从高空下落的物体，速度越来越大，所受空气阻力也会随速度的增大而增大，因此物体下落一段距离后将以某一速度做匀速运动，通常把这个速度称为收尾速度。研究发现，相同环境条件下，空气对不同的球形物体的阻力大小与球的半径和速度都有关系。某次实验数据如下表。
（1）不计空气阻力情况下，在下落过程中，小球的速度 选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”；
（2）图甲中不同质量的羽毛和苹果下落时在同一时刻几乎都在同一位置，说明物体下落快慢与质量 选填“有关”或“无关”，下落的羽毛 选填“受”或“不受”浮力；
（3）生活中让质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落，发现两者下落时间不相等，原因是 选填“铁球”或“纸团”的空气阻力不可忽略， 选填“是”或“不是”自由落体运动；
（4）图乙中从点起小球下落的距离与对应时间平方的比值为 写单位；
（5）在探究球形物体下落所受空气阻力与球半径、球收尾速度的关系时，得到数据如下表。分析表中数据可得定量关系：球形物体所受空气阻力与球的半径的平方成正比，与球的收尾速度成 比；
小球编号
小球半径
小球收尾速度
小球受阻力
（6）表格的空白处所缺数据应为 。
七、综合题
23．（2023八下·深圳期末）如图所示，有一水平放置的铁板。一物块内含遥控电磁铁，电磁铁通电时与下方的铁板相互吸引。该物块一直在水平方向的拉力作用下向右运动。从物体经过M点开始计时，每经过相同时间记录物体的位置如图。物块内的电磁铁在MO段内处于断电状态，在OQ段内处于通电状态。已知铁板上各处的粗糙程度均相同，MP段拉力恒为F1，PQ段拉力恒为F2。物体在MO段和PQ段做匀速直线运动，在OP段做变速运动。（不计空气阻力）
（1）在MN和PQ两段，物体所受的摩擦力为f1和f2，则f1 f2（选填：“>”、“ <”或“=” ，依据是 。
（2）在MN和PQ两段，拉力对物体所做的功分别为WMN和WPQ，若WMN和WPQ恰好相等，则F1和F2的比值为 ；
（3）在MN和OP两段，拉力对物体做功的功率分别为PMN和POP，PMN POP（选填：“>”、“ <”、“ =” ；
（4）已知在MN段内，铁板对物块的支持力为FN1=4N，此力对物块做功为W1；PQ段内，铁板对物块的支持力FN2，此力对物块做功W2，则W1 W2（选填“>”，“ <”或“=” 。
（5）MN段的机械能E1和PQ段的机械能E2的大小关系是E1 E2（选填“>”，“ <”或“=” 。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】A、苹果从树上落下是重力势能转化为动能．故A不正确．
B、弹簧枪将子弹弹出是弹性势能转化为动能．故B正确．
C、蹦极者落下拉紧橡皮绳是动能转化为弹性势能，故C不正确．
D、秋千由低处摆向高处是动能转化为重力势能，故D不正确．
故选B
2．【答案】C
【知识点】机械能及其转化
【解析】【分析】弹性势能转化为动能的特点是物体的弹性形变减小，弹性势能减小；速度增加，动能增加．
【解答】A、推开弹簧门的过程中，弹簧的弹性形变程度增大，弹性势能增大，并非减小转化成动能，不符合题意；
B、用力拉长弹弓橡皮条的过程中，橡皮条的形变变大，弹性势能增大，并非减小转化成动能，不符合题意；
C、弹簧枪将“子弹”射出去的过程中，弹簧的形变变小，“子弹”的速度增加，弹簧的弹性势能转化为“子弹”的动能，符合题意；
D、跳水运动员将跳板踏弯的过程中，跳板形变的程度增加，弹性势能增加，并非减小转化成动能，不符合题意；
故选C．
3．【答案】C
【知识点】机械能守恒条件
【解析】【解答】本实验中，不计空气阻力，由于轨道是光滑的，没有摩擦力，所以小球的机械能守恒。故小球从O点由静止释放，始终没有离开轨道，最远可以滚到与O点等高的c点。
故答案为：C。
【分析】在没有摩擦和其它阻力的情况下，只有机械能在相互转化，则机械能的总量是守恒的，据此判断。
4．【答案】B
【知识点】机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】A．从状态1到状态2的过程中，人的重心降低，质量不变，所以人的重力势能减小；健腹轮的位置不变，质量不变，健腹轮的重力势能不变，故A错误；
B．在向前推动健腹轮的过程中，速度先增后减，健腹轮的质量不变，所以健腹轮的动能先增后减，故B正确；
C．人和健腹轮在运动过程中，存在摩擦力做功，所以机械能不守恒，故C错误；
D．根据能量守恒，人受到的重力做的功，一部分转化为健腹轮的动能，一部分克服摩擦力做功，故D错误。
故选：B。
【分析】重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、位置越高，重力势能越大；动能与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能越大，机械能守恒是指在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变；
5．【答案】B
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素；机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】AD．荡秋千时，要克服摩擦做功，机械能转化为内能，所以机械能减小，因此时间越靠后机械能越小。根据乙图可知，小球在C点的机械能小于B点的机械能，所以小球先经过B点后经过C点，故A、D错误；
B．由图可知，小球在C点的重力势能大于B点的重力势能，所以小球在C点的高度比B点的大，故B正确；
C．由图可知，小球经过A点的动能比B点的动能小，质量相同，则小球经过A点的速度比B点的小，故C错误。
故选B。
【分析】AD.根据机械能和内能的转化分析；
B.重力势能与质量和高度有关；
C.动能与质量和速度有关。
6．【答案】C
【知识点】机械能守恒条件；大气压强与高度的关系；飞机的升力
【解析】【解答】A．升力是由机翼上下表面受到的压力差而产生的，故A不符合题意；
B．升空过程中，高度越来越高，舱外的压强越来越小，故B不符合题意；
C．机翼上方凸起，上方的空气流速比下方的空气流速大一些，故C符合题意；
D．匀速升空时，质量不变，速度不变，动能不变，高度增加，总的机械能增加，故D不符合题意。
故选C。
【分析】（1）飞机是利用流体压强与流速的关系获得升力的；
（2）大气压的大小与高度有关，高度越高，气压越小；
（3）上方凸起，空气流速比下方的空气流速大；
（4）质量不变，速度不变，动能不变，高度增加，总的机械能增加。
7．【答案】A
【知识点】机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】解：A、由题意可知，该同学在最低点做功，将身体内的一部分化学能转化为机械能，所以某同学在秋千上越荡越高，是化学能向机械能的转化，A符合题意；
B、在从最高点到最低点的过程中，人做功了，机械能不守恒，B不符合题意；
C、同学在荡秋千时，在最高点绳子突然断开，但仍然受到竖直向下的重力，不能保持静止状态。C不符合题意；
D、同学在秋千上荡秋千时，没有任何一点是静止或匀速直线运动的，所以没有一点受力平衡的，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量.
在只有重力或弹力做功的物体系统内(或者不受其他外力的作用下），物体系统的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能的总能量保持不变.这个规律叫做机械能守恒定律.
牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态.
8．【答案】C
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】AB．小球从a到b、从b到c时，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，故AB错误；
C．在c处，小球到达平面，质量不变，高度最小，势能最小，速度增大，动能最大，C正确；
D．小球到达d处，质量不变，与c处相比高度不变，重力势能不变，小球撞击木块后，到d点停止，速度为零，动能为零，D错误。
故选C。
【分析】质量一定时，速度变大，动能变大，速度为零，动能为零；高度变大，重力势能变大。
9．【答案】相同；见解析
【知识点】能；机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】根据题目描述，甲、乙两个完全相同的小球同时从两个轨道的同一高度A由静止释放。由于两个小球的质量和释放高度相同，因此它们在到达水平轨道时具有相同的动能。然而，当小球在水平轨道上运动时，由于摩擦力的作用，它们的动能会逐渐转化为内能，导致运动距离的减少。由于两个小球在水平轨道上受到的摩擦力相同，因此它们在水平轨道上运动的距离也相同。综上第1空为相同；第2空为见解析
【分析】本题主要考察机械能守恒定律和能量转化原理。在光滑轨道上，小球的机械能守恒，即重力势能和动能之和保持不变。当小球从同一高度释放时，它们具有相同的重力势能，因此在到达水平轨道时，它们具有相同的动能。然而，当小球在水平轨道上运动时，由于摩擦力的作用，它们的动能会逐渐转化为内能，导致运动距离的减少。因此，本题的关键在于理解小球在水平轨道上运动时，其动能的减少与摩擦力做功的关系。
10．【答案】大于
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能守恒条件
【解析】【解答】不计空气阻力，机械能守恒，小球刚抛出时的动能为30J，小球在下落过程中，会将重力势能转化为动能，动能增大，故小球刚接触地面时的动能大于30J。
【分析】小球下落时，将重力势能转化为动能，动能增大。
11．【答案】守恒；相同
【知识点】机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】不计摩擦和空气阻力，只有重力做功，故机械能是守恒的。滑梯的高度相同，小磊的质量一定，因此小磊下滑前的重力势能相同，沿不同路径下滑时小磊的重力势能全部转化为动能，到达滑梯最底端时小磊的动能相同，由于质量相同，因此速度相同。
综上：第1空、守恒；第2空、相同。
【分析】不计摩擦和空气阻力，只有重力做功，机械能是守恒的；
重力势能大小的影响因素：质量和高度。质量越小，高度越小，重力势能越小。滑梯的高度相同，小磊的质量一定，小磊下滑前的重力势能相同；物体下降的过程是重力势能转化为动能的过程，到达滑梯最底端时小磊的动能相同； 动能大小的影响因素：质量和速度。质量越大，速度越大，动能越大。
12．【答案】增大；守恒
【知识点】机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】小球从A运动到B的过程中重力势能转化为动能，则动能增大；该过程没有空气阻力影响，所以机械能是守恒的
【分析】本题考查动能与势能的转化和机械能守恒条件
13．【答案】小于；动；不变
【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；机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】1.足球在AB两点质量不变，但A点高度小于B点高度，所以A点重力势能小于B点重力势能；
2.足球在下落过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度变快，动能变大，重力势能转化为动能；
3.足球下落过程中，不计空气阻力，机械能不变。
【分析】1.重力势能的影响因素：质量、高度；
2.动能影响因素：质量、速度；
3.不计空气阻力时，只有动能和势能之间相互转化，机械能守恒。
14．【答案】变大；弹性势；动
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】罐子滚动，具有动能，橡皮筋发生形变，具有弹性势能，罐子动能转化为橡皮筋的弹性势能，橡皮筋的弹性势能变大。罐子滚回来时，弹性势能变小，罐子动能变大，弹性势能转化为动能。
【分析】橡皮筋的形变程度变大，弹性势能变大；恢复原状时，弹性势能转化为动能。
15．【答案】（1）弹性势
（2）高度；橡皮膜松紧程度
（3）
实验序号 橡皮膜松紧程度 玻璃珠的高度 玻璃珠的质量 玻璃珠的弹跳高度
1
2
3
【知识点】机械能及其转化；物理学方法
【解析】【解答】(1)、运动员能被跳板弹起，是将跳板的弹性势能转化为运动员的动能。
(2)、探究玻璃珠的弹跳高度与橡皮膜松紧程度的关系时，应保持玻璃珠的质量和高度相同，改变橡皮膜松紧程度 ，并观察玻璃珠的弹跳高度。
（3）小梦进一步探究玻璃珠弹跳高度与玻璃珠质量的关系，应该控制玻璃珠释放高度、橡皮膜松紧程度相同，为了方便记录数据与分析，可以设计如下记录实验数据的表格：
实验 橡皮膜松紧程度 玻璃珠的高度h/m 玻璃珠的质量m/kg 玻璃珠的弹跳高度H/m
1
2
3
【分析】（1）运动员能被跳板弹起，跳板的弹性势能转化为运动员的动能。
（2）探究玻璃珠的弹跳高度与橡皮膜松紧程度的关系时，应保持玻璃珠的质量和高度相同，改变橡皮膜松紧程度 ；
（3）小梦进一步探究玻璃珠弹跳高度与玻璃珠质量的关系，应该控制玻璃珠释放高度、橡皮膜松紧程度相同，玻璃珠的质量不同，需要测量玻璃珠的弹跳高度。为了让结论具有普遍性，实验需要进行多次测量。
16．【答案】（1）改变
（2）不同；大
（3）非平衡
（4）不同；正确
（5）mL2；0.48
【知识点】密度公式及其应用；机械能及其转化；力与运动的关系
【解析】【解答】（1）力是改变物体状态的原因；转弯时运动方向改变，运动状态发生改变，一定是受到力的作用，因此“要想转弯，必须受力”。
（2）从不同高度自由滚下，重力势能转化为动能，高度越高，重力势能越大，转化为动能越多，速度越快，则到达最低点时速度不同。
由表中数据可知：在其他条件一定时，骑行的速度越大，使骑行的自行车转弯倾斜的力越大。
（3）小球运动到最低点时水平方向只受摩擦阻力作用，则小球受非平衡力作用。
（4）若要验证猜想：可能与圆弧形赛道的半径有关，应当让同一小球分别从不同半径的半圆轨道释放，且距离传感器高度相同，以控制小球运动到传感器上速度相同。
若压力传感器的最大示数不同，这说明猜想二是正确的。
（5）物体对该转动轴的转动惯量为I=mr2=mL2
空心圆筒周长为62.8cm，半径为
由I=mr2可得
空心圆筒体积为
铁皮的厚度为
【分析】（1）力可以改变物体的运动状态，力是改变物体运动状态的原因；
（2）物体下落的高度不同，到达最低点时的速度不同；
（3）物体下落时速度改变，受到非平衡力的作用；
（4）探究物体的转弯时受到的力和弧形半径的关系，需要改变弧形轨道的半径；
（5）根据圆的周长计算半径大小，利用质量和密度的比值计算体积；根据体积和底面积的比值计算高度。
17．【答案】（1）不同；同一
（2）同一；做匀速直线运动
（3）=
（4）没有控制小球质量相同
【知识点】探究影响物体动能大小的因素；机械能及其转化
【解析】【解答】（1）在探究过程中，采用控制变量法，保证粗糙程度相同，速度不同，因为小球从斜面上滑下，到达底端的速度取决于物体的高度，因此应将小球从不同的高度处释放，比较小球在同一粗糙面上滑行的路程长短；
（2）探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系，应保证小球到达水平面时的速度相同，因此应将小球从同一高度处释放；通过实验结果可以看出，接触面越粗糙，摩擦力越大，小球速度减小的越快，若水平面光滑无摩擦，则小球不受摩擦力，小球的速度和方向都不变，即做匀速直线运动；
（3）在上述（2）的三次实验中，小球在不同水平面上运动的过程中克服摩擦力做功，减小机械能相同，即在不同水平面上运动的过程中克服摩擦力做的功相同，所以W1=W2；
（4）要探究超速带来的安全隐患，应控制小球的质量、路面相同，而小球的速度不同，由题意可知，小宇没有控制小球的质量相同。
故答案为：（1）不同；同一；（2）同一；做匀速直线运动；（3）=；（4）没有控制小球质量相同。
分析：（1）小球从斜面上滑下，到达底端的速度取决于物体的高度，并且让小球以不同的速度在同一粗糙面上滑行；
（2）实验目的是研究阻力对物体运动的影响，需要控制小球的初速度要相同；通过小球的运动距离反应速度的变化和摩擦阻力的大小进而得出结论；最后进行合理的推理得出假如不受力的情况；
（3）三次实验中，小球在不同水平面上运动的过程中克服摩擦力做功，减小机械能相同；
（4）要探究超速带来的安全隐患，应控制小球的质量、路面相同，而车的速度不同，据此分析答题。
18．【答案】小球；便于控制小球的运动方向；=；质量；不守恒
【知识点】探究影响物体动能大小的因素；机械能守恒条件
【解析】【解答】（1） 本实验研究的是影响 小球的动能大小的因素，使用带有凹槽的斜面比平板斜面更利于控制小球的运动方向。
（2）由图甲、乙可知，小球从斜面相同高度下滑，所以到达木板的速度v1=v2；小球的质量不同，所以探究的是动能大小跟质量的关系。
（3） 小球推动木块运动的过程中受到摩擦力的作用，所以机械能不守恒一直减小
综上 第1空、小球； 第2空、便于控制小球的运动方向； 第3空、 = 第4空、质量； 第5空、不守恒
【分析】机械能守恒的条件是忽略阻力，如摩擦力、空气阻力等，所以在现实中，机械能大多不守恒
将小车放置在斜面相同位置静止下滑，可以保证小球下滑到木板的速度相同，进而探究小球质量与动能的关系
19．【答案】（1）地面的粗糙程度
（2）大
（3）正确
（4）B
（5）相等
【知识点】机械能守恒条件
【解析】【解答】(1)要验证猜想2，需要改变地面的粗糙程度，实验中通过分别采用玻璃地面、木板地面、水泥地面来改变地面的粗糙程度；
(2)由实验数据可知，当其他条件相同时，夹角a越大，夹角B随之越大，所以猜想1是正确的；
(3)分析实验数据可知，其他条件相同时，接触面越粗糙，夹角3越大，说明猜想二是正确的；
(4)分析实验数据可知，夹角3总是大于夹角a，由此可判断图一中B位置最有可能是小球反弹后经过的位置；
(5)由实验数据可知，当夹角a一定时，水平地面越光滑，夹角3与夹角a越接近，由此推理，如果水平面与小球间没有摩擦，则夹角3与夹角a相等，这种研究物理问题的方法叫做科学推理法，
平面镜成像规律、阿基米德原理可以用实验直接验证，牛顿第一定律不能用实验直接验证，是在实验的基础上推理得出的，用到了科学推理法，故选B
故答案为：(1)地面的粗糙程度；(2)大；(3)正确；（4）B；(5)相等。
【分析】(1)验证猜想2，改变地面的粗糙程度；
(2)根据控制变量法分析实验数据可知当其他条件相同时，夹角a与夹角B之间的关系；
(3)根据控制变量法分析实验数据可知猜想二是否正确；
(4)分析实验数据可知夹角3总是大于夹角a，由此可判断图一中小球反弹后经过的位置；
(5)由实验数据可知，当夹角a一定时，水平地面越光滑，夹角3与夹角a越接近，由此推理，如果水平面与小球间没有摩擦，则夹角3与夹角a相等，这种研究物理问题的方法叫做科学推理法，
平面镜成像规律、阿基米德原理可以用实验直接验证，牛顿第一定律不能用实验直接验证，是在实验的基础上推理得出的，用到了科学推理法。
20．【答案】解：设甲的动能为Ek甲，则势能为9J﹣Ek甲；乙的动能为Ek乙，则势能为17J﹣Ek乙，根据题意得
Ek甲=2Ek乙①
17J﹣Ek乙=3（9J﹣Ek甲）②
解由①②组成的方程得
Ek甲=4J，Ek乙=2J，
所以甲具有的势能为Ep甲=9J﹣4J=5J；
乙具有的势能为Ep乙=17J﹣2J=15J．
答：甲物体具有4J动能，5J势能；乙物体具有2J动能，15J势能．
【知识点】机械能及其转化
【解析】【分析】动能和势能合称机械能，根据两个物体机械能的多少及动能与势能的比例关系，列出方程求解．
21．【答案】（1）网球从高处下落时，重力势能转化成动能；触地变形的过程，动能转化成弹性势能；恢复形状反弹过程，弹性势能转化成动能。
（2）网球在弹跳过程中，机械能不断转化成其他形式的能量而逐渐损耗，所以网球会越跳越低，最后停止跳动。
【知识点】机械能守恒条件
【解析】【分析】(1)根据网球从高处落下时，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能；网球触地变形过程中，质量不变，速度减小动能减小，弹性形变增大，弹性势能增大，动能转化为弹性势能；网球在恢复，形状反弹过程中，弹性形变减小，弹性势能减小，质量不变，速度增大，动能增大，弹性势能转化为动能.
(2)网球在弹跳过程中，网球和空，气之间存在摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为其他形式的能，机械能减小，所以网球会越跳越低，最后停止跳动.
22．【答案】（1）逐渐增大
（2）无关；不受
（3）纸团；不是
（4）
（5）正
（6）9
【知识点】机械能及其转化；力与运动的关系；浮力及其产生原因
【解析】【解答】（1）不计空气阻力，小球的质量不变，在下落过程中，重力势能转化成动能，所以小球的速度会逐渐增大；
（2）如图甲中不同质量的羽毛和苹果下落时在同一时刻几乎都在同一位置，说明物体下落快慢与质量 无关，图甲是真空环境中，没有空气，所以下落的羽毛不受浮力；
（3）质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落，由于纸团的体积较大，所受的阻力相对于重力比较大，所以两者下落时间不相等，原因是纸团的空气阻力不可忽略，不是自由落体运动；
（4）如图乙中小球从1点下落到2点下落的距离h=4.9cm，时间的平方t2=（0.1s）2=0.01s2，
则
（5）当小球的半径一定时，发现，，，由此可知球形物体所受的空气阻力与球的收尾速度v成正比；
（6）分析表中数据可得定量关系：球形物体所受空气阻力与球的半径的平方成正比，与球的收尾速度成 正比，可得f=kvr2，随机代入一组数据大小，
如编号A小球的数据，0.2N=k x 16m/s x (0.5 x 10-3m)2，可得k=5 x 104Ns/m3，所以编号F的小球受到的阻力为f=kvr2=5 x 104Ns/m3 x 20m/s x (3 x 10-3m)2=9N，故表格空白处所缺数据应为9N。
【分析】（1）不计空气阻力，小球下落时将重力势能转化为动能，所以速度逐渐增大；
（2）真空中质量相等的羽毛和苹果下落时在同一时刻几乎在同一位置，可见下落的快慢与质量是无关的；
浸在液体或气体中的物体才会受到浮力的作用；
（3）自由落体运动物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动，这种运动只在没有空气的空间才能发生 ；
（4）根据h的单位为cm，t2的单位为s2，所以 的单位为cm/s2；
（5）根据比较ABC小球可知，在半径相同时，阻力与小球的收尾速度成正比；
（6）根据f=kvr2代入数据可求出空缺处数据。
23．【答案】（1）<；滑动摩擦力的影响因素有接触面的粗糙程度和压力大小
（2）1：2
（3）>
（4）=
（5）>
【知识点】功率的计算；机械能及其转化；摩擦力的大小；功的计算及应用
【解析】【解答】（1）物块内的电磁铁在MO段内处于断电状态，所以铁板受到的压力等于物块的重力。在OQ段内处于通电状态，所以铁板受到的压力大于物块的重力，铁板上各处的粗糙程度均相同。因为接触面越粗糙，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大，所以。
（2）由题意可知，所以；
（3）每经过相同时间记录物体的位置，所以，MN和OP两段距离相等，由可知，MN和OP两段的拉力恒为F1，由p=Fv可知 PMN>POP；
（4）在MN和PQ两段支持力和物体移动的距离垂直，支持力不做功，所以W1=W2；
（5），，由可知，，所以，所以物块在MN段的动能大于PQ段的动能，由于重力势能大小不变，所以MN段的机械能大于PQ段的机械能，即 E1>E2。
【分析】（1）断电时接触面受到的压力等于物块重力，通电时接触面受到的压力等于物块重力和铁板对物块的吸引力之和，接触面越粗糙，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大；
（2）由W=Fs，代入两段的路程即可求解；
（3）由求出， 由p=Fv比较两段拉力的功率大小；
（4）力与物体移动的距离垂直时，力不做功；
（5）由求出两段过程的速度大小。质量相同时，速度越大动能越大；质量相同，高度相同，重力势能相同。机械能等于动能与重力势能之和。
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