10.4《机械能转化及其应用》 筑基提能同步分层练习设计（基础版）初中物理八年级下（沪科版2024）
一、单选题
1．（2023八下·和平期末）现代农业利用喷药无人机喷洒农药，安全又高效，如图所示，喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药．此过程中，喷药无人机的
A．动能减小、重力势能减小 B．动能减小、重力势能不变
C．动能不变、重力势能减小 D．动能不变、重力势能不变
2．（2024八下·宽城期末）宽城天门山景区风景怡人，溪流景观展现自然山水之美；玻璃吊桥和玻璃栈道步步惊心；空中缆车、悬崖千扣人心弦。其中空中索道缆车载着游客匀速上山时，它具有的（ ）
A．动能增加，重力势能增加，机械能增加
B．动能减小，重力势能增加，机械能不变
C．动能不变，重力势能减小，机械能不变
D．动能不变，重力势能增加，机械能增加
3．（2024八下·深圳期末）新华社北京6月25日电，嫦娥六号返回器于当日14时07分准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域，实现世界首次月球背面采样返回。据悉，嫦娥六号返回器采用“半弹道跳跃式返回”方式，两次再入大气层实施气动减速（图中B点和F点），被形象地称为“太空打水漂”，轨迹如图所示。若忽略大气层以外空间（图中虚线以上空间）极其微小的阻力，关于图示的嫦娥六号返回器的返回过程，下列说法正确的是（ ）
A．返回器从A到B过程中，机械能一直减小
B．返回器在B点的动能大于其在D点的动能
C．返回器从C到D的过程中，其重力不做功
D．返回器跳出大气层到最高点E时，其动能为零
4．（2024八下·迁安期末）如图所示，小刚驾驶电动平衡车在水平路面上做匀速直线运动。下列说法正确的是（ ）
A．车轮上有凹凸不平的花纹，是为了增大压强
B．小刚对平衡车的压力和地面对平衡车的支持力是一对平衡力
C．平衡车工作时机械能变大
D．行驶过程中，平衡车对小刚的支持力没有做功
5．（2024八下·大埔期末）如下图所示的各过程中，物体的重力势能转化为动能的是（ ）
A．火箭点火发射
B．滚摆上升
C．苹果自由下落
D．热气球匀速下落
6．（2024八下·宣化期末）2023年10月31日晨，“神舟十六号”载人飞船返回舱接近地面时，反推发动机点火，返回舱减速下降，安全降落在东风着陆场，在此过程中，对于返回舱能量变化描述正确的是（ ）
A．返回舱动能减小，重力势能减小，机械能减小
B．返回舱动能减小，重力势能增加，机械能不变
C．返回舱动能不变，重力势能减小，机械能减小
D．返回舱动能增加，重力势能增加，机械能增加
7．（2024八下·兴隆台期末）一根细长绳的下端系一金属小球，上端固定，制成一个摆，把小球拉离竖直位置松手，使小球从A点·经过最低点O到达B点，如图，不考虑各种阻力，小球在摆动过程中机械能（E）随小球高度（h）变化关系是（ ）
A． B．
C． D．
二、多选题
8．（2024八下·商河期末）如图所示，将系在细线下的小球拿至A点，然后由静止释放，小球将在A、C两点之间往复摆动，如果不考虑空气对小球的阻力，下列分析中不正确的是（ ）
A．小球在B点的速度最大，动能最大
B．小球摆至C点时静止不动，受平衡力作用
C．当小球摆至B点时，如果细线突然断裂，小球将竖直下落
D．当小球摆至C点时，如果小球所受的拉力消失，小球将静止在C位置
9．（2024八下·商河期末）为了更好地推进“一带一路”的实施，我国计划发射十八颗通信卫星，为沿线国家提供信息服务。下列关于人造地球卫星的说法中正确的是（ ）
A．卫星运动到远地点时，动能最小，重力势能最大
B．卫星由近地点向远地点运动，重力势能转化为动能
C．卫星在近地点的机械能等于卫星在远地点的机械能
D．卫星由近地点向远地点运行时，卫星的速度变小
10．（2023八下·深圳期末）如图所示，是滑雪运动员从高处加速下滑的情景。下列说法正确的是（ ）
A．运动员所受合力为零
B．运动员加速下滑，因为受到惯性作用
C．运动员的重力势能转化为动能
D．运动员所受的重力做了功
11．（2020八下·齐齐哈尔期末）如图所示，沙桶通过定滑轮与水平桌面上的滑块相连，当沙桶和沙的总重为 5N时，滑块水平向左做匀速直线运动，若不考虑空气阻力、绳重及滑轮和轴之间的摩擦。下列分析正确的是（ ）
A．当沙桶落地后，由于惯性滑块继续向左运动
B．滑块对桌面的压力和桌面对滑块的支持力是一对平衡力
C．沙桶匀速下落的过程中，重力势能转化为动能
D．若通过滑块拉动沙桶匀速上升，则施加在滑块上水平向右的拉力为10N
三、实验填空题
12．（2023八上·凤山月考）在观察如图小球摆动时，
小涛发现小球每摆一个来回的时间似乎都相同。于是他产生了猜想，小球来回摆动一次所用的时间t可能跟：①小球质量m②绳子长度L③小球移开的距离s有关；为验证自己的猜想，他在竖直的木板上画出方格，用瓶子代替小球，并在瓶内装大米以改变质量，则：
（1）除如图所示的器材外还需要测量工具：天平和 ；
（2）在测出不同条件下，瓶子来回摆动一次所用的时间t后，得到表中的数据。则：为了研究t与L关系，应选择序号为 的数据进行分析；
（3）通过分析表中的数据可以得出初步的结论：t与 、 无关，与 有关（填写字母）。
序号 瓶质量m/g 移开距离s/格 悬线长度L/格 来回时间t/s
1 20 3 12 2.1
2 40 3 12 2.1
3 60 3 12 2.1
4 60 2 12 2.1
5 60 1 12 2.1
6 60 3 9 1.9
7 60 3 6 1.5
（4）实验中发现，瓶子摆动一次所用的时间很难测准，请你帮他想一个更准确的测量方法 。
（5）根据上面的实验研究，某同学发现家里的一立式钟摆，15天下来走慢了1分钟，为了矫正准时，我们应该
A．使摆线变短 B．使摆线变长
C．换质量小的摆 D．换质量大的摆
13．（2024八上·南昌月考）【探究名称】探究物体入水时溅起水花的高度与哪些因素有关
【问题】如图甲，跳水运动员全红婵入水时溅起来的水花很小，于是小明和同学们猜想物体入水时溅起水花的高度与哪些因素有关，已知物体从距水面相同高度自由下落，达到水面的速度相等。
小明和同学们提出如下猜想：
猜想1：与物体的质量有关；
猜想2：与物体的入水快慢有关；
猜想3：与物体的入水方向有关；
猜想4：与物体的形状有关；
【证据】（1）为了验证上述猜想3是否正确，小明将同一块橡皮泥捏成球形分别从a、b、c三条光滑通道从水面上方相同高度由静止释放（如图乙），这是为了控制其他因素不变，只改变物体的 ，发现溅起水花的高度依次变小，说明猜想3是的 （选填“正确”或“错误”）；
（2）小明将橡皮泥分别捏成球形、锥形、柱形从不同高度自由下落水面，测出溅起水花的高度，进行多次实验。记录的部分数据如表：
实验序号 物体质量m/g 物体形状 下落高度h1/cm 溅起水花高度h2/cm
1 20 球形 20 6
2 20 柱形 20 4
3 20 锥形 20 9
4 50 柱形 20 9
5 100 柱形 20 18
6 90 柱形 25 22
【解释】①分析表格数据，物体入水快慢是通过 来改变的；
②比较实验序号为 的三组数据，可得出的结论是：物体入水时溅起水花的高度与物体的形状有关；
③比较实验序号为2、4、5的三组数据，可得出的结论是 ；
④比较实验序号为5、6的两组数据， （选填“能”或“不能”）验证猜想2是否正确，理由是 。
四、解答与计算题
14．（人教版物理八年级下册第十一章第4节机械能及其转化同步检测卷）骑自行车下坡时，人不蹬脚踏板,车速也会越来越快，请从能量转化的角度解释该现象。
15．（ 机械能 ）一只在空中飞行的小鸟，具有的动能是15J，具有的机械能是90J，那么这只小鸟具有的重力势能是多少J？
16．（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））为了保证城区街道清洁卫生，洒水车每天都要对城区主干道路洒水降尘，环卫工人驾驶的洒水车自重为2.2t，水箱容积为5000L，共有8个轮胎，每个轮胎与地面接触的面积为0.05m2，g取10N/kg。
（1）洒水车在平直公路上匀速洒水的过程中，它的动能 ，机械能 （均选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）求满载时洒水车与水共重多少？
（3）满载时，洒水车对路面的压强。
（4）洒水车在平直街道匀速行驶的速度是5m/s，汽车与路面间的摩擦力是满载时车重的0.05倍，求洒水车牵引力的功率为多少？
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】无人机沿水平方向匀速飞行，且喷洒农药，无人机的速度不变，高度不变，质量变小，喷药无人机的动能减小、重力势能减小，故A符合题意，BCD不符合题意。
【分析】影响动能的因素是质量和速度；重力势能大小的因素是质量和高度。
2．【答案】D
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】缆车匀速上山，速度不变，质量不变，故动能不变；缆车在上山过程中高度不断增加，质量不变，故重力势能增大；动能不变，重力势能增加，机械能也在增大，ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
【分析】质量一定时，动能和速度有关，重力势能和高度有关。
3．【答案】B
【知识点】动能的影响因素；机械能及其转化；是否做功的判断
【解析】【解答】A．返回器从A到B过程中，在大气层以外空间，不受空气阻力，没有能量损失，返回器机械能守恒，总和不变，故A错误；
B．从B到D时，返回器在大气层运动，要克服阻力做功，返回器自身机械能减少，即返回器在B点的机械能大于其在D点的机械能；因B、D两点高度相同，重力势能相同，在B点的动能大于其在D点的动能，故B正确；
C．返回器从C到D的过程中竖直向上运动，受到竖直向下的重力，返回器克服重力做功，故C错误；
D．返回器跳出大气层到最高点时，在竖直方向上速度大小为零，但在水平方向上速度大小不为零，动能不为零，故D错误。
故选B。
【分析】运动的物体不受空气阻力，不消耗能量，机械能不变；克服空气阻力时，消耗机械能，高度相同时，重力势能相同，机械能减小，则动能减小；物体受力，且在力的方向移动距离，力对物体做了功；运动的物体具有动能。
4．【答案】D
【知识点】机械能及其转化；平衡力的辨别；增大或减小摩擦的方法；是否做功的判断
【解析】【解答】A．花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A错误；
B．两个力大小不相等，不是一对平衡力，故B错误；
C．质量不变，速度不变，高度不变，动能和重力势能不变，机械能不变，故C错误；
D．支持力向上，向上没有移动距离，支持力对小刚没有做功，故D正确。
故选D。
【分析】（1）增大摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，增大压力可以增大摩擦力；在压力一定时，增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦力；
（2）二力平衡的条件：两个力大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于同一物体上；
（3）动能与质量、速度有关，重力势能与质量、高度有关；动能和势能统称为机械能；
（4）做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离。二者缺一不可。
5．【答案】C
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】A.火箭点火发射时，质量不变，高度增大，重力势能增加；速度增加，动能增加，燃料的内能转化为机械能，故A错误；
B.滚摆上升速度越来越小，动能变小，高度越来越大，重力势能变大，动能转化为重力势能，故B错误；
C.自由下落的苹果，质量不变，速度增加，动能增大，高度减小，重力势能减小，故重力势能转化为动能，故C正确；
D.热气球匀速下落，质量不变，速度不变，动能不变，高度降低，重力势能减小，重力势能没有转化为动能，而是转化成了其它形式的能，故D错误。
故选：C。
【分析】①根据重力势能的大小和物体的质量以及所处位置的高度有关，判断重力势能是否改变，看它的质量和高度是否变化就可以了；动能的大小和物体的质量以及运动的速度快慢有关，判断动能的大小看它的质量和运动快慢是否变化及可以了。
②判断是哪种能量转化成了另一种能量的标准是：减小的转化为增多的。
6．【答案】A
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】返回舱着陆过程中，返回舱的质量不变，速度减减小，动能减小；高度降低，重力势能减小；机械能为物体动能与势能的总和，动能减小，重力势能减小，所以返回舱的机械能是减小的，故选A。
【分析】(1)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；
(2)重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；
(3)机械能是动能和势能之和。
7．【答案】B
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】不考虑阻力的作用，则小球的重力势能和动能发生转化，机械能守恒，不随时间发生变化，B中秋，ACD错误。
故选B。
【分析】机械能：动能和重力势能的总和，在不考虑阻力的影响下，动能和重力势能之间完成转化，没有能量损失，动能与质量和速度相关，重力势能与质量和高度相关
8．【答案】B,C,D
【知识点】机械能及其转化；物体运动状态的变化
【解析】【解答】A．小球在B点的重力势能最小，动能最大，速度最大，故A正确，不符合题意；
B．小球摆至C点时，小球受拉力和重力作用，重力竖直向下，拉力沿着绳子方向，因此不是平衡力，故B错误，符合题意；
C．当小球摆至B位置时，小球有向右的速度，如果细线突然断裂，小球受到重力作用，做抛物线运动，故C错误，符合题意；
D．当小球摆至C位置时，小球的速度为零，此时如果小球所受的拉力消失，小球只受重力的作用，小球将会竖直下落，故D错误，符合题意。
故选BCD。
【分析】根据机械嫩、力和运动判识选项
机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比；
力和运动：物体静止或者做匀速直线运动，物体受到平衡力的作用，当小球摆至C位置时，小球的速度为零，此时如果小球所受的拉力消失，小球只受重力的作用，小球将会竖直下落
9．【答案】A,C,D
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】A．卫星运动到远地点时，距离最远，所以，重力势能最大，动能最小，故A正确；
B．卫星由近地点向远地点运动，距离地球越来越远，动能转化为重力势能，速度越来越小，故B错误；D正确
C．卫星绕地球运转时，机械能守恒，故C正确；
故选ACD。
【分析】根据机械能判识选项
机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比；
10．【答案】C,D
【知识点】机械能及其转化；功
【解析】【解答】A.运动员加速下滑，所以合力不为零，A错误；
B.运动员沿斜面加速下滑，是因为运动员受到的合力平行斜面向下，故B错误；
CD.运动员加速下滑，重力做功，将重力势能转化为动能，CD正确；
故选CD。
【分析】物体加速运动时，运动状态发生了改变，物体受到的合力不为零；惯性是维持物体运动状态的原因；运动员从高处加速向下时，重力做功，将重力势能转化为动能。
11．【答案】A,D
【知识点】机械能及其转化；惯性及其现象；平衡力的辨别
【解析】【解答】A．当沙桶落地后，由于惯性滑块继续向左运动，A符合题意；
B．滑块对桌面的压力和桌面对滑块的支持力作用在两个物体上是一对相互作用的力，B不正确；
C．沙桶匀速下落的过程中，高度变小重力势能变小，但速度不变，动能不变，所以不能说将重力势能转化为动能， C不符合题意；
D．若通过滑块拉动沙桶匀速上升，滑块在水平方向受到三个力的作用，滑块在水平向左方向受到的绳子对它拉力和摩擦力的作用，水平向右受到施加在滑块上的拉力，由于滑动摩擦力的大小不变，所以施加在滑块上水平向右的拉力F2=F1+f=5N+5N=10N
D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】物体总有一种保持原来运动状态的趋势，这就是物体的惯性，惯性的大小只与物体的质量有关，与运动的速度没有关系；相互平衡的两个力，要大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。
12．【答案】秒表；3、6、7；m；s；l；测出摆动n次的时间，则摆一次时间为；A
【知识点】机械能及其转化；物理学方法
【解析】【解答】（1） 小球来回摆动一次所用的时间t可能跟 质量、长度以及距离有关，所以需要天平测量质量，刻度尺测量长度和距离，停表测量摆动时间
（2）研究t与l关系，控制长度不同，保持质量不变选择序号为3、6、7。
（3）有表格数据可知，摆动时间和质量和移开距离无关，与绳子长度有关
（4）测出摆动n次的时间t，则摆一次的时间为。
（5）小球摆动时间的快慢只与悬线的长度呈正相关，所以加快钟摆的速度，减小摆线的长度，A符合题意，BCD错误
故选A。
综上第1空、秒表；第2空、3、6、7；第3空、m；第4空、s；第5空、l；第6空、测出摆动n次的时间，则摆一次时间为；第7空、A
【分析】根据控制变量法填空
控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，如 小球来回摆动一次所用的时间t可能跟：①小球质量m②绳子长度L③小球移开的距离s有关 ，所以探究小球来回摆动一次所用的时间t与绳子长度L的关系时，需要控制绳子长度不同，其余因素如质量以及小球一开距离相同，同理进行探究小球来回摆动一次所用的时间t与m、s的关系
13．【答案】入水方向；正确；下落高度；1、2、3；物体入水时溅起水花的高度与物体的质量有关；不能得出有效结论；质量和物体的下落高度两个因素都不同
【知识点】机械能及其转化；物理学方法
【解析】【解答】（1）[从a、b、c三条光滑通道从水面上方相同高度由静止释放时，这是为了控制其他因素不变，只改变物体的入水方向。入水方向不同时，溅起水花的高度不同，所以说明猜想3是正确的。
（2）①物体入水快慢是通过下落高度来改变的。
②根据控制变量法可知：探究物体入水时溅起水花的高度与物体的形状的关系，需要控制形状不同，其余因素相同；所以选择1、2、3三组数据进行探究。
③2、4、5的三组数据，除了质量不同，其他因素相同，溅起水花的高度不同；所以可得出：物体入水时溅起水花的高度与物体的质量有关。
④5、6的两组数据，质量和物体的下落高度两个因素都不同，没有控制物体的质量相同，所以不能得出有效结论。
综上第1空入水方向；第2空正确；第3空下落高度；第4空1、2、3；第5空物体入水时溅起水花的高度与物体的质量有关；第6空不能得出有效结论，第7空质量和物体的下落高度两个因素都不同。
【分析】控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，如影响溅水花的高度有物体质量、入水快慢、入水方向、形状等，要探究物体入水时溅起水花的高度与物体的形状的关系，需要控制形状不同，其余因素相同。
14．【答案】人骑自行车下坡时，高度降低，重力势能减少；速度增大，动能增大；在下坡时重力势能转化为动能，所以车速度越来越快。
【知识点】机械能守恒条件
【解析】【解答】其实就是能量转换，在上坡时，由于高度在不断增加，物体质量不变，势能就要增加，那动能就要减小，同样质量是不变的，那速度就要减小：下坡时刚好相反。所以人骑自行车下坡时重力势能逐渐转化为动能，使人和自行车的重力势能减小，动能增加，所以车速度越来越快。
【分析】先判断哪种能量减少，哪种能量增加，减少的哪种能量转化为增加的哪种能量。
重力势能的影响因素是物体质量和高度，可根据物体质量和高度变化来判断物体重力势能的大小变化，质量越大，高度越大，重力势能越大；动能的影响因素是物体质量和速度，可根据物体的质量和速度变化判断动能的大小变化，质量越大，速度越大，动能越大，反之越小。
15．【答案】解：重力势能=机械能﹣动能=90J﹣15J=75J．
答：重力势能为75J．
【知识点】机械能及其转化
【解析】【分析】根据机械能包括动能和重力势能来计算．
16．【答案】（1）减小；减小
（2）解：水的质量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×5000×10﹣3m3＝5×103kg；
汽车与水共重：
G＝mg＝（2.2×103kg+5×103kg）×10N/kg＝7.2×104N；
答：满载时洒水车与水共重7.2×104N；
（3）解：装满水时，汽车对地面的压力：
F＝G＝7.2×104N，
汽车对地面的压强：
p＝ ＝ ＝1.8×105Pa；
答：满载时，洒水车对路面的压强是1.8×105Pa；
（4）解：汽车与路面间的摩擦力是满载时车重的0.05倍，所以f＝7.2×104N×0.05＝3.6×103N，
洒水车匀速行驶，
所以牵引力F＝f＝3.6×103N，
汽车牵引力的功率：
P＝ ＝ ＝Fv＝3.6×103N×5m/s＝1.8×104W；
答：洒水车牵引力的功率为1.8×104W。
【知识点】密度公式及其应用；功率的计算；机械能守恒条件；重力及其大小的计算；压强的大小及其计算
【解析】【解答】解：洒水车在平直公路上匀速洒水的过程中，质量减小，速度不变，高度不变，动能减小，重力势能减小，故机械能减小；
故答案为：（1）减小；减小；（2）满载时洒水车与水共重7.2×104N；（3）满载时，洒水车对路面的压强是1.8×105Pa；（4）洒水车牵引力的功率为1.8×104W。
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度.质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度.机械能：动能和势能的统称.（机械能=动能+势能）
（2）利用密度计算公式ρ=
求得水的质量 ，再利用 G＝mg求得 汽车与水重力.
（3）利用
p＝ 求得 汽车对地面的压强 .
（4）结合洒水车的运动状态可知牵引力等于阻力，再利用P=Fv求洒水车牵引力的功率.
1 / 110.4《机械能转化及其应用》 筑基提能同步分层练习设计（基础版）初中物理八年级下（沪科版2024）
一、单选题
1．（2023八下·和平期末）现代农业利用喷药无人机喷洒农药，安全又高效，如图所示，喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药．此过程中，喷药无人机的
A．动能减小、重力势能减小 B．动能减小、重力势能不变
C．动能不变、重力势能减小 D．动能不变、重力势能不变
【答案】A
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】无人机沿水平方向匀速飞行，且喷洒农药，无人机的速度不变，高度不变，质量变小，喷药无人机的动能减小、重力势能减小，故A符合题意，BCD不符合题意。
【分析】影响动能的因素是质量和速度；重力势能大小的因素是质量和高度。
2．（2024八下·宽城期末）宽城天门山景区风景怡人，溪流景观展现自然山水之美；玻璃吊桥和玻璃栈道步步惊心；空中缆车、悬崖千扣人心弦。其中空中索道缆车载着游客匀速上山时，它具有的（ ）
A．动能增加，重力势能增加，机械能增加
B．动能减小，重力势能增加，机械能不变
C．动能不变，重力势能减小，机械能不变
D．动能不变，重力势能增加，机械能增加
【答案】D
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】缆车匀速上山，速度不变，质量不变，故动能不变；缆车在上山过程中高度不断增加，质量不变，故重力势能增大；动能不变，重力势能增加，机械能也在增大，ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
【分析】质量一定时，动能和速度有关，重力势能和高度有关。
3．（2024八下·深圳期末）新华社北京6月25日电，嫦娥六号返回器于当日14时07分准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域，实现世界首次月球背面采样返回。据悉，嫦娥六号返回器采用“半弹道跳跃式返回”方式，两次再入大气层实施气动减速（图中B点和F点），被形象地称为“太空打水漂”，轨迹如图所示。若忽略大气层以外空间（图中虚线以上空间）极其微小的阻力，关于图示的嫦娥六号返回器的返回过程，下列说法正确的是（ ）
A．返回器从A到B过程中，机械能一直减小
B．返回器在B点的动能大于其在D点的动能
C．返回器从C到D的过程中，其重力不做功
D．返回器跳出大气层到最高点E时，其动能为零
【答案】B
【知识点】动能的影响因素；机械能及其转化；是否做功的判断
【解析】【解答】A．返回器从A到B过程中，在大气层以外空间，不受空气阻力，没有能量损失，返回器机械能守恒，总和不变，故A错误；
B．从B到D时，返回器在大气层运动，要克服阻力做功，返回器自身机械能减少，即返回器在B点的机械能大于其在D点的机械能；因B、D两点高度相同，重力势能相同，在B点的动能大于其在D点的动能，故B正确；
C．返回器从C到D的过程中竖直向上运动，受到竖直向下的重力，返回器克服重力做功，故C错误；
D．返回器跳出大气层到最高点时，在竖直方向上速度大小为零，但在水平方向上速度大小不为零，动能不为零，故D错误。
故选B。
【分析】运动的物体不受空气阻力，不消耗能量，机械能不变；克服空气阻力时，消耗机械能，高度相同时，重力势能相同，机械能减小，则动能减小；物体受力，且在力的方向移动距离，力对物体做了功；运动的物体具有动能。
4．（2024八下·迁安期末）如图所示，小刚驾驶电动平衡车在水平路面上做匀速直线运动。下列说法正确的是（ ）
A．车轮上有凹凸不平的花纹，是为了增大压强
B．小刚对平衡车的压力和地面对平衡车的支持力是一对平衡力
C．平衡车工作时机械能变大
D．行驶过程中，平衡车对小刚的支持力没有做功
【答案】D
【知识点】机械能及其转化；平衡力的辨别；增大或减小摩擦的方法；是否做功的判断
【解析】【解答】A．花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A错误；
B．两个力大小不相等，不是一对平衡力，故B错误；
C．质量不变，速度不变，高度不变，动能和重力势能不变，机械能不变，故C错误；
D．支持力向上，向上没有移动距离，支持力对小刚没有做功，故D正确。
故选D。
【分析】（1）增大摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，增大压力可以增大摩擦力；在压力一定时，增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦力；
（2）二力平衡的条件：两个力大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于同一物体上；
（3）动能与质量、速度有关，重力势能与质量、高度有关；动能和势能统称为机械能；
（4）做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离。二者缺一不可。
5．（2024八下·大埔期末）如下图所示的各过程中，物体的重力势能转化为动能的是（ ）
A．火箭点火发射
B．滚摆上升
C．苹果自由下落
D．热气球匀速下落
【答案】C
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】A.火箭点火发射时，质量不变，高度增大，重力势能增加；速度增加，动能增加，燃料的内能转化为机械能，故A错误；
B.滚摆上升速度越来越小，动能变小，高度越来越大，重力势能变大，动能转化为重力势能，故B错误；
C.自由下落的苹果，质量不变，速度增加，动能增大，高度减小，重力势能减小，故重力势能转化为动能，故C正确；
D.热气球匀速下落，质量不变，速度不变，动能不变，高度降低，重力势能减小，重力势能没有转化为动能，而是转化成了其它形式的能，故D错误。
故选：C。
【分析】①根据重力势能的大小和物体的质量以及所处位置的高度有关，判断重力势能是否改变，看它的质量和高度是否变化就可以了；动能的大小和物体的质量以及运动的速度快慢有关，判断动能的大小看它的质量和运动快慢是否变化及可以了。
②判断是哪种能量转化成了另一种能量的标准是：减小的转化为增多的。
6．（2024八下·宣化期末）2023年10月31日晨，“神舟十六号”载人飞船返回舱接近地面时，反推发动机点火，返回舱减速下降，安全降落在东风着陆场，在此过程中，对于返回舱能量变化描述正确的是（ ）
A．返回舱动能减小，重力势能减小，机械能减小
B．返回舱动能减小，重力势能增加，机械能不变
C．返回舱动能不变，重力势能减小，机械能减小
D．返回舱动能增加，重力势能增加，机械能增加
【答案】A
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】返回舱着陆过程中，返回舱的质量不变，速度减减小，动能减小；高度降低，重力势能减小；机械能为物体动能与势能的总和，动能减小，重力势能减小，所以返回舱的机械能是减小的，故选A。
【分析】(1)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；
(2)重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；
(3)机械能是动能和势能之和。
7．（2024八下·兴隆台期末）一根细长绳的下端系一金属小球，上端固定，制成一个摆，把小球拉离竖直位置松手，使小球从A点·经过最低点O到达B点，如图，不考虑各种阻力，小球在摆动过程中机械能（E）随小球高度（h）变化关系是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】不考虑阻力的作用，则小球的重力势能和动能发生转化，机械能守恒，不随时间发生变化，B中秋，ACD错误。
故选B。
【分析】机械能：动能和重力势能的总和，在不考虑阻力的影响下，动能和重力势能之间完成转化，没有能量损失，动能与质量和速度相关，重力势能与质量和高度相关
二、多选题
8．（2024八下·商河期末）如图所示，将系在细线下的小球拿至A点，然后由静止释放，小球将在A、C两点之间往复摆动，如果不考虑空气对小球的阻力，下列分析中不正确的是（ ）
A．小球在B点的速度最大，动能最大
B．小球摆至C点时静止不动，受平衡力作用
C．当小球摆至B点时，如果细线突然断裂，小球将竖直下落
D．当小球摆至C点时，如果小球所受的拉力消失，小球将静止在C位置
【答案】B,C,D
【知识点】机械能及其转化；物体运动状态的变化
【解析】【解答】A．小球在B点的重力势能最小，动能最大，速度最大，故A正确，不符合题意；
B．小球摆至C点时，小球受拉力和重力作用，重力竖直向下，拉力沿着绳子方向，因此不是平衡力，故B错误，符合题意；
C．当小球摆至B位置时，小球有向右的速度，如果细线突然断裂，小球受到重力作用，做抛物线运动，故C错误，符合题意；
D．当小球摆至C位置时，小球的速度为零，此时如果小球所受的拉力消失，小球只受重力的作用，小球将会竖直下落，故D错误，符合题意。
故选BCD。
【分析】根据机械嫩、力和运动判识选项
机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比；
力和运动：物体静止或者做匀速直线运动，物体受到平衡力的作用，当小球摆至C位置时，小球的速度为零，此时如果小球所受的拉力消失，小球只受重力的作用，小球将会竖直下落
9．（2024八下·商河期末）为了更好地推进“一带一路”的实施，我国计划发射十八颗通信卫星，为沿线国家提供信息服务。下列关于人造地球卫星的说法中正确的是（ ）
A．卫星运动到远地点时，动能最小，重力势能最大
B．卫星由近地点向远地点运动，重力势能转化为动能
C．卫星在近地点的机械能等于卫星在远地点的机械能
D．卫星由近地点向远地点运行时，卫星的速度变小
【答案】A,C,D
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】A．卫星运动到远地点时，距离最远，所以，重力势能最大，动能最小，故A正确；
B．卫星由近地点向远地点运动，距离地球越来越远，动能转化为重力势能，速度越来越小，故B错误；D正确
C．卫星绕地球运转时，机械能守恒，故C正确；
故选ACD。
【分析】根据机械能判识选项
机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比；
10．（2023八下·深圳期末）如图所示，是滑雪运动员从高处加速下滑的情景。下列说法正确的是（ ）
A．运动员所受合力为零
B．运动员加速下滑，因为受到惯性作用
C．运动员的重力势能转化为动能
D．运动员所受的重力做了功
【答案】C,D
【知识点】机械能及其转化；功
【解析】【解答】A.运动员加速下滑，所以合力不为零，A错误；
B.运动员沿斜面加速下滑，是因为运动员受到的合力平行斜面向下，故B错误；
CD.运动员加速下滑，重力做功，将重力势能转化为动能，CD正确；
故选CD。
【分析】物体加速运动时，运动状态发生了改变，物体受到的合力不为零；惯性是维持物体运动状态的原因；运动员从高处加速向下时，重力做功，将重力势能转化为动能。
11．（2020八下·齐齐哈尔期末）如图所示，沙桶通过定滑轮与水平桌面上的滑块相连，当沙桶和沙的总重为 5N时，滑块水平向左做匀速直线运动，若不考虑空气阻力、绳重及滑轮和轴之间的摩擦。下列分析正确的是（ ）
A．当沙桶落地后，由于惯性滑块继续向左运动
B．滑块对桌面的压力和桌面对滑块的支持力是一对平衡力
C．沙桶匀速下落的过程中，重力势能转化为动能
D．若通过滑块拉动沙桶匀速上升，则施加在滑块上水平向右的拉力为10N
【答案】A,D
【知识点】机械能及其转化；惯性及其现象；平衡力的辨别
【解析】【解答】A．当沙桶落地后，由于惯性滑块继续向左运动，A符合题意；
B．滑块对桌面的压力和桌面对滑块的支持力作用在两个物体上是一对相互作用的力，B不正确；
C．沙桶匀速下落的过程中，高度变小重力势能变小，但速度不变，动能不变，所以不能说将重力势能转化为动能， C不符合题意；
D．若通过滑块拉动沙桶匀速上升，滑块在水平方向受到三个力的作用，滑块在水平向左方向受到的绳子对它拉力和摩擦力的作用，水平向右受到施加在滑块上的拉力，由于滑动摩擦力的大小不变，所以施加在滑块上水平向右的拉力F2=F1+f=5N+5N=10N
D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】物体总有一种保持原来运动状态的趋势，这就是物体的惯性，惯性的大小只与物体的质量有关，与运动的速度没有关系；相互平衡的两个力，要大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。
三、实验填空题
12．（2023八上·凤山月考）在观察如图小球摆动时，
小涛发现小球每摆一个来回的时间似乎都相同。于是他产生了猜想，小球来回摆动一次所用的时间t可能跟：①小球质量m②绳子长度L③小球移开的距离s有关；为验证自己的猜想，他在竖直的木板上画出方格，用瓶子代替小球，并在瓶内装大米以改变质量，则：
（1）除如图所示的器材外还需要测量工具：天平和 ；
（2）在测出不同条件下，瓶子来回摆动一次所用的时间t后，得到表中的数据。则：为了研究t与L关系，应选择序号为 的数据进行分析；
（3）通过分析表中的数据可以得出初步的结论：t与 、 无关，与 有关（填写字母）。
序号 瓶质量m/g 移开距离s/格 悬线长度L/格 来回时间t/s
1 20 3 12 2.1
2 40 3 12 2.1
3 60 3 12 2.1
4 60 2 12 2.1
5 60 1 12 2.1
6 60 3 9 1.9
7 60 3 6 1.5
（4）实验中发现，瓶子摆动一次所用的时间很难测准，请你帮他想一个更准确的测量方法 。
（5）根据上面的实验研究，某同学发现家里的一立式钟摆，15天下来走慢了1分钟，为了矫正准时，我们应该
A．使摆线变短 B．使摆线变长
C．换质量小的摆 D．换质量大的摆
【答案】秒表；3、6、7；m；s；l；测出摆动n次的时间，则摆一次时间为；A
【知识点】机械能及其转化；物理学方法
【解析】【解答】（1） 小球来回摆动一次所用的时间t可能跟 质量、长度以及距离有关，所以需要天平测量质量，刻度尺测量长度和距离，停表测量摆动时间
（2）研究t与l关系，控制长度不同，保持质量不变选择序号为3、6、7。
（3）有表格数据可知，摆动时间和质量和移开距离无关，与绳子长度有关
（4）测出摆动n次的时间t，则摆一次的时间为。
（5）小球摆动时间的快慢只与悬线的长度呈正相关，所以加快钟摆的速度，减小摆线的长度，A符合题意，BCD错误
故选A。
综上第1空、秒表；第2空、3、6、7；第3空、m；第4空、s；第5空、l；第6空、测出摆动n次的时间，则摆一次时间为；第7空、A
【分析】根据控制变量法填空
控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，如 小球来回摆动一次所用的时间t可能跟：①小球质量m②绳子长度L③小球移开的距离s有关 ，所以探究小球来回摆动一次所用的时间t与绳子长度L的关系时，需要控制绳子长度不同，其余因素如质量以及小球一开距离相同，同理进行探究小球来回摆动一次所用的时间t与m、s的关系
13．（2024八上·南昌月考）【探究名称】探究物体入水时溅起水花的高度与哪些因素有关
【问题】如图甲，跳水运动员全红婵入水时溅起来的水花很小，于是小明和同学们猜想物体入水时溅起水花的高度与哪些因素有关，已知物体从距水面相同高度自由下落，达到水面的速度相等。
小明和同学们提出如下猜想：
猜想1：与物体的质量有关；
猜想2：与物体的入水快慢有关；
猜想3：与物体的入水方向有关；
猜想4：与物体的形状有关；
【证据】（1）为了验证上述猜想3是否正确，小明将同一块橡皮泥捏成球形分别从a、b、c三条光滑通道从水面上方相同高度由静止释放（如图乙），这是为了控制其他因素不变，只改变物体的 ，发现溅起水花的高度依次变小，说明猜想3是的 （选填“正确”或“错误”）；
（2）小明将橡皮泥分别捏成球形、锥形、柱形从不同高度自由下落水面，测出溅起水花的高度，进行多次实验。记录的部分数据如表：
实验序号 物体质量m/g 物体形状 下落高度h1/cm 溅起水花高度h2/cm
1 20 球形 20 6
2 20 柱形 20 4
3 20 锥形 20 9
4 50 柱形 20 9
5 100 柱形 20 18
6 90 柱形 25 22
【解释】①分析表格数据，物体入水快慢是通过 来改变的；
②比较实验序号为 的三组数据，可得出的结论是：物体入水时溅起水花的高度与物体的形状有关；
③比较实验序号为2、4、5的三组数据，可得出的结论是 ；
④比较实验序号为5、6的两组数据， （选填“能”或“不能”）验证猜想2是否正确，理由是 。
【答案】入水方向；正确；下落高度；1、2、3；物体入水时溅起水花的高度与物体的质量有关；不能得出有效结论；质量和物体的下落高度两个因素都不同
【知识点】机械能及其转化；物理学方法
【解析】【解答】（1）[从a、b、c三条光滑通道从水面上方相同高度由静止释放时，这是为了控制其他因素不变，只改变物体的入水方向。入水方向不同时，溅起水花的高度不同，所以说明猜想3是正确的。
（2）①物体入水快慢是通过下落高度来改变的。
②根据控制变量法可知：探究物体入水时溅起水花的高度与物体的形状的关系，需要控制形状不同，其余因素相同；所以选择1、2、3三组数据进行探究。
③2、4、5的三组数据，除了质量不同，其他因素相同，溅起水花的高度不同；所以可得出：物体入水时溅起水花的高度与物体的质量有关。
④5、6的两组数据，质量和物体的下落高度两个因素都不同，没有控制物体的质量相同，所以不能得出有效结论。
综上第1空入水方向；第2空正确；第3空下落高度；第4空1、2、3；第5空物体入水时溅起水花的高度与物体的质量有关；第6空不能得出有效结论，第7空质量和物体的下落高度两个因素都不同。
【分析】控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，如影响溅水花的高度有物体质量、入水快慢、入水方向、形状等，要探究物体入水时溅起水花的高度与物体的形状的关系，需要控制形状不同，其余因素相同。
四、解答与计算题
14．（人教版物理八年级下册第十一章第4节机械能及其转化同步检测卷）骑自行车下坡时，人不蹬脚踏板,车速也会越来越快，请从能量转化的角度解释该现象。
【答案】人骑自行车下坡时，高度降低，重力势能减少；速度增大，动能增大；在下坡时重力势能转化为动能，所以车速度越来越快。
【知识点】机械能守恒条件
【解析】【解答】其实就是能量转换，在上坡时，由于高度在不断增加，物体质量不变，势能就要增加，那动能就要减小，同样质量是不变的，那速度就要减小：下坡时刚好相反。所以人骑自行车下坡时重力势能逐渐转化为动能，使人和自行车的重力势能减小，动能增加，所以车速度越来越快。
【分析】先判断哪种能量减少，哪种能量增加，减少的哪种能量转化为增加的哪种能量。
重力势能的影响因素是物体质量和高度，可根据物体质量和高度变化来判断物体重力势能的大小变化，质量越大，高度越大，重力势能越大；动能的影响因素是物体质量和速度，可根据物体的质量和速度变化判断动能的大小变化，质量越大，速度越大，动能越大，反之越小。
15．（ 机械能 ）一只在空中飞行的小鸟，具有的动能是15J，具有的机械能是90J，那么这只小鸟具有的重力势能是多少J？
【答案】解：重力势能=机械能﹣动能=90J﹣15J=75J．
答：重力势能为75J．
【知识点】机械能及其转化
【解析】【分析】根据机械能包括动能和重力势能来计算．
16．（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））为了保证城区街道清洁卫生，洒水车每天都要对城区主干道路洒水降尘，环卫工人驾驶的洒水车自重为2.2t，水箱容积为5000L，共有8个轮胎，每个轮胎与地面接触的面积为0.05m2，g取10N/kg。
（1）洒水车在平直公路上匀速洒水的过程中，它的动能 ，机械能 （均选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）求满载时洒水车与水共重多少？
（3）满载时，洒水车对路面的压强。
（4）洒水车在平直街道匀速行驶的速度是5m/s，汽车与路面间的摩擦力是满载时车重的0.05倍，求洒水车牵引力的功率为多少？
【答案】（1）减小；减小
（2）解：水的质量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×5000×10﹣3m3＝5×103kg；
汽车与水共重：
G＝mg＝（2.2×103kg+5×103kg）×10N/kg＝7.2×104N；
答：满载时洒水车与水共重7.2×104N；
（3）解：装满水时，汽车对地面的压力：
F＝G＝7.2×104N，
汽车对地面的压强：
p＝ ＝ ＝1.8×105Pa；
答：满载时，洒水车对路面的压强是1.8×105Pa；
（4）解：汽车与路面间的摩擦力是满载时车重的0.05倍，所以f＝7.2×104N×0.05＝3.6×103N，
洒水车匀速行驶，
所以牵引力F＝f＝3.6×103N，
汽车牵引力的功率：
P＝ ＝ ＝Fv＝3.6×103N×5m/s＝1.8×104W；
答：洒水车牵引力的功率为1.8×104W。
【知识点】密度公式及其应用；功率的计算；机械能守恒条件；重力及其大小的计算；压强的大小及其计算
【解析】【解答】解：洒水车在平直公路上匀速洒水的过程中，质量减小，速度不变，高度不变，动能减小，重力势能减小，故机械能减小；
故答案为：（1）减小；减小；（2）满载时洒水车与水共重7.2×104N；（3）满载时，洒水车对路面的压强是1.8×105Pa；（4）洒水车牵引力的功率为1.8×104W。
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度.质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度.机械能：动能和势能的统称.（机械能=动能+势能）
（2）利用密度计算公式ρ=
求得水的质量 ，再利用 G＝mg求得 汽车与水重力.
（3）利用
p＝ 求得 汽车对地面的压强 .
（4）结合洒水车的运动状态可知牵引力等于阻力，再利用P=Fv求洒水车牵引力的功率.
1 / 1
