第十一章
第4节
机械能及其转化
辅导科目
物理
年
级
八年级
教材版本
人教版
讲义类型
提升版（适用于考试得分率在60%——80%以内的学员）
教学目的
1.初步认识动能与势能的相互转化及机械能的守恒。
2.能够说出日常生活中动能与势能相互转化的实例。
3.学会区分动能与势能并知道机械能包括动能与势能。
重、难点
重点：动能与势能的相互转化的规律的理解
难点：动能与势能的相互转化及机械能的守恒
授课时长
建议授课时长2小时
教学内容
【课程导入】
【新知讲解】
※知识点一：机械能及其转化
1.机械能及其转化
（1）机械能：动能和势能统称为机械能。
一个物体只要具有动能或者势能，此时都可以说物体具有机械能。
（2）动能和重力势能的转化：
运动方向高度重力势能速度动能能的转化a到c降低减小变大增大重力势能转化为动能c到bb到cc到a
（3）动能和弹性势能的转化：
2.机械能的守恒
（1）机械能守恒：在只有动能和势能转化的过程中，机械能的总量保持不变。考虑到摩擦力等阻力时机械能总量会减小。
动能、势能和机械能的单位与功的单位相同，也是焦耳，比如可以书写为：E动=200J，E势=300J。
（2）．判断机械能是否变化的方法：
①无外力情况下的机械能转化
②存在外力情况下的机械能变化
◎例题
【例1】发生滑坡时，常常有很大的石头从陡坡滚下，在滚动速度越来越大的过程中(
)
A．石头的动能和势能都在增加
B．石头的动能和势能都在减少
C．石头动能减少，势能增加
D．石头动能增加，势能减少
【例2】厦门作为全国18个足球重点城市之一，校园足球活动是如火如荼。比赛时守门员把球大脚开过半场，足球飞行过程中(
)
A．重力势能先变大后变小
B．动能先变大后变小
C．机械能先变大后变小
D．最高点处动能为零
【例3】如图所示，一个小球由静止从光滑曲面的顶端自由滑下，若它在顶端的重力势能为65
J，则滑到底端的动能是(
)
A．35
J
B．50
J
C．55
J
D．65
J
【例4】如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，足球(
)
A．在b、d两点动能相等
B．在a、d两点动能相等
C．从b到c的过程机械能减少
D．从c到d的过程重力势能减少
?练习
1.跳远运动的几个阶段如图所示，则运动员（
）
A．助跑阶段机械能不变
B．起跳时机械能为零
C．经过最高点时动能最大
D．经过最高点时重力势能最大
2.如图所示，小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化。则（
）
A．小球在A处的动能等于在D处的动能
B．小球在A处的动能大于在D处的动能
C．小球在B处的机械能小于在C处的机械能
D．小球在B处的机械能等于在C处的机械能
3如图所示，人造地球卫星在大气层外环绕地球运行的过程中，它的近地点的动能
（选填“大于”“小于”或“等于”）它在远地点的动能；它从近地点向远地点运行的过程中，机械能的变化情况是
。
4、如图所示，人造地球卫星沿椭圆形轨道绕地球运行，当卫星从远地点向近地点运动过程中，下列说法正确的是(
)
动能逐渐增大，机械能增大
B．势能逐渐减小，机械能减小
C．动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能不变
D．动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能减小
§知识小结
【课堂检测】
一、选择题
1．关于弹性势能的说法正确的是（???
）
A．橡皮泥的形变越大，它具有的弹性势能越大
B．弹簧的弹性越大，它具有的弹性势能越大
C．弹簧越长，它具有的弹性势能越大
D．对于给定的弹簧来说，它的弹性形变越大，它具有的弹性势能越大
2．关于重力势能的说法，正确的是（???
）
A．质量大的物体，重力势能一定大
B．被举得高的物体，重力势能一定大
C．质量相等的物体，被举得越高，重力势能就越大
D．质量相等的物体，速度越大，重力势能就越大
3．人骑自行车下坡，速度会越来越快，在这过程中（???
）
A．人和车的动能保持不变????
B．人和车的动能增大
C．人和车的动能减小????????
D．人和车的重力势能增大
4．司机开车上坡前，往往加大油门，以提高汽车的速度，这是为了（???
）
A．增大动能?
?????B．增大势能??
????C．增大惯性?
?????D．减小阻力
5．跳伞运动员在空中匀速下落的过程中，他的（???
）
A．动能增大，重力势能不变
B．动能不变，重力势能增大
C．动能、重力势能都不变
D．动能不变，重力势能减小
6．在空中沿水平方向匀速飞行的一架飞机，正在向灾区空头物资，空投过程中，飞机的动能和势能的变化情况是（???
）
A．动能和重力势能都增大???
B．动能和势能都减小
C．动能减小，重力势能增大??
D．动能不变，重力势能不变
7．有一种运动叫蹦极，如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，A点处弹性绳自然伸直。B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点，运动员从O点到C点的运动过程中忽略空气阻力，则（???
）
A．从O至C运动员速度一直减小
B．从O点至A点运动员机械能不守恒，从A点至C点机械能守恒
C．从O至A过程中运动员速度增大，从A至C过程中运动员速度减小
D．从O至B过程中运动员速度增大，从B至C过程中运动员速度减小
8．一个物体在平衡力的作用下（???
）
A．它的动能一定不变????????????
B．它的重力势能一定不变
C．它的弹性势能一定不变????????
D．无法确定
二、填空题
9．如图是竖直向上抛出的小球上升过程中每隔相等的时间曝光一次所得的照片。从图中可以判断：小球在a
、b
位置间的平均速度??????
（选填“大于”“小于”或“等于”）在c
、d
位置间的平均速度；在上升过程中，小球的重力势能????????????（选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“不变”）。
10．如图所示，甲是探究“动能的大小与什么因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上。乙是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的水平面上运动。请回答下列问题：
（1）甲实验的目的是探究钢球动能的大小与???????
的关系；实验时，它是通过观察????
，从而判断钢球动能的大小。
（2）进行乙实验时，每一次都让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，其目的是使小车在水平面运动的起始?????????????
相同；通过观察小车在粗糙程度不同的水平面上运动距离的大小来判断小车在不同的水平面受???????????
的大小。从而可以推理：如果运动的物体不受力，它将????????????????
。
三、实验题
11．小明利用装有细沙的盒子、小桌、砝码、木块等器材，探究“重力势能的大小与哪些因素有关”，其过程如图4所示。
（1）小明通过观察什么来判断重力势能的大小？
（2）分析比较甲、乙两图中的实验现象，得出的结论是什么？
（3）图乙和图丙探究的问题是什么？
12．小明猜想：动能的大小可能与物体的质量与物体的速度有关。因此，他设计了如下两种实验方案：
A．让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图5甲所示）。
B．让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图5乙所示）。
图5
上述两种实验方案中：
（1）A方案是为了探究动能大小与????????
关系，若木块被撞后移动的距离越远。说明小车对木块的推力???????????
越多，小车撞击木块时的动能???????????????
。
（2）小明想用B方案探究动能大小与质量的关系，该方案是否合理？。理由是????
。
13、如图是竖直向上抛出的小球上升过程中每隔相等的时间曝光一次所得的照片。从图中可以判断：小球在a
、b
位置间的平均速度??????
（选填“大于”“小于”或“等于”）在c
、d
位置间的平均速度；在上升过程中，小球的重力势能????????????（选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“不变”）。
14、在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图所示．
（1）在此实验中，研究对象是
（选填“铁块”、“木桩”），我们是通过观察
来比较各铁块重力势能的大小．
（2）若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是hA
hB．
（3）若A、C两铁块下落的高度相同，则两铁块的质量关系是mA
mC．
【答案】
1．D
解析：判断一个物体是否具有弹性势能，关键看此物体是否发生了弹性形变，若此物体发生的是塑性形变，则此物体不具有弹性势能，A错。同一物体，弹性形变越大，它具有的弹性势能越大，D正确。弹簧有弹性而没有发生形变，则不会有弹性势能。同样弹簧很长而没有发生形变，也不会有弹性势能。B、C错误。
2．C
解析：判断一个物体是否具有重力势能，关键看此物体有没有被举高，若被举高了，则物体具有重力势能。重力势能除与物体所在的高度有关，还与物体质量有关。质量大的物体，如果被举的高度不大，重力势能不一定大，A错。被举得高的物体，如果质量较小，重力势能不一定大，B错。重力势能大小与物体速度无关，D错。
3．B
解析：动能的大小既与速度有关，也与质量有关。质量越大，速度越大，动能越大。重力势能除与物体所在的高度有关，还与物体质量有关。质量越大被举的高度越高，重力势能越大。人骑自行车下坡时，质量不变，速度越来越快，动能增大。下坡时，高度减小，重力势能减小。
4．A
解析：物体的动能大小由物体的质量和物体的速度两个因素决定，并且质量越大，速度越大，物体的动能就越大。汽车上坡前，加大油门，可以提高汽车的速度，增大车的动能；上坡时，汽车的动能转化为重力势能，动能越大、转化的重力势能越大，这样更有利于爬坡，故A正确、B错；质量是决定惯性大小的因素，而汽车的质量不变，所以其惯性不变，故C错；汽车对地面的压力和地面的粗糙程度不变，所以汽车所受阻力不变，故D错。
5．D
解析：由于运动员在空中匀速下落，质量和速度都没发生变化，故动能不变；在下落过程中，高度降低，所以重力势能减小。
6．B
解析：沿水平方向匀速飞行的飞机，其速度和飞行高度都不变。空投物资过程中，飞机的总质量变小，所以飞机的动能和势能都减小。
7．：D
解析：根据题意可知，从O点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，因此速度越来越大；从B点到C点的过程中，弹性绳对运动员拉力大于重力，运动员的速度开始减小，到达C点时，速度为零；由于不计空气阻力，因此整个过程能量守恒。
8．A
解析：物体在平衡力的作用下可能处于静止，也可能处于匀速直线运动状态。当处于静止时，它的动能一定不变，重力势能也一定不变。当处于匀速直线运动状态时，它的动能一定不变。重力势能则不好确定，如果物体沿水平方向运动，则高度不变，重力势能一定不变；如果物体匀速上升，则高度增大，重力势能增大；如果物体匀速下落，则高度减小，重力势能减小。综上，物体在平衡力的作用下，无论处于静止或匀速直线运动状态，无论沿什么方向运动，它的动能一定不变。
9．大于????
逐渐增大
解析：（1）由图可以看出，在相同时间内，小球在ab位置间运动的路程大于小球在cd间运动的路程，所以小球在a、b位置间的平均速度大于在c、d位置间的平均速度。
（2）在上升过程中，小球的质量不变，高度逐渐变大，所以小球的重力势能逐渐增大。
10．（1）速度??
木块B移动的距离；（2）速度?
阻力?
作匀速直线运动
解析：（1）同一钢球的质量相同，从斜面上不同的高度滚下，到达斜面底端的速度不同，由此可知：此实验研究的是动能大小与速度的关系。钢球把木块推出去的越远，钢球对木块做的功就越多，表明钢球的动能越多。（2）小车从斜面的同一高度滑下的目的是为了控制小车到斜面底端的速度相同。小车受到的阻力越大，运动的距离越短。因此可以通过小车运动距离的长短来体现阻力的大小。如果运动的物体不受力，它将做匀速直线运动。
11．（1）小桌陷入沙中的深度；（2）质量相同的物体，高度越高，具有的重力势能越大；（3）重力势能大小与质量的关系。
解析：（1）能是物体具有的做功的本领，要判断重力势能的大小，就要看物体对小桌做功的大小，即小桌陷入沙中的深度。这里运用了转换法。
（2）分析比较甲、乙两图中的实验现象，可以看出是同一个砝码被举高的高度不同。因而得出的结论是：质量相同的物体，高度越高，具有的重力势能越大。
（3）观察图乙和图丙，是两个质量不同的物体，被举高的高度相同。根据控制变量法，若要研究的问题是物理量与某一因素是否有关，则应只使该因素不同，而其他因素均应相同。因而探究的问题是重力势能大小与质量的关系。
12．（1）速度?
做功?
越大；（2）不合理?
没有控制小车进入水平面时的速度相同。
解析：（1）让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，目的是让小车进入水平面时有不同的速度，高度越高，速度越大。所以，A方案是为了探究动能大小与物体速度的关系。小车撞击木块，就给木块一个作用力，木块在这个力的作用下移动一段距离，小车就对木块做了功，这表明小车具有能。木块被撞后移动的距离越远，说明小车对木块的推力做的功越多，也就表明小车撞击木块时的动能越大。（2）让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，这样小车的质量不同，进入水平面时的速度也不同，有两个变量，不符合控制变量法，没法进行研究。
13、大于????
逐渐增大
14、（1）铁块
木桩陷入沙坑中的深度
（2）<
（3）<
【课堂总结】
【家庭作业】
1．原长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O，A两点间距离为2l，如图则能反映钢球从O点运动到A点的过程中，其动能EK随运动距离s变化的关系图象可能是（ ）
A．
B．
C．
D．
2．如图所示，OQ是水平地面，物体在水平拉力作用下，从O匀速直线运动到Q，OP段拉力F1为300N，F1做的功为W1，功率为P1，PQ段拉力F2为200牛，F2做的功为W2，功率为P2，则（ ）
A．W1＜W2
B．W1＝W2
C．P1＝P2
D．P1＜P2
3．在台球比赛中，选手推动球杆撞击白球，白球发生运动后碰撞其他球，如图所示。以下说法正确的是（ ）
A．手推动球杆前进时，手对球杆做了功
B．在水平桌面滚动的球受重力作用，重力对球做了功
C．桌面对球的支持力做了功
D．白球撞击黑球后没有静止，是因为人的手还在对白球做功
4．如图所示，捻动滚摆的轴使其升高后释放，观察滚摆运动过程，长时间后滚摆停止上下滚动。下列说法正确的是（ ）
A．滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机械能减小
B．滚摆到最低点后又上升，重力势能转化为动能
C．滚摆整个运动过程中，机械能守恒
D．滚摆下降时，重力势能减小，动能减小
5．以相同功率正常匀速行驶的两辆汽车，在相同时间内两车通过的路程之比为2：1，下列说法正确的是（ ）
A．两车所做功之比是2：1
B．两车所做功之比是1：1
C．两车所受牵引力之比是2：1
D．两车速度之比是1：2
6．如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上。其正上方A位置有一只小球。小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零。关于小球下降阶段下列说法中正确的是（ ）
A．在B位置小球动能最大
B．在C位置弹簧弹性势能最大
C．从A→D位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加
D．从A→C位置小球重力势能的减少量等于小球动能的增加量
7．一小球从水平台面上滚落地面的过程中，经历了A、B、C三个位置，它们的位置关系如图所示设小球在AB段重力做功为W1，重力的平均功率为P1；在BC段重力做功为W2，重力的平均功率为P2．则下列关系正确的是（ ）
A．W1＞W2，P1＞P2
B．W1＞W2，P1＜P2
C．W1＝W2，P1＝P2
D．W1＝W2，P1＜P2
8．频闪照片是研究物体运动的重要手段。通常一只掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低。如图所示，是小球弹跳过程的频闪照片，小球在1、2位置的高度一样。下面说法正确的是（ ）
A．小球弹起的高度越来越低，此时机械能不守恒
B．小球在1、2位置的重力势能相同，且机械能大小也相同
C．小球在2位置的重力势能比1位置时小，机械能也比1位置时小
D．小球弹跳上升到最高点3位置时，瞬间静止，小球受到平衡力作用
9．如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面，一小球由A点以速度v沿轨道滚下，经另一侧等高点B后到达最高点C．下列关于小球滚动过程的分析正确的是（ ）
A．整个过程只有重力在对小球做功
B．小球在
A、B
两点具有的动能相同
C．小球在
A、B、C
三点的速度大小关系是
vA＝vB＞vC
D．小球在
A
点具有的机械能大于它在
C
点具有的机械能
10．如图所示，用大小相等的拉力F，分别沿粗糙的竖直表面和光滑的水平面拉同一木箱，在力F的作用下移动的距离sab＝scd，所用时间tab＞tcd，拉力方向与运动方向始终一致，比较两种情况下拉力F所做的功和功率（ ）
A．ab段做功较多
B．cd段做功较多
C．ab段功率较大
D．cd段功率较大
11．如图所示，质量为m的小球从静止下落，落在A点、竖直放置静止的轻弹簧上，到达与B点时小球重力与弹簧的弹力大小相等，图中与C点是小球到达的最低点（不计空气阻力）。下列说法正确的是（ ）
A．下落过程中，小球重力势能减小、动能增大、小球与弹簧机械能总量不守恒
B．下落过程中，小球重力势能一直减小、动能先增大后减小、小球与弹簧机械能总量守恒
C．到达C点时，小球的动能为零，受到的重力大于弹簧的弹力
D．从B到C，小球只有重力势能转化成弹性势能
12．在“探究物体动能大小与物体速度、质量关系”的实验中，让小球从斜面的不同高度由静止开始滚下，撞击水平木板上的木块，如图。
（1）该实验中物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时
（碰前A/碰后A/碰前B/碰后B）的速度，它是通过
（高度/质量）来改变的。
（2）动能的大小是通过比较
，这种常用的实验方法称为
（3）实验中若小球A释放高度一定，为了防止木块滑出木板，你的措施是
（增大/减小）木块B的质量。
（4）实验结束后，小刚同学拿走木块，先后将同一小球从同一斜面的不同高度处静止释放，记录小球在相同表面上滚动到静止的距离，根据此现象，小刚得出了动能与速度有关的结论。你认为小刚的实验方案是否合理
（合理/不合理）理由是
。
13．一辆质量2t的汽车，在平直公路上以额定功率100kW从静止开始运动，经l5s运动200m恰好达到最大速度，接着匀速运动20s关闭发动机，滑行100m停下。其ν﹣t图象如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍，（g取10N/kg）求：
（1）在运动过程中受到的阻力；
（2）整个过程中发动机所做的功的大小；
（3）汽车运动的最大速度v；
（4）整个过程中克服阻力所做的功的大小。
14．已知物体的重力势能表达式为Ep＝mgh，动能表达式为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，将一质量为2kg的物体从距离地面1m的高度沿水平方向以4m/s的速度抛出。不计空气阻力，物体从被抛出到落地的瞬间，整个过程中机械能守恒。求：
（1）物体被抛出时的动能Ek1；
（2）物体从被抛出点至落地的过程中，其重力所做的功W；
（3）物体落地前瞬间的速度v′。
【答案】
1．A。
2．B。3．A。4．A。5．B。6．C。7．D。8．A。9．D。10．D。11．B。
12．（1）碰前A
高度
（2）木块被推动的距离
转换法
（3）增大
（4）合理
小球运动距离越大，小球的动能越大 。
13．【解答】（1）汽车受到的阻力：f＝0.2G＝0.2×2×104N＝4000N；
（2）由题意可知，整个过程中发动机的工作时间：t＝15s+20s＝35s，由P＝可得，整个过程中发动机做的功：W＝Pt＝100×103W×35s＝3.5×106J；
（3）汽车的重力：G＝mg＝2000kg×10N/kg＝2×104N，
由题意和图象可知，15﹣35s汽车的速度最大且做匀速直线运动，根据二力平衡条件和题意可得，汽车匀速运动时的牵引力：F＝f＝0.2G＝0.2×2×104N＝4000N，
由P＝＝＝Fv可得，汽车的最大速度：v最大＝＝＝25m/s；
（4）根据v＝得匀速运动20s运动的距离：s2＝vt＝25m/s×20s＝500m，
这个过程运动的距离为：s＝s1+s2+s3＝200m+500m+100m＝800m，
整个过程中克服阻力所做的功：W＝fs＝4000N×800m＝3.2×106J。
14．【解答】（1）物体被抛出时的动能：EK1＝mv2＝×2kg×（4m/s）2═16J；
（2）物体从被抛出点至落地的过程中，其重力所做的功：W＝Gh＝mgh＝2kg×10N/kg×1m＝20J；
（3）物体被抛出时的重力势能：Ep＝mgh＝2kg×10N/kg×1m＝20J；
物体下落时高度减小，速度增大，所以重力势能转化为动能，整个过程中机械能守恒，所以物体落地前瞬间的动能：EK2＝EK1+Ep＝16J+20J＝36J，所以物体落地前瞬间的速度v′＝＝＝6m/s。第十一章
第4节
机械能及其转化
辅导科目
物理
年
级
八年级
教材版本
人教版
讲义类型
拔高版（适用于考试得分率高于80%的学员）
教学目的
1.初步认识动能与势能的相互转化及机械能的守恒。
2.能够说出日常生活中动能与势能相互转化的实例。
3.学会区分动能与势能并知道机械能包括动能与势能。
重、难点
重点：动能与势能的相互转化的规律的理解
难点：动能与势能的相互转化及机械能的守恒
授课时长
建议授课时长2小时
教学内容
【课程导入】
【新知讲解】
※知识点一：机械能及其转化
1.动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
2.动能与势能的相互转化
（1）在一定的条件下，动能和重力势能之间可以相互转化。如将一块小石块，从低处抛向高处，再从高下落的过程中，先是动能转化为重力势能，后又是重力势转化为动能。
（2）在一定的条件下，动能和弹性势能之间可以相互转化。如跳水运动员，在起跳的过程中，压跳板是动能转化为弹性势能，跳板将运动员反弹起来是弹性势能转化为动能。
（3）机械能守恒：如果一个过程中，只有动能和势能相互转化，机械能的总和就保持不变，这个规律叫做机械能守恒。
（4）水能和风能的利用：自然界的流水和风能都是具有大量机械能的天然资源。利用水能发电，一定量的水，上、下水位差越大，水的重力势能越大，能发出的电就越多。利用风能发电，在风力资源丰富的地区，可以同时安装几十台到几百台风力发电机，组成“风车田”联在一起供电。
◎例题
【例1】2019年1月3日，嫦娥四号实现了人类探测器首次成功在月球背面软着陆。嫦娥四号探测器在距离月球表面100米高处悬停，对月球表面识别，并自主避障，选定相对平坦的区域后，开始缓慢地竖直下降，最后成功软着陆。从距离月球表面100米到软着陆在月球表面的过程中，嫦娥四号探测器的重力势能________，机械能________。（选填“增加”或“不变”或“减少”）
【解析】从重力势能和动能大小的影响因素进行判断，又因为机械能等于动能和势能的总和，然后判断机械能的变化。
【解答】嫦娥四号从距离月球表面100米到软着陆在月球表面的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减少；该过程中其速度减小，动能减少；探测器没有发生弹性形变，不具有弹性势能，则机械能等于重力势能与动能的总和，所以其机械能减少。
故答案为：减少；减少。
【例2】沈仔细同学在研究“影响重力势能大小的因素”时，提出了如下猜想：
猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关；
猜想二：重力势能的大小可能与物体所在的高度有关；
猜想三：重力势能的大小可能与物体的运动路径有关．
他为了验证猜想，准备了如下实验器材：花泥（易产生塑性形变）若干块，刻度尺一把，
体积相同、质量为m的小球3个和质量为2m的小球一个．所用实验装置如图甲、乙所示．
为验证猜想，他首先让质量分别为m、2m的小球A、B从距花泥表面高H处由静止下落，测得A、B小球陷入花泥的深度为h1和h2，如图甲所示；然后让质量为m的小球C从距花泥表面高3H处由静止下落，质量为m的小球D从距花泥表面高3H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）．测得C、D小球陷入花泥的深度均为h3，且h1（1）本实验中，小球的重力势能大小是通过
来反映的；
（2）分析图甲所示的实验现象，可得出结论：当物体的
、
相同时，
越大，重力势能越大；
（3）分析图乙所示的实验现象，发现两球运动的路径不同，但陷入花泥的深度相同，由此可知物体的重力势能与物体运动的路径
（选填“有关”或“无关”）；
（4）综合分析图甲、乙所示的实验现象，还可得出的结论是：
．
【答案】（1）小球陷入花泥中的深度
（2）高度
运动路径
质量
（3）无关
（4）当物体的运动路径、质量都相同时，所在的高度越高，重力势能越大
?练习
1、如图所示，人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行，下列说法正确的是（
）。
A．卫星在近地点时，动能最大，机械能最大；
B．卫星在远地点时，势能最大，机械能最大；
C．卫星从近地点向远地点运行时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，机械能不变；
D．卫星从远地点向近地点运行时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，机械能不变
【解析】卫星在近地点时，速度最大，动能最大，距离地球最近，势能最小，卫星在绕地球运动过程中，没有受到任何阻力作用，机械能守恒；故A错误。
卫星在远地点时，速度最小，动能最小，距离地球最远，势能最大，卫星在绕地球运动过程中，没有受到任何阻力作用，机械能守恒；故B错误。
卫星从近地点向远地点运行时，速度越来越小，动能逐渐减小，距离地球越来越远，势能逐渐增大，卫星在绕地球运动过程中，没有受到任何阻力作用，机械能守恒；故C正确。
卫星从远地点向近地点运行时，速度越来越大，动能逐渐增大，距离地球越来越近，势能逐渐减小，卫星在绕地球运动过程中，没有受到任何阻力作用，机械能守恒；故D错误。
【答案】C。
2、电梯匀速上升过程中，电梯的（
）。
A.动能保持不变
B.机械能保持不变
C.重力势能保持不变
D.动能转化为重力势能
【解析】动能与质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能与质量和高度有关，质量厚度越大，重力势能越大。因为电梯匀速，因此动能不变；又因为上升，所以重力势能增大，机械能是重力势能和动能之和。因此机械能增大。
【答案】A。
§知识小结
【课堂检测】
1．下列现象中，由动能转化为重力势能的是(
)
A．动车匀速上坡
B．脚踩滑板从高处滑下
C．滚摆自下而上运动
D．火箭加速升空
2．如图所示，人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行．它从远地点向近地点运动过程中(
)
A．动能增大，势能减小，机械能不变
B．动能减小，势能增大，机械能不变
C．动能不变，势能增大，机械能变大
D．动能减小，势能不变，机械能变小
3．如图所示的滚摆实验中，关于滚摆的能量转化情况，下列说法正确的是(
)
A．滚摆上升时动能转化为重力势能
B．滚摆下降时动能转化为重力势能
C．滚摆上升、下降交替运动过程中机械能不断增加
D．滚摆运动时，其他形式的能转化为滚摆的机械能
4．下列现象中机械能没有发生变化的是(
)
A．物体沿斜面匀速下滑
B．物体从高处自由下落，不计空气阻力
C．火箭加速升空
D．降落伞运动员跳伞后匀速下降阶段
5．不计空气阻力，下列运动过程中机械能守恒的是(
)
A．苹果自由下落
B．树叶匀速飘落
C．汽车匀速上坡
D．足球在草地上越滚越慢
6．下列过程中，属于物体的重力势能转化为动能的是(
)
A．拉弯的弓把箭射出去
B．钟表里发条带动齿轮转动
C．火箭发射升天
D．小孩荡秋千从高处向低处落下
7．下列过程中，动能转化为重力势能的是(
)
A．直升飞机匀速上升
B．人骑车匀速下桥
C．火车徐徐进站
D．将小球向上抛出，小球在上升阶段
8．2017年5月4日14时许，我国自主研制的新一代喷气式大型客机C919在上海浦东机场首飞成功，这标志着中国的“大飞机梦”得以实现，C919在高空中加速爬升时，机械能___________（“增大”、“减小”或“不变”），大飞机刚着陆瞬间，机场地面上留下了一道道黑色的机轮印迹，这是通过增大___________（“压强”、“压力”、“摩擦力”）而造成的。
9．蹦床运动被喻为“空中芭蕾”。运动员从高点静止下落至再次回到高点，会经历几个过程：①高点下落至接触床面，②接触床面到下落至最低点，③最低点反弹至离开床面，④离开床面至再次回到高点。若不计空气阻力，整个过程中运动员的机械能___________（选填“守恒”或“不守恒”）。整个过程中，运动员动能最大在___________过程中。
10．如图所示，弹簧将小球弹起，说明力的作用效果是______________________；小球离开弹簧继续上升过程中的能量转化是______________________。（不计空气阻力）
11．如图所示的是拉弓射箭的情景，弓弦被拉弯时，将___________能转化为___________能。
12．在空中水平匀速飞行的救灾飞机不停地往灾区丢救灾物资，在此过程中，飞机的机械能___________（选填“变大”“变小”“不变”）。
13．下列情况中，机械能发生变化的是(
)
A．跳伞运动员匀速降落
B．物体从光滑斜面上自由滑下
C．物体在光滑的水平面上匀速运动
D．物体在真空中自由下落
14．如图所示，小球从光滑斜面上A处由静止滚下，经过B处，最终停在粗糙水平面上的C处。下列说法正确的是(
)
A．小球由A处运动到C处，机械能不变
B．小球由B处运动到C处，重力对小球做了功
C．小球由A处运动到B处，速度先变大后变小
D．小球停在C处，球受到的支持力和球对水平面的压力是一对相互作用力
15．物体在平衡力作用下运动，则物体的机械能(
)
A．一定增加
B．一定不变
C．一定减小
D．增加、不变、减小均有可能
16．跳伞运动员跳出飞机后，立即打开降落伞，下降过程中所受空气阻力随运动速度增大，直至与重力等大，在整个下落过程中，运动员和降落伞的(
)
A．势能不断减少，动能不断增加，机械能不变
B．势能不断减少，动能不断增加，机械能减少
C．势能不断减少，动能先增加然后保持不变，机械能减少
D．势能不断减少，动能先增加后减少，机械能减少
17．如图所示，小球在一个光滑没有摩擦的轨道上从O点由静止释放，小球始终没有离开轨道，你认为小球最远可以滚到(
)
A．a点
B．b点
C．c点
D．d点
18．如图所示，单摆（图1）在竖直平面内左右摆动，滚摆（图2）在竖直平面内上下往复运动。请回答：
（1）这两个实验可以说明的同一个物理问题是：___________；
（2）滚摆从最低点摆到最高点的过程中，是___________能转化为___________能。
（3）在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，你将会看到它们上升的高度逐渐降低。产生此现象的原因是：______________________，使___________逐渐减少。
【答案】
1、C
2．A【解析】人造卫星沿椭圆形的轨道绕地球运行时，没有克服摩擦做功，机械能守恒．所以它由远地点向近地点运动过程中，质量不变，相对地面的高度减小，势能减小；速度增大，动能增大，总机械能不变。故选A。
3.
A
4．B【解析】A、物体沿斜面匀速下滑，速度不变，动能不变，高度降低，重力势能减小，所以机械能减小，故A不合题意；B、物体从高处自由下落，不计空气阻力，重力势能全部转化为动能，机械能的总量不变，故B符合题意；C、火箭加速升空，速度和高度都增大，动能和重力势能都变大，所以机械能变大，故C不合题意；D、降落伞运动员跳伞后匀速下降阶段，速度不变，动能不变，高度降低，重力势能减小，所以机械能减小，故D不合题意。故选B。
5．A【解析】A．苹果自由下落时，只有重力做功，苹果的机械能守恒，故A正确；B．树叶匀速飘落时，不止重力做功，树叶受到的阻力也要做功，则树叶的机械能不守恒，故B错误；C．汽车匀速上坡时，不止重力做功，受到的牵引力和摩擦力均做功，则汽车的机械能不守恒，故C错误；D．足球在草地上越滚越慢，重力不做功，受到的阻力做功，则足球的机械能不守恒，故D错误。故选A。
6．D【解析】A、拉弯的弓把箭射出去，弓恢复原状，弓的弹性势能减小，箭的质量不变，速度变大，弓的弹性势能转化为动能，不符合题意；B、钟表里发条带动齿轮转动，发条的弹性势能转化为齿轮的动能，不符合题意；C、火箭发射升天，燃料燃烧转化为火箭的动能与重力势能，不符合题意；D、小孩荡秋千从高处向低处落下，小孩的质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增加，动能增加，重力只能转化为动能，符合题意；故选D。
7．D【解析】动能转化为重力势能必然是动能减少而重力势能增加。A、直升飞机匀速上升：飞机速度不变，所以动能不变；高度增加，所以重力势能增大．不符合题意；B、人骑车匀速下桥：速度不变，动能不变；高度减小，重力势能减小．不符合题意；C、火车徐徐进站：速度是不变的，动能不变；站台一般较高，重力势能增大．不符合题意；D、将小球向上抛出，小球在上升阶段：小球上升时，速度在减小，动能减小；高度在增加，重力势能增大。故选D。
8．增大
摩擦力
【解析】C919在高空中加速爬升的过程中，客机的质量不变，速度变大，动能变大；同时其质量不变，高度增加，重力势能变大，故机械能变大；机场地面上留下了一道黑色的机轮印迹，这是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的。
9．守恒
①
10．改变物体的运动状态
动能转化为重力势能
【解析】原来小球是静止的，小球被弹起的过程中，速度不断增大，弹簧的弹力改变了小球的运动状态；小球离开弹簧由于惯性继续上升过程中，小球的速度减小，高度增大，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。
11．动
弹性势
【解析】将弓拉弯时，人对弓做功，弓形状发生改变，产生了弹性势能，是动能转化成了弹性势能。
12．变小
【解析】飞机在空中沿水平方向匀速飞行，同时往地面投放救灾物资，飞行过程中，质量不断减小，速度不变，高度不变，动能减小，重力势能减小，机械能的总量变小。
13．A【解析】A、跳伞运动员匀速降落时，其质量不变，速度不变，动能不变；但所处高度降低，重力势能减小，所以其机械能减小，故A符合题意；B、物体从光滑斜面上自由滑下时，重力势能转化为动能，没有摩擦生热现象，机械能守恒，机械能大小不变，故B不符合题意；C、物体在光滑的水平面上匀速运动时，其质量、速度、所处高度都不变，所以其机械能不变，故C不符合题意；D、物体在真空中自由下落时，也不会有能量的消耗，机械能守恒，机械能大小不变，故D不符合题意。故选A。
14．D【解析】A、小球由A处运动到C处，高度降低、速度变大，重力势能转化为动能，由于水平面粗糙，克服摩擦力，所以机械能减小，故A错误；B、小球由B处运动到C处，小球在水平面上运动过程中受到重力的作用，但沿重力的方向没有距离，所以重力没有做功，故B错误；C、小球由A处运动到B处的过程中，速度增大，故C错误；D、小球停在C处时，球受到的支持力和球对水平面的压力，大小相等、方向相反、在同一直线上，是一对相互作用力的关系，故D正确。故选D。
15．D【解析】在平衡力作用下，①在水平面上匀速运动的物体，它的机械能和动能相等，都不变；②物体匀速上升时，物体的动能不变，但是重力势能增加，所以机械能增加；③物体匀速下降时，物体的动能不变，但是重力势能减小，所以机械能减小。因此，在平衡力的作用下，物体的机械能可能增加、可能减小，也可能不变。故选D。学科
网
16．C【解析】由于运动员在空中飞速下落，质量没发生变化，速度先逐渐增大后保持不变，故动能先增大后保持不变；在下落过程中，高度降低，所以重力势能减小，机械能等于动能和重力势能之和，所以机械能也是减小。故选C。
17．C【解析】本实验中，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。故选C。
18．（1）动能和势能可以相互转化
（2）动
重力势
（3）克服摩擦阻力做功
机械能
【课堂总结】
【家庭作业】
1．把上紧发条的玩具车放置在水平桌面上，玩具车由静止开始加速跑动，此过程中玩具车能量的变化情况是
( )
A．弹性势能减小，动能增大
B．弹性势能减小，动能减小
C．弹性势能增大，动能增大
D．弹性势能增大，动能减小
2．据报道，一辆横穿铁路的拖拉机，因故障而停在铁道上，此时远处驶来一列火车，尽管司机及时采取紧急制动措施，但缓慢驶进的列车还是将拖拉机撞飞了，这是因为火车的
( )
A．动能很大
B．速度很大
C．势能很大
D．功率很大
3．小明到“地王大厦”喜看南宁新变化，当他乘坐直达电梯从一层匀速上升至顶层的过程中，他的
( )
A．动能减小，重力势能增大
B．动能不变，重力势能减小
C．动能不变，重力势能增大
D．动能减小，重力势能减小
4．为了研究动能的大小与哪些因素有关，教材中设计了“小钢球撞木块的实验”让静止的小钢球从斜面滚下，观察木块被推动的距离。关于该实验的说法中，不正确的是
( )
A．该实验的设计思路是采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小
B．该实验研究的基本方法是控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等
C．在实验器材的选择时，可以不考虑斜面的光滑程度、被撞木块的质量和软硬等因素
D．在实验过程中，让同一小球从不同高度滚下，目的是为了让小球获得不同的运动速度
5．男孩脚踩滑板车从高处加速滑下，在下滑的过程中
( )
A．动能增加，势能减少
B．动能增加，势能增加
C．动能减少，势能增加
D．动能减少，势能减少
6．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
7．在跳远这一运动项目中，运动员总是先助跑使自己身体的运动速度达到最大值时才起跳，这样能够取得更好的成绩，运动员助跑的目的是
( )
A．增大惯性
B．增大动能
C．增大冲力
D．减小惯性
8．暴风雨来临前，狂风把小树吹弯了，这是风力使小树发生了__
__；狂风把落叶吹得漫天飞舞，这是风力使落叶的__
__发生了改变；狂风具有__
__能，被吹弯了腰的小树具有__
__能。
9．下列物体具有哪种能？
(1)推出去的铅球，落地时具有
；(2)正在上坡的自行车，具有__
__；
(3)被拦河坝拦住的河水具有
__；(4)在跳台上准备跳水的运动员，具有
__；
(5)钟表里卷紧的发条具有
__；(6)从枪膛里射出的子弹具有__
__。
10．如图所示，甲是探究“动能的大小与什么因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上。乙是探究“阻力对运动物体的影响”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的水平面上运动，请回答下列问题：
(1)甲、乙两组实验，采用了探究实验中常用的实验方法是__
__。
(2)甲实验中，通过观察__
__可以判断钢球动能的大小。
(3)由乙实验可以推理得出，如果运动的小车在水平面上不受力时，它会__
_。
11．如下表所示，用物理学的术语解释，为什么要对机动车的行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，不同车型的限制车速不一样？
城市街道上的最高行驶速度v/(km·h－1)
车型设有中心双实线、中心分隔带、机动车道与非机动车道分隔设施的道路其他道路小型客车7060大型客车、载货汽车6050………………
12．小红看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远。小红猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关。
(1)为验证其猜想是否正确，她设计了如图所示的实验，将小球置于弹簧的右端，将同一个弹簧每次压缩_
__的长度(弹簧被压缩后未超过其弹性限度)，松开后小球弹开钻入同一位置的相同纸盒，并留在其中，分析比较纸盒_
，从而比较同一弹簧在不同弹性形变时弹性势能的大小。
(2)假若水平面绝对光滑，本实验将
_(填“能”或“不能”)达到探究目的。
(3)小红根据实验现象认为：小球推动纸盒一起移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的能量最终都彻底消失了，你认为小红的观点是
(填“正确”或“错误”)的。
13．小军骑自行车上坡过程中发现车的初速度越大，冲上斜坡的最大距离越长。这是因为车子的初始速度越大，它的初始动能也越大，上坡过程中转化的
_
就越大。进而他提出猜想：物体冲上斜坡的距离可能与物体的速度有关。
为了验证该猜想，小军将与水平面平滑连接的薄铁板以一定的倾角θ固定，如图所示。实验时为了让小球以不同的初始速度滚上铁板。请你在图中的虚线框内为小军设计一实验装置，并说明该实验装置进行实验时的操作要点：
_。实验中不用小木块的原因是
_。
【答案】
1．A 2．A 3．C 4．C 5．A 6．C 7．B
8．弹性形变
运动状态__
动__
弹性势
9．(1)动能__
动能和重力势能__；
(3)
重力势能__；(4)
重力势能__；
(5)
弹性势能__；(6)
动能和重力势能__。
10．(1)控制变量法
(2)木块移动距离的远近
(3)做匀速直线运动
11．解：物体质量一定时，运动速度越大，动能越大，刹车后的制动距离越大，也就越容易发生交通事故，因此要对机动车的行驶速度进行限制；车速相同时，质量越大的车动能越大，因此，不同车型的限制车速也不一样
12．(1)不同__
移动的距离_
(2)不能_
(3)错误
13、重力势能_
让同一小球从斜面的不同高度滚下
_滚动摩擦比滑动摩擦小__。第十一章
第4节
机械能及其转化
辅导科目
物理
年
级
八年级
教材版本
人教版
讲义类型
基础版（适用于考试得分率低于60%的学员）
教学目的
1.初步认识动能与势能的相互转化及机械能的守恒。
2.能够说出日常生活中动能与势能相互转化的实例。
3.学会区分动能与势能并知道机械能包括动能与势能。
重、难点
重点：动能与势能的相互转化的规律的理解
难点：动能与势能的相互转化及机械能的守恒
授课时长
建议授课时长2小时
教学内容
【课程导入】
【新知讲解】
※知识点一：机械能及其转化
1、机械能及其转化
机械能：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。机械能的单位是焦耳（J）。
方法：判断动能和势能的相互转化情况时，先运用动能和势能的影响因素分析得出物体所具有的动能和势能的大小变化情况，那么能的转化情况就是变小的那种形式的能转化成变大的那种形式的能。
2、机械能守恒
动能和是能在一定条件下可以相互转化，如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和不变。
3、水能和风能的利用
水能：利用水能发电，修筑拦河坝提高上游水位，水的重力势能越大，能发出的电就越多。风能：风能也可以用来发电，风吹动风车，可以带动发电机发电。
◎例题
【例1】“神舟”五号载人飞船成功返航，实现了中国人几千年的“飞天”梦，当飞船减速着陆时，航天英雄杨利伟的(
)
A.动能增加，重力势能减少
B.动能不变，重力势能减少
C.动能减少，重力势能不变
D.动能减少，重力势能减少
【例2】如图所示，小明在玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是（
）
?A.重力势能减小，弹性势能增大
B.重力势能增大，弹性势能增大
C.重力势能减小，弹性势能减小
D.重力势能增大，弹性势能减小
【例3】如图所示，将木块放在压缩了的弹簧旁，释放弹簧，木块沿水平地面向右运动，离开弹簧后，木块运动一段距离后停下来，下列说法中不正确的是（
）
A．此装置可以用来探究弹性势能和弹簧形变大小的关系
B．木块离开弹簧之前，弹簧的弹性势能一直在减小
C．木块离开弹簧之后，木块的动能逐渐减少
D．木块运动时，木块所受的重力对木块做了功
【答案】
D
?练习
1、如图所示，单摆在竖直平面左右摆动，当从A点运动到B点的过程中，它的动能?????????（??
?）
?A?
一直增大。????
B?
一直减小。??
C?
先减小后增大。?
D?
先增大后减小。
2、把篮球抛向空中，忽略空气阻力，图中哪一图象能正确反映球离手后至落回地面前机械能（E
）与篮球离地高度（h
）的关系(??
?
)
3、游乐场中的翻滚过山车是一种惊险、刺激的游戏，如图是翻滚过山车的简化模型，图中
B
点为最低点，C
点为轨道弧形部分的最高点。忽略空气阻力和摩擦力，翻滚过山车在运动过程中，
下列说法正确的是（
）
A．从
A
点到
B
点，重力势能增大，动能减小
B．运动到
B
点时，动能最大
C．从
B
点到
C
点，重力势能减小，动能增大
D．运动到
C
点时，重力势能最大
4、关于滚摆在运动过程中能量的分析，下列说法正确的是（
）
A、下降过程中动能不变
B、最低点动能为零
C、上升过程中重力势能减小
D、最高点重力势能最大
5、如图所示的情景中，重力势能转化为动能的过程是(
)
箭离开弓的过程
B．运动员撑起的过程
C.杠铃被举起的过程
D.运动员下落的过程
§知识小结
【课堂检测】
1
荡秋千是一种常见的娱乐休闲活动，如图所示是小明荡秋千的情景，在从前面最高点荡到后面最高点的过程中，小明的（
）
A．动能一直增大，重力势能一直减小
B．动能一直减小，重力势能一直增大
C．
动能先减小后增大，重力势能先增大后减小
D．
动能先增大后减小，重力势能先减小后增大
2
如图所示的情景中，属于物体的弹性势能转化为动能的是（
）
3
人造卫星绕地球沿椭圆轨道运行，如图所示。近地点为离地球中心最近的点，远地点为离地球中心最远的点。下列说法中正确的是（
）
A．在近地点时，卫星的势能最大
B．在远地点时，卫星的动能最大
C．卫星从近地点向远地点运动的过程中，势能转化为动能
D．卫星从远地点向近地点运动的过程中，势能转化为动能
4
“歼-20”飞机加速向上运动时，飞行员的机械能_______（选填“增大”“不变”或“减小”）。
5
如图所示，跳水运动员从10
m高的跳板腾空跳起，向上运动后再向下竖直落入水中，若不计空气阻力，则从起跳到刚触水的过程中，
运动员的动能将___________。整个过程中，不计空气阻力，运动员的机械能_______（选填“增大”“减小”或“不变”）。
6
如图所示，空中加油机正在给匀速水平飞行的战机加油，加油后战机仍以原来的高度和速度匀速飞行，则战机的（ ）
A．动能不变，势能不变，机械能不变
B．动能不变，势能减小，机械能减小
C．动能增大，势能不变，机械能增大
D．动能增大，势能增大，机械能增大
7
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
8
在排球比赛中，小明把排球竖直向上抛出，排球在运动中动能E随时间t变化的图像最接近（
）
9
如图所示，将甲、乙两个质量不同的小球从相同高度由静止释放，甲球下落过程中经过P、Q两点，忽略空气阻力，下列说法中正确的是（
）
A．着地瞬间，两球的动能相等
B．甲球在P点和Q点的机械能相等
C．释放瞬间，两球的重力势能相等
D．从释放到着地，两球所受重力做的功相等
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如图甲所示，高为h的光滑斜面上，一物块从顶端A点由静止自由滑到底端B点，在此过程中，物块的机械能_______（选填“守恒”或“不守恒”）；如图乙所示的图像表示该物块的_______（选填“动能”或“重力势能”）随高度变化的规律。
【课堂总结】
【家庭作业】
1．下列同时具有动能和势能的是( )
A．悬挂的电灯
B．被拉开的弹弓
C．在水平公路上行驶的汽车
D．在空中飞行的飞机
2．如图所示是小明在体育考试中测试“引体向上”时的示意图。关于“引体向上”，
下列说法正确的是( )
A．身体悬挂不动时，重力势能为零
B．身体上升时，重力势能减小
C．身体下降时，重力势能增大
D．身体上升时，重力势能增大
3．频闪摄影是研究物体运动的一种常见而有效的方法。频闪摄影的重要特点在于照相机总是每隔相等的时间就对运动物体拍摄一次，我们能够从这些不连续的图象中发现、揭示物体运动的规律。如图是一张网球运动员击球过程的频闪摄影照片。根据频闪摄影的特点，观察球拍在a、b、c、d的运动情况，比较运动员在击球过程中，球拍具有最大动能的位置是( )
A．a
B．b
C．c
D．d
4．如图所示，货架上放着A、B、C、D四个体积相同的实心球，其中A和B为铅球，C和D为铁球，那么A和B两球相比较，__
__球的重力势能大；B和C两球相比较，做功本领更大的是__
_球。(ρ铅＞ρ铁)
5．一辆大卡车和一辆小汽车以同样的速度在水平路面上行驶时，比较它们的动能大小( )
A．大卡车的动能等于小汽车的动能
B．大卡车的动能大于小汽车的动能
C．大卡车的动能小于小汽车的动能
D．无法比较
6．在“研究物体动能与质量和速度的关系”实验中，将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。
(1)本实验使钢球获得动能的操作方法是____。
(2)从上表数据可以看出，实验中控制了____相同，从而探究动能与____的关系。
(3)第1次实验时若不考虑能量损失，钢球对木块最多可做____J的功；第3次实验时，木块被撞后滑出木板无法记录数据，需要重做第三次实验，甲同学建议换用同样较长的木板，乙同学建议换一个较大的木块，丙同学建议降低钢球下摆的高度，你认为应当采用____同学的建议。
(4)由上述实验数据和现象可得出结论：____。
7．2017年4月20日19时41分35秒，“天舟一号”货运飞船在文昌航天发射中心由“长征七号遥二”运载火箭成功发射升空。在它们加速升空的过程中，关于火箭搭载的“天舟一号”货运飞船的能量，下列说法正确的是( )
A．机械能的总量不变
B．机械能的总量变小
C．动能不变
D．重力势能变大
8．2018年2月12日13时03分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星，如图所示的卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，它在大气层外运行，不受空气阻力，则下列说法正确的是( )
A．卫星从远地点运行到近地点，重力势能减小，动能增大，机械能守恒
B．卫星从远地点运行到近地点，重力势能增大，动能减小，机械能守恒
C．卫星从近地点运行到远地点，重力势能增大，动能增大，机械能不守恒
D．卫星从近地点运行到远地点，重力势能减小，动能减小，机械能不守恒
9．行驶在高速公路上的小汽车，司机突然发现刹车失灵，为了避险，将车开上铺有碎石且沿山坡向上的避险车道，最终停下。下列说法正确的是( )
A．上坡过程中，小汽车的机械能保持不变
B．小汽车停下后，不再具有惯性
C．上坡过程中，小汽车处于平衡状态
D．上坡过程中，小汽车动能减小，重力势能增加
10．质量为m的小环穿在固定的光滑曲杆上，从某点A静止释放后沿曲杆运动，如图所示。不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A．只要A点高于D点，小环就能到达D点
B．若小环能到达D点，离开D点后将竖直向下运动
C．小环从A点到D点，重力势能一直减小，机械能不变
D．小环从A点到B点，动能一直增加，机械能不变
11．让一个小球沿如图甲所示轨道滚动。
(1)小球从A点静止释放，到达最高点C时，速度____(选填“大于”“小于”或“等于”)零。小球在A点时的机械能EA____(选填“大于”“小于”或“等于”)其在C点的机械能EC。
(2)将轨道BC段改为水平，如图乙所示。小球仍从A点静止释放，若受到的阻力不能忽略，经过B点后在MN段运动的速度将____(选填“增大”“减小”或“不变”)。
