暑假作业07 机械能转化和守恒-【暑假分层作业】2025年八年级物理暑假培优练（人教版2024）

0限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 作业07 机械能转化和守恒 一、动能 1.定义：物体由于运动而具有的能。一切运动的物体都具有动能。 2.物体动能的大小跟速度和质量有关。质量相同的物体，速度越大，它的动能越大。运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。 二、势能 1.重力势能：物体由于位置较高而具有的能量叫做重力势能。 2.重力势能大小与质量和高度有关。在质量一定时，高度越高，重力势能越大；在高度一定时，质量越大，重力势能越大。 3.弹性势能：物体由于弹性形变而具有的能量。一切发生弹性形变的物体都具有弹性势能。 4.弹性势能的大小与物体的弹性以及形变的程度有关；同一物体，弹性形变越大，弹性势能越大。 三、机械能转化 1.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.机械能守恒的判断方法： （1）根据机械能等于动能、势能之和来确定机械能是否守恒。 （2）把握物理情景，判断机械能是否转化为其他形式的能。例如，在运动过程中，若有阻力或摩擦力，则由于摩擦生热，机械能一定减小，部分机械能转化为其他形式的能，机械能不守恒。注意：题中一般有关键词“在光滑斜面上滑动”“在斜面上匀速下滑”“不计空气阻力”等。 3.明确题干中的词语描述的含义；总结如下： （1）匀速：v不变；加速、起动：v增大；减速、刹车：v减小。 （2）上升、起飞：h增大；下落、下滑、降落：h减小；水平路面、悬停：h不变。 （3）近地点：h最小；远地点：h最大。 （4）正在洒水的洒水车、空投救灾物资的飞机：m减小。 （5）粗糙、不能到达初始高度：机械能减少；光滑、忽略空气阻力：机械能不变。 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．唐代诗人李白所写的《望庐山瀑布》诗句“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”生动形象地描绘了瀑布的景象，水流之所以会从高处下落，是因为受到 的作用，此过程中水的重力势能转化为水的 。 2．如下图所示，水流冲击筒车下部时，推动筒车转动，筒车获得一定的 ；一部分水进入筒内，随着筒车转动被提升并注入引水槽，筒内的水的 增加。（均选填“动能”或“重力势能”） 3．滑雪运动员从高山上加速下滑过程中，运动员的动能 ，重力势能 。（两空均选填“增大”“减小”或“不变”） 4．在2024年巴黎奥运会上中国跳水梦之队包揽了跳水项目的全部金牌。如图所示，运动员在起跳前，跳板的 转化为运动员的动能。从刚离开跳板到向下落水的过程，运动员动能的变化情况是 。 5．奥运会上，运动员用带火的弓箭点燃奥运圣火（如图）。在这个过程中（  ） A．放在张紧了的弓上的箭，具有弹性势能 B．弓拉得越弯，人的弹性势能越大 C．弓拉得越弯，弓的弹性势能越大 D．以上说法都不对 6．加强体育锻炼对青少年有多重益处。小明和小华相约一起打羽毛球，羽毛球在离开球拍上升的过程中，下列有关羽毛球的说法正确的是（　　） A．动能增大，重力势能减小 B．动能增大，重力势能增大 C．动能减小，重力势能减小 D．动能减小，重力势能增大 7．2024年11月4日，我国神舟十八号载人飞船返回舱成功返回地球。当返回舱距离地面10km的高度时，就会打开一个巨大的降落伞，在返回舱继续下落的过程中，返回舱的（   ） A．重力势能减小，动能不变 B．重力势能减小，动能增大 C．重力势能减小，机械能减小 D．重力势能减小，机械能不变 8．如图所示是火箭发射时的情景，关于火箭加速上升的过程中。下列说法正确的是（　　） A．动能变小，势能变大，动能转化为重力势能 B．动能变大，势能变小，重力势能转化为动能 C．动能变小，势能不变，机械能不变 D．动能变大，势能变大，机械能变大 9．如图所示是我国拥有自主知识产权的第二架 C919 大型客机，假设它飞行时的质量不变，下列说法正确的是（　　） A．飞机在加速上升时动能不变，重力势能增大 B．飞机在匀速水平飞行时的重力势能增大，机械能不变 C．飞机在减速下降时的动能减小，机械能不变 D．飞机在匀速上升时动能不变，重力势能增大 1．如图所示，多人秋千是这两年兴起的一种游乐设备，体验者只需要配合秋千的节奏用身体发力，就可以使秋千在一定范围内越荡越高。该过程中，绳子的拉力对秋千 （选填“做功”或“不做功”），秋千的机械能 （选填“守恒”或“不守恒”）。 2．如图所示，不计空气阻力，同一小球从A点由静止释放，分别沿光滑轨道运动到同一水平面上的B和C点，你认为到达B点和C点速度关系为vB vC（选填>、=或<），在此过程中小球的机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 3．如图，甲乙完全相同的小球，以同样的速度沿着与水平方向均成角斜向上抛出，甲球沿光滑斜面，乙球抛向空中，不计空气阻力，甲乙小球能到达的最高点分别为点与点，离地高度为和，在这个过程中，小球的机械能是 （守恒/不守恒）的，图中 （大于/等于/小于）。 4．如图甲所示，离手后的篮球在空中从A 点依次经过B 点（未画出）、C点运动到D 点，图乙为它在B、D两点的能量柱状图，则篮球在 （填“B”或“D”）点的位置高；在B点的机械能 （填“大于”“小于”或“等于”）在 D 点的机械能。 5．科学家对银河系中心附近的恒星进行了多年的持续观测，给出了从1994年到2002年间恒星的位置如图所示，科学家认为恒星的运动轨迹是一个椭圆，推测银河系中心可能存在着超大质量的黑洞．忽略恒星质量的变化，根据图片信息可知：恒星在1995年时期的动能 （选填“大于”、“等于”或“小于”，下同）2001年时期的动能，由机械能的转化与守恒定律可知，恒星在1995年时期的重力势能 2001年时期的重力势能，由此推知，该黑洞可能位于椭圆轨道内部的 （选填“P”或“Q”）点． 6．甲、乙是两个相同的小球，如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度v，将甲球竖直向下抛出，乙球竖直向上抛出，不计空气阻力，落地时甲的速度 （选填“大于”“小于”或“等于”）乙的速度，理由是 。 7．如图所示，把甲、乙两个密度相同、质量不同的小球分别从M点竖直向下以相同速度抛出，忽略空气阻力。甲球从P点运动到Q点过程，球的 能转化为 能。（以上两空均选填“重力势”或“动”）。在落地前的一瞬间，甲球的动能 乙球的动能（选填“>”“<”或“=”）。甲球经地面反弹后到达的最高点为N，N点 比M点高（选填“可能”或“不可能”）。 8．如图所示，小球从某一高度处a点自由下落（不计空气阻力），b点是小球刚接触弹簧时的位置，c点是小球从a点自由下落所能到达的最低点，则在小球从a点运动到b点的过程中，小球的 能转化为动能；在小球从b点运动到c点的过程中，小球动能的变化情况是 9．如图，轻质弹簧顶端固定，下端连接一个大小不计的重物。用手托住重物向上挤压弹簧到点a，松手后重物下落依次经过点b、c到最低点d，其中点b是弹簧不挂重物静止时下端的位置，c是重物连接在弹簧下端静止时的位置。则重物从a运动到d的过程中，在 点重力势能最大，在 点动能最大，弹簧的弹性势能 （填“增大”或“减小”或“不变”或“先增大后减小”或“先减小后增大”）。（不计空气阻力） 10．如图所示，将一铜球用绳子悬挂起来，把它放到人的鼻子附近，然后松手，铜球来回摆动（不计空气阻力）。下列说法正确的是（   ） A．摆球从最高点向最低点摆动时，动能转化为重力势能，机械能逐渐减小 B．摆球在最低点时，动能最小，重力势能最大，机械能最大 C．摆球从最低点向最高点摆动时，重力势能转化为动能，机械能逐渐增大 D．摆球在摆动过程中，机械能始终保持不变 11．如图所示，在滚摆实验中，滚摆不断地做上下往复运动，滚摆每次上升的高度总比上次要低一些。下列说法正确的是（    ） A．滚摆下降过程中，动能转化为重力势能 B．滚摆上升过程中，重力势能转化为动能 C．滚摆上下往复运动过程中，机械能总量不变 D．滚摆上下往复运动过程中，机械能总量减小 12．滑雪运动是一项既有趣又对身体有益的活动，图甲中滑雪者从A点出发，先后经过B、C、D、E点。图乙是滑雪者在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图，下列说法正确的是（　　） A．全过程滑雪者的动能在E点时最大 B．全过程滑雪者的重力势能一直在减小 C．B点重力势能的大小等于E点动能的大小 D．全过程滑雪者的机械能保持不变 13．如图所示，运动员在进行蹦床比赛，他离开蹦床向上运动到最高点，又落回蹦床直到最低点的过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．离开蹦床上升的过程中，运动员的重力势能转化为动能 B．上升到最高点时，运动员所受的合力为零，动能为零 C．下降过程中，运动员减小的重力势能，全部转化为他增加的动能 D．从最高点下降到最低点时，运动员减少的机械能全部转化为蹦床的弹性势能 14．2025年2月27日，我国在酒泉卫星发射中心，使用长征二号丙运载火箭成功将四维高景一号03、04星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。关于运载火箭和卫星，下列说法正确的是（　　） A．火箭加速升空的过程中，卫星的重力势能转化为动能 B．火箭加速升空的过程中，卫星的机械能守恒 C．卫星在大气层外沿椭圆轨道向近地点运动时，机械能变小 D．卫星在大气层外沿椭圆轨道运动到远地点时，重力势能最大，动能最小 15．如图所示，在光滑的水平面上，一根弹簧的左端固定在墙壁上，右端与一小球连接，O点是弹簧原长时小球的位置。现对小球施加一个外力压缩弹簧使小球到达A点，然后释放小球，小球将在AB之间来回运动。下列说法正确的是（　　） A．小球运动到A点时，弹簧的弹性势能最小 B．小球运动到O点时，小球的动能最大 C．小球在O点左侧运动时，弹簧对小球的弹力是动力 D．小球在O点右侧运动时，弹簧对小球的弹力是阻力 16．哈尔滨亚冬会上，自由式滑雪空中技巧是最具观赏性的项目之一。中国队在该项目中获得混合团体金牌。如图为运动员以一定的速度从O点沿助滑坡滑下，在跳台起跳，完成空翻后着陆的过程（忽略空气阻力）。该过程中动能与时间的关系正确的是（　　） A． B． C． D． 17．弹簧置于竖直光滑管内，下端固定在水平地面上，上端与管口平齐。如图所示，将一直径略小于管的小球放在弹簧上端，先后两次向下按压弹簧到不同位置后释放小球，小球沿竖直方向运动。第--次小球到达的最高点为a。第二次小球到达的最高点为b，c为小球运动路径上的一点，小球所受空气阻力忽略不计。则先后两次（　　） A．向下按压弹簧释放小球后小球的机械能守恒 B．小球由c到b过程，弹性势能转化为重力势能 C．小球上升过程，经过c点时的重力势能相等 D．小球上升过程，经过c点时的机械能相等 18．如图所示，金属小球从光滑轨道中的A处由静止滑下，经过B点，到达最低点C后，再沿轨道向上运动，若不计空气阻力，则下列说法中正确的是（    ） A．小球能沿轨道向上运动到E点处 B．小球到达C点时，它的动能最大，重力势能最小 C．小球到达D点时的机械能大于它到达B点时的机械能 D．小球从A 点加速下滑到 C 点时，重力没有对小球做功 1．如图甲所示，小景同学用粗细均匀的筷子一头缠上铁丝竖直漂浮在水中（水面足够大），制成了简易密度计，同桌小范忍不住把筷子向下缓慢按压一小段距离后释放，筷子上某点在水面上下区间不断振动，振动幅度变小，最终漂浮在水面上，以某时刻作为计时起点，小范绘制了该点上下振动幅度随时间变化图像如图乙所示，则（   ） A．筷子在时刻速度为0 B．筷子在时刻浮力小于重力 C．筷子在到过程作加速运动 D．筷子在振动过程中机械能守恒 2．小白周末体验蹦极，从静止开始自由下落至第一次到达最低点的过程如图1，该过程中蹦极绳的弹力与时间关系如图2（空气阻力不计），下列分析正确的是（    ） A．整个过程中，小白都只受重力 B．过程中，小白所受重力等于弹力 C．过程中，小白的机械能不变 D．过程中，小白的机械能不变 3．如图是某次训练时的场景，一名解放军战士正从悬停的直升机上，通过一根软绳匀速竖直滑向地面。已知直升机与舱内人员的总质量为M，解放军战士的质量为m，不计绳重，下列说法正确的是（　　） A．战士所受重力与软绳对他的摩擦力是一对相互作用力 B．直升机旋翼对空气的作用力与空气对旋翼的作用力是一对平衡力 C．直升机和战士的机械能总量保持不变 D．空气对直升机旋翼的作用力F=（M+m）g / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 0限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 作业07 机械能转化和守恒 一、动能 1.定义：物体由于运动而具有的能。一切运动的物体都具有动能。 2.物体动能的大小跟速度和质量有关。质量相同的物体，速度越大，它的动能越大。运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。 二、势能 1.重力势能：物体由于位置较高而具有的能量叫做重力势能。 2.重力势能大小与质量和高度有关。在质量一定时，高度越高，重力势能越大；在高度一定时，质量越大，重力势能越大。 3.弹性势能：物体由于弹性形变而具有的能量。一切发生弹性形变的物体都具有弹性势能。 4.弹性势能的大小与物体的弹性以及形变的程度有关；同一物体，弹性形变越大，弹性势能越大。 三、机械能转化 1.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.机械能守恒的判断方法： （1）根据机械能等于动能、势能之和来确定机械能是否守恒。 （2）把握物理情景，判断机械能是否转化为其他形式的能。例如，在运动过程中，若有阻力或摩擦力，则由于摩擦生热，机械能一定减小，部分机械能转化为其他形式的能，机械能不守恒。注意：题中一般有关键词“在光滑斜面上滑动”“在斜面上匀速下滑”“不计空气阻力”等。 3.明确题干中的词语描述的含义；总结如下： （1）匀速：v不变；加速、起动：v增大；减速、刹车：v减小。 （2）上升、起飞：h增大；下落、下滑、降落：h减小；水平路面、悬停：h不变。 （3）近地点：h最小；远地点：h最大。 （4）正在洒水的洒水车、空投救灾物资的飞机：m减小。 （5）粗糙、不能到达初始高度：机械能减少；光滑、忽略空气阻力：机械能不变。 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．唐代诗人李白所写的《望庐山瀑布》诗句“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”生动形象地描绘了瀑布的景象，水流之所以会从高处下落，是因为受到 的作用，此过程中水的重力势能转化为水的 。 【答案】 重力 动能 【详解】[1]地球附近的物体由于地球的吸引会受到竖直向下的重力，水会从高处下落，是因为水受到重力的作用。 [2]下落过程中水的质量不变，高度降低，重力势能减小，速度变快，动能变大，此过程是水重力势能转化为动能。 2．如下图所示，水流冲击筒车下部时，推动筒车转动，筒车获得一定的 ；一部分水进入筒内，随着筒车转动被提升并注入引水槽，筒内的水的 增加。（均选填“动能”或“重力势能”） 【答案】 动能 重力势能 【详解】[1][2]水流冲击筒车下部时，推动筒车转动，筒车具有了速度，获得一定的动能；一部分水进入筒内，随着筒车转动被提升并注入引水槽，筒内的水的高度增加，则重力势能增加。 3．滑雪运动员从高山上加速下滑过程中，运动员的动能 ，重力势能 。（两空均选填“增大”“减小”或“不变”） 【答案】 增大 减小 【详解】[1]滑雪运动员从高山上加速下滑过程中，速度增大，质量不变，所以运动员的动能增大。 [2]滑雪运动员从高山上加速下滑过程中，高度降低，质量不变，所以运动员的重力势能减小。 4．在2024年巴黎奥运会上中国跳水梦之队包揽了跳水项目的全部金牌。如图所示，运动员在起跳前，跳板的 转化为运动员的动能。从刚离开跳板到向下落水的过程，运动员动能的变化情况是 。 【答案】 弹性势能 先变小后变大 【详解】[1]运动员起跳前，跳板发生弹性形变，具有弹性势能，在恢复原状的过程中，跳板的弹性势能转化为运动员的动能。 [2]从刚离开跳板到向下落水的过程，运动员先上升，速度减小，质量不变，动能减小；到达最高点后下落，速度变大，质量不变，动能变大，所以动能先减小后变大。 5．奥运会上，运动员用带火的弓箭点燃奥运圣火（如图）。在这个过程中（  ） A．放在张紧了的弓上的箭，具有弹性势能 B．弓拉得越弯，人的弹性势能越大 C．弓拉得越弯，弓的弹性势能越大 D．以上说法都不对 【答案】C 【详解】弹性势能是物体由于发生弹性形变而具有的能量。放在张紧了的弓上的箭没有弹性势能，弓由于发生了形变而具有弹性势能，且弓拉得越弯，弓的弹性势能越大，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6．加强体育锻炼对青少年有多重益处。小明和小华相约一起打羽毛球，羽毛球在离开球拍上升的过程中，下列有关羽毛球的说法正确的是（　　） A．动能增大，重力势能减小 B．动能增大，重力势能增大 C．动能减小，重力势能减小 D．动能减小，重力势能增大 【答案】D 【详解】当羽毛球离开球拍上升的过程中，质量不变，它的速度会逐渐减慢，因此动能会减小。同时，由于羽毛球在上升，它的高度在增加，因此重力势能会增大。 故选D。 7．2024年11月4日，我国神舟十八号载人飞船返回舱成功返回地球。当返回舱距离地面10km的高度时，就会打开一个巨大的降落伞，在返回舱继续下落的过程中，返回舱的（   ） A．重力势能减小，动能不变 B．重力势能减小，动能增大 C．重力势能减小，机械能减小 D．重力势能减小，机械能不变 【答案】C 【详解】在返回舱继续下落的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小；打开巨大降落伞后，返回舱继续下落过程中速度减小，动能减小，高度降低，重力势能减小，机械能等于动能和势能之和，则返回舱的机械能减小，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 8．如图所示是火箭发射时的情景，关于火箭加速上升的过程中。下列说法正确的是（　　） A．动能变小，势能变大，动能转化为重力势能 B．动能变大，势能变小，重力势能转化为动能 C．动能变小，势能不变，机械能不变 D．动能变大，势能变大，机械能变大 【答案】D 【详解】火箭加速上升时，质量不变，速度变大，高度增大，动能增大，重力势能增大，所以机械能增大，故ABC错误，D正确。 故选D。 9．如图所示是我国拥有自主知识产权的第二架 C919 大型客机，假设它飞行时的质量不变，下列说法正确的是（　　） A．飞机在加速上升时动能不变，重力势能增大 B．飞机在匀速水平飞行时的重力势能增大，机械能不变 C．飞机在减速下降时的动能减小，机械能不变 D．飞机在匀速上升时动能不变，重力势能增大 【答案】D 【详解】A．飞机在加速上升时，质量不变，速度变大，动能变大，高度升高，重力势能增大，故A错误； B．飞机在匀速水平飞行时，质量不变，高度不变，重力势能不变，速度不变，动能不变，机械能不变，故B错误； C．飞机在减速下降时，质量不变，速度减小，动能减小，高度减小，重力势能减小，机械能减小，故C错误； D．飞机在匀速上升时，质量不变，速度不变，动能不变，高度增大，重力势能增大，故D正确。 故选D。 1．如图所示，多人秋千是这两年兴起的一种游乐设备，体验者只需要配合秋千的节奏用身体发力，就可以使秋千在一定范围内越荡越高。该过程中，绳子的拉力对秋千 （选填“做功”或“不做功”），秋千的机械能 （选填“守恒”或“不守恒”）。 【答案】 不做功 不守恒 【详解】[1]绳子对秋千的拉力，沿绳子向上，秋千运动的方向与拉力的方向垂直，所以秋千没有在拉力的方向上移动一段距离，所以绳子的拉力对秋千不做功。 [2]由题意可知，体验者配合秋千的节奏用身体发力，秋千在一定范围内越荡越高，即秋千的机械能逐渐增大，所以秋千的机械能不守恒。 2．如图所示，不计空气阻力，同一小球从A点由静止释放，分别沿光滑轨道运动到同一水平面上的B和C点，你认为到达B点和C点速度关系为vB vC（选填>、=或<），在此过程中小球的机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 ＝ 不变 【详解】[1]因为轨道是光滑的，且不计空气阻力，所以小球在运动过程中机械能守恒。小球从A点由静止释放，到达B点和C点时，所处的高度相同，此时小球的重力势能相同。又因为机械能等于动能与势能之和，且机械能守恒，所以小球在B点和C点的动能也相同。小球质量不变，动能相同，则速度相同，即vB​=vC。 [2]由于轨道光滑，没有摩擦力做功，且不计空气阻力，也就没有其他形式的能量损耗，小球在运动过程中只有动能和重力势能的相互转化，机械能总量保持不变，所以在此过程中小球的机械能不变。 3．如图，甲乙完全相同的小球，以同样的速度沿着与水平方向均成角斜向上抛出，甲球沿光滑斜面，乙球抛向空中，不计空气阻力，甲乙小球能到达的最高点分别为点与点，离地高度为和，在这个过程中，小球的机械能是 （守恒/不守恒）的，图中 （大于/等于/小于）。 【答案】 守恒 大于 【详解】[1]甲球沿光滑斜面上升，无阻力，不存在能量损失，因此机械能是守恒的。 [2]甲乙两球在运动过程中，不存在能量的损失，因此机械能都是守恒的，甲图中小球的质量不变，上升到最高点时，速度为0，将动能全部转化为重力势能；乙图中小球上升到最高点时，竖直方向无速度，水平方向还有速度，就具有一定的动能，质量不变，将部分动能转化为重力势能，因此小球在斜面上升的高度大于抛向空中上升的高度，即。 4．如图甲所示，离手后的篮球在空中从A 点依次经过B 点（未画出）、C点运动到D 点，图乙为它在B、D两点的能量柱状图，则篮球在 （填“B”或“D”）点的位置高；在B点的机械能 （填“大于”“小于”或“等于”）在 D 点的机械能。 【答案】 B 大于 【详解】[1][2]物体的动能与质量以及速度有关，物体的重力势能与质量以及高度有关；图乙为篮球在点B和D处的能量柱状图，B点和D点的动能相同，但是B点的重力势能大，则B点的位置高；机械能等于动能和势能之和，则篮球在B点的机械能大于在D点的机械能。 5．科学家对银河系中心附近的恒星进行了多年的持续观测，给出了从1994年到2002年间恒星的位置如图所示，科学家认为恒星的运动轨迹是一个椭圆，推测银河系中心可能存在着超大质量的黑洞．忽略恒星质量的变化，根据图片信息可知：恒星在1995年时期的动能 （选填“大于”、“等于”或“小于”，下同）2001年时期的动能，由机械能的转化与守恒定律可知，恒星在1995年时期的重力势能 2001年时期的重力势能，由此推知，该黑洞可能位于椭圆轨道内部的 （选填“P”或“Q”）点． 【答案】 小于 大于 Q 【详解】[1][2][3]根据图中每年移动的距离知道，S2恒星在1995年时期的移动距离比2001年时期的移动距离小，速度小，因而动能小，根据太空没有空气等阻力，故机械能守恒，故此时的重力势能大，离吸引力很大的黑洞距离远，故是Q点。 6．甲、乙是两个相同的小球，如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度v，将甲球竖直向下抛出，乙球竖直向上抛出，不计空气阻力，落地时甲的速度 （选填“大于”“小于”或“等于”）乙的速度，理由是 。 【答案】 等于 见解析 【详解】[1][2]甲乙两球完全相同，即质量相同，开始时，两球所处的高度相同，则重力势能相同；两球的初速度相同，则动能相同，所以两球的机械能相同；不计空气阻力，两球在运动过程中只有动能和势能相互转化，运动过程中两球的机械能守恒；落地前的运动过程中，球的高度减小，重力势能转化成动能；落地时，两球的重力势能全部转化为动能，且两球的动能相同，质量相同，因此落地时的速度相等。 7．如图所示，把甲、乙两个密度相同、质量不同的小球分别从M点竖直向下以相同速度抛出，忽略空气阻力。甲球从P点运动到Q点过程，球的 能转化为 能。（以上两空均选填“重力势”或“动”）。在落地前的一瞬间，甲球的动能 乙球的动能（选填“>”“<”或“=”）。甲球经地面反弹后到达的最高点为N，N点 比M点高（选填“可能”或“不可能”）。 【答案】 重力势 动 > 可能 【详解】[1][2]忽略空气阻力，甲球从P点运动到Q点过程中，只受重力作用，做加速直线运动，速度增大，动能变大，高度降低，重力势能减小，故重力势能转化为动能。 [3]把甲、乙两个密度相同、质量不同的小球分别从M点竖直向下以相同速度抛出，释放的高度相同，速度相同，甲的质量较大，则甲的机械能较大。下落过程中，均是重力势能转化为动能。在落地前的一瞬间，甲、乙的重力势能均为零，则甲的动能大于乙的动能。 [4]忽略空气阻力，小球运动过程中机械能守恒。甲球经地面反弹后到达的最高点N时，速度为零，则动能为零。而小球在M点释放时具有速度，动能不为零，所以甲球经地面反弹后到达的最高点N时的重力势能大于M点，则N点可能比M点高。 8．如图所示，小球从某一高度处a点自由下落（不计空气阻力），b点是小球刚接触弹簧时的位置，c点是小球从a点自由下落所能到达的最低点，则在小球从a点运动到b点的过程中，小球的 能转化为动能；在小球从b点运动到c点的过程中，小球动能的变化情况是 【答案】 重力势 先变大后变小 【详解】[1]小球从a点运动到b点的过程中，只受重力，做加速运动，动能增大，从a点运动到b点，高度不断下降，重力势能减小，所以小球的重力势能转化为动能。 [2]小球从b点运动到c点的过程中，小球的运动分为二个阶段，第一阶段弹簧由于压缩开始产生弹力，弹力小于重力，此阶段小球继续做加速运动，第二阶段弹簧压缩量不断增大，弹力开始大于重力，此阶段小球做减速运动，在最低点c点速度为零，所以小球动能先变大后变小。 9．如图，轻质弹簧顶端固定，下端连接一个大小不计的重物。用手托住重物向上挤压弹簧到点a，松手后重物下落依次经过点b、c到最低点d，其中点b是弹簧不挂重物静止时下端的位置，c是重物连接在弹簧下端静止时的位置。则重物从a运动到d的过程中，在 点重力势能最大，在 点动能最大，弹簧的弹性势能 （填“增大”或“减小”或“不变”或“先增大后减小”或“先减小后增大”）。（不计空气阻力） 【答案】 a c 先减小后增大 【详解】[1]重物从a运动到d的过程中，质量不变，在a点时高度最大，重力势能最大。 [2]c是重物连接在弹簧下端静止时的位置，此时重物受到的拉力和重力相等；点b是弹簧不挂重物静止时下端的位置，即点b是弹簧处于原长的位置，从a运动到b的过程中，重物受到向下的重力和向下的弹力，合力向下，重物做加速运动；从b点到d的过程中，重物在c点之前，重物受到的向上拉力小于重力；重物在c点之后，重物受到的向上拉力大于重力，所以，重物从c点以后做减速运动，即在c点时速度最大，动能最大。 [3]重物从a运动到d的过程中，弹簧的形变程度先变小后变大，所以其弹性势能先减小后增大。 10．如图所示，将一铜球用绳子悬挂起来，把它放到人的鼻子附近，然后松手，铜球来回摆动（不计空气阻力）。下列说法正确的是（   ） A．摆球从最高点向最低点摆动时，动能转化为重力势能，机械能逐渐减小 B．摆球在最低点时，动能最小，重力势能最大，机械能最大 C．摆球从最低点向最高点摆动时，重力势能转化为动能，机械能逐渐增大 D．摆球在摆动过程中，机械能始终保持不变 【答案】D 【详解】A．摆球从最高点向最低点摆动时，物体下降的过程是重力势能转化为动能，由于物体在运动过程中，不计空气阻力，机械能守恒，故A错误； B．摆球摆到最低点时，质量不变，高度最小，速度最大，所以重力势能最小，动能最大，由于物体在运动过程中，不计空气阻力，机械能守恒，故B错误； C．摆球从最低点向最高点摆动时，物体上升的过程是动能转化为重力势能，由于物体在运动过程中，不计空气阻力，机械能守恒，故C错误； D．摆球在摆动过程中，由于不计空气阻力，机械能守恒，故D正确。 故选D。 11．如图所示，在滚摆实验中，滚摆不断地做上下往复运动，滚摆每次上升的高度总比上次要低一些。下列说法正确的是（    ） A．滚摆下降过程中，动能转化为重力势能 B．滚摆上升过程中，重力势能转化为动能 C．滚摆上下往复运动过程中，机械能总量不变 D．滚摆上下往复运动过程中，机械能总量减小 【答案】D 【详解】A．滚摆下降过程中，质量不变，它的高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能，故A错误； B．滚摆上升过程中，它的质量不变，高度增加，重力势能增加，速度减小，动能减小，上升过程中动能转化成重力势能，故B错误； CD．实验过程中滚摆会逐渐停下来，克服摩擦做功，机械能总量会减小，故C错误，D正确。 故选D。 12．滑雪运动是一项既有趣又对身体有益的活动，图甲中滑雪者从A点出发，先后经过B、C、D、E点。图乙是滑雪者在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图，下列说法正确的是（　　） A．全过程滑雪者的动能在E点时最大 B．全过程滑雪者的重力势能一直在减小 C．B点重力势能的大小等于E点动能的大小 D．全过程滑雪者的机械能保持不变 【答案】C 【详解】A．由图乙可知，全过程滑雪者的动能在C点时最大，故A错误； B．滑雪者质量不变，从B点到C点，高度降低，重力势能减小，从C点到D点，高度升高，重力势能增大，从D点到E点，高度降低，重力势能减小，故B错误； C．由图乙可知，B点重力势能大于E点重力势能，故C正确； D．在这个过程中，由于存在摩擦等阻力，滑雪者的机械能会有部分转化为内能，机械能减小，故D错误。 故选C。 13．如图所示，运动员在进行蹦床比赛，他离开蹦床向上运动到最高点，又落回蹦床直到最低点的过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．离开蹦床上升的过程中，运动员的重力势能转化为动能 B．上升到最高点时，运动员所受的合力为零，动能为零 C．下降过程中，运动员减小的重力势能，全部转化为他增加的动能 D．从最高点下降到最低点时，运动员减少的机械能全部转化为蹦床的弹性势能 【答案】D 【详解】A．离开蹦床上升的过程中，运动员的质量不变，高度变大，速度减小，动能减小，重力势能增大，故运动员的动能转化为重力势能，故A错误； B．上升到最高点，运动员速度为零，动能为零，但因受到重力，故合力不为零，故B错误； C．因不计空气阻力，下降过程中，在未压缩蹦床时，运动员减小的重力势能，全部转化为他增加的动能；在压缩蹦床到弹力等于运动员重力前，运动员减小的重力势能，一部分转化为他增加的动能，还有一部分转化为蹦床的弹性势能；在压缩蹦床到弹力等于运动员重力后，直到压缩蹦床到最低点，运动员减小的重力势能和减少的动能，都转化为蹦床的弹性势能，故C错误； D．由上述分析可知，从最高点下降到最低点时，运动员减少的机械能全部转化为蹦床的弹性势能，故D正确。 故选D。 14．2025年2月27日，我国在酒泉卫星发射中心，使用长征二号丙运载火箭成功将四维高景一号03、04星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。关于运载火箭和卫星，下列说法正确的是（　　） A．火箭加速升空的过程中，卫星的重力势能转化为动能 B．火箭加速升空的过程中，卫星的机械能守恒 C．卫星在大气层外沿椭圆轨道向近地点运动时，机械能变小 D．卫星在大气层外沿椭圆轨道运动到远地点时，重力势能最大，动能最小 【答案】D 【详解】A．火箭加速升空的过程中，卫星的质量不变，速度变大，高度升高，卫星的动能变大，重力势能变大，故A错误； B．火箭加速升空的过程中，卫星的动能变大，重力势能变大，机械能为动能与势能的总和，则卫星的机械能变大，故B错误； C．卫星在大气层外沿椭圆轨道向近地点运动时，质量不变，速度变快，高度下降，动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能，机械能不变，故C错误； D．卫星在大气层外沿椭圆轨道运动到远地点时，质量不变，速度最慢，高度最高，重力势能最大，动能最小，故D正确。 故选D。 15．如图所示，在光滑的水平面上，一根弹簧的左端固定在墙壁上，右端与一小球连接，O点是弹簧原长时小球的位置。现对小球施加一个外力压缩弹簧使小球到达A点，然后释放小球，小球将在AB之间来回运动。下列说法正确的是（　　） A．小球运动到A点时，弹簧的弹性势能最小 B．小球运动到O点时，小球的动能最大 C．小球在O点左侧运动时，弹簧对小球的弹力是动力 D．小球在O点右侧运动时，弹簧对小球的弹力是阻力 【答案】B 【详解】A．弹簧的弹性势能与形变量有关，形变量越大，弹性势能越大，小球在A点时，弹簧被压缩到最大程度，形变量最大，所以弹簧的弹性势能最大，故A错误。 B．从A点释放小球后，弹簧的弹性势能逐渐转化为小球的动能，当小球运动到O点时，弹簧恢复原长，弹性势能全部转化为动能，此时小球的动能最大，故B正确。 CD．因为小球在AB之间来回运动，则小球在O点左、右侧运动时，弹簧处于压缩或拉伸状态，这个弹力与小球的运动方向无法确定相同，因此也无法确定是动力还是阻力，故CD错误。 故选B。 16．哈尔滨亚冬会上，自由式滑雪空中技巧是最具观赏性的项目之一。中国队在该项目中获得混合团体金牌。如图为运动员以一定的速度从O点沿助滑坡滑下，在跳台起跳，完成空翻后着陆的过程（忽略空气阻力）。该过程中动能与时间的关系正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】助滑坡下滑阶段：运动员从 O 点沿助滑坡滑下，高度降低，重力势能转化为动能，速度越来越快，动能不断增加。 起跳至腾空阶段：起跳时，运动员将自身的动能转化为重力势能和在空中的旋转动能等，在上升过程中速度逐渐减小，动能也逐渐减小  到达最高点时速度最小，动能最小，但不为零，因为运动员仍有水平方向的速度以及旋转动能。 下落至着陆阶段：从最高点下落，重力势能转化为动能，速度不断增大，动能逐渐增加。 故B正确，ACD错误。 故选B。 17．弹簧置于竖直光滑管内，下端固定在水平地面上，上端与管口平齐。如图所示，将一直径略小于管的小球放在弹簧上端，先后两次向下按压弹簧到不同位置后释放小球，小球沿竖直方向运动。第--次小球到达的最高点为a。第二次小球到达的最高点为b，c为小球运动路径上的一点，小球所受空气阻力忽略不计。则先后两次（　　） A．向下按压弹簧释放小球后小球的机械能守恒 B．小球由c到b过程，弹性势能转化为重力势能 C．小球上升过程，经过c点时的重力势能相等 D．小球上升过程，经过c点时的机械能相等 【答案】C 【详解】A．按压弹簧到不同位置后释放小球，小球沿竖直方向运动，直到运动到最高点的过程中，空气阻力忽略不计，小球与弹簧未分离之前，弹簧的弹性势能转化成小球的机械能，所以小球的机械能变大；小球与弹簧未分离之后，小球的动能转化成小球的重力势能，小球的机械能不变，故A错误； B．小球由c到b过程，质量不变，速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，动能转化为重力势能，故B错误； C．小球上升过程，经过c点时，高度相等，质量相等，小球的重力势能相等，故C正确； D．第一次释放小球时弹簧的弹性势能大，由机械能守恒可知，第一次释放小球后，上升经过c点时的机械能较大，故D错误。 故选C。 18．如图所示，金属小球从光滑轨道中的A处由静止滑下，经过B点，到达最低点C后，再沿轨道向上运动，若不计空气阻力，则下列说法中正确的是（    ） A．小球能沿轨道向上运动到E点处 B．小球到达C点时，它的动能最大，重力势能最小 C．小球到达D点时的机械能大于它到达B点时的机械能 D．小球从A 点加速下滑到 C 点时，重力没有对小球做功 【答案】B 【详解】AC．因为是光滑的轨道，不计空气阻力，小球在轨道上运动没有机械能的损耗，则小球的机械能守恒，所以小球能到达的最高点应与A点在同一水平直线上，不能沿轨道向上运动到E点；因小球的机械能守恒，所以小球到达D点时的机械能等于它到达B点时的机械能，故AC错误； B．小球到达C点时，质量不变，高度最低，则重力势能最小，因小球的机械能守恒，所以此时它的动能最大，故B正确； D．小球从A点加速下滑到C点时，小球受竖直向下的重力，小球向下移动了距离，所以重力对小球做了功，故D错误。 故选B。 1．如图甲所示，小景同学用粗细均匀的筷子一头缠上铁丝竖直漂浮在水中（水面足够大），制成了简易密度计，同桌小范忍不住把筷子向下缓慢按压一小段距离后释放，筷子上某点在水面上下区间不断振动，振动幅度变小，最终漂浮在水面上，以某时刻作为计时起点，小范绘制了该点上下振动幅度随时间变化图像如图乙所示，则（   ） A．筷子在时刻速度为0 B．筷子在时刻浮力小于重力 C．筷子在到过程作加速运动 D．筷子在振动过程中机械能守恒 【答案】B 【详解】A．由图可知，t2时刻后筷子向下运动，所以t2时刻速度不为零，故A不符合题意； B．由图可知，开始时，处于漂浮状态，浮力等于重力，t1时刻是距离最大处，排开水的体积减小，由阿基米德原理可知浮力减小，浮力小于重力，故B符合题意； C．由图可知，t2时刻是平衡点，浮力等于重力，在t2到t3过程中，筷子从平衡点向最大距离移动，排开水的体积增大，由阿基米德原理可知浮力增大，浮力大于重力，合力向上，做减速运动，故C不符合题意； D．由图可知，振动幅度变小，说明有能量损失，机械能不守恒，故D不符合题意。 故选B。 2．小白周末体验蹦极，从静止开始自由下落至第一次到达最低点的过程如图1，该过程中蹦极绳的弹力与时间关系如图2（空气阻力不计），下列分析正确的是（    ） A．整个过程中，小白都只受重力 B．过程中，小白所受重力等于弹力 C．过程中，小白的机械能不变 D．过程中，小白的机械能不变 【答案】C 【详解】A．据图2可知，t1~t2时间段内，绳子有拉力，因此时间段内，小白只受重力，t1~t2时间段内，小白受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力，故A错误； B．过程中，速度逐渐增大，此时小白受到的重力大于弹力，当时间为t2时，速度最大，此时重力与弹力相等，故B错误； C．过程中，小白只受重力的作用，且不计空气阻力，不需要克服阻力做功，不存在能量损失，因此小白的机械能守恒，故C正确； D．过程中，蹦极绳的弹力逐渐增大，该过程中小白的机械能转化为蹦极绳的弹性势能，因此小白的机械能减小，故D错误。 故选C。 3．如图是某次训练时的场景，一名解放军战士正从悬停的直升机上，通过一根软绳匀速竖直滑向地面。已知直升机与舱内人员的总质量为M，解放军战士的质量为m，不计绳重，下列说法正确的是（　　） A．战士所受重力与软绳对他的摩擦力是一对相互作用力 B．直升机旋翼对空气的作用力与空气对旋翼的作用力是一对平衡力 C．直升机和战士的机械能总量保持不变 D．空气对直升机旋翼的作用力F=（M+m）g 【答案】D 【详解】A．战士所受重力与软绳对他的摩擦力都作用在战士身上，方向相反，作用在一条直线上，由于匀速下滑，所以二力大小相等，是一对平衡力，故A错误； B．直升机旋翼对空气的作用力与空气对旋翼的作用力作用在两个物体上，大小相等，方向相反，作用在一条直线上，是一对相互作用力，故B错误； C．直升机悬停，机械能不变；战士匀速下滑，动能不变，重力势能减小，故直升机和战士的机械能总量减小，故C错误； D．将直升机和战士看做一个整体，该整体受到空气对直升机旋翼的作用力与直升机和战士的总重力平衡，根据二力平衡知识可知，空气对直升机旋翼的作用力为F=（M+m）g，故D正确。 故选D。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$