2026年寒假预习题 第十二章：《机械能》 教科版八年级物理下册（较易）

第十二章:《机械能》寒假预习题 2025-2026学年教科版八年级物理下册(较易) 学校:_姓名:_班级:_考号:_ 一、填空题 1.物理学中常常以科学家的名字来命名相关物理量的单位。如:功的单位是以科学家 的名字来命名的,而物体能够对外做功,就说这个物体具有 。 2.如图为某道路交通限速标志牌,限速原因是因为质量一定时, 越大,动能越大;小型车最高行驶速度不得超过100km/h,而大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过80km/h。说明动能大小还与 有关。 3.如图所示是2018年2月7日,“猎鹰重型”超级火箭将一辆特斯拉跑车送上太空后,成功回收两枚一级火箭的精彩画面。一级火箭减速着陆过程中其重力势能 (选填“变大”、“变小”或“不变”),受力 (选填“平衡”或“不平衡”)。 4.《天工开物》中记载的“试弓定力”时的情景如图所示,在秤砣的作用下弓弦被拉长,该情景说明力可以改变物体的 ,被拉弯的弓具有 势能。 5.孔明灯俗称许愿灯,放孔明灯是我国的一种民俗文化。孔明灯在点燃后加速上升的过程中,忽略其质量的变化,则孔明灯的动能 ,机械能 (均选填“增加”或“减少”)。 6.如图所示,小球从A点摆到C点的过程中,不计空气阻力, 能会先减小后增大;机械能总和 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。 7.图1中物体的长度是 cm。甲、乙是两个完全相同的网球,如图2所示,在同一高度同时以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出,不计空气阻力,两球落地后再反弹的高度 (相等/不相等)。 8.高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”。据报道:一个50g的鸡蛋从18楼抛下来就可以砸坏行人的头骨,从25楼抛下可使人当场死亡。下落过程中,鸡蛋所受重力大于所受空气阻力,鸡蛋下落过程中,将重力势能转化为 能,下降过程中鸡蛋的机械能将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 二、单选题 9.北京时间2025年4月24日17时17分,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,成功将载人飞船送往预定轨道。载人飞船离开地面加速上升的过程中( ) A.动能增大,重力势能不变 B.动能增大,重力势能增大 C.动能不变,重力势能不变 D.动能不变,重力势能增大 10.在2021年东京奥运会铅球比赛中,我国选手巩立姣勇夺冠军。如图是比赛时,巩立姣掷出的铅球运动的情景,则铅球在图中哪个位置时重力势能最小( ) A.a点 B.b点 C.c点 D.都一样 11.如图所示,关于图中物理现象的解释正确的是( ) A.图甲:当向塑料管B中用力吹气时,细管A中液面将会上升,因为流速大压强大 B.图乙:轮船从上游驶往下游,在通过船闸的上游闸门C时,闸室和上游河道构成一个连通器 C.图丙:高原边防战士用高压锅煮面条是由于海拔越高,大气压越低,水的沸点越高 D.图丁:射箭时弓的形变越大,具有的弹性势能越小 12.2024年4月30日17时46分,神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,执行飞行任务的航天员汤洪波,唐胜杰、江新林身体状态良好,神舟十七号载人飞行任务取得圆满成功。关于返回舱着陆过程,下列说法正确的是( ) A.返回舱在进入大气层时与空气摩擦,机械能不变 B.返回舱打开降落伞后匀速下落时,动能不变,机械能不变 C.返回舱在接近地面时减速下落,动能不变,机械能减小 D.返回舱在着陆过程中,重力势能一直减小,机械能减小 三、多选题 13.我们要积极践行“文明出行”的各项规定,比如对骑摩托车或电瓶车的规定为:出行要戴头盔(头盔外部材料坚硬,内部材料松软),不带12岁以上的人,不超速行驶,下面对以上解释正确的是( ) A.头盔内部材料松软,发生碰撞时增大头部的受力面积,增大压强 B.超速行驶的摩托车不容易导致交通事故的发生 C.头盔外部材料坚硬,能抵抗一定程度来自外部的力量,减小对头部的伤害 D.电瓶车总质量越大、速度越大时,动能越大,发生交通事故时将造成更大的伤害 14.如下图所示,某次跳水比赛中,运动员站立在跳台上的A点,然后保持直立姿势从跳台上竖直向上弹跳后腾空,至最高点B处后自由下落,至C点开始落入水中。关于上述运动过程中运动员入水前的机械能,下列分析正确的是(不计空气阻力)( ) A.运动员在C点时,动能最大,重力势能最小 B.运动员从A点运动到C点的过程中,机械能守恒 C.运动员从A点运动到B点的过程中,动能逐渐减小 D.运动员从B点运动到C点的过程中,动能转化为重力势能 四、计算题 15.为应对春节后低温雨雪冰冻天气,湖北交投集团新引进了航空涡扇热吹雪车,如下图。这种吹雪车号称“吹雪大王”,它搭载航空发动机,利用发动机高速、高温、大流量的尾喷气来快速吹除路面积雪积冰,保障高速公路畅通安全。这种吹雪车的相关参数如下表。求:(g=10 N/kg) 发动机型号:涡喷7型 排气流量:150kg/s 整车重量:30t 吹扫最大风速:32m/s 与地面接触总面积: 吹扫最大推力:8.8t 作业速度:5~30km/h 吹雪厚度:10cm 热风温度最高:750 吹扫宽度:50m (1)吹雪车对地面的压强; (2)发动机喷出气体的动能越大,就越容易将积雪吹扫干净。已知气体动能E与气体质量m、气体流速v的关系为,求每秒喷出气体的动能为多少焦耳。 (3)若吹雪车以20km/h的速度连续作业0.5h,最多可吹扫积雪多少吨。 16.如图所示是某款双人智能电动飞行汽车,其机身采用碳纤维结构,空机含电池的质量为560kg,可搭载两位乘客,最大起飞质量为760kg, 续航时间为35min,最大飞行速度为130 km/h 。(g取10N/kg) (1)碳纤维材料打造机身,是因为碳纤维具有硬度大和 小的物理特性;飞行汽车 匀速上升的过程中,汽车的动能 (2)空机静止在水平地面上,单侧底杠与地面的接触面积为100cm , 此时空机对地面的压强 是多大? (3)某次试航中,飞行汽车和乘客的总质量为700 kg, 飞行汽车在80s 内垂直上升到400m 的高度,此过程中克服重力做的功和功率分别是多少? 17.如图所示是2025年春节联欢晚会上表演节目的机器人。若该机器人总质量约45kg,与地面接触的总面积为0.03m2。求: (1)该机器人对水平地面的压强。 (2)若该机器人外壳全部由碳纤维复合材料制造,质量约为30kg,则制造一个这种机器人的外壳需要多少立方米的碳纤维复合材料。( 碳纤维复合材料约为2g/cm3) (3)若该机器人用100N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高1m,忽略空气阻力,试求出箱子的重力势能将增加多少以及2s内机器人对箱子做功的功率。 五、实验题 18.在“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,如图甲所示,让同一个铁球从斜面的不同高度由静止释放,撞击同一个木块。 (1)该实验的目的是研究 (选填“铁球”或“木块”)的动能大小与 的关系。 (2)该实验是通过观察 来说明铁球对木块做功的多少,从而得出结论。这种研究方法是 (选填“等效替代法”或“转换法”)。 (3)水平面太光滑或太粗糙,都不利于实验进行。水平面太光滑,木块被撞击后,滑行的距离 ;水平面太粗糙,木块被撞击后,滑行的距离 。(均选填“太长”或“太短”) (4)课外兴趣小组对这个实验进行了研究和改进,装置器材有:中间有沟槽的木质轨道(如图乙,其中AB部分倾斜并与平直部分BC平滑连接,沟槽较为光滑)、大小合适的铁球一个、轻质弹簧一个、刻度尺一把。利用这套器材进行实验时,可以通过比较 ,来比较铁球动能的大小。 19.如图摆线的长L相同,小球A、B的质量,悬线与竖直方向的夹角。 (1)图甲、乙中,同时由静止释放A、B两球,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置,这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的 无关; (2)小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。小球按图示位置由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞,木块会在水平面上滑行一定距离后停止,本实验中通过比较 反映小球撞击木块C前的动能大小,这种研究方法叫 ; (3)根据乙、丙所示的探究过程,他观察到图丙中木块C撞得更远,可得出结论:小球的动能大小与 有关; (4)在探究小球动能与质量的关系时,有同学提议可以在水平桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度,分别弹出质量不同的小球去撞击木块,撞击木块时小球的动能 (选填“相等”或“不相等”),该方案 (选填“正确”或“错误”),理由是 。 20.在“探究重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,已知木块A、B、C的质量关系为;三个完全相同的木桩和三个木块从高处释放时的位置如图甲所示;木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示,木块B、C将木桩打入沙中的深度相同。 (1)比较木块A和B将木桩打入沙中的深度可知,在质量一定时,物体高度 (选填“越高”或“越低”),重力势能 (选填“越大”或“越小”)。 (2)木块B和C将木桩打入沙中的深度相同,由此小刚认为物体的重力势能的大小与质量无关。你认为小刚的观点是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 (3)实验时,我们可以通过观察木桩陷入沙中的 来判断木块重力势能的大小,这种研究问题的方法叫作 (选填“控制变量法”或“转换法”)。 (4)实验中释放木块时,应使木块由静止开始下落,其目的是 。 21.小明在进行足球训练时,看到发球装置将足球斜向上抛出。 (1)小明在训练中某次抛出足球轨迹如图1,A、B、C为足球下落过程先后经过的点。若此过程中足球在各点位置的机械能和动能如下表。 位置 机械能/J 动能/J A点 53 30 B点 46 19 C点 40 30 ①足球在A点时的重力势能 C点时的重力势能,在A点的速度 C点的速度(以上两空均选填“大于”“小于”或“等于”); ②从A到B的过程中足球的机械能损失量为 J; (2)小明发现发球装置可调节发射足球的抛射角和抛出速度,实现射程不同。小明查得:忽略空气阻力时,足球被抛出后运动轨迹如图2虚线所示。抛出方向与水平方向的夹角为抛射角,A点的速度为抛出速度v,A点到落地点的水平距离为射程x。同时,x与v之间满足公式,其中k的大小与抛射角的关系如图3所示(g=10N/kg)。 ①v不变时,抛射角大小为 度时,x最大。 ②若抛射角为90度,v为10m/s,则x为 m。 ③小明想探究“抛射角一定时,x与v2的关系”,设计了以下步骤: a.把抛射角调为45度,v设定为5m/s,将足球从A点抛出; b.记录足球落地位置,用卷尺测出x并记录。 c.把抛射角调为 度,将v逐次增加5m/s重复步骤a、b,进行多次实验,直到v增加到30m/s为止。 请帮他设计实验数据记录的表格 。 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 《第十二章:《机械能》寒假预习题 2025-2026学年教科版八年级物理下册(较易)》参考答案 题号 9 10 11 12 13 14 答案 B C B D CD ABC 1. 焦耳 能量 【详解】[1]功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积,其单位是焦耳。为了纪念科学家焦耳,功的单位是以科学家焦耳的名字来命名的。 [2]物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。 2. 速度 质量 【详解】[1]影响动能大小的因素是质量和速度;限速的原因是质量一定时,速度越大,动能越大,行车危险性越大。 [2]不同的车型,质量不同,限速不同的原因是动能大小与物体的质量有关。如果车的行驶速 度相同,质量大的车,动能大,行驶时危险性就大。 3. 变小 不平衡 【详解】[1][2]重力势能和质量、高度有关,在一级火箭减速着陆过程中,质量不变,高度降低,重力势能变小;火箭减速运动,速度减小,运动状态发生了改变,受力不平衡。 4. 形状 弹性 【详解】[1]“试弓定力”时,弓弦在力的作用下发生形变,说明力可以改变物体的形状。 [2]此时被手拉弯的弓具有弹性势能,因为弓发生了弹性形变,由于弹性形变而具有的能量即为弹性势能。 5. 增加 增加 【详解】[1]在点燃后加速上升的过程中,忽略其质量的变化,速度越变越大,故动能增大。 [2]动能增大,由于高度增加,故重力势能增大,故机械能增加。 6. 重力势能 不变 【详解】[1]从A点摆到C点的过程中,高度先减小后增大,重力势能与高度有关,因此重力势能先减小后增大。 [2]不计空气阻力,只有动能与重力势能间相互转化,机械能守恒,机械能总和保持不变。 7. 2.70 相等 【详解】[1]分度值1mm,左边在1.00cm,右边在3.70cm,所以长度为 L=3.70cm-1.00cm=2.70cm [2]在同一高度同时以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出,抛出时,球的高度、质量、速度均相同,则两球机械能相等,由于不计空气阻力,两球落地时的机械能相等,所以再反弹最后的重力势能相等,高度相等。 8. 动 变小 【详解】[1]鸡蛋下落过程中,质量不变,高度减小,因此重力势能减小,同时速度增大,因此动能增加,增加的动能是由重力势能转化来的,即鸡蛋下落过程是将重力势能转化为动能。 [2]下降过程中,考虑空气阻力,一部分机械能转化为内能,机械能将变小。 9.B 【详解】火箭加速上升过程中,火箭上载人飞船的质量不变,速度变大,位置变高,故载人飞船的动能增大,重力势能增大,故B符合题意,ACD不符合题意。 故选B。 10.C 【详解】物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能叫重力势能,重力势能大小与质量和高度有关,由图中可知,c点的位置最低,所以c点的重力势能最小,故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 11.B 【详解】A.当向塑料管B中用力吹气时,细管A中液面将会上升,是因为细管A顶部流速大、压强小,故A错误; B.轮船从上游驶往下游,在通过船闸的上游闸门C时,闸室和上游河道的液面都与大气相通,底端连在一起,故它们上端开口、底部连通,相当于一个连通器,故B正确; C.高原边防战士用高压锅煮面条是由于海拔越高,大气压越低,水的沸点越低,面条不容易煮熟,故C错误; D.射箭时弓的形变越大,即其弹性形变越大,故具有的弹性势能越大,故D错误。 故选B。 12.D 【详解】A.返回舱与空气摩擦时,部分机械能转化为内能,机械能减少,故A错误; B.返回舱打开降落伞后匀速下落时,动能不变,重力势能减小,机械能减少,故B错误; C.返回舱在接近地面时减速下落,动能减少,高度减小,重力势能减小,机械能减少,故C错误; D.返回舱着陆过程中,高度不断减小,重力势能减小,同时由于空气阻力等因素,机械能也持续减小,故D正确。 故选D。 13.CD 【详解】A.头盔内部材料松软,发生碰撞时增大头部的受力面积,减小压强,故A错误; B.超速行驶的摩托车,动能增大,刹车距离增长,容易导致交通事故的发生,故B错误; C.头盔外部材料的硬度较大,能抵抗一定程度来自外部的力量,减小对头部的伤害,故C正确; D.电瓶车总质量越大、速度越大时,动能越大,碰撞时,释放能能更多,所以发生交通事故时将造成更大的伤害,故D正确。 故选CD。 14.ABC 【详解】A.运动员在C点时,速度最大,位置最低,由于跳水比赛中,运动员质量不变,故在C点时,运动员的动能最大,重力势能最小,故A正确; B.由于不计空气阻力,运动员在跳水过程中只存在动能和重力势能之间的相互转化,故机械能守恒,故B正确; C.运动员从A点运动到B点的过程中,由于受到竖直向下的重力的作用,向上的速度变小,由于跳水比赛中,运动员质量不变,故运动员动能也变小,故C正确; D.运动员从B点运动到C点的过程中,运动员位置不断降低,重力势能减小,运动员速度不断变大,动能增大,故是将重力势能转化为动能,故D错误。 故选ABC。 15.(1) 1.2 106Pa (2) 7.68 104J (3) 3.5 104 【详解】(1)已知吹雪车质量为 则吹雪车对地面的压力 已知吹雪车与地面接触面积,则吹雪车对地面的压强 (2)已知每秒喷出气体质量为,气体流速,则每秒喷出气体的动能 (3)已知吹雪车以20 km/h速度连续工作0.5 h,吹雪车行驶路程 已知吹扫雪层宽度为50 m,厚度为10cm,即0.1m,则清扫横截面积 可得清除的雪的体积 已知雪密度 最多可吹扫积雪的质量 16.(1) 密度 不变 (2)2.8 105Pa (3)2.8 106J,3.5 104W 【详解】(1)[1]碳纤维材料打造全机身,对材料的要求为兼顾了安全性和轻量化,故碳纤维具有硬度大和密度小的物理特性。 [2]汽车在匀速上升的过程中,质量不变,速度不变,则动能不变。 (2)空机对地面的压力F=G=mg=560kg 10N/kg=5600N 单侧底杠与地面接触面积S=100cm2=0.01m2 空机对地面压强 (3)克服重力做的功为 功率为 17.(1)15000Pa (2)0.015m3 (3)100J ,50W 【详解】(1)由重力公式G=mg可得,机器人所受的总重力G=mg=45kg 10N/kg=450N 机器人对水平地面的压力F=G=450N 该机器人对水平地面的压强为 (2)制造一个这种机器人的外壳需要碳纤维复合材料的体积为 (3)由于箱子匀速运动,箱子的重力 箱子增加的重力势能等于克服箱子重力做的功W=G箱h=100N 1m=100J 机器人对箱子做功的功率 18.(1) 铁球 速度 (2) 木块移动的距离 转换法 (3) 太长 太短 (4)弹簧被压缩的程度 【详解】(1)[1][2]如图甲所示,让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放,撞击同一木块时的速度不同,研究对象是铁球,所以该实验的目的是探究铁球的动能大小与速度的关系。 (2)[1][2]根据转换法,该实验是通过观察木块移动的距离来说明铁球对木块做功的多少,从而得出结论的,木块移动的距离越大,铁球的动能越大。 (3)[1][2]水平面太光滑或太粗糙,都不利于实验进行。太光滑,木块被撞击后,滑行的距离太长,太粗糙,木块被撞击后,滑行的距离太短,都不好进行比较。 (4)根据转换法,利用图乙中器材进行实验时,可以通过比较弹簧被压缩的程度的大小,来比较铁球动能的大小。 19.(1)质量 (2) 木块滑行的距离 转换法 (3)速度 (4) 相等 错误 见解析 【详解】(1)比较甲、乙两图,小球A、B的质量不同,悬线与竖直方向的夹角相同,同时由静止释放A、B两球,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置,这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的质量无关。 (2)[1]分析实验现象,可根据小木块被撞后滑行的距离比较出小球撞击木块C前的动能大小。 [2]在保证效果相同的情况下,将不可见、不易测量的物理量或现象,转换为可见、易测量的物理量或现象进行研究,这种研究方法叫转换法。 (3)根据乙、丙知,小球的质量相同,悬线与竖直方向的夹角,图丙中小球到达竖直位置的速度更大,观察到图丙中木块C撞得更远,可得出结论:小球的动能大小与速度有关。 (4)[1][2][3]在水平桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度时,弹簧的弹性势能转化成小球的动能,所以不同小球的动能是相同的,小球的动能与其质量和速度都有关,由于小球的动能不变,改变其质量,因而小球的速度也会发生改变,所以该方案存在两个变量,故错误。 20.(1) 越高 越大 (2) 错误 没有控制B、C两个木块释放的高度相同 (3) 深度 转换法 (4)消除木块动能对实验的影响 【详解】(1)[1][2]木块 A和 B质量相同,B的高度更高,将木桩打入沙中的深度更深,说明在质量一定时,物体高度越高,重力势能越大。 (2)[1][2]木块B和C的质量不同,且下落的高度也不同(B的高度低于 C),没有控制高度这一变量,因此不能得出重力势能与质量无关的结论。 (3)[1][2]通过木桩陷入沙中的深度来间接反映木块重力势能的大小,这种将不易观察的物理量转化为容易观察的现象的方法叫作转换法。 (4)使木块由静止开始下落,可避免初速度对实验结果的干扰,保证实验中重力势能的转化只与下落高度和质量有关。 21.(1) 大于 等于 7 (2) 45 0 45 见解析 【详解】(1)①[1][2]由图1可知,A点比C点高,质量不变,足球在A点时的重力势能大于C点时的重力势能,由表中数据可知,A点的动能等于C点的动能,质量不变,所以在A点的速度等于C点的速度。 ②[3]从A到B的过程中足球的机械能损失量为53J-46J=7J (2)1①[1] x与v之间满足公式,可知,速度v不变时,x与k成正比,由图3可知,抛射角大小为45 时,k值最大,x最大。 ②[2]若抛射角为90度,由图3可知,k值为0,v为10m/s,则 ③[3]探究“抛射角一定时,x与v2的关系”, 把抛射角调为45度,将v逐次增加5m/s重复步骤a、b,进行多次实验,直到v增加到30m/s为止。 [4]实验数据中需要有抛射角,抛出速度,抛出速度的平方和射程,如下表 实验次数 抛射角(度) 抛出速度 v(m/s) 抛出速度平方v2(m /s ) 射程x(m) 1 45 5 25 2 45 10 100 3 45 15 225 4 45 20 400 5 45 25 625 6 45 30 900 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $