第11章 第4节 机械能及其转化-【支点·同步系列】2025-2026学年八年级下册物理（人教版·新教材）

第4节 机械能及其转化 之知识清单 规律方法 知识点1机械能的转化及守恒 判断能量是否发生转 1.动能、重力势能和弹性势能统称为① 能。 化，以及是如何转化的，要根 2.动能和势能可以相互② 据能量的增减情况而定。 3.如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和③ 种能量增加，同时另一种能 ,或者说机械能是④ 的。 量减小，我们就说能量发生 面 了转化，否则能量没有发生 秋千真好玩！ 蹦极更刺激！ 转化。 课堂笔记 知识点2水能和风能的利用 流水和风具有大量的⑤ 能，利用风能和水能可以 发电。 归类探究心 基础达标心… 考点机械能的转化及守恒 一、填空题 【例】(2025自贡)如下图，在神舟十九号返 1.如图所示，洒水壶在浇花时洒出的水在落向 回舱打开降落伞后竖直匀速下落的过程中，下 地面的过程中，将 能转化为 列有关返回舱的说法，正确的是 能。 第1题图 第2题图 A.重力势能减小 2.(2025上饶广信区期末)如图所示的是中国 B.动能增大 女子网球单打运动员郑钦文击球的画面，球 C.重力势能转化为动能 拍的网面在恢复原状的过程中将 D.机械能守恒 能转化为球的 能。 【点拨】机械能是动能和势能的总和，如果 3.如图所示，将摆球从A点由静止释放，经过最 只有动能和势能的相互转化，机械能是守恒 低点O点到达B点，A、B两点等高。摆球到 的。分析动能和势能的转化情况时，应根据动 达B点时动能为 J;摆球从A点运 能和势能的影响因素找出在此过程中，哪种形 动到O点的过程中， 能转化 式的能减少，哪种形式的能增加，从而判断其 为动能。整个过程中，摆球的机械能大小 能量的转化形式。 下册第十 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 C.人由A点运动到B点的过程中，重力势 能不变，机械能增大 D.人从B点运动到A点的过程中，重力势 能减小，动能增大 8.如右图所示，光滑的半圆形 A● 0 第3题图 第4题图 轨道固定在水平桌面上，轨 % 4.在篮球训练中，小艾将球斜向上抛出，球的 道上的A点、C点在同一高度，B点为最低 运动轨迹如图所示。a、b、c、d为轨迹上的 点，小球从A点由静止自由释放，不计空气 点，则球在a点的机械能 (选 阻力。则小球 ( 填“大于”“小于”或“等于”)在d点的机械 A.不能到达C点 能；球在a、b、c、d四点中，在 点的 B.到达C点时动能为0，机械能也为0 重力势能最大。 C.从A点运动到B点的过程中，重力势能 二、选择题 转化为动能，机械能守恒 5.把一个小球从手中抛出，当它离开手时具有 D.从B点运动到C点的过程中，动能转化 的机械能是20J,如果不考虑空气的阻力，当 为重力势能，机械能减小 小球下落到某一高度时具有的重力势能为 能力提速 6J,动能为 一、填空题 A.15J B.14J C.13J D.12J 1.(2025扬州)下图所示的是《天工开物》中记 载的我国古人磨面的场景。水从高处流下 6.右图所示的是神舟十七号返回 舱打开降落伞减速下降过程中 来， 能转化为 能，冲击水轮机带动石磨转动。石磨接触面 的情形。下列说法正确的是 粗糙，是为了增大 ( A.返回舱的重力势能增大 B.返回舱的动能保持不变 C.返回舱的机械能减小 D.返回舱下降时机械能总量不变 7.荡秋千是人们喜爱的一项运动。 2.如右图所示，小球从某一aC 如右图新示，秋千在摆荡的过程 高度处a点自由下落（不 -- 中，A为最低点，B是摆荡到右 计空气阻力)，b点是小球 边时的最高点。下列说法正确 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 的是 点运动到b点的过程中，小球的 A.人从A点运动到B点是因为人受到惯性 能转化为动能；在小球从b点运动到c 力的作用 点的过程中，小球动能的变化情况是 B.人在A点时的重力势能最大，在B点时 的动能最大 物理八年级RJ版 二、选择题 C.若将弹性小球表面涂黑，则会在C、F两 3.如右图所示，用绳子把铁锁 点留下等大的黑色圆斑 拿近自己的鼻子，稳定后松 D.小球经过E点的机械能大于经过G点的 开手，头保持不动，铁锁向前 机械能 摆去又摆回来。下列说法正 6.(多选)自由式滑雪大跳台比赛中，某运动员 确的是 的运动轨迹如下图所示。不计空气阻力，下 A.铁锁在摆动过程中机械能保持不变 列说法正确的是 () B.铁锁摆动到最低点时动能为零 a起点 C.铁锁在下降过程中，动能转化为重力势能 D.铁锁在摆回来的过程中，一定碰不到女孩 d落地点 的鼻子 e停止点 4.2024年5月7日，河北省首条低空无人机物 A.该运动员从c点下落到d点的过程中，机 流运输航线试航成功。如图所示的是正在运 械能保持不变 输货物的无人机。下列说法正确的是() B.该运动员从b点运动到c点的过程中，机 A.无人机上升过程中，货物的重力势能可能 械能减小 减小 C.该运动员从a点向b点运动的过程中，重 B.无人机水平匀速飞行时，货物的机械能保 力势能全部转化为动能 持不变 D.该运动员在e点的动能为零 C.无人机在某一高度悬停时，货物的机械能 思维拓展心… 一定为零 滑板是深受青少年喜爱的一项体育运动。 D.无人机下降过程中，货物的动能一定增大 图甲、乙是U形滑台和运动员姿势的简化示 B 意图。运动员在滑台A处由静止自由下滑， 不计滑台摩擦和空气阻力，仅依靠滑行过程 中运动员姿势的自然（不用力）变化，则下列 G E 图片所示的姿势中，最有可能滑到滑台C处 的是 ( ) 第4题图 第5题图 运动姿势 5.(2025高安期末)如图所示，光滑水平桌面上 的弹性小球被弹出，经过A点和B点后落到 站立平蹲全蹲 地面，又被多次弹起，图中虚线为小球的运 动轨迹。下列有关小球运动的描述，正确的 B C B C 是 ( ) 白 A.小球从A点运动到B点的过程中，重力 B 势能不断减少 B.小球从B点运动到C点的过程中，动能 转化为重力势能 D 下册第十一章4.A 5.A【解析】无人机在喷洒农药的过程中，在空中某一 高度匀速飞行，高度不变，速度不变，无人机的质量减 小，无人机的动能减小，重力势能减小。 6.BC【解析】运动员从最高点到最低点的过程中，高度 不断下降，所以重力势能一直减小。接触蹦床前，A→ B,运动员自由下落，动能不断增大；接触蹦床后，B> C,运动员受到向下的重力和向上的弹力，弹力先小于 重力，后大于重力，则运动员先向下加速后向下减速， 所以运动员的动能先增大后减小。故B、C正确，A、D 错误。 7.(1)速度质量物块质量超载(2)小桌桌腿 进入细沙的深度质量 思维拓展 BC【解析】小球从某高度处由静止下落到竖直放置 的弹簧上并压缩弹簧，从小球刚接触弹簧至将弹簧压 缩到最短的过程中，弹簧形变程度逐渐变大，所以小 球受到的弹力也逐渐变大，故A错误。由图乙可知， 小球速度先变大，后变小，小球质量不变，所以小球的 动能先变大，后变小，故B正确。从a到b的过程中， 小球高度越来越低，所以小球的重力势能减少，弹簧 形变程度逐渐变大，弹性势能增大，故C正确。从b 到c的过程中，弹簧的弹性形变程度变大，弹性势能增 大，小球位置变低，速度变小，动能减小，故D错误。 第4节机械能及其转化 知识清单 ①机械②转化③不变④守恒⑤机械 归类探究 A 基础达标 1.重力势动2.弹性势动 3.0重力势不变4.大于b 5.B【解析】不考虑空气的阻力，小球的机械能是守恒 的，因机械能等于动能和势能之和，且小球最初具有 的机械能是20J,所以，当小球的重力势能为6J时，动 能为20J-6J=14J。 6.C7.D8.C 能力提速 1.重力势动摩擦力 2.重力势先增大后减小【解析】在小球从α点运动 到b点的过程中，不计空气阻力，小球的质量不变，速 度增大，高度减小，重力势能转化为动能。小球从b 点运动到c点的过程中，与弹簧接触后，随着小球下 落，弹簧的压缩程度变大，对小球施加的弹力越来越 大。当重力大于弹力时，小球向下做加速运动，动能 26 物理八年级RJ版 增大；当重力小于弹力时，小球向下做减速运动，所以 小球从b点运动到c点的过程中，动能先增大后减小。 3.D【解析】铁锁在摆动过程中，由于克服空气阻力做 功，部分机械能会损失掉，因此机械能减小，故A错 误。铁锁摆动到最低点时，重力势能转化为动能，所 以动能最大，动能不为零，故B错误。铁锁在下降过 程中，质量不变，速度变大，动能变大，高度变小，重力 势能变小，重力势能转化为动能，故C错误。由于机 械能减小，因此铁锁摆回来时不会到达释放时的位 置，所以一定碰不到女孩的鼻子，故D正确。 4.B 5.D【解析】小球从A点运动到B点的过程中，质量不 变，高度不变，所以重力势能不变，故A错误。弹性小 球从B点运动到C点的过程中，质量不变，高度减小， 重力势能减小，速度增大，动能增大，此过程中重力势 能转化为动能，故B错误。弹性势能大小与弹性形变 程度有关，黑色圆斑的大小能反映小球弹性形变程 度，圆斑越大，形变越大，在C点与在F点时，小球的 动能与重力势能都为零，而每次小球反弹到的最高点 都比上一次的最高点低，说明小球受到空气阻力作 用，机械能逐渐变小，所以小球在C点的机械能大于 在F点的机械能，小球在C点的弹性势能大于在F点 的弹性势能，则小球在C点的圆斑要大于在F点的圆 斑，故C错误。小球在多次弹起过程中，机械能逐渐 变小，而E点在G点之前，故小球经过E点的机械能 大于经过G点的机械能，故D正确。 6.ABD【解析】从c点下落到d点的过程中，不计空气 阻力，重力势能转化为动能，机械能守恒，故A正确。 从b点运动到c点的过程中，因为受到雪地的摩擦力 一部分机械能会损失掉，所以该运动员的机械能减小， 故B正确。从a点向b点运动的过程中，其质量不变， 速度增大，高度减小，由于受到雪地的摩擦力，其重力 势能不能全部转化为动能，故C错误。e点为停止点， 速度为0，则动能为0，故D正确。 思维拓展 B【解析】不计滑台摩擦和空气阻力，则运动员在整 个过程中机械能守恒；若运动员站立从A处开始滑 行，到达U形滑台另一侧最高位置B处时站立，则运 动员在B处的重力势能等于在A处的重力势能，此 时动能为零，运动员不会继续向前滑行，无法到达C 处，故A错误。若运动员站立从A处开始滑行，到达 U形滑台另一侧最高位置B处时全蹲，运动员在B 处的重力势能小于在A处的重力势能，则在A处的 部分重力势能转化为动能，动能此时不为零，所以运 动员会继续向前滑行，可能会到达C处，故B正确。 若运动员全蹲从A处开始滑行，到达U形滑台另一 侧最高位置B处时，也应该全蹲（前后两次重力势能 相等，动能均为零)，因为若是站立或平蹲到达B处， 则运动员在B处的重力势能大于在A处的重力势能 (违反机械能守恒定律)，故C、D错误。 进阶突破 考向聚焦 1.增大动 2.D 3.C【解析】体操运动员上升过程中，速度减小，高度增 加，质量不变，动能减小，重力势能增大，动能转化为 重力势能，故A错误，C正确。体操运动员下降过程 中，速度增大，高度减小，质量不变，动能增大，重力势 能减小，重力势能转化为动能，体操运动员下降到最 低点时重力势能最小，故B、D错误。 4.C 5.ABC【解析】由题意可知，小球在从A点运动到B点 的过程中做加速运动，重力势能转化为动能；小球在 从B点运动到C点的过程中做减速运动，弹簧的弹力 大于小球的重力，重力势能与动能转化为弹簧的弹性 势能，到C点时动能为0，即小球的速度为0。综上可 知，A、B、C错误，D正确。 6.解：(1)100t的物体的重力 G=mg=1×103kg×10N/kg=1×10°N 塔机匀速提升物体，拉力与物体重力大小相等，即 F=G=1×10N 塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m, 拉力做的功 W=Fs=1×10N×100m=1×10J (2)塔机在(1)过程中所用时间为200s,则拉力做功的 功率 P="_1X10J-5X10w t200s 7.【问题】速度质量【证据】转换法高度【解释】 大相同【交流】B 挑战中考 1.变小不变 2.动能【解析】在球拍恢复原状的过程中，球拍的形变 程度减小，弹性势能减小，网球的速度增加，则动能变 大，球拍的弹性势能转化为网球的动能。 3.B【解析】司机用力推汽车但汽车不动，虽然有力作 用在物体上，但物体没有在力的方向上移动距离，不 符合做功的条件，故A不符合题意。人推自行车前进 时，人对自行车施加了推力，并且自行车在推力方向 上移动了距离，满足做功的两个必要条件，故B符合 题意。学生背着书包在水平路面上匀速前进时，虽然 有力作用在书包上，但书包的移动方向与力的方向垂 直（支持力竖直向上，移动方向水平），在力的方向上 没有移动距离，故C不符合题意。足球被踢后，在草 地上滚动时，人对足球没有力的作用，由于足球具有 惯性，继续运动，此时人对足球没有做功，故D不符合 题意。 4.C 5.D【解析】由图可知，乙车的速度大小为2-兰= 50m=5m/s,故A错误。由图可知，甲车的速度大小 10s 为0p==80m=10m/s,甲车的速度大于乙车的 t甲8s 速度，甲、乙两车同时同地在水平路面上向北沿直线 行驶，0~6s内，以甲车为参照物，乙车向南运动，故B 错误。0~6s内，甲车受到的重力的方向始终竖直向 下，而甲车在竖直方向没有移动，因此重力不做功，故 C错误。已知甲车0一8s内的牵引力大小恒为1.6× 10N,则0~6s内，甲车牵引力的功率为P。=W =F。p=1.6×102NX10m/s=1.6×10W,故 t D正确。 6.AD【解析】整个过程仅考虑雨滴受重力和空气阻力 作用，重力竖直向下，阻力竖直向上，合力为F合=G 一f,根据图像可知，0~t1时间内，合力逐渐减小，因 为雨滴质量变化忽略不计，即雨滴重力不变，所以造 成合力变小的原因是0~时间内雨滴所受的空气阻 力逐渐增大，故A正确。1时刻雨滴所受力的合力大 小为F2,受到的空气阻力大小为f=G一F2,故B错 误。0~t1时间内，雨滴受到的空气阻力发生变化，速 度也发生变化，所以雨滴的动能改变，故C错误。由 于受到空气阻力的作用，0~1时间内，雨滴的机械能 逐渐减小，故D正确。 7.解：(1)飞机在0.5h内通过的路程s=t=800km/h ×0.5h=400km (2)s=400km=4×10°m 飞机在0.5h内牵引力在水平方向做的功 W=Fs=3.6×10°N×4×10m=1.44×10"J (3)当速度达到1时，飞机即将离地起飞，F,=G,F, =k0i,可得k一可 G 当飞机以0.5w的速度滑行时，F,=k(0.50)2=4G 1 飞机在水平跑道上滑行，竖直方向上受力平衡，则F支 +F.-G.MF:-G-F.-G-1G-4G 下册参考答案