第5节 机械能及其转化&跨学科实践 制作龙骨水车-【同行学案】2025-2026学年八年级下册物理学练测（鲁科版·新教材）

第五节机桃 即知识清单 >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 一、机械能及其转化 1.机械能：把 和 统 称为机械能 2.机械能的转化及守恒 (1)转化：物体的 和 是可以 相互转化的.滚摆下降时，它的 能越 来越小， 能越来越大 (2)守恒：如果只有动能和势能相互转化，机 械能的总和 提示 (1)判断动能和势能的相互转化时，应紧扣 决定动能和势能大小的因素，先分析动能和势能 怎么变，再根据能量减小的形式和能量增大的形 式确定哪种形式的能转化为哪种形式的能. (2)当发生动能与重力势能的转化时，只有重力做 功，或当发生动能与弹性势能的转化时，只有弹力 做功，其他力均不做功，则系统的机械能守恒 二、水能 1.水能是天然资源. 2.水力发电 (1)作用：利用 带动发电机发电. (2)能量转化：水从上游流下时， 能 转化为 能，冲击水轮机转动；水轮机 带动发电机转动，将 能转化为 能 三、风能 1.风能的特点：利用起来比较简单，而且不会污 染环境，但不 ,也不便于 2.风能的利用：风吹动风车转动，带动发电机转 动，将 能转化为 能. 即基础演练 >>>>>>>>>>>>>>> 难度等级基础题 考点一动能和势能的相互转化 1.(2023·宿迁期末)下列运动中物体的弹性势 第十章功与能☑ 能及其转化（答案P149) 能转化为动能的是 ( A.子弹射出枪膛 B.发条带动指针 C.流星从天而降 D.秋千荡向高处 2.(2024·西安月考)人造地球卫星在大气层外 沿椭圆轨道绕地运行，不受空气阻力，只有动 能和重力势能的转化，离地球最近的一点叫 近地点，最远的一点叫远地点，当它从远地点 向近地点运行时，它的 ( ) A.速度增大 B.动能转化为重力势能 C.机械能增大 D.重力势能增大 近地点 tdtw 卫星 远地点 第2题图 第3题图 3.(2024·内江模拟)如图所示，单摆中的小球 在A、B、C间不停地往复运动，如果不考虑 阻力的影响，以下说法错误的是 ( ) A.小球在B处的重力势能最小 B.小球在B处只受重力作用 C.小球由A到B过程中，重力势能转化为动能 D.小球运动到C处时，如果受到的外力全部 消失，将保持静止 4.教材变式题》(2024·沧州泊头期末)如图所 示，运动员正在进行蹦床比 赛，当他从高处落下，到与蹦 床面将要接触的过程中，运动 员的重力势能 ,动能 (以上两空均选填 “变大”“变小”或“不变”)，与蹦床面接触后， 床面发生弹性形变，运动员的动能转化成蹦 床的 做神龙题得好成绩117 ☑同行学案学练测八年级物理下LK 考点二机械能的变化及守恒 5.如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情景，跳 板跳水运动有起跳、腾空、落水几个阶段，若不 计空气阻力，从腾空到落水的过程中() A.动能增大，机械能增大 B.重力势能减小，机械能减小 C.动能先减小后增大，机械能不变 D.重力势能先减小后增大，机械能不变 第5题图 第6题图 6.(2024·安徽中考)如图所示为某次蹦极运动 的精彩瞬间，若一游客绑上安全绳之后从平 台上由静止开始下落，则从开始下落至第一 次到达最低点的过程中，游客的 () A.动能一直增大B.重力势能一直减小 C.机械能保持不变D.机械能一直增大 7.(2024·内蒙古中考)如图所示，从A点沿水 平桌面滚落的小球运动轨迹如虚线所示，C、 F两点等高，D为小球与水平地面的接触 点，不计空气阻力，下列说法正确的是( ) A.小球在C点和F点的机械能相等 B.小球在C点和F点的动能相等 C.小球从E点到F点的过程中，机械能变小 D.小球在E点的动能不为零 E F D 77i777 第7题图 第8题图 8.新情境·科技发展)》（2024·西安月考)2024 年4月25日，“神舟十八号”载人飞船在酒泉 卫星发射中心成功发射升空，如图所示是载 人飞船在火箭强大推力的作用下加速上升的 情景.在加速上升过程中，载人飞船的动能 ,机械能 ·(均选填“增大” “不变”或“减小”) 118做神龙题得好成绩 考点三水能和风能的利用 9.(多选)下列现象中利用风能或水能做功的是 () A.帆船在河水中逆流航行 B.风力发电 C.用太阳灶把水烧开 D.木船在河中顺流而下 10.风是地球上的一种自然现象.风力发电首先 是利用风力带动风车叶片旋转，把风的动能 转化为风轮的机械能，风轮带动发电机发 电.从能源利用等角度说说使用风能的优 点： (答出一点即可) 即能力提升 难度等级中档题 11.如图所示，甲、乙两个质量不同的小球从相 同高度静止释放，甲球下落过程中经过P、 Q两点，忽略空气阻力，下列说法正确的是 () A.着地瞬间，两球的动能 甲 ----Q-- 相等 B.甲球在P点和Q点的 机械能相等 7777177777 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 12.如图所示为某单板滑雪男子大跳台比赛中 运动员在空中运动的轨迹示意图，图中a、c 两处等高，若不计空气阻力，下列说法正确 的是 ( ) A.运动员从a处到b处重力势能转化为 动能 B.运动员在α处和c处的重力势能相等 C.运动员在b处时的机械能最大 D.运动员从b处到d处速度逐渐减小 13.(2023·阜阳模拟)如图所示，光滑的半圆形 轨道固定在水平桌面上，轨道上的A、C两 点在同一高度，B为最低点.小球从A点由 静止自由释放，不计空气阻力，则小球 ) A.一定能到达C点AP B.在A点时的速度、mmm 惯性均为零 C.从A点释放后的运动过程中机械能不 守恒 D.到达B点时若所有外力都消失，小球将 保持静止 14.核心素养·科学探究与实践)》（2023·南通模 拟)如图甲所示，为了探究机械能的转化，小 明将小铁块绑在橡皮筋中部，并让橡皮筋穿 入铁罐，两端分别固定在罐盖和罐底上，实 验装置做好后让它从不太陡的斜面上滚下， 发现橡皮筋被铁块卷紧了，接着铁罐居然能 从斜面底部自动滚上去，如图乙所示；铁罐 上下滚动几次后最终停了下来.以下说法不 正确的是 甲 乙 A.铁罐从斜面上最高处滚下时，会先由慢 到快、后由快到慢 B.铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，是 重力势能与动能之间的转化 C.铁罐从斜面底部自动滚上去的过程中， 是弹性势能转化为重力势能 D.铁罐在斜面上滚上滚下的过程中，机械 能是不守恒的 15.(2023·河源模拟)如图是小球在地面上弹 跳的频闪照片，A、B两点高度相同且距地 面30cm,小球在A点的重力势能 在B点的重力势能，小球在A点的动能 在B点的动能.（均选填“大于” 第十章功与能√ “小于”或“等于”) B B 7117777777777 第15题图 第16题图 16.如图所示，将质量为0.1kg的小球从轻质 弹簧原长A点处静止释放，压缩弹簧至最 低点B.AB长度为0.1m,小球在运动过程 中机械能 (选填“守恒”或“不守 恒”).科学上通常用“功”来量度物体能量的 转化，小球到达最低点B时，弹簧具有的弹 性势能为 J.(不计能量损失，g取 10 N/kg) 即素养培育 >>>>>>>>>>>>>>>难度等级培优题 17.新题型·创新考法》做功与能量转化总是 相互联系的，其中重力做功等于重力势能的 减少量.动能的表达式是Ek=2m.如图 1 所示，有一长度L=10.5m、倾角为30°的光 滑斜面，斜面底端固定一个弹簧，弹簧处于原 长状态，其长度L。=0.5m.一个物体从斜面 顶端静止下滑，下滑到最低点时弹簧的长度 L1=0.3m,此时弹簧的弹性势能E,=51J, g取10N/kg,物体的大小忽略不计，求： (1)物体与弹簧刚接触时速度v的大小. (2)物体的质量m. 做神龙题得好成绩119 ☑同行学案学练测八年级物理下LK 跨学科实践 即知识清单 >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 一、龙骨水车的结构及原理 龙骨水车主要由水槽和多片用活动榫卯及竹 钉节节相连的刮板构成.它应用了 传动原理，能够连续提水.涉及的简单机械 主要有 二、龙骨水车的工作过程 风力和水力龙骨水车利用了水和空气的 能，人力和畜力龙骨水车消耗了人 和畜的化学能，使水的 能增大 即基础演练 难度等级基础题 1.龙骨水车把水匀速提升到高处，水的（ A.动能转化为重力势能 B.重力势能转化为动能 C.动能减小 D.重力势能增大 2.新情境·传统文化》龙骨水车（如图甲）是我 国历史上的主要灌溉工具，它由水槽、刮板、 木链、木齿轮、脚踏等组成，其中脚踏部分的 结构如图乙所示.脚踏做得比较宽大的原因 是 甲 A.减小脚踏对脚的压力 B.增大脚踏对脚的压力 C.减小脚踏对脚的压强 D.增大脚踏对脚的压强 3.(2024·聊城期末)使用龙骨水车可紧急排 水.龙骨水车是一种利用风力或人力、畜力等 动力驱动，将水从低处提升到高处的古老灌 溉工具，其构造如图所示，主要由水槽、大轮、 刮板等组成，形似龙骨，因此得名.下列相关 物理知识描述不正确的是 120做神龙题得好成绩 制作龙骨水车（答案P149) 刮板 大轮 辐条 水槽 木齿轮 拐木 模型侧视图 A.当刮板在水槽中运动时，刮板与水之间的 相互作用力使得水被提升 B.当水车受到外力驱动刮水上行时，水的重 力势能转化为动能 C.停止摇动拐木时，刮板不能马上停下来， 说明其具有惯性 D.刮板的面积越大，水车旋转一周提升的水 越多 4.新题型·科普阅读》阅读短文，回答问题， 龙骨水车 龙骨水车因其形如龙骨而得名，是我国 历史上的主要灌溉工具.龙骨水车由水槽、木 齿轮、刮板、木制链条等组成.如图所示，车身 是由木板制成的水槽，车头和车尾各装有一 个木齿轮，车尾装的是小轮，车头装的是大 轮，大轮连着拐木，木制链条上装有刮板，套 在两个木齿轮上，水车灌溉时，用力转动拐 木，使大轮转动，带动水槽内刮板刮水上行， 倾灌于地势较高的田中，某龙骨水车大轮上 有8根辐条，木制链条上装有8块刮板，平均 每块刮板每次能运送0.5kg的水， 小轮 木制链条大轮 辐条 刮板 拐木 木齿轮（大） 水槽 甲 乙 (1)车头大轮与拐木组成了一个 (填 简单机械名称).拐木长度大于大轮半径，该 机械相当于一个 (选填“省力”或“费 力”)杠杆 (2)人工插秧时，农民伯伯需用该龙骨水车给 稻田蓄水，若提水高度为2m,他以20转/分 钟的速度匀速转动大轮，待运水稳定后，每分 钟对水做的功是 (g取10N/kg).面后人的拉力F=(G十Ga)=2×(40N+ (3)b 的体积V。-V雅=F 水g 100N)=250N,人对地面的压力F压=G人一F= 4N 1.0×103kg/m3×10N/kg =4×10-4m3,则b的 F压 550N-250N=300N,人对地面的压强p= S 250X104m=1.2X104Pa 300N 密度受女8是=27X10m (4)由图乙可知，当水面下降某一高度时，F=0,此 6解，①物体C的密度0-？名部：=25× 时P处细绳对a的拉力等于a的重力，满足F拉a =Ga,则F拉a'=G。=15N.根据杠杆的平衡条件可 103kg/m3. (2)物体C排开水的体积V排=(0.1m)2×(0.1m 得，Q端细绳的拉力F0-3×Fa'=}×15N -0.02m)=8×10-4m3,其受到的浮力F浮= =5N,则物体b所受拉力F拉b'=2F拉Q=2X5N= p水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-4m3 10N,b所受浮力F浮'=G%-F拉b'=10.8N-10N =8N,杠杆A端受到的拉力FA=G-F浮=mg一 =0.8N,说明此时物体b仍有部分浸人水中，进一 F浮=2.5kg×10N/kg-8N=17N. 步分析图乙可知，从此刻以后，轻杆对a的作用力 (3)物体C浸没后受到的浮力F浮1=PgV1=1.0 又开始变大，但此时的作用力不再是支持力，而是 ×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=10N,根据杠 轻杆对a向下的拉力，随水面下降，该拉力逐步变 杆平衡条件可得，，8沿×F1=×(G一F) 大，当水面下降高度为50cm时，细杆对a的作用 力不再变化，说明此时物体b已经完全露出液面， -号×(2.5kgX10Nkg-10W=20N,物体D 由此可得，b的高度h6=50cm一10cm=40cm= 对地面的压力F压=G-FB=2.5kgX10N/kg 0.4m,则该圆柱体底面积S=Y_-4×104m=1 0.4m 20N=5N,物体D对地面的压强力=F压 ×10-3m,当b受到的拉力为8.4N时，b所受的 浮力F浮”=G6一F”=10.8N-8.4N=2.4N.由 5N (0.1m)=500Pa 于此时物体b的上表面已经露出水面，不受水的压 7.解：(1)由题意并结合图甲、乙可知，a的重力G。= 力，所以b下表面受到的液体压强力= F'F” mag=1.5kg×10N/kg=15N,打开阀门前轻杆对 2.4N a的作用力为4.8N.对a进行受力分析可得，P端 1X103m=2.4X103Pa 绳对a的拉力和轻杆对a的作用力与a的重力平 第四节动能与势能 衡，满足F十F拉a=Ga,则P端绳对a的拉力F拉a 知识清单 =Ga-F。=15N-4.8N=10.2N. 一、1.对外做功能越大2.焦耳焦J (2)P端绳对杠杆的拉力等于P端绳对a的拉力， 二、1.运动2.速度质量(1)越大(2)越大 为10.2N.根据杠杆平衡条件可得，F拉a·OP= 三、1.重力作用一定高度 R。,0Q,所以Q端绳的拉力r- 、XF拉a= 2.质量被举高的高度(1)越大(2)越大 四、1.弹性形变2.弹性形变的程度越大越小 君×1m2N=84N.在忽略滑轮，杠杆绳重和各 基础演练 种摩擦的情况下，因为n=2,则与b连接的绳子对 1.B2.C3.C4.C5.惯性动能 b的拉力F拉6=2F拉'=2×3.4N=6.8N,b的重力 6.(1)很小(2)改变A在斜面上静止释放的高度 G6=m6g=1.08kgX10N/kg=10.8N,对b进行 (3)小(4)推理 受力分析可得，b受到的浮力F浮=G6一F拉6= 7.D8.C 10.8N-6.8N=4N. 9.(1)重物(2)多大(3)质量 10.A11.C 增大的动能，有mgh=m,则mX10Nkg× 能力提升 12.B13.B14.D15.A16.C 1 5m=- Xm×o2,解得v-10m/s 17.B84000减小了空气阻力 (2)物体下滑到最低点时弹簧的长度L1=0.3m, 18.大于大于做的功 下滑的长度L"=L-L1=10.5m-0.3m= 素养培育 10.2m,则物体下降的高度为5.1m,重力做功转 19.(1)天平(2)木块移动距离1、2大(3)速度 化为此时弹簧的弹性势能，E。=51J,mgh=51J, 物体的动能与质量成正比，与速度的平方成正比 即m×10N/kg×5.1m=51J,解得物体的质量m 实验素养培优9探究动能和势能的 =1kg. 大小与哪些因素有关 跨学科实践制作龙骨水车 1.(1)重力势超速(2)推动小木块运动的距离 知识清单 速度质量大客车(3)无法完成实验探究 一、链轮杠杆轮轴 2.(1)在质量相同的情况下，举得越高的物体，具有的 二、机械重力势 重力势能就越大(2)1与4（或：3与5）(3)①物体 基础演练 的质量与举起的高度的乘积相等时，物体具有相同 1.D2.C3.B 的重力势能，对铁钉做的功也相同②物体的质量 4.(1)轮轴省力 (2)1600J 与举起的高度的乘积越大，具有的重力势能越大， 章末复习 对铁钉做的功也越大 考点整合 第五节机械能及其转化 1.B2.D3.C 知识清单 4.75 一、1.动能重力势能弹性势能 5.D6.C 2.(1)动能势能重力势动(2)保持不变 7.2460% 二、2.(1)水轮机(2)重力势动动电 8.解：(1)钢板重力G锅板=m钢板g=3600kg× 三、1.稳定储存2.风电 10N/kg=3.6×104N,提升钢板的有用功W有用= 基础演练 G钢板h=3.6×104N×10m=3.6×105J. 1.B2.A3.B (2)n=4,故拉力端移动距离为钢板提升高度的4倍， 4.变小变大弹性势能 W有用_3.6X105J 5.C6.B7.D 即s=40m;拉力做的功W= 80% 8.增大增大 =4.5X10J,拉力F-W=4.5X10J-1,125× 9.ABD 40m 10.风能为清洁能源，可再生（合理即可） 104N. 能力提升 (3)额外功W额外=W总一W有用=4,5×105J一3.6× 11.B12.B13.A14.B 10J=9×10J;动滑轮重G-W魅-9X10】 h10m 15.等于大于 9000N;当满载时，G最大=mg=5×103kg× 16.不守恒0.1 素养培育 10Nkg-5X10N,则此时的机械效率-w受 W有用一 17.解：(1)物体与弹簧刚接触时下滑的长度L'=L G最大h G最大 5×104N Lo=10.5m一0.5m=10m,光滑斜面的倾角为 (G最大十G动)h G最大十G动5×10N十9000N 30°，则物体下降的高度为5m,根据重力做功等于 ≈84.7%. 同行学案学练测·149·