第11章 第4节 机械能及其转化-2025-2026学年八年级下册物理同步辅导（人教版）

(3)甲、乙质量相同时，物体运动速度越 大，动能越大 (4)物体运动速度相同时，动能与质量的 关系 9.(1)木桩陷入沙坑中的深度 (2)<< (3)质量和所处的高度 【素养发展】 1.D2.B3.A4.BD 5.B点拨：由等高线图标出的海拔高度可 知，B点的海拔最高，同一物体质量一定， 它的位置越高，重力势能越大，故同一物体 放在B点重力势能最大。 第4节机械能及其转化 【基础过关】 1.D点拨：机械能是动能与势能的总和，两 发飞行中的炮弹，既具有动能又具有势能， 如果具有相同的机械能，那么它们具有的 动能和势能之和一定相等。 2.A3.A 4.增大增大增大不变增大增大 5.大发电 6.(1)拉开的弓具有弹性势能，射出的箭具有 动能，拉弓射箭是将弓的弹性势能转化为 箭的动能。 (2)自行车在坡上具有重力势能，下坡过 程，它的高度变小，自行车的重力势能越来 越小，下坡时越来越快，说明动能越来越 大，自行车的重力势能转化为动能。 (3)吊灯在摆动过程中，从最低点到最高 点，动能逐渐减小，重力势能逐渐变大，动 能转化为重力势能；从最高点到最低点则 相反，是重力势能转化为动能。 (4)网球接触球拍网后，使网发生形变，球 减速，动能减小，而网由于形变而具有弹性 势能，所以从球触及球拍的网开始到球的 速度为零，网形变幅度最大这段时间，是球 的动能转化为网的弹性势能。球拍的网在 恢复原状的过程中，把球弹回，网的弹性势 能减小，球的动能增加，网的弹性势能转化 为球的动能。 【能力提升】 1.D点拨：应注意电动小车是“从A匀速运 动到B”,说明小车运动的速度不变，所以 动能不变，但随高度的增大，势能增加。因 为机械能是动能与势能的总和，所以小车 的机械能增加。 2.C 3.A点拨：小孩在A点时，高度最高，所以 重力势能最大，动能最小；在B点时，由于 高度最低，所以重力势能最小，动能最大； 在从B点到C点的过程中，高度上升，所以 是动能转化为重力势能；在动能和势能的 相互转化过程中，如果没有转化为其他形 式的能量，则总的机械能保持不变，故应 选A。 4.B 5.D点拨：铁罐在斜面上最高处时具有重力 势能，当它从斜面上滚下时，橡皮筋被铁块 逐渐卷紧，铁块的重力势能转化为动能和 弹性势能。到达最低处时，铁罐的速度为 0,此时铁罐的重力势能全部转化为橡皮筋 的弹性势能，因此在这个过程中，主要是重 力势能转化为弹性势能，故A、B错误。橡 皮筋由于弹性形变要恢复原状，因此把它 的弹性势能转化为动能和重力势能，在斜 面的最高处，弹性势能又全部转化为重力 势能。因此铁罐在斜面上从最低处滚到最 高处，主要是弹性势能转化为重力势能，故 C错误，D正确。 6.动动重力势 7.动重力势减少 8.(1)重力势弹性势 (2)换用质量更大的小球、提高小球的初始 高度 (3)小于c 【素养发展】 1.B 2.AC 3.C点拨：F点后俯冲加速段，发动机处于 关闭状态，导弹向下俯冲，会被加速到极高 的速度，说明F点的速度不是最大，则动能 不是最大，故A错误；O点到E点的过程 中，发动机点火加速升空，速度变大，动能 变大，高度增大，重力势能增大，机械能变 大，故B错误；G点到H点的过程中，在大 气层外，发动机关闭，且没有空气阻力，机 械能守恒，即机械能不变，故C正确；巡航 阶段，主发动机的推力与阻力平衡，发动机 工作消耗燃料，故D错误。 4.重力势动 章末复习 【中考聚焦】 1.B 2.A点拨：由图可知，铅球的最大动能为 280J,即机械能的总量为280J,当铅球距离 地面高度为2.5m时，动能的大小为180J, 此时的重力势能为280J-180J=100J,因 为铅球出手高度h为2m,低于2.5m,所 以铅球出手时其重力势能小于100J,故A 符合题意。 3.CD4.D5.B 6.B点拨：海豚跃出海面时减速，动能变小， 故A错误；海豚跃起到最高点时，高度最大， 重力势能最大，故B正确；海豚从高处落回 海面过程，高度越来越小，重力势能越来越 小，故C错误；海豚在海面下加速下潜过程， 速度越来越大，动能越来越大，故D错误。 7.C点拨：不计空气阻力，投掷后的实心球 在上升过程中，质量不变，速度越来越慢， 所以动能越来越小；高度在逐渐增大，质量 不变，所以重力势能变大。 8.B9.C 10.D点拨：秋千荡到最低点时，离地面有一 定的高度，因而还有重力势能；秋千荡到 最高点时，速度为0，动能为0，故只有重 力势能；从最低点荡到最高点的过程中， 高度升高，重力势能增大，速度减小，动能 减小，是动能转化为重力势能；从最高点 荡到最低点的过程中，高度减小，重力势 能减少，速度增大，动能增大。 11.运动4×1058000 12.等于b点拨：在不计空气阻力的情况 下，排球在运动过程中机械能守恒，所以α 点的机械能等于d点的机械能；重力势能 与物体的质量和高度有关，排球的质量不 变，b点的高度最高，重力势能最大。 13.动变小 14.(1)机器人静止，在竖直方向上受到的是 平衡力，所以F支=G=400N。 (2)由题图乙可知，机器人沿动力方向运 动的距离s=2m,机器人匀速运动，F= f=0.02G=0.02×400N=8N,动力做 功W=Fs=8N×2m=16J。 第十二章 简单机械 第1节杠杆 第1课时杠杆及其平衡条件 【基础过关】 1.B2.C3.CA.向下压小车，小车的动能一直增大 1:35000 B.向下压小车，弹簧的弹性势能一直增大 C.小车向上弹起，弹簧的弹性势能一直增大 D.小车向上弹起，小车的重力势能一直增大 5.【跨学科·地理】如图11-3-5所示，是我国某 地的等高线图，若把同一物体分别放在A、B、 图11-3-5 C、D时，那么在哪一点，此物体的重力势能最 A.在A点 B.在B点 大() C.在C点 D.在D点 第 机械能及其转化 知识梳理 一、机械能及其转化 能是守恒的。 1.机械能：在物理学中，把动能、重力势 知识点解读：机械能守恒是有条件的，若 能和弹性势能统称为机械能。 考虑摩擦力等阻力，机械能的总量就会变 2.机械能间的转化：动能和势能可以相 小，这是因为机械能转化成了其他形式的 互转化。 能，如落地的乒乓球越跳越低，最后静止 知识点解读：弹性势能和动能以及重力势 在地面上，机械能的总量在减小。 十十十十十十十十一十十十十十十十十十一十 十十十 能之间也可以相互转化。动能和弹性势 二、水能和风能的利用 能之间的转化，可以发生在同一个物体 1.特点：自然界的流水和风都是具有大量 上，也可以发生在不同的物体之间。 一十一十 机械能的天然资源。 3.机械能守恒：如果只有动能和势能相 2.利用：人们利用水的重力势能和风的 互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但 动能来发电。 动能和势能的总和不变，或者说，机械 基础过关 1.两发飞行中的炮弹，如果具有相同的机械能， 2.在一次参观中，吉先生从朝阳公园乘电梯到 那么( 旋转餐厅，在电梯匀速上升的过程中，吉先生 A.它们的质量一定相等 的() A.重力势能不断增大 B.它们的速度一定相等 B.动能不断增大 C.它们的高度一定相等 C.机械能保持不变 D.它们具有的动能和势能之和一定相等 D.动能转化为重力势能 3.某物体在一对平衡力的作用下运动，则该物 (2)骑自行车下坡不蹬也越来越快； 体() A.机械能可能不变，动能一定不变 B.机械能一定不变，动能一定不变 C.机械能可能改变，动能可能改变 D.机械能一定改变，动能可能改变 4.一个气球在上升过程中，速度越来越大，则它 的动能 ,势能 ,机械能 (3)悬挂的吊灯被风吹动后，来回摆动； ;到达一定高度后，由于空气阻力的 作用气球将匀速上升，则动能 ,势能 ,机械能 。 (均选填“增大” “减小”或“不变”) 5.水电站的拦河大坝上下游的水位差越大，水 的重力势能就越 ；通过水轮机将水 的动能转移给 机用来发电。 (4)飞行的网球碰到网球拍的网后被弹回。 6.说明下列过程中机械能的转化。 (1)拉开的弓将箭射出； 能力提升 1.如图11-4-1，电动小车沿斜面从A匀速运动 到B,则在这个过程中小车( ) A.动能减少，重力势能增 加，机械能不变 B.动能增加，重力势能减 图11-4-1 少，机械能不变 图11-4-2 C.动能不变，重力势能增加，机械能不变 A.运动员的动能一直增大，机械能不变 D.动能不变，重力势能增加，机械能增加 B.运动员的重力势能一直减小，机械能减小 2.如图11-4-2是跳水运动员跳水时的情景，运 C.运动员的动能先减小后增大，机械能不变 动员腾空跳起向上运动后再向下落入水中。 D.运动员的重力势能先减小后增大，机械能 若不计空气阻力，则在整个过程中() 增大 3.我们小时候都玩过秋千吧，闭上眼睛，那种时 底部自动滚上去！以下有关能量转化的判 高时低的感觉如同在飞…，你知道其中的 断，正确的是() 能量转化吗？图11-4-3甲中的小孩在荡秋 A.铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，主要 千，图11-43乙是小孩荡秋千过程示意图，其 是重力势能转化为动能 中黑色小球代表正在荡秋千的小孩，A、C两 B.铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，主要 点分别为两侧的最高点，B点为最低点。以 是弹性势能转化为动能 下分析中错误的是( C.铁罐在斜面上从最低处滚到最高处，主要 是动能转化为重力势能 D.铁罐在斜面上从最低处滚到最高处，主要 是弹性势能转化为重力势能 6.“福船”因由福建所造而得名，是古代海上丝 图11-4-3 绸之路的重要航运工具。“福船”在大海中航 A.小孩在A点具有最大动能 行是利用了空气的 能。利用水能发 B.小孩在B点势能最小 电时，从上游奔腾而下的水既具有 C.小孩从B点荡到C点的过程中，动能转化 能又具有 能。 为势能 7.如图11-4-6所示是某轻轨车站的设计方案 D.如果没有能量损失，他将一直荡下去 图，与站台连接的轨道有一定坡度。从节能 4.如图11-4-4所示，从a处竖直向下抛出一个 的角度分析，这样的设计可以让列车无动力 小球，抛出时具有300J的机械能，其中动能 滑行进站时将 能转化为 能 200J,小球经过b点落到地面c处。不计空 储存起来，此过程中机械能总量 (选 气阻力，则下列分析正确的是( 填“增加”“减少”或“不变”)。 A.在a处的重力势能为300J 回m回回中回叵而回 B.在b处的机械能为300J C.在b处的动能为200J 图11-4-6 D.在c处的动能为200J 8.让钢球在如图11-4-7①所示的轨道由A点静 Oa 止开始自由滑下，弹簧固定在水平轨道末端， 钢球下滑到水平面压缩弹簧后又被弹簧弹开。 Ob 09m 图11-4-4 图11-4-5 000000 5.为探究能量转化，小吉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 图11-4-7 罐盖和罐底上（如图11-4-5所示）。实验装置 (1)在钢球滚下的过程中， 能转化为 做好后让它从不太陡的斜面上滚下，发现橡 动能；在钢球被弹开的过程中，弹簧的 皮筋被铁块卷紧了，接着铁罐居然能从斜面 能转化为钢球的动能 (2)若想增大弹簧最大压缩量，提出两点可行 次将钢球沿轨道AOB下滑到达B点后离 的做法： 开轨道，钢球在B点的机械能 (选填“大于”“等于”或“小于”)在A点的 (3)将末端的挡板和弹簧取掉，并将OB向上 机械能。离开B点后最符合题意的运动 弯折形成如图11-4-7②所示的轨道，再 轨迹是 (选填字母序号)。 素养发展 1.【社会发展】2024年5月7日， 3.【国防建设】巡航导弹具有突防能力强、难以 河北省首条经有关主管部门 拦截的优点。如图11-4-10所示为某巡航导 正式批准的低空无人机物流 弹的飞行路线图，发射升空段，发动机点火， 运输航线试航成功。如图11- 图11-4-8 导弹以极快的速度穿出大气层升至高空；俯 4-8为正在运输货物的无人机，下列关于无人 冲加速段，发动机处于关闭状态，导弹向下俯 机的说法正确的是() 冲，会被加速到极高的速度；巡航阶段，主发 A.上升过程中，货物的重力势能可能减小 动机的推力与阻力平衡，弹翼的升力与重力 B.水平匀速飞行时，货物的机械能保持不变 平衡，可以实现远距离“巡航状态”，最后精确 C.在某一高度悬停时，货物的机械能一定 打击目标。下列关于该巡航导弹的说法正确 为零 的是() D.下降过程中，货物的动能一定增大 俯冲州速段 大气层 2.【多选题】如图11-4-9所示，小林在做模拟“蹦 巡航阶段 极”的小实验，一根轻质橡皮筋一端系一个小 攻击点 石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系 地球 0 小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是 /发射点 小石块从A点自由释放后所能达到的最低 图11-4-10 点，下列关于小石块从A点到C点运动过程 A.整个过程中，在F点动能最大 的说法中正确的是（不考虑空气阻力）( B.O点到E点的过程中，机械能不变 A.从A点下落到B点的过程中， C.G点到H点的过程中，机械能不变 小石块减少的重力势能全部转 D.I点到J点的过程中，不消耗导弹携带的 B 化为动能 燃料 C B.从A点下落到B点的过程中， 4,【跨学科·语文】唐诗中有“黄河远上白云间” 小石块受到重力和弹力的作用图11-4-9 “不尽长江滚滚来”的诗句，从物理学的角度 C.从B点下落到C点的过程中，小石块的速 来看，前一句生动形象地表明黄河水存储大 度先增大后减小 量的 能，后一句表明长江水具有大 D.小石块在C点时，受到平衡力的作用 量的 能。