11.4 机械能及其转化【七大考点+七大题型】讲义-2025-2026学年八年级下册物理《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破专题系列(人教版2024)
2026-05-11
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2份
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45页
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第4节 机械能及其转化 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 29.70 MB |
| 发布时间 | 2026-05-11 |
| 更新时间 | 2026-05-13 |
| 作者 | 启明数学物理探究室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57808073.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本讲义聚焦“机械能及其转化”核心知识点,系统梳理机械能的概念、动能与势能转化规律、守恒条件等内容,构建从基础概念到生活应用再到天体运动的知识脉络,为学生提供阶梯式学习支架。
资料以七大题型为载体,结合C919飞机、无人机等真实情境设计典例与变式题,强化能量观念和科学思维培养。课中辅助教师高效讲解,课后通过高分达标练习帮助学生查漏补缺,提升知识应用能力。
内容正文:
11.4: 机械能及其转化
【考点梳理】
· 考点一:机械能的理解
· 考点二:动能和势能的相互转化
· 考点三:机械能守恒问题
· 考点四:比较机械能大小
· 考点五:生活中的能量问题
· 考点六:人造卫星、天体运动的能量转化问题
· 考点七:机械能及其转化综合问题
【知识梳理】
知识点1.机械能的概念:
(1)动能和势能之和称为机械能。动能和势能都属于机械能,动能是物体运动时具有的能量,势能是存储着的能量,动能和势能是机械能的两种表现形式。
(2)机械能大小:等于动能和势能的总和。
知识点2.机械能守恒
(1)机械能守恒∶大量研究结果表明,如果只有动能和势能相互转化,尽管动能、势能的大小会变化,但机械能的总和不变,或者说,机械能是守恒的。
(2)机械能守恒的条件∶机械能守恒是有条件的,只有动能和势能相互转化时,或者说只有重力和弹力做功时,机械能才守恒。
(3)机械能不守恒的情况
①受到阻力作用的物体机械能不守恒。如果运动的物体受到摩擦或空气阻力,机械能就会转化为其他形式的能,从而使机械能逐渐减小,不再守恒。如落地的篮球越跳越低,最终静止在地面上,机械能逐渐减小。
②有重力或弹力以外的力对物体做功时,机械能不守恒。
知识点3.动能和重力势能间的转化规律
①质量一定的物体,如果加速下降,则动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能;
②质量一定的物体,如果减速上升,则动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能。
知识点4.动能与弹性势能间的转化规律
①如果一个物体的动能减小,而另一个物体的弹性势能增大,则动能转化为弹性势能;
②如果一个物体的动能增大,而另一个物体的弹性势能减小,则弹性势能转化为动能。
【题型归纳】
题型一:机械能的理解
【典例1】.(25-26九年级上·上海浦东新·期末)下列关于机械能的说法中,正确的是( )
A.动能和势能统称为机械能 B.动能与速度成正比
C.势能与高度成正比 D.机械能的大小与质量无关
【答案】A
【详解】A.机械能是与物体运动相关的能量,它包括动能和势能,取决于物体整体的运动状态,故A正确;
B.物体质量一定时,速度越大,动能越大,通过实验数据得出结论,质量一定时,动能的大小与速度的二次方成正比,不是与速度成正比,故B错误;
C.势能是重力势能和弹性势能的统称,弹性势能与物体的高度无关,重力势能与物体的高度和质量有关,当质量一定时,重力势能与高度成正比,故C错误;
D.重力势能大小与物体的质量和物体被举高的高度有关,故机械能的大小与质量有关,故D错误。
故选A。
【变式1】.(23-24九年级上·广东清远·期中)关于机械能的说法正确的是( )
A.机械能包含化学能和内能
B.动能和势能无法相互转化
C.在没有摩擦阻力时,物体的动能和势能在相互转化过程中,总量不变
D.一物体从高处自由下落,动能和势能都在变小
【答案】C
【详解】A.机械能包括动能和势能,故A错误;
B.机械能可以相互转化,动能和势能可以相互转化,故B错误;
C.在动能与势能的相互转化过程中,若没有摩擦阻力影响,动能全部转化为重力势能,物体的机械能将不变,故C正确;
D.一物体从高处自由下落,质量不变,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,故D错误。
故选 C。
【变式2】.(24-25八年级下·广东广州·期末)如图,小白将篮球掷向地面,篮球碰到地面后斜向上反弹,A、B是篮球运动过程中经过的两个位置。不计空气阻力,篮球在这两个位置时的机械能和重力势能如表所示,篮球的运动路径是______(选填“由A到B”或“由B到A”),甲对应的是______(选填“A”或”B”)。在A位置时动能为______J,与地面碰撞过程中损失的机械能为______J。
位置
机械能/J
重力势能/J
A
17
10
B
20
6
【答案】 由B到A B
【详解】[1]篮球与地面碰撞时会损失机械能,位置A的机械能小于位置B的机械能,篮球的运动路径是由B到A。
[2]由图可知,甲的高度小于乙,篮球质量不变,甲的重力势能小于乙,甲对应的是B。
[3]乙对应的是A,由表格可知,A位置的机械能为,重力势能为,机械能为动能和势能的总和,则A位置时动能为。
[4]由表格可知,机械能由变成,因此与地面碰撞过程中损失的机械能为。
题型二:动能和势能的相互转化
【典例2】.(2025·四川成都·模拟预测)在体育课上,排球被小李向上垫起减速上升的过程中,下列说法正确的是( )
A.排球的重力势能增大 B.排球的动能增大
C.排球的机械能增大 D.排球的弹性势能增大
【答案】A
【详解】A.排球上升过程中质量不变,高度增加,因此重力势能增大,故A正确;
B.排球减速上升,质量不变,速度减小,因此动能减小,故B错误;
C.排球上升过程中需要克服空气阻力做功,部分机械能转化为内能,因此机械能减小,故C错误;
D.弹性势能是物体发生弹性形变时才具有的能量,排球上升过程中离开人手后没有持续发生弹性形变,不存在弹性势能增大,故D错误。
故选A。
【变式1】.(2026·湖南·一模)2026年2月12日14时37分,捷龙三号运载火箭在广东阳江附近海域点火升空,随后以“一箭七星”方式将巴基斯坦PRSC-EO2卫星、港中大一号卫星、电力红外卫星A星、数天宇星03~05星、空间环境监测卫星共7颗卫星准确送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。 捷龙三号运载火箭在加速升空过程中,卫星的机械能的变化,下列说法正确的是( )
A.动能不变,重力势能增加,机械能增加
B.动能减少,重力势能减少,机械能减少
C.动能增加,重力势能增加,机械能增加
D.动能增加,重力势能减少,机械能不变
【答案】C
【详解】动能的大小与物体的质量和速度有关,重力势能的大小与物体的质量和高度有关,捷龙三号乙运载火箭在加速升空,质量不变(忽略燃料质量变化),速度增大,所以动能增加,升空过程中高度增大,所以重力势能增加,机械能等于动能和重力势能的和,所以机械能增加。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【变式2】.(25-26八年级下·全国·月考)《天工开物》是我国古代的科学著作,书中记载着大量的古代农业机械,其中写道:“凡河滨有制筒车者,堰陂障流,绕于车下,激轮使转,挽水入筒,一一倾于枧内,流入亩中。昼夜不息,百亩无忧。”该段文字描述了筒车这样一种以水流为动力,把低处的水匀速提升到高处的机械(如图甲所示),图乙为筒车的简化图。下列说法正确的是( )
A.取水筒内的水,在取水处时动能最大
B.接水槽内的水流至河岸的过程中,动能转化为重力势能
C.从取水处到倒水处(水未流出时),取水筒中水的动能转化为重力势能
D.取水筒内的水,从取水处到倒水处(水未流出时),机械能一直在增大
【答案】D
【详解】A.取水筒内的水,从取水处到倒水处,速度和质量不变,动能不变,故A错误。
B.接水槽内的水流至河岸的过程中,质量不变,速度变大,高度变小,动能变大,重力势能变小,重力势能转化为动能,故B错误。
CD.取水筒内的水,从取水处到倒水处,动能不变,重力势能增大,机械能一直在增大,动能没有转化为重力势能,故C错误,D正确。
故选D。
题型三:机械能守恒问题
【典例3】.(2025·四川成都·二模)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。
【变式1】.(24-25八年级下·全国·课后作业)有市民在高楼天台上种西瓜,一根藤蔓长到了外墙,结的西瓜悬挂在高楼外摇摇欲坠(如图所示),这引起了很多人的担心。下列有关说法错误的是( )
A.悬挂在高楼外的西瓜具有较大的重力势能
B.在西瓜坠落过程中,动能逐渐增大
C.在西瓜坠落过程中,重力势能转化为动能
D.若不计空气阻力,正在坠落的西瓜机械能增大
【答案】D
【详解】A.悬挂在高楼外的西瓜,质量一定,高度很高,具有较大的重力势能,故A正确,不符合题意;
B.在西瓜坠落过程中,质量一定,速度增大,动能增大,故B正确,不符合题意;
C.在西瓜坠落过程中,质量不变,高度减小,速度增大,重力势能减小,动能增大,重力势能主要转化为动能,故C正确,不符合题意;
D.若不计空气阻力,正在坠落的西瓜机械能守恒,即西瓜的机械能不变,故D错误,符合题意。
故选D。
【变式2】.(24-25八年级下·河南·单元复习)在粗糙程度相同的水平面上,手推木块向右压缩轻质弹簧至图甲所示位置;松手后,木块最终静止在图乙所示位置。下列说法错误的是( )
A.如图甲,弹簧被压缩过程中,长度变短,弹簧的弹性势能变大
B.木块被弹簧弹离的瞬间,如果它受到的力全部消失,木块将静止
C.木块从被弹簧弹离至最终静止的过程中,速度减小,动能减小
D.整个运动过程中木块的动能先变大后变小,机械能不守恒
【答案】B
【详解】A.弹簧被压缩过程中,长度变短,弹性形变变大,所以弹簧的弹性势能增大,故A正确,不符合题意;
B.木块被弹簧弹离的瞬间,如果它受到的力全部消失,由牛顿第一定律可知,木块将做匀速直线运动,故B错误,不符合题意;
C.动能大小与质量和速度有关,木块从被弹簧弹离至最终静止的过程中,速度减小,质量不变,所以动能减小,故C正确,不符合题意;
D.整个运动过程中木块的动能先变大后变小,克服摩擦做功,机械能减小,故D正确,不符合题意。
故选B。
题型四:比较机械能大小
【典例4】.(24-25八年级下·山西太原·期末)我国于今年启动eVTOL商业化试运营。eVTOL是一种无需跑道、可垂直起降的电动飞行器。飞行器在低空水平匀速直线飞行过程中,下列说法正确的是( )
A.飞行器的动能增大 B.乘客的重力势能增大
C.飞行器的机械能不变 D.乘客的机械能减小
【答案】C
【详解】A.飞行器在低空水平匀速直线飞行时,速度不变,质量不变,所以动能不变,故A错误;
B.飞行器在低空水平匀速直线飞行时,飞行器内的乘客的高度、质量不变,所以重力势能不变,故B错误;
C.飞行器在低空水平匀速直线飞行时,速度不变,高度不变,质量不变,所以动能不变,重力势能不变,所以机械能不变,故C正确;
D.飞行器在低空水平匀速直线飞行时,飞行器内的乘客速度不变,高度不变,质量不变,所以乘客动能不变、重力势能不变,所以机械能不变,故D错误。
故选C。
【变式1】.(24-25八年级下·重庆·期末)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,火箭在加速升空过程中,火箭上载人飞船的( )
A.动能增大,重力势能增大,机械能增大 B.动能增大,重力势能减小,机械能不变
C.动能减小,重力势能增大,机械能不变 D.动能减小,重力势能减小,机械能减小
【答案】A
【详解】火箭上升过程中,火箭上的载人飞船质量不变,速度变大,高度变高,故载人飞船的动能变大,重力势能变大,因为机械能等于动能与重力势能之和,所以载人飞船的机械能也变大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式2】.(23-24八年级下·湖北黄石·月考)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。
题型五:生活中的能量问题
【典例5】.(2025·江苏南京·模拟预测)如图所示,小球以某速度从M点开始沿粗糙轨道MOP运动,经P点离开轨道,上升至最高点N,又下落经过Q点,N位于P、Q之间,O、P、Q处在同一水平高度。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小球经过O、P两点时动能相等
B.小球到达最高点N时速度一定为零
C.小球到达的最高点N不可能高于M点
D.小球经过N点时的机械能等于经过Q点时的机械能
【答案】D
【详解】A.由于球以某速度从M点沿粗糙轨道开始运动,在轨道上运动过程中要克服摩擦阻力做功,有部分机械能转化为内能,因此球到达P点的机械能一定小于在O点的机械能,O、P处在同一水平高度,球的重力势能相等,则球在P点的动能一定小于在O点的动能,故A错误;
B.球以某速度从M点沿粗糙轨道开始运动,球在M点既有动能又有重力势能,球上升至最高点N时,仍水平方向飞行,也既有动能又有重力势能,则在N点的速度不为0,故B错误;
C.球在轨道上运动过程中要克服摩擦阻力做功,有部分机械能转化为内能,球在N点的机械能一定小于在M点的机械能,但由于球在M、N点的动能大小不确定,因此球在M、N两点的重力势能大小也不确定,即N点重力势能有可能比M点重力势能大,则最高点N与M点对比,N点可能M高,故C错误;
D.忽略空气阻力,球从N点到Q点机械能守恒,因此球在N点的机械能等于Q点的机械能,故D正确。
故选D。
【变式1】.(24-25八年级下·山东潍坊·期末)如图所示,是某同学制作的过山车模型。他把金属球放在A点,然后让其沿轨道滚下,金属球经过B、C、D点后,最高上升到E点,若不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.金属球从A点到B点的过程中,其动能转化为重力势能
B.金属球在B点的速度最小
C.金属球从B点到C点的过程中,机械能不变
D.金属球在D点的动能小于在C点的动能
【答案】D
【详解】A.金属球从A点到B点的过程中,质量不变,高度变小,重力势能变小,速度增大,动能增大,故金属球从A点到B点的过程中,是重力势能转化为动能,故A错误;
B.金属球从A点到B点的过程中,是重力势能转化为动能,速度增大,金属球从B点到C点,速度减小,故金属球在B点速度最大,故B错误;
C.把金属球放在A点,然后让其沿轨道滚下,金属球经过B、C、D点后,最高上升到E点,金属球放在A点、E点时,速度为零,动能为0,金属球在E点时,重力势能较小,故E点的机械能较小,说明金属球与轨道之间存在摩擦,金属球从B点到C点的过程中,由于不计空气阻力,但考虑金属球与轨道之间的摩擦力,克服摩擦力做功,故机械能变小,故C错误;
D.金属球在C点、D点时,高度相同,重力势能相同,金属球从C点到D点时,克服摩擦力做功,机械能减小,金属球在D点的机械能小于在C点的机械能,故金属球在D点的动能小于在C点的动能,故D正确。
故选D。
【变式2】.(2025·云南曲靖·一模)2024年2月18日,国产商用飞机C919在2024年新加坡航空展的飞行预演上亮相,如图所示。这是国产大飞机首次在海外试飞。下列说法正确的是( )
A.飞机减速下降过程中,飞机的机械能逐渐减小
B.飞机飞行时机翼上方受到空气的压强大于下方受到空气的压强
C.飞机降落后,在水平跑道上滑行过程中,飞机的动能转化为重力势能
D.飞机匀速上升过程中,机械能守恒
【答案】A
【详解】A.飞机减速下降过程中,飞机的质量不变,速度减小,高度下降,动能减小,重力势能减小,机械能为动能与势能的总和,则飞机的机械能逐渐减小,故A正确;
B.飞机飞行时机翼上方空气流速大于机翼下方的空气流速,则机翼受到空气的压强小于下方受到空气的压强,故B错误;
C.飞机降落后,在水平跑道上滑行过程中,飞机的质量不变,速度减小,高度不变,动能减小,重力势能减小,故C错误;
D.飞机匀速上升过程中,飞机的质量不变,速度不变,高度升高,动能不变,重力势能增大,机械能为动能与势能的总和,机械能增大,故D错误。
故选A。
题型六:人造卫星、天体运动的能量转化问题
【典例6】.(24-25九年级上·广东广州·期中)2024年8月,我国运动员郑钦文夺得巴黎奥运会网球女单冠军。如图是某次网球落地后又弹起的频闪照片,A、C两点高度相同。分析可知( )
A.在B点时网球速度为0
B.在A、D两点网球的重力势能相等
C.网球在A点的动能大于在C点的动能
D.网球在此运动过程中,只有动能和重力势能的相互转化
【答案】C
【详解】A.在B点时,网球在竖直方向上的速度为0,水平方向的速度不为0,所示,网球的速度不为0,故A不符合题意;
B.网球在A点的高度大于在D点的高度,网球质量不变,所以,网球在A点的重力势能大于在D点的重力势能,故B不符合题意;
CD.A、C两点高度相同,网球的重力势能相等,但网球在运动过程中克服空气阻力做功,消耗了部分机械能,机械能一直在减小。所以,网球在A点的动能大于在C点的动能,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
【变式1】.(2025·吉林松原·模拟预测)如图所示,已知人造地球卫星在大气层外环绕地球运行(不受空气阻力),则人造地球卫星( )
A.运行过程中运动状态不变,受力平衡
B.从远地点向近地点运行过程中,重力势能增加
C.从远地点向近地点运行过程中,机械能不变
D.在太空中处于失重状态,不具有惯性
【答案】C
【详解】A.人造地球卫星在大气层外环绕地球运行不受空气阻力,运动方向不断变化,所以运动状态改变,受力不平衡,故A不符合题意;
B.卫星在远地点时势能最大,当它从远地点向近地点运动时,势能转化为动能,所以势能减小、动能增大,故B不符合题意;
C.卫星在大气层外运动,不受空气阻力作用,只有动能和势能的转化,因此机械能守恒,故C符合题意;
D.一切物体都具有惯性,人造地球卫星在太空中也具有惯性,故D不符合题意。
故选C。
【变式2】.(24-25八年级下·山东菏泽·期末)如图所示是“嫦娥五号”返回器返回地球的原理图,这种着陆方式被称为“打水漂”,当“嫦娥五号”返回器动力装置关闭后,在着陆过程中的能量转化(注:大气层外几乎无空气阻力),下面说法正确的是( )
A.CD段返回器的重力势能变大
B.BC段返回器的机械能减小
C.AB段返回器动能减小量大于重力势能的增加量
D.A到D的全过程中返回器机械能守恒
【答案】C
【详解】A.重力势能大小的影响因素:质量、被举的高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。由图可知,CD段,返回器的质量不变,高度变小,重力势能减小,故A错误;
B.动能和势能之和称为机械能。由图可知, BC段返回器没有受到空气的阻力,机械能是守恒的,保持不变,故B错误;
C.由图可知, AB段返回器质量不变,高度变大,重力势能增加,速度变小,动能变小,是动能转化为重力势能,但由于返回器受到空气阻力的作用,克服空气阻力做功,一部分动能转化为其它形式的能,所以动能的减小量大于重力势能的增加量,故C正确;
D.A到B、B到D的过程中,由于克服空气阻力做功,使得机械能减小,返回器机械能不守恒,故D错误。
故选C。
题型七:机械能及其转化综合问题
【典例7】.(25-26九年级上·广东茂名·期中)游乐场中有许多有趣的游戏(如图),有些还很惊险刺激。请结合所学知识完成下列题目。
(1)“蹦床”不仅是奥运会的正式比赛项目,也是小朋友非常喜欢的游戏项目。
①小朋友通过对蹦床施力,使蹦床发生弹性形变,因而蹦床具有了______能;同时,由于力的作用是相互的,蹦床对小朋友也施加力,把小朋友弹到高处,小朋友的______能增加。
②在蹦床游戏中,哪一阶段是动能转化为弹性势能______。
A.从高处下落,到刚接触蹦床
B.从接触蹦床,到蹦床形变最大
C.从离开蹦床,到上升到最高处
(2)过山车是一项非常惊险刺激的娱乐活动。
①过山车通过A点向上运动过程中,动能______,重力势能______。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
②后面的“小山丘”设计得比开始时的“小山丘”低,是因为______力的存在,使机械能变少。
【答案】(1) 弹性势 重力势 B
(2) 变小 变大 阻
【详解】(1)[1]物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能,蹦床发生弹性形变,所以具有弹性势能。
[2]小朋友被弹到高处,高度增加,质量不变,重力势能与高度有关,高度越高重力势能越大,所以小朋友的重力势能增加。
[3]A.从高处下落到刚接触蹦床,此过程重力势能转化为动能,故A不符合题意;
B.从接触蹦床到形变最大,蹦床的弹性形变逐渐增大,小朋友的速度减小,动能减小,同时高度降低,重力势能也减小,所以是动能和重力势能转化为弹性势能,故B符合题意;
C.从离开蹦床到上升到最高处,是动能转化为重力势能,故C不符合题意。
故选B。
(2)[1][2]过山车向上运动,质量不变,速度减小,动能与速度有关,速度越小动能越小,所以动能变小;高度增加,重力势能与高度有关,高度越高重力势能越大,所以重力势能变大。
[3]过山车在运动过程中,会受到轨道的摩擦力等阻力作用,阻力做功会使机械能转化为内能,导致机械能减少,所以后面的“小山丘”要低一些。
【变式1】.(24-25八年级下·广东汕头·期末)研究发现,当只有重力做功的时候,物体的动能和重力势能可以相互转化,但机械能的总量保持不变,在物理学中把这个规律叫做机械能守恒定律。现有一小球在没有空气阻力的情况下,沿无摩擦轨道运动。
(1)如1图所示,小球从A点静止释放,在从A到C的运动过程中,动能大小的变化情况是__________,若小球到达C点时所受外力突然消失,小球将__________(选填“静止”或“做匀速直线运动”);如考虑轨道摩擦力,小球__________到达C点(选填“能”或“不能”);
(2)若将BC段改为水平光滑轨道,如2图所示,小球仍从A点静止释放,下落过程小球重力势能__________(选填“变大”、“不变”或“变小”),小球在B点的速度__________M点速度,小球经过M点时的机械能__________A点的机械能(两空均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1) 先变大后变小 静止 不能
(2) 变小 等于 等于
【详解】(1)[1]小球从A点静止释放,在从A到B的过程中,高度降低,速度增大,动能增大;在从B到C的过程中,高度升高,速度减小,动能减小。所以在从A到C的运动过程中,动能大小的变化情况是先变大后变小。
[2]小球到达C点时速度为0,若此时所受外力突然消失,根据牛顿第一定律,小球将静止。
[3]如考虑轨道摩擦力,小球在运动过程中要克服摩擦力做功,机械能会减小,小球不能到达与A点等高的C点。
(2)[1]小球仍从A点静止释放,下落过程中,高度降低,质量不变,重力势能变小。
[2]因为轨道BC段改为水平光滑轨道,没有摩擦力,小球的机械能守恒,从A到B重力势能转化为动能,在水平光滑轨道上运动时动能不变,所以小球在B点的速度等于M点速度。
[3]由于整个过程没有摩擦力,机械能守恒,所以小球经过M点时的机械能等于A点的机械能。
【变式2】.(24-25八年级下·山东临沂·期末)全国各地都有利用无人机开展高空喊话、消毒、送货等工作方式,这种高效率且安全的远程办公模式大大缓解了人员紧张和近距离接触容易受到感染的情况。某无人机有关信息如表:
无人机自重(含电池)
100N
最大升力
200N
最大水平飞行速度
54km/h
求:
(1)无人机送货时最大能装载___________千克的货物?(取10N/kg)
(2)当无人机载着货物匀速降落时,它的动能___________,重力势能___________,机械能___________(均选“增大”“减小”或“不变”)。
(3)当无人机载着货物以最大水平速度匀速飞行时,受到的水平阻力为36N,发动机工作10min对无人机所做的功为多少?
(4)当无人机载着货物以最大水平速度匀速飞行时,无人机发动机的功率为多少?
【答案】(1)10 (2) 不变 减小 减小
(3)3.24×105J (4)540W
【详解】(1)由表格可知,无人机的最大升力为200N,当无人机送货时,所载货物的重力最大为G货物=F升-G飞机=200N-100N=100N
由G=mg可得,所载货物的最大质量为
(2)[1]由于无人机是匀速运动,速度大小不变,质量不变,因此动能不变。
[2]无人机在下降,质量不变,高度降低,因此重力势能减小。
[3]机械能是动能和势能的总和。动能不变,势能减小,因此机械能减小。
(3)当无人机载着货物以最大水平飞行速度匀速飞行时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,牵引力为F=f=36N
由可得,无人机飞行10min运动的距离为
所以发动机工作10min所做的功为W=Fs=36N×9000m=3.24×105J
(4)无人机发动机的功率
【高分达标】
一、单选题
1.(25-26八年级下·福建泉州·期中)踢毽子起源于汉代,是一项深受孩子们喜爱的健身游戏。如图所示,毽子被竖直向上踢出后,毽子( )
A.所受合力方向竖直向上 B.上升时动能转化为重力势能
C.在最高点时受到平衡力 D.下落时机械能不断增大
【答案】B
【详解】A.毽子竖直上升时受到竖直向下的重力和竖直向下的空气阻力,因此毽子所受合力方向竖直向下,故A不符合题意;
B.上升时,速度减小,动能减小,高度增加,重力势能增大,动能转化为重力势能,故B符合题意;
C.毽子在最高点时只受重力的作用,因此不受平衡力,故C不符合题意;
D.下落时,受到空气阻力,机械能不断减小,故D不符合题意。
故选B。
2.(24-25八年级下·福建福州·月考)如图所示,一款扫地机器人采用刷扫和真空方式,将地面杂物吸纳进入自身的垃圾收纳盒。当扫地机器人在水平地面上匀速前进清理散落在地面的杂物时,关于扫地机器人,下列说法正确的是( )
A.动能变大,机械能变大 B.动能不变,机械能不变
C.动能不变,机械能变大 D.重力势能不变,机械能不变
【答案】A
【详解】扫地机器人匀速前进,速度不变;清理杂物时,杂物进入机器人,机器人总质量增大,因此动能变大;机器人始终在水平地面运动,重心高度不变,总质量增大,因此重力势能也变大;机械能 为动能与重力势能之和,动能和重力势能都变大,因此总机械能变大。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.(2026·安徽合肥·一模)AI分拣机器人被广泛应用于物流仓库,它可以精准抓取包裹并搬运。如图所示的AI分拣机器人,在工作时匀速竖直向上提起包裹,并水平匀速移动包裹至指定位置后匀速放下包裹,下列说法错误的是( )
A.包裹匀速上升时,其动能转化为重力势能
B.包裹匀速上升时,其动能不变,机械能变大
C.包裹水平匀速移动时,其动能和重力势能均不变
D.包裹匀速放下时,其机械能变小
【答案】A
【详解】A.包裹匀速上升时,质量和速度都不变,因此动能大小不变,并不是动能转化为重力势能,重力势能的增加来自机器人对包裹做功,故A错误,符合题意;
B.包裹匀速上升,动能不变,高度升高,重力势能增大,因此机械能变大,故B正确,不符合题意;
C.包裹水平匀速移动时,质量、速度、高度都不变,因此动能和重力势能均不变,故C正确,不符合题意;
D.包裹匀速放下时,质量、速度不变,所以动能不变,高度降低,则重力势能减小,所以机械能变小,故D正确,不符合题意。
故选A。
4.(2026·安徽芜湖·一模)如图甲所示是运动员蹦床比赛时的情景,如图乙所示是运动员开始接触蹦床后,蹦床从水平位置到最低处的形变图,其中A是水平位置,B是人站在蹦床上静止时蹦床的位置,C为运动员下降到最低处的位置。若空气阻力忽略不计,在运动员从A到C的过程中,下列关于运动员的能量变化判断正确的是( )
A.动能一直变大 B.重力势能一直变大
C.机械能一直保持不变 D.机械能一直变小
【答案】D
【详解】A.B位置时,运动员受到的弹力等于人的重力,而弹力大小与形变量有关,形变量越大,弹力越大,所以从A到B的过程中,运动员受到的弹力小于重力,合力方向向下,做加速运动;从B到C的过程中,运动员受到的弹力大于重力,合力方向向上,做减速运动,因此运动员的动能先增大后减小,故A错误;
B.运动员下降过程中高度减小,所以重力势能一直减小,故B错误;
CD.下降过程中,运动员和蹦床总的机械能守恒,蹦床的弹性势能一直增大,所以运动员的机械能一直变小,故C错误,D正确。
故选D。
5.(2026·河南平顶山·一模)如图所示的擦窗机器人,它的“腹部”有吸盘,它将吸盘内的空气向外抽出时,既能牢牢地吸在竖直玻璃上,又能沿玻璃匀速向上运动。下列说法正确的是( )
A.擦窗机器人能牢牢地吸在竖直玻璃上是因为它吸盘内的气压小于大气压
B.擦窗机器人匀速向上运动时机械能不变
C.擦窗机器人所受重力与玻璃对机器人的支持力是一对平衡力
D.擦窗机器人所受重力与玻璃对机器人的摩擦力是一对相互作用力
【答案】A
【详解】A.擦窗机器人将吸盘内的空气向外抽出时,吸盘内的气压减小,吸盘内的气压小于大气压,因此能牢牢地吸在竖直玻璃上,故A正确;
B.擦窗机器人匀速向上运动时,速度不变,但高度变大,动能不变,重力势能增大,所以擦窗机器人的机械能变大,故B错误;
C.擦窗机器人所受重力的方向竖直向下,竖直玻璃对机器人的支持力的方向垂直于接触面指向机器人,方向沿水平方向,两个力没有作用在同一条直线上,因此不是一对平衡力,故C错误;
D.擦窗机器人沿玻璃匀速向上运动时,擦窗机器人所受重力与玻璃对机器人的摩擦力是一对平衡力,故D错误。
故选A。
6.(2026·安徽阜阳·二模)如图是空警—600正在接受检阅的情景,它是我国自主研制的首款舰载固定翼预警机,专为航母作战设计,被誉为航母编队的“千里眼”和“空中大脑”。下列说法正确的是( )
A.空警—600飞行的速度越大,具有的惯性越大
B.空警—600在匀速降落过程中,动能不变,重力势能减小
C.空警—600能够在空中飞行,是因为机翼上方气流的速度大,压强大
D.空警—600在空中水平匀速飞行时所受的重力与升力是一对相互作用力
【答案】B
【详解】A.惯性是物体保持原有运动状态的性质,仅与物体的质量有关,与速度无关。空警—600的质量不变,因此惯性不会随速度增大而增大,故A错误;
B.匀速降落时,速度不变,质量也不变,因此动能不变。降落过程中高度降低,重力势能减小,故B正确;
C.根据伯努利原理,流体速度越大,压强越小。机翼上方气流速度大于下方,因此上方压强小于下方,产生升力。选项中“压强大”的说法与原理矛盾,故C错误;
D.重力和升力均作用在飞机上,方向相反、大小相等,属于平衡力。相互作用力需作用在不同物体上,故D错误。
故选B。
7.(2025·湖南长沙·模拟预测)2025年哈尔滨亚冬会李心鹏获得自由式滑雪男子个人空中技巧冠军。如图所示为他从跳台斜坡向上腾起及加速下落的分解图,下列有关说法正确的是( )
A.腾起过程中,重力势能减小 B.腾起到最高点时,动能为零
C.下落过程中,重力势能转化为动能 D.落在雪地斜坡上后,重力势能为零
【答案】C
【详解】A.腾起过程中,运动员的高度升高,质量不变,所以重力势能是增大的,故A错误;
B.腾起到最高点时,运动员仍有水平方向的速度,所以动能不为零,故B错误;
C.下落过程中,运动员的高度降低,重力势能减小;速度增大,动能增大,重力势能转化为动能,故C正确;
D.重力势能的大小取决于选取的参考平面,落在雪地斜坡上后,相对于地面仍有一定高度,重力势能不为零,故D错误。
故选C。
9.(25-26九年级上·江苏扬州·期末)如图为我国某地抽水蓄能电站示意图。用电低谷时,通过电力将水从下水库抽到上水库;用电高峰时,再由上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是( )
A.抽水时,水的重力势能减小
B.抽水时,消耗的电能全部转化为机械能
C.水从排水河流下时,重力势能转化为动能
D.放水发电时,水的机械能变大
【答案】C
【详解】A.水被抽到上水库,质量不变、高度升高,重力势能增大,故A错误;
B.抽水过程需要消耗电能,电力对水做功,消耗的电能大部分转化为机械能,少部分转化为内能。故B错误;
C.放水时,水质量不变、高度降低,重力势能减小,同时水向下流动的速度变大,动能增大,重力势能转化为动能,故C正确;
D.由于水流动过程中存在摩擦,一部分机械能会转化为内能,所以水的机械能会减小,故D错误。
故选C。
10.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图所示,光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后,经过点和点后落到地面,又被多次弹起,图中虚线为小球的运动轨迹。下列有关小球的运动,描述正确的是( )
A.小球从点运动到点的过程中机械能不断减少
B.小球反弹经过点时动能为零
C.若将弹性小球表面涂黑,则会在C、F两点留下等大的黑色圆斑
D.小球经过点的机械能大于经过点的机械能
【答案】D
【详解】A.小球从点运动到点的过程中,因光滑桌面没有摩擦阻力,小球处于平衡状态,其速度大小不变,动能不变,高度不变,重力势能不变,所以小球机械能不变,故A错误;
B.从轨迹来看,小球反弹经过点时,此时小球在最高点,竖直方向速度为零,水平方向速度不为零,则小球在点的动能不为零,故B错误;
C.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,弹性势能越大,在点与在点时,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,所以小球在点的机械能大于在点的机械能,故小球在点的弹性势能大于在点的弹性势能,小球在点的圆斑要比在点的圆斑大,C错误;
D.小球在多次弹起过程中,机械能逐渐变小,而点在点之前,故小球在点的机械能大于在点的机械能,D正确。
故选D。
11.(25-26九年级上·安徽亳州·期末)如图所示,小红在游乐园玩“套圈”游戏,在套圈从点运动到点的过程中(不计空气阻力),下列说法错误的是( )
A.套圈在点的重力势能最大
B.套圈在点的机械能等于在点的机械能
C.套圈由点到点的过程中,重力势能转化为动能
D.套圈运动到点时若所受的力全部消失,它将保持静止状态
【答案】D
【详解】A.重力势能大小与物体质量和高度有关,套圈质量不变,b点是运动过程中高度最高的位置,因此套圈在b点的重力势能最大,故A正确,不符合题意;
B.不计空气阻力,套圈运动过程中机械能守恒,全程机械能大小保持不变,因此套圈在c点的机械能等于在a点的机械能,故B正确,不符合题意;
C.套圈由b点到c点的过程中,质量不变,高度减小、速度增大,因此重力势能减小、动能增大,重力势能转化为动能,故C正确,不符合题意;
D.套圈运动到b点时,在水平方向仍具有一定的速度,不是静止状态;根据牛顿第一定律,若此时所受的力全部消失,套圈将保持匀速直线运动,不会保持静止,故D错误,符合题意。
故选D。
二、填空题
12.(25-26八年级下·江苏镇江·期中)如图所示,用细线悬挂的小球在A、B两点间来回摆动(不计空气阻力),当小球摆到位置B时,小球受到____个力的作用,处于____(选填“平衡”、“非平衡”)状态;当小球摆动到B点时小球失去重力,小球将____(选填“沿①方向运动”“沿②方向运动”“沿③方向运动”或者“静止”)。
【答案】 2 非平衡 静止
【详解】由题知,不计空气阻力,当小球摆到位置B时,小球受到重力和细线对它的拉力两个力的作用,这两个力不在同一直线,所以不是平衡力,处于非平衡状态;由图可知,小球摆动到B点时,高度最高,动能全转化为重力势能,速度为0,若失去重力,细线的拉力将会消失,由牛顿第一定律可知,小球将静止。
13.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图是皮球落地后弹起过程中每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。由图可知,皮球离开地面上升的过程中,重力势能 _____ ,机械能 ____ (均选填“增大”、“减小”或“不变”)。如图等高A、B两点处的速度A点 ____ B点(填“>”、“<”、“=”)。
【答案】 增大 减小 >
【详解】[1]皮球离开地面上升的过程中,质量不变,高度上升,重力势能增大。
[2]由图可知,皮球离开地面上升的过程中,皮球弹起后高度逐渐降低,说明球在落地、弹起的过程中克服阻力做功消耗了一部分机械能,所以机械能逐渐减小。
[3]A点和B点的高度相等,重力势能相同,A点的机械能大于B点的机械能,所以A点的动能大于B点的动能,A点的速度大于B点的速度。
14.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图所示的装置叫作滚摆。捻动滚摆的轴缠绕细线使它升高后由静止释放,观察滚摆的运动情况。滚摆沿着细线上下运动时,它的速度不断地变化。当滚摆从最高点向最低点运动时,它的高度降低,速度______,说明它的____能减少而_____能增加;当滚摆从最低点向最高点运动时,速度变小,位置升高,说明滚摆的______能转化为______能。
【答案】 变大 重力势 动 动 重力势
【详解】[1][2][3]当滚摆从最高点向最低点运动时,质量不变,速度变大,高度减小,即动能变大,重力势能减小,将重力势能转化为动能。
[4][5]滚摆上升时,质量不变,速度变小,高度增加,即动能变小,重力势能增大,将动能转化为重力势能。
15.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图所示,将摆球从A点静止释放,经过最低点O到达B点,A、B两点等高,摆球到达B点时动能为___ J;摆球从A点到O点的过程中,小球受到的重力对小球____ (做功/不做功),细绳对小球拉力_____ (做功/不做功),_______ 能转化为动能。 整个过程中,摆球的机械能大小___ (不变/减小)。
【答案】 0 做功 不做功 重力势 不变
【详解】[1]动能的大小与质量和速度有关,当质量不变时,摆球到达B点时速度为0,所以动能为0J。
[2]摆球从A点到O点的过程中,重力方向竖直向下,小球在竖直方向上有移动距离,所以重力对小球做功。
[3]细绳对小球的拉力方向沿绳向上,小球的运动方向是曲线,拉力始终与小球运动方向垂直,小球在拉力方向上没有移动距离,所以细绳对小球拉力不做功。
[4]摆球从A点到O点的过程中,高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,所以是重力势能转化为动能。
[5]A、B两个最高点位置相同,说明在运动过程中机械能不变。
16.(2026·新疆克拉玛依·一模)如图甲所示我国研制的“珠海云”号是全球首艘智能型无人系统母船,船上可搭载数十台观测仪器,搭载仪器后,“珠海云”号底部受到海水的压强会________(填“变大”“不变”或“变小”)。如图乙是2024年2月20日中国客机C919在新加坡航展展出的情景,它向公众呈现了中国大飞机事业的阶段性成就,飞机能够升空,是因为机翼上方的空气流速比下方的________,压强________,从而产生了较大的升力。飞机在减速下降、准备着陆的过程中,其动能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 变大 大 小 减小
【详解】[1]搭载仪器后,船的总重力变大,船会下沉一些,船底在海水中的深度增大。根据液体压强公式,海水密度不变,深度变大,因此船底受到海水的压强变大。
[2][3]飞机机翼为上凸下平的结构,相同时间内机翼上方空气经过的路程更长,因此机翼上方空气流速比下方大;流速越大的位置压强越小,因此机翼上方压强比下方小,上下压强差产生向上的升力。
[4]动能大小和质量、速度有关,质量不变时速度越小动能越小。飞机减速着陆过程中,质量不变,速度减小,因此动能减小。
17.(25-26九年级上·江苏宿迁·期末)如图所示是荡秋千的简化模型,摆球从A点由静止释放,到达D点后返回,B、C两点等高,球在B的动能_________(大于/小于/等于)球在C点的动能,从O到D的过程中,动能在_________(增大/减小/不变),此现象说明_________。
【答案】 大于 减小 动能和重力势能可以相互转化,且在转化过程中机械能会有损耗
【详解】[1]因为B、C两点等高,所以摆球在B、C两点的重力势能相等。又因为摆球在摆动过程中要克服空气阻力做功,机械能逐渐减小,从B点到C点的过程中机械能有损失,所以球在B点的机械能大于在C点的机械能,那么球在B点的动能大于球在C点的动能。
[2]从O到D的过程中,摆球的质量不变,速度不断减小,根据动能的影响因素(质量和速度,质量不变时,速度越小,动能越小),可知动能减小。
[3]由于摆球在摆动过程中要克服空气阻力做功,机械能转化为内能,机械能不断减少,所以此现象说明动能和重力势能可以相互转化,且在转化过程中机械能会有损耗。
三、综合题
(25-26八年级下·安徽·课后作业)下图所示的是我国的C919大型客机。请完成下列小题。
18.在C919飞机加速升空的过程中,忽略燃料损耗,飞机的重力势能_____________,飞机的动能_____________;当飞机在空中水平匀速飞行时,飞机的机械能_____________。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
19.某次C919飞机起飞后,在空中以的功率在4s内沿水平方向匀速飞行1000m,飞机发动机做的功为__________________J;在空中匀速飞行时C919飞机的牵引力为__________________N。
【答案】18. 增大 增大 不变 19.
【解析】18.[1]重力势能与质量和高度有关,飞机加速升空时高度升高,忽略燃料损耗则质量不变,因此重力势能增大;
[2]动能与质量和速度有关,飞机加速升空时速度增大,质量不变,因此动能增大;
[3]机械能是动能与势能的总和,飞机水平匀速飞行时,速度、高度、质量均不变,动能和重力势能都不变,因此机械能不变。
19.[1]求发动机做功:根据,代入数据,,得:;
[2]求飞机的牵引力:先根据求速度:;再根据变形得,代入数据得:。
20.(24-25八年级下·广东江门·期末)
(1)为了准备体育中考,小明定期进行跳绳训练。如图甲所示,在一次训练中,小明跳绳时所穿运动鞋的总质量为0.2kg,平均每分钟他跳绳120次,若每次双脚把运动鞋抬离地面的高度均为0.06m,则:
①运动鞋的总重力的大小是______;
②每上升一次他对运动鞋做的功为______;
③他跳绳时对运动鞋做功的平均功率为______;
④在参加中考体育考试时,要想提高跳绳测试的成绩,小明从物理学角度认为,跳绳时每次跳的高度不宜太______(填“高”或“低”)。
(2)如图乙所示是足球从A点自由下落到地面后,反弹到最高点B点的示意图。则足球在A点的机械能______(选填“大于”、“小于”或“等于”)其在B点的机械能。足球从地面弹起到B点的过程中,动能______(选填“减小”、“增大”或“不变”)。
【答案】(1) 2N 0.12J 0.24W 高
(2) 大于 减小
【详解】(1)[1]运动鞋的总重力
[2]每上升一次他对运动鞋做的功
[3]根据题意可得,小明每分钟对运动鞋做的总功
他跳绳时对运动鞋做功的平均功率
[4]要想提高跳绳测试的成绩,即提高每分钟跳绳的次数,根据
可得,每分钟的跳绳次数
由此可知,在P、t和G一定时,要想提高跳绳测试的成绩,跳绳时每次跳的高度不宜太高。
(2)[1]在质量一定时,物体的高度越高,重力势能越大;在质量一定时,物体的速度越大,动能越大。由题知,足球在A、B两点时,速度均为零,即动能为零,A处的高度大于B处的高度,则足球在A点的重力势能大于它在B点的重力势能,机械能等于动能和势能之和,所以足球在A点的机械能大于其在B点的机械能。
[2]足球从地面弹起到B点的过程中,质量不变,速度减小,故它的动能减小。
四、科普阅读题
21.(24-25八年级下·北京房山·期末)请阅读《中国商飞C919》并回答问题。
中国商飞C919
中国商飞C919,是中国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式中程窄体干线商用飞机,如图所示。
C919在机身设计上,采用先进的结构设计技术和较大比例的先进金属材料和复合材料,减轻飞机的结构质量。在材料使用上,大范围采用铝锂合金材料,以第三代复合材料、铝锂合金等为代表的先进材料总用量占飞机结构质量的。在中央翼缘条、发动机吊挂、垂尾对接接头等部位应用了钛合金。钛合金用量达到机体结构质量的。大胆尝试了钛合金3D打印等“绿色”加工方法。采用四面式风挡工艺技术,减少了飞机头部气动阻力。在动力系统上,采用先进气动布局和新一代超临界机翼等先进技术,达到比现役同类飞机更好的巡航气动效率。采用先进的发动机以降低油耗、噪声和排放。飞机的部分技术参数如下表所示。
最大起飞质量
72.5t
客舱内气压
8.0×104Pa
巡航速度
920km/h
发动机的巡航推力
3.6×104N
C919逐梦蓝天,彰显了中国人的志气和底气,体现了科技工作者攻坚克难、勇于担当的时代精神。
根据以上材料,回答下列问题:
(1)C919采用四面式风挡工艺技术,其目的是______。
A.增大浮力 B.减小重力
C.更加抗压 D.减少了飞机头部气动阻力
(2)C919减速降落的过程中,飞机受到______(选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用,飞机的机械能______(选填“变大”或“变小”)。
(3)若C919以表中巡航速度水平匀速飞行0.1h,此过程巡航推力所做功为______J。
【答案】(1)D
(2) 非平衡力 变小
(3)
【详解】(1)从原文中“采用四面式风挡工艺技术,减少了飞机头部气动阻力”这句话可知,C919采用四面式风挡工艺技术,其目的是减少了飞机头部气动阻力。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(2)[1]C919减速降落的过程中,运动状态在不断变化,即处于非平衡状态,受非平衡力的作用。
[2]减速过程中,速度减小则动能减小,高度降低则重力势能减小,机械能是动能与势能的和,因此机械能减小。
(3)巡航速度水平匀速飞行0.1h,飞行的距离
巡航推力所做功为
22.(24-25九年级上·广东肇庆·期中)阅读下面内容,回答以下问题:
乘舟巡宇探天河——中国人的“航天梦”
经过几代中国人的努力,中国在航天领域取得了令世界瞩目的成绩。如图甲是2022年6月5日“神舟十四号飞船”升空的情景,火箭以极大的速度向后喷射出燃烧产生的高温高压气体,从而产生向前的反作用力,推动火箭向前飞行。
“飞天梦永不失重,科学梦张力无限。”驻留在中国空间站的“神舟十三号”乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富化身“太空教师”,通过一系列奇妙的太空实验,圆满完成了一次跨越400公里的太空科普。“天宫课堂”的物理实验丰富多彩,同样的实验,因为“失重”的原因,让我们看到了与在地球上不一样的结果。像“点水成冰”、大尺寸“液桥”不垮塌、油水从分离到相融、在太空抛“冰墩墩”(如图乙)等实验让孩子们印象深刻,回味无穷。请回答:
(1)在“神舟十四号”载人飞船的起始加速阶段,飞船的机械能__________,宇航员的质量___________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)火箭获得升空的动力是利用了________________原理,使火箭前进的动力的施力物体是___________;
(3)“神舟十四号”飞船在进入指定的轨道绕地飞行时,其运动处于________(选填“平衡状态”或“非平衡状态”);
(4)在空间站里,所有物体都处于失重状态,若用装有一定量水的烧杯,将一个乒乓球完全浸没在水中,松手后,乒乓球将会_______________(选填“上浮”“下沉”或“静止不动”);
(5)在“太空抛物实验”中,宇航员王亚平将冰墩墩抛到对面宇航员叶光富的手中,在冰墩墩离开王亚平的手向前运动时,王亚平的推力对冰墩墩_________(选填“有”或“没有”)做功。
【答案】(1) 变大 不变
(2) 力的作用是相互的 喷出的气体
(3)非平衡状态
(4)静止不动
(5)没有
【详解】(1)[1]在“神舟十四号”载人飞船的起始加速阶段,飞船的速度不断增大,高度不断增加。动能的大小与物体的质量和速度有关,飞船的质量不变,速度增大,动能增大;重力势能的大小与物体的质量和高度有关,飞船的质量不变,高度增加,重力势能增大。机械能等于动能和重力势能之和,所以飞船的机械能变大。
[2]质量是物体所含物质的多少,是物体本身的一种属性,不随物体的位置、状态、形状或温度的改变而改变,因此,宇航员的质量不变。
(2)[1]根据题干信息“火箭以极大的速度向后喷射出燃烧产生的高温高压气体,从而产生向前的反作用力,推动火箭向前飞行”,可知火箭升空利用了力的作用是相互的原理。
[2]火箭对喷出的气体施加一个向后的力,由于力的作用是相互的,气体就会对火箭施加一个向前的反作用力,这个力推动火箭前进。因此,使火箭前进的动力的施力物体是喷出的气体。
(3)“神舟十四号”飞船在进入指定的轨道绕地飞行时,其运动方向在时刻发生改变,因此它的运动状态在不断改变。平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动的状态。所以,飞船绕地飞行时处于非平衡状态。
(4)在空间站里,物体处于完全失重状态。失重状态下,水不对放入其中的物体产生浮力,水和乒乓球都受处于失重状态,所以,将一个乒乓球完全浸没在水中,松手后,乒乓球将会静止不动。
(5)做功必须具备两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。当冰墩墩离开王亚平的手向前运动时,手对冰墩墩的推力已经消失了,虽然冰墩墩在运动,但没有了力的作用,所以王亚平的推力对冰墩墩没有做功。
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11.4: 机械能及其转化
【考点梳理】
· 考点一:机械能的理解
· 考点二:动能和势能的相互转化
· 考点三:机械能守恒问题
· 考点四:比较机械能大小
· 考点五:生活中的能量问题
· 考点六:人造卫星、天体运动的能量转化问题
· 考点七:机械能及其转化综合问题
【知识梳理】
知识点1.机械能的概念:
(1)动能和势能之和称为机械能。动能和势能都属于机械能,动能是物体运动时具有的能量,势能是存储着的能量,动能和势能是机械能的两种表现形式。
(2)机械能大小:等于动能和势能的总和。
知识点2.机械能守恒
(1)机械能守恒∶大量研究结果表明,如果只有动能和势能相互转化,尽管动能、势能的大小会变化,但机械能的总和不变,或者说,机械能是守恒的。
(2)机械能守恒的条件∶机械能守恒是有条件的,只有动能和势能相互转化时,或者说只有重力和弹力做功时,机械能才守恒。
(3)机械能不守恒的情况
①受到阻力作用的物体机械能不守恒。如果运动的物体受到摩擦或空气阻力,机械能就会转化为其他形式的能,从而使机械能逐渐减小,不再守恒。如落地的篮球越跳越低,最终静止在地面上,机械能逐渐减小。
②有重力或弹力以外的力对物体做功时,机械能不守恒。
知识点3.动能和重力势能间的转化规律
①质量一定的物体,如果加速下降,则动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能;
②质量一定的物体,如果减速上升,则动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能。
知识点4.动能与弹性势能间的转化规律
①如果一个物体的动能减小,而另一个物体的弹性势能增大,则动能转化为弹性势能;
②如果一个物体的动能增大,而另一个物体的弹性势能减小,则弹性势能转化为动能。
【题型归纳】
题型一:机械能的理解
【典例1】.(25-26九年级上·上海浦东新·期末)下列关于机械能的说法中,正确的是( )
A.动能和势能统称为机械能 B.动能与速度成正比
C.势能与高度成正比 D.机械能的大小与质量无关
【变式1】.(23-24九年级上·广东清远·期中)关于机械能的说法正确的是( )
A.机械能包含化学能和内能
B.动能和势能无法相互转化
C.在没有摩擦阻力时,物体的动能和势能在相互转化过程中,总量不变
D.一物体从高处自由下落,动能和势能都在变小
【变式2】.(24-25八年级下·广东广州·期末)如图,小白将篮球掷向地面,篮球碰到地面后斜向上反弹,A、B是篮球运动过程中经过的两个位置。不计空气阻力,篮球在这两个位置时的机械能和重力势能如表所示,篮球的运动路径是______(选填“由A到B”或“由B到A”),甲对应的是______(选填“A”或”B”)。在A位置时动能为______J,与地面碰撞过程中损失的机械能为______J。
位置
机械能/J
重力势能/J
A
17
10
B
20
6
题型二:动能和势能的相互转化
【典例2】.(2025·四川成都·模拟预测)在体育课上,排球被小李向上垫起减速上升的过程中,下列说法正确的是( )
A.排球的重力势能增大 B.排球的动能增大
C.排球的机械能增大 D.排球的弹性势能增大
【变式1】.(2026·湖南·一模)2026年2月12日14时37分,捷龙三号运载火箭在广东阳江附近海域点火升空,随后以“一箭七星”方式将巴基斯坦PRSC-EO2卫星、港中大一号卫星、电力红外卫星A星、数天宇星03~05星、空间环境监测卫星共7颗卫星准确送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。 捷龙三号运载火箭在加速升空过程中,卫星的机械能的变化,下列说法正确的是( )
A.动能不变,重力势能增加,机械能增加 B.动能减少,重力势能减少,机械能减少
C.动能增加,重力势能增加,机械能增加 D.动能增加,重力势能减少,机械能不变
【变式2】.(25-26八年级下·全国·月考)《天工开物》是我国古代的科学著作,书中记载着大量的古代农业机械,其中写道:“凡河滨有制筒车者,堰陂障流,绕于车下,激轮使转,挽水入筒,一一倾于枧内,流入亩中。昼夜不息,百亩无忧。”该段文字描述了筒车这样一种以水流为动力,把低处的水匀速提升到高处的机械(如图甲所示),图乙为筒车的简化图。下列说法正确的是( )
A.取水筒内的水,在取水处时动能最大
B.接水槽内的水流至河岸的过程中,动能转化为重力势能
C.从取水处到倒水处(水未流出时),取水筒中水的动能转化为重力势能
D.取水筒内的水,从取水处到倒水处(水未流出时),机械能一直在增大
题型三:机械能守恒问题
【典例3】.(2025·四川成都·二模)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
【变式1】.(24-25八年级下·全国·课后作业)有市民在高楼天台上种西瓜,一根藤蔓长到了外墙,结的西瓜悬挂在高楼外摇摇欲坠(如图所示),这引起了很多人的担心。下列有关说法错误的是( )
A.悬挂在高楼外的西瓜具有较大的重力势能 B.在西瓜坠落过程中,动能逐渐增大
C.在西瓜坠落过程中,重力势能转化为动能 D.若不计空气阻力,正在坠落的西瓜机械能增大
【变式2】.(24-25八年级下·河南·单元复习)在粗糙程度相同的水平面上,手推木块向右压缩轻质弹簧至图甲所示位置;松手后,木块最终静止在图乙所示位置。下列说法错误的是( )
A.如图甲,弹簧被压缩过程中,长度变短,弹簧的弹性势能变大
B.木块被弹簧弹离的瞬间,如果它受到的力全部消失,木块将静止
C.木块从被弹簧弹离至最终静止的过程中,速度减小,动能减小
D.整个运动过程中木块的动能先变大后变小,机械能不守恒
题型四:比较机械能大小
【典例4】.(24-25八年级下·山西太原·期末)我国于今年启动eVTOL商业化试运营。eVTOL是一种无需跑道、可垂直起降的电动飞行器。飞行器在低空水平匀速直线飞行过程中,下列说法正确的是( )
A.飞行器的动能增大 B.乘客的重力势能增大
C.飞行器的机械能不变 D.乘客的机械能减小
【变式1】.(24-25八年级下·重庆·期末)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,火箭在加速升空过程中,火箭上载人飞船的( )
A.动能增大,重力势能增大,机械能增大 B.动能增大,重力势能减小,机械能不变
C.动能减小,重力势能增大,机械能不变 D.动能减小,重力势能减小,机械能减小
【变式2】.(23-24八年级下·湖北黄石·月考)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
题型五:生活中的能量问题
【典例5】.(2025·江苏南京·模拟预测)如图所示,小球以某速度从M点开始沿粗糙轨道MOP运动,经P点离开轨道,上升至最高点N,又下落经过Q点,N位于P、Q之间,O、P、Q处在同一水平高度。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小球经过O、P两点时动能相等
B.小球到达最高点N时速度一定为零
C.小球到达的最高点N不可能高于M点
D.小球经过N点时的机械能等于经过Q点时的机械能
【变式1】.(24-25八年级下·山东潍坊·期末)如图所示,是某同学制作的过山车模型。他把金属球放在A点,然后让其沿轨道滚下,金属球经过B、C、D点后,最高上升到E点,若不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.金属球从A点到B点的过程中,其动能转化为重力势能
B.金属球在B点的速度最小
C.金属球从B点到C点的过程中,机械能不变
D.金属球在D点的动能小于在C点的动能
【变式2】.(2025·云南曲靖·一模)2024年2月18日,国产商用飞机C919在2024年新加坡航空展的飞行预演上亮相,如图所示。这是国产大飞机首次在海外试飞。下列说法正确的是( )
A.飞机减速下降过程中,飞机的机械能逐渐减小
B.飞机飞行时机翼上方受到空气的压强大于下方受到空气的压强
C.飞机降落后,在水平跑道上滑行过程中,飞机的动能转化为重力势能
D.飞机匀速上升过程中,机械能守恒
题型六:人造卫星、天体运动的能量转化问题
【典例6】.(24-25九年级上·广东广州·期中)2024年8月,我国运动员郑钦文夺得巴黎奥运会网球女单冠军。如图是某次网球落地后又弹起的频闪照片,A、C两点高度相同。分析可知( )
A.在B点时网球速度为0
B.在A、D两点网球的重力势能相等
C.网球在A点的动能大于在C点的动能
D.网球在此运动过程中,只有动能和重力势能的相互转化
【变式1】.(2025·吉林松原·模拟预测)如图所示,已知人造地球卫星在大气层外环绕地球运行(不受空气阻力),则人造地球卫星( )
A.运行过程中运动状态不变,受力平衡 B.从远地点向近地点运行过程中,重力势能增加
C.从远地点向近地点运行过程中,机械能不变 D.在太空中处于失重状态,不具有惯性
【变式2】.(24-25八年级下·山东菏泽·期末)如图所示是“嫦娥五号”返回器返回地球的原理图,这种着陆方式被称为“打水漂”,当“嫦娥五号”返回器动力装置关闭后,在着陆过程中的能量转化(注:大气层外几乎无空气阻力),下面说法正确的是( )
A.CD段返回器的重力势能变大
B.BC段返回器的机械能减小
C.AB段返回器动能减小量大于重力势能的增加量
D.A到D的全过程中返回器机械能守恒
题型七:机械能及其转化综合问题
【典例7】.(25-26九年级上·广东茂名·期中)游乐场中有许多有趣的游戏(如图),有些还很惊险刺激。请结合所学知识完成下列题目。
(1)“蹦床”不仅是奥运会的正式比赛项目,也是小朋友非常喜欢的游戏项目。
①小朋友通过对蹦床施力,使蹦床发生弹性形变,因而蹦床具有了______能;同时,由于力的作用是相互的,蹦床对小朋友也施加力,把小朋友弹到高处,小朋友的______能增加。
②在蹦床游戏中,哪一阶段是动能转化为弹性势能______。
A.从高处下落,到刚接触蹦床
B.从接触蹦床,到蹦床形变最大
C.从离开蹦床,到上升到最高处
(2)过山车是一项非常惊险刺激的娱乐活动。
①过山车通过A点向上运动过程中,动能______,重力势能______。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
②后面的“小山丘”设计得比开始时的“小山丘”低,是因为______力的存在,使机械能变少。
【变式1】.(24-25八年级下·广东汕头·期末)研究发现,当只有重力做功的时候,物体的动能和重力势能可以相互转化,但机械能的总量保持不变,在物理学中把这个规律叫做机械能守恒定律。现有一小球在没有空气阻力的情况下,沿无摩擦轨道运动。
(1)如1图所示,小球从A点静止释放,在从A到C的运动过程中,动能大小的变化情况是__________,若小球到达C点时所受外力突然消失,小球将__________(选填“静止”或“做匀速直线运动”);如考虑轨道摩擦力,小球__________到达C点(选填“能”或“不能”);
(2)若将BC段改为水平光滑轨道,如2图所示,小球仍从A点静止释放,下落过程小球重力势能__________(选填“变大”、“不变”或“变小”),小球在B点的速度__________M点速度,小球经过M点时的机械能__________A点的机械能(两空均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【变式2】.(24-25八年级下·山东临沂·期末)全国各地都有利用无人机开展高空喊话、消毒、送货等工作方式,这种高效率且安全的远程办公模式大大缓解了人员紧张和近距离接触容易受到感染的情况。某无人机有关信息如表:
无人机自重(含电池)
100N
最大升力
200N
最大水平飞行速度
54km/h
求:
(1)无人机送货时最大能装载___________千克的货物?(取10N/kg)
(2)当无人机载着货物匀速降落时,它的动能___________,重力势能___________,机械能___________(均选“增大”“减小”或“不变”)。
(3)当无人机载着货物以最大水平速度匀速飞行时,受到的水平阻力为36N,发动机工作10min对无人机所做的功为多少?
(4)当无人机载着货物以最大水平速度匀速飞行时,无人机发动机的功率为多少?
【高分达标】
一、单选题
1.(25-26八年级下·福建泉州·期中)踢毽子起源于汉代,是一项深受孩子们喜爱的健身游戏。如图所示,毽子被竖直向上踢出后,毽子( )
A.所受合力方向竖直向上 B.上升时动能转化为重力势能
C.在最高点时受到平衡力 D.下落时机械能不断增大
2.(24-25八年级下·福建福州·月考)如图所示,一款扫地机器人采用刷扫和真空方式,将地面杂物吸纳进入自身的垃圾收纳盒。当扫地机器人在水平地面上匀速前进清理散落在地面的杂物时,关于扫地机器人,下列说法正确的是( )
A.动能变大,机械能变大 B.动能不变,机械能不变
C.动能不变,机械能变大 D.重力势能不变,机械能不变
3.(2026·安徽合肥·一模)AI分拣机器人被广泛应用于物流仓库,它可以精准抓取包裹并搬运。如图所示的AI分拣机器人,在工作时匀速竖直向上提起包裹,并水平匀速移动包裹至指定位置后匀速放下包裹,下列说法错误的是( )
A.包裹匀速上升时,其动能转化为重力势能
B.包裹匀速上升时,其动能不变,机械能变大
C.包裹水平匀速移动时,其动能和重力势能均不变
D.包裹匀速放下时,其机械能变小
4.(2026·安徽芜湖·一模)如图甲所示是运动员蹦床比赛时的情景,如图乙所示是运动员开始接触蹦床后,蹦床从水平位置到最低处的形变图,其中A是水平位置,B是人站在蹦床上静止时蹦床的位置,C为运动员下降到最低处的位置。若空气阻力忽略不计,在运动员从A到C的过程中,下列关于运动员的能量变化判断正确的是( )
A.动能一直变大 B.重力势能一直变大
C.机械能一直保持不变 D.机械能一直变小
5.(2026·河南平顶山·一模)如图所示的擦窗机器人,它的“腹部”有吸盘,它将吸盘内的空气向外抽出时,既能牢牢地吸在竖直玻璃上,又能沿玻璃匀速向上运动。下列说法正确的是( )
A.擦窗机器人能牢牢地吸在竖直玻璃上是因为它吸盘内的气压小于大气压
B.擦窗机器人匀速向上运动时机械能不变
C.擦窗机器人所受重力与玻璃对机器人的支持力是一对平衡力
D.擦窗机器人所受重力与玻璃对机器人的摩擦力是一对相互作用力
6.(2026·安徽阜阳·二模)如图是空警—600正在接受检阅的情景,它是我国自主研制的首款舰载固定翼预警机,专为航母作战设计,被誉为航母编队的“千里眼”和“空中大脑”。下列说法正确的是( )
A.空警—600飞行的速度越大,具有的惯性越大
B.空警—600在匀速降落过程中,动能不变,重力势能减小
C.空警—600能够在空中飞行,是因为机翼上方气流的速度大,压强大
D.空警—600在空中水平匀速飞行时所受的重力与升力是一对相互作用力
7.(2025·湖南长沙·模拟预测)2025年哈尔滨亚冬会李心鹏获得自由式滑雪男子个人空中技巧冠军。如图所示为他从跳台斜坡向上腾起及加速下落的分解图,下列有关说法正确的是( )
A.腾起过程中,重力势能减小 B.腾起到最高点时,动能为零
C.下落过程中,重力势能转化为动能 D.落在雪地斜坡上后,重力势能为零
9.(25-26九年级上·江苏扬州·期末)如图为我国某地抽水蓄能电站示意图。用电低谷时,通过电力将水从下水库抽到上水库;用电高峰时,再由上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是( )
A.抽水时,水的重力势能减小
B.抽水时,消耗的电能全部转化为机械能
C.水从排水河流下时,重力势能转化为动能
D.放水发电时,水的机械能变大
10.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图所示,光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后,经过点和点后落到地面,又被多次弹起,图中虚线为小球的运动轨迹。下列有关小球的运动,描述正确的是( )
A.小球从点运动到点的过程中机械能不断减少
B.小球反弹经过点时动能为零
C.若将弹性小球表面涂黑,则会在C、F两点留下等大的黑色圆斑
D.小球经过点的机械能大于经过点的机械能
11.(25-26九年级上·安徽亳州·期末)如图所示,小红在游乐园玩“套圈”游戏,在套圈从点运动到点的过程中(不计空气阻力),下列说法错误的是( )
A.套圈在点的重力势能最大
B.套圈在点的机械能等于在点的机械能
C.套圈由点到点的过程中,重力势能转化为动能
D.套圈运动到点时若所受的力全部消失,它将保持静止状态
二、填空题
12.(25-26八年级下·江苏镇江·期中)如图所示,用细线悬挂的小球在A、B两点间来回摆动(不计空气阻力),当小球摆到位置B时,小球受到____个力的作用,处于____(选填“平衡”、“非平衡”)状态;当小球摆动到B点时小球失去重力,小球将____(选填“沿①方向运动”“沿②方向运动”“沿③方向运动”或者“静止”)。
13.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图是皮球落地后弹起过程中每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。由图可知,皮球离开地面上升的过程中,重力势能 _____ ,机械能 ____ (均选填“增大”、“减小”或“不变”)。如图等高A、B两点处的速度A点 ____ B点(填“>”、“<”、“=”)。
14.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图所示的装置叫作滚摆。捻动滚摆的轴缠绕细线使它升高后由静止释放,观察滚摆的运动情况。滚摆沿着细线上下运动时,它的速度不断地变化。当滚摆从最高点向最低点运动时,它的高度降低,速度______,说明它的____能减少而_____能增加;当滚摆从最低点向最高点运动时,速度变小,位置升高,说明滚摆的______能转化为______能。
15.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图所示,将摆球从A点静止释放,经过最低点O到达B点,A、B两点等高,摆球到达B点时动能为___ J;摆球从A点到O点的过程中,小球受到的重力对小球____ (做功/不做功),细绳对小球拉力_____ (做功/不做功),_______ 能转化为动能。 整个过程中,摆球的机械能大小___ (不变/减小)。
16.(2026·新疆克拉玛依·一模)如图甲所示我国研制的“珠海云”号是全球首艘智能型无人系统母船,船上可搭载数十台观测仪器,搭载仪器后,“珠海云”号底部受到海水的压强会________(填“变大”“不变”或“变小”)。如图乙是2024年2月20日中国客机C919在新加坡航展展出的情景,它向公众呈现了中国大飞机事业的阶段性成就,飞机能够升空,是因为机翼上方的空气流速比下方的________,压强________,从而产生了较大的升力。飞机在减速下降、准备着陆的过程中,其动能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
17.(25-26九年级上·江苏宿迁·期末)如图所示是荡秋千的简化模型,摆球从A点由静止释放,到达D点后返回,B、C两点等高,球在B的动能_________(大于/小于/等于)球在C点的动能,从O到D的过程中,动能在_________(增大/减小/不变),此现象说明_________。
三、综合题
(25-26八年级下·安徽·课后作业)下图所示的是我国的C919大型客机。请完成下列小题。
18.在C919飞机加速升空的过程中,忽略燃料损耗,飞机的重力势能_____________,飞机的动能_____________;当飞机在空中水平匀速飞行时,飞机的机械能_____________。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
19.某次C919飞机起飞后,在空中以的功率在4s内沿水平方向匀速飞行1000m,飞机发动机做的功为__________________J;在空中匀速飞行时C919飞机的牵引力为__________________N。
20.(24-25八年级下·广东江门·期末)
(1)为了准备体育中考,小明定期进行跳绳训练。如图甲所示,在一次训练中,小明跳绳时所穿运动鞋的总质量为0.2kg,平均每分钟他跳绳120次,若每次双脚把运动鞋抬离地面的高度均为0.06m,则:
①运动鞋的总重力的大小是______;
②每上升一次他对运动鞋做的功为______;
③他跳绳时对运动鞋做功的平均功率为______;
④在参加中考体育考试时,要想提高跳绳测试的成绩,小明从物理学角度认为,跳绳时每次跳的高度不宜太______(填“高”或“低”)。
(2)如图乙所示是足球从A点自由下落到地面后,反弹到最高点B点的示意图。则足球在A点的机械能______(选填“大于”、“小于”或“等于”)其在B点的机械能。足球从地面弹起到B点的过程中,动能______(选填“减小”、“增大”或“不变”)。
四、科普阅读题
21.(24-25八年级下·北京房山·期末)请阅读《中国商飞C919》并回答问题。
中国商飞C919
中国商飞C919,是中国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式中程窄体干线商用飞机,如图所示。
C919在机身设计上,采用先进的结构设计技术和较大比例的先进金属材料和复合材料,减轻飞机的结构质量。在材料使用上,大范围采用铝锂合金材料,以第三代复合材料、铝锂合金等为代表的先进材料总用量占飞机结构质量的。在中央翼缘条、发动机吊挂、垂尾对接接头等部位应用了钛合金。钛合金用量达到机体结构质量的。大胆尝试了钛合金3D打印等“绿色”加工方法。采用四面式风挡工艺技术,减少了飞机头部气动阻力。在动力系统上,采用先进气动布局和新一代超临界机翼等先进技术,达到比现役同类飞机更好的巡航气动效率。采用先进的发动机以降低油耗、噪声和排放。飞机的部分技术参数如下表所示。
最大起飞质量
72.5t
客舱内气压
8.0×104Pa
巡航速度
920km/h
发动机的巡航推力
3.6×104N
C919逐梦蓝天,彰显了中国人的志气和底气,体现了科技工作者攻坚克难、勇于担当的时代精神。
根据以上材料,回答下列问题:
(1)C919采用四面式风挡工艺技术,其目的是______。
A.增大浮力 B.减小重力
C.更加抗压 D.减少了飞机头部气动阻力
(2)C919减速降落的过程中,飞机受到______(选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用,飞机的机械能______(选填“变大”或“变小”)。
(3)若C919以表中巡航速度水平匀速飞行0.1h,此过程巡航推力所做功为______J。
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