第43期 机械能（答案见下期）-【数理报】2025-2026学年八年级下册物理学案（教科版·新教材）

16.如图11所示，轻质弹簧顶端固定，下端连接 (1)实验中研究的是 (选填“小钢球”或“木块”)的动 20.(7分)在金属罐的盖和底各开两个小洞，将铁块用细绳吊在 一个大小不计的重物.用手托住重物向上挤压弹簧 能，其动能大小是通过 (选填“高度h”或“距离s”)大小来 橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定（如图15 到点a,松手后重物下落依次经过点b、c到最低点d, 反映的. 甲).将其放置在斜面上A处由静止滚下，到达水平面后沿水平面最远 其中点b是弹簧不挂重物静止时下端的位置，c是重 (2)分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时， 运动到C点（如图15乙），随即铁罐又能沿CB滚动回去，并滚上斜面， 物连接在弹簧下端静止时的位置.则重物从α运动 越大，动能越大 最高可滚到D点（如图15丙）. -d 到d的过程中，在 点重力势能最大，在 图11 (3)小华认为比较乙和丙两组实验可以判断动能大小与质量的 点动能最大，在点机械能最大，弹簧的弹性势能 关系，你认为该观点 (选填“正确”或“错误”)，理由是 (选填“增大”“减小”“不变”“先增大后减小”或“先 减小后增大”).（不计空气阻力） (4)实验中木块在水平面上滑行时，克服摩擦力做功的功率将 图15 三、简答题（共4分）》 (选填“变大”“不变”或“变小”). (1)上述过程中罐子的重力势能在」 点最大，动能在 17.“儿童蹦极”是一项具有挑战性的运动，蹦极时两根轻质弹 19.(7分)为探究重力势能的大小与什么因素有关，小明利用 点最大.（填字母） 性绳的一端系住儿童的腰部，另一端系于支架的顶端.用力将儿童 带有三个铁钉的小圆桌、沙子、质量不同的重物设计并进行了如图 (2)当罐子从B往C运动的过程中，动能 一，重力势能 拉到A位置（儿童的脚未接触到蹦极床），如图12甲所示；撤去拉力 14所示的实验. ,橡皮弹性势能 (选填“增大”“不变”或“减小”) 后，儿童由静止向上运动通过B位置（弹性绳未恢复到原长），如图 (3)罐子从C点沿水平面滚回到B点，是因为 转化为 12乙所示.比较儿童在A、B两位置具有的机械能E4、E。的大小关 ·(填序号：①罐子的动能；②罐子的重力势能；③橡皮筋 系，并从能量转化的角度简要说明理由.（不计空气阻力) 的弹性势能)》 弹性绳 21.(10分)在探究“动能和重力势能相互 支架 转化”的实验中，采用如图16所示的实验装 图14 置.用细线把一个质量为m的小球悬挂起来， (1)实验中通过观察 来判断 1 将小球从位置B拉到位置A,由静止释放小球， 物体重力势能的大小 观察小球从A→B→C的过程中的高度和速度 (2)要探究重力势能大小与高度的关系，应选择图中 的变化，并测出小球在A、B、C三个位置时动能 图16 (填序号)两次实验进行分析比较 和重力势能的值，从而分析这一过程中动能和重力势能之间的转 (3)对比②和③两次实验现象可得出的实验结论是」 化，数据如表所示 四、实验探究题（共32分） 运动过程或位置AA→BBB→CC (4)为了更好地显示并比较重力势能的大小，甲同学想用橡皮 动能E/丁0增加4.98减少0 18.(8分)如图13所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关” 泥代替沙子，乙同学想用海绵代替沙子，你认为更合适是」 重力势能E/小5.00减少0增加4.97 的实验，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同 (选填“甲”或“乙”)同学的方法 (1)小球在图中的C位置，受到 个力的作用. 一木块在水平面向前移动一段距离s后停下.先后完成甲、乙、丙所 (5)若不计空气阻力，一小石块从某一高度由静止开始下落，到 (2)从实验中可以看出，小球从A→B的过程中速度不断 示的三组实验， 刚落到地面的过程中，小石块的重力势能随时间的变化图像可能是 (选填“增大”“不变”或“减小”)，高度不断降低，这个过程 (填字母) 中是 能逐渐转化为能；在能量转化的过程中，机 7777777777 械能在逐渐减少，这主要是由于小球受到 造成的. (3)在实验中，如果换用质量为2m的小球，其他条件不变，那 77777777777774 2m 么，小球到达B位置时的机械能 (选填“大于”“等于”或 “小于”)质量为m的小球到达B位置时的机械能 图13 (参考答案见第44期) 本版责任编辑：刘艳 报纸编辑质量反馈电话： 0351-5271268 2026年4月22日·星期三 初中物理 报纸发行质量反馈电话： 0351-5271248 数评橘 第 43期总第1187期 (教科八年级)》 2025~2026学年（下） 山西师范大学主管山西师大教育科技传媒集团主办数理报社编辑出版 社长：徐文伟 国内统一连续出版物号：CN14-0707/八F) 邮发代号：21-356 《数理报·初中物理 新课导学 性势能 小球速度 动能 教科八年级》出版计划 动能与势能 机械能及其转化 弹簧的 转化为小球的 第27期：力 力的描 述 水能和风能自行车 三、机械能同其他形式能量的相互转化 读一读：不仅动能和势能之间可以相互转 第28期：弹力 弹簧 ◆四川李铉 实验步骤】如图2所 化，在一定条件下，机械能还可以与内能、声能、 测力计重力 动能与势能 示，让重物从高处由静止 电能等其他形式的能量相互转化.单摆（或滚 第29期：《力》章节 开始下落，撞击插在沙中 摆)在运动的过程中与空气摩擦，把机械能转化 一、动能 同一深度的木楔，比较木 为内能 复习 填一填：物体由于 而具有的能量 楔进入沙中的深度 第30期：牛顿第一定 叫作动能.一切 的物体都具有动能 (1)让质量为m,的重 图2 水能和风能 惯性力的平衡 做一做：【提出问题】影响动能大小的因素 物从不同位置下落(h,<2),撞击木楔，比较木 有哪些？ 楔被撞击后进人沙中的深度.（如图甲、乙所示） 填一填：自然界的流水和风都是具有大量 第31期：摩擦力力 【猜想与假设】(1)动能的大小可能跟物体 (2)让质量不同的重物(m1<m2)从同一 的天然资源.建造水电站时修筑拦河 改变物体的运动状 运动的速度有关 位置下落，撞击木楔，比较木楔被撞击后进入沙 坝，其目的是」 水位，把水的 能 中的深度.（如图甲、丙所示）》 储存起来，打开水闸，河水的 能转化成 桥 (2)动能的大小可能跟物体的质量有关. 【实验器材】质量不同的小球、木块、斜面、 【分析与论证】(1)探究重力势能的大小与 能冲击水轮机发电.风能利用起来比 第32期：《运动和 多个因素的关系时应采用 法 木板、刻度尺 较简便，而且不会污染环境，但是风能 力》章节复习 (2)比较实验 可以得 (选填“稳定”或“不稳定”)，也不便于贮存 【实验步骤】如图1 出，质量相同的物体 越高，它的重力 第33期：压强 所示，将一个木块放在 势能越大 第34期：液体的压强 水平木板上，让小球由 自行车 (3)比较实验 可以得 静止开始沿斜槽向下运 船闸大气压强 出，位置相同的物体 越大，它的重力 议一议：自行车是伟大的人力机械发明，由 动，撞击木块 势能越大 第35期：《压强》章节 杠杆、轮轴等简单机械组成，包括支撑系统、轮 (1)让质量为m的 2.弹性势能 组系统、变速系统、刹车系统、避震系统等，自行 复习 小球从斜槽的不同高度 图1 填一填：发生形变的物体在恢复原状时可 车的许多细节，都蕴含着物理知识，观察一辆自 第36期：期中复习 滚下(hA>hB),比较小球撞击木块后运动的距 以做功，因此具有 我们把物体由于发 行车，看看自行车上有哪些简单机械，这些机械 离大小（如图甲、乙所示） 必 而具有的能量叫作弹性势能， 第37期：在流体中运 有什么作用？和同学们一起讨论吧 (2)让质量不同的小球(m1<m2)从斜槽的 【即学即练】 动认识浮力科学 同一高度滚下，比较木块被小球撞击后运动的 机械能及其转化 1.神舟二十一号于2025年10月31日在酒 探究：浮力的大小 距离大小（如图甲、丙所示） 泉卫星发射中心发射成功.在飞船加速上升的 【分析与论证】(1)探究动能的大小与多个 一、机械能 第38期：沉与浮潜艇 过程中，若不考虑其质量变化，下列分析正确的 因素的关系时应采用 法 填一填：通常把重力势能和弹性势能统称 第39期：《流体的力 (2)比较实验 可以得 为 ,动能和势能统称为 .一个 A.重力势能增加，动能不变 现象》章节复习 出，质量相同的物体， 越大，它的动能物体可以既有动能，又有势能，把这两种能量加 B.重力势能减少，动能增加 越大 在一起，就得到它的总 第40期：杠杆滑轮 C.重力势能增加，动能增加 (3)比较实验 可以得 二、动能和势能的转化 D.重力势能不变，动能不变 第41期：功功率 出，速度相同的物体， 越大，它的动能 做一做：如图3所示，让小球从斜槽上端滚 2.在体操比赛的鞍马项目中，运动员上 第42期：机械效率 越大 下，观察小球撞击弹簧发生的现象，分析其能量 “马”前要踩踏板.如图4所示，当运动员的脚接 二、势能 转化的过程 改变世界的机械 触踏板M直至弹簧K被压缩至最短的过程中， 1.重力势能 (选填“运动员的重力势 《机械与功》章节复 填一填：受到重力的物体由于 77 能”“运动员的动能”或“弹簧的弹性势能”)逐 而具有的能量叫作重力势能. 图3 渐增大 第43期：《机械能》 做一做：【提出问题】影响重力势能大小的 填一填：甲图中，小球从斜槽上端滚下，小 因素有哪些？ 球的高度 重力势能 ,速度 第44期：期末复习 【猜想与假设】(1)重力势能的大小可能跟 ,动能 转化为 第45~52期：《升级突 物体的高度有关 ;乙图中，小球撞击右面的弹簧，弹簧 图4 破》（合刊） (2)重力势能的大小可能跟物体的质量 的弹性形变 ,弹性势能 ,小球 有关 的速度 动能 小球的 限希鼻超乙 I 【实验器材】小重物若干、小方桌、沙坑、刻 转化为弹簧的 ;丙图中，小球 度尺 【景条季羏怕索怕】 被弹回的过程中，弹簧的弹性形变 ,弹 2 素养·拓展 数理极 轮轴是一种简单机械.如图1所示，轮轴由具 生活白物理 有共同转动轴0的大轮和小轮组成.通常把大轮 叫轮，小轮叫轴.轮轴实际上是一个可以连续转动 轮鄉与自行车 的杠杆轮半径R和轴半径r分别是作用在轮和轴 上的力F,和F2的力臂.根据杠杆平衡条件，可得 F,R=F2r,使用时如果动力作用在轮上，能省力且 ◆江西岳浩 轮半径是轴半径的几倍，动力就是阻力的几分之 多，即自行车前进的距离越长 于前齿轮与后齿轮由链条连接，所以前、后齿轮受 ;如果动力作用在轴上就费力，但可以省距离. 在爬坡时，自行车受到的摩擦阻力较大，选择到的链条的拉力相同，若前齿轮的半径为10cm, 低挡位；下坡时自行车受到的摩擦阻力较小，选择脚踏板到轴心的长度为25cm,则自行车匀速行驶 高挡位.选择不同的挡位时，自行车的链条会调整时，人蹬车的力至少应为 N. 到相应挡位的后齿轮上 解析：(1)车把在使用时是轮轴，在轮上用力 阅读短文，回答下列问题： 是一个省力轮轴；变速自行车的后轮可看作是 图 (1)如图3所示为一辆变速自行车，它的车把个轮轴，由于动力作用在轴上，所以是费力的. 和后轮都可看作是一个杠杆或轮轴：你认为车把 如图2所示，自行车的前齿轮和脚踏板构成一 (2)根据杠杆平衡条件可知，当动力臂最长 个轮轴型的杠杆结构，动力是人给脚踏板的蹬力， 是一个 _杠杆（或轮轴），后轮是一个时，需要的动力是最小的，也就是当F垂直于脚踏 阻力是链条对前齿轮的拉力，动力臂是脚踏板到 杠杆（或轮轴）.（选填“省力”“费力”或 板相连的金属杆时最省力，如答案图所示 轴心的长度，阻力臂是前齿轮半径，此时动力臂大 “等臂”) (3)对于后轮的费力杠杆，动力是人通过链条 于阻力臂，是一个省力杠杆.自行车的后齿轮和后 传递给后轴的齿轮的力，动力臂是后齿轮的半径： 车轮构成另一个轮轴型的杠杆结构，动力是链条 自行车上坡时所受阻力变大，而阻力臂不变，因 对后齿轮的拉力，阻力是地面给后车轮的摩擦力， 此，增大动力臂可以减小所施加的动力，故应换用 动力臂是后齿轮半径，阻力臂是后车轮半径 半径较大的后齿轮会相对省力一些， 冬图3 车轮 链条 (4)对于后车轮的轮轴，设链条对后齿轮的拉 (2)请在图4中画出最省力时人脚对脚踏板 内图为高 的力F(作用点在脚踏板中心)，以及这个力对应 力为F继，由杠杆平衡条件可得F链×5cm=× 30cm,已知f=25N,解得F继=150N.链条对前 的力臂L. 后齿轮的力大小是一样的，对于前齿轮和脚踏板 组成的轮轴，设人蹬车的力为F,由杠杆平衡条件 图2 可得F×25cm=F继×10cm,解得F=60N. 变速自行车的驱动结构在于它的后齿轮由多 答案： 个半径不同的齿轮共同组成骑自行车时，人踩脚 (1)省力费力 踏板一圈，前齿轮转动一圈，带动链条转动的长度 图4 (2)如图所示 为前齿轮的周长.同时链条带动后齿轮转动，由于 (3)爬坡时，自行车受到的阻力较大，应将链 后齿轮的半径小于前齿轮，为了保证链条转动的条调整至半径较 (选填“大”或“小”)的 长度相同，后齿轮转过的圈数必须大于前齿轮.后后齿轮上，从而达到 的目的. 齿轮的半径越小，它转过的圈数就越多.后齿轮同 (4)自行车在水平道路上行驶时，后车轮受的 时带动后车轮转动，它们转动的圈数保持一致.因摩擦阻力为25N,后车轮的半径为30cm,若此时 此，后齿轮越小，脚踩一圈，后车轮转动的圈数越 链条挂在中间挡位的后齿轮上，其半径为5cm,由 (3)大 省力(4)60 第42期2版参考答案 16.如图1所示 21.解：(1)由图可知，动滑轮上的绳子段数为 n=3,拉力做的总功W。为1200J,由W=Fs可 机械效率改变世界的机械 得，拉力F的大小 1.C2.C3.D4.B5.D6.D F=We=W-1201-12001=400N 7.轮轴费力 -nh-3×1m 3 m 8.= 1 > (2)由图可知，额外功W籁外=400J,滑轮组做 17.如图2所示 9.2.1300大于 的有用功 W有用=W总-W额外=1200J-400J=800J 10.(1)匀速 滑轮组的机械效率 (2)丙80% (3)错误 -×0s-10g=67% (4)12 22.解：(1)秤砣的质量 (5)越小 图2 ae-怎=0RX=1g 第42期34版参考答案 18.(1)平衡右右 (2)根据杠杆平衡条件F,L,=F2L2,得G物× (2)2FL=FL2 1.D2.C3.B4.C5.B OA=G陀×OB,被称物体的重力 (3)变大不变 6.B7.C8.D9.C10.B 19.(1)不能不变 Gm-COB=10 Nx 20 cm =100 N OA 2 cm 11.左费力 (2)竖直向上动滑轮自身受到重力 (3)被称物体最重时，秤砣在C处，根据杠杆 12.等于大于 (3)C 平衡条件F,L1=FL2,得G物×04=G陀×0C,0C 13.2400 20.(1)设计机械效率的平均值匀速 的长度 14.D64 (2)甲(3)83% 2G物×01_200N×2cm=40cm 0C= 15.375%减小、 (4)越小(5)1和3 G能 10N 6.很多同学都玩过荡秋千，下列说法正确的是 C.小球在E点的动能不为零 《机械能》章节测试题 A.秋千荡到最低点时只有动能 D.小球从E点到F点的过程中，机械能变小 B.秋千荡到最高点时有重力势能和动能 二、填空题（每空2分，共34分） ◆数理报社试题研究中心 (满分：100分 时间：60分钟) C.从最低点荡到最高点的过程中重力势能转化为动能 11.唐诗中有“黄河远上白云间”“不尽长江滚滚来”的诗句，前 D.从最高点荡到最低点的过程中动能增大，重力势能减小 号 二 四 分 句生动形象地表明黄河储藏着大量的能，后一句表明长 7.用如图4所示的装置探究动能大小与速度的关系，下列说法 袋 分 江具有大量的能.（选填“重力势”或“动”） 正确的是 ( 一、选择题（每小题3分，共30分） 12.如图7所示，小明在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂 1.下列情景中机械能增大的是 黑，使其分别从不同高度处自由下落，目的是探究重力势能大小与 ( A.火箭加速升空 B.小朋友从滑梯滑下 的关系.皮球下落过程中重力势能 （选填“变 7nmmminnin 图4 C.汽车水平匀速行驶 D.卫星绕地球转动 大”“不变”或“变小”)；落地后在纸上留下黑色圆斑A、B,圆斑 A.将不同质量的小球从斜面的同一高度由静止开始释放 2.小丽站在自动扶梯上随扶梯一起向上 (选填“A”或“B”)是皮球从较高处下落形成的， B.木块在滑行过程中受到的摩擦力逐渐减小 匀速运动，如图1所示.关于她的机械能，下列 C.木块静止时所受弹力是由木块下表面形变产生的 说法正确的是 D.若水平面绝对光滑，实验不能达到探究目的 A.动能增大，机械能增大 8.把一个石块竖直向上抛出，运动到最高点并下落.A、B是石块 B.重力势能增大，机械能增大 运动轨迹中的两个点，石块在这两点的动能和重力势能如表所示， 图7 图8 C.动能减小，机械能不变 则石块在B点处的运动方向可能的情况是 13.如图8所示，将一张卡片对折，在开口的一边剪两刀，然后将 ( D.重力势能减小，机械能增大 A点B,点 橡皮筋套在开口边，就做成了一个会“跳”的卡片.将卡片反过来，用 3.正在飞行的A、B两架飞机具有相同的重力势能，且m:>m, 动能小 7 9 手压平在桌面上，使橡皮筋伸长，迅速松开手，会看到卡片 则 重力势能小 6 5 ·这一现象说明：发生弹性形变的橡皮筋具有能， A.A飞机飞得快 B.A飞机飞得慢 A.上升或下降 B.上升 对卡片做功.卡片在上升过程中，重力势能将 (选填“增 C.A飞机飞得高 D.A飞机飞得低 C.下降 D.在最高点 大”“不变”或“减小”). 4.如图2所示是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图. 9.弹簧置于光滑管内，下端固定在水平面上，上端与管口 14.某科技兴趣小组找来两个输液瓶，从瓶口以下约6cm处截 雨滴在，2、3三个时刻具有的动能分别是E,、E2、E,不考虑下落过 平齐如图5所示，将一直径略小于管的小球放在它弹簧上端，先 断，将截断处用胶水黏合在一起，再从瓶口的橡胶塞中心穿一根长 程中雨滴的质量变化，则动能的大小关系是 ( ) 后两次向下按压弹簧到不同位置后释放小球，小球沿竖直方 约20cm的细木棒，用两条悬线拴住木棒的两端，将悬线固定在支架 A.E E2 E3 B.E>E2 E3 向运动，第一次小球到达的最高点为α，第二次小球到达的最 C.E E2 E3 D.E=E2<Es 高点为b,c为小球运动路径上的一点，小球所受空气阻力忽略 上，就构成了如图9所示的滚摆当滚摆从上到下运动的过程中重力 不计，则关于先后两次的描述正确的是 niAi 势能主要转化为」 能：滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明 图5 A.第一次释放小球时弹簧的弹性势能小于第二次的 滚摆的机械能 (选填“变大”“不变”或“变小”)， B.小球由c到b过程，弹性势能转化为重力势能 口重力势能 动能 C.小球上升过程，经过c点时的重力势能相等 图3 D.小球上升过程，经过c点时的机械能相等 5.如图3所示是撑竿跳高运动员进行撑竿跳高的情景，下列说 10.如图6所示，从A点沿水平桌面滚落 图9 图10 法正确的是 的小球运动轨迹如虚线所示，C、F两点等高， 15.如图10甲所示，离手后的篮球在空中依次从A点运动到D A.是运动员的重力将撑竿压弯的 D为小球与水平地面的接触点，不计空气阻 点，在 点时动能最大；图10乙为它在两个等高点B和D的 B.运动员在上升过程中具有的动能减小 力，下列说法正确的是 能量柱状图，则篮球在B点的机械能（选填“大于”“等于” 图6 C.运动员在上升过程中具有的重力势能减小 A.小球在C点和F点的机械能相等 或“小于”)在D点的机械能.整个过程中机械能（选填“守 D.运动员在上升过程中，撑竿的弹性势能减小 B.小球在C点和F点的动能相等 恒”或“不守恒”)