11.4 机械能及其转化 练习卷-2025-2026学年人教版八年级物理下册

**基本信息** 练习卷以“机械能及其转化”为核心，通过选择、填空、实验、计算、科普阅读分层设计，覆盖动能与势能转化、机械能守恒等知识点，融合物理观念与科学探究，实现从概念理解到实际应用的进阶。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|动能、势能概念及简单转化|单选题结合电动自行车、无人机等日常情境，辨析惯性、摩擦力等易错点，强化物理观念| |综合应用|机械能守恒条件、实验探究|实验题设计重力势能与质量/高度关系探究，计算题结合突击车、跳伞运动，培养科学思维与问题解决能力| |拓展迁移|跨学科情境与科技应用|科普阅读题以“天问一号”着陆为背景，考查力与运动、能量转化，体现科学态度与社会责任|

人教版八年级下册第十一章《功和机械能》第4节《机械能及其转化》练习卷 一、单选题（共30分） 1．（本题3分）自2025年12月1日起，旧国标电动自行车全面停售，市场仅允许销售符合GB17761-2024新国标的车型。关于新国标电动自行车，下列说法正确的是（     ） A．轮胎上有花纹，目的是增大摩擦力 B．刹车时电动自行车不能立即停下来，是因为其受到惯性作用 C．限速更严格，是为了减小电动自行车的惯性 D．电动自行车匀速下坡时，动能转化为重力势能 2．（本题3分）我国“低空经济”时代已经正式拉开序幕。如图为正在运输货物的无人机，下列关于无人机运输货物时的说法中正确的是（　　） A．无人机匀速上升过程中，其动能转化为机械能 B．无人机水平匀速飞行时，货物的机械能保持不变 C．无人机在某一高度悬停时，货物的机械能为零 D．无人机下降过程中，所携带货物的动能一定增大 3．（本题3分）如图所示，2025年10月31日，搭载“神舟二十一号”载人飞船的“长征二号F遥二十一”运载火箭发射升空。载人飞船与中国空间站成功对接，实现中国航天史上第7次“太空会师”。下列说法正确的是（　　） A．火箭发射升空时利用了力的作用是相互的原理 B．宇航员穿戴的航天服进入太空后质量消失 C．火箭加速升空的过程中，机械能保持不变 D．对接成功后，载人飞船相对于中国空间站是运动的 4．（本题3分）跳台滑雪运动中，运动员从助滑开始，直到下落至着陆坡的运动过程中经过了各个不同的位置，如图所示，忽略空气阻力和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．点到点运动员的机械能守恒 B．到是动能转化为重力势能 C．点的动能为零 D．点的动能为零 5．（本题3分）用绳子将一把铁锁悬挂起来，如图所示。把铁锁拉近你的鼻子，头保持不动，当手放开铁锁后，铁锁向前摆去又摆回来。空气阻力不可忽略，请你分析在摆动过程中，下列说法正确的是（　　） A．铁锁摆回时会碰到你的鼻子 B．铁锁摆动过程动能一直变大 C．铁锁在整个过程机械能守恒 D．铁锁在整个过程机械能减少 6．（本题3分）电影《哪吒》中，毽子是哪吒最爱的玩具，如图所示，毽子被哪吒竖直踢到最高点后又竖直下落到水平地面上静止，空气的阻力不可忽略。关于毽子上下飞舞时的情况下列说法中正确的是（     ） A．踢出后的毽子在整个运动过程中受到的合力的方向始终竖直向下 B．踢起的毽子继续上升是由于受到惯性的作用 C．踢出后的毽子在整个运动过程中的机械能守恒 D．毽子在最高点时处于平衡状态 7．（本题3分）取一个轻质的圆筒B，在内壁粘一个较重的小球A，放在斜面上，如图所示，松开手后圆筒B沿着斜面向上滚动一段距离，圆筒滚动后（　　） A．小球A的动能一直增大 B．圆筒B的重力势能增大 C．小球A的机械能增大 D．圆筒B的机械能减小 8．（本题3分）“备战奥运，再创辉煌”，对图中的运动员刻苦训练的情境说法正确的是（　　） A．运动员举着杠铃不动时对杠铃做了功 B．运动员射出的箭受到惯性作用而继续飞行 C．运动员击打网球改变了球的运动状态 D．运动员从起跑线起跑后机械能守恒 9．（本题3分）如图甲所示，某运动员在做蹦极运动，图乙为其运动示意图。运动员从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。若不计空气阻力，则下列判断正确的是（　　） A．从O点到A点再到B点过程中，运动员动能先增大后减小 B．从A点到B点再到C点过程中，绳的弹性势能先增大后减小 C．从A点到B点再到C点过程中，运动员动能先增大后减小 D．从A点到B点再到C点过程中，运动员的机械能守恒 10．（本题3分）科技是强国的支撑，关于我国取得的科技成就说法正确的是（   ） A．图-1中，空间站内王亚平用吸管将乒乓球压入水中后移开吸管，此时水中乒乓球受到浮力作用 B．图-2中，长征二号F遥十六运载火箭加速升空过程中机械能不变 C．图-3中，C919飞机机翼上凸下平，上方空气流速快压强小从而获得向上的升力 D．图-4中，雪龙2号破冰船“首柱削尖”是为了减小受力面积从而减小压强 二、填空题（共26分） 11．（本题4分）2026年1月13日，我国长征六号甲运载火箭，成功将遥感五十号01星发射升空。在火箭升空过程中，以__________（选填“火箭”或“地球”）为参照物，遥感五十号01星是静止的，加速升空过程中火箭的机械能__________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 12．（本题2分）如图所示，将同一小球以相同的初速度从同一位置沿不同方向分两次抛出，小球第一次落地瞬间的速度为，第二次落地瞬间的速度为，不计空气阻力，则_________（选填“大于”“等于”或“小于”）。 13．（本题4分）如图所示，将质地均匀的物块A平放在水平桌面上，在水平推力F作用下将物块A从图甲所示的位置加速推动到图乙所示的位置，该过程中，A受到的摩擦力将___________；随后撤去推力F，A由于惯性继续向右运动的过程中，A的机械能将___________。（两空均选填“变大”、“不变”或“变小”） 14．（本题4分）如图所示，甲、乙是两个完全相同的排球，在同一高度同时以大小相等的初速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出。若空气阻力大小恒定且小于排球重力，则抛出时两球机械能_________（填“相等”或“不相等”）；两球落地瞬间的速度关系是________（填“小于”“等于”或“大于”）。 15．（本题8分）如图甲所示，“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某运动员做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（将蹦极过程近似为在竖直方向的运动）。 (1)0~t0过程中速度大小的变化情况是________________________； (2)t0时刻，运动员的速度大小为________，处于________（平衡/非平衡）状态； (3)运动员受到重力大小G=________。 16．（本题4分）篮球从A点抛出，飞过最高点C到达D点过程中，被频闪照相机以每隔0.02s曝光一次的形式记录下来，如图所示，球从B点到D点用时________s，球的机械能________（选填“不变”“变小”或“变大”）。 三、实验题（共20分） 17．（本题8分）小明利用如图甲所示实验装置探究重力势能大小与物体质量和高度的关系： (1)若是不考虑摩擦，铁球从斜面上由静止滚下，它的________能转化为动能，铁球到达水平面接触并压缩弹簧，铁球的动能转化为弹簧的________，记录铁球速度减为0时弹簧的长度，整个过程机械能总量________（选填“变大”“不变”“变小”）；铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，则说明铁球的重力势能越________（选填“大”或“小”）； (2)将同一铁球先后从同一斜面的不同高度h1、h2（h1<h2）处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为l1、l2（l1>l2），则你能得出的结论是________； (3)若要探究重力势能大小与物体质量的关系，请简要写出你的设计思路：________________； (4)结合前面的实验结论，在图乙所示的水坝中利用水的重力势能发电，发电机安装在________（选填“C”或“D”）位置更为合理； (5)2025年7月19日上午，雅鲁藏布江下游水电工程开工仪式在西藏自治区林芝市举行，项目预计装机规模约6000万千瓦，每年可提供近3000亿度的清洁、可再生、零碳电力，足以满足逾3亿人年度用电需求。请你结合本实验分析该项目的选址所具备的优势条件：________。 18．（本题5分）在探究“物体的动能和哪些因素有关”时，同学们提出了如下猜想： 猜想一：物体动能大小与物体的质量有关；猜想二：物体动能大小与物体运动的速度有关。 (1)物体动能是指___________（填序号）： A．小球在斜面上时的动能 B．小球撞击木块前的动能 C．小球撞击木块后的动能 D．小球的动能 (2)为了便于验证猜想二，小丽把小球放在斜面的不同高度由静止释放，实验中小丽发现，在第三次时，最终木块从水平木板的右端滑出，于是小丽用质量更大的木块替换后继续完成此次实验探究。结果木块未滑出右端，于是小丽总结3次实验得出结论。小丽的做法显然有一定的问题，经小组同学讨论后认为，只改变小丽第三次实验操作，就可解决该问题，其中可行的是___________； A．降低小球开始在斜面上的高度 B．在木板上铺上一块毛巾 C．增大小球的质量 D．在木块上放两个钩码 (3)若每次实验中小球最后都停在了水平木板上，整个过程中能量___________（“是”或“不是”）守恒的。 (4)若斜面光滑，小球从斜面静止滑下碰撞木块后，木块在水平面上滑动一段距离后停下来。增大斜面的倾角，仍让小球从同一高度处由静止滑下，如图乙所示，则木块在水平面上移动的距离___________（选填“变大”“不变”或“变小”）（不计空气阻力） 19．（本题7分）小明在进行足球训练时，看到发球装置将足球斜向上抛出。 (1)小明在训练中某次抛出足球轨迹如图1，A、B、C为足球下落过程先后经过的点。若此过程中足球在各点位置的机械能和动能如下表。 位置 机械能/J 动能/J A点 53 30 B点 46 19 C点 40 30 ①足球在A点时的重力势能_________C点时的重力势能，在A点的速度_________C点的速度（以上两空均选填“大于”“小于”或“等于”）； ②从A到B的过程中足球的机械能损失量为_________J； (2)小明发现发球装置可调节发射足球的抛射角和抛出速度，实现射程不同。小明查得：忽略空气阻力时，足球被抛出后运动轨迹如图2虚线所示。抛出方向与水平方向的夹角为抛射角，A点的速度为抛出速度v，A点到落地点的水平距离为射程x。同时，x与v之间满足公式，其中k的大小与抛射角的关系如图3所示（g＝10N/kg）。 ①v不变时，抛射角大小为_________度时，x最大。 ②若抛射角为90度，v为10m/s，则x为_________m。 ③小明想探究“抛射角一定时，x与v2的关系”，设计了以下步骤： a.把抛射角调为45度，v设定为5m/s，将足球从A点抛出； b.记录足球落地位置，用卷尺测出x并记录。 c.把抛射角调为_________度，将v逐次增加5m/s重复步骤a、b，进行多次实验，直到v增加到30m/s为止。 请帮他设计实验数据记录的表格_________。 四、计算题（共20分） 20．（本题10分）解放军在一次夺岛演习中，出动了05型履带式水陆两栖突击车。该车总质量为，同时装配有最大输出功率为的发动机，机动性能卓越。（取） (1)水陆两栖突击车加速冲上海滩时，该车的动能______（选填“增大”或“减小”）。 (2)该车在海面漂浮时受到的浮力是多少______？若该车漂浮在海面上时排开海水的体积为，该区域海水的密度是多少______？（取） (3)该车以的速度在海面上匀速行进，发动机保持最大输出功率。若发动机的输出功率全部用于做机械功，则发动机做了多少功______？该车在海面上匀速行进时受到的阻力为多少______？ 21．（本题10分）跳伞是一项极具挑战性的运动，现在越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中，一名重力为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图所示，经15s下落210m后，开始竖直向下做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30s。 (1)求运动员下落的平均速度； (2)求运动员的重力做的功； (3)求匀速下降时运动员的重力做功的功率； (4)跳伞运动员在跳伞后的加速下落阶段，其机械能是如何转化的？ 五、科普阅读题（共4分） 22．（本题4分）阅读短文，回答问题。 “天问一号”登陆火星的最后9分钟 2021年5月15日清晨4时许，我国“天问一号”着陆器（如图1甲）进入火星大气层，经过约9分钟的减速、悬停和缓冲，成功着落于火星表面，迈出了我国星际探测征程的重要一步。 着陆器刚进入大气层时，会迅速调整自己的姿势，使自身的运动方向、质心和压心处于一条直线上，以保持相对稳定的姿态下降，此时运动方向与轴线方向并不在同一直线上。下降一段时间后，当着陆器速度减小90%左右时，着陆器伸出“小翅膀”，通过向下压火星大气产生的反作用力，将其运动方向与轴线方向的夹角调整到0°，为安全打开降落伞摆正姿势。如图1乙所示，降落伞打开后减速到一定程度，先抛弃隔热大底，后抛弃背罩，让火星车和着陆平台（如图1丙）露出真容。随后，着陆平台打开发动机，通过向下喷燃气实现进一步减速，在距离火星地面100m高度处速度减为零，进入悬停状态。此时着陆平台开启雷达和光学相机等进行探测，寻找着陆点，在找准着陆点后继续下降，其速度先增大后减小，在经过高度20m后，维持恒定速度下降，平稳着陆。 (1)着陆器伸出“小翅膀”后，受到向上推力的施力物体是 _______； (2)从悬停到成功降落火星地面前，火星车的动能变化情况是 ； A．增大→不变→减小 B．增大→减小→不变 C．不变→增大→减小 D．减小→增大→不变 (3)请在图1丙中画出火星车和着陆器平台处于悬停状态时，受到的“重力”G和气体对它的升力F升的示意图； (4)如图2四幅图中，能反映着陆器刚进入大气层时维持相对稳定姿态下降的是 _______； (5)已知降落伞下降过程所受气体阻力大小与速度大小成正比，比例系数在火星和地球上分别为k1和k2。降落伞达到最小速度时，其所受的气体阻力与着陆器重力大小相等。若同一个降落伞在火星表面和地球表面下降能达到的最小速度分别为v1和v2，同一物体在火星表面受到的“重力”与地球上的重力之比为2∶5，则k1∶k2为 。 A． B． C． D． 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《人教版八年级下册第十一章《功和机械能》第4节《机械能及其转化》练习卷》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B A A D A B C C C 1．A 【详解】A．轮胎上的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，防止打滑，故A正确； B．惯性是物体的固有属性，不是一种 “力”，不能说 “受到惯性作用”。故B错误； C．惯性的大小只与物体的质量有关，与速度无关，故C错误； D．匀速下坡时，速度不变，动能不变；高度降低，重力势能减小。实际是重力势能转化为克服摩擦做功的内能，动能没有转化为重力势能，故D错误。 故选A。 2．B 【详解】A．无人机匀速上升时，速度、质量都不变，动能不变，是无人机的电能转化为重力势能（机械能），不是动能转化为机械能，故A错误； B．无人机水平匀速飞行时，货物质量不变、速度不变所以动能不变；高度不变所以重力势能不变，因此总机械能保持不变，故B正确； C．悬停时，货物相对于地面有高度，具有重力势能，因此机械能不为零，故C错误； D．若无人机匀速下降，货物速度不变，动能也不变，因此动能不是一定增大，故D错误。 故选B。 3．A 【详解】A．运载火箭发射升空时，火箭向下喷射燃气，燃气对火箭产生向上的反作用力，利用了力的作用是相互的，故A正确； B．质量与物体的状态、形状、所处的空间位置变化无关，所以宇航员穿戴的航天服进入太空后质量不变，故B错误； C．火箭加速升空的过程中，速度增大，则动能增大，高度增加，则重力势能增大，所以机械能增大，故C错误； D．对接成功后，以中国空间站为参照物，载人飞船位置没有发生改变，是静止的，故D错误。 故选A。 4．A 【详解】A．从B点到D点，运动员在空中运动，忽略空气阻力，只有重力做功，机械能守恒，故A正确； B．从A到B，运动员高度降低、速度增大，是重力势能转化为动能，故B错误； C．C点是运动员运动轨迹的最高点，此时运动员仍有水平方向的速度，动能不为零，故C错误； D．D点是着陆坡上的点，运动员仍在运动，速度不为零，动能不为零，故D错误。 故选A。 5．D 【详解】ACD．空气阻力不可忽略，铁锁摆动过程需要克服空气阻力做功，机械能会不断转化为内能，整个过程中机械能总量减少（即机械能不守恒），因此铁锁摆回时的最大高度一定低于初始释放高度，不会碰到鼻子，故AC错误，D正确； B．铁锁摆动过程中，从最高点摆向最低点时，速度增大，动能变大；从最低点摆向另一侧最高点时，速度减小，动能变小，因此动能不是一直变大，故B错误。 故选D。 6．A 【详解】A．毽子上升过程中，空气阻力与运动方向相反（竖直向下），重力也竖直向下，因此合力方向竖直向下；在最高点时，毽子速度为0，不受空气阻力，只受重力，合力方向竖直向下；毽子下落过程中，空气阻力竖直向上，但重力始终大于空气阻力，因此合力方向仍竖直向下。因此整个运动过程中，合力方向始终竖直向下，故A正确； B．惯性是物体本身固有的属性，不是力，不能说“受到惯性的作用”，故B错误； C．空气阻力不可忽略，毽子运动过程中需要克服空气阻力做功，机械能不断转化为内能，机械能减小，不守恒，故C错误； D．毽子在最高点时只受重力，合力不为零，因此不是平衡状态，故D错误。 故选A。 7．B 【详解】A．圆筒B向上滚动时，小球A相对于地面的高度是先降低后升高，其速度先增大后减小，因此小球A的动能不是一直增大，故A错误； B．圆筒B沿斜面向上滚动，其高度增加，根据重力势能公式知，h增大，重力势能也增大，故B正确； C．小球A对圆筒做功，推动圆筒向上运动，因此小球 A 的机械能（动能 + 重力势能）会减少，转化为圆筒的机械能和克服摩擦的内能。故C错误； D．圆筒B的机械能由小球A的能量转化而来：它获得了动能，同时高度升高、重力势能增大，因此整体机械能是增大的，故D错误。 故选 B。 8．C 【详解】A．运动员举着杠铃不动时，杠铃没有在力的方向上移动距离，因此运动员对杠铃不做功，故A错误； B．惯性是物体自身固有的性质，不能表述为“受到惯性作用”，故B错误； C．运动员击打网球时，对网球施加力的作用，改变了网球的运动速度和方向，即改变了球的运动状态，故C正确； D．运动员从起跑线起跑后，速度不断增大，动能增大，重心高度变化不大，重力势能近似不变，因此机械能增大，机械能不守恒，故D错误。 故选C。 9．C 【详解】A．从O到A，弹性绳未被拉长，无弹力，运动员只受重力，加速下落；从A到B，弹性弹力小于重力，合力向下，运动员仍加速。因此O→A→B过程速度一直增大，动能一直增大，故A错误； B．从A到C，弹性绳被拉得越来越长，弹性形变程度持续增大，弹性势能一直增大，故B错误； C．A→B阶段，弹力小于重力，运动员加速，动能增大；B→C阶段，弹力大于重力，运动员减速，动能减小，因此A→B→C过程运动员动能先增大后减小，故C正确； D．从A到C，弹性绳对运动员做功，运动员的机械能转化为弹性绳的弹性势能，运动员的机械能不守恒，故D错误。 故选C。 10．C 【详解】A．空间站内处于失重环境，浮力的本质是液体对物体上下表面的压力差，失重状态下水内部没有压强差，因此乒乓球不受浮力，故A错误； B．火箭加速升空时，质量不变，速度增大则动能增大，高度增大则重力势能增大，机械能为动能与重力势能之和，因此机械能增大，故B错误； C．飞机机翼设计为上凸下平，飞行时机翼上方空气流速更快、压强更小，下方流速更慢、压强更大，上下的压强差产生向上的升力，故C正确； D．破冰船“首柱削尖”，是在压力一定时，通过减小受力面积增大压强，方便破冰，故D错误。 故选C。 11． 火箭 增大 【详解】判断物体静止还是运动，看物体相对于参照物的位置是否变化，火箭升空过程中，遥感五十号01星固定在火箭上，相对于火箭的位置没有发生改变，因此以火箭为参照物，卫星是静止的。 动能大小与质量、速度有关；重力势能大小与质量、高度有关。火箭加速升空时，速度增大，动能随之增大；火箭升空时，高度升高，重力势能随之增大。机械能是动能与重力势能的总和，二者均增大，因此火箭的机械能增大。 12．等于 【详解】 同一小球初始位置相同、初速度大小相同，因此初始时小球的重力势能、动能都相等，总机械能相等；小球落地时，相对于地面的高度都为0，重力势能相等，根据机械能守恒（不计空气阻力），落地时小球的动能也相等；小球质量不变，因此落地瞬间的速度大小相等，即等于。 13． 不变 变小 【详解】物块A相对桌面发生了相对滑动，A受到桌面滑动摩擦力作用。由于A加速运动时对桌面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，则A受到的摩擦力将不变；撤去推力F，A由于惯性继续向右运动的过程中，质量不变，速度变小，动能变小；且重力势能不变，则A的机械能将变小。 14． 相等 大于 【详解】抛出时甲乙两球质量相等，速度相等，故动能相等；又因高度相等，故重力势能相等，机械能包括动能和势能，所以抛出时甲球的机械能等于乙球的机械能。 甲、乙两球初始机械能相等，运动过程中，空气阻力大小恒定，会有一部分机械能转化为内能，整个过程中甲球运动路程较短，则甲球转化的内能较少，落地时的机械能较大，落地时两球的重力势能均为0，所以甲球的动能大于乙球的动能，即甲球的速度大于乙球的速度。 15．(1)先变大后变小 (2) 0 非平衡 (3) 【详解】（1）是运动员从跳下到最低点的过程：一开始弹性绳未拉直，拉力为0，重力大于拉力，运动员加速下落；弹性绳拉直后拉力逐渐增大，拉力小于重力时运动员仍继续加速，当拉力增大到大于重力后，运动员开始减速，到时刻到达最低点，因此速度大小变化为先变大后变小。 （2）[1]时刻运动员到达最低点，瞬时速度为0。 [2]此时拉力大于重力，合力不为零，因此处于非平衡状态。 （3）最终运动员静止后，弹性绳拉力与重力平衡，大小相等，由图乙可知，拉力最终稳定在，因此运动员重力。 16． 0.14 变小 【详解】[1]篮球从A点抛出，飞过最高点C到达D点过程中，B到D经过了7个时间间隔，被频闪照相机以每隔0.02s曝光一次的形式记录下来，如图所示，球从B点到D点用时 [2]由图可知，B点和D点球的重力势能相等，而在B点处球的动能大，机械能等于动能与势能之和，所以B点机械能大，因而球从B点到D点，球的机械能变小。 17．(1) 重力势 弹性势能 不变 小 (2)质量相同时，物体的高度越高，重力势能越大 (3)质量不同的铁球从同一斜面的同一高度由静止释放，比较弹簧压缩后的长度 (4)D (5)地势落差大，水的高度差大，水具有较大的重力势能 【详解】（1）铁球从斜面上由静止滚下，高度降低，速度增大，质量不变，它的重力势能转化为动能；铁球到达水平面接触并压缩弹簧，铁球速度减小，弹簧形变增大，铁球的动能转化为弹簧的弹性势能。因为不考虑摩擦，整个过程中没有能量损耗，机械能总量不变。铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，这是采用了转换法，被压缩后弹簧长度越长，说明弹簧的弹性形变越小，则铁球的重力势能越小。 （2）将同一铁球先后从同一斜面的不同高度h1、h2（h1<h2）处由静止释放，铁球质量相同，高度不同，弹簧被压缩后的长度分别为l1、l2（l1>l2），弹簧被压缩得越长，说明铁球的动能越大，原来的重力势能越大。所以能得出的结论是：质量相同时，物体的高度越高，重力势能越大。 （3）探究重力势能大小与物体质量的关系，就要控制铁球的高度相同，改变铁球的质量，设计思路为：质量不同的铁球从同一斜面的同一高度由静止释放，比较弹簧压缩后的长度。 （4）水力发电利用水的重力势能发电，发电机安装在D位置时，与上游的高度差较大，水的重力势能较大，所以发电机应该安装在D位置。 （5）雅鲁藏布江下游地势落差大，水的高度差大，根据重力势能的影响因素，水具有较大的重力势能，下落时能转化为更多的动能，从而可以推动水轮机发电，这就是该项目选址所具备的优势条件。 18．(1)B (2)A (3)是 (4)不变 【详解】（1）本实验的研究对象是小球，物体动能是指小球撞击木块前的动能，通过木块被撞击后滑行的距离来反映小球撞击木块前的动能大小，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （2）验证猜想二，动能与速度的关系，需要遵循控制变量法：保持小球质量、木块质量、水平面粗糙程度不变，只改变小球下落高度。第三次木块滑出，是因为小球下落高度过高、动能过大，小丽换大木块的错误在于改变了木块质量，摩擦力改变，无法和前两次对比距离。 A．降低小球下落高度，减小小球到达水平面的动能，让木块不滑出，且保持其他变量不变，符合要求，故A符合题意； BCD．B改变水平面粗糙程度、C改变小球质量、D改变木块质量（改变摩擦力），都破坏了控制变量，无法和前两次实验对比，故BCD不符合题意。 故选A。 （3）每次实验中小球最后都停在了水平木板上，整个过程中能量是守恒的，始终遵循能量守恒定律。 （4）若斜面光滑，小球两次从同一高度处由静止滑下，不计空气阻力，机械能守恒，小球重力势能全部转化为动能，到达水平面后的初速度相同，则木块被撞击后移动的距离不变。 19．(1) 大于 等于 7 (2) 45 0 45 见解析 【详解】（1）①[1][2]由图1可知，A点比C点高，质量不变，足球在A点时的重力势能大于C点时的重力势能，由表中数据可知，A点的动能等于C点的动能，质量不变，所以在A点的速度等于C点的速度。 ②[3]从A到B的过程中足球的机械能损失量为53J-46J=7J （2）1①[1] x与v之间满足公式，可知，速度v不变时，x与k成正比，由图3可知，抛射角大小为45°时，k值最大，x最大。 ②[2]若抛射角为90度，由图3可知，k值为0，v为10m/s，则 ③[3]探究“抛射角一定时，x与v2的关系”， 把抛射角调为45度，将v逐次增加5m/s重复步骤a、b，进行多次实验，直到v增加到30m/s为止。 [4]实验数据中需要有抛射角，抛出速度，抛出速度的平方和射程，如下表 实验次数 抛射角（度） 抛出速度 v（m/s） 抛出速度平方v2(m²/s²) 射程x(m) 1 45 5 25 2 45 10 100 3 45 15 225 4 45 20 400 5 45 25 625 6 45 30 900 20．(1)增大 (2) (3) 【详解】（1）水陆两栖突击车加速冲上海滩时，质量不变，速度增加，由动能的影响因素可知，此过程中该车的动能增大。 （2）由物体的漂浮条件可知，该车在水面漂浮时受到的浮力 由可知，海水的密度 （3）该车以的速度在海面上匀速行进，由可知，所用时间 由可知，发动机做的功 由二力平衡条件和可知，匀速行进时受到的阻力 21．(1)10m/s (2) (3) (4)重力势能转化为动能 【详解】（1）由图可知，15s~30s时间段内，运动员的下落速度为6 m/s，下落时间为15s，下落高度为 整个过程下落的高度为 运动员下落的平均速度为 （2）运动员的重力做的功为 （3）匀速下降时运动员的重力做功为 匀速下降时运动员的重力做功的功率为 （4）跳伞运动员在跳伞后的加速下落阶段，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增加，动能增大，因此重力势能转化为动能。 22．(1)火星大气 (2)B (3) (4)C (5)A 【详解】（1）着陆器伸出“小翅膀”后，给火星大气一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，则火星大气给小翅膀一个向上的推力，所以受到向上推力的施力物体是火星大气。 （2）由题可知，在找准着陆点后继续下降，其速度先增大后减小，在经过高度20m后，维持恒定速度下降，火星车的质量不变，则动能先增大后减小，最后保持不变。 故选B。 （3）悬停时，火星车和着陆器平台处于平衡状态，受到的“重力”G和气体对它的升力F升的大小相同，方向相反，重力作用在质心上，升力作用在压心上，故力的示意图为： （4）根据题意可知，着陆器刚进入大气层时，会迅速调整自己的姿势，使自身的运动方向、质心和压心处于一条直线上，但与轴线不重合。 故选C。 （5）已知降落伞下降过程所受气体阻力大小与速度大小成正比，比例系数在火星和地球上分别为k1和k2，则f=kv，降落伞达到最小速度时，其所受的气体阻力与着陆器重力大小相等，即f=G，则G=kv，同一个降落伞在火星表面和地球表面下降能达到的最小速度分别为v1和v2，同一物体在火星表面受到的“重力”与地球上的重力之比为2∶5，则 故选A。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $