人教版八年級物理下冊通關(guān)講義第4節(jié)機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化(分層作業(yè))(原卷版+解析)

第4節(jié)機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]知識點1機(jī)械能1．2019年11月28日，我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征四號丙”運載火箭，成功將“高分十二號”衛(wèi)星發(fā)射升空。如圖所示，在火箭加速升空的過程中，“高分十二號”衛(wèi)星的（）A．動能增加，重力勢能減少 B．動能增加，重力勢能增加C．動能增加，機(jī)械能不變 D．重力勢能增加，機(jī)械能不變2．2020年3月2日4時，嫦娥四號著陸器完成月夜設(shè)置，進(jìn)入第十五月休眠期。嫦娥四號探測器是用長征3B型號的火箭發(fā)射的。在火箭加速升空過程中，對于火箭搭載的嫦娥四號探測器，下列敘述正確的是（）A．探測器的機(jī)械能總量不變 B．探測器的機(jī)械能總量增加C．探測器的動能增加，重力勢能不變 D．探測器的動能不變，重力勢能增加3．動能、重力勢能和______統(tǒng)稱機(jī)械能；人們修筑攔河壩來提高上游的水位，在壩底通過水輪機(jī)帶動電動機(jī)發(fā)電，一定量的水，上、下游水位差越大，水的______越大，發(fā)電量越多。4．如圖所示，小朋友從滑梯上勻速下滑時，臀部感覺發(fā)熱；他在下滑的過程中動能______，重力勢能______，機(jī)械能______（選填“變大”、“變小”、“不變”）。5．2020年疫情期間，為了更好地支援抗疫工作，汽車工程師給汽車加裝了霧化系統(tǒng)、防水系統(tǒng)和自動控制電路，控制噴灑啟停等功能，可實現(xiàn)2米范圍內(nèi)的噴灑消毒。當(dāng)消毒汽車在水平地面上勻速行駛噴灑消毒液時，動能______，重力勢能______，機(jī)械能______（選填“變大”、“變小”或“不變”）。知識點2機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化6．2022年北京冬奧會上自由式滑雪大跳臺比賽精彩紛呈。如圖所示，運動員穿戴著專用滑雪板，從起滑臺由靜止開始下滑，沿助滑道加速下滑獲得較大的速度，從起跳臺末端斜向上飛出，完成空中動作后落地。關(guān)于上述過程下列說法正確的是（）A．運動員沿助滑道向下滑行的過程中，動能逐漸增大B．運動員沿助滑道向下滑行的過程中，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能C．運動員從起跳臺末端飛出上升的過程中，重力勢能逐漸減小D．運動員從起跳臺末端飛出上升的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能7．2018年5月21日凌晨，我國成功利用長征四號丙運載火箭將“鵲橋”號中繼衛(wèi)星發(fā)射升空，邁出了人類航天器月背登陸第一步！下圖中與火箭點火加速升空過程中能量的轉(zhuǎn)化情況相同的是（）A．反復(fù)彎折鐵絲 B．用彈弓射子彈C．電火花發(fā)射器點火 D．小球向上擺動8．高山滑雪是冬奧會的重要競賽項目之一，如圖所示是滑雪運動員從山頂加速下滑的情境。在下滑過程中運動員的重力勢能___________（選填“增大”或“減小”）。重力勢能轉(zhuǎn)化為___________能。9．如圖所示，人造衛(wèi)星在大氣層外運行，不受空氣阻力。衛(wèi)星從近地點向遠(yuǎn)地點運行的過程中，動能______（選填“增大”、“減小”或“不變”），能量轉(zhuǎn)化情況是______，速度最大在______點。10．人造衛(wèi)星在大氣層外運行，________（填“受到”或“不受”）空氣阻力，只有____能和____能的轉(zhuǎn)化，機(jī)械能________（填“守恒”或“不守恒”）。知識點3水能和風(fēng)能的利用11．下列各個過程中，物體的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能的有

（）A．乒乓球觸地后向上彈起過程中B．車沿斜面向上勻速行駛過程中C．斜向上拋出的小石子在上升過程中D．水壩上流下來的水沖擊水輪機(jī)轉(zhuǎn)動12．物理課上，小劉和小陳討論了關(guān)于籃球的一些問題，說法正確的一組（）①投籃時，籃球離開手后繼續(xù)向上運動，因為籃球具有慣性②籃球從籃筐中下落，其重力勢能主要轉(zhuǎn)化為動能③投籃時，籃球拋到最高點時，速度為零，此時受平衡力④靜止在地上的籃球，它所受的重力與籃球?qū)Φ孛娴膲毫κ且粚ο嗷プ饔昧?。A．只有① B．只有①② C．只有①②③ D．①②③④都正確13．在空氣阻力不計的情況下，一只皮球從高處由靜止下落，被地面彈起后不能再回到原來的高度，在整個過程中分析不正確的是（）A．皮球只有在最高位置時動能為零B．加速下落的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能C．落地彈性壓縮過程中，動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能D．整個過程中機(jī)械能不守恒14．“黃河遠(yuǎn)上白云間”、“不盡長江滾滾來”這兩句唐詩生動、形象地反映了這兩條大河蘊藏了大量的________。修筑攔河壩是為了提高上游的水位，當(dāng)水從攔河壩的泄洪孔流出時，水的_______能轉(zhuǎn)化為________能。[能力提升練]15．如圖甲所示，將一個帶孔的金屬球和一根彈簧套在鐵架臺的金屬桿上，現(xiàn)將小球提到A點后松手，小球的高度隨時間變化情況如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．彈簧的原長為50cmB．0～t1過程中，小球的動能先增大后減小C．0～t1過程中，小球的減少的機(jī)械能等于彈簧增加的彈性勢能D．小球在t1時刻的動能大于在t2時刻的動能16．巴南區(qū)迎龍峽影視拍攝基地，有一個玻璃漂流項目：漂流船沿著透明的玻璃水槽向下加速運動過程中，漂流船的動能將_________；在玻璃槽中有緩緩流動的水，這樣能夠減小接觸面的粗糙程度，從而_________摩擦力。（選填"減小"或"增大"）17．3月9日，海裝風(fēng)電公司重慶萬盛南天門自建風(fēng)場順利完成最后一臺風(fēng)機(jī)吊裝，如圖所示．在勻速吊起風(fēng)機(jī)的過程中，風(fēng)機(jī)的機(jī)械能_________（選填“增加”“減少”或“不變”）；風(fēng)場建成后，將配置“海裝造”2×106W的風(fēng)電機(jī)組，該風(fēng)電機(jī)組工作42s所提供的電能最多可使________kg的水溫度升高10℃．已知水的比熱c水=4.2×103J/（kg?℃）．18．如圖所示是一幅簡單的過山車漫畫，過山車已經(jīng)關(guān)閉動力系統(tǒng)，在軌道上滑行，則從最高點向下滑行過程中，能量的轉(zhuǎn)化情況是______；滑到底停下來時，機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為______。19．神舟十三號乘組共在軌飛行183天，創(chuàng)造了中國航天員連續(xù)在軌飛行時間的最長紀(jì)錄。（1）2021年10月16日，神舟十三號載人飛船與空間站組合體完成自主快速交會對接。如圖甲所示，神舟十三號載人飛船與空間站組合體沿橢圓軌道環(huán)繞地球運行，不受空氣阻力，當(dāng)它從遠(yuǎn)地點向近地點運動時勢能___________（填“增大”“不變”或“減小”）、機(jī)械能___________（填“增大”“不變”或“減小”）。（2）2022年4月16日，神舟十三號載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場成功著陸。如圖乙所示，神舟十三號載人飛船返回艙在返回時會打開降落傘使返回艙減速，這個過程中返回艙的動能___________（填“增大”“不變”或“減小”），機(jī)械能___________（填“增大”“不變”或“減小”）。20．如圖甲，工程師把攔河壩設(shè)計成下寬上窄的形狀是因為液體壓強(qiáng)隨___________的增加而增大。三峽水電站的水庫大壩高185m，當(dāng)水庫水深為125m時，壩底受到的水的壓強(qiáng)是___________Pa。如圖乙，攔河壩使上游水位升高，在壩底安裝水輪機(jī)，發(fā)電機(jī)裝在水輪機(jī)的上面，水輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。一定量的水，上、下水位差越大，水的_________能越大，能發(fā)出的電就越多。巨大的落差有利于生產(chǎn)可觀的電力，但也帶來了航運方面的問題，解決這個問題的途徑就是修建船閘，如圖丙所示，船閘利用了___________原理。21．如圖所示，質(zhì)量為80g的金屬小球從導(dǎo)軌的a處由靜止開始滑下，依次經(jīng)過b處、c處，到達(dá)d處時恰好停下。在從a到b的過程中，重力做功為___________J，在整個運動過程中，小球的機(jī)械能___________。（選填“增加”、“減少”或“不變”）22．如圖，彈簧的左端固定，右端連接一個小球，把它們套在光滑的水平桿上，a是壓縮彈簧后小球靜止釋放的位置，b是彈簧原長時小球的位置，c是小球到達(dá)最右端的位置。則小球從a運動到c的過程中，在______（選填“a”、“b”或“c”）位置動能最大；從b到c的過程中，小球的動能轉(zhuǎn)化為彈簧的______，小球從a運動到b的過程機(jī)械能總量______（選填“變大”、“變小”或“不變”）。23．如圖所示，在一個罐子的蓋和底各開兩個小洞，將小鐵塊用細(xì)繩綁在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋兩端穿過小洞用竹簽固定，做好后將它從不太陡的斜面滾下，觀察到罐子在斜面和水平面上來回滾動，直至停下來。罐子在水平面上滾出去時_________能全部轉(zhuǎn)化為橡皮筋的________能；罐子滾動過程中第一次速度為零時，橡皮筋的________能最大；滾動一段時間后罐子停下來，然后再沿斜面向上滾動，此時罐子的重力勢能會_________（選填“增大”“減小”或“不變”）。24．野外宿營時，為防止巖石墜落，不能選擇在懸崖下扎營；為防山洪，雨季不能在山谷、溪流旁宿營；為了避開滑坡，不能在陡坡上駐扎．上述這三個現(xiàn)象中包含的能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移是________．為抗風(fēng)，搭帳篷時要用“地釘”（類似于長鐵釘）將帳篷固定在地面上，小明發(fā)現(xiàn)地面越松軟，地釘插入越容易，固定效果越差，原因主要是________．小明用100N的壓力將重5N的地釘豎直緩緩地插入地面，則地釘與地之間的摩擦力為________N；若要將地釘拔出，則至少需________N的拉力．[高頻考題實戰(zhàn)練]25．（2022·山東日照·統(tǒng)考中考真題）“粽葉又飄香，顆粒正歸倉。建設(shè)新時代，農(nóng)民豐收忙?！比鐖D所示，斜向上的傳送帶將小麥勻速運送到高處糧倉的過程中，其中1kg小麥的（）A．動能不變 B．重力勢能不變C．機(jī)械能不變 D．動能與重力勢能的和不變26．（2022·浙江杭州·中考真題）如圖所示為蹦極運動的簡化示意圖，彈性繩一端系在運動員雙腳上，另一端固定在跳臺O點。運動員由靜止開始自由下落，A點處彈性繩正好處于原長；B點處運動員受到的重力與彈性繩對運動員的拉力大小相等；C點處是蹦極運動員到達(dá)的最低點。（整個過程忽略空氣阻力，彈性繩的自重不計）從O點到A點的過程中，運動員的機(jī)械能____________（選填“增大”“減小”“不變”或“先增大后減小”）。從A點到C點的過程中，彈性繩的彈性勢能____________（選填“增大”“減小”“不變”或“先增大減小”，下同）；運動員的動能__________。第4節(jié)機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]知識點1機(jī)械能1．2019年11月28日，我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征四號丙”運載火箭，成功將“高分十二號”衛(wèi)星發(fā)射升空。如圖所示，在火箭加速升空的過程中，“高分十二號”衛(wèi)星的（）A．動能增加，重力勢能減少 B．動能增加，重力勢能增加C．動能增加，機(jī)械能不變 D．重力勢能增加，機(jī)械能不變【答案】B【解析】火箭加速升空過程中，衛(wèi)星也加速上升，衛(wèi)星的質(zhì)量不變，速度變大，則動能變大，同時高度增加，重力勢能變大；機(jī)械能等于動能與勢能的總和，所以衛(wèi)星的機(jī)械能變大，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。2．2020年3月2日4時，嫦娥四號著陸器完成月夜設(shè)置，進(jìn)入第十五月休眠期。嫦娥四號探測器是用長征3B型號的火箭發(fā)射的。在火箭加速升空過程中，對于火箭搭載的嫦娥四號探測器，下列敘述正確的是（）A．探測器的機(jī)械能總量不變 B．探測器的機(jī)械能總量增加C．探測器的動能增加，重力勢能不變 D．探測器的動能不變，重力勢能增加【答案】B【解析】在火箭加速上升的過程中，探測器的質(zhì)量不變，速度增大，動能增加；高度增大，重力勢能增加，而機(jī)械能是動能和重力勢能的總和，因此機(jī)械能增加，故B正確，ACD錯誤。故選B。3．動能、重力勢能和______統(tǒng)稱機(jī)械能；人們修筑攔河壩來提高上游的水位，在壩底通過水輪機(jī)帶動電動機(jī)發(fā)電，一定量的水，上、下游水位差越大，水的______越大，發(fā)電量越多?！敬鸢浮繌椥詣菽?/p>

重力勢能【解析】[1]機(jī)械能包括動能和勢能，勢能又分為重力勢能和彈性勢能。[2]一定質(zhì)量的水，水電站發(fā)電時，水位差越大，水的重力勢能越大，發(fā)電量越多。4．如圖所示，小朋友從滑梯上勻速下滑時，臀部感覺發(fā)熱；他在下滑的過程中動能______，重力勢能______，機(jī)械能______（選填“變大”、“變小”、“不變”）?！敬鸢浮坎蛔?/p>

變小

變小【解析】[1][2][3]小朋友從滑梯上勻速滑下，其質(zhì)量不變，速度不變，故動能不變，同時高度減小，故重力勢能變小，因為動能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能，所以其機(jī)械能變小。5．2020年疫情期間，為了更好地支援抗疫工作，汽車工程師給汽車加裝了霧化系統(tǒng)、防水系統(tǒng)和自動控制電路，控制噴灑啟停等功能，可實現(xiàn)2米范圍內(nèi)的噴灑消毒。當(dāng)消毒汽車在水平地面上勻速行駛噴灑消毒液時，動能______，重力勢能______，機(jī)械能______（選填“變大”、“變小”或“不變”）?！敬鸢浮孔冃?/p>

變小

變小【解析】[1]動能的大小與速度、質(zhì)量有關(guān)，消毒汽車在水平地面上勻速行駛噴灑消毒液時，速度不變，質(zhì)量變小，則動能變小。[2]重力勢能的大小與質(zhì)量、被舉的高度有關(guān)，消毒汽車在水平地面上勻速行駛噴灑消毒液時，被舉的高度不變，質(zhì)量變小，則重力勢能變小。[3]機(jī)械能是動能與勢能的總和，動能變小，重力勢能變小，則機(jī)械能變小。知識點2機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化6．2022年北京冬奧會上自由式滑雪大跳臺比賽精彩紛呈。如圖所示，運動員穿戴著專用滑雪板，從起滑臺由靜止開始下滑，沿助滑道加速下滑獲得較大的速度，從起跳臺末端斜向上飛出，完成空中動作后落地。關(guān)于上述過程下列說法正確的是（）A．運動員沿助滑道向下滑行的過程中，動能逐漸增大B．運動員沿助滑道向下滑行的過程中，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能C．運動員從起跳臺末端飛出上升的過程中，重力勢能逐漸減小D．運動員從起跳臺末端飛出上升的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能【答案】A【解析】A．運動員沿助滑道向下滑行的過程中，速度越變越大，動能逐漸增大，故A正確；B．運動員沿助滑道向下滑行的過程中，速度越變越大，動能增大，高度減小，重力勢能減小，故是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故B錯誤；C．運動員從起跳臺末端飛出上升的過程中，高度增大，故重力勢能逐漸變大，故C錯誤；D．運動員從起跳臺末端飛出上升的過程中，速度減小，動能減小，高度增加，重力勢能增加，故是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，故D錯誤。故選A。7．2018年5月21日凌晨，我國成功利用長征四號丙運載火箭將“鵲橋”號中繼衛(wèi)星發(fā)射升空，邁出了人類航天器月背登陸第一步！下圖中與火箭點火加速升空過程中能量的轉(zhuǎn)化情況相同的是（）A．反復(fù)彎折鐵絲 B．用彈弓射子彈C．電火花發(fā)射器點火 D．小球向上擺動【答案】C【解析】火箭點火加速升空過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。A．反復(fù)彎折鐵絲是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A不符合題意；B．用彈弓射子彈，彈弓的彈性勢能轉(zhuǎn)化為子彈的機(jī)械能，故B不符合題意；C．電火花發(fā)射器點火是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C符合題意；D．小球向上擺動，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，故D不符合題意。故選C。8．高山滑雪是冬奧會的重要競賽項目之一，如圖所示是滑雪運動員從山頂加速下滑的情境。在下滑過程中運動員的重力勢能___________（選填“增大”或“減小”）。重力勢能轉(zhuǎn)化為___________能?！敬鸢浮繙p小

動【解析】[1][2]重力勢能的大小與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)，質(zhì)量越大、高度越高，重力勢能就越大；動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，質(zhì)量越大、速度越大，動能就越大?；┻\動員從山頂加速下滑的過程中，運動員的質(zhì)量不變，高度變小，速度變大，故重力勢能減小，動能增大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。9．如圖所示，人造衛(wèi)星在大氣層外運行，不受空氣阻力。衛(wèi)星從近地點向遠(yuǎn)地點運行的過程中，動能______（選填“增大”、“減小”或“不變”），能量轉(zhuǎn)化情況是______，速度最大在______點?！敬鸢浮繙p小

動能轉(zhuǎn)化為重力勢能

近地【解析】[1][2]衛(wèi)星從近地點向遠(yuǎn)地點運行的過程中，高度增加，重力勢能增大，速度減小，動能減小，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。[3]衛(wèi)星機(jī)械能守恒，近地點高度最低，重力勢能最小，動能最大。10．人造衛(wèi)星在大氣層外運行，________（填“受到”或“不受”）空氣阻力，只有____能和____能的轉(zhuǎn)化，機(jī)械能________（填“守恒”或“不守恒”）?！敬鸢浮坎皇?/p>

動

勢

守恒【解析】[1][2][3][4]衛(wèi)星在大氣層外運行時，不受空氣阻力，只有動能和勢能之間的相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒。知識點3水能和風(fēng)能的利用11．下列各個過程中，物體的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能的有

（）A．乒乓球觸地后向上彈起過程中B．車沿斜面向上勻速行駛過程中C．斜向上拋出的小石子在上升過程中D．水壩上流下來的水沖擊水輪機(jī)轉(zhuǎn)動【答案】D【解析】A．乒乓球向上彈起，則重力勢能變大，速度變小，則動能變小，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，故A不符合題意；B．車沿斜面向上勻速行駛，則重力勢能變大，速度不變，則動能不變，故B不符合題意；C．斜向上拋出的小石子在上升的過程中，則則重力勢能變大，速度變小，則動能變小，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，故C不符合題意；D．水向下運動時，高度變低，所以重力勢能減小，速度變大，則動能變大，就是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故D符合題意。故選D。12．物理課上，小劉和小陳討論了關(guān)于籃球的一些問題，說法正確的一組（）①投籃時，籃球離開手后繼續(xù)向上運動，因為籃球具有慣性②籃球從籃筐中下落，其重力勢能主要轉(zhuǎn)化為動能③投籃時，籃球拋到最高點時，速度為零，此時受平衡力④靜止在地上的籃球，它所受的重力與籃球?qū)Φ孛娴膲毫κ且粚ο嗷プ饔昧?。A．只有① B．只有①② C．只有①②③ D．①②③④都正確【答案】B【解析】投籃時，籃球離開手后，因為具有慣性，要保持原來的運動狀態(tài)，所以繼續(xù)向上運動，①說法正確；籃球下落過程，質(zhì)量不變，速度變大，高度變小，動能變大，重力勢能變小，是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，②說法正確；籃球拋到最高點時，速度雖然為0，但不是處于靜止，不是處于平衡狀態(tài)，受到的力不平衡。③說法錯誤；靜止在地上的籃球，受到的重力的方向向下，籃球?qū)Φ孛娴膲毫?，作用在地面，方向也向下，而相互作用力方向相反，所以籃球的重力和籃球?qū)Φ孛娴膲毫Σ皇且粚ο嗷プ饔昧?，④說明錯誤。故ACD錯誤，B正確。故選B。13．在空氣阻力不計的情況下，一只皮球從高處由靜止下落，被地面彈起后不能再回到原來的高度，在整個過程中分析不正確的是（）A．皮球只有在最高位置時動能為零B．加速下落的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能C．落地彈性壓縮過程中，動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能D．整個過程中機(jī)械能不守恒【答案】A【解析】A．皮球在以下三個位置時動能為零（速度大小為零）：①球在高處將下落時；②小球落地彈性壓縮最大時；③上升到最大高度時，故A錯誤，符合題意；B．加速下落過程中，質(zhì)量不變、速度變大，動能變大；質(zhì)量不變、高度減小，重力勢能減小，所以是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故B正確，不符合題意；C．落地彈性壓縮過程中，皮球發(fā)生了彈性形變，具有彈性勢能，皮球的質(zhì)量不變、速度減小，動能減小，皮球的動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，故C正確，不符合題意；D．皮球被地面彈起后不能再回到原來的高度，這表明皮球的機(jī)械能是減小的，即整個過程中機(jī)械能不守恒，故D正確，不符合題意。故選A。14．“黃河遠(yuǎn)上白云間”、“不盡長江滾滾來”這兩句唐詩生動、形象地反映了這兩條大河蘊藏了大量的________。修筑攔河壩是為了提高上游的水位，當(dāng)水從攔河壩的泄洪孔流出時，水的_______能轉(zhuǎn)化為________能?！敬鸢浮?/p>

機(jī)械能

重力勢能

動能【解析】[1]黃河遠(yuǎn)上白云間，說明了水相對于地面，位置很高，根據(jù)重力勢能的定義及決定因素，可以確定，水具有大量的重力勢能。滾滾來，體現(xiàn)了水在運動，根據(jù)動能的定義，即可知道水具有動能。動能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。所以反映這兩條大河蘊藏了大量的機(jī)械能。[2][3]水電站發(fā)電時，要將水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。通過關(guān)閘蓄水，增加水的高度與質(zhì)量來提高水的重力勢能，當(dāng)水從攔河壩的泄洪孔流出時，水的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。[能力提升練]15．如圖甲所示，將一個帶孔的金屬球和一根彈簧套在鐵架臺的金屬桿上，現(xiàn)將小球提到A點后松手，小球的高度隨時間變化情況如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．彈簧的原長為50cmB．0～t1過程中，小球的動能先增大后減小C．0～t1過程中，小球的減少的機(jī)械能等于彈簧增加的彈性勢能D．小球在t1時刻的動能大于在t2時刻的動能【答案】D【解析】A．由圖乙可知當(dāng)彈力與重力平衡時，彈簧的長度為50cm，由于此時彈簧處于壓縮狀態(tài)，所以彈簧原來的長度應(yīng)大于50cm，故A錯誤；B．0～t1過程中，未接觸彈簧前，小球在重力的作用下向下做加速運動；接觸彈簧后，開始的彈力小于重力，小球繼續(xù)做加速運動，在t1時刻，小球的重力與彈力大小相等，此時小球的動能最大，故0～t1過程中小球的動能一直增大，故B錯誤；C．小球在運動的過程中，克服空氣的阻力做功，一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以0～t1過程中，小球的減少的機(jī)械能大于彈簧增加的彈性勢能，故C錯誤；D．在t1、t2兩個時刻，由于能量的損失，t1時刻的速度最大，所以小球在t1時刻的動能大于在t2時刻的動能，故D正確。故選D。16．巴南區(qū)迎龍峽影視拍攝基地，有一個玻璃漂流項目：漂流船沿著透明的玻璃水槽向下加速運動過程中，漂流船的動能將_________；在玻璃槽中有緩緩流動的水，這樣能夠減小接觸面的粗糙程度，從而_________摩擦力。（選填"減小"或"增大"）【答案】增大

減小【解析】[1]漂流船沿著透明的玻璃水槽向下加速運動過程中，漂流船的質(zhì)量不變，速度變大，所以漂流船的動能將增大。[2]在玻璃槽中有緩緩流動的水，由于水具有流動性，這樣能夠減小接觸面的粗糙程度，從而減小摩擦，使船更容易快速漂流。17．3月9日，海裝風(fēng)電公司重慶萬盛南天門自建風(fēng)場順利完成最后一臺風(fēng)機(jī)吊裝，如圖所示．在勻速吊起風(fēng)機(jī)的過程中，風(fēng)機(jī)的機(jī)械能_________（選填“增加”“減少”或“不變”）；風(fēng)場建成后，將配置“海裝造”2×106W的風(fēng)電機(jī)組，該風(fēng)電機(jī)組工作42s所提供的電能最多可使________kg的水溫度升高10℃．已知水的比熱c水=4.2×103J/（kg?℃）．【答案】增加

2×103【解析】機(jī)械能和其他形式能的轉(zhuǎn)化；電功與熱量的綜合計算（1）在勻速吊起風(fēng)機(jī)的過程中，質(zhì)量不變，速度不變，高度增加，所以動能不變，重力勢能增加，機(jī)械能增加；（2）消耗的電能：W=Pt=2×106W×42s=8.4×107J，由Q=cm△t可知，水的質(zhì)量：m=Q/c△t=8.4×107J/4.2×103J/(kg?℃)×10℃=2×103kg18．如圖所示是一幅簡單的過山車漫畫，過山車已經(jīng)關(guān)閉動力系統(tǒng)，在軌道上滑行，則從最高點向下滑行過程中，能量的轉(zhuǎn)化情況是______；滑到底停下來時，機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為______?！敬鸢浮恐亓菽苻D(zhuǎn)化為動能

內(nèi)能【解析】[1]由題意可知，過山車已經(jīng)關(guān)閉動力系統(tǒng)，在軌道上滑行，則從最高點向下滑行過程中，高度在變小，重力勢能在變小，速度越來越大，動能在變大，可知能量的轉(zhuǎn)化情況是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。[2]滑到底停下來時，速度為零，動能為零，高度為最低，重力勢能為零，這過程受到阻力的作用，克服摩擦力做功，機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。19．神舟十三號乘組共在軌飛行183天，創(chuàng)造了中國航天員連續(xù)在軌飛行時間的最長紀(jì)錄。（1）2021年10月16日，神舟十三號載人飛船與空間站組合體完成自主快速交會對接。如圖甲所示，神舟十三號載人飛船與空間站組合體沿橢圓軌道環(huán)繞地球運行，不受空氣阻力，當(dāng)它從遠(yuǎn)地點向近地點運動時勢能___________（填“增大”“不變”或“減小”）、機(jī)械能___________（填“增大”“不變”或“減小”）。（2）2022年4月16日，神舟十三號載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場成功著陸。如圖乙所示，神舟十三號載人飛船返回艙在返回時會打開降落傘使返回艙減速，這個過程中返回艙的動能___________（填“增大”“不變”或“減小”），機(jī)械能___________（填“增大”“不變”或“減小”）?！敬鸢浮繙p小

不變

減小

減小【解析】（1）[1][2]當(dāng)它從遠(yuǎn)地點向近地點運動時，質(zhì)量不變，高度下降，勢能減??；速度增大，動能增大，這一過程中，勢能轉(zhuǎn)化為動能，機(jī)械能不變。（2）[3][4]神舟十三號載人飛船返回艙在返回時會打開降落傘使返回艙減速，這個過程中返回艙的質(zhì)量不變，速度變小，動能變??；返回艙的高度下降，重力勢能減小，機(jī)械能時動能和勢能的總和，所以返回艙機(jī)械能減小。20．如圖甲，工程師把攔河壩設(shè)計成下寬上窄的形狀是因為液體壓強(qiáng)隨___________的增加而增大。三峽水電站的水庫大壩高185m，當(dāng)水庫水深為125m時，壩底受到的水的壓強(qiáng)是___________Pa。如圖乙，攔河壩使上游水位升高，在壩底安裝水輪機(jī)，發(fā)電機(jī)裝在水輪機(jī)的上面，水輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。一定量的水，上、下水位差越大，水的_________能越大，能發(fā)出的電就越多。巨大的落差有利于生產(chǎn)可觀的電力，但也帶來了航運方面的問題，解決這個問題的途徑就是修建船閘，如圖丙所示，船閘利用了___________原理?！敬鸢浮可疃?/p>

1.25×106

重力勢

連通器【解析】[1]同種液體，深度越大，壓強(qiáng)越大。因此，壩底比上端要承受更大的水壓，為了安全，壩底要修得寬一些。[2]此時水的壓強(qiáng)為[3]水力發(fā)電是將的水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。質(zhì)量相等的情況下，高度越大，水的重力勢能就越大，當(dāng)水流下瀉時，轉(zhuǎn)化的動能就越多，沖擊水輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化的電能就越多。[4]船閘的基本結(jié)構(gòu)是若干個能控制底部水流的巨型容器，本質(zhì)上是連通器，通過控制水的流動，使相鄰兩個閘室水面相平，船只可以從一個閘室進(jìn)入另一個閘室，實現(xiàn)船只在大壩上下游之間的通行。21．如圖所示，質(zhì)量為80g的金屬小球從導(dǎo)軌的a處由靜止開始滑下，依次經(jīng)過b處、c處，到達(dá)d處時恰好停下。在從a到b的過程中，重力做功為___________J，在整個運動過程中，小球的機(jī)械能___________。（選填“增加”、“減少”或“不變”）【答案】

減小【解析】[1]小球的重力小球從a到b的過程中，重力做功[2]在整個運動過程中，實現(xiàn)了重力勢能和動能的相互轉(zhuǎn)化，同時小球要克服摩擦做功，將一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以在整個運動過程中機(jī)械能減小。22．如圖，彈簧的左端固定，右端連接一個小球，把它們套在光滑的水平桿上，a是壓縮彈簧后小球靜止釋放的位置，b是彈簧原長時小球的位置，c是小球到達(dá)最右端的位置。則小球從a運動到c的過程中，在______（選填“a”、“b”或“c”）位置動能最大；從b到c的過程中，小球的動能轉(zhuǎn)化為彈簧的______，小球從a運動到b的過程機(jī)械能總量______（選填“變大”、“變小”或“不變”）?！敬鸢浮縝

彈性勢能

變大【解析】[1][2][3]由題意可知，小球從a運動到b的過程中，彈簧的形變程度減小，其彈性勢能減小，小球的速度變大，動能變大，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能，而小球的重力勢能不變，所以小球的機(jī)械能總量變大；到達(dá)b點時，彈簧恢復(fù)原狀，不計摩擦阻力，其彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為小球的動能；再從b運動到c時，彈簧被拉伸，小球的動能再逐漸轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，小球的動能會變小。因此，在b點時小球的動能最大。23．如圖所示，在一個罐子的蓋和底各開兩個小洞，將小鐵塊用細(xì)繩綁在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋兩端穿過小洞用竹簽固定，做好后將它從不太陡的斜面滾下，觀察到罐子在斜面和水平面上來回滾動，直至停下來。罐子在水平面上滾出去時_________能全部轉(zhuǎn)化為橡皮筋的________能；罐子滾動過程中第一次速度為零時，橡皮筋的________能最大；滾動一段時間后罐子停下來，然后再沿斜面向上滾動，此時罐子的重力勢能會_________（選填“增大”“減小”或“不變”）?！敬鸢浮縿?/p>

彈性勢

彈性勢

增大【解析】[1][2]罐子在水平面上滾動到停下，則動能越來越小，橡皮筋的彈性勢能越來越大，這個過程是動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能。[3]罐子滾動過程中最終會停下，說明存在摩擦力，第一次在水平面停下時，克服摩擦做功轉(zhuǎn)化為的內(nèi)能最少，所以此時橡皮筋的彈性勢能最大。[4]沿斜面向上滾動時，罐子的質(zhì)量不變，高度升高，所以重力勢能會增大。24．野外宿營時，為防止巖石墜落，不能選擇在懸崖下扎營；為防山洪，雨季不能在山谷、溪流旁宿營；為了避開滑坡，不能在陡坡上駐扎．上述這三個現(xiàn)象中包含的能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移是________．為抗風(fēng)，搭帳篷時要用“地釘”（類似于長鐵釘）將帳篷固定在地面上，小明發(fā)現(xiàn)地面越松軟，地釘插入越容易，固定效果越差，原因主要是________．小明用100N的壓力將重5N的地釘豎直緩緩地插入地面，則地釘與地之間的摩擦力為________N；若要將地釘拔出，則至少需________N的拉力．【答案】重力勢