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教科版八年级下册1 机械能单元测试巩固练习
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这是一份教科版八年级下册1 机械能单元测试巩固练习，文件包含第12章机械能单元测试卷八年级物理下册同步练习原卷版教科版docx、第12章机械能单元测试卷八年级物理下册同步练习解析版教科版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共23页， 欢迎下载使用。
单选题（每题2分，共计40分）
1．（2022春•木兰县期末）下列物体具有动能的是（ ）
A．飞行的飞机 B．静止在山顶上的大石头
C．悬挂在天花板下的吊灯 D．拉开的弹簧
【答案】A
【详解】A、飞行的飞机，处于运动状态，具有动能，故A符合题意；
B、静止在山顶上的大石头，处于静止状态，不具有动能，故B不符合题意；
C、悬挂在天花板上的吊灯，处于静止状态，不具有动能，故C不符合题意；
D、拉开的弹弓具有弹性势能，不具有动能，故D不符合题意。
故选：A。
2．（2022•杭州模拟）下列现象中，机械能转化为内能的是（ ）
A．水力发电站 B．燃料燃烧
C．擦划火柴，火柴头着火 D．水沸腾时，把壶盖顶起
【答案】C
【详解】A、水力发电是将机械能转化为电能，故A不符合题意；
B、燃料燃烧是将化学能转化为内能，故B不符合题意；
C、擦划火柴，火柴头着火是摩擦生热，是机械能转化为内能，故C符合题意；
D、水沸腾时，把壶盖顶起，是内能转化为机械能，故D不符合题意；
故选：C。
3．（2022春•香河县期末）高空抛物是极不文明的行为，会造成很大的伤害，因为高处的物体具有较大的（ ）
A．弹性势能 B．重力势能 C．动能 D．重力
【答案】B
【详解】由题意可知，高空抛物现象只所以会造成危害，是因为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大。因此，高空抛物会造成很大的危害。
故选：B。
4．（2022春•河西区期末）飞机空投的救灾物资在下落过程中，逐渐减小的物理量是（ ）
A．重力 B．动能 C．重力势能 D．质量
【答案】C
【详解】A、重力跟质量成正比，救灾物资在下落过程中，质量不变，重力不变。故A错误。
B、救灾物资下落过程中，质量不变，速度增大，动能增大。故B错误。
C、救灾物资下落过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小。故C正确。
D、质量是物体本身的一种属性，救灾物资的位置变化，质量不变。故D错误。
故选：C。
5．（2022春•临漳县期末）卫星沿椭圆形轨道绕地球运行，不受空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．卫星从远地点运行到近地点，重力势能减少，动能增加，机械能守恒
B．卫星从远地点运行到近地点，重力势能增加，动能减少，机械能守恒
C．卫星从远地点运行到近地点，重力势能增加，动能增加，机械能不守恒
D．卫星从远地点运行到近地点，重力势能减少，动能减少，机械能不守恒
【答案】A
【详解】卫星在大气层外运行，不受空气阻力，其机械能是守恒的；卫星从远地点运行到近地点过程中，质量不变，相对高度减小，所以重力势能减小，同时速度增大，动能增大，故A正确。
故选：A。
6．（2022•永安市一模）为防控新冠疫情，我省各地用雾炮车喷洒药液消毒。在水平路面上匀速行驶喷洒药液的过程中，雾炮车的（ ）
A．动能不变，重力势能增大
B．动能减小，重力势能增大
C．动能减小，机械能减小
D．动能减小，机械能不变
【答案】C
【详解】雾炮车喷洒药液消毒，其质量变小，高度不变，重力势能减小；质量变小，速度不变，动能减小；机械能＝动能+重力势能，所以机械能减小，故C正确。
故选：C。
7．（2022春•吉林期末）如图所示是高速公路上的交通标志牌，汽车在行驶过程中，不允许超过最大限制速度。从物理角度来看，这样做的目的是减小汽车的（ ）
A．重力 B．惯性 C．动能 D．重力势能
【答案】C
【详解】在质量一定时，速度越大，动能越大，越不容易刹车，所以汽车在行驶过程中，不允许超过最大限制速度。
故选：C。
8．（2022•井陉县模拟）如图所示，图中速度v的方向是小强同学在体育中考“原地掷实心球”项目测试中球出手时的飞行方向。对从球出手到落地前的过程，下面关于机械能的一些说法中不正确的是（空气阻力忽略不计）（ ）
A．球出手时重力势能最大
B．球到达最高点时动能最小
C．下落过程中，重力势能转化为动能
D．整个过程中，球的机械能保持不变
【答案】A
【详解】AB、从球出手到落地的过程中，球先上升后下降，上升过程中，动能转化为重力势能，最高点时，竖直方向的动能为零，重力势能最大，故A错误，B正确；
C、下降过程中，重力势能转化为动能，重力势能减小，动能变大，当到达最低点时，速度最大，动能最大，整个过程动能先减小后最大，重力势能先增大后减小，故C正确；
D、不计空气摩擦，动能和重力势能的总和机械能不变，故D正确。
故选：A。
9．（2022•天津模拟）如图所示，将一把铁锁用绳子悬挂起来，把它拉到自己的鼻子附近，松手后铁锁来回摆动。下列说法正确的是（ ）
A．铁锁摆动到最低位置时，速度值最小
B．铁锁摆动到最高位置时，若此时一切外力消失，则铁锁会静止
C．摆动过程中，铁锁一直做匀速直线运动
D．摆动过程中，铁锁运动速度保持不变
【答案】B
【详解】A、铁锁摆动到最低位置时，重力势能转化为动能，动能最大，速度最大，故A错误；
B、铁锁摆动到最高点时，速度为零，根据牛顿第一定律可知，若此时一切外力消失，则铁锁会保持静止状态，故B正确；
CD、摆动过程中，铁锁的速度大小和运动方向会发生变化，其运动状态一定发生变化，故CD错误。
故选：B。
10．（2022春•临沭县期末）跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小欣的质量为50kg，每次跳起高度约为6cm（人整体上升，如图所示），一分钟跳了100次，下列说法正确的是（ ）
A．向上起跳过程中小欣的动能持续增大
B．在整个跳绳过程中小欣的机械能守恒
C．小欣跳一次克服重力做功约3J
D．小欣在这1min内跳绳的功率约为50W
【答案】D
【详解】A、向上起跳过程中，小欣的质量不变，速度减小，动能减小，故A错误；
B、人在跳绳的过程中，由于存在阻力，机械能减小，所以机械能不守恒，故B错误；
C、小欣的重力G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，小欣跳一次克服重力做功W＝Gh＝500N×0.06m＝30J，故C错误；
D、小欣在这一分钟内跳绳的功率P＝＝50W，故D正确。
故选：D。
11．（2022•天津模拟）如图所示，当小球从A点摆到B点时，下列说法正确的是（ ）
A．重力势能增大 B．速度减小
C．动能减小 D．动能增大
【答案】D
【详解】从A到B的过程中，物体的质量不变，高度降低，速度增大，即重力势能减小，动能增大；故重力势能转化为动能。
故选：D。
12．（2022•雨花区校级二模）在中国初中足球锦标赛中，运动员小雅凌空抽射，足球在空中划出一条完美的弧线应声入网，在这个过程中分析正确的是（ ）
A．足球的运动状态保持不变
B．足球离开脚后能够继续向前飞行是因为受到惯性力的作用
C．足球在最高点动能最小，速度为零
D．脚对足球的力和足球对脚的力是一对相互作用力
【答案】D
【详解】A、足球在空中划出一条完美的弧线应声入网，说明足球的速度和方向均发生变化，属于足球的运动状态发生变化，故A错误；
B、足球离开脚后能够继续向前飞行是因为足球具有惯性，故B错误；
C、足球在最高点动能最小，仍具有水平速度，所以速度不为零，故C错误；
D、物体间力的作用是相互的，脚对足球的力和足球对脚的力是一对相互作用力，故D正确。
故选：D。
13．（2022•西吉县一模）2021年6月3日0时17分，“风云四号B星”搭乘长征三号乙运载火箭，在西昌卫星发射中心成功发射。如图所示，在火箭加速升空的过程中，关于“B星”的能量及能量转化，下列说法正确的是（ ）
A．动能增加，重力势能不变
B．动能不变，重力势能增加
C．重力势能转化为动能
D．机械能总量增加
【答案】D
【详解】在火箭加速升空的过程中，火箭搭载的“风云四号B星”加速上升，质量不变、速度变大，动能变大，质量不变、高度变大，重力势能变大，所以机械能总量增加，重力势能没有转化为动能，故D正确，ABC错误。
故选：D。
14．（2022•天门一模）体育课上小明同学进行抛实心球的训练，他将球斜向上抛出，球的运动轨迹如图所示，a、b、c、d为轨迹上的点，其中a、c两点高度相同，不计空气阻力，则实心球在（ ）
A．b点没有动能
B．a点的机械能比d点机械能大
C．a点动能比d点动能大
D．a、c两点的动能相等
【答案】D
【详解】A、实心球在b点具有向右的速度，故球具有动能，故A错误；
B、由于不计空气阻力，a点的机械能等于d点机械能，故B错误；
C、a点的机械能等于d点的机械能，由于a点的高度大于d点，说明a点的重力势能大于d点，所以a点动能比d点动能小，故C错误；
D、a、c两点的机械能相等，有因为a和c的高度相等，重力势能相等，所以a、c动能相等，故D正确。
故选：D。
15．（2022春•威县期末）第24届冬奥会于2022年在北京张家口举办，下列关于冬奥会项目的描述正确的是（ ）
A．冰球运动员击球后冰球开始运动，说明力能改变物体的运动状态
B．短道速滑运动员匀速过弯道时受平衡力的作用
C．冰壶投出后仍会向前运动，是受惯性力的作用
D．滑雪运动员从高台滑下后腾空，整个过程机械能守恒
【答案】A
【详解】A、冰球运动员击球后冰球由静止变为运动，说明力能改变物体的运动状态，故A正确；
B、短道速滑运动员匀速过弯道时运动方向发生改变，所以运动状态改变，故受非平衡力作用，故B错误；
C、惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故C错误；
D、运动员从高台滑下的过程中，需要克服阻力做功，会有一部分机械能转化为内能，所以机械能减小，故D错误。
故选：A。
16．（2021•济南二模）在我们的生活中，能量转化是无处不在的。如图，用绳子持续摩擦铜管的过程中，不断地将机械能转化为（ ）
A．化学能 B．机械能 C．内能 D．核能
【答案】C
【详解】如图，用绳子持续摩擦铜管的过程中，克服摩擦做功，可不断地将机械能转化为内能，使铜管和绳子的内能增大、温度升高，故ABD错误，C正确。
故选：C。
17．（2022春•莱芜区期末）钢球从高为h的斜槽上静止滚下，在水平面上将木块撞出了一段距离，如图所示，为了探究物体动能与速度的关系，实验中要（ ）
A．改变木块在水平面上的位置
B．改变钢球在斜槽上静止释放的位置
C．换用质量不同的木块
D．换用质量不同的钢球
【答案】B
【详解】实验过程要采用控制变量法，当研究动能大小与速度的关系时，要让相同钢球沿斜面的不同高度下落，这样保证速度不同，质量相同，故B正确。
故选：B。
18．（2022•潮阳区校级二模）质量不同的小球A、B（mA＜mB）用一根弹簧连接起来放在水平桌面上，当弹簧压缩后放在水平桌面上静止时，A、B小球所受到的摩擦力分别为fA、fB。若用水平向右的拉力F拉着小球B向右做匀速直线运动时A、B小球所受到的摩擦力分别为fA′、fB′，小球A、B的动能分别为EA、EB，下列说法中正确的是（ ）
A．fA＝fB B．fA′＝fB′ C．EA＝EB D．以上都不对
【答案】A
【详解】AD、弹簧压缩，小球保持静止，根据二力平衡条件，可知F弹＝f，所以A、B小球所受到的摩擦力fA＝fB＝F弹，故A正确、D错误；
B．小球受到的压力：F压＝G，因为mA＜mB，根据G＝mg可知，则GA＜GB，所以FA压＝GA＜FB压＝GB；若用水平向右的拉力F拉着小球B向右做匀速直线运动，那么A、B会一起向右做匀速直线运动，A、B此时受到的摩擦力为滑动摩擦力，接触面粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大，故fA′＜fB′，故B错误；
C．A、B一起向右做匀速直线运动，速度相等，因为mA＜mB，所以小球的动能EA＜EB，故C错误。
故选：A。
19．（2022春•无棣县期末）如图所示，运动员在射箭比赛时总是要把弓拉得很弯，其主要目的是（ ）
A．增大箭的弹性势能 B．增大箭的重力势能
C．增大弓的弹性势能 D．使箭沿直线运动
【答案】C
【详解】物体的弹性形变程度越大，其弹性势能就越大；运动员在射箭比赛时总是要把弓拉得很弯，就是让弓的弹性形变程度增大，获得更大的弹性势能；题中只是说把弓拉得很弯，没说将弓释放，所以不能增大箭的弹性势能和重力势能，也无法使箭沿直线运动；故ABD错误，C正确。
故选：C。
20．（2021春•南阳期末）乒乓球在桌面上每次弹起的高度比前一次低，这说明（ ）
A．由于空气阻力，部分机械能转化其它形式的能
B．部分机械能消失
C．势能减小，但机械能的总量不变
D．由于重力的作用，机械能减小
【答案】A
【详解】乒乓球在桌面上每次弹起的高度比前一次低，乒乓球的重力势能减小，也说明在这个过程中机械能是减少的，机械能不守恒；乒乓球在运动的过程中，不可避免的要克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，由于空气阻力的作用，机械能减小；
任何形式的能在转化为其他形式能的过程中，能的总量都是保持不变的，即能量是守恒的。故A正确，BCD错误。
故选：A。
填空题（每空1分，共计31分）
（2022•云南模拟）一人造地球卫星沿椭圆轨道运行，我们把卫星运行过程中离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点（如图所示）。已知卫星在运行过程中机械能保持不变，那么卫星在远地点的势能 （最大/最小/为零）、动能 。（最大/最小/为零）
【答案】最大；最小。
【详解】人造地球卫星在远地点时，卫星和地球的相对距离最大，重力势能最大；卫星有一定的速度，但速度是最小的，故人造地球卫星在远地点时势能最大，动能最小。
故答案为：最大；最小。
2．（2022春•宿迁期中）神舟十三号飞船载三名航天员返回地球，飞船在返回过程中，航天员都会被固定在座椅上，以王亚平为参照物，翟志刚是 的（选填“运动”或“静止”）.进入大气层后，飞船外壳会因剧烈摩擦而升温，此过程的能转化是：机械能转化为 能。
【答案】静止；内。
【详解】飞船在返回过程中，航天员都会被固定在座椅上，以王亚平为参照物，翟志刚与王亚平之间没有发生位置变化，所以翟志刚是静止的；
飞船外壳与大气摩擦过程，克服摩擦做功将机械能转化为了内能。
故答案为：静止；内。
3．（2022春•黄岛区期末）道路交通安全法规定：严禁车辆超载。这是因为超载车辆的质量 ，对路面的压力 ，在轮胎的受力面积一定时，车辆对路面的压强 ，会使路面、桥梁的使用年限大大缩短；车辆超载时行车中危险性会增大，因为其惯性 ，容易发生交通事故；在速度一定时，超载车辆的动能会 ，一旦发生交通事故，其破坏力会更大。（以上均选填“增大”“减小”或“不变”）
【答案】增大；增大；增大；增大；增大。
【详解】超载车辆的质量增大，对路面的压力增大，在轮胎的受力面积一定时，根据p＝可知，车辆对路面的压强增大；
车辆超载后质量增大，因此惯性增大，制动距离增长，遇到紧急情况不容易刹车，危险性增大；
在速度一定时，超载车辆的质量变大，动能会增大，一旦发生交通事故，其破坏力会更大。
故答案为：增大；增大；增大；增大；增大。
4．（2022春•灵台县期末）有一种弹簧门，推门进、出的人只要松开手，门就能自动关上。这是由于人们在开门的过程中使装在门轴处的弹簧发生了 （选填“弹性”或“塑性”）形变，存储了 能；松手后这些存储的能量便释放出来，实现了自动关门。
【答案】弹性；弹性势能。
【详解】弹簧门是利用弹簧的弹性工作的，开门时，弹簧发生形变，门的动能转化成弹簧的弹性势能，存储了弹性势能。
故答案为：弹性；弹性势能。
5．（2022春•清苑区期末）“弓开如满月，箭去似流星。”拉开的弓能把箭射出去对箭做功，说明变形的弓具有能量，拉开的弓具有 能，箭去似流星是弓的这种能量转化成箭的 能。
【答案】弹性势；动。
【详解】“弓开如满月，箭去似流星。”拉开的弓能把箭射出去对箭做功，说明变形的弓具有能量，拉开的弓具有弹性势能，箭去似流星是弓的这种能量转化成箭的动能。
故答案为：弹性势；动。
6．（2022•许昌一模）伽利略认为，如果图示中的斜面是光滑的，那么当小球从左侧某一高度向下运动时，随着右侧斜面坡度的减小，由于小球机械能的总量是 的，小球都会沿右侧斜面上升到相同的高度。请你猜测一下，如果右侧斜面变成了水平面，小球将 。
【答案】（1）守恒；（2）做匀速直线运动。
【详解】（1）斜面是光滑的，无论右侧斜面坡度如何，小球都会沿斜面上升到相同的高度，这说明此时小球的机械能等于释放之前的机械能，即机械能是守恒的，或者说能的总量是守恒的；
（2）如果右侧斜面变成了水平面，小球的重力势能全部转化为小球的动能，斜面光滑，不存在摩擦，小球的动能不变，小球将做匀速直线运动。
故答案为：（1）守恒；（2）做匀速直线运动。
7．（2022•广州模拟）重物放在塑料板上，如图所示，重物对塑料板的压力和塑料板对它的支持力是一对 （选填“平衡力”或“相互作用力”）。当重物越重，塑料板越弯曲，说明塑料板的 （选填“弹性”或“塑性”）形变程度越大，塑料板的 能越大。
【答案】相互作用力；弹性；弹性势。
【详解】（1）重物对塑料板的压力和塑料板对它的支持力同时分别作用在塑料板和重物上，施力物体和受力物体互为彼此，符合相互作用力的条件，所以这两个力是一对相互作用力。
（2）重物对塑料板有压力作用时，塑料板发生形变，将重物拿走，塑料板将恢复原状，说明塑料板发生的是弹性形变；
重物越重，塑料板受到的压力就越大，发生的弹性形变程度越大，塑料板具有的弹性势能也越大。
故答案为：相互作用力；弹性；弹性势。
8．（2022•洛阳二模）如图是中国女足在2022年亚洲杯决赛中的精彩瞬间，足球受力后腾空而起，在空中继续飞行，是由于它具有 ，足球到最高点时动能 （选填“为零”或“不为零”）。
【答案】惯性；不为零。
【详解】足球受力后腾空而起，在空中继续飞行，是由于它具有惯性，仍然要保持原来的运动状态；
足球到最高点时，在水平方向上有一定的速度，所以动能不为零。
故答案为：惯性；不为零。
9．（2021•盘龙区一模）火箭在大气层中高速飞行时，外壳与空气剧烈摩擦，将 能转化为内能会使外壳温度升高。为防止内部温度过高，火箭采用 （选填“导热性”或“隔热性”）好的新型陶瓷作为防护层。
【答案】机械；隔热性。
【详解】（1）火箭在大气层中高速飞行时，外壳与空气剧烈摩擦，克服摩擦做功，火箭的机械能转化为内能，从而使外壳温度升高。
（2）火箭在大气层中高速飞行时，外壳与空气剧烈摩擦，会产生大量的热，从而使火箭的温度升高，为防止内部温度过高，火箭应该采用隔热性好的新型陶瓷作为防护层。
故答案为：机械；隔热性。
10．（2020•吉林三模）玩滑梯时，小朋友沿滑梯下滑得越来越快，同时地觉到臀部发热，在此过程中，小朋友的机械能 ，内能
【答案】减小；变大。
【详解】从滑梯上下滑时，感到臀部灼热，是因为克服摩擦做功，使其内能增大，因此会有一部分机械能转化为内能，所以机械能减小，内能变大。
故答案为：减小；变大。
11．（2022春•郓城县期末）如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案图，与站台连接的轨道有一定坡度。从节能的角度分析，这样的设计可以让列车无动力滑行进站时将 能转化为 能储存起来。
【答案】动；重力势。
【详解】列车进站时爬坡，速度减小，高度增大，通过爬坡将动能转化为重力势能储存起来；出站时下坡，高度降低，速度增大，再将储存的重力势能转化为动能，从而实现了节能。
故答案为：动；重力势。
12．（2020•兴庆区一模）2020年5月5日，长征五号B运载火箭在海南文昌发射，成功将新一代国产载人宇宙飞船送入预定轨道。标志着中国太空空间站建设正式迈出了第一步。
（1）运载火箭主要用液态氢作为燃料，这是因为液态氢的 大（选填“密度”、“比热”或“热值”）。运载火箭发射升空的过程，火箭相对于发射架是 的。
（2）火箭从点火到升空的过程中，燃料燃烧是将 能转化为 能、最后又转化为火箭的 能。
（3）火箭从地球上带到太空中的飞船，从地球到天空，飞船的质量将 ；所受的重力将 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
【答案】（1）热值；运动 （2）化学；内；机械 （3）不变；减小
【详解】（1）火箭采用液态氢作为燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量；运载火箭发射升空的过程中，火箭相对于发射架位置发生了变化，则火箭相对于发射架是运动的。
（2）火箭发射升空时，通过燃烧燃料将化学能转化为燃气的内能，然后向后喷出高温高压燃气使火箭上升，这是气体膨胀对外做功的过程，将燃气的内能转化为火箭的机械能。
（3）飞船从地球到太空，位置发生变化，但质量不变；飞船在地球上受到重力作用，在太空中几乎不受重力，所以飞船受到的重力变小。
故答案为：
（1）热值；运动
（2）化学；内；机械
（3）不变；减小
作图题（共5分）
1．（2022•杭州模拟）如图甲为探究摆球的动能与势能相互转化的示意图，不计空气阻力，在乙图中画出：摆球在摆动过程中其机械能E随时间t变化的图象。
【详解】摆球摆动过程中，不计空气阻力，动能与重力势能之间相互转化，总的机械能不变。
故摆球在摆动过程中其机械能E随时间t变化的图象如下。
实验探究题（每空2分，共计18分）
1．（2022•南京模拟）如图所示，质量相同的甲、乙两个小球在梯形顶端的同一高度由静止开始沿两个光滑的斜面滑下，忽略空气阻力。甲球先后经过A点和B点；乙球先后经过C点和D点。A点和D点离地高度相同。
（1）甲球从梯形顶端滑到B点的过程中，是 能转化为 能；
（2）甲球在B点的机械能 （选填“＞”、“＝”或“＜”）乙球在C点的机械能；你判断的依据是 。
（3）甲球在A点的速度 （选填“＞”、“＝”或“＜”）乙球在D点的速度。
【答案】（1）重力势；动；（2）＝；两球不受摩擦力，忽略空气阻力，机械能守恒；（3）＝。
【详解】（1）甲球从梯形顶端滑到B点的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能；
（2）斜面是光滑的，不计空气阻力，小球在滑下的过程中机械能是守恒的，开始滑下时，甲球和乙球的高度相同，速度相同，动能和重力势能相同，机械能相同；所以甲球在B点的机械能等于乙球在C点的机械能；
（3）A点和D点的高度相同，小球的质量相同，重力势能相同，由于机械能守恒，所以甲球在A点的动能等于乙球在D点的动能，所以甲球在A点的速度等于乙球在D点的速度。
故答案为：（1）重力势；动；（2）＝；两球不受摩擦力，忽略空气阻力，机械能守恒；（3）＝。
2．（2020•红桥区二模）如图所示是“探究影响重力势能大小因素”的实验，装置：由沙子，铁块，铁钉组成（mA＝mC＜mB，hA＝hB＜hC），下面是猜想：
猜想一：重力势能大小与物体质量有关
猜想二：重力势能大小与物体所处高度有关
猜想三：重力势能大小与物体密度有关
（1）物体重力势能大小通过 反映。
（2）验证猜想一可选择 两幅图，得出的结论是 。
（3）实验室还提供了与A，C质量相同的铜块和铝块：通过实验得出的结论是 。
【答案】（1）铁钉陷入沙子深度；
（2）①②；当物体所处高度相同时，物体质量越大，重力势能越大；
（3）当物体所处高度和质量相同时，重力势能与物体密度无关。
【详解】（1）根据转换法，通过铁钉陷入沙面的深度来反映重力势能的大小；
（2）研究物体的重力势能大小与物体质量有关，要控制物体所处高度相同，而铁块的质量不同，可选择①②两幅图，因mA＜mB，且B铁钉陷入沙面的深度更大，故得出的结论是：当物体所处高度相同时，物体质量越大，重力势能越大；
（3）通过实验得出的结论是：当物体所处高度和质量相同时，重力势能与物体密度无关。
故答案为：（1）铁钉陷入沙子深度；
（2）①②；当物体所处高度相同时，物体质量越大，重力势能越大；
（3）当物体所处高度和质量相同时，重力势能与物体密度无关。
计算题（共6分）
1．（2022•苏州模拟）已知物体的重力势能表达式为Ep＝mgh，动能表达式为Ek＝mv2，其中m为物体的质量，h为物体距离水平地面的高度，v为物体的运动速度，g为常量。如图所示，光滑斜面与粗糙水平面在B处平滑连接，质量m＝80kg的物体M在A处由静止开始下滑，经B处后在水平面上滑至C处停止，已知A处的高度h＝9.8m，BC距离s＝40m，不计空气阻力，求：（g取10N/kg）
（1）物体M在A处的机械能；
（2）物体M滑到B处的速度；
（3）物体M与水平面间的摩擦力。
【答案】（1）7840J；（2）14m/s；（3）196N。
【详解】（1）由题意知，A处的机械能为动能与重力势能之和，在A处的速度为0，动能为0，
因此A处的机械能等于重力势能，故EA＝Ep＝mgh＝80kg×10N/kg×9.8m＝7840J；
（2）由题意知，从A点下滑到B点的过程中，机械能是守恒的，则Ek＝Ep，
即m＝78400J，所以：vB＝＝14m/s；
（3）物体M在C处停止，克服摩擦力做功，机械能全部转化为内能，摩擦力做功W＝fs＝7840J，
故物体与水平面间的摩擦力为：f＝＝＝196N。
答：（1）物体M在A处的机械能为7840J；
（2）物体M滑到B处的速度为14m/s；
（3）物体M与水平面间的摩擦力为196N。
单选题（每题2分，共计40分）
1．（2022春•木兰县期末）下列物体具有动能的是（ ）
A．飞行的飞机 B．静止在山顶上的大石头
C．悬挂在天花板下的吊灯 D．拉开的弹簧
【答案】A
【详解】A、飞行的飞机，处于运动状态，具有动能，故A符合题意；
B、静止在山顶上的大石头，处于静止状态，不具有动能，故B不符合题意；
C、悬挂在天花板上的吊灯，处于静止状态，不具有动能，故C不符合题意；
D、拉开的弹弓具有弹性势能，不具有动能，故D不符合题意。
故选：A。
2．（2022•杭州模拟）下列现象中，机械能转化为内能的是（ ）
A．水力发电站 B．燃料燃烧
C．擦划火柴，火柴头着火 D．水沸腾时，把壶盖顶起
【答案】C
【详解】A、水力发电是将机械能转化为电能，故A不符合题意；
B、燃料燃烧是将化学能转化为内能，故B不符合题意；
C、擦划火柴，火柴头着火是摩擦生热，是机械能转化为内能，故C符合题意；
D、水沸腾时，把壶盖顶起，是内能转化为机械能，故D不符合题意；
故选：C。
3．（2022春•香河县期末）高空抛物是极不文明的行为，会造成很大的伤害，因为高处的物体具有较大的（ ）
A．弹性势能 B．重力势能 C．动能 D．重力
【答案】B
【详解】由题意可知，高空抛物现象只所以会造成危害，是因为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大。因此，高空抛物会造成很大的危害。
故选：B。
4．（2022春•河西区期末）飞机空投的救灾物资在下落过程中，逐渐减小的物理量是（ ）
A．重力 B．动能 C．重力势能 D．质量
【答案】C
【详解】A、重力跟质量成正比，救灾物资在下落过程中，质量不变，重力不变。故A错误。
B、救灾物资下落过程中，质量不变，速度增大，动能增大。故B错误。
C、救灾物资下落过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小。故C正确。
D、质量是物体本身的一种属性，救灾物资的位置变化，质量不变。故D错误。
故选：C。
5．（2022春•临漳县期末）卫星沿椭圆形轨道绕地球运行，不受空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．卫星从远地点运行到近地点，重力势能减少，动能增加，机械能守恒
B．卫星从远地点运行到近地点，重力势能增加，动能减少，机械能守恒
C．卫星从远地点运行到近地点，重力势能增加，动能增加，机械能不守恒
D．卫星从远地点运行到近地点，重力势能减少，动能减少，机械能不守恒
【答案】A
【详解】卫星在大气层外运行，不受空气阻力，其机械能是守恒的；卫星从远地点运行到近地点过程中，质量不变，相对高度减小，所以重力势能减小，同时速度增大，动能增大，故A正确。
故选：A。
6．（2022•永安市一模）为防控新冠疫情，我省各地用雾炮车喷洒药液消毒。在水平路面上匀速行驶喷洒药液的过程中，雾炮车的（ ）
A．动能不变，重力势能增大
B．动能减小，重力势能增大
C．动能减小，机械能减小
D．动能减小，机械能不变
【答案】C
【详解】雾炮车喷洒药液消毒，其质量变小，高度不变，重力势能减小；质量变小，速度不变，动能减小；机械能＝动能+重力势能，所以机械能减小，故C正确。
故选：C。
7．（2022春•吉林期末）如图所示是高速公路上的交通标志牌，汽车在行驶过程中，不允许超过最大限制速度。从物理角度来看，这样做的目的是减小汽车的（ ）
A．重力 B．惯性 C．动能 D．重力势能
【答案】C
【详解】在质量一定时，速度越大，动能越大，越不容易刹车，所以汽车在行驶过程中，不允许超过最大限制速度。
故选：C。
8．（2022•井陉县模拟）如图所示，图中速度v的方向是小强同学在体育中考“原地掷实心球”项目测试中球出手时的飞行方向。对从球出手到落地前的过程，下面关于机械能的一些说法中不正确的是（空气阻力忽略不计）（ ）
A．球出手时重力势能最大
B．球到达最高点时动能最小
C．下落过程中，重力势能转化为动能
D．整个过程中，球的机械能保持不变
【答案】A
【详解】AB、从球出手到落地的过程中，球先上升后下降，上升过程中，动能转化为重力势能，最高点时，竖直方向的动能为零，重力势能最大，故A错误，B正确；
C、下降过程中，重力势能转化为动能，重力势能减小，动能变大，当到达最低点时，速度最大，动能最大，整个过程动能先减小后最大，重力势能先增大后减小，故C正确；
D、不计空气摩擦，动能和重力势能的总和机械能不变，故D正确。
故选：A。
9．（2022•天津模拟）如图所示，将一把铁锁用绳子悬挂起来，把它拉到自己的鼻子附近，松手后铁锁来回摆动。下列说法正确的是（ ）
A．铁锁摆动到最低位置时，速度值最小
B．铁锁摆动到最高位置时，若此时一切外力消失，则铁锁会静止
C．摆动过程中，铁锁一直做匀速直线运动
D．摆动过程中，铁锁运动速度保持不变
【答案】B
【详解】A、铁锁摆动到最低位置时，重力势能转化为动能，动能最大，速度最大，故A错误；
B、铁锁摆动到最高点时，速度为零，根据牛顿第一定律可知，若此时一切外力消失，则铁锁会保持静止状态，故B正确；
CD、摆动过程中，铁锁的速度大小和运动方向会发生变化，其运动状态一定发生变化，故CD错误。
故选：B。
10．（2022春•临沭县期末）跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小欣的质量为50kg，每次跳起高度约为6cm（人整体上升，如图所示），一分钟跳了100次，下列说法正确的是（ ）
A．向上起跳过程中小欣的动能持续增大
B．在整个跳绳过程中小欣的机械能守恒
C．小欣跳一次克服重力做功约3J
D．小欣在这1min内跳绳的功率约为50W
【答案】D
【详解】A、向上起跳过程中，小欣的质量不变，速度减小，动能减小，故A错误；
B、人在跳绳的过程中，由于存在阻力，机械能减小，所以机械能不守恒，故B错误；
C、小欣的重力G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，小欣跳一次克服重力做功W＝Gh＝500N×0.06m＝30J，故C错误；
D、小欣在这一分钟内跳绳的功率P＝＝50W，故D正确。
故选：D。
11．（2022•天津模拟）如图所示，当小球从A点摆到B点时，下列说法正确的是（ ）
A．重力势能增大 B．速度减小
C．动能减小 D．动能增大
【答案】D
【详解】从A到B的过程中，物体的质量不变，高度降低，速度增大，即重力势能减小，动能增大；故重力势能转化为动能。
故选：D。
12．（2022•雨花区校级二模）在中国初中足球锦标赛中，运动员小雅凌空抽射，足球在空中划出一条完美的弧线应声入网，在这个过程中分析正确的是（ ）
A．足球的运动状态保持不变
B．足球离开脚后能够继续向前飞行是因为受到惯性力的作用
C．足球在最高点动能最小，速度为零
D．脚对足球的力和足球对脚的力是一对相互作用力
【答案】D
【详解】A、足球在空中划出一条完美的弧线应声入网，说明足球的速度和方向均发生变化，属于足球的运动状态发生变化，故A错误；
B、足球离开脚后能够继续向前飞行是因为足球具有惯性，故B错误；
C、足球在最高点动能最小，仍具有水平速度，所以速度不为零，故C错误；
D、物体间力的作用是相互的，脚对足球的力和足球对脚的力是一对相互作用力，故D正确。
故选：D。
13．（2022•西吉县一模）2021年6月3日0时17分，“风云四号B星”搭乘长征三号乙运载火箭，在西昌卫星发射中心成功发射。如图所示，在火箭加速升空的过程中，关于“B星”的能量及能量转化，下列说法正确的是（ ）
A．动能增加，重力势能不变
B．动能不变，重力势能增加
C．重力势能转化为动能
D．机械能总量增加
【答案】D
【详解】在火箭加速升空的过程中，火箭搭载的“风云四号B星”加速上升，质量不变、速度变大，动能变大，质量不变、高度变大，重力势能变大，所以机械能总量增加，重力势能没有转化为动能，故D正确，ABC错误。
故选：D。
14．（2022•天门一模）体育课上小明同学进行抛实心球的训练，他将球斜向上抛出，球的运动轨迹如图所示，a、b、c、d为轨迹上的点，其中a、c两点高度相同，不计空气阻力，则实心球在（ ）
A．b点没有动能
B．a点的机械能比d点机械能大
C．a点动能比d点动能大
D．a、c两点的动能相等
【答案】D
【详解】A、实心球在b点具有向右的速度，故球具有动能，故A错误；
B、由于不计空气阻力，a点的机械能等于d点机械能，故B错误；
C、a点的机械能等于d点的机械能，由于a点的高度大于d点，说明a点的重力势能大于d点，所以a点动能比d点动能小，故C错误；
D、a、c两点的机械能相等，有因为a和c的高度相等，重力势能相等，所以a、c动能相等，故D正确。
故选：D。
15．（2022春•威县期末）第24届冬奥会于2022年在北京张家口举办，下列关于冬奥会项目的描述正确的是（ ）
A．冰球运动员击球后冰球开始运动，说明力能改变物体的运动状态
B．短道速滑运动员匀速过弯道时受平衡力的作用
C．冰壶投出后仍会向前运动，是受惯性力的作用
D．滑雪运动员从高台滑下后腾空，整个过程机械能守恒
【答案】A
【详解】A、冰球运动员击球后冰球由静止变为运动，说明力能改变物体的运动状态，故A正确；
B、短道速滑运动员匀速过弯道时运动方向发生改变，所以运动状态改变，故受非平衡力作用，故B错误；
C、惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故C错误；
D、运动员从高台滑下的过程中，需要克服阻力做功，会有一部分机械能转化为内能，所以机械能减小，故D错误。
故选：A。
16．（2021•济南二模）在我们的生活中，能量转化是无处不在的。如图，用绳子持续摩擦铜管的过程中，不断地将机械能转化为（ ）
A．化学能 B．机械能 C．内能 D．核能
【答案】C
【详解】如图，用绳子持续摩擦铜管的过程中，克服摩擦做功，可不断地将机械能转化为内能，使铜管和绳子的内能增大、温度升高，故ABD错误，C正确。
故选：C。
17．（2022春•莱芜区期末）钢球从高为h的斜槽上静止滚下，在水平面上将木块撞出了一段距离，如图所示，为了探究物体动能与速度的关系，实验中要（ ）
A．改变木块在水平面上的位置
B．改变钢球在斜槽上静止释放的位置
C．换用质量不同的木块
D．换用质量不同的钢球
【答案】B
【详解】实验过程要采用控制变量法，当研究动能大小与速度的关系时，要让相同钢球沿斜面的不同高度下落，这样保证速度不同，质量相同，故B正确。
故选：B。
18．（2022•潮阳区校级二模）质量不同的小球A、B（mA＜mB）用一根弹簧连接起来放在水平桌面上，当弹簧压缩后放在水平桌面上静止时，A、B小球所受到的摩擦力分别为fA、fB。若用水平向右的拉力F拉着小球B向右做匀速直线运动时A、B小球所受到的摩擦力分别为fA′、fB′，小球A、B的动能分别为EA、EB，下列说法中正确的是（ ）
A．fA＝fB B．fA′＝fB′ C．EA＝EB D．以上都不对
【答案】A
【详解】AD、弹簧压缩，小球保持静止，根据二力平衡条件，可知F弹＝f，所以A、B小球所受到的摩擦力fA＝fB＝F弹，故A正确、D错误；
B．小球受到的压力：F压＝G，因为mA＜mB，根据G＝mg可知，则GA＜GB，所以FA压＝GA＜FB压＝GB；若用水平向右的拉力F拉着小球B向右做匀速直线运动，那么A、B会一起向右做匀速直线运动，A、B此时受到的摩擦力为滑动摩擦力，接触面粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大，故fA′＜fB′，故B错误；
C．A、B一起向右做匀速直线运动，速度相等，因为mA＜mB，所以小球的动能EA＜EB，故C错误。
故选：A。
19．（2022春•无棣县期末）如图所示，运动员在射箭比赛时总是要把弓拉得很弯，其主要目的是（ ）
A．增大箭的弹性势能 B．增大箭的重力势能
C．增大弓的弹性势能 D．使箭沿直线运动
【答案】C
【详解】物体的弹性形变程度越大，其弹性势能就越大；运动员在射箭比赛时总是要把弓拉得很弯，就是让弓的弹性形变程度增大，获得更大的弹性势能；题中只是说把弓拉得很弯，没说将弓释放，所以不能增大箭的弹性势能和重力势能，也无法使箭沿直线运动；故ABD错误，C正确。
故选：C。
20．（2021春•南阳期末）乒乓球在桌面上每次弹起的高度比前一次低，这说明（ ）
A．由于空气阻力，部分机械能转化其它形式的能
B．部分机械能消失
C．势能减小，但机械能的总量不变
D．由于重力的作用，机械能减小
【答案】A
【详解】乒乓球在桌面上每次弹起的高度比前一次低，乒乓球的重力势能减小，也说明在这个过程中机械能是减少的，机械能不守恒；乒乓球在运动的过程中，不可避免的要克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，由于空气阻力的作用，机械能减小；
任何形式的能在转化为其他形式能的过程中，能的总量都是保持不变的，即能量是守恒的。故A正确，BCD错误。
故选：A。
填空题（每空1分，共计31分）
（2022•云南模拟）一人造地球卫星沿椭圆轨道运行，我们把卫星运行过程中离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点（如图所示）。已知卫星在运行过程中机械能保持不变，那么卫星在远地点的势能 （最大/最小/为零）、动能 。（最大/最小/为零）
【答案】最大；最小。
【详解】人造地球卫星在远地点时，卫星和地球的相对距离最大，重力势能最大；卫星有一定的速度，但速度是最小的，故人造地球卫星在远地点时势能最大，动能最小。
故答案为：最大；最小。
2．（2022春•宿迁期中）神舟十三号飞船载三名航天员返回地球，飞船在返回过程中，航天员都会被固定在座椅上，以王亚平为参照物，翟志刚是 的（选填“运动”或“静止”）.进入大气层后，飞船外壳会因剧烈摩擦而升温，此过程的能转化是：机械能转化为 能。
【答案】静止；内。
【详解】飞船在返回过程中，航天员都会被固定在座椅上，以王亚平为参照物，翟志刚与王亚平之间没有发生位置变化，所以翟志刚是静止的；
飞船外壳与大气摩擦过程，克服摩擦做功将机械能转化为了内能。
故答案为：静止；内。
3．（2022春•黄岛区期末）道路交通安全法规定：严禁车辆超载。这是因为超载车辆的质量 ，对路面的压力 ，在轮胎的受力面积一定时，车辆对路面的压强 ，会使路面、桥梁的使用年限大大缩短；车辆超载时行车中危险性会增大，因为其惯性 ，容易发生交通事故；在速度一定时，超载车辆的动能会 ，一旦发生交通事故，其破坏力会更大。（以上均选填“增大”“减小”或“不变”）
【答案】增大；增大；增大；增大；增大。
【详解】超载车辆的质量增大，对路面的压力增大，在轮胎的受力面积一定时，根据p＝可知，车辆对路面的压强增大；
车辆超载后质量增大，因此惯性增大，制动距离增长，遇到紧急情况不容易刹车，危险性增大；
在速度一定时，超载车辆的质量变大，动能会增大，一旦发生交通事故，其破坏力会更大。
故答案为：增大；增大；增大；增大；增大。
4．（2022春•灵台县期末）有一种弹簧门，推门进、出的人只要松开手，门就能自动关上。这是由于人们在开门的过程中使装在门轴处的弹簧发生了 （选填“弹性”或“塑性”）形变，存储了 能；松手后这些存储的能量便释放出来，实现了自动关门。
【答案】弹性；弹性势能。
【详解】弹簧门是利用弹簧的弹性工作的，开门时，弹簧发生形变，门的动能转化成弹簧的弹性势能，存储了弹性势能。
故答案为：弹性；弹性势能。
5．（2022春•清苑区期末）“弓开如满月，箭去似流星。”拉开的弓能把箭射出去对箭做功，说明变形的弓具有能量，拉开的弓具有 能，箭去似流星是弓的这种能量转化成箭的 能。
【答案】弹性势；动。
【详解】“弓开如满月，箭去似流星。”拉开的弓能把箭射出去对箭做功，说明变形的弓具有能量，拉开的弓具有弹性势能，箭去似流星是弓的这种能量转化成箭的动能。
故答案为：弹性势；动。
6．（2022•许昌一模）伽利略认为，如果图示中的斜面是光滑的，那么当小球从左侧某一高度向下运动时，随着右侧斜面坡度的减小，由于小球机械能的总量是 的，小球都会沿右侧斜面上升到相同的高度。请你猜测一下，如果右侧斜面变成了水平面，小球将 。
【答案】（1）守恒；（2）做匀速直线运动。
【详解】（1）斜面是光滑的，无论右侧斜面坡度如何，小球都会沿斜面上升到相同的高度，这说明此时小球的机械能等于释放之前的机械能，即机械能是守恒的，或者说能的总量是守恒的；
（2）如果右侧斜面变成了水平面，小球的重力势能全部转化为小球的动能，斜面光滑，不存在摩擦，小球的动能不变，小球将做匀速直线运动。
故答案为：（1）守恒；（2）做匀速直线运动。
7．（2022•广州模拟）重物放在塑料板上，如图所示，重物对塑料板的压力和塑料板对它的支持力是一对 （选填“平衡力”或“相互作用力”）。当重物越重，塑料板越弯曲，说明塑料板的 （选填“弹性”或“塑性”）形变程度越大，塑料板的 能越大。
【答案】相互作用力；弹性；弹性势。
【详解】（1）重物对塑料板的压力和塑料板对它的支持力同时分别作用在塑料板和重物上，施力物体和受力物体互为彼此，符合相互作用力的条件，所以这两个力是一对相互作用力。
（2）重物对塑料板有压力作用时，塑料板发生形变，将重物拿走，塑料板将恢复原状，说明塑料板发生的是弹性形变；
重物越重，塑料板受到的压力就越大，发生的弹性形变程度越大，塑料板具有的弹性势能也越大。
故答案为：相互作用力；弹性；弹性势。
8．（2022•洛阳二模）如图是中国女足在2022年亚洲杯决赛中的精彩瞬间，足球受力后腾空而起，在空中继续飞行，是由于它具有 ，足球到最高点时动能 （选填“为零”或“不为零”）。
【答案】惯性；不为零。
【详解】足球受力后腾空而起，在空中继续飞行，是由于它具有惯性，仍然要保持原来的运动状态；
足球到最高点时，在水平方向上有一定的速度，所以动能不为零。
故答案为：惯性；不为零。
9．（2021•盘龙区一模）火箭在大气层中高速飞行时，外壳与空气剧烈摩擦，将 能转化为内能会使外壳温度升高。为防止内部温度过高，火箭采用 （选填“导热性”或“隔热性”）好的新型陶瓷作为防护层。
【答案】机械；隔热性。
【详解】（1）火箭在大气层中高速飞行时，外壳与空气剧烈摩擦，克服摩擦做功，火箭的机械能转化为内能，从而使外壳温度升高。
（2）火箭在大气层中高速飞行时，外壳与空气剧烈摩擦，会产生大量的热，从而使火箭的温度升高，为防止内部温度过高，火箭应该采用隔热性好的新型陶瓷作为防护层。
故答案为：机械；隔热性。
10．（2020•吉林三模）玩滑梯时，小朋友沿滑梯下滑得越来越快，同时地觉到臀部发热，在此过程中，小朋友的机械能 ，内能
【答案】减小；变大。
【详解】从滑梯上下滑时，感到臀部灼热，是因为克服摩擦做功，使其内能增大，因此会有一部分机械能转化为内能，所以机械能减小，内能变大。
故答案为：减小；变大。
11．（2022春•郓城县期末）如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案图，与站台连接的轨道有一定坡度。从节能的角度分析，这样的设计可以让列车无动力滑行进站时将 能转化为 能储存起来。
【答案】动；重力势。
【详解】列车进站时爬坡，速度减小，高度增大，通过爬坡将动能转化为重力势能储存起来；出站时下坡，高度降低，速度增大，再将储存的重力势能转化为动能，从而实现了节能。
故答案为：动；重力势。
12．（2020•兴庆区一模）2020年5月5日，长征五号B运载火箭在海南文昌发射，成功将新一代国产载人宇宙飞船送入预定轨道。标志着中国太空空间站建设正式迈出了第一步。
（1）运载火箭主要用液态氢作为燃料，这是因为液态氢的 大（选填“密度”、“比热”或“热值”）。运载火箭发射升空的过程，火箭相对于发射架是 的。
（2）火箭从点火到升空的过程中，燃料燃烧是将 能转化为 能、最后又转化为火箭的 能。
（3）火箭从地球上带到太空中的飞船，从地球到天空，飞船的质量将 ；所受的重力将 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
【答案】（1）热值；运动 （2）化学；内；机械 （3）不变；减小
【详解】（1）火箭采用液态氢作为燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量；运载火箭发射升空的过程中，火箭相对于发射架位置发生了变化，则火箭相对于发射架是运动的。
（2）火箭发射升空时，通过燃烧燃料将化学能转化为燃气的内能，然后向后喷出高温高压燃气使火箭上升，这是气体膨胀对外做功的过程，将燃气的内能转化为火箭的机械能。
（3）飞船从地球到太空，位置发生变化，但质量不变；飞船在地球上受到重力作用，在太空中几乎不受重力，所以飞船受到的重力变小。
故答案为：
（1）热值；运动
（2）化学；内；机械
（3）不变；减小
作图题（共5分）
1．（2022•杭州模拟）如图甲为探究摆球的动能与势能相互转化的示意图，不计空气阻力，在乙图中画出：摆球在摆动过程中其机械能E随时间t变化的图象。
【详解】摆球摆动过程中，不计空气阻力，动能与重力势能之间相互转化，总的机械能不变。
故摆球在摆动过程中其机械能E随时间t变化的图象如下。
实验探究题（每空2分，共计18分）
1．（2022•南京模拟）如图所示，质量相同的甲、乙两个小球在梯形顶端的同一高度由静止开始沿两个光滑的斜面滑下，忽略空气阻力。甲球先后经过A点和B点；乙球先后经过C点和D点。A点和D点离地高度相同。
（1）甲球从梯形顶端滑到B点的过程中，是 能转化为 能；
（2）甲球在B点的机械能 （选填“＞”、“＝”或“＜”）乙球在C点的机械能；你判断的依据是 。
（3）甲球在A点的速度 （选填“＞”、“＝”或“＜”）乙球在D点的速度。
【答案】（1）重力势；动；（2）＝；两球不受摩擦力，忽略空气阻力，机械能守恒；（3）＝。
【详解】（1）甲球从梯形顶端滑到B点的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能；
（2）斜面是光滑的，不计空气阻力，小球在滑下的过程中机械能是守恒的，开始滑下时，甲球和乙球的高度相同，速度相同，动能和重力势能相同，机械能相同；所以甲球在B点的机械能等于乙球在C点的机械能；
（3）A点和D点的高度相同，小球的质量相同，重力势能相同，由于机械能守恒，所以甲球在A点的动能等于乙球在D点的动能，所以甲球在A点的速度等于乙球在D点的速度。
故答案为：（1）重力势；动；（2）＝；两球不受摩擦力，忽略空气阻力，机械能守恒；（3）＝。
2．（2020•红桥区二模）如图所示是“探究影响重力势能大小因素”的实验，装置：由沙子，铁块，铁钉组成（mA＝mC＜mB，hA＝hB＜hC），下面是猜想：
猜想一：重力势能大小与物体质量有关
猜想二：重力势能大小与物体所处高度有关
猜想三：重力势能大小与物体密度有关
（1）物体重力势能大小通过 反映。
（2）验证猜想一可选择 两幅图，得出的结论是 。
（3）实验室还提供了与A，C质量相同的铜块和铝块：通过实验得出的结论是 。
【答案】（1）铁钉陷入沙子深度；
（2）①②；当物体所处高度相同时，物体质量越大，重力势能越大；
（3）当物体所处高度和质量相同时，重力势能与物体密度无关。
【详解】（1）根据转换法，通过铁钉陷入沙面的深度来反映重力势能的大小；
（2）研究物体的重力势能大小与物体质量有关，要控制物体所处高度相同，而铁块的质量不同，可选择①②两幅图，因mA＜mB，且B铁钉陷入沙面的深度更大，故得出的结论是：当物体所处高度相同时，物体质量越大，重力势能越大；
（3）通过实验得出的结论是：当物体所处高度和质量相同时，重力势能与物体密度无关。
故答案为：（1）铁钉陷入沙子深度；
（2）①②；当物体所处高度相同时，物体质量越大，重力势能越大；
（3）当物体所处高度和质量相同时，重力势能与物体密度无关。
计算题（共6分）
1．（2022•苏州模拟）已知物体的重力势能表达式为Ep＝mgh，动能表达式为Ek＝mv2，其中m为物体的质量，h为物体距离水平地面的高度，v为物体的运动速度，g为常量。如图所示，光滑斜面与粗糙水平面在B处平滑连接，质量m＝80kg的物体M在A处由静止开始下滑，经B处后在水平面上滑至C处停止，已知A处的高度h＝9.8m，BC距离s＝40m，不计空气阻力，求：（g取10N/kg）
（1）物体M在A处的机械能；
（2）物体M滑到B处的速度；
（3）物体M与水平面间的摩擦力。
【答案】（1）7840J；（2）14m/s；（3）196N。
【详解】（1）由题意知，A处的机械能为动能与重力势能之和，在A处的速度为0，动能为0，
因此A处的机械能等于重力势能，故EA＝Ep＝mgh＝80kg×10N/kg×9.8m＝7840J；
（2）由题意知，从A点下滑到B点的过程中，机械能是守恒的，则Ek＝Ep，
即m＝78400J，所以：vB＝＝14m/s；
（3）物体M在C处停止，克服摩擦力做功，机械能全部转化为内能，摩擦力做功W＝fs＝7840J，
故物体与水平面间的摩擦力为：f＝＝＝196N。
答：（1）物体M在A处的机械能为7840J；
（2）物体M滑到B处的速度为14m/s；
（3）物体M与水平面间的摩擦力为196N。
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