人教版八年级下册《11.4 机械能及其转化》2022年同步练习卷
下列过程中,重力势能转化为动能的是
A. 无人机加速上升过程 B. 热气球匀速下落
C. 用弓将箭水平射出 D. 雨滴在空中加速下落
关于机械能,以下说法正确的是
A. 质量大的物体,具有的机械能一定大
B. 弹簧具有弹性,所以弹簧一定具有弹性势能
C. 人在荡秋千时,人具有的动能大小保持不变
D. 一块石头被举得越高,它具有的重力势能越大
年月日北斗导航系统最后一颗卫星成功发射,这意味着北斗系统将全面完成全球星座部署,中国有了自己的高精度导航系统。如图所示,卫星从远地点向近地点运动时忽略空气阻力,它的重力势能______,动能______,机械能______。均选填“增大”、“减小”或“不变”
重为的小球以速度为释放,下落的小球先后经过、、三点位置如图所示,小球在过程中,动能______ ,重力势能______ 两空选填“增加”“不变”或“减少”;小球在段受到弹力的作用,方向为______ 选填“竖直向上”、“竖直向下”;落到点时速度为,小球在段的重力势能______ ,弹性势能______ 两空选填“增加”“不变”或“减少”。
人造地球卫星在大气层外绕地球运行,只有动能和势能的相互转化,卫星从远地点向近地点运动的过程中越来越快如图是人造地球卫星的轨道示意图,下列说法正确的是
A. 卫星在运动过程中不受任何力的作用
B. 卫星在近地点和远地点的机械能相等
C. 卫星在远地点向近地点运动的过程中机械能越来越大
D. 卫星从远地点向近地点运动的过程中机械能越来越小
如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情景,跳板跳水运动有起跳、腾空、落水几个阶段,若不计空气阻力,从腾空到落水的过程中
A. 动能增加,机械能增加
B. 重力势能减小,机械能减少
C. 动能先减小后增大,机械能不变
D. 重力势能先减少后增大,机械能不变
如图所示,跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中,关于运动员不包含降落伞和绳下列说法正确的是
A. 动能不变,重力势能不变,机械能不变
B. 动能变大,重力势能变小,机械能不变
C. 动能不变,重力势能变小,机械能变小
D. 动能变小,重力势能变小,机械能变小
体育课上小明同学进行传接篮球训练,他将球斜向上抛出,球的运动轨迹如图所示,、、、为轨迹上的点,其中、两点高度相同,不计空气阻力,则篮球在
A. 、两点的动能相等 B. 点的机械能比点机械能大
C. 点动能比点动能大 D. 点的动能最大
下列各种情况中,属于动能转化为势能的是
A. 雪橇从山坡上滑下
B. 拧紧的玩具发条带动转盘转动
C. 推开的弹簧门自动关闭
D. 人造地球卫星从近地点向远地点运动
如图所示,摆球由点静止释放,经过最低点到达点,、两点等高。关于摆球,下列说法中正确的是
A. 从点到点的过程中机械能守恒
B. 在点时处于平衡状态
C. 在点时重力势能最大
D. 从点到点动能转化为重力势能
把一个铁锁用绳子悬挂起来,将铁锁拉到自己的鼻子附近,稳定后松手,铁锁向前摆去,如图所示。下列说法中正确的是
A. 铁锁摆回时会打到鼻子
B. 铁锁在摆动过程中动能与重力势能可以相互转化
C. 铁锁由高处摆到低处的过程中动能转化为重力势能
D. 铁锁上升的最大高度逐次降低,是由于受到重力作用
有一种运动叫蹦极,如图所示是蹦极运动的简化示意图,弹性绳一端固定在 点,另一端系住运动员,运动员从 点自由下落, 点处弹性绳自然伸直。 点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点, 点是蹦极运动员到达的最低点,运动员从 点到 点的运动过程中忽略空气阻力,则
A. 从 至 运动员速度一直减小
B. 从 点至 点运动员机械能不守恒,从 点至 点机械能守恒
C. 从 至 过程中运动员速度增大,从 点至 点过程中运动员速度减小
D. 从 至 过程中运动员速度增大,从 点至 点过程中运动员速度减小
年月日,北斗三号最后一颗全球组网卫星成功定点地球同步轨道。对卫星在加速上升的过程中能量的变化,说法正确的是
A. 动能增大,势能不变,机械能增大
B. 动能增大,势能增大,机械能增大
C. 动能增大,势能增大,机械能不变
D. 动能减小,势能增大,机械能不变
掉在地上的弹性小球会跳起,但是越跳越低。如图所示是小球弹跳的闪频照片,小球在、位置的高度一样,下列说法正确的是
A. 小球在位置的动能大于在位置时的动能
B. 小球在,两个过程时动能均增大
C. 小球在位置的机械能等于位置的机械能
D. 小球分别在 、两个位置时的动能与势能之和相等
如图所示,一物块沿固定不动的斜面匀速下滑,则下列说法中正确的是
A. 物块可能受两个力作用
B. 物块对斜面的压力和斜面对物块的支持力是对平衡力
C. 物块的机械能减小
D. 物块的重力势能转化为动能
年月日,我国自主研发的长征号型运载火箭圆满完成发射任务。图为起飞阶段加速上升的火箭,该过程中,内部的新型返回舱的动能______选填“增大”、“减小”或“不变”,火箭整体的机械能______选填“增大”“减小”或“不变”。
如图所示。忽略空气阻力,足球以初速度沿着凹凸不平的草地从运动到最高点。你回答以下问题:
足球在点的重力势能______在的重力势能选填“大于”或“等于”或“小于”。
从点运动到点的过程中,足球的机械能______选填“増大”或“不变”或“减小”。
足球在点的速度______在点的速度选填“大于”或“等于”或“小于”。
球竖直向上运动,并落回地面,这过程中先后经过、两点。球在这两点的动能和重力势能如图所示,则球在点的
A. 速度比在点的大 B. 机械能大于在点的
C. 机械能等于在点的 D. 离地高度比在点的低
如图所示,质量为的小球从点静止释放,在没有空气阻力的情况下,沿无摩擦轨道运动其中段水平。已知重力势能为为小球离轨道的高度,当小球运动到点时,,动能为为小球运动的速度。
小球在点的机械能______用题目所给物理量符号表示
小球从点静止释放到达点时的速度。
请根据题目所给信息,推守出;
根据,推测与小球的质量是否有关;
现有形状大小相同的小球,这些小球有的质量相等,有的质量不等,写出验证你的推测的实验步骤若有需要,可补充器材;
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:
A.无人机加速上升过程重力势能和动能都增加,故A错误;
B.热气球匀速下落动能不变,重力势能减小,故B错误;
C.用弓将箭水平射出因为箭是水平飞行,所以重力势能不变,故C错误;
D.雨滴在空中加速下落,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动能,故D正确。
故选:。
重力势能的大小和物体的质量以及所处位置的高度有关,判断重力势能是否改变,看它的质量和高度是否变化就可以了;动能的大小和物体的质量以及运动的速度快慢有关,判断动能的大小看它的质量和运动快慢是否变化就可以了。
判断是哪种能量转化成了另一种能量的标准是:减小的转化为增多的。
掌握动能、重力势能的影响因素,理解重力势能和动能的转化可从高度和速度来理解,可以帮助我们更好的理解能量的转化。
2.【答案】
【解析】解:机械能等于动能和势能之和,影响动能大小的因素有质量和速度,影响重力势能大小的影响因素有质量和被举高的高度,因此质量大的物体,具有的机械能不一定就大,故A错误;
B.弹性势能的大小与弹性形变的大小有关,当弹簧没有发生弹性形变时,弹簧就不具有弹性势能,故B错误;
C.人在荡秋千时,速度大小在变化,因此人具有的动能大小也在变化,故C错误;
D.质量越大,高度越高,重力势能越大,故D正确。
故选:。
物体由于运动而具有的能,叫做动能。质量越大,速度越大,动能越大;
物体由于被举高而具有的能量,叫做重力势能。质量越大,高度越高,重力势能越大;
物体由于发生弹性形变而具有的能,叫做弹性势能。同一物体在弹性限度内,弹性形变程度越大,弹性势能就越大;
机械能等于动能和势能之和。
本题考查了影响动能、势能以及机械能大小的因素,分析时要考虑质量、速度、高度、弹性形变等因素的变化。
3.【答案】减小 增大 不变
【解析】解:
卫星从远地点向近地点运动时,质量不变,高度降低,故它的重力势能减小;同时速度变大,故它的动能增大。
当卫星在大气层外运动,不受空气阻力作用,只有动能和势能的相互转化,因此卫星的机械能守恒,即机械能不变。
故答案为:减小;增大;不变。
动能大小的影响因素:质量、速度;质量越大,速度越大,动能越大。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。
在大气层外,卫星绕地球运动时,没有阻力作用,没有克服摩擦做功,其机械能守恒。
本题主要考查了机械能守恒以及动能、重力势能大小的变化,知道影响动能、重力势能大小的因素是解题的关键。
4.【答案】增加 减少 竖直向上 减少 增加
【解析】解:小球在过程中,质量不变,高度变小,重力势能减少,速度变大,动能增加;
小球在段受到弹力的作用,弹性被压缩,所以产生的弹力的方向是竖直向上的;
小球在段的质量不变,高度减小,重力势能减少;弹簧的形变程度增加,弹性势能增加。
故答案为:增加;减少;竖直向上;减少;增加。
动能的大小与质量、速度有关;重力势能的大小与质量、高度有关;根据弹簧的形变情况判定弹力的方向;弹性势能的大小与弹性形变的程度有关。
本题考查了动能、势能的影响因素,难度不大。
5.【答案】
【解析】解:人造地球卫星在大气层外绕地球运行,只有动能和势能的相互转化,则机械能是守恒的;
A、卫星在运动过程中受到地球的吸引力的作用,故A错误;
、由于机械能守恒,则卫星在近地点和远地点的机械能相等,故B正确,CD错误。
故选:。
动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。
势能大小的影响因素:质量、相对距离。质量越大,相对距离越大,势能越大。
机械能为动能和势能的和。
卫星和地球的相对距离很远,不再受重力,具有的不是重力势能,而是势能。此处学生容易出现错误。
6.【答案】
【解析】解:运动员上升过程中质量不变,速度减小,动能减小;质量不变,高度增大,重力势能增大;达到最高点动能为零.
在下降的过程中,质量不变,速度增大,高度减小,动能增大,重力势能减小.
在整个过程中,若不计空气阻力,机械能是守恒的,机械能不变.
故选C.
动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大;
重力势能大小的影响因素:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大;
动能和势能统称为机械能.
本题关键:一是掌握动能、重力势能的影响因素,二是知道不考虑摩擦阻力机械能是守恒的.
7.【答案】
【解析】解:跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中,运动员的质量不变,速度不变,所以动能不变;同时质量不变,高度减小,所以重力势能减小,因机械能等于动能与势能的总和,所以机械能变小。
故选:。
动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。
重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
机械能为动能和势能的和。
本题考查了动能和重力势能的概念及影响其大小的因素,属于基本内容。
8.【答案】
【解析】解:
篮球的质量不变,则重力势能大小取决于高度,由图知,所以篮球在点的重力势能最大,点和点的重力势能相等,点的重力势能最小;
不计空气阻力,篮球在、、、各点的机械能相等;
篮球在空中运动时没有发生弹性形变,不考虑弹性势能,则机械能等于动能与重力势能之和,
点的重力势能最大,则点的动能最小;点的重力势能最小,则点的动能最大;、两点的高度相等,重力势能相等,且机械能相等,所以、两点的动能相等,故A正确,BCD错误。
故选:。
动能大小跟质量和速度有关,质量越大,速度越大,动能越大;
重力势能与质量和高度有关,质量越大,高度越高,重力势能越大。
不计空气阻力,篮球在运动过程中机械能保持不变;篮球在空中运动时没有发生弹性形变,不考虑弹性势能,则机械能等于动能与重力势能之和;据此解答。
本题考查了动能和重力势能大小的影响因素,关键要知道:在不计空气阻力的情况下,篮球的机械能是守恒的。
9.【答案】
【解析】解:、雪橇从山坡上滑下,运动越来越快,速度越来越大,动能越来越大,高度越来越小,重力势能越来越小,是重力势能转化为动能的过程。不符合题意;
B、拧紧的玩具发条带动转盘转动,弹性形变越来越小,弹性势能越来越小,速度越来越大,动能越来越大,是弹性势能转化为动能的过程。不符合题意。
C、推开的弹簧门自动关上,弹簧的弹性势能减小,弹簧门的动能增多,是弹性势能转化为动能。不符合题意。
D、卫星从近地点向远地点运行,动能越来越小,重力势能越来越大,动能转化为重力势能,符合题意。
故选:。
物体由于运动而具有的能叫动能,物体由于被举高而具有的能叫重力势能,物体由于发生形变而具有的势能叫弹性势能,可根据选项进行判断各能量是如何变化的,进而分析能量的转化。
判断弹性势能、动能、重力势能之间的相互转化,首先明确物体具有什么能,运动状态变化时,具有能的影响因素如何变化,再判断各种能的变化。
10.【答案】
【解析】A、、两点等高,说明摆球由点静止释放,经过最低点到达点的过程中没有能量损失,即从点到点的过程中机械能守恒,故A正确;
B、当小球摆至点时,摆球只受到竖直向下的重力和沿绳子向上的拉力作用,这两个力没有作用在同一直线上,不是平衡力,所以在点时摆球受力不平衡,不是平衡状态,故B错误;
C、由图可知,摆球在点时高度最低,则重力势能最小,故C错误;
D、摆球从点到点质量不变,高度降低,速度变大,则重力势能减少,动能增多,重力势能转化为动能,故D错误。
故选:。
11.【答案】
【解析】解:
A.铁锁在摆动过程中,不断与空气摩擦,一部分机械能转化为内能,机械能减小,所以铁锁摆回时不会打到鼻子,故A错误;
B.铁锁在摆动过程中,上升时动能转化为重力势能,下降时重力势能转化为动能,动能与重力势能相互转化,故B正确;
C.铁锁由高处摆到低处的过程中重力势能转化为动能和内能,故C错误;
D.铁锁上升的最大高度逐次降低,是由于受空气阻力的作用,机械能不断减小,高度不断减小,故D错误。
故选:。
、动能大小的影响因素:质量和速度。质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量和高度。质量越大,高度越高,重力势能越大;
D、物体上升过程中动能转化为重力势能;物体下落时重力势能转化为动能;考虑空气阻力时,机械能会逐渐变小。
本题考查摆动物体的能量转化,注意在动能和重力势能转化过程中,有小部分机械能转化成内能。
12.【答案】
【解析】解:根据题意可知,从点到点的过程中,重力大于弹性绳对运动员拉力,因此速度越来越大;从点到点的过程中,弹性绳对运动员拉力大于重力,运动员的速度开始减小,到达点时,速度为零;由于不计空气阻力,因此整个过程机械能守恒;故选项ABC错误,选项D正确。
故选:。
当重力大于弹性绳对运动员拉力时,运动员做加速运动;当弹性绳对运动员拉力大于重力时,运动员做减速运动,据此分析解答。
本题的关键知道当合力方向与速度方向相同时,速度增大,当合力方向与速度方向相反时,速度减小。
13.【答案】
【解析】解:
卫星从地面发射升空的过程中,卫星是加速升空的,卫星的质量不变,速度增大,动能增大;质量不变,高度增大,重力势能增大;卫星升空时,没有发生弹性形变,不具有弹性势能;机械能动能重力势能,机械能增大。
故选:。
动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。
重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
机械能动能势能。
本题考查了动能和重力势能的概念及影响其大小的因素,属于基本内容。在判断动能和重力势能的大小时,要注意看影响动能和重力势能大小的因素怎么变化。
14.【答案】
【解析】解:、掉在地上的弹性小球会跳起,但是越跳越低,说明小球的机械能不断减少,小球在运动过程中不具有弹性势能,位置的动能和重力势能之和大于位置的动能和重力势能之和,小球的质量不变,位置和位置小球的高度相同,重力势能相同,所以位置动能大于位置动能,故选项正确。
B、小球在,小球处于上升阶段,小球速度不断减小,小球质量不变,动能不断减小;小球在,小球不断下降,小球速度不断增大,小球质量保持不变,动能不断增大,故选项错误。
C、掉在地上的弹性小球会跳起,但是越跳越低,说明小球的机械能不断减小,并且每一个时刻都比上一个时刻机械能小,所以位置的机械能大于位置的机械能,故选项错误。
D、掉在地上的弹性小球会跳起,但是越跳越低,说明小球的机械能不断减少,小球在运动过程中不具有弹性势能,位置的动能和重力势能之和大于位置的动能和重力势能之和,即位置的动能和势能之和大于位置的动能和势能之和,故选项错误。
故选:。
位置和位置小球都具有动能和重力势能,但是位置的动能和重力势能之和大于位置的动能和重力势能之和,从重力势能的大小来判断动能大小。
从动能大小的影响因素来判断,质量一定时,速度越大动能越大。
掉在地上的弹性小球会跳起,但是越跳越低,说明小球的机械能不断减少。
小球在运动过程中不具有弹性势能,所以机械能等于动能和重力势能之和,并且每一个时刻都比上一个时刻机械能小。
本题通过拍球游戏,考查动能和势能之和等于机械能、动能的影响因素、重力势能的影响因素,体现了生活处处有物理,我们一定要留心生活。
15.【答案】
【解析】解:
A、物块沿固定不动的斜面匀速下滑,物块受到沿斜面向上的摩擦力,故物体一定受重力、支持力和摩擦力的作用,故A错误;
B、物块对斜面的压力和斜面对物块的支持力没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力,故B错误;
、物块匀速下滑,动能不变,高度减小,重力势能减小,机械能减小,由于动能不变,所以不是动能和势能的转化,故D错误,C正确。
故选:。
根据物块的运动状态判定其受力情况;
平衡力的条件:大小相等、方向相反、同一直线、同一物体;
动能的大小与质量和速度有关;重力势能的大小与高度和质量有关,动能和势能的和为机械能。
本题考查了平衡力的辨别、受力分析、机械能的转化,属于基础知识,要掌握。
16.【答案】增大 增大
【解析】解:火箭加速上升时,内部的新型返回舱的速度变大,动能变大,高度增大,重力势能增大,火箭整体的机械能增大。
故答案为:增大;增大。
动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大。
重力势能大小的影响因素:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大。
动能和势能统称为机械能。
掌握动能、重力势能、机械能大小的影响因素是解决该题的关键。
17.【答案】小于 减小 大于
【解析】解:足球在点的高度小于在点的高度,故点的重力势能小于点的重力势能。
从点运动到点的过程中,由于克服摩擦做功,消耗了一部分机械能,转化为内能,故足球的机械能减小。
到的过程中,机械能减小,由于和的高度相同,重力势能相等,故点的动能一定大于点的动能,故足球在点的速度大于点的速度。
故答案为:小于;减小;大于。
机械能包括动能和势能;动能的大小与质量和速度有关;重力势能大小与质量和高度有关。
在动能与势能的转化过程中,若不计摩擦阻力等外界因素,机械能保持不变,若考虑摩擦阻力等因素,机械能将变小。
理解影响动能和势能的因素,明确动能和势能在转化过程中,机械能的变化情况,是解答此题的关键。
18.【答案】
【解析】解:、球的质量不变,球在点的动能小于点动能,所以求在点的速度小于点速度,故A错误。
、球在运动过程中没有发生弹性形变,所以机械能等于动能和重力势能之和,由图知,球在点动能和点重力势能相等,点的重力势能大于点的动能,所以点的机械能大于点的机械能,故B正确,C错误。
D、点的重力势能大于点的重力势能,球的质量不变,所以球在点的高度大于点的高度,故D错误。
故选:。
动能大小跟物体的质量和速度有关,在质量一定时,速度越大,动能越大;在速度一定时,质量越大,动能越大。
重力势能跟物体的质量和高度有关,在质量一定时,高度越大,重力势能越大;在高度一定时,质量越大,重力势能越大。
机械能等于动能和势能之和,物体不发生弹性形变时,机械能等于动能和重力势能之和。
从图象上判断动能和重力势能的大小,利用控制变量法,判断物体的速度和高度。
19.【答案】
小球从点静止释放到达点时的速度;由于不计空气阻力和摩擦,小球的机械能是守恒的,且小球在点的机械能;到达点时,高度为,重力势能为,此时小球的机械能等于动能大小,即,
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根据可知,的大小与小球的质量没有关系;
要验证速度与质量是否有关,需要测出路程和时间;若相同路程则,测时间即可,故实验中需要用到秒表;
让一个小球从一个斜面上的点由静止开始滚下,用秒表测出小球到达斜面底端在段运动的时间;
让另一个质量不同的小球从同一斜面上的点由静止开始滚下,用秒表测出小球到达斜面底端时在段运动的时间;
再换用质量不同的小球,重复上面的实验;
实验结束后对比测量的时间的关系,如果时间都相等,即小球达到斜面底端的速度都相等,则说明小球的速度与质量无关
【解析】解:
小球在点时是静止的,不具有动能,但具有重力势能,则小球在点的机械能;
根据动能和势能的转化求出速度;
根据关系式判定速度是否与质量有关;
验证速度与质量的关系保证其他量不变,只改变质量,观察速度的变化。
本题考查了动能和势能的守恒,本题的难点是设计实验步骤,利用控制变量法是关键。
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