人教版物理八年级下册同步提优训练 11.4机械能及其转化（有答案）

第4节　机械能及其转化
1　机械能的转化
1.(2021安徽)如图所示为游乐场中在竖直面内转动的摩天轮,小红乘坐该摩天轮时速度大小不变,则她从最低点上升到最高点的过程中 (　　)
　　
A.动能减少 B.重力势能不变
C.机械能增大 D.机械能不变
2.毛泽东的《沁园春·雪》气势磅礴,其中有一句为“一代天骄,成吉思汗,只识弯弓射大雕”。从能量转化的角度来看,射箭的过程是 (　　)
A.动能转化为重力势能的过程
B.弹性势能转化为动能的过程
C.重力势能转化为动能的过程
D.动能转化为弹性势能的过程
3.如图所示,滚摆在运动的过程中,对机械能的转化描述正确的是 (　　)
A.滚摆在下降过程中动能转化为重力势能
B.滚摆在下降过程中重力势能转化为动能
C.滚摆在最高处动能最大,重力势能最小
D.滚摆在下降过程中动能不断增大,重力势能不变
4.(2021泰安)在蹦床比赛中,运动员从高处落到蹦床上又被弹起,该过程中有关机械能及其转化的说法正确的是 (　　)
A.运动员上升到最高点时重力势能为零
B.运动员下降过程中机械能增大
C.运动员从高处下落到蹦床前,重力势能转化为动能
D.运动员弹离蹦床后,上升的过程中,弹性势能转化为动能
5.(2021郴州)如图甲所示,小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始下落,从a处开始接触弹簧,压缩至c处时弹簧最短。从a至c的过程中,小球在b处速度最大。小球的速度v和弹簧被压缩的长度ΔL之间的关系如图乙所示。不计空气阻力,则从a至c的过程中,下列说法中正确的是(　　)
A.小球所受重力始终大于弹簧的弹力
B.小球的重力势能先减小后增大
C.小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能
D.小球的动能一直在减小
6.(2021常德)如图所示,在一个金属罐的盖和底各开两个小洞,先将橡皮筋两端穿过盖和底的小洞并固定起来,再将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部,使小铁块悬于罐体内。做好后将罐子从不太陡的斜面滚下,罐子和小铁块的动能会转化为橡皮筋的　　　　　　。滚动一段时间后罐子停下来,然后再沿斜面反向向上滚动,则在罐子向上滚动的过程中其重力势能会
　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”)。
7.蹦极是一项极限体育运动,如图所示,A点是最高点,B点为弹性绳自然伸长的位置,蹦极人在C点受到的弹性绳的弹力与自身重力相等,D点是蹦极人下落到的最低点。蹦极人从A点下落到D点的过程中,在　　　　(选填“B”“C”或“D”)点动能最大,到达D点,减小的重力势能都转化为　　　　能。(不计空气阻力)
2　机械能守恒的判断
8.(2020舟山)如图所示,乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球,若不计空气阻力,则落到水平桌面时三者的速度大小关系是 (　　)
A.va>vb>vc B.vb>vc>va
C.va>vc>vb D.va=vb=vc
9.如图所示,小球沿轨道从A处由静止运动到D处的过程中,忽略空气阻力和摩擦力,仅有动能和势能的相互转化,则 (　　)
A.小球在A处的动能等于在D处的动能
B.小球在A处的动能大于在D处的动能
C.小球在B处的机械能小于在C处的机械能
D.小球在B处的机械能等于在C处的机械能
10.如图所示,人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行,下列说法正确的是 (　　)
　
A.卫星在近地点时,动能最大,机械能最大
B.卫星在远地点时,势能最大,机械能最大
C.卫星从近地点向远地点运行时,动能逐渐减小,势能逐渐增大,机械能不变
D.卫星从远地点向近地点运行时,动能逐渐减小,势能逐渐增大,机械能不变
11.(2021绍兴)滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图所示是U形滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台A处由静止自由下滑,不计滑台摩擦和空气阻力,仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然(不用力)变化,最有可能滑到滑台C处的是图中的 (　　)
　
12.(2021南京)2021年4月,中国女足通过奋勇拼搏,晋级奥运会。如图所示是足球落地后又弹起的示意图,分析可知,足球 (　　)
A.在B点时受力平衡
B.在A、D两点动能可能相等
C.在C点时,若所受力全部消失,其运动状态将不断改变
D.在运动过程中,只存在动能和势能的相互转化
13.(2021温州)一个番茄从手中由静止开始下落,撞击水面时溅起许多水珠(如图所示),同时番茄仍有较大速度并继续下沉。若不计一切机械能损耗,番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能 (　　)
A.等于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
B.大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
C.等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
D.小于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
第4节　机械能及其转化
1.C　2.B　3.B
4.C　 运动员上升到最高点时,有一定的高度,重力势能不为零,故A错误。运动员下降过程中,会克服空气阻力做功,机械能减小,故B错误。运动员从高处下落到蹦床前,高度变小,质量不变,重力势能减小;速度变大,质量不变,动能变大,重力势能转化为动能,故C正确。运动员弹离蹦床后上升的过程中,高度变大、速度变小,质量不变,则动能变小,重力势能变大,动能转化为重力势能,故D错误。
5.C　 当小球速度减小时,重力小于弹力,故A错误;小球的高度一直减小,质量不变,因而其重力势能一直减小,故B错误;小球减少的机械能用来克服弹簧的弹力做功,转化为弹簧的弹性势能,故C正确;从a到b,小球的速度增大,动能增大,故D错误。
6.弹性势能　增大
7.C　弹性势　 开始阶段,人只受重力作用,而后拉力(弹力)小于重力,人向下做加速运动;当拉力等于重力时,人的速度最大,动能最大,即人到达C点时动能最大;当拉力大于重力后,人做减速运动,即速度先增大后减小。人到达D点时,弹性绳伸长最长,弹性绳的弹性势能最大,人的速度为零,动能为零,减小的重力势能全部转化为弹性势能。
8.D　9.D
10.C　 卫星在近地点时,速度最大,动能最大,距离地球最近,势能最小,卫星在绕地球运动过程中,没有受到任何阻力作用,则机械能守恒,故A错误;卫星在远地点时,速度最小,动能最小,距离地球最远,势能最大,卫星在绕地球运动过程中,没有受到任何阻力作用,机械能守恒,故B错误;卫星从近地点向远地点运行时,速度逐渐减小,动能逐渐减小,距离地球越来越远,势能逐渐增大,卫星在绕地球运动过程中,没有受到任何阻力作用,则机械能守恒,故C正确;卫星从远地点向近地点运行时的能量变化与从近地点向远地点运行时的能量变化正好相反,故D错误。
11.B　 不计滑台摩擦和空气阻力,则运动员在整个过程中机械能守恒。若运动员以站立姿势从A处开始滑行,到达U形滑台另一侧最高位置B点时,若是站立姿势,则此时重力势能等于A点的重力势能,动能为零,所以运动员不会继续向前滑行,就不会到达C点,故A错误;若运动员以站立姿势从A处开始滑行,到达U形滑台另一侧最高位置B点时,若是全蹲姿势,则此时重力势能小于A点的重力势能,则部分重力势能转化为动能,动能此时不为零,所以运动员会继续向前滑行,就可能到达C点,故B正确;若运动员以全蹲姿势从A处开始滑行,到达U形滑台另一侧最高位置B点时,也应该是全蹲着(A、B两处重力势能相等,动能均为零),若是站着到达或者半蹲姿势到达B点,则运动员在B点的重力势能大于A点的重力势能,违反机械能守恒定律,故C、D错误。
12.B　 在B点时,小球既不是静止姿态,也不是匀速直线运动状态,所以受力不平衡,故A错误。图中小球弹起后到达最高点的高度越来越小,说明有机械能的损失,则D点的机械能一定小于A点的机械能,而机械能等于动能与势能之和,D点比A点低,所以D点的重力势能小,则其动能有可能与A点的动能相等,故B正确。在C点时,若所受力全部消失,其运动状态将不再改变,而是保持力消失一瞬间的速度做匀速直线运动,故C错误。在运动过程中,其机械能在减小,因此不只存在动能和势能的相互转化,还存在机械能与其他能的转化,故D错误。
13.B　 能量在转移或转化的过程中,总量保持不变,不计一切机械能损耗,番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能,一部分转化为番茄的动能,另一部分转化为所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能,可知番茄减少的势能大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和。