人教版物理八年级下册课课练：11.4　机械能及其转化（含答案）

[第十一章　第4节　机械能及其转化]
一、选择题
1.(2021无锡)如图图所示,将摆球从A点由静止释放,摆球经过最低点O到达B点,A、B两点等高。关于摆球,下列说法中正确的是 (　　)
A.从A点到B点的过程中机械能守恒
B.在B点时处于平衡状态
C.在O点时重力势能最大
D.从A点到O点动能转化为重力势能
2.(2020安徽)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(如图图所示)。已知卫星在运行过程中机械能保持不变,那么(　　)
A.卫星在远地点的势能最大、动能为零
B.卫星在近地点的动能最大、势能为零
C.卫星从近地点向远地点运动过程中,势能增大、动能减小
D.卫星从近地点向远地点运动过程中,动能增大、势能减小
3.(2020鄂尔多斯)如图图所示,蹦床运动逐渐进入了大众生活。下列对运动员的分析,正确的是 (　　)
A.下落到与蹦床接触的瞬间时,动能最大
B.被蹦床弹起的过程中,弹性势能转化为重力势能
C.从接触蹦床到下落至最低处的过程中,弹性势能转化为动能
D.在空中上升过程中,动能转化为重力势能
4.(2021潍坊)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,则篮球在 (　　)
A.a、c两点的动能相等
B.a点的机械能比d点的机械能大
C.a点的动能比d点的动能大
D.b点的动能最大
5.(2020舟山)如图图所示,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
6.(2021黄石)如图图甲所示,在一个罐子的盖和底各开两个小洞,将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中,橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定,图乙为其截面图。如图图图丙所示,将该罐子从不太陡的斜面A点由静止释放,罐子滚到水平面D点停止,然后返回,自行滚上斜面的B点停止后又滚下斜面……如图图此往返,最后停在水平面上,下列说法正确的是 (　　)
A.罐子在A点的重力势能最大,橡皮筋在D点的弹性势能最大
B.罐子从A点滚动到C点的过程中,重力势能只转化为动能
C.若罐内没有橡皮筋和小铁块,罐子可能返回滚上斜面
D.第一次返回斜面,向上滚动的过程中,罐子整体在C点时的机械能小于在B点时的机械能
二、填空题
7.抽水蓄能电站的工作原理如图图所示,用电低谷时(如图图深夜),电站利用电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来;用电高峰时,再利用上水库中的水发电。
(1)蓄能时,水被抽到上水库,此过程是将　　　　能转化为水的机械能。
(2)某抽水蓄能电站选址衢江黄坛口,不仅因当地水资源丰富,同时还考虑到当地地势较陡,这样建成的电站上、下水库的高度差比较　　　　,有利于蓄能与发电。
8.(2020连云港)在水平地面上铺一张纸,将两个弹性相同,质量分别为mA、mB的皮球A、B表面涂黑,让它们从相同高度由静止下落,在纸上留下黑色圆斑如图图所示,分析图中两个圆斑大小,可推断:mA　　　　(选填“>”“<”或“=”)mB。皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低,由此判断,皮球的机械能总量　　　　(选填“不变”“减少”或“增大”)。
三、实验探究题
9.让木球从斜面某一高度滚入水平槽里,在水平槽里竖立一个弹簧片,它的下端固定,木球与弹簧片碰撞的过程如图图所示,观察并思考这个过程中能的转化。
(1)从木球刚刚接触弹簧片到木球逐渐把弹簧片压弯的过程中,木球的速度　　　　,弹簧片的弹性形变程度　　　　,这个过程中　　　　能转化为　　　　　能。
(2)从弹簧片开始恢复原状到木球被弹开的过程中,木球的速度　　　　,弹簧片的弹性形变程度　　　　　,这个过程中　　　　　能转化为　　　　　能。
(3)这个实验可以说明:　　　　和　　　　　可以相互转化。
10.如图图所示为一个皮球从高处下落后又弹起的运动轨迹,如图图所示图象中,能正确反映皮球动能Ek随时间t变化的是 (　　)
参考答案
1.A　 A、B两点等高,说明摆球由A点静止释放后,经过最低点O到达B点的过程中没有能量损失,即从A点到B点的过程中机械能守恒,A正确;当小球摆至B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B点时摆球受力不平衡,不是平衡状态,B错误;由图可知,摆球在O点时高度最低,则重力势能最小,C错误;摆球从A点到O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,D错误。
2.C　 卫星质量一定,在远地点时相对地球距离最大,势能最大,卫星仍在运动,故动能不为零,故A错误。
卫星质量一定,在近地点时速度最大,动能最大,相对地球有一定距离,势能不为零,故B错误。
卫星在运行过程中机械能保持不变,从近地点向远地点运动过程中,速度变小,动能变小;高度变大,势能变大,动能转化为势能,故C正确,D错误。
3.D　 刚与蹦床接触时,运动员受到的合力向下,速度增大,当重力和弹力相等,合力为零时,速度最大,动能最大,A错误。运动员被蹦床弹起的过程中,离开蹦床前,动能增大,蹦床的弹性势能减小,将弹性势能转化为动能;离开蹦床后,运动员的重力势能增大,动能减小,动能转化为重力势能,故B错误。运动员从接触蹦床到下落到最低处的过程中,速度最终减小为0,动能减小,同时高度变小,重力势能变小,蹦床的弹性形变变大,弹性势能增大,将动能和重力势能转化为弹性势能,故C错误。运动员在空中上升的过程中,质量不变,速度变小,动能减小,同时其高度变大,重力势能增大,所以动能转化为重力势能,故D正确。
4.A　 不计空气阻力,则篮球的机械能守恒,故B错误。由题图可知:a、c两点高度相同,所以a、c两点篮球的动能相等,故A正确。因为d点在a点的下方,篮球下落过程中重力势能转化为动能,因此a点动能比d点动能小,故C错误。b点位于最高点,篮球在b点的动能最小,故D错误。
5.D　 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,由于高度和初速度都相同,则三个球的机械能是相同的;不计空气阻力,三个小球的机械能是守恒的,所以三个小球到达桌面时的机械能相同,由于高度相同,重力势能相同,则动能相同,即落到水平桌面时的速度相同。
6.A　 罐子在整个运动过程中质量不变,在A点时的高度最高,重力势能最大;罐子从A点运动到D点,橡皮筋发生了弹性形变,在D点时的形变程度最大,所以在D点的弹性势能最大,故A正确。罐子从A点滚动到C点的过程中,质量不变,高度变小,重力势能变小,质量不变,速度变大,动能变大;由于罐子最后停在水平面上,罐子的机械能变小了,这说明罐子在运动的过程中,克服摩擦做功,机械能转化为其他形式的能;此过程中,橡皮筋发生了弹性形变,具有弹性势能,所以罐子从A点滚动到C点的过程中,重力势能转化为动能、弹性势能和其他形式的能,故B错误。若罐内没有橡皮筋和小铁块,罐子的重力势能转化为罐子的动能和其他形式的能,罐子不具有弹性势能,所以不会返回斜面,故C错误。第一次返回斜面,向上滚动的过程中,由于一部分机械能克服摩擦转化为其他形式的能,所以罐子整体在C点时的机械能大于在B点时的机械能,故D错误。
7.(1)电　(2)大　 (1)蓄能时,水被抽到上水库中,电能转化为水的机械能。
(2)抽水蓄能电站在发电时,从能量的角度看,是将水的机械能最终转化为电能,水的机械能越大,转化获得的电能越多,所以建成的电站上、下水库的高度差应该比较大,最初水的重力势能较大,有利于蓄能与发电。
8.<　减少　 由图可知,皮球B在纸上留下的黑色圆斑较大,说明B球的形变大,原因是B球质量较大,两球从同一高度处下落,原来B球的重力势能较大,皮球与地面接触后,转化的弹性势能大,球的形变程度大;皮球从某一高度下落,落地后反弹上升,上升的最大高度比释放时的高度低一些,是因为皮球在上升过程中,克服摩擦阻力做功,机械能减少。
9.(1)减小　增大　动　弹性势
(2)增大　减小　弹性势　动
(3)动能　弹性势能
10.C　 皮球在下落的过程中速度变大,动能变大,反弹后上升的过程中,速度变小,动能变小;由图可知,由于反弹的高度减小,故机械能减小,即皮球的最大动能逐渐减小,且皮球开始下落时与反弹后上升到最高点时都具有动能,C正确。