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人教版八年级下物理课堂小测第十一章11.4机械能及其转化
物理考试
考试时间:* *分钟 满分:* *分
姓名:__________ 班级:__________考号:__________
题号 一 二 三 总分
评分
注意事项:
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写
2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
阅卷人 一、单选题
得分
1.(2022八下·沈河期末)如图所示,在上海的一个小区里,一个身背喇叭的机器虫子在路上行走,喇叭里播放着提醒居民注意防疫的信息。下列有关说法中正确的是( )
A.机器虫子行走时,跟地面之间没有摩擦力
B.走在斜坡上时,机器虫子所受重力的方向不再是竖直向下
C.机器虫子行走时,它的机械能一定是守恒的
D.四条腿站立时,身背喇叭跟没背喇叭相比,机器虫子对地面的压强变大了
2.(2022八下·琼海期末)2022年5月20日18时30分,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号运载火箭,采取一箭三星方式,成功将3颗低轨通信试验卫星发射升空,火箭在加速上升的过程中( )
A.火箭的重力势能变大,动能变大,机械能不变
B.火箭的重力势能变大,动能减小,机械能不变
C.火箭的重力势能变大,动能变大,机械能变大
D.火箭的重力势能变大,动能减小,机械能减小
3.(2022八下·芜湖期末)如图所示,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处的过程中,小球在b处速度最大。不计空气阻力,则从a至c处的过程中,下列说法中正确的是( )
A.小球从a运动到c的过程中机械能守恒
B.小球在b点时处于平衡状态
C.小球从a运动到b的过程中机械能增加
D.小球的速度一直在减小
4.(2022八下·烟台期末)2022年2月4日北京冬奥会开幕,北京就此成为史上首座“双奥之城”,冬奥会中的滑雪项目,人们的参与度很高,如图所示是某位运动员赛前热身滑雪的场景。下列说法中正确的是( )
A.该运动员加速滑行时所受合力为零
B.该运动员加速滑下坡道的过程中机械能增大
C.该运动员对滑雪板的压力与滑雪板对运动员的支持力是一对平衡力
D.该运动员在水平滑道滑过终点后,停止用力仍不能立即停下来是因为他具有惯性
5.(2022八下·香洲期末)冰壶比赛中,运动员两只鞋的鞋底材质分别是塑料和橡胶,在其他条件相同的情况下,橡胶比塑料更防滑。如图所示,运动员用b脚蹬冰面起步后,只用a脚向前滑行,随后掷出冰壶,冰壶运动一段距离后静止,下列说法正确的是( )
A.掷出的冰壶向前滑行过程中,运动员对冰壶做了功
B.掷出的冰壶向前滑行过程中机械能不守恒
C.向前滑行过程a脚所受摩擦力的方向向前
D.b脚穿的鞋底材质应选择塑料
6.(2022八下·硚口期末)蹦床是一项深受喜爱的休闲活动,当运动员从高处由静止下落(空气阻力忽略不计),下列说法正确的是( )
A.运动员到达最低点时的速度最大
B.蹦床过程中,运动员只有动能和势能相互转化,因此他的机械能守恒
C.与蹦床面接触后,继续向下的运动过程中,蹦床的弹性势能一直变大
D.与蹦床面接触后,继续向下的运动过程中,运动员重力做功的功率保持不变
7.(2022八下·伊川期末)关于功和机械能,下列说法正确的是( )
A.吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离,吊车的拉力对重物做了功
B.物体在平衡力的作用下,机械能可能不变
C.电梯匀速上升过程中,电梯的动能转化为重力势能
D.力对物体做功的功率越大,做功越多
8.(2022八下·连城期末)中国运动员谷爱凌在冬奥会自由式滑雪大跳台项目中夺冠,如图是该项目示意图,实线代表雪道,虚线是运动员运动的轨迹。运动员从A点起滑,最后停在D点,则运动员( )
A.在B点时重力势能最大 B.在C点时合力为零
C.在D点时动能最大 D.在A点时机械能最大
阅卷人 二、多选题
得分
9.(2022八下·古冶期末)如图是娱乐场中过山车模型轨道。过山车在A点由静止开始沿ABCDE滑行的过程中,(C、E两点是在同一水平面上,不计摩擦)下列说法正确的是( )
A.过山车在C,E两点的重力势能相等
B.过山车在A,B,C,D,E各点的机械能都相等
C.过山车在D点的动能大于在C点的动能
D.过山车在B点的动能最大
10.(2022八下·西城期末)在滚摆实验中,关于如图所示的滚摆从最高点运动到最低点的过程,下列分析正确的是( )
A.滚摆转动的速度不变
B.滚摆的重力势能转化为动能
C.滚摆的机械能总量逐渐减少
D.滚摆运动到最低点就会立即停下来
11.(2021八下·碾子山期末)下列关于人造卫星说法正确的是( )
A.卫星运动到近地点时,动能最大,势能最小
B.卫星运动到远地点时,动能最大,势能最小
C.卫星由近地点向远地点运动,势能转化为动能
D.卫星由远地点向近地点运动,势能转化为动能
12.(2021八下·莱芜期末)“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”。关于诗句中涉及到的物理知识,下列说法正确的是( )
A.“水晶帘动微风起,满架蔷薇一院香”中“水晶帘动”说明力可以改变物体的运动状态
B.“无边落木萧萧下,不尽长江滚滚来”中的“落木萧萧下”是重力势能转化为动能
C.“悬崖勒马收缰晚”中的“收缰晚”是因为正在奔跑的马由于惯性很难立即停下来
D.“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”中“风卷屋茅”是因为流速越大的地方压强越大
13.(2021八下·德阳期末)如图所示,是一名运动员投掷铅球的过程示意图。铅球在b点离手,c点是铅球运动的最高点,不计空气阻力。在a到d的整个过程中,下列说法正确的是( )
A.在a到b的过程中,运动员对铅球做了功
B.在c到d的过程中,铅球的重力势能不变
C.在b到d的过程中,铅球的机械能先增加后减少
D.在b到d的过程中铅球的运动状态在不断的变化
14.(2021八下·萝北期末)如图所示是一个左右对称的凹形槽,将小球从A点由静止释放,若小球由A点到B点运动过程中克服摩擦力做的功用W表示,忽略空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.小球从A点运动到B点的过程中,势能的减少量与动能的增加量之差等于W
B.小球能够从A点运动到D点
C.小球从A点运动到B点的过程中,势能的减少量小于动能的增加量
D.小球从A点运动到C点的过程中,机械能的减少量等于动能的增加量
阅卷人 三、填空题
得分
15.(2022八下·番禺期末)北京冬奥会的赛场上,中国选手谷爱凌在自由式滑雪U型场地比赛中获得95.25分,刷新了U型场地技巧比赛的历史最高纪录。如图所示,若把运动员和滑板当做一个整体,用“小方块”表示。当运动员沿着U形赛道斜面向上滑时,在图中作出“小方块”所受的支持力和摩擦力的示意图 。运动员从U形赛道的最低端向上滑的过程中,动能 ,重力势能 ,机械能 。(以上三空均选填:“变大”“变小”“不变”)
16.(2022八下·江岸期末)如图所示的摩天轮是武汉的一个地标建筑——“东湖之眼”,直径达49.9米,有28个座舱,游客可以通过它看到东湖的别样之美。若小明随座舱在竖直平面内匀速转动,从最高点转动到最低点的过程中,小明的动能 ,重力势能 ;从最低点转动到最高点的过程中,小明的机械能 (三空均填“增大”“减小”或“不变”)。
17.(2021八下·吉州期末)如图所示,一根不可伸缩的细线上端固定,下端系一个小球,小球从A点摆动到B点的过程中,细线对小球的拉力 (选填“做功”或“不做功”),从A点摆到C点的过程中若不计空气阻力和摩擦,机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
18.(2021八下·沈丘期末)在抗击新冠肺炎疫情期间,我市借助多功能雾炮车可喷雾、功力强、射程远、可调节、覆盖面积大的优点,将其运用到城市消毒杀菌工作中来,在水平地面上做匀速直线运动时,多功能雾炮车处于 选填(“平衡”或“不平衡”)状态,雾炮车向空中喷射水雾过程中其机械能 ,消毒罐底部受到的液体的压力 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
19.(2021八下·榆次期末)如图所示为掉在地上的弹性小球在地面上弹跳的频闪照片。弹性小球从A点运动到B点的过程中,它的 能转化为 能;小球整个运动过程机械能 (选填“守恒”或“不守恒”),在B点的机械能 (选填“大于”“小于”或“等于”)它在C点的机械能。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】机械能及其转化;重力的方向;摩擦力产生的条件;增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.机器虫子行走时,机器虫子向后蹬地,给地一个向后的力,由于物体间力的作用是相互的,地面给机器虫子一个向前的摩擦力,A不符合题意;
B.重力的方向始终是竖直向下的,走在斜坡上的机器虫子所受重力的方向仍然是竖直向下的,B不符合题意;
C.机器虫子行走时,其质量不变,运动的高度可能会发生变化,运动的速度可能会发生变化,所以它的机械能不一定是守恒的,C不符合题意;
D.四条腿站立时,受力面积不变,身背喇叭跟没背喇叭相比,背喇叭后机器虫子的总重力变大,对地面的压力变大,根据可知,机器虫子对地面的压强变大了,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】地面上的物体前进时受到了地面的摩擦力;重力的方向竖直向下;减小受力面积可以增大压强。
2.【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】火箭在加速上升的过程中,质量不变、速度变大,动能变大;质量不变、高度变高,重力势能变大;火箭的机械能是动能和重力势能之和,故火箭的机械能变大。ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】加速上升的过程中,质量不变、速度变大,动能变大;质量不变、高度变高,重力势能变大;火箭的机械能是动能和重力势能之和。
3.【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】AC.小球从a运动到c的过程中,小球的机械能逐渐转化成弹簧的弹性势能,所以小球的机械能减小,AC不符合题意;
BD.小球从a运动到b的过程中,重力大于弹力,小球受到的合力向下,因此小球加速运动,已知到达b处速度最大,则在b处时合力为零,小球处于平衡状态;从b至c处的过程中,弹力大于重力,合力向上,小球减速运动,所以小球的速度先变大后变小,B符合题意,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】弹簧的形变程度越大, 弹性势能越大;静止和匀速直线运动时,受到平衡力;物体受到非平衡力,运动状态会变化。
4.【答案】D
【知识点】机械能及其转化;惯性及其现象;平衡力的辨别;平衡状态的判断
【解析】【解答】A.该运动员加速滑行时,处于非平衡状态,受到的合力不为零,A不符合题意;
B.运动员加速下滑过程中,质量不变,速度变大,动能增大;高度减小,重力势能减小,由于运动员在下滑的过程中受到阻力的作用,克服阻力做功,一部分机械能转化为内能,使得机械能减小,B不符合题意;
C.该运动员对滑雪板的压力与滑雪板对运动员的支持力,作用在两个物体上,不是一对平衡力,C不符合题意;
D.该运动员由于具有惯性,所以在水平滑道滑过终点停止用力后仍不能立即停下来,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】加速滑行时,处于非平衡状态,受到的合力不为零;加速下滑过程中,质量不变,速度变大,动能增大;高度减小,重力势能减小,受到阻力的作用,机械能减小;作用在两个物体上,不是一对平衡力;物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
5.【答案】B
【知识点】机械能守恒条件;摩擦力的方向;是否做功的判断
【解析】【解答】A.掷出的冰壶向前滑行过程中,运动员对冰壶没有作用力,则运动员对冰壶没做功,A不符合题意;
B.掷出的冰壶向前滑行过程中,与冰面摩擦,机械能转化为内能,则机械能不守恒,B符合题意;
C.向前滑行过程a脚所受摩擦力的方向与运动方向相反,则摩擦力向后,C不符合题意;
D.b脚向后蹬起步,则b脚材质应更粗糙,则b脚应用橡胶,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】物体由于惯性移动距离,没有力对物体做功;运动的物体克服摩擦力,机械能减小;物体受到的摩擦力方向和物体相对运动方向相反。
6.【答案】C
【知识点】功率大小的比较;动能和势能的大小变化;机械能守恒条件
【解析】【解答】A.运动员到达最低点时,空气阻力忽略不计,运动员的机械能能全部转化为蹦床的弹性势能,运动员的速度为零,速度最小,A不符合题意;
B.空气阻力忽略不计,蹦床过程中,在没有接触蹦床前,运动员有动能和势能相互转化,机械能守恒,接触蹦床后运动员的机械能转化为蹦床的弹性势能转化为内能,因此他的机械能不再守恒,B不符合题意;
C.与蹦床面接触后,继续向下的运动过程中,蹦床的弹性形变一直变大,蹦床的弹性势能一直变大,C符合题意;
D.与蹦床面接触后,继续向下的运动过程中,运动员的速度先变大后变小,速度为零时开始向上运动,根据 可知,运动员重力做功的功率是变化,故 D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】质量一定时,速度越小,动能越小;弹性势能转化为内能,机械能不守恒;弹性形变一直变大,则弹性势能一直变大;根据,判断功率变化。
7.【答案】B
【知识点】机械能及其转化;功;是否做功的判断
【解析】【解答】A.吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,拉力的方向竖直向上,距离的方向水平向前,力的方向与运动方向垂直,所以吊车的拉力对重物没有做功,A不符合题意;
B.物体静止或在水平面上做匀速直线运动时,速度和高度均不变,则动能和重力势能不变,机械能不变,B符合题意;
C.电梯匀速上升的过程中,质量不变、速度不变,高度增大,所以电梯的动能保持不变,重力势能增大,但是不是动能转化来的,C不符合题意;
D.功率大,表示物体做功快,但不一定做功多,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】物体受力且在力的方向上移动距离,是力对物体做了功;物体受到平衡力,可能是静止的,可能是匀速直线运动的。
8.【答案】D
【知识点】动能大小的比较;势能大小的比较;机械能及其转化
【解析】【解答】A.由图示知,A点的高度最高,整个运动过程中,运动员的质量不变,所以A点时,运动员的重力势能最大。A不符合题意;
B.在C点时,运动员不是处于平衡状态,受到的不是平衡力,所以合力不为0。B不符合题意;
C.在D点时,运动员停止,动能为0,所以此处动能最小,C不符合题意;
D.运动员在下滑过程中,克服摩擦力做功,部分机械能转化为内能,整个下滑过程,机械能减小,所以在A点时的机械能最大。D符合题意。
故答案为:D。
【分析】物体下落时,重力势能减小,速度变大,动能变大。
9.【答案】A,B,D
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】A.已知C、E两点是在同一水平面上,即C、E两点处于同一高度,所以过山车在C、E两点的重力势能相等,A符合题意;
B.因为不计摩擦,所以整个过程中机械能守恒,故过山车在A、B、C、D、E各点的机械能都相等,B符合题意;
C.过山车从D点到C点,过山车的质量不变,高度变小了,重力势能就变小;过山车的运动速度越来越大,动能变大,C点的动能比D点的动能大,C不符合题意;
D.因为B点最低,所以当过山车到达B点时,运动速度最大,即过山车在B点的动能最大,D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】处于同一高度,重力势能相等;不计摩擦,整个过程中机械能守恒;质量不变,高度变小了,重力势能就变小;运动速度越来越大,动能变大;运动速度最大,动能最大。
10.【答案】B,C
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】ABC.滚摆从最高点运动到最低点的过程中,滚摆的质量不变,高度变小,所以重力势能变小,滚摆的重力势能转化为动能,所以滚摆的动能变大,滚摆转动的速度变大,由于存在空气阻力,部分重力势能会转化为内能,所以滚摆的机械能总量逐渐减小,A不符合题意,BC符合题意;
D.滚摆运动到最低点,由于具有惯性,所以还会继续转动,然后就会缠绕绳子上升,不会立即停下来,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】质量一定时,速度变大,动能变大,高度变大,重力势能变大;物体运动时,克服摩擦消耗能量,机械能减小。
11.【答案】A,D
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】卫星从近地点向远地点运动,势能转化为动能,因此在近地点时动能最大,势能最小。
故答案为AD。
【分析】远地点距离地面距离较远,势能较大。
12.【答案】A,B,C
【知识点】机械能及其转化;力的作用效果;牛顿第一定律
【解析】【解答】A.“水晶帘动”指水晶帘在微风(力)的作用下动了起来,即说明力可以改变物体的运动状态,A符合题意;
B.落木下落过程中,质量保持不变,高度变小,重力势能变小,而落木的速度变大,其动能变大,故重力势能转化为动能,B符合题意;
C.当马跑到悬崖边上时收缰,由于惯性,马要保持原来的运动状态继续前进,因此要提前收缰,C符合题意;
D.风刮过屋顶,屋顶上空的空气流速大,压强越小,屋内空气流速小,压强大,形成一个向上的压力差,从而形成“风卷屋茅”,D不符合题意。
故答案为:ABC。
【分析】力的作用效果有两个,改变物体的形状,例如橡皮筋拉长、弹簧收缩、橡皮泥变形;也可以改变物体的运动状态,使物体由动到静,由静到动,物体的速度大小方向发生改变。物体总有一种保持原来运动状态的趋势,这就是物体的惯性,惯性的大小只与物体的质量有关,与运动的速度没有关系。
13.【答案】A,D
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】A.在a到b的过程中,运动员对铅球有一个推力的作用且铅球在推力作用下移动了一段距离,所以在这个阶段,运动员对铅球做了功,A符合题意;
B.在c到d的过程中,铅球的质量不变,高度减小,故重力势能减小,B不符合题意;
C.在b到d的过程中,由于不计空气阻力,所以铅球的机械能不变,C不符合题意;
D.在b到d的过程中,铅球的运动方向和运动快慢都发生了改变,所以运动状态是在不断变化的,D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度,其中动能和势能统称为机械能。
14.【答案】A,C
【知识点】机械能及其转化;机械能守恒条件
【解析】【解答】A.小球从A点运动到B点的过程中,重力势能减小,动能增加,还会克服摩擦力做功,故A正确。
B.因为凹形槽存在摩擦,所以机械能不守恒,所以从A点不能运动到D点,故B错误。
C.根据A选项可知,势能减少量与内能增加量等于动能增加量,所以势能的减少量小于动能的增加量,故C正确。
D.小球从A点运动到C点的过程中,机械能的减少量等于内能的增加量,故D错误。
故答案为:AC
【分析】根据机械能守恒和能量守恒解决问题,机械能守恒是需要不存在摩擦为前提条件,能量守恒不需要条件。
15.【答案】;变小;变大;变小
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化;力的三要素及力的示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】运动员沿着U形赛道斜面向上滑时,摩擦力方向沿斜面向下,支持力方向垂直于斜面向上,两个力都等效作用在物体重心上。
运动员从U形赛道的最低端向上滑的过程中,速度减小,则动能减小。
运动员从U形赛道的最低端向上滑的过程中,高度变大,则重力势能增加。
运动员在滑动过程中会受到摩擦阻力的作用,一部分机械能转化为内能,则机械能减小。
【分析】重力方向竖直向下;摩擦力与相对运动方向相反;支持力方向垂直于斜面向上;质量一定时,速度减小,动能减小;高度变大,重力势能增加;会受到摩擦阻力的作用,一部分机械能转化为内能,则机械能减小。
16.【答案】不变;减小;增大
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】小明从最高点转动到最低点的过程中,由题意可知是匀速转动,速度不变,高度降低,因此动能不变,重力势能减小。
从最低点转动到最高点的过程中,仍然是匀速转动,故速度不变,则动能不变,高度增加,则重力势能增大,因此动能和重力势能之和增大,即机械能增大。
【分析】质量相同,匀速转动,速度不变,高度降低,动能不变,重力势能减小,动能和重力势能之和增大,即机械能增大。
17.【答案】不做功;不变
【知识点】机械能及其转化;是否做功的判断
【解析】【解答】小球从A点摆动到B点的过程中,细线给小球的拉力方向和小球的运动方向垂直,所以拉力对小球不做功。
从A点摆到C点的过程中若不计空气阻力和摩擦,小球只受重力和拉力,因为拉力不做功,所以只有重力做功,小球的机械能守恒,所以小球的机械能不变。
【分析】当物体在力的方向上移动一段距离时,外力才做功,结合物体的受力情况的移动方向判断即可;当物体不受到摩擦力时,物体的机械能守恒,即动能与重力势能之和是定值,动能减小,重力势能增加,反之,动能增大,重力势能减小。
18.【答案】平衡;减小;减小
【知识点】机械能及其转化;平衡状态的判断;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】多功能雾炮车在水平地面上做匀速直线运动时处于平衡状态。
雾炮车向空中喷射水雾过程中,质量减少,速度和高度均不变,则动能和重力势能均较少,因此其机械能减小。
雾炮车向空中喷射水雾过程中,消毒罐内液面高度下降,液体对底部压强变小,罐底的受力面积不变,根据压力公式 可得,罐底部受到的液体的压力减小。
【分析】匀速直线运动的物体受到平衡力的作用;水平面上的物体质量减小,重力势能减小;容器中的液体减少时,容器底的压力减小。
19.【答案】重力势;动;不守恒;大于
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化;机械能守恒条件
【解析】【解答】弹性小球从A点运动到B点的过程中,质量不变,高度变小,其重力势能变小,同时速度变大,则动能变大,所以该过程中重力势能转化为动能。
由图知,小球弹跳的高度越来越低,说明小球撞击地面时小球的机械能转化为地面和小球的内能,则小球机械能逐渐减小,且B点在C点之前,所以弹性小球在B点的机械能大于它在C点的机械能。
【分析】物体从高度处自由下落时,重力势能转化为动能,运动的物体由于克服阻力消耗能量,总机械能减小。
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人教版八年级下物理课堂小测第十一章11.4机械能及其转化
物理考试
考试时间:* *分钟 满分:* *分
姓名:__________ 班级:__________考号:__________
题号 一 二 三 总分
评分
注意事项:
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写
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第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
阅卷人 一、单选题
得分
1.(2022八下·沈河期末)如图所示,在上海的一个小区里,一个身背喇叭的机器虫子在路上行走,喇叭里播放着提醒居民注意防疫的信息。下列有关说法中正确的是( )
A.机器虫子行走时,跟地面之间没有摩擦力
B.走在斜坡上时,机器虫子所受重力的方向不再是竖直向下
C.机器虫子行走时,它的机械能一定是守恒的
D.四条腿站立时,身背喇叭跟没背喇叭相比,机器虫子对地面的压强变大了
【答案】D
【知识点】机械能及其转化;重力的方向;摩擦力产生的条件;增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.机器虫子行走时,机器虫子向后蹬地,给地一个向后的力,由于物体间力的作用是相互的,地面给机器虫子一个向前的摩擦力,A不符合题意;
B.重力的方向始终是竖直向下的,走在斜坡上的机器虫子所受重力的方向仍然是竖直向下的,B不符合题意;
C.机器虫子行走时,其质量不变,运动的高度可能会发生变化,运动的速度可能会发生变化,所以它的机械能不一定是守恒的,C不符合题意;
D.四条腿站立时,受力面积不变,身背喇叭跟没背喇叭相比,背喇叭后机器虫子的总重力变大,对地面的压力变大,根据可知,机器虫子对地面的压强变大了,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】地面上的物体前进时受到了地面的摩擦力;重力的方向竖直向下;减小受力面积可以增大压强。
2.(2022八下·琼海期末)2022年5月20日18时30分,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号运载火箭,采取一箭三星方式,成功将3颗低轨通信试验卫星发射升空,火箭在加速上升的过程中( )
A.火箭的重力势能变大,动能变大,机械能不变
B.火箭的重力势能变大,动能减小,机械能不变
C.火箭的重力势能变大,动能变大,机械能变大
D.火箭的重力势能变大,动能减小,机械能减小
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】火箭在加速上升的过程中,质量不变、速度变大,动能变大;质量不变、高度变高,重力势能变大;火箭的机械能是动能和重力势能之和,故火箭的机械能变大。ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】加速上升的过程中,质量不变、速度变大,动能变大;质量不变、高度变高,重力势能变大;火箭的机械能是动能和重力势能之和。
3.(2022八下·芜湖期末)如图所示,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处的过程中,小球在b处速度最大。不计空气阻力,则从a至c处的过程中,下列说法中正确的是( )
A.小球从a运动到c的过程中机械能守恒
B.小球在b点时处于平衡状态
C.小球从a运动到b的过程中机械能增加
D.小球的速度一直在减小
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】AC.小球从a运动到c的过程中,小球的机械能逐渐转化成弹簧的弹性势能,所以小球的机械能减小,AC不符合题意;
BD.小球从a运动到b的过程中,重力大于弹力,小球受到的合力向下,因此小球加速运动,已知到达b处速度最大,则在b处时合力为零,小球处于平衡状态;从b至c处的过程中,弹力大于重力,合力向上,小球减速运动,所以小球的速度先变大后变小,B符合题意,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】弹簧的形变程度越大, 弹性势能越大;静止和匀速直线运动时,受到平衡力;物体受到非平衡力,运动状态会变化。
4.(2022八下·烟台期末)2022年2月4日北京冬奥会开幕,北京就此成为史上首座“双奥之城”,冬奥会中的滑雪项目,人们的参与度很高,如图所示是某位运动员赛前热身滑雪的场景。下列说法中正确的是( )
A.该运动员加速滑行时所受合力为零
B.该运动员加速滑下坡道的过程中机械能增大
C.该运动员对滑雪板的压力与滑雪板对运动员的支持力是一对平衡力
D.该运动员在水平滑道滑过终点后,停止用力仍不能立即停下来是因为他具有惯性
【答案】D
【知识点】机械能及其转化;惯性及其现象;平衡力的辨别;平衡状态的判断
【解析】【解答】A.该运动员加速滑行时,处于非平衡状态,受到的合力不为零,A不符合题意;
B.运动员加速下滑过程中,质量不变,速度变大,动能增大;高度减小,重力势能减小,由于运动员在下滑的过程中受到阻力的作用,克服阻力做功,一部分机械能转化为内能,使得机械能减小,B不符合题意;
C.该运动员对滑雪板的压力与滑雪板对运动员的支持力,作用在两个物体上,不是一对平衡力,C不符合题意;
D.该运动员由于具有惯性,所以在水平滑道滑过终点停止用力后仍不能立即停下来,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】加速滑行时,处于非平衡状态,受到的合力不为零;加速下滑过程中,质量不变,速度变大,动能增大;高度减小,重力势能减小,受到阻力的作用,机械能减小;作用在两个物体上,不是一对平衡力;物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
5.(2022八下·香洲期末)冰壶比赛中,运动员两只鞋的鞋底材质分别是塑料和橡胶,在其他条件相同的情况下,橡胶比塑料更防滑。如图所示,运动员用b脚蹬冰面起步后,只用a脚向前滑行,随后掷出冰壶,冰壶运动一段距离后静止,下列说法正确的是( )
A.掷出的冰壶向前滑行过程中,运动员对冰壶做了功
B.掷出的冰壶向前滑行过程中机械能不守恒
C.向前滑行过程a脚所受摩擦力的方向向前
D.b脚穿的鞋底材质应选择塑料
【答案】B
【知识点】机械能守恒条件;摩擦力的方向;是否做功的判断
【解析】【解答】A.掷出的冰壶向前滑行过程中,运动员对冰壶没有作用力,则运动员对冰壶没做功,A不符合题意;
B.掷出的冰壶向前滑行过程中,与冰面摩擦,机械能转化为内能,则机械能不守恒,B符合题意;
C.向前滑行过程a脚所受摩擦力的方向与运动方向相反,则摩擦力向后,C不符合题意;
D.b脚向后蹬起步,则b脚材质应更粗糙,则b脚应用橡胶,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】物体由于惯性移动距离,没有力对物体做功;运动的物体克服摩擦力,机械能减小;物体受到的摩擦力方向和物体相对运动方向相反。
6.(2022八下·硚口期末)蹦床是一项深受喜爱的休闲活动,当运动员从高处由静止下落(空气阻力忽略不计),下列说法正确的是( )
A.运动员到达最低点时的速度最大
B.蹦床过程中,运动员只有动能和势能相互转化,因此他的机械能守恒
C.与蹦床面接触后,继续向下的运动过程中,蹦床的弹性势能一直变大
D.与蹦床面接触后,继续向下的运动过程中,运动员重力做功的功率保持不变
【答案】C
【知识点】功率大小的比较;动能和势能的大小变化;机械能守恒条件
【解析】【解答】A.运动员到达最低点时,空气阻力忽略不计,运动员的机械能能全部转化为蹦床的弹性势能,运动员的速度为零,速度最小,A不符合题意;
B.空气阻力忽略不计,蹦床过程中,在没有接触蹦床前,运动员有动能和势能相互转化,机械能守恒,接触蹦床后运动员的机械能转化为蹦床的弹性势能转化为内能,因此他的机械能不再守恒,B不符合题意;
C.与蹦床面接触后,继续向下的运动过程中,蹦床的弹性形变一直变大,蹦床的弹性势能一直变大,C符合题意;
D.与蹦床面接触后,继续向下的运动过程中,运动员的速度先变大后变小,速度为零时开始向上运动,根据 可知,运动员重力做功的功率是变化,故 D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】质量一定时,速度越小,动能越小;弹性势能转化为内能,机械能不守恒;弹性形变一直变大,则弹性势能一直变大;根据,判断功率变化。
7.(2022八下·伊川期末)关于功和机械能,下列说法正确的是( )
A.吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离,吊车的拉力对重物做了功
B.物体在平衡力的作用下,机械能可能不变
C.电梯匀速上升过程中,电梯的动能转化为重力势能
D.力对物体做功的功率越大,做功越多
【答案】B
【知识点】机械能及其转化;功;是否做功的判断
【解析】【解答】A.吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,拉力的方向竖直向上,距离的方向水平向前,力的方向与运动方向垂直,所以吊车的拉力对重物没有做功,A不符合题意;
B.物体静止或在水平面上做匀速直线运动时,速度和高度均不变,则动能和重力势能不变,机械能不变,B符合题意;
C.电梯匀速上升的过程中,质量不变、速度不变,高度增大,所以电梯的动能保持不变,重力势能增大,但是不是动能转化来的,C不符合题意;
D.功率大,表示物体做功快,但不一定做功多,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】物体受力且在力的方向上移动距离,是力对物体做了功;物体受到平衡力,可能是静止的,可能是匀速直线运动的。
8.(2022八下·连城期末)中国运动员谷爱凌在冬奥会自由式滑雪大跳台项目中夺冠,如图是该项目示意图,实线代表雪道,虚线是运动员运动的轨迹。运动员从A点起滑,最后停在D点,则运动员( )
A.在B点时重力势能最大 B.在C点时合力为零
C.在D点时动能最大 D.在A点时机械能最大
【答案】D
【知识点】动能大小的比较;势能大小的比较;机械能及其转化
【解析】【解答】A.由图示知,A点的高度最高,整个运动过程中,运动员的质量不变,所以A点时,运动员的重力势能最大。A不符合题意;
B.在C点时,运动员不是处于平衡状态,受到的不是平衡力,所以合力不为0。B不符合题意;
C.在D点时,运动员停止,动能为0,所以此处动能最小,C不符合题意;
D.运动员在下滑过程中,克服摩擦力做功,部分机械能转化为内能,整个下滑过程,机械能减小,所以在A点时的机械能最大。D符合题意。
故答案为:D。
【分析】物体下落时,重力势能减小,速度变大,动能变大。
阅卷人 二、多选题
得分
9.(2022八下·古冶期末)如图是娱乐场中过山车模型轨道。过山车在A点由静止开始沿ABCDE滑行的过程中,(C、E两点是在同一水平面上,不计摩擦)下列说法正确的是( )
A.过山车在C,E两点的重力势能相等
B.过山车在A,B,C,D,E各点的机械能都相等
C.过山车在D点的动能大于在C点的动能
D.过山车在B点的动能最大
【答案】A,B,D
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】A.已知C、E两点是在同一水平面上,即C、E两点处于同一高度,所以过山车在C、E两点的重力势能相等,A符合题意;
B.因为不计摩擦,所以整个过程中机械能守恒,故过山车在A、B、C、D、E各点的机械能都相等,B符合题意;
C.过山车从D点到C点,过山车的质量不变,高度变小了,重力势能就变小;过山车的运动速度越来越大,动能变大,C点的动能比D点的动能大,C不符合题意;
D.因为B点最低,所以当过山车到达B点时,运动速度最大,即过山车在B点的动能最大,D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】处于同一高度,重力势能相等;不计摩擦,整个过程中机械能守恒;质量不变,高度变小了,重力势能就变小;运动速度越来越大,动能变大;运动速度最大,动能最大。
10.(2022八下·西城期末)在滚摆实验中,关于如图所示的滚摆从最高点运动到最低点的过程,下列分析正确的是( )
A.滚摆转动的速度不变
B.滚摆的重力势能转化为动能
C.滚摆的机械能总量逐渐减少
D.滚摆运动到最低点就会立即停下来
【答案】B,C
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】ABC.滚摆从最高点运动到最低点的过程中,滚摆的质量不变,高度变小,所以重力势能变小,滚摆的重力势能转化为动能,所以滚摆的动能变大,滚摆转动的速度变大,由于存在空气阻力,部分重力势能会转化为内能,所以滚摆的机械能总量逐渐减小,A不符合题意,BC符合题意;
D.滚摆运动到最低点,由于具有惯性,所以还会继续转动,然后就会缠绕绳子上升,不会立即停下来,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】质量一定时,速度变大,动能变大,高度变大,重力势能变大;物体运动时,克服摩擦消耗能量,机械能减小。
11.(2021八下·碾子山期末)下列关于人造卫星说法正确的是( )
A.卫星运动到近地点时,动能最大,势能最小
B.卫星运动到远地点时,动能最大,势能最小
C.卫星由近地点向远地点运动,势能转化为动能
D.卫星由远地点向近地点运动,势能转化为动能
【答案】A,D
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】卫星从近地点向远地点运动,势能转化为动能,因此在近地点时动能最大,势能最小。
故答案为AD。
【分析】远地点距离地面距离较远,势能较大。
12.(2021八下·莱芜期末)“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”。关于诗句中涉及到的物理知识,下列说法正确的是( )
A.“水晶帘动微风起,满架蔷薇一院香”中“水晶帘动”说明力可以改变物体的运动状态
B.“无边落木萧萧下,不尽长江滚滚来”中的“落木萧萧下”是重力势能转化为动能
C.“悬崖勒马收缰晚”中的“收缰晚”是因为正在奔跑的马由于惯性很难立即停下来
D.“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”中“风卷屋茅”是因为流速越大的地方压强越大
【答案】A,B,C
【知识点】机械能及其转化;力的作用效果;牛顿第一定律
【解析】【解答】A.“水晶帘动”指水晶帘在微风(力)的作用下动了起来,即说明力可以改变物体的运动状态,A符合题意;
B.落木下落过程中,质量保持不变,高度变小,重力势能变小,而落木的速度变大,其动能变大,故重力势能转化为动能,B符合题意;
C.当马跑到悬崖边上时收缰,由于惯性,马要保持原来的运动状态继续前进,因此要提前收缰,C符合题意;
D.风刮过屋顶,屋顶上空的空气流速大,压强越小,屋内空气流速小,压强大,形成一个向上的压力差,从而形成“风卷屋茅”,D不符合题意。
故答案为:ABC。
【分析】力的作用效果有两个,改变物体的形状,例如橡皮筋拉长、弹簧收缩、橡皮泥变形;也可以改变物体的运动状态,使物体由动到静,由静到动,物体的速度大小方向发生改变。物体总有一种保持原来运动状态的趋势,这就是物体的惯性,惯性的大小只与物体的质量有关,与运动的速度没有关系。
13.(2021八下·德阳期末)如图所示,是一名运动员投掷铅球的过程示意图。铅球在b点离手,c点是铅球运动的最高点,不计空气阻力。在a到d的整个过程中,下列说法正确的是( )
A.在a到b的过程中,运动员对铅球做了功
B.在c到d的过程中,铅球的重力势能不变
C.在b到d的过程中,铅球的机械能先增加后减少
D.在b到d的过程中铅球的运动状态在不断的变化
【答案】A,D
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】A.在a到b的过程中,运动员对铅球有一个推力的作用且铅球在推力作用下移动了一段距离,所以在这个阶段,运动员对铅球做了功,A符合题意;
B.在c到d的过程中,铅球的质量不变,高度减小,故重力势能减小,B不符合题意;
C.在b到d的过程中,由于不计空气阻力,所以铅球的机械能不变,C不符合题意;
D.在b到d的过程中,铅球的运动方向和运动快慢都发生了改变,所以运动状态是在不断变化的,D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度,其中动能和势能统称为机械能。
14.(2021八下·萝北期末)如图所示是一个左右对称的凹形槽,将小球从A点由静止释放,若小球由A点到B点运动过程中克服摩擦力做的功用W表示,忽略空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.小球从A点运动到B点的过程中,势能的减少量与动能的增加量之差等于W
B.小球能够从A点运动到D点
C.小球从A点运动到B点的过程中,势能的减少量小于动能的增加量
D.小球从A点运动到C点的过程中,机械能的减少量等于动能的增加量
【答案】A,C
【知识点】机械能及其转化;机械能守恒条件
【解析】【解答】A.小球从A点运动到B点的过程中,重力势能减小,动能增加,还会克服摩擦力做功,故A正确。
B.因为凹形槽存在摩擦,所以机械能不守恒,所以从A点不能运动到D点,故B错误。
C.根据A选项可知,势能减少量与内能增加量等于动能增加量,所以势能的减少量小于动能的增加量,故C正确。
D.小球从A点运动到C点的过程中,机械能的减少量等于内能的增加量,故D错误。
故答案为:AC
【分析】根据机械能守恒和能量守恒解决问题,机械能守恒是需要不存在摩擦为前提条件,能量守恒不需要条件。
阅卷人 三、填空题
得分
15.(2022八下·番禺期末)北京冬奥会的赛场上,中国选手谷爱凌在自由式滑雪U型场地比赛中获得95.25分,刷新了U型场地技巧比赛的历史最高纪录。如图所示,若把运动员和滑板当做一个整体,用“小方块”表示。当运动员沿着U形赛道斜面向上滑时,在图中作出“小方块”所受的支持力和摩擦力的示意图 。运动员从U形赛道的最低端向上滑的过程中,动能 ,重力势能 ,机械能 。(以上三空均选填:“变大”“变小”“不变”)
【答案】;变小;变大;变小
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化;力的三要素及力的示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】运动员沿着U形赛道斜面向上滑时,摩擦力方向沿斜面向下,支持力方向垂直于斜面向上,两个力都等效作用在物体重心上。
运动员从U形赛道的最低端向上滑的过程中,速度减小,则动能减小。
运动员从U形赛道的最低端向上滑的过程中,高度变大,则重力势能增加。
运动员在滑动过程中会受到摩擦阻力的作用,一部分机械能转化为内能,则机械能减小。
【分析】重力方向竖直向下;摩擦力与相对运动方向相反;支持力方向垂直于斜面向上;质量一定时,速度减小,动能减小;高度变大,重力势能增加;会受到摩擦阻力的作用,一部分机械能转化为内能,则机械能减小。
16.(2022八下·江岸期末)如图所示的摩天轮是武汉的一个地标建筑——“东湖之眼”,直径达49.9米,有28个座舱,游客可以通过它看到东湖的别样之美。若小明随座舱在竖直平面内匀速转动,从最高点转动到最低点的过程中,小明的动能 ,重力势能 ;从最低点转动到最高点的过程中,小明的机械能 (三空均填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】不变;减小;增大
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】小明从最高点转动到最低点的过程中,由题意可知是匀速转动,速度不变,高度降低,因此动能不变,重力势能减小。
从最低点转动到最高点的过程中,仍然是匀速转动,故速度不变,则动能不变,高度增加,则重力势能增大,因此动能和重力势能之和增大,即机械能增大。
【分析】质量相同,匀速转动,速度不变,高度降低,动能不变,重力势能减小,动能和重力势能之和增大,即机械能增大。
17.(2021八下·吉州期末)如图所示,一根不可伸缩的细线上端固定,下端系一个小球,小球从A点摆动到B点的过程中,细线对小球的拉力 (选填“做功”或“不做功”),从A点摆到C点的过程中若不计空气阻力和摩擦,机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】不做功;不变
【知识点】机械能及其转化;是否做功的判断
【解析】【解答】小球从A点摆动到B点的过程中,细线给小球的拉力方向和小球的运动方向垂直,所以拉力对小球不做功。
从A点摆到C点的过程中若不计空气阻力和摩擦,小球只受重力和拉力,因为拉力不做功,所以只有重力做功,小球的机械能守恒,所以小球的机械能不变。
【分析】当物体在力的方向上移动一段距离时,外力才做功,结合物体的受力情况的移动方向判断即可;当物体不受到摩擦力时,物体的机械能守恒,即动能与重力势能之和是定值,动能减小,重力势能增加,反之,动能增大,重力势能减小。
18.(2021八下·沈丘期末)在抗击新冠肺炎疫情期间,我市借助多功能雾炮车可喷雾、功力强、射程远、可调节、覆盖面积大的优点,将其运用到城市消毒杀菌工作中来,在水平地面上做匀速直线运动时,多功能雾炮车处于 选填(“平衡”或“不平衡”)状态,雾炮车向空中喷射水雾过程中其机械能 ,消毒罐底部受到的液体的压力 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】平衡;减小;减小
【知识点】机械能及其转化;平衡状态的判断;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】多功能雾炮车在水平地面上做匀速直线运动时处于平衡状态。
雾炮车向空中喷射水雾过程中,质量减少,速度和高度均不变,则动能和重力势能均较少,因此其机械能减小。
雾炮车向空中喷射水雾过程中,消毒罐内液面高度下降,液体对底部压强变小,罐底的受力面积不变,根据压力公式 可得,罐底部受到的液体的压力减小。
【分析】匀速直线运动的物体受到平衡力的作用;水平面上的物体质量减小,重力势能减小;容器中的液体减少时,容器底的压力减小。
19.(2021八下·榆次期末)如图所示为掉在地上的弹性小球在地面上弹跳的频闪照片。弹性小球从A点运动到B点的过程中,它的 能转化为 能;小球整个运动过程机械能 (选填“守恒”或“不守恒”),在B点的机械能 (选填“大于”“小于”或“等于”)它在C点的机械能。
【答案】重力势;动;不守恒;大于
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化;机械能守恒条件
【解析】【解答】弹性小球从A点运动到B点的过程中,质量不变,高度变小,其重力势能变小,同时速度变大,则动能变大,所以该过程中重力势能转化为动能。
由图知,小球弹跳的高度越来越低,说明小球撞击地面时小球的机械能转化为地面和小球的内能,则小球机械能逐渐减小,且B点在C点之前,所以弹性小球在B点的机械能大于它在C点的机械能。
【分析】物体从高度处自由下落时,重力势能转化为动能,运动的物体由于克服阻力消耗能量,总机械能减小。
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