11.4 机械能及其转化同步练习（有答案）——2022-2023学年人教版八年级物理下册
文档属性
| 名称 | 11.4 机械能及其转化同步练习（有答案）——2022-2023学年人教版八年级物理下册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 111.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-07-13 23:10:54 | ||
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文档简介
第4节 机械能及其转化
1. (物理观念)下列有关机械能及其转化的说法正确的是
A.弯弓射箭，箭的动能转化为弓的弹性势能
B.拦河大坝使上游的水位升高，提高了水的重力势能
C.蹦床运动员从高处落下，其动能转化为重力势能
D.人造卫星从近地点飞向远地点时势能减小，动能增大
2. (科学思维)如图所示，小球在一个光滑轨道上从 O 点由静止释放，小球始终没有离开轨道，你认为
小球 ( )
A.最终能滚到d 点 B.运动过程中机械能变小
C.c点速度等于0点 D.a点到b 点过程中重力势能变大
第2题图 第3题图
3. 如图所示的魔罐，橡皮筋两头分别固定在罐子两端，中间系一个钩码，将 魔罐在水平地面上滚出，橡皮筋被缠绕绷紧，橡皮筋的弹性势能 (选填“变大”"变小”或 "不变");在橡皮筋的作用下魔罐能自动滚回来，滚回的过程中 能向 能转化.
机械能和其他能量的相互转化
4. (物理学与工程实践)2021年5月15日我国自主研制的天问一号火星 探测器成功登陆火星，如图所示.已知火星表面引力约为地球表面引力的38%,其空气密度约为地球海平面空气密度的1%.下列关于探测器的描述正确的是 ( )
A.进入火星大气层后，探测器下降过程中其表面与大气层摩擦，机械能转
化为其他形式的能
B.探测器为了找到最佳着陆点，着陆前在火星上空有短暂悬停时间，悬停
时探测器不受火星的引力
C.探测器从悬停点减速降落火星表面过程中，动能逐渐增大
D.探测器从悬停点减速降落火星表面过程中，重力势能逐渐增大
5.如图所示是荡秋千的简化模型.摆球从A 点由静止释放，到达D 点后返回，B、C两点等高.下列说法
正确的是 ( )
A.球在B、C两点的动能相等
B.球在A、D两点的机械能相等
C.球从B 点到0点的过程中机械能减少
D.球从0点到C 点的过程中重力势能减少
6.如图所示，小球沿轨道由静止从A 点向D 的是
A.小球在 A 点的重力势能最大
B.小球在B 点的速度最大
C.小球在C 点和B 点的机械能相等 D.小球不能到达D 点
点运动的过程中(小球和轨道间存在摩擦),下列说法错误
7. (物理学与日常生活)任何事物都有正反两个方面.对于我们的生活，机械能有利也有弊，有时要主 动利用机械能为我们服务，有时却要防止机械能产生副作用.在下图所列举的事例中，属于防止机械
能产生副作用的是 ( )
A.飞机降落时打开减速 B.利用撑竿的弹性 C.风力发电，将风 D.水力发电，将水的机
伞让飞机尽快停止 势能将人弹起 能转化成电能 械能转化成电能
8.水电站用拦河坝提高水位，被提高了水位的水下泄时，冲击水轮机的叶轮，带动发电机发电，在这个 过程中，水的 能转化为水的动能，水的动能转化为 能.
9. (物理学与社会发展)现代农业用无人机喷洒农药，安全又高效.如图所示，喷 药无人机正在农田上方沿水平方向匀速飞行并喷洒农药，下列关于无人机的说法，正确的是( )
A.动能与重力势能均不变
B.动能与重力势能均减小
C.动能不变，重力势能减小
D.动能减小，重力势能不变
10. 2022年6月5日，中国载人航天飞船神舟十四号发射成功.如图所示，飞船在空中加
速上升时的能量转化情况是 ( )
A.飞船的动能转化为重力势能，动能减小
B.飞船的重力势能转化为动能，重力势能减小
C.燃料燃烧产生的内能转化为飞船的机械能
D.没有发生能量的转化，飞船的机械能不变
11. 如图所示，物理项目化学习小组在空旷的室外测试某型号无人机负重飞行能力.测试 时将重20 N 的物体A 固定在无人机上，并控制无人机完成以3 m/s 的速度匀速上升、在空中悬停、 以 2 m/s 的速度匀速下降三个阶段的测试项目，同时利用系统软件记录多次测量的相关信息，并做出测评报告.下列说法中
①匀速上升阶段，物体A 相对于地面是运动的
②匀速上升阶段，物体A 的机械能不变
③匀速下降阶段，物体A 的重力势能转化为动能
④物体A 匀速下降阶段的动能小于匀速上升阶段的动能
A.只有①③正确 B.只有②④正确
C.只有①④正确 D.只有①②③正确
12.如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于0点时弹簧恰好不发生形变. ·0
现将一个小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A 位置后由静止释放，小球将
A
竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力，则小球 ( )
A.运动至最高点时，受平衡力作用
B.被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力
C.从A 点向上运动的过程中，速度先增大后减小
D.从0点向上运动的过程中，重力势能转化为动能
13.甲、乙是两个完全相同的网球.如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖 直向下抛出、乙球竖直向上抛出，不计空气阻力.抛出时两球的机械能 (选填 "相等"或"不相等");落地前的运动过程中，甲球的动能 ,乙球的机械能 (后两空选填"增大""先增大后减小""不变"或"减小").
14. (科学探究)游乐场过山车(如图甲所示)是比较惊险刺激的项目，小明游玩后 对此项目比较感兴趣，准备对过山车到达竖直平面内的圆形轨道内侧的顶端而不会掉下来的情况 进行研究.他从网上购买了如图乙所示的离心轨道.小明把钢球从斜轨较高的 A 处由静止释放，到 达轨道最低点 C 处后，再沿竖直平面内的圆形轨道内侧经最高处D 点，走完圆形轨道，再爬上斜轨
到达E 处.在实验过程中，得到许多发现.
乙
(1)从A 处由静止释放钢球，到达轨道最低点 C 处，此过程中钢球的动能 ,重力势能 (均选填"增加"或"减小")
(2)在A 处由静止释放钢球，进入竖直平面内的圆形轨道内侧经最高处D 点，轨道对钢球的支持力 的方向是竖直 (选填“向上”或“向下”).
(3)设上述轨道是粗糙的，把钢球放在与D 处等高点B 处由静止释放，钢球 (选填“能”或 “不能”)到达圆轨内侧最高点D 处.
(4)设上述轨道是光滑的，则钢球(m=50g) 沿斜面下滑的过程中机械能守恒(即在轨道任一位置 钢球的机械能不变);若已知h =1m, 圆形轨道的直径为0.6m, 现将钢球从A 处由静止释放，当它 运动到B 点时，具有的动能为 J. (g=10 N/kg,重力势能E=mgh)
第4节 机械能及其转化（参考答案））
1.B 2.C
3.变大 弹性势 动
【解析】魔罐在开始滚动的时候，具有动能，滚动的过程中，魔罐 的动能转化为橡皮筋的弹性势能，弹性势能变大；当魔罐的动能 为0时，橡皮筋的弹性势能最大；魔罐开始向回滚动，在魔罐滚回 来的过程中橡皮筋的弹性势能减小，魔罐的动能增大，即弹性势 能转化为动能.
4.A 【解析】进入火星大气层后，探测器下降过程中其表面与大气 层摩擦，机械能转化为其他形式的能(内能),故 A 正确；探测器 着陆前在火星上空悬停时，探测器继续受火星的引力，故B 错误； 探测器从悬停点减速降落火星表面过程中，质量不变，速度变小， 动能逐渐减小，故C 错误；探测器从悬停点减速降落火星表面过 程中，质量不变，高度减小，重力势能逐渐减小，故D 错误.
5.C 6.C 7.A
8.重力势 电
9.B 【解析】喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行并喷洒 农药的过程中，喷药无人机整体的质量减小，速度不变，动能减 小；质量减小，高度不变，重力势能减小，故B 正确.
10.C 【解析】飞船在空中加速上升时，飞船的质量不变，速度变 大，动能变大，高度增大，重力势能增大，所以该过程不是重力势 能和动能的转化；机械能为动能和势能的和，所以机械能增大； 火箭升空时，通过燃料的燃烧产生的内能转化为飞船的机械能； 故C 正确、ABD 错误.
11.C 【解析】匀速上升阶段，物体A相对于地面有位置的变化，因 此物体A 相对于地面是运动的，故①正确；物体A的机械能等于 物体A 的动能和重力势能之和，匀速上升阶段，物体A 的质量不 变，速度不变，则物体A 的动能不变，但上升过程中物体A 的高 度变大，则物体A 的重力势能变大，因此物体A 的机械能变大， 故②错误；匀速下降阶段，物体A 的质量和速度均不变，则物体 A的动能不变，因此物体A 的重力势能未转化为动能，故③错 误；由题可知，物体A 匀速下降阶段的速度小于匀速上升阶段的 速度，因此物体A 匀速下降阶段的动能小于匀速上升阶段的动 能，故④正确；综上所述可知①④正确，故 ABD 错误、C 正确.
12.C
13.相等 增大 不变
14.(1)增加 减小 (2)向下 (3)不能 (4)0.2
【解析】(1)从A 处由静止释放钢球，到达轨道最低点C 处的过 程中，钢球的质量不变，速度增大，则钢球的动能增加；高度变 小，重力势能减小.
(2)钢球经过D 点时速度比较大，钢球对轨道有向上的压力作 用，因物体间力的作用是相互的，则此时钢球受到竖直向下的支 持力.
(3)把钢球放在与D 处等高点B 处由静止释放，由于钢球与轨 道之间存在摩擦力，小球运动时需要克服摩擦力做功，钢球的机 械能减小，所以钢球不能到达圆轨内侧最高点D 处.
(4)轨道是光滑的，钢球在A 点时具有的重力势能即总的机械 能为En=mgh =0.05 kg×10 N/kg×1 m=0.5 J;钢球在B 点时具 有的重力势能为Eg=mghg=0.05 kg×10 N/kg×0.6m=0.3 J; 轨 道是光滑的，整个过程中机械能是守恒的，机械能为动能和势能 的和，所以运动到B 点时，钢球具有的动能为E =Em-E = 0.5 J-0.3 J=0.2 J.
1. (物理观念)下列有关机械能及其转化的说法正确的是
A.弯弓射箭，箭的动能转化为弓的弹性势能
B.拦河大坝使上游的水位升高，提高了水的重力势能
C.蹦床运动员从高处落下，其动能转化为重力势能
D.人造卫星从近地点飞向远地点时势能减小，动能增大
2. (科学思维)如图所示，小球在一个光滑轨道上从 O 点由静止释放，小球始终没有离开轨道，你认为
小球 ( )
A.最终能滚到d 点 B.运动过程中机械能变小
C.c点速度等于0点 D.a点到b 点过程中重力势能变大
第2题图 第3题图
3. 如图所示的魔罐，橡皮筋两头分别固定在罐子两端，中间系一个钩码，将 魔罐在水平地面上滚出，橡皮筋被缠绕绷紧，橡皮筋的弹性势能 (选填“变大”"变小”或 "不变");在橡皮筋的作用下魔罐能自动滚回来，滚回的过程中 能向 能转化.
机械能和其他能量的相互转化
4. (物理学与工程实践)2021年5月15日我国自主研制的天问一号火星 探测器成功登陆火星，如图所示.已知火星表面引力约为地球表面引力的38%,其空气密度约为地球海平面空气密度的1%.下列关于探测器的描述正确的是 ( )
A.进入火星大气层后，探测器下降过程中其表面与大气层摩擦，机械能转
化为其他形式的能
B.探测器为了找到最佳着陆点，着陆前在火星上空有短暂悬停时间，悬停
时探测器不受火星的引力
C.探测器从悬停点减速降落火星表面过程中，动能逐渐增大
D.探测器从悬停点减速降落火星表面过程中，重力势能逐渐增大
5.如图所示是荡秋千的简化模型.摆球从A 点由静止释放，到达D 点后返回，B、C两点等高.下列说法
正确的是 ( )
A.球在B、C两点的动能相等
B.球在A、D两点的机械能相等
C.球从B 点到0点的过程中机械能减少
D.球从0点到C 点的过程中重力势能减少
6.如图所示，小球沿轨道由静止从A 点向D 的是
A.小球在 A 点的重力势能最大
B.小球在B 点的速度最大
C.小球在C 点和B 点的机械能相等 D.小球不能到达D 点
点运动的过程中(小球和轨道间存在摩擦),下列说法错误
7. (物理学与日常生活)任何事物都有正反两个方面.对于我们的生活，机械能有利也有弊，有时要主 动利用机械能为我们服务，有时却要防止机械能产生副作用.在下图所列举的事例中，属于防止机械
能产生副作用的是 ( )
A.飞机降落时打开减速 B.利用撑竿的弹性 C.风力发电，将风 D.水力发电，将水的机
伞让飞机尽快停止 势能将人弹起 能转化成电能 械能转化成电能
8.水电站用拦河坝提高水位，被提高了水位的水下泄时，冲击水轮机的叶轮，带动发电机发电，在这个 过程中，水的 能转化为水的动能，水的动能转化为 能.
9. (物理学与社会发展)现代农业用无人机喷洒农药，安全又高效.如图所示，喷 药无人机正在农田上方沿水平方向匀速飞行并喷洒农药，下列关于无人机的说法，正确的是( )
A.动能与重力势能均不变
B.动能与重力势能均减小
C.动能不变，重力势能减小
D.动能减小，重力势能不变
10. 2022年6月5日，中国载人航天飞船神舟十四号发射成功.如图所示，飞船在空中加
速上升时的能量转化情况是 ( )
A.飞船的动能转化为重力势能，动能减小
B.飞船的重力势能转化为动能，重力势能减小
C.燃料燃烧产生的内能转化为飞船的机械能
D.没有发生能量的转化，飞船的机械能不变
11. 如图所示，物理项目化学习小组在空旷的室外测试某型号无人机负重飞行能力.测试 时将重20 N 的物体A 固定在无人机上，并控制无人机完成以3 m/s 的速度匀速上升、在空中悬停、 以 2 m/s 的速度匀速下降三个阶段的测试项目，同时利用系统软件记录多次测量的相关信息，并做出测评报告.下列说法中
①匀速上升阶段，物体A 相对于地面是运动的
②匀速上升阶段，物体A 的机械能不变
③匀速下降阶段，物体A 的重力势能转化为动能
④物体A 匀速下降阶段的动能小于匀速上升阶段的动能
A.只有①③正确 B.只有②④正确
C.只有①④正确 D.只有①②③正确
12.如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于0点时弹簧恰好不发生形变. ·0
现将一个小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A 位置后由静止释放，小球将
A
竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力，则小球 ( )
A.运动至最高点时，受平衡力作用
B.被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力
C.从A 点向上运动的过程中，速度先增大后减小
D.从0点向上运动的过程中，重力势能转化为动能
13.甲、乙是两个完全相同的网球.如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖 直向下抛出、乙球竖直向上抛出，不计空气阻力.抛出时两球的机械能 (选填 "相等"或"不相等");落地前的运动过程中，甲球的动能 ,乙球的机械能 (后两空选填"增大""先增大后减小""不变"或"减小").
14. (科学探究)游乐场过山车(如图甲所示)是比较惊险刺激的项目，小明游玩后 对此项目比较感兴趣，准备对过山车到达竖直平面内的圆形轨道内侧的顶端而不会掉下来的情况 进行研究.他从网上购买了如图乙所示的离心轨道.小明把钢球从斜轨较高的 A 处由静止释放，到 达轨道最低点 C 处后，再沿竖直平面内的圆形轨道内侧经最高处D 点，走完圆形轨道，再爬上斜轨
到达E 处.在实验过程中，得到许多发现.
乙
(1)从A 处由静止释放钢球，到达轨道最低点 C 处，此过程中钢球的动能 ,重力势能 (均选填"增加"或"减小")
(2)在A 处由静止释放钢球，进入竖直平面内的圆形轨道内侧经最高处D 点，轨道对钢球的支持力 的方向是竖直 (选填“向上”或“向下”).
(3)设上述轨道是粗糙的，把钢球放在与D 处等高点B 处由静止释放，钢球 (选填“能”或 “不能”)到达圆轨内侧最高点D 处.
(4)设上述轨道是光滑的，则钢球(m=50g) 沿斜面下滑的过程中机械能守恒(即在轨道任一位置 钢球的机械能不变);若已知h =1m, 圆形轨道的直径为0.6m, 现将钢球从A 处由静止释放，当它 运动到B 点时，具有的动能为 J. (g=10 N/kg,重力势能E=mgh)
第4节 机械能及其转化（参考答案））
1.B 2.C
3.变大 弹性势 动
【解析】魔罐在开始滚动的时候，具有动能，滚动的过程中，魔罐 的动能转化为橡皮筋的弹性势能，弹性势能变大；当魔罐的动能 为0时，橡皮筋的弹性势能最大；魔罐开始向回滚动，在魔罐滚回 来的过程中橡皮筋的弹性势能减小，魔罐的动能增大，即弹性势 能转化为动能.
4.A 【解析】进入火星大气层后，探测器下降过程中其表面与大气 层摩擦，机械能转化为其他形式的能(内能),故 A 正确；探测器 着陆前在火星上空悬停时，探测器继续受火星的引力，故B 错误； 探测器从悬停点减速降落火星表面过程中，质量不变，速度变小， 动能逐渐减小，故C 错误；探测器从悬停点减速降落火星表面过 程中，质量不变，高度减小，重力势能逐渐减小，故D 错误.
5.C 6.C 7.A
8.重力势 电
9.B 【解析】喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行并喷洒 农药的过程中，喷药无人机整体的质量减小，速度不变，动能减 小；质量减小，高度不变，重力势能减小，故B 正确.
10.C 【解析】飞船在空中加速上升时，飞船的质量不变，速度变 大，动能变大，高度增大，重力势能增大，所以该过程不是重力势 能和动能的转化；机械能为动能和势能的和，所以机械能增大； 火箭升空时，通过燃料的燃烧产生的内能转化为飞船的机械能； 故C 正确、ABD 错误.
11.C 【解析】匀速上升阶段，物体A相对于地面有位置的变化，因 此物体A 相对于地面是运动的，故①正确；物体A的机械能等于 物体A 的动能和重力势能之和，匀速上升阶段，物体A 的质量不 变，速度不变，则物体A 的动能不变，但上升过程中物体A 的高 度变大，则物体A 的重力势能变大，因此物体A 的机械能变大， 故②错误；匀速下降阶段，物体A 的质量和速度均不变，则物体 A的动能不变，因此物体A 的重力势能未转化为动能，故③错 误；由题可知，物体A 匀速下降阶段的速度小于匀速上升阶段的 速度，因此物体A 匀速下降阶段的动能小于匀速上升阶段的动 能，故④正确；综上所述可知①④正确，故 ABD 错误、C 正确.
12.C
13.相等 增大 不变
14.(1)增加 减小 (2)向下 (3)不能 (4)0.2
【解析】(1)从A 处由静止释放钢球，到达轨道最低点C 处的过 程中，钢球的质量不变，速度增大，则钢球的动能增加；高度变 小，重力势能减小.
(2)钢球经过D 点时速度比较大，钢球对轨道有向上的压力作 用，因物体间力的作用是相互的，则此时钢球受到竖直向下的支 持力.
(3)把钢球放在与D 处等高点B 处由静止释放，由于钢球与轨 道之间存在摩擦力，小球运动时需要克服摩擦力做功，钢球的机 械能减小，所以钢球不能到达圆轨内侧最高点D 处.
(4)轨道是光滑的，钢球在A 点时具有的重力势能即总的机械 能为En=mgh =0.05 kg×10 N/kg×1 m=0.5 J;钢球在B 点时具 有的重力势能为Eg=mghg=0.05 kg×10 N/kg×0.6m=0.3 J; 轨 道是光滑的，整个过程中机械能是守恒的，机械能为动能和势能 的和，所以运动到B 点时，钢球具有的动能为E =Em-E = 0.5 J-0.3 J=0.2 J.