2017-2018学年人教版初中物理八年级下学期11.4 机械能及其转化 同步练习
一、填空题
1．如图所示的摩天轮，小明乘坐匀速转动的“摩天轮”向最高点运动的过程中，小明的重力势能 (选填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，小明的机械能 ．
【答案】增大；增大
【知识点】势能的影响因素；机械能及其转化
【解析】【解答】解：小明乘坐匀速转动的“摩天轮”向最高点运动的过程中，小明的质量不变高度增大，小明的重力势能增大；因为小明坐的“摩天轮”是匀速转动的，小明的动能不变，重力势能增大，小明的机械能增大。
故答案为：增大；增大。
【分析】影响重力势能大小的因素：质量、高度，当物体的质量越大、高度越高时重力势能越大；影响动能大小的因素：质量、速度，当物体的质量越大、速度越大时动能越大；物体的动能和势能的总和为物体的机械能。
2．（2017九上·太仓期末）在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示．球从较高处下落形成的圆斑是图中 （选填“A”或“B”），由此可知重力势能大小与 有关．
【答案】B；高度
【知识点】探究影响物体势能大小的因素
【解析】【解答】解：从图中A、B的印迹看出，B球的形变大，说明它原有的重力势能大；在质量相同的情况下，高度越高，重力势能越大．
故答案为：B；高度．
【分析】重力势能的大小与物体的质量和下落高度有关，下落高度相同时，质量越大，重力势能越大；质量相同时，下落高度越大，重力势能越大；皮球下落过程中，具有的重力势能转化为动能，与地面碰撞接触时又转化为弹性势能，弹性势能的大小与物体的形变大小有关，形变越大，弹性势能越大．
3．高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”．据报道：一个30g的鸡蛋从18楼抛下来就可以砸破行人的头骨，从25楼抛下可使人当场死亡．由此可知，鸡蛋的重力势能 有关，下落过程是将重力势能转化为 。
【答案】高度；动能
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素；机械能及其转化
【解析】【解答】解：鸡蛋的质量一定时，高度越高鸡蛋具有的重力势能越大，说明重力势能与高度有关；鸡蛋在下落的过程中高度降低，重力势能减小，鸡蛋的速度越来越大，鸡蛋的动能就越来越大，鸡蛋的重力势能转化为动能。
故答案为：高度；动能。
【分析】影响重力势能大小的因素：质量、高度，当物体的质量越大、高度越高时重力势能越大；影响动能大小的因素：质量、速度，当物体的质量越大、速度越大时动能越大；物体的动能和势能的总和为物体的机械能。
4．撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动，完整的过程可以简化成如图所示的三个阶段：持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落。到达最高点的过程中是动能和 转化为 ；下落过程中 能逐渐增加。
【答案】弹性势能；重力势能；动
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素；机械能及其转化
【解析】【解答】解：运动员在持杆助跑的过程中，运动员的质量不变，速度增大，动能就增大；运动员撑杆起跳上升的开始撑杆弯曲的程度较大，撑杆具有较大的弹性势能；到达最高点的过程中，运动员的动能和撑杆的弹性势能变小，高度增大，运动员的重力势能增大，所以运动员到达最高点的过程中是动能和撑杆的弹性势能转化为重力势能；下落过程中运动员的重力势能逐渐减小，速度增大，动能增大。
故答案为：弹性势能；重力势能；动。
【分析】影响重力势能大小的因素：质量、高度，当物体的质量越大、高度越高时重力势能越大；影响弹性势能大小的因素：弹性、形变量，物体的弹性越大、形变量越大时弹性势能越大；影响动能大小的因素：质量、速度，当物体的质量越大、速度越大时动能越大；物体的动能和势能的总和为物体的机械能。
二、选择题
5．李白赋诗“飞流直下三千尺，疑似银河落九天”描述了瀑布的壮观。瀑布飞流而下时，水的（ ）
A．动能增加，重力势能增加 B．动能减小，重力势能增加
C．动能减小，重力势能减小 D．动能增加，重力势能减小
【答案】D
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【解答】当瀑布飞流而下时，水的质量不变，速度不断增大，动能不断增大；高度减小，重力势能不断减小．
故答案为：D。
【分析】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。
6．李先生乘电梯上楼，在电梯匀速上升的过程中，李先生的（ ）
A．动能不断增大 B．重力势能不断增大
C．动能转化为重力势能 D．重力势能转化为动能
【答案】B
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【解答】在电梯匀速上升的过程中，李先生的质量不变，速度不变，高度增加，李先生的动能不变，重力势能增大。
故答案为：B。
【分析】影响重力势能大小的因素：质量、高度，当物体的质量越大、高度越高时重力势能越大；影响动能大小的因素：质量、速度，当物体的质量越大、速度越大时动能越大。
7．过山车是一项非常惊险刺激的娱乐休闲活动．过山车时而从轨道的最低端上升到最高端，时而从最高端飞驰而下(如图)．不计能量损失，下列说法正确的是（ ）
A．a点机械能小于b点机械能
B．d点动能最大，b点势能最大，c点机械能最大
C．由a到b的过程中，动能减少，势能增大，机械能不变
D．由b到c的过程中，动能增大，势能减少，机械能变大
【答案】C
【知识点】机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】A、B、D过山车在运动的过程中，不计能量损失，机械能不变，A、B、D不符合题意；
C、由a到b的过程中，动能减少，势能增大，机械能不变，C符合题意.
故答案为：C。
【分析】物体具有的动能和势能是可以相互转化的，在转化的过程中，若有摩擦阻力机械能的总量逐渐减小，若无摩擦阻力机械能的总量保持不变。
8．质量相同的甲、乙两小车同时同地做匀速直线运动，它们运动的s-t图像如图所示。由图像可知，甲小车（ ）
A．具有的惯性大 B．所受的合力大
C．具有的动能大 D．具有的势能大
【答案】C
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素；惯性及其现象；平衡状态的判断；时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】A、甲、乙两物体的质量相同，惯性相同，A不符合题意；
B、甲、乙两小车同时同地做匀速直线运动，即甲、乙都处于平衡态，它们受到的合力为0，B不符合题意；
C、由图可知质量相同的甲和乙在相同时间内甲小车通过的路程长，甲小车的速度大，甲小车的动能大，C符合题意；
D、质量相同的甲、乙两小车同时同地做匀速直线运动，甲、乙的高度不知，重力势能的大小无法判断，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】A、惯性的大小只与物体的质量有关；B、物体处于平衡态时所受的力是平衡力，平衡力的合力为0；C、影响动能大小的因素：质量、速度，当物体的质量越大、速度越大时动能越大；D、影响重力势能大小的因素：质量、高度，当物体的质量越大、高度越高时重力势能越大。
9．（2015九上·定兴期中）如图所示，是探究“动能的大小与什么因素有关？”实验的示意图．小球从a处滚下，在c处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到d处停下．下面的一些判断正确的是（ ）
A．从a到b，小球的势能不变，动能增大
B．从b到c，小球的势能增大，动能增大
C．到达c处，小球的势能最小，动能最大
D．到达d处，小球的动能为零，小木块的动能最大
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】解：（1）从a﹣b﹣c，小球的质量不变，高度减小，重力势能减小．从c﹣d，小球质量不变，高度不变，重力势能不变．（2）从a﹣b﹣c，小球的质量不变，速度增大，动能增大．从c﹣d，小球质量不变，小球撞击木块后，速度不断减小，动能不断减小，到d点停止，速度为零，动能为零．
故选C．
【分析】（1）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．（2）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．
三、综合题
10．某辆以太阳能电池为驱动能源的汽车，在水平路面上匀速行驶时的速度为36km/h，汽车发动机的牵引力为1.5×103N，则：
（1）当汽车出站下坡时，动能和重力势能之间是怎样转化的？
（2）汽车在水平路面上匀速行驶时，它的功率为多少？
【答案】（1）解：重力势能转化为动能
（2）解：汽车的速度v=36km/h=10m/s，P==Fv=1.5×103N×10m/s=1.5×104 W.
答：汽车在水平路面上匀速行驶时的功率为1.5×104 W.
【知识点】功率的计算；动能的影响因素；势能的影响因素；机械能及其转化
【解析】【解答】解：（1）当汽车出站下坡时，汽车的高度减低，重力势能减小，速度增大，动能增大，汽车的重力势能转化为动能。
故答案为：（1）重力势能转化为动能。
【分析】（1）影响重力势能大小的因素：质量、高度，当物体的质量越大、高度越高时重力势能越大；影响动能大小的因素：质量、速度，当物体的质量越大、速度越大时动能越大；（2）根据P==Fv求解。
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一、填空题
1．如图所示的摩天轮，小明乘坐匀速转动的“摩天轮”向最高点运动的过程中，小明的重力势能 (选填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，小明的机械能 ．
2．（2017九上·太仓期末）在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示．球从较高处下落形成的圆斑是图中 （选填“A”或“B”），由此可知重力势能大小与 有关．
3．高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”．据报道：一个30g的鸡蛋从18楼抛下来就可以砸破行人的头骨，从25楼抛下可使人当场死亡．由此可知，鸡蛋的重力势能 有关，下落过程是将重力势能转化为 。
4．撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动，完整的过程可以简化成如图所示的三个阶段：持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落。到达最高点的过程中是动能和 转化为 ；下落过程中 能逐渐增加。
二、选择题
5．李白赋诗“飞流直下三千尺，疑似银河落九天”描述了瀑布的壮观。瀑布飞流而下时，水的（ ）
A．动能增加，重力势能增加 B．动能减小，重力势能增加
C．动能减小，重力势能减小 D．动能增加，重力势能减小
6．李先生乘电梯上楼，在电梯匀速上升的过程中，李先生的（ ）
A．动能不断增大 B．重力势能不断增大
C．动能转化为重力势能 D．重力势能转化为动能
7．过山车是一项非常惊险刺激的娱乐休闲活动．过山车时而从轨道的最低端上升到最高端，时而从最高端飞驰而下(如图)．不计能量损失，下列说法正确的是（ ）
A．a点机械能小于b点机械能
B．d点动能最大，b点势能最大，c点机械能最大
C．由a到b的过程中，动能减少，势能增大，机械能不变
D．由b到c的过程中，动能增大，势能减少，机械能变大
8．质量相同的甲、乙两小车同时同地做匀速直线运动，它们运动的s-t图像如图所示。由图像可知，甲小车（ ）
A．具有的惯性大 B．所受的合力大
C．具有的动能大 D．具有的势能大
9．（2015九上·定兴期中）如图所示，是探究“动能的大小与什么因素有关？”实验的示意图．小球从a处滚下，在c处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到d处停下．下面的一些判断正确的是（ ）
A．从a到b，小球的势能不变，动能增大
B．从b到c，小球的势能增大，动能增大
C．到达c处，小球的势能最小，动能最大
D．到达d处，小球的动能为零，小木块的动能最大
三、综合题
10．某辆以太阳能电池为驱动能源的汽车，在水平路面上匀速行驶时的速度为36km/h，汽车发动机的牵引力为1.5×103N，则：
（1）当汽车出站下坡时，动能和重力势能之间是怎样转化的？
（2）汽车在水平路面上匀速行驶时，它的功率为多少？
答案解析部分
1．【答案】增大；增大
【知识点】势能的影响因素；机械能及其转化
【解析】【解答】解：小明乘坐匀速转动的“摩天轮”向最高点运动的过程中，小明的质量不变高度增大，小明的重力势能增大；因为小明坐的“摩天轮”是匀速转动的，小明的动能不变，重力势能增大，小明的机械能增大。
故答案为：增大；增大。
【分析】影响重力势能大小的因素：质量、高度，当物体的质量越大、高度越高时重力势能越大；影响动能大小的因素：质量、速度，当物体的质量越大、速度越大时动能越大；物体的动能和势能的总和为物体的机械能。
2．【答案】B；高度
【知识点】探究影响物体势能大小的因素
【解析】【解答】解：从图中A、B的印迹看出，B球的形变大，说明它原有的重力势能大；在质量相同的情况下，高度越高，重力势能越大．
故答案为：B；高度．
【分析】重力势能的大小与物体的质量和下落高度有关，下落高度相同时，质量越大，重力势能越大；质量相同时，下落高度越大，重力势能越大；皮球下落过程中，具有的重力势能转化为动能，与地面碰撞接触时又转化为弹性势能，弹性势能的大小与物体的形变大小有关，形变越大，弹性势能越大．
3．【答案】高度；动能
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素；机械能及其转化
【解析】【解答】解：鸡蛋的质量一定时，高度越高鸡蛋具有的重力势能越大，说明重力势能与高度有关；鸡蛋在下落的过程中高度降低，重力势能减小，鸡蛋的速度越来越大，鸡蛋的动能就越来越大，鸡蛋的重力势能转化为动能。
故答案为：高度；动能。
【分析】影响重力势能大小的因素：质量、高度，当物体的质量越大、高度越高时重力势能越大；影响动能大小的因素：质量、速度，当物体的质量越大、速度越大时动能越大；物体的动能和势能的总和为物体的机械能。
4．【答案】弹性势能；重力势能；动
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素；机械能及其转化
【解析】【解答】解：运动员在持杆助跑的过程中，运动员的质量不变，速度增大，动能就增大；运动员撑杆起跳上升的开始撑杆弯曲的程度较大，撑杆具有较大的弹性势能；到达最高点的过程中，运动员的动能和撑杆的弹性势能变小，高度增大，运动员的重力势能增大，所以运动员到达最高点的过程中是动能和撑杆的弹性势能转化为重力势能；下落过程中运动员的重力势能逐渐减小，速度增大，动能增大。
故答案为：弹性势能；重力势能；动。
【分析】影响重力势能大小的因素：质量、高度，当物体的质量越大、高度越高时重力势能越大；影响弹性势能大小的因素：弹性、形变量，物体的弹性越大、形变量越大时弹性势能越大；影响动能大小的因素：质量、速度，当物体的质量越大、速度越大时动能越大；物体的动能和势能的总和为物体的机械能。
5．【答案】D
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【解答】当瀑布飞流而下时，水的质量不变，速度不断增大，动能不断增大；高度减小，重力势能不断减小．
故答案为：D。
【分析】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。
6．【答案】B
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【解答】在电梯匀速上升的过程中，李先生的质量不变，速度不变，高度增加，李先生的动能不变，重力势能增大。
故答案为：B。
【分析】影响重力势能大小的因素：质量、高度，当物体的质量越大、高度越高时重力势能越大；影响动能大小的因素：质量、速度，当物体的质量越大、速度越大时动能越大。
7．【答案】C
【知识点】机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】A、B、D过山车在运动的过程中，不计能量损失，机械能不变，A、B、D不符合题意；
C、由a到b的过程中，动能减少，势能增大，机械能不变，C符合题意.
故答案为：C。
【分析】物体具有的动能和势能是可以相互转化的，在转化的过程中，若有摩擦阻力机械能的总量逐渐减小，若无摩擦阻力机械能的总量保持不变。
8．【答案】C
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素；惯性及其现象；平衡状态的判断；时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】A、甲、乙两物体的质量相同，惯性相同，A不符合题意；
B、甲、乙两小车同时同地做匀速直线运动，即甲、乙都处于平衡态，它们受到的合力为0，B不符合题意；
C、由图可知质量相同的甲和乙在相同时间内甲小车通过的路程长，甲小车的速度大，甲小车的动能大，C符合题意；
D、质量相同的甲、乙两小车同时同地做匀速直线运动，甲、乙的高度不知，重力势能的大小无法判断，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】A、惯性的大小只与物体的质量有关；B、物体处于平衡态时所受的力是平衡力，平衡力的合力为0；C、影响动能大小的因素：质量、速度，当物体的质量越大、速度越大时动能越大；D、影响重力势能大小的因素：质量、高度，当物体的质量越大、高度越高时重力势能越大。
9．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】解：（1）从a﹣b﹣c，小球的质量不变，高度减小，重力势能减小．从c﹣d，小球质量不变，高度不变，重力势能不变．（2）从a﹣b﹣c，小球的质量不变，速度增大，动能增大．从c﹣d，小球质量不变，小球撞击木块后，速度不断减小，动能不断减小，到d点停止，速度为零，动能为零．
故选C．
【分析】（1）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．（2）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．
10．【答案】（1）解：重力势能转化为动能
（2）解：汽车的速度v=36km/h=10m/s，P==Fv=1.5×103N×10m/s=1.5×104 W.
答：汽车在水平路面上匀速行驶时的功率为1.5×104 W.
【知识点】功率的计算；动能的影响因素；势能的影响因素；机械能及其转化
【解析】【解答】解：（1）当汽车出站下坡时，汽车的高度减低，重力势能减小，速度增大，动能增大，汽车的重力势能转化为动能。
故答案为：（1）重力势能转化为动能。
【分析】（1）影响重力势能大小的因素：质量、高度，当物体的质量越大、高度越高时重力势能越大；影响动能大小的因素：质量、速度，当物体的质量越大、速度越大时动能越大；（2）根据P==Fv求解。
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