11.4机械能及其转化同步练习（含答案）人教版物理八年级下册
文档属性
| 名称 | 11.4机械能及其转化同步练习（含答案）人教版物理八年级下册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-03-02 12:20:46 | ||
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文档简介
11.4机械能及其转化
一、单选题
1．2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。在接近地面时，返回舱打开降落伞后匀速下落的过程中，返回舱的（ ）
A．重力势能保持不变
B．动能保持不变
C．机械能保持不变
D．重力势能转化为动能
2．如图所示，过山车是一惊险刺激的游戏项目，下列关于过山车的说法错误的是（ ）
A．过山车匀速被拉升时，动能不变，重力势能增大
B．过山车向下俯冲时，重力势能转化为动能
C．通过环形轨道最高点时，重力势能最大，动能最小
D．过山车在整个运行过程中机械能守恒
3．如图所示，竖直的墙壁足够高，粗糙程度一致，用细绳吊着一个物块，用一个大小不变的水平作用力F压在物块上。剪断细绳，物块由静止开始沿墙壁下滑，不计空气阻力，则物块（ ）
A．所受摩擦力变大
B．运动速度变大
C．动能先变大后不变
D．机械能不变
4．如图为2022年2月北京冬奥会，高速摄影机记录的单板滑雪男子大跳台金牌得主苏翊鸣在比赛中，从跳台起跳到落地过程的情景。下列关于这一过程说法正确的是（ ）
A．他从起跳到最高点的过程中，动能逐渐增大
B．他起跳后到达最高点时，重力势能最大
C．他从空中下落过程中，动能转化为重力势能
D．他从起跳到落地的整个过程中，机械能是守恒的
5．国庆70周年阅兵式上，加受油机梯队接受检阅. 如图所示，轰油-6加油机正在给歼-10B战斗机加油，若在此过程中歼-10B战斗机高度、速度不变，则它的
A．动能增加，势能减小，机械能不变
B．动能不变，势能不变，机械能不变
C．动能减小，势能不变，机械能减小
D．动能增加，势能增加，机械能增加
6．如图所示的光滑轨道，弹簧固定在水平轨道末端，将小球从倾斜轨道上由静止滚下，撞击弹簧并将弹簧压缩到最短，小球在这个过程中（ ）
A．动能增大 B．动能先增大后不变
C．重力势能先减小后不变 D．重力势能保持不变
7．如图所示是小球从高处下落到水平地面不断弹起的过程中，每隔相等时间曝光一次所得到的照片，小球在1、2位置的高度一样，下面說法正确的是
A．小球运动时先后经过1、3、2三个位置
B．小球在1位置的动能、机械能比2位置都小
C．小球在1、2位置的重力势能相同，且机械能大小也相同
D．小球在1、2位置的动能相同，且机械能大小相同
8．如图所示是用飞机喷洒干冰进行人工降雨，干冰是固态的二氧化碳，飞机将干冰喷向云层，云层中大量的水蒸气会变成小冰粒，小冰粒下降后变成雨滴。下列说法正确的是（ ）
A．空气中的水蒸气变成小冰粒，是吸热过程
B．小冰粒下降后变成雨滴，是熔化现象
C．干冰消失是汽化现象
D．雨滴下降过程将动能转化为重力势能
9．2022年北京冬奥会会徽，它以汉字“冬”为灵感来源，运用中国书法的艺术形态，展现出滑冰、滑雪运动员的英姿。如图是滑雪运动员起跳后下落的情景，在运动员下落过程中（ ）
A．动能增大，重力势能减小 B．动能不变，重力势能增大
C．动能不变，重力势能不变 D．动能减小，重力势能增大
10．甲图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置；乙图是探究“物体的动能与质量关系”的实验装置．关于这两个实验下列说法不．正．确．的是（ ）
A．甲、乙都应用了控制变量法和转换法
B．甲、乙实验中物体运动时，机械能始终都保持不变
C．甲实验可以推理出：如果运动的物体不受力它将以恒定不变的速度一直运动下去
D．乙实验中同一钢球从同一斜面不同高度由静止释放，可得到结论是：物体的质量一定时，速度越大，动能越大
二、填空题
11．阅读短文，回答文后的题目。
雨滴
小田某天放学遇到下雨，看到一滴滴雨滴从天上下落，对雨滴下落产生浓厚兴趣。于是对“雨滴的下落情况”进行研究。他从网上查到，雨滴在下落过程中接近地面时受到的空气阻力与雨滴的横截面积成正比，与雨滴下落速度的平方成正比，即（其中为比例系数，是个定值），雨滴接近地面时可看做匀速直线运动。把雨滴看做球形，其半径为，密度为，比热容为，球的体积为。
(1)若半径为的雨滴从足够高处竖直下落，雨滴接近地面时所受的阻力是 。（注用字母表示）
(2)假设半径为的雨滴在近地面高度的下落过程中，重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能，则雨滴的温度升高了 。（注用字母表示）
(3)纸锥下落过程与雨滴下落过程类似，小田又对纸锥下落情况进行研究，实验中发现下落时间较短难测量，为了便于测量时间，应该在图1中选择纸锥 （选填“A”或“B” 进行实验较好。
(4)为了解决纸锥下落时间短难测量，小田用频闪相机拍下某一纸锥从足够高处竖直落下过程中接近地面时照片，照相机每隔0.5s曝光一次，小田从某点开始记录下纸锥落高度和下落时间如表，请在图2中作出纸锥下落高度与下落时间关系图象。
实验次序 1 2 3 4 5
下落高度 0 20 40 60 80
下落时间 0 0.5 1 1.5 2
( )
12．如图所示，绳子吊着小球从A点静止释放，小球会摆动到B点再摆动到最高点C点，到达B点时小球的 能（选填“动能”或“重力势能”）最大。小球摆到C点时小球处于 状态。（选填“平衡”或“非平衡”）
13．古诗《登高》中提到“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来”。这里的“落木”由于受到的 作用落下；江水滚滚流下时，“流水”从高处流向低处的过程中 转化为动能。
14．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，落地前瞬间甲球的动能 乙球的动能（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
15．如图所示，无人机等前沿科技和设备投入防疫、抗疫一线，有效提升了工作效率，降低了病毒感染的风险。无人机的摄像头能进行实时监控，其成像原理与 （选填照相机、投影仪、放大镜） 相同。在社区进行喷洒消毒作业时，若保持水平匀速飞行则其机械能是 的。
16．当大规模的林区发生虫灾时，政府常调动直升飞机在灾区上空喷洒生物农药，当飞机在某一高度水平匀速喷洒农药的过程中，飞机的能量变化是：动能 ，重力势能 ，机械能 ．（均选填“增大”、“减小”或“不变”．）．
17．2011年11月3日凌晨，我国自主设计的“神舟八号”飞船与“天宫一号”成功实现安全对接，携手遨游太空．如图所示，对接后，神舟八号”相对于“天宫一号”是 的（选填“运动”或“静止”），此时它们都 （选填“受平衡力”、“不受力”或“受非平衡力”）的作用．它们围绕地球做椭圆形轨道运动时动能较大的点是 （选填“近地点”或“远地点”）．
18．如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，到A点处弹性绳自然伸直。B点是弹性绳对运动员的拉力等于其重力的点，C点是蹦极运动员到达的最低点（忽略空气阻力），则从O点到C点的过程中运动员的 能一直在减小，在 （填“A”或“B”或“C”）点处运动员的动能最大，从A点运动到C点运动员的机械能 （填“增大”或“减小”或“不变”）。
19．进入4月以来，从贵州到宁夏，多地农民篮球赛频频火爆“出圈”，让人对乡村振兴中的文化力量印象深刻。如图所示是比赛双方球员在拼抢竖直向上抛出去的篮球在向上运动过程中重力势能 （选填变大变小或不变）；当其运动到最高点时受到的力是 （选填平力衡或非平衡力）；在篮球下落的过程中速度逐渐变大这是由于受到重力的作用，重力的作用效果之一是 。
20．洒水车在水平路面上匀速前进并洒水时，它的动能 ，机械能 。(选填“变大”“变小”或“不变”)
三、综合题
21．运动员从高空竖直向下跳伞，人(包括装各)的质量为80kg，只考虑人受到的重力和空气阻力，下落时的速度----时间图线如图所示
(1)人在前50s内下落了2100m，求这段时间内人的平均速度．
(2)人在前30s内下落了1500m，求这段时间内人所受重力做的功和功率 (g=10N/kg)
(3)从第10到第30s这个过程中，人的动能、重力势能、机械能是如何变化的
(4)人在第30s时所受空气阻力 第50s时所受空气阻力(选填“大于”、“等于”、“小于”).
22．海基潜射导弹是指从潜伏于水下的潜水艇上发射导弹的一种先进的大型武器．图中是海基潜射导弹发射时的图片．
（1）导弹发射时，导弹内的高能燃料燃烧会产生高温高压的气体向下喷射，推动导弹加速向上运动，导弹的 能不断增加
（2）请在图中画出导弹出水后受力示意图（空气阻力不计）．
( )
（3）导弹发射后，潜艇的浮力 （增大、减小、不变），此时，若潜艇要继续保持潜行状态不被敌人发现，应当向水仓中 （“注入”、 “排出”）适量的水．
23．小星和家人乘坐过山车，当过山车经过轨道最高位置时，他明显感觉到自己仍然在挤压座椅，如图甲所示。小星问爸爸：我经过最高位置时，由于要受到竖直向下的重力，按说不应该对倒置的座椅产生压力呀，但我明显感觉到自己仍然在挤压坐犄，这是为什么呢？爸爸向他解释道：刚才我们在轨道上的运动是圆周运动，而做圆周运动的物体，需要有指向圆心的力来改变物体的运动方向使物体做这种运动，这种力叫向心力，刚才过出车经过轨道内侧最高位置时所需的向心力就是由重力和座椅对人的作用力共同提供的。小星进一步查阅资料得知，如图乙所示，若一个质量为m的物体，沿半径为r的圆弧做圆周运动，其运动的速度为v（即单位时间内物体通过的圆弧长），那么物体所需向心力的大小为。如图丙所示，是小星模拟过山车的运动情景，光滑水平轨道左端固定一轻质弹簧，右端与半径为r的半圆轨道BCD相切，半圆轨道接触面粗糙程度均匀，半圆的直径BD是竖直的，轻质弹簧无形变，最右端位于O点，小球（与弹簧右端只接触，并不相连接）在外力作用下压缩弹簧至A位置时释放。小球被弹出，在O点离开弹簧，小球此时速度太小为7m/s。小球能够沿着轨道运动并到达半圆轨道的最高位置D点，小球此时速度大小为3m/s。其中，小球的质量为0.2kg，光滑水平轨道OB段的长度为2.1m，半圆轨道的半径为r=0.6m，g取10N/kg。若不计空气阻力，小球可看成一个点。请回答下列问题：
（1）小球在光滑水平轨道OB段运动的时间是 ；
（2）小球通过位置D时受到的作用力有 ，此时小球的速度比小球离开弹簧时的速度小，其原因是 ；
（3）当小球到达半圆轨道的最高位置D点时，小球对轨道的压力大小为 。
参考答案：
1．B
2．D
3．B
4．B
5．D
6．C
7．B
8．B
9．A
10．B
11． A
12． 动能 非平衡
13． 重力 重力势能
14．等于
15． 照相机 减小
16． 减小 减小 减小
17． 静止 受非平衡力 近地点
18． 重力势 B 减小
19． 变大 非平衡力 改变了篮球的运动状态
20． 变小 变小
21． 42m/s 1.2×106J；4×104W 10~30s内，前一段，人的动能增大，重力势能减小，机械能减小；后一段，人的动能不变，重力势能减小，机械能减小． 等于
22． 机械 不变 注入
23． 0.3s 重力、轨道压力和摩擦力 小球从B到D时要克服摩擦力做功，同时动能转化为重力势能，动能减少，速度变小 1N
一、单选题
1．2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。在接近地面时，返回舱打开降落伞后匀速下落的过程中，返回舱的（ ）
A．重力势能保持不变
B．动能保持不变
C．机械能保持不变
D．重力势能转化为动能
2．如图所示，过山车是一惊险刺激的游戏项目，下列关于过山车的说法错误的是（ ）
A．过山车匀速被拉升时，动能不变，重力势能增大
B．过山车向下俯冲时，重力势能转化为动能
C．通过环形轨道最高点时，重力势能最大，动能最小
D．过山车在整个运行过程中机械能守恒
3．如图所示，竖直的墙壁足够高，粗糙程度一致，用细绳吊着一个物块，用一个大小不变的水平作用力F压在物块上。剪断细绳，物块由静止开始沿墙壁下滑，不计空气阻力，则物块（ ）
A．所受摩擦力变大
B．运动速度变大
C．动能先变大后不变
D．机械能不变
4．如图为2022年2月北京冬奥会，高速摄影机记录的单板滑雪男子大跳台金牌得主苏翊鸣在比赛中，从跳台起跳到落地过程的情景。下列关于这一过程说法正确的是（ ）
A．他从起跳到最高点的过程中，动能逐渐增大
B．他起跳后到达最高点时，重力势能最大
C．他从空中下落过程中，动能转化为重力势能
D．他从起跳到落地的整个过程中，机械能是守恒的
5．国庆70周年阅兵式上，加受油机梯队接受检阅. 如图所示，轰油-6加油机正在给歼-10B战斗机加油，若在此过程中歼-10B战斗机高度、速度不变，则它的
A．动能增加，势能减小，机械能不变
B．动能不变，势能不变，机械能不变
C．动能减小，势能不变，机械能减小
D．动能增加，势能增加，机械能增加
6．如图所示的光滑轨道，弹簧固定在水平轨道末端，将小球从倾斜轨道上由静止滚下，撞击弹簧并将弹簧压缩到最短，小球在这个过程中（ ）
A．动能增大 B．动能先增大后不变
C．重力势能先减小后不变 D．重力势能保持不变
7．如图所示是小球从高处下落到水平地面不断弹起的过程中，每隔相等时间曝光一次所得到的照片，小球在1、2位置的高度一样，下面說法正确的是
A．小球运动时先后经过1、3、2三个位置
B．小球在1位置的动能、机械能比2位置都小
C．小球在1、2位置的重力势能相同，且机械能大小也相同
D．小球在1、2位置的动能相同，且机械能大小相同
8．如图所示是用飞机喷洒干冰进行人工降雨，干冰是固态的二氧化碳，飞机将干冰喷向云层，云层中大量的水蒸气会变成小冰粒，小冰粒下降后变成雨滴。下列说法正确的是（ ）
A．空气中的水蒸气变成小冰粒，是吸热过程
B．小冰粒下降后变成雨滴，是熔化现象
C．干冰消失是汽化现象
D．雨滴下降过程将动能转化为重力势能
9．2022年北京冬奥会会徽，它以汉字“冬”为灵感来源，运用中国书法的艺术形态，展现出滑冰、滑雪运动员的英姿。如图是滑雪运动员起跳后下落的情景，在运动员下落过程中（ ）
A．动能增大，重力势能减小 B．动能不变，重力势能增大
C．动能不变，重力势能不变 D．动能减小，重力势能增大
10．甲图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置；乙图是探究“物体的动能与质量关系”的实验装置．关于这两个实验下列说法不．正．确．的是（ ）
A．甲、乙都应用了控制变量法和转换法
B．甲、乙实验中物体运动时，机械能始终都保持不变
C．甲实验可以推理出：如果运动的物体不受力它将以恒定不变的速度一直运动下去
D．乙实验中同一钢球从同一斜面不同高度由静止释放，可得到结论是：物体的质量一定时，速度越大，动能越大
二、填空题
11．阅读短文，回答文后的题目。
雨滴
小田某天放学遇到下雨，看到一滴滴雨滴从天上下落，对雨滴下落产生浓厚兴趣。于是对“雨滴的下落情况”进行研究。他从网上查到，雨滴在下落过程中接近地面时受到的空气阻力与雨滴的横截面积成正比，与雨滴下落速度的平方成正比，即（其中为比例系数，是个定值），雨滴接近地面时可看做匀速直线运动。把雨滴看做球形，其半径为，密度为，比热容为，球的体积为。
(1)若半径为的雨滴从足够高处竖直下落，雨滴接近地面时所受的阻力是 。（注用字母表示）
(2)假设半径为的雨滴在近地面高度的下落过程中，重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能，则雨滴的温度升高了 。（注用字母表示）
(3)纸锥下落过程与雨滴下落过程类似，小田又对纸锥下落情况进行研究，实验中发现下落时间较短难测量，为了便于测量时间，应该在图1中选择纸锥 （选填“A”或“B” 进行实验较好。
(4)为了解决纸锥下落时间短难测量，小田用频闪相机拍下某一纸锥从足够高处竖直落下过程中接近地面时照片，照相机每隔0.5s曝光一次，小田从某点开始记录下纸锥落高度和下落时间如表，请在图2中作出纸锥下落高度与下落时间关系图象。
实验次序 1 2 3 4 5
下落高度 0 20 40 60 80
下落时间 0 0.5 1 1.5 2
( )
12．如图所示，绳子吊着小球从A点静止释放，小球会摆动到B点再摆动到最高点C点，到达B点时小球的 能（选填“动能”或“重力势能”）最大。小球摆到C点时小球处于 状态。（选填“平衡”或“非平衡”）
13．古诗《登高》中提到“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来”。这里的“落木”由于受到的 作用落下；江水滚滚流下时，“流水”从高处流向低处的过程中 转化为动能。
14．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，落地前瞬间甲球的动能 乙球的动能（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
15．如图所示，无人机等前沿科技和设备投入防疫、抗疫一线，有效提升了工作效率，降低了病毒感染的风险。无人机的摄像头能进行实时监控，其成像原理与 （选填照相机、投影仪、放大镜） 相同。在社区进行喷洒消毒作业时，若保持水平匀速飞行则其机械能是 的。
16．当大规模的林区发生虫灾时，政府常调动直升飞机在灾区上空喷洒生物农药，当飞机在某一高度水平匀速喷洒农药的过程中，飞机的能量变化是：动能 ，重力势能 ，机械能 ．（均选填“增大”、“减小”或“不变”．）．
17．2011年11月3日凌晨，我国自主设计的“神舟八号”飞船与“天宫一号”成功实现安全对接，携手遨游太空．如图所示，对接后，神舟八号”相对于“天宫一号”是 的（选填“运动”或“静止”），此时它们都 （选填“受平衡力”、“不受力”或“受非平衡力”）的作用．它们围绕地球做椭圆形轨道运动时动能较大的点是 （选填“近地点”或“远地点”）．
18．如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，到A点处弹性绳自然伸直。B点是弹性绳对运动员的拉力等于其重力的点，C点是蹦极运动员到达的最低点（忽略空气阻力），则从O点到C点的过程中运动员的 能一直在减小，在 （填“A”或“B”或“C”）点处运动员的动能最大，从A点运动到C点运动员的机械能 （填“增大”或“减小”或“不变”）。
19．进入4月以来，从贵州到宁夏，多地农民篮球赛频频火爆“出圈”，让人对乡村振兴中的文化力量印象深刻。如图所示是比赛双方球员在拼抢竖直向上抛出去的篮球在向上运动过程中重力势能 （选填变大变小或不变）；当其运动到最高点时受到的力是 （选填平力衡或非平衡力）；在篮球下落的过程中速度逐渐变大这是由于受到重力的作用，重力的作用效果之一是 。
20．洒水车在水平路面上匀速前进并洒水时，它的动能 ，机械能 。(选填“变大”“变小”或“不变”)
三、综合题
21．运动员从高空竖直向下跳伞，人(包括装各)的质量为80kg，只考虑人受到的重力和空气阻力，下落时的速度----时间图线如图所示
(1)人在前50s内下落了2100m，求这段时间内人的平均速度．
(2)人在前30s内下落了1500m，求这段时间内人所受重力做的功和功率 (g=10N/kg)
(3)从第10到第30s这个过程中，人的动能、重力势能、机械能是如何变化的
(4)人在第30s时所受空气阻力 第50s时所受空气阻力(选填“大于”、“等于”、“小于”).
22．海基潜射导弹是指从潜伏于水下的潜水艇上发射导弹的一种先进的大型武器．图中是海基潜射导弹发射时的图片．
（1）导弹发射时，导弹内的高能燃料燃烧会产生高温高压的气体向下喷射，推动导弹加速向上运动，导弹的 能不断增加
（2）请在图中画出导弹出水后受力示意图（空气阻力不计）．
( )
（3）导弹发射后，潜艇的浮力 （增大、减小、不变），此时，若潜艇要继续保持潜行状态不被敌人发现，应当向水仓中 （“注入”、 “排出”）适量的水．
23．小星和家人乘坐过山车，当过山车经过轨道最高位置时，他明显感觉到自己仍然在挤压座椅，如图甲所示。小星问爸爸：我经过最高位置时，由于要受到竖直向下的重力，按说不应该对倒置的座椅产生压力呀，但我明显感觉到自己仍然在挤压坐犄，这是为什么呢？爸爸向他解释道：刚才我们在轨道上的运动是圆周运动，而做圆周运动的物体，需要有指向圆心的力来改变物体的运动方向使物体做这种运动，这种力叫向心力，刚才过出车经过轨道内侧最高位置时所需的向心力就是由重力和座椅对人的作用力共同提供的。小星进一步查阅资料得知，如图乙所示，若一个质量为m的物体，沿半径为r的圆弧做圆周运动，其运动的速度为v（即单位时间内物体通过的圆弧长），那么物体所需向心力的大小为。如图丙所示，是小星模拟过山车的运动情景，光滑水平轨道左端固定一轻质弹簧，右端与半径为r的半圆轨道BCD相切，半圆轨道接触面粗糙程度均匀，半圆的直径BD是竖直的，轻质弹簧无形变，最右端位于O点，小球（与弹簧右端只接触，并不相连接）在外力作用下压缩弹簧至A位置时释放。小球被弹出，在O点离开弹簧，小球此时速度太小为7m/s。小球能够沿着轨道运动并到达半圆轨道的最高位置D点，小球此时速度大小为3m/s。其中，小球的质量为0.2kg，光滑水平轨道OB段的长度为2.1m，半圆轨道的半径为r=0.6m，g取10N/kg。若不计空气阻力，小球可看成一个点。请回答下列问题：
（1）小球在光滑水平轨道OB段运动的时间是 ；
（2）小球通过位置D时受到的作用力有 ，此时小球的速度比小球离开弹簧时的速度小，其原因是 ；
（3）当小球到达半圆轨道的最高位置D点时，小球对轨道的压力大小为 。
参考答案：
1．B
2．D
3．B
4．B
5．D
6．C
7．B
8．B
9．A
10．B
11． A
12． 动能 非平衡
13． 重力 重力势能
14．等于
15． 照相机 减小
16． 减小 减小 减小
17． 静止 受非平衡力 近地点
18． 重力势 B 减小
19． 变大 非平衡力 改变了篮球的运动状态
20． 变小 变小
21． 42m/s 1.2×106J；4×104W 10~30s内，前一段，人的动能增大，重力势能减小，机械能减小；后一段，人的动能不变，重力势能减小，机械能减小． 等于
22． 机械 不变 注入
23． 0.3s 重力、轨道压力和摩擦力 小球从B到D时要克服摩擦力做功，同时动能转化为重力势能，动能减少，速度变小 1N