人教版物理八年级下册《11.4 机械能及其转化》同步练习卷
一、单选题:本大题共15小题,共30分。
1.某飞机器在空中飞行,已知它具有的机械能为 ,重力势能为 ,这个飞行器具有的动能为( )
A. B. C. D.
2.下列过程中,由动能转化为重力势能的是( )
A. 向上垫起的排球 B. 抛出后的铁饼在落地前
C. 正在下落的篮球 D. 骑车匀速下坡
3.建造水电站,修建拦河坝的目的是( )
A. 提高水位,增加上游水的动能
B. 增加水的流量
C. 增加水的势能,使水流下转化为更多的动能,推动水轮机发电
D. 以上都不对
4.下列过程中,属于弹性势能转化为动能的是( )
A. 弹簧枪将“子弹”射出去的过程 B. 用力拉长弹弓橡皮条的过程
C. 推开弹簧门的过程 D. 跳水运动员将跳板踏弯的过程
5.关于滚摆的实验,下列说法不正确的是( )
A. 在上升过程中势能转化为动能 B. 在下降过程中势能转化为动能
C. 在最低点时动能最大,势能最小 D. 在最高点时动能为零,势能最大
6.如图所示的四个实例中,机械能减小的是( )
A. 匀速水平飞行的飞艇 B. 减速下坡的汽车
C. 停放在地面的无人机 D. 加速升空的火箭
7.图是我国跳水队员为迎接北京年奥运会而刻苦训练的情景,在她离开跳板向上运动到最高点的整个过程中,关于她的动能、重力势能以及它们之间的相互转化,下列说法中正确的是( )
A. 动能一直增大
B. 动能先增大后减小
C. 重力势能转化为动能
D. 动能转化为重力势能
8.起重机沿竖直方向匀速吊起重为的物体,在这一过程中,物体的( )
A. 动能增加,重力势能减小 B. 动能不变,重力势能增加
C. 动能减小,重力势能增加 D. 动能减小,重力势能不变
9.人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行,卫星从远地点向近地点运动时( )
A. 动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能
B. 动能不变,重力势能减小,动能转化为重力势能
C. 动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能
D. 动能增大,重力势能增大,重力势能转化为动能
10.一根细长绳的下端系一金属小球,上端固定,制成一个摆,可模拟荡秋千的情景。把小球拉离竖直位置松手,让它摆动起来,如图所示,可以观察到小球摆动过程中摆动的幅度会逐渐减小,最终停下来,下列说法正确的是( )
A. 小球从高处向低处摆动过程中,势能全部转化为动能
B. 小球第一次经过最低点时,速度最大
C. 小球摆动过程中机械能守恒
D. 小球摆动过程中重力没有做功
11.如图所示,一静止的小球分别从左、右两个光滑斜面顶端滚下时,如果只有动能和势能相互转化,则它到达各斜面底端时的动能是( )
A. 右边的大 B. 左边的大 C. 左右一样大 D. 无法判断
12.掉在水平地面上的弹性小球会跳起,而且弹跳的高度会越来越低。如图所示是小球弹跳的频闪照片,小球在、位置的高度一样,则小球在位置、时的( )
A. 动能相同,机械能也相同
B. 动能相同,位置的机械能较小
C. 机械能相同,位置的动能较小
D. 位置的动能较小,机械能也较小
13.长度分别为、的橡皮条和细绳水平地悬挂于同一点,两端各系一个小和,两球质量相等,现从悬挂水平位置橡皮条此时为原长将两球由静止释放,当两球至最低点时,橡皮条的长度变为绳子的长度,此时两球的速度大小关系为( )
A. 球的速度较大 B. 球的速度较大 C. 两球的速度相等 D. 无法确定
14.小明将一小球在同一高度第一次竖直上抛,第二次斜上抛,若两次抛出时的动能相等,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 两次小球到达最高点时,动能相等都为零,机械能不相等
B. 两次小球到达最高点时,动能都不为零,机械能相等
C. 两次小球到达最高点时,高度相等,机械能不相等
D. 两次小球到达最高点时,高度不相等,机械能相等
15.一儿童从滑梯上匀速下滑的过程中,下列说法正确的是( )
A. 重力势能减小,动能增大,机械能增大 B. 重力势能减小,动能增大,机械能不变
C. 重力势能减小,动能不变,机械能不变 D. 重力势能减小,动能不变,机械能减小
二、填空题:本大题共1小题,共2分。
16.如图所示,让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上,将弹簧压缩至最短。在小球刚接触弹簧时开始测量,测得到小球的速度和弹簧缩短的长度之间的关系如图丁所示,则从小球接触弹簧到弹簧被压缩至最短这一过程中,弹簧的弹性势能______,小球动能______,小球的机械能______以上均填变化情况当弹簧被压缩至最短时,小球的速度为,此时,小球处于______选填“平衡”或“非平衡”状态。
三、实验探究题:本大题共1小题,共6分。
17.如图所示,捻动滚摆的轴使它升高后释放,可以观察到滚摆沿着悬线向下运动,此过程中,它的______能减小,______能增加。滚摆到最低点后又上升,每次上升的高度逐渐减小,这说明滚摆具有的机械能______选填“减小”“增大”或“不变”。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:在空中飞行的飞机,具有动能和重力势能,且机械能动能势能,
故其动能机械能势能。
故选:。
动能和势能统称为机械能,那么机械能的大小就等于动能与势能之和。
扎实的掌握好动能、势能和机械能的关系是解决该题的关键。
2.【答案】
【解析】解:
A、向上垫起的排球,其质量不变,速度减小,故动能减小;同时质量不变,高度增加,故重力势能增加,所以该过程是将动能转化为重力势能的过程,故A符合题意;
B、抛出后的铁饼在落地前,其质量不变,速度变大,同时高度减小,故动能增加,重力势能减小,所以是将重力势能转化为动能的过程,故B不符合题意;
C、正在下落的篮球,其质量不变,速度变大,同时高度减小,故动能增加,重力势能减小,所以是将重力势能转化为动能的过程,故C不符合题意;
D、骑车匀速下坡,其质量不变,速度不变,同时高度减小,故动能不变,重力势能减小,所以是将机械能转化为内能的过程,故D不符合题意.
故选A.
影响动能的因素是物体的质量和速度;影响重力势能的因素是质量和高度.
本题考查了动能与重力势能的转化.动能与质量和速度有关,重力势能与高度和质量有关.
3.【答案】
【解析】解:拦河大坝使上游的水位升高,水量增大,提高了水的重力势能,使水流下转化为更多的动能,推动水轮机发电,故C正确。
故选:。
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;
本题考查影响重力势能的因素,属于基础题。
4.【答案】
【解析】解:、弹簧枪将“子弹”射出去的过程中,弹簧的形变变小,“子弹”的速度增加,弹簧的弹性势能转化为“子弹”的动能,符合题意;
B、用力拉长弹弓橡皮条的过程中,橡皮条的形变变大,弹性势能增大,并非减小转化成动能,不符合题意;
C、推开弹簧门的过程中,弹簧的弹性形变程度增大,弹性势能增大,并非减小转化成动能,不符合题意;
D、跳水运动员将跳板踏弯的过程中,跳板形变的程度增加,弹性势能增加,并非减小转化成动能,不符合题意。
故选:。
弹性势能转化为动能的特点是物体的弹性形变减小,弹性势能减小;速度增加,动能增加。
对于判断能量转化的题目,我们可以从影响能量大小的因素来分析能量的变化,找到能量转化的方向。
5.【答案】
【解析】解:
A、在上升过程中,滚摆的质量不变,高度变大,重力势能变大,速度变小,动能变小,是动能转化为重力势能,故A错误;
B、在下降过程中,滚摆的质量不变,高度变小,重力势能变小,速度变大,动能变大,是重力势能转化为动能,故B正确;
C、在最低点时,滚摆的速度最大,动能最大,高度最小,势能最小,故C正确;
D、在最高点时,滚摆的速度为,动能为零,高度最高,重力势能最大,故D正确。
故选:。
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;
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。
掌握动能、重力势能大小的影响因素,重力势能、动能是可以相互转化的。
6.【答案】
【解析】解:、匀速水平飞行的飞艇,速度不变,所以动能不变;高度不变,所以重力势能不变,故机械能不变,故A不符合题意;
B、减速下降的汽车,速度减小导致动能减小,高度降低导致重力势能减小,故机械能减小,故B符合题意;
D、停放在地面的无人机,速度为零,故动能为零,所处的位置不变,故重力势能不变,则机械能保持不变,故C不符合题意;
B、加速升空的火箭,速度变大导致动能增大,高度升高导致重力势能增加,故机械能增大,故D不符合题意。
故选:。
本题考查影响机械能大小的因素,是一道基础题。
7.【答案】
【解析】解:当运动员离开跳板向上运动到最高点的整个过程中,速度会越来越慢,所以说他的动能在减小;
高度越来越高,所以他的重力势能越来越大,即动能不断转化为重力势能。
故选:。
动能指物体由于运动而具有的能量,和物体运动的速度以及物体的质量有关;重力势能指物体由于高度而具有的能量,和物体的质量以及所处的高度有关。
所以在分析动能的时候要考虑速度的变化:同一个物体,速度增大,动能增大;速度减小,动能减小;
分析重力势能的时候则要考虑重力势能:同一个物体,高度增加,重力势能增加;高度降低,重力势能减少。
在初中阶段,对于仅有动能和重力势能相互转化的问题,在解答过程中是有规律可循的:在上升过程中都是动能转化成重力势能,在下降过程中都是重力势能转化成动能。
8.【答案】
【解析】解:物体匀速上升,其质量不变,速度不变,所以它的动能不变;但它所处高度升高,其重力势能增加.
故选B.
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.
此题主要考查的是学生对动能、重力势能影响因素的理解和掌握,利用控制变量法,判断动能、重力势能变化.
9.【答案】
【解析】解:人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行,卫星从远地点向近地点运动时,人造卫星的质量不变,它的运动的速度变大,故它的动能变大,而人造卫星的距离地球的高度在减小,所以它的重力势能在减小,将重力势能转化为动能.、、三项不符合题意.
故选C.
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,根据它们影响因素的变化得出动能和重力势能的变化,再根据能量变化的规律:减小的能量转化为增大的能量得出.
解答此题的关键是明确动能的影响因素和重力势能的影响因素,然后结合能量转化的规律来得出答案.
10.【答案】
【解析】解:、小球从高处向低处摆动过程中,是重力势能转化为动能,但由于空气阻力的存在,还会有一部分机械能转化为内能,故A错误;
B、小球在最低点时,重力势能最小,动能最大,速度最大,且第一次经过最低点时,机械能总量消耗的最少,所以速度最大。故B正确;
C、小球在摆动过程中,受到空气阻力的作用,机械能越来越少,故C错误;
D、小球向下摆动过程中,在重力方向上通过了一定的距离,所以重力做了功,故D错误。
故选:。
物体的动能由质量和速度决定,重力势能由质量和高度决定,分析摆动过程中质量、速度、高度的变化,判断出动能和重力势能的转化;
机械能守恒的条件:只有动能和势能的相互转化或者只有重力做功,机械能才守恒。
判断力是否做功要同时符合两个条件,一是作用在物体上的力,二力物体在力的方向上通过一定的距离。
明确整个过程中动能、势能和机械能的变化,知道做功的两个必要因素,是解答本题的关键。
11.【答案】
【解析】解:
同一小球质量一定,在左、右两个斜面顶端时高度相同,重力势能相同;
当分别从左、右两个光滑斜面顶端滚下时,达到底端时,重力势能全部转化为动能,故它到达各斜面底端时的动能相同。
故选:。
由于斜面光滑时,只有动能和势能相互转化,机械能守恒
本题考查了机械能守恒,是一道基础题,学生易于解答。
12.【答案】
【解析】解:
小球在、位置的高度相同,所以重力势能相同;由于与空气摩擦等,小球机械能逐渐减小,所以在处的机械能大,处的机械能小;
小球在、位置的高度相同,所以重力势能相同,但在处的机械能小,所以位置的动能小。
故选:。
对于重力势能,其大小由地球和地面上物体的相对位置决定,物体质量越大、位置越高、物体具有的重力势能就越大,机械能包括物体的动能和势能,小球弹跳的高度会越来越低隐含的信息是机械能逐渐减小。
对于这类题目要抓住题目的隐含信息,小球弹跳的高度会越来越低,就是明显告诉小球的机械能越来越小,由于高度相同,所以重力势能相同,所以动能在同样的高度时,动能会越来越小。
13.【答案】
【解析】解:由题意可知,两球质量相等,从悬挂水平位置静止释放,说明两球一开始的重力势能是相同的,在下落的过程中,重力势能转化为动能。
当两球至最低点时,橡皮条的长度变为绳子的长度,说明橡皮条较知,下降至最低点时,发生了弹性形变,一部分重力势能会转化为弹性势能,故橡皮条下的小球动能会较小,因此速度小于球的速度。
故选:。
首先分析一开始两球的重力势能大小,再结合其向下运动过程中能量的转化情况判断其弹簧势能和动能的大小,从而判断其速度的大小关系。
知道橡皮条会发生弹性形变,明确两球能量的转化形式中的不同,是解答的关键。
14.【答案】
【解析】解:
第一次竖直上抛小球到达最高点时,速度为零,所以动能相等为零,小球在上升过程中动能转化全部为重力势能;
第二次斜上抛,小球到达最高点时,在水平方向上还具有速度,动能不为零,动能没有全部转化为重力势能,所以第二次斜上抛时,小球的重力势能小于
第一次竖直上抛时的重力势能,所以两次小球到达最高点时,高度不相等,
小球两次被抛出时的动能相同,即机械能相等,它们在运动的过程中机械能是守恒的,所以它们达到最高点时所具有的机械能是相等的。
故ABC错误,D正确。
故选:。
机械能是动能和势能的总和;
动能的大小与物体的质量和速度有关;
重力势能与物体的质量和被举的高度有关。
我们可以从影响动能、势能大小因素的变化来判断动能、势能及机械能的大小的变化。
15.【答案】
【解析】解:儿童在匀速滑下的过程中,质量不变,速度不变。动能的决定因素是质量和速度。这两个物理量都不变,所以动能不变;滑下说明高度下降,重力势能减小。机械能等于动能加势能,动能不变,重力势能减小,所以机械能减小。
故选:。
动能的大小与质量、速度有关,重力势能的大小与质量、高度有关,机械能为动能和势能的和,据此分析。
明确动能和重力势能的决定因素是此题突破点。
16.【答案】变大 先变大后变小 变小 非平衡
【解析】解:由题意知,小球接触弹簧到弹簧被压缩至最短这一过程中,弹簧的弹性势能变大,开始小球的速度增大,后来速度减小,整个过程中小球的质量不变,所以小球的动能先增大后减小。在下落过程中,小球压缩弹簧对弹簧做功,一部分机械能转化为弹簧的弹性势能,所以其机械能减小。
当弹簧的压缩量最大时,小球的速度为,此时,小球受到的弹力大于其重力,所以小球处于不平衡态。
故答案为:变大;先变大后变小;变小;非平衡。
动能的大小与物体的质量和速度有关,分析小球质量和速度的变化,便可得出动能的变化情况。
弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关。机械能等于动能与势能之和。
分析小球的重力和弹力之间的大小关系得出结论。
此题是一道信息题,题目中给出一个新的信息,让学生根据自己学过的知识结合信息解决问题。考查了学生接受新知识、运用新知识的能力。符合中考的动向。
17.【答案】重力势 动 减小
【解析】解:滚摆沿着悬线向下运动的过程中,质量不变,高度减小,速度增大,故重力势能减小,动能增加;说明重力势能转化为了动能;
滚摆到最低点后又上升,每次上升的高度逐渐减小,说明存在阻力,故机械能减小。
故答案为:重力势;动;减小。
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。
机械能等于动能和势能之和。
本题考查的是动能和重力势能的影响因素、机械能的概念,是一道基础题。
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