11.4 机械能及其转化 课时练习（含解析） 2023-2024学年物理人教版八年级下册
文档属性
| 名称 | 11.4 机械能及其转化 课时练习（含解析） 2023-2024学年物理人教版八年级下册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 176.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-03-13 15:59:23 | ||
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文档简介
11.4 机械能及其转化
作业目标 对应题号 答错题号 自我评价
1.知道动能、重力势能和弹性势能统称为机械能 1、7、9、12 很棒□ 及格□ 加油□
2.能通过实验或实例,认识物体的动能和重力势能可以相互转化 2、3、6、13~15
3.通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体,不同形式的能量可以相互转化。提高运用机械能转化与守恒观点分析力学问题的意识 4、5、8、10、11、16
【练基础】
必备知识1 机械能及其转化
1.2023年10月26日,“神舟十七号”载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射。当火箭起飞加速上升的过程中,飞船的动能 ,火箭整体的机械能 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
2.射箭运动员用力将弓拉开,人对弓做功,使弓具有了能量。松手后,弓将箭射出,弓的 能转化为箭的 能。
3.下列四个情境中,属于动能转化为势能的是 ( )
A.拉弓放箭 B.踩板下滑
C.秋千上摆 D.弹簧拉车
必备知识2 机械能守恒
4.如图所示,摆球由A点静止释放,经过最低点B到达点C,不计空气阻力。下列说法不正确的是 ( )
A.从A点运动到C点的过程中,机械能守恒
B.在B点时动能最大
C.在C点时摆球处于平衡状态
D.摆球运动到C点时如果绳子刚好断开,则摆球将竖直下落
5.我国计划发射十八颗通信卫星,为共建“一带一路”国家提供服务。下列关于图中人造卫星的说法正确的是 ( )
A.卫星在近地点时,动能最大,机械能最大
B.卫星在远地点时,势能最大,机械能最大
C.卫星从近地点向远地点运行时,动能转化为重力势能,机械能不变
D.卫星从远地点向近地点运行时,动能转化为重力势能,机械能不变
【练能力】
关键能力1 判断机械能的转化
6.在蹦床比赛中,运动员从高处落到蹦床上又被弹起,该过程中有关机械能及其转化的说法正确的是 ( )
A.运动员上升过程中动能增大
B.运动员下降过程中重力势能增大
C.运动员从高处下落到蹦床前,重力势能转化为动能
D.运动员弹离蹦床后,上升的过程中弹性势能转化为动能
7.(2023·保定期末) 小球从A点静止释放沿着轨道经过B点运动到C点,然后离开轨道,在空中运动的轨迹如图所示;最高点为D点。已知小球在B点的速度大于C点,不计空气阻力。下列说法正确的 ( )
A.小球在B、C两点动能相等
B.小球在B、C两点机械能相等
C.小球在A、D两点动能相等
D.小球在C、E两点机械能相等
关键能力2 理解机械能守恒
8.如图所示,小磊分别沿三条路径从滑梯同一高度处由静止滑到水平地面,忽略空气阻力和摩擦,此过程中小磊的机械能是 (选填“守恒”或“不守恒”)的,他到达滑梯最底端时的速度 (选填“相同”或“不相同”)。
9.如图所示,这是火箭发射时的情景,关于火箭加速上升的过程中,下列说法正确的是 ( )
A.动能变大,势能变大,机械能变大
B.动能变小,势能变大,机械能变大
C.动能变大,势能变小,机械能保持不变
D.动能变小,势能变大,机械能保持不变
10.如图所示,小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中,忽略空气阻力和摩擦力,仅有动能和势能互相转化,则 ( )
A.小球在A处的动能大于在D处的动能
B.小球在D处的机械能大于在A处的机械能
C.小球在B处的动能小于在C处的动能
D.小球在B处的机械能等于在C处的机械能
思路点拨
动能的大小与物体的质量和速度有关,而重力势能的大小与物体的质量和高度有关;忽略空气阻力和摩擦力,仅有动能和势能互相转化,则物体的机械能守恒;该题中没有涉及弹性势能,则机械能等于重力势能与动能之和。
关键能力3 机械能转化与守恒的应用
11.磁悬浮列车有很多优点,爬坡能力也比传统轨道交通工具强,所以在设计轨道时可以做大“节能坡”,充分利用列车在上下坡时机械能的转化以达到 的目的,当磁悬浮列车从“节能坡”上向下运动时, 能转化为动能。
12.小明在参观科技馆时,发现一个有趣的器材,当把椎体(一种材质均匀的中心对称体)放在斜面底部时,发现椎体开始自己往上“爬”,该装置可简化成如图,以下说法正确的是 ( )
A.椎体“爬坡”过程中,机械能一直在减小
B.椎体“爬坡”过程中,机械能增大
C.椎体“爬坡”过程中,椎体所受的重力与支持力是一对平衡力
D.椎体“爬坡”过程中,若椎体所受外力全部消失,椎体将保持静止
13.如图所示,小梦在做“蹦极模拟”小实验时,一根橡皮筋一端系一个小球,另一端固定在A点,B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置,C点是小球从A点自由释放后所能到达的最低点,关于小球从A点到C点运动过程的说法,正确的是 ( )
A.小球从A点下落到B点的过程中,重力势能转化为动能
B.小球从B点下落到C点的过程中,机械能保持不变
C.小球从A点下落到B点的过程中,速度一直减小
D.小球从C点反弹到B点的过程中,速度一直增大
【练素养】
14.如图,拉满弓将箭射出,是弓的弹性势能转化为箭的 能。手在拉弦的同时感到弦也在拉手,这是由于物体间力的作用是 的;箭离开弦后还能继续向前飞行,是因为箭具有 。
15.如图,这是足球运动员传球时足球的一段运动轨迹,其中A点的重力势能
(选填“大于”“小于”或“等于”)B点的重力势能。若不计空气阻力,足球在上升的过程中,动能转化为 能,当足球运动至最高点时,动能 (选填“为零”或“不为零”)。
16.(2023·河北中考) 在离桌边约20 cm的地方放一枚铝质硬币,在硬币前10 cm左右放置一个高度约2 cm的木块,在硬币后放置一本与硬币厚度相当的笔记本。如图所示,在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气,硬币跳过木块。实验结果表明,在气体中,流速越大的位置,压强越 ,跳起的硬币在上升过程中重力势能越来越 ,下降过程中动能越来越 。
参考答案
11.4 机械能及其转化
练基础
1.增大 增大
【解析】当火箭起飞加速上升的过程中,飞船的质量不变、速度变大,所以飞船的动能增大;火箭的高度增加,所以火箭的重力势能增大;而动能与重力势能之和就是机械能,所以火箭的机械能增大。
2.弹性势 动
【解析】拉弯的弓把箭射出的过程中,弓的弹性形变变小,弹性势能减小,箭的速度增加,动能增加;因此弓的弹性势能转化为箭的动能。
3.C 【解析】拉弓放箭的过程是将弓的弹性势能转化为箭的动能,故A错误;滑雪时踩板下滑的过程是重力势能转化为动能,故B错误;秋千上摆的过程,是动能转化为重力势能,故C正确;弹簧拉车的过程是弹簧的弹性势能转化为车的动能,故D错误。
4.C 【解析】不计空气阻力,说明摆球由A点静止释放,经过最低点B到达C点的过程中没有能量损失,即从A点到C点的过程中,机械能守恒,故A正确;由图可知,摆球在B点时质量不变,速度最大,所以动能最大,故B正确;当小球摆至C点时,摆球只受到竖直向下的重力和沿绳子向上的拉力作用,这两个力没有作用在同一直线上,不是平衡力,所以在C点时摆球受力不平衡,不是平衡状态,故C错误;球在C点时,若绳子刚好断开,摆球受到的拉力消失,只受重力的作用,则摆球将竖直下落,故D正确。
5.C
练能力
6.C 【解析】运动员上升过程中,质量不变,速度减小,则动能减小,故A错误;运动员下降过程中,质量不变,高度减小,则重力势能减小,故B错误;运动员从高处下落到蹦床前,高度变小,质量不变,重力势能减小;速度变大,质量不变,动能变大,重力势能转化为动能,故C正确;运动员弹离蹦床后,上升的过程中,高度变大、速度变小,质量不变,则动能变小,重力势能变大,动能转化为重力势能,故D错误。
7.D 【解析】动能的影响因素:质量和速度;重力势能的影响因素:质量和高度;动能和势能统称为机械能。已知小球在B点的速度大于C点,B点动能大于C点动能,重力势能相等,B点机械能大于C点机械能,可知在经过轨道时,轨道的阻力对小球做了负功,由功能原理知,其机械能才会减少,故A、B错误;小球在A点时由静止释放,动能为0,小球在D点时受非平衡力作用,具有水平向右的速度,动能不为0,故C错误;小球从C到E,不计空气阻力,也没有轨道影响,机械能守恒,故D正确。故选D。
8.守恒 相同
【解析】滑梯的高度一定,小磊的质量一定,所以小磊下滑前的重力势能一定,因为不计摩擦和空气阻力,机械能是守恒的,沿不同路径下滑时小磊的重力势能全部转化为动能,所以到达滑梯最底端时小磊的动能相同,速度相同。
9.A 10.D
11.节约能源 重力势
12.A
13.A 【解析】小球质量不变,在AB段,只受到重力作用,高度减小,重力势能减小,小球速度越来越快,动能增加,重力势能转化为动能,故A正确,C错误;小球在BC段受到橡皮筋拉力作用,过B点后,橡皮筋开始伸长,弹力逐渐增大,当拉力小于重力时,小球仍做加速运动,动能增大,当拉力大于重力时,小球开始做减速运动,动能减小。随着小球高度的减小,重力势能一直减小。故机械能先不变后减小,故B错误;小球在C点时,受到的弹力最大,从C点到B点的过程中,重力不变,弹力逐渐减小。当弹力大于重力时,小球做加速运动,当弹力小于重力时,小球做减速运动,因此小球的速度先增大后减小,故D错误。故选A。
练素养
14.动 相互 惯性
15.小于 重力势 不为零
16.小 大 大
【解析】根据流体压强与流速的关系,当在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气时,硬币上方空气流速增大,压强变小,而硬币下方空气流速不变、压强不变,形成向上的压强差、压力差,在压力差的作用下,硬币就会跳过木块;跳起的硬币在上升过程中,质量不变,高度变大,重力势能越来越大;下降过程中硬币的质量不变,速度变大,动能越来越大。
2
作业目标 对应题号 答错题号 自我评价
1.知道动能、重力势能和弹性势能统称为机械能 1、7、9、12 很棒□ 及格□ 加油□
2.能通过实验或实例,认识物体的动能和重力势能可以相互转化 2、3、6、13~15
3.通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体,不同形式的能量可以相互转化。提高运用机械能转化与守恒观点分析力学问题的意识 4、5、8、10、11、16
【练基础】
必备知识1 机械能及其转化
1.2023年10月26日,“神舟十七号”载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射。当火箭起飞加速上升的过程中,飞船的动能 ,火箭整体的机械能 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
2.射箭运动员用力将弓拉开,人对弓做功,使弓具有了能量。松手后,弓将箭射出,弓的 能转化为箭的 能。
3.下列四个情境中,属于动能转化为势能的是 ( )
A.拉弓放箭 B.踩板下滑
C.秋千上摆 D.弹簧拉车
必备知识2 机械能守恒
4.如图所示,摆球由A点静止释放,经过最低点B到达点C,不计空气阻力。下列说法不正确的是 ( )
A.从A点运动到C点的过程中,机械能守恒
B.在B点时动能最大
C.在C点时摆球处于平衡状态
D.摆球运动到C点时如果绳子刚好断开,则摆球将竖直下落
5.我国计划发射十八颗通信卫星,为共建“一带一路”国家提供服务。下列关于图中人造卫星的说法正确的是 ( )
A.卫星在近地点时,动能最大,机械能最大
B.卫星在远地点时,势能最大,机械能最大
C.卫星从近地点向远地点运行时,动能转化为重力势能,机械能不变
D.卫星从远地点向近地点运行时,动能转化为重力势能,机械能不变
【练能力】
关键能力1 判断机械能的转化
6.在蹦床比赛中,运动员从高处落到蹦床上又被弹起,该过程中有关机械能及其转化的说法正确的是 ( )
A.运动员上升过程中动能增大
B.运动员下降过程中重力势能增大
C.运动员从高处下落到蹦床前,重力势能转化为动能
D.运动员弹离蹦床后,上升的过程中弹性势能转化为动能
7.(2023·保定期末) 小球从A点静止释放沿着轨道经过B点运动到C点,然后离开轨道,在空中运动的轨迹如图所示;最高点为D点。已知小球在B点的速度大于C点,不计空气阻力。下列说法正确的 ( )
A.小球在B、C两点动能相等
B.小球在B、C两点机械能相等
C.小球在A、D两点动能相等
D.小球在C、E两点机械能相等
关键能力2 理解机械能守恒
8.如图所示,小磊分别沿三条路径从滑梯同一高度处由静止滑到水平地面,忽略空气阻力和摩擦,此过程中小磊的机械能是 (选填“守恒”或“不守恒”)的,他到达滑梯最底端时的速度 (选填“相同”或“不相同”)。
9.如图所示,这是火箭发射时的情景,关于火箭加速上升的过程中,下列说法正确的是 ( )
A.动能变大,势能变大,机械能变大
B.动能变小,势能变大,机械能变大
C.动能变大,势能变小,机械能保持不变
D.动能变小,势能变大,机械能保持不变
10.如图所示,小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中,忽略空气阻力和摩擦力,仅有动能和势能互相转化,则 ( )
A.小球在A处的动能大于在D处的动能
B.小球在D处的机械能大于在A处的机械能
C.小球在B处的动能小于在C处的动能
D.小球在B处的机械能等于在C处的机械能
思路点拨
动能的大小与物体的质量和速度有关,而重力势能的大小与物体的质量和高度有关;忽略空气阻力和摩擦力,仅有动能和势能互相转化,则物体的机械能守恒;该题中没有涉及弹性势能,则机械能等于重力势能与动能之和。
关键能力3 机械能转化与守恒的应用
11.磁悬浮列车有很多优点,爬坡能力也比传统轨道交通工具强,所以在设计轨道时可以做大“节能坡”,充分利用列车在上下坡时机械能的转化以达到 的目的,当磁悬浮列车从“节能坡”上向下运动时, 能转化为动能。
12.小明在参观科技馆时,发现一个有趣的器材,当把椎体(一种材质均匀的中心对称体)放在斜面底部时,发现椎体开始自己往上“爬”,该装置可简化成如图,以下说法正确的是 ( )
A.椎体“爬坡”过程中,机械能一直在减小
B.椎体“爬坡”过程中,机械能增大
C.椎体“爬坡”过程中,椎体所受的重力与支持力是一对平衡力
D.椎体“爬坡”过程中,若椎体所受外力全部消失,椎体将保持静止
13.如图所示,小梦在做“蹦极模拟”小实验时,一根橡皮筋一端系一个小球,另一端固定在A点,B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置,C点是小球从A点自由释放后所能到达的最低点,关于小球从A点到C点运动过程的说法,正确的是 ( )
A.小球从A点下落到B点的过程中,重力势能转化为动能
B.小球从B点下落到C点的过程中,机械能保持不变
C.小球从A点下落到B点的过程中,速度一直减小
D.小球从C点反弹到B点的过程中,速度一直增大
【练素养】
14.如图,拉满弓将箭射出,是弓的弹性势能转化为箭的 能。手在拉弦的同时感到弦也在拉手,这是由于物体间力的作用是 的;箭离开弦后还能继续向前飞行,是因为箭具有 。
15.如图,这是足球运动员传球时足球的一段运动轨迹,其中A点的重力势能
(选填“大于”“小于”或“等于”)B点的重力势能。若不计空气阻力,足球在上升的过程中,动能转化为 能,当足球运动至最高点时,动能 (选填“为零”或“不为零”)。
16.(2023·河北中考) 在离桌边约20 cm的地方放一枚铝质硬币,在硬币前10 cm左右放置一个高度约2 cm的木块,在硬币后放置一本与硬币厚度相当的笔记本。如图所示,在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气,硬币跳过木块。实验结果表明,在气体中,流速越大的位置,压强越 ,跳起的硬币在上升过程中重力势能越来越 ,下降过程中动能越来越 。
参考答案
11.4 机械能及其转化
练基础
1.增大 增大
【解析】当火箭起飞加速上升的过程中,飞船的质量不变、速度变大,所以飞船的动能增大;火箭的高度增加,所以火箭的重力势能增大;而动能与重力势能之和就是机械能,所以火箭的机械能增大。
2.弹性势 动
【解析】拉弯的弓把箭射出的过程中,弓的弹性形变变小,弹性势能减小,箭的速度增加,动能增加;因此弓的弹性势能转化为箭的动能。
3.C 【解析】拉弓放箭的过程是将弓的弹性势能转化为箭的动能,故A错误;滑雪时踩板下滑的过程是重力势能转化为动能,故B错误;秋千上摆的过程,是动能转化为重力势能,故C正确;弹簧拉车的过程是弹簧的弹性势能转化为车的动能,故D错误。
4.C 【解析】不计空气阻力,说明摆球由A点静止释放,经过最低点B到达C点的过程中没有能量损失,即从A点到C点的过程中,机械能守恒,故A正确;由图可知,摆球在B点时质量不变,速度最大,所以动能最大,故B正确;当小球摆至C点时,摆球只受到竖直向下的重力和沿绳子向上的拉力作用,这两个力没有作用在同一直线上,不是平衡力,所以在C点时摆球受力不平衡,不是平衡状态,故C错误;球在C点时,若绳子刚好断开,摆球受到的拉力消失,只受重力的作用,则摆球将竖直下落,故D正确。
5.C
练能力
6.C 【解析】运动员上升过程中,质量不变,速度减小,则动能减小,故A错误;运动员下降过程中,质量不变,高度减小,则重力势能减小,故B错误;运动员从高处下落到蹦床前,高度变小,质量不变,重力势能减小;速度变大,质量不变,动能变大,重力势能转化为动能,故C正确;运动员弹离蹦床后,上升的过程中,高度变大、速度变小,质量不变,则动能变小,重力势能变大,动能转化为重力势能,故D错误。
7.D 【解析】动能的影响因素:质量和速度;重力势能的影响因素:质量和高度;动能和势能统称为机械能。已知小球在B点的速度大于C点,B点动能大于C点动能,重力势能相等,B点机械能大于C点机械能,可知在经过轨道时,轨道的阻力对小球做了负功,由功能原理知,其机械能才会减少,故A、B错误;小球在A点时由静止释放,动能为0,小球在D点时受非平衡力作用,具有水平向右的速度,动能不为0,故C错误;小球从C到E,不计空气阻力,也没有轨道影响,机械能守恒,故D正确。故选D。
8.守恒 相同
【解析】滑梯的高度一定,小磊的质量一定,所以小磊下滑前的重力势能一定,因为不计摩擦和空气阻力,机械能是守恒的,沿不同路径下滑时小磊的重力势能全部转化为动能,所以到达滑梯最底端时小磊的动能相同,速度相同。
9.A 10.D
11.节约能源 重力势
12.A
13.A 【解析】小球质量不变,在AB段,只受到重力作用,高度减小,重力势能减小,小球速度越来越快,动能增加,重力势能转化为动能,故A正确,C错误;小球在BC段受到橡皮筋拉力作用,过B点后,橡皮筋开始伸长,弹力逐渐增大,当拉力小于重力时,小球仍做加速运动,动能增大,当拉力大于重力时,小球开始做减速运动,动能减小。随着小球高度的减小,重力势能一直减小。故机械能先不变后减小,故B错误;小球在C点时,受到的弹力最大,从C点到B点的过程中,重力不变,弹力逐渐减小。当弹力大于重力时,小球做加速运动,当弹力小于重力时,小球做减速运动,因此小球的速度先增大后减小,故D错误。故选A。
练素养
14.动 相互 惯性
15.小于 重力势 不为零
16.小 大 大
【解析】根据流体压强与流速的关系,当在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气时,硬币上方空气流速增大,压强变小,而硬币下方空气流速不变、压强不变,形成向上的压强差、压力差,在压力差的作用下,硬币就会跳过木块;跳起的硬币在上升过程中,质量不变,高度变大,重力势能越来越大;下降过程中硬币的质量不变,速度变大,动能越来越大。
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