11.4　机械能及其转化 同步练 （含答案）2024-2025学年物理人教版八年级下册

第4节　机械能及其转化
机械能及其转化
1.滚摆从图中的位置a由静止释放,下降经过位置b,继续下降,再到达最低点c,滚摆在这一过程中(　　)
A.在位置a时动能最大　
B.在位置c时动能为零　
C.在位置b时重力势能最大　
D.在此过程中重力势能转化为动能
2.牛顿坐在苹果树下深思,一个熟透的苹果掉在地上。关于苹果加速下落的过程,下列分析正确的是 (　　)
A.重力势能转化为动能,动能增加
B.动能转化为重力势能,动能减小
C.动能转化为重力势能,重力势能增加
D.无机械能的转化,重力势能和动能不变
3.小青上学经过一段下坡路时,发现不蹬自行车,车速也能越来越快。从机械能的角度来看,速度变快的原因是重力势能转化为　　　　。
4.(传统文化)《天工开物》中写道:“凡弓弦取食柘叶蚕茧”,指出用多股蚕丝作为弓的弦,这说明蚕丝　　　　好,拉弯的弓把箭射出去,是把弓的　　　　　能转化为箭的　　　　能。
机械能守恒
5.以下运动过程中,机械能守恒的是 (　　)
A.雨滴落地前在空中匀速下落的过程
B.飞船搭乘火箭加速升空的过程
C.物体沿光滑地面滑行的过程
D.汽车刹车后在水平路面上滑行的过程
6.如图所示,小球从A点摆到C点的过程中,不计空气阻力,　　　　能会先减小后增大,机械能总和　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”)。
7.小芳的爸爸开车带着一家人出去旅游,在汽车下坡的过程中,为保证行驶安全轻踩刹车使其匀速下坡,汽车的机械能　　　　(选填“增大”或“减小”)。
8.如图,我国独立自主研制的火星探测器“天问一号”沿椭圆轨道绕火星运动时,不考虑空气阻力,只有动能和势能的相互转化,由近火点向远火点运动时,探测器的动能　　　　,机械能　　　　。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
水能和风能的利用
9.落久水电站位于广西融水县贝江下游,已列入广西域内西江流域柳江控制性防洪工程之一。落久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。
1.过山车是一项惊险刺激的游戏项目。下列关于过山车的机械能说法正确的是 (　　)
A.刚开始过山车匀速被拉升时,机械能不变
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,动能为0
D.过山车在运行过程中机械能守恒
2.如图,粗糙程度相同的斜面与水平面在a点相连,弹簧左端固定在竖直墙壁上,弹簧处于自由状态时右端在b点,小物块从斜面的c点由静止自由滑下,与弹簧碰撞后又返回到斜面上,最高到达d点。下列说法正确的是(　　)
A.弹簧被压缩到最短时,弹性势能最小
B.小物块从c点向a点运动的过程中,重力势能减小
C.小物块从b点向a点运动的过程中,动能增加
D.小物块在整个运动过程中,机械能守恒
3.如图,轻质弹簧竖直放置,下端固定于地面,上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端,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点向上运动过程中,速度先增大后减小
D.从O点向上运动过程中,重力势能转化为动能
4.(教材改编题)如图所示,在一个金属罐的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中,橡皮筋两端穿过盖和底的小洞并固定起来,使小铁块悬于罐体内。做好后将罐子从不太陡的斜面滚下,罐子和小铁块的动能会转化为橡皮筋的　　　　　,滚动一段时间后罐子停下来,然后再沿斜面向上滚动,此时罐子的重力势能会　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”)。
5.如图,弹簧的左端固定,右端连接一个小球,把它们套在光滑的水平杆上,a是压缩弹簧后小球由静止释放的位置,b是弹簧原长时小球的位置,c是小球到达最右端的位置。则小球从a位置运动到c位置的过程中,在　　　　(选填“a”“b”或“c”)位置机械能最大;从b位置到c位置的过程中,小球的动能转化为弹簧的　　　　　。
6.如图所示的装置是探究物体惯性的实验装置,你能说出在实验过程中有哪些能量转化的过程吗 (至少写出两个)
(1)　 。
(2)　 。
7.(科学思维)分别用细绳悬挂两个静止的易拉罐,一个装满湿沙子,另一个是空的。
(1)用相同的力分别推这两个处于静止状态的易拉罐,哪个更难被推动 为什么
(2)用一个较大的力推装满湿沙子的易拉罐,使它来回摆动起来,假如易拉罐摆动到最高位置的瞬间,绳子突然断了,此刻,易拉罐具有哪种形式的机械能
【详解答案】
课堂达标
1.D　2.A　3.动能
4.弹性　弹性势　动　5.C
6.重力势　不变
7.减小　8.变小　不变
9.重力势　电
课后提升
1.B　解析:刚开始过山车匀速被拉升时,质量不变,速度不变,高度增加,故动能不变,重力势能变大,而机械能等于动能与重力势能之和,所以机械能变大,故A错误;过山车向下俯冲时,质量不变,高度降低、速度变大,所以重力势能变小,动能变大,重力势能转化为动能,故B正确;通过环形轨道最高点时,高度最大,重力势能最大,但此时其在水平方向上速度不为零,此时动能不为零,故C错误;过山车在运行过程中需要克服空气阻力和摩擦阻力做功,会有一部分机械能转化为其他形式的能,机械能不守恒,故D错误。故选B。
2.B　解析:弹簧被压缩到最短时,其形变程度最大,所以弹簧的弹性势能最大,故A错误;小物块从c点向a点运动的过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小,故B正确;小物块从b点向a点运动的过程中,小物块不再受到弹力,由于受到摩擦力的作用,其速度会逐渐减小,所以其动能会减小,故C错误;小物块在整个运动过程中,由于受到摩擦力的作用,其机械能总量会减少,即机械能不守恒,故D错误。故选B。
3.C　解析:不计空气阻力,小球在最高点时只受重力作用,受力不平衡,故A错误;小球被释放后沿竖直方向加速向上运动,故释放瞬间,所受重力小于弹簧弹力,故B错误;小球在A点受到向上的弹力最大,此时弹力大于重力,小球向上做加速运动,从A点运动到O点的过程中,弹簧的弹力逐渐减小,当小球运动到AO之间的某一位置时,受到的弹力等于重力,小球的速度达到最大,经过这一位置后,小球受到的弹力小于重力,所受合力方向向下,小球向上做减速运动,然后小球脱离弹簧,不再受到弹力作用,故其速度先增大后减小,故C正确;从O点向上运动过程中,小球的质量不变,速度变小,同时高度升高,故动能减小,重力势能增加,所以动能转化为重力势能,故D错误。故选C。
4.弹性势能　增大　解析:金属罐从不太陡的斜面上滚下,从最高处滚下时,金属罐先由慢到快、后由快到慢滚到最低点,上面一段滚动主要是重力势能减小,金属罐的动能和橡皮筋的弹性势能增加;下面一段滚动主要是重力势能和金属罐的动能减小,橡皮筋的弹性势能增加。金属罐在斜面上滚到最低处时,橡皮筋形变程度达到最大,具有较大的弹性势能。在橡皮筋恢复的过程中,金属罐会由斜面底部自动滚上去,从最低处滚上时,金属罐先由慢到快、后由快到慢滚到最高点,下面一段向上滚动主要是橡皮筋的弹性势能减小,金属罐的动能和重力势能增大;上面一段向上滚动主要是橡皮筋的弹性势能和金属罐的动能减小,重力势能增大。
5.b　弹性势能　解析:由题意可知,小球从a位置运动到b位置的过程中,弹簧的弹性势能转化为小球的动能,到达b位置时,弹簧恢复原状,不计摩擦阻力,其弹性势能全部转化为小球的动能;小球从b位置运动到c位置的过程中,弹簧被拉伸,小球的动能再逐渐转化为弹簧的弹性势能,小球的机械能会变小。因此,在b位置时小球的机械能最大。
6.(1)弹簧片被压弯是动能转化为弹性势能
(2)小木板被弹出是弹性势能转化为动能
7.解:(1)装满湿沙子的易拉罐。理由如下:
装满湿沙子的易拉罐质量大,惯性大,所以用力推它时,其更容易保持之前的静止状态,故用相同的力分别推这两个处于静止状态的易拉罐,装满湿沙子的易拉罐更难被推动。
(2)当易拉罐达到最高位置时,可知其速度为0,易拉罐受到竖直向下的重力和绳子对其的拉力,绳子断开后,拉力为0,只受到竖直向下的重力,综上所述,易拉罐只具有重力势能。