12.2 机械能及其转化 同步习题（含解析） 2024-2025学年教科版物理八年级下册

12.2机械能及其转化 同步习题 2024-2025学年教科版（2024）物理八年级下册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．大客车沿盘山公路下山的过程中，司机师傅会不时地踩刹车，当车行驶至中途还会停下来，用水龙头向车轮闸片处喷水。对于上述现象，王同学联想到几个相关物理知识：
①喷水的主要目的是为降低车闸的温度，以防车闸温度过高而损坏
②下山过程中，机械能保持不变
③下山过程中，重力对汽车不做功
④刹车过程中有部分机械能转化为内能
你认为该同学的认识中正确的有（　　）
A．①②③ B．①④ C．①③④ D．①②③④
2．如图所示，舰载机既要在航母上起飞，又要在航母上降落。下列说法正确的是（　　）
A．舰载机加速升空的过程中，它的机械能不变
B．舰载机的着舰速度越快，它的惯性越大
C．舰载机着舰时，减速运动，其运动状态发生改变
D．空中加油机对匀速飞行的舰载机加油过程中，舰载机动能不变
3．嫦娥五号返回器用类似“打水漂”（钱学森弹道）的方式着陆地球；其着陆过程的部分轨迹简化如图所示，其中B、C两点高度相同，AB段返回器的动能________；BC段返回器的机械能________；CD段返回器的动能增加量________重力势能的减小量，以上三空正确的是（　　）
A．变大 不变 小于 B．变小 不变 小于
C．变小 不变 大于 D．变大 变大 大于
4．如图所示的“奋斗者”号在完成了岩石状物体样本的抓取和其他工作后，遥控抛下压载铁后安全上浮，在“奋斗者号”上浮过程中，下列说法正确的是（ ）
A．以样本为参照物，“奋斗者号”是运动的
B．以抛下的压载铁为参照物，“奋斗者号”是运动的
C．“奋斗者号”前面的摄像头是利用幻灯机原理制成的
D．“奋斗者号”完成工作匀速上浮，动能转化为重力势能
5．我国的“天问一号”火星探测器已在火星停泊轨道运行超过两个月，如图是其轨道示意图。“天问一号”从近地点向远地点运动的过程中，若只有动能和势能相互转化，下列说法正确的是（　　）
A．“天问一号”在向远地点运动过程中势能越来越小
B．“天问一号”在向近地点运动过程中动能越来越小
C．“天问一号”在向远地点运动过程中机械能越来越大
D．“天问一号”在向近地点运动过程中速度越来越大
6．2021年10月16号我国成功将神舟13号发射升空，在火箭加速上升过程中（　　）
A．燃料燃烧放出的热量全部转化为火箭和神舟13号的机械能
B．燃料燃烧放出的热量全部转化为火箭和神舟13号的重力势能
C．神舟13号的动能和重力势能都增大
D．神舟13号的动能转化为重力势能
二、填空题
7．孔明灯俗称许愿灯，放孔明灯是我国的一种民俗文化。孔明灯在点燃后加速上升的过程中，忽略其质量的变化，则孔明灯的动能 ，机械能 （均选填“增加”或“减少”）。
8．如题图所示，不可伸长的轻绳一端固定在O点，另一端系一小球，O点正下方P点固定一个钉子，小球由A点自由释放。不考虑空气阻力，小球从A点到1点的过程中重力势能转化为 ，摆到右侧最高点的位置是图中的 点，在这一点静止时，球 （选填“受”或“不受”）平衡力。
9．如图所示，“蹦床”不仅是奥运会的正式比赛项目，也是小朋友非常喜欢的游戏项目。小朋友通过对蹦床施力，蹦床发生弹性形变，因而具有 能；同时由于力的作用是 的，蹦床对小朋友也施力，把小朋友弹到高处，小朋友由于被弹到高处而具有重力势能，小朋友达到最高点时动能大小为 J。
10．《天工开物》中记载了我国古代的一种水力舂米机械——水碓（duì），如图所示。水碓工作时，水流推动大轮转动，从而使石锤抬高，石锤的重力势能 （选填“增大”“减小”或“不变”），然后石锤落下， 能增大，再对下方臼中的稻米做功。
11．蹦极是一种富有刺激性的运动项目。如图所示，弹性橡皮绳的一端系住人的腰部，另一端系于跳台，当人下落至图中Q点时，弹性绳刚好被拉直。那么，在人越过Q点继续向下的过程中，人的动能将 ，重力势能将 ，橡皮绳的弹性势能将 填“变大”、“变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”。

三、实验题
12．小闽通过如图所示的实验装置，研究“动能的大小与物体运动的速度的关系”：
（1）实验1：将小球从斜面顶端自由滚下（图甲），观察到木块被撞出了一段距离；
（2）实验2：将小球从斜面中间自由滚下（图乙），观察到木块被撞出的距离比实验1的距离 （选填“短”或“长”），由上述实验现象，我们可以得出结论； ；
（3）若将小球从一光滑斜槽轨道的O点自由滚下（图丙），依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设A、B两点的机械能分别为和，则 （选填“>”“=”或“<”），当小球到达最高点C时，假设小球所受的外力全部消失，则小球将 （选填字母）。
A．沿a轨迹运动 B．沿b轨迹运动
C．沿c轨迹运动 D．保持静止
参考答案
1．B
【详解】①喷水的目的是防止车闸因温度过高而损坏，故用水来降温，故①正确；
②大客车的下降过程，是一个将重力势能转化为动能的过程，为了防止速度过快引起事故，所以要刹车减速。由于摩擦使车减速，导致了车的动能减小，高度降低，重力势能减小，所以机械能减小，故②错误；
③重力势能转化为动能的过程就是重力做功的过程，故③错误；
④刹车的过程是一个摩擦生热的过程，机械能转化为内能，故④正确。
由此可知正确的是①④。
故选B。
2．C
【详解】A．舰载机加速升空的过程中，重力势能增加，动能增加，它的机械能变大，故A错误；
B．质量是物体惯性大小的唯一量度，舰载机的着舰虽然速度越快，它的惯性不变，故B错误；
C．运动状态变化指的是物体的速度变化，舰载机着舰时，减速运动，受到阻力作用，其运动状态发生改变，故C正确；
D．空中加油机对匀速飞行的舰载机加油过程中，舰载机的质量变大，速度不变，舰载机动能变大，故D错误。
故选C。
3．B
【详解】AB段，返回器的质量不变，高度变大，重力势能变大，是返回器的动能转化为重力势能，所以返回器的动能变小；BC段，由于在大气层外，没有阻力做功，机械能守恒，返回器的机械能不变；CD段，返回器的重力势能不仅转化为动能，同时由于要克服摩擦，部分重力势能转化为内能，所以CD段返回器动能增加量小于重力势能的减小量。
故选B。
4．B
【详解】A．以样本为为参照物，样本与奋斗者号之间没有位置变化，所以奋斗者号是静止的，故A错误；
B．以抛下的压载铁为参照物，抛下的压载铁与奋斗者号之间有位置变化，所以奋斗者号是运动的，故B正确；
C．“奋斗者号”前面的摄像头是凸透镜，成倒立缩小的实像，利用照相机原理制成的，故C错误；
D．“奋斗者号”完成工作做匀速上浮，质量不变，速度不变，则动能不变；高度变大，重力势能变大，动能没有转化为重力势能，故D错误。
故选B。
5．D
【详解】A．“天问一号”在向远地点运动过程中高度升高，重力势能变大，故A错误；
BD．“天问一号”在向近地点运动过程中，质量不变，速度变大，动能变大，故B错误，D正确。
C．“天问一号”在向远地点运动过程中没有外力做功，机械能守恒，即机械能不变，故C错误；
故选D。
6．C
【详解】AB．火箭升空时，燃料燃烧放出的热量大部分转化为火箭和神舟13号的机械能，还有部分能量用于克服阻力做功，故AB错误；
C．神舟13号加速上升，质量不变，速度增加，高度增加，所以动能和势能均增加，故C正确；
D．因为动能和势能均增加，所以不存在动能转化为重力势能，故D错误。
故选C。
7． 增加 增加
【详解】[1]在点燃后加速上升的过程中，忽略其质量的变化，速度越变越大，故动能增大。
[2]动能增大，由于高度增加，故重力势能增大，故机械能增加。
8． 动能 3 不受
【详解】[1]小球从A点到1点高度降低，速度变大，重力势能变小，动能变大，重力势能转化为动能。
[2]不考虑空气阻力，根据机械能守恒，小球能到达的最高点是动能为零的位置，而初始时动能也为零，所以能到达的最高点必然是与A点相同的高度，即3点。
[3]当小球在3点时，瞬间静止，此时小球受到重力和绳对小球的拉力，这两个力不在一条直线上，所以不是一对平衡力。
9． 弹性势 相互 0
【详解】[1]物体发生弹性形变而具有的能叫弹性势能，小朋友落下接触到蹦床后，蹦床发生弹性形变，故具有了弹性势能。
[2]由于力的作用是相互的，蹦床对小朋友施加相反的作用力，小朋友被弹起时，蹦床的弹性势能减小，减小的弹性势能转化为小朋友的动能，把小朋友弹到高处，动能转化为重力势能，所以小朋友由于被弹到高处而具有重力势能。
[3]小朋友达到最高点时质量不变，速度为0，动能为0J。
10． 增大 动
【详解】[1]石锤被抬高时，质量不变，高度增大，石锤的重力势能增大。
[2]石锤落下时，重力势能转化为动能，动能增大。
11． 先变大后变小 变小 变大
【详解】[1]人在最高点到Q点的过程中，质量不变，速度越来越大。在人越过Q点继续向下的过程中，受到绳的拉力，且拉力由小变大。开始时由于拉力小于重力，所以，仍加速运动，当拉力大于重力后，才减速运动，即在人越过Q点继续向下的过程中，他的动能在前一段时间增加，后一段时间减小，是先变大后变小。
[2]人在下落的过程中，所处高度始终是减小的，所以在人越过Q点继续向下的过程中，人的重力势能一直减小。
[3]在人越过Q点继续向下的过程中，橡皮绳变长，具有的弹性势能变大。
12． 短 物体质量相同时，速度越大，动能越大 = A
【详解】（2）[1][2]观察到木块在实验2被撞出的距离比实验1的距离短 ，实验2中小球到达斜面底端的速度小于实验1小球到达斜面底端的速度，从实验结果可得：物体质量相同时，速度越大，动能越大。
（3）[3]将小球从一光滑斜槽轨道(OAB)O点自由滚下 ( 图丙)，由于斜槽轨道是光滑的无摩擦力且不计空气阻力，实验过程不存在能的损耗，因此EA=EB。
[4]当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时，小球具有水平方向的速度，假设小球所受的外力全部消失，则小球将沿a轨迹做匀速直线运动 ，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。