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

第2节 机械能及其转化
动能和势能的转化
1.如图所示,单摆在从B运动到C,上升过程中摆球的 (　　)
A.动能不变 B.重力势能不变
C.动能变小 D.重力势能变小
2.WTT中国大满贯女单决赛中,孙颖莎战胜队友王曼昱夺得冠军。如图是比赛时的场景,当乒乓球在离开球拍上升的过程中,乒乓球的 (　　)
A.机械能增大 B.动能不变
C.重力势能增大 D.重力势能转化为动能
3.(跨体育学科)如图所示,掷实心球是中考体测项目之一。若不计空气阻力,则投掷后的实心球在碰地之前的运动过程中,下列说法正确的是 (　　 )
A.上升过程中,动能变大,重力势能变大
B.上升过程中,动能变小,重力势能变大
C.下落过程中,重力势能变小,机械能变小
D.下落过程中,动能变大,机械能变大
4.北京时间8月9日晚,在2024巴黎奥运会跳水女子3米板决赛中,陈艺文夺得冠军,实现了中国队该项目的奥运十连冠,延续了中国跳水梦之队的荣耀。陈艺文压弯跳板,发生弹性形变的跳板具有　　　　能,当跳板形变程度最大时,此时该能达到　　　　 (选填“最小”或“最大”)。如图所示,弯曲的跳板把陈艺文向上弹起时,转化为陈艺文的　　　　能和　　　　能。
机械能同其他形式能量的相互转化
5.小明从滑梯顶端匀速下滑的过程中,小明的(　　)
A.机械能转化为内能 B.动能增大
C.机械能不变 D.机械能增大
6.如图所示,把一个铁锁用绳子悬挂起来,将铁锁拿到自己的鼻子附近,稳定后松手,头不要动。铁锁在摆动的过程中有一部分机械能转化为　　　　能,摆回后的高度将会低于原来松开的高度。
1.(2024保定期末)如图是一位蹦床运动员正在比赛,若该运动员在t1时刻刚好下落到蹦床表面,t2时刻该运动员受到的重力与蹦床对他的弹力恰好大小相等,t3时刻该运动员下落到最低点,t4时刻该运动员刚好离开蹦床,不考虑空气阻力及碰撞时能量的损失。下列说法不正确的是 (　　)
A.t2时刻运动员的动能最大
B.t3时刻运动员处于平衡状态
C.t1~t2内运动员的重力势能减小,动能增大
D.运动员从t4时刻运动到如图位置的过程中,其动能转化为重力势能
2.如图所示,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向a运动的过程中,重力势能减小
C.小物块从b向a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.小京同学在体育课上练习垫球,当他把排球竖直向上抛出后(空气阻力不可忽略),关于排球的能量,下列说法正确的是 (　　)
A.排球的动能增大,重力势能减小,机械能不变 B.排球的动能减小,重力势能增大,机械能减小
C.排球的动能增大,重力势能减小,机械能减小 D.排球的动能减小,重力势能增大,机械能不变
4.如图所示是“最速降线”简化结构示意图,现将a、b两个完全相同的球分别从直轨道和弧形轨道的起点同时由静止释放,速度越来越快,结果弧形轨道上的b球先到达终点。忽略摩擦阻力的影响,下列说法正确的是 (　　)
A.从起点到终点的过程中,重力势能转化为动能
B.在终点处,小球b的动能更大
C.从起点到终点,重力对b小球做功比对a小球多
D.从起点到终点,重力对两小球做功的功率一样大
5.如图所示,水平地面上有一凹槽,小球从A点由静止释放,沿凹槽第一次经过Q点,滚到最高点B点后往回滚动,第二次经过Q点,则小球第二次经过Q点时的动能　　　　　第一次经过Q点时的动能。(选填“大于”“小于”或“等于”)
6.(科学思维)如图是某游乐园欢乐谷的过山车。
(1)依靠电动机将过山车从左边推上长为50 m、高30 m的轨道最高点A点,然后开始向B、C点自由滑行,过山车从A点滑行到B点的过程是机械能中的　　　　转化为　　　　。
(2)过山车在经过A、B、C三处时,动能最大的是　　　　 。
(3)过山车从顶端向下运动过程中,在A、B、C三处中机械能在　　　　(选填以下正确选项的字母)。
A.A点最大 B.B点最大
C.C点最大 D.一样大
(4)从能量的角度分析,为什么过山车后面经过的斜坡高度都比A点低:　　　　　　　　　　　。
【详解答案】
课堂达标
1.C
2.C
3.B
4.弹性势　最大　动　重力势
5.A
6.内
课后提升
1.B　解析:从最高点下落到接触蹦床前,运动员只受重力作用,向下做加速运动,接触蹦床后,运动员的重力大于弹力,因此速度继续增大,动能增大。当弹力增大到等于重力时,即t2时刻时,速度达到最大,动能也达到最大;随后,弹力继续增大并超过重力,运动员的速度开始减小,动能减小;则t1~t2内运动员持续加速下落,重力势能减小,动能增大,故A、C正确,不符合题意;t3时刻运动员所受弹力大于重力,处于非平衡状态,故B错误,符合题意;t4时刻后该运动员离开蹦床并上升到如图位置的过程中,质量不变,速度减小,则动能减小,高度增加,则重力势能增大,所以动能转化为重力势能,故D正确,不符合题意。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向a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向a运动的过程中,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。
3.B　解析:当他把排球竖直向上抛出后,排球的质量不变,速度减小,动能减小,高度增大,重力势能增大,由于空气阻力不可忽略,排球克服阻力做功,它的机械能减小,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
4.A　解析:A.从起点到终点的过程中,小球高度降低,速度增大,重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能,故A正确;B.忽略摩擦阻力的影响,在终点处,小球a、b的高度相同,重力势能相等,速度大小相等,动能大小相等,故B错误;C.从起点到终点,小球下落的高度相同,由W=Gh可知,重力对两小球做功一样多,故C错误;D.从起点到终点,重力对两小球做功一样多,但小球b下落的时间短,由P=可知,重力对小球b做功的功率更大,故D错误。故选A。
5.小于　解析:小球沿凹槽滚到最高点B点后往回滚动的过程中,需要克服空气和摩擦阻力做功,一部分机械能会转化为内能,机械能减少,小球两次经过Q点的重力势能不变,小球第二次经过Q点时的动能小于第一次经过Q点时动能。
6.(1)重力势能　动能　(2)B　(3)A　(4)过山车在运动过程中会克服摩擦做功,将部分机械能转化为内能,使得机械能减小
解析:(1)过山车从A到B的过程中,质量不变,高度变小,重力势能变小;速度变大,动能变大,所以是重力势能转化为动能。(2)动能与质量和速度有关,过山车在轨道的最低处时,运动最快,速度最大,动能最大,所以过山车在B点动能最大。(3)过山车从顶端向下运动过程中,需要不断地克服摩擦做功,将部分机械能转化为内能,因此机械能越来越小,所以在A、B、C三处中A点机械能最大,C点机械能最小。(4)过山车后面经过的斜坡高度都比A点低,这是因为过山车在运动过程中会克服摩擦做功,将部分机械能转化为内能,使得机械能减小。