2021年春沪科版八年级物理下册 第十章 第六节 合理利用机械能（含答案）

第六节　合理利用机械能

知识要点基础练
知识点1　动能与势能
1.我国自主研制的某种型号手枪,其发射出的子弹能穿透距离25 m处的厚为4 mm钢板或6 cm砖墙,该子弹之所以有很强的穿透性是因为子弹的速度很大,　 　大(选填“动能”或“惯性”),对障碍物产生很大的穿透力。?
2.如图所示,货架上放着A、B、C、D四个体积相同的实心球,其中A和B为铅球,C和D为铁球,那么A和B两球相比较,　 　球的重力势能大;B和C两球相比较,做功本领更大的是　 　球(ρ铅>ρ铁)。?

3.下列关于功和能的说法正确的是（ ）
A.具有能的物体一定正在做功
B.物体具有的能量越大,它做的功就越多
C.物体做的功越少,它具有的能就越少
D.物体能够做的功越多,它具有的能就越大
4.下列物体中具有弹性势能的是（ ）
A.放在桌面上的弹簧 B.空中来回摆动的秋千
C.钟表内卷紧的发条 D.实验用的橡皮泥
知识点2　动能和势能的相互转化
5.如图所示,弹簧的一端被固定在木板上,用小车将弹簧压缩后松手释放,小车被弹开。弹簧的形变越大,其弹性势能越　 　,小车滑行的距离越　 　。?

6.如图所示的过程中,物体的重力势能转化为动能的是（ ）

综合能力提升练

7.(绍兴中考)2020年5月5日,我国自主研发的长征5号B型运载火箭圆满完成发射任务。如图为起飞阶段加速上升的火箭,该过程中,内部的新型返回舱的动能　 　,火箭整体的机械能　 　(均选填“增大”“减小”或“不变”)。?

8.炎炎夏日,雾炮车通过喷洒系统向空中发射颗粒极为细小的水雾,有效地起到降温作用。正常工作时,在平直的路上匀速行驶的雾炮车的动能　 　(选填“变大”“不变”或“变小”),你的依据是　 　;机械能　 　(选填“变大”“不变”或“变小”)。?

9.如图是一种神奇的“魔罐”,其制作方法是橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部,在橡皮筋的中间系一个钩码。当你将“魔罐”在水平地面上滚出后,它能自动滚回来的原因是　 　能转化为　 　能,“魔罐”滚回来后不能回到原抛出点的位置,主要原因是　 　。?

10.甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示,在同一高度同时以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出,不计空气阻力。抛出时两球机械能　 　(选填“相等”或“不相等”);落地前的运动过程中,甲球的动能　 　(选填“增大”“不变”或“减小”),乙球的机械能　 　(选填“增大”“先增大后减小”“不变”或“减小”)。?
11.(安徽中考)一人造地球卫星沿椭圆轨道运行,我们把卫星运行过程中离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点(如图所示)。已知卫星在运行过程中机械能保持不变,那么（ ）

A.卫星在远地点的势能最大、动能为零
B.卫星在近地点的动能最大、势能为零
C.卫星从近地点向远地点运动过程中,势能增大、动能减小
D.卫星从近地点向远地点运动过程中,动能增大、势能减小
12.如图所示,小球从高处由静止下落,将竖直放置、下端固定的轻质弹簧压缩到最短的过程中(弹簧始终保持竖直),下列叙述正确的是（ ）

A.小球的机械能保持不变
B.小球的动能先增大后减小
C.小球的重力势能先增大后减小
D.弹簧的弹性势能先增大后减小
13.某运动员做蹦极运动,如图所示,从高处O点开始下落,A点是弹性绳的自由长度,运动员在B点时所受弹力恰好等于其重力,C点是运动员第一次下落时到达的最低点。下列判断正确的是（ ）

A.从A点到B点运动员减速下落
B.C点时运动员动能最大
C.B点时运动员动能最大
D.运动员从A点运动到C点的过程中,其动能和重力势能的总和保持不变
14.如图所示,光滑水平面上放有一个左边连接有弹簧的物体B,物体A以一定的速度向右运动撞击弹簧,最后A与B一起向右运动,A刚接触弹簧到A、B以相同的速度向右运动这一过程中,下列关于弹簧的弹性势能的说法正确的是（ ）

A.一直减小 B.一直增加
C.先增加后减小 D.先减小后增加
15.利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置,然后都由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,会与静止在水平面上的木块C发生碰撞,木块就会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同,θ1<θ2,球A、B的质量分别为mA、mB(mA
(1)如图甲、乙所示,同时释放A、B,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置。说明两小球在摆动过程中的速度大小与小球的　 　无关;?
(2)分析比较　 两次实验,可得出结论:速度相同的物体,质量越大,动能越大;?
(3)图乙中小球B到达竖直位置时的速度小于图丙中小球B到达竖直位置时的速度,如图乙、丙所示。图丙中木块C滑行得更远些,由此可得出结论:　 　;?
(4)质量和速度谁对动能的影响较大呢?小明所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示:
表一(钢球撞击速度v=8 cm/s)
序号
钢球质量/g
木块滑行距离/cm
1
100
10
2
200
20
3
300
30
表二(钢球质量m=100 g)
序号
钢球撞击速度/(cm·s-1)
木块滑行距离/cm
1
8
10
2
16
40
3
24
90
分析表一、二两组数据可以得出:　 　对物体的动能影响较大。?
拓展探究突破练
16.在一次物理拓展课上,老师为大家讲解了重力势能和动能的计算公式。已知重力势能的表达式Ep=mgh,动能的表达式为Ek=12mv2。如图所示,高为0.45 m的光滑轨道AB与均匀粗糙平面BC相连,将质量为m=2 kg的小物块由静止开始从A点滑下,经过B点进入水平面,最后静止在C点,不计空气阻力,小物块在AB轨道上滑落时机械能守恒(g取10 N/kg)。求:
(1)小物块在A点的重力势能大小;
(2)小物块经过B点时的速度大小。

















第六节　合理利用机械能

知识要点基础练
知识点1　动能与势能
1.我国自主研制的某种型号手枪,其发射出的子弹能穿透距离25 m处的厚为4 mm钢板或6 cm砖墙,该子弹之所以有很强的穿透性是因为子弹的速度很大,　动能　大(选填“动能”或“惯性”),对障碍物产生很大的穿透力。?
2.如图所示,货架上放着A、B、C、D四个体积相同的实心球,其中A和B为铅球,C和D为铁球,那么A和B两球相比较,　A　球的重力势能大;B和C两球相比较,做功本领更大的是　B　球(ρ铅>ρ铁)。?

3.下列关于功和能的说法正确的是( D )
A.具有能的物体一定正在做功
B.物体具有的能量越大,它做的功就越多
C.物体做的功越少,它具有的能就越少
D.物体能够做的功越多,它具有的能就越大
4.下列物体中具有弹性势能的是( C )
A.放在桌面上的弹簧 B.空中来回摆动的秋千
C.钟表内卷紧的发条 D.实验用的橡皮泥
知识点2　动能和势能的相互转化
5.如图所示,弹簧的一端被固定在木板上,用小车将弹簧压缩后松手释放,小车被弹开。弹簧的形变越大,其弹性势能越　大　,小车滑行的距离越　远　。?

6.如图所示的过程中,物体的重力势能转化为动能的是( B )

综合能力提升练

7.(绍兴中考)2020年5月5日,我国自主研发的长征5号B型运载火箭圆满完成发射任务。如图为起飞阶段加速上升的火箭,该过程中,内部的新型返回舱的动能　增大　,火箭整体的机械能　增大　(均选填“增大”“减小”或“不变”)。?

8.炎炎夏日,雾炮车通过喷洒系统向空中发射颗粒极为细小的水雾,有效地起到降温作用。正常工作时,在平直的路上匀速行驶的雾炮车的动能　变小　(选填“变大”“不变”或“变小”),你的依据是　速度不变,质量减小,动能减小　;机械能　变小　(选填“变大”“不变”或“变小”)。?

9.如图是一种神奇的“魔罐”,其制作方法是橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部,在橡皮筋的中间系一个钩码。当你将“魔罐”在水平地面上滚出后,它能自动滚回来的原因是　弹性势　能转化为　动　能,“魔罐”滚回来后不能回到原抛出点的位置,主要原因是　克服摩擦做功,机械能减小　。?

10.甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示,在同一高度同时以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出,不计空气阻力。抛出时两球机械能　相等　(选填“相等”或“不相等”);落地前的运动过程中,甲球的动能　增大　(选填“增大”“不变”或“减小”),乙球的机械能　不变　(选填“增大”“先增大后减小”“不变”或“减小”)。?
11.(安徽中考)一人造地球卫星沿椭圆轨道运行,我们把卫星运行过程中离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点(如图所示)。已知卫星在运行过程中机械能保持不变,那么( C )

A.卫星在远地点的势能最大、动能为零
B.卫星在近地点的动能最大、势能为零
C.卫星从近地点向远地点运动过程中,势能增大、动能减小
D.卫星从近地点向远地点运动过程中,动能增大、势能减小
12.如图所示,小球从高处由静止下落,将竖直放置、下端固定的轻质弹簧压缩到最短的过程中(弹簧始终保持竖直),下列叙述正确的是( B )

A.小球的机械能保持不变
B.小球的动能先增大后减小
C.小球的重力势能先增大后减小
D.弹簧的弹性势能先增大后减小
13.某运动员做蹦极运动,如图所示,从高处O点开始下落,A点是弹性绳的自由长度,运动员在B点时所受弹力恰好等于其重力,C点是运动员第一次下落时到达的最低点。下列判断正确的是( C )

A.从A点到B点运动员减速下落
B.C点时运动员动能最大
C.B点时运动员动能最大
D.运动员从A点运动到C点的过程中,其动能和重力势能的总和保持不变
14.如图所示,光滑水平面上放有一个左边连接有弹簧的物体B,物体A以一定的速度向右运动撞击弹簧,最后A与B一起向右运动,A刚接触弹簧到A、B以相同的速度向右运动这一过程中,下列关于弹簧的弹性势能的说法正确的是( C )

A.一直减小 B.一直增加
C.先增加后减小 D.先减小后增加
15.利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置,然后都由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,会与静止在水平面上的木块C发生碰撞,木块就会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同,θ1<θ2,球A、B的质量分别为mA、mB(mA
(1)如图甲、乙所示,同时释放A、B,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置。说明两小球在摆动过程中的速度大小与小球的　质量　无关;?
(2)分析比较　甲、乙　两次实验,可得出结论:速度相同的物体,质量越大,动能越大;?
(3)图乙中小球B到达竖直位置时的速度小于图丙中小球B到达竖直位置时的速度,如图乙、丙所示。图丙中木块C滑行得更远些,由此可得出结论:　质量相同的物体,速度越大,动能越大　;?
(4)质量和速度谁对动能的影响较大呢?小明所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示:
表一(钢球撞击速度v=8 cm/s)
序号
钢球质量/g
木块滑行距离/cm
1
100
10
2
200
20
3
300
30
表二(钢球质量m=100 g)
序号
钢球撞击速度/(cm·s-1)
木块滑行距离/cm
1
8
10
2
16
40
3
24
90
分析表一、二两组数据可以得出:　速度　对物体的动能影响较大。?
拓展探究突破练
16.在一次物理拓展课上,老师为大家讲解了重力势能和动能的计算公式。已知重力势能的表达式Ep=mgh,动能的表达式为Ek=12mv2。如图所示,高为0.45 m的光滑轨道AB与均匀粗糙平面BC相连,将质量为m=2 kg的小物块由静止开始从A点滑下,经过B点进入水平面,最后静止在C点,不计空气阻力,小物块在AB轨道上滑落时机械能守恒(g取10 N/kg)。求:
(1)小物块在A点的重力势能大小;
(2)小物块经过B点时的速度大小。

解:(1)小物块在A点的重力势能
Ep=mgh=2 kg×10 N/kg×0.45 m=9 J
(2)因为轨道AB光滑,即小物块下滑时不受摩擦力,所以小物块下滑时机械能守恒,重力势能全部转化为动能,即Ep=Ek=12mv2
则小物块经过B点时的速度大小
v=2Epm=2×9 J2 kg=3 m/s