11.4机械能及其转化 同步练习—2020-2021学年人教版八年级物理下册（含解析）
文档属性
| 名称 | 11.4机械能及其转化 同步练习—2020-2021学年人教版八年级物理下册（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 412.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-04-28 07:17:11 | ||
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文档简介
2020-2021人教版物理八年级下册11.4机械能及其转化同步练习题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．立定跳远时的动作分解如图，在此过程运动员（ ）
A．上升时，动能减小，势能减小
B．上升时，动能增大，势能增大
C．下落时，势能增大，动能减小
D．下落时，势能减小，动能增大
2．如图所示，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．动能减少
B．重力势能增大
C．机械能减少
D．机械能增大
3．如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙壁上，另一端连接一个小球。弹簧未发生形变时，小球静止在A点。用手把小球向左运动压缩弹簧至B点后松开手，小球在水平光滑地面BC间来回运动。不计空气阻力，下列说法中正确的是（ ）
A．小球在A点时的弹性势能最大
B．在来回运动中，系统的机械能保持不变
C．当小球从B运动至A的过程，弹簧产生的弹力不变
D．当小球从B运动至C的过程，弹簧的弹性势能转化为小球的动能
4．一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上，如果对木块施加的水平拉力为F、如图甲所示；F的大小与时间t的关系如图乙所示；木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。以下说法正确的是（ ）
A．时，木块受到的摩擦力是0
B．在内，木块做匀速直线运动，受到的摩擦力为
C．在内，拉力F的功率为
D．在内，木块的机械能保持不变
5．下图是冬奥会上的几个场景，关于这几幅图片的说法正确的是（ ）
A．高山滑雪运动员高速滑下时，重力势能转化为动能，但机械能减小
B．花样滑冰运动员所穿滑冰鞋用锋利的刀刃可以增大他对冰面的压力以增加稳定性
C．冰壶被推出后由于受到惯性的作用会继续向前滑动
D．运动员领奖时对奖台的压力和他的重力是一对平衡力
6．如图所示是战斗机在巡航过程中用加油机加油的情况。下列的说法错误的是
（ ）
A．加油过程中，战斗机保持在同一高度匀速直线运动，机械能不变
B．以加油机为参照物，战斗机是静止的
C．加油机升空的原理是机翼上方的空气流速大，压强小
D．加完油后，
加油机的质量减小，惯性也减小
7．如图，弧形轨道ac
段粗糙，cd段光滑，小球从a点经最低点c运动至d点。下列分析正确的是（ ）
A．小球在b和d点的动能相等
B．小球在b和d点的机械能相等
C．从a到c的过程中，因为有摩擦力，小球的动能逐渐变小
D．小球在c和d点的机械能相等
二、填空题
8．某天，小明去做蹦极运动。如图所示，小明从高处O点跳下的过程中，A点是弹性绳不系小明时自然垂到的位置，B点是小明蹦极过程中受到平衡力的位置，C点是小明蹦极过程下落的最低位置，不计空气阻力。
（1）小明在下落过程中，速度最大的位置在___________（选填“A”“B”或“C”）点。
（2）从O点到A点的过程中，小明的能量转化是___________；在从B点到C点的过程中，小明的___________能转化为弹性绳的弹性势能。
（3）最终，小明静止在___________。（选填“A”“B”或“C”）点。
9．如图所示是皮球落地后弹跳过程中每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。A、B是同一高度的两点。则皮球在A点的重力势能______B点的重力势能；皮球在A点的机械能______B点的机械能。（均选填“大于”、“小于”或“等于”）。
10．蓄在高处的水能用来发电，是利用水的__________能，钟表里的发条能带动时针走动，是靠发条的__________能。滚摆向下运动过程中，他的__________增加，到最低点后又上升，每次上升的高度逐渐减小，此过程中有一部分机械能转化为了__________。
11．2016年浙江最大抽水蓄能电站在缙云开建．其工作原理如图所示，用电低谷时（如深夜），电站利用电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来；用电高峰时，再利用上水库中的水发电．
（1）蓄能时，水被抽到上水库中，电能转化为水的______；
（2）发电时，若该电站上水库可用于发电的库容量为7.86×106米3，上下水库平均水位差637米．上水库中可用于发电的水流到下水库，水的重力做功为________焦．
12．如图，单摆由B到A再到C的过程中，由B到A时，高度减小，重力势能_______，动能_______，速度_______；到A时，速度最大，动能_______，重力势能为零；A到C过程中，速度_______，动能减小，重力势能_______；到C点时，动能为零，重力势能最_______。
13．如图所示，小明用绳子拴住一个锁头并悬挂下来，把锁头拉近自己的鼻子静止，松手后，锁头将向前摆去，接着又反向摆回来，小明在原地不动.请你根据实验回答下面问题：
（1）锁头会不会打到小明的鼻子?______.
（2）锁头在摆动过程中，是___能与___能在相互转化.
（3）锁头在摆动一段时间后，机械能的总量将______（填“变大”“变小”或“不变”）.
14．小明在百货超市乘坐手扶电梯匀速上升的过程中，以电梯为参照物，小明是___________的（填“运动”或“静止”）。匀速上升的过程中，他的动能___________，机械能___________（均填“增大”、“减小”、“”或“不变”）。
三、实验题
15．在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，小明让质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放，撞击同一木块如图甲所示（忽略小球与接触面的滚动摩擦以及撞击过程中的能量损失）。
（1）该实验是通过观察______来反映小球的动能大小；木块最终会停下来的主要原因是______；
（2）该实验可以得出结论：速度一定时，质量越大动能就越大，由此结论可以联想到：交通事故的危害程度与______（选填“超载”或“超速”）有很大关系。
（3）小李同学将实验装置改进成图乙所示，用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，可以研究小球的动能大小与______（选填“质量”或“速度”）的关系；
（4）小李觉得利用图乙的装置，还能探究小球的动能大小与质量的关系。只需利用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块；小华觉得将质量不同的小球从同一高度静止释放（图丙）撞击同一木块，也能探究小球的动能大小与质量的关系。______的设计方案不可行（选填“小李”或“小华”），如果用该方案，你将观察到的现象是______。
16．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小欣同学设计了如图甲、乙、丙所示的三次实验。让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
（1）要探究动能大小与物体质量的关系，应保证铁球到达水平面的______相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是使小球______；
（2）选用甲、丙两次实验可以得出的结论是：物体质量相同时，______；
（3）三次实验中，碰撞前动能最小的是图______（选填“甲”、“乙”或“丙”）中的小球，原因是______；
（4）小欣同学联想到“探究阻力对物体运动的影响”时，也用到了斜面，让小车从斜面顶端由静止滑下，比较在不同表面滑行的距离（如下表），小车在三个表面克服摩擦力做功______（选填“相等”或“不相等”）；若水平面绝对光滑，小车将做______运动。
表面
毛巾
棉布
木板
摩擦力
最大
较大
最小
小车运动距离
最近
较远
最远
四、计算题
17．某汽车以108
km/h的速度匀速行驶6
km。其发动机输出功率始终为60
kW，问：
（1）汽车行驶时受到的牵引力是多大？
（2）汽车行驶期间发动机共做多少功？
（3）当汽车上坡，并保持5
km/h的速度匀速行驶时，汽车的牵引力是多大？
参考答案
1．D
【详解】
立定跳远时运动员上升时，速度减小，动能减小，高度变高重力势能增大，势能增大；下落时，高度降低，重力势能减小，势能减小，速度增加，动能增大，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
2．C
【详解】
AB．小朋友从滑梯上匀速下滑的过程中，小朋友的质量不变，速度不变，故动能不变，同时质量不变，高度减小，重力势能变小，故AB错误；
CD．机械能等于动能和重力势能的和，故机械能减小，故C正确，D错误。
故选C。
3．B
【详解】
A．小球在A点时，弹簧回复原长，弹簧的弹性势能最小，小球的机械能最大，故A错误；
B．在来回运动中，不计摩擦和阻力，小球和弹簧组成的系统机械能保持不变，小球运动过程中，弹力做功不为零小球机械能改变，故B正确；
C．当小球从B运动至A的过程，弹簧形变量减小，弹簧产生的弹力变小，故C错误；
D．小球从B到A时弹簧的弹性势能转化为小球的动能，A到C时小球的动能转化为弹簧的弹性势能，故D错误。
故选B。
4．C
【详解】
A．由图乙可知，物体在t=1s时受到的拉力为3N，由图丙可知此时物体处于静止状态，所以受到的摩擦力等于拉力为3N，故A错误；
B．由图乙可知，物体在4~6s内受到的拉力为5N，由图丙可知4~6s内物体做匀速运动直线运动，在4~6s内受到的摩擦力等于此时的拉力为5N；由图乙可知在2~4s内，物体做加速直线运动，接触面粗糙程度、受到的压力不变，所以在2~4s内受到的摩擦力为5N。故B错误；
C．由图乙可知，物体在4~6s内受到的拉力为5N，由图丙可知4~6s内物体做速度为2m/s的匀速运动直线运动，此时拉力的功率
P=Fv=5N2m/s=10W
故C正确；
D．在2~6s内，木块受到拉力和摩擦力的作用，2~4s内物体做加速运动，速度增加，机械能增加；在内物体做匀速直线运动，机械能不变，故D错误。
故选C。
5．A
【详解】
A．高山滑雪运动员高速滑下时，高度减小，重力势能减小，速度变快，动能变大，故是重力势能转化为动能，且由于存在阻力做功，故机械能减小，故A正确；
B．花样滑冰运动员所穿滑冰鞋用锋利的刀刃可以通过减小受力面积从而增大压强，故B错误；
C．冰壶被推出后由于受到惯性会继续向前滑动，惯性是物质的属性，不是力，故不能用作用，故C错误；
D．他的重力和地面对其的支持力是一对平衡力，故D错误。
故选A。
6．A
【详解】
A．加油过程中，战斗机保持在同一高度匀速直线运动，质量增大，动能、重力势能均增大，机械能增大，故A错误，符合题意；
B．加油过程中，加油机和战斗机没有发生位置的改变，以加油机为参照物，战斗机是静止的，故B正确，不符合题意；
C．加油机升空的原理是机翼上方的空气流速大，压强小，下方流速小压强大，产生压力差，故C正确，不符合题意；
D．加完油后，
加油机的质量减小，惯性只和质量有关，也减小，故D正确，不符合题意。
故选A。
7．D
【详解】
小在粗糙轨道ac段运动过程中，高度减小，且要克服摩檫力做功，故bc段重力势能减小，动能增大，机械能减小，所以a点的机械能大于b点，大于c点的机械能，a点的动能小于c点的动能；小球在cd段运动过程中，轨道是光滑的，不存在摩擦，不计空气阻力，所以机械能守恒，所以小球在c和d点的机械能相等，故b点机械能大于d点的机械能，b点和d点高度相同，重力势能大小相等，所以小球在b点的动能大于d点的动能，ABC错误，D正确。
故选D。
8．B
重力势能转化为动能
重力势能和动能
B
【详解】
(1)[1]运动员从O点到C点的过程中，先是重力大于弹力，做加速运动，最后是重力小于弹力，做减速运动。因此，所受弹力恰好等于重力时，运动员的速度达到最大，即速度最大的位置在B点。
(2)[2]在从O点到A点运动过程中，小明的质量不变，速度变大，同时高度降低，故重力势能变大，动能变小，故重力势能转化为动能。
[3]在从B点到C点运动过程中，小明的质量不变，速度变小，同时高度降低，重力势能变小。速度减小，动能减小，同时弹性绳的形变程度变大，弹性绳的弹性势能变大，故小明的重力势能和动能转化为弹性绳的弹性势能。
(3)[4]由于在B点运动员所受弹力恰好等于重力，所以小明经历多次震荡后，最终将小明静止在B点。
9．等于
大于
【详解】
[1]重力势能的大小和物体的质量和所处的高度有关，那么皮球在A点和B点时，所处的高度是相同的，皮球质量不变，那么皮球在A点和B点时的重力势能相同。
[2]皮球从A点运动到B点时，由于皮球在A点的这次弹跳要高于B点的这次弹跳，因此，皮球在A点的机械能与B点的机械能大小是不同的，A点的机械能大于B点的机械能。
10．重力势能
弹性势能
动能
内能
【详解】
[1]物体被举高后，将具有势能；而当水从高空落下时，可以将重力势能转化为动能；
[2]发条具有弹性势能，通过缓慢释放可以带动指针转动；
[3]滚摆沿着悬线向下运动的过程中，质量不变，高度减小，速度增大，故重力势能减小，动能增加；
[4]滚摆在运动的过程中需要克服摩擦力阻力做功，一部分机械能转化为内能，所以滚摆到最低点后又上升，每次上升的高度逐渐减小。
11．重力势能5.00682×1013
【解析】
【详解】
（1）蓄能时，水被抽到上水库中，水的高度增加，所以电能转化为水的重力势能；
（2）水的质量为：
；
水的重力为：
；
水的重力做功为：
。
12．减小增大增大最大减小增大大
【解析】
【详解】
单摆由B到A再到C的过程中，高度减小，重力势能减小转化为动能，动能增大，速度增大；到A时，速度最大，动能最大，重力势能为零；A到C过程中，速度减小，动能减小，重力势能增大；到C点时，动能为零，重力势能最最大。
13．不会动势变小
【解析】
【详解】
（1）（2）铁锁下降过程是重力势能转化为动能的过程，上升的过程是动能转化为重力势能的过程；在上升和下降的过程中，铁锁和空气之间存在摩擦，克服摩擦做功机械能转化为内能，机械能减小，也就是重力势能的最大值越来越小，不会达到鼻尖的；
（3）由于在摆动中，铁锁受到了空气阻力，故机械能将减小。
【点睛】
有阻力影响时，有小部分机械能转化成内能，机械能减小。
14．静止
不变
增大
【详解】
[1][2][3]以电梯为参照物，小明和电梯之间没有发生位置移动，故小明是静止的；匀速上升的电梯，电梯速度不变、质量不变，它的动能不变；重力势能增加；故其机械能增大。
15．木块移动的距离
木块受到摩擦阻力
超载
速度
小李
木块移动的距离相等
【详解】
(1)[1][2]小球由高处下落，重力势能转化为动能，撞击木块对木块做功，动能转化为机械能，根据木块的移动距离即做功的多少来比较小球动能的大小。由于木块受到了摩擦阻力，所以运动一段时间后会停下来。
(2)[3]因为速度一定时，质量越大动能就越大，所以汽车超载后具有的动能变大，发生交通事故时造成的危害也就更大。
(3)[4]将小球压缩不同程度之后，小球受到的弹力不同，由静止开始加速运动，撞击木块时具有的速度也就不同，故可以探究物体动能与速度的关系。
(4)[5][6]在小李的设计方案中，弹簧压缩程度相同，则小球具有的弹性势能相同，小球被弹出后弹性势能转化的动能相同，但是小球质量不同，则小球获得的速度不同，没有做到控制变量，故小李的方案不可行。因为小李的方案中，小球获得的动能相同，转化成的机械能也相同，则木块移动的距离相等。
16．速度
从斜面的同一高度由静止滚下
速度越大，动能越大
丙
纸盒被推动的距离最小
相等
匀速直线
【详解】
(1)[1][2]要探究动能大小与物体质量的关系，应保持小球的速度相同，质量不同，所以应使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下，保证铁球到达水平面的速度相同。
(2)[3]由图示实验可知，甲、丙两次实验，球的质量相同，甲滚下的高度大于丙滚下的高度，甲到达斜面底端时的速度较大，甲将纸盒推动得更远，说明甲的动能更大，由此可得：质量相同的物体，运动速度越大，它具有的动能就越大。
(3)[4][5]三次实验中，是通过观察纸盒被撞击后移动的距离来比较铁球动能大小的，这种方法是转换法，丙图中纸盒被推动的距离最小，故碰撞前动能最小。
(4)[6]让同一小车从同一斜面、同一高度由静止下滑，根据决定重力势能大小的因素，小车的重力势能相同，下滑到水平面时的动能也相同，在不同的材料表面上运动时，最终停下来后，动能全部转化为内能，克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能，所以，在三个表面克服摩擦力做功相同。
[7]铁球从斜面上滚下，若水平面绝对光滑，铁球不受摩擦力作用，铁球所受合力为0，所以铁球将做匀速直线运动。
17．（1）2×103
N；（2）1.2×107
J；（3）4.32×104
N
【详解】
解：(1)汽车功率
汽车速度
由功率与速度的关系
得汽车的牵引力
(2)汽车匀速行驶的距离
则汽车发动机做功
(3)汽车上坡速度
得汽车的牵引力
答：(1)
汽车行驶时受到的牵引力是2000N；
(2)
汽车行驶期间发动机共做1.2×107
J；
(3)
当汽车上坡，并保持5
km/h的速度匀速行驶时，汽车的牵引力是4.32×104
N。
答案第2页，总2页
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．立定跳远时的动作分解如图，在此过程运动员（ ）
A．上升时，动能减小，势能减小
B．上升时，动能增大，势能增大
C．下落时，势能增大，动能减小
D．下落时，势能减小，动能增大
2．如图所示，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．动能减少
B．重力势能增大
C．机械能减少
D．机械能增大
3．如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙壁上，另一端连接一个小球。弹簧未发生形变时，小球静止在A点。用手把小球向左运动压缩弹簧至B点后松开手，小球在水平光滑地面BC间来回运动。不计空气阻力，下列说法中正确的是（ ）
A．小球在A点时的弹性势能最大
B．在来回运动中，系统的机械能保持不变
C．当小球从B运动至A的过程，弹簧产生的弹力不变
D．当小球从B运动至C的过程，弹簧的弹性势能转化为小球的动能
4．一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上，如果对木块施加的水平拉力为F、如图甲所示；F的大小与时间t的关系如图乙所示；木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。以下说法正确的是（ ）
A．时，木块受到的摩擦力是0
B．在内，木块做匀速直线运动，受到的摩擦力为
C．在内，拉力F的功率为
D．在内，木块的机械能保持不变
5．下图是冬奥会上的几个场景，关于这几幅图片的说法正确的是（ ）
A．高山滑雪运动员高速滑下时，重力势能转化为动能，但机械能减小
B．花样滑冰运动员所穿滑冰鞋用锋利的刀刃可以增大他对冰面的压力以增加稳定性
C．冰壶被推出后由于受到惯性的作用会继续向前滑动
D．运动员领奖时对奖台的压力和他的重力是一对平衡力
6．如图所示是战斗机在巡航过程中用加油机加油的情况。下列的说法错误的是
（ ）
A．加油过程中，战斗机保持在同一高度匀速直线运动，机械能不变
B．以加油机为参照物，战斗机是静止的
C．加油机升空的原理是机翼上方的空气流速大，压强小
D．加完油后，
加油机的质量减小，惯性也减小
7．如图，弧形轨道ac
段粗糙，cd段光滑，小球从a点经最低点c运动至d点。下列分析正确的是（ ）
A．小球在b和d点的动能相等
B．小球在b和d点的机械能相等
C．从a到c的过程中，因为有摩擦力，小球的动能逐渐变小
D．小球在c和d点的机械能相等
二、填空题
8．某天，小明去做蹦极运动。如图所示，小明从高处O点跳下的过程中，A点是弹性绳不系小明时自然垂到的位置，B点是小明蹦极过程中受到平衡力的位置，C点是小明蹦极过程下落的最低位置，不计空气阻力。
（1）小明在下落过程中，速度最大的位置在___________（选填“A”“B”或“C”）点。
（2）从O点到A点的过程中，小明的能量转化是___________；在从B点到C点的过程中，小明的___________能转化为弹性绳的弹性势能。
（3）最终，小明静止在___________。（选填“A”“B”或“C”）点。
9．如图所示是皮球落地后弹跳过程中每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。A、B是同一高度的两点。则皮球在A点的重力势能______B点的重力势能；皮球在A点的机械能______B点的机械能。（均选填“大于”、“小于”或“等于”）。
10．蓄在高处的水能用来发电，是利用水的__________能，钟表里的发条能带动时针走动，是靠发条的__________能。滚摆向下运动过程中，他的__________增加，到最低点后又上升，每次上升的高度逐渐减小，此过程中有一部分机械能转化为了__________。
11．2016年浙江最大抽水蓄能电站在缙云开建．其工作原理如图所示，用电低谷时（如深夜），电站利用电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来；用电高峰时，再利用上水库中的水发电．
（1）蓄能时，水被抽到上水库中，电能转化为水的______；
（2）发电时，若该电站上水库可用于发电的库容量为7.86×106米3，上下水库平均水位差637米．上水库中可用于发电的水流到下水库，水的重力做功为________焦．
12．如图，单摆由B到A再到C的过程中，由B到A时，高度减小，重力势能_______，动能_______，速度_______；到A时，速度最大，动能_______，重力势能为零；A到C过程中，速度_______，动能减小，重力势能_______；到C点时，动能为零，重力势能最_______。
13．如图所示，小明用绳子拴住一个锁头并悬挂下来，把锁头拉近自己的鼻子静止，松手后，锁头将向前摆去，接着又反向摆回来，小明在原地不动.请你根据实验回答下面问题：
（1）锁头会不会打到小明的鼻子?______.
（2）锁头在摆动过程中，是___能与___能在相互转化.
（3）锁头在摆动一段时间后，机械能的总量将______（填“变大”“变小”或“不变”）.
14．小明在百货超市乘坐手扶电梯匀速上升的过程中，以电梯为参照物，小明是___________的（填“运动”或“静止”）。匀速上升的过程中，他的动能___________，机械能___________（均填“增大”、“减小”、“”或“不变”）。
三、实验题
15．在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，小明让质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放，撞击同一木块如图甲所示（忽略小球与接触面的滚动摩擦以及撞击过程中的能量损失）。
（1）该实验是通过观察______来反映小球的动能大小；木块最终会停下来的主要原因是______；
（2）该实验可以得出结论：速度一定时，质量越大动能就越大，由此结论可以联想到：交通事故的危害程度与______（选填“超载”或“超速”）有很大关系。
（3）小李同学将实验装置改进成图乙所示，用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，可以研究小球的动能大小与______（选填“质量”或“速度”）的关系；
（4）小李觉得利用图乙的装置，还能探究小球的动能大小与质量的关系。只需利用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块；小华觉得将质量不同的小球从同一高度静止释放（图丙）撞击同一木块，也能探究小球的动能大小与质量的关系。______的设计方案不可行（选填“小李”或“小华”），如果用该方案，你将观察到的现象是______。
16．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小欣同学设计了如图甲、乙、丙所示的三次实验。让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
（1）要探究动能大小与物体质量的关系，应保证铁球到达水平面的______相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是使小球______；
（2）选用甲、丙两次实验可以得出的结论是：物体质量相同时，______；
（3）三次实验中，碰撞前动能最小的是图______（选填“甲”、“乙”或“丙”）中的小球，原因是______；
（4）小欣同学联想到“探究阻力对物体运动的影响”时，也用到了斜面，让小车从斜面顶端由静止滑下，比较在不同表面滑行的距离（如下表），小车在三个表面克服摩擦力做功______（选填“相等”或“不相等”）；若水平面绝对光滑，小车将做______运动。
表面
毛巾
棉布
木板
摩擦力
最大
较大
最小
小车运动距离
最近
较远
最远
四、计算题
17．某汽车以108
km/h的速度匀速行驶6
km。其发动机输出功率始终为60
kW，问：
（1）汽车行驶时受到的牵引力是多大？
（2）汽车行驶期间发动机共做多少功？
（3）当汽车上坡，并保持5
km/h的速度匀速行驶时，汽车的牵引力是多大？
参考答案
1．D
【详解】
立定跳远时运动员上升时，速度减小，动能减小，高度变高重力势能增大，势能增大；下落时，高度降低，重力势能减小，势能减小，速度增加，动能增大，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
2．C
【详解】
AB．小朋友从滑梯上匀速下滑的过程中，小朋友的质量不变，速度不变，故动能不变，同时质量不变，高度减小，重力势能变小，故AB错误；
CD．机械能等于动能和重力势能的和，故机械能减小，故C正确，D错误。
故选C。
3．B
【详解】
A．小球在A点时，弹簧回复原长，弹簧的弹性势能最小，小球的机械能最大，故A错误；
B．在来回运动中，不计摩擦和阻力，小球和弹簧组成的系统机械能保持不变，小球运动过程中，弹力做功不为零小球机械能改变，故B正确；
C．当小球从B运动至A的过程，弹簧形变量减小，弹簧产生的弹力变小，故C错误；
D．小球从B到A时弹簧的弹性势能转化为小球的动能，A到C时小球的动能转化为弹簧的弹性势能，故D错误。
故选B。
4．C
【详解】
A．由图乙可知，物体在t=1s时受到的拉力为3N，由图丙可知此时物体处于静止状态，所以受到的摩擦力等于拉力为3N，故A错误；
B．由图乙可知，物体在4~6s内受到的拉力为5N，由图丙可知4~6s内物体做匀速运动直线运动，在4~6s内受到的摩擦力等于此时的拉力为5N；由图乙可知在2~4s内，物体做加速直线运动，接触面粗糙程度、受到的压力不变，所以在2~4s内受到的摩擦力为5N。故B错误；
C．由图乙可知，物体在4~6s内受到的拉力为5N，由图丙可知4~6s内物体做速度为2m/s的匀速运动直线运动，此时拉力的功率
P=Fv=5N2m/s=10W
故C正确；
D．在2~6s内，木块受到拉力和摩擦力的作用，2~4s内物体做加速运动，速度增加，机械能增加；在内物体做匀速直线运动，机械能不变，故D错误。
故选C。
5．A
【详解】
A．高山滑雪运动员高速滑下时，高度减小，重力势能减小，速度变快，动能变大，故是重力势能转化为动能，且由于存在阻力做功，故机械能减小，故A正确；
B．花样滑冰运动员所穿滑冰鞋用锋利的刀刃可以通过减小受力面积从而增大压强，故B错误；
C．冰壶被推出后由于受到惯性会继续向前滑动，惯性是物质的属性，不是力，故不能用作用，故C错误；
D．他的重力和地面对其的支持力是一对平衡力，故D错误。
故选A。
6．A
【详解】
A．加油过程中，战斗机保持在同一高度匀速直线运动，质量增大，动能、重力势能均增大，机械能增大，故A错误，符合题意；
B．加油过程中，加油机和战斗机没有发生位置的改变，以加油机为参照物，战斗机是静止的，故B正确，不符合题意；
C．加油机升空的原理是机翼上方的空气流速大，压强小，下方流速小压强大，产生压力差，故C正确，不符合题意；
D．加完油后，
加油机的质量减小，惯性只和质量有关，也减小，故D正确，不符合题意。
故选A。
7．D
【详解】
小在粗糙轨道ac段运动过程中，高度减小，且要克服摩檫力做功，故bc段重力势能减小，动能增大，机械能减小，所以a点的机械能大于b点，大于c点的机械能，a点的动能小于c点的动能；小球在cd段运动过程中，轨道是光滑的，不存在摩擦，不计空气阻力，所以机械能守恒，所以小球在c和d点的机械能相等，故b点机械能大于d点的机械能，b点和d点高度相同，重力势能大小相等，所以小球在b点的动能大于d点的动能，ABC错误，D正确。
故选D。
8．B
重力势能转化为动能
重力势能和动能
B
【详解】
(1)[1]运动员从O点到C点的过程中，先是重力大于弹力，做加速运动，最后是重力小于弹力，做减速运动。因此，所受弹力恰好等于重力时，运动员的速度达到最大，即速度最大的位置在B点。
(2)[2]在从O点到A点运动过程中，小明的质量不变，速度变大，同时高度降低，故重力势能变大，动能变小，故重力势能转化为动能。
[3]在从B点到C点运动过程中，小明的质量不变，速度变小，同时高度降低，重力势能变小。速度减小，动能减小，同时弹性绳的形变程度变大，弹性绳的弹性势能变大，故小明的重力势能和动能转化为弹性绳的弹性势能。
(3)[4]由于在B点运动员所受弹力恰好等于重力，所以小明经历多次震荡后，最终将小明静止在B点。
9．等于
大于
【详解】
[1]重力势能的大小和物体的质量和所处的高度有关，那么皮球在A点和B点时，所处的高度是相同的，皮球质量不变，那么皮球在A点和B点时的重力势能相同。
[2]皮球从A点运动到B点时，由于皮球在A点的这次弹跳要高于B点的这次弹跳，因此，皮球在A点的机械能与B点的机械能大小是不同的，A点的机械能大于B点的机械能。
10．重力势能
弹性势能
动能
内能
【详解】
[1]物体被举高后，将具有势能；而当水从高空落下时，可以将重力势能转化为动能；
[2]发条具有弹性势能，通过缓慢释放可以带动指针转动；
[3]滚摆沿着悬线向下运动的过程中，质量不变，高度减小，速度增大，故重力势能减小，动能增加；
[4]滚摆在运动的过程中需要克服摩擦力阻力做功，一部分机械能转化为内能，所以滚摆到最低点后又上升，每次上升的高度逐渐减小。
11．重力势能5.00682×1013
【解析】
【详解】
（1）蓄能时，水被抽到上水库中，水的高度增加，所以电能转化为水的重力势能；
（2）水的质量为：
；
水的重力为：
；
水的重力做功为：
。
12．减小增大增大最大减小增大大
【解析】
【详解】
单摆由B到A再到C的过程中，高度减小，重力势能减小转化为动能，动能增大，速度增大；到A时，速度最大，动能最大，重力势能为零；A到C过程中，速度减小，动能减小，重力势能增大；到C点时，动能为零，重力势能最最大。
13．不会动势变小
【解析】
【详解】
（1）（2）铁锁下降过程是重力势能转化为动能的过程，上升的过程是动能转化为重力势能的过程；在上升和下降的过程中，铁锁和空气之间存在摩擦，克服摩擦做功机械能转化为内能，机械能减小，也就是重力势能的最大值越来越小，不会达到鼻尖的；
（3）由于在摆动中，铁锁受到了空气阻力，故机械能将减小。
【点睛】
有阻力影响时，有小部分机械能转化成内能，机械能减小。
14．静止
不变
增大
【详解】
[1][2][3]以电梯为参照物，小明和电梯之间没有发生位置移动，故小明是静止的；匀速上升的电梯，电梯速度不变、质量不变，它的动能不变；重力势能增加；故其机械能增大。
15．木块移动的距离
木块受到摩擦阻力
超载
速度
小李
木块移动的距离相等
【详解】
(1)[1][2]小球由高处下落，重力势能转化为动能，撞击木块对木块做功，动能转化为机械能，根据木块的移动距离即做功的多少来比较小球动能的大小。由于木块受到了摩擦阻力，所以运动一段时间后会停下来。
(2)[3]因为速度一定时，质量越大动能就越大，所以汽车超载后具有的动能变大，发生交通事故时造成的危害也就更大。
(3)[4]将小球压缩不同程度之后，小球受到的弹力不同，由静止开始加速运动，撞击木块时具有的速度也就不同，故可以探究物体动能与速度的关系。
(4)[5][6]在小李的设计方案中，弹簧压缩程度相同，则小球具有的弹性势能相同，小球被弹出后弹性势能转化的动能相同，但是小球质量不同，则小球获得的速度不同，没有做到控制变量，故小李的方案不可行。因为小李的方案中，小球获得的动能相同，转化成的机械能也相同，则木块移动的距离相等。
16．速度
从斜面的同一高度由静止滚下
速度越大，动能越大
丙
纸盒被推动的距离最小
相等
匀速直线
【详解】
(1)[1][2]要探究动能大小与物体质量的关系，应保持小球的速度相同，质量不同，所以应使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下，保证铁球到达水平面的速度相同。
(2)[3]由图示实验可知，甲、丙两次实验，球的质量相同，甲滚下的高度大于丙滚下的高度，甲到达斜面底端时的速度较大，甲将纸盒推动得更远，说明甲的动能更大，由此可得：质量相同的物体，运动速度越大，它具有的动能就越大。
(3)[4][5]三次实验中，是通过观察纸盒被撞击后移动的距离来比较铁球动能大小的，这种方法是转换法，丙图中纸盒被推动的距离最小，故碰撞前动能最小。
(4)[6]让同一小车从同一斜面、同一高度由静止下滑，根据决定重力势能大小的因素，小车的重力势能相同，下滑到水平面时的动能也相同，在不同的材料表面上运动时，最终停下来后，动能全部转化为内能，克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能，所以，在三个表面克服摩擦力做功相同。
[7]铁球从斜面上滚下，若水平面绝对光滑，铁球不受摩擦力作用，铁球所受合力为0，所以铁球将做匀速直线运动。
17．（1）2×103
N；（2）1.2×107
J；（3）4.32×104
N
【详解】
解：(1)汽车功率
汽车速度
由功率与速度的关系
得汽车的牵引力
(2)汽车匀速行驶的距离
则汽车发动机做功
(3)汽车上坡速度
得汽车的牵引力
答：(1)
汽车行驶时受到的牵引力是2000N；
(2)
汽车行驶期间发动机共做1.2×107
J；
(3)
当汽车上坡，并保持5
km/h的速度匀速行驶时，汽车的牵引力是4.32×104
N。
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