人教版初中物理八年级下册11.4机械能及其转化练习（含解析）
文档属性
| 名称 | 人教版初中物理八年级下册11.4机械能及其转化练习（含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.6MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-05-09 00:05:21 | ||
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文档简介
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11.4机械能及其转化练习
1.关于能量转化说法正确的是(??? )
A.砂轮磨刀时内能转化为动能
B.陨石进入大气层成为流星时,内能转化为机械能
C.壶中水沸腾时壶盖跳动时,水的动能转化为壶的动能
D.给自行车打气气筒发热时,机械能转化为内能
2.2019年1月3日，由我国航天科技工作者自主研发的嫦娥四号探测器成功软着陆月球的背面，开创了人类探月的新纪元。月球背面到底什么样，嫦娥四号将为人类揭开其神秘的面纱。下列有关承载本次发射任务的长征三号乙运载火箭升空（如图甲）与嫦娥四号探测器软着陆月面（如图乙）过程中的能量转化情况说法正确的是( )
A.长征三号乙运载火箭加速上升过程中，重力势能转化为动能
B.长征三号乙运载火箭加速上升过程中，机械能总量保持不变
C.嫦娥四号探测器减速着陆月面时，机械能减小
D.嫦娥四号探测器减速着陆月面时，机械能不变
3.如图所示,小球由A→B→C→B→A……摆动,忽略空气阻力,下列说法在确的是( ??)
A.小球在A点具有最大动能
B.小球在B点势能最大
C.小球从A摆到B的过程中,动能转化为势能
D.小球从B摆到C的过程中,机械能不变
4.如图，弹簧下端悬挂一个实心小球，用手托住小球，小球静止在点，此时弹簧处于自然长度。释放小球，小球向下运动到最低点（不超过弹簧弹性限度），小球从点运动到点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小球的重力势能--直在减少，动能一直在增加
B. 小球减少的重力势能全部转化为动能
C. 弹簧的弹性势能不断增大
D. 小球运动到点时，重力势能最小，动能最大
5.如图所示，2018年4月2日8时15分左右，天宫一号目标飞行器进入大气层，绝大部分器件在进入大气层过程中烧蚀销毁，剩余部分落入南太平洋中部区域。天宫一号飞行器在这个过程中，下列说法正确的是( )
A.动能和重力势能都增加?????????? ???B.机械能保持不变
C.内能是通过做功的方式改变的??????????D.减少的重力势能全部转化成内能
6.用手将一重为G的铁球缓慢放在一自然伸长的弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置铁球的速度变为零。整个过程中不计能量损耗，则下列说法正确的是（ ）
A.从A点到C点铁球的动能一直减小
B.从A点到C点铁球的动能和重力势能之和一直增大
C.从A点到B点铁球的动能和重力势能之和不变
D.在C位置弹簧的弹性势能最大
7.滑跃式起飞是一种航母舰载机的起飞方式。飞机跑道的前一部分是水平的，跑道尾段向上翘起。如图所示，飞行员驾驶舰载机从图示位置由静止开始一直加速直至离舰的过程中，下列说法正确的是( )
A.飞行员的动能先增加后减少 B.飞行员的机械能一直减少
C.飞行员的机械能一直增加 D.飞行员的机械能先不变后增加
8.如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案图，与站台连接的轨道有一定坡度。从节能的角度分析，这样的设计可以让列车无动力滑行进站时将_________能转化为___________能储存起来，此过程中机械能总量________（选填“减小”“变大”或“不变”）。
9.如图所示，将钢锯条固定在桌面边缘，将棋子放在钢锯条的右端，然后用手将钢锯条的右端压下一段距离，松手后，棋子会被弹起一定的高度，此过程中，钢锯条的弹性势能最终转化为棋子的________势能，增加钢锯条被下压的距离，发现棋子被弹起的高度增加，实验表明，物体的________越大，它的弹性势能越大。
10.如图所示是小球在地面弹跳的频闪照片，A、B两点高度相同且距地面30 cm，小球在A点的重力势能 B点的重力势能，小球在A点的动能 B点的动能.（均填“大于”“小于”或“等于”）
11.滚摆从图的位置1静止释放，下降到最低点位置2，再上升到达最高点3，动能最大的是位置______、机械能最大的是位置______（填写位置序号）。
12.如图所示，质量为的小球从点静止释放，在没有空气阻力的情况下，沿无摩擦轨道运动（其中段水平）。已知重力势能为（为小球离轨道的高度，当小球运动到点时，），动能为（为小球运动的速度）。
（1）小球在点的机械能________（用题目所给物理量符号表示）。
（2）小球从点静止释放到达点时的速度为。
①请根据题目所给信息，推导出；
②根据，推测与小球的质量是否有关。
（3）现有形状大小相同的小球，这些小球有的质量相等，有的质量不等，写出验证你的推测的实验步骤（若有需要，可补充器材）。
答案以及解析
1.答案：D
解析：A、用砂轮磨刀时,将内能转化为动能,不对,是动能转化成内能.B、石进入大气层成为流星时,是内能转化为机械能,不对,是机械能转化成内能.c、壶中的水沸腾,壶盖不断跳动,是水的势能转化为壶盖的动,不对,是内能转化成机械能.D、用打气筒给轮胎打气时,打气筒发热,是机械能转化为内能,正确.故选D
2.答案：C
解析：火箭加速上升过程中，质量不变，速度和高度都变大，动能和势能都变大，机械能总量变大，重力势能和动能之间不存在相互转化，故A、B错误；探测器减速着陆月面时，质量不变，速度变小，相对于月球的高度变小，动能和势能都变小，故机械能减小，故C正确、D错误。
3.答案：D
解析：解:A、A点是最高点,速度为零,即动能为零,重力势能最大,故A错误;B、B点高度最低,故此时重力势能最小,故B错误;C、从A到B的过程中,物体的高度降低,速度增大,即重力势能减小,动能增大;故重力势能转化为动能;故C错误;D、小球从B到C的过程中,不计空气阻力,机械能是守恒的,故D正确;故选:D。
4.答案：C
解析：A．小球高度下降，故小球的重力势能一直减小，小球受重力和弹力作用，在开始阶段时，重力大于弹力物体将一直加速，当弹力等于重力后物体开始减速，故小球的动能先增大后减小，故A错误；
B．弹簧的形变量增大，小球减少的重力势能转化为动能和弹簧的弹性势能，故B错误；
C．弹簧的形变量一直增大，弹簧的弹性势能不断增大，故C正确；
D．小球运动到B点时，高度最小，重力势能最小，速度为0，动能为0，故D错误。
故选C。
5.答案：C
解析：天宫一号目标飞行器在进入大气层过程中，速度虽然变大，但质量因烧蚀在不断减小，所以动能不能确定;同时高度降低，重力势能一定减小，故A错误；由于飞行器克服空气的摩擦阻力做功，一部分机械能转化为内能，所以其机械能减小，故B错误；天宫一号在进入大气层过程中，与空气发生摩擦，是通过做功的方式改变内能的，故C正确;在整个过程中，减少的重力势能会有一部分转化为动能，所以不能全部转化成内能，故D错误。故选C。
6.答案：D
解析：由题可知,铁球由A到C的过程，速度先变大后变小，故其动能是先变大后变小，故A错误;从A到B的运动过程中，弹簧被压缩，其弹性势能增大，即该过程中铁球的一部分动能和势能转化为弹簧的弹性势能，由于铁球和弹簧总的机械能是不变的，故铁球的动能和重力势能之和是减小的，故B、C错误；据图可知，在C位置弹簧的弹性形变程度最大，故弹性势能最大，故D正确，故选D。
7.答案：C
解析：当舰载机在水平跑道上加速时，飞行员的质量不变，速度增加，高度不变，动能增大，重力势能不变，机械能增加；当舰载机在尾端上翘的跑道上加速时，飞行员的动能增加，重力势能增加，机械能增加，所以全程的机械能一直增加。
8.答案：动;重力势;减小
解析：列车进站时爬坡，速度减小，高度增大，通过爬坡将动能转化为重力势能储存起来；出站时下坡，高度降低，速度增大，再将储存的重力势能转化为动能；列车进站时，克服摩擦做功，会损失一部分机械能，所以机械能会减少。
9.答案：重力;弹性形变程度
解析：松手后，棋子会被弹起一定的高度，此过程中，钢锯条的弹性势能最终转化为棋子的重力势能。增加钢锯条被下压的距离，钢锯条弹性形变更大，发现棋子被弹起的高度增加，表明物体的弹性形变程度越大，它的弹性势能越大。
10.答案：等于；大于
解析：小球在A点的高度和B点的高度相等,质量也没变, 根据重力势能的影响因素可知:小球在A、B两点的重力势能相等; 由于小球的弹跳高度逐渐降低,所以,小球的机械能逐渐减小，A点时的机械能大于B点时的机械能.因此,在A、B两点重力势能相等的情况下,A点的动能大于B点的动能.
11.答案：2；1
解析：滚摆是重力势能和动能相互转化的机械，故滚摆升到最高点后，放开手，可以看到滚摆旋转着下降，越转越快，到最低点时滚摆转而上升，直到回到接近原来的位置；滚摆在最高点位置时重力势能最大，动能为0，在最低点时动能最大；开始释放的位置最高，所以图示三个位置中位置1?的重力势能最大，动能为零，机械能最大；到最低点2时，重力势能全部转化为动能，故动能最大；由于有摩擦做功故上升的过程中机械能减小，导致不能回到最高点，故3点的机械能最小，1点机械能最大．
12.答案：（1）（2）见解析（3）需补充停表。①让一个小球从轨道上的点由静止开始滚下，用停表测出小球从运动到时的时间：②让另一个质量不同的小球从同一轨道上的点由静止开始滚下，用停表测出小球从运动到时的时间；③再换用质量不同的小球，重复上面的实验。实验结束后对比测量的时间的关系，如果时间都相等，即小球到达轨道底端的速度都相等，则说明小球的速度与质量无关。
解析：本题通过图示实验，考查了利用物理观念解决实际问题的能力，重点考查了分析综合、推理论证的科学思维素养，设计实验与制订方案、获取和处理信息以及对探究结果进行评估反思的能力。（1）小球在点时是静止的，不具有动能，但具有重力势能，则小球在点的机械能；（2）①小球从点静止释放到达点时的速度为，由于没有空气阻力和摩擦，小球的机械能是守恒的，且小球在点的机械能；到达点时，高度为0，重力势能为0，此时小球的机械能等于动能大小，即，则：，整理得：；②根据可知，的大小与小球的质量没有关系；（3）要验证速度与质量是否有关，需要测出路程和时间，故实验中需要补充停表；根据控制变量法实验思想设计实验操作步骤即可。
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11.4机械能及其转化练习
1.关于能量转化说法正确的是(??? )
A.砂轮磨刀时内能转化为动能
B.陨石进入大气层成为流星时,内能转化为机械能
C.壶中水沸腾时壶盖跳动时,水的动能转化为壶的动能
D.给自行车打气气筒发热时,机械能转化为内能
2.2019年1月3日，由我国航天科技工作者自主研发的嫦娥四号探测器成功软着陆月球的背面，开创了人类探月的新纪元。月球背面到底什么样，嫦娥四号将为人类揭开其神秘的面纱。下列有关承载本次发射任务的长征三号乙运载火箭升空（如图甲）与嫦娥四号探测器软着陆月面（如图乙）过程中的能量转化情况说法正确的是( )
A.长征三号乙运载火箭加速上升过程中，重力势能转化为动能
B.长征三号乙运载火箭加速上升过程中，机械能总量保持不变
C.嫦娥四号探测器减速着陆月面时，机械能减小
D.嫦娥四号探测器减速着陆月面时，机械能不变
3.如图所示,小球由A→B→C→B→A……摆动,忽略空气阻力,下列说法在确的是( ??)
A.小球在A点具有最大动能
B.小球在B点势能最大
C.小球从A摆到B的过程中,动能转化为势能
D.小球从B摆到C的过程中,机械能不变
4.如图，弹簧下端悬挂一个实心小球，用手托住小球，小球静止在点，此时弹簧处于自然长度。释放小球，小球向下运动到最低点（不超过弹簧弹性限度），小球从点运动到点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小球的重力势能--直在减少，动能一直在增加
B. 小球减少的重力势能全部转化为动能
C. 弹簧的弹性势能不断增大
D. 小球运动到点时，重力势能最小，动能最大
5.如图所示，2018年4月2日8时15分左右，天宫一号目标飞行器进入大气层，绝大部分器件在进入大气层过程中烧蚀销毁，剩余部分落入南太平洋中部区域。天宫一号飞行器在这个过程中，下列说法正确的是( )
A.动能和重力势能都增加?????????? ???B.机械能保持不变
C.内能是通过做功的方式改变的??????????D.减少的重力势能全部转化成内能
6.用手将一重为G的铁球缓慢放在一自然伸长的弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置铁球的速度变为零。整个过程中不计能量损耗，则下列说法正确的是（ ）
A.从A点到C点铁球的动能一直减小
B.从A点到C点铁球的动能和重力势能之和一直增大
C.从A点到B点铁球的动能和重力势能之和不变
D.在C位置弹簧的弹性势能最大
7.滑跃式起飞是一种航母舰载机的起飞方式。飞机跑道的前一部分是水平的，跑道尾段向上翘起。如图所示，飞行员驾驶舰载机从图示位置由静止开始一直加速直至离舰的过程中，下列说法正确的是( )
A.飞行员的动能先增加后减少 B.飞行员的机械能一直减少
C.飞行员的机械能一直增加 D.飞行员的机械能先不变后增加
8.如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案图，与站台连接的轨道有一定坡度。从节能的角度分析，这样的设计可以让列车无动力滑行进站时将_________能转化为___________能储存起来，此过程中机械能总量________（选填“减小”“变大”或“不变”）。
9.如图所示，将钢锯条固定在桌面边缘，将棋子放在钢锯条的右端，然后用手将钢锯条的右端压下一段距离，松手后，棋子会被弹起一定的高度，此过程中，钢锯条的弹性势能最终转化为棋子的________势能，增加钢锯条被下压的距离，发现棋子被弹起的高度增加，实验表明，物体的________越大，它的弹性势能越大。
10.如图所示是小球在地面弹跳的频闪照片，A、B两点高度相同且距地面30 cm，小球在A点的重力势能 B点的重力势能，小球在A点的动能 B点的动能.（均填“大于”“小于”或“等于”）
11.滚摆从图的位置1静止释放，下降到最低点位置2，再上升到达最高点3，动能最大的是位置______、机械能最大的是位置______（填写位置序号）。
12.如图所示，质量为的小球从点静止释放，在没有空气阻力的情况下，沿无摩擦轨道运动（其中段水平）。已知重力势能为（为小球离轨道的高度，当小球运动到点时，），动能为（为小球运动的速度）。
（1）小球在点的机械能________（用题目所给物理量符号表示）。
（2）小球从点静止释放到达点时的速度为。
①请根据题目所给信息，推导出；
②根据，推测与小球的质量是否有关。
（3）现有形状大小相同的小球，这些小球有的质量相等，有的质量不等，写出验证你的推测的实验步骤（若有需要，可补充器材）。
答案以及解析
1.答案：D
解析：A、用砂轮磨刀时,将内能转化为动能,不对,是动能转化成内能.B、石进入大气层成为流星时,是内能转化为机械能,不对,是机械能转化成内能.c、壶中的水沸腾,壶盖不断跳动,是水的势能转化为壶盖的动,不对,是内能转化成机械能.D、用打气筒给轮胎打气时,打气筒发热,是机械能转化为内能,正确.故选D
2.答案：C
解析：火箭加速上升过程中，质量不变，速度和高度都变大，动能和势能都变大，机械能总量变大，重力势能和动能之间不存在相互转化，故A、B错误；探测器减速着陆月面时，质量不变，速度变小，相对于月球的高度变小，动能和势能都变小，故机械能减小，故C正确、D错误。
3.答案：D
解析：解:A、A点是最高点,速度为零,即动能为零,重力势能最大,故A错误;B、B点高度最低,故此时重力势能最小,故B错误;C、从A到B的过程中,物体的高度降低,速度增大,即重力势能减小,动能增大;故重力势能转化为动能;故C错误;D、小球从B到C的过程中,不计空气阻力,机械能是守恒的,故D正确;故选:D。
4.答案：C
解析：A．小球高度下降，故小球的重力势能一直减小，小球受重力和弹力作用，在开始阶段时，重力大于弹力物体将一直加速，当弹力等于重力后物体开始减速，故小球的动能先增大后减小，故A错误；
B．弹簧的形变量增大，小球减少的重力势能转化为动能和弹簧的弹性势能，故B错误；
C．弹簧的形变量一直增大，弹簧的弹性势能不断增大，故C正确；
D．小球运动到B点时，高度最小，重力势能最小，速度为0，动能为0，故D错误。
故选C。
5.答案：C
解析：天宫一号目标飞行器在进入大气层过程中，速度虽然变大，但质量因烧蚀在不断减小，所以动能不能确定;同时高度降低，重力势能一定减小，故A错误；由于飞行器克服空气的摩擦阻力做功，一部分机械能转化为内能，所以其机械能减小，故B错误；天宫一号在进入大气层过程中，与空气发生摩擦，是通过做功的方式改变内能的，故C正确;在整个过程中，减少的重力势能会有一部分转化为动能，所以不能全部转化成内能，故D错误。故选C。
6.答案：D
解析：由题可知,铁球由A到C的过程，速度先变大后变小，故其动能是先变大后变小，故A错误;从A到B的运动过程中，弹簧被压缩，其弹性势能增大，即该过程中铁球的一部分动能和势能转化为弹簧的弹性势能，由于铁球和弹簧总的机械能是不变的，故铁球的动能和重力势能之和是减小的，故B、C错误；据图可知，在C位置弹簧的弹性形变程度最大，故弹性势能最大，故D正确，故选D。
7.答案：C
解析：当舰载机在水平跑道上加速时，飞行员的质量不变，速度增加，高度不变，动能增大，重力势能不变，机械能增加；当舰载机在尾端上翘的跑道上加速时，飞行员的动能增加，重力势能增加，机械能增加，所以全程的机械能一直增加。
8.答案：动;重力势;减小
解析：列车进站时爬坡，速度减小，高度增大，通过爬坡将动能转化为重力势能储存起来；出站时下坡，高度降低，速度增大，再将储存的重力势能转化为动能；列车进站时，克服摩擦做功，会损失一部分机械能，所以机械能会减少。
9.答案：重力;弹性形变程度
解析：松手后，棋子会被弹起一定的高度，此过程中，钢锯条的弹性势能最终转化为棋子的重力势能。增加钢锯条被下压的距离，钢锯条弹性形变更大，发现棋子被弹起的高度增加，表明物体的弹性形变程度越大，它的弹性势能越大。
10.答案：等于；大于
解析：小球在A点的高度和B点的高度相等,质量也没变, 根据重力势能的影响因素可知:小球在A、B两点的重力势能相等; 由于小球的弹跳高度逐渐降低,所以,小球的机械能逐渐减小，A点时的机械能大于B点时的机械能.因此,在A、B两点重力势能相等的情况下,A点的动能大于B点的动能.
11.答案：2；1
解析：滚摆是重力势能和动能相互转化的机械，故滚摆升到最高点后，放开手，可以看到滚摆旋转着下降，越转越快，到最低点时滚摆转而上升，直到回到接近原来的位置；滚摆在最高点位置时重力势能最大，动能为0，在最低点时动能最大；开始释放的位置最高，所以图示三个位置中位置1?的重力势能最大，动能为零，机械能最大；到最低点2时，重力势能全部转化为动能，故动能最大；由于有摩擦做功故上升的过程中机械能减小，导致不能回到最高点，故3点的机械能最小，1点机械能最大．
12.答案：（1）（2）见解析（3）需补充停表。①让一个小球从轨道上的点由静止开始滚下，用停表测出小球从运动到时的时间：②让另一个质量不同的小球从同一轨道上的点由静止开始滚下，用停表测出小球从运动到时的时间；③再换用质量不同的小球，重复上面的实验。实验结束后对比测量的时间的关系，如果时间都相等，即小球到达轨道底端的速度都相等，则说明小球的速度与质量无关。
解析：本题通过图示实验，考查了利用物理观念解决实际问题的能力，重点考查了分析综合、推理论证的科学思维素养，设计实验与制订方案、获取和处理信息以及对探究结果进行评估反思的能力。（1）小球在点时是静止的，不具有动能，但具有重力势能，则小球在点的机械能；（2）①小球从点静止释放到达点时的速度为，由于没有空气阻力和摩擦，小球的机械能是守恒的，且小球在点的机械能；到达点时，高度为0，重力势能为0，此时小球的机械能等于动能大小，即，则：，整理得：；②根据可知，的大小与小球的质量没有关系；（3）要验证速度与质量是否有关，需要测出路程和时间，故实验中需要补充停表；根据控制变量法实验思想设计实验操作步骤即可。
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