12-2 机械能的转化 —教科版八年级物理下册随堂练习（有答案）
文档属性
| 名称 | 12-2 机械能的转化 —教科版八年级物理下册随堂练习（有答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 523.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-06-21 16:00:08 | ||
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文档简介
12-2 机械能的转化 随堂练习
一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）
滚摆从图示位置①由静止释放，经过位置②后继续下降至最低点(图中未画出)，然后再上升至最高点③.当滚摆由位置①向②运动的过程中，滚摆的? ? ? ? (????)
A. 重力势能增大，机械能不变 B. 重力势能减小，机械能不变
C. 重力势能减小，机械能减小 D. 重力势能不变，机械能增大
以下描述的运动过程，机械能保持不变的是(????)
A. 物体沿斜面减速下滑 B. 沿水平冰面匀速滑行的冰块
C. 雨滴竖直向下匀速下落 D. 火箭搭载飞船加速升空
如图所示，先用绳子把一个铁锁悬挂起来，然后把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松手，头不动，铁锁向前摆去又摆回来。下列说法正确的是(????)
A. 铁锁摆回后能碰到鼻子
B. 铁锁的机械能始终不变
C. 铁锁下降过程中，重力势能转化为动能
D. 铁锁摆动到最低点时，动能最小
如图所示，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板(A位置)上，随跳板一同向下做变速运动到达最低点(B位置)。对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程，下列说法中正确的是(????)
A. 运动员到达最低点时，其所受外力的合力为零
B. 在这个过程中，运动员的动能一直在减小
C. 在这个过程中，跳板的弹性势能一直在增加
D. 在这个过程中，运动员减小的动能等于跳板增加的机械能
将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起．它的部分运动轨迹如图所示．下列说法正确的是
A. 皮球经过同一高度A、B两点时，动能相等
B. 皮球第一次反弹后到达最高点P时，动能为零
C. 皮球在D点时的机械能大于在C点时的机械能
D. 若将皮球表面涂黑，则在地面M点的黑色圆斑大于N点的黑色圆斑
如图所示，“套圈”出手后，从a点到c点的过程中(不计空气阻力)，下列说法中正确的是(????)
A. “套圈”由a到b过程中，动能逐渐增大
B. “套圈”在b点的机械能大于a点的机械能
C. “套圈”由b到c过程中，机械能逐渐变小
D. “套圈”由a到b再到c过程中，重力势能先变大后变小
对课本《机械能》这章中的四幅图进行了如下分析，正确的是
A. 图①摆锤从A点运动到O点的过程中动能转化为重力势能
B. 图②运动员起跳后上升到最高点时势能最大，动能为零
C. 图③高处滚下的小球在C点动能达到最大值
D. 图④卫星在近地点动能最大，远地点势能最大，机械能守恒
如图，秋千在摆动的过程中，若不持续施力，会越摆越低，人和秋千(????)
A. 在B，C两点的机械能相等
B. 在A，C两点的重力势能相等
C. 从B点摆到A点的过程，重力势能转化为动能
D. 从C点摆到B点的过程，动能增大，重力势能减小
下列说法错误的是(????)
A. 滚摆向下滚动的过程中重力势能转化为动能
B. 罐盖和罐底穿入绑有小铁块的橡皮筋，当铁罐从斜面上最高处滚下时，铁罐的重力势能转化为动能和弹性势能；
C. 卫星从远地点到近地点重力势能转化为动能
D. 铁锁下降过程中，重力势能全部转化为动能
小红在操场上将一皮球抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，a、c两点处于同一高度．则下列判断中正确的是：(????)
A. 皮球由a到b时，动能逐渐增大 B. 皮球在b点时的机械能最大
C. 皮球由c到d时，机械能一直减小 D. 皮球在a、c两点时动能相等
小红在学习中收集了一些与机械能有关的实例，如图，其中机械能增大的是(????)
A. 火箭升空
B. 小朋友慢慢滑下
C. 汽车匀速行驶
D. 卫星绕地球转动
如图所示，小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化。则(????)
A. 小球在A处的机械能大于在B处的机械能
B. 小球在A处的机械能大于在D处的机械能
C. 小球在B处的机械能小于在C处的机械能
D. 小球在B处的机械能等于在C处的机械能
二、填空题（本大题共7小题，共14.0分）
如图所示，光滑的斜面与光滑的水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点，小物块从斜面上P点由静止下滑，重力势能转化为_______能，与弹簧碰撞后又返回到P点，弹簧反弹小物块时_______能转化为_______能，小物块由N向M运动过程中，机械能_______(选填“减小”“不变”或“增大”)。
如图所示，钢珠在竖直平面上的轨道ABCDE上运动(忽略一切阻力)
(1)钢珠从A点运动到B点加速下落过程中，重力势能_____，动能_____。(选填“变小”、“变大”或“不变”)
(2)钢珠从A点静止释放，钢珠_____(选填“能”或“不能”)通过E点冲出轨道。
我国“神舟十一号”飞船飞行的椭圆轨道，近地点离地球200km，远地点离地球347km。飞船从近地点运动到远地点的过程中，它的动能转化为_______能，在近地点的速度比它在远地点的速度_______(选填“大”或“小”)。
高速公路上行驶的车辆不能超速超载：不能超速是因为当车的质量一定时，______越大，动能越大，行驶时就越危险；不能超载是因为当车的速度一定时，______越大，动能越大，行驶时就越危险。当歼20飞机加速向上运动时，飞行员的机械能______.(选填“增大”、“不变”或“减小”)
迄今为止，我国已发射40余颗北斗导航卫星。若某卫星沿椭圆轨道绕地球运行，如图所示，则卫星从远地点向近地点运行的过程中，势能________，动能________，机械能 ________。(以上三个空均选填“变小”、“变大”或“不变”)
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_______(填“增加”、“不变”、“减小”)，动能_______(填“增加”、“不变”、“减小”)，速度_______(填“增加”、“不变”、“减小”)，机械能_______(填“增加”、“不变”、“减小”)；到A时，速度最大，动能_______(填“最大”、“不变”、“最小”)，重力势能 _________(填“最大”、“不变”、“最小”)。
在体育考试中，小超投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。球从最高点到落地点的过程中，重力势能??????????，忽略空气阻力，球的机械能??????????(均选填“增加”、“不变”或“减小”)。
三、简答题（本大题共1小题，共5.0分）
如图所示的网球掉到地上会跳起，但是越跳越低．试回答下面两个问题：
(1)网球从高处下落、触地变形、恢复形状反弹的三个连续过程中，机械能分别是怎么转化的？
(2)从能量转化角度分析网球为什么会越跳越低？
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
伽利略想象有一小球在没有空气阻力的情况下沿无摩擦轨道运动。
(1)伽利略认为，如图甲所示，如果从A点静止释放小球，小球最终一定能沿无阻力轨道到达与A相对地面高度相同的C点。请你利用能量守恒的观点，分析小球能到达C点的原因：________。
(2)伽利略随后想象，无阻力轨道发生了改变。如图乙所示，BC斜面改为水平轨道。
①小球经过M点时的机械能________(选填：“大于”、“小于”或“等于”)其在A点的机械能；
②请在丙图上大致画出小球在MN段运动的速度-时间图线。
(3)在现实当中，如图乙的小球运动时一定会受到阻力，小球在A到C点的机械能最大的是________(填写位置字母)。
小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上(如图甲)，在刚接触轻弹簧的瞬间(如图乙)，速度为5m/s.将弹簧压缩到最短(如图丙)的整个过程中，小球的速度v和弹簧缩短的长度△L之间的关系如图丁所示，其中A为曲线的最高点。已知该轻弹簧每受到0.2牛的压力就缩短1厘米，并且轻弹簧在受到撞击到压缩到最短的整个过程中始终发生弹性形变。
(1)从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球动能的变化情况是______，小球机械能的变化情况是______。
(2)实验中所用小球的质量为______kg，全过程中，弹簧中弹力的最大值为______N。
(3)如图，当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为0，此时，小球处于______(填“平衡”或“非平衡”)态。
五、计算题（本大题共2小题，共16.0分）
已知物体的重力势能表达式为EP=mgh，动能表达式为EK=12mv2；其中m为物体的质量，h为物体距离水平地面的高度，v为物体的运动速度，g为常量，取10N/kg.如图所示，将一质量为2kg的物体从距离地面1m的高度沿水平方向以4m/s的速度抛出．不计空气阻力，物体从被抛出到落地的瞬间，整个过程中机械能守恒．求：
(1)物体被抛出时的重力势能EP和动能EK；
(2)物体从被抛出点至落地的过程中，其重力所做的功W；
(3)物体落地前瞬间的速度．
如图所示，小球A从高度为5m的斜面上，由静止开始下滑至水平面，小球在下滑过程中，支持力不做功，重力所做的功和克服摩擦力所做功之差等于小球A动能的增量。小球A的质量为0.4kg。求：
?(1)小球A整个下滑过程，重力对A做的功；
(2)已知物体动能表达式为Ek=12mv2，小球到达水平面的速度为6m/s，则小球A整个下滑过程，克服摩擦力做了多少功？
答案
1. C
2. B
3. C
4. C
5. D
6. D
7. D
8. D
9. D
10. C
11. A
12. D
13. 动；弹性势；动；不变
14. (1)变小；变大；(2)不能
15. 重力势；大
16. 速度；质量；增大
17. 变小；变大；不变
18. 减小；增加；增加；不变；最大；最小
19. 减小；不变
20. 答：(1)网球从高处下落时，重力势能转化成动能；触地变形的过程，动能转化成弹性势能；恢复形状反弹过程，弹性势能转化成动能．
(2)网球在弹跳过程中，机械能不断转化成其它形式的能量而逐渐损耗，所以网球会越跳越低，最后停止跳动．
21. (1)原因：没有了空气阻力和摩擦力，只有动能和势能的相互转化，机械能守恒
(2)①等于
②
(3)A
22. (1)先变大后变小；减小；
(2)0.1；8.14；
(3)非平衡
23. 解：(1)物体被抛出时的重力势能EP=mgh=2kg×10N/kg×1m=20J;
物体被抛出时的动能：EK=12mv2=12×2kg×(4m/s)2═16J；
(2)物体从被抛出点至落地的过程中，其重力所做的功：
W=Gh=mgh=2kg×10N/kg×1m=20J；
(3)物体被抛出时的重力势能：Ep=mgh=2kg×10N/kg×1m=20J；
物体下落时高度减小，速度增大，所以重力势能转化为动能，整个过程中机械能守恒，
所以物体落地前瞬间的动能：EK2=EK1+Ep=16J+20J=36J，
所以物体落地前瞬间的速度v'=Ek212m=36J12×2kg=6m/s。
答：(1)物体被抛出时的重力势能EP和动能Ek分别为20J和16J；
(2)物体从被抛出点至落地的过程中，其重力所做的功W为20J；
(3)物体落地前瞬间的速度v'为6m/s。
24. 解：(1)小球A下滑过程中，重力对A做的功：
WG=Gh=mgh=0.4kg×10N/kg×5m=20J；
(2)小球由静止开始下滑，则小球最初的动能为0J，
小球到达水平面时的动能：
EK=12mv2=12×0.4kg×(6m/s)2=7.2J，
则该过程中小球A动能的增量：△EK=7.2J-0J=7.2J；
由题意知，重力所做的功和克服摩擦力所做功之差等于小球A动能的增量，即：WG-Wf=△EK，
则小球A下滑过程中，克服摩擦做的功：Wf=WG-△EK=20J-7.2J=12.8J。
答：(1)小球A下滑过程中，重力对A做的功为20J；
(2)小球A下滑过程中，克服摩擦做了12.8J的功。
一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）
滚摆从图示位置①由静止释放，经过位置②后继续下降至最低点(图中未画出)，然后再上升至最高点③.当滚摆由位置①向②运动的过程中，滚摆的? ? ? ? (????)
A. 重力势能增大，机械能不变 B. 重力势能减小，机械能不变
C. 重力势能减小，机械能减小 D. 重力势能不变，机械能增大
以下描述的运动过程，机械能保持不变的是(????)
A. 物体沿斜面减速下滑 B. 沿水平冰面匀速滑行的冰块
C. 雨滴竖直向下匀速下落 D. 火箭搭载飞船加速升空
如图所示，先用绳子把一个铁锁悬挂起来，然后把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松手，头不动，铁锁向前摆去又摆回来。下列说法正确的是(????)
A. 铁锁摆回后能碰到鼻子
B. 铁锁的机械能始终不变
C. 铁锁下降过程中，重力势能转化为动能
D. 铁锁摆动到最低点时，动能最小
如图所示，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板(A位置)上，随跳板一同向下做变速运动到达最低点(B位置)。对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程，下列说法中正确的是(????)
A. 运动员到达最低点时，其所受外力的合力为零
B. 在这个过程中，运动员的动能一直在减小
C. 在这个过程中，跳板的弹性势能一直在增加
D. 在这个过程中，运动员减小的动能等于跳板增加的机械能
将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起．它的部分运动轨迹如图所示．下列说法正确的是
A. 皮球经过同一高度A、B两点时，动能相等
B. 皮球第一次反弹后到达最高点P时，动能为零
C. 皮球在D点时的机械能大于在C点时的机械能
D. 若将皮球表面涂黑，则在地面M点的黑色圆斑大于N点的黑色圆斑
如图所示，“套圈”出手后，从a点到c点的过程中(不计空气阻力)，下列说法中正确的是(????)
A. “套圈”由a到b过程中，动能逐渐增大
B. “套圈”在b点的机械能大于a点的机械能
C. “套圈”由b到c过程中，机械能逐渐变小
D. “套圈”由a到b再到c过程中，重力势能先变大后变小
对课本《机械能》这章中的四幅图进行了如下分析，正确的是
A. 图①摆锤从A点运动到O点的过程中动能转化为重力势能
B. 图②运动员起跳后上升到最高点时势能最大，动能为零
C. 图③高处滚下的小球在C点动能达到最大值
D. 图④卫星在近地点动能最大，远地点势能最大，机械能守恒
如图，秋千在摆动的过程中，若不持续施力，会越摆越低，人和秋千(????)
A. 在B，C两点的机械能相等
B. 在A，C两点的重力势能相等
C. 从B点摆到A点的过程，重力势能转化为动能
D. 从C点摆到B点的过程，动能增大，重力势能减小
下列说法错误的是(????)
A. 滚摆向下滚动的过程中重力势能转化为动能
B. 罐盖和罐底穿入绑有小铁块的橡皮筋，当铁罐从斜面上最高处滚下时，铁罐的重力势能转化为动能和弹性势能；
C. 卫星从远地点到近地点重力势能转化为动能
D. 铁锁下降过程中，重力势能全部转化为动能
小红在操场上将一皮球抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，a、c两点处于同一高度．则下列判断中正确的是：(????)
A. 皮球由a到b时，动能逐渐增大 B. 皮球在b点时的机械能最大
C. 皮球由c到d时，机械能一直减小 D. 皮球在a、c两点时动能相等
小红在学习中收集了一些与机械能有关的实例，如图，其中机械能增大的是(????)
A. 火箭升空
B. 小朋友慢慢滑下
C. 汽车匀速行驶
D. 卫星绕地球转动
如图所示，小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化。则(????)
A. 小球在A处的机械能大于在B处的机械能
B. 小球在A处的机械能大于在D处的机械能
C. 小球在B处的机械能小于在C处的机械能
D. 小球在B处的机械能等于在C处的机械能
二、填空题（本大题共7小题，共14.0分）
如图所示，光滑的斜面与光滑的水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点，小物块从斜面上P点由静止下滑，重力势能转化为_______能，与弹簧碰撞后又返回到P点，弹簧反弹小物块时_______能转化为_______能，小物块由N向M运动过程中，机械能_______(选填“减小”“不变”或“增大”)。
如图所示，钢珠在竖直平面上的轨道ABCDE上运动(忽略一切阻力)
(1)钢珠从A点运动到B点加速下落过程中，重力势能_____，动能_____。(选填“变小”、“变大”或“不变”)
(2)钢珠从A点静止释放，钢珠_____(选填“能”或“不能”)通过E点冲出轨道。
我国“神舟十一号”飞船飞行的椭圆轨道，近地点离地球200km，远地点离地球347km。飞船从近地点运动到远地点的过程中，它的动能转化为_______能，在近地点的速度比它在远地点的速度_______(选填“大”或“小”)。
高速公路上行驶的车辆不能超速超载：不能超速是因为当车的质量一定时，______越大，动能越大，行驶时就越危险；不能超载是因为当车的速度一定时，______越大，动能越大，行驶时就越危险。当歼20飞机加速向上运动时，飞行员的机械能______.(选填“增大”、“不变”或“减小”)
迄今为止，我国已发射40余颗北斗导航卫星。若某卫星沿椭圆轨道绕地球运行，如图所示，则卫星从远地点向近地点运行的过程中，势能________，动能________，机械能 ________。(以上三个空均选填“变小”、“变大”或“不变”)
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_______(填“增加”、“不变”、“减小”)，动能_______(填“增加”、“不变”、“减小”)，速度_______(填“增加”、“不变”、“减小”)，机械能_______(填“增加”、“不变”、“减小”)；到A时，速度最大，动能_______(填“最大”、“不变”、“最小”)，重力势能 _________(填“最大”、“不变”、“最小”)。
在体育考试中，小超投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。球从最高点到落地点的过程中，重力势能??????????，忽略空气阻力，球的机械能??????????(均选填“增加”、“不变”或“减小”)。
三、简答题（本大题共1小题，共5.0分）
如图所示的网球掉到地上会跳起，但是越跳越低．试回答下面两个问题：
(1)网球从高处下落、触地变形、恢复形状反弹的三个连续过程中，机械能分别是怎么转化的？
(2)从能量转化角度分析网球为什么会越跳越低？
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
伽利略想象有一小球在没有空气阻力的情况下沿无摩擦轨道运动。
(1)伽利略认为，如图甲所示，如果从A点静止释放小球，小球最终一定能沿无阻力轨道到达与A相对地面高度相同的C点。请你利用能量守恒的观点，分析小球能到达C点的原因：________。
(2)伽利略随后想象，无阻力轨道发生了改变。如图乙所示，BC斜面改为水平轨道。
①小球经过M点时的机械能________(选填：“大于”、“小于”或“等于”)其在A点的机械能；
②请在丙图上大致画出小球在MN段运动的速度-时间图线。
(3)在现实当中，如图乙的小球运动时一定会受到阻力，小球在A到C点的机械能最大的是________(填写位置字母)。
小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上(如图甲)，在刚接触轻弹簧的瞬间(如图乙)，速度为5m/s.将弹簧压缩到最短(如图丙)的整个过程中，小球的速度v和弹簧缩短的长度△L之间的关系如图丁所示，其中A为曲线的最高点。已知该轻弹簧每受到0.2牛的压力就缩短1厘米，并且轻弹簧在受到撞击到压缩到最短的整个过程中始终发生弹性形变。
(1)从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球动能的变化情况是______，小球机械能的变化情况是______。
(2)实验中所用小球的质量为______kg，全过程中，弹簧中弹力的最大值为______N。
(3)如图，当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为0，此时，小球处于______(填“平衡”或“非平衡”)态。
五、计算题（本大题共2小题，共16.0分）
已知物体的重力势能表达式为EP=mgh，动能表达式为EK=12mv2；其中m为物体的质量，h为物体距离水平地面的高度，v为物体的运动速度，g为常量，取10N/kg.如图所示，将一质量为2kg的物体从距离地面1m的高度沿水平方向以4m/s的速度抛出．不计空气阻力，物体从被抛出到落地的瞬间，整个过程中机械能守恒．求：
(1)物体被抛出时的重力势能EP和动能EK；
(2)物体从被抛出点至落地的过程中，其重力所做的功W；
(3)物体落地前瞬间的速度．
如图所示，小球A从高度为5m的斜面上，由静止开始下滑至水平面，小球在下滑过程中，支持力不做功，重力所做的功和克服摩擦力所做功之差等于小球A动能的增量。小球A的质量为0.4kg。求：
?(1)小球A整个下滑过程，重力对A做的功；
(2)已知物体动能表达式为Ek=12mv2，小球到达水平面的速度为6m/s，则小球A整个下滑过程，克服摩擦力做了多少功？
答案
1. C
2. B
3. C
4. C
5. D
6. D
7. D
8. D
9. D
10. C
11. A
12. D
13. 动；弹性势；动；不变
14. (1)变小；变大；(2)不能
15. 重力势；大
16. 速度；质量；增大
17. 变小；变大；不变
18. 减小；增加；增加；不变；最大；最小
19. 减小；不变
20. 答：(1)网球从高处下落时，重力势能转化成动能；触地变形的过程，动能转化成弹性势能；恢复形状反弹过程，弹性势能转化成动能．
(2)网球在弹跳过程中，机械能不断转化成其它形式的能量而逐渐损耗，所以网球会越跳越低，最后停止跳动．
21. (1)原因：没有了空气阻力和摩擦力，只有动能和势能的相互转化，机械能守恒
(2)①等于
②
(3)A
22. (1)先变大后变小；减小；
(2)0.1；8.14；
(3)非平衡
23. 解：(1)物体被抛出时的重力势能EP=mgh=2kg×10N/kg×1m=20J;
物体被抛出时的动能：EK=12mv2=12×2kg×(4m/s)2═16J；
(2)物体从被抛出点至落地的过程中，其重力所做的功：
W=Gh=mgh=2kg×10N/kg×1m=20J；
(3)物体被抛出时的重力势能：Ep=mgh=2kg×10N/kg×1m=20J；
物体下落时高度减小，速度增大，所以重力势能转化为动能，整个过程中机械能守恒，
所以物体落地前瞬间的动能：EK2=EK1+Ep=16J+20J=36J，
所以物体落地前瞬间的速度v'=Ek212m=36J12×2kg=6m/s。
答：(1)物体被抛出时的重力势能EP和动能Ek分别为20J和16J；
(2)物体从被抛出点至落地的过程中，其重力所做的功W为20J；
(3)物体落地前瞬间的速度v'为6m/s。
24. 解：(1)小球A下滑过程中，重力对A做的功：
WG=Gh=mgh=0.4kg×10N/kg×5m=20J；
(2)小球由静止开始下滑，则小球最初的动能为0J，
小球到达水平面时的动能：
EK=12mv2=12×0.4kg×(6m/s)2=7.2J，
则该过程中小球A动能的增量：△EK=7.2J-0J=7.2J；
由题意知，重力所做的功和克服摩擦力所做功之差等于小球A动能的增量，即：WG-Wf=△EK，
则小球A下滑过程中，克服摩擦做的功：Wf=WG-△EK=20J-7.2J=12.8J。
答：(1)小球A下滑过程中，重力对A做的功为20J；
(2)小球A下滑过程中，克服摩擦做了12.8J的功。