人教版八年级下册 第十一章 功和机械能 第4节 机械能及其转化 同步练习含答案Word文档格式.docx

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铁锁来回摆动

C．丙图：

人造地球卫星运转

D．丁图：

跳水运动员入水瞬间

4．2019年12月27日20时45分，长征五号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，2000多秒后，火箭与实践二十号卫星成功分离，最后卫星成功进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。

关于火箭发射，下列说法中正确的是（　　）

A．火箭升空过程中，机械能减小

B．火箭与实践二十号卫星分离后火箭与卫星是相对静止的

C．火箭加速上升时，卫星的动能一定增大，机械能一定增大

D．火箭放置在发射台，上准备发射时，发射台对火箭做了功

5．跳伞运动以自身的惊险和挑战性，被世人誉为“勇敢者的运动”。

一名跳伞运动员在空中匀速降落。

关于他在匀速降落的过程中能量变化的情况，下列说法正确的是（　　）

A．动能增大B．重力势能不变

C．重力势能转化为动能D．机械能逐渐减小

6．载重汽车在高速公路的长下坡路段，容易发生意外。

某高速公路的避险车道如图所示，当高速行驶的载重汽车出现刹车失灵时，可借助避险车道避免意外，下列说法错误的是（　　）

A．汽车下坡时速度越大，惯性越大

B．汽车下坡时速度越大，动能越大

C．汽车失控冲上避险车道时，部分动能转化为重力势能

D．避险车道路面铺设碎石，是为了增大对汽车的阻力

7．蹦极（BungeeJumping）是新兴的一项非常刺激的户外休闲活动，如图，游戏者将一极有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下，图中O点是游戏者开始的位置，a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，b点是游戏者挂在弹性绳下静止时绳下端的位置，c点是他所到达的最低点的位置，下列说法中错误的是（　　）（不考虑空气阻力）

A．Oa段只是人的重力势能和动能之间在相互转化

B．b点人的动能最大

C．a→b段人的重力势能减小，只转化为橡皮绳的弹性势能

D．b→c段是人的重力势能和人的动能转化为橡皮绳的弹性势能

8．低空跳伞是一种危险性极高的极限运动。

一名跳伞运动员背着伞包从某高层建筑顶层跳下，且一直沿竖直方向下落，其整个运动过程的v-t图象如图所示，其中10秒末时打开了降落伞。

下列说法正确的是（　　）

A．前2秒内，运动员的运动状态保持不变

B．前10秒内，运动员减少的重力势能全部转化成动能

C．10秒末-12秒末，运动员和伞受到的空气阻力大于其总重力

D．14秒末-16秒末，运动员和伞的机械能总量保持不变

9．如图所示，小球在A点由静止开始释放，向右侧摆动，B点是小球摆动的最低点，C点是小球摆动到右侧的最高点，且A、C两点到B点的竖直距离hA＞hC．在小球从B点摆动到C点的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．小球的运动状态保持不变

B．小球运动到C点时，如果所有的力都消失了，则小球会保持静止状态

C．在这个过程中，小球的机械能守恒

D．小球的动能全部转化为重力势能

10．如图所示，钢珠沿竖直平面内的粗糙轨道abcde从a点自由释放运动到e点，其中b点和d点等高，则钢球在从a点运动到e点过程中（　　）

A．从a点到c点的过程中，减少的重力势能全部转化为动能

B．通过c点时速度的大小一定大于通过e点时速度大小

C．经过c点时机械能可能等于经过d点时机械能

D．经过b点时速度大小等于经过d点时速度大小

11．如图，轻弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。

现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，假设小球和弹簧组成的系统机械能守恒，则小球（　　）

A．运动至最高点时，受平衡力作用

B．运动至O点时，动能最大

C．运动至最高点，小球增加的重力势能等于弹簧减少的弹性势能

D．从O点向上运动过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的重力势能

12．弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动。

其结构如图甲所示。

图乙是小金玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程，其中b是弹簧处在原长的状态，针对此过程分析正确的是（　　）

A．a→b，小金的机械能不断增加，在b时动能最大

B．b→c，弹簧的弹性势能转化为小金的重力势能

C．在a状态时弹簧的弹性势能最大，人的动能最小

D．在c状态时小金受力平衡，故速度为零

二．填空题（共8小题）

13．篮球场上，小明投篮，篮球在斜向上运动过程中，篮球的能转化为能。

14．农药喷洒飞机正在同一高度匀速执行喷洒农药工作的时候，飞机机械能

15．如图所示的小球从A点由静止释放，在球向下摆动的过程中，它的速度越来越大，说明了力可以使物体的改变，此过程中，小球的能转化为动能。

当小球运动到最高点C时，它受到的力是（平衡/非平衡）的。

16．冬奥会上，自由式滑雪比赛以惊险刺激很具有观赏性。

一运动员在比赛过程中，从a点静止滑下到e点停止的运动轨迹如图所示，如果不计空气阻力，则：

（1）从a运动到b点，重力势能转化为。

（2）在整个滑行过程中，a点的机械能c点的机械能（选填“＞”或“=”或“＜”）。

17．如图，小明把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去，如图所示，若不计空气阻力，铁锁摆回时（选填“一定会”、“一定不会”或“可能会”）打到他的鼻子。

A点是锁摆到左边的最高处，若此时剪断细线，锁将会（选填“保持静止状态”、“沿水平方向向左做匀速直线运动”、“沿竖直方向向下运动”或“沿绳子AO方向运动”）。

18．如图所示，是篮球在空中飞行的一段轨迹（忽略空气阻力）；

（1）从A到B的运动过程中，球的运动状态（选填“有”或“没有”）改变；

（2）球在上升的过程中，势能和动能是如何转化的？

答：

；

球在A点机械能球在B点机械能（选填“＞”“=”或“＜”）；

（3）若在最高点，球所受的力全部消失，则球将处于状态。

19．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”“不变”）

20．如图是卫星的轨道示意图。

人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行时，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点。

卫星在运行过程中机械能守恒。

当卫星从远地点向近地点运动时，它的重力势能（增大/减小），速度越来越（快/慢），动、势能的转化是。

三．实验探究题（共1小题）

21．阅读以下材料，并回答相应的问题：

材料一：

研究发现，当只有重力做功的时候，物体的动能和重力势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变。

在物理学中把这个规律叫做机械能守恒定律。

现有一小球在没有空气阻力的情况下，沿无摩擦轨道运动。

（1）如图1甲所示，小球从A点静止释放，在从A到C的运动过程中，动能大小的变化情况是，到达与A等高的C点时速度零（选填“大于”、“小于”或“等于”）；

（2）若将轨道BC段改为水平，如图1乙所示，小球仍从A点静止释放，小球经过M点时的机械能A点的机械能（选填“大于”、“小于”或“等于”）；

（3）以小球经过M点时为计时起点，大致在图1丙中画出小球在MN段运动的速度-时间图象。

材料二：

进一步研究发现，动能EK的大小与物体质量m和速度v的具体关系为：

；

重力势能Ep的大小与物体的质量m和相对高度h的关系为：

Ep=mgh。

（1）如图2甲所示，小球A在真空中自由下落，另一个完全相同的小球B在阻力很大的液体中匀速下落，它们都由高度为h1处下落到高度为h2处，在这两种情况下，小球（填“A”或“B”）的机械能守恒。

（2）如图2乙所示，一个物体从高为h的光滑斜面顶端，由静止开始滑下，不计空气阻力，物体滑到斜面底端时的速度v=。

（3）把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个单摆，如图2丙所示。

若摆长为L1=1m，将小球拉至离原竖直方向L2=0.6m距离，静止释放，不计空气阻力，则当小球运动到最低处时的速度v=m/s。

四．计算题（共3小题）

22．春节小明的爸爸驾着一辆功率为120kW的小轿车，带着家人回老家过年，途中在一段平直的高速公路上以20m/s的速度匀速行驶。

求：

（1）这段路程中小轿车受到的牵引力。

（2）水平行驶1min牵引力对汽车做的功。

23．已知物体的重力势能表达式为Ep=mgh，动能表达式为

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，高为h的光滑斜面固定在水平地面上，一质量为m的小物块，从斜面顶端A由静止开始下滑，不计空气阻力，物块从顶端开始下滑到落地的瞬间，设整个过程中机械能守恒（即机械能保持不变）。

（1）证明：

小物块从斜面顶端A由静止下滑到底端B时的速度v=

（2）将一质量为0.6kg的小物体从距离地面4m高度的斜面顶端A点沿斜面以1m/s的初速度出发，求其到斜面底端B时的速度。

24．如图所示是小东同学骑着某质量为12kg的助力车，在平直路面上由静止开始做直线运动的v-t图象，全程共运动8min，在第5min时刚好到达全路程的中点，g取10N/kg，则：

（1）若助力车在匀速运动过程中，动力的功率恒为2kW，则助力车匀速运动时，动力做功多少J？

（2）在全程运动的时间内，助力车受到的平均动力为车和小东总重的0.25倍，全程动力做的总功为5.4×

105J，那么，小东的质量为多少kg？

参考答案

1-5：

DDACD6-10:

ACCBB11-12:

CC

13、重力势；

动

14、减小

15、运动状态；

重力势；

非平衡

16、动能；

＞

17、一定不会；

沿竖直方向向下运动

18、：

（1）有；

（2）动能转化为重力势能；

=；

（3）匀速直线运动

19、动；

减小

20、减小；

快；

势能转化为动能

21、材料一：

（1）先变大后变小；

等于；

（2）等于；

（3）

（1）A；

（2）

（3）2。

22、：

（1）这段路程中小轿车受到的牵引力为6×

103N。

（2）水平行驶1min牵引力对汽车做的功为7.2×

106J。

23：

由题意知，小物块从A点下滑到B点的过程中，机械能是守恒的，则EA=EB

（2）小物块到斜面低端B时的速度是9m/s。

24、：

（1）助力车匀速运动时，动力做功3.6×

105J；

（2）小东的质量为48kg