人教版八年級下冊 第十一章 功和機械能 第4節(jié) 機械能及其轉(zhuǎn)化 同步練習（含答案）2

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1、機械能及其轉(zhuǎn)化 同步練習 一．選擇題（共12小題） 1．某同學站立在勻速上升的電梯里，則此過程中（　?。? A．人的動能轉(zhuǎn)化為其重力勢能 B．人的機械能總量保持不變 C．電梯對人的支持力做功為零 D．電能轉(zhuǎn)化為機械能 2．以下的四個實例中，機械能正在減小的是（　?。? A．蓄勢待發(fā)的火箭 B．水平勻速飛行的小鳥 C．勻速下降的氣球 D．加速上升的飛艇 3．自由運動的滾擺，每次上升的高度逐漸減小，下列說法正確的是（　?。? A．機械能守恒 B．能量正在消失 C．只存在動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化 D．減少的那部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但總的能量守恒

2、 4．下列各個過程中，物體的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能的是（　?。? A．水壩上流下來的水沖擊水輪機轉(zhuǎn)動 B．汽車沿斜面向上勻速行駛的過程中 C．斜向上拋出的小石塊在上升的過程中 D．乒乓球觸地后向上彈起的過程中 5．如圖所示，粗糙的弧形軌道豎直固定于水平面上，小球由A點以速度v沿軌道滾下，經(jīng)過右側(cè)等高點B后到達最高點C．下列分析不正確的是（　?。? A．小球在A、B、C三點的速度大小關(guān)系是vc＜vB＜vA B．小球在A、B兩點的動能之差等于小球從A點到B點克服摩擦力做的功 C．小球在A、B兩點具有的重力勢能相同 D．整個過程只有重力對小球做功 6．如圖所示，將擺球從A點靜止

3、釋放，擺球在A、C兩點間來回擺動，B為最低點，不計空氣阻力，下列說法不正確的是（　　） A．從A點到B點，擺球的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能 B．從B點到C點，擺球的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能 C．擺球在B點的動能最大 D．擺球在C點的機械能最小 7．如圖所示，游樂場中，從高處A到水面B處有兩條長度相等的光滑軌道。體重不同的甲、乙兩小孩沿著不同軌道同時從A處自由滑向B處，若不計空氣阻力，下列說法中不正確的是（　?。? A．甲、乙在下滑過程中所受重力做功不相等 B．甲從 A 到 B，重力勢能一定減小 C．甲、乙在下滑過程中機械能守恒 D．甲、乙到達 B 點時的動能相同 8．如圖是小朋友玩蹦床的情

4、景，對他們在上升和下落過程中的能量轉(zhuǎn)化，下列分析正確的是（　　） A．小孩在空中上升的過程中動能轉(zhuǎn)化為重力勢能 B．小孩在空中下落的過程中動能轉(zhuǎn)化為重力勢能 C．小孩從接觸蹦床到下落到最低處的過程中彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能 D．小孩下落到最低點時的動能最大 9．如圖所示，在做模擬“蹦極”的小實驗時，橡皮筋的一端系一個小石塊，另一端固定在A點，B點是橡皮筋不系小石塊自然下垂時下端所在的位置，C點是小石塊從A點自由釋放后所能達到的最低點。若整個過程不計空氣阻力，則小石塊從A點到C點的運動過程中（　?。? A．小石塊在C點時，它具有的機械能最小 B．從A點下落到B點的過程中，小石塊的機械能減小

5、 C．從B點下落到C點的過程中，小石塊的機械能先增大后減小 D．小石塊減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能 10．如圖所示，將一小鋼球從a點豎直向上拋出（不計空氣阻力），經(jīng)過b點到達最高點c時速度為零，圖中hab=hbc，下列判斷正確的是（　?。? A．小鋼球運動到最高點c時受到平衡力的作用 B．小鋼球在ac段重力勢能的增加量與動能的減小量相等 C．小鋼球在ab段克服重力的做功小于在bc段克服重力的做功 D．就a、b、c三點而言，小鋼球在a點具有的機械能最大 11．光滑斜面甲與水平面PQ平滑連接。從斜面甲高H處靜止釋放小球，小球運動到Q點靜止，如圖甲。在PQ上的N點平滑拼接另一光滑斜面乙

6、，已知PQ=4PN，如圖乙。小球沖到乙斜面上的h高處。則小球最終將停在（　?。? A．甲斜面上 B．乙斜面上 C．P處 D．N處 12．一個小球從A點由靜止開始下落，速度越來越大，相繼經(jīng)過B、C兩點，如右圖所示。若A、B兩點間的距離等于B、C兩點間的距離，則下列說法中正確的是（　　） A．小球在下落過程中動能不變 B．從 A 到 C 過程中，小球的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能 C．小球所受的重力在 AB 段做的功等于在 BC 段做的功 D．小球所受的重力在 AB 段做功的功率等于在 BC 段做功的功率 二．填空題（共8小題） 13．籃球在自由下落的運動過程中，是

7、 能轉(zhuǎn)化為 能。 14．“弓開如滿月，箭去似流星”用來形容射箭運動員拉弓放箭的情形，那么在這個過程中，弓的彈性勢能轉(zhuǎn)化為箭的 能，同時也說明了物體彈性勢能大小與物體的 有關(guān)。 15．古詩文中有描述自然現(xiàn)象的優(yōu)美詩句。如“無邊落木蕭蕭下，不盡長江滾滾來”，從物理學的角度看，“不盡長江滾滾來”所揭示的機械能的轉(zhuǎn)化關(guān)系是 能轉(zhuǎn)化為 能。 16．射箭運動員用力拉滿弓，從能量轉(zhuǎn)化的角度分析，這是為了讓弓具有更大的 ，可以更多地轉(zhuǎn)化為箭的 ，將箭射得更遠。 17．如圖是衛(wèi)星的軌道示意圖。人造衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運行

8、時，離地球最近的一點叫近地點，最遠的一點叫遠地點。衛(wèi)星在運行過程中機械能守恒。當衛(wèi)星從遠地點向近地點運動時，它的重力勢能 （增大/減小），速度越來越 （快/慢），動、勢能的轉(zhuǎn)化是 。 18．如圖，小明把一個鐵鎖用繩子懸掛起來，將鐵鎖拉到自己的鼻子附近，穩(wěn)定后松手，鐵鎖向前擺去，如圖所示，若不計空氣阻力，鐵鎖擺回時 （選填“一定會”、“一定不會”或“可能會”）打到他的鼻子。A點是鎖擺到左邊的最高處，若此時剪斷細線，鎖將會 （選填“保持靜止狀態(tài)”、“沿水平方向向左做勻速直線運動”、“沿豎直方向向下運動”或“沿繩子AO方向運動”）。 1

9、9．如圖所示，將滾擺從最高位置a釋放經(jīng)過b到達最低位置c的過程中，滾擺的 能轉(zhuǎn)化為 能，若不考慮空氣的阻力和摩擦，滾擺從a點到c點機械能將 （選填“變大”、“變小”或“不變”）；滾擺在最高點時的速度為零，此時滾擺受到的力是 （選填“平衡力”或“非平衡力”） 20．如圖所示，斜面和水平面均光滑，在水平面上固定一彈簧，其初始位置在C點，現(xiàn)將一小球從A點由靜止釋放，經(jīng)過BC段，然后壓縮彈簧至D點后不再壓縮。不考慮小球在拐角B處的能量損失和空氣阻力，整個過程中機械能 （填”守恒”或”不守恒”），小球在A處的重力勢能 彈簧在D

10、點時的彈性勢能（填“大于”、“小于”或“等于”）。 三．解答題（共1小題） 21．小明同學平時的出行工具是自行車，他發(fā)現(xiàn)騎自行車上坡前，往往要加緊蹬幾下，這是為什么呢？ 四．實驗探究題（共2小題） 22．在探究“動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化”的實驗中，采用如圖所示的實驗裝置。用細線把一個質(zhì)量為m的小球懸掛起來，將小球從位置B拉到位置A，由靜止釋放小球，觀察小球從A→B→C的過程中的高度和速度的變化，并測出了小球在A、B、C三個位置時動能和重力勢能的值，從而分析這一過程中動能和重力勢能之間的轉(zhuǎn)化，數(shù)據(jù)如表所示。 （1）小球在圖中的C位置，受到 個力的作用。 （2）從實

11、驗中可以看出，小球從A→B的過程中速度不斷 ，高度不斷降低，這個過程中是 能逐漸轉(zhuǎn)化為 能；在能量轉(zhuǎn)化的過程中，機械能在逐漸減少，這主要是小球由于受到 造成的。 （3）在實驗中，如果換用質(zhì)量為2m的小球，其他條件不變。那么，小球到達B位置時的機械能 質(zhì)量為m的小球到達B位置時的機械能（選填“大于”、“小于”或“等于”）。 23．閱讀以下材料，并回答相應(yīng)的問題： 材料一：研究發(fā)現(xiàn)，當只有重力做功的時候，物體的動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總量保持不變。在物理學中把這個規(guī)律叫做機械能守恒定律。 現(xiàn)有一小球在沒有空氣阻力

12、的情況下，沿無摩擦軌道運動。 （1）如圖1甲所示，小球從A點靜止釋放，在從A到C的運動過程中，動能大小的變化情況是 ，到達與A等高的C點時速度 零（選填“大于”、“小于”或“等于”）； （2）若將軌道BC段改為水平，如圖1乙所示，小球仍從A點靜止釋放，小球經(jīng)過M點時的機械能 A點的機械能（選填“大于”、“小于”或“等于”）； （3）以小球經(jīng)過M點時為計時起點，大致在圖1丙中畫出小球在MN段運動的速度-時間圖象。 材料二：進一步研究發(fā)現(xiàn)，動能EK的大小與物體質(zhì)量m和速度v的具體關(guān)系為：EK=0.5mv2；重力勢能Ep的大小與物體的質(zhì)量m和相對高度h

13、的關(guān)系為：Ep=mgh。 （1）如圖2甲所示，小球A在真空中自由下落，另一個完全相同的小球B在阻力很大的液體中勻速下落，它們都由高度為h1處下落到高度為h2處，在這兩種情況下，小球 （填“A”或“B”）的機械能守恒。 （2）如圖2乙所示，一個物體從高為h的光滑斜面頂端，由靜止開始滑下，不計空氣阻力，物體滑到斜面底端時的速度v= 。 （3）把一個小球用細線懸掛起來，就成為一個單擺，如圖2丙所示。若擺長為L1=1m，將小球拉至離原豎直方向L2=0.6m距離，靜止釋放，不計空氣阻力，則當小球運動到最低處時的速度v= m/s。 五．計算題（共3小題）

14、24．已知物體的重力勢能表達式為Ep=mgh，動能表達式為Ek=0.5mv2；其中m為物體的質(zhì)量，h為物體距離水平地面的高度，v為物體的運動速度，g為常量，取10N/kg。如圖所示，高為h的光滑斜面固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小物塊，從斜面頂端A由靜止開始下滑，不計空氣阻力，物塊從頂端開始下滑到落地的瞬間，設(shè)整個過程中機械能守恒（即機械能保持不變）。 （1）證明：小物塊從斜面頂端A由靜止下滑到底端B時的速度v= （2）將一質(zhì)量為0.6kg的小物體從距離地面4m高度的斜面頂端A點沿斜面以1m/s的初速度出發(fā)，求其到斜面底端B時的速度。 25．推土機在祖國建設(shè)中發(fā)揮了重

15、要作用?，F(xiàn)有一履帶式推土機，其額定功率為120kW，質(zhì)量為1.5104kg。 （1）若推土機的牽引力用F表示，速度用v表示，發(fā)動機的功率用P表示，請你推導(dǎo)出F、v與P之間的關(guān)系式。 （2）若推土機在120kW的額定功率下工作，在平直場地上以1.5m/s的速度勻速前進了20m，則推土機產(chǎn)生的牽引力和推土機所做的功分別是多少？ 26．一輛質(zhì)量2t的汽車，在平直公路上以額定功率100kW從靜止開始運動，經(jīng)15s運動200m恰好達到最大速度，接著勻速運動20s關(guān)閉發(fā)動機，滑行100m停下。其ν-t圖象如圖所示。已知汽車在運動過程中受到的阻力恰為車重的0.2倍，（g取10N/k

16、g）求： （1）在運動過程中受到的阻力； （2）整個過程中發(fā)動機所做的功的大??； （3）汽車運動的最大速度v； （4）整個過程中克服阻力所做的功的大小。 參考答案 1-5：DCDAD 6-10:DDAAB 11-12:CC 13、 重力勢；動 14、 動；彈性形變的大小 15、 重力勢；動 16、 彈性動能；動能 17、 減?。豢?；勢能轉(zhuǎn)化為動能 18、 一定不會；沿豎直方向向下運動 19、 重力勢；動；不變；非平衡力 20、 守恒；等于 21、 騎自行車上坡前，往往要用力加緊蹬幾下，這樣車的動能就會增加，上坡時就會有更多的動能

17、轉(zhuǎn)化為重力勢能，這樣自行車就會爬得更高 22、 ：（1）2；（2）增加；重力勢；動；空氣阻力；（3）大于 23、 等于；A；；2 24、：（1）證明：由題意知，小物塊從A點下滑到B點的過程中，機械能是守恒的，則EA=EB； 即； 故， 所以vB=； （2）小物塊從A點運動到B點的過程中機械能是守恒的，EA=EB； 即 所以vB==9m/s 25、（1）設(shè)推土機的工作時間為t， 由v=可知，推土機通過的路程s=vt， 推土機的牽引力做功：W=Fs=Fvt， 所以發(fā)動機的功率：； （2）由P=Fv可得，推土機產(chǎn)生的牽引力：， 推土機所做的功：W=Fs=8104N20m

18、=1.6106J 26、（1）汽車受到的阻力： f=0.2G=0.22104N=4000N； （2）由題意可知，整個過程中發(fā)動機的工作時間：t=15s+20s=35s， 由P=可得，整個過程中發(fā)動機做的功： W=Pt=100103W35s=3.5106J； （3）汽車的重力： G=mg=2000kg10N/kg=2104N， 由題意和圖象可知，15-35s汽車的速度最大且做勻速直線運動， 根據(jù)二力平衡條件和題意可得，汽車勻速運動時的牽引力： F=f=0.2G=0.22104N=4000N， 由可得，汽車的最大速度：； （4）根據(jù)v=得勻速運動20s運動的距離： s2=vt=25m/s20s=500m， 整個過程運動的距離為： s=s1+s2+s3=200m+500m+100m=800m， 整個過程中克服阻力所做的功： W=fs=4000N800m=3.2106J。 12