物理八年级下册11.4 机械能及其转化同步达标检测题

第十一章 功和机械能

第4节  机械能及其转化

知识能力全练

知识点一  机械能及其转化

1.诗句“一叶落而知天下秋”，意思是从一片树叶的凋落，就能知道秋天的到来。当一片树叶从枝头加速飘落到地面的过程中，下列说法正确的是              (    )

A.树叶的动能越来越小，重力势能越来越大 B.树叶的动能转化为重力势能

C.树叶的重力势能转化为动能 D.整个下落过程中树叶的机械能守恒

2.(2021安徽六安霍邱一模)如图所示是“蹦极”的示意图，弹性绳自重忽略不计。弹性绳的上端固定在O点，A点是弹性绳自然下垂时绳末端的位置，B点是蹦极者下落过程中人的重力和弹性绳对人的弹力大小相等时的位置，点是蹦极者下降的最低点。则蹦极者在下落过程中速度最大的位置是________点(选填“A”、“B”或“C”)。

3.在探究“动能和重力势能相互转化”的实验中，采用如图所示的实验装置，用细线把一个质量为m的小球悬挂起来，将小球从位置B拉到位置A,由静止释放小球，观察小球从A→B→C的过程中的高度和速度的变化，并测出了小球在A、B、C三个位置时动能和重力势能的值，从而分析这一过程中动能和重力势能之间的转化，数据如表所示。

(1)小球在图中的C位置，受到________个力的作用。

(2)从实验中可以看出，小球从A→B的过程中速度不断________，高度不断降低，这个过程中是________能逐渐转化为________能；在能量转化的过程中，机械能在逐渐减少，这主要是小球受到________造成的。

(3)在实验中，如果换用质量为2m的小球，其他条件不变。那么，小球到达B位置时的机械能________质量为m的小球到达B位置时的机械能(选填“大于”、“小于”或“等于”)。

知识点二  水能和风能的利用

4.(2021独家原创试题)抽水蓄能水力发电是为了解决电网高峰、低谷之间供需矛盾而设计的一种间接储存电能的方式，其工作原理如图所示。它利用下半夜过剩的电力驱动水泵，将水从下水库抽到上水库，增大了水的________能；在次日白天或上半夜将上水库的水放出，使水从高处流向低处将水的________能转化为________能，从而推动发电机发电。

三年模拟全练

5.(2021黑龙江佳木斯二模，9，★☆☆)一个篮球不小心被水打湿，小明继续使用该篮球进行训练。球离手后，发现篮球在干燥的地面上向前弹跳的过程中(如图所示)，地面上留下了一个个“印迹”。以下判断正确的是(不考虑篮球质量的变化)              (    )

A.篮球在B点时的动能等于它在C点时的动能

B.篮球从A点到B点的过程中，只有篮球的重力势能与动能之间的相互转化

C.1、2、3三个“印迹”大小相同

D.D点时篮球的动能不为0

6.(2021上海普陀期中，12，★☆☆)如图所示，杂技表演者A在离开跳板后的上升过程中，________能转化为________能。能量间的相互转化都是通过________过程来完成的。

7.(2021广东潮州期末，23，★★☆)小静观看台球比赛时发现：有时运动的白球去撞击一个静止的球后，白球会立即静止在碰撞时的位置，而被撞的球似乎接替了白球，沿白球原来的运动方向，以几乎相同的速度向前运动，小静据此设计了如图乙所示的实验装置，探究：动能与势能转化和转移时的规律。

请你回答以下问题：

(1)A球从斜面滑下的过程中，________能转化为动能。

(2)B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了________能。

(3)小静在实验时发现：撞击后，B球在斜面上能达到的最高高度h2小于A球原有的下落高度h。她猜想这可能是小球运动过程中克服________做功造成的。为了验证这一猜想，小静操作如下：

A.控制A球从斜面上的________自由滚下；

B.改变小球运动导轨的粗糙程度，并记录B球在斜面上上升最高高度h2。

小静在多次实验后发现：导轨越光滑，h2越接近h1。由此可推论得出：在动能与势能的相互转化过程中，若没有摩擦阻力影响，物体的机械能将________(选填“变小”“不变”或“变大”)。

五年中考全练

8.(2021山东烟台中考，10，★☆☆)如图所示，跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，关于运动员(不包含降落伞和绳)下列说法正确的是              (    )

A.动能不变，重力势能不变，机械能不变 B.动能变大，重力势能变小，机械能不变 

C.动能不变，重力势能变小，机械能变小 D.动能变小，重力势能变小，机械能变小

9.如图，滚摆下降过程中，滚摆的________能转化为________能。滚摆上下往复运动过程中，其每次上升所能达到的高度越来越低，滚摆在运动过程中的机械能________(选填“增加”、“减少”或“不变”)。

核心素养全练

10.(2021江苏扬州高邮期中)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。

材料二：进一步研究发现，动能E的大小与物体质量m和速度v的具体关系为：Ek=mv2；重力势能E的)大小与物体的质量m和相对高度h的关系为：Ep=mgh。

(1)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h2处下落到高度为h1处，在这两种情况下，小球________(选填“A”或“B”)的机械能守恒。

(2)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，如图丙，若摆长为L1=1m,将小球拉至距离原竖直方向L2=0.6m,由静止释放，不计空气阻力，则当小球运动到最低处时的速度v=________m/s。(g=10N/kg)

【参考答案及解析】

第4节  机械能及其转化

知识能力全练

1.C  树叶在加速下落的过程中，质量不变，速度增大，高度减小，所以树叶的动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能。在下落过程中，树叶和空气之间有摩擦力，存在机械能和其他形式的能的转化，所以机械能不守恒。

2.【答案】B

【解析】蹦极者从跳台到A点的过程中，高度减小速度增大，重力势能减小，动能增大；从A点到B点的过程中，人的重力大于弹性绳的拉力，蹦极者做加速运动，速度越来越快，动能越来越大；从B点到C点的过程中，人的重力小于弹性绳的拉力，蹦极者做减速运动，速度越来越慢，动能越来越小，到达最低点时速度为零；整个过程中蹦极者重力等于绳弹力时速度最大，即在B点的速度最大。

3.【答案】(1)2  (2)增加  重力势  动  空气阻力  (3)大于

【解析】

(1)小球在图中的C位置，受到重力、细线对它的拉力两个力的作用；

(2)小球从A→B的过程中速度不断增加，高度不断降低，这个过程中重力势能逐渐转化为动能；在能量转化的过程中，由于受到空气阻力的作用，机械能在逐渐减少；

(3)在实验中，如果换用质量为2m的小球，其他条件不变，那么，由于小球的动能与重力势能都与质量有关，小球开始时的重力势能大，所以到达B位置时的动能也大，即小球到达B位置时的机械能大于质量为m的小球到达B位置时的机械能。

4.【答案】重力势  重力势  动

【解析】利用水泵将水从下水库抽到上水库时，抬升了水的高度，增大了水的重力势能；将上水库的水放出时，水的高度减小，速度增大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能，从而推动发电机发电。

三年模拟全练…

5.D  从题图可知，篮球在干燥的地面上向前弹跳的过程中，弹跳的高度越来越低，所以篮球的机械能越来越小，故在B点时的机械能大于在C点时的机械能，而B点和C点高度相同，重力势能相等，所以在B点时的动能大于在C点时的动能，故A错误；A点到B点的过程由于篮球与空气的摩擦以及篮球落到地面与地面撞击，篮球的一部分机械能会转化为其他形式的能，所以A点到B点不单是重力势能与动能之间的相互转化，故错误；由于与空气的摩擦、与地面的撞击，篮球在弹跳的过程中机械能转化为其他形式的能，所以机械能逐渐减小，而A、B、C、D高度相等，重力势能相等，则动能不断变小，所以1、2、3三个“印迹”越来越小，故C错误；篮球在D点时在水平方向有一定的速度，所以动能不为零，故D正确。

6.【答案】动  重力势   做功

【解析】杂技表演者A在离开跳板后的上升过程中，质量不变，速度变小，动能变小，高度增大，重力势能增大，动能转化为重力势能；能量间的相互转化都是通过做功的过程来完成的。

7.【答案】(1)重力势  (2)动  (3)摩擦力  同一高度  不变

【解析】

(1)A球从斜面滑下的过程中，高度减小，速度增大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能；

(2)B球由静止变为运动，速度增大了，获得了动能；

(3)B球在斜面上能达到的最高高度h,小于A球原有的下落高度h,这是出现了机械能的损失，是因为存在空气阻力，且导轨不光滑，存在摩擦力，需要克服摩擦力做功；根据控制变量法，控制小球从同一高度自由滚下，使其到达斜面底端速度相同；若没有摩擦阻力影响，只有动能和势能的转化，此过程机械能守恒。

五年中考全练·

8.C  跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，质量不变，速度不变，则动能不变；高度降低，则重力势能变小；机械能等于动能与势能之和，则机械能变小。

9.【答案】重力势  动  减少

【解析】滚摆在下降过程中，高度逐渐减小，重力势能减小，速度越来越大，动能增大，滚摆的重力势能转化为动能。滚摆上下往复运动过程中，要克服阻力做功，部分机械能转化为其他形式的能，机械能减少。

核心素养全练

10.【答案】(1)A  (2)  (3)2

【解析】本题重点考查了通过获取和处理信息，借助分析综合、推理论证等科学方法，解决实际问题的能力。

(1)小球A在下落过程中，不受阻力作用，机械能守恒；B球受阻力，匀速下落，机械能减小。

(2)物体从光滑斜面滑下，机械能守恒，则mgh=mv2,解得v=。

(3)设小球在最低点时势能为零，如图所示：

由图知OA为1m,AB为0.6m,根据勾股定理知OB为0.8m,因为不计空气阻力，机械能守恒，所以mg×(1m－0.8m)=mv2,解得：v=2m/s.