鲁科版（五四制）八年级下册《第十章 机械能及其转化》章节练习

鲁科版（五四制）八年级下册《第十章 机械能及其转化》章节练习

一 、单选题（本大题共8小题，共24分）

1.（3分）如图所示，小车从斜面上某一高度由静止开始滑下，撞击静止于水平木板的木块（不计空气阻力），则下列说法正确的是（  ）
 

A. 木块被撞后在木板上前进的过程中所受摩擦力越来越小
B. 小车从开始下滑到撞击木块后静止的过程中机械能先变大后变小
C. 若木板的表而光滑且足够长，最终木块的动能将保持不变
D. 木块对木板的压力和木板对木块的支持力是一对平衡力

2.（3分）针对如图三种现象， 
甲图是一个无摩擦的、不在同一平面上连续的轨道，小球从点经、能滑到； 
乙图是一个无摩擦的滚摆，将细绳绕轴转到点，放手后，能在上下来回转动； 
丙图是一个单摆，从点放手，能摆到点，若在点放一小棒，抵住细绳，小球能摆到点； 
丁图是光滑轨道，点的高度大于点的高度，让小球由点静止开始自由落下，沿轨道到达点后离开不计空气阻力，则小球离开点后的运动轨迹最符合实际的是； 
其中不能成立的是 
 

A.  B.  C.  D.

3.（3分）如图，一个木块从斜面上匀速下滑，下列说法正确的是
 

A. 木块只受到重力和斜面的支持力 B. 下滑过程中，木块的重力势能转化为动能
C. 下滑过程中，木块受平衡力作用 D. 下滑过程中，木块的机械能保持不变

4.（3分）下列过程中机械能守恒的是

A. 物体在竖直平面内做匀速圆周运动 B. 在倾角为的斜面上匀速下滑的物体
C. 铁球在水中下落 D. 用细线拴着小球在竖直平面内做圆周运动

5.（3分）如图甲所示，小球从某高度处由静止下落到竖直放置的弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，得到小球的速度和弹簧被压缩的长度之间的关系，如图乙所示，其中为曲线最高点。不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则小球
 

A. 受到的弹力始终不变
B. 运动过程动能一直增大
C. 从到过程，重力势能减少，弹簧的弹性势能增大
D. 从到过程，重力势能转化为弹性势能，小球的机械能不变

6.（3分）旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山，它具有的

A. 动能增加，重力势能增加 B. 动能减少，重力势能减少
C. 动能不变，机械能减少 D. 动能不变，机械能增加

7.（3分）伦敦奥运会乒乓球男子单打决赛张继科以4：1击败队友，首夺奥运会乒乓球男单金牌，如图所示为乒乓球在水平地面上弹跳时产生的轨迹的一部分，该图表明（  ）
 

A. 在图中乒乓球的弹跳方向为自由向左
B. 乒乓球弹跳时机械能守恒
C. 乒乓球运动过程中重力势能一直减小
D. 乒乓球某次弹起过程中，弹起瞬间的动能大于此过程中最高点的动能

8.（3分）教材中研究很多问题时应用了斜面，关于斜面，下列说法符合研究需要的是

A. 探究物体从斜面下滑的速度变化时，应该让小车分别从顶端和中间位置自由滑下
B. 验证牛顿第一定律时，要保证每次都让小车从斜面的同一高度由静止自由滑下
C. 探究动能的大小和物体质量关系时，应让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下
D. 探究动能的大小和物体速度关系时，要让不同质量的两个小球从斜面同一高度滚下

二 、填空题（本大题共8小题，共19分）

9.（2分）用电梯往高处搬运货箱，当货箱随着电梯一同匀速上升时，货箱的动能               ______               ，重力势能               ______               ．（两空均选填“变大、变小或不变”）

10.（5分）如图是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片．、是同一高度的两点，则点的重力势能______点的重力势能选填“大于”“小于”或“等于”；点的动能______点的动能选填“大于”“小于”或“等于”．
 

11.（2分）如图所示，单摆由静止从A处运动到C处的过程中，忽略空气阻力，仅有动能和势能的相互转化，动能的最大位置点是______点．从A处运动到B出的过程中，______逐渐减小．

12.（3分）将摆球从点由静止释放，观察其摆动。小球从点向下摆动，动能逐渐______，重力势能逐渐______。摆球每次上升的高度逐渐减小，这说明摆球的机械能______减小增大不变。
 

13.（1分）在年月日的札幌亚冬会越野滑雪女子个人竞速赛中，满丹丹夺得中国队在本届亚冬会的首枚金牌。如图所示是满丹丹从山坡上匀速滑下的情景，此过程中她的机械能______选填“增大”“减小”或“不变”。
 

14.（2分）骑车上坡前，人们往往要加紧蹬几下，目的是让自行车获得更多的____能来转化为____能，这样使自行车更容易上坡．

15.（2分）在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂黑，使同一皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B．由图可知，B圆斑是球从较____（选填“高”或“低”）处下落纸上时形成的，在形成B圆斑时皮球的____能比形成A圆斑时大．
 

16.（2分）对在高速公路上行驶的汽车要进行限速，其实质是限制了汽车的______，当汽车要上坡时，司机必须换低速挡，这是为了得到较大的______。

三 、实验题（本大题共1小题，共10分）

17.（10分）用钢球、木块和带有斜槽的长木板．探究物体的动能跟哪些因素有关。 
 
如图甲，让钢球从斜槽上的某一高度由 ______开始运动，撞击水平面上的木块。钢球撞击木块时具有的动能大小可通过 ______来反映。 
如图乙，将钢球置于斜槽上更高的位置重复上述实验。实验表明，钢球 ______一定时，从斜槽越高的位置开始运动，撞击木块的速度越大，钢球的动能越 ______。 
若用图丙的装置，可以探究动能大小与 ______的关系选填“质量”、“速度”或“质量、速度”。

四 、计算题（本大题共2小题，共20分）

18.（10分）在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离。如图甲所示。请回答下列问题： 
从同一高度由静止释放的目的是______，该实验的目的是研究铁球的动能大小与______选填“质量”或“速度”的关系。 
该实验是通过观察______的大小，来说明铁球对木块做功的多少。 
有同学将实验装置改进成图乙所示，利用质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较。可以研究铁球的动能大小与______选填“质量”或“速度”的关系。 
该同学还想用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究铁球的动能大小与质量的关系，这个设计方案是______选填“正确”或“错误”的，原因是______。

19.（10分）阅读首飞成功回答．  
首飞成功  
中型客机 是中国首款按照最新国际适航标准研制的干线民用飞机，于年开始研制．基本型混合级布局座，全经济舱布局座、高密度布局座，最大载客量座，标准航程公里，最大航程公里，最大飞行速度 马赫马赫大约等同于． 
是的首字母，也是商飞英文缩写的首字母，第一个“”的寓意是天长地久，“”代表的是中国首型中型客机最大载客量为座．中型客机是建设创新型国家的标志性工程，具有完全自主知识产权．针对先进的气动布局、结构材料和机载系统，研制人员共规划了项关键技术攻关，包括飞机发动机一体化设计、电传飞控系统控制律设计、主动控制技术等．先进材料首次在国产民机大规模应用，第三代铝锂合金材料、先进复合材料在机体结构用量分别达到和． 
于年月日首飞成功，如图所示．这标志着中国自主创新能力进入一个崭新的阶段，追逐了半个世纪的“大飞机梦”在这一刻得以实现，这是每一位中国航天航空人的梦想，也是每一位中国民众为之自豪的历史丰碑请根据上述材料，回答下列问题：  
上升的过程中重力势能 ______ 选填“增加”或“减小”  
的最高速度约为 ______ 选填“”或“”  
研制客机的项关键技术有 ______ 列举一项即可
 

答案和解析

1.【答案】C;

【解析】解：A、木块被撞后在木板上前进的过程中虽然做减速运动，但其质量不变，即对木板的压力不变，接触面的粗糙程度不变，故摩擦力不变，故A错误； 
B、由于斜面和木板存在摩擦力，所以小车从开始下滑到撞击木块后静止的过程中，机械能会转化成内能，故机械能减小，故B错误； 
C、据牛一定律可知，木板的表而光滑且足够长，最终木块将永远做匀速直线运动，故其动能将保持不变，故C正确； 
D、木块对木板的压力和木板对木块的支持力不是作用在同一物体上，所以不是一对平衡力，故D错误； 
故选C．
 

2.【答案】C;

【解析】解：甲图中无摩擦，机械能是守恒的，因此，小球从点经、能滑到；故正确；  
乙图中无摩擦，将细绳绕轴转到点，放手后，滚摆能在上下来回转动，故正确；  
丙图中，将单摆从点放手，能摆到点，若在点放一小棒，抵住细绳，小球仍只能摆到点，而不可能上升到更高的点。故错误。  
由题知，为完全光滑轨道，所以，小球运动时其机械能守恒；  
小球从点由静止滑下，则小球的机械能等于点时的重力势能；整个过程中，机械能守恒，虚线的最高点超过了点的高度，这是不可能的；  
虚线的最高点与点的高度相同，而在虚线的最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以虚线表示小球的机械能大于点的机械能，也是不可能的；  
虚线的最高点低于点，由于在最高点时小球仍运动，其总机械能可能与开始时的机械能相等，符合实际；  
虚线中小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度，则虚线不可能。所以符合实际的是；故错误；  
故正确的是，错误的是；  
故选：。 
在只有动能和势能进行转化时，机械能的总量是守恒的，据此结合图中的实验现象进行分析。 
了解机械能守恒的条件，会根据实际分析机械能的转化情况，是正确解答的关键。
 

3.【答案】C;

【解析】解： 
A.木块从斜面上匀速滑下时，受到重力、支持力和沿斜面向上的摩擦力的作用，故错误； 
B.匀速下滑过程中，木块的速度不变，所以动能不变，不是重力势能转化为动能，故错误； 
C.匀速下滑过程中，处于平衡状态，所以木块受到平衡力的作用，故正确； 
D.下滑过程中，木块的动能不变，重力势能减小，所以木块的机械能减小，故错误。 
故选：。 
物体受到重力、支持力和摩擦力的作用； 
重力势能与质量和高度有关，动能与质量和速度有关，据此分析； 
物体处于平衡状态时受平衡力； 
木块克服摩擦做功，机械能转化为内能。 
此题主要考查了对物体进行受力分析、动能与势能的转化、平衡状态的判断等，属力学综合题，难度不大。
 

4.【答案】D;

【解析】解：、物体在竖直平面内做匀速圆周运动，既然做的是匀速运动，物体速度的大小是不变的，但是高度在变，物体的重力势能在变，所以机械能不守恒．故A错误；  
B、物体在倾角为的斜面上匀速下滑，动能不变，重力势能减小，所以机械能减小，机械能不守恒．故B错误；  
C、铁球在水中下落，受到水的阻力作用，所以下落过程中机械能会减小，铁球的机械能不守恒．故C错误；  
D、小球在竖直平面内做圆周运动，小球受到重力和绳的拉力的作用，不受阻力，所以小球的机械能守恒．故D正确．  
故选D． 
若物体在进行能量转化时，不受其它外力作用，则机械能守恒；也可根据动能和势能的总和是否发生变化来判断机械能是否守恒．  
断机械能是否守恒有两种方法，一是根据条件判断；二是直接判断动能和势能的总和是否保持不变．
 

5.【答案】C;

【解析】解：  
A、小球从某高度处由静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧，从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，弹簧形变程度逐渐变大，所以小球受到弹力也逐渐变大，故A错误；  
B、由图乙可知，小球速度先变大，后变小，小球的质量不变，所以小球动能先变大，后变小，故B错误；  
C、小球从到的过程中，小球高度降低，弹簧的弹性形变变大，所以重力势能减少，弹簧的弹性势能增大，故C正确；  
D、从到过程，小球的高度降低、速度减小，弹簧的形变程度增大，但并不是只有重力势能转化为弹性势能，动能也会转化为弹性势能；所以，该过程中小球的机械能减少，有一部分机械能转化为弹簧的弹性势能，故D错误。  
故选：。 
弹簧形变程度越大，小球受到弹力越大；  
物体的动能与质量和速度有关，速度越大、质量越大，物体的动能越大；  
小球从到的过程中，小球高度降低，弹簧的弹性形变变大，据此判断重力势能和弹性势能的大小；  
从到过程，小球的高度、速度，弹簧的形变程度都在发生变化，据此分析。 
该题考查了弹力、动能和能量转化以及运动和力关系等问题。解答该题的关键要读懂图，由图获取弹簧压缩量，小球速度变化的信息分析小球的运动过程，分析弹力的变化情况。
 

6.【答案】D;

【解析】解：缆车是匀速上山，速度不变，故动能不变；缆车在上山过程中高度不断增加，故重力势能增大；动能不变，重力势能增加，故其总和机械能也在增大。 
故选：。 
动能与物体的质量和运动速度有关，质量越大，速度越快，动能就越大。 
重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大，高度越高，重力势能就越大。 
机械能是动能和势能的总和。 
此题主要考查的是动能和重力势能的影响因素、机械能的概念，是很基础的题目。
 

7.【答案】D;

【解析】解：A、从图可知，乒乓球的弹跳高度自左向右越来越低，所以在图中乒乓球的弹跳方向为自左向右，故A错误； 
B、由于与空气的摩擦，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，故B错误； 
C、由于与空气的摩擦，乒乓球运动过程中机械能一直减小，而不是重力势能一直减小，故C错误； 
D、乒乓球某次弹起过程中，质量不变，弹起时的速度大于最高点的速度，所以弹起瞬间的动能大于此过程中最高点的动能，故D正确． 
故选D．
 

8.【答案】B;

【解析】解：  
A、在探究物体从斜面下滑的速度变化时，让小车从顶端滚下目地是为了让小球每次到达水平面时的速度都相同，便于比较，故A错误；  
B、在验证牛顿第一定律时，根据控制变量法，为保证摩擦力对小车运动距离的影响，小车应从斜面同一高度上由静止滑下，使其到达斜面的初始速度相等，故B正确；  
C、探究动能的大小和物体质量关系时，应该让质量不同的钢球从相同高度滚下，是为了使钢球达到斜面底端时具有相同的速度，故C错误；  
D、探究动能的大小和物体速度关系时，应该让质量相同的钢球从不同高度滚下，是为了使钢球达到斜面底端时具有的速度不同，故D错误．  
故选B． 
探究物体从斜面下滑的速度变化时，要求小车从同一点滑下，是为了保证小车到达水平面时有相同的速度；  
验证牛顿第一定律时，同一小车在同一高度，小车具有的重力势能相同，到达斜面底部小车的重力势能全部转化为小车的动能，到达斜面底部，小车的动能相同，小车的质量不变，小车的速度相同；  
研究动能的大小和物体质量关系时，要保证速度相同，质量不同；  
探究动能的大小和物体速度关系时，要保证质量相同，速度不同．  
该题考查了转换法、控制变量法等研究方法在探究实验中的应用，在平时做实验时要多观察，多思考．
 

9.【答案】不变;变大．;

【解析】动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大．重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大．

货箱随着电梯一同匀速上升时，货箱的质量不变，速度不变，则动能不变，同时货箱所处的高度增大，所以重力势能变大．

掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素．会判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化是正确解答的关键．
 

10.【答案】等于   大于  ;

【解析】解：由题知，、是同一高度的两点，高度相同，皮球的质量不变，所以皮球在、两点的重力势能相同；  
由图可知，皮球弹起后高度逐渐降低，说明球在落地、弹起的过程中克服阻力做功消耗了一部分机械能，所以机械能逐渐减小；皮球在、两点的重力势能相同，但在点的机械能大于在点时的机械能，所以在点的动能大于在点时的动能．  
故答案为：等于； 大于． 
动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大．  
重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．  
机械能是动能和势能的总和，但在转化过程中，机械能会有一部分转化为内能而消耗掉． 
该题考查的是动能和重力势能的影响因素以及机械能的转化，知道排球的机械能逐渐在减少是关键．
 

11.【答案】B;重力势能;

【解析】从A到B的过程中，质量不变，速度变大，动能变大.同时质量不变，高度减小，故重力势能变小. 
当从B到C时，质量不变，速度变小，动能变小，同时质量不变，高度增加，故重力势能增加，所以从A处运动到C处的过程中，忽略空气阻力，仅有动能和势能的相互转化，动能的最大位置点是B点，从A处运动到B处的过程中，重力势能逐渐减小．
 

12.【答案】增大 ; 减小 ; 减小 ;

【解析】解：将摆球从点静止释放，由图可知，小球从点向下摆动的过程中，质量不变，高度减小，则重力势能减小，同时速度增大，故动能增大；  
摆球每次上升的高度逐渐减小，是因为摆球在运动时受到了空气阻力，摆球的机械能会损失一部分，即摆球的机械能减小。  
故答案为：增大；减小；减小。 
动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。  
重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。 
该题考查了动能和重力势能的概念，及影响其大小的因素，属于基本内容。在判断动能和重力势能的大小时，要注意看影响动能和重力势能大小的因素怎么变化。
 

13.【答案】减小;

【解析】解：满丹丹从山坡上匀速滑下的情景，此过程中跳伞运动员在下落过程中，质量不变，速度不变，动能不变，高度减小，重力势能减小，机械能减小。  
故答案为：减小。 
动能大小的影响因素：质量和速度。质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量和高度。质量越大，高度越高，重力势能越大；机械能动能势能。 
掌握动能、重力势能、弹性势能、机械能大小的影响因素，根据影响因素能判断各种形式的能量变化。
 

14.【答案】动;重力势;

【解析】解：骑自行车上坡前，往往要用力加紧蹬几下，这样可以增加自行车的速度，车的动能就会增加，上坡时就会有更多的动能转化为重力势能，这样自行车就会爬得更高． 
故答案为：动；重力势．
 

15.【答案】高;弹性势;

【解析】解：使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了弹性形变，此时，能量的转化过程是将动能转化为弹性势能，分析图中两个圆斑大小可看出，圆斑大的（B）皮球转化的弹性势能较大，说明它原来所具有的重力势能大，即其所处的高度较高，在形成B圆斑时皮球的弹性势能比形成A圆斑时大． 
故答案为：高；弹性势．
 

16.【答案】动能 ; 牵引力 ;

【解析】解：对在高速公路上行驶的汽车，质量不变，对汽车进行限速，其实质是限制了汽车的动能大小。  
根据可知，在功率一定时，力与速度成反比；当汽车要上坡时，司机采取换低速挡的方法来减小运动速度，从而使汽车获得更大的牵引力。  
故答案为：动能；牵引力。 
动能大小和物体的质量、运动速度大小有关，质量一定时，速度越大，动能越大；重力势能大小和物体的质量、高度有关；摩擦力大小和压力大小、接触面的粗糙程度有关；惯性只和物体的质量大小有关。  
在功率一定时，力与速度成反比。 
此题主要考查的是动能的影响因素、功率变形公式的熟练运用，难度不大。
 

17.【答案】静止  木块移动的距离  质量  大  速度;

【解析】解：让钢球从斜槽上的某一高度由静止下滑，撞击水平面上的木块，钢球撞击木块时具有的动能大小可通过木块移动的距离来反映，这用到了转换法； 
如图乙，将钢球置于斜槽上更高的位置重复上述实验，钢球到达斜面底端的速度增大，木块被推得越远，说明钢球的动能越大，故可以得出：钢球质量一定时，撞击木块的速度越大，钢球的动能越大； 
由图可知，小球的质量一定，弹簧的压缩程度不同，具有的弹性势能不同，转化为小球的动能不同，小球运动的速度不同，所以可以探究动能跟速度的关系。 
故答案为：静止；木块移动的距离；质量；大；速度。 
让钢球从斜槽上的某一高度由静止下滑；物体动能的多少可以通过木块被推出去的距离大小来体现； 
物体动能与物体质量和速度有关，速度越大，质量越大，所具有动能就越大； 
根据控制变量法，探究动能跟速度的关系时，应控制质量不变。 
此题主要考查探究影响物体动能大小的因素实验，掌握控制变量法和转换法是解答该题的关键。
 

18.【答案】控制到达水平面速度相同   质量   木块移动的距离   速度   错误   压缩程度相同，小球的动能相同对木块做的功相同，木块移动的距离相同  ;

【解析】解：根据实验的要求可知，从同一高度由静止释放的目的是控制到达水平面速度相同，该实验的目的是研究铁球的动能大小与质量的关系；  
实验中，是通过观察木块移动的距离的大小，来说明铁球对木块做功的多少，从而判断出铁球具有的动能的大小，这是转换法的运用；  
质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较。可以研究铁球的动能大小与速度的关系；  
观察图乙的装置可知，若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧势能相同，转化出的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同，这样是不能完成实验目的。  
故答案为：  
控制到达水平面速度相同；质量；木块移动的距离；速度；错误；压缩程度相同，小球的动能相同对木块做的功相同，木块移动的距离相同。 
在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，若要研究动能大小与质量的关系，应控制其运动的速度相同；  
动能的大小通过观察木块移动的距离来反映出来；  
结合控制变量法的要求，看是否合理的控制了相关变量，并改变了要研究的变量，这样才能知道是否符合实验要求。 
该题考查了探究动能大小影响因素的实验，除考查控制变量法的转换法的运用外，最后通过一个弹簧来对实验进行改进是本题的新颖之处，需要我们认真分析。
 

19.【答案】增加；1000；飞机发动机一体化设计;

【解析】解：  
上升的过程中，质量不变，高度增大，所以重力势能增加；  
已知最大飞行速度 马赫，而马赫大约等同于，  
所以的最高速度约为：． 
由材料介绍可知，研制客机的关键技术有：飞机发动机一体化设计；电传飞控系统控制律设计；主动控制技术；第三代铝锂合金材料；先进复合材料等．  
故答案为：增加；  
；  
飞机发动机一体化设计或电传飞控系统控制律设计；主动控制技术；第三代铝锂合金材料；先进复合材料等． 
影响重力势能的因素是质量和高度，据此判断；  
根据材料材料中的介绍，运用马赫大约等同于的换算关系，可得出最高速度；  
阅读材料，可从中找出包含的关键技术．  
本题以客机为背景，考查了多个物理知识在其中的应用，体现了物理与高科技的联系，认真阅读材料是关键．