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

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1、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化 同步練習(xí) 一．選擇題（共12小題） 1．某同學(xué)站立在勻速上升的電梯里，則此過(guò)程中（　?。? A．人的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其重力勢(shì)能 B．人的機(jī)械能總量保持不變 C．電梯對(duì)人的支持力做功為零 D．電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 2．以下的四個(gè)實(shí)例中，機(jī)械能正在減小的是（　?。? A．蓄勢(shì)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(yùn)動(dòng)的滾擺，每次上升的高度逐漸減小，下列說(shuō)法正確的是（　?。? A．機(jī)械能守恒 B．能量正在消失 C．只存在動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化 D．減少的那部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但總的能量守恒

2、 4．下列各個(gè)過(guò)程中，物體的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的是（　?。? A．水壩上流下來(lái)的水沖擊水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) B．汽車沿斜面向上勻速行駛的過(guò)程中 C．斜向上拋出的小石塊在上升的過(guò)程中 D．乒乓球觸地后向上彈起的過(guò)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(diǎn)以速度v沿軌道滾下，經(jīng)過(guò)右側(cè)等高點(diǎn)B后到達(dá)最高點(diǎn)C．下列分析不正確的是（　?。? A．小球在A、B、C三點(diǎn)的速度大小關(guān)系是vc＜vB＜vA B．小球在A、B兩點(diǎn)的動(dòng)能之差等于小球從A點(diǎn)到B點(diǎn)克服摩擦力做的功 C．小球在A、B兩點(diǎn)具有的重力勢(shì)能相同 D．整個(gè)過(guò)程只有重力對(duì)小球做功 6．如圖所示，將擺球從A點(diǎn)靜止

3、釋放，擺球在A、C兩點(diǎn)間來(lái)回?cái)[動(dòng)，B為最低點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法不正確的是（　?。? A．從A點(diǎn)到B點(diǎn)，擺球的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 B．從B點(diǎn)到C點(diǎn)，擺球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能 C．?dāng)[球在B點(diǎn)的動(dòng)能最大 D．?dāng)[球在C點(diǎn)的機(jī)械能最小 7．如圖所示，游樂(lè)場(chǎng)中，從高處A到水面B處有兩條長(zhǎng)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(shí)從A處自由滑向B處，若不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法中不正確的是（　?。? A．甲、乙在下滑過(guò)程中所受重力做功不相等 B．甲從 A 到 B，重力勢(shì)能一定減小 C．甲、乙在下滑過(guò)程中機(jī)械能守恒 D．甲、乙到達(dá) B 點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能相同 8．如圖是小朋友玩蹦床的情

4、景，對(duì)他們?cè)谏仙拖侣溥^(guò)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(guò)程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能 B．小孩在空中下落的過(guò)程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能 C．小孩從接觸蹦床到下落到最低處的過(guò)程中彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 D．小孩下落到最低點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大 9．如圖所示，在做模擬“蹦極”的小實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋的一端系一個(gè)小石塊，另一端固定在A點(diǎn)，B點(diǎn)是橡皮筋不系小石塊自然下垂時(shí)下端所在的位置，C點(diǎn)是小石塊從A點(diǎn)自由釋放后所能達(dá)到的最低點(diǎn)。若整個(gè)過(guò)程不計(jì)空氣阻力，則小石塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（　　） A．小石塊在C點(diǎn)時(shí)，它具有的機(jī)械能最小 B．從A點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過(guò)程中，小石塊的機(jī)械能減小

5、 C．從B點(diǎn)下落到C點(diǎn)的過(guò)程中，小石塊的機(jī)械能先增大后減小 D．小石塊減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 10．如圖所示，將一小鋼球從a點(diǎn)豎直向上拋出（不計(jì)空氣阻力），經(jīng)過(guò)b點(diǎn)到達(dá)最高點(diǎn)c時(shí)速度為零，圖中hab=hbc，下列判斷正確的是（　?。? A．小鋼球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)c時(shí)受到平衡力的作用 B．小鋼球在ac段重力勢(shì)能的增加量與動(dòng)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(diǎn)而言，小鋼球在a點(diǎn)具有的機(jī)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?kù)o止釋放小球，小球運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)靜止，如圖甲。在PQ上的N點(diǎn)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(gè)小球從A點(diǎn)由靜止開始下落，速度越來(lái)越大，相繼經(jīng)過(guò)B、C兩點(diǎn)，如右圖所示。若A、B兩點(diǎn)間的距離等于B、C兩點(diǎn)間的距離，則下列說(shuō)法中正確的是（　　） A．小球在下落過(guò)程中動(dòng)能不變 B．從 A 到 C 過(guò)程中，小球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)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(yùn)動(dòng)過(guò)程中，是

7、 能轉(zhuǎn)化為 能。 14．“弓開如滿月，箭去似流星”用來(lái)形容射箭運(yùn)動(dòng)員拉弓放箭的情形，那么在這個(gè)過(guò)程中，弓的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為箭的 能，同時(shí)也說(shuō)明了物體彈性勢(shì)能大小與物體的 有關(guān)。 15．古詩(shī)文中有描述自然現(xiàn)象的優(yōu)美詩(shī)句。如“無(wú)邊落木蕭蕭下，不盡長(zhǎng)江滾滾來(lái)”，從物理學(xué)的角度看，“不盡長(zhǎng)江滾滾來(lái)”所揭示的機(jī)械能的轉(zhuǎn)化關(guān)系是 能轉(zhuǎn)化為 能。 16．射箭運(yùn)動(dòng)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(yuǎn)。 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(yùn)行

8、時(shí)，離地球最近的一點(diǎn)叫近地點(diǎn)，最遠(yuǎn)的一點(diǎn)叫遠(yuǎn)地點(diǎn)。衛(wèi)星在運(yùn)行過(guò)程中機(jī)械能守恒。當(dāng)衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的重力勢(shì)能 （增大/減?。?，速度越來(lái)越 （快/慢），動(dòng)、勢(shì)能的轉(zhuǎn)化是 。 18．如圖，小明把一個(gè)鐵鎖用繩子懸掛起來(lái)，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(jì)空氣阻力，鐵鎖擺回時(shí) （選填“一定會(huì)”、“一定不會(huì)”或“可能會(huì)”）打到他的鼻子。A點(diǎn)是鎖擺到左邊的最高處，若此時(shí)剪斷細(xì)線，鎖將會(huì) （選填“保持靜止?fàn)顟B(tài)”、“沿水平方向向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)”、“沿豎直方向向下運(yùn)動(dòng)”或“沿繩子AO方向運(yùn)動(dòng)”）。 1

9、9．如圖所示，將滾擺從最高位置a釋放經(jīng)過(guò)b到達(dá)最低位置c的過(guò)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(diǎn)到c點(diǎn)機(jī)械能將 （選填“變大”、“變小”或“不變”）；滾擺在最高點(diǎn)時(shí)的速度為零，此時(shí)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(diǎn)，現(xiàn)將一小球從A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過(guò)BC段，然后壓縮彈簧至D點(diǎn)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(gè)過(guò)程中機(jī)械能 （填”守恒”或”不守恒”），小球在A處的重力勢(shì)能 彈簧在D

10、點(diǎn)時(shí)的彈性勢(shì)能（填“大于”、“小于”或“等于”）。 三．解答題（共1小題） 21．小明同學(xué)平時(shí)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(shí)驗(yàn)探究題（共2小題） 22．在探究“動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。用細(xì)線把一個(gè)質(zhì)量為m的小球懸掛起來(lái)，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(guò)程中的高度和速度的變化，并測(cè)出了小球在A、B、C三個(gè)位置時(shí)動(dòng)能和重力勢(shì)能的值，從而分析這一過(guò)程中動(dòng)能和重力勢(shì)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(gè)力的作用。 （2）從實(shí)

11、驗(yàn)中可以看出，小球從A→B的過(guò)程中速度不斷 ，高度不斷降低，這個(gè)過(guò)程中是 能逐漸轉(zhuǎn)化為 能；在能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，機(jī)械能在逐漸減少，這主要是小球由于受到 造成的。 （3）在實(shí)驗(yàn)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(dá)B位置時(shí)的機(jī)械能 質(zhì)量為m的小球到達(dá)B位置時(shí)的機(jī)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(wèn)題： 材料一：研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)只有重力做功的時(shí)候，物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變。在物理學(xué)中把這個(gè)規(guī)律叫做機(jī)械能守恒定律。 現(xiàn)有一小球在沒(méi)有空氣阻力

12、的情況下，沿?zé)o摩擦軌道運(yùn)動(dòng)。 （1）如圖1甲所示，小球從A點(diǎn)靜止釋放，在從A到C的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)能大小的變化情況是 ，到達(dá)與A等高的C點(diǎn)時(shí)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(diǎn)靜止釋放，小球經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能 A點(diǎn)的機(jī)械能（選填“大于”、“小于”或“等于”）； （3）以小球經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，大致在圖1丙中畫出小球在MN段運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖象。 材料二：進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，動(dòng)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(shì)能Ep的大小與物體的質(zhì)量m和相對(duì)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(gè)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(jī)械能守恒。 （2）如圖2乙所示，一個(gè)物體從高為h的光滑斜面頂端，由靜止開始滑下，不計(jì)空氣阻力，物體滑到斜面底端時(shí)的速度v= 。 （3）把一個(gè)小球用細(xì)線懸掛起來(lái)，就成為一個(gè)單擺，如圖2丙所示。若擺長(zhǎng)為L(zhǎng)1=1m，將小球拉至離原豎直方向L2=0.6m距離，靜止釋放，不計(jì)空氣阻力，則當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低處時(shí)的速度v= m/s。 五．計(jì)算題（共3小題）

14、24．已知物體的重力勢(shì)能表達(dá)式為Ep=mgh，動(dòng)能表達(dá)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(yùn)動(dòng)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(jì)空氣阻力，物塊從頂端開始下滑到落地的瞬間，設(shè)整個(gè)過(guò)程中機(jī)械能守恒（即機(jī)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(shí)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(diǎn)沿斜面以1m/s的初速度出發(fā)，求其到斜面底端B時(shí)的速度。 25．推土機(jī)在祖國(guó)建設(shè)中發(fā)揮了重

15、要作用?，F(xiàn)有一履帶式推土機(jī)，其額定功率為120kW，質(zhì)量為1.5104kg。 （1）若推土機(jī)的牽引力用F表示，速度用v表示，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率用P表示，請(qǐng)你推導(dǎo)出F、v與P之間的關(guān)系式。 （2）若推土機(jī)在120kW的額定功率下工作，在平直場(chǎng)地上以1.5m/s的速度勻速前進(jìn)了20m，則推土機(jī)產(chǎn)生的牽引力和推土機(jī)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(yùn)動(dòng)，經(jīng)15s運(yùn)動(dòng)200m恰好達(dá)到最大速度，接著勻速運(yùn)動(dòng)20s關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，滑行100m停下。其ν-t圖象如圖所示。已知汽車在運(yùn)動(dòng)過(guò)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(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力； （2）整個(gè)過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功的大??； （3）汽車運(yùn)動(dòng)的最大速度v； （4）整個(gè)過(guò)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(shì)；動(dòng) 14、 動(dòng)；彈性形變的大小 15、 重力勢(shì)；動(dòng) 16、 彈性動(dòng)能；動(dòng)能 17、 減小；快；勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 18、 一定不會(huì)；沿豎直方向向下運(yùn)動(dòng) 19、 重力勢(shì)；動(dòng)；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(dòng)能就會(huì)增加，上坡時(shí)就會(huì)有更多的動(dòng)能

17、轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，這樣自行車就會(huì)爬得更高 22、 ：（1）2；（2）增加；重力勢(shì)；動(dòng)；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(diǎn)下滑到B點(diǎn)的過(guò)程中，機(jī)械能是守恒的，則EA=EB； 即； 故， 所以vB=； （2）小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能是守恒的，EA=EB； 即 所以vB==9m/s 25、（1）設(shè)推土機(jī)的工作時(shí)間為t， 由v=可知，推土機(jī)通過(guò)的路程s=vt， 推土機(jī)的牽引力做功：W=Fs=Fvt， 所以發(fā)動(dòng)機(jī)的功率：； （2）由P=Fv可得，推土機(jī)產(chǎn)生的牽引力：， 推土機(jī)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(gè)過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)的工作時(shí)間：t=15s+20s=35s， 由P=可得，整個(gè)過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)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(yùn)動(dòng)， 根據(jù)二力平衡條件和題意可得，汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)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(yùn)動(dòng)20s運(yùn)動(dòng)的距離： s2=vt=25m/s20s=500m， 整個(gè)過(guò)程運(yùn)動(dòng)的距離為： s=s1+s2+s3=200m+500m+100m=800m， 整個(gè)過(guò)程中克服阻力所做的功： W=fs=4000N800m=3.2106J。 12