人教版八年級物理下《機械能及其轉(zhuǎn)換》拓展訓(xùn)練

《機械能及其變換》拓展訓(xùn)練一、選擇題（本大題共5小題，共50.0分）1．（10分）如下圖，質(zhì)量為m的小球從靜止著落，落在抵達(dá)與B點時小球重力與彈簧的彈力大小相等，圖中與

A點、豎直擱置靜止的輕彈簧上，C點是小球抵達(dá)的最低點（不計空氣阻力）。以下說法正確的選項是（）．著落過程中，小球重力勢能減小、動能增大、小球與彈簧機械能總量不守恒．著落過程中，小球重力勢能向來減小、動能先增大后減小、小球與彈簧機械能總量守恒C．抵達(dá)C點時，小球的動能為零，遇到的重力大于彈簧的彈力D．從B到C，小球只有重力勢能轉(zhuǎn)變?yōu)閺椥詣菽?．（10分）擲實心球是中考體育考試項目之一。擲出去的實心球從a點出手后，在空中的運動軌跡如下圖，球最后停在水平川面e點。則以下說法不正確的選項是（不考慮空氣阻力）（

）A．a(chǎn)、c兩點重力勢能相等B．b、e兩點動能均為零C．d點的機械能大于e點的機械能D．b、c兩點機械能相等3．（10分）2018年NBA總決賽，猛士隊再次博得總冠軍，如下圖，當(dāng)家球星庫里在比賽中的一次投球過程，以下說法不正確的（）．他使勁蹬地身體卻向上躍起，是因為力的作用是互相的．他在起跳后的上漲過程中，動能轉(zhuǎn)變?yōu)橹亓菽蹸．球走開手后能持續(xù)往前飛翔，是因為物體擁有慣性．球穩(wěn)穩(wěn)落入到籃框中，此時籃球的動能減小，重力勢能增大4．（10分）如圖甲所示，物體沿斜面從頂端下滑至底端。在某時間段，物體的動能間t的變化如圖乙所示，則以下說法正確的選項是（）

Ek隨時．物體的重力勢能漸漸減少．物體下滑過程速度漸漸增大．物體的機械能不變5．（10分）如下圖，轉(zhuǎn)動滾擺的軸使其高升后開釋，察看滾擺運動的過程，一段時間后滾擺停止上下轉(zhuǎn)動。以下說法正確的選項是（）．滾擺降落的過程，重力勢能減小，動能不變．滾擺上漲的過程，重力勢能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽埽疂L擺在最高點時，動能最小，重力勢能最大二、填空題（本大題共3小題，共30.0分）6．（10分）如圖a，彈簧的左端固定，右端連結(jié)一個小球，把它們套在圓滑的水平桿上，是壓縮彈簧后小球靜止開釋的地點，b是彈簧原長時小球的地點，c是小球抵達(dá)最右端的地點，則小球從a運動到c的過程中，在（選填“a”“b”或“c”）地點動能最大；從b到c的過程中，小球的動能轉(zhuǎn)變?yōu)閺椈傻?；在課外興趣小組活動中，小明想考證重力勢能與高度的關(guān)系：他在水平川面上鋪一張紙，將藍(lán)球表面涂黑，使藍(lán)球分別從不一樣高度處自由著落，在紙上留下黑色圓斑A、B，如圖b所示，球從較高處著落形成的圓斑是圖中（選填“A”或“B”），你判斷的依照是。

a7．（10分）（1）籃球從高處自由落下撞擊地面后再上漲的過程中（不計空氣阻力），籃球具有的能量形式是。（2）扔擲出去的籃球在空中能持續(xù)飛翔，這是因為籃球的；籃球在飛翔中運動方向不停改變，這是因為籃球遇到

的作用。3）兩個同樣的籃球，表面濕潤，從不一樣高度自由落至同一地面，留下的印跡如下圖。對于初始時籃球的重力勢能，以下說法正確的選項是A．落在a處的大B．落在b處的大C．兩個同樣大D．沒法比較大小。8．（10分）有同學(xué)在賞識音樂噴泉時提出一個科學(xué)識題：噴泉的水柱地平面上漲的高度與什么要素有嗎？于是環(huán)繞這個問題，進(jìn)行剖析猜想：可能與水的動能相關(guān)、可能與噴泉最先水上漲的速度相關(guān)等等。經(jīng)查問相關(guān)信息資料：動能的公式為Ek＝1/2mv2，重力勢能公式為Ep＝mgh．依據(jù)定律，在不考證空氣阻力的狀況下，噴泉水柱所擁有的重力勢能是由轉(zhuǎn)變而來，于是我們能夠推導(dǎo)噴泉的水柱上漲的高度與噴泉最先水上漲的速度的關(guān)系式為：。三、計算題（

本大題共

1小題，共

10.0分）9．（10分）物體重力勢能的大小與其所受的重力及被提高的高度相關(guān)，用

EP表示，關(guān)系式為EP＝Gh＝mgh．如下圖，圓滑的圓弧軌道AB與粗拙平面BC相連，現(xiàn)有一物塊由靜止開始從A點滑下，經(jīng)B點進(jìn)入水平面，最后靜止在C點，若水平面上所受阻力為從A點到C點重力所做的功所有用來戰(zhàn)勝阻力做功，請證明BC的長度SBC＝。

f，四、解答題（本大題共1小題，共10.0分）10．（10分）人造地球衛(wèi)星在大氣層外繞地球運行，它的速度很大，一天能夠繞地球飛翔幾圈到十幾圈，能夠快速獲取大批的信息。它運行的軌道為橢圓形，如下圖。它的軌道上有一點離地球近來，這個點叫近地址；有一點離地球最遠(yuǎn)，這個點叫遠(yuǎn)地址。衛(wèi)星在運行的過程中，機械能是守恒的?；卮鹨韵聠栴}：（1）當(dāng)衛(wèi)星從遠(yuǎn)地址向近地址運行的過程中，它的動能和勢能的變化狀況是：

；從近地址向遠(yuǎn)地址運行的過程中，它的動能和勢能的變化狀況是：

。（2）衛(wèi)星在近地址動能最

，勢能最

；在遠(yuǎn)地址動能最

，勢能最

?！稒C械能及其變換》拓展訓(xùn)練參照答案與試題分析一、選擇題（本大題共5小題，共50.0分）1．（10分）如下圖，質(zhì)量為m的小球從靜止著落，落在抵達(dá)與B點時小球重力與彈簧的彈力大小相等，圖中與

A點、豎直擱置靜止的輕彈簧上，C點是小球抵達(dá)的最低點（不計空氣阻力）。以下說法正確的選項是（）．著落過程中，小球重力勢能減小、動能增大、小球與彈簧機械能總量不守恒．著落過程中，小球重力勢能向來減小、動能先增大后減小、小球與彈簧機械能總量守恒C．抵達(dá)C點時，小球的動能為零，遇到的重力大于彈簧的彈力D．從B到C，小球只有重力勢能轉(zhuǎn)變?yōu)閺椥詣菽堋究键c】動能和勢能的大小變化；動能和勢能的轉(zhuǎn)變與守恒．【剖析】在小球降落過程中，在接觸彈簧以前段只有重力做功，則重力勢能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?；在AC段先做加快運動后減速運動；抵達(dá)C點后，重力勢能與動能完整轉(zhuǎn)變?yōu)閺椥詣菽??！窘獯稹拷猓篈B、著落過程中，高度減小，小球重力勢能減??；在A點以前，小球的重力勢能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?，動能先增大；在AB段，向下的重力大于向上的彈力，協(xié)力向下，小球做加快運動，動能漸漸增大，同時彈簧的彈性勢能增添；在BC段，向上的彈力大于向下的重力，協(xié)力向上，小球做減速運動，動能漸漸減小，同時彈簧的彈性勢能增添；綜上所述，著落過程中小球的動能先增大后減?。徊挥嬁諝庾枇?，整個過程中無能量消耗，則小球與彈簧機械能守恒，故B正確，A錯誤；C、抵達(dá)C點時，小球的動能為零；因為在B點時重力等于彈力，C點的彈性形變程度大于B點的彈性程度，所以C點的彈力大于B點的彈力，即C點的彈力大于小球的重力，故錯誤；D、從B到C，高度減小，小球重力勢能減小，速度減小，動能減小，減小的動能和重力勢能轉(zhuǎn)變?yōu)閺椥詣菽?，故D錯誤。應(yīng)選：B?！驹u論】解答本題重點是要明確能量是怎樣轉(zhuǎn)變，同時要知道在B點時動能最大，速度為零時動能為零。2．（10分）擲實心球是中考體育考試項目之一。擲出去的實心球從a點出手后，在空中的運動軌跡如下圖，球最后停在水平川面e點。則以下說法不正確的選項是（不考慮空氣阻力）（

）A．a(chǎn)、c兩點重力勢能相等B．b、e兩點動能均為零C．d點的機械能大于e點的機械能D．b、c兩點機械能相等【考點】動能和勢能的轉(zhuǎn)變與守恒．【剖析】機械能包含動能和勢能；動能的大小與質(zhì)量和速度相關(guān)；重力勢能大小與質(zhì)量和高度相關(guān)；在剖析動能和重力勢能之間的轉(zhuǎn)變過程中，機械能的變化狀況時，要搞清題目供給的條件或環(huán)境，本題的條件是：①球在空中運動不受空氣阻力；②球在地面轉(zhuǎn)動是存在摩擦力。【解答】解：A、從a點到b點再到c點過程中，因為不考慮空氣阻力，機械能不變；故a、c兩點重力勢能相等；故A正確；B、在b點的球擁有向前的速度，故擁有動能；在e點球的速度為零，不擁有動能；故B錯誤；C、球由

d點運動到

e點過程中，遇到摩擦力作用，機械能減小，

d點的機械能大于

e點的機械能；故

C正確；D、從

a點到

b點再到

c點過程中，因為球不遇到空氣阻力作用，機械能不變；故

D正確。應(yīng)選：B?！驹u論】聯(lián)合機械能的觀點（動能、重力勢能觀點），以及動能和勢能間的轉(zhuǎn)變，依據(jù)題目的條件可剖析出答案。3．（10分）2018年NBA總決賽，猛士隊再次博得總冠軍，如下圖，當(dāng)家球星庫里在比賽中的一次投球過程，以下說法不正確的（）．他使勁蹬地身體卻向上躍起，是因為力的作用是互相的．他在起跳后的上漲過程中，動能轉(zhuǎn)變?yōu)橹亓菽埽蚍€(wěn)穩(wěn)落入到籃框中，此時籃球的動能減小，重力勢能增大【考點】力作用的互相性；慣性；動能和勢能的大小變化；動能和勢能的轉(zhuǎn)變與守恒．【剖析】（1）物體間力的作用是互相的，一個物體遇到力，同時給對方一個反作使勁；2）影響動能的影響要素是物體的質(zhì)量和物體運動的速度，影響重力勢能的要素是物體的質(zhì)量和物體的高度；3）慣性是指物體有保持本來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)?！窘獯稹拷猓篈、他使勁蹬地，地面同時給他一個反作使勁，所以身體向上躍起是因為力的作用是互相的。故A正確；B、他在起跳后的上漲過程中，質(zhì)量不變，速度愈來愈小，高度愈來愈高，所以動能變小，重力勢能變大，是動能轉(zhuǎn)變?yōu)橹亓菽?。故B正確；C、球走開手后能持續(xù)往前飛翔，是因為物體擁有慣性，仍要保持本來的運動狀態(tài)。故確；

C正D、球落入到籃框中，質(zhì)量不變，速度減小，所以籃球的動能減小；同時高度不再上漲，所以重力勢能不再增大。故D錯誤。應(yīng)選：D?！驹u論】本題考察力的作用的互相性、慣性、動能和勢能的轉(zhuǎn)變，是一道綜合性很強的題目，但整體難度不大，掌握基礎(chǔ)知識即可正確解題。4．（10分）如圖甲所示，物體沿斜面從頂端下滑至底端。在某時間段，物體的動能間t的變化如圖乙所示，則以下說法正確的選項是（）

Ek隨時．物體的重力勢能漸漸減少．物體下滑過程速度漸漸增大．物體的機械能不變【考點】動能和勢能的轉(zhuǎn)變與守恒．【剖析】剖析EK﹣t圖象中圖線的含義，而后剖析物體下滑的狀況，聯(lián)合對動能、勢能影響要素的掌握和對做功與能量轉(zhuǎn)變的認(rèn)識可得出切合題意的答案?！窘獯稹拷猓篈C、物體重力勢能減小量主要用來戰(zhàn)勝摩擦做功，將一部分機械能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能，所以，物體重力勢能減小量等于物體和斜面內(nèi)能的增添量，或許說，物體戰(zhàn)勝摩擦力做功多少等于重力勢能減小量，故C錯誤，A正確。B、讀EK﹣t圖象可知，物體的動能不隨時間變化，由動能只與物體的質(zhì)量和速度相關(guān)可知，物體的速度不變，即物體做勻速直線運動，故B錯誤；D、物體的動能不變，高度降低，所以重力勢能減小，因為機械能等于動能與勢能之和，所以機械能變小，故D錯誤；應(yīng)選：A。【評論】對于圖象問題，應(yīng)先明確兩坐標(biāo)軸的意義，聯(lián)合相應(yīng)的公式或規(guī)律剖析。本題中，剖析重力勢能和變化量與做功多少、內(nèi)能變化量的關(guān)系是難點。5．（10分）如下圖，轉(zhuǎn)動滾擺的軸使其高升后開釋，察看滾擺運動的過程，一段時間后滾擺停止上下轉(zhuǎn)動。以下說法正確的選項是（）．滾擺降落的過程，重力勢能減小，動能不變．滾擺上漲的過程，重力勢能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽蹸．滾擺整個運動過程中，機械能守恒．滾擺在最高點時，動能最小，重力勢能最大【考點】動能和勢能的大小變化；動能和勢能的轉(zhuǎn)變與守恒．【剖析】剖析滾擺的向上運動時的速度及高度的變化，則可知動能及重力勢能的變化；依據(jù)機械能的定義可知機械能的變化?！窘獯稹拷猓篈、滾擺降落時，質(zhì)量不變，速度增大，故動能增添，高度減小，即重力勢能減小，故A錯誤；B、滾擺上漲的過程中，質(zhì)量不變，速度減小，動能減小，同時高度增添，重力勢能增添，故是將動能轉(zhuǎn)變?yōu)橹亓菽艿倪^程，故B錯誤；C、因為空氣的摩擦，所以整個過程中，一部分機械能會轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能，故機械能是減小的，故C錯誤；D、滾擺在最高點時，速度最小，動能最小，高度最高，重力勢能最大，故D正確；應(yīng)選：D?！驹u論】本題考察了機械能的定義及動能和重力勢能的互相轉(zhuǎn)變，注意在不計空氣阻力和摩擦?xí)r，機械能總量是保持不變的。二、填空題（本大題共3小題，共30.0分）6．（10分）如圖a，彈簧的左端固定，右端連結(jié)一個小球，把它們套在圓滑的水平桿上，a是壓縮彈簧后小球靜止開釋的地點，b是彈簧原長時小球的地點，c是小球抵達(dá)最右端的地點，則小球從a運動到c的過程中，在b（選填“a”“b”或“c”）地點動能最大；從b到c的過程中，小球的動能轉(zhuǎn)變?yōu)閺椈傻膹椥詣菽?；在課外興趣小組活動中，小明想考證重力勢能與高度的關(guān)系：他在水平川面上鋪一張紙，將藍(lán)球表面涂黑，使藍(lán)球分別從不一樣高度處自由著落，在紙上留下黑色圓斑A、B，如圖b所示，球從較高處下落形成的圓斑是圖中B（選填“A”或“B”），你判斷的依照是在質(zhì)量同樣的狀況下，高度越高，重力勢能越大，轉(zhuǎn)變?yōu)榈膹椥詣菽艽?，球的形變大。【考點】動能和勢能的轉(zhuǎn)變與守恒．【剖析】（1）動能的影響要素是質(zhì)量和速度，彈性勢能的影響要素是物體發(fā)生彈性形變的程度，據(jù)此可聯(lián)合物體的運動狀況做出判斷。2）重力勢能的大小與物體的質(zhì)量和著落高度相關(guān)，著落高度同樣時，質(zhì)量越大，重力勢能越大；質(zhì)量同樣時，著落高度越大，重力勢能越大；藍(lán)球著落過程中，擁有的重力勢能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?，與地面碰撞接觸時又轉(zhuǎn)變?yōu)閺椥詣菽?，彈性勢能的大小與物體的形變大小相關(guān)，形變越大，彈性勢能越大?！窘獯稹拷猓海?）因為水平桿圓滑，所以小球在a點時水平方向上只遇到彈簧向右的彈力，則小球由

a向

b運動時會加快運動，即抵達(dá)

b點時速度最快，動能最大；b點是彈簧原長時小球的地點，彈性勢能為

0，小球抵達(dá)

b點后因為慣性持續(xù)向右運動，所以彈簧漸漸被拉伸，彈簧的彈性勢能漸漸增大。（2）從圖中A、B的印跡看出，B球的形變大，說明在質(zhì)量同樣的狀況下，高度越高，重力勢能越大，轉(zhuǎn)變?yōu)榈膹椥詣菽艽?，球的形變大。故答案為：b；彈性勢能。B；在質(zhì)量同樣的狀況下，高度越高，重力勢能越大，轉(zhuǎn)變?yōu)榈膹椥詣菽艽?，球的形變大?！驹u論】本題主要考察了動能與彈性勢能之間的轉(zhuǎn)變，會剖析物體的運動狀況及動能與彈性勢能的影響要素，是解答的重點。7．（10分）（1）籃球從高處自由落下撞擊地面后再上漲的過程中（不計空氣阻力），籃球具有的能量形式是內(nèi)能和機械能。（2）扔擲出去的籃球在空中能持續(xù)飛翔，這是因為籃球的慣性；籃球在飛翔中運動方向不停改變，這是因為籃球遇到重力的作用。（3）兩個同樣的籃球，表面濕潤，從不一樣高度自由落至同一地面，留下的印跡如下圖。對于初始時籃球的重力勢能，以下說法正確的選項是BA．落在a處的大B．落在b處的大C．兩個同樣大D．沒法比較大小?！究键c】動能和勢能的轉(zhuǎn)變與守恒．【剖析】（1）全部物體都有內(nèi)能；動能是物體因為運動擁有的能；重力勢能是物體因為被舉高而擁有的能；動能和勢能統(tǒng)稱機械能；2）慣性是指物體保持本來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)，慣性物體自己擁有的一種屬性，全部物體在任何狀態(tài)下都擁有慣性，力是改變物體運動狀態(tài)的原由。3）重力勢能與物體的質(zhì)量和高度相關(guān)，質(zhì)量同樣的狀況下，高度越大物體的重力勢能越大。【解答】解：（1）籃球從高處自由落下撞擊地面后再上漲的過程中，籃球必定擁有內(nèi)能；同時籃球運動，所以擁有動能，籃球有必定的高度，所以還擁有重力勢能。動能和勢能統(tǒng)稱機械能。故籃球擁有的能量形式是內(nèi)能和機械能；2）籃球在扔擲出去的時候，因為人手的推力作用而從靜止獲取了一個速度，開始運動，當(dāng)籃球走開人手后就不再受力的作用，但因為物體擁有慣性，要保持本來的運動狀態(tài)不變，所以籃球在空中會持續(xù)運動。籃球在空中的時候假如忽視空氣的阻力的話就只受重力這一個力的作用，在重力的作用下改變了籃球的運動狀態(tài)，使籃球最后落回地面。（3）籃球從靜止開始著落，是由重力勢能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?；抵達(dá)地面后，籃球撞擊地面，是由動能轉(zhuǎn)變?yōu)閺椥詣菽?。依?jù)籃球留下的印跡可知，籃球b擁有的彈性勢能大，所以其開始著落時擁有的重力勢能就大。故答案為：（1）內(nèi)能和機械能；（2）慣性；重力；（3）B?！驹u論】籃球最后會落回地面說明籃球的運動狀態(tài)發(fā)生了改變，而使物體運動發(fā)生改變的原因只有力，此時的籃球只受重力，所以改變籃球運動狀態(tài)的原由是重力。籃球著落到留下印跡的過程其實是由兩個過程構(gòu)成的：降落過程；撞擊過程。經(jīng)過對其過程的剖析將籃球此刻的彈性勢能與其開始時的重力勢能聯(lián)系在一同。8．（10分）有同學(xué)在賞識音樂噴泉時提出一個科學(xué)識題：噴泉的水柱地平面上漲的高度與什么要素有嗎？于是環(huán)繞這個問題，進(jìn)行剖析猜想：可能與水的動能相關(guān)、可能與噴泉最先水上漲的速度相關(guān)等等。經(jīng)查問相關(guān)信息資料：動能的公式為

Ek＝1/2mv

2，重力勢能公式為

Ep＝mgh．依據(jù)

能量守恒

定律，在不考證空氣阻力的狀況下，噴泉水柱所擁有的重力勢能是由動能轉(zhuǎn)變而來，于是我們能夠推導(dǎo)噴泉的水柱上漲的高度與噴泉最先水上漲的速度的關(guān)系式為：h＝?！究键c】動能和勢能的轉(zhuǎn)變與守恒．【剖析】（1）不計空氣阻力時，機械能沒有轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能，機械能守恒。據(jù)此列出等式推導(dǎo)噴泉的水柱上漲的高度與噴泉最先水上漲的速度的關(guān)系式；2）判斷是哪一種能量轉(zhuǎn)變?yōu)榱肆硪环N能量的標(biāo)準(zhǔn)是：減小的轉(zhuǎn)變?yōu)樵黾拥??！窘獯稹拷猓翰豢甲C空氣阻力的狀況下，噴泉水柱的機械能守恒；噴泉水柱高度不停增添，重力勢能變大，而其上漲過程中速度不停變小，動能變小，所以根據(jù)能量守恒定律可知，其所擁有的重力勢能是由動能轉(zhuǎn)變而來；因為Ek＝mv2，重力勢能公式為Ep＝mgh．不考慮空氣阻力的狀況下，動能所有轉(zhuǎn)變?yōu)橹亓菽埽訣k＝Ep，即mv2＝mgh。則噴泉的水柱上漲的高度與噴泉最先水上漲的速度的關(guān)系式為：h＝。故答案為：能量守恒；動能；h＝?！驹u論】本題考察動能和勢能的轉(zhuǎn)變與守恒，波及到動能和重力勢能公式，咋一看仿佛超綱，但只需仔細(xì)看懂題目，難度其實不是很大，重點是知道，在不考證空氣阻力的狀況下，動能所有轉(zhuǎn)變?yōu)橹亓菽?，并?jù)此列出等式。三、計算題（本大題共1小題，共10.0分）9．（10分）物體重力勢能的大小與其所受的重力及被提高的高度相關(guān)，用EP表示，關(guān)系式為EP＝Gh＝mgh．如下圖，圓滑的圓弧軌道AB與粗拙平面BC相連，現(xiàn)有一物塊由靜止開始從

A點滑下，經(jīng)

B點進(jìn)入水平面，最后靜止在

C點，若水平面上所受阻力為

f，從A點到C點重力所做的功所有用來戰(zhàn)勝阻力做功，請證明BC的長度SBC＝?！究键c】動能和勢能的轉(zhuǎn)變與守恒．【剖析】第一證明物塊由靜止開始從A點滑下抵達(dá)B點時，重力勢能所有轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽埽缓笠罁?jù)W＝Fs證明斜面的長度。【解答】解：因為圓弧軌道AB圓滑，所以物塊由靜止開始從A點滑下抵達(dá)B點時，機械能守恒，即動能W＝EP＝Gh＝mgh，從A點到C點重力所做的