人教版八年級物理下冊 11.4《機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化》分層訓(xùn)練 （解析版）

11.4機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化A基礎(chǔ)過關(guān)練填空題（共4小題）1．若只有動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化，盡管二者大小會(huì)變化，但機(jī)械能的總和不變，即機(jī)械能守恒?！窘馕觥拷猓河蓹C(jī)械能守恒定律可知：如果只有動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總和保持不變；也就是說在整個(gè)過程中，沒有機(jī)械能與其他形式能量之間的轉(zhuǎn)化。故答案為：動(dòng)能；勢能；機(jī)械能。2．在水平地面上鋪一張白紙，將皮球的表面涂黑，使其分別從不同高度自由下落，在紙上留下黑色圓斑A、B，這一過程可探究重力勢能與高度的關(guān)系，其中圓斑B（選填“A”或“B”）是皮球從較高處下落形成的。若皮球下落后，不再拍打皮球，皮球上升的高度會(huì)越來越小，這一過程中將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?！窘馕觥拷猓和黄で蚍謩e從不同高度處自由下落，皮球質(zhì)量相同，下落高度不同，目的是探究重力勢能大小與高度的關(guān)系；由圖可知，黑色圓斑B較大，說明B球的形變大，原因是該球從較高處下落，原來球的重力勢能較大，皮球與地面接觸時(shí)，轉(zhuǎn)化為的彈性勢能大，球的形變大。皮球上升時(shí)，克服空氣的阻力做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能減小，所以皮球上升的高度會(huì)越來越小。故答案為：高度；B；機(jī)械；內(nèi)。3．2022年第24屆冬奧會(huì)將在中國的北京市和張家口市聯(lián)合舉行。如圖所示為我國運(yùn)動(dòng)員在往屆冬奧會(huì)上參加不同比賽項(xiàng)目時(shí)頑強(qiáng)拼搏的英姿。下列說法中正確的是ABD（選項(xiàng)多于一個(gè)）A.甲圖中：速度滑冰運(yùn)動(dòng)員在水平冰道上加速?zèng)_刺的過程中，其機(jī)械能增加B.乙圖中：自由滑雪空中技巧運(yùn)動(dòng)員在空中下落的過程中，其重力勢能逐漸減少C.丙圖中：越野滑雪運(yùn)動(dòng)員在斜坡雪面上勻速向下滑行的過程中，其機(jī)械能增加D.丁圖中：運(yùn)動(dòng)員將冰壺推出后，人不再對冰壺做功，冰壺的機(jī)械能逐漸減少【解析】解：A、滑冰運(yùn)動(dòng)員在水平冰道上加速?zèng)_刺的過程中，其質(zhì)量不變，速度增大，所以動(dòng)能增大；高度不變，重力勢能不變，所以機(jī)械能增加，故A正確；B、自由滑雪空中技巧運(yùn)動(dòng)員從空中下落的過程中，高度減小，重力勢能減小，故B正確；C、越野滑雪運(yùn)動(dòng)員在斜坡雪面上勻速向下滑行的過程中，速度不變，動(dòng)能不變，高度減小，重力勢能減小，故機(jī)械能減小，故C錯(cuò)誤；D、運(yùn)動(dòng)員將冰壺推出后，手與冰壺不再接觸，手對冰壺的作用力消失，冰壺靠慣性向前滑行，所以人不再對冰壺做功；冰壺滑行過程中，克服與冰面的摩擦做功，部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以冰壺的機(jī)械能會(huì)逐漸減小，故D正確。故答案為：ABD。4．把一個(gè)鐵鎖用繩子懸掛起來，將鐵鎖拉到自己鼻子附近，穩(wěn)定后松手，鐵鎖向前擺去，鐵鎖擺回時(shí)不會(huì)（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）打到你的鼻子。造成這一情況的原因是機(jī)械能變小了?！窘馕觥拷猓鸿F鎖在擺動(dòng)過程，不斷與空氣摩擦，有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能減小，即機(jī)械能不守恒；鼻子和鐵鎖的初始高度相同，整個(gè)過程中鐵鎖的機(jī)械能減小，所以鐵鎖擺回時(shí)重力勢能也會(huì)減小，達(dá)不到鼻子的高度，故鐵鎖擺回時(shí)不會(huì)打到鼻子。故答案為：不會(huì)；機(jī)械能變小了。選擇題（共6小題）5．能量的形式多種多樣，下列實(shí)例屬于機(jī)械能的是（）A．閃電發(fā)出耀眼的光芒 B．運(yùn)動(dòng)員由于奔跑而具有的能量 C．高溫水蒸氣具有的能量 D．煤炭在爐灶中燃燒具有的能量【解析】解：A、閃電發(fā)出耀眼的光芒，屬于光能，故A不合題意；B、運(yùn)動(dòng)員由于奔跑而具有的能量是動(dòng)能，動(dòng)能屬于機(jī)械能，故B符合題意；C、高溫水蒸氣具有的能量是內(nèi)能，故C不合題意；D、煤炭在爐灶中燃燒的過程中，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D不合題意。故選：B。6．關(guān)于物體的機(jī)械能，下列說法中正確的是（）A．高山上的石頭，穩(wěn)穩(wěn)地靜止在那里，它沒有重力勢能 B．一根彈簧被拉長時(shí)具有的彈性勢能大，被壓縮時(shí)具有的彈性勢能小 C．運(yùn)動(dòng)速度大的物體，具有的機(jī)械能不一定就大 D．沒有做功的物體一定沒有能【解析】解：A、高山上的石頭，穩(wěn)穩(wěn)地靜止在那里，它能夠做功，所以具有重力勢能，故A錯(cuò)誤；B、彈性勢能大小與彈性形變大小有關(guān)。一根彈簧被拉長時(shí)具有的彈性勢能不一定大，被壓縮時(shí)具有的彈性勢能不一定小，取決于形變的大小。故B錯(cuò)誤；C、運(yùn)動(dòng)速度大的物體，具有的機(jī)械能不一定就大，因?yàn)閯?dòng)能還與質(zhì)量有關(guān)，故C正確；D、沒有做功的物體不一定沒有能，只要它能夠做功，它就具有能，故D錯(cuò)誤。故選：C。7．2022年10月16日，搭載神舟十三號(hào)載人飛船的長征二號(hào)F遙十三運(yùn)載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心按照預(yù)定時(shí)間精準(zhǔn)點(diǎn)火發(fā)射，順利將翟志剛、王亞平、葉光富三名航天員送入太空，發(fā)射取得圓滿成功。與此事件相關(guān)的能量說法正確的是（）A．火箭加速升空的過程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 B．火箭加速升空的過程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能 C．空間站在大氣層外沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行，機(jī)械能總量不斷增加 D．空間站在大氣層外沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行，在近地點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小【解析】解：A、火箭內(nèi)的燃料燃燒時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為火箭的機(jī)械能，故A正確；B、火箭升空時(shí)，衛(wèi)星質(zhì)量不變，而速度增大，所以動(dòng)能增大；因?yàn)楦叨仍龃螅灾亓菽茉龃?，不是?dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能，故B錯(cuò)誤；C、衛(wèi)星在大氣層外沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行，由于沒有空氣阻力，所以機(jī)械能守恒，機(jī)械能總量保持不變，故C錯(cuò)誤；D、衛(wèi)星在大氣層外沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行，由于機(jī)械能保持不變，在近地點(diǎn)時(shí)重力勢能最小，則動(dòng)能最大，故D錯(cuò)誤。故選：A。8．如圖所示，小球從A點(diǎn)自由擺動(dòng)到C點(diǎn)的過程，（不考慮空氣阻力）以下說法正確的是（）A．小球從A點(diǎn)擺動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，小球的重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 B．小球擺動(dòng)到最低點(diǎn)B時(shí)，小球慣性變大 C．小球擺動(dòng)到最高點(diǎn)C時(shí)，小球處于平衡態(tài) D．小球在整個(gè)過程中機(jī)械能不守恒【解析】解：A、小球從A點(diǎn)擺動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，小球質(zhì)量不變，高度減小，所以重力勢能減??；速度增大，所以動(dòng)能增大。此過程中重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故A正確；B、慣性大小只跟物體的質(zhì)量大小有關(guān)，擺動(dòng)到最低點(diǎn)B時(shí)，小球質(zhì)量不變，故慣性不變，故B錯(cuò)誤；C、小球擺動(dòng)到最高點(diǎn)C時(shí)，小球受到豎直向下的重力、斜向上的拉力的作用，這兩個(gè)力不是一對平衡力，所以小球處于非平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；D、不考慮空氣阻力，整個(gè)過程中的機(jī)械能守恒，故D錯(cuò)誤。故選：A。9．下列關(guān)于機(jī)械能守恒定律表述正確的是（）A．長征二號(hào)運(yùn)載火箭托舉神舟十二號(hào)飛船從地面加速升空的過程中機(jī)械能守恒 B．人造衛(wèi)星在地球同步軌道上運(yùn)行過程中機(jī)械能守恒 C．過山車從軌道最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒 D．拉開的弓將箭射出去的過程中機(jī)械能守恒【解析】解：A、運(yùn)載火箭托舉神舟十二號(hào)飛船從地面加速升空的過程中，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，速度和高度都增大，動(dòng)能和重力勢能也變大，所以機(jī)械能增大，故A錯(cuò)誤；B、人造衛(wèi)星在地球同步軌道上運(yùn)行過程中，不存在空氣阻力，所以機(jī)械能守恒，故B正確；C、過山車從軌道最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程中，受空氣阻力和摩擦力的影響，機(jī)械能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能不守恒，故C錯(cuò)誤；D、拉開的弓將箭射出去的過程中，受空氣阻力的影響，機(jī)械能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤。故選：B。10．力學(xué)知識(shí)的應(yīng)用在我們的生活中隨處可見，如圖所示的物理情景中描述正確的是（）A．甲圖中小朋友沿著滑梯勻速下滑的過程中機(jī)械能守恒 B．乙圖中小明推小江的作用力和小江推小明的作用力是一對平衡力 C．丙圖中坐車時(shí)系安全帶能減小慣性 D．丁圖中關(guān)閉下游閥門B，打開上游閥門A，閘室和上游構(gòu)成連通器【解析】解：A、甲圖中小朋友沿著滑梯勻速下滑的過程中克服摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故機(jī)械能減小，故A錯(cuò)誤；B、乙圖中小明推小江的作用力和小江推小明的作用力分別作用在小江和小明上，故不是一對平衡力，故B錯(cuò)誤；C、丙圖中坐車時(shí)系安全帶可以減輕由于突然減速造成的傷害，與慣性大小無關(guān)，故C錯(cuò)誤；D、丁圖關(guān)閉下游閥門B，打開上游閥門A，閘室和上游上端開口，底部連通，構(gòu)成連通器，故D正確。故選：D。解答題（共2小題）11．閱讀下面的短文：滿載游客的過山車，在機(jī)械的帶動(dòng)下向著軌道的最高端攀行……忽然，它像一匹脫韁的野馬，從軌道的最高端飛馳而下!它又如一條蛟龍，時(shí)而上下翻騰，時(shí)而左搖右擺，時(shí)而馳上高高聳立著的大回環(huán)頂端……仿照示例，指出短文中包含的任意兩種物理過程（示例除外），并說明能的轉(zhuǎn)化情況。[示例]機(jī)械將過山車?yán)蜃罡叨?，對過山車做功使它的重力勢能增加。（1）過山車從軌道的最低端上升到最高端的過程：質(zhì)量不變，高度增加，重力勢能增加；速度減小，動(dòng)能減小，動(dòng)能轉(zhuǎn)為重力勢能。（2）過山車從最高端下降到最低端的過程：質(zhì)量不變，高度減小，重力勢能減??；速度增大，動(dòng)能增大，重力勢能轉(zhuǎn)為動(dòng)能?！窘馕觥拷猓海?）過山車從軌道的最低端上升到最高端的過程：質(zhì)量不變，高度增加，重力勢能增加；速度減小，動(dòng)能減小，動(dòng)能轉(zhuǎn)為重力勢能；（2）過山車從最高端下降到最低端的過程：質(zhì)量不變，高度減小，重力勢能減?。凰俣仍龃?，動(dòng)能增大，重力勢能轉(zhuǎn)為動(dòng)能。12．騎自行車上坡前往往要加緊蹬幾下，請用物理知識(shí)解釋這樣做的道理?！窘馕觥看穑候T自行車上坡前往往要加緊蹬幾下，可以提高速度，質(zhì)量不變時(shí)動(dòng)能增大，上坡時(shí)有更多動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能，便于上坡。B能力提升練填空題（共2小題）1．如圖是跳傘運(yùn)動(dòng)員從飛機(jī)上跳下，在他加速下落過程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。在下落過程中他的機(jī)械能變?。ㄌ睢白兇蟆?、“變小”或“不變”）?！窘馕觥拷猓禾鴤氵\(yùn)動(dòng)員從飛機(jī)上跳下，在他加速下落過程中，克服空氣阻力做功，一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以他的機(jī)械能變小。故答案為：內(nèi)；變小。2．中國科技館的展廳里擺著一個(gè)“最速降線”裝置，某學(xué)習(xí)小組對該裝置進(jìn)行了研究，其模型如圖所示，甲、乙為兩條光滑軌道，兩軌道的起點(diǎn)高度相同，底部高度也相同。若A、B兩個(gè)完全相同的小球，同時(shí)由靜止從甲、乙兩個(gè)軌道的起點(diǎn)滾動(dòng)至底部，發(fā)現(xiàn)兩小球不是同時(shí)到達(dá)。請你猜想兩小球到達(dá)底部時(shí)的速度v甲＝（選填“＞”、“＝”或“＜”）v乙，理由是小球的機(jī)械能守恒?！窘馕觥拷猓杭住⒁覟閮蓷l光滑軌道，不存在摩擦，則在下滑過程中小球的機(jī)械能是守恒的；由于兩軌道的起點(diǎn)高度相同且兩球的質(zhì)量相同，所以兩球在起點(diǎn)時(shí)的重力勢能相同；因小球的機(jī)械能守恒，則到達(dá)底部時(shí)的動(dòng)能相同，由于兩球的質(zhì)量相同，所以到達(dá)底部時(shí)的速度也相同。故答案為：＝；小球的機(jī)械能守恒。選擇題（共4小題）3．如圖所示，質(zhì)量一定的木塊放在由同種材料制成的粗糙程度均勻的水平桌面上，木塊在水平拉力F作用下從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)得越來越快；當(dāng)木塊木塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，撤去拉力F，木塊繼續(xù)滑動(dòng)，運(yùn)動(dòng)得越來越慢，最后停在C點(diǎn)。下列說法中正確的是（）A．木塊在BC段運(yùn)動(dòng)得越來越慢，是由于木塊受到的摩擦力越來越大 B．木塊在BC段運(yùn)動(dòng)得越來越慢，是由于木塊的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能逐漸減小 C．木塊在AB段運(yùn)動(dòng)得越來越快，木塊的機(jī)械能越來越大，機(jī)械能沒有轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D．從A→C的過程中，拉力F對木塊做的功大于木塊克服摩擦力做的功【解析】解：A、木塊在BC段運(yùn)動(dòng)得越來越慢，是由于摩擦力改變了木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，摩擦力的大小不變，故A錯(cuò)誤；B、木塊在BC段運(yùn)動(dòng)得越來越慢，木塊克服摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使得機(jī)械能逐漸減小，故B正確；C、木塊在AB段運(yùn)動(dòng)得越來越快是因?yàn)槭艿降睦Υ笥谀Σ亮?，這一過程中，木塊的機(jī)械能越來越大；但此過程中，木塊與桌面之間存在摩擦，也有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C錯(cuò)誤；D、從A→C的過程中，只有拉力和摩擦力對木塊做功，因此，拉力F對木塊做的功等于木塊克服摩擦力做的功，故D錯(cuò)誤。故選：B。4．2022年5月5日18時(shí)00分，中國載人空間站工程研制的相當(dāng)于18層樓高的長征五號(hào)B運(yùn)載火箭，搭載新一代載人飛船試驗(yàn)船和柔性充氣式貨物返回艙試驗(yàn)艙，在文昌航天發(fā)射場點(diǎn)火升空。在現(xiàn)役的各國運(yùn)載火箭中，長征五號(hào)B運(yùn)載火箭的運(yùn)力是世界一流水平，如圖所示是火箭發(fā)射時(shí)的情景，關(guān)于試驗(yàn)船加速上升的過程中，下列說法正確的是（）A．動(dòng)能變大，勢能變大，機(jī)械能變大 B．動(dòng)能變小，勢能變大，機(jī)械能變大 C．動(dòng)能變大，勢能變小，機(jī)械能保持不變 D．動(dòng)能變小，勢能變大，機(jī)械能保持不變【解析】解：試驗(yàn)船加速上升的過程中，實(shí)驗(yàn)船的質(zhì)量不變，速度增大，動(dòng)能增大；高度增大，重力勢能增大；實(shí)驗(yàn)船升空時(shí)，沒有發(fā)生彈性形變，不具有彈性勢能；機(jī)械能＝動(dòng)能+重力勢能，機(jī)械能增大。故選：A。（多選）5．如圖所示，捻動(dòng)滾擺的軸使其升高后釋放，觀察滾擺運(yùn)動(dòng)過程，長時(shí)間后滾擺停止上下滾動(dòng)。下列說法正確的是（）A．滾擺從最高點(diǎn)開始到最后靜止在最低點(diǎn)，滾擺的重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 B．滾擺到最低點(diǎn)后又上升，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能 C．滾擺每次上升的高度逐漸減小，說明有一部分能量消失了 D．滾擺整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)械能不守恒【解析】解：A、滾擺從最高點(diǎn)開始到最后靜止在最低點(diǎn)，質(zhì)量不變，高度降低，重力勢能減小，滾擺最后靜止不動(dòng)，動(dòng)能為0，不是重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故A錯(cuò)誤；B、滾擺由最低點(diǎn)上升過程中，質(zhì)量不變，高度變大，重力勢能變大，速度變小，動(dòng)能變小，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能，故B正確；CD、由題意知滾擺運(yùn)動(dòng)過程中，滾擺每次上升的高度逐漸減小，長時(shí)間后停止上下滾動(dòng)，說明滾擺要克服阻力做功，有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但不是消失了，所以滾擺的機(jī)械能減小，故C錯(cuò)誤，D正確。故選：BD。（多選）6．如圖所示為小球從某一高度下落與地面碰撞后反復(fù)彈起時(shí)的頻閃照片，它彈起的高度越來越低，圖中A、B、C、D四點(diǎn)位置在同一水平高度，則下列說法正確的是（）A．小球在A點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能大于在C點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能 B．小球在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能 C．小球在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于在C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能 D．小球在A點(diǎn)時(shí)的重力勢能等于在D點(diǎn)時(shí)的重力勢能【解析】解：A、在從A點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)的過程中，由于克服空氣阻力，要消耗部分機(jī)械能，所以小球在A點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能大于在C點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能，故A正確；B、在從A點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)的過程中，由于克服空氣阻力，要消耗部分機(jī)械能，所以A點(diǎn)的機(jī)械能大于B點(diǎn)的機(jī)械能，又因?yàn)锳和B點(diǎn)的高度相同，重力勢能相同，所以小球在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于在B點(diǎn)時(shí)