2021人教版八年级物理下册11-4机械能及其转化新题精练（附解析）

11.4 机械能及其转化一、选择题1（2021广西河池市九年级期末）汽车匀速上坡的过程中，下列说法正确的是（）A动能增大，重力势能增大B动能不变，机械能增大C重力势能增大，机械能不变D动能不变，重力势能不变【答案】B【详解】汽车匀速上坡的过程中，汽车的质量没有变，速度不变，故动能不变，高度增加，故重力势能增大，总的机械能增大。故选B。2（2021湖北宜昌市九年级期末）2020年11月24日，嫦娥五号探测器发射升空，开启我国首次月球采样返回之旅，这个探测器分为着陆器、上升器、轨道器和返回器四个模块，下列说法正确的是（）A着陆器在将要着陆月球表面时会减速，动能变大B上升器从月球表面发射升空时，重力势能变小C轨道器的太阳能充电板可以将太阳能转化成电能D返回器从大气层降落地面过程中，动能转化成重力势能【答案】C【详解】A着陆器在将要着陆月球表面时会减速，速度减小，故动能变小，故A选项错误；B上升器从月球表面发射升空时，高度变大，故重力势能变大，故B选项错误；C轨道器的太阳能充电板可以将太阳能转化成电能，是正确的，故C选项正确；D返回器从大气层降落地面过程中，重力势能转化为动能，故D选项错误。故选C。3（2021江苏泰州市九年级期末）小红在操场上将皮球斜向上抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，图中a、c两点处于同一高度。则下列判断中正确的是（）Ab点重力势能最大，动能为零Ba、c两点的动能相等Cd点的机械能大于e点Db到d的过程中机械能总量不变【答案】C【详解】A由图知道，b的高度最高，重力势能最大，在b点时，皮球在水平方向上有一定的速度，动能不为0，故A错误；B从能量的转化的角度分析，当球离开手后的运动过程中，或与空气摩擦，或与地面摩擦，使得一部分机械能损失掉，ac的高度相同，重力势能相同，a的机械能要大于c的机械能，所以，a点的动能大，故B错误；C皮球由d到e时，由于和空气、地面摩擦，故损失掉一部分机械能，故机械能减小，d点的机械能大于e点，故C正确；Db到d的过程中重力势能转化为动能；由于和空气、地面摩擦，故损失掉一部分机械能，故机械能会减小，故D错误。故选C。4（2021广东阳江市九年级期末）2020年12月20日在阳江海陵岛举行“跑遍中国，幸福广东”马拉松，图甲是航拍镜头，该图片是由一款我国具有完全自主知识产权的大疆无人机（图乙）。在无人机匀速下降的过程中，对其分析正确的是（）A动能增大B动能减小C重力势能减少D机械能不变【答案】C【详解】AB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，在无人机匀速下降的过程中，它的质量不变，速度不变，所以动能不变，故AB错误；C重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。在无人机匀速下降的过程中，它的质量不变，高度减小，所以它的重力势能减小，故C正确；D机械能是动能和势能之和，无人机动能不变，重力势能减小，机械能减小，故D错误。故选C。5（2021山西晋城市九年级期末）如图是高空抛物造成他人伤害，新实施的民法典）明确了该行为的法律责任。关于高空抛物的下落过程，下列说法正确的是（）A只受重力作用B动能越来越大C重力势能全部转化为动能D机械能总量保持不变【答案】B【详解】A高空物体下落过程中，受到重力和空气阻力的共同作用，故A错误；BCD物体下落过程中，质量不变、高度减小，重力势能减小；质量不变、速度变大，动能变大；由于存在空气的阻力，克服阻力做功，一部分机械能会转化为内能，所以重力势能大部分转化为动能，还有一部分转化为内能，物体的机械能会减小，故B正确、CD错误。故选B。6（2020辽宁丹东市八年级期末）2020年6月，我国自主研发的北斗卫星导航系统的最后一颗组网卫星“北斗三号”发射成功。如图，卫星在大气层外运行，不受空气阻力，下列说法正确的是（）A卫星从远地点运行到近地点，势能减小，动能增大B卫星从远地点运行到近地点，势能增大，动能减小C卫星从近地点运行到远地点，势能增大，动能增大D卫星从近地点运行到远地点，势能减小，动能减小【答案】A【详解】卫星不受空气阻力，机械能守恒；当卫星从远地点运行到近地点时，其高度减小，势能转化为动能，所以势能减小，动能增大；当卫星从近地点运行到远地点，其高度增大，动能转化为势能，所以势能增大，动能减小；故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。7（2018山西晋中市八年级期末）如图是水上乐园飞行表演，表演者双脚站在向下喷水的踏板上，水柱将人向上顶起，人在空中时而加速上升，时而急速翻滚，时而加速下降，还能在空中竖直悬停。下列说法正确的是：（）A人急速翻滚，运动状态没有发生改变B加速上升过程中，人的重力势能增大，机械能不变C人在空中竖直悬停时，人的重力和踏板所受的压力是一对平衡力D踏板向下喷水，人向上升起，利用了物体间力的作用是相互的原理【答案】D【详解】A人急速翻滚的过程中，速度大小和运动方向都发生了变化，所以人的运动状态发生了改变，故A错误；B加速上升过程中，人的质量不变，速度增大，则动能增大；同时高度增加，人的重力势能增大；因机械能等于动能与势能之和，所以人的机械能增大，故B错误；C人在空中竖直悬停时，处于平衡状态，受到平衡力；但人受到的重力和踏板所受的压力作用在不同的物体上，且方向相同，所以二力不是一对平衡力，故C错误；D踏板向下喷水时，踏板对水有一个向下的力，同时水对踏板有一个向上的力，使人向上升起，利用了物体间力的作用是相互的原理，故D正确。故选D。8（2021江苏苏州市九年级期末）雨滴从高空由静止开始下落，由于空气阻力的影响，最终会以恒定的速度匀速下降。雨滴在空中下落的整个过程中（不计雨滴质量变化）（）A动能一直增大，机械能一直减小B重力势能一直减小，机械能不变C动能先增大后不变，机械能不变D动能先增大后不变，机械能一直减小【答案】D【详解】雨滴从高空由静止开始下落时，此时摩擦力小于重力，速度逐渐变大，摩擦阻力也随之增大，当阻力与重力相等时达到平衡状态，以恒定的速度匀速下降；在此过程中，高度不断下降，动能先增大后不变，重力势能一直减小，且由于一直克服摩擦做功，所以机械能一直减小。故选D。9（多选）（2020沈阳市第九十七中学八年级期末）如图所示，两个质量相等的小铁球A和B，分别从两个高度相同的光滑斜面和光滑圆弧面的顶点滑到底部。如果它们同时从静止开始下滑时，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A到达底部时，两球速度的大小相等B滑到底部时重力对两球做的功相等C铁球A一直加速运动，铁球B先加速后减速D下滑过程中两球的机械能总量均保保持不变【答案】ABD【详解】AD由题意可知，两小球质量相等且处于相同高度，不计接触面的摩擦力和空气阻力，则两小球的机械能相等；同时下滑时，小球机械能守恒，此时重力势能转化为动能，因为小球质量相等，下降的高度相等，所以小球到达底部时的速度相等，故AD正确；B根据可知，两小球的重力和下降的高度相等，所以两小球重力所做的功相等，故B正确；C两个小球的下滑过程中，只受重力作用，所以都做加速运动，故C错误。故选ABD。10（多选）（2021广东深圳市）如图，弧形轨道ab段光滑，bc段粗糙，小球从a点经最低点b运动至c点。下列分析正确的是（）A小球不能回到原来的高度，说明小球在此过程能量不守恒B经过b点时，小球动能最大C从a到c的过程中，小球机械能守恒D从b到c的过程中，一部分机械能转化为内能【答案】ABD【详解】A小球不能回到原来的高度，是由于小球在bc段受到摩擦力，部分机械能转化为小球和bc段的内能，所以小球在此过程能量不守恒，A正确；B小球从a运动到b动能增大，从b运动到c动能减小，则在b点处小球动能最大，B正确；C从a到c的过程中，小球部分机械能转化为内能，机械能不守恒，C错误；D从b到c的过程中，小球与轨道存在摩擦，一部分机械能转化为内能，D正确。故选ABD。二、填空题11（2021湖北宜昌市九年级期末）如图所示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。A、B是同一高度的两点。则皮球在A点的重力势能_B点的重力势能；皮球在A点的机械能_B点的机械能。（均选填“大于”、“小于”或“等于”）。【答案】等于大于【详解】1重力势能的大小和物体的质量和所处的高度有关，那么皮球在A点和B点时，所处的高度是相同的，皮球质量不变，那么皮球在A点和B点时的重力势能相同。2皮球从A点运动到B点时，由于皮球在A点的这次弹跳要高于B点的这次弹跳，因此，皮球在A点的机械能与B点的机械能大小是不同的，A点的机械能大于B点的机械能。12（2020河北唐山市八年级期末）在预防“新型冠状病毒肺炎”期间，无人机发挥了重要作用，无人机在加速升空的过程中动能_，机械能_（均选填“增大”“减小”或“不变”）。【答案】增大增大【详解】12无人机加速上升，故其速度会越来越快，质量不变，则动能增大；上升时高度越来越高，则重力势能增大，机械能变大。13（2021江苏淮安市九年级期末）如图所示，嫦娥五号着陆器承载上升器，全自动匀速降落月面的过程中，其动能_选填“保持不变”、“逐渐减小”或“先增大后减小”），机械能_（选填“保持不变”、“逐渐减小”或“逐渐增大”）。【答案】保持不变逐渐减小【详解】12嫦娥五号着陆器承载上升器，全自动匀速降落月面的过程中，质量不变，速度不变，其动能保持不变；高度逐渐减小，重力势能减小，机械逐渐减小。14（2021山西晋城市九年级期末）如图所示，小明用绳子拴住一个苹果并悬挂起来，把苹果拉近小明的鼻子静止，松手后，苹果将向前摆去，接着又反向摆回来，小明吓得大喊：“苹果打到我的鼻子呀！”，你认为小明的说法是_（选填“正确”或“错误”）的，理由是_。【答案】错误见详解【详解】12不会打到鼻子。苹果从靠近鼻子处松手后，向下摆动的过程中，苹果的高度逐渐降低，速度加快，即重力势能转化为动能，同理，苹果由最低点到另一侧最高点的过程中动能转化为重力势能，苹果返回的过程中，由于空气的阻力，还会有一部分机械能转化为内能，所以，最后摆起的高度不会高于原来松开的高度，故不会打到鼻子。15（2021广东阳江市九年级期末）在浙江绍兴市柯桥区华舍街道待驾桥花园小区内，一名只有14个月大的男孩被一块小砖头从天而降，不幸砸中头部，14个月大的宝宝已脑死亡。高空抛物被称为“悬在城市上空的痛”，关于高空物体的下落过程，不计空气阻力，是_能转化为巨大的_能，机械能总量_。（选填“增大”、“减小”、“不变”）【答案】重力势动不变【详解】123高空物体的下落过程，不计空气阻力，高度减小但速度增大，将重力势能转化为巨大的动能，但没有摩擦做功，机械能守恒，即总量不变。16（2021江苏徐州市九年级期末）如图所示，橡皮筋两头分别固定在罐子两端，中间系一个钩码，就制成了一个“魔罐”.将魔罐在水平地面上滚出，橡皮筋的弹性势能_（填“变大”“不变”或“变小”）；魔罐能自动滚回来，滚回的过程中_能转化为_能。【答案】变大弹性势动【详解】1罐子开始滚动的时候，具有动能，滚动的过程中，橡皮筋发生形变，罐子动能转化为橡皮筋的弹性势能，橡皮筋的弹性势能变大。23罐子滚回来橡皮筋弹性势能变小，罐子动能变大，弹性势能转化为动能。17（2020云南昭通市八年级期末）在抗击“新型冠状病毒肺炎”疫情期间，多地用消毒车喷洒消毒液预防病毒传播，如图所示，消毒车在水平路面上匀速行驶喷洒消毒液的过程中，它的动能_、机械能_。（两空均选填“增大”、“减小”或“不变”）【答案】减小减小【详解】1一辆消毒车在水平路面上匀速行驶，向外洒消毒液的过程中质量在减小、速度不变，所以动能减小。2高度不变、质量减小，所以重力势能减小；而机械能等于动能与势能的总和，所以消毒车的机械能减小。三、实验题18（2021广东潮州市九年级期末）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球在斜面上的能达到的最高高度小于A球原有的下落高度。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球在斜面上最高高度。小静在多次实验后发现：导轨越光滑，越接近。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”）。【答案】重力势动摩擦力同一高度不变【详解】(1)1A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)2B球由静止变为运动，速度增大了，获得了动能。(3)3出现了机械能的损失，是因为导轨不光滑，存在摩擦力，克服摩擦力做功。4根据控制变量法，控制小球从同一高度自由落下，使到达斜面底端速度相同。5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。