人教版八年级下册 第十一章 功和机械能 第4节 机械能及其转化 同步练习含答案.docx
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人教版八年级下册第十一章功和机械能第4节机械能及其转化同步练习含答案
机械能及其转化同步练习
一.选择题(共12小题)
1.下列过程中,重力势能转化为动能的是( )
A.火箭加速上升
B.热气球匀速下落
C.用弓将箭水平射出
D.雨滴在空中加速下落
2.如图所示,小球以速度v从A沿弯曲轨道滑下,并最终刚好到达等高的C点,下列说法中正确的是( )
A.因为最终到达了与A等高的C点,所以小球机械能守恒
B.小球在B点的机械能最大
C.小球从B到C的过程只是动能转化为重力势能
D.小球从A到C的整个过程中动能的变化量等于克服摩擦力做功
3.下列各图中,不涉及动能和重力势能相互转化的是( )
A.甲图:
网球接触球拍的瞬间
B.乙图:
铁锁来回摆动
C.丙图:
人造地球卫星运转
D.丁图:
跳水运动员入水瞬间
4.2019年12月27日20时45分,长征五号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空,2000多秒后,火箭与实践二十号卫星成功分离,最后卫星成功进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
关于火箭发射,下列说法中正确的是( )
A.火箭升空过程中,机械能减小
B.火箭与实践二十号卫星分离后火箭与卫星是相对静止的
C.火箭加速上升时,卫星的动能一定增大,机械能一定增大
D.火箭放置在发射台,上准备发射时,发射台对火箭做了功
5.跳伞运动以自身的惊险和挑战性,被世人誉为“勇敢者的运动”。
一名跳伞运动员在空中匀速降落。
关于他在匀速降落的过程中能量变化的情况,下列说法正确的是( )
A.动能增大B.重力势能不变
C.重力势能转化为动能D.机械能逐渐减小
6.载重汽车在高速公路的长下坡路段,容易发生意外。
某高速公路的避险车道如图所示,当高速行驶的载重汽车出现刹车失灵时,可借助避险车道避免意外,下列说法错误的是( )
A.汽车下坡时速度越大,惯性越大
B.汽车下坡时速度越大,动能越大
C.汽车失控冲上避险车道时,部分动能转化为重力势能
D.避险车道路面铺设碎石,是为了增大对汽车的阻力
7.蹦极(BungeeJumping)是新兴的一项非常刺激的户外休闲活动,如图,游戏者将一极有弹性的绳子一端系在身上,另一端固定在高处,从高处跳下,图中O点是游戏者开始的位置,a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,b点是游戏者挂在弹性绳下静止时绳下端的位置,c点是他所到达的最低点的位置,下列说法中错误的是( )(不考虑空气阻力)
A.Oa段只是人的重力势能和动能之间在相互转化
B.b点人的动能最大
C.a→b段人的重力势能减小,只转化为橡皮绳的弹性势能
D.b→c段是人的重力势能和人的动能转化为橡皮绳的弹性势能
8.低空跳伞是一种危险性极高的极限运动。
一名跳伞运动员背着伞包从某高层建筑顶层跳下,且一直沿竖直方向下落,其整个运动过程的v-t图象如图所示,其中10秒末时打开了降落伞。
下列说法正确的是( )
A.前2秒内,运动员的运动状态保持不变
B.前10秒内,运动员减少的重力势能全部转化成动能
C.10秒末-12秒末,运动员和伞受到的空气阻力大于其总重力
D.14秒末-16秒末,运动员和伞的机械能总量保持不变
9.如图所示,小球在A点由静止开始释放,向右侧摆动,B点是小球摆动的最低点,C点是小球摆动到右侧的最高点,且A、C两点到B点的竖直距离hA>hC.在小球从B点摆动到C点的过程中,下列说法正确的是( )
A.小球的运动状态保持不变
B.小球运动到C点时,如果所有的力都消失了,则小球会保持静止状态
C.在这个过程中,小球的机械能守恒
D.小球的动能全部转化为重力势能
10.如图所示,钢珠沿竖直平面内的粗糙轨道abcde从a点自由释放运动到e点,其中b点和d点等高,则钢球在从a点运动到e点过程中( )
A.从a点到c点的过程中,减少的重力势能全部转化为动能
B.通过c点时速度的大小一定大于通过e点时速度大小
C.经过c点时机械能可能等于经过d点时机械能
D.经过b点时速度大小等于经过d点时速度大小
11.如图,轻弹簧竖直放置,下端固定于地面,上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。
现将一小球放在弹簧上端,再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放,小球将竖直向上运动并脱离弹簧,假设小球和弹簧组成的系统机械能守恒,则小球( )
A.运动至最高点时,受平衡力作用
B.运动至O点时,动能最大
C.运动至最高点,小球增加的重力势能等于弹簧减少的弹性势能
D.从O点向上运动过程中,弹簧的弹性势能转化为小球的重力势能
12.弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动。
其结构如图甲所示。
图乙是小金玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程,其中b是弹簧处在原长的状态,针对此过程分析正确的是( )
A.a→b,小金的机械能不断增加,在b时动能最大
B.b→c,弹簧的弹性势能转化为小金的重力势能
C.在a状态时弹簧的弹性势能最大,人的动能最小
D.在c状态时小金受力平衡,故速度为零
二.填空题(共8小题)
13.篮球场上,小明投篮,篮球在斜向上运动过程中,篮球的能转化为能。
14.农药喷洒飞机正在同一高度匀速执行喷洒农药工作的时候,飞机机械能
15.如图所示的小球从A点由静止释放,在球向下摆动的过程中,它的速度越来越大,说明了力可以使物体的改变,此过程中,小球的能转化为动能。
当小球运动到最高点C时,它受到的力是(平衡/非平衡)的。
16.冬奥会上,自由式滑雪比赛以惊险刺激很具有观赏性。
一运动员在比赛过程中,从a点静止滑下到e点停止的运动轨迹如图所示,如果不计空气阻力,则:
(1)从a运动到b点,重力势能转化为。
(2)在整个滑行过程中,a点的机械能c点的机械能(选填“>”或“=”或“<”)。
17.如图,小明把一个铁锁用绳子悬挂起来,将铁锁拉到自己的鼻子附近,稳定后松手,铁锁向前摆去,如图所示,若不计空气阻力,铁锁摆回时(选填“一定会”、“一定不会”或“可能会”)打到他的鼻子。
A点是锁摆到左边的最高处,若此时剪断细线,锁将会(选填“保持静止状态”、“沿水平方向向左做匀速直线运动”、“沿竖直方向向下运动”或“沿绳子AO方向运动”)。
18.如图所示,是篮球在空中飞行的一段轨迹(忽略空气阻力);
(1)从A到B的运动过程中,球的运动状态(选填“有”或“没有”)改变;
(2)球在上升的过程中,势能和动能是如何转化的?
答:
;球在A点机械能球在B点机械能(选填“>”“=”或“<”);
(3)若在最高点,球所受的力全部消失,则球将处于状态。
19.如图是上海”明珠线”某轻轨车站的设计方案图,与站台连接的轨道有一定坡度。
从节能的角度分析,这样的设计可以让列车无动力滑行进站时将能转化为能储存起来,此过程中机械能总量。
(选填“减小”“变大”“不变”)
20.如图是卫星的轨道示意图。
人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行时,离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点。
卫星在运行过程中机械能守恒。
当卫星从远地点向近地点运动时,它的重力势能(增大/减小),速度越来越(快/慢),动、势能的转化是。
三.实验探究题(共1小题)
21.阅读以下材料,并回答相应的问题:
材料一:
研究发现,当只有重力做功的时候,物体的动能和重力势能可以相互转化,但机械能的总量保持不变。
在物理学中把这个规律叫做机械能守恒定律。
现有一小球在没有空气阻力的情况下,沿无摩擦轨道运动。
(1)如图1甲所示,小球从A点静止释放,在从A到C的运动过程中,动能大小的变化情况是,到达与A等高的C点时速度零(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(2)若将轨道BC段改为水平,如图1乙所示,小球仍从A点静止释放,小球经过M点时的机械能A点的机械能(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)以小球经过M点时为计时起点,大致在图1丙中画出小球在MN段运动的速度-时间图象。
材料二:
进一步研究发现,动能EK的大小与物体质量m和速度v的具体关系为:
;重力势能Ep的大小与物体的质量m和相对高度h的关系为:
Ep=mgh。
(1)如图2甲所示,小球A在真空中自由下落,另一个完全相同的小球B在阻力很大的液体中匀速下落,它们都由高度为h1处下落到高度为h2处,在这两种情况下,小球(填“A”或“B”)的机械能守恒。
(2)如图2乙所示,一个物体从高为h的光滑斜面顶端,由静止开始滑下,不计空气阻力,物体滑到斜面底端时的速度v=。
(3)把一个小球用细线悬挂起来,就成为一个单摆,如图2丙所示。
若摆长为L1=1m,将小球拉至离原竖直方向L2=0.6m距离,静止释放,不计空气阻力,则当小球运动到最低处时的速度v=m/s。
四.计算题(共3小题)
22.春节小明的爸爸驾着一辆功率为120kW的小轿车,带着家人回老家过年,途中在一段平直的高速公路上以20m/s的速度匀速行驶。
求:
(1)这段路程中小轿车受到的牵引力。
(2)水平行驶1min牵引力对汽车做的功。
23.已知物体的重力势能表达式为Ep=mgh,动能表达式为
;其中m为物体的质量,h为物体距离水平地面的高度,v为物体的运动速度,g为常量,取10N/kg。
如图所示,高为h的光滑斜面固定在水平地面上,一质量为m的小物块,从斜面顶端A由静止开始下滑,不计空气阻力,物块从顶端开始下滑到落地的瞬间,设整个过程中机械能守恒(即机械能保持不变)。
(1)证明:
小物块从斜面顶端A由静止下滑到底端B时的速度v=
;
(2)将一质量为0.6kg的小物体从距离地面4m高度的斜面顶端A点沿斜面以1m/s的初速度出发,求其到斜面底端B时的速度。
24.如图所示是小东同学骑着某质量为12kg的助力车,在平直路面上由静止开始做直线运动的v-t图象,全程共运动8min,在第5min时刚好到达全路程的中点,g取10N/kg,则:
(1)若助力车在匀速运动过程中,动力的功率恒为2kW,则助力车匀速运动时,动力做功多少J?
(2)在全程运动的时间内,助力车受到的平均动力为车和小东总重的0.25倍,全程动力做的总功为5.4×105J,那么,小东的质量为多少kg?
参考答案
1-5:
DDACD6-10:
ACCBB11-12:
CC
13、重力势;动
14、减小
15、运动状态;重力势;非平衡
16、动能;>
17、一定不会;沿竖直方向向下运动
18、:
(1)有;
(2)动能转化为重力势能;=;(3)匀速直线运动
19、动;重力势;减小
20、减小;快;势能转化为动能
21、材料一:
(1)先变大后变小;等于;
(2)等于;(3)
材料二:
(1)A;
(2)
(3)2。
22、:
(1)这段路程中小轿车受到的牵引力为6×103N。
(2)水平行驶1min牵引力对汽车做的功为7.2×106J。
23:
(1)证明:
由题意知,小物块从A点下滑到B点的过程中,机械能是守恒的,则EA=EB
(2)小物块到斜面低端B时的速度是9m/s。
24、:
(1)助力车匀速运动时,动力做功3.6×105J;
(2)小东的质量为48kg
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- 人教版八年级下册 第十一章 功和机械能 第4节 机械能及其转化 同步练习含答案 人教版八 年级 下册 第十一 机械能 及其 转化 同步 练习 答案