课时5.4机械能及其转化-2021-2022学年八年级物理下册链接教材精准变式练（人教版）

第十一章 功和机械能 课时4 机械能及其转化 课本典型题+变式练 考点一：机械能及其转化 题源1：P74·T1.分析章首图的过山车在运动过程中的能量转化情况。 解答:过山车在从高处向低处运动的过程中,质量不变,高度变小,速度变大,则过山车的重力势能变小,动能变大,故该过程中重力势能转化为动能; 过山车在从低处向高处运动的过程中,质量不变,速度变小,高度变大,则过山车的动能变小,重力势能变大,故该过程中动能转化为重力势能; 过山车在上升和下降的过程中,需要不断克服摩擦阻力做功,一部分机械能会转化为过山车和轨道的内能。 变式：(2021·无锡）如图所示,摆球由A点静止释放,经过最低点0到达B点,A、B两点等高。关于摆球，下列说法中正确的是（ ） A．从A点到B点的过程中机械能守恒 B．在B点时处于平衡状态 C．在O点时重力势能最大 D. 从A点到o点动能转化为重力势能 解析:A、A、B两点等高,说明摆球由A点静止释放,经过最低点0到达B点的过程中没有能量损失,即从A点到B点的过程中机械能守恒,故A正确; B、当小球摆至B点时,摆球只受到竖直向下的重力和沿绳子向上的拉力作用,这两个力没有作用在同一直线上，不是平衡力，所以在B点时摆球受力不平衡,不是平衡状态,故B错误; C、由图可知,摆球在O点时高度最低,则重力势能最小,故C错误; D、摆球从A点到0点质量不变,高度降低,速度变大,则重力势能减少,动能增多,重力势能转化为动能,故D错误。 答案:A 题源2：P74·T2.怎样向地板抛乒乓球，才能使它弹跳到高于原来抛球的位置?说明这种抛法的理由。 解答:用力向下。若乒乓球自由下落,由于空气阻力的作用,乒乓球最终弹回来时的机械能总量会减小,不会回到原来的位置。若要使它高于原来抛出的位置,应通过外力使它一开始就具有较多的机械能,小球此时的机械能大于抛出点的重力势能,弹到原点后仍具有动能,还可以上向运动,故应用力向下抛。 变式：(2021·成都）牛顿坐在苹果树下深思，一个熟透的苹果掉在地上。关于苹果加速下落的过程，下列分析正确的是（ ） A．重力势能转化为动能，动能增加 B．动能转化为重力势能,动能减小 C．动能转化为重力势能,重力势能增加 D．无能量的转化,重力势能和动能不变 解析:苹果加速下落的过程中,质量不变,速度变大,动能变大,质量不变,高度变小,重力势能变小,故A正确, BCD错误。 答案:A 题源3：P74·T3.2011年蹦床世锦赛中我国运动员以优异成绩夺得金牌和奖牌总数第一。设想有一个重物从蹦床上方某点下落，经蹦床反弹后上升。请你说说这个过程中机械能是如何转化的。 解答: 分四个过程分析: ①重物从蹦床上方某点下落到接触蹦床︰物体的质量不变,速度增大、动能增大;高度减小,重力势能减小,重力势能转化为动能; ②重物从接触蹦床到蹦床发生最大形变:物体的质量不变,速度减小、动能减小;蹦床的弹性形变增大、弹性势能增大,动能转化为弹性势能; ③重物从蹦床发生最大形变到恢复原状:物体的质量不变,速度增大、动能增大;蹦床的弹性形变减小、弹性势能减小,弹性势能转化为动能; ④重物离开蹦床上升:物体的质量不变,速度减小、动能减小;高度增大,重力势能增大,动能转化为重力势能。 可见整个过程中,机械能发生的转化有:重力势能转化为动能、动能转化为弹性势能、弹性势能转化为动能、动能转化为重力势能。 变式：(2021凉山州）如图所示,将同一小球按照不同方向从离地面相同高度的相同位置两次抛出,初速度大小相等,小球第一次落地速度为v1,小球第二次落地速度为v2,不计空气阻力,比较v1和v2的大小,正确的是（ ） A. v1=v2 B. v1<v2 C. v1>v2 D．无法比较 解析:同一个小球,则质量相等,在同一高度,则重力势能相等,以相同的速度分别向两个不同方向抛出去,此时动能相等,如果不计空气阻力,其机械能守恒,则其落地时高度相同,重力势能相等,故刚落地时的动能相等，所以其速度大小关系: v1=v2答案:A 题源4：P74·T4.在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定(图11.4-7)。做好后将它从不太陡的斜面滚下。观察有什么出人意料的现象。怎样解释看到的现象? 解答:铁罐不太陡的斜面上滚下的过程中,铁罐先由慢到快、后由快到慢滚到最低点，上面一段滚动主要是重力势能减小,铁罐的动能和橡皮筋的弹性势能增加;下面一段滚动主要是重力势能和铁罐的动能减小,橡皮筋的弹性势能增加;铁罐在斜面上滚到最低处时,橡皮筋形变到最大程度,具有较大弹性势能。在橡皮筋恢复原状的过程中,铁罐会由斜面底部自动滚上去;从最低处滚上时,铁罐先由慢到快、后由快到慢滚到最高点，下面一段向上滚动主要