第十章机械能及其转化 检测卷 --2023-2024学年鲁科版物理八年级下册

第十章机械能及其转化 检测卷 (时间:60分钟　满分:100分) 第Ⅰ卷(选择题,共45分) 一、选择题(每小题3分,共45分) 1.如图所示为游乐场中在竖直面内转动的摩天轮,小红乘坐该摩天轮时速度大小不变,则她从最低点上升到最高点的过程中(　 　) A.动能减小 B.重力势能不变 C.机械能增大 D.机械能不变 第1题图 2.下列事例中,由弹性势能转化为动能的是(　 　) A.风吹动树叶 B.秋千从高处向低处摆动 C.汽车沿盘山公路匀速前进 D.拉弯的弓把箭射出 3.如图所示,旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山,它具有的(　 　) 第3题图 A.动能增加,重力势能增加 B.动能不变,机械能减少 C.动能减少,重力势能增加 D.动能不变,机械能增加 4.如图所示的实例中,物体的机械能增大的是(　 　) A.随直升机匀速上升的救灾物资 B.落地又弹起的皮球 C.缓缓降落的“神舟”飞船返回舱 D.上升的滚摆 5.如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情景,跳板跳水运动有起跳、腾空、落水几个阶段,若不计空气阻力,从腾空到落水的过程中(　 　) A.动能增大,机械能增大 B.重力势能减小,机械能减小 C.动能先减小后增大,机械能不变 D.重力势能先减小后增大,机械能不变 6.如图所示,直升机悬停在空中.下列对直升机能量的分析,正确的是(　 　) A.直升机具有重力势能 B.直升机的动能不断转化为重力势能 C.直升机的重力势能不断转化为动能 D.直升机的机械能在不断增大 7.如图所示,一个小球从光滑斜面的顶端自由下滑经过A点到达斜面底端,如果小球经过A点时具有的重力势能为50 J,若不计空气阻力,以下说法不正确的是(　 　) A.小球到达底端时动能大于50 J B.小球从顶端到达底端的过程中,重力势能转化为动能 C.小球到达底端时的机械能大于经过A点时的机械能 D.小球到达底端时的机械能等于经过A点时的机械能 8.关于功和能,下列描述正确的是(　 　) A.机械表上紧发条是增加了发条的弹性势能 B.荡秋千时,秋千上升过程中机械能增大 C.汽车加油后,以原来的速度继续匀速行驶它的动能会减少 D.“飞流直下三千尺”中水的动能转化为重力势能 9.如图所示,用手将一重为G的铁球缓慢放在一自然伸长的弹簧上,放手后,铁球从A位置开始向下运动,到达B位置速度达到最大,到达C位置小球的速度变为零,整个过程中不计能量损耗,则下列说法正确的是(　 　) A.从A点到C点铁球的动能一直减小 B.在C位置弹簧的弹性势能最大 C.从A点到B点铁球的动能和重力势能之和不变 D.从A点到C点铁球的动能和重力势能之和一直增大 10.如图所示,斜面与水平面在M点通过小圆弧相连,弹簧左端固定,原长时右端在N点,小物块从斜面上P点由静止滑下,与弹簧碰撞后又返回到P点,下列说法错误的是(　 　) A.小物块从P向M运动过程中,重力势能减少 B.小物块从P向M运动过程中,机械能减少 C.小物块从P向M运动过程中,机械能不变 D.弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能最大 11.对卫星在加速上升的过程中能量的变化,说法正确的是(　 　) A.动能增大,势能不变,机械能增大 B.动能增大,势能增大,机械能增大 C.动能增大,势能增大,机械能不变 D.动能减小,势能增大,机械能不变 12.如图所示,小球以一初速度沿着粗糙轨道从a点运动到e点,b、e在同一高度,下列分析正确的是(　 　) A.小球从c到e的过程重力势能减少 B.小球在b,e两点机械能相等 C.小球在d点的动能一定小于a点的动能 D.小球在e点的动能一定小于b点的动能 13.如图所示是打网球时,挥拍击球的某一瞬间,网球和球拍都是最大形变时刻.关于此时刻的下列说法不正确的是(　 　) A.球拍的弹性势能最大 B.球的弹性势能最大 C.球的速度为零,受平衡力 D.不管击球方向是哪个方向,网球拍对球的力和球对网球拍的力大小相等 14.如图所示的情景中(不计能量损耗),关于能量的说法正确的是(　 　) A.卫星在近地点动能最大,远地点势能最大,机械能守恒 B.铅球由a→b时,重力势能转化为动能 C.风力发电,将电能转化成风能 D.拉开的弹弓将石子弹出的过程,弹性势能增大 15.如图所示,小球从左侧的斜坡滚下,到达底端后又沿着右侧斜坡向上滚到最高处,则下列图象能正确代表小球重力势能与运动时间t之间对应关系的是(　 　) 第Ⅱ卷(非选择题,共55分) 二、填空题(每空1分,共9分) 16.下列现象中,属于动能转化为势能的有　 　,属于势能转化为动能的有　 　.  A.机械表的表针运动 B.下落的瀑布 C.静止在水平地面的汽车 D.下落的小球压缩弹簧 E.风吹帆船向前行驶 F.雨滴匀速下落 17.有一种质量为2 kg的爬杆机器人,仅凭电池提供的能量,就能像人一样沿杆竖直向上匀速爬行,在此过程中,机器人所受摩擦力为 　 　N(g=10 N/kg);爬杆机器人竖直向上匀速爬行过程中,动能　 　;重力势能　 .  18.中学生要养成文明的行为习惯,严禁高空抛物.如果一个重0.5 N的鸡蛋从20 m高处自由下落,不计空气阻力,下落过程中鸡蛋的重力势能转化为　 　能,重力对鸡蛋所做的功为　 　J. 19.如图所示是小球在地面弹跳的频闪照片,A,B两点高度相同且距地面30 cm,小球在A点的重力势能　 　B点的重力势能,小球在A点的动能　 　B点的动能.(均选填“大于”“小于”或“等于”)  三、简答题(共4分) 20.许多同学玩过有趣的蹦床游戏,如图所示.当人从空中最高点下落至刚接触蹦床的过程中,人的动能和势能是如何转化的?人从接触蹦床到下落至最低点的过程中,人的动能、重力势能和蹦床的弹性势能都如何变化?(不计空气阻力) 四、实验探究题(21题8分,22题8分,23题14分,共30分) 21.在“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,如图(甲)所示,让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放,撞击同一木块.请回答下列问题: (1)该实验的目的是探究　 　(选填“铁球”或“木块”)的动能大小与　 　的关系.  (2)该实验是通过观察　 　来说明铁球对木块做功的多少,从而得出结论的,这种探究方法是　 　(选填“等效替代法”或“转换法”).  (3)若水平面绝对光滑,铁球将做　 　运动.水平面太平滑或太粗糙,都不利于实验进行.太平滑,木块被撞击后,滑行的距离　 　;太粗糙,木块被撞击后,滑行的距离　 　.(后两空均选填“太长”或“太短”)  (4)课外兴趣小组对这一实验进行了研究和改进,装置器材如下:中间有沟槽的木质轨道[如图(乙)所示,其中AB部分倾斜并与平直部分BC平滑连接,沟槽较为光滑]、大小与沟槽相当的铁球一只、轻质弹簧、刻度尺各一个.利用这套器材进行实验时,可以通过比较　 　的大小,来比较小球动能的大小.  22.为探究重力势能的大小与什么因素有关,小明利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图所示实验. (1)实验中通过观察　 　来判断物体重力势能的大小.  (2)要探究重力势能大小与高度的关系应选择图　 　和图　 　进行分析比较.  (3)图(乙)和图(丙)探究的问题是　 　. 23.在学习了“机械能及其转化”这一节知识后,小明对“拉弯的弓将箭射出去,撞在网球拍上的网球被弹回去,压弯的跳板将跳水运动员弹起”这些事例进行思考和研究,这些事例中共同存在的能量转化过程是　 　.小明想自己设计实验来探究弹性势能可能与哪些因素有关,实验前,他提出了如下猜想:  猜想一:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关. 猜想二:弹性势能的大小与弹簧的材料有关. 为此,他选用材料不同的两根弹簧A和B(长度和粗细均相同)、小球、木块和长刻度尺各一件,设计了如图(甲)所示的实验装置进行探究.实验中,木块起始位置相同,最后得到实验记录如表所示. 实验 次数 使用的 弹簧 被压缩后弹簧 的长度/cm 木块移 动的距离 1 弹簧A 4 s1 2 弹簧A 7 s2 3 弹簧B 4 s3 4 弹簧B 7 s4 (1)本实验通过测量木块移动的距离来表示弹性势能的大小,这种探究方法叫　 　.下列实验中,也运用到这个研究方法的是　 　(选填字母).  A.用两支完全相同的蜡烛探究平面镜成像的特点 B.探究重力与质量的关系 C.用海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果 (2)请将探究猜想一的方案补充完整: a.如图(甲)所示将弹簧A、小球、木块安装好; b.压缩弹簧,使其长度为4 cm,放手后,小球被弹出,推动木块移动一段距离; c.压缩弹簧,使其长度为　 　cm,放手后,小球被弹出,推动木块移动了一段距离; d.比较分析实验数据,得出结论. (3)为了探究猜想二,可选用实验次数2和　 　的数据进行比较分析,若　 　,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关.  (4)如图(乙)所示,为更好地研究能量之间的转化,小明在光滑的水平桌面上,将弹簧的左端固定,右端连接小球.图中a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置,b点是弹簧原长的位置,c点是小球到达最右端的位置.则小球由a点运动到c点的过程中,小球速度最大的位置是 　 　(选填“a”“b”或“c”)点.  五、计算题(共12分) 24.已知物体的重力势能表达式为Ep=mgh,动能表达式为Ek=mv2;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10 N/kg.如图所示,将一质量为0.4 kg的物体从距离地面1.5 m的高度沿水平方向以2 m/s的速度抛出.不计空气阻力,物体从被抛出到落地的瞬间,整个过程中机械能守恒.求: (1)物体被抛出时的重力势能Ep和动能Ek1. (2)物体从被抛出点至落地的过程中,其重力所做的功W. (3)物体落地前瞬间的动能Ek2. 答案版 一、选择题(每小题3分,共45分) 1.如图所示为游乐场中在竖直面内转动的摩天轮,小红乘坐该摩天轮时速度大小不变,则她从最低点上升到最高点的过程中(　C　) A.动能减小 B.重力势能不变 C.机械能增大 D.机械能不变 第1题图 2.下列事例中,由弹性势能转化为动能的是(　D　) A.风吹动树叶 B.秋千从高处向低处摆动 C.汽车沿盘山公路匀速前进 D.拉弯的弓把箭射出 3.如图所示,旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山,它具有的(　D　) 第3题图 A.动能增加,重力势能增加 B.动能不变,机械能减少 C.动能减少,重力势能增加 D.动能不变,机械能增加 4.如图所示的实例中,物体的机械能增大的是(　A　) A.随直升机匀速上升的救灾物资 B.落地又弹起的皮球 C.缓缓降落的“神舟”飞船返回舱 D.上升的滚摆 5.如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情景,跳板跳水运动有起跳、腾空、落水几个阶段,若不计空气阻力,从腾空到落水的过程中(　C　) A.动能增大,机械能增大 B.重力势能减小,机械能减小 C.动能先减小后增大,机械能不变 D.重力势能先减小后增大,机械能不变 6.如图所示,直升机悬停在空中.下列对直升机能量的分析,正确的是(　A　) A.直升机具有重力势能 B.直升机的动能不断转化为重力势能 C.直升机的重力势能不断转化为动能 D.直升机的机械能在不断增大 7.如图所示,一个小球从光滑斜面的顶端自由下滑经过A点到达斜面底端,如果小球经过A点时具有的重力势能为50 J,若不计空气阻力,以下说法不正确的是(　C　) A.小球到达底端时动能大于50 J B.小球从顶端到达底端的过程中,重力势能转化为动能 C.小球到达底端时的机械能大于经过A点时的机械能 D.小球到达底端时的机械能等于经过A点时的机械能 8.关于功和能,下列描述正确的是(　A　) A.机械表上紧发条是增加了发条的弹性势能 B.荡秋千时,秋千上升过程中机械能增大 C.汽车加油后,以原来的速度继续匀速行驶它的动能会减少 D.“飞流直下三千尺”中水的动能转化为重力势能 9.如图所示,用手将一重为G的铁球缓慢放在一自然伸长的弹簧上,放手后,铁球从A位置开始向下运动,到达B位置速度达到最大,到达C位置小球的速度变为零,整个过程中不计能量损耗,则下列说法正确的是(　B　) A.从A点到C点铁球的动能一直减小 B.在C位置弹簧的弹性势能最大 C.从A点到B点铁球的动能和重力势能之和不变 D.从A点到C点铁球的动能和重力势能之和一直增大 10.如图所示,斜面与水平面在M点通过小圆弧相连,弹簧左端固定,原长时右端在N点,小物块从斜面上P点由静止滑下,与弹簧碰撞后又返回到P点,下列说法错误的是(　B　) A.小物块从P向M运动过程中,重力势能减少 B.小物块从P向M运动过程中,机械能减少 C.小物块从P向M运动过程中,机械能不变 D.弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能最大 11.对卫星在加速上升的过程中能量的变化,说法正确的是(　B　) A.动能增大,势能不变,机械能增大 B.动能增大,势能增大,机械能增大 C.动能增大,势能增大,机械能不变 D.动能减小,势能增大,机械能不变 12.如图所示,小球以一初速度沿着粗糙轨道从a点运动到e点,b、e在同一高度,下列分析正确的是(　D　) A.小球从c到e的过程重力势能减少 B.小球在b,e两点机械能相等 C.小球在d点的动能一定小于a点的动能 D.小球在e点的动能一定小于b点的动能 13.如图所示是打网球时,挥拍击球的某一瞬间,网球和球拍都是最大形变时刻.关于此时刻的下列说法不正确的是(　C　) A.球拍的弹性势能最大 B.球的弹性势能最大 C.球的速度为零,受平衡力 D.不管击球方向是哪个方向,网球拍对球的力和球对网球拍的力大小相等 14.如图所示的情景中(不计能量损耗),关于能量的说法正确的是(　A　) A.卫星在近地点动能最大,远地点势能最大,机械能守恒 B.铅球由a→b时,重力势能转化为动能 C.风力发电,将电能转化成风能 D.拉开的弹弓将石子弹出的过程,弹性势能增大 15.如图所示,小球从左侧的斜坡滚下,到达底端后又沿着右侧斜坡向上滚到最高处,则下列图象能正确代表小球重力势能与运动时间t之间对应关系的是(　B　) 第Ⅱ卷(非选择题,共55分) 二、填空题(每空1分,共9分) 16.下列现象中,属于动能转化为势能的有　D　,属于势能转化为动能的有　B　.  A.机械表的表针运动 B.下落的瀑布 C.静止在水平地面的汽车 D.下落的小球压缩弹簧 E.风吹帆船向前行驶 F.雨滴匀速下落 17.有一种质量为2 kg的爬杆机器人,仅凭电池提供的能量,就能像人一样沿杆竖直向上匀速爬行,在此过程中,机器人所受摩擦力为 　20　N(g=10 N/kg);爬杆机器人竖直向上匀速爬行过程中,动能　不变　;重力势能　增大　.  18.中学生要养成文明的行为习惯,严禁高空抛物.如果一个重0.5 N的鸡蛋从20 m高处自由下落,不计空气阻力,下落过程中鸡蛋的重力势能转化为　动　能,重力对鸡蛋所做的功为　10　J. 19.如图所示是小球在地面弹跳的频闪照片,A,B两点高度相同且距地面30 cm,小球在A点的重力势能　等于　B点的重力势能,小球在A点的动能　大于　B点的动能.(均选填“大于”“小于”或“等于”)  三、简答题(共4分) 20.许多同学玩过有趣的蹦床游戏,如图所示.当人从空中最高点下落至刚接触蹦床的过程中,人的动能和势能是如何转化的?人从接触蹦床到下落至最低点的过程中,人的动能、重力势能和蹦床的弹性势能都如何变化?(不计空气阻力) 答案:当人从空中最高点下落至刚接触蹦床的过程中,人的质量不变,高度变小,重力势能变小,质量不变,速度变大,动能变大,人的重力势能转化为动能;人从接触蹦床到下落到最低处的过程中,开始人的重力大于弹力,继续向下做加速运动,当弹力等于重力时,速度最大;继续运动,弹力大于重力,人做减速运动,直至速度变为0;此过程中速度先增大后最终减小为0,动能先变大后减小,同时高度变小,重力势能变小,蹦床的弹性形变变大,弹性势能增大,重力势能先转化为动能和弹性势能,达到最大速度继续向下运动的过程中,是动能和重力势能转化为弹性势能. 四、实验探究题(21题8分,22题8分,23题14分,共30分) 21.在“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,如图(甲)所示,让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放,撞击同一木块.请回答下列问题: (1)该实验的目的是探究　铁球　(选填“铁球”或“木块”)的动能大小与　速度　的关系.  (2)该实验是通过观察　木块移动的距离　来说明铁球对木块做功的多少,从而得出结论的,这种探究方法是　转换法　(选填“等效替代法”或“转换法”).  (3)若水平面绝对光滑,铁球将做　匀速直线　运动.水平面太平滑或太粗糙,都不利于实验进行.太平滑,木块被撞击后,滑行的距离　太长　;太粗糙,木块被撞击后,滑行的距离　太短　.(后两空均选填“太长”或“太短”)  (4)课外兴趣小组对这一实验进行了研究和改进,装置器材如下:中间有沟槽的木质轨道[如图(乙)所示,其中AB部分倾斜并与平直部分BC平滑连接,沟槽较为光滑]、大小与沟槽相当的铁球一只、轻质弹簧、刻度尺各一个.利用这套器材进行实验时,可以通过比较　弹簧被压缩的程度　的大小,来比较小球动能的大小.  22.为探究重力势能的大小与什么因素有关,小明利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图所示实验. (1)实验中通过观察　小方桌陷入沙中的深度　来判断物体重力势能的大小.  (2)要探究重力势能大小与高度的关系应选择图　(甲)　和图　(乙)　进行分析比较.  (3)图(乙)和图(丙)探究的问题是　重力势能的大小与质量的 关系　. 23.在学习了“机械能及其转化”这一节知识后,小明对“拉弯的弓将箭射出去,撞在网球拍上的网球被弹回去,压弯的跳板将跳水运动员弹起”这些事例进行思考和研究,这些事例中共同存在的能量转化过程是　弹性势能转化为动能　.小明想自己设计实验来探究弹性势能可能与哪些因素有关,实验前,他提出了如下猜想:  猜想一:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关. 猜想二:弹性势能的大小与弹簧的材料有关. 为此,他选用材料不同的两根弹簧A和B(长度和粗细均相同)、小球、木块和长刻度尺各一件,设计了如图(甲)所示的实验装置进行探究.实验中,木块起始位置相同,最后得到实验记录如表所示. 实验 次数 使用的 弹簧 被压缩后弹簧 的长度/cm 木块移 动的距离 1 弹簧A 4 s1 2 弹簧A 7 s2 3 弹簧B 4 s3 4 弹簧B 7 s4 (1)本实验通过测量木块移动的距离来表示弹性势能的大小,这种探究方法叫　转换法　.下列实验中,也运用到这个研究方法的是　C　(选填字母).  A.用两支完全相同的蜡烛探究平面镜成像的特点 B.探究重力与质量的关系 C.用海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果 (2)请将探究猜想一的方案补充完整: a.如图(甲)所示将弹簧A、小球、木块安装好; b.压缩弹簧,使其长度为4 cm,放手后,小球被弹出,推动木块移动一段距离; c.压缩弹簧,使其长度为　7　cm,放手后,小球被弹出,推动木块移动了一段距离; d.比较分析实验数据,得出结论. (3)为了探究猜想二,可选用实验次数2和　4　的数据进行比较分析,若　S2≠S4　,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关.  (4)如图(乙)所示,为更好地研究能量之间的转化,小明在光滑的水平桌面上,将弹簧的左端固定,右端连接小球.图中a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置,b点是弹簧原长的位置,c点是小球到达最右端的位置.则小球由a点运动到c点的过程中,小球速度最大的位置是　b　(选填“a”“b”或“c”)点.  五、计算题(共12分) 24.已知物体的重力势能表达式为Ep=mgh,动能表达式为Ek=mv2;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10 N/kg.如图所示,将一质量为0.4 kg的物体从距离地面1.5 m的高度沿水平方向以2 m/s的速度抛出.不计空气阻力,物体从被抛出到落地的瞬间,整个过程中机械能守恒.求: (1)物体被抛出时的重力势能Ep和动能Ek1. (2)物体从被抛出点至落地的过程中,其重力所做的功W. (3)物体落地前瞬间的动能Ek2. 解析:(1)物体刚被抛出时的重力势能Ep=mgh=0.4 kg×10 N/kg× 1.5 m=6 J; 动能Ek1=mv2=×0.4 kg×(2 m/s)2=0.8 J. (2)物体从被抛出点至落地的过程中,其重力所做的功 W=Gh=mgh=0.4 kg×10 N/kg×1.5 m=6 J. (3)物体下落时高度减小,速度增大,所以重力势能转化为动能,落地时高度为0,重力势能全部转化为动能,所以物体落地前瞬间的动能Ek2=Ek1+Ep=0.8 J+6 J=6.8 J. 答案:(1)6 J　0.8 J　(2)6 J　(3)6.8 J 学科网（北京）股份有限公司 $$