第十二章 机械能 2024-2025学年教科版（2024）物理八年级下册

第十二章 机械能 2024-2025学年教科版（2024）物理八年级下册 一、单选题 1．2022年北京冬奥会上运动员奋勇拼搏，关于图中的项目，下列说法正确的是（　　） A．跳台滑雪运动员在下落过程中，重力势能不变 B．跳台滑雪运动员在下落过程中运动状态不变 C．冰壶运动项目中掷出后的冰壶向前滑行，是由于惯性 D．冰壶对冰面的压力和重力是一对平衡力 2．留心周围的生活情景，你会时刻从中感受到物理知识的无穷魅力。请判断如图所示四个情景中哪个说法是正确的（　　） A．如果脚与地面没有摩擦，走路会变的很轻松 B．手拍桌子感到疼，是因为桌子对手施加的力大于手对桌子施加的力 C．驾驶员系安全带是为了减小行驶中人的惯性 D．苹果下落过程中动能增大 3．秋季运动会期间，学校用无人机拍摄入场仪式表演。无人机在匀速上升过程中，它的能量变化下列说法正确的是（　　） A．动能不变，机械能逐渐减小 B．动能减少，重力势能增加 C．动能增加，重力势能减少 D．动能不变，重力势能增加 4．如图所示，滚摆在下降的过程中越转越快，它在下降过程中 A．动能增加，势能增加                                            B．动能增加，势能减少 C．动能减少，势能减少                                            D．动能减少，势能增加 5．如图是滑雪运动员起跳后下落的情景，在运动员加速下落的过程中（　　）    A．运动员的动能转化为重力势能 B．运动员的重力势能增大 C．运动员的机械能增大 D．运动员的动能增大 6．2017年春季，共享单车投向襄阳市场，为创建文明城市增加了一道亮丽的风景线．以下关于自行车的说法正确的是（ ） A．较宽的坐垫可以增大压强 B．轮胎表面凹凸的花纹可以减少摩擦 C．骑车在水平路面上匀速行驶时机械能增大 D．快速骑车时，刹车后还会继续向前运动是因为人和车具有惯性 二、填空题 7．科技的发展使农业机械化水平越来越高，如图所示，这是一架飞机在一定的高度匀速直线飞行给小麦喷洒农药时的情景（不计空气阻力）。喷洒农药的过程中，飞机所受的升力 （选填“有”或“没有”）对飞机做功，飞机的动能 ，机械能 。（后两空均选填“增大”“减小”或“不变”） 8．如图所示，6月5日10时44分神舟十四号载人飞船发射成功，飞行乘组由河南籍航天员陈冬、刘洋和河北籍航天员蔡旭哲组成，飞船在随长征二号F遥十四运载火箭一起加速升空时，其机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”），在飞船与空间站对接后航天员将在轨工作生活6个月，航天员随空间站一起绕地球转动时受力 （选填“平衡”或“不平衡”）。 9．为什么发条拧得紧些，钟表走的时间长些？答：发条拧得紧些，它的形变就越大些，因此具有的 能就多些，能转化为 能就多些，就能推动钟表的齿轮做较多的功，使钟表走的时间长些． 10．筒车是一种以水流作动力来取水的机械，如图甲所示。若接水槽离取水处高3m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水5kg，筒车旋转一周所用时间为60s。水流冲击的动能转化为筒车转动的动能和筒内水的 能。若水流冲击筒车的功率为50W，求筒车匀速旋转一周取水的机械效率是 %。提升重物还可以使用滑轮组。如图乙所示，工人用滑轮组匀速提升重800N的货物，所用的拉力F为500N，货物在50s内匀速上升5m，拉力做功的功率是 W，滑轮组的机械效率是 %。 11．2020年9月15日，在黄海海域“长征十一号”运载火箭完成当日发射任务，此次发射采用“一箭九星”的方式，成功将卫星送入目标轨道。火箭加速上升过程中，其携带卫星的重力势能 ，动能 ，机械能 。（均选填“增大”“减小”或“不变"） 三、实验题 12．如图所示是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中，。 (1)实验中研究的是 （选填“小球”或“木块”）的动能； (2)木实验通过观察 来判断小球的动能大小，这种研究问题的物理方法叫 法； (3)由甲、乙两图可知，使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与 的关系； (4)甲、乙两次实验过程中木块克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1 W2（选填“>”“=”或“<”）； (5)实验后，同学们联想到在交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大，于是利用实验器材进行了测定，得到数据如表： 实验序号 钢球的质量m/g 钢球到达水平面的初速度v（cm/s） 木块被撞后运动的距离s/cm 1 30 2 4 2 30 4 16 3 60 2 8 分析表中数据可知 对物体的动能影响更大，即当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。 四、简答题 13．超速、超载行驶危害都很大，如图为某道路交通标志牌：小型车最高行驶速度不得超过100km/h。而大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过80km/h。 （1）请用动能的知识解释交通部门为什么要这样规定？ （2）超载的危害很多，请你选取某一知识点如惯性、压强、动能等说说超载所造成的危害？ 14．如图所示是毕节市境内的响水滩瀑布。瀑布在地质学上叫跌水，即河水在流经断层、凹陷等地区时垂直地从高空跌落的现象。请用所学的物理知识解释下列问题： (1)为什么瀑布的水都是从高处跌落，而不是向上飞起？ (2)为什么落差越大的瀑布，底部的水流越湍急？ 15．如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务，如图是某轻轨车站的设计方案示意图，该图表明与站台前后连接的轨道都有一个小的斜坡，其目的是充分利用重力的作用来提高轻轨列车能量的利用率．试从能量转化的角度说明这种设计可以节能的理由． 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 答案 C D D B D D 1．C 【详解】A．重力势能与质量和高度有关，运动员在下落的过程中，高度降低，重力势能减小，故A错误； B．运动员在下落过程中做曲线运动，运动状态发生改变，故B错误； C．掷出后的冰壶仍然会向前滑行，是由于冰壶具有惯性（物体具有保持运动状态不变的性质），故C正确； D．冰壶对冰面的压力的受力物体是冰面；冰壶的重力的受力物体是冰壶；两个力不是作用在同一个物体上，不是一对平衡力，故D错误。 故选C。 2．D 【详解】A．人走路时是依靠脚与地面间的摩擦力前进的，如果脚与地面没有摩擦，将会寸步难行，故A错误； B．手拍桌子时，桌子对手施加的力和手对桌子施加的力为相互作用力，其大小相等，故B错误； C．驾驶员系安全带是为了防止惯性所带来的危害，故C错误； D．苹果下落过程中其质量不变、速度不断变大，所以其动能增大，故D正确。 故选D。 3．D 【详解】当无人机匀速上升过程中，飞机的质量和速度不变，故动能不变；由于飞机的高度变大，故重力势能增加；因机械能等于动能与势能的总和，故无人机的机械能增加，故ABC错误，D正确。 故选D。 4．B 【分析】滚摆在下降的过程中，没有发生弹性形变，不考虑弹性势能，要考虑动能和重力势能，判断势能和动能的变化，从动能和重力势能的影响因素考虑． （1）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． （2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大． 【详解】滚摆在下降过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增大． 故选B． 5．D 【详解】ABD．运动员下落过程中，质量不变，高度减小，速度变大，重力势能减小，动能增加，重力势能转化为动能，故AB错误，D正确； C．运动员下落过程中，由于受到空气阻力的影响，一部分机械能克服摩擦转化为内能，机械能减少，故C错误。 故选D。 6．D 【详解】A．较宽的坐垫是为了在压力一定时，通过增大受力面积，从而减小压强，故A错误； B．自行车轮胎上的花纹是为了在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度，从而增大摩擦，故B错误； C．骑车在水平路面上匀速行驶时，质量和速度都不变，则动能不变，高度不变，势能不变，则机械能不变，故C错误； D．骑着自行车的人原来处于运动状态，刹车时，人和车由于惯性仍保持原来的运动状态继续向前运动，所以不能立即停下来，故D正确． 7． 没有 减小 减小 【详解】[1]升力竖直向上，距离是水平方向，力与距离垂直，故升力不做功。 [2]影响动能的因素是物体质量和速度，由题可知，飞机速度不变，质量减小，故动能减小。 [3]飞机的机械能等于其动能和重力势能之和，已知动能减小，根据重力势能与质量和高度有关，可知重力势能减小，故机械能减小。 8． 增大 不平衡 【详解】[1]火箭加速升空时，飞船的质量不变，速度增大，高度变高，动能增大，重力势能增大，所以机械能增大。 [2]航天员随空间站一起绕地球转动时，速度方向在变化，所以运动状态发生了变化，受力不平衡。 9． 弹性势 机械 【详解】形变越大发条的弹性势能越大，发条在使用过程中弹性势能转化为钟表指针的机械能． 10． 动 60 100 80 【详解】[1]水流冲击的动能，使筒内水的高度增大，重力势能增大，即水流冲击的动能转化为筒车转动的动能和筒内水的重力势能。 [2]水流冲击筒车的功率为50W，筒车匀速旋转一周，水流所做的功为 该筒车旋转一周提升水的质量为 对水所做的功为 筒车旋转一周取水的机械效率为 [3][4]由图知，承担重物绳子的段数，由和可得，拉力做的功为 拉力的功率为 有用功为 滑轮组的机械效率为 11． 增大 增大 增大 【详解】[1][2][3]火箭加速上升过程中，其携带卫星的质量不变、高度变大，重力势能变大；质量不变、速度变大，动能变大，故机械能变大。 12．(1)小球 (2) 木块滑动的距离 转换 (3)速度 (4)> (5)速度 【详解】（1）由题意可知，实验的研究对象是小球，实验中探究小球动能，即小球撞击木块时的动能的大小。 （2）[1][2]实验中通过比较木块移动的距离来反映小球动能的大小，木块移动的距离越大，动能越大，这是转换法的应用。 （3）由甲、乙两图可知：让质量相同的小球从斜面的不同高度滚下，两球到达水平面时速度不相等；甲、乙中两个小球的质量相同，因此可以通过甲、乙探究物体动能与物体速度的关系。 （4）因为在同种接触面上，接触面粗糙程度不变，压力不变时，摩擦力大小不变，因为 sA>sB 根据W=fs可知，图甲中木块克服摩擦做功较多，因此 W1>W2 （5）实验2与实验1相比，小球的质量相同，实验2的小球到达水平面的速度是实验1的2倍，实验2的木块被撞后运动的距离是实验l的4倍；实验3与实验1相比，小球的自由滚下的高度相同，到达水平面的速度相同，实验3的小球的质量是实验1的2倍，实验3的木块被撞后运动的距离为实验1的2倍。而动能的大小由小木块被撞滑行的距离来体现，由此可知，在同等条件下，速度对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。 13．（1）见解析；（2）见解析 【详解】（1）机动车质量一定，速度越快，动能越大，刹车时制动距离越大，容易出现交通事故，所以要限速行驶；在相同的道路上，不同车型的机动车质量不同，速度相同时，大型客车、载货汽车质量大的动能大，制动距离大，小型车质量小的动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同。 （2）超载使汽车对路面的压力增大，压强增大，超过地面所能承受的压强，使路面损坏。 14．(1)见解析 (2)见解析 【详解】（1）地球周围的一切物体都受到重力作用，水由于受到重力的作用，所以总是由高处流向低处。 （2）动能和势能之间可以相互转化；重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。瀑布是水的重力势能转化为动能，瀑布落差越大，水的重力势能越大，转化的动能就越大。 15．进站时将动能转化为重力势能“储藏”起来@出站时将重力势能转化为动能“释放”出来，达到节约能源的目的． 【详解】轻轨列车在进站前，有一定的速度，具有一定的动能，在进站爬上这个斜坡的过程中，轻轨列车的高度增加，速度减小，重力势能增加，动能减少，动能转化为重力势能，“储藏”了一部分能量，同时，也起到了减速的作用．当轻轨列车下坡出站时，“储藏”的重力势能转化为动能，起到了加速的作用，节省了燃料，从而达到节能的目的． 思路分析：本题实际是考查物体的动能和势能可以相互转化的问题． 试题点评：对于这类能量转化的实际应用题目，要结合题意仔细分析，根据题目的考查目的作答 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$