第十二章 机械能 2024-2025学年教科版物理八年级下册

第十二章 机械能 一、单选题 1．绿城南宁常利用洒水车洒水作业降温除尘，以此提升空气质量。洒水车在平直道路上匀速行驶并洒水作业的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．动能不变，机械能不变 B．动能增加，机械能减少 C．动能减少，机械能增加 D．动能减少，机械能减少 2．2023年4月，我国自主设计建造的核聚变实验装置。东方超环，成功实现了403s稳态运行。下列能源的形成与东方超环相同的是（　　） A．地热能 B．太阳能 C．风能 D．潮汐能 3．质量相同的甲、乙两个小球，从静止开始自由下落，经过如图所示的位置时机械能相等，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．两球在落地瞬间的速度 B．此时甲、乙两球的重力势能相等 C．此时甲、乙两球的速度 D．两球下落前的初始位置的高度 4．水是人类生存环境的重要组成部分，能够供人类直接利用的淡水资源十分珍贵，因此我们要节约用水。下列关于水的说法正确的是（　　） A．水可以滋养万物，水能是不可再生能源 B．水力发电无污染，将电能转化为机械能 C．水的三态变化中，霜和露都是凝华现象 D．水的比热容较大，有利于调节气温 5．2023年5月30日，神舟十六号载人飞船发射成功。在飞船从发射塔加速上升的过程中，第四次执行任务的航天员景海鹏的（　　） A．动能增大，重力势能增大 B．动能增大，重力势能不变 C．动能不变，重力势能减小 D．动能不变，重力势能不变 6．2022 年 4 月 19 日 9 点 06 分，“神舟十三号”载人飞船圆满完成各项任务后，顺利返回地面。在返回舱进入大气层时要通过一段黑障区，这段时间飞船被烧成一个大火球（如图所示），而船内的三名航天员和设备却安然无恙。下列说法中正确的是（　　） A．飞船“燃烧”是通过热传递的方式增加了内能 B．飞船通过黑障区时克服摩擦做功，机械能转化为内能 C．飞船外壳材料导热性好，可以保护舱内宇航员避免被高温灼伤 D．飞船外壳上的烧蚀层先熔化后汽化，放出了大量的热保护了飞船 二、填空题 7．如图所示，是我国自行研制的战斗机“歼—10”在空中加油的情景，加油机和战斗机在水平方向匀速运动的过程中，加油机的动能 ，战斗机的机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）；以加油机为参照物，战斗机是 的（选填“运动”或“静止”）。 8．如图是“水刀”正在切割钢板。“水刀”是将普通的水加压，使其从细小的喷嘴中以很大的速度射出的水射流，因为高速的水流在质量一定时，速度很大，所以它的 很大，使切割能力大大提高，达到能切割钢板的效果。 9．阅读短文，回答问题： 蹦床是奥运会正式比赛项目之一。在比赛过程中，运动员借助弹力床的弹力将身体弹向空中，在空中做各种体操动作和翻筋斗的竞技运动。 （1）当运动员从高处下落的过程中， 能转化为 能； （2）当运动员落在蹦床上后，蹦床逐渐向下凹陷，说明了力可以改变物体的 ；当蹦床被压到最低位置时，蹦床具有的 能最大； （3）当运动员从最低位置竖直向上运动到最高位置的过程中，他的速度 （选填一直变大、一直变小、先变大再变小、先变小再变大），当他离开蹦床向上运动达到最大高度时， （是/不是）处于平衡状态，若此时运动员受到的所有力突然消失，运动员将 。 10．风能的利用，在古代主要是利用风来驱动帆船和风车的。现代还利用风力来 ，如风力发电机。 11．唐诗中有“黄河远上白云间”、“不尽长江滚滚来”的诗句，前一句生动形象地表明黄河水蕴藏着大量的 ，后一句表明长江水具有丰富的 。（均选填“动能”或“势能”） 三、实验题 12．弹弓是一种利用橡皮筋的弹性形变将弹丸射出的一种冷兵器，古时，多用于狩猎。如图甲所示，弹弓一般用树木的枝桠制作，呈“丫”字形，上两头系上橡皮筋，橡皮筋中段系上一包裹弹丸的皮块，弹弓的橡皮筋被拉长后具有弹性势能，松手后可以将弹丸射出。通过学习我们知道橡皮筋的弹性势能与橡皮筋的伸长量、材料有关，乐于思考的小明同学在想，橡皮筋的弹性势能除了与橡皮筋的伸长量、材料有关，与橡皮筋自身长度、横截面积是否有关？ 小明同学利用一个弹丸、三根材料均相同、而长度、横截面积不同的橡皮筋，探究了“橡皮筋的弹性势能与长度、横截面积的关系”。他依次将橡皮筋固定在弹弓上，如图乙所示，在弹性形变范围内，拉伸相同的伸长量，将弹丸在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离，数据如下表： 序号 橡皮筋的横截面积 橡皮筋的长度/m 弹射的水平距离/m 1 0.50 0.2 10.10 2 0.50 0.3 8.20 3 1.00 0.2 14.00 （1）弹弓的橡皮筋在伸长过程中，弹性势能 （选填“变小”、“变大”或“不变”）； （2）实验中，是通过比较 来间接反映橡皮筋弹性势能的大小； （3）比较实验序号1和3是为了探究橡皮筋的弹性势能与橡皮筋 的关系； （4）用同种材料制成的橡皮筋，拉伸相同的伸长量，弹性势能最大的橡皮筋是 。 A．横截面积小且长度短        B．横截面积小且长度长 C．横截面积大且长度长        D．横截面积大且长度短 （5）若用弹弓将弹丸沿竖直方向弹射出去，弹丸到达最高点时，弹丸处于 （选填“平衡”、或“非平衡”）状态。 13．小闽通过如图所示的实验装置，研究“动能的大小与物体运动的速度的关系”： （1）实验1：将小球从斜面顶端自由滚下（图甲），观察到木块被撞出了一段距离； （2）实验2：将小球从斜面中间自由滚下（图乙），观察到木块被撞出的距离比实验1的距离 （选填“短”或“长”），由上述实验现象，我们可以得出结论； ； （3）若将小球从一光滑斜槽轨道的O点自由滚下（图丙），依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设A、B两点的机械能分别为和，则 （选填“>”“=”或“<”），当小球到达最高点C时，假设小球所受的外力全部消失，则小球将 （选填字母）。 A．沿a轨迹运动    B．沿b轨迹运动 C．沿c轨迹运动    D．保持静止 四、简答题 14．流动的空气形成了风，风具有一定的能量，称为风能。风力发电利用自然界的风，通过风力发电系统来为人类提供电能。风力发电机中的叶片在风力的推动下转动，并带动发电机发电。 （1）风力发电机工作时可以实现什么能量转化？ （2）请你结合本地实际及图甲和图乙的有关信息，说说目前风力发电开发的困难和前景。 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 D B D D A B 1．D 【详解】洒水车在平直道路上匀速行驶并洒水作业的过程中，速度不变，高度不变，质量减小，导致动能减少，势能减少，机械能减少，故ABC错误，D正确。 故选D。 2．B 【详解】我国自主设计的“人造太阳”实验装置——东方超环，其反应原理与太阳类似，通过核聚变，释放巨大的核能。故B符合题意， ACD不符合题意。 故选B。 3．D 【详解】A．不计空气阻力，机械能守恒，最终重力势能全部转化为动能，甲乙机械能相等，故落地瞬间动能相等，即甲乙落地瞬间速度相等，故A错误； BC．甲乙质量相等，图中位置乙高度大于甲，所以乙重力势能大于甲。此时甲乙机械能相等，说明甲的动能大于乙，所以甲的速度大于乙，故BC错误； D．不计空气阻力，机械能守恒，两球质量相等，机械能相等，又都是从静止释放，说明下落前动能均为零，所以两球下落前重力势能相等，即初始位置高度相同，故D正确。 故选D。 4．D 【详解】A．水能在短期内能从自然界得到补充，是可再生能源，故A错误； B．水力发电是将机械能转化为电能，故B错误； C．霜是凝华现象，而露是液化现象，故C错误； D．水的比热容较大，在质量相同时，与其它物质相比较，吸收（或放出）相同热量，水的温度升高（或降低）较小，所以有利于调节气温，故D正确。 故选D。 5．A 【详解】航天员景海鹏随飞船加速上升时，质量不变，速度增大，他的动能增大，他的高度增大，他的重力势能增大，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6．B 【详解】A．飞船通过黑障区时与空气摩擦，是通过做功的方式增加了内能，故A错误； B．克服摩擦力做功时，机械能转化为内能，故B正确； C．飞船外部温度高，应使用隔热材料避免热量进入舱内，可以保护舱内宇航员避免被高温灼伤，故C错误； D．熔化和汽化过程均吸收热量，飞船外壳上的烧蚀层先熔化后汽化是为了吸收大量的热，故D错误。 故选B。 7． 减小 增大 静止 【详解】[1]加油机的速度不变，加油过程中，其质量减小，则动能减小。 [2]战斗机在空中加油后，其质量增大，速度不变，因此，其动能增大；同时其高度不变、质量增大，其重力势能增大，所以其机械能也一定增大。 [3]以加油机为参照物，战斗机的相对位置没有变化，是静止的。 8．动能 【详解】动能的影响因素是质量和速度。所以高速的水流在质量一定时，速度很大，所以它的动能很大，使切割能力大大提高，达到能切割钢板的效果。 9． 重力势 动 形状 弹性势 先变大再变小 不是 静止 【详解】（1）[1][2]当运动员从高处落向蹦床的过程中，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能。 （2）[3][4]当运动员落在蹦床上后，蹦床逐渐向下凹陷，形状发生了变化，说明了力可以改变物体的形状；当蹦床被压到最低位置时，蹦床的弹性形变最大，具有的弹性势能最大。 （3）[5][6]当运动员从最低位置竖直向上运动时，开始弹力大于重力，运动员向上做加速运动，当弹力等于重力时，速度最大，动能最大；继续向上运动时，速度变小，动能变小；达到最高点时的瞬时速度为0，所以此过程中速度先变大后变小。 [7]当运动员向上运动到最大高度时，此时只受到重力的作用，不是处于平衡状态；若此时运动员受到的所有力突然消失，由于此时的瞬时速度为0，运动员将保持静止状态。 10．发电 【详解】风能是地球表面大量空气流动所产生的动能；在古代主要是利用风来驱动帆船和风车，现代用风对风力发电机做功而使发电机转动，来发电。 11． 势能 动能 【详解】[1]“黄河远上白云间”表明黄河之水高高在上，具有一定的高度，从而表明黄河水蕴藏着大量的重力势能。 [2]“不尽长江滚滚来”说明长江之水在快速流动，具有较大的速度，从而表明长江水具有丰富的动能。 12． 变大 弹丸弹射的水平距离 横截面积 D 非平衡 【详解】（1）[1]具有弹性的物体发生弹性形变时，具有弹性势能，形变程度越大，弹性势能越大。 （2）[2]实验中，是通过比较弹珠弹射的水平距离来间接反映橡皮条的弹性势能的大小，弹珠弹射的水平距离越远，说明橡皮条的弹性势能越大。 （3）[3]通过比较第一次和第三次的实验，橡皮条拉伸长度相同，第三次橡皮条横截面积更大，弹珠弹射的水平距离更远，橡皮条的弹性势能更大，说明橡皮条的弹性势能与橡皮条横截面积有关。 （4）[4]通过比较第一次和第二次的实验，橡皮条横截面积相同，第一次橡皮条长度更短，弹珠弹射的水平距离更远，橡皮条的弹性势能更大，通过比较第一次和第三次的实验，橡皮条长度相同，第三次橡皮条横截面积更大，弹珠弹射的水平距离更远，橡皮条的弹性势能更大，说明拉伸相同长度，横截面积大且长度短的橡皮条弹性势能最大。 故选D。 （5）[5]弹丸沿竖直方向弹射出去，达到最高点时，只受重力作用，所以处于非平衡状态。 13． 短 物体质量相同时，速度越大，动能越大 = A 【详解】（2）[1][2]观察到木块在实验2被撞出的距离比实验1的距离短 ，实验2中小球到达斜面底端的速度小于实验1小球到达斜面底端的速度，从实验结果可得：物体质量相同时，速度越大，动能越大。 （3）[3]将小球从一光滑斜槽轨道(OAB)O点自由滚下 ( 图丙)，由于斜槽轨道是光滑的无摩擦力且不计空气阻力，实验过程不存在能的损耗，因此EA=EB。 [4]当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时，小球具有水平方向的速度，假设小球所受的外力全部消失，则小球将沿a轨迹做匀速直线运动 ，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 14．（1）风力发电机把机械能转化为电能；（2）开发的困难：不稳定，成本高。前景：随着科技的发展，技术的成熟，成本会逐渐降低，前景广阔。 【详解】（1）风力发电机的原理是电磁感应，是把风的机械能转化为电能。 （2）因为风力的大小受天气影响明显，不稳定，其次是建设成本高。但是随着科技的发展，技术的成熟，成本会逐渐降低，前景广阔。 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 $$