内容正文:
《10.5 机械能及其转化》同步练习-2024-2025学年第二学期鲁科版(五四制)物理八年级下册
一 、填空题
1.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“变大”、“变小”或“不变”。
2.“嫦娥四号”搭载着“玉兔二号”巡视器顺利着陆月球背面冯卡门撞击坑,至今仍在不断地进行着月球探索,在着落月球表面的过程中,“玉兔二号”的机械能 ______ 。选填“增大”、“减小”或“不变”
3.神舟十三号载人飞船返回舱成功着陆。我们观察到着陆的返回舱的表面有明显的灼烧痕迹,是因为返回舱进入大气层后,通过 ______方式增大了返回舱的内能,进而温度升高。返回舱在落回地面的过程中是机械能是 ______选填“守恒”、“不守恒”的,而我们的空间站在环绕地球的椭圆轨道上由近月点向远月点运动时,它的动能将 ______选填“增大”、“减小”或“不变”。
4.甲乙两车在山坡上行驶,当它们都在下坡时,它们的图,如图所示,已知两车质量相同,某时刻甲在前,乙在后,则甲车动能 ______ 乙车动能,甲车势能 ______ 乙车势能,甲车机械能 ______ 乙车机械能以上空格均选填“大于”、“小于”或“等于”。
5.许多同学都很喜欢设计和参加“多米诺骨牌效应”活动按一定距离排列的骨牌,碰倒第一块骨牌后,其它所有骨牌会依次倒下,其中的物理原理是:骨牌倒下时,______转化为______,这部分能量就转移给下一张骨牌,下一张骨牌倒下时具有的能量更大,骨牌被推倒的速度越来越快。选填“动能”、“重力势能”
6.如图,皮球在弹跳过程中能上升最高的高度是不断降低的,、两点等高.则皮球从点运动到点,机械能______填“增大”、“不变”或“减小”,小球在点的速度_____在点的速度填“大于”、“相等”或“小于”
7.如图所示,绳子吊着小球从点静止释放,小球会摆动到点再摆动到最高点点,小球摆到点时,小球处于 ______ 状态。选填“平衡”或“非平衡”
二 、单选题
8.如图所示,金属小球从光滑轨道中的点处由静止滑下,经过点,到达最低点后,再沿轨道向上运动,若不计空气阻力,则下列说法中正确的是
A. 小球能沿轨道向上运动到点处
B. 小球从点加速下滑到点时,重力没有对小球做功
C. 小球到达点时,它的动能最大,重力势能最小
D. 小球到达点时的机械能大于它到达点时的机械能
9.运动员站在地面用力竖直下抛乒乓球,球碰地后会弹跳到高于原抛球的位置。下列有关说法中正确的是
A. 球开始下落时动能为零 B. 球弹跳到原抛球位置时仍具有动能
C. 球离地后的上升过程中势能转化为动能 D. 球在整个运动过程中机械能增加
10.在年泸州市中考体育考试中,小彤同学进行了实心球测试,对球运动的几个阶段,下列说法正确的是
A. 小彤捡起实心球,并缓慢举高的过程中,小彤对球做功,球的重力势能增加
B. 小彤将球用力投出后,球在空中运动过程中小彤对球做功,球的机械能增加
C. 小彤将球用力投出后,球在空中最高点时所受的合力为零
D. 球落地后在水平地面滚动一段距离停止,球在地面滚动阶段,球的机械能不变
11.如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景.铅球离手后,在空中飞行过程中动能随时间变化的曲线最接近的是
A. B.
C. D.
12.如图是运载火箭点火起飞的情景。在火箭飞离地面加速升空的过程中,关于火箭中搭载的卫星的能量,说法正确的是
A. 动能转化为重力势能 B. 重力势能转化为动能
C. 机械能的总量保持不变 D. 机械能的总量逐渐增加
13.近年以来,安宁河谷地区大力发展风力发电,风力发电的过程中涉及到的能量转化说法正确的是
A. 太阳能转化为电能 B. 电能转化为风能
C. 水能转化为电能 D. 风能转化为电能
14.如图所示,小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中,下列说法正确的是
A. 他的动能增大 B. 他的重力势能减小
C. 他的机械能增大 D. 他的机械能不变
15.体育课上,同学们进行投掷铅球的练习。铅球在空中下落时,铅球的
A. 重力势能变大,速度变小 B. 重力势能变小,速度变小
C. 重力势能变大,速度变大 D. 重力势能变小,速度变大
16.把篮球抛向空中,忽略空气阻力,哪一图线能正确反映球离手后至落回地面前机械能与篮球离地高度的关系
A. B.
C. D.
17.滑雪运动员从山顶加速下滑的过程中,他的
A. 重力势能增加,动能增加 B. 重力势能减小,动能增加
C. 重力势能增加,动能减小 D. 重力势能减小,动能减小
三 、简答题
18.如图所示,这是水电站的示意图。
我们知道水电站是利用水能资源的一项重大工程。那么,水电站到底是怎样“发电”的?其实它是利用能量的转化来“发电”的:把水库里的水蓄高后,打开水坝导管的闸门,水就会沿着导管泻下,推动水轮机把“电”发出来。请你根据以上的文字说明,试从能量转化的角度来说明水电站的工作原理。
建设水电站选址时,从能量的利用来看,你将选择图中的址还是址?请说说你的看法。
答案和解析
1.【答案】动;重力势;变小;
【解析】
掌握动能、重力势能大小的影响因素,根据影响因素能判断各种形式的能量转化情况,是解答的关键。
动能大小的影响因素:质量和速度。质量越大,速度越大,动能越大。
重力势能大小的影响因素:质量和高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
列车克服摩擦做功,机械能转化为内能。
解:
由图和题意可知,列车进站时爬坡,速度减小,高度增大,通过爬坡将动能转化为重力势能储存起来;出站时下坡,高度降低,速度增大,再将储存的重力势能转化为动能;
列车进站时,克服摩擦做功,一部分机械能转化为内能,机械能会变少。
故答案为:动;重力势;变小。
2.【答案】减小;
【解析】解:在减速下落过程中,“玉兔二号”的速度减小,质量不变,所以动能减小,高度减小,重力势能减小,机械能也就减小。
故答案为:减小。
动能的大小跟物体的质量和速度有关;重力势能的大小跟物体的质量和高度有关,机械能是动能和势能的总和。
此题主要考查动能和重力势能的影响因素,相对比较简单,属于基础题。
3.【答案】做功 不守恒 减小;
【解析】解:返回舱进入大气层后,与大气摩擦,克服摩擦做功,机械能不守恒,机械能转化为内能,使得返回舱的机械能减小,这是通过做功的方式改变返回舱的内能;
空间站在环绕地球的椭圆轨道上由近月点向远月点运动时,没有阻力,机械能是守恒的,它的高度变大,重力势能变大,速度变小,动能将减小。
故答案为:做功;不守恒;减小。
返回舱克服摩擦做功,机械能转化为内能;动能和势能可以相互转化,转化过程中,若没有能量的损失,则机械能保持不变。
此题主要考查了改变内能的方法、机械能的转化和守恒,属于基础题。
4.【答案】小于 小于 小于;
【解析】解:由题意和图像可知,甲乙两车均做匀速直线运动,在同样的时间内甲车通过的路程为小于乙车通过的路程为,由知甲车的速度小于乙车的速度,又因为两车质量相同,则甲车的动能小于乙车的动能;
由题意它们都在下坡时,某时刻甲在前,乙在后,可知甲车的高度小于乙车的高度,两车质量相同,因此甲车的重力势能小于乙车的重力势能;
机械能等于动能和势能之和,所以甲车机械能小于乙车机械能。
故答案为:小于;小于;小于。
动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大。
重力势能大小的影响因素:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大。
机械能等于动能和势能之和。
掌握动能、重力势能的影响因素,根据影响因素能判断动能、重力势能以及机械能的变化。
5.【答案】重力势能;动能;
【解析】解:骨牌倒下时,其所处高度减小,重力势能减小;从而获得速度,动能增大,正是减少的重力势能转化为了动能。
故答案为:重力势能,动能。
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。
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。
对于判断能量转化的题目,可从影响能量大小的因素来分析能量的变化,找到能量转化的方向。
6.【答案】减小;大于;
【解析】
此题主要考查的是动能和重力势能的影响因素、机械能的概念,结合其影响因素进行推理是解答的关键。
皮球在不断弹跳的过程中,由于空气阻力的作用,机械能不断减小
、两点等高,小球质量不变,所以重力势能相同;而小球的机械能在减小,说明小球在点的动能大于在点的动能;所以小球在点的速度大于在点的速度。
故答案为:减小;大于。
7.【答案】非平衡;
【解析】解:
不计空气阻力,小球摆到点时受到拉力和重力的作用,这两个力不在同一直线上,故此时小球所受的力是非平衡力,其处于非平衡状态。
故答案为:非平衡。
物体保持静止状态或匀速直线运动状态,即为平衡状态;分析小球到达点的受力情况,结合平衡力的条件得出结论。
物体保持静止状态或匀速直线运动状态处于平衡状态。
8.【答案】C;
【解析】解:
、因为是光滑的轨道,不计空气阻力,小球在轨道上运动没有机械能的损耗,则小球的机械能守恒,所以小球能到达的最高点应与点在同一水平直线上,不能沿轨道向上运动到点;因小球的机械能守恒,所以小球到达点时的机械能等于它到达点时的机械能,故错误;
、小球从点加速下滑到点时,小球受竖直向下的重力,小球向下移动了距离,所以重力对小球做了功,故错误;
、小球到达点最低点时,质量不变,此时速度最大,高度最小,所以它的动能最大,重力势能最小,故正确;
故选:。
影响动能大小的因素有:质量和速度,质量越大,速度越快,动能越大。
影响重力势能大小的因素有:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大。
物体在力的作用下沿力的方向移动了距离我们就说力对物体做了功。
此题主要考查了动能、势能、机械能的变化的判断以及做功的认识和理解,掌握这些基础知识是解答该题的关键。
9.【答案】B;
【解析】解:、由于乒乓球不是自由下落,是运动员向下抛的,所以球在开始下落时的速度不是零,故动能不是零,故A错误;
B、据题目可知,球碰地后会弹跳到高于原抛球的位置,所以当乒乓球反弹至原位置时仍是运动的,即此时仍有动能,故B正确;
C、球离地后的上升过程中,质量不变,速度变小,动能变小,同时高度增加,势能增大,所以是将动能转化为势能的过程,故C错误;
D、球在整个运动过程中,会与空气、地面摩擦,故会损失掉一部分机械能,故机械能减少,故D错误;
故选:。
动能的影响因素是质量和速度,重力势能的影响因素是质量和高度,弹性势能的影响因素是弹性形变的程度,据此做出判断。
明确动能、重力势能、弹性势能的影响因素,并会根据实际现象和过程做出分析与判断,是解答此类题的关键。
10.【答案】A;
【解析】解:
、小彤捡起实心球,并缓慢举高的过程中,球在力的方向上通过了距离,则小彤对球做了功,球的高度增大,其重力势能增加,故正确;
、小彤将球用力投出后,球在空中运动过程中小彤没有对球施力,则她对球没有做功,球在空中运动时要克服空气阻力做功,所以球的机械能减小,故错误;
、小彤将球用力投出后,球在空中最高点时受到重力和空气阻力的作用,这两个力不是平衡力,故所受的合力不为零,故错误;
、球落地后在水平地面滚动一段距离停止,该过程中球要克服摩擦阻力做功,机械能会转化为内能,所以球的机械能减少,故错误。
故选:。
一个力作用在物体上,并且物体在力的方向上通过一段距离,就说力对物体做了功;重力势能的大小与质量、高度有关;
合力为时,物体将保持静止状态或匀速直线运动状态;
克服摩擦力或空气阻力做功时,物体的机械能减少。
此题主要考查了影响重力势能大小的因素、机械能的大小变化、做功的条件等知识点,属于基础题。
11.【答案】A;
【解析】试题分析:动能大小的影响因素:质量和速度.质量一定时,速度增大,动能增大;速度一定时,质量增大,动能增大.
如图,铅球在整个飞行过程中,质量不变,铅球一直在运动,动能不为零.从出手到最高点过程中速度减小,此过程动能减小;在下落的过程中,速度不断增大,到达地面最大,此过程动能增大.整个过程动能先减小再增大.
A、动能先减小后增大,落地时具有的动能大于出手时的动能.符合题意.
B、动能先减小后增大,出手时的动能小于落地时的动能.不符合题意.
、动能先减小到,后增大.不符合题意.
故选A.
12.【答案】D;
【解析】略
13.【答案】D;
【解析】解:风力发电的过程中,消耗了风能,产生了电能,因此该过程将风能转化为了电能。
故选:。
判断某过程中的能量转化过程,其关键是看清该过程中的初始能量和最终形成的能量,进而即可判断出能量的转化过程。
能准确的判断自然界中的能量转化过程是解决该题的关键。
14.【答案】B;
【解析】解:、小朋友沿着滑梯匀速下滑时,小朋友的质量不变,速度不变,所以动能不变,故错误;
、小朋友沿着滑梯匀速下滑时,小朋友的质量不变,高度减小,所以重力势能减小,故正确;
、机械能是动能和势能的总和,小朋友的动能不变,重力势能减小,所以机械能减小,故错误。
故选:。
机械能包括动能和势能;物体由于运动而具有的能量叫动能;物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能叫重力势能;物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。动能的大小与质量和速度有关,重力势能大小与质量和高度有关,弹性势能与弹性形变的程度有关。
深入理解动能、重力势能、弹性势能的概念和影响因素,是解答该题的关键。
15.【答案】D;
【解析】解:铅球在空中下落时,质量不变、高度减小,重力势能减小;
下落过程中重力势能转化为动能,所以动能增加,而质量不变,所以速度增大。
故选:。
重力势能和物体的质量、高度有关,质量越大、高度越大,物体的重力势能越大;动能和物体的质量、速度有关,质量越大、速度越大,物体的动能越大。
此题主要考查了动能和重力势能的大小变化分析以及动能与重力势能之间的转化,掌握影响因素是判断变化情况的基础。
16.【答案】B;
【解析】解:把篮球抛向空中,忽略空气阻力,只有动能和势能的相互转化,机械能守恒,机械能不变;所以只有是正确的。
故选:。
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。
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。
只有动能和势能的相互转化时,机械能守恒。
本题的重点是知道影响动能和重力势能的因素,同时理解能量守恒的实质。
17.【答案】B;
【解析】解:滑雪运动员从山顶加速下滑的过程中,运动员的质量不变,速度增大,动能增大;高度减小,重力势能减小。
故选:。
影响动能大小的因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。
影响重力势能大小的因素:质量、被举高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素。根据影响因素能判断动能、重力势能、弹性势能的变化。
18.【答案】解:(1)水力发电是让水库中的水从闸门中奔泻下来,冲击水轮机,水轮机带动发电机转动发电,将水的机械能转化为电能。
(2)(B)址处水的落差较大,水奔流下来具有的机械能较大,可以将更多的机械能转化为电能。故选择(B)址建设水电站要好一些。
答:(1)从能量转化的角度来说,水电站的工作原理是将水的机械能转化为电能。
(2)选择(B)址。因为(B)址处水的落差较大,水奔流下来具有的机械能较大,可以将更多的机械能转化为电能。所以,选择(B)址建设水电站要好一些。;
【解析】
水电站是利用水的机械能来发电的。水库与水电站之间的落差越大,水奔流下来具有的机械能较大,便可以将更多的机械能转化为电能。
此题主要考查了水力发电的能量转化、影响机械能大小的因素及对能量守恒的理解,考查学生运用所学知识分析解决实际问题的能力,对学生的要求较高,是中考重点考查的内容。
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