【专项练】机械能及其转化-北师大版（北京）八年级全一册期末专项（初中物理）

1 机械能及其转化 1．跳伞运动员在跳伞运动的某个阶段中匀速下落，他的机械能 （选填“变大”“变 小”“不变”）。 2．如图所示的单摆，摆球在摆动过程中，下列说法正确的是（ ） A．位置 1的动能最大 B．位置 1到位置 3的过程中，重力势能先变小后变大 C．位置 2的重力势能最大 D．位置 3到位置 1的过程中动能先变小后变大 3．如图所示，滚摆从最高点由静止开始释放，运动到最低点后再次向上运动，滚摆每次到达 最高点时总比前一次低。在滚摆从最高点运动到最低点的过程中，下列说法中正确的是（ ） A．滚摆的重力势能越来越小 B．滚摆的动能转化为重力势能 C．滚摆的机械能不变 D．重力对滚摆做的功越来越快 4．小明喜爱踢足球，并加入了学校的足球队，如图所示的是他某次传球时的情景。足球离开 脚后，继续向前滚动，是因为足球具有 ，该过程中，足球的机械能 （选填 “增大”“减小”或“不变”） 2 5．暑假小乔和家人观看了海上火箭发射，这不仅仅是一场视觉的盛宴，更是科技与梦想交织 的奇妙之旅！下列关于正在加速升空的火箭（忽略燃料短时损耗）说法正确的是（ ） A．重力势能不变 B．动能减小 C．机械能不变 D．机械能增大 6．如图所示装置叫作滚摆．捻动滚摆的轴缠绕细线使它升高后由静止释放，观察滚摆的运动 情况（不计任何阻力和摩擦）．对于滚摆的运动，下列说法中正确的是（ ） A．在滚摆下降的过程中，动能减小，机械能增加 B．在滚摆下降的过程中，动能增加，机械能不变 C．在滚摆上升的过程中，重力势能减小，机械能减小 D．在滚摆上升的过程中，重力势能增加，机械能增加 7．如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定 在 A点．B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从 A点自由释放 后所能达到的最低点，关于小石块从 A点到 C点的运动过程，下列说法中正确的是（ ） 3 A．小石块在 B点时的动能最大 B．从 A点下落到 B点的过程中，小石块的动能逐渐增加 C．从 B点下落到 C点的过程中，小石块的速度先增大后减小 D．小石块在 C点时，橡皮筋的弹性势能最小 8．下图中的几张照片依次记录了“蹦极跳”过程中的几个状态．对于下落过程中的蹦极者， 下列有关机械能的说法中，错误的是（忽略空气阻力） A．蹦极者在开始下落时，重力势能最大 B．蹦极者在下落过程中绳被拉直之前，重力势能只转化为动能 C．蹦极者下落到最低点时，弹力绳的弹性势能最大 D．蹦极者下落到最低点时，动能最大 9．如图，同一个实心球以相同的速度 v分别沿着甲、乙两个光滑的弧槽运动，两弧槽形相同， 弧长相等。小球到达 B 点的动能 （选填“大于”“小于”或“等于”）到达D点的动 能，说明在没有能量损耗的情况下机械能 （选填“守恒”或“不守恒”）。小球通过 甲弧槽的时间 （选填“大于”“小于”或“等于”）通过乙弧槽的时间。 4 10．骑行的意义在于绿色出行，强身健体。小明骑着自行车匀速下坡的过程中，他的动 能 ，机械能 （两空均选填“增大”“不变”“减小”）。 11．如图是卫星的轨道示意图．人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行时，离地球最近的一点叫近地 点，最远的一点叫作远地点．卫星在整个运行过程中机械能守恒．当卫星从远地点向近地点运 动时，它的重力势能将 （增大/减小）． 12．图是小明同学探究物体动能大小与哪些因素有关的实验装置，第一次他将小钢球从高 1.5h 处的斜槽上由静止滚下，运动的小钢球 A碰上木块 B后，将 B向右推出一段距离 s1后静止。第 二次先把木块 B仍放在第一次撞击前的位置，然后让同一小钢球从高 h处由静止滚下，运动的 钢球 A碰上木块 B后，将 B向右推出一段距离 s2后静止。根据实验下列说法正确的是（ ） A．实验中小明所探究问题的自变量是小钢球的质量 B．实验中小明所探究问题的控制变量是小钢球的速度 C．根据木块 B被撞击时钢球速度的大小判断钢球动能的大小 5 D．若两次木块 B被推出的距离 s1大于 s2，说明物体的动能大小与物体的速度大小有关 13．2025 年 1 月 13 日，我国太原卫星发射中心在山东省附近海域使用捷龙三号运载火箭将微 厘空间 01 组卫星发射升空，发射任务获得圆满成功。如图，卫星在随火箭加速直线升空的过 程中（ ） A．动能减小，重力势能减小，机械能减小 B．动能减小，重力势能增大，机械能不变 C．动能增大，重力势能增大，机械能增大 D．动能增大，重力势能减小，机械能不变 14．著名的伽利略理想斜面实验：一个金属小球从光滑斜面的某一高度处由静止滚下，由于不 受阻力，没有能量损耗，那么它必定到达另一光滑斜面的同一高度，若把斜面放平缓一些，也 会出现同样的情况。模拟实验如图，则下列说法中正确的是（ ） A．小球从斜面滚下的过程中，将动能转化为重力势能 B．小球到达 B点时的机械能大于到达 C点时的机械能 C．减小右侧斜面与水平面的夹角后，小球在右侧斜面上运动到最高点时克服重力做功变多 D．右侧斜面与水平面的夹角减小为 0°后，小球到达水平面后动能不变 15．如图是一种常见的订书机，固定在槽内后部的弹簧给钉子一个向左的弹力，此时弹簧具有 能；在订书机某次正常使用过程中，该弹力将 （增大/减小/不变）。 1 机械能及其转化 1．变小 【详解】跳伞运动员在某个阶段中匀速下落，质量不变，速度不变，动能不变；高度减小，重 力势能变小；机械能等于动能与势能之和，动能不变，重力势能变小，故机械能变小。 2．B 【详解】A．单摆在位置 1处速度为零，动能为零，动能最小，故 A错误； B．单摆从 1点静止后会向 2点运动，速度变大，高度变小，从 2点向 3点运动，速度变小， 高度变大，所以该过程中，动能先变大，后变小，重力势能先变小后变大，故 B正确； C．单摆在 2点时位置最低，故重力势能最小，故 C错误； D．单摆 3到 1过程中，质量不变，速度先变大，后变小，高度先变小，后变大，所以动能先 变大后变小，故 D错误。 故选 B。 3．AD 【详解】A．滚摆从最高点运动到最低点的过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，故 A正确； BC．滚摆每次到达最高点时总比前一次低，说明滚摆要克服阻力做功，有一部分机械能转化为 内能，滚摆的机械能减小，滚摆从最高点运动到最低点的过程中，重力势能减小，速度增大， 动能增大，重力势能转化为动能和内能，故 BC 错误； D．滚摆从最高点运动到最低点的过程中，重力对滚摆做功的功率为 W FsP Fv Gv t t     速度变大，重力不变，功率变大，重力对滚摆做的功变快，故 D正确。 故选 AD。 4． 惯性 减小 【详解】[1]物体具有保持原来运动状态不变的性质叫惯性，足球离开脚后，继续向前滚动是 因为足球具有惯性。 [2]足球向前滚动的过程中，会有部分机械能转化为内能，所以此过程足球的机械能减小。 5．D 【详解】火箭加速升空的过程中，火箭的质量不变（忽略燃料短时损耗），速度增大，则火箭 的动能增大；同时火箭所处的高度增大，其重力势能增大；因机械能等于动能与势能的总和， 2 且火箭的动能和重力势能均增大，所以运载火箭的机械能增大，故 ABC 错误，D正确。 故选 D。 6．B 【详解】解答：(1)滚摆下降时，越滚越快，质量不变、速度增大，动能增大，在不计任何阻 力和摩擦时，机械能保持不变，故 A错误、B正确；(2)滚摆上升时，越滚越慢，质量不变、 动能转化为重力势能，重力势能增大，在不计任何阻力和摩擦时，机械能保持不变，故 CD 错 误．故选 B. 点睛：（1）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；（2）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；（3）动能和势能 统称为机械能，在不计摩擦阻力时，机械能守恒． 7．BC 【详解】A．小石块从 A点到 C点过程中，在 AB 段是自由下落，在 B点以后，橡皮筋会被拉长， 小石块会受到橡皮筋向上的拉力，该拉力随橡皮筋的伸长而变大．所以在刚过 B点时，橡皮筋 的拉力还小于小石块的重力，此时小石块仍然在做加速运动，即小石块在 B点时的速度不是最 大的，则小石块在 B点时的动能不是最大．故 A错误． B．从 A点下落到 B点的过程中，小石块的质量不变，速度越来越大，所以动能逐渐增加．故 B正确． C．由 A选项分析可知，小石块刚过 B点时仍然在做加速运动．当小石块将橡皮筋拉长到一定 后，橡皮筋对小石块的拉力大于石块重力时，小石块才会开始做减速运动．所以，从 B点下落 到 C点的过程中，小石块的速度先增大后减小．故 C正确． D．小石块在 C点时，橡皮筋伸长量最大，即橡皮筋弹性形变最大，所以橡皮筋的弹性势能最 大．故 D错误． 8．D 【分析】（1）影响重力势能大小的因素是质量和高度，高度越高，重力势能越大； （2）影响动能大小的因素是质量和速度，速度越大，动能越大；根据高度和速度变化判断能 量的转化； （3）影响弹性势能大小的因素是弹性形变的程度． 【详解】A、蹦极者开始下落时，质量一定，高度最大，重力势能最大，故 A正确，不符合题 意； B、蹦极者在下落过程中绳被拉直之前，质量不变，速度变大，重力势能转化为动能；故 B正 3 确，不符合题意； C、蹦极者下落到最低点时，弹力绳的弹性形变最大，弹性势能最大；故 C正确，不符合题意； D、蹦极者下落到最低点时，速度为零，动能为零；故 D错误，符合题意． 故选 D． 9． 等于 守恒 小于 【详解】[1][2]同一个实心球以相同的速度 v分别沿着甲、乙两个光滑的弧槽运动，没有能量 损耗。机械能守恒，在甲弧槽中运动的小球，以速度 v进入轨道到运动到最低点的过程中，重 力势能转化为动能，速度变大，大于初速度；再从最低点运动到弧槽末端的过程中，小球的动 能转化为重力势能，速度变小，到达槽末端（ B点）时，速度减小为初速度 v；在乙弧槽中运 动的小球，以速度 v进入弧槽到运动到最高点的过程中，动能转化为重力势能，运动速度减小， 小于初速度；再从最高点运动到槽末端的过程中，小球的重力势能再转化为动能，到达槽末端 （D点）时，速度增大到初速度 v；由以上分析可知：小球到达 B点的速度等于到达D的速度， 同一小球，质量相等，所以小球到达 B点的动能等于到达 D的动能。 [3]在甲弧槽中运动的小球，平均速度 v甲大；在乙弧槽中运动的小球，平均速度v乙小，即 v v乙 甲， 因为两小球的路程 s相等，由公式 sv t  知；在甲中的小球运动时间 t甲小，在乙中的小球运动时 间 t乙大，即 t t乙 甲。 10． 不变 减小 【详解】[1][2]小明骑着自行车匀速下坡的过程中，他的质量不变，速度不变，故他的动能不 变；但他的高度减小，故重力势能减小，机械能减小。 11．减小 【分析】（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、被举的高度，质量越大，高度越大，重力势能越大； 【详解】当卫星从远地点向近地点运动过程中，高度减小，速度变大，重力势能减小，动能变 大，重力势能转化为动能． 12．D 【详解】AB．由题意可得，实验中采用的是同一个钢球，钢球的质量是不变的，而从静止下落 的高度不同，到达水平面的速度也不同，故小钢球的质量不变，速度改变，研究动能与速度的 关系，实验中小明所探究问题的自变量是小钢球的速度，控制变量是小钢球的质量。故 AB 错 误； 4 C．实验是根据木块 B被撞击移动的距离大小判断钢球动能的大小，撞击后移动的距离越大， 说明动能越大，故 C错误； D．若两次木块 B被推出的距离 s1大于 s2，由上述分析可得，小球速度越大，撞击后移动的距 离越大，动能越大，说明物体的动能大小与物体的速度大小有关，故 D正确。 故选 D。 13．C 【详解】卫星在随火箭加速直线升空的过程中，质量不变，高度和速度都增大，因此卫星的重 力势能增大，动能增大，机械能增大。 故选 C。 14．D 【详解】A．小球从斜面滚下的过程中，质量不变，速度变大，则动能变大，高度降低，则重 力势能变小，是将重力势能转化为动能，故 A错误； B．由于不受阻力，没有能量损耗，小球的机械能守恒，所以小球到达 B点时的机械能等于到 达 C点时的机械能，故 B错误； C．减小右侧斜面与水平面的夹角后，小球在右侧斜面上运动到最高点时上升的高度相同，根 据W Gh 可知小球克服重力做功一样多，故 C错误； D．右侧斜面与水平面的夹角减小为 0°后，小球到达水平面后将做匀速直线运动，质量和速 度不变，则动能不变，故 D正确。 故选 D。 15． 弹性势 减小 【详解】[1][2]发生弹性形变的物体具有弹性势能，订书机中固定在槽内后部的弹簧此时被压 缩，具有弹性势能；在订书机某次正常使用过程中，弹簧的形变越来越小，故它的弹力将减小。