第十一章功和机械能第4节机械能及其转化 同步分层练习 --2025-2026学年人教版物理作八年级下册

第4节　机械能及其转化 基础达标 知识点1　机械能及其转化 1．下列过程中，物体的重力势能转化为动能的是(　　) A．跳伞运动员在空中匀速下落的过程 B．铅球自由下落的过程 C．汽车在水平路面上匀速行驶的过程 D．热气球上升的过程 2．(传统文化)“弓开如满月，箭去似流星”形容射箭运动员拉弓射箭的情境，在这个过程中弓的________能转化为箭的________能。 知识点2　　机械能守恒 3．若不计空气阻力，则下列情景中机械能守恒的是(　　) A．跳伞运动员在空中匀速下落 B．汽车在水平公路上加速行驶 C．苹果从树上自由落下 D．货物被吊车匀速吊起 4. 如图所示，不考虑空气阻力，小球从A点自由摆动到B点的过程中，________能转化为________能，在整个过程中小球的机械能________(选填“守恒”或“不守恒”)。 知识点3　水能和风能的利用 5．(传统文化)新疆的达坂城号称“百里风区”，当地的民谣说：“达坂城，老风口，大风小风天天有，小风刮歪树，大风飞石头。”这首民谣通俗地表达了风具有________。从物理的角度来讲，因为风和水都能够________或者被举高，所以风能和水能都属于________能。 能力提升 1．(2025连云港中考)2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号运载火箭成功将三名航天员送入中国空间站。关于神舟二十号飞船加速升空的过程，下列说法正确的是(　　) A．动能增加，重力势能不变，机械能增加 B．动能增加，重力势能增加，机械能增加 C．动能不变，重力势能减少，机械能减少 D．动能减少，重力势能增加，机械能不变 2．2024年5月7日，长征六号丙运载火箭在太原卫星发射中心腾空而起。如图1所示是卫星在随火箭加速上升的情境。如图2所示是人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点。下列说法正确的(　　) A．图1卫星加速上升过程中，动能转化为重力势能 B．图2人造地球卫星运行中，只有动能和势能的转化 C．图2人造地球卫星运行中，从远地点向近地点运行时，机械能减小，动能增大 D．图1、图2中卫星的机械能都不变 3．如图甲所示，离手后的篮球在空中从A点依次经过B点(未画出)、C点运动到D点，图乙为它在B、D两点的能量柱状图。下列说法正确的是(　　) A.篮球在B点的位置比D点低 B．篮球到达最高点时，动能为0 C．篮球在B点的机械能大于在D点的机械能 D．篮球在上升过程中，重力势能转化为动能 4. 如图所示，竖直放置的轻弹簧的底部与地面接触，距弹簧顶端A点上方一定高度处O点有一质量为m的小球。小球从O点由静止下落，先后经过A、B、C三个点，到达B点时小球重力与弹簧的弹力大小相等，C点是小球到达的最低点(不计空气阻力)。下列说法正确的是(　　) A．到A点时，小球的动能最大 B．到B点时，小球的机械能最大 C．从A到B，小球的重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能 D．从C到A的过程中，小球的动能先减小后增大 5．如图所示，粗糙斜面PM与光滑水平面MN平滑连接，弹簧左端固定。小物块在斜面上从P点由静止滑向M点的过程中，机械能________(选填“变大”“变小”或“不变”)；小物块在压缩弹簧的过程中，它的动能转化为__________能。 6．如图所示，在一个金属罐的盖和底各开两个小洞，先将橡皮筋两端穿过盖和底的小洞并固定起来，再将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部，使小铁块悬于罐体内。做好后将罐子从不太陡的斜面滚下，罐子和小铁块的动能会转化为橡皮筋的________。滚动一段时间后罐子停下来，然后再沿斜面反向向上滚动，则在罐子向上滚动的过程中其重力势能会________(选填“增大”“减小”或“不变”)。 7. 甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，不计空气阻力。抛出时两球机械能________(选填“相等”或“不相等”)；落地前的运动过程中，甲球的动能________，乙球的动能________、乙球的机械能________。(后三空均选填“增大”“先增大后减小”“先减小后增大”“不变”或“减小”) 核心素养 8．(科学思维)滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U形滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台A处由静止自由下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然(不用力)变化，最有可能滑到滑台C处的是(　　) 参考答案 基础达标 1．B　2.弹性势　动　3.C 4．重力势　动　守恒 5．动能　运动　机械 能力提升 1．B　解析：飞船加速升空时，质量不变，速度增大，所以动能增加；高度升高，所以重力势能增加。机械能等于动能与势能之和，因此机械能增加，故B正确。 2．B　解析：卫星加速上升过程中，其质量不变，速度增大，则动能增大；同时高度增大，重力势能增大；因卫星的动能与重力势能都增大，所以不是动能转化为重力势能，且卫星的机械能增大，故A错误。太空中是真空，卫星沿椭圆轨道绕地球运行过程中，不受空气阻力，机械能守恒，只有动能和势能的相互转化，故B正确，C错误；图1中卫星的机械能增加，图2中卫星的机械能不变，故D错误。 3．C　解析：物体的动能与质量以及速度有关，物体的重力势能与质量以及高度有关。图乙为篮球在B点和D点的能量柱状图，B点和D点的动能相同，但是B点的重力势能大，则B点的位置高，机械能等于动能和势能之和，则篮球在B点的机械能大于在D点的机械能，故A错误，C正确。篮球到达最高点时，在水平方向仍有一定的速度，因此动能不为0，故B错误。篮球在上升过程中，质量不变，高度越来越高，重力势能越来越大，速度越来越小，动能越来越小，因此是动能转化为重力势能，故D错误。 4．C　解析：在下落过程中，小球的质量保持不变，高度不断减小，重力势能不断减小；小球由静止到A点时，小球只受重力作用，速度不断增大；小球从A点运动到B点时，受到竖直向下的重力和竖直向上的弹力作用，重力大于弹力，合力竖直向下，小球还在加速，小球的重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能；小球在B点时，受到竖直向下的重力和竖直向上的弹力作用，重力等于弹力；小球从B点运动到C点时，受到竖直向下的重力和竖直向上的弹力作用，重力小于弹力，合力竖直向上，小球在减速；所以小球在B点的速度是最大的，动能是最大的；小球由静止运动到C点，速度先增大后减小，小球的质量保持不变，小球的动能先增大后减小；不考虑空气阻力，小球和弹簧的机械能守恒，所以小球在A点时的机械能是最大的，在B点时不是最大的，故A、B错误，C正确。从C到A的过程中，开始小球的重力小于弹力，小球向上做加速运动，到达B点时，弹力等于重力，小球的速度最大；经过B点后，弹力小于重力，小球做减速运动，所以小球的速度先增大后减小，小球的动能先增大后减小，故D错误。 5．变小　弹簧的弹性势 解析：斜面PM是粗糙的，小物块在斜面上从P点由静止滑向M点的过程中，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，故机械能会变小；弹簧被压缩过程中，其机械能转化为弹簧的弹性势能，所以弹簧的弹性势能变大，动能转化为弹簧的弹性势能。 6．弹性势能　增大 解析：金属罐从不太陡的斜面上滚下，金属罐先由慢到快、后由快到慢滚到最低点，上面一段滚动主要是重力势能减小，金属罐的动能和橡皮筋的弹性势能增加；下面一段滚动主要是重力势能和金属罐的动能减小，橡皮筋的弹性势能增加；金属罐在斜面上滚到最低处时，橡皮筋形变到最大程度，具有较大弹性势能。在橡皮筋恢复的过程中，金属罐会由斜面底部自动滚上去，质量不变，高度变大，重力势能变大。 7．相等　增大　先减小后增大　不变 解析：抛出时甲、乙两球质量相等，速度相等，动能相等，高度相同，重力势能相等，故机械能相等；甲球在空中下落时，甲球质量不变，速度增大，动能增大，高度减小，重力势能减小；乙球在上升过程中，不计空气阻力，机械能是守恒的，由于不计空气阻力，乙球的速度先减小后增大，故动能先减小后增大。 8．B　解析：不计滑台摩擦和空气阻力，则运动员在整个过程中机械能守恒；若运动员站立着从A处开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置B处时，若是站立着，则此时重力势能等于A处的重力势能，动能为0，所以运动员不会继续向前滑行，就不会到达C处，故A错误。若运动员站立着从A处开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置B处时，若是全蹲着，则此时重力势能小于A处的重力势能，则A处部分重力势能转化为动能，动能此时不为0，所以运动员会继续向前滑行，就可能会到达C处，故B正确；若运动员全蹲着从A处开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置B处时，也应该是全蹲着(前后两次重力势能相等，动能均为0)，因为若是站着到达或者半蹲着到达B处，则运动员在B处的重力势能大于初始的A处(违反机械能守恒定律)，故C、D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $