第十二章机械能单元练习 2025－2026学年 教科版物理八年级下册

第十二章机械能 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．滑跃式起飞是航母舰载机的一种起飞方式。飞机跑道前部分水平，尾段向上翘起，如图。在飞行员驾驶舰载机由静止开始一直加速直至离舰的过程中，飞行员的（　　） A．重力势能一直减少 B．机械能一直增加 C．动能先增加后减小 D．机械能一直减少 2．2022年2月6日，女足亚洲杯决赛中，中国队以3∶2战胜韩国队获得冠军，关于足球比赛中涉及到的物理知识，下列分析正确的是（　　） A．用头顶足球时，头感到疼，说明足球受到了力的作用 B．守门员及时截住射门的足球，说明力可以改变物体的运动状态 C．足球在下落过程中，重力势能变大 D．足球在空中飞行时，受到了脚对球的作用力 3．图是2022年北京冬奥会会徽，它以汉字冬为灵感来源，运用中国书法的艺术形态，展现出滑冰、滑雪运动员的英姿，传递出实现三亿人参与冰雪运动的目标。滑雪运动员起跳后在下落过程中，运动员（　　） A．速度减小 B．运动状态不变 C．重力势能增加 D．动能增加 4．如图是某地使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，下列说法正确的是（　　） A．光电池板是将电能转化为光能 B．小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能 C．照明灯是将内能转化为电能 D．蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能 5．如图，钢珠沿竖直平面上的光滑轨道abcd从a点运动到d点的过程中，钢珠（　　） A．通过d点时的动能比通过c时大 B．在c点比在b点的重力势能小 C．从a运动到b的过程中，动能转化为重力势能 D．从b运动到c的过程中，重力势能转化为动能 6．位于潮州韩江大桥桥头的腾瑞中心大厦，如图，高度为186米，它是目前粤东第一高楼，是潮州韩东新城新的标志性建筑。周末，小丽想到大厦的楼顶拍摄潮州市区的全景，当她乘坐的电梯匀速上升时，下列描述正确的是（　　） A．动能减小，重力势能减小 B．动能不变，重力势能减小 C．动能不变，重力势能增大 D．动能增大，重力势能不变 7．用轻质弹簧（弹簧质量和空气阻力忽略不计）把小球挂在天花板上，如图所示，当用手将小球拉到水平位置静止，弹簧刚好处于原长状态，放手后小球摆动到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小球的机械能守恒 B．小球的重力势能的减少量大于小球动能的增加量 C．小球的重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 D．小球的重力势能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量 8．下列过程中，由重力势能转化为动能的是（　　） A．苹果从树上下落 B．平直轨道上加速出站的列车 C．水平草地上越滚越慢的足球 D．向上垫起的排球 9．如图所示，在太阳状热气球匀速飞上高空的过程中，热气球的（　　） A．动能增大，重力势能不变，机械能增大 B．动能不变，重力势能增大，机械能增大 C．动能不变，重力势能减小，机械能减小 D．机械能转化过程中总量不变 10．关于成都体育中考考试项目中的物理知识表述，下列说法正确的是（    ） A．学生在短跑过程中，动能保持不变 B．学生在行进间运球上篮，篮球在空中上升过程中动能主要转化为重力势能 C．学生投掷的实心球在飞行的整个过程中，动能在减小，重力势能在增大，机械能不变 D．学生在立定跳远的整个过程中，他的重力势能保持不变 二、填空题 11．在体育考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。球从最高点到落地点的过程中，动能___________，重力势能___________，忽略空气阻力，球的机械能___________。（均选填增加、不变、减小） 12．2025年第九届亚冬会自由式滑雪女子U形池决赛中，中国选手李方慧为中国体育代表团摘得首枚金牌。如图所示，比赛过程中她从高12m的池壁顶端由静止滑下，下滑过程中她的_____能转化为动能，她的机械能_____（选填“增大”“不变”或“减小”）。 13．如图所示，a、b为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线（不计空气阻力），其中________（选填“a”或“b”）是动能-高度关系图线，小石块达到的最大高度为________m，小石块在3m高时的机械能为________J。 14．工人利用斜面和滑轮将物体从斜面底端匀速拉到顶端，斜面高1m，长3m，物体重500N，平行于斜面的拉力200N，所用时间10s。在此过程中，物体动能_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。重力势能_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。拉力的功率为_________W，则这个装置的机械效率为________。（保留一位小数，下同）物体受到斜面摩擦力为_________N。 15．2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，搭载载人飞船的火箭在加速升空的过程中，机械能________，能量________（两空都填“守恒”或“不守恒”）。 三、实验题 16．高空抛物是一种不文明的行为，并且有可能造成危险。近日，最高人民法院印发有关规定，对于故意高空抛物的，根据具体情形以危险方法危害公共安全罪、故意伤害罪或故意杀人罪论处，特定情形要从重处罚。请你设计一个实验方案探究重力势能与物体所处高度的关系。 （1）你所选的实验器材：____________； （2）简述实验步骤及现象：___________； （3）实验结论：___________。 四、综合题 17．龙年首发!2月23日19时30分，在文昌航天发射场用长征五号遥七运载火箭成功将通信技术试验卫星十一号顺利送入预定轨道。如图所示，火箭使用液态氢作为燃料，液态氧作为助燃剂，液态氢的热值为。 （1）火箭升空的过程中，燃料燃烧将其______能转换为内能，火箭的机械能______（选填“守恒”或“不守恒”）； （2）若火箭发射时携带液态氢燃料，若这些燃料完全燃烧放出的热量只有20%被水吸收，能将、初温为10℃的水加热至多少摄氏度______?［（，已知当地大气压为1标准大气压］ 18．2020 年 12 月17 日1时 59 分，嫦娥五号返回器携带月球样品在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆，探月工程嫦娥五号任务取得圆满成功。嫦娥回家经历了多个阶段，主要阶段有：一是发射入轨阶段。嫦娥五号将由运载火箭发射，进入到地月转移轨道的飞行阶段。二是地月转移阶段。嫦娥五号完成器筒分离，并展开相应太阳翼。三是近月制动阶段。嫦娥五号继续在目标环月飞行轨道正常行进，并在近月点进行减速制动。四是环月飞行阶段。嫦娥五号在环月飞行轨道中行进到动力下降初始点，并在该阶段完成轨道返回组合体和着陆上升组合体的分离，着陆上升组合体分离后要进行降轨、变轨，轨道返回组合体将缝续环月飞行，等待上升器的到来。五是着陆下降阶段。嫦娥五号着陆上升组合体将从下降初始点开始进行月面软着陆，并经过主减速段、接近段、悬停段、避障段、缓速下降段和自由下落段等多个阶段，寻找合适的月面完成软着陆。六是再入回收阶段。嫦娥五号返回器与轨道器分离后，轨道器进行规避机动，返回器则要经历惯性滑行、地球大气再入、回收着陆三个阶段完成最后的降落。返回器首先以第二宇宙速度冲向地球，在进入地球大气后，通过半弹道跳跃式再入返回技术重新跳出大气层，再以第一宇宙速度进行降落，最终返回器打开降落伞，平稳安全地降落在预定地点。 请指出描述中与物理有关的现象，并用所学知识解释这一物理现象。（不得与示例重复） 示例：物理现象：嫦娥五号在内蒙古安全着陆 物理知识：下降时重力势能转化为动能 作答：物理现象：___________； 物理知识：___________。 19．如图甲所示水平面AB段光滑，B点右侧粗糙，一轻质弹簧左端固定于竖直墙面。用小木块P压缩弹簧至A点由静止释放，木块离开弹簧后，动能随位置变化关系的大致图像如图乙所示。若换另一相同底面的小木块Q（）将弹簧同样压缩至A点由静止释放，弹簧形变均在弹性限度内。 (1)木块离开弹簧后，在光滑水平面上运动时，其动能有何特点？ (2)请在同一坐标系中画出小木块Q从离开弹簧至静止的过程中，动能随位置变化关系的大致图像。 学科网（北京）股份有限公司 《第十二章机械能》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B D B A C B A B B 1．B 【详解】飞机起飞加速上升的过程中，飞行员的质量不变，速度增大、高度增大，所以动能和重力势能都增大，机械能一直在增加，故 ACD 不符合题意，B符合题意 故选B。 2．B 【详解】A．用头顶足球时，头感到疼，即头作为受力物体，头受到力的作用，足球是施力物体，故A错误； B．守门员及时截住射门的足球，足球由运动变为静止，说明力可以改变物体的运动状态，故B正确； C．足球在下落过程中，高度降低，速度增大，即重力势能转化为动能，故C错误； D．足球在空中飞行时，只用重力的作用，脚对球的作用力在球离开脚那一瞬间就消失了，故D错误。 故选B。 3．D 【详解】A．运动员下落过程中，重力的方向是竖直向下的，运动方向也是向下的，重力做功，速度越来越快，故A不符合题意； B．运动员下落过程中，速度增大大，所以运动状态改变，故B不符合题意； CD．运动员下落过程，高度减小，重力势能减小，速度增加，动能增加，故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．B 【详解】A．这种新能源的路灯的光电池板将光能转化为电能，故A错误； B．“头顶”的小风扇可以把风能转化为电能，故B正确； C．照明灯工作时，将电能转化为光能，故C错误； D．蓄电池夜晚放电，将化学能转化为光能，而不是将电能转化为化学能，故D错误。 故选B。 5．A 【详解】AB．由于表面是光滑的，不计阻力，机械能守恒，机械能=动能+势能。钢球的质量不变，d点的高度小于c点的高度，d点的重力势能小于c点的重力势能，d点动能大于c点动能，故A正确，B错误； C．从a运动到b的下落过程中，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能，故C错误； D．从b运动到c的上升过程中，高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小，动能转化为重力势能，故D错误。 故选A。 6．C 【详解】小丽乘坐的电梯匀速上升时，速度不变，则动能不变，高度增加，则重力势能增加，机械能为动能与重力势能之和，则机械能增加，故ABD错误， C正确。 故选C。 7．B 【详解】A．当小球从如图水平位置放手后摆动到最低点的过程中，小球的质量不变，速度变大，同时高度降低，弹簧的弹性形变程度变大，故小球的重力势能减少、动能增加，弹簧的弹性势能增加，即小球的重力势能一部分转化为小球的动能另一部分转化为弹簧的弹性势能；弹簧质量和空气阻力忽略不计，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，但小球的机械能不守恒，故A错误； BCD．当小球从如图水平位置放手后摆动到最低点的过程中，小球的重力势能减少、动能增加，弹簧的弹性势能增加，小球重力势能的减少量等于小球动能的增加量与弹簧的弹性势能增加量之和，所以小球重力势能的减少量大于小球动能的增加量，小球重力势能的减少量也大于弹簧弹性势能的增加量，故B正确，CD错误。 故选B。 8．A 【详解】A．苹果从树上下落，质量不变，高度下降，速度增大，苹果的重力势能减小，动能增大，将重力势能转化为动能，故A符合题意；     B．平直轨道上加速出站的列车，质量不变，高度不变，速度增大，重力势能不变，动能增大，故B不符合题意； C．水平草地上越滚越慢的足球，质量不变，高度不变，速度减小，重力势能不变，动能减小，故C不符合题意； D．向上垫起的排球，质量不变，速度减小，高度上升，动能减小，重力势能增大，将动能转化为重力势能，故D不符合题意。 故选A。 9．B 【详解】热气球匀速上升的过程中质量不变，速度不变，故动能不变，同时高度增加，重力势能增大，故机械能增大。 故选B。 10．B 【详解】A．学生在短跑过程中，质量不变，但速度在不断地变化，所以动能也在变化，故A错误； B．篮球在空中上升过程中，质量不变，高度升高，重力势能增大，速度减小，动能减小，将动能转化为重力势能，故B正确； C．学生投掷的实心球在下落过程中，质量不变、高度减小，速度增大，重力势能减小，动能增大，故C错误； D．学生在立定跳远的整个过程中，他的质量不变，高度先变大后变小，所以重力势能先变大后变小，故D错误。 故选B。 11． 增加 减小 不变 【详解】[1][2][3]实心球从最高点到落地点的过程中，质量不变，速度增大，高度降低，所以动能增加，重力势能减小，重力势能转化为动能。由于不计空气阻力，机械能是守恒的，即球的机械能保持不变。 12． 重力势 减小 【详解】[1]李方慧从池壁顶端由静止滑下时，质量不变，所处的高度逐渐降低，根据重力势能的影响因素（质量和高度），其重力势能会减小；同时，她的速度逐渐增大，动能随之增大，因此这个过程中是重力势能转化为动能。 [2]在下滑过程中，她需要克服空气阻力以及与池壁之间的摩擦力做功，这会导致一部分机械能转化为内能，使得机械能的总量减少，所以她的机械能减小。 13． b 4 6 【解析】【小题1】[1]竖直向上抛小石块，不计空气阻力，机械能守恒。上升过程中，高度增加，速度减小，动能减小。重力势能随增加而增加，如图，则b是动能-高度关系图线。 [2]由图可知，小石块达到的最大高度时重力势能最大，动能为0，所以最大高度为4m。 [3]由于机械能守恒，小石块在3m高时的机械能等于初始抛出时的机械能，如图，为6J。 14． 不变 增大 60 83.3% 33.3 【详解】[1][2]工人利用斜面和滑轮将物体从斜面底端匀速拉到顶端的过程中，物体质量不变，速度不变，因此动能不变。高度增加，重力势能增大。 [3]拉力做的总功为 拉力的功率为 [4]拉力做的有用功为 则这个装置的机械效率为 [5]将物体从斜面底端匀速拉到顶端，所做的额外功为 物体受到斜面的摩擦力为 15． 不守恒 守恒 【详解】[1][2]火箭在加速升空的过程中，质量不变、速度增大，动能增大；高度增大、重力势能增大，所以机械能增大，即机械能不守恒；对于能量转化和和转移的全部过程来讲，遵循能量守恒定律，因此，总能量是守恒的。 16． 小球、面粉 见解析 见解析 【详解】（1）[1]设计实验时，选用小球和面粉作为实验器材，通过小球从空中下落在面粉中下陷的深度来判定小球的重力势能的大小。 （2）[2] 将同一小球分别举到不同的高度，让其自由落到面粉上，观察到小球被举的越高，落到面粉上后下陷的深度越大。 （3）[3]由以上探究知，在质量一定时，物体的高度越高，重力势能越大。 17． 化学 不守恒 90 【详解】（1）[1]火箭在升空的过程中，燃料燃烧时消耗化学能，获得内能，将化学能转化为内能，内能再转化为火箭的机械能。 [2]火箭升空时，其动能、重力势能均增大，因此其机械能增大，火箭的机械能不守恒。 （2）[3]氢燃料完全燃烧放出的热量为 若这些燃料完全燃烧放出的热量只有20%被水吸收，则水吸收的热量为 由可得，能使、初温为10℃的水升高的温度为 则由可知，水的末温为 因此能将5×106kg、初温为10℃的水加热至90℃。 18． 嫦娥五号经过减速、悬停等多个阶段 力能改变物体的运动状态 【详解】[1][2]物理现象：返回器在进入地球大气后，再重新跳出大气层；返回器打开降落伞，平稳安全地降落在预定地点；嫦娥五号经过减速、悬停等多个阶段等说明返回器的运动状态发生了改变。故用到的物理知识：力能改变物体的运动状态。 19．(1)动能不变 (2) 【详解】[1]水平面AB段光滑，木块离开弹簧后在AB段运动时，不受摩擦力作用，水平方向合力为零。 根据牛顿第一定律，木块将做匀速直线运动，速度大小不变。由于质量 m和速度v均不变，因此木块在光滑水平面上运动时，动能保持不变。 [2]将弹簧同样压缩至A点由静止释放，由于弹簧形变程度相同，弹性势能转化为动能大小相同，即小木块Q和小木块P具有相同的动能，由于水平面AB段光滑动能不变，故在AB段小木块Q和小木块P动能随位置变化关系的图像相同；由于水平面B点右侧粗糙，小木块在滑行过程中需要克服摩擦做功，而滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关，因小木块具有相同底面积，且，所以小木块Q受到的摩擦力大于小木块P，由于两木块具有的动能相同，对外做的功应该相同，根据可知，过了B点后，小木块Q在水平面滑行的距离应该小于小木块P，故小木块Q从离开弹簧至静止的过程中，动能随位置变化关系的大致图像如图所示: 学科网（北京）股份有限公司 $