11.4 机械能及其转化 课堂练习 -2025-2026学年人教版物理八年级下学期

11.4机械能及其转化 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．科技助力农业生产，如图是无人机喷洒农药的场景。在无人机沿着水平方向匀速飞行喷洒农药的过程中，它的（　　） A．动能不变、机械能不变 B．动能减小、机械能减小 C．动能增大、机械能增大 D．动能减小，机械能不变 2．安全提醒来源于对物理知识的认知。对下图安全提醒标志牌解释不合理的是（　　） A．限速是为预防汽车速度过快而导致惯性过大带来的危险 B．禁止高空抛物是因为同一物体在高处比低处的重力势能大 C．限制载重是通过限定车载的质量来控制车对路面的压强 D．过桥限重是指桥梁允许质量为以下的汽车通过 3．如图将一小球置于一弹簧上方，放手后，小球向下运动，到达A位置小球刚好与弹簧接触，到达B位置小球的速度变为零，则对于此过程分析下列说法错误的是（　　） A．从A到B位置过程中，小球的机械能全部转化为弹簧的弹性势能 B．从A到B位置过程中，小球受到弹力一直变大 C．从A到B位置过程中，小球的速度先变大再变小，到B位置为零 D．从A到B位置过程中，小球开始时受到的弹力小于重力，后来受到的弹力大于重力 4．如图所示，起重机从a处由静止开始竖直向上吊起一重物，吊起过程中吊绳对重物的拉力与重物的速度成反比，重物向上分别经过b、c两处且ab段与bc段距离相同，不计空气阻力，在重物上升过程中，下列说法正确的是（　　） A．重物可能先加速再减速 B．拉力在ab段对重物所做的功等于在bc段对重物所做的功 C．重物经过ab段所用的时间大于经过bc段所用的时间 D．重物的动能转化为重力势能 5．如图所示，在“探究物体动能大小影响因素的实验”中，下列说法正确的是（    ） A．实验中通过木块移动的距离来判断小球动能的大小，这种研究方法叫转换法 B．由甲、乙两图可知，小球的动能大小与小球的质量大小有关 C．由甲、丙两图可知，小球的动能大小与小球的速度大小有关 D．小球在水平面上运动时，小球的机械能不变 6．如图所示，在模拟“蹦极”的实验中，将一根橡皮筋一端系一个小球，另一端固定在点，点是橡皮筋不系小球自然下垂时所在的位置，点是小球从点静止释放后所能达到的最低点，不考虑空气阻力。关于小球从点运动到点的过程，下列说法正确的是（　　） A．小球从点下落到点的过程中，机械能不变 B．小球从点下落到点的过程中，受到重力和弹力的作用 C．小球从点下落到点的过程中，速度一直减小 D．小球从点下落到点的过程中，动能转化为重力势能 7．5月29日1时31分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将行星探测工程天问二号探测器发射升空（如图），标志我国首次小行星探测与采样返回任务正式启航。火箭加速升空过程中，天问二号探测器的（    ） A．动能减小 B．重力势能增大 C．机械能不变 D．机械能减小 8．2024年4月25日，“神舟十八号”载人飞船由“长征二号F”遥十八运载火箭从中国酒泉卫星发射中心载人工位点火发射，在火箭点火后加速上升的过程中，以下关于飞船的说法正确的是（　　） A．重力势能增加，动能增加 B．机械能增加，动能不变 C．重力势能增加，动能不变 D．机械能不变，动能增加 9．在苹果从树上落向地面的过程中，下列说法正确的是（　　） A．苹果的势能增大，动能减小 B．苹果的势能减小，动能增大 C．苹果的势能不变，动能增大 D．苹果的势能减小，动能减小 10．飞机在农田上空喷洒农药，当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，飞机的（　　） A．动能增大，重力势能减小 B．动能减小，重力势能增大 C．动能不变，重力势能不变 D．动能减小，重力势能减小 二、填空题 11．物体的动能和势能是可以相互转化的。如果只有动能和势能相互转化，则机械能的总和___________，即机械能是___________的。 12．近年来风能和太阳能发电逐渐增多，为增加供电稳定性，需要储能系统进行调节。研究发现可利用“深井拉铁”技术储存电能，如图所示，用电低峰时，电动机将重物提升至高处，将________能转化为________能；用电高峰时，重物下降带动发电机发电。 13．图甲是皮球被水平抛出后的部分运动轨迹，皮球经过的M、N两点对应甲图①②③点的某两处，图乙是两点处的机械能占比。反弹过程中，皮球在①③两点处的___________能相等；皮球在M点处的动能为___________J；N点对应甲图中的___________点。 14．一个小球被水平抛出后，其部分运动轨迹如图甲所示，图中位置①和位置③距离地面的高度相等。乙图中的、两点对应图甲中“①”“②”或“③”中的两个位置，其动能和重力势能的参数如图乙所示。则小球在点的机械能为_____；小球在点的高度比在点_____（选填“高”、“低”、“无法确定”）；点可能在位置_____（选填“①”“②”“③”或“①、③”）。 15．夏日荷花盛开，飘来阵阵花香这是______现象；清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠，表明分子之间存在______力“弓开如满月，箭去似流星”形容射箭运动员拉弓放箭的情形，那么在这个过程中弓的______能转化为箭的______能。 三、实验题 16．小明在打篮球时远投三分总是沾不到篮筐，如图甲所示．他通过查阅资料，知道篮球被投出后所做的运动可视为斜抛运动。他想：篮球投射的水平距离与哪些因素有关呢？他做了以下猜想： ①篮球出手时的速度； ②篮球出手时的抛射角度。 他根据设计如图乙所示的装置模拟投篮过程进行实验。 (1)首先保持抛射角度不变，做了如图乙所示的三次实验，三次抛射初始速度，经过分析得出如下结论：在抛射角度一定时，___________越大，抛射的水平距离越远。 (2)若想验证猜想②，应进行的操作是：___________； (3)根据操作得到如下数据：通过对数据进行归纳分析，可以得出的大致结论是：___________； 抛射角度 落点到弹射器的水平距离 50 86.6 100 86.6 50 (4)若不计空气阻力，小明认为整个投篮过程中篮球到达最高点时动能最小为0，请判断他的说法是否正确，并说明理由___________。 四、综合题 17．（1）2020年11月24日，“嫦娥五号”探测器由“长征五号”运载火箭从西昌卫星发射中心发射升空，其运动轨迹如图所示。在探测器绕月飞行时，它的运动状态_______（选填“改变”或“不变”）；探测器登月前需要减速，向_______（选填“运动方向”或“运动反方向”）喷射高速气体，以获得制动力。 （2）2020年11月10日，奋斗者号在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度为10909m。奋斗者号在加速下潜过程中，浮力_______重力（填“大于”“等于”或“小于”），下潜到1.0×104m深处时受到海水的压强为_______Pa。（g取10N/kg，海水密度取1.03×103kg/m3） （3）小王操控一架重20N的小型无人机，让其在5s内竖直下降了10m。该过程中重力做功是________J，重力做功的功率是________W。 （4）用如图所示的滑轮组将重为200N的物体在5s内匀速提升了2m，所用拉力为125N，则拉力做功的功率为_______W。 （5）如图是中国滑雪运动员谷爱凌在2021年滑雪世锦赛上比赛的情景，她把滑雪杆夹在腋下加速下滑。则此时她受力_______（选填“平衡”、“不平衡”），她的重力势能_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 18．多米诺骨牌是一种用木制、骨制或塑料制成的长方体骨牌，起源于中国北宋时期，由意大利传教士带往欧洲。玩时将骨牌按一定间距排列成各种造型（如图甲），轻轻碰倒第一张骨牌，其余的骨牌就会产生连锁反应，依次倒下（如图乙）。多米诺骨牌效应的说法被广泛用来比喻许多社会现象。用物理学知识对多米诺骨牌效应发生过程进行分析： （1）在骨牌依次击倒的过程中，骨牌的重心如何变化：__________； （2）骨牌依次击倒，从能量的角度分析，涉及到不同形式的能量间的转化，请分析其中的能量转化情况：_______________。 19．如图所示，AE为水平路面（BD段路面相同），同一物块在水平拉力作用下沿直线运动（AC段匀速），CE段拉力大小恒为F3。 （1）CD段测力计示数F3=___________N，物体所受滑动摩擦力f3=___________； （2）物块在AC段运动过程中的机械能大小___________（选填以下对应的字母）， A．变大    B．变小    C．不变    D．无法判断 请写出你的判断依据___________； （3）DE段路面非常粗糙，物块运动到E时停下，此时起，让水平拉力逐渐增大，但始终未能拉动物块，则在拉力逐渐增大的过程中，物块所受的摩擦力___________（选填以下对应的字母）。 A．不为零且保持不变    B．始终小于拉力 C．逐渐增大        D．一直为零 学科网（北京）股份有限公司 《11.4机械能及其转化》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A A C A A B A B D 1．B 【详解】无人机沿着水平方向匀速飞行喷洒农药的过程中，高度不变，质量逐渐减小，重力势能减小；速度不变，质量逐渐减小，动能减小，因此机械能也减小，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 2．A 【详解】A．惯性只与质量有关。限速是为预防汽车速度过快而导致动能过大带来的危险，故A错误，符合题意； B．重力势能影响因素是质量和高度，且质量相同的物体，高度越高，重力势能越大，故B正确，不符合题意； C．车载的质量越大，其对地面的压力越大，根据可知，在受力面积一定时，压力越大压强越大，故C正确，不符合题意； D．过桥限重是指桥梁允许通过汽车最大总质量为，即桥梁允许质量为以下的汽车通过，故D正确，不符合题意。 故选 A。 3．A 【详解】A．从A到B位置过程中，小球的机械能大部分转化为弹簧的弹性势能，但也有一部分会由于空气阻力、摩擦等转化为内能，故A错误，符合题意； B．从A到B位置过程中，弹簧的形变程度逐渐加大，所以小球受到弹力一直变大，故B正确，不符合题意； C．从A到B位置过程中，小球开始时受到的弹力小于重力，继续加速，后来受到的弹力大于重力，小球开始减速，所以小球是先加速，再减速，到B位置速度变为0；故C正确，不符合题意； D．从A到B位置过程中，开始时弹簧的形变程度小，小球受到的弹力小于重力，后来弹簧的形变程度增大，小球受到的弹力大于重力，弹力与重力的关系是变化的，故D正确，不符合题意。 故选A。 4．C 【详解】A．吊起过程中吊绳对重物的拉力与重物的速度成反比，从a处由静止开始竖直向上吊起，开始速度小，拉力大，拉力大于重力做加速运动；而速度增大到一定程度时，拉力等于重力，物体匀速运动，拉力不再减小，故物体一直匀速运动，故物体在整个运动过程中的运动情况是先加速再匀速，而不是先加速再减速，故A错误； B．ab段速度小于bc段的速度，吊起过程中吊绳对重物的拉力与重物的速度成反比，则ab段的拉力大于bc段的拉力，而ab段与bc段距离相同，根据可知，拉力在ab段对重物所做的功大于在bc段对重物所做的功，故B错误； C．由于ab段速度小于bc段的速度，ab段与bc段距离相同，根据可知，经过ab段所用的时间大于经过bc段所用的时间，故C正确； D．重物先加速再匀速，动能先变大后不变，因而重物的动能没有减小，没有动能转化为重力势能，故D错误。 故选C。 5．A 【详解】A．将不好直观比较的动能大小转换成比较木块移动的距离，实验中通过木块移动的距离来判断小球动能的大小，这种研究方法叫转换法，故A正确； B．甲、乙让质量相同的小球分别从不同高度滚下，改变的是小球的速度，由甲、乙两图可知，小球的动能大小与小球的速度大小有关，故B错误； C．甲、丙让质量不同的小球分别从相同高度滚下，控制小球的速度相同，由甲、丙两图可知，小球的动能大小与小球的质量大小有关，故C错误； D．小球在水平面上运动时，由于与水平面间有摩擦力，小球的机械能变小，故D错误。 故选A。 6．A 【详解】A．小球从A点下落到B点的过程中，橡皮筋处于自然长度（未拉伸），弹力为零，仅受重力作用且不考虑空气阻力，因此只有重力做功，机械能守恒，此过程中小球重力势能转化为动能，总机械能保持不变，故A正确； BD．小球从A点下落到B点的过程中，橡皮筋处于自然长度（未拉伸），弹力为零，小球只受到重力的作用，小球做加速运动，小球高度下降，所以在这一阶段，小球的重力势能转化为小球的动能，故BD错误； C．小球从B点下落到C点的过程中，弹力逐渐变大，但还小于重力时，合外力向下，小球做加速运动，直到BC之间某一点时，重力等于弹力，过了这一点，弹力大于重力，合外力向上，小球才做减速运动，所以小球从B点下落到C点的过程中，小球先加速后减速，故C错误。 故选A。 7．B 【详解】火箭在加速上升阶段，探测器的质量不变，探测器的速度会越来越快，则动能增大；上升时高度越来越高，则探测器的重力势能增大，因此探测器的机械能增大。 故选B。 8．A 【详解】火箭点火后加速上升过程中，质量不变，速度增加，高度增加，所以动能增加，重力势能增加，机械能增加，故BCD错误，A正确。 故选A。 9．B 【详解】苹果从树上落向地面的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度不断增大，动能增大，苹果下落过程中没有发生弹性形变，不考虑弹性势能。故B正确，ACD错误。 故选B。 10．D 【详解】飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药的过程中，飞机的质量变小，速度不变，所以动能减小；质量减小，高度不变，所以重力势能减小。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 11． 不变 守恒 【详解】[1][2]动能和势能是可以相互转化的，若只存在动能和势能的相互转化，在转化的过程中，机械能的总量保持不变，叫机械能守恒。 12． 电 机械/重力势 【详解】[1][2]用电低谷时，电动机工作，消耗电能，将重物提升至高处（重物的高度增加，重力势能增大），这个过程是将电能转化为机械能（或重力势能）。 13． 重力势 80 ② 【详解】[1]由图甲可知，皮球在①③两点处的高度相同，而对于同一物体来说其重力势能的大小与物体的高度有关，皮球在①③两点处的高度相同，所以它在①③两点处的重力势能也相等。 [2]由图乙可知，在M点处，皮球的重力势能为240J，占总机械能即重力势能与动能之和的75%，而皮球的动能占总机械能的25%，则可知皮球在M点处的动能为 [3]由图乙可知，在N点处皮球的动能为200J，占总机械能的40%，则可得皮球在N点处的机械能为 皮球在N点处的重力势能为 皮球在M点处的机械能为 可知皮球在N点处的机械能大于在M点处的机械能，皮球在N点处的重力势能大于在M点处的重力势能，即N点的高度大于M点的高度，而①②③点中①③两点处的高度相同，所以N点只能对应图甲中的②，而M点对应③。 14． 320 低 ③ 【解析】【小题1】[1]由图乙可知，物体在M点时，重力势能占总能量的75%，为240J，动能占 25%，所以M点的总机械能为 [2]由图乙，物体在N点时，重力势能占总能量的60%，动能占40%，为200J，所以N点的机械能为 所以N点的重力势能为 大于物体在M点的重力势能，同一个小球，所以小球在点的高度比在点低。 [3]小球从抛出运动到位置③的过程中，一直与空气摩擦，以及与地面发生碰撞，所以机械能会越来越少，即①处机械能最大，③处最小，又因为，且小球在点的高度比在点低，所以点可能在位置③。 15． 扩散 引 弹性势 动 【详解】[1]闻到花香是属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。 [2]两颗露珠合成一个更大的水珠，表明分子之间存在引力。 [3][4]拉弓放箭的过程中，弓的弹性势能转化为箭的动能。 16．(1)抛射初始速度 (2)保持抛射初始速度不变，改变抛射角度，进行多次实验 (3)在抛射初速度一定时，抛射的水平距离与抛射角度有关 (4)不正确，投篮时，篮球做斜上抛运动，到达最高点时，仍然有水平方向的运动速度，动能的大小由质量和速度决定，篮球质量和速度都不为0，所以动能不可能为0 【详解】（1）由图乙的三次实验，保持抛射角度不变，三次抛射初始速度，落点依次为、、，由图可知，点距离最远，点距离最近，所以在抛射角度一定时，抛射初始速度越大，抛射的水平距离越远。 （2）猜想②是篮球投射的水平距离与篮球出手时的抛射角度有关，根据控制变量法，要验证该猜想，应保持抛射初始速度不变，改变抛射角度，进行多次实验。 （3）分析表格数据，当抛射角度从增大到时，落点到弹射器的水平距离从增大到；当抛射角度从增大到时，落点到弹射器的水平距离从减小到，所以可以得出的大致结论是：在抛射初速度一定时，抛射的水平距离与抛射角度有关。 （4）篮球做斜抛运动，在最高点时，竖直方向速度为0，但水平方向速度不为0，因为水平方向有速度，动能的大小由质量和速度决定，所以动能不为0，小明的说法不正确。 17． 改变 运动方向 小于 1.03×108 200 40 100 不平衡 减小 【详解】（1）[1]探测器绕月飞行时，其运动轨迹不是直线，速度大小也会发生改变，因此其运动状态发生改变。 [2]探测器登月前需要减速，需要获得与运动方向相反的制动力，因为力的作用是相互的，所以探测器应向运动方向喷射高速气体，喷出的气体给探测器一个反作用力，使其减速。 （2）[3]根据物体的浮沉条件可知，奋斗者号加速下潜过程中，其受到的重力大于浮力。 [4]海水的压强为 p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×1.0×104m=1.03×108Pa （3）[5][6]重力做功是 W=Gh=20N×10m=200J 重力做功的功率是 （4）[7]拉力端移动的距离 s=nh=2×2m=4m 拉力做的总功 W1=Fs=125N×4m=500J 拉力做功的功率 （5）[8]速度大小发生了变化，不是平衡状态，则此时运动员受到的是非平衡力。 [9]高度降低，重力势能减小。 18． 重心降低 重力势能转化为动能 【详解】（1）[1]实际上，每张骨牌的重心先微小提升，然后有明显的降低，整体而言重心是降低的。 （2）[2]骨牌倒下时质量不变，重心会降低，所以其重力势能会减小；重力势能减小后会使得骨牌倒下速度增大，动能增大，重力势能转化为了动能。 19． 2.8 2 C 见解析 C 【详解】（1）[1]图示中的弹簧测力计的分度值为0.2N，示数是2.8N。 [2]物块在BC段匀速直线运动，所受的拉力与摩擦力是一对平衡力，所以 f2=F2=2N 而BD段路面相同，即接触面的粗糙程度相同，而这一整段，物块对路面的压力不变，那么整个BD段所受的摩擦力相同，所以 f3=2N （2）[3][4]因为物体在水平面上运动，质量和速度都没变，动能和势能都不变，所以机械能不变。所以C选项正确。 （3）[5]物块在E点时静止，拉力增大，则摩擦力也增大，且始终等于拉力，因为物块处于平衡状态，在水平方向上所受的拉力和摩擦力是一对平衡力，所以C选项正确。 学科网（北京）股份有限公司 $