11.4 机械能及其转化 选择题分层专项训练 2025-2026学年人教版物理八年级下学期

**基本信息** 分层设计的机械能转化专项训练，通过生活科技情境考查动能、势能及转化，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |A层|10题|基础概念辨析（如徐梦桃下落能量转化）|动能势能影响因素→简单转化判断| |B层|5题|生活情境应用（如机器人空翻、无人机配送）|实际运动过程→机械能变化分析| |C层|5题|综合能量分析（如斜抛运动、蹦极模型）|非理想状态→机械能守恒与损耗推理|

11.4 机械能及其转化 选择题分层专项训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 单选题A层 1．2026年2月18日，在米兰冬奥会上我国自由式滑雪名将徐梦桃成功卫冕女子空中技巧冠军，成为冬奥会历史上首位在该项目上实现卫冕的运动员。如图是她在空中下落的情景，（不计空气的阻力），此过程中她的（　　） A．重力势能增加，动能转化为重力势能 B．重力势能减小，重力势能转化为动能 C．动能增加，动能转化为重力势能 D．动能减小，重力势能转化为动能 2．3月27日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭/远征一号S上面级，成功将试验三十三号卫星发射升空。下列说法正确的是（      ） A．火箭升空是利用了物体间力的作用是相互的 B．火箭加速升空过程中，惯性增大 C．火箭加速升空过程中，卫星的动能增大，机械能不变 D．卫星在太阳同步轨道上匀速运动时处于平衡状态 3．如图所示为邯郸梦幻城堡欢乐谷的“摩天轮”，一名游客坐在其中体验摩天轮的运动。当游客从最低点向最高点运动时，下列说法正确的是（　　） A．若摩天轮做速度不变的匀速圆周运动，则游客的动能保持不变 B．若摩天轮做速度不变的匀速圆周运动，游客的动能先增大后减小 C．若摩天轮做速度不变的匀速圆周运动，游客的重力势能保持不变 D．若摩天轮做速度不变的匀速圆周运动，游客的机械能保持不变 4．2026年2月18日，我国运动员徐梦桃荣获米兰冬奥会自由式滑雪女子空中技巧金牌。如图是徐梦桃在比赛时的场景，她从雪坡上滑下，最终停下来。这一过程中所涉及的物理知识，下列说法中正确的是（　　） A．以滑雪板为参照物，她是运动的 B．她在空中飞行是因为受到惯性力的作用 C．她在加速下滑过程中重力势能增大，动能减小 D．她对滑雪板的压力和滑雪板对她的支持力不是一对平衡力 5．2026年冬奥会上，我国选手夺得单板滑雪男子坡面障碍技巧比赛的冠军，为本届冬奥会中国队赢得首枚金牌，运动员在空中运动过程中，下列说法正确的是（　　） A． 上升过程中动能增大 B．上升过程中重力势能增大 C．下落时，动能转化为重力势能 D．在最高点时为平衡状态 6．图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点，图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图，此过程中，过山车的机械能（　　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．先变大后变小 7．下列过程中，动能转化为重力势能的是（　　） A．熟透的苹果从树上落下 B．电梯匀速上升 C．向上抛出的小球上升过程 D．秋千从最高点摆向最低点 8．北京时间2026年2月20日凌晨，在米兰—科尔蒂纳冬奥会速度滑冰男子1500米比赛中，中国选手以1分41秒98的成绩夺得金牌，创造新的奥运会纪录。下列说法正确的是（　　） A．运动员用力向后蹬冰面身体就会向前运动，说明力是维持物体运动的原因 B．运动员冲过终点线后不能立即停下来，是由于运动员具有惯性 C．运动员匀速过弯道时，运动员的动能增大 D．运动员在直道上加速滑行时，以赛道旁的广告牌为参照物，运动员是静止的 9．电梯提高了人们生活与工作的效率。乘客乘坐电梯匀速下降的过程中，乘客的（　　） A．动能增大 B．机械能减小 C．机械能不变 D．重力势能增大 10．适量运动是健康的生活方式。下列日常运动情境中说法正确的是（　　） A．用脚将足球踢出，说明力可以改变物体的运动状态 B．篮球离手后能继续向前运动，是由于受到惯性的作用 C．离开蹦床后人还能继续上升，是重力势能转化为动能 D．跳舞过程中人的姿势不断变化，但重心位置一直不变 单选题B层 11．2026年春晚《武BOT》节目中，机器人与武术少年同台对练。机器人在表演“空翻”时，需要在空中完成转体动作后稳稳落地。关于机器人在空中的运动，下列说法正确的是（    ） A．机器人在空中上升时，受到向上的力 B．机器人在空中最高点处于静止状态 C．机器人下落过程中，重力势能转化为动能 D．机器人在表演过程中，重心位置保持不变 12．人工智能飞速发展的今天，智能配送机器人已被商业使用，用户可通过人脸识别、输入取货码、扫描二维码等多种方式取货。图是某款机器人正在送货的情景，下列正确的是（　　） A．人脸识别取货时，摄像头所成的像是倒立、放大的实像 B．二维码应位于摄像头一倍焦距和二倍焦距之间 C．要使屏幕上自己的像变小，需远离“刷脸”机镜头 D．机器人匀速爬坡时，动能转化为重力势能，机械能守恒 13．在初中体质健康测试中，涉及许多物理知识。下列关于测试场景的分析正确的是（      ） A．引体向上——手对单杠的拉力和单杠对手的拉力是一对平衡力 B．50m跑步——人向后蹬地会向前运动是利用力的作用是相互的 C．掷实心球——实心球上升到最高点时，实心球的机械能为零 D．篮球运球投篮——投篮时，篮球受到惯性的作用向前运动 14．“以武会春”，马年春晚机器人秀出“真功夫”，图中机器人在助跑蹬墙后空翻上升过程中，说法正确的是（　　） A．“蹬墙后空翻”说明力可以改变物体的运动状态 B．在空中运动时不受力的作用 C．其重力势能减小 D．离开墙后能继续向上运动是因为机器人受到惯性作用 15．低空经济是未来发展的新赛道，无人机配送、低空飞行器等逐渐走进生活。某配送无人机在竖直方向匀速下降时（　　） A．无人机的动能增大 B．无人机的重力势能减小 C．无人机不受力的作用 D．无人机的机械能保持不变 单选题C层 16．《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代农业机械，其中写道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流，绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一倾于枧内，流入亩中。昼夜不息，百亩无忧。”该段文字描述了筒车这样一种以水流为动力，把低处的水匀速提升到高处的机械（如图甲所示），图乙为筒车的简化图。下列说法正确的是（　　） A．取水筒内的水，在取水处时动能最大 B．接水槽内的水流至河岸的过程中，动能转化为重力势能 C．从取水处到倒水处（水未流出时），取水筒中水的动能转化为重力势能 D．取水筒内的水，从取水处到倒水处（水未流出时），机械能一直在增大 17．将球斜向上抛出，先后经过ABCDE五个位置，其在空中不同位置时的能量变化借助电脑技术统计情况如图所示，下列判断错误的是（　　） A．运动过程中，小球一定受到空气阻力的作用 B．图中C位置不可能为小球到达的最高点 C．经过B、D两位置时小球的高度相同 D．经过B、E两位置时小球的速度大小相同 18．如图所示，乒乓球落地后又弹起。以下对乒乓球的分析，正确的是（　　） A．在A点到D点运动过程中机械能是守恒的 B．在A和D两点时动能可能相等 C．在B点时乒乓球受力平衡 D．在C点时若所受力全部消失，球将竖直下落 19．将弹性球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起，其部分运动轨迹如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．球在A点时重力势能比B点时小 B．球第一次到达最高点P时动能为零 C．球在D点时的机械能比在C点时小 D．球在M、N两点速度减为0时势能相等 20．如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验：用一根橡皮筋一端系一个小球，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，C点是小球从A点自由释放后所能达到的最低点，不考虑空气阻力，关于小球从A点到C点运动过程的说法正确的是（　　） A．小球从A点下落到C点的过程中，其机械能保持不变 B．小球在B点时受到平衡力的作用 C．小球在A点时的重力势能大于小球到达C点时的动能 D．小球从B点下落到C点的过程中，速度一直减小 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A A D B B C B B A 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C C B A B D B B C C 1．B 【详解】A．下落过程高度降低，重力势能减小，重力势能转化为动能，故A不符合题意； B．下落过程高度降低，重力势能减小；速度增大，动能增加，因此该过程是重力势能转化为动能，故B符合题意； C．下落过程动能确实增加，但能量转化是重力势能转化为动能，不是动能转化为重力势能，故C不符合题意； D．下落过程速度增大，动能增加，不是减小，故D不符合题意。 故选B。 2．A 【详解】A．火箭升空时向下喷出高温燃气，物体间力的作用是相互的，燃气会给火箭一个向上的反作用力推动火箭升空，故A正确； B．惯性大小只和物体质量有关，火箭升空过程中燃料消耗，质量减小，惯性减小，故B错误； C．火箭加速升空时，卫星质量不变，速度增大动能增大，高度升高重力势能增大，机械能是动能与势能的总和，因此机械能增大，故C错误； D．平衡状态是指静止或匀速直线运动状态，卫星在轨道上运动时运动方向不断改变，运动状态发生改变，不属于平衡状态，故D错误。 故选A。 3．A 【详解】AB．摩天轮做匀速圆周运动时，游客质量不变、速度大小不变，因此动能保持不变，故A正确，B错误。 C．游客从最低点向最高点运动时，质量不变，高度不断升高，因此重力势能逐渐增大，故C错误； D．游客动能不变、重力势能增大，因此总机械能增大，故D错误。 故选A。 4．D 【详解】A．以滑雪板为参照物，她与滑雪板的位置没有发生改变，她是静止的，故A错误； B．她在空中持续飞行是因为她具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性力的作用，故B错误； C．加速下滑过程中，她的质量不变，速度变大，动能增大，高度变小，重力势能减小，故C错误； D．她对滑雪板的压力和滑雪板对她的支持力不是作用在同一个物体上，所以不是一对平衡力，故D正确。 故选D。 5．B 【详解】A．上升过程中，运动员质量不变，速度减小，动能减小，故A错误； B．上升过程中，运动员质量不变，高度增加，重力势能增大，故B正确； C．下落过程中，运动员高度减小、速度增大，质量不变，重力势能减小、动能增大，重力势能转化为动能，故C错误； D．运动员在最高点时，只受重力，受力不平衡，因此不是平衡状态，故D错误。 故选B。 6．B 【详解】因为过山车运动过程中需要克服摩擦和空气阻力做功，机械能会不断转化为内能，因此机械能整体是变小的。故ACD不符合题意；B符合题意。 故选B。 7．C 【详解】A．苹果下落：高度降低、速度变大，是重力势能转化为动能，故A不符合题意； B．电梯匀速上升：速度不变，动能大小不变，没有动能转化为重力势能，故B不符合题意； C．向上抛出的小球上升过程：速度减小、高度升高，动能减小、重力势能增大，是动能转化为重力势能，故C符合题意； D．秋千从最高点摆向最低点：高度降低、速度变大，是重力势能转化为动能，故D不符合题意。 故选C。 8．B 【详解】A．运动员用力向后蹬冰面身体向前运动，说明力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，故A错误； B．运动员冲过终点线后不能立即停下来，是由于运动员具有惯性，会保持原来的运动状态继续向前运动，故B正确； C．运动员匀速过弯道时，质量不变、速度大小不变，所以动能不变，故C错误； D．运动员在直道上加速滑行时，相对于赛道旁的广告牌，位置不断变化，所以以广告牌为参照物，运动员是运动的，故D错误。 故选B。 9．B 【详解】电梯匀速下降过程中，乘客的质量不变，匀速下降时速度不变、高度越来越小，则动能不变，重力势能越来越小；机械能等于动能和重力势能之和，所以机械能减小，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 10．A 【详解】A．用脚踢足球，足球由静止变为运动，运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态，故A正确； B．惯性是物体本身固有的属性，不是力，不能说“受到惯性的作用”，故B错误； C．离开蹦床后人继续上升时，质量不变，速度减小、高度增加，是动能转化为重力势能，故C错误； D．重心的位置会随物体形状改变而变化，人跳舞时姿势不断变化，重心位置也会改变，故D错误。 故选A。 11．C 【详解】A．机器人离开地面升空后，忽略空气阻力时只受向下的重力，上升是由于自身惯性，不存在向上的力，故A错误； B．机器人在最高点竖直方向速度为0，但仍受重力作用，合力不为零，不是平衡状态，且仍有水平方向的运动速度，因此不是静止状态，故B错误； C．机器人下落过程中，质量不变，高度降低、重力势能减小，速度增大、动能增大，因此重力势能转化为动能，故C正确； D．物体重心位置和自身形状、姿势有关，机器人完成转体动作时姿势不断改变，重心位置也会随之变化，故D错误。 故选C。 12．C 【详解】AB．摄像头相当于凸透镜，摄像头成像原理和照相机相同，当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，故AB错误； C．根据凸透镜成实像规律“物远像近像变小”，要使屏幕上的像变小，需要增大物距，因此需远离刷脸机镜头，故C正确； D．机器人匀速爬坡时，质量和速度都不变，动能不变，高度增加重力势能增大，机械能等于动能与势能之和，因此机械能增大，不存在动能转化为重力势能，机械能也不守恒，故D错误。 故选C。 13．B 【详解】A.手对单杠的拉力作用在单杠上，单杠对手的拉力作用在手上，两个力作用在不同物体上，不是平衡力，故A错误； B.人向后蹬地时，对地面施加向后的力，根据物体间力的作用是相互的，地面会给人施加向前的反作用力使人向前运动，故B正确； C.实心球上升到最高点时，仍然具有重力势能，同时还有水平方向的动能，机械能不为零，故C错误； D.惯性不是力，不能说“受到惯性的作用”，正确表述是篮球由于具有惯性继续向前运动，故D错误。 故选B。 14．A 【详解】A．蹬墙时墙对机器人的力改变了机器人的运动状态，使机器人完成后空翻，说明力可以改变物体的运动状态，该说法正确； B．机器人在空中运动时，仍然受到重力和空气阻力的作用，该说法错误； C．上升过程中机器人质量不变，高度增加，重力势能随高度增加而增大，该说法错误； D．惯性是物体本身固有的性质，不能说“受到惯性作用”，正确表述是机器人由于具有惯性继续向上运动，该说法错误。 故选A。 15．B 【详解】A．动能的大小与物体的质量和速度有关。当无人机匀速下降时，其质量不变，速度也不变，因此无人机的动能不变，故A不符合题意； ‌B．重力势能的大小与物体的质量和高度有关。无人机匀速下降时，质量不变，高度降低，因此无人机的重力势能减小，故B符合题意； ‌C．无人机匀速下降，处于平衡状态，受到竖直向下的重力和竖直向上的升力，这两个力是一对平衡力，所以无人机受力的作用，故C不符合题意。 D‌．机械能是动能与势能的总和，由前面分析可知，无人机动能不变，重力势能减小，因此机械能会减小，故D不符合题意。 故选B。 16．D 【详解】A.取水筒内的水，从取水处到倒水处，速度和质量不变，动能不变，故A错误。 B.接水槽内的水流至河岸的过程中，质量不变，速度变大，高度变小，动能变大，重力势能变小，重力势能转化为动能，故B错误。 CD.取水筒内的水，从取水处到倒水处，动能不变，重力势能增大，机械能一直在增大，动能没有转化为重力势能，故C错误，D正确。 故选D。 17．B 【详解】A．由图可知，小球在A位置时的动能和重力势能均大于在E位置时的动能和重力势能，则小球在A位置时的机械能大于在E位置时的机械能，则小球在空中运动的过程中机械能不守恒，小球一定受到空气阻力的作用，故A正确，不符合题意； B．重力势能与质量和高度有关，图中C位置时小球的重力势能最大，说明高度最高，则图中C位置可能为小球到达的最高点，故B错误，符合题意； C．由图可知，经过B、D两位置时小球的重力势能相同，则经过B、D两位置时小球的高度相同，故C正确，不符合题意； D．动能与质量和速度有关。经过B、E两位置时小球的动能相同，则经过B、E两位置时小球的速度大小相同，故D正确，不符合题意。 故选B。 18．B 【详解】A．乒乓球在运动过程中会受到空气阻力和与地面碰撞的能量损失，机械能会不断转化为内能，因此从A点到D点的过程中，机械能不守恒。故A 错误； B．A点高度高于D点，因此A点的重力势能更大。由于机械能不断损耗，A点的机械能大于D点的机械能。若A点到D点的重力势能减少量恰好等于动能减少量，则A和D 两点的动能可能相等。故B 正确； C．在B点时，乒乓球受到重力和空气阻力，这两个力的合力不为零（方向与运动方向相反），因此受力不平衡。故C 错误； D．在C点时，乒乓球具有水平方向的速度分量。根据牛顿第一定律，若所受力全部消失，球将保持此时的速度做匀速直线运动，而不是竖直下落。故D 错误。 故选B。 19．C 【详解】A．重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量不变时，高度越高，重力势能越大。 球在A、B两点高度相同，质量也不变，所以球在A点时重力势能和B点时重力势能相等，故A错误； B．球第一次到达最高点P时，具有水平方向速度，动能不为零，故B错误； C．每次小球反弹后到达的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气阻力，机械能逐渐变小。C点在D点之前，故在D点的机械能小于在C点的机械能，故C正确； D．球在运动过程中机械能逐渐变小，故M点的机械能大于N点的机械能，M、N两点速度减为0时动能为0，机械能等于动能和势能之和，球在M、N两点速度减为0时M点的势能较大，故D错误。 故选C。 20．C 【详解】A．小球从A到B的过程中，只受重力，小球机械能守恒；但从B到C时，橡皮筋被拉长，小球的机械能会转化为橡皮筋的弹性势能，因此小球的机械能减小，故A 错误； B．B点是橡皮筋自然下垂的位置，此时橡皮筋的弹力为零，小球只受重力作用，合力不为零，因此不受平衡力。故B错误； C．从A到C，小球的重力势能转化为橡皮筋的弹性势能和小球的动能。在C点时，小球速度为零，动能为零，而A点的重力势能全部转化为了橡皮筋的弹性势能。因此，小球在A点时的重力势能大于小球到达C点时的动能，故C正确； D．从B到C的过程中，小球的受力情况分为两个阶段：从B到某一位置（弹力等于重力的位置）：重力大于弹力，合力向下，小球加速。从该位置到C：弹力大于重力，合力向上，小球减速。因此，小球的速度是先增大后减小，故D错误。 故选C。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $