初中物理人教版八年级下册11.4 机械能及其转化精品测试题

课时11.4  机械能及其转化（备作业）（解析版）

1．（2021·内蒙古通辽·中考真题）为庆祝我国海军建军70周年，我国举行了盛大的海上阅兵仪式，集中展示了一大批新型潜艇、水面舰艇、作战机，彰显了我国海军强大的军事实力，下列说法正确的是（   ）。

A．水面舰艇多采用前后编队而不是近距离并排行驶，是为了避免相“吸”而发生碰撞；

B．作战机在加速升空过程中，动能转化为重力势能，机械能不变；

C．潜水艇在下潜过程中受到海水压强不变；

D．当辽宁号航母舰上的舰载机起飞后，飞行员以他的座椅为参照物是运动的

【答案】A。

【解析】A．水面舰艇多采用前后编队而不是近距离并排行驶，并排行驶时舰艇间空气的流速加快，压强较小，在大气压的作用下，舰艇会发生碰撞，故A正确；

B．作战机在加速升空过程中，质量不变，速度变大，高度变高，动能变大，重力势能变大，机械能变大，故B错误；

C．由

得，潜水艇在下潜过程中深度变深，受到海水压强大，故C错误；

D．当辽宁号航母舰上的舰载机起飞后，飞行员以他的座椅为参照物，飞行员与座椅的相对位置没有发生改变，故飞行员以他的座椅为参照物是静止的，故D错误。故选A。

2．（2021·江苏江苏·中考真题）跳伞运动员从高空跳下后沿直线向下做加速运动降落伞打开后开始减速，落地前运动员的速度已减至安全值且保持不变，若把运动员和降落伞作为一个整体进行研究，则（   ）。

A．加速运动时动能转化为重力势能；

B．减速运动时所受的阻力大于重力；

C．匀速直线运动时机械能保持不变；

D．整个过程中所受的阻力保持不变

【答案】B。

【解析】A．加速运动时重力势能转化为动能，故A不符合题意；

B．减速运动时，速度变小，阻力大于动力，所以，所受的阻力大于重力，故B符合题意；

C．匀速直线运动时，动能不变，重力势能变小，机械能变小，故C不符合题意；

D．整个过程中，先做加速运动，后做减速运动，最后做匀速运动，所受的阻力在发生改变，故D不符合题意。故选B。

3．（2021·湖南张家界·中考真题）张家界大峡谷玻璃桥高空蹦极体验项目正式对公众开放，不考虑空气阻力，关于人在蹦极下降过程中的能量分析，下列选项中正确的是（   ）。

A．弹性绳绷直前，人的重力势能减小，动能增大，机械能增大；

B．弹性绳刚好绷直时，人的重力势能最小，动能最大；

C．下降到最低点的过程中人的机械能守恒；

D．下降到最低点时，人的重力势能最小，弹性绳的弹性势能最大

【答案】D。

【解析】A．弹性绳绷直前，人在重力的作用下向下做加速运动，人的质量不变，高度变小，人的重力势能减小，人的质量不变，速度变大，动能增大，不计空气阻力，人的机械能是守恒的，保持不变，故A错误；

B．弹性绳刚好绷直时，人继续向下运动，人的重力大于弹性绳的弹力，向下做加速运动当弹力等于人的重力时，速度最大，动能最大，故B错误；

C．下降到最低点的过程中，人的机械能转化为弹性绳的弹性势能，所以人的机械能不守恒，故C错误；

D．下降到最低点时，高度最小，所以人的重力势能最小，此时弹性绳发生的形变程度最大，弹性绳的弹性势能最大，故D正确。故选D。

4．（2021·甘肃甘肃·中考真题）如图所示，小球从左侧斜面的P点由静止释放，在右侧斜面上能到达的最高位置是Q点，M、N是小球运动过程中先后通过的两个等高点，下列关于该过程的说法中正确的是（   ）。

A．小球在左侧斜面向下运动的过程中，重力势能全部转化为动能；

B．小球从P点向Q点运动的过程中，机械能保持不变；

C．小球从P点向Q点运动的过程中，所受支持力不做功；

D．小球通过M、N两点时的速度大小相等

【答案】C。

【解析】A．由于最高点P和Q不等高，故机械能不守恒，存在摩擦力，故小球在左侧斜面向下运动的过程中，重力势能一部分转化为动能和内能，故A错误；

B．小球从P点向Q点运动的过程中，存在阻力，机械能减小，故B错误；

C．小球从P点向Q点运动的过程中，支持力与运动的距离是垂直的，故所受支持力不做功是正确的，故C正确；

D．由于机械能减小，M、N两点时重力势能相同，故小球通过M、N两点时的速度大小不相等，故D错误。故选C。

5．（2021·四川泸州市·中考真题）2021年泸州市中考体育考试增加了排球垫球项目，方法是用手臂将排球垫向墙壁，反弹回来后又重复垫球，如图所示为垫球过程示意图。下列说法中正确的是（   ）。

A．垫排球时，排球离开手臂上升过程中，手臂依然在对排球做功；

B．排球从墙壁弹回手臂过程中，重力势能越来越大；

C．排球撞击墙壁后反弹回来，说明力可以改变物体的运动状态；

D．手臂垫球时，手对球的力大于球对手的力

【答案】C。

【解析】A．排球离开手臂后，没受到手臂的作用力，那么排球上升过程中，手臂对排球不做功，故A错误；

B．排球从墙壁弹回的过程中，质量不变，但高度变小，所以重力势能越来越小，故B错误；

C．排球撞击墙壁后，被弹回，是因为受到力的作用，这说明力可以改变物体的运动状态，故C正确；

D．垫球时，手对球的力和球对手的力是一对相互作用力，大小应相等，故D错误。故选C。

6．（2021·山东潍坊市·中考真题）体育课上小明同学进行传接篮球训练，他将球斜向上抛出，球的运动轨迹如图所示，a、b、c、d为轨迹上的点，其中a、c两点高度相同，不计空气阻力，则篮球在（   ）。

A．a、c两点的动能相等 B．a点的机械能比d点机械能大

C．a点动能比d点动能大 D．b点的动能最大

【答案】A.

【解析】AB．不计空气阻力，机械能守恒，a、c两点高度相同，重力势能相同，动能相同，故A符合题意，B不符合题意；

C．a比d高，a重力势能大，机械能守恒，所以d动能大，故C不符合题意；

D．b点最高，重力势能最大，动能最小，故D不符合题意。故选A。

7．（2021·浙江温州市·中考真题）一颗番茄从手中由静止开始下落，撞击水面时溅起许多水珠如图，同时番茄仍有较大速度并继续下沉。若不计一切机械能损耗，番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能（   ）。

A．等于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和；

B．大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和；

C．等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和；

D．小于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和

【答案】B。

【解析】若不计一切机械能损耗，番茄从开始下落至刚好浸没时，番茄具有一定的速度，具有一定的动能，所有减少的势能一部分转化为动能，另一部分转化为所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能，所以番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和。

故选B。

8．（2021·浙江湖州市·中考真题）一端封闭的两个完全相同的玻璃管（如图所示）甲中装水乙中装食用油。两个完全相同的金属小球从O处静止释放，下落到P处，小球在食用油中下落的时间更长。比较两小球从O处到P处的下落情况，则小球（   ）。

A．重力势能变化量不相同 B．获得的动能相同

C．在食用油中重力做功慢 D．机械能不变

【答案】C。

【解析】A．重力做功为W=Gh，所以重力做功相同，重力势能变化量相同，故A错误；

B．获得的动能不同，在煤油中阻力更大，动能小，故B错误；

C．根据可知，在水和食用油中重力做功相等，食用油中时间长，重力做功慢，故C选项正确；

D．由于液体有阻力，机械能会减小，故D错误。故选C。

9．（2021·安徽中考真题）图示为游乐场中在竖直面内转动的摩天轮，小红乘坐该摩天轮时速度大小不变，则她从最低点上升到最高点的过程中（   ）。

A．动能减少 B．重力势能不变 C．机械能增大 D．机械能不变

【答案】C。

【解析】A．小红的质量不变，乘坐该摩天轮时速度大小不变，则她从最低点上升到最高点的过程中动能不变，故A不符合题意；

B．小红的质量不变，她从最低点上升到最高点的过程中高度升高，则重力势能变大，故B不符合题意；

CD．机械能等于动能与势能之和，从最低点上升到最高点的过程中，小红的动能不变，重力势能变大，则机械能变大，故C符合题意，D不符合题意。故选C。

10．（2021·湖南怀化市·中考真题）田径运动会上，运动员投出的铅球在下落过程中，下列说法正确的是（    ）。

A．动能增加 B．重力势能增加

C．动能转化为重力势能 D．机械能增加

【答案】A。

【解析】A．运动员投出的铅球在下落过程中，高度降低，速度变大，故动能变大，故A正确；

B．高度降低，故重力势能减小，故B 错误；

C．重力势能减小，动能增大，故是重力势能转化为动能，故C错误；

D．由于有阻力做功，故机械能减小，故D错误。故选A。

11．（2021·湖南长沙市·中考真题）2020年7月23日，“天问一号”探测器成功发射，迈出了我国自主开展行星探测的第一步，对探测器在离地加速上升的过程中能量的变化，说法正确的是（   ）。

A．动能减小 B．重力势能增大

C．重力势能转化为动能 D．机械能增加

【答案】BD。

【解析】ABC．探测器在离地加速上升的过程中速度越来越快，高度越来越高，动能增大，重力势能增大，机械能增加，故A错误，B正确，C错误；

D．探测器在离地加速上升的过程，速度增加，高度增加，质量不变，则天问一号探测器的机械能增加，故D正确。故选BD。

12．（2021·江苏苏州市·中考真题）如图，质量为2m的物块P下方连接有一个质量为m的钩码，上端通过细线绕过轻质定滑轮连接一质量为2m的物块Q，将它们由静止释放，在物块P下落到地面的过程中，P、Q间细线拉力大小为F。（细线重力及各处的摩擦均不计，钩码落地后不弹起）（   ）。

A．钩码落地前，的机械能增大；

B．钩码落地前，的机械能增大；

C．钩码落地后，的机械能不变；

D．钩码落地后，的机械能减小

【答案】B。

【解析】物块P、物块Q和钩码在同一根绳上，运动情况相同，把钩码和物块P看成一个整体，这个整体和物块Q所受的合力大小相等，则

所以绳上的拉力为，物块P和Q合力方向和运动方向一致，所以机械能增大。

故选B。

13．（2021·江苏中考真题）2021年4月，中国女足通过奋勇拼搏，晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图分析可知，足球（   ）。

A．在B点时受力平衡；

B．在A、D两点动能可能相等；

C．在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不断改变；

D．在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化

【答案】B。

【解析】A．B点只受重力，不平衡，故A不符合题意；

B．运动过程中有空气阻力，所以AD速度可能相同，动能可能相同，故B符合题意；

C．在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不变，故C不符合题意；

D．在运动过程中，机械能不守恒，不可能只存在动能和势能的相互转化，故D不符合题意。

故选B。

14．（2021·北京中考真题）在体育课上，小康用胳膊将排球向上垫起后，排球上升过程中运动得越来越慢。下列说法中正确的是（   ）。

A．排球在脱离胳膊后能继续上升，是由于排球所受的重力小于排球的惯性；

B．排球在脱离胳膊后的上升过程中，受到方向向上的力；

C．排球在脱离胳膊后的上升过程中，重力势能逐渐减小；

D．排球在脱离胳膊后的上升过程中，动能逐渐减小

【答案】D。

【解析】A．排球在脱离胳膊后能继续上升，是由于排球具有向上运动的惯性，一切物体都有惯性，故A错误；

B．排球在脱离胳膊后的上升过程中，如果不考虑空气阻力，排球受到方向竖直向下的重力，故B错误；

C．排球在脱离胳膊后的上升过程中，克服重力做功，位置升高，重力势能逐渐增加，故C错误；

D．排球在脱离胳膊后的上升过程中，受重力作用，速度逐渐减小，动能逐渐减小，故D正确。

故选D。

15．（2021·甘肃中考真题）如图所示，小球从左侧斜面的P点由静止释放，在右侧斜面上能到达的最高位置是Q点，M、N是小球运动过程中先后通过的两个等高点，下列关于该过程的说法中正确的是（   ）。

A．小球在左侧斜面向下运动的过程中，重力势能全部转化为动能；

B．小球从P点向Q点运动的过程中，机械能保持不变；

C．小球从P点向Q点运动的过程中，所受支持力不做功；

D．小球通过M、N两点时的速度大小相等

【答案】C。

【解析】A．由于最高点P和Q不等高，故机械能不守恒，存在摩擦力，故小球在左侧斜面向下运动的过程中，重力势能一部分转化为动能和内能，故A错误；

B．小球从P点向Q点运动的过程中，存在阻力，机械能减小，故B错误；

C．小球从P点向Q点运动的过程中，支持力与运动的距离是垂直的，故所受支持力不做功是正确的，故C正确；

D．由于机械能减小，M、N两点时重力势能相同，故小球通过M、N两点时的速度大小不相等，故D错误。故选C。

16．（2021·贵州贵州·中考真题）如图所示，小球从A点摆到C点的过程中，不计空气阻力，______能会先减小后增大；机械能总和______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

【答案】重力势能；不变。

【解析】[1]从A点摆到C点的过程中，高度先减小后增大，重力势能与高度有关，因此重力势能先减小后增大。

[2]不计空气阻力，只有动能与重力势能间相互转化，机械能守恒，机械能总和保持不变。

17．（2021·辽宁辽宁·中考真题）趣味蹦床可以有效锻炼小朋友的平衡能力。如图所示，小华离开蹦床上升过程中，经过A点（动能为E1）后到达最高点B，从B点下落时，再次经过A点（动能为E2）。不计空气阻力，请回答：

（1）从A上升到B的过程中，小华的重力势能如何变化？

（2） E1和E2的大小关系，并说明判断依据。

【答案】（1）变大；（2），依据见解析。

【解析】（1）从A上升到B的过程中，小华的质量不变，高度升高，则重力势能增大。

（2）不计空气阻力，则机械能没有损耗，即机械能守恒，总量不变。因为两次经过A点的重力势能相等，机械能总量不变，故两次动能相等，即E1=E2。

18．（2021·内蒙古赤峰·中考真题）学完动能知识后，小亦同学用如图所示装置模拟汽车超速带来的安全隐患，甲、乙两图中的小车、斜面、木板、木块均完全相同。

（1）实验中，通过比较小车推动木块距离的远近来判断小车动能的大小，这种研究方法叫______法。

（2）由图中实验现象得到的结论是______。

【答案】转换；在质量一定时，物体的速度越大，动能越大，安全隐患越大。

【解析】[1]研究物体的动能大小与哪些因素有关，动能大小不易直接体现，所以通过小车对木块做功的多少来体现小车的动能大小，即通过比较小车推动木块距离的远近来判断小车动能的大小，这种研究方法叫转换法。

[2]两小车质量相同，乙图中小车由静止下滑的高度较大，运动到水平面时的速度也较大，乙图中小车推动木块通过的距离较远，所以乙图中小车的动能也较大，故由图中实验现象得到的结论是：在质量一定时，物体的速度越大，动能越大，安全隐患越大。

19．（2021·湖北湖北·中考真题）几个同学在玩荡秋千时，感到秋千往返摆动的时间是有规律的。于是对“哪些因素影响秋千往返摆动的时间”提出下列猜想∶（1）可能与秋千的摆长l有关； （2）可能与人和秋千坐垫的总质量有关；（3）可能与秋千摆幅（摆动时人离开中心点B的最大距离）有关。于是进行了如图实验，将细绳一端固定在O点，另一端拴一小球制成一个摆，让小球自由往返摆动，记录数据如下表。

请回答下列问题∶

（1）实验序号3、4探究的是摆往返摆动一次的时间跟___________（选填 “摆长”“摆球质量”或“摆幅”的关系；

（2）从本次实验可以得到的结论是∶摆往返摆动一次的时间由___________决定；

（3）本实验用到的科学研究方法是___________；

（4）摆钟是利用本实验的原理制成的。某一摆钟变慢了，要调准它，应将摆钟的摆长调___________（选填“长”或“短”）。

【答案】摆幅；摆长；控制变量法；短。

【解析】（1）[1]实验序号3、4摆长相同，摆球的质量相同，摆幅不同，探究的是摆往返摆动一次的时间跟摆幅的关系。

（2）[2]由2、3次试验可知，摆球往返摆动一次的时间与摆球的质量无关，由3、4次试验可知，摆球往返摆动一次的时间与摆球的摆幅无关，由1、5两次实验可知，摆球往返摆动一次的时间与摆球的摆长有关，从本次实验可以得到的结论是∶摆往返摆动一次的时间由摆长决定。

（3）[3]本实验用到的科学研究方法是: 控制变量法，控制其它量相同，只改变其中的一个量。

（4）[4]摆钟是利用本实验的原理制成的，根据摆往返摆动一次的时间由摆长决定，摆长越长，往返摆动一次的时间越长；某一摆钟变慢了，要调准它，应将摆钟的摆长调短。

20．（2021·天津中考真题）兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：

（提出问题）汽车的动能大小跟什么因素有关？

（猜想假设）由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟______有关；

由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟______有关。

（进行实验）他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。

物块被撞得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越______；

（分析论证）分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：______；

（实践应用）用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车______（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。

【答案】速度；质量；大；质量相同时，汽车（物体）的速度越大，动能越大；超载。

【解析】[1]“十次车祸九次快”是速度快容易车祸，所以汽车的动能可能跟速度有关。

[2]“安全驾驶莫超载”是超载质量大容易车祸，所以汽车的动能可能跟质量有关。

[3]物块被撞得越远，球对物块做功越多，金属球到达水平面时的动能就越大。

[4]分析甲、丙两图的实验现象，质量一样，球位置越高，到水平面速度越大，物块运动越远，结论是质量相同时，物体的速度越大，动能越大。

[5]甲、乙两图的实验现象，高度一样，球质量大，物块运动远，说明速度一样时，质量越大，物体动能越大，故可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。