人教版八年级下册11.4 机械能及其转化练习

（进阶篇）2021-2022学年下学期初中物理人教新版八年级同步分层作业11.4 机械能及其转化

一．选择题（共7小题）

1．关于物体的机械能，下列说法中正确的是（  ）

A．高山上的石头，稳稳地静止在那里，它没有重力势能

B．一根弹簧被拉长时具有的弹性势能大，被压缩时具有的弹性势能小

C．运动速度大的物体，具有的机械能不一定就大

D．没有做功的物体一定没有能

2．下列过程中，机械能增大的是（  ）

A．火箭加速升空

B．热气球匀速下落

C．用弓将箭水平射出

D．火车沿水平方向减速进站

3．关于机械能，以下说法正确的是（  ）

A．质量大的物体，具有的机械能一定大

B．弹簧具有弹性，所以弹簧一定具有弹性势能

C．人在荡秋千时，人具有的动能大小保持不变

D．一块石头被举得越高，它具有的重力势能越大

4．中小学田径比赛中，运动员跳远运动的几个阶段如图所示，则运动员（  ）

A．助跑阶段机械能不变

B．经过最高点时重力势能最大

C．经过最高点时动能最大

D．起跳时机械能最小

5．在动能和势能相互转化的过程中，机械能总量保持不变的是（  ）

A．匀速上升的热气球

B．自行车匀速上坡

C．石块从手中下落（不计空气阻力）

D．火箭发射升空

6．下列情景之中，动能转化为重力势能的是（  ）

A．小朋友滑滑梯 B．弹弓弹射子弹

C．火箭加速升空 D．上升的滚摆

7．小朋友在滑梯上匀速下滑，下列说法正确的是（  ）

A．重力势能转化为动能

B．重力势能减少，动能不变

C．重力势能减少，内能不变

D．总的机械能不变

二．填空题（共6小题）

8．卫星在大气层外运动时，不受空气阻力作用，因此     守恒，卫星在远地点时     最大，在近地点时     大。（选填“动能”、“重力势能”或“机械能”）

9．将一只皮球向上抛出，它在上升过程中是      能转化成      能。

10．2020年7月23日在文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭将“天问一号”火星探测器发射升空并成功进入预定轨道，开启了火星探测之旅。火箭加速升空过程蕴含着好多我们学过的物理知识，如图所示：“天问一号”动能      （选填“增大”、“减小”或“不变”），机械能      （选填“守恒”或“不守恒”）。

11．由于城市发展的需要，建筑物越修越高。不少住户在阳台上放花盆等，就会有“高空抛物砸伤人”的危险。物体落下的过程，它的      能转化成      能，且高度越高，具有的      能越      （选填“大”或“小”），其危险性越大。

12．《天工开物》中写道“凡弓弦取食柘叶蚕茧”，指出用多股蚕丝作为弓的弦，拉弯的弓把箭射出去，是把弓的弹性势能转化为箭的      能；经验表明，弦拉得越长，同样的箭射得越远，这说明弦的弹性势能与      有关。若弦被拉的长度相同，所用箭质量不同，则质量大的箭射出时的速度      （选填“大于”、“小于”或“等于”）质量小的箭射出的速度。

13．将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起.它的部分运动轨迹如图所示，皮球经过同一高度的A、B两处时，速度大小vA     vB（选填“＝”、“＜”或“＞”）。

（进阶篇）2021-2022学年下学期初中物理人教新版八年级同步分层作业11.4 机械能及其转化

参考答案与试题解析

一．选择题（共7小题）

1．关于物体的机械能，下列说法中正确的是（  ）

A．高山上的石头，稳稳地静止在那里，它没有重力势能

B．一根弹簧被拉长时具有的弹性势能大，被压缩时具有的弹性势能小

C．运动速度大的物体，具有的机械能不一定就大

D．没有做功的物体一定没有能

【分析】（1）物体能够做功，则物体具有能量。物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能叫重力势能。

（2）物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。弹性势能大小与弹性形变大小有关。

（3）动能的大小与质量和速度有关。

【解答】解：A、高山上的石头，稳稳地静止在那里，它能够做功，所以具有重力势能，故A错误；

B、弹性势能大小与弹性形变大小有关。一根弹簧被拉长时具有的弹性势能不一定大，被压缩时具有的弹性势能不一定小，取决于形变的大小。故B错误；

C、运动速度大的物体，具有的机械能不一定就大，因为动能还与质量有关，故C正确；

D、没有做功的物体不一定没有能，只要它能够做功，它就具有能，故D错误。

故选：C。

【点评】理解能量的概念、影响弹性势能和动能的因素，可解答此题。

2．下列过程中，机械能增大的是（  ）

A．火箭加速升空

B．热气球匀速下落

C．用弓将箭水平射出

D．火车沿水平方向减速进站

【分析】机械能包括动能和势能；动能的大小与质量和速度有关；重力势能大小与质量和高度有关。

【解答】解：A、火箭加速上升，质量不变，其速度变大，故动能增大，由于高度升高，重力势能增大，故机械能增大。故A符合题意；

B、热气球匀速下落，动能不变，由于高度减小，故重力势能减小，故机械能减小。故B不符合题意；

C、用弓将箭水平射出，箭在飞行过程中克服空气阻力做功，消耗一部分机械能，故机械能减小。故C不符合题意；

D、火车沿水平方向减速进站过程中，质量不变，速度减小，所以动能减小；质量不变，高度不变，所以重力势能不变。因为动能减小、重力势能不变，所以机械能减小。故D不符合题意。

故选：A。

【点评】理解影响动能和势能的因素，知道物体克服阻力做功消耗机械能，可解答此题。

3．关于机械能，以下说法正确的是（  ）

A．质量大的物体，具有的机械能一定大

B．弹簧具有弹性，所以弹簧一定具有弹性势能

C．人在荡秋千时，人具有的动能大小保持不变

D．一块石头被举得越高，它具有的重力势能越大

【分析】（1）物体由于运动而具有的能，叫做动能。质量越大，速度越大，动能越大；

（2）物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。质量越大，高度越高，重力势能越大；

（3）物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能。同一物体在弹性限度内，弹性形变程度越大，弹性势能就越大；

（4）机械能等于动能和势能之和。

【解答】解：A.机械能等于动能和势能之和，影响动能大小的因素有质量和速度，影响重力势能大小的影响因素有质量和被举高的高度，因此质量大的物体，具有的机械能不一定就大，故A错误；

B.弹性势能的大小与弹性形变的大小有关，当弹簧没有发生弹性形变时，弹簧就不具有弹性势能，故B错误；

C.人在荡秋千时，速度大小在变化，因此人具有的动能大小也在变化，故C错误；

D.质量越大，高度越高，重力势能越大，故D正确。

故选：D。

【点评】本题考查了影响动能、势能以及机械能大小的因素，分析时要考虑质量、速度、高度、弹性形变等因素的变化。

4．中小学田径比赛中，运动员跳远运动的几个阶段如图所示，则运动员（  ）

A．助跑阶段机械能不变

B．经过最高点时重力势能最大

C．经过最高点时动能最大

D．起跳时机械能最小

【分析】机械能包括动能和势能；动能的大小与质量和速度有关，质量越大、速度越快，动能就越大；重力势能大小与质量和高度有关，质量越大，高度越高；重力势能就越大。

【解答】解：A、助跑阶段运动员质量不变，速度增大，则动能变大，高度不变，则重力势能不变，所以机械能将增大，故A错误；

B、经过最高点时，运动员的高度最大，故重力势能最大，故B正确；

C、经过最高点时，运动员的速度并不为零（还具有水平方向的速度），但竖直方向的速度是零，所以此时总体速度最小，故动能最小，故C错误；

D、起跳时，运动员有速度也有高度，故运动员既具有动能，又具有重力势能，所以其机械能不为零，故D错误。

故选：B。

【点评】此题考查动能和势能的大小变化、机械能的概念，掌握影响动能和重力势能的因素是解答此题的关键。

5．在动能和势能相互转化的过程中，机械能总量保持不变的是（  ）

A．匀速上升的热气球

B．自行车匀速上坡

C．石块从手中下落（不计空气阻力）

D．火箭发射升空

【分析】机械能守恒的前提条件是不受空气阻力和摩擦阻力作用。从事例中找到只有势能和动能转化，并且不受空气阻力和摩擦阻力作用的例子即可。

【解答】解：A、匀速上升的热气球，速度不变，动能不变，高度变大，重力势能变大，机械能变大，故A错误；

B、自行车匀速上坡，速度不变，动能不变；高度增大，重力势能增大，机械能增大，故B错误。

C、石块从手中落下，不计空气阻力时，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，重力势能全部转化为动能，机械能守恒，故C正确。

D、火箭发射加速升空时，速度变大，动能变大，高度增加，重力势能增加，机械能变大，故D错误。

故选：C。

【点评】只有势能和动能转化，并且不受空气阻力和摩擦阻力作用时，机械能守恒，否则要克服阻力做功，机械能转化为内能，机械能减小，内能增大。

6．下列情景之中，动能转化为重力势能的是（  ）

A．小朋友滑滑梯 B．弹弓弹射子弹

C．火箭加速升空 D．上升的滚摆

【分析】（1）物体由于运动而具有的能叫动能，物体由于被举高而具有的能叫重力势能，物体由于发生弹性形变而具有的势能叫弹性势能。

（2）当动能转化为势能时，动能减小势能增大；当势能转化为动能时，势能减小动能增大。

【解答】解：A、小朋友滑滑梯，所处高度减小，速度变大，其重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能，故A不符合题意；

B、弹弓弹射子弹，弹弓的弹性势能减小，子弹的动能增大，弹弓的弹性势能转化为子弹的动能，故B不符合题意；

C、火箭加速上升，速度增大，所处高度增大，其动能和重力势能都增大，动能没有转化为重力势能，故C不符合题意；

D、上升的滚摆，速度越来越慢，动能减小，高度越来越高，重力势能增大，动能转化为重力势能，故D符合题意。

故选：D。

【点评】本题考查学生对动能和势能转化的分析，能够分析出动能和势能的变化是解决此类问题的关键。

7．小朋友在滑梯上匀速下滑，下列说法正确的是（  ）

A．重力势能转化为动能

B．重力势能减少，动能不变

C．重力势能减少，内能不变

D．总的机械能不变

【分析】解决此题要知道动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能就越大；重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能就越大。机械能为动能和势能的和。

【解答】解：小朋友从的滑梯上匀速滑下，小朋友的质量不变，速度不变，动能不变；所处的高度降低，重力势能减小，由于动能不变，所以不是重力势能转化为动能；机械能为动能和势能的和，所以机械能减小；克服摩擦做功，机械能转化为内能，小朋友的内能变大；故B正确。

故选：B。

【点评】解决此类问题要结合影响动能和势能的大小变化的因素以及改变物体内能的方法去分析。

二．填空题（共6小题）

8．卫星在大气层外运动时，不受空气阻力作用，因此 机械能 守恒，卫星在远地点时 重力势能 最大，在近地点时 动能 大。（选填“动能”、“重力势能”或“机械能”）

【分析】（1）在太空中，卫星绕地球运动时，没有阻力作用，没有克服摩擦做功，机械能守恒。

（2）势能大小的影响因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越高，势能越大。

（3）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。

【解答】解：卫星在大气层外运动，不受空气阻力作用，只有动能和势能的转化，因此机械能守恒；卫星在绕地球运动过程中，质量不变，在远地点时，和地球的相对高度最大，重力势能最大；当它从远地点向近地点运动时，速度增大，动能增大。

故答案为：机械能；重力势能；动能。

【点评】本题主要考查了机械能守恒以及动能和重力势能大小的判断，只要知道影响动能、重力势能大小的因素即可解答。

9．将一只皮球向上抛出，它在上升过程中是  动 能转化成  重力势 能。

【分析】影响动能的因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体被举高的高度；

能量转化的规律是减小的能量转化为增大的能量。

【解答】解：皮球在上升的过程中，皮球的质量不变，皮球运动的速度变小，所以它的动能在减小；上升过程中皮球的高度在不断的变大，故它的重力势能在不断的变大，皮球的动能转化为重力势能。

故答案为：动；重力势。

【点评】判断能量转化的依据是看哪个能量减少了，哪个能量增加了，总是减少的能量转化为增加的能量。

10．2020年7月23日在文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭将“天问一号”火星探测器发射升空并成功进入预定轨道，开启了火星探测之旅。火箭加速升空过程蕴含着好多我们学过的物理知识，如图所示：“天问一号”动能  增大 （选填“增大”、“减小”或“不变”），机械能  不守恒 （选填“守恒”或“不守恒”）。

【分析】动能的影响因素是质量和速度，重力势能的影响因素是质量和高度，动能和势能统称为机械能。

【解答】解：“天问一号”加速升空过程中，质量不变，速度增大，所以动能增大；同时高度增大，所以重力势能增大；“天问一号”的动能和势能均增大，则其机械能增大，所以机械能不守恒。

故答案为：增大；不守恒。

【点评】本题以火箭发射为背景，考查了能量的转化，理解动能和重力势能的影响因素是解题的关键。

11．由于城市发展的需要，建筑物越修越高。不少住户在阳台上放花盆等，就会有“高空抛物砸伤人”的危险。物体落下的过程，它的  重力势 能转化成  动 能，且高度越高，具有的  重力势 能越  大 （选填“大”或“小”），其危险性越大。

【分析】动能的影响因素是质量和速度，质量越大、速度越大，动能越大；

重力势能的影响因素是质量和高度，质量越大，位置越高，重力势能越大；

动能和势能之间可以相互转化。

【解答】解：物体下落时，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能。由W＝Gh可知，高度越高，重力势能越大，落下来做的功越大，危险性也越大。

故答案是：重力势；动；重力势；大。

【点评】该题考查了动能和势能之间的相互转化，分析的重点是各自的影响因素是如何变化的。

12．《天工开物》中写道“凡弓弦取食柘叶蚕茧”，指出用多股蚕丝作为弓的弦，拉弯的弓把箭射出去，是把弓的弹性势能转化为箭的  动 能；经验表明，弦拉得越长，同样的箭射得越远，这说明弦的弹性势能与  弦的形变程度 有关。若弦被拉的长度相同，所用箭质量不同，则质量大的箭射出时的速度  小于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）质量小的箭射出的速度。

【分析】物体由于运动而具有的能叫做动能，动能的大小与质量、速度有关；发生弹性形变的物体所具有的能叫做弹性势能；根据机械能的影响因素分析能量的转化情况。

【解答】解：在拉弓时，弦会发生弹性形变，拉弯的弓具有弹性势能，箭射出去后具有动能，这一过程中是弓的弹性势能转化为箭的动能；

弦拉得越长，同样的箭射得越远，这说明箭的动能越大，弦的弹性势能就越大，即弹性势能的大小与弹性形变的程度的大小有关；

若弦被拉的长度相同，弦的弹性势能，转化为箭的动能相同，所用箭质量不同，则质量大的箭射出时的速度越小。

故答案为：动；弦的形变程度；小于。

【点评】对于判断能量转化的题目，我们可以从影响能量大小的因素来分析能量的变化，找到能量转化的方向。

13．将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起.它的部分运动轨迹如图所示，皮球经过同一高度的A、B两处时，速度大小vA ＞ vB（选填“＝”、“＜”或“＞”）。

【分析】由图可知，每次小球反弹后到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；机械能是物体动能与势能的总和，AB两点高度相同，则重力势能相同。

【解答】解：由图可知，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，在A点的机械能大于在B点的机械能；机械能是物体动能与势能的总和，在AB两点高度相同则重力势能相同，所以在A点的动能大于在B点的动能，则速度大小vA＞vB。

故答案为：＞。

【点评】本题考查了机械能的相互转化的相关知识，明确动能的影响因素是解题的关键。