初中第十一章 功和机械能11.4 机械能及其转化当堂达标检测题

11.4机械能及其转化同步练习人教版物理八年级下册

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．如图所示是小明端午小长假在游乐园乘坐过山车时的情景，过山车在粗糙轨道的顶端由静止滑下，途中经过A、B、C三点，其中A点与B点等高，C点在水平轨道上。在此过程中保证绝对安全，不计空气阻力，下列关于过山车分析正确的是（　　）

A．重力势能全部转化为动能 B．A点和B点的速度相等

C．在B点时受三个力作用 D．在C点时受平衡力作用

2．2021年7月30日，中国蹦床运动员朱雪莹和刘灵玲包揽了东京奥运会女子蹦床金银牌，为国争了光。比赛中朱雪莹先被蹦床弹起上升到最高点，之后从最高点下落直至将蹦床压缩到最低点。在此过程中，有关朱雪莹机械能变化的说法正确的是（　　）

A．在空中上升过程中，她的动能转化为重力势能

B．在最高点她的动能最大

C．下落到将与床面接触时，她的动能为零

D．蹦床被压缩到最低点时，她的重力势能最大

3．手机具有录音和显示波形的功能。某乒乓球爱好者将一乒乓球从一定高度由静止释放，利用手机记录下乒乓球碰撞台面发出的声音，其波形随时间的变化如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．每次发声的时间间隔相等

B．整个过程中乒乓球的机械能不变

C．乒乓球每次弹起时的动能依次减小

D．乒乓球每次与台面碰撞的最大形变程度相同

4．在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中，我国选手谷爱凌从50m高的跳台由静止出发，在空中完成了一次超高难度的1620度旋转，获得金牌。下列说法中正确的是（　　）

A．她在空中受到重力和惯性力的作用

B．她离开轨道末端时速度越大，惯性越大

C．她的惯性越大，上升的高度越高

D．她运动到最高点时仍具有惯性

5．如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（   ）

A．小球弹起的高度越来越小，说明小球在此过程中能量不守恒

B．根据能量守恒定律，在此过程中小球的机械能总量是保持不变的

C．在小球的运动中，有一部分机械能转化成了内能

D．此过程说明了能量守恒定律是需要建立在一定的条件之上才能成立的

6．如图是上坡型避险车道，供刹车失灵的车辆驶离正线并安全减速，避险车道上铺有很多砂石，当失控车辆冲上避险车道后，它的（　　）

A．动能增加 B．重力势能减少

C．机械能减少 D．机械能不变

7．图所示的是神舟十三号载人飞船返回舱返回地面时的情境。打开降落伞后，若返回舱在一段时间内的运动可看作是竖直向下的匀速运动，则关于返回舱在这段时间内，下列说法正确的是（　　）

A．返回舱的动能不变 B．返回舱的重力势能不变

C．返回舱的机械能不变 D．返回舱所受重力不做功

8．运动员射箭时用力将弓拉开，在放开箭的瞬间，拉开的弓具有①，射出的箭具有②，箭在空中向上飞行的过程中，箭的③增大。以下说法正确的是（　　）

A．①弹性势能　②动能和重力势能　③重力势能

B．①重力势能　②动能　　　　　　③弹性势能

C．①弹性势能　②动能　　　　　　③动能

D．①动能　　　②弹性势能　　　　③重力势能

9．2021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

10．在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中，中国选手谷爱凌从50m高的跳台由静止出发，在空中完成了一次超高难度的1620度旋转，获得本项目的金牌。现将运动轨迹简化如图所示，若不考虑能量损失，她的运动轨迹最符合实际的是（　　）

A．a B．b C．c D．d

二、填空题

11．把常用的按钮式圆珠笔笔尖朝上用力按下后放手，它会弹起很高。把它拆开后发现，它能弹起的原因是内部装有一根弹簧，如图甲所示。小强仔细观察后发现，圆珠笔弹起的过程可以分为“A：按下后放手”到“B：获得一个向上的速度”再到“C：向上运动到达最高点”，如图乙所示。圆珠笔在“A→B”阶段，___________转化为动能；圆珠笔在“B→C”阶段，动能转化为___________。

12．人骑电动自行车下坡时重力势能_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。到达坡底后在水平路面上匀速骑行过程中，机械能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。刹车后很快停了下来，发现刹车片很烫，这是通过________的方式改变刹车片的内能。

13．中国是世界上最早发明和使用弓箭的国家之一、当弓被拉弯时，发生了 ___________形变，向斜上方射出去的箭由于具有较大的 ___________能，所以会飞行很远，当箭到达最高点时，若不受任何力，箭将 ___________（填“做匀速直线运动”、“静止”或“落向地面”）。

14．如图所示：在A点，将同一小球分别沿竖直和水平方向抛出，每次抛出时的速度大小相等，它的机械能数据如下表所示。（忽略空气作用力）

（1）第1次实验：小球竖直向上运动的过程中，_____能转化为_____能，小球在最高处的机械能为_____J；

（2）第1次实验：小球第一次经过B点的速度为v1，第2次实验：小球经过C点（与B点等高）的速度为v2，则：v1_____v2（选填“＜”“＝”“＞”）。

15．如图，小芳设想利用升降台让球越弹越高。将球从M点竖直向下以某速度抛出，球经静止在位置a的台面反弹后，到达的最高点为N。经台面反弹后上升过程球的动能___________（选填“增大”“不变”“减小”），N___________ 比M高（选填“可能”“不可能”）。球从N点下降时，台面已升至合适的位置b并保持静止，球再次经反弹后，到达的最高点P___________比N高（选填“可能”“不可能”）。

三、综合题

16．阅读下面材料，回答问题。

嫦娥奔月

我国“嫦娥二号”卫星于2010年10月1日发射成功，约5天后进入如图所示的环月轨道。它的质量为2.3t，与“嫦娥一号”相同；它环月的平均高度为100km，较“嫦娥一号”200km的环月高度离月球更近，更宜于对月球的精细测绘。

2013年年底，“嫦娥三号”卫星携带“中华牌”月球车登月探测。已经探明，月球上无水，无大气。物体在月球上的重力只有地球表面重力的。月球昼夜间隔大约相当于地球上的14天。也就是说，登上月球的月球车，最多可以连续工作14天，进入月夜以后，它由于无法通过光能发电，进入休眠状态。14天后，又能自动醒来。月球表面白昼时温度高达150℃，黑夜时低至﹣180℃。“嫦娥三号”在登录月球时将使用软着陆方式，采用边降落边用发动机反推，以减缓降落速度。在大约距离月球15公里时，反推发动机就要点火工作，到离月球100米时，卫星将暂时处于悬停状态，此时它已不受地球上工程人员的控制，因卫星上携带的着陆器具有很高智能，它会自动选择一块平整的地方降落，并在离月球表面4米的时候关闭推进器，卫星呈自由落体降落，确保软着陆成功。

（1）“嫦娥二号”的月球重力势能最大的位置是_____（选填“近月点”或“远月点”）；

（2）“嫦娥二号”从近月点向远月点运动时，它的动能将______，重力势能将_______（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）；

（3）对于“嫦娥”卫星登月的情景，下列说法正确的是______；

A．反推发动机能使“嫦娥三号”悬停于100米处空中，利用的是卫星具有惯性

B．“嫦娥三号”在月球高速降落时将由于摩擦而导致表面温度急剧升高

C．相对月球，“嫦娥一号”比“嫦娥二号”的势能更大

D．“嫦娥三号”登月时打开降落伞可以辅助减速

（4）已知月球车的质量为120kg，它在月球表面上方竖直下落4m时，月球重力对它做的功为______J；（g取10N/kg）

（5）月球车工作的电能是由_________能转化来的。

17．阅读《航天器着陆的“平安之花”》，回答问题。

航天器着陆的“平安之花”

2022年4月16日上午，一朵“红白伞花”缓缓降落在内蒙古的东风着陆场，神舟十三号载人飞船成功着陆，3名航天员安全回家。

从距离地面300多公里的太空穿越大气安全着陆，需要经历四次刹车。第一次刹车是发动机，点火反推，让飞船脱离运行轨道，进入返回地球的轨道，飞船以无动力状态在地球引力的作用下自由下落。第二次刹车是在距离地面100km的时候，返回舱高速进入大气层后，强烈压缩其前面的空气，因此产生大量的热，造成温度急剧升高，温度可达2000℃左右。第三次刹车则是在距离地面10km的时候，开始用降落伞减速，这顶大伞是不能一下子全部打开的，否则伞会被空气崩破，返回舱也会随之被摔烂。科学家为开伞设计了一套程序，先是打开一个引导伞，引导伞工作16s，返回舱的下降速度可由180m/s减至80m/s，然后由引导伞拉出一个减速伞，再由减速伞带出主伞，主伞先开一个小口，慢慢地全部撑开，这时返回舱的下降速度逐渐由80m/s减至6m/s。主伞是用特殊的纺织材料做成的，这种材料耐压性能良好，质量轻，薄如蝉翼，但却非常结实，你就是使尽全身力气也无法把它撕破。主伞看上去是一整块，实际上它是由一千多条小伞布拼接而成，是工作人员一针一线缝制处理的。第四次刹车是快到地面时，返回舱底部的反推发动机瞬间，点火，最终把最后的一点速度也抵消掉，返回舱安全着陆。

神舟十三号载人飞行任务的圆满成功，标志着空间站关键技术验证阶段任务圆满完成，中国空间站即将进入建造阶段。

阅读上述材料，回答下列问题：

（1）从神舟十三号返回情况来看，目前只能通过两种可控的方法来给返回舱减速，一种是______，另一种则是反推装置。

（2）返回舱在第三次刹车过程中，下列说法正确的是______。（选填选项前字母）

A．返回舱的动能减小        B．返回舱的重力势能不变

C．返回舱的机械能减小      D．返回舱的机械能不变

（3）主伞是用特殊材料制成的，这种材料还可应用在______方面，这是利用了材料的______特点。

18．2021年，高空坠物列入刑法。某日，小区楼下的轿车被高空落下的玻璃瓶砸出一个窟窿。警方根据小区监控，推算：玻璃瓶砸中车时速度约为20米/秒。请根据框图，从能量转换角度寻找肇事者大致楼层。（玻璃瓶由静止下落，下落过程中不计空气阻力）

①Ⅰ推导Ⅱ的依据是：当玻璃瓶质量一定时，______________；

②玻璃瓶下落过程中，重力势能转化为动能是通过______________实现的；

③Ⅲ推导Ⅳ的依据是：_____________________；

④分析表一和表二的数据及相关条件推算出肇事者大致在______________层。

表一

表二

参考答案：

1．C

2．A

3．C

4．D

5．C

6．C

7．A

8．A

9．B

10．C

11．     弹性势能     重力势能

12．     减小     不变     做功

13．     弹性     动     做匀速直线运动

14．     动     重力势     1.2     =

15．     减小     可能     不可能

16．     远月点     变小     变大     C     800     光（太阳）

17．     降落伞减速     AC     防弹衣     耐压性能良好，质量轻

18．     速度越大，动能越大     克服重力做功     当玻璃瓶的质量一定时，高度越高，重力势能越大     7