人教版八年级下册11.4 机械能及其转化课后练习题

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（1）首先分析决定动能大小的因素，决定重力势能（或弹性势能）大小的因素——看动能和重力势能（或弹性势能）如何变化。
（2）还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大——如果除重力和弹力外没有其他外力做功（即：没有其他形式能量补充或没有能量损失），则动能势能转化过程中机械能不变。
（3）题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失——机械能守恒；“斜面上匀速下滑”表示有能量损失——机械能不守恒。
一．选择题（共8小题）
1．下列哪种情况下物体的机械能是增加的（ ）
A．跳伞运动员打开降落伞后，人和伞一起匀速降落
B．汽车沿斜坡匀速向下行驶
C．载人电梯从地面加速上升到九楼
D．列车在平直的轨道上匀速向前行驶
2．如图所示，两个强磁环a、b套在竖直放置的光滑塑料杆上，小明将a用力下压，当松开手后，a被快速“弹起”（空气阻力不可忽略），下列说法正确的是（ ）
A．最终a静止不动时，a的机械能为零
B．从弹起到最终静止的整个过程，a的机械能一直在增大
C．向上运动时，a受到合力的方向会发生变化
D．向上运动时，当a受到b的斥力与自身重力相等时，a的速度最小
3．如图，轻弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，假设小球和弹簧组成的系统机械能守恒，则小球（ ）
A．运动至最高点时，受平衡力作用
B．运动至O点时，动能最大
C．运动至最高点，小球增加的重力势能等于弹簧减少的弹性势能
D．从O点向上运动过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的重力势能
4．体积相同的铜球、铁球（ρ铜＞ρ铁）从距地面高度h的光滑斜面同时滚下，分别进入不同光滑轨道，到达D点（铜球沿轨道ABED、铁球沿轨道ABCD，且两水平轨道足够长），斜面倾角相同，则下面说法错误的是（ ）
A．铜球的机械能始终大于铁球的机械能
B．两球到达D点时的速度相同
C．两球同时到达D点
D．某段时间铁球的动能可能大于铜球的动能
5．荡秋千运动在我国已有几千年的历史，在摇摆过程中通过不断重复的站立下蹲使秋千越荡越高，在荡秋千过程中，下列说法正确的是（不考虑秋千中绳子重力）（ ）
A．在越荡越高的过程中人消耗化学能转化为人的机械能
B．在从最高点到最低点的过程中机械能守恒
C．在最高点绳子突然断开人将保持静止状态
D．在荡秋千的过程中人总有一点受力平衡
6．下面说法中正确的是（空气阻力不计）（ ）
A．从阳台上抛出的石块，在空气中飞行过程中机械能逐渐增加
B．钟表里的发条拧得越紧，势能越大
C．在水平面上匀速滚动的皮球，它的动能越来越小
D．从空中匀速下落的降落伞，它的机械能保持不变
7．如图所示是一个传送带，A、B轮转动带动物体C向右上方匀速运动，物体C没有在皮带上发生滑动，皮带与轮之间不打滑，物体C的重力势能不断增加，这是因为（ ）
A．重力做功的缘故B．支持力做功的缘故
C．摩擦力做功的缘故D．动能转化为势能的缘故
8．在平直公路上行驶的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光；降落伞在空中匀速下降，上述三种不同现象中所包含的相同物理过程是（ ）
A．物体的动能转化为其他形式的能
B．物体的势能转化为其他形式的能
C．其他形式的能转化为物体的机械能
D．物体的机械能转化为其他形式的能
二．填空题（共8小题）
9．如图所示，把一小球放在一碗沿a处放开，小球在碗内来回荡动，但第二次达到的高度比第一次低，第三次比第二次低…这说明在这个过程中小球机械能在 ，从能量角度分析其原因是 。
10．2011年3月11日，日本发生9.0级大地震，引发了巨大的海啸。海啸时，由于海水具有较大的 能，摧毁了一大批的建筑物。把一个重6N，体积为800cm3的金属球完全浸没在水中，松手后，金属球静止时受到的浮力是 N。
11．阅读短文并回答下列问题。
蹦极
蹦极（Bungeejumping），也叫机索跳，是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。运动员站在约40m以上（相当于10层楼）高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上，把一端固定的一根长长的橡皮绳绑在踝关节处，然后两臂伸开、双腿并拢、头朝下跳下去。绑在运动员踝部的橡皮绳很长，足以使运动员在空中享受几秒钟的“自由落体”。当人体落到离地面一定距离时，橡皮绳被拉开、绷紧，阻止人体继续下落，当到达最低点时橡皮绳再次弹起，人被拉起，随后又落下，这样反复多次直到静止，这就是蹦极的全过程。
（1）蹦极运动员在跳下直到橡皮绳被拉到原长的过程中，是将运动员的重力势能转化为 能。（不计空气阻力）
（2）从橡皮绳被拉开到最低点的过程中，运动员做 （选填“匀速”“加速”或“先加速再减速”）运动。在速度最大时，运动员受到橡皮绳的弹力 （选填“大于”“小于”或“等于”）运动员受到的重力。
（3）从高处落到最低点时，运动员的重力势能全部转化为 能。
12．如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度△l之间的关系图象，如图（不计空气阻力，弹簧始终发生弹性形变）
（1）b为曲线最高点，此时小球受到的重力 弹力。
（2）请写出b→c发生的能量转化过程 。
13．如图所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图所示，不计空气阻力。
（1）在整个运动过程中，小球的机械能 （守恒/不守恒）
（2）小球动能最小的时刻是 状态（平衡/非平衡）
（3）在t2～t3这段时间内，小球的动能 （先增大后减小/先减小后增大/一直增大/一直减小）
14．一个小孩在蹦床上做游戏，他从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度。小孩从高处开始下落到弹回的整个过程中，他的运动速度随时间变化的图象如右图所示，图中a段和cd段为直线。则据此图可知，小孩和蹦床接触的时间段为 。不考虑摩擦和空气阻力，小孩机械能是否守恒 （是，或否），小孩动能最大的时刻是
15．香港一家健身馆，地面装有压电材料，利用健身者对地面的压力产生电能，为室内照明供电。压电材料是将 能转化为电能的装置。近期美国教授又发现了一种具有将声音转化成电能的高灵敏压电材料，这一说明发现，声音传播到物体表面时，也会对物体施加 。
16．一个小朋友从滑梯的顶端匀速地滑到滑梯的底部，在这个过程中，该小朋友具有的机械能 （填“增大”、“不变”或“减小”）；能的转化情况是 能转化为 能。
单元复习
第1节 功
1．功的认识：
一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动一段距离，我们说这个力对物体做了功。
2．做功的两个必要因素：
一是作用在物体上的_________，二是物体在这个力的方向上的_____________。
3．不做功的三种情况：
①物体受到力的作用，但不运动（劳而无功）；
②物体没有受到力，但由于惯性运动了一段距离；
③物体受到力的作用，但力的方向与物体运动方向垂直，该力对物体运动没有贡献。
4．功的定义：物理学中，把_________与在力的方向______________的乘积，叫做功。
5．功的公式：一般式W=Fs 常用式W=Gh（克服重力做功）或W＝f阻s（克服摩擦阻力做功）
6．功的单位：___________。
7．在分析做功情况时还应注意以下几点：
A．当物体的受力方向与运动方向不垂直时，这个力就要做功。
B．一个物体同时受几个力的作用时，有一些力做了功，有些力没有做功。因此，讲做功必须指出是哪一个力对哪一个物体做功。
C．什么叫物体克服阻力做功：若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用，我们通常说物体克服阻力F做了功。比如：在竖直向上，物体克服重力做功，功的大小为W=Gh；在水平方向上，物体克服摩擦力做功，功的大小为W=fs。
力 距离 力 移动的距离 焦耳（J）
第2节 功率
1．功率的概念：__________与_____________之比叫做功率。
2．功率的物理意义：表示做功__________的物理量。
3．功率的定义式：_____________。
4．功率的国际单位为__________，简称瓦（W），常用单位为__________（kW），换算关系为1 kW=1 000 W。
5．区别功与功率：功率与功是两个不同的物理量，“功”表示做功的“___________”，而“功率”则表示做功的“”，“多少”与“快慢”的意义不一样，只有在做功时间相同时，做功多的就做功快；否则，做功多，不一定做功就快，即“功率”不一定就大，也就是说：功率与功和时间两个因素有关。
6．功率的推导式：由P＝W/t变形为P＝F·v可知：功率一定时，力F与速度v成__________。
功 做功所用时间 快慢 P=Ｗ/t 瓦特 千瓦 多少 快慢 反比
第3节 动能和势能
1．动能：物体由于__________而具有的能，叫做动能。
重力势能：物体由于__________而具有的能量叫做重力势能。
弹性势能：物体由于发生了_____________而具有的能量叫做弹性势能。
机械能：动能和势能总称为____________。
2．影响动能大小的因素：动能的大小决定于物体的___________和_____________。
（1）在质量相同时，物体的速度越大，它具有的动能越大，物体的速度越小，它具有的动能越小。
（2）在速度相同时，物体的质量越大，它具有的动能越大，物体的质量越小，它具有的动能也越小。
3．影响势能大小的因素
（１）在质量相同时，物体所处的高度越高，它的重力势能____________，物体所处的高度越低，它的重力势能______________。
（2）在高度相同时，物体的质量越大，它的重力势能____________，物体的质量越小，它的重力势能____________。
（3）同一物体的弹性形变越大，则它具有的弹性势能__________。
运动 被举高 弹性形变 机械能 质量 速度 越大 越小 越大 越小 越大
第4节 机械能及其转化
1．机械能包括：___________和__________。
2．动能和势能可以相互转化。如果只有动能势能相互转化，机械能的总和保持___________，或者说机械能是__________的。
动能 势能 不变 守恒
《第11章 功和机械能》
一、选择题：（3分×14＝42分）
1．（3分）泉韵中学进行大扫除，同学们都忙得热火朝天，满头大汗，其中并没有对物体做功的是（ ）
A．小玉用力把水桶提起
B．小园端着水盆走进教室
C．小浩用抹布擦玻璃
D．小华把凳子倒放在课桌上
2．（3分）下列单位中不是能的单位的是（ ）
A．W•sB．JC．J/sD．N•m
3．（3分）一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离S（如图所示），该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，关于它们之间的大小关系说法正确的是（ ）
A．W1＜W2＜W3B．W1＜W2＝W3C．W1＝W2＝W3D．W1＝W2＜W3
4．（3分）如图所示，要粗测小明同学做“引体向上”时的功率。下面所列的物理量中，不需要测量的是（ ）
A．他的质量B．单杠的高度
C．每次身体上升的高度D．做“引体向上”的时间
5．（3分）汽车上坡时，驾驶员要换成低档，以减小汽车的行驶速度，这样做的目的是（ ）
A．安全B．减小汽车的功率
C．省油D．增加爬坡的牵引力
6．（3分）根据能的概念，下面哪个说法是正确的（ ）
A．一个弹簧的质量越大，它的势能就越多
B．一个物体能够做功，这个物体就具有能
C．因为子弹的速度大于火车的速度，所以子弹的动能大于火车的动能
D．因为天空中一滴雨的高度比被举高的夯要高，所以这滴雨的势能大于夯的势能
7．（3分）关于能量的概念，下列说法正确的是（ ）
A．悬挂着的物体，由于没有做功，所以没有能量
B．速度相同的物体，其动能一定相同
C．同一高度的物体，其重力势能一定相同
D．绷紧的弓能射出去箭，所以具有能
8．（3分）体积相等的实心铜球和铅球（ρ铅＞ρ铜），放在同一高度，则（ ）
A．铜球具有的重力势能大
B．铅球具有的重力势能大
C．铅球和铜球的重力势能相等
D．条件不足，无法判断
9．（3分）如图1所示，小明在玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是（ ）
A．重力势能减小，弹性势能增大
B．重力势能增大，弹性势能增大
C．重力势能减小，弹性势能减小
D．重力势能增大，弹性势能减小
10．（3分）一辆汽车做直线运动，t1s末关闭发动机，t2s末静止，其v﹣t图象如图所示。图中α＜β，若汽车牵引力做功为W，平均功率为P，汽车加速过程和减速过程中克服摩擦力做功分别为W1和W2、平均功率分别为P1、P2，则下列判断错误的是（ ）
A．W＝W1+W2B．W1＞W2C．P＝P1D．P1＝P2
11．（3分）如图所示为小球在地面弹跳的频闪照片。根据此图，以下分析正确的是（ ）
A．小球在下落时，它的重力势能减小，动能不变
B．小球在上升时，它的重力势能减小，动能减小
C．小球在弹跳过程中，它的高度下降，机械能减小
D．小球在弹跳过程中，它的高度下降，机械能不变
12．（3分）如图所示，小球由静止开始沿光滑的斜面下滑，经过B、C两位置时具有相同的（ ）
A．速度B．动能C．重力势能D．机械能
13．（3分）物块从光滑曲面上P点自由滑下，通过粗糙的静止水平传送带后落到地面上的Q点。若传送带的皮带轮沿逆时针方向匀速转动，使传送带随之运动，如图所示，物块仍从P点自由滑下，则（ ）
A．物块有可能落不到地面上
B．物块将仍落在Q点
C．物块将会落在Q点的左边
D．物块将会落在Q点的右边
14．（3分）粗糙斜面高度为h，长为L，用沿斜面向上的力把重为G的物体由斜面底端匀速拉到斜面顶端的过程中，拉力做的功为W，则（ ）
A．拉力大小为
B．拉力大小为
C．物体所受摩擦力大小为
D．物体所受摩擦力大小为
二、填空题：（每空2分，共20分）
15．（6分）人们常常利用物体具有各种形式的机械能来做功，如：机械手表里拧紧的发条具有 能，可以带动小齿轮和指针转动；风具有 能，可以推动帆船航行；打桩机举高的重锤具有 能，可以完成打桩工作。
16．（4分）高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”。据报道：一个30g的鸡蛋从18楼抛下来就可以砸破行人的头骨，从25楼抛下可使人当场死亡。由此可知，鸡蛋的重力势能与 有关，下落过程是将重力势能转化为 。
17．（6分）如图所示，a、b为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线（不计空气阻力），其中 是动能﹣高度关系图线，小石块达到的最大高度为 m，小石块在最高点时的机械能为 J。
18．（4分）下表中给出了一头牛慢步行走和一名中学生百米赛跑时的一些数据。分析数据，可以看出，对物体动能大小影响较大的因素是 ，你这样判断的依据是 。
三、综合应用题：（6分+6分+4分+6分+10分+10分＝38分）
19．（6分）小红通过下面的实验，如图所示研究“重力势能的大小跟哪些因素有关”的问题。
（1）实验1：让一个铁球从不同高处落到沙坑中（如图甲），观察到铁球下落的高度越高，沙面下陷得越深。通过实验可初步推测：质量相同， 越高，重力势能越 。
（2）实验2：让体积相同、质量不同的两个球从相同高度落到沙坑中（如图乙），观察到质量越大的球使沙面下陷得越深。通过实验可初步推测：高度相同， 越大，重力势能越 。
（3）由上述实验结果，你能归纳出重力势能的大小跟哪些因素有关吗？
20．（6分）利用如图装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，θ1＜θ2，球A、B的质量分别为mA、mB，（mA＜mB）。
（1）如图甲、乙所示，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的 无关。
（2）如图甲、乙所示，观察到B球能将木块c撞得更远由此可得出结论： 。
（3）图乙中小球B到达竖直位置时的速度 （填“大于”、“小于”或“等于”）题图丙中小球B到达竖直位置时的速度，如题图乙、丙所示，图丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论： 。
21．（6分）如图为某轻轨车站设计方案示意图，该图表明与站台前后连接的轨都有一个小坡度。请你说明这种设计可以节能的理由。
22．（10分）用60牛的水平推力推着某物体在水平地面上作匀速直线运动，4秒内通过的路程是8米，则在这段时间内：
（1）物体运动的速度是多大？
（2）推力做了多少功？
（3）推力做功的功率是多大？
23．（10分）如图所示是××型汽车，下表列出的是有关它的部分数据：
求：
（1）该车静止在水平地面上时，对地面的压强多大？
（2）假设该汽车在水平路面上以额定功率匀速直线行驶，速度为90km/h．请计算该车10min内牵引力所做的功和汽车受到的阻力。（g＝10N/kg）
研究对象
质量m/kg
速度
v/（m•s﹣1）
动能E/J
牛
约600
约0.5
75
中学生
约50
约5
750
汽车的质量1200kg
汽车的额定功率40kW
每个轮胎与地面接触面积400cm2
100km耗油量10L
汽油的密度0.75×103kg/m3