第十章 机械能及其转化 B卷 能力提升 ——2023-2024学年鲁科版（五四学制）八年级下册物理单元测试AB卷

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机械能及其转化 B卷 能力提升 —— 2023-2024学年鲁科版（五四学制）八年级下册物理单元测试AB卷1.2019 年 1 月，全国第二届青年运动会滑雪比赛在我省大同进行。下图是赛场上滑雪运动员正在加速下滑时的情景,此过程中运动员(   )A.重力势能增加 B.运动状态保持不变 C.动能保持不变 D.相对地面是运动的 2.“珍爱生命，远离危险！”学校严禁同学们玩极其危险的玩具“牙签弩”，如图所示，射出的牙签能穿透易拉罐。这说明射出的牙签具有很大的( )A.动能 B.重力势能 C.弹性势能 D.惯性3.下列物体中，具有动能的是( )A.静止在路面上的汽车 B.被压缩的弹簧C.流动的河水 D.平放在桌面上的物理课本4.如图是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验．实验中，让同一铜球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，下列说法正确的是( )A.该实验探究的是物体动能大小与高度的关系B.该实验探究的是物体动能大小与质量的关系C.该实验中，物体的动能是指木块的动能D.该实验结论可以解释为什么对机动车限速5.下列情况中，物体既具有动能又具有重力势能的是( )A.海上航行的轮船 B.空中飞行的子弹 C.吊在天花板上的电灯 D.拉开的弓6.如图所示,小车从斜面上某一高度由静止开始滑下,撞击静止于水平木板上的木块(不计空气阻力)。下列说法正确的是(   )A.小车在斜面上下滑的过程中,如果选择木板作为参照物,小车是静止的B.小车从斜面上开始下滑到撞击木块后静止的过程中,小车的机械能先变大后变小C.木块对木板的压力和木板对木块的支持力是一对平衡力D.若木板的表面光滑且足够长,最终木块的动能将保持不变7.如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景，铅球离手后，在空中飞行过程中动能随时间t变化的曲线最接近的是( )A. B. C. D.8.如图所示,甲乙两个质量不同的小球,从相同高度静止释放,小球下落过程中经过P、Q两点,忽略空气阻力,下列说法正确的是(   )A.着地瞬间两球的动能相等 B.甲球在P点和Q点的机械能相等C.释放瞬间两球的重力势能相等 D.从释放到着地,两球所受重力做的功相等9.在粗糙程度相同的水平面上，手推木块向右压缩轻质弹簧至图甲所示位置；松手后，木块最终静止在图乙所示位置。下列说法中正确的是( )A.弹簧恢复原状过程中，弹簧的弹性势能增大B.木块离开弹簧后最终会停下，说明物体的运动需要力来维持C.木块离开弹簧后减速运动过程中，水平面对木块的阻力不变D.图乙中，木块受到的重力和木块对水平面的压力是一对平衡力10.中学生要养成文明的行为习惯，严禁高空抛物。如果一个重0.5 N的鸡蛋从20 m高处自由下落，不计空气阻力，下落过程中鸡蛋的重力势能转化为______能，重力对鸡蛋所做的功为______J。11.下图是撑杆跳的三个阶段:在持杆助跑时,跑得越快,人的动能越__________(“大”或“小”),撑杆起跳上升时,杆发生了__________,从而施加给运动员一个向上的弹力,越杆下落时,运动员的重力势能转化为__________能。12.如图所示，工人师傅用沿斜面向上1000 N的推力，将重为2000 N的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端。已知斜面长4 m、高1.5 m，则此过程中的有用功为______J，斜面的机械效率为______。使用斜面可以______（选填“省力”或“省功”）。13.小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时，提出了如下猜想：猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关猜想二：物体的重力势能与物体所在高度有关为了验证上述猜想，他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验：如图所示，将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿进入沙子的深度。按上述方案进行实验，其实验数据如表所示。（1）实验中通过比较________来判断物体重力势能的大小；（2）为了验证猜想一，需选择表中________（填实验序号）三组数据进行分析；（3）分析表中①②③的实验数据，可得出的结论是：质量________的物体，位置越高，具有的重力势能________。（4）此实验用到的实验方法主要有________和转换法。14.已知物体的重力势能表达式为，动能表达式为;其中为物体的质量，为物体距离水平地面的高度，为物体的运动速度，为常量，取.如图所示，将一质量为的物体从距离地面的高度沿水平方向以的速度抛出.不计空气阻力，物体从被抛出到落地前的瞬间，整个过程中机械能守恒.求:(1)物体被抛出时的重力势能和动能；(2)物体从被抛出至落地的过程中，其重力所做的功；(3)物体落地前瞬间的动能。答案以及解析1.答案：D解析：滑雪运动员从山顶加速下滑的过程中,运动员的质量不变,高度减小,重力势能减小;速度增大,动能增大;滑雪运动员正在加速下滑,与地面间有了位置的变化,所以运动员是运动的,滑雪运动员正在加速下滑,速度变大,所以运动状态发生了变化.2.答案：A解析：题图中射出的牙签的运动速度很大，所以它的动能很大，能穿透易拉罐。3.答案：C解析：静止在路面上的汽车，处于静止状态，不具有动能；被压缩的弹簧，发生弹性形变，不具有动能；流动的河水，处于运动状态，具有动能；平放在桌面上的物理课本，处于静止状态，不具有动能。4.答案：D解析：A、B. 同一铜球质量一定，从斜面的不同高度由静止释放，滑到水平面上时的速度不同，所以这是为了探究物体动能与速度关系的，故A、B错误；C. 实验的研究对象是铜球，所以物体的动能是铜球的动能，实验中通过铜球把木块推出的距离长度来反映铜球的动能的大小，运用了转换的方法，故C错误；D. 实验可得出结论是：质量一定时，速度越大，动能越大；因为质量一定时，速度越大，动能越大，当质量相同时，车辆速度越大动能越大，使刹车困难，容易引发交通事故，所以交通部门要对机动车辆进行限速，故D正确．5.答案：B解析：海上航行的轮船，只具有动能；空中飞行的子弹，既具有动能又具有重力势能；吊在天花板上的电灯，只具有重力势能；拉开的弓，具有弹性势能。6.答案：D解析：选择木板作为参照物,小车从木板顶端滑到底端,是运动的,A错。整个运动过程中由于摩擦生热,有机械能转化为内能,因此机械能一直在减少,B错。压力和支持力作用在木板和木块2个物体上,属于相互作用力C错。若没有摩擦力则由牛顿第一定律判断木块一直匀速直线运动下去,动能不变。7.答案：A解析：铅球在整个飞行过程中，质量不变，铅球一直在运动，动能不为零；从出手到最高点过程中速度减小，此过程动能减小；在下落的过程中，速度不断增大，到达地面时最大，此过程动能增大；整个过程动能先减小再增大。A项符合题意。8.答案：B解析：甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放，忽略空气阻力，两个小球同时落地.即速度相等.但甲、乙两个小球质量不同，所以着地瞬间，两球的动能不相等.故A错误;忽略空气阻力，机械能守恒，故甲球在P点和Q点的机械能 相等.故B正确；释放瞬间，两球所处高度相同，但两球质量不同.重力不同.所以两球的重力势能不相等.故C错误;从释放到着地，两球下落的高度相同，但两球质量不同，重力不同，所以.根据可知，两球所受重力做的功不相等，故D 错误.故选B.9.答案：C解析：A、弹簧恢复原状过程中，弹簧的形变逐渐减小，则弹簧的弹性势能逐渐变小，故A错误；B、木块最终停下来，是因为摩擦力改变了木块的运动状态，说明力可以改变物体的运动状态，而不是物体的运动需要力来维持，故B错误；C、木块离开弹簧后，木块对水平地面的压力和接触面的粗糙程度没有变，则木块受到的摩擦力（阻力）不变的；故C正确；D、图乙中，木块受到的重力和木块对水平面的压力，二力的方向相同且作用在不同的物体上，所以不是一对平衡力，故D错误。故选：C。10.答案：动；10解析：不计空气阻力，下落过程中鸡蛋的质量不变，高度减小，速度增大。在此过程中，重力势能转化为动能，重力对鸡蛋所做的功为。11.答案：大;弹性形变;动解析：在持杆助跑时，跑得越快，即速度越快，人的动能就越大；撑杆起跳上升时，杆发生了弹性形变，从而施加给运动员一个向上的弹力；越杆下落时，运动员的重力势能减小，运动员的重力势能转化为动能。12.答案：3000；75%；省力解析：斜面作为简单机械使用时，有用功等于克服物体重力做的功，因此，总功等于推力做的功，因此，所以，机械效率为；任何机械都不能省功，反而需要做额外功，使用斜面的时候，推力比重力小，因此可以省力。13.答案：（1）桌腿进入沙子的深度（2）①④⑤（3）相同；越大（4）控制变量法解析：（1）该实验是通过比较桌腿进入沙子的深度来比较重力势能的大小的，桌腿进入沙子越深说明铁块对小桌做的功越多，它原来具有的重力势能越大；（2）根据控制变量法，要验证物体的重力势能与物体的质量有关，应控制物体的高度相同，改变物体质量的大小，故①④⑤三组数据符合；（3）比较表中①②③的实验数据，可以发现，质量相同，③中铁块距桌面高度较大，桌腿进入沙子的深度较深，所以③中的铁块具有的重力势能大，即可以得出的初步结论是：质量相同的物体，高度越大，重力势能越大。（4）此实验用到的实验方法主要有控制变量法和转换法。14.答案：(1)根据题意可知物体被抛出时的重力势能为,动能为：.(2)物体落地过程中重力做的功为：.(3)因为整个过程中机械能守恒，故物体落地前瞬间所具有的机械能等于物体被抛出时的机械能，又因为落地前瞬间物体的重力势能为0,故此瞬间物体具有的动能为.解析：实验序号铁块质量铁块距桌面高度桌腿进入沙子的深度①20201.9②20302.9③20403.8④30202.9⑤40204.1