初中人教版11.4 机械能及其转化随堂练习题

人教版八年级下册《11.4 机械能及其转化》2023年同步练习卷

一 、填空题（本大题共7小题，共28分）

1.（4分）天宫一号在完成使命后，于今年月日从太空重返地球，由于受到地球的______作用，在下落过程中天宫一号的动能______、在进入大气层之前机械能总和______。后两空选填“增大”、“减小”或“不变”。

2.（4分）随着科技的发展，无人机被广泛应用于我国的工、农业生产。当无人机在喷洒农药时，若无人机始终保持在同一高度匀速飞行，无人机的机械能将 ______填“增大”、“减小”或“不变”。

3.（4分）蹦床运动被喻为“空中芭蕾”。运动员从高点静止下落至再次回到高点，会经历几个过程：①高点下落至接触床面②接触床面到下落至最低点③最低点反弹至离开床面④离开床面至再次回到高点。若不计空气阻力，整个过程中运动员的机械能______选填“守恒”或“不守恒”。整个过程中，运动员动能最大在______ 过程中。
 

4.（4分）我国火箭回收方式是：火箭消耗完燃料后将自动脱离飞船，借助降落伞落回地面，则在匀速下落过程中，火箭的动能______选填“变小”、“不变”、或“变大”，下同，机械能______．

5.（4分）许多同学都很喜欢设计和参加“多米诺骨牌效应”活动按一定距离排列的骨牌，碰倒第一块骨牌后，其它所有骨牌会依次倒下，其中的物理原理是：骨牌倒下时，______转化为______，这部分能量就转移给下一张骨牌，下一张骨牌倒下时具有的能量更大，骨牌被推倒的速度越来越快。选填“动能”、“重力势能”

6.（4分）小青上学去经过一段下坡路时，发现不蹬自行车，车速也能越来越快。从机械能的角度来看，速度变快的原因是重力势能转化为 ______ 。

7.（4分）如图所示，小物块沿摩擦力不能忽略的斜面由点加速下滑至点，然后沿粗糙平面由点减速至点，从点水平抛出到达斜面底端的点没有与斜面和地面相碰，段和段的竖直高度相同，忽略运动时的空气阻力。小物块在水平面上滑行时受到 ______个力的作用；如果物块由到动能增加量为，由下落到动能增加量为，则______；理由是 ______。
 

二 、单选题（本大题共10小题，共30分）

8.（3分）在下列过程中，物体动能转化为势能的是

A. 拉弯的弓把箭射出去 B. 秋千从高处落向低处
C. 冰雹从天而降 D. 向上抛出的石块在空中上升

9.（3分）下列现象中，由动能转化为重力势能的是

A.      动车匀速上坡
B. 脚踩滑板从高处滑下
C.   滚摆自下而上运动
D. 火箭加速升空

10.（3分）《中华人民共和国民法典》把“高空坠物”纳入了违法行为，使受害者能依法追责，高空坠物过程中，下坠的物体

A、机械能不变

B、机械能减小

C、势能增大

D、动能不变

A. 机械能不变 B. 机械能减小 C. 势能增大 D. 动能不变

11.（3分）如图所示，将铜棒用轻质导线水平悬挂在两磁极之间如图。在闭合开关和断开开关两种情况下，将铜棒分别从右侧同一位置图中虚线位置，由静止释放，铜棒摆动到最低处时动能的变化量分别为和，铜棒摆动到最低处时的机械能为和。若不计空气阻力和悬点接线柱处摩擦力，则 
 

A. ， B. ，
C. ， D. ，

12.（3分）人造地球卫星绕地球从近地点向远地点运动时，下列说法正确的是
 

A. 势能变小 B. 动能不变
C. 动能转化为重力势能 D. 机械能变小

13.（3分）智轨列车融合了有轨电车和公共汽车的优势，实现了零排放、无污染的目的．智轨列车的动力系统在输出动力的过程中

A. 电能转化为机械能 B. 内能转化为机械能
C. 机械能转化为电能 D. 机械能转化为内能

14.（3分）年月日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。在接近地面时，返回舱打开降落伞后匀速下落的过程中，返回舱的

A. 重力势能保持不变 B. 动能保持不变
C. 机械能保持不变 D. 重力势能转化为动能

15.（3分）年月日，我国用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星简称“量子卫星”“墨子号”发射升空，如图所示，火箭在加速上升的过程中
 

A. 动能不变，重力势能增加，机械能增加
B. 动能增加，重力势能不变，机械能增加
C. 动能增加，重力势能增加，机械能增加
D. 动能不变，重力势能不变，机械能不变

16.（3分）下列过程中，属于动能转化为重力势能的是

A. 小球在水平桌面上向前滚动 B. 篮球从篮筐中下落
C. 秋千从低处荡到高处 D. 小孩从滑梯上匀速滑下

17.（3分）用细线将小球系好后，固定在天花板上，做成一个摆。如图所示，小球从点摆动到点的过程中
 

A. 速度变小，动能变大 B. 速度变小，动能变小
C. 速度变大，重力势能变小 D. 速度变大，重力势能变大

三 、简答题（本大题共1小题，共6分）

18.（6分） 排球充气后，让排球从手上自由落下，排球每次弹回的高度都低于落下时的高度．

（1）解释整个过程中能量是否守恒．

（2）排球从接触地面到形变最大的过程中，速度v与形变大小△V之间的关系大致如图，请说明该过程中，排球受力情况与机械能变化的关系．

答案和解析

1.【答案】重力;增大;不变;

【解析】解：天宫一号从太空返回地球过程中，受到竖直向下的重力作用，质量不变，速度增大，所以动能增加； 
在进入大气层之前，因为没有摩擦，重力势能完全转化为动能，所以机械能总量保持不变。 
故答案为：重力；增大；不变。 
该题考查了重力的存在、机械能守恒和影响因素，正确理解概念和规律就能轻松解答。
 

2.【答案】减小;

【解析】解：喷洒农药的过程中，无人机的高度不变，速度不变，质量减小，动能减小，重力势能减小，机械能减小。 
故答案为：减小。 
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。 
重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。 
机械能等于动能和势能之和。 
此题主要考查影响动能和势能大小的因素，难度不大，要掌握。
 

3.【答案】不守恒 ; ② ;

【解析】解：①运动员从高点下落至接触床面过程中，运动员的质量不变，速度增加，高度下降，因此重力势能转化为动能。不计空气阻力，重力势能转化为动能，所以刚接触床面时的动能较大，但未达到最大；  
②运动员从接触床面到下落至最低点的过程中，绷床发生弹性形变，运动员的动能先增大，当弹力与重力相等时，动能达到最大，然后动能减小，逐渐转化为弹性势能；  
③运动员从最低点反弹至离开床面的过程中，绷床恢复原状，将弹性势能转化为运动员的动能；  
④运动员离开床面至再次回到高点过程中，高度增加，速度减小，所以将动能转化为重力势能。  
虽然不计空气阻力，但运动员的机械能转化为弹簧的弹性势能，所以运动员的机械能不守恒。  
故答案为：不守恒；②。 
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。  
重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。  
弹性势能大小的影响因素：发生弹性形变的大小。弹性形变越大，弹性势能越大。 
该题考查了动能、重力势能、弹性势能的影响因素及从影响能量大小的因素来分析能量的变化，是一道联系实际的应用题。
 

4.【答案】不变; 变小;

【解析】解：火箭匀速下落过程中，质量不变，速度不变，高度逐渐变小，则动能不变，重力势能变小，机械能变小。  
故答案为：不变；变小。 
动能大小的影响因素：物体的质量、物体的速度；质量越大，速度越大，动能越大。  
重力势能大小的影响因素：物体的质量、物体的高度；质量越大，所处的高度越高，重力势能越大。  
动能和势能统称为机械能。 
此题主要考查了影响动能和势能因素的应用以及机械能的概念，抓住“匀速速度不变下落高度减小”是关键。
 

5.【答案】重力势能;动能;

【解析】解：骨牌倒下时，其所处高度减小，重力势能减小；从而获得速度，动能增大，正是减少的重力势能转化为了动能。  
故答案为：重力势能，动能。 
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。  
重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。 
对于判断能量转化的题目，可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。
 

6.【答案】动能;

【解析】解：下坡时，质量不变，速度变快，动能变大；同时质量不变，高度变小，重力势能变小，故是将重力势能转化为动能； 
故答案为：动能 
动能大小的影响因素：质量和速度。质量越大，速度越大，动能越大； 
重力势能大小的影响因素：质量和高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。 
知道动能和重力势能大小的影响因素，是解决该题的关键。
 

7.【答案】3  小于  小物块由A下滑到B的过程中，重物克服摩擦做功，部分重力势能转化为内能，CD段重力势能全部转化为动能;

【解析】解： 
由题知，水平面是粗糙的，小物块在水平面上滑行时，受到水平向左的摩擦力、竖直向下的重力、竖直向上的支持力，共受到个力的作用； 
小物块由下滑到的过程中，不计空气阻力，物块的重力势能转化为动能，同时由于受到摩擦力，重物克服摩擦做功，部分重力势能转化为内能；该过程重力势能的减小值等于动能增加量加上转化成的内能； 
由下落到的过程中，不计空气阻力，物块的重力势能全部转化为动能，该过程重力势能的减小值等于动能增加量； 
因为段和段的竖直高度相同，两个过程重力势能减小值相同，所以小于。 
故答案为：；小于；小物块由下滑到的过程中，重物克服摩擦做功，部分重力势能转化为内能，段重力势能全部转化为动能。 
水平面是粗糙的，物块在水平面上滑行时，受摩擦力、重力、支持力的作用； 
物块由下滑到的过程中，不计空气阻力，物块的重力势能转化为动能，同时由于受到摩擦力，重物克服摩擦做功，部分重力势能转化为内能； 
由下落到的过程中，不计空气阻力，物块的重力势能全部转化为动能。 
此题主要考查了物体受力分析、重力势能和电能的转化，要知道：物块由下滑到的过程中，重物克服摩擦做功，部分重力势能转化为内能。
 

8.【答案】D;

【解析】解：  
A.拉弯的弓把箭射出去，即此时弓的弹性势能减小，箭的动能增加，所以是将弹性势能转化为动能的过程，故A不符合题意；  
B.秋千从高处落向低处，质量不变，速度变大，高度减小，故动能增加，重力势能减小，所以是势能转化为动能，故B不符合题意；  
C.冰雹从天而降，质量不变，速度变大，高度减小，故动能增加，重力势能减小，所以是势能转化为动能，故C不符合题意；  
D.向上抛出的石块在空中上升，其质量不变，速度减小，故动能减小，重力势能增大，所以是将动能转化为势能，故D符合题意．  
故选D． 
动能转化为势能的选项应该具备动能减小速度减小，重力势能增大所处高度增大或弹性势能增大弹性形变程度变大的条件．  
能量转化的题目必定有一种能量减少，另一种能量增加．像本题中的选项，虽有一种能量增加，但另一种能量不变，就不属于这两种能量之间的转化情况．
 

9.【答案】C;

【解析】解：、动车匀速上坡，所处高度增大，速度不变，重力势能增大，动能不变，不符合题意；  
B、脚踩滑板从高处滑下，所处高度减小，速度变大，重力势能转化为动能，不符合题意；  
C、滚摆自下而上运动，速度越来越小，所处高度增大，动能转化为重力势能，符合题意；  
D、火箭加速升空，速度变大，动能变大，所处高度增加，重力势能增加，不符合题意。  
故选：。 
动能和物体的质量、速度有关；重力势能和物体的质量、高度有关；弹性势能和物体发生弹性形变的程度有关；据此分析各选项中能量转化情况。 
该题考查动能和势能的转化，分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增加的能量。
 

10.【答案】null;

【解析】解：物体在下落过程中，其质量不变、高度降低，则重力势能减小；同时速度逐渐增大，则动能增大；物体在下落过程中，需要克服空气阻力做功，一部分机械能会转化为内能，则机械能会减小；故正确，错误。 
故选：。 
动能与物体的质量和速度有关，质量一定时，速度越大，动能越大。 
重力势能与物体的质量和高度有关，质量一定时，高度越高，重力势能越大； 
机械能为动能与势能之和。 
此题主要考查了动能、重力势能和机械能的大小变化，属于基础题。
 

11.【答案】A;

【解析】解：闭合开关时，将铜棒从右侧由静止释放，此时两磁极之间有磁场，铜棒切割磁感线运动，此时电路中会产生感应电流，铜棒的重力势能部分转化为电能，一部分转化为铜棒的动能，此时动能变化量为，机械能为，断开开关时，将铜棒从右侧同一位置由静止释放，铜棒摆动到最低处时，重力势能全部转化为动能，此时动能变化量为，机械能为； 
铜棒两次在同一位置，所以两次的重力势能相等，闭合开关重力势能部分转化为铜棒的动能，而断开开关时重力势能全部转化为铜棒的动能，所以，由于机械能等于动能和势能之和，到达最低点，两次铜棒重力势能相等，而动能，所以。 
故选：。 
闭合开关时，将铜棒从右侧由静止释放，此时两磁极之间有磁场，铜棒切割磁感线运动，此时电路中会产生感应电流，铜棒的重力势能部分转化为电能，一部分转化为铜棒的动能；断开开关时，将铜棒从右侧同一位置由静止释放，铜棒摆动到最低处时，重力势能全部转化为动能，据此分析题目。 
此题主要考查了电磁感应现象以及动能和重力势能的转化，题目有新意，是一道好题。
 

12.【答案】C;

【解析】解：在从近地点向远地点运动的过程中，卫星的质量不变，速度减小，动能减小；卫星的质量不变、相对高度增加，势能增大，动能转化为重力势能；此时的机械能是守恒的，保持不变，故C正确、ABD错误。  
故选：。 
动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。  
势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，势能越大。  
机械能为动能和势能的和。 
掌握动能、势能大小的影响因素，掌握动能、重力势能、弹性势能、机械能的大小变化情况。
 

13.【答案】A;

【解析】解：根据题意可知，智轨列车的动力系统在输出动力的过程中，消耗了电能，得到了机械能，是依靠电动机实现能量转化的。 
故选：。 
智轨列车的动力系统在输出动力的过程中是消耗了电能得到机械能。 
该题考查电动机能量的转化，属于基础题。
 

14.【答案】B;

【解析】解：返回舱打开降落伞后匀速下落的过程中，返回舱的质量不变，速度不变，动能不变；质量不变，高度减小，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。机械能等于动能和势能的和，所以机械能变小。综上所述，只有选项正确。 
故选：。 
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； 
重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。 
机械能等于动能与势能之和。 
此题主要考查了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。
 

15.【答案】C;

【解析】解：火箭在加速上升的过程中，速度变快，动能变大；高度增加，重力势能变大；动能和势能统称为机械能，所以机械能变大。  
故选：。 
动能大小的影响因素：质量、速度；重力势能大小的影响因素：质量、高度；动能和势能合称为机械能。 
掌握动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素以及它们的大小变化情况。  
机械能动能势能，物体没有发生弹性形变时，势能只考虑重力势能。
 

16.【答案】C;

【解析】解：、小球在桌面上滚动时，高度不变，故没有重力势能的变化，错误． 
、篮球下落时高度下降，则重力势能减小，不符合题意，错误． 
、秋千在最低点时有速度，则向高处运动，动能减小，高度升高，重力势能变大．故为动能转化为重力势能，正确． 
、小孩下滑，高度降低，重力势能减小，而是匀速滑下，则动能不变，故重力势能转化成了内能，错误． 
故选 
由各种运动中的状态改变可以判断哪一个是符合要求的． 
判断能量的转化应从运动状态上分析，了解高度和速度的变化即可得出能量的转化．
 

17.【答案】C;

【解析】解：小球从点摆动到点的过程中，质量不变、高度减小，重力势能减小；质量不变、速度变大，动能变大；重力势能转化为动能。  
故选：。 
动能大小跟质量、速度有关。质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大。  
重力势能大跟质量、高度有关。质量一定时，高度越高，重力势能越大；高度一定时，质量越大，重力势能越大。  
机械能等于动能和势能的和。 
该题考查对动能、重力势能影响因素的认识和理解，属于一道基础题。
 

18.【答案】（1）整个过程中能量守恒．排球从手上自由落下，排球每次弹回的高度都低于落下时的高度，是因为由于空气的摩擦，有一部分机械能逐渐转化为内能，但能量的总量是守恒的．（2）排球从接触地面到形变最大的过程中，受到重力和地面给予的弹力的作用，开始时重力大于弹力，速度逐渐增大；当重力等于弹力时，速度达到最大值；最后重力小于弹力，速度逐渐减小，直至速度为零．同时这一过程中动能转化为排球的弹性势能．;

【解析】（1）整个过程中能量守恒，排球从手上自由落下，排球每次弹回的高度都低于落下时的高度，是因为由于空气的摩擦，有一部分机械能逐渐转化为内能，但能量的总量是守恒的；

（2）排球从接触地面到形变最大的过程中，受到重力和地面给予的弹力的作用，开始时重力大于弹力，速度逐渐增大；当重力等于弹力时，速度达到最大值；最后重力小于弹力，速度逐渐减小，直至速度为零，同时这一过程中动能转化为排球的弹性势能．