教科版八年级下册《12.2 机械能的转化》同步练习（含答案）

教科版八年级下册《12.2机械能的转化》同步练习一、单选题（本大题共12小题，共36分）1.（3分）如图所示是我国空间站的机械臂，它类似于人的手臂，可以省距离。下列工具使用时与机械臂属同类型杠杆的是()A、开瓶器B、钓鱼竿C、独轮车D、羊角锤

A.开瓶器 B.钓鱼竿

C.独轮车 D.羊角锤2.（3分）用如图所示的四种方式匀速提升同一物体(不计机械自重和摩擦)，其中最费力的是(A. B.

C. D.3.（3分）如图所示，用一个直杆把飞机机翼模型固定在轻质杠杆上，直杆始终与杠杆垂直。用同一弹簧测力计在a、b、c几种不同情形下拉杠杆，使杠杆始终在水平位置平衡。其中弹簧测力计示数最大的是() 

A.在a位置竖直向下拉

B.由a位置转到b位置斜向下拉

C.在c位置竖直向下拉

D.正对模型从左侧水平向右吹风，在b位置斜向下拉4.（3分）小星用水平推力沿水平地面推箱子，箱子在地面上匀速移动了一段距离。在此过程中()A.水平推力对箱子做了功 B.重力对箱子做了功

C.支持力对箱子做了功 D.没有力对箱子做功5.（3分）下列关于功、功率、机械效率的说法中，正确是(A.机械效率大的功率一定大 B.利用机械可以省力或省距离，但不能省功

C.机械做功时，时间越短，功率越大 D.机械所做的有用功越多，机械效率越大6.（3分）如图所示，工人站在水平地面上，用滑轮组提升所受重力为900N的物体A，工人对绳子自由端施加竖直向下的拉力F，物体A被竖直匀速提升1m，用时5s，滑轮组的额外功为100JA.工人的体重不能小于900N B.动滑轮所受的重力为100N

C.绳端拉力F的功率为200W7.（3分）将一石子竖直向上抛出，在它上升过程中，不计空气阻力，那么它的(A.动能减少，重力势能增加，机械能增加

B.动能减少，重力势能增加，机械能不变

C.动能不变，重力势能增加，机械能不变

D.动能减少，重力势能增加，机械能减少8.（3分）下列问题中属于可探究的科学问题的是()A.平面镜成像的大小与哪些因素有关？

B.为什么经常玩手机游戏会导致视力下降？

C.光在反射时，反射角等于入射角吗？

D.凹透镜对光线有发散作用吗？9.（3分）一个小球由静止从光滑曲面的顶端自由滑下，若它在顶端的重力势能为65J，则滑到底端的动能是(A.35J B.50J C.55J D.65J10.（3分）若图为一轻质弹簧，左端固定在竖直墙壁上，右端与一木块接触(不连接)，木块在A处时弹簧处于原长，水平面光滑。现施加一水平向左恒力F压缩弹簧，至B点弹力等于F时撤去F。则下列说法正确的是( )A.B点时弹簧的弹性势能最大 B.木块向左运动过程中一直在做加速运动

C.木块在整个运动过程中B点时动能最大 D.木块被弹簧反弹至A点时动能最大11.（3分）如图，小洋分别用甲、乙两个滑轮组(每个滑轮重力相等)在相同时间内把重物G匀速提升相同高度，F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是(A.甲、乙两滑轮组绳子自由端移动速度相同 B.力F1和F2做的总功相同

C.甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高 D.力F112.（3分）如图所示，物体沿斜面从顶端匀速下滑至底端。在这过程中，物体的速度V、通过的距离S、机械能E和动能EK随时间t的变化如图所示，则错误的是(    A. B.

C. D.二、填空题（本大题共8小题，共34分）13.（5分）2022年4月7日，我国在酒泉卫星发射中心成功发射高分三号03星(如图所示)。火箭在加速升空过程中，其机械能______；卫星进入轨道后，沿椭圆轨道绕地球运行，若卫星的机械能守恒，在卫星从近地点向远地点运动过程中，动能______，势能______(均填“增大”、减小”或“不变”)。

14.（5分）如图为山西省皮划艇队在汾河太原段进行训练。皮划艇的桨是______(选填“省力”或“费力”)杠杆。划桨时手移动的距离______(选填“大于”或“小于”)桨叶在水中移动的距离。

15.（5分）小明自制的杆秤如图所示，O为杆秤提钮，不挂重物和秤砣时，手提提钮杆秤可水平平衡。用它称鱼，已知秤砣质量m=0.2kg，OA=8cm，当OB=40cm时，杆秤水平平衡，则鱼的质量为______16.（5分）大气压随海拔高度的升高而______(选填“增大”、“减小”或“不变”)，小娟同学拿若自制气压计(如图)从市区登上林虑山国际滑翔基地时，发现玻璃管内水柱的高度______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。若小娟的体重50kg，市区的海拔高度为310m，林虑山国际滑翔基地海拔高度为1210m，从市区到滑翔基地，小娟克服自身重力需要做功______J，若小娟是匀速登山的，在从山脚登到山顶的过程中，她的动能______，势能______，机械能______(选填“增加”、“减小”或“不变”)。在山顶，小娟捡起一块石头扔下山涧，石头离手后在空中飞翔的过程中，小娟______(有，没有)对石头做功：石头的运动状态______(发生，不发生)改变；小娟捡了一块彩色石头，将其打磨成一块工艺品，它的密度______(发生，不发生)改变(g取10N/kg)。17.（1分）如图所示是“蹦极”的示意图，弹性绳自重忽略不计。弹性绳的上端固定在O点，A点是弹性绳自然下垂时绳末端的位置，B点是蹦极者下落过程中人的重力和弹性绳对人的弹力大小相等时的位置，C点是蹦极者下降的最低点。则蹦极者在下落过程中速度最大的位置是______点(选填“A”、“B”或“C”)。

18.（5分）一攀岩爱好者体重为490N，背着质量为5kg的背包用20min登上10m高的峭壁，在此过程中，攀岩者对背包做功______J，他对自己和背包在上升过程中做功的平均功率是______W19.（5分）如图所示，工人利用滑轮组将180N的重物匀速向上提升到2m高的平台上，他所用的拉力100N，则此时有用功为______J，绳子自由端向下移动的距离为______m，动滑轮重为______N，其机械效率为______(不计绳重及摩擦)20.（3分）如图，用40N的力向下拉绳子，使物体在5s内匀速上升0.3m，滑轮组的机械效率为80%，则物体的重力为______N，拉力的功率为______W，动滑轮的重力为______N.(不计摩擦和绳重)三、实验题（本大题共1小题，共10分）21.（10分）做“探究杠杆的平衡条件”实验时： 

(1)首先应调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是便于在杠杆上直接测量______，如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向______调节。 

(2)如图所示，是小明同学实验的情景(杠杆都在水平位置平衡)。实验时所用的每个钩码重均为0.5N，杠杆上刻线的间距为5cm，部分实验数据记录在表中。实验次数动力F动力臂L阻力F阻力臂L11.5101______212021031201.510表格中空格里应记入的数据是______，小明的第3次实验中四个实验数据中有一个存在错误，是______(填“F1”、“L1”、“F2”或“L2”)错了。 

(3)第4次测量中，如图所示的条件下杠杆已处于平衡状态，若小明分别拿走两边下方的两个钩码，则杠杆的______(左/右四、计算题（本大题共1小题，共10分）22.（10分）如图所示是小明同学组装的提升重物的装置，他用100N的拉力在10s内把重为160N的物体匀速提升2m(不计绳重和摩擦)。求： 

(1)有用功是多少？ 

(2)有用功的功率是多少？ 

(3)该滑轮组的机械效率是多少？

答案和解析1.【答案】null;【解析】解：人的手臂和机械臂使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，与钓鱼竿属于同一类杠杆；开瓶器、独轮车、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；故ACD错误、B正确。 

故选：B。 

结合图片和生活经验，判断人的手臂和机械臂动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。 

此题主要考查了杠杆的分类，是一道基础题。

2.【答案】A;【解析】解：不计机械自重和摩擦，设物重为G，由图知： 

A、使用此动滑轮时，由于动力作用在轴上，所以费一倍的力，即F1=2G； 

B、此装置是定滑轮，不能省力，所以F2=G； 

C、此装置是滑轮组，承担物重的绳子有3股，所以F3=13G； 

D、此装置是斜面，且L=2h，所以F4=12G。 

比较可知，上述装置中，最省力的是C，最费力的是A。 

故选：A。 

(1)使用动滑轮时，若动力作用在轮上，可以省一半的力，但费距离；若动力作用在轴上，则不能省力，费一倍的力，但可以省距离； 

3.【答案】B;【解析】解：由题可知，阻力等于模型和直杆的总重G，由于直杆始终与杠杆垂直，所以阻力臂L2始终不变； 

A、在a位置，竖直向下拉，力臂最长，在阻力、阻力臂不变的情况下，根据杠杆平衡条件可知，弹簧测力计示数最小，故A错误； 

B、由a位置转到b位置斜向下拉，此时的F的力臂变小，在阻力、阻力臂不变的情况下，根据杠杆平衡条件可知，弹簧测力计示数将会变大，故B正确； 

C、在c位置竖直向下拉，力臂最长，在阻力、阻力臂不变的情况下，根据杠杆平衡条件可知，弹簧测力计示数最小；故C错误； 

D、对模型水平向右吹风，模型上方的流速比下方大，流速大的地方压强小，可知阻力减小，由题可知，阻力臂与动力臂不变，由杠杆原理可得动力变小，即测力计示数变小，故D错误。 

故选：B。 

(1)根据图示，阻力及阻力臂一定，由杠杆平衡条件解题； 

(2)流体的压强与流速有关，流速大的地方压强小。 

此题主要考查了杠杆原理、流速与压强的关系，基础性强，难度不大。4.【答案】A;【解析】解：AD、用水平推力沿水平地面推箱子，箱子在地面上匀速移动了一段距离，有力有距离，所以水平推力对箱子做了功，故A正确、D错误； 

B、用水平推力沿水平地面推箱子，箱子在地面上匀速移动了一段距离，而重力的方向竖直向下，箱子没有在重力的方向上移动距离，所以没有对箱子做功，故B错误； 

C、用水平推力沿水平地面推箱子，箱子在地面上匀速移动了一段距离，而支持力的方向竖直向上，箱子没有在支持力的方向上移动距离，所以支持力没有对箱子做功，故C错误。 

故选：A。 

做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离；二者缺一不可。据此分析判断。 

明确三种情况不做功：一是有力无距离(例如：推而未动)，二是有距离无力(靠惯性运动)，三是力的方向与运动方向垂直。

5.【答案】B;【解析】解；A、机械效率越大，说明有用功与总功的比值大；功率是功与做功时间之比，两者没有必然联系，故A错误； 

B、利用机械，可以省力，也可以省距离，根据功的原理可知，使用任何机械都不能省功，故B正确； 

C、功率的计算公式为：P=Wt，功率的大小与做功多少和做功时间多少有关，故C错误； 

D、机械效率是指有用功与总功的比值，有用功越多的机械，有用功与总功的比值不一定大，机械效率不一定高，故D错误。 

故选：B。 

根据功、功率、机械效率的关系分析。功率是单位时间内做的功的多少，是表示做功快慢的物理量；机械效率是有用功与总功的比值。 6.【答案】C;【解析】解：A、拉力做的有用功：W有=Gh=900N×1m=900J， 

则拉力做的总功：W总=W有+W额=900J+100J=1000J， 

由图可知n=2，绳子自由端移动的距离：s=nh=2×1m=2m， 

由W总=Fs可知，绳子自由端的拉力：F=W总s=1000J2m=500N， 

因为人向下的最大拉力等于人的重力，所以工人的体重不能小于500N，故A错误； 

B、不计绳重和摩擦，提升动滑轮做的功为额外功， 

由W额=G动h得动滑轮重力：G动=W额h=100J1m=100N， 

由于绳重和摩擦的影响，克服滑轮重做的额外功小于100J，因此动滑轮的重力小于1007.【答案】B;【解析】解：A、动能减少，重力势能增加，减少的动能等于增加的重力势能，所以，机械能不变。不对。 

B、动能减少，重力势能增加，机械能不变。正确。 

C、动能不变，这句话错误，因为越来越慢，动能减小。 

D、不对。因为不计空气阻力，减少的动能等于增加的重力势能，所以，机械能不变。 

故选：B。 

石子在竖直上升过程中，动能减少，重力势能增加，动能转化成能重力势能，但是，因为不计空气阻力，机械能的总量不变。 

题目中，不计空气阻力，就是指没有能量损失，减少的动能等于增加的重力势能。

8.【答案】C;【解析】解：A.平面镜成像的大小与哪些因素有关？是提出问题，并没有提出自变量和因变量，故A不符合题意； 

B.经常玩手机游戏肯定会导致视力下降，探究的意义不大，其中的变量并不是可以测量的，故B不符合题意； 

C、光在反射时，反射角等于入射角吗？角的大小是可以测量和观察的，自变量是入射角，因变量是反射角，故C符合题意； 

D、凹透镜对光线有发散作用吗？没有自变量和因变量，故D不符合题意； 

故选：C。 

科学问题是指能够通过收集数据而回答的问题。一般而言，可以探究的科学问题描述的是两个或多个变量之间的关系，其中的变量必须是可检验的。也就是说，可以探究的科学问题中的因变量和自变量都是可以观察或测量的。 

并不是每一个科学问题都可以进行探究，当问题太泛化或太模糊，就难以进行科学探究。一般而言，可以探究的科学问题描述的是两个或多个变量之间的关系，其中的变量必须是可检验的。9.【答案】D;【解析】 

此题主要考查的是动能和重力势能的相互转化问题，因为是光滑的曲面，所以在能量的转化过程中，总的机械能是守恒的。 

因为是光滑的曲面，所以，在曲面上滑下的小球没有能量的损耗，在能量转化过程中机械能是守恒的，重力势能全部转化为动能。 

一个小球由静止从光滑曲面的顶端自由滑下时，在能量转化过程中机械能是守恒的，65J的重力势能全部转化为动能，所以滑到底端时的动能为65J，故D正确，ABC错误。 

故选D。 

10.【答案】D;【解析】解：A、施加一水平向左恒力F压缩弹簧，至B点弹力等于F时撤去F，木块由于惯性仍然会向左运动，弹簧的形变程度会变大，弹性势能变大，所以B点时弹簧的弹性势能不是最大，故A错误； 

B、木块向左运动过程中，水平面光滑，不存在摩擦力，弹簧的形变程度变大，弹力变大，F不变，则木块在水平方向上受到的合力逐渐变小，到B点时，所以一直在做加速运动；经过B点后撤去推力，此时木块受到向右的弹力的作用，木块做减速运动，故B错误； 

CD、在整个过程中，F对整个装置做功，所做的功用来转化为弹簧的弹性势能和木块的动能；当木块被弹簧反弹至A点时，弹簧的弹性势能全部转化为木块的动能，此时木块的动能是最大的，要大于B点时的动能，故C错误，D正确。 

故选：D。 

动能的大小与速度、质量有关，弹性势能的大小与弹性形变的程度有关；水平面光滑，则木块向右移动的过程中，整个装置的机械能是守恒的。 

此题主要考查了动能、弹性势能的转化，明确木块的运动状态是解答该题的关键。

11.【答案】C;【解析】解： 

由图知，甲滑轮组中承担物重的绳子段数n=3，乙滑轮组中承担物重的绳子段数n=4。 

A、若重物上升高度为h，则两滑轮组中绳端移动的距离分别为：s甲=3h，s乙=4h， 

则甲滑轮组绳子自由端移动的距离小于乙滑轮组绳子自由端移动的距离， 

因为时间相同，所以根据v=st可知，甲滑轮组绳子自由端移动速度小于乙滑轮组绳子自由端移动速度，故A错误； 

B、甲滑轮组中拉力做的总功为W甲总=F1⋅3h，乙滑轮组中拉力做的总功为W乙总=F2⋅4h， 

已知F1=F2，所以W甲总<W乙总，故B错误； 

C、甲、乙两滑轮组提升的物重G相同，设一个动滑轮的重为G动， 

不计绳重及摩擦，则甲滑轮组的机械效率为：W甲=W有用W总=W有用W有用+W额=GhGh+G动h=GG+G动， 

乙滑轮组中有2个动滑轮，同理可得，乙滑轮组的机械效率为：W乙=12.【答案】C;【解析】解： 

A、物体做匀速运动，速度不随时间变化，故A正确； 

B、由v=st可知，速度不变时，物体通过的路程与时间成正比，图象为过原点的直线，故B正确； 

CD、物体下滑过程中，速度、质量不变，高度降低，可知动能不变、重力势能减小，机械能减小，故C错误、D正确。 

故选：C。 

物体速度为V，说明物体下滑过程中做匀速直线运动，结合速度公式分析速度、路程与时间图象；结合影响动能大小的因素分析动能与机械能与时间图象。 13.【答案】增大

减小

增大;【解析】解：火箭在加速升空过程中，质量不变、速度增大，其动能增大；同时高度增加，其重力势能增大；机械能等于动能与重力势能的总和，所以它的机械能不断增大； 

卫星从近地点向远地点运动的过程中，质量不变，速度减小，动能减小，高度变大，重力势能变大，是动转化为重力势能。 

故答案为：增大；减小；增大。 

机械能包括动能和势能，物体动能和势能的变化会引起机械能的变化；动能与质量和速度有关，质量越大、速度越大，则动能越大；重力势能与质量和高度有关，质量越大、高度越大，则重力势能越大。 

此题主要考查了动能、势能和机械能的大小变化，掌握动能和势能大小的影响因素，根据动能和势能的大小变化可分析出机械能的大小变化。

14.【答案】费力

小于;【解析】解：皮划艇的桨在使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，手只要移动较小的距离，就能使桨在水中移动较大的距离。 

故答案为：费力；小于。 

杠杆有三种类型：动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆，省力杠杆省力费距离；动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆，费力杠杆费力省距离；动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆，等臂杠杆不省力也不省距离。 

首先确定支点、动力、阻力，然后根据动力臂阻力臂的大小关系确定杠杆的类型。知道三种类型的杠杆的使用特点。

15.【答案】1kg

9.8;【解析】解：杆秤绕提钮O转动，所以点O是杆秤的支点，作用在A处的力使杆秤逆时针转动，由于杆秤水平平衡，其力臂是OA，作用在B处的力使杆秤顺时针转动，其力臂是OB； 

根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2，可知，m物g×OA=m秤砣g×OB，即m物×8cm=0.2kg16.【答案】减小增大4.5×105不变增加增加没有发生不发生;【解析】解：(1)大气压强随着海拔高度的增加而减小； 

(2)瓶内的气体是封闭的，向上运动时，外界的气压减小，在里面气体压强的作用下，玻璃管内水柱会上升，玻璃管内水柱的高度h增大。 

(3)小娟的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N， 

从市区到滑翔基地的高度h=1210m-310m=900m， 

从市区到滑翔基地，小娟克服自身重力需要做功W=Gh=500N×900m=4.5×105J， 

小娟是匀速登山的，质量不变，速度不变，所以动能不变，高度升高，所以重力势能增加，机械能等于动能与势能的总和，所以机械能将增加， 

(4)小娟捡起一块石头扔下山涧，石头离手后在空中飞翔的过程中，石头由于惯性在空中飞行，推力已消失，故小娟没有对石头做功没有做功， 

(5)石头离手后在空中飞翔的过程中，其运动轨迹不是直线，速度也会发生改变，因此其运动状态发生改变； 

(6)小娟将彩色石头打磨成一块工艺晶，它的密度不发生改变。 

故答案为：减小；增大；4.5×105；不变；增加；增加；没有；发生；不发生。 

(1)大气压强随着海拔高度的增加而减小，瓶内的气体是封闭的，向上运动时，外界的气压减小，在里面气体压强的作用下，玻璃管内水柱会上升； 

(2)17.【答案】B;【解析】解：蹦极者从跳台到A的过程中，高度减小、速度增大，重力势能减小，动能增大； 

从A点到B点的过程中，人的重力大于弹性绳的拉力，蹦极者做加速运动，速度越来越快，动能越来越大；从B点到C点的过程中，人的重力小于弹性绳的拉力，蹦极者做减速运动，速度越来越慢，动能越来越小，最低点时速度为零；整个过程中蹦极者重力等于绳子弹力时速度最大，即在B点的速度最大。 

故答案为：B。 

蹦极者从最高点到A时，重力势能转化为动能。从A到C时，重力势能转化为动能和弹性势能。 

从A点到C点的过程中，人受到弹力和重力作用，分成两段：上段受到向下的合力改变物体的运动状态，速度越来越快。下段受到向上的合力改变物体的运动状态，速度越来越慢，到最低点速度为零。 

此题主要考查动能和势能的大小变化，对于从A到C过程中，上半段受到向下的合力，速度越来越大，学生不容易理解，这是此题的难点。

18.【答案】500

4.5;【解析】解：(1)已知背包的质量m1=5kg，则背包所受的重力为：G1=m1g=5kg×10N/kg=50N， 

则攀岩者对背包做的功为：W1=G1h=50N×10m=500J； 

(2)人和背包的总重力：G=G1+G2=490N+50N=54019.【答案】360

4

20

90%;【解析】解：(1)拉力做的有用功：W有=Gh=180N×2m=360