5年中考3年模拟试卷初中物理八年级下册第4节机械能及其转化

第十一章功和机械能第4节机械能及其转化基础过关全练知识点1机械能及其转化1.【学科素养·物理观念】(2023广东广州从化一模)把篮球抛向空中,忽略空气阻力,球离手后至落回地面前,下列选项中能正确表示机械能(E)与篮球离地面高度(h)的关系的是 ()2.【物理跨体育与健康】【教材P71图片变式】如图所示是运动员做蹦床运动的情景,他离开蹦床向上运动到一定高度又落在蹦床上,直至最低点的过程中(不计空气阻力和碰撞时的能量损失),下列说法正确的是(P8211006) ()A.下落到刚接触蹦床时,运动员速度最大B.下落到最低点时,运动员速度为零,受平衡力C.从最高点下落到最低点的过程中,运动员的机械能保持不变D.从最高点下落到最低点的过程中,运动员减小的重力势能等于蹦床增加的弹性势能3.【学科素养·科学思维】(2023北京昌平期中)如图所示,一个小球从斜槽上A点沿斜槽滚下,经斜槽最低点后又沿右侧斜槽滚动到B点,经测量A和B两点到水平地面的高度均为h1。C和D是小球滚动过程中经过的两个位置,C和D两点到水平地面的高度分别为h2和h3,h2>h3。则小球在C点的重力势能D点的重力势能,小球在C点的动能B点的动能。(两空均选填“大于”“等于”或“小于”)

(P8211006)4.(2022广东海珠一模)如图所示,有一轻质弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置,小球压缩弹簧至A位置,然后由静止释放小球,小球向右运动,经过B点时速度为v1,继续运动到最远处的C点,已知AO>OC。(1)小球经过O点时,有没有受到弹簧的弹力?答:。

(2)小球从A到C的运动过程中,小球的动能和弹簧的弹性势能之间是如何转化的?(3)到达C点后,小球向左运动,再次经过B点时的速度为v2。则:①v1v2(选填“<”“=”或“>”);

②小球前后两次经过B点时,弹簧弹力的方向(选填“相同”或“相反”)。

知识点2水能和风能的利用5.【环境保护】【新独家原创】2023年6月7日,在川投田湾河金窝水电站,国内首台单机容量最大功率150兆瓦级大型冲击式转轮(水轮机的核心部件)正式投入运行。这标志着我国实现了大型冲击式机组从设计、制造到运行的全面自主化。以下有关说法正确的是 ()A.水轮机带动发电机发电时将电能转化为机械能B.运动的水流冲击水轮机使水轮机转动,水流的动能全部转移为水轮机的动能C.水从高处下落时,动能转化为重力势能D.水力发电站要想发出更多的电,就要储存更多的水,将水位提升得更高,从而提高水的重力势能能力提升全练6.(2023四川乐山中考,9,★☆☆)如图所示,用轻质细绳悬挂一小球在竖直平面内摆动。在某次摆动过程中,小球依次经过A、B、C三点,A、C两点高度相同,B点为最低点,不计空气阻力,下列说法正确的是 ()A.小球在B点动能最大B.小球从B点运动到C点,重力势能转化为动能C.A、C两点速度大小不同D.小球机械能不守恒7.【跨学科·物理学与社会发展】(2022山东泰安中考,12,★☆☆)如图所示,物理项目化学习小组在空旷的室外测试某型号无人机负重飞行能力。测试时将重20N的物体A固定在无人机上,并控制无人机完成以3m/s的速度匀速上升、在空中悬停、以2m/s的速度匀速下降三个阶段的测试项目,同时利用系统软件记录多次测量的相关信息,并做出测评报告。下列说法中 ()①匀速上升阶段,物体A相对于地面是运动的②匀速上升阶段,物体A的机械能不变③匀速下降阶段,物体A的重力势能转化为动能④物体A匀速下降阶段的动能小于匀速上升阶段的动能A.只有①③正确B.只有②④正确C.只有①④正确D.只有①②③正确8.(2023河北邢台、邯郸一模,16,★★☆)如图是小明用螺丝帽模拟“蹦极”的简化示意图,弹性绳一端系住螺丝帽,另一端固定在铁架台的O点。螺丝帽由静止开始自由下落,A点处弹性绳正好处于原长;B点处螺丝帽受到的重力与弹性绳对螺丝帽的拉力大小相等;C点处是螺丝帽到达的最低点。(整个过程忽略空气阻力和摩擦、弹性绳的自重不计)(1)从O点到A点的过程中,螺丝帽的机械能。

(2)从A点到C点的过程中,弹性绳的弹性势能,螺丝帽的动能。(均选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”)。

9.【实验探究·设计实验】(2021广东潮州期末,23,★★☆)小静观看台球比赛时发现:有时运动的白球去撞击一个静止的球后,白球会立即静止在碰撞时的位置,而被撞的球似乎接替了白球,沿白球原来的运动方向,以几乎相同的速度向前运动,小静据此设计了如图乙所示的实验装置,探究:动能与势能转化和转移时的规律。请你回答以下问题。(1)A球从斜面滑下的过程中,能转化为动能。

(2)B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了能。

(3)小静在实验时发现:撞击后,B球在斜面上能达到的最高高度h2小于A球原有的下落高度h1。她猜想这可能是小球运动过程中克服做功造成的。为了验证这一猜想,小静操作如下:

A.控制A球从斜面上的自由滚下;

B.改变导轨的粗糙程度,并记录B球在斜面上上升的最高高度h2。小静在多次实验后发现:导轨越光滑,h2越接近h1。由此可推论得出:在动能与势能的相互转化过程中,若没有摩擦阻力影响,物体的机械能将(选填“变小”“不变”或“变大”)。

素养探究全练10.【科学思维】体育课上,小明在同一位置用相同的力多次将足球踢出,发现足球斜向上飞出的角度越大,球运动得越高,但并不能运动得越远。小明查阅资料后知道:足球所做的运动叫做斜抛运动,其运动轨迹如图甲所示。足球起始运动方向与水平方向的夹角叫做抛射角,抛出点到落地点的水平距离叫做射程,射程与抛出速度和抛射角的大小有关。若物体的动能大小Ek=12mv2,重力势能大小Ep=mgh,不计空气阻力,g=10N/kg,则(1)若将质量为0.4kg的足球从地面踢出时,足球具有的动能是120J,踢出后能达到的最大高度是5m,则足球在最高点时具有的动能是。

(2)若足球的射程x与抛出速度v、抛射角θ之间满足公式x=2v2sinθcosθg,当足球以20m/s的速度且与水平方向成45(3)足球运动的速度v可以分解成水平速度vx和竖直速度vy,三者可构成如图乙所示的矩形。足球在空中飞行时,水平速度保持不变,竖直速度先减小后增大。若足球在地面以102m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出,当足球的速度与水平方向夹角为30°时,此时足球距地面的高度是m。(小数点后保留2位数字)

答案全解全析基础过关全练1.A把篮球抛向空中后,由于忽略空气阻力,机械能保持不变,与高度无关。2.D运动员刚接触蹦床时,弹力小于重力,所以运动员的速度会变大,故A错误;下落到最低点时,运动员速度为零,此时蹦床的弹力要大于重力,受到的不是平衡力,故B错误;不计空气阻力,运动员在接触蹦床前,机械能是守恒的,接触蹦床后,运动员的机械能会转化为蹦床的弹性势能,机械能会减小,故C错误;从最高点下落到最低点的过程中,不计空气阻力,运动员和蹦床的总机械能不变,到最低点时,运动员的动能为0,则运动员减小的重力势能全部转化为蹦床增加的弹性势能,即运动员减小的重力势能等于蹦床增加的弹性势能,故D正确。3.大于大于解析在质量相等的情况下,高度越大,物体的重力势能越大,因为h2>h3,所以小球在C点的重力势能大于在D点的重力势能。在质量相等的情况下,速度越大,物体的动能越大。小球在C点具有一定的速度。B点是小球上升的最高高度,此时的速度为0,动能为0。所以球在C点的动能大于在B点的动能。4.(1)没有(2)见解析(3)①>②相同解析(1)小球在O点时弹簧没有发生弹性形变,不会产生弹力;(2)小球从A到O的过程中,弹簧的形变程度变小,弹性势能变小,弹性势能转化为小球的动能;小球从O到C的过程中,弹簧的形变程度变大,弹性势能变大,小球的动能转化为弹性势能;(3)小球在运动的过程中,克服摩擦做功,机械能变小;①小球第一次经过B点时的机械能大于第二次经过B点时的机械能,即小球第一次经过B点时的动能要大于第二次经过B点时的动能,故v1>v2;②小球前后两次经过B点时,弹簧都处于伸长状态,弹力的方向相同。5.D水轮机带动发电机发电时将机械能转化为电能,故A错误;运动的水流冲击水轮机使水轮机转动,水流的动能只有一部分转移为水轮机的动能,并不是全部,故B错误;水从高处下落的过程中,重力势能转化为动能,故C错误;物体的重力势能随着物体质量和高度的增大而增大,所以水力发电站要想发出更多的电,就要储存更多的水,将水位提升得更高,从而提高水的重力势能,故D正确。能力提升全练6.AB点为最低点,小球在B点时速度最大,在B点时动能最大,故A正确;小球从B点运动到C点,质量不变,高度变大,速度变小,则重力势能增大,动能减少,将动能转化为重力势能,故B错误;不计空气阻力,小球机械能守恒,则小球在A、C两点的机械能相等;A、C两点高度相等,重力势能相等,机械能等于动能和势能之和,所以A、C两点动能相等,根据动能大小的影响因素可知,A、C两点速度大小相同,故C、D错误。7.C①匀速上升阶段,以地面为参照物,物体A向上运动,所以物体A相对于地面是运动的,①正确;②匀速上升阶段,物体A的动能不变,重力势能增大,机械能增大,②错误;③匀速下降阶段,物体A重力势能减小,动能不变,重力势能没有转化为动能,③错误;④物体A质量不变,匀速下降阶段的速度小于匀速上升阶段的速度,则匀速下降阶段的动能小于匀速上升阶段的动能,④正确。8.(1)不变(2)增大先增大后减小解析(1)从O点到A点的过程中,弹性绳没有拉力,螺丝帽动能和势能相互转化,忽略空气阻力和摩擦,机械能不变;(2)从A点到C点的过程中,弹性绳的伸长量越来越大,弹性势能增大,刚开始弹性绳的拉力小于重力,合力方向向下,做加速运动,螺丝帽的动能增大,当弹力大于重力后,合力方向向上,螺丝帽做减速运动,动能减小,故螺丝帽的动能先增大后减小。9.(1)重力势(2)动(3)摩擦力同一高度不变解析(1)A球从斜面滑下的过程中,高度减小,速度增大,重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能;(2)B球由静止变为运动,速度增大了,获得了动能;(3)B球在斜面上能达到的最高高度h2小于A球原有的下落高度h1,这是出现了机械能的损失,是因为存在空气阻力,且导轨不光滑,存在摩擦力,需要克服摩擦力做功;根据控制变量法,控制小球从同一高度自由滚下,使其到达斜面底端速度相同;若没有摩擦阻力影响,只有动能和势能的转化,此过程机械能守恒。素养探究全练10.(1)100J(2)40m(3)3.33解析(1)不计空气阻力,那么机械能守恒,在最低处所具有的机械能为120J,在最高点处的机械能仍然为120J,此时具有的重力势能为Ep2=mgh=0.4kg×10N/kg×5m=20J,故最高点的动能为Ek2=Ek1+Ep1-Ep2=120J+0