【人教物理下册】11.4 机械能及其转化 同步练习

11.4机械能及其转化A基础过关练填空题（共4小题）1．若只有和相互转化，尽管二者大小会变化，但的总和不变，即机械能守恒。2．在水平地面上铺一张白纸，将皮球的表面涂黑，使其分别从不同高度自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，这一过程可探究重力势能与的关系，其中圆斑（选填“A”或“B”）是皮球从较高处下落形成的。若皮球下落后，不再拍打皮球，皮球上升的高度会越来越小，这一过程中将能转化为能。3．2022年第24届冬奥会将在中国的北京市和张家口市联合举行。如图所示为我国运动员在往届冬奥会上参加不同比赛项目时顽强拼搏的英姿。下列说法中正确的是（选项多于一个）A.甲图中：速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中，其机械能增加B.乙图中：自由滑雪空中技巧运动员在空中下落的过程中，其重力势能逐渐减少C.丙图中：越野滑雪运动员在斜坡雪面上匀速向下滑行的过程中，其机械能增加D.丁图中：运动员将冰壶推出后，人不再对冰壶做功，冰壶的机械能逐渐减少4．把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去，铁锁摆回时

（选填“会”或“不会”）打到你的鼻子。造成这一情况的原因是。选择题（共6小题）5．能量的形式多种多样，下列实例属于机械能的是（）A．闪电发出耀眼的光芒 B．运动员由于奔跑而具有的能量 C．高温水蒸气具有的能量 D．煤炭在炉灶中燃烧具有的能量6．关于物体的机械能，下列说法中正确的是（）A．高山上的石头，稳稳地静止在那里，它没有重力势能 B．一根弹簧被拉长时具有的弹性势能大，被压缩时具有的弹性势能小 C．运动速度大的物体，具有的机械能不一定就大 D．没有做功的物体一定没有能7．2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员送入太空，发射取得圆满成功。与此事件相关的能量说法正确的是（）A．火箭加速升空的过程中，内能转化为机械能 B．火箭加速升空的过程中，动能转化为重力势能 C．空间站在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，机械能总量不断增加 D．空间站在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，在近地点时动能最小8．如图所示，小球从A点自由摆动到C点的过程，（不考虑空气阻力）以下说法正确的是（）A．小球从A点摆动到B点的过程中，小球的重力势能转化为动能 B．小球摆动到最低点B时，小球惯性变大 C．小球摆动到最高点C时，小球处于平衡态 D．小球在整个过程中机械能不守恒9．下列关于机械能守恒定律表述正确的是（）A．长征二号运载火箭托举神舟十二号飞船从地面加速升空的过程中机械能守恒B．人造卫星在地球同步轨道上运行过程中机械能守恒C．过山车从轨道最高点到最低点的过程中机械能守恒D．拉开的弓将箭射出去的过程中机械能守恒10．力学知识的应用在我们的生活中随处可见，如图所示的物理情景中描述正确的是（）A．甲图中小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中机械能守恒 B．乙图中小明推小江的作用力和小江推小明的作用力是一对平衡力 C．丙图中坐车时系安全带能减小惯性 D．丁图中关闭下游阀门B，打开上游阀门A，闸室和上游构成连通器解答题（共2小题）11．阅读下面的短文：满载游客的过山车，在机械的带动下向着轨道的最高端攀行……忽然，它像一匹脱缰的野马，从轨道的最高端飞驰而下！它又如一条蛟龙，时而上下翻腾，时而左摇右摆，时而驰上高高耸立着的大回环顶端……仿照示例，指出短文中包含的任意两种物理过程（示例除外），并说明能的转化情况。[示例]机械将过山车拉向最高端，对过山车做功使它的重力势能增加。（1）。（2）。12．骑自行车上坡前往往要加紧蹬几下，请用物理知识解释这样做的道理。B能力提升练填空题（共2小题）1．如图是跳伞运动员从飞机上跳下，在他加速下落过程中，机械能转化为能。在下落过程中他的机械能（填“变大”、“变小”或“不变”）。2．中国科技馆的展厅里摆着一个“最速降线”装置，某学习小组对该装置进行了研究，其模型如图所示，甲、乙为两条光滑轨道，两轨道的起点高度相同，底部高度也相同。若A、B两个完全相同的小球，同时由静止从甲、乙两个轨道的起点滚动至底部，发现两小球不是同时到达。请你猜想两小球到达底部时的速度v甲（选填“＞”、“＝”或“＜”）v乙，理由是。选择题（共4小题）3．如图所示，质量一定的木块放在由同种材料制成的粗糙程度均匀的水平桌面上，木块在水平拉力F作用下从A点由静止开始运动，运动得越来越快；当木块木块到达B点时，撤去拉力F，木块继续滑动，运动得越来越慢，最后停在C点。下列说法中正确的是（）A．木块在BC段运动得越来越慢，是由于木块受到的摩擦力越来越大 B．木块在BC段运动得越来越慢，是由于木块的机械能转化为内能，机械能逐渐减小 C．木块在AB段运动得越来越快，木块的机械能越来越大，机械能没有转化为内能 D．从A→C的过程中，拉力F对木块做的功大于木块克服摩擦力做的功4．2020年5月5日18时00分，中国载人空间站工程研制的相当于18层楼高的长征五号B运载火箭，搭载新一代载人飞船试验船和柔性充气式货物返回舱试验舱，在文昌航天发射场点火升空。在现役的各国运载火箭中，长征五号B运载火箭的运力是世界一流水平，如图所示是火箭发射时的情景，关于试验船加速上升的过程中，下列说法正确的是（）A．动能变大，势能变大，机械能变大 B．动能变小，势能变大，机械能变大 C．动能变大，势能变小，机械能保持不变 D．动能变小，势能变大，机械能保持不变（多选）5．如图所示，捻动滚摆的轴使其升高后释放，观察滚摆运动过程，长时间后滚摆停止上下滚动。下列说法正确的是（）A．滚摆从最高点开始到最后静止在最低点，滚摆的重力势能转化为动能 B．滚摆到最低点后又上升，动能转化为重力势能 C．滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明有一部分能量消失了 D．滚摆整个运动过程中，机械能不守恒（多选）6．如图所示为小球从某一高度下落与地面碰撞后反复弹起时的频闪照片，它弹起的高度越来越低，图中A、B、C、D四点位置在同一水平高度，则下列说法正确的是（）A．小球在A点时的机械能大于在C点时的机械能 B．小球在A点时的动能大于在B点时的动能 C．小球在A点时的动能等于在C点时的动能 D．小球在A点时的重力势能等于在D点时的重力势能解答题（共2小题）7．城市高楼大厦是中国迅猛发展的标志之一，家住高楼风景独好，但绝对拒绝高空抛物。请从能量的角度解释造成高空抛物危害的原因。8．如图所示，是小丽同学寒假期间在热高乐园滑雪场坐雪圈从雪道上加速下滑的情景，请结合所学物理知识，回答下列问题：（1）雪圈从雪道上加速下滑时所受到的几个力是否平衡？（2）雪圈从雪道上加速下滑时机械能是如何转化的？（3）雪圈从雪道上加速下滑时小丽为何感觉呼吸困难？

11.4机械能及其转化（解析版）A基础过关练填空题（共4小题）1．若只有动能和势能相互转化，尽管二者大小会变化，但机械能的总和不变，即机械能守恒。【解析】解：由机械能守恒定律可知：如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和保持不变；也就是说在整个过程中，没有机械能与其他形式能量之间的转化。故答案为：动能；势能；机械能。2．在水平地面上铺一张白纸，将皮球的表面涂黑，使其分别从不同高度自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，这一过程可探究重力势能与高度的关系，其中圆斑B（选填“A”或“B”）是皮球从较高处下落形成的。若皮球下落后，不再拍打皮球，皮球上升的高度会越来越小，这一过程中将机械能转化为内能。【解析】解：同一皮球分别从不同高度处自由下落，皮球质量相同，下落高度不同，目的是探究重力势能大小与高度的关系；由图可知，黑色圆斑B较大，说明B球的形变大，原因是该球从较高处下落，原来球的重力势能较大，皮球与地面接触时，转化为的弹性势能大，球的形变大。皮球上升时，克服空气的阻力做功，机械能转化为内能，机械能减小，所以皮球上升的高度会越来越小。故答案为：高度；B；机械；内。3．2022年第24届冬奥会将在中国的北京市和张家口市联合举行。如图所示为我国运动员在往届冬奥会上参加不同比赛项目时顽强拼搏的英姿。下列说法中正确的是ABD（选项多于一个）A.甲图中：速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中，其机械能增加B.乙图中：自由滑雪空中技巧运动员在空中下落的过程中，其重力势能逐渐减少C.丙图中：越野滑雪运动员在斜坡雪面上匀速向下滑行的过程中，其机械能增加D.丁图中：运动员将冰壶推出后，人不再对冰壶做功，冰壶的机械能逐渐减少【解析】解：A、滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中，其质量不变，速度增大，所以动能增大；高度不变，重力势能不变，所以机械能增加，故A正确；B、自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中，高度减小，重力势能减小，故B正确；C、越野滑雪运动员在斜坡雪面上匀速向下滑行的过程中，速度不变，动能不变，高度减小，重力势能减小，故机械能减小，故C错误；D、运动员将冰壶推出后，手与冰壶不再接触，手对冰壶的作用力消失，冰壶靠惯性向前滑行，所以人不再对冰壶做功；冰壶滑行过程中，克服与冰面的摩擦做功，部分机械能转化为内能，所以冰壶的机械能会逐渐减小，故D正确。故答案为：ABD。4．把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去，铁锁摆回时不会（选填“会”或“不会”）打到你的鼻子。造成这一情况的原因是机械能变小了。【解析】解：铁锁在摆动过程，不断与空气摩擦，有一部分机械能转化为内能，机械能减小，即机械能不守恒；鼻子和铁锁的初始高度相同，整个过程中铁锁的机械能减小，所以铁锁摆回时重力势能也会减小，达不到鼻子的高度，故铁锁摆回时不会打到鼻子。故答案为：不会；机械能变小了。选择题（共6小题）5．能量的形式多种多样，下列实例属于机械能的是（）A．闪电发出耀眼的光芒 B．运动员由于奔跑而具有的能量 C．高温水蒸气具有的能量 D．煤炭在炉灶中燃烧具有的能量【解析】解：A、闪电发出耀眼的光芒，属于光能，故A不合题意；B、运动员由于奔跑而具有的能量是动能，动能属于机械能，故B符合题意；C、高温水蒸气具有的能量是内能，故C不合题意；D、煤炭在炉灶中燃烧的过程中，将化学能转化为内能，故D不合题意。故选：B。6．关于物体的机械能，下列说法中正确的是（）A．高山上的石头，稳稳地静止在那里，它没有重力势能 B．一根弹簧被拉长时具有的弹性势能大，被压缩时具有的弹性势能小 C．运动速度大的物体，具有的机械能不一定就大 D．没有做功的物体一定没有能【解析】解：A、高山上的石头，稳稳地静止在那里，它能够做功，所以具有重力势能，故A错误；B、弹性势能大小与弹性形变大小有关。一根弹簧被拉长时具有的弹性势能不一定大，被压缩时具有的弹性势能不一定小，取决于形变的大小。故B错误；C、运动速度大的物体，具有的机械能不一定就大，因为动能还与质量有关，故C正确；D、没有做功的物体不一定没有能，只要它能够做功，它就具有能，故D错误。故选：C。7．2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员送入太空，发射取得圆满成功。与此事件相关的能量说法正确的是（）A．火箭加速升空的过程中，内能转化为机械能 B．火箭加速升空的过程中，动能转化为重力势能 C．空间站在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，机械能总量不断增加 D．空间站在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，在近地点时动能最小【解析】解：A、火箭内的燃料燃烧时将化学能转化为内能，内能再转化为火箭的机械能，故A正确；B、火箭升空时，卫星质量不变，而速度增大，所以动能增大；因为高度增大，所以重力势能增大，不是动能转化为重力势能，故B错误；C、卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，由于没有空气阻力，所以机械能守恒，机械能总量保持不变，故C错误；D、卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，由于机械能保持不变，在近地点时重力势能最小，则动能最大，故D错误。故选：A。8．如图所示，小球从A点自由摆动到C点的过程，（不考虑空气阻力）以下说法正确的是（）A．小球从A点摆动到B点的过程中，小球的重力势能转化为动能 B．小球摆动到最低点B时，小球惯性变大 C．小球摆动到最高点C时，小球处于平衡态 D．小球在整个过程中机械能不守恒【解析】解：A、小球从A点摆动到B点的过程中，小球质量不变，高度减小，所以重力势能减小；速度增大，所以动能增大。此过程中重力势能转化为动能，故A正确；B、惯性大小只跟物体的质量大小有关，摆动到最低点B时，小球质量不变，故惯性不变，故B错误；C、小球摆动到最高点C时，小球受到竖直向下的重力、斜向上的拉力的作用，这两个力不是一对平衡力，所以小球处于非平衡状态，故C错误；D、不考虑空气阻力，整个过程中的机械能守恒，故D错误。故选：A。9．下列关于机械能守恒定律表述正确的是（）A．长征二号运载火箭托举神舟十二号飞船从地面加速升空的过程中机械能守恒B．人造卫星在地球同步轨道上运行过程中机械能守恒C．过山车从轨道最高点到最低点的过程中机械能守恒D．拉开的弓将箭射出去的过程中机械能守恒【解析】解：A、运载火箭托举神舟十二号飞船从地面加速升空的过程中，将内能转化为机械能，速度和高度都增大，动能和重力势能也变大，所以机械能增大，故A错误；B、人造卫星在地球同步轨道上运行过程中，不存在空气阻力，所以机械能守恒，故B正确；C、过山车从轨道最高点到最低点的过程中，受空气阻力和摩擦力的影响，机械能一部分转化为内能，机械能不守恒，故C错误；D、拉开的弓将箭射出去的过程中，受空气阻力的影响，机械能一部分转化为内能，机械能不守恒，故D错误。故选：B。10．力学知识的应用在我们的生活中随处可见，如图所示的物理情景中描述正确的是（）A．甲图中小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中机械能守恒 B．乙图中小明推小江的作用力和小江推小明的作用力是一对平衡力 C．丙图中坐车时系安全带能减小惯性 D．丁图中关闭下游阀门B，打开上游阀门A，闸室和上游构成连通器【解析】解：A、甲图中小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中克服摩擦做功，机械能转化为内能，故机械能减小，故A错误；B、乙图中小明推小江的作用力和小江推小明的作用力分别作用在小江和小明上，故不是一对平衡力，故B错误；C、丙图中坐车时系安全带可以减轻由于突然减速造成的伤害，与惯性大小无关，故C错误；D、丁图关闭下游阀门B，打开上游阀门A，闸室和上游上端开口，底部连通，构成连通器，故D正确。故选：D。解答题（共2小题）11．阅读下面的短文：满载游客的过山车，在机械的带动下向着轨道的最高端攀行……忽然，它像一匹脱缰的野马，从轨道的最高端飞驰而下！它又如一条蛟龙，时而上下翻腾，时而左摇右摆，时而驰上高高耸立着的大回环顶端……仿照示例，指出短文中包含的任意两种物理过程（示例除外），并说明能的转化情况。[示例]机械将过山车拉向最高端，对过山车做功使它的重力势能增加。（1）过山车从轨道的最低端上升到最高端的过程：质量不变，高度增加，重力势能增加；速度减小，动能减小，动能转为重力势能。（2）过山车从最高端下降到最低端的过程：质量不变，高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增大，重力势能转为动能。【解析】解：（1）过山车从轨道的最低端上升到最高端的过程：质量不变，高度增加，重力势能增加；速度减小，动能减小，动能转为重力势能；（2）过山车从最高端下降到最低端的过程：质量不变，高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增大，重力势能转为动能。12．骑自行车上坡前往往要加紧蹬几下，请用物理知识解释这样做的道理。【解析】答：骑自行车上坡前往往要加紧蹬几下，可以提高速度，质量不变时动能增大，上坡时有更多动能转化为重力势能，便于上坡。B能力提升练填空题（共2小题）1．如图是跳伞运动员从飞机上跳下，在他加速下落过程中，机械能转化为内能。在下落过程中他的机械能变小（填“变大”、“变小”或“不变”）。【解析】解：跳伞运动员从飞机上跳下，在他加速下落过程中，克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，所以他的机械能变小。故答案为：内；变小。2．中国科技馆的展厅里摆着一个“最速降线”装置，某学习小组对该装置进行了研究，其模型如图所示，甲、乙为两条光滑轨道，两轨道的起点高度相同，底部高度也相同。若A、B两个完全相同的小球，同时由静止从甲、乙两个轨道的起点滚动至底部，发现两小球不是同时到达。请你猜想两小球到达底部时的速度v甲＝（选填“＞”、“＝”或“＜”）v乙，理由是小球的机械能守恒。【解析】解：甲、乙为两条光滑轨道，不存在摩擦，则在下滑过程中小球的机械能是守恒的；由于两轨道的起点高度相同且两球的质量相同，所以两球在起点时的重力势能相同；因小球的机械能守恒，则到达底部时的动能相同，由于两球的质量相同，所以到达底部时的速度也相同。故答案为：＝；小球的机械能守恒。选择题（共4小题）3．如图所示，质量一定的木块放在由同种材料制成的粗糙程度均匀的水平桌面上，木块在水平拉力F作用下从A点由静止开始运动，运动得越来越快；当木块木块到达B点时，撤去拉力F，木块继续滑动，运动得越来越慢，最后停在C点。下列说法中正确的是（）A．木块在BC段运动得越来越慢，是由于木块受到的摩擦力越来越大 B．木块在BC段运动得越来越慢，是由于木块的机械能转化为内能，机械能逐渐减小 C．木块在AB段运动得越来越快，木块的机械能越来越大，机械能没有转化为内能 D．从A→C的过程中，拉力F对木块做的功大于木块克服摩擦力做的功【解析】解：A、木块在BC段运动得越来越慢，是由于摩擦力改变了木块的运动状态，摩擦力的大小不变，故A错误；B、木块在BC段运动得越来越慢，木块克服摩擦做功，机械能转化为内能，使得机械能逐渐减小，故B正确；C、木块在AB段运动得越来越快是因为受到的拉力大于摩擦力，这一过程中，木块的机械能越来越大；但此过程中，木块与桌面之间存在摩擦，也有一部分机械能转化为内能，故C错误；D、从A→C的过程中，只有拉力和摩擦力对木块做功，因此，拉力F对木块做的功等于木块克服摩擦力做的功，故D错误。故选：B。4．2020年5月5日18时00分，中国载人空间站工程研制的相当于18层楼高的长征五号B运载火箭，搭载新一代载人飞船试验船和柔性充气式货物返回舱试验舱，在文昌航天发射场点火升空。在现役的各国运载火箭中，长征五号B运载火箭的运力是世界一流水平，如图所示是火箭发射时的情景，关于试验船加速上升的过程中，下列说法正确的是（）A．动能变大，势能变大，机械能变大 B．动能变小，势能变大，机械能变大 C．动能变大，势能变小，机械能保持不变 D．动能变小，势能变大，机械能保持不变【解析】解：试验船加速上升的过程中，实验船的质量不变，速度增大，动能增大；高度增大，重力势能增大；实验船升空时，没有发生弹性形变，不具有弹性势能；机械能＝动能+重力势能，机械能增大。故选：A。（多选）5．如图所示，捻动滚摆的轴使其升高后释放，观察滚摆运动过程，长时间后滚摆停止上下滚动。下列说法正确的是（）A．滚摆从最高点开始到最后静止在最低点，滚摆的重力势能转化为动能 B．滚摆到最低点后又上升，动能转化为重力势能 C．滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明有一部分能量消失了 D．滚摆整个运动过程中，机械能不守恒【解析】解：A、滚摆从最高点开始到最后静止在最低点，质量不变，高度降低，重力势能减小，滚摆最后静止不动，动能为0，不是重力势能转化为动能，故A错误；B、滚摆由最低点上升过程中，质量不变，高度变大，重力势能变大，速度变小，动能变小，动能转化为重力势能，故B正确；CD、由题意知滚摆运动过程中，滚摆每次上升的高度逐渐减小，长时间后停止上下滚动，说明滚摆要克服阻力做功，有一部分机械能转化为内能，但不是消失了，所以滚摆的机械能减小，故C错误，D正确。故选：BD。（多选）6．如图所示为小球从某一高度下落与地面碰