11.4 机械能及其转化同步练习(含解析)-八年级物理下册（人教版）

人教版八下物理同步练习11.4机械能及其转化（基础卷）一、选择题1．（2023八下·和平期末）现代农业利用喷药无人机喷洒农药，安全又高效，如图所示，喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药．此过程中，喷药无人机的A．动能减小、重力势能减小 B．动能减小、重力势能不变C．动能不变、重力势能减小 D．动能不变、重力势能不变2．（2024八下·宽城期末）宽城天门山景区风景怡人，溪流景观展现自然山水之美；玻璃吊桥和玻璃栈道步步惊心；空中缆车、悬崖千扣人心弦。其中空中索道缆车载着游客匀速上山时，它具有的（）A．动能增加，重力势能增加，机械能增加B．动能减小，重力势能增加，机械能不变C．动能不变，重力势能减小，机械能不变D．动能不变，重力势能增加，机械能增加3．（2024八下·玉田期末）如图所示是蹦床运动员表演的情景。运动员从最高点下落到与蹦床接触前的过程中，运动员的动能和重力势能变化情况是（）A．动能减小，重力势能减小 B．动能增大，重力势能减小C．动能减小，重力势能增大 D．动能增大，重力势能增大4．（2024八下·丰顺期末）如图所示，小球分别从光滑斜面AB、AC、AD的顶端下滑到斜面底端，在底端时小球的动能A．从AB滑下时最大 B．从AC滑下时最大C．从AD滑下时最大 D．从三个斜面滑下时一样大5．（2024八下·迁安期末）如图所示，小刚驾驶电动平衡车在水平路面上做匀速直线运动。下列说法正确的是（）A．车轮上有凹凸不平的花纹，是为了增大压强B．小刚对平衡车的压力和地面对平衡车的支持力是一对平衡力C．平衡车工作时机械能变大D．行驶过程中，平衡车对小刚的支持力没有做功6．（2024八下·呈贡期末）洒水车匀速洒水过程中，洒水车的()A．动能不变 B．势能不变 C．机械能变小 D．机械能不变7．（2024八下·台江期中）10月31日8时11分，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆（如图）。返回舱在空中加速下落过程中（）A．动能增大，重力势能减小 B．动能减小，重力势能增大C．动能不变，机械能增大 D．动能转化为重力势能8．（2024八下·台江期中）在炎炎夏日，美丽的苏州工业园区利用洒水车洒水作业降温除尘，以此提升空气质量。洒水车在平直道路上匀速行驶并洒水作业的过程中，下列说法中正确的是（）A．动能不变，机械能不变 B．动能减少，机械能增加C．动能减少，机械能减少 D．动能减少，机械能不变9．（2023八下·鱼台期末）如图所示是蹦极运动的简化示意图。弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，到A点处弹性绳自然伸直。B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点（忽略空气阻力），下列说法正确的是（）A．从O点到A点运动员的机械能不变B．从O点到C点运动员的机械能一直在增大C．从O点到C点运动员的机械能一直在减小D．从O点到C点运动员速度一直减小10．（2023八下·沁县期末）为了更好地推进习总书记提出的“一带一路”发展战略，我国计划发射十八颗通信卫星，为沿线国家提供信息服务。人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点（如图所示），卫星在大气层外运行，不受空气阻力。当卫星从远地点向近地点运行的过程中，下列说法正确的是（）A．重力势能增大 B．动能减小C．动能转化为重力势能 D．机械能守恒11．（2024八下·深圳期末）新华社北京6月25日电，嫦娥六号返回器于当日14时07分准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域，实现世界首次月球背面采样返回。据悉，嫦娥六号返回器采用“半弹道跳跃式返回”方式，两次再入大气层实施气动减速（图中B点和F点），被形象地称为“太空打水漂”，轨迹如图所示。若忽略大气层以外空间（图中虚线以上空间）极其微小的阻力，关于图示的嫦娥六号返回器的返回过程，下列说法正确的是（）A．返回器从A到B过程中，机械能一直减小B．返回器在B点的动能大于其在D点的动能C．返回器从C到D的过程中，其重力不做功D．返回器跳出大气层到最高点E时，其动能为零二、填空题12．（2023八下·香洲期末）神舟十六号载人飞船于2023年5月成功发射，火箭点火后向下喷出燃气，火箭获得向上的动力，说明物体间力的作用是，载人飞船加速升空的过程中，航天员的动能（选填“变大”、“变小”或“不变”），航天员的机械能（选填“守恒”或“不守恒”）。13．（2024八下·花溪月考）长征二号F遥十七运载火箭搭载神舟十七号载人飞船在我国酒泉卫星发射中心成功发射。在火箭加速升空过程中，搭载的载人飞船机械能（选填“不变”“增大”或“减少”）。14．（2024八下·济南期末）2024年3月31日，载有单体95吨超限货物的“汉旺69”号货轮驶离小清河航域，向天津港进发，标志着小清河正式通航后的内外贸一体化运输业务正式开启。小清河全线共设置了4座船闸，船闸是利用了原理，下游船闸打开水由高处流向低处时，水的能转化为动能。15．（2024八下·瑞金期末）国家级森林公园天柱山以风景奇秀而著称，小华利用假期来天柱山游玩，在乘缆车匀速上山的过程中，小华的机械能将（填“增大”、“减小”或“不变”）；小华相对固定吊索的铁塔是的（填“运动”或“静止”）。16．（2024八下·湛江期末）2022年6月5日，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号F遥十四运载火箭成功将神舟十四号顺利送入预定轨道。如图，火箭加速上升时，动能，重力势能，机械能（选填“增大”、“减小”或“不变”）。17．（2023八下·福田期末）小明将排球竖直向上抛出，排球在竖直向上运动的过程中，如果受到的空气阻力忽略不计，则排球的机械能(填“守恒”或“不守恒”)，排球在最高点处于(填“平衡”或“非平衡”)状态。18．（2023八下·宜昌期末）高空抛物被称为“悬在城市上空的痛”。据报道：一个50g的鸡蛋从18楼抛下可以砸坏行人的头骨，从25楼抛下可使人当场死亡，鸡蛋下落过程动能，若不计空气阻力，下降过程中鸡蛋的机械能（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。19．（2023八下·平顶山期末）频频发生高空抛物、坠物致人伤亡事件，严重危害人民群众生命财产安全，原因是物体所处的高度越高，重力势能越（选填“大”或“小”），当高处的物体坠落时，因重力势能转化为能，从而带来安全隐患。物体坠落过程中，机械能（选填“变大”、“变小”或“不变”）。20．（2023八下·彰武期末）一滑雪比赛场地简化如图所示，AC为助滑道，B为AC的最低点。运动员某次从A点由静止开始下滑到达B点的过程中（不考虑一切阻力），重力势能转化能，机械能（选填“增大”、“减小”或“不变”）。三、简答题21．（2024八下·昌邑期末）把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去（图）。想想看，铁锁摆回时会打到你的鼻子吗？

答案解析部分1．【答案】A【知识点】机械能及其转化【解析】【解答】无人机沿水平方向匀速飞行，且喷洒农药，无人机的速度不变，高度不变，质量变小，喷药无人机的动能减小、重力势能减小，故A符合题意，BCD不符合题意。【分析】影响动能的因素是质量和速度；重力势能大小的因素是质量和高度。2．【答案】D【知识点】机械能及其转化【解析】【解答】缆车匀速上山，速度不变，质量不变，故动能不变；缆车在上山过程中高度不断增加，质量不变，故重力势能增大；动能不变，重力势能增加，机械能也在增大，ABC不符合题意，D符合题意。故选D。

【分析】质量一定时，动能和速度有关，重力势能和高度有关。3．【答案】B【知识点】机械能及其转化【解析】【解答】运动员从最高点下落到与蹦床接触前的过程中，质量不变，速度变大，因此动能增大；质量不变，高度变小，因此重力势能减小。故B符合题意，ACD不符合题意。故选：B。

【分析】当运动员从蹦床弹起后向上运动的过程中，判断动能和势能的变化，要从动能和势能的影响因素考虑。

(1)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。

(2)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。

(3)弹性势能的大小与弹性形变的程度有关，形变量越大，弹性势能越大。4．【答案】D【知识点】机械能守恒条件【解析】【解答】只存在动能与势能的相互转化时，机械能是守恒的；小球质量一定，高度相同，说明重力势能相同，本题中斜面为光滑斜面，说明没有摩擦，在小朋友下滑过程中只有动能和势能的转化，

故选D。【分析】只有动能与势能的相互转化时，机械能是守恒的。5．【答案】D【知识点】机械能及其转化；平衡力的辨别；增大或减小摩擦的方法；是否做功的判断【解析】【解答】A．花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A错误；B．两个力大小不相等，不是一对平衡力，故B错误；C．质量不变，速度不变，高度不变，动能和重力势能不变，机械能不变，故C错误；D．支持力向上，向上没有移动距离，支持力对小刚没有做功，故D正确。故选D。

【分析】（1）增大摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，增大压力可以增大摩擦力；在压力一定时，增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦力；

（2）二力平衡的条件：两个力大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于同一物体上；

（3）动能与质量、速度有关，重力势能与质量、高度有关；动能和势能统称为机械能；

（4）做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离。二者缺一不可。6．【答案】C【知识点】机械能守恒条件【解析】【解答】洒水车匀速洒水，速度不变，质量变小，所以动能变小，重力势能不变，所以机械能减小，C正确，ABD错误

综上选C

【分析】机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比；7．【答案】A【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较；机械能守恒条件【解析】【解答】AB.根据题意可知，返回舱在空中加速下落，其速度增大、高度减小，可判断返回舱的动能增大，重力势能减小，故A符合题意、B不符合题意；

C.物体的机械能为动能和势能的总和，返回舱下落的过程中，需要克服空气阻力做功，其机械能减小，故C不符合题意；

D.返回舱在下落的过程中，动能增大，重力势能减小，返回舱的重力势能转化为动能，故D不符合题意。

故选A。

【分析】AB.物体的动能与物体的速度及质量有关，物体的速度越大、物体的质量越大，物体的动能越大；物体的重力势能与物体的质量以及所处的高度有关，物体的质量越大、所处的高度越高，物体的重力势能越大；

C.物体的机械能为物体的动能和势能的总和，只有动能和势能相互转化时物体的机械能守恒，涉及到外力做功时机械能都会发生改变；

D.返回舱在下落的过程中，返回舱的重力势能转化为动能。8．【答案】C【知识点】动能的影响因素；机械能守恒条件【解析】【解答】洒水车在平直的道路上匀速行驶并洒水作业的过程中，洒水车的速度不变，洒水车的质量减小其动能减小，洒水车的机械能也随之减小；

故选C。

【分析】物体的动能与物体的速度及质量有关，物体的速度越大、物体的质量越大，物体的动能越大；物体的重力势能与物体的质量以及所处的高度有关，物体的质量越大、所处的高度越高，物体的重力势能越大；物体的机械能为物体的动能和势能的总和，逐一分析影响每一种能量的因素的变化即可求解。9．【答案】A【知识点】机械能及其转化；机械能守恒条件【解析】【解答】A．由于忽略空气阻力从O点到A点，运动员的重力势能全部转化为动能，所以运动员的机械能不变，故A正确；B．从O点到C点，C点动能为0，所以运动员的重力势能全部转化为弹性势能；该过程中运动员的机械能逐渐守恒；由此可知，整个过程中运动员的机械能守恒，故BC错误；D．当合力方向向下时，人的速度增加，当合力等于0时，速度最大，当合力向上时，速度逐渐减小，从O点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员的拉力，因此运动员的速度越来越大；从B点到C点的过程中，弹性绳对运动员的拉力大于重力，则运动员的速度逐渐减小，到达C点时，其速度为零；故D错误。故选A。

【分析】根据受力分析、机械能、动能和势能转化判识选项

1、机械能：动能和势能之和，从O点到C点，C点动能为0，所以运动员的重力势能全部转化为弹性势能，所以机械能守恒，由于忽略空气阻力从O点到A点，运动员的重力势能全部转化为动能

2、受力分析：当合力方向向下时，人的速度增加，当合力等于0时，速度最大，当合力向上时，速度逐渐减小，从O点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员的拉力，因此运动员的速度越来越大；从B点到C点的过程中，弹性绳对运动员的拉力大于重力，则运动员的速度逐渐减小，到达C点时，其速度为零10．【答案】D【知识点】动能和势能的大小变化；动能与势能的应用；机械能及其转化；机械能守恒条件【解析】【解答】当卫星从远地点向近地点运行的过程中，与地球的距离减小所以A、重力势能减小，故A错误；B、由于重力势能减小，且太空中没有空气阻力，卫星运行过程中只受重力作用，所以重力势能减小，动能增大，故B错误；C、重力势能转化为动能，故C错误；D、只受重力作用，且不受空气阻力，所以机械能守恒，故D正确；

故选D。

【分析】动能大小的影响因素：质量和速度。当质量不变时，速度越大，动能越大。地面附近的物体由于被举高具有重力势能，物体到太空中由于有相对高度，物体具有势能。11．【答案】B【知识点】动能的影响因素；机械能及其转化；是否做功的判断【解析】【解答】A．返回器从A到B过程中，在大气层以外空间，不受空气阻力，没有能量损失，返回器机械能守恒，总和不变，故A错误；B．从B到D时，返回器在大气层运动，要克服阻力做功，返回器自身机械能减少，即返回器在B点的机械能大于其在D点的机械能；因B、D两点高度相同，重力势能相同，在B点的动能大于其在D点的动能，故B正确；C．返回器从C到D的过程中竖直向上运动，受到竖直向下的重力，返回器克服重力做功，故C错误；D．返回器跳出大气层到最高点时，在竖直方向上速度大小为零，但在水平方向上速度大小不为零，动能不为零，故D错误。故选B。

【分析】运动的物体不受空气阻力，不消耗能量，机械能不变；克服空气阻力时，消耗机械能，高度相同时，重力势能相同，机械能减小，则动能减小；物体受力，且在力的方向移动距离，力对物体做了功；运动的物体具有动能。12．【答案】相互的；变大；不守恒【知识点】机械能及其转化；力作用的相互性【解析】【解答】火箭点火后向下喷出燃气，火箭向下推燃气，气体向上推火箭，则物体间力的作用是相互的，飞船加速升空，航天员质量不变速度变大，动能变大，高度增加，重力势能增大，因而航天员机械能增大，即机械能不守恒。

故答案为：相互的；变大；不守恒。【分析】力的作用是相互的，动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关。13．【答案】增大【知识点】机械能及其转化【解析】【解答】火箭加速升空时，飞船的质量不变，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大。机械能是动能和势能之和，所以载人飞船的机械能增大。

【分析】动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关。14．【答案】连通器；重力势【知识点】机械能及其转化；连通器原理及其应用【解析】【解答】船闸是利用了连通器原理，下游船闸打开水由高处流向低处时，水的重力势能减小，动能增加，水的重力势能转化为动能。

综上第1空、连通器；第2空、重力势。

【分析】1、机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比；

2、连通器：上端开口相通，或底部相通的容器叫连通器，在连通器的液体保持同一水平，压强相等，应用：茶壶；回水弯管；船闸。15．【答案】增大；运动【知识点】机械能及其转化；运动和静止的相对性【解析】【解答】乘缆车匀速上山时，质量不变，速度不变，动能不变；高度增大，重力势能增大；上升时，机械能等于动能与重力势能之和，机械能增大。人和固定吊索的铁塔之间发生了位置的改变，以固定吊索的铁塔为参照物，人是运动的。

【分析】质量一定时，速度不变，动能不变，高度变大，重力势能变大；相对于参照物，有位置变化是运动的。16．【答案】增大；增大；增大【知识点】机械能及其转化【解析】【解答】火箭加速上升时，质量不变、速度变大、动能增大；高度变大，重力势能增大，动能和重力势能之和是机械能，机械能也增大。【分析】质量一定时，动能和速度有关，重力势能和高度有关。17．【答案】守恒；非平衡【知识点】机械能守恒条件；平衡状态的判断【解析】【解答】抛出的排球在竖直向上运动时，不计空气阻力，没有能量消耗，则排球的机械能守恒，排球在最高点只受重力的作用，是非平衡力，处于非平衡状态。

【分析】运动的物体若无能量损失，总机械能不变；物体只受重力，受非平衡力，处于非平衡状态。18．【