初中物理沪教版八年级下册《4.3 机械能》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，它反映了我国近年在航空航天领域的巨大成果，在这些图片反映的物理过程中，机械能增大的是（ ）
A.
大飞机沿水平方向匀速直线飞行
B.
卫星绕地飞行
C.
飞船返回舱进入大气层
D.
火箭点火升空
2.（3分）在年宝鸡市中考体育考试中，小宇同学进行了实心球测试。关于实心球运动的几个阶段，下列说法正确的是
A. 小宇捡起实心球，并缓慢举高的过程中，实心球的重力势能增大
B. 小宇将实心球用力投出后，实心球在空中运动过程中，实心球的机械能增大
C. 小宇将实心球用力投出后，实心球在空中最高点时机械能最大
D. 实心球落地后在水平地面上滚动一段距离停止，实心球在地面滚动阶段机械能不变
3.（3分）人骑自行车上坡时，速度越来越慢．下列关于这一运动过程的说法中，正确的是（ ）
A. 人与车的动能增大，重力势能减小 B. 人与车的动能增大，重力势能增大
C. 人与车的动能不变，重力势能不变 D. 人与车的动能减小，重力势能增大
4.（3分）甲、乙两个小球的重力势能相等，但甲球的质量小于乙球的质量，则（ ）
A. 两球的高度相等 B. 甲球的高度比乙球的低
C. 甲球的高度比乙球的高 D. 甲球的速度比乙球的大
5.（3分）上抛的石子，若不计空气的阻力，在上升过程中
A. 动能减少，重力势能不变，机械能减少
B. 动能不变，重力势能增加，机械能增加
C. 动能减少，重力势能增加，机械能不变
D. 动能不变，重力势能不变，机械能不变
6.（3分）如图所示，忽略空气阻力，由空中A处释放的小球经过B、C两位置时具有相同的（ ）
A. 速度 B. 动能 C. 机械能 D. 重力势能
7.（3分）如图所示，小球由细线吊着在间自由摆动，不计空气阻力和摩擦，下列说法正确的是
A. 小球在点和点，所受重力的方向不相同
B. 小球由点到点的过程中，重力势能转化为动能
C. 当小球刚好摆动到点时，假如所有外力都消失，小球将保持静止状态
D. 小球由点到点的过程中受到力的作用，运动状态发生改变，速度增大
8.（3分）如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面，一小球由点以速度沿轨道滚下，经另一侧等高点后到达最高点；下列关于小球滚动过程的分析正确的是
A. 整个过程只有重力在对小球做功
B. 小球在、两点具有的动能相同
C. 小球在点具有的机械能等于它在点具有的重力势能
D. 小球在、、三点的速度大小关系是
9.（3分）一物体沿固定的粗糙斜面匀速下滑，物体下滑的过程中（ ）
A. 动能不变，势能减小，机械能不变 B. 动能不变
C. 动能增大，势能减小，机械能不变 D. 动能不变，內能增大
10.（3分）如图所示，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，铁锁向前摆动又摆回来，直至停止。下列说法正确的是
A. 铁锁在摆动过程中机械能守恒
B. 铁锁由高处摆到低处的过程中动能转化为重力势能
C. 铁锁在来回摆动的过程中，动能不断增加
D. 铁锁回摆后不能碰到鼻子，因为铁锁的机械能变小
11.（3分）如图所示，是我国生产的“歼10”战斗机的雄姿，战斗机在减速下降的过程中（ ）
A. 动能减小，重力势能增大 B. 动能减小，重力势能减小
C. 动能增大，重力势能增大 D. 动能不变，重力势能不变
12.（3分）如下图所示，把不同的实心小铁球放在相同的实验装置的斜面上自由滚下，撞击静止于水平面上的小木块上进行实验.在下列几种情况中，能说明物体的动能与物体的质量有关的是（ ）
A. 甲.乙 B. 甲.丙 C. 乙.丙 D. 丙.丁
二 、填空题（本大题共6小题，共16分）
13.（2分）2013年12月14日，“嫦娥三号”探测器在月球表面着陆．着陆前速度从1700m/s逐渐减小到0（以月球为参照物），悬停在距月面100m高处．“嫦娥三号”探测器所载的“月兔”号月球车在减速下降过程中重力势能____，动能____．（选填“增大”、“不变”或“减小”）
14.（3分）在刚刚过去的索契冬奥会上，来自辽宁的选手徐梦桃在自由式滑雪比赛中获得银牌．她在比赛过程中运动的轨迹如图所示，如果不计空气阻力，则从a点向b点运动过程中，她的重力势能______，动能______（以上两空均选填“增大”、“减小”或“不变”）；在a点和c点她的速度都为零，她在a点处的机械能______她在c点处的机械能（选填“大于”、“小于”或“等于”）
15.（3分）如图是一种神奇的“魔罐”，其制作方法是：橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，在橡皮筋的中间系一个钩码。当你将“魔罐”在水平地面上滚出后，它能自动滚回来的原因是______能转化为______能，“魔罐“滚回来后不能回到原抛出点的位置，这说明“魔罐”具有的机械能______选填“增大”、“减小”或“不变”。
16.（2分）“嫦娥四号”月球探测器于今年着陆月球表面，展开人类首次对月球表面的探测。探测器靠近月面时会向下喷出气体，在距月面处开始悬停，通过激光扫描对障碍物和坡度进行识别，此时，嫦娥四号的动能______；选定相对平坦的区域后，它开始垂直缓速下降，最后在距离月面时关闭发动机，以自由落体的方式降落在月面上。在最后下落的过程中，嫦娥四号的动能______。均选填“增大”、“减小”或“不变”
17.（1分）运动物体的速度越大，质量越大，它的动能就越____．
18.（5分）年月，搭载着天舟二号货运飞船的“长征七号”遥三运载火箭成功升空，如图，火箭加速升空过程中，其机械能 ______选填“变大”“变小”或“不变”，若以地面为参照物，该火箭是 ______的，火箭在上升过程中对空气向下的力 ______选填“大于”“小于”或“等于”空气对火箭向上的力。
三 、实验题（本大题共1小题，共10分）
19.（10分）如图所示是探究动能大小与哪些因素有关的实验：
实验中你通过观察 ______ 知道动能的大小．
实验中采用 ______ 选填序号从同一高度由静止开始下滑；从不同高度由静止开始下滑方法，使得铜球和钢球到水平面的速度相同．
比较甲和乙得出的实验结论是 ______ 联想到高速公路的限速牌上同时标明“”和“”字样， ______ 选填“大客车”或“小轿车”的限速应该是．
比较图甲和丙可知，探究的问题是 ______ ．
四 、计算题（本大题共2小题，共20分）
20.（10分）建水电站时，要让水轮机产生较大的功率，在流量一定的条件下，需要水流有较大的流速，而河流的流速一般不是很大，因此要在河流上选择合适的地方修水坝，简述其中的道理．
21.（10分）如图所示，在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，在水平桌面上铺上粗糙程度不同的物体，让小车从斜面顶端由静止开始自由滑下，观察同一小车从斜面同一高度滑下后，在粗糙程度不同的表面上运动的距离。
让小车从斜面同一高度由静止滑下的目的是：使小车运动到斜面底部的 ______；
通过上面实验可以得到结论：表面越光滑，小车受到的阻力越 ______，小车前进的距离就越 ______。
从斜面滑下来的小车如果受到的阻力为零，它将做 ______运动。
完成前面的实验后，同学们又利用该斜面进行“探究影响动能大小因素的实验”。
①实验过程中，利用 ______表示小球动能的大小，这种探究方法叫做 ______；
②由图、可以得到结论：质量一定，物体的 ______越大，动能就越大；
③在、两次实验中，小球到达水平面时的速度，______选填“大于”、“等于”或“小于”。
答案和解析
1.【答案】D;
【解析】解：A、大飞机沿水平方向匀速直线飞行，其质量不变，速度不变，故动能不变，同时其高度不变，所以重力势能不变，故其机械能不变，故不符合题意；
B、卫星绕地飞行时，其动能与势能相互转化，但其机械能守恒，机械能的总和不变，故不符合题意；
C、飞船返回舱进入大气层时，其与空气摩擦，一部分机械能转化成了内能，故机械能减小，故不符合题意；
D、火箭点火上升时，即做加速运动，故其质量不变，速度变大，动能变大；同时其高度增加，故重力势能增加，所以机械能变大，故符合题意；
故选D．
2.【答案】A;
【解析】解：、捡起实心球，并缓慢举高的过程中，实心球的质量不变，高度变大，重力势能增大，故正确；
、实心球在空中运动过程中，因为受到空气阻力作用，克服阻力做功消耗一部分机械能，所以实心球的机械能减小，故错误；
、小宇将实心球用力投出后，由于克服空气阻力做功，实心球的机械能逐渐减小，实心球在空中最高点时机械能不是最大的，故错误；
、实心球在地面滚动阶段机械能减小，因为球的速度逐渐变小，故错误。
故选：。
重力势能大小与物体的质量和被举的高度有关。
机械能包括动能和势能，动能的大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关。
物体的运动状态发生改变时，受到非平衡力的作用，其合力不为零。
深入理解影响机械能的因素，明确物体运动状态与，是解答该题的关键。
3.【答案】D;
【解析】解：人骑自行车上坡时，高度越来越高，所以重力势能越来越大；速度越来越慢，动能则越来越小，这个过程是动能转化为重力势能，所以A、B、C不符合题意，只有D符合题意；
故选D．
4.【答案】C;
【解析】解：重力势能跟质量和高度有关．甲、乙两个小球的重力势能相等，但甲球的质量小于乙球的质量，甲的高度一定比乙高．
故选C．
5.【答案】C;
【解析】解：石子在上升过程中，速度变小，动能减少，高度变大，重力势能增加，动能转化成重力势能，但是，因为不计空气阻力，机械能的总量不变。
故选：。
影响动能的因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能。在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析。
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。
6.【答案】C;
【解析】解：（1）小球下落过程中，忽略空气阻力，机械能守恒．小球质量不变，高度减小，重力势能减小．
（2）小球没有发生弹性形变，不具有弹性势能．机械能=动能+势能．机械能不变，势能减小，动能增大，小球质量不变，速度增大．
故选C．
7.【答案】D;
【解析】解：
A、小球在点和点时，受到的重力的方向相同，都是竖直向下的，故A错误；
B、小球由点到点的过程中，质量不变，速度减小，高度增大，则小球的动能减小，重力势能增大，所以，在此过程中动能转化为重力势能，故B错误；
C、当小球刚好摆到点时，在水平方向上有一定的速度，假如所有力突然都消失，根据牛顿第一定律可知，小球将做匀速直线运动，故C错误；
D、小球由点到点的过程中受到重力和拉力的共同作用，速度逐渐变大，所以运动状态发生了变化，故D正确。
故选：。
重力的方向始终是竖直向下的；
判断是哪种能量转化成了另一种能量的标准是：减小的能量转化为增多的能量；
根据牛顿第一定律，一切物体在不受外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态；对于正在运动的物体，所受的外力如果同时消失，物体将保持外力消失瞬间的速度和方向运动下去，即做匀速直线运动；
小球受到重力和拉力的共同作用，根据速度变化判定其运动状态的变化情况。
此题主要考查力与运动的关系、能量的转化和牛顿第一定律，需要牢记：物体不受力或所受合力为零，物体的运动状态不会改变，即物体处于静止状态或做匀速直线运动状态。
8.【答案】D;
【解析】解：
A、小球受到竖直向下的重力的作用，在整个过程中小球沿重力的方向移动了距离，小球的重力是做功的，因为是粗糙的弧形轨道，所以小球受摩擦力，要克服摩擦力做功，故A错误；
B、在粗糙的弧形轨道上受摩擦力，要克服摩擦力做功，则在整个过程中小球的机械能减小；虽然小球在、两点等高，具有的重力势能相同，但由于小球的机械能减小，所以小球在点具有的动能小于在点的动能，故B错误；
C、小球要克服摩擦力做功，机械能减小，所以在点具有的机械能大于它在点具有的重力势能此时小球的动能为，只有重力势能，故C错误；
D、由题意可知小球在点的速度为，由项分析可知小球在点的速度大于在点的速度，所以在、、三点的速度大小关系是，故D正确。
故选：。
做功的条件是：有力，且沿力的方向运动一段距离；
由于受到的阻力，所以小球下落过程中，有机械能的损失；
物体受到非平衡力，其运动状态不断变化如速度改变。
该题考查了力是改变物体运动状态的原因、能量的转化和运动快慢的分析，是一道综合题目。
9.【答案】D;
【解析】解：物体匀速下滑：
（1）质量不变，速度不变，所以动能不变；
（2）下滑高度减小，质量不变，所以重力势能减小；
（3）机械能=动能+势能，动能不变，势能减小，机械能减小，减小的机械能转化为内能．
故选D．
10.【答案】D;
【解析】解：、由题意可知，铁锁向前摆动又摆回来，直至停止，此时铁锁的机械能减小了，所以机械能不守恒，故A错误；
B、铁锁从高处向低处摆动过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，所以是重力势能转化为动能，故B错误；
C、铁锁在来回摆动过程中，从高处到低处，动能变大，从低处到高处，动能减小，故C错误；
D、铁锁在摆动过程中不断克服空气阻力做功，有一部分机械能转化为内能，机械能减小，所以铁锁回摆后不能碰到鼻子，故D正确。
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；
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；
物体上升过程中动能转化为重力势能，物体下落时重力势能转化为动能，不计摩擦时，机械能的总量是不变的。
该题考查摆动物体的能量转化，注意本题在动能和重力势能转化过程中，机械能不守恒。
11.【答案】B;
【解析】解：战斗机在减速下降的过程中，质量不变，速度减小，动能减小；高度减小，重力势能减小．
故选B．
12.【答案】B;
【解析】探究动能与质量的关系，需要保证小球的高度一致，即控制小球滚到水平面上时具有相同的速度，而球质量不同.
故选B
13.【答案】减小;减小;
【解析】解：“嫦娥三号”探测器所载的“月兔”号月球车在减速下降过程中，质量不变，高度下降，所以重力势能减小；同时速度降低，所以动能减小．
故答案为：减小；减小．
14.【答案】减小;增大;大于;
【解析】从a点下滑到b点过程中，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大；在a点和c点都处于静止状态，动能都为零，但在a点运动员具有重力势能大于c点的重力势能，所以在a点的机械能大于c点的机械能．
15.【答案】弹性势;动;减小;
【解析】解：魔罐在开始滚动的时候，具有动能，滚动的过程中，罐子动能转化为橡皮筋的弹性势能，当动能为时，弹性势能最大，魔罐开始向回滚动，在魔罐滚回来的过程中橡皮筋弹性势能减小，罐子动能增大，弹性势能转化为动能；由于罐与地面之间存在着摩擦力，所以罐的机械能会减小，即一部分机械能会转化为内能，故魔罐滚回来后不能回到原抛出点的位置。
故答案为：弹性势；动；减小。
动能的影响因素：质量和速度；弹性势能的影响因素：物体的弹性形变程度；
此题中，由于罐与地面之间存在着摩擦力，所以罐的机械能会减小，魔罐滚回来后不能回到原抛出点的位置。
该题考查动能和弹性势能的影响因素及机械能与内能的转化关系，相对比较简单，属于基础题。
16.【答案】变小; 变大;
【解析】解：探测器靠近月面时会向下喷出气体，在距月面处开始悬停，此过程中速度变小，动能变小；
在最后下落的过程中，嫦娥四号的速度变大，质量不变，其动能变大。
故答案为：变小；变大。
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。
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。
17.【答案】大;
【解析】解：根据物体的动能与质量成正比，与速度的平方成正比，故运动物体的速度越大，质量越大，它的动能就越大．
故答案为：大．
18.【答案】变大 运动 等于;
【解析】解：火箭加速上升，重力势能和动能都在变大，所以机械能在变大；以地面为参照物，火箭的位置相对于地面发生改变，所以火箭是运动的；火箭对空气的力和空气对火箭的力是相互作用力，相互作用力大小相等，方向相反，故火箭在上升过程中对空气向下的力等于空气对火箭向上的力。
故答案为：变大；运动；等于。
火箭加速上升，重力势能和动能都在变大；
以地面为参照物，火箭的位置相对于地面越来越远；
火箭对空气的力和空气对火箭的力是相互作用力。
此题是一道综合题目，考查了机械能、运动和静止的相对性、相互作用力，属于基础题。
19.【答案】木块运动的距离；A；速度相同时，质量越大，动能越大；大客车；动能的大小与速度的关系;
【解析】解：
球对木块做功的多少反映球的动能多少，而做功的多少可由木块被推开距离的远近来确定；
球的速度是通过球滚落的起始点的高度来控制的，起始点的高度相同，速度就相同．所以选用方法．
比较甲和乙，可知：速度相同时，质量越大，动能越大，越不容易刹车，不同车型的汽车应限制不同的车速，大客车的限制速度越小．
比较图甲和丙可知，质量相同，速度不同．探究的是动能的大小与速度的关系；
故答案为：
木块运动的距离；
；
速度相同时，质量越大，动能越大；大客车；
动能的大小与速度的关系
此实验是把动能的大小转化为球把木块推出距离的远近，这是一种转换的研究问题方法；
球的速度是通过球起始点的高度来体现的，高度越高，速度越大；
比较甲和乙，让小球从同一高度下落，目的是控制小球的速度相同，改变质量，质量越大，小球对外做功越多，说明小球的动能越大，越不容易刹车；
比较图甲和丙可知，质量相同，速度不同．
该题考查了学生根据实验现象得出实验结论的能力，要学会利用控制变量法分析问题，并能把所学知识与生活实际相联系，分析解答问题．
20.【答案】解：在河流上选择合适的地方修水坝就是为了提高上游的水位，水从大坝流下来，水的重力势能转化成动能，水推动水轮机发电，水的动能转化成电能，水的落差越大，转化成的电能越多．;
【解析】建设水电站首先要修筑拦河大坝，提高上游水位，水从高处流下来，推动水轮机做功，重力势能转化为动能，动能转化为电能．
21.【答案】速度相同 小 远 匀速直线 木块被推动的距离 转换法 速度 等于;
【解析】解：在实验中，让小车从斜面同一高度滑下的目的是：使小车到斜面底端时的速度相同，这也是控制变量法的要求；
由实验现象可知，表面越光滑，小车受到的阻力越小，它前进的越远，速度减小的越慢；
由实验现象进行推理可得出：如果小车受到的阻力为零，它将永远做匀速直线运动；
①该实验中比较木块移动的距离是为了比较钢球具有动能的大小；通过观察木块被撞击后移动的距离来判断动能大小，这是转换法；
②、两图中，同一个小球质量相等，从不同的高度静止滚下，到达平面时的速度不同，速度大的小球把木块推的更远，说明小球对木块做的功最多，小球具有的动能大；可以得出结论：质量一定，速度越大，动能越大；
③在、两次实验中，两球开始在斜面上的高度相同，小球的质量为球质量的倍，球的重力势能为球的重力势能的倍，小球滚到斜面底端时球的动能为球动能的倍，由于小球的质量为球质量的倍，所以小球到达水平面时的速度相同，即。
故答案为：速度相同；小；远；匀速直线；①木块被推动的距离；转换法；②速度；③等于。
实验中要控制小车到达水平面时的速度相同，这是控制变量法的要求；
根据实验现象可得出表面越光滑，小车所受的阻力大小及前进的距离；
由实验现象进行推理可得出当阻力为零时小车的运动情况；
①实验中通过木块被撞击后移动的距离来表示小球动能的大小，这是转换法；
②③动能的大小与物体的速度和质量有关，要探究动能和速度的关系，需保持质量相同，要探究动能和质量的关系，需保持速度相等。
此题是牛顿第一定律的实验，要知道实验的过程及得出的结论。并且知道牛顿第一定律不能用实验直接验证，而是要经过科学推理得出。
