沪科版物理八年级全册《10.6 合理利用机械能》同步练习2
一 、单选题（本大题共10小题，共30分）
1.（3分）2019年6月5日，我国航天完成首次海上发射，用长征十一号运载火箭将七颗卫星送入太空．火箭加速升空过程中，这七颗卫星的动能( )
A. 变小 B. 不变 C. 变大 D. 无法判断
2.（3分）城区的高层建筑越来越多，但高空抛物却存在巨大的安全隐患，因为高处的物体具有较大的（ ）
A. 弹性势能 B. 重力势能 C. 体积 D. 阻力
3.（3分）如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，做好后用力推，使它从不太陡的斜面滚下，观察到罐子在斜面上来回滚动，直到停止运动，则其中能量转化的情况分析错误的是
A. 向下滚动时，罐子的重力势能转化为罐子的动能和橡皮筋的弹性势能
B. 向上滚动时，橡皮筋的弹性势能转化为罐子的动能和重力势能
C. 其中每个阶段都有机械能的损耗，所以罐子最终会停止运动
D. 罐子在斜面上来回滚动，直到停止运动，这说明罐子能量守恒
4.（3分）某物体具有机械能，势能，则该物体具有的动能为
A. B. C. D.
5.（3分）如图所示，在伽利略理想实验中，小球每次均从斜面点自由滚下，分别经过图中，，各位置，关于小球的动能和重力势能描述错误的是
A. 从到动能转化为重力势能 B. 在，处重力势能相等
C. 从到重力势能转化为动能 D. 在处动能最大
6.（3分）小明用台秤研究人在竖直升降电梯中的运动．他先在地面上用台秤称得自己的体重为500N，再将台秤移至电梯内，电梯从t=0时由静止开始向下运动到t=11s时停止，测得台秤对自己的支持力F随时间t变化的图象如图所示，则( )
A. 0～2s的过程中，小明的动能不变
B. 2s～10s的过程中，小明的重力势能转化为动能
C. 10s～11s的过程中，小明的机械能不断减小
D. 0～11s的过程中，小明的机械能不断增大
7.（3分）一架飞机在高空中水平匀速飞行，向灾区投放救灾物资。该飞机在此过程中( )
A. 动能不变 B. 动能减小 C. 重力势能不变 D. 重力势能增大
8.（3分）下列现象中，属于内能转化为机械能的现象是（ ）
A. 砂轮磨刀时迸出火星 B. 用气筒打气时气筒发热
C. 阳光下冰块熔化 D. 烧水时蒸气把壶盖顶起
9.（3分）滑雪运动员从山顶加速下滑的过程中，他的
A. 重力势能增加，动能增加 B. 重力势能减小，动能增加
C. 重力势能增加，动能减小 D. 重力势能减小，动能减小
10.（3分）如图所示是一个左右对称的凹形槽，将小球从点由静止释放，若小球由点到点运动过程中克服摩擦力做的功用表示，忽略空气阻力，则下列说法正确的是
A. 小球能够从点运动到点
B. 小球从点运动到点的过程中，势能的减少量与动能的增加量之差等于
C. 小球从点运动到点的过程中，势能的减少量等于动能的增加量
D. 小球从点运动到点的过程中，机械能的减少量等于动能的增加量
二 、填空题（本大题共8小题，共32分）
11.（4分）人推开弹簧门的过程中，弹簧由于发生弹性形变而具有____________ 能,当弹簧门自动关闭的过程中，弹簧的能量转化为门的____________能．跳伞运动员跳出机仓后,伞打开前重力势能______，动能______，伞打开一段时间后匀速下落,运动员的机械能_______．
12.（4分）“神舟七号”载人飞船的返回舱下落到地面附近时，由于受到阻力而做减速运动，在减速下降的过程中，返回舱的动能 ______ ，重力势能 ______ 选填“增大”、“减小”或“不变”
13.（4分）如图所示，把小球放在A处，然后让它沿轨道滚下，小球依次经过B和C，最后到达D处静止，小球从A运动到B的过程中，其重力势能______（选填“增大”“减小”或“不变”）；小球在C处时______（选填“具有”或“不具有”）动能；小球在D处时机械能______（选填“大于”“小于”或“等于”）其在B处时的机械能.
14.（4分）如图所示，小华将外形相同的实心铝、铜圆柱体都涂成黑色，随机标记、将、分别从同一斜面的相同高度由静止释放，撞击静止在同一水平面上、相同位置的同一纸盒，发现将纸盒撞得更远。这说明滚到斜面底端时，______的动能大，______是铝制的。以上两空均选填“”或““
15.（4分）在探究“汽车的速度”的实验中，甲.乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动的图象分别如图（1）.（2）所示，由图可知，甲车的动能______（选填“大于”.“小于”或“等于”）乙车的动能；经过相同的时间，甲.乙两车牵引力做的功之比为______（空气阻力忽略不计）.
16.（4分）“入芝兰之室，久而不闻其香，入鲍鱼之肆，久而不闻其臭”这里靠人的嗅觉感知的“香”与“臭”是物理学中的______现象，而以同样快慢，向同一方向前进的卡车和联合收割机在收割粮食时，收割机不断地向卡车倾倒粮食作物，以联合收割机为参照物卡车是______的，卡车机在匀速前进过程中动能______（选填“增大”.“不变”.“减小”）.
17.（4分）如图所示，在一个金属罐的盖和底各开两个小洞，先将橡皮筋两端穿过盖和底的小洞并固定起来，再将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部，使小铁块悬于罐体内。做好后将罐子从不太陡的斜面滚下，罐子和小铁块的动能会转化为橡皮筋的 ______ 。滚动一段时间后罐子停下来，然后再沿斜面反向向上滚动，则在罐子向上滚动的过程中其重力势能会 ______ 填“增大”“减小”或“不变”。
18.（4分）年月日，我国的“天问一号”火星探测器，成功飞向火星。在运载火箭发射升空的过程中，“天问一号”火星探测器的重力势能 ______选填“变小”、“不变”或“变大”。“天问一号”进入火星椭圆形轨道后关闭发动机，平稳的从近地点到远地点运行的过程中，动能 ______选填“增加”或“减小”；势能 ______选项“增加”或“减小”。
三 、实验题（本大题共2小题，共12分）
19.（6分）设计一个实验，探究重力势能大小和物体质量以及物体所处高度的关系，写出需要的实验器材、主要步骤和实验结论。
实验器材： ______ 。
实验步骤： ______ 。
实验结论： ______ 。
20.（6分）如图所示，小华在“探究重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，选用的器材有透明容器、细沙、木质小桌，质量不同的两个铁块，让铁块从小桌正上方的某一高度处自由下落将小桌打入沙中。
该实验是通过观察 ______来判断重力势能大小的。
让质量不同的铁块从同一高度自由下落，铁块的质量越大，小桌陷入沙中越深，由此得出重力势能的大小与 ______有关。
探究重力势能与高度的关系时，应选择让质量 ______的铁块从 ______高度自由下落。
四 、简答题（本大题共1小题，共6分）
21.（6分）有人说：“利用水库的水发电，再利用这些电又把水抽回水库，那么发电机和抽水机就会永远不停的运转下去．”你认为这可能吗？为什么？
答案和解析
1.【答案】C;
【解析】动能的大小与速度和质量有关，火箭加速升空的过程中，动能变大，故C选项正确．
2.【答案】B;
【解析】由题意可知，高空抛物现象只所以会造成危害，是因为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大.高度越高，重力势能越大因此高空抛物会造成很大的危害.
故选B
3.【答案】D;
【解析】解：
、罐子从不太陡的斜面上滚下，重力势能减小、动能先增大后减小、橡皮筋的弹性势能增大；罐子的重力势能转化为罐子的动能和橡皮筋的弹性势能，故正确。
、铁罐由斜面底部自动滚上去，重力势能增大、动能先增大后减小、橡皮筋的弹性势能减小；橡皮筋的弹性势能转化为罐子的动能和重力势能，故正确。
、罐子在斜面上来回滚动的过程中，需要克服空气阻力和摩擦阻力做功，一部分机械能转化为内能，机械能越来越小，所以罐子最终会停止运动，故正确。
、罐子在斜面上来回滚动，直到停止运动的过程中，从整个系统来说能量是守恒的，但在此过程中罐子一部分机械能转化为内能，机械能是不守恒的，故错误。
故选：。
利用控制变量法判断影响动能、重力势能、弹性势能的各因素的变化；如本题对于同一个罐子，其质量一定，只通过比较罐子的速度、所处的高度和橡皮筋的形变程度来判断罐子的动能、重力势能和弹性势能的变化。
根据机械能守恒的条件分析解答：从能量转化的角度来看，只发生动能和势能之间的转化。
根据能量守恒定律分析解答：能量既不会产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式为另一种形式。或者从一个物体到别的物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
此题主要考查铁罐的机械能的转化和能量守恒定律，包含了动能和弹性势能、重力势能的转化，解决本题的关键要掌握机械能守恒的条件，有两种说法：一种从功的角度，另一种从能的角度，两种说法都要记牢。
4.【答案】C;
【解析】
动能和势能统称为机械能，那么机械能的大小就等于动能与势能之和。
该题考查了机械能大小的计算，属于基础知识，难度不大。
因为动能和势能统称为机械能，
所以，动能机械能势能；
则该物体具有的动能为：，故正确，错误。
故选。
5.【答案】C;
【解析】
此题主要考查动能和势能的转化，明确影响动能和重力势能的因素，并对小球的降低和升高状态做出判断是解答该题的关键。
A.小球从到过程中，质量不变，速度变小，动能变小，同时高度增加，重力势能增大，所以是动能转化为重力势能的过程，故正确；
B.在，处小球的质量相同，高度相同，所以重力势能相同，故正确；
C.小球从到过程中，质量不变，速度变小，动能变小，同时高度增加，重力势能增大，所以是动能转化为重力势能的过程，故错误；
D.小球从最高点释放，滚动到最低点点时的速度最大，即动能最大，故正确。
故选：。
6.【答案】C;
【解析】A．0～2s的过程中，小明受到的重力是500N，支持力是450N，故大小不相等，不是平衡力，即不是匀速直线运动，故动能改变，故错误；
B．2s～10s的过程中，重力是500N，支持力也是500N，故是平衡力，就此时处于匀速下降状态，故其质量不变，速度不变，动能不变；同时质量不变，高度减小，故重力势能减小，故该过程不是动能和重力势能的转化，故错误；
C．10s～11s的过程中，此时的重力是500N，支持力大于500N，故此时电梯做减速运动，所以动能变小；同时高度减小，所以重力势能也减小，即机械能减小，故正确；
D．0秒时，电梯的高度较高，故有重力势能，其机械能就是重力势能；当到达11s时，电梯落到地面上静止，即此时即没有动能，也没有重力势能，故机械能是减小的，故错误；
故选C
7.【答案】B;
【解析】一架飞机在高空中水平匀速飞行，高度不变、速度不变，向灾区投放救灾物资时，飞机的质量减小，所以飞机的动能和重力势能都减小。
故选：B。
8.【答案】D;
【解析】解：A、砂轮磨刀时迸出火星，是摩擦生热，是机械能转化为内能．不符合题意．
B、用气筒打气时气筒发热，一是压缩气体做功，机械能转化为内能，二是克服摩擦做功，机械能转化为内能．不符合题意．
C、阳光下冰块熔化是内能的转移．不符合题意．
D、烧水时蒸气把壶盖顶起，是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能．符合题意．
故选D
9.【答案】B;
【解析】解：滑雪运动员从山顶加速下滑的过程中，运动员的质量不变，速度增大，动能增大；高度减小，重力势能减小。
故选：。
影响动能大小的因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
影响重力势能大小的因素：质量、被举高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素。根据影响因素能判断动能、重力势能、弹性势能的变化。
10.【答案】B;
【解析】解：、因为有摩擦力存在，少部分机械能转化成内能，使机械能总量减少。因此，小球不能够从点运动到点，故错误；
、小球从点运动到点的过程中，势能的减少量等于动能的增加量和克服摩擦做的功之和，即势能的减少量与动能的增加量之差等于，故正确；
、从点向点运动过程中，重力势能大部分转化成动能，因为有摩擦存在，少部分转化成内能，因此，势能的减少量不等于动能的增加量，故错误；
、小球从点运动到点的过程中，机械能的减少量等于克服摩擦做的功，故错误。
故选：。
机械能包括动能和势能；动能和势能是可以相互转化的；在不计摩擦阻力的情况下，只有动能和势能相互转化的过程中，机械能的总量保持不变。
此题主要考查能量的转化，关键要知道物体机械能守恒的条件是只有动能和势能的转化，没有摩擦。
11.【答案】弹性势能;动;变小;变大;变小;
【解析】弹簧由于发生弹性形变而具有弹性势能．当弹簧门自动关闭的过程中，弹簧的能量转化为门的动能．跳伞运动员跳出机仓后，伞打开前运动员高度降低，下降速度越来越快，所以重力势能变小，动能变大．伞打开一段时间后匀速下落，速度不变，动能不变，高度降低，重力势能减小，运动员的机械能变小．
12.【答案】减小;减小;
【解析】
根据影响动能和重力势能的因素分析回答．
该题考查了影响动能和重力势能的因素：动能与质量和速度有关，重力势能与高度和质量有关．
解：在减速下降的过程中，高度变低，速度变小，故动能减小，重力势能减小．
故本题答案为：减小；减小．
13.【答案】减小;具有;小于;
【解析】小球从A运动到B的过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，小球运动到C处，由于惯性继续保持运动状态，向前滚动，所以具有动能；因为空气阻力和摩擦力的存在，整个过程中有能量的损耗，故小球在D处时机械能小于D处的机械能．
14.【答案】A ; B ;
【解析】解：圆柱体因为有动能撞击纸盒，动能越大，纸盒在水平面上移动的距离就越远，所以判断圆柱体动能大小的依据是纸盒在水平面上移动的距离，由图可知，的动能大；
根据控制变量法，探究动能与质量的关系，要保证质量不同而速度相同，让不同质量的两个圆柱体从同一高度滚下就是为了使圆柱体滚到水平面时速度相同。由图可知，圆柱体高度相同，圆柱体的质量越大，到水平面速度越快，将纸盒撞得更远，所以可得出结论：圆柱体动能大，质量大，因为体积相同，故A是铜制成的，是铝的。
故答案为：；。
通过纸盒在水平面上移动的距离来判断动能的大小；
探究动能与质量的关系，根据控制变量法，要保证质量不同而速度相同，让不同质量的两个圆柱体从同一高度滚下就是为了使圆柱体滚到水平面时速度相同。由图可知，圆柱体高度相同，圆柱体的质量越大，到水平面速度越快，纸盒在水平面上移动的距离越远，所以可得出结论：速度一定的物体质量越大动能越大。
解决此类问题要会利用控制变量法和转换法，探究影响动能的大小因素，是中考探究实验考查的重点，设计实验时，要考虑到质量和速度这两个因素。
15.【答案】大于;5：3;
【解析】（1）图象知，甲的速度为，乙的速度为，
已知两车完全相同，所以质量相同；因为甲的速度大于乙的速度，所以甲的动能大于乙的动能；
（2）速直线行驶过程中，，
因为，
所以，相同时间牵引力做的功之比为：
．
16.【答案】扩散;静止;增大;
【解析】“香”与“臭”说明分子是在永不停息地做无规则运动的，是物理学中的扩散现象.
卡车是静止的，一定选择和卡车之间不发生位置改变的物体为参照物，卡车和收割机之间没有发生位置的改变，所以以收割机为参照物，卡车是静止的.
卡车在收割过程中，速度不变，质量不断增大，所以动能不断变大.
17.【答案】弹性势能 增大;
【解析】解：金属罐不太陡的斜面上滚下，是从最高处滚下时，金属罐先由慢到快、后由快到慢滚到最低点，上面一段滚动主要是重力势能减小，金属罐的动能和橡皮筋的弹性势能增加；下面一段滚动主要是重力势能和金属罐的动能减小，橡皮筋的弹性势能增加；金属罐在斜面上滚到最低处时，橡皮筋形变到最大程度，具有较大弹性势能。
在橡皮筋恢复的过程中，金属罐会由斜面底部自动滚上去，质量不变，高度变大，重力势能变大。
故答案为：弹性势能；增大。
利用控制变量法判断影响动能、重力势能、弹性势能的各因素的变化；如本题对于同一个金属罐，其质量一定，只通过比较金属罐的速度、所处的高度和橡皮筋的形变程度来判断铁罐的动能、重力势能和弹性势能的变化。
此题主要考查金属罐的机械能的转化，包含了动能和弹性势能、重力势能的转化，应细化整个过程的分析。
18.【答案】变大 减小 增加;
【解析】解：
在运载火箭发射升空的过程中，“天问一号”的质量不变，高度增大，所以它的重力势能增大；
“天问一号”进入火星椭圆形轨道后关闭发动机，平稳的从近地点到远地点运行的过程中，其质量不变，高度变大，则重力势能变大，同时其速度会减小，所以动能减小。
故答案为：变大；减小；增加。
动能大小的影响因素是质量和速度，物体的质量越大，速度越大，其动能越大；
重力势能大小的影响因素是质量和高度，物体的质量越大，高度越高，其重力势能越大。
本题以“天问一号”火星探测器为对象，考查了动能和重力势能的大小变化，理解动能和重力势能的影响因素是解答该题的关键。
19.【答案】;
【解析】解：实验中根据物体所砸沙坑的深浅来反映重力势能，撞击的凹坑必须截面积相同，应保证选取的球的形状相同，质量不同，所以需要的器材：细沙、实心铁球和等体积的实心铝球；
①在探究重力势能和物体质量的关系时，要控制高度相同，改变质量，故将实心铁球和等体积的实心铝球分别从同一高度由静止释放，让其自由落到细沙上，观察细沙下陷的程度；
②在探究重力势能和下落高度的关系时，根据控制变量法，要控制物体的质量不变，改变物体所处的高度，故将实心铁球分别举到不同的高度，让其自由落到细沙上，观察细沙下陷的程度；
通过实验可知：①在物体高度一定时，物体质量越大，重力势能越大；
②在物体质量一定时，物体被举得越高，重力势能越大。
故答案为：细沙、实心铁球和等体积的实心铝球；
①将实心铁球和等体积的实心铝球分别从同一高度由静止释放，让其自由落到细沙上，观察细沙下陷的程度；
②将实心铁球分别举到不同的高度，让其自由落到细沙上，观察细沙下陷的程度；
①在物体高度一定时，物体质量越大，重力势能越大；
②在物体质量一定时，物体被举得越高，重力势能越大。
用所砸沙坑的深浅反映重力势能的大小，选取的球的形状应相同，质量不同，据此确定需要的实验器材；
①在探究重力势能和物体质量的关系时，要控制高度相同，改变质量；
②在探究重力势能和下落高度的关系时，要控制质量相同，改变高度；
影响重力势能大小的因素是质量和被举高度，在探究重力势能和其中一个因素的关系时，要采用控制变量法控制另外一个因素不变。
本题是考查使用控制变量法进行实验的能力，控制变量法是初中物理接触到的最多的探究方法，也是中考的重点。
20.【答案】小桌陷入沙中的深度 质量 相同 不同;
【解析】解：该实验是通过观察小桌陷入沙中的深度来判断重力势能大小的，这是转换法；
让质量不同的铁块从同一高度自由下落，铁块的质量越大，小桌陷入沙中越深，铁块的质量不同，下落高度相同，根据控制变量法可知重力势能有关；
根据控制变量法可知探究重力势能与高度的关系时，应选择让质量相同的铁块从不同高度自由下落。
故答案为：小桌陷入沙中的深度；质量；相同；不同。
实验中通过小桌陷入沙中的深度来表示重力势能的大小，采用的是转换法；
重力势能的大小与质量和高度有关，探究重力势能大小与质量的关系时，需要控制高度相同，质量不同；探究重力势能大小与高度的关系时，需要控制质量相同，高度不同。
本题是探究重力势能大小的相关因素，利用好控制变量法和转换法是解答该题的关键。
21.【答案】答：不可能，因为抽水发电，发电又抽水的过程中，是机械能与电能的相互转化，在此过程中，有部分机械能和部分电能会转化为内能，即机械能和电能都会逐渐减少，所以机械能和电能的总量不守恒，发电机和抽水机就不可能不停地运转下去．;
【解析】利用水发电，属于机械能转化为电能；利用抽水机抽水，属于电能转化为机械能．在能量转化的过程中，总会有一部分能量以热的形式向四周扩散，成为无用的能量，所以水的机械能和电能的总和会逐渐减小．
