八年级物理下册第11章功和机械能第4节机械能及其转化课后习题（附解析人教版）

第4节　机械能及其转化知能演练提升一、能力提升1.上紧发条的玩具车在水平桌面上由静止开始运动,运动所需的能量来源于(　　)A.动能B.电能C.重力势能D.弹性势能2.2019年3月10日凌晨,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功将中星6C卫星发射升空。在卫星加速升空的过程中,关于卫星的能量分析,下列说法正确的是(　　)A.动能增大,势能不变B.动能不变,势能增大C.机械能总量不变D.机械能总量增大3.如图所示,“套圈”出手后,从A点到C点的过程中(不计空气阻力),下列说法正确的是(　　)A.“套圈”由A到B过程中,动能逐渐增大B.“套圈”在B点的机械能大于在A点的机械能C.“套圈”由B到C过程中,机械能逐渐变小D.“套圈”由A到B再到C过程中,重力势能先变大后变小4.如图所示,小球从A处抛出时具有300J的机械能,其中动能为100J,小球经过B、C落到地面D处。B点是最高点,A、C在同一水平线上,不计空气阻力,则下列说法错误的是(　　)A.小球在C点的重力势能为200JB.小球在B点的重力势能为300JC.小球在D点处将触地时,动能为300JD.小球在A、B、C三点机械能都是300J5.用细线将小球系好后,固定在天花板上,做成一个单摆。如图所示,小球从A点摆动到B点的过程中(　　)A.速度变小,动能变大B.速度变小,动能变小C.速度变大,重力势能变小D.速度变大,重力势能变大6.如图所示,光滑斜面PM与水平面MN平滑连接,弹簧左端固定。小物块在斜面上从P点由静止滑向M点的过程中,机械能　　　　　。小物块压缩弹簧的过程中,弹簧的弹性势能　　　　。(均选填“变大”“变小”或“不变”) 4 7.甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示,在同一高度同时以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出,乙球竖直向上抛出,不计空气阻力。抛出时两球机械能　　　　(选填“相等”或“不相等”);落地前的运动过程中,甲球的动能　　　　(选填“增大”“不变”或“减小”),乙球的机械能　　　　　　　(选填“增大”“先增大后减小”“不变”或“减小”)。 8.许多同学都很喜欢设计和参加“多米诺骨牌效应”活动(按一定距离排列的骨牌,碰倒第一块骨牌后,其他所有骨牌会依次倒下),其中的物理原理是骨牌倒下时,　　　　　　　　转化为　　　　,这部分能量就转移给下一张骨牌,下一张骨牌倒下时具有的能量更大,骨牌被推倒的速度越来越快。(均选填“动能”或“重力势能”) 9.装置如图所示,让木球从斜槽上滚入水平槽,在水平槽里竖立一个弹簧片,它的下端固定,观察木球与弹簧片碰撞的过程,并思考这个过程中能的转化。(1)从木球刚刚接触弹簧片到木球逐渐把弹簧片压弯的过程中,木球的速度　　　　,弹簧片的弹性形变程度　　　　,这个过程是　　　　转化为　　　　　　　。 (2)弹簧片恢复原状到将木球弹回的过程中,木球的速度　　　　,弹簧片的弹性形变程度　　　　,这个过程是　　　　　　　　转化为　　　　。 (3)这个实验可以说明　　　　　和　　　　　　　　可以相互转化。 10.下图是某城市轻轨车站的设计方案,与站台连接的轨道有一个较小的坡度。请你从能量利用的角度,分析这种设计的优点。二、探究创新★11.下图是水电站的示意图。甲4 乙(1)我们知道水电站是利用水能的一项重大工程。那么,水电站到底是怎样“发电”的?其实它是利用能量的转化来“发电”的:把水库里的水蓄高后,打开水坝导管的闸门,水就会沿着导管泻下,推动水轮机把“电”发出来。请你根据以上的文字说明,试从能量转化的角度来说明水电站的工作原理。(2)建设水电站选址时,从能量的利用来看,你将选择图甲中的A址还是图乙中的B址?请说说你的看法。4 知能演练·提升1.D　解析上紧的发条发生了弹性形变,而具有了弹性势能,在玩具车运动时,弹性势能转化为车的动能,使车运动。2.D　解析在卫星加速升空的过程中,其质量不变,速度增大,动能增大,高度增大,重力势能增大;卫星在升空过程中没有发生弹性形变,因机械能等于动能和势能之和,所以卫星的机械能总量增大。3.D　解析由A到B:高度增大,所以“套圈”的重力势能增大,“套圈”的动能将减小,即速度减小;由B到C:高度减小,所以“套圈”的重力势能减小,“套圈”的动能将增大,即速度增大。整个过程中,机械能守恒。4.B　解析小球在A点时的机械能为300J,动能为100J,则可知在A点时的重力势能为200J,而C点与A点在同一高度,故C点的重力势能为200J,A正确;在整个过程中不计阻力,故在任何一点的机械能都是300J,B点是小球运动的最高点,重力势能最大动能最小,但是小球仍然在水平方向上运动,具有动能,故在B点的重力势能小于300J,B错误;小球即将触地时,高度是零,重力势能是零,只有动能,其数值为300J,C正确;在全过程中,只有重力做功,机械能是守恒的,D正确。5.C　解析小球从A点摆动到B点的过程中,质量不变、高度减小,重力势能减小;质量不变、速度变大,动能变大;重力势能转化为动能。6.解析小物块从P向M运动过程中,斜面光滑,只有重力势能与动能的转化,机械能守恒,故机械能不变。弹簧被压缩过程中,小物块的机械能转化为弹簧的弹性势能,所以弹簧的弹性势能变大。答案不变　变大7.解析甲、乙两球质量相等,抛出时速度相等,动能相等;高度相同,重力势能相等,故机械能相等。甲球在空中下落时,甲球质量不变,速度增大,动能增大;高度减小,重力势能减小。乙球上升过程中,不计空气阻力,机械能是守恒的。答案相等　增大　不变8.解析骨牌倒下时,重心高度降低,重力势能减少,动能增加,重力势能转化为动能。答案重力势能　动能9.解析木球刚与弹簧片接触时,木球由于惯性会继续向右运动,而压弯弹簧片,木球的动能转化为弹簧片的弹性势能存储起来;弹簧片恢复原状的过程中,弹簧片又将存储的弹性势能转化为木球的动能。这个实验说明了动能和弹性势能可以相互转化。答案(1)变小　变大　动能　弹性势能(2)变大　变小　弹性势能　动能(3)动能　弹性势能10.解析通常情况下,列车进站要刹车停下来,这样会损耗机械能。如果有一个坡度,列车上坡时,把动能转化为重力势能储存起来,可以节能。列车下坡时,把重力势能转化为动能,减小耗能。答案列车进站时,利用上坡使部分动能转化为重力势能,减少因为刹车而损耗的机械能;列车出站时,利用下坡使储存的重力势能又转化为动能,使车加速,起到节能的作用。11.解析(1)水力发电是让水库中的水从闸门中奔泻下来,冲击水轮机,水轮机带动发电机转动发电,将水的动能转化为电能。(2)图乙中B址处水的落差较大,水奔流下来具有的机械能较大,可以将更多的机械能转化为电能,故选择图乙中的B址建设水电站要好一些。答案(1)从能量转化的角度来说,水电站的工作原理是将水的机械能转化为电能。(2)选择图乙中的B址。因为图乙中的B址处水的落差较大,水奔流下来具有的机械能较大,可以将更多的机械能转化为电能。所以,选择图乙中的B址建设水电站要好一些。4