轻松假期与提升2020年八年级物理12合理利用机械能巩固练含解析苏科版 9页

‎ 12 合理利用机械能 一、填空题 ‎1、飞行的子弹中靶后，能将靶击穿，这是因为子弹具有巨大的________能；将钟表的发条拧紧后，能让钟表的指针走相当长的时间，这是因为拧紧的发条具有________能；发条带动指针走动5h后，发条的这种能将________。‎ ‎【答案】动；弹性势；变小 ‎【解析】（1）飞行的子弹，速度很大，故具有巨大的动能，能将靶击穿；（2）拧紧的发条由于发生弹性形变，从而具有弹性势能，发条带动指针走动5h后，发条的弹性形变程度变小，所以发条的弹性势能将变小,故答案为：动；弹性势；变小。‎ ‎2、以同样速度行驶的大卡车和小轿车，________的动能大，所以在同样的道路上，不同车型的限制车速是不同的，大卡车的最大行驶速度应比小轿车________(填“大”或“小”)。‎ ‎【答案】大卡车小 ‎【解析】二者的速度相同，但大卡车的质量大于小轿车，故大卡车的动能大。‎ ‎3、一个小球沿光滑斜面向下滚动，则小球的动能将会________，势能将会________，机械能将会________。(填“变大”、“变小”或“不变”)‎ ‎【答案】变大变小不变 ‎【解析】小球沿光滑斜面下滚时，重力势能转化为动能，此过程只有重力势能和动能相互转化，机械能守恒。‎ ‎4、甲站在0．5m/s匀速上行的自动扶梯上，乙站在0．7m/s匀速下行的自动扶梯上。甲、乙两人质量相等，甲上行中动能________(填“增加”、“不变”、“减少”)。某时刻他们的位置如图所示，该时刻甲的重力势能________乙的重力势能，甲的机械能________乙的机械能(填“大于”、“等于”、“小于”)。‎ 9‎ ‎【答案】不变等于小于 ‎【解析】动能和物体的质量及物体的速度有关系，二者没有变化，所以甲在上行过程中动能大小不变；重力势能由质量和高度决定，两人的质量和高度相同，所以重力势能也相同；甲的速度小于乙的速度，故甲的动能小于乙的动能，而机械能是动能和势能的总和，所以甲的机械能小于乙的机械能。‎ ‎5、如图所示的实验中，一个用线悬挂的小球，在A、C间摆动，小球从B摆向C的过程中，小球的动能______，重力势能______。（填“增大”“减小”或“不变”） 【答案】减小　增大 ‎6、如图为麦克斯韦滚摆，当它在最高处时，重力势能_________，动能________；当它由上而下滚动时，重力势能________，动能_________；当它到达最低处时，重力势能___________，动能___________；当它由下而上滚动时，重力势能_________，动能_________。 【答案】最大；为零；减小；增大；最小；最大；增大；减小 ‎7、钢球从斜面上由静止滑下，撞击到一个小木块上，能将木块撞出一段距离。木块被撞得越远，表示钢球的动能越大。现如图所示，用质量不同的钢球A、B，从同一斜面的同一高度由静止滑下，撞击同一块木块M。 　　⑴‎ 9‎ 让钢球A、B从同一斜面的同一高度由静止滑下，是为了使钢球滑到斜面底端时具有相同的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿； 　　⑵本实验研究的是钢球具有动能的多少跟＿＿＿＿＿＿的关系； 　　⑶实验可得结论＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 　　　　　　　　　　　　　　　　　 【答案】（1）初速度；（2）质量；（3）速度相同，质量越大，动能越大。 二、选择题 ‎8、下列说法中正确的是 ( )‎ ‎ A．速度大的物体动能一定大 ‎ B．质量大的物体势能一定大 ‎ C．举得高的物体重力势能大 ‎ D．质量相同的物体，速度大的动能大 ‎【答案】D ‎【解析】动能的大小决定于物体的质量和速度，重力势能的大小决定于物体的质量和被举高的高度。‎ ‎9、下列物体中，既有动能又有势能的是 ( )‎ ‎ A．在水平公路上行驶的汽车 ‎ B．空中正在下落的雨滴 ‎ C．拉长的弹簧 ‎ D．被拦河坝挡住的水 ‎【答案】B ‎【解析】正在下落的雨滴，正在运动，具有动能；又有一定的高度，所以又具有重力势能。‎ ‎10、李白赋诗“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”描述了瀑布的壮观。瀑布飞流而下时，水的 ( )‎ ‎ A．动能增加，重力势能增加 ‎ B．动能减小，重力势能增加 9‎ ‎ C．动能减小，重力势能减小 ‎ D．动能增加，重力势能减小 ‎【答案】D ‎【解析】影响动能的因素有质量、速度，质量越大、速度越大，动能越大，影响重力势能的因素有质量、高度，质量越大、高度越高，重力势能越大。当瀑布飞流而下时，速度增大，高度减小，质量不变，因此动能增大，重力势能减小。‎ ‎11、体积相等的实心铁球和铜球，在同一水平面上运动，铁球的速度小于铜球的速度，则关于两球动能大小的说法正确的是 ( )‎ ‎ A．铁球的动能大 B．铜球的动能大 C．一样大 D．无法确定 ‎【答案】B ‎【解析】两球的体积相等，铜的密度大于铁的密度，故铜球的质量大于铁球，且铜球的速度大于铁球的速度，故铜球的动能大。‎ ‎12、下列现象中物体动能和重力势能都发生变化的是( )‎ ‎ A．水平轨道上正在进站的列车 ‎ B．体育考试时，抛出的实心球从高处下落的过程 ‎ C．站在观光电梯上匀速下降的游客 ‎ D．站在商场自动扶梯上匀速上升的顾客 ‎【答案】B ‎【解析】抛出的实心球从高处下落的过程中，高度减小、速度增大，故重力势能和动能都发生变化。‎ ‎13、骑自行车的人，上坡前要加紧蹬几下脚踏板，这样做的目的是 ( )‎ ‎ A．增大车子的惯性 B．增大车子向前的牵引力 ‎ C．增大车子的动能 D．增大车子的势能 ‎【答案】C ‎【解析】增大自行车的速度，即增大自行车的动能，这样就有更多的动能转化为重力势能，容易上得更高。‎ ‎14、过山车是一项非常惊险刺激的娱乐休闲活动．过山车时而从轨道的最低端上升到最高端，时而从最高端飞驰而下(如图所示)。不计能量损失，下列说法正确的是( )‎ 9‎ ‎ A．a点机械能小于b点机械能 ‎ B．a点动能最大，b点势能最大，c点机械能最大 ‎ C．由a到b的过程中，动能减少，势能增大，机械能不变 ‎ D．由b到c的过程中，动能增大，势能减少，机械能变大 ‎【答案】C ‎【解析】由a到b的过程中，过山车的速度减小，高度升高，动能转化为重力势能，由于不计能量损失，所以机械能不变。‎ ‎15、一个小朋友从滑梯上匀速滑下来的过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A．动能减小，重力势能减小，机械能减小 B．动能减小，重力势能增大，机械能不变 C．动能不变，重力势能减小，机械能减小 D．动能不变，重力势能减小，机械能不变 ‎【答案】C ‎【解析】小朋友在匀速滑下的过程中，质量不变，速度不变，高度减小，因此动能不变，重力势能减小，机械能减小，故选C。‎ ‎16、(多选题)如图所示是蹦极游戏的情景，游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下，图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，c点是游戏者所到达的最低点，对于游戏者离开跳台至最低点的过程，下列说法正确的是 ( )‎ ‎ A．游戏者的动能一直在增加 ‎ B．游戏者减少的重力势能全部转化为动能 9‎ ‎ C．游戏者通过a点之后，绳子具有弹性势能 ‎ D．游戏者到c点时，他的动能为零 ‎【答案】CD ‎【解析】从最高点到a点，绳自然下垂，未发生弹性形变，故没有弹性势能，只是人的重力势能部分转化为人的动能；从a点到c点，绳发生了弹性形变，具有弹性势能，人的动能和部分重力势能转化为绳的弹性势能。‎ 三、实验题 ‎17、在研究物体的动能与哪些因素有关的实验中，如图所示，让同一小球两次分别从同一滑轨的A处和B处自由滚下：‎ ‎（1）此实验中，通过观察 __________________来比较小球的动能大小。‎ ‎（2）同一小球分别从同一滑轨的不同高度A处和B处滚下，它们到达水平面时速度vA _________vB。（填“大于”“小于”“等于”）由此可知小球的动能大小与它的_________有关。‎ ‎（3）为了使实验探究的目的更全面，你认为他们还需要添加的器材是_________‎ A．质量不同的小球 B．质量不同的纸盒 ‎17、【答案】木块被推出的远近；转换法， A、B 速度相同大 ‎【解析】（1）小球推动纸盒，对纸盒做功，对纸盒做功的多少体现小球动能的多少，小球将纸盒推的越远，说明小球的动能越多，（2）同一个球，控制了球的质量相同，从不同的高度A、B滚落，它们到达水平面时速度vA大于vB。说明了速度不同，由此可知研究的是物体动能大小与速度的关系。（3）动能大小和质量、速度两个因素有关，因此为了使实验探究的目的更全面，研究与质量关系时要改变小球质量，控制小球速度不变。故答案为：（1）纸盒移动的距离；（2）大于；速度；（3）A。‎ ‎18、小球从斜面顶端自由滑下时，小球的____能转化成______能，当小球在水平面上接触到弹簧后动能变_____，小球把弹簧压缩成最短时，小球的机械能全部转化成_________。 ‎ 9‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　 ‎ ‎18、【答案】重力势动小弹簧的弹性势能 ‎【解析】本题考查的是机械能之间如何转化的，当小球在最高点时，动能为零，重力势能最大；当滑到水平位置时重力势能为0，动能最大，当小球接触弹簧以后，动能会逐渐变小，直至小到为0。此时就是弹簧被压缩成最短的时候，也是弹性势能的最大时刻。 ‎ ‎1. 如图所示，过山车是一项惊险刺激的游戏项目，下列关于过山车的机械能说法正确的是(　　)‎ A. 刚开始过山车匀速被拉升时，机械能不变 B. 过山车向下俯冲时，重力势能转化为动能 C. 通过环形轨道最高点时，重力势能最大，动能为0‎ D. 过山车在运行过程中机械能守恒 ‎【答案】 B　‎ ‎【解析】过山车匀速拉升时，因速度和质量不变，则它的动能不变，但因高度增大，重力势能增大，故机械能增大，A错误；过山车向下俯冲时，重力势能转化为动能，B正确；到达最高点时，重力势能最大，因过山车要通过最高点，还需要有速度．C错误；过山车在运行过程中要克服摩擦力做功，故机械能不守恒，D错误．故选B.‎ ‎2. 立定跳远时的动作分解如图，在此过程中运动员(　　)‎ A. 上升时，动能减小，势能减小 B. 上升时，动能增大，势能增大 9‎ C. 下落时，势能增大，动能减小 D. 下落时，势能减小，动能增大 ‎【答案】 D　‎ ‎【解析】从起跳到最高点过程中，质量不变，高度增大，速度减小，即上升过程中动能减小，势能增大，A、B错误；从最高点到落地点的过程中，质量不变，高度减小，速度增大，即下落过程中重力势能减小，动能增大，C错误，D正确．故选D.‎ ‎3. 将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起，它的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A. 皮球经过同一高度的A、B两点时动能相等 B. 皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零 C. 皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能 D. 若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两点留下两个大小相等的黑色圆斑 ‎【答案】 C　‎ ‎【解析】由图可知，皮球的机械能不守恒，同一高度，皮球的重力势能相同，动能一定不相同，A错误；皮球运动轨迹是抛物线，皮球到达最高点P时，一方面向前运动、一方面向下运动，因此速度不为零，B错误；由于空气摩擦，运动过程中机械能转化为内能，所以D点的机械能小于C点的机械能，C正确；皮球在M点比在N点的动能大些，转化为皮球的弹性势能多些，所以M点留下的圆形黑斑大些，D错误．故选C.‎ ‎4. 第24届冬奥会将于2022年在北京—张家口举办，高山滑雪是冬奥会的重要竞赛项目之一．如图所示是滑雪运动员从山顶加速下滑训练的情境，在下滑过程中运动员的动能________，重力势能________．(均选填“减小”“增大”或“不变”)‎ ‎【答案】增大　减小　‎ ‎【解析】影响动能大小的因素有速度和质量，质量、速度越大，动能越大；影响重力势 9‎ 能大小的因素有质量和高度．质量越大、物体所处的高度越高，重力势能越大．加速下滑时，运动员质量不变，速度增大，高度降低，所以其动能增大，重力势能减小．‎ ‎5. 小李同学想要用如图甲所示的实验装置来探究“物体动能大小与什么因素有关”．‎ ‎　‎ ‎(1)在探究“动能大小与速度的关系”时，应保持小车的________相同，让小车从斜面上________(选填“相同”或“不同”)的高度滑下，以不同的速度推动木块移动．‎ ‎(2)本实验运用了两种研究方法：一是______________，二是转换法，就本题来说用木块________________来反映小车动能大小的方法就是转换法．‎ 他在实验的过程中又发现只要去掉木块，就可以探究“阻力对物体运动的影响”．如图乙所示，他将毛巾、棉布和玻璃分别铺在水平面上，让小车分别从斜面上由静止滑下，观察小车在水平面上运动的距离．‎ ‎(3)每次均让同一小车从斜面同一高度由静止滑下的目的是：使小车到达水平面时具有相同的________________________________________________________________________．‎ ‎(4)实验发现，小车在玻璃面上运动的距离最远，说明小车受到的阻力最________，进一步推理得出：如果小车运动时不受阻力，小车将做________运动．‎ ‎【答案】(1)质量　不同　(2)控制变量法　被推动的距离　(3)速度　(4)小　匀速直线 ‎【解析】(1)在探究动能与速度大小的关系时，应选择同一辆小车，这样可以保证小车的质量不变；让小车沿斜面的不同高度静止滑下，以不同的速度推动木块移动；(2)研究这种问题的物理方法是控制变量法，本实验还用到了转换法，就是用木块被推动的距离来反映小车具有动能的大小；(3)在探究“阻力对物体运动的影响的实验”时，每次都从斜面上同一位置释放，使小车运动到斜面底端时的速度相等；(4)实验发现，物体的表面越光滑，阻力就越小，小车运动的距离就越远，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢；如果运动的小车不受阻力，小车的运动状态将不会改变，做匀速直线运动．‎ 9‎