2024八年級(jí)物理下冊(cè)第十一章功和機(jī)械能11.4機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化新題精練含解析新版新人教版

11.4機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化一、選擇題1．（2024·廣西河池市·九年級(jí)期末）汽車(chē)勻速上坡的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．動(dòng)能增大，重力勢(shì)能增大 B．動(dòng)能不變，機(jī)械能增大C．重力勢(shì)能增大，機(jī)械能不變 D．動(dòng)能不變，重力勢(shì)能不變【答案】B【詳解】汽車(chē)勻速上坡的過(guò)程中，汽車(chē)的質(zhì)量沒(méi)有變，速度不變，故動(dòng)能不變，高度增加，故重力勢(shì)能增大，總的機(jī)械能增大。故選B。2．（2024·湖北宜昌市·九年級(jí)期末）2024年11月24日，嫦娥五號(hào)探測(cè)器放射升空，開(kāi)啟我國(guó)首次月球采樣返回之旅，這個(gè)探測(cè)器分為著陸器、上升器、軌道器和返回器四個(gè)模塊，下列說(shuō)法正確的是（）A．著陸器在將要著陸月球表面時(shí)會(huì)減速，動(dòng)能變大B．上升器從月球表面放射升空時(shí)，重力勢(shì)能變小C．軌道器的太陽(yáng)能充電板可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能D．返回器從大氣層著陸地面過(guò)程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化成重力勢(shì)能【答案】C【詳解】A．著陸器在將要著陸月球表面時(shí)會(huì)減速，速度減小，故動(dòng)能變小，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；B．上升器從月球表面放射升空時(shí)，高度變大，故重力勢(shì)能變大，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；C．軌道器的太陽(yáng)能充電板可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能，是正確的，故C選項(xiàng)正確；D．返回器從大氣層著陸地面過(guò)程中，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選C。3．（2024·江蘇泰州市·九年級(jí)期末）小紅在操場(chǎng)上將皮球斜向上拋出，皮球被拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，圖中a、c兩點(diǎn)處于同一高度。則下列推斷中正確的是（）A．b點(diǎn)重力勢(shì)能最大，動(dòng)能為零 B．a(chǎn)、c兩點(diǎn)的動(dòng)能相等C．d點(diǎn)的機(jī)械能大于e點(diǎn) D．b到d的過(guò)程中機(jī)械能總量不變【答案】C【詳解】A．由圖知道，b的高度最高，重力勢(shì)能最大，在b點(diǎn)時(shí)，皮球在水平方向上有肯定的速度，動(dòng)能不為0，故A錯(cuò)誤；B．從能量的轉(zhuǎn)化的角度分析，當(dāng)球離開(kāi)手后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，或與空氣摩擦，或與地面摩擦，使得一部分機(jī)械能損失掉，ac的高度相同，重力勢(shì)能相同，a的機(jī)械能要大于c的機(jī)械能，所以，a點(diǎn)的動(dòng)能大，故B錯(cuò)誤；C．皮球由d到e時(shí)，由于和空氣、地面摩擦，故損失掉一部分機(jī)械能，故機(jī)械能減小，d點(diǎn)的機(jī)械能大于e點(diǎn)，故C正確；D．b到d的過(guò)程中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；由于和空氣、地面摩擦，故損失掉一部分機(jī)械能，故機(jī)械能會(huì)減小，故D錯(cuò)誤。故選C。4．（2024·廣東陽(yáng)江市·九年級(jí)期末）2024年12月20日在陽(yáng)江海陵島實(shí)行“跑遍中國(guó)，華蜜廣東”馬拉松，圖甲是航拍鏡頭，該圖片是由一款我國(guó)具有完全自主學(xué)問(wèn)產(chǎn)權(quán)的大疆無(wú)人機(jī)（圖乙）。在無(wú)人機(jī)勻速下降的過(guò)程中，對(duì)其分析正確的是（）A．動(dòng)能增大

B．動(dòng)能減小

C．重力勢(shì)能削減

D．機(jī)械能不變【答案】C【詳解】AB．動(dòng)能大小的影響因素：質(zhì)量、速度，質(zhì)量越大，速度越大，動(dòng)能越大，在無(wú)人機(jī)勻速下降的過(guò)程中，它的質(zhì)量不變，速度不變，所以動(dòng)能不變，故AB錯(cuò)誤；C．重力勢(shì)能大小的影響因素：質(zhì)量、被舉的高度，質(zhì)量越大，高度越高，重力勢(shì)能越大。在無(wú)人機(jī)勻速下降的過(guò)程中，它的質(zhì)量不變，高度減小，所以它的重力勢(shì)能減小，故C正確；D．機(jī)械能是動(dòng)能和勢(shì)能之和，無(wú)人機(jī)動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小，機(jī)械能減小，故D錯(cuò)誤。故選C。5．（2024·山西晉城市·九年級(jí)期末）如圖是高空拋物造成他人損害，新實(shí)施的《民法典）明確了該行為的法律責(zé)任。關(guān)于高空拋物的下落過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A．只受重力作用 B．動(dòng)能越來(lái)越大C．重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 D．機(jī)械能總量保持不變【答案】B【詳解】A．高空物體下落過(guò)程中，受到重力和空氣阻力的共同作用，故A錯(cuò)誤；BCD．物體下落過(guò)程中，質(zhì)量不變、高度減小，重力勢(shì)能減小；質(zhì)量不變、速度變大，動(dòng)能變大；由于存在空氣的阻力，克服阻力做功，一部分機(jī)械能會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以重力勢(shì)能大部分轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，還有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，物體的機(jī)械能會(huì)減小，故B正確、CD錯(cuò)誤。故選B。6．（2024·遼寧丹東市·八年級(jí)期末）2024年6月，我國(guó)自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的最終一顆組網(wǎng)衛(wèi)星“北斗三號(hào)”放射勝利。如圖，衛(wèi)星在大氣層外運(yùn)行，不受空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）A．衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行到近地點(diǎn)，勢(shì)能減小，動(dòng)能增大B．衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行到近地點(diǎn)，勢(shì)能增大，動(dòng)能減小C．衛(wèi)星從近地點(diǎn)運(yùn)行到遠(yuǎn)地點(diǎn)，勢(shì)能增大，動(dòng)能增大D．衛(wèi)星從近地點(diǎn)運(yùn)行到遠(yuǎn)地點(diǎn)，勢(shì)能減小，動(dòng)能減小【答案】A【詳解】衛(wèi)星不受空氣阻力，機(jī)械能守恒；當(dāng)衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行到近地點(diǎn)時(shí)，其高度減小，勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以勢(shì)能減小，動(dòng)能增大；當(dāng)衛(wèi)星從近地點(diǎn)運(yùn)行到遠(yuǎn)地點(diǎn)，其高度增大，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，所以勢(shì)能增大，動(dòng)能減??；故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。7．（2024·山西晉中市·八年級(jí)期末）如圖是水上樂(lè)園飛行表演，表演者雙腳站在向下噴水的踏板上，水柱將人向上頂起，人在空中時(shí)而加速上升，時(shí)而急速翻滾，時(shí)而加速下降，還能在空中豎直懸停。下列說(shuō)法正確的是：（）A．人急速翻滾，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒(méi)有發(fā)生變更B．加速上升過(guò)程中，人的重力勢(shì)能增大，機(jī)械能不變C．人在空中豎直懸停時(shí)，人的重力和踏板所受的壓力是一對(duì)平衡力D．踏板向下噴水，人向上升起，利用了物體間力的作用是相互的原理【答案】D【詳解】A．人急速翻滾的過(guò)程中，速度大小和運(yùn)動(dòng)方向都發(fā)生了變更，所以人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變更，故A錯(cuò)誤；B．加速上升過(guò)程中，人的質(zhì)量不變，速度增大，則動(dòng)能增大；同時(shí)高度增加，人的重力勢(shì)能增大；因機(jī)械能等于動(dòng)能與勢(shì)能之和，所以人的機(jī)械能增大，故B錯(cuò)誤；C．人在空中豎直懸停時(shí)，處于平衡狀態(tài)，受到平衡力；但人受到的重力和踏板所受的壓力作用在不同的物體上，且方向相同，所以二力不是一對(duì)平衡力，故C錯(cuò)誤；D．踏板向下噴水時(shí)，踏板對(duì)水有一個(gè)向下的力，同時(shí)水對(duì)踏板有一個(gè)向上的力，使人向上升起，利用了物體間力的作用是相互的原理，故D正確。故選D。8．（2024·江蘇蘇州市·九年級(jí)期末）雨滴從高空由靜止起先下落，由于空氣阻力的影響，最終會(huì)以恒定的速度勻速下降。雨滴在空中下落的整個(gè)過(guò)程中（不計(jì)雨滴質(zhì)量變更）（）A．動(dòng)能始終增大，機(jī)械能始終減小B．重力勢(shì)能始終減小，機(jī)械能不變C．動(dòng)能先增大后不變，機(jī)械能不變D．動(dòng)能先增大后不變，機(jī)械能始終減小【答案】D【詳解】雨滴從高空由靜止起先下落時(shí)，此時(shí)摩擦力小于重力，速度漸漸變大，摩擦阻力也隨之增大，當(dāng)阻力與重力相等時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，以恒定的速度勻速下降；在此過(guò)程中，高度不斷下降，動(dòng)能先增大后不變，重力勢(shì)能始終減小，且由于始終克服摩擦做功，所以機(jī)械能始終減小。故選D。9．（多選）（2024·沈陽(yáng)市第九十七中學(xué)八年級(jí)期末）如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量相等的小鐵球A和B，分別從兩個(gè)高度相同的光滑斜面和光滑圓弧面的頂點(diǎn)滑究竟部。假如它們同時(shí)從靜止起先下滑時(shí)，不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是（）A．到達(dá)底部時(shí)，兩球速度的大小相等B．滑究竟部時(shí)重力對(duì)兩球做的功相等C．鐵球A始終加速運(yùn)動(dòng)，鐵球B先加速后減速D．下滑過(guò)程中兩球的機(jī)械能總量均保保持不變【答案】ABD【詳解】AD．由題意可知，兩小球質(zhì)量相等且處于相同高度，不計(jì)接觸面的摩擦力和空氣阻力，則兩小球的機(jī)械能相等；同時(shí)下滑時(shí)，小球機(jī)械能守恒，此時(shí)重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，因?yàn)樾∏蛸|(zhì)量相等，下降的高度相等，所以小球到達(dá)底部時(shí)的速度相等，故AD正確；B．依據(jù)可知，兩小球的重力和下降的高度相等，所以?xún)尚∏蛑亓λ龅墓ο嗟?，故B正確；C．兩個(gè)小球的下滑過(guò)程中，只受重力作用，所以都做加速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤。故選ABD。10．（多選）（2024·廣東深圳市·）如圖，弧形軌道ab段光滑，bc段粗糙，小球從a點(diǎn)經(jīng)最低點(diǎn)b運(yùn)動(dòng)至c點(diǎn)。下列分析正確的是（）A．小球不能回到原來(lái)的高度，說(shuō)明小球在此過(guò)程能量不守恒B．經(jīng)過(guò)b點(diǎn)時(shí)，小球動(dòng)能最大C．從a到c的過(guò)程中，小球機(jī)械能守恒D．從b到c的過(guò)程中，一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【答案】ABD【詳解】A．小球不能回到原來(lái)的高度，是由于小球在bc段受到摩擦力，部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為小球和bc段的內(nèi)能，所以小球在此過(guò)程能量不守恒，A正確；B．小球從a運(yùn)動(dòng)到b動(dòng)能增大，從b運(yùn)動(dòng)到c動(dòng)能減小，則在b點(diǎn)處小球動(dòng)能最大，B正確；C．從a到c的過(guò)程中，小球部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能不守恒，C錯(cuò)誤；D．從b到c的過(guò)程中，小球與軌道存在摩擦，一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，D正確。故選ABD。二、填空題11．（2024·湖北宜昌市·九年級(jí)期末）如圖所示是皮球落地后彈跳過(guò)程中每隔相等時(shí)間曝光一次所拍攝的照片。A、B是同一高度的兩點(diǎn)。則皮球在A(yíng)點(diǎn)的重力勢(shì)能______B點(diǎn)的重力勢(shì)能；皮球在A(yíng)點(diǎn)的機(jī)械能______B點(diǎn)的機(jī)械能。（均選填“大于”、“小于”或“等于”）?！敬鸢浮康扔诖笥凇驹斀狻縖1]重力勢(shì)能的大小和物體的質(zhì)量和所處的高度有關(guān)，那么皮球在A(yíng)點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)，所處的高度是相同的，皮球質(zhì)量不變，那么皮球在A(yíng)點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能相同。[2]皮球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，由于皮球在A(yíng)點(diǎn)的這次彈跳要高于B點(diǎn)的這次彈跳，因此，皮球在A(yíng)點(diǎn)的機(jī)械能與B點(diǎn)的機(jī)械能大小是不同的，A點(diǎn)的機(jī)械能大于B點(diǎn)的機(jī)械能。12．（2024·河北唐山市·八年級(jí)期末）在預(yù)防“新型冠狀病毒肺炎”期間，無(wú)人機(jī)發(fā)揮了重要作用，無(wú)人機(jī)在加速升空的過(guò)程中動(dòng)能___________，機(jī)械能___________（均選填“增大”“減小”或“不變”）?！敬鸢浮吭龃笤龃蟆驹斀狻縖1][2]無(wú)人機(jī)加速上升，故其速度會(huì)越來(lái)越快，質(zhì)量不變，則動(dòng)能增大；上升時(shí)高度越來(lái)越高，則重力勢(shì)能增大，機(jī)械能變大。13．（2024·江蘇淮安市·九年級(jí)期末）如圖所示，嫦娥五號(hào)著陸器承載上升器，全自動(dòng)勻速著陸月面的過(guò)程中，其動(dòng)能______選填“保持不變”、“漸漸減小”或“先增大后減小”），機(jī)械能______（選填“保持不變”、“漸漸減小”或“漸漸增大”）。【答案】保持不變漸漸減小【詳解】[1][2]嫦娥五號(hào)著陸器承載上升器，全自動(dòng)勻速著陸月面的過(guò)程中，質(zhì)量不變，速度不變，其動(dòng)能保持不變；高度漸漸減小，重力勢(shì)能減小，機(jī)械漸漸減小。14．（2024·山西晉城市·九年級(jí)期末）如圖所示，小明用繩子拴住一個(gè)蘋(píng)果并懸掛起來(lái)，把蘋(píng)果拉近小明的鼻子靜止，松手后，蘋(píng)果將向前擺去，接著又反向擺回來(lái)，小明嚇得大喊：“蘋(píng)果打到我的鼻子呀！”，你認(rèn)為小明的說(shuō)法是______（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的，理由是______?！敬鸢浮垮e(cuò)誤見(jiàn)詳解【詳解】[1][2]不會(huì)打到鼻子。蘋(píng)果從靠近鼻子處松手后，向下?lián)u擺的過(guò)程中，蘋(píng)果的高度漸漸降低，速度加快，即重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，同理，蘋(píng)果由最低點(diǎn)到另一側(cè)最高點(diǎn)的過(guò)程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，蘋(píng)果返回的過(guò)程中，由于空氣的阻力，還會(huì)有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以，最終擺起的高度不會(huì)高于原來(lái)松開(kāi)的高度，故不會(huì)打到鼻子。15．（2024·廣東陽(yáng)江市·九年級(jí)期末）在浙江紹興市柯橋區(qū)華舍街道待駕橋花園小區(qū)內(nèi)，一名只有14個(gè)月大的男孩被一塊小磚頭從天而降，不幸砸中頭部，14個(gè)月大的寶寶已腦死亡。高空拋物被稱(chēng)為“懸在城市上空的痛”，關(guān)于高空物體的下落過(guò)程，不計(jì)空氣阻力，是___________能轉(zhuǎn)化為巨大的___________能，機(jī)械能總量___________。（選填“增大”、“減小”、“不變”）【答案】重力勢(shì)動(dòng)不變【詳解】[1][2][3]高空物體的下落過(guò)程，不計(jì)空氣阻力，高度減小但速度增大，將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為巨大的動(dòng)能，但沒(méi)有摩擦做功，機(jī)械能守恒，即總量不變。16．（2024·江蘇徐州市·九年級(jí)期末）如圖所示，橡皮筋兩頭分別固定在罐子兩端，中間系一個(gè)鉤碼，就制成了一個(gè)“魔罐”.將魔罐在水平地面上滾出，橡皮筋的彈性勢(shì)能______（填“變大”“不變”或“變小”）；魔罐能自動(dòng)滾回來(lái)，滾回的過(guò)程中______能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_____能?！敬鸢浮孔兇髲椥詣?shì)動(dòng)【詳解】[1]罐子起先滾動(dòng)的時(shí)候，具有動(dòng)能，滾動(dòng)的過(guò)程中，橡皮筋發(fā)生形變，罐子動(dòng)能轉(zhuǎn)化為橡皮筋的彈性勢(shì)能，橡皮筋的彈性勢(shì)能變大。[2][3]罐子滾回來(lái)橡皮筋彈性勢(shì)能變小，罐子動(dòng)能變大，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。17．（2024·云南昭通市·八年級(jí)期末）在抗擊“新型冠狀病毒肺炎”疫情期間，多地用消毒車(chē)噴灑消毒液預(yù)防病毒傳播，如圖所示，消毒車(chē)在水平路面上勻速行駛噴灑消毒液的過(guò)程中，它的動(dòng)能__、機(jī)械能__。（兩空均選填“增大”、“減小”或“不變”）【答案】減小減小【詳解】[1]一輛消毒車(chē)在水平路面上勻速行駛，向外灑消毒液的過(guò)程中質(zhì)量在減小、速度不變，所以動(dòng)能減小。[2]高度不變、質(zhì)量減小，所以重力勢(shì)能減?。欢鴻C(jī)械能等于動(dòng)能與勢(shì)能的總和，所以消毒車(chē)的機(jī)械能減小。三、試驗(yàn)題18．（2024·廣東潮州市·九年級(jí)期末）小靜觀(guān)看臺(tái)球競(jìng)賽時(shí)發(fā)覺(jué)：有時(shí)運(yùn)動(dòng)的白球去撞擊一個(gè)靜止的球后，白球會(huì)馬上靜止在碰撞時(shí)的位置，而被撞的球好像接替了白球，沿白球原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向，以幾乎相同的速度向前運(yùn)動(dòng)，小靜據(jù)此設(shè)計(jì)了如圖乙所示的試驗(yàn)裝置，探究：動(dòng)能與勢(shì)能轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移時(shí)的規(guī)律。請(qǐng)你回答以下問(wèn)題：(1)A球從斜面滑下的過(guò)程中，______能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。(2)B球由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)是因?yàn)锽球在碰撞中獲得了______能。(3)小靜在試驗(yàn)時(shí)發(fā)覺(jué)：撞擊后，B球在斜面上的能達(dá)到的最高高度小于A(yíng)球原有的下落高度。她猜想這可能是小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服______做功造成的。為了驗(yàn)證這一猜想：小靜操作如下：A．限制A球從斜面上的______自由滾下；B．變更小球運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的粗糙程度，并記錄B球在斜面上最高高度。小靜