第十一章第4节【机械能及其转化】2025-2026学年人教版物理八年级下学期期末精选题（含解析）

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/ 让教学更有效 精品试卷 | 物理学科第十一章第4节【机械能及其转化】学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．如图所示，小明把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到鼻子附近的N点，稳定后释放铁锁自由来回摆动，O点是摆动的最低点，M点是摆动到左侧的最高点，若小明静止在地面上，考虑到空气阻力和绳子悬挂处的摩擦，则下列说法不正确的是（ ）A．铁锁摆回到右侧时不会打到小明的鼻子B．铁锁摆到M点时的重力势能和N点的重力势能一样大C．铁锁由O点摆到M点的过程中，重力势能增大D．在摆动过程中，铁锁每次经过O点，其动能都比上一次小2．图是蹦床运动员表演的情景，就运动员离开蹦床弹向空中至最高点的这一过程，下列关于运动员的动能和重力势能变化情况分析正确的是（ ）A．动能增大，重力势能减小 B．动能减小，重力势能增大C．动能先增大后减小，重力势能增大 D．动能先减小后增大，重力势能减小3．如图所示，已知人造地球卫星在大气层外环绕地球运行（不受空气阻力），则人造地球卫星（ ）A．运行过程中运动状态不变，受力平衡 B．从远地点向近地点运行过程中，重力势能增加C．从远地点向近地点运行过程中，机械能不变 D．在太空中处于失重状态，不具有惯性4．2024年7月3日，安徽省内首条利用无人机送货的低空货运航线在合肥开通。如图为正在运输货物的无人机，下列说法正确的是（ ）A．无人机上升过程中，货物的重力势能减小B．无人机水平匀速飞行时，货物的机械能保持不变C．无人机在空中悬停时，货物的机械能为零D．无人机下降过程中，货物的动能一定增大5．如图是2025年1月7日04时00分，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将实践二十五号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。下列说法正确的是（ ）A．卫星加速升空过程中，机械能保持不变B．卫星加速升空过程中，动能减小、重力势能增加C．火箭在发射台上静止时所受的重力和火箭对发射台的压力是一对平衡力D．发射前，火箭对发射台的压力和发射台对火箭的支持力是一对相互作用力6．学生在做模拟“蹦极”的小实验如图所示。一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在a点，b点是橡皮筋自然下垂时下端所在的位置，c点是橡皮筋系上小石块自然下垂时下端所在的位置，d点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点，在小石块从a点到d点运动的过程中，下列说法正确的是（ ）A．小石块到达c点时，动能最小 B．小石块动能一直在减小C．小石块减少的重力势能全部转化为动能 D．小石块经过c点时，橡皮筋具有弹性势能7．如图所示，某同学正在踢毽子。不考虑空气阻力，则下列说法中错误的是（ ）A．毽子在上升过程中，动能转化为重力势能 B．毽子在最高点时，重力势能最大C．毽子在下落过程中，动能增大 D．毽子在空中飞行时，其机械能一直在减小8．如图所示，高速公路避险车道是上坡且铺有砂石，刹车失灵的汽车驶入避险车道后，会减速并陷入砂石间最终停止前进。下列说法正确的是（ ）A．汽车驶入避险车道后，车速减小，动能减小B．汽车驶入避险车道后，车速减小，重力势能减小C．汽车驶入避险车道后，动能全部转化为重力势能D．避险车道路面粗糙且坡度大，可增大汽车的机械能9．风能作为一种清洁的新能源，已经广受世界各国的重视，下列图中利用风能的是（ ）A．B．C． D．10．人类文明，一脉相传。从远古的水磨，到今天的水电站，都是人类对水能的合理开发与利用。如图所示，图甲是远古的水磨，流水冲击水轮，水轮转动，去汲水、碾谷、磨面；图乙是今天的水电站，流水冲击水轮，带动发电机发电。下列说法不正确的是（ ） A．水轮是人类把水能转化成水轮动能的装置B．流水冲击水轮，带动发电机发电，减少的水能等于发电机产生的电能C．右图中的拦河大坝，起到了提高水重力势能的效果D．流水通过水轮后，其机械能减小二、填空题11．随着人工智能等科技领域的发展，生活中出现了很多智能化、自动化的产品，为人们带来便利。如图所示，无人机向下方推动气流获得向上的力后可以向上加速飞行，说明力可以改变物体的________；无人机匀速升空时，其重力势能________、机械能________。12．杭州亚运会上，我国运动员打破亚运会纪录，以4米63的成绩夺冠，并实现亚运三连冠。图中演示的是撑竿跳高比赛时，被压弯的撑竿恢复原状的过程，该过程中撑竿的__________能转化为运动员的重力势能。13．如图所示，在斜面实验中，如果没有摩擦力，从A处滚下的小球，总是会滚到斜面乙上的B处或斜面丙上的C处，而B处或C处离桌面的高度与小球出发点A处的高度_________（填“相等”或“不相等”）。事实上小球“记住”的是与起始高度相联系的_________。（填一种能量形式。）14．如图所示是一个会跳的卡片。将卡片反扣在桌面上，用力往下压平卡片，使橡皮筋伸长，迅速松手后卡片弹起一定高度，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋能对卡片______。卡片向上弹起来的过程中，橡皮筋的______能会转化为卡片的______能，使卡片能向上运动。15．新疆的达坂城号称“百里风区”，当地的民谣说：“达坂城，老风口，大风小风天天有，小风翻歪树，大风飞石头。”要实现中国2030年前“碳达峰”的目标，需大力发展风力发电，如图所示，风力发电站将风能转化为______。三、实验题16．某个周末，小明在公园里看到小朋友们荡秋千时不停地往复摆动。他想：哪些因素会影响秋千往返摆动的时间？他提出了三种猜想：①可能与秋千的摆长工有关；②可能与人和秋千坐垫的总质量有关；③可能与秋千的摆幅（摆动时人离开中心点的最大距离）有关；(1)为了验证猜想是否正确，他设计了如图甲所示的装置，用系有细线（线长L可调）的小球来模拟秋千的运动进行了如下探究（摆动角度均较小）：①如图乙所示，用细线系住一铁球，保持细线的长度一定，使小球从A点由静止释放，改变OA（O为固定悬点）的连线与竖直方向的夹角d以改变小球摆动的幅度，测出小球在AC间往复运动一次所用的时间t与θ的关系如下表所示，由此可得出的结论是：当其他条件一定时，秋千往返摆动的时间与________无关；/度 4 6 8 10t/秒 2.0 2.0 2.0 2.0②实验过程中小明发现铁球从A点到B点越来越快，是将重力势能转化为________能；(2)请设计实验来探究秋千往复摆动一次的时间与小朋友的质量之间的关系，简述你的实验方案。简要做法：________；判断方法：________；(3)如图丙所示，是实验结束后小明把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去。想想看，铁锁摆回时会打到小明的鼻子吗？________，请你从能量角度简要帮小明分析其原因：________。17．小明在老师的指导下用小球和弹性很好的轻质橡皮筋等器材进行了如下实验与探究：让一系于橡皮筋一端的小球从某悬挂点的正下方点由静止释放如图甲所示，整个下落过程中，橡皮筋所受弹力与小球下落高度的关系如图乙所示；小球下落的速度与下落高度的关系如图丙所示。（不计空气阻力）(1)小球从点运动到点过程中，到达点瞬间，橡皮筋受到的拉力为___________；当橡皮筋的伸长量最大时，小球的速度为___________（选填“”、“”或“0”），此时，小球处于___________状态（选填“平衡”或“非平衡）；(2)从点运动到B点过程中小球的动能___________，重力势能___________，机械能___________（填“变大”“变小”或者“不变”）；(3)实验中所用小球的重力为___________。（用图乙中给的字母符号表示）参考答案题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答案 B B C B D D D A B B1．B【详解】A．由于考虑空气阻力和摩擦，摆动的过程中，铁锁的机械能会不断损失，每次摆动的高度都会降低，所以铁锁摆回到右侧时不会打到小明的鼻子，故A正确，不符合题意；B．铁锁摆动到M点和N点，此时动能均为0，铁锁的机械能均等于重力势能，但由于摆动过程中机械能存在损失，M点的机械能比N点小，所以M点时的重力势能比N点的重力势能小，故B错误，符合题意；C．铁锁由O点摆到M点的过程中，速度减小，动能减小，高度升高，重力势能增大，故C正确，不符合题意；D．在摆动过程中，机械能不断损失，O点是最低点，动能最大，但每次经过时，机械能都比上次小，重力势能相同，则铁锁每次经过O点其动能都比上一次小，故D正确，不符合题意。故选B。2．B【详解】运动员离开蹦床弹向空中至最高点的这一过程，运动员做减速运动，速度越来越小，由于运动员的质量不变，所以他的动能减小；运动员质量不变，高度越来越高，他的重力势能越来越大。故B正确，ACD不正确。故选B。3．C【详解】A．人造地球卫星在大气层外环绕地球运行不受空气阻力，运动方向不断变化，所以运动状态改变，受力不平衡，故A不符合题意；B．卫星在远地点时势能最大，当它从远地点向近地点运动时，势能转化为动能，所以势能减小、动能增大，故B不符合题意；C．卫星在大气层外运动，不受空气阻力作用，只有动能和势能的转化，因此机械能守恒，故C符合题意；D．一切物体都具有惯性，人造地球卫星在太空中也具有惯性，故D不符合题意。故选C。4．B【详解】A．重力势能与质量和高度有关，无人机上升过程中，货物的质量不变，高度变大，货物的重力势能变大，故A错误；B．机械能是动能与势能的总和，无人机水平匀速飞行时，质量不变，速度不变则动能不变，高度不变则重力势能不变，因此货物的机械能不变，故B正确；C．无人机在某一高度悬停时，货物有质量、有高度，则有重力势能，机械能是动能与势能的总和，机械能不为零，故C错误；D．动能与质量和速度有关，无人机下降过程中，货物的速度没有体现，若速度变小，则动能有可能变小，故D错误。故选B。5．D【详解】AB．卫星加速升空，质量不变，速度增大，则动能增大，高度升高，则重力势能增大，机械能等于动能与势能之和，所以机械能增大，故AB错误；C．火箭在发射台上静止时，所受重力作用在火箭上，火箭对发射台的压力作用在发射台上，二力作用在不同物体上，不是平衡力，故C错误；D．发射前，火箭对发射台的压力和发射台对火箭的支持力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上，且作用在两个物体上，是一对相互作用力，故D正确。故选D。6．D【详解】AB．小石块在ab段只受到重力作用，重力不断改变小石块的运动状态，小石块的速度不断增加，小石块质量不变，小石块的动能不断增大；小石块在bc段，拉力小于重力，向下的合力不断改变小石块的运动状态，小石块的速度不断增加，小石块质量不变，小石块的动能不断增大；小石块在cd段受到橡皮筋的拉力大于重力，向上的合力使小石块处于减速状态，小石块质量不变，小石块的动能不断减小；所以小石块在ac段动能不断变大，在cd段小石块动能不断减小。所以小石块在c点动能最大。故AB错误；C．小石块在从b到d的过程中，小石块受到向上的弹力，因此重力势能并没有全部转化为动能，而是有一部分转化为弹性势能，故C错误；D．小石块经过b点时，橡皮筋自然下垂，不发生弹性形变，经过c点时，橡皮筋发生弹性形变，具有弹性势能，故D正确。故选D。7．D【详解】A．毽子在上升过程中，速度不断减小，动能减小；同时高度不断增加，重力势能增加。此过程是将动能转化为重力势能，故A正确，不符合题意；B．根据重力势能的影响因素，毽子在最高点时，高度最高，所以重力势能最大，故B正确，不符合题意；C．毽子在下落过程中，受到重力的作用，重力势能转化为动能，毽子的速度会增大，动能也随之增大，故C正确，不符合题意；D．毽子在空中飞行时，由于不考虑空气阻力的作用，没有除机械能外的其他能量参与转化，所以机械能守恒，因此，毽子的机械能不变，故D错误，符合题意；故选D。8．A【详解】AB．汽车驶入避险车道后，质量不变，车速减小，则动能减小，高度增加，则重力势能变大，故A正确，B错误；C．汽车冲上避险车道的过程中，克服摩擦做功，一部分机械能转化为其他形式的能，汽车的动能没有全部转化为重力势能，故C错误；D．汽车冲上避险车道的过程中，克服摩擦做功，一部分机械能转化为其他形式的能，汽车的机械能是减小的，故D错误。故选A。9．B【详解】A．图中是水力发电，利用水的机械能转化为电能，故A不符合题意；B．图中是通过风车转动，将风能转化为电能，故B符合题意；C．图中是利用太阳能发电，将太阳能转化为电能，故C不符合题意；D．图中是核能发电，将核能转化为电能，故D不符合题意。故选B。10．B【详解】A．根据能量转化可知，甲、乙两图的水轮是将水能转化成水轮动能的装置，故A正确，不符合题意；B．流水冲击水轮，带动发电机发电，由于不可避免要克服摩擦做功，因此减少的水能不能全部转化为发电机产生的电能，即减少的水能不等于发电机产生的电能，故B错误，符合题意；C．拦河大坝是为了提高上游水位，增加水的重力势能，使得水下落时可以获得更多的动能，故C正确，不符合题意；D．流水通过水轮后，由于有部分机械能转化为水轮的动能，因此其机械能减小，故D正确，不符合题意。故选B。11． 运动状态 变大 变大【详解】[1]无人机向下方推动气流获得向上的力后可以向上加速飞行，速度发生了变化，运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态。[2][3]无人机匀速升空，质量不变，速度不变，故动能不变；无人机升空，高度变大，故重力势能变大，机械能也变大。12．弹性势【详解】运动员上升过程中，撑竿的弹性形变程度减小，弹性势能减小，运动员的高度增大，即重力势能增大，故在此过程中撑竿的弹性势能转化为运动员的重力势能。13． 相等 重力势能【详解】[1][2]动能和势能可以相互转化，如果只有动能和势能相互转化，机械能总和保持不变，或者说机械能是守恒的。如果没有摩擦力，小球从A处滚下，不管斜面乙、丙比斜面甲陡些还是缓些，小球总是会滚到与A相同高度的B或C处。这是因为没有摩擦力，小球的机械能总和保持不变，即小球从A处滚下，重力势能全部转化为动能，滚上斜面乙或丙时，动能又全部转化为重力势能，所以小球总是会滚到与A相同高度的B或C处。事实上小球“记住”的是与起始高度相联系的重力势能。14． 做功 弹性势 动【详解】[1]将卡片反扣在桌面上，用力往下压平卡片，使橡皮筋伸长，迅速松手后卡片弹起一定高度，卡片在力的方向上运动了距离，所以发生弹性形变的橡皮筋对卡片做了功。[2][3]卡片向上弹起来的过程中，橡皮筋弹性形变程度减小，弹性势能减小，卡片向上运动，获得动能，所以橡皮筋的弹性势能转化为卡片的动能。15．电能【详解】风力发电站消耗风能，产生电能，此过程将风能转化为电能，供用电器使用。16．(1) 摆幅 动(2) 让质量不同的小球从同一位置静止释放 比较往复摆动一次的时间t，若有差异，则有关，反之则无关(3) 不会 铁锁在摆动的过程中，是动能和重力势能之间的转化，由于和空气之间存在摩擦，需要克服摩擦做功，机械能总量减少，所以铁锁摆回时高度不会超过一开始，因此不会打到鼻子。【详解】（1）[1]由表中实验数据可知，在摆长不变的情况下，小球摆动的幅度不同，秋千往复摆动一次的时间相等，由此可知：秋千小角度往复摆动一次的时间与摆动的幅度无关。[2]铁球从A点到B点，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，该过程将重力势能转化为动能。（2）[1][2]探究秋千往复摆动一次的时间与小朋友的质量之间的关系，根据控制变量法可知，要控制摆长和摆动幅度相同，改变摆球的质量，即让质量不同的小球从同一位置静止释放，比较秋千往复摆动一次的时间。实验的做法是：用细线系住一小球，使小球以较小的幅度在竖直面内摆动，用频闪相机（或计时器）测算出小球往复摆动一次的时间；让线摆动的幅度与绳长保持不变，改变小球的质量，再做两次，测出对应时间、；判断方法是：若、、相等，则与质量无关；若、、不相等，则与质量有关。（3）[1][2]铁锁摆回时不会打到小明的鼻子；铁锁在摆动的过程中，是动能和重力势能之间的转化，由于和空气之间存在摩擦，需要克服摩擦做功，机械能总量减少，所以铁锁摆回时高度不会超过一开始，因此不会打到鼻子。17．(1) 0 0 非平衡(2) 变大 变小 变小(3)Fb【详解】（1）[1][2][3]小球下落中，开始橡皮筋没有伸长，由图乙知，在A处受到的拉力为0，说明此时橡皮筋长度等于原长，此时，小球只受到竖直向下的重力作用，继续加速向下运动，橡皮筋逐渐伸长，竖直向上的弹力逐渐变大，当橡皮筋的弹力增大到等于重力时，速度达到最大值，即到达B点，据丙图可知，速度为Vb；之后小球继续向下运动，但重力小于弹力，合力的方向竖直向上，小球做减速运动，到达C点时，速度减小为0，此时弹力最大，小球处于非平衡状态。（2）[1][2][3]由上分析可知，小球的质量不变，从A点运动到B点过程中小球的速度变大，故动能增大；由于高度变小，故重力势能减小；因从A点运动到B点过程中小球的机械能有一部分转化为橡皮筋的弹性势能，故机械能减小。（3）由上分析可知，小球从A点到B点过程中，只受到竖直向下的重力作用，继续加速向下运动，橡皮筋逐渐伸长，竖直向上的弹力逐渐变大，当弹力增大到等于重力时，速度达到最大值，即到达B点，所以重力的大小等于Fb。21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）

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