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11.4机械能及其转化 同步练 2025-2026学年
下学期初中物理人教版（2024）八年级下册
一、单选题
1．如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点，不计空气阻力，关于小石块从A点到C点运动过程的说法，正确的是（　　）
A．从A点下落到B点的过程中，小石块受到重力和弹力的作用
B．从B点下落到C点的过程中，小石块的动能先增大后减小
C．小石块过B点后，动能和重力势能都减少，橡皮筋的弹性势能增大
D．从A点下落到C点的过程中，小石块减少的重力势能全部转化为橡皮筋的弹性势能
2．如图所示，把木块放在水平粗糙的物面上，把弹簧的一端固定在竖直的墙壁上，用一小球水平方向压缩弹簧，松开后，木块被小球向右弹出一段距离，以下说法中正确的是（ ）
A．若把木块放在绝对光滑的水平物面上实验，更便于比较小球的动能大小
B．木块被弹开是小球弹性势能转化为木块的动能
C．弹簧在被小球压缩松开手前其弹性势能最小
D．木块得到的机械能一定小于弹簧压缩时的弹性势能
3．如图甲，是猎鹰重型火箭降落回收的过程，通过控制推力，沿竖直方向先从A点减速运动到B点，再从B点匀速运动到C点，且，如图乙。忽略火箭质量的变化。则（ ）
A．火箭的机械能在段减小，段不变
B．火箭在段时，只有重力对火箭做了功
C．段重力做功的功率大于段
D．段火箭的重力势能转化为动能
4．如图中，一段弹簧固定在水平桌面上（如图甲所示），将一个小球放在弹簧上使其处于静止状态（如图乙所示）、用竖直向下的力压小球至如图丙的位置，然后撤去力，小球向上运动到A点后下落（如图丁所示）、不计空气阻力的影响。则从撤去力到小球运动到A点的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．小球先加速运动，后减速运动 B．小球在A点速度为零，受力平衡
C．小球离开弹簧时的速度最大 D．小球离开弹簧前受到的合力先增大后减小
5．这个夏天，“赣超”火爆江西，如图甲所示是某球员传球后足球在空中飞行的一段运动轨迹，图乙是该足球落地后弹跳的过程，关于以上两过程下列说法正确的是（　　）
A．图甲中足球从P点移动至Q点的过程中，球员对球做了功
B．图甲中足球在P点的动能大于Q点的动能
C．图乙中A、C两点为同一高度，A点的机械能等于C点的机械能
D．图乙中足球在从B点移动至D点过程中，足球的动能转化为重力势能
6．把一个石块竖直向上抛出，运动到最高点并下落。A、B是石块运动轨迹中的两个点，石块在这两点的动能和重力势能如表中所示，则石块在B点处的运动方向可能的情况是（　　）
A点 B点
动能/J 7 9
重力势能/J 6 5
A．下降 B．上升 C．上升或下降 D．在最高点
7．如图所示，海天同学将小球由点静止释放，小球在管道内沿运动，段和段内壁光滑，段内壁粗糙，点略高于点，点与点等高。下列说法正确的是（　　）
A．从运动到的过程中，小球的重力势能不变
B．小球在、两点的动能可能相等
C．从运动到的过程中，小球运动到点时，动能最大
D．从运动到的过程中，小球的机械能守恒
8．如图所示，我国自主研制的“鲲龙”AG600M大型水陆两栖飞机，在水面高速滑行后，腾空而起，沿水平方向匀速飞行一段时间后减速下降，下列说法正确的是（ ）
A．飞机腾空而起的过程中，重力势能转化为动能
B．飞机沿水平方向匀速飞行时，其动能增大
C．若飞机加速飞行，动能增大，则重力势能一定减小
D．在飞机减速下降的过程中，机械能一定减小
9．为了获取更多的能源，在我国辽阔的草原上，已经兴建许多大型的风能发电站，风能发电具有很好的发展前景．下列有关风能的表述中，错误的是 ( )
A．技术上已比较成熟 B．风能的资源丰富
C．对环境无污染 D．风能属于不可再生能源
二、填空题
10．如图为游乐园过山车的轨道，小明坐过山车从高处滑下的过程中，依次经过A、B、C、D四处位置，轨道对车的支持力_________（选填“做”或“不做”）功，小明在_________（选填“A”“B”“C”或“D”）处动能最大。从A到D的过程中，机械能变化情况是_________，这是由于_________做功改变的。
11．
(1)如图甲所示，在一光滑水平台面上，一轻质弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置，小球从A位置释放后运动到B位置，则小球从A位置运动到O位置过程中为______（选填“加速”“减速”或“匀速”）直线运动，小球在整个运动过程中，动能最大点位于______（选填“A”“B”或“O”）点。
(2)如图乙所示是一种神奇的“魔罐”，其制作方法是：橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，在橡皮筋的中间系一个钩码。当你用力将“魔罐”在水平地面上滚出后，它能自动滚回来的原因是______能转化为______能；如图丙所示，是小明制作的“会跳的卡片”，用手把它平压在桌面上，使橡皮筋伸长，迅速松手后，卡片就会弹跳起来。图中，A为外表面，B为内表面，实验时应把______（A/B）面紧贴桌面。
12．在2025年11月1日的苏超决赛中，南通队31号球员季桑楠双手将足球用力抛出，部分运动轨迹如图甲所示。足球在运动过程中经过M、N两点，其动能和重力势能的参数如图乙所示。
(1)通过数据分析可得，足球在M点时的机械能______（大于/等于/小于）足球在N点时的机械能；在整个运动过程中，足球的机械能______（守恒/不守恒）；
(2)在图甲中，已知M、N可能是①、②、③中的某两点，其中位置①和③离地高度相等。M点的位置最有可能在位置______（①/②/③）。
13．甲、乙是两个完全相同的小球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度v，将甲球竖直向下抛出，乙球竖直向上抛出。若不考虑空气阻力，乙球在上升过程中动能转化为________________；甲球落地瞬间的速度________________（选填“大于”“小于”或“等于”）乙球落地瞬间的速度。
14．2024年4月2日，鹊桥二号中继星通过多次轨道调整，进入24小时周期的环月大椭圆使命轨道。该轨道采用环月大椭圆冻结轨道设计，可减少月球不规则引力对轨道的影响。当鹊桥二号在此轨道绕月运行时，卫星________（选填“是”或“不是”）平衡状态；从近月点向远月点运动过程中，其运行速度会逐渐________（选填“增大”，“减小”或“不变”）；若仅考虑月球引力作用，其机械能________（选填“守恒”或“不守恒”）。
三、实验题
15．建筑工地常会设置高空坠物的警示牌。这和重力势能的相关知识有关。某同学利用如下器材：铁架台、刻度尺、相同钢珠（质量已知）、橡皮泥、直尺进行了相关探究。
【问题】物体下落时，重力势能主要转化成______能。我们知道，质量越大的物体从越高处掉落会造成越大的危险，可以猜测重力势能大小与物体的______和物体所处的______有关。
【证据】
（1）为了研究重力势能与高度的关系，我们应该控制物体的______相同
（2）将橡皮泥压平固定在水平桌面
（3）用铁架台悬挂钢珠，分别从高度、、处自由释放
（4）测量钢珠在橡皮泥上留下的凹痕深度
实验次数 下落高度h/cm 凹痕深度d/cm
1 20 0.5
2 40 0.8
3 60 1.2
【解释】分析数据可得：当钢珠质量相同时，下落高度越高，凹痕深度越______（填“大”或“小”）。说明物体的重力势能随高度增加而______（填“增大”或“减小”）。
【交流】结合实验结论，提出一条在建筑工地内避免坠物伤人的措施：______。
四、综合题
16．游乐场中有许多有趣的游戏（如图），有些还很惊险刺激。请结合所学知识完成下列题目。
(1)“蹦床”不仅是奥运会的正式比赛项目，也是小朋友非常喜欢的游戏项目。
①小朋友通过对蹦床施力，使蹦床发生弹性形变，因而蹦床具有了______能；同时，由于力的作用是相互的，蹦床对小朋友也施加力，把小朋友弹到高处，小朋友的______能增加。
②在蹦床游戏中，哪一阶段是动能转化为弹性势能______。
A．从高处下落，到刚接触蹦床
B．从接触蹦床，到蹦床形变最大
C．从离开蹦床，到上升到最高处
(2)过山车是一项非常惊险刺激的娱乐活动。
①过山车通过A点向上运动过程中，动能______，重力势能______。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
②后面的“小山丘”设计得比开始时的“小山丘”低，是因为______力的存在，使机械能变少。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
答案 B D C A B B B D D
1．B
【详解】A．从A点下落到B点的过程中，橡皮筋没有发生形变，小石块只受到重力的作用，故A错误；
BC．B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，过B点后橡皮筋开始伸长，拉力（即橡皮筋的弹力）逐渐增大；当拉力小于重力时，小石块仍做加速运动；当拉力大于重力时，小石块减速下落；所以从B点下落到C点的过程中，小石块的速度先增大后减小，动能先增大后变小，橡皮筋的形变程度逐渐增大，弹性势能不断增大；小石块的高度减小，重力势能减少，故B正确，C错误；
D．从A点下落到C点的过程中，小石块的重力势能减少，橡皮筋的弹性势能增大，同时小石块在B到C过程中动能先增后减，所以，小石块减少的重力势能不是全部转化为橡皮筋的弹性势能，还有一部分先转化为动能，最终动能也转化为弹性势能。故D错误。
故选B。
2．D
【详解】A．若把木块放在绝对光滑的水平物面上实验，小球和木块均不受阻力作用，会一直运动下去，无法比较小球的动能大小，故A错误；
B．木块被弹开是小球动能转化为木块的动能，故B错误；
C．弹簧在被小球压缩松开手前其弹性形变最大，弹性势能最大，故C错误；
D．物体在运动过程中受到阻力作用，消耗一部分机械能，故木块得到的机械能一定小于弹簧压缩时的弹性势能，故D正确。
故选 D。
3．C
【详解】AD．火箭在AB段做减速下降，质量不变，速度减小，动能减小，高度减小，重力势能减小，机械能减小，故不是火箭的重力势能转化为动能。火箭在BC段匀速下降，质量不变，速度不变，动能不变，高度减小，重力势能减小，机械能减小。故AD不符合题意；
B．火箭在段时，重力和阻力均对火箭做了功，故B不符合题意；
C．由于，根据知火箭在AB段重力做功等于火箭在BC段重力做功，AB段做减速运动,速度越来越慢, 火箭在BC段做匀速运动,所以AB段的时间要小于BC段的时间，根据公式可知，AB段的功率大于BC段的功率, 故C符合题意。
故选C。
4．A
【详解】A．小球从丙位置释放后向上运动，初始时弹簧弹力大于小球重力，合力向上，小球做加速运动。随着小球向上运动，弹簧压缩量减小，弹力随之减小。当弹力减小到等于重力时，小球合力为零，速度达到最大。小球继续向上运动，弹力小于重力，合力向下，与运动方向相反，小球开始做减速运动。小球离开弹簧后，只受重力作用，继续向上做减速运动。因此，从撤去力F到小球运动至A点的整个过程中，小球是先加速后减速，故A正确；
B．小球运动到最高点A时，瞬时速度为零。此时小球只受到竖直向下的重力作用，所受合力不为零，因此不是受力平衡状态，故B错误；
C．小球速度最大的位置是弹力等于重力的位置，此时合力为零，加速度为零。而小球离开弹簧时，弹力为零，小球只受重力作用，已经处于减速阶段，所以离开弹簧时的速度不是最大的，故C错误；
D．小球离开弹簧前，所受合力等于弹力与重力G的差。刚开始时，，，方向向上；随着小球上升，减小，减小。当时，。小球继续上升，，，方向向下；随着继续减小，反向增大。所以，小球离开弹簧前受到的合力是先减小后增大，故D错误。
故选A。
5．B
【详解】A．图甲中足球从P点移动到Q点的过程中，球员没有对球施加力，所以对球不做功，故A错误；
B．图甲中足球从P点运动到Q点的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小，所以图甲中足球在P点的动能大于Q点的动能，故B正确；
C．由图可知，足球跳起的高度逐渐变小，这说明足球的机械能是逐渐变小的，该足球在A点的机械能大于C点的机械能，故C错误；
D．图乙中足球在从B点移动至D点过程中，足球的速度越来越快，动能增大，高度越来越低，重力势能减小，所以足球的重力势能转化为动能，故D错误。
故选B。
6．B
【详解】把一个石块竖直向上抛出，运动到最高点并下落时，受到空气阻力的作用，石块的机械能逐渐变小，从表中可知，B点的机械能大于A点，故石块先经过B点再经过A点，又因为B点重力势能小于A点重力势能，故B点的位置比A点低，故石块在B点处向上运动，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
7．B
【详解】A.点略高于点，从运动到的过程中，小球的重力势能先变小，后变大，小球在点的重力势能大于在点的重力势能，故A错误；
B.段内壁粗糙，小球经过段时要克服摩擦阻力，小球的机械能减小，小球在点的机械能大于在点的机械能，小球在点的重力势能大于在点的重力势能，因此、两点的动能可能相等，故B正确；
CD.点与点等高，小球在点和点的重力势能相同，从运动到的过程中，段和段内壁光滑，段机械能守恒，段由于小球克服摩擦阻力，小球的机械能减小，机械能不守恒，小球在点的机械能大于在点的机械能，小球运动到点时，动能最大，故C、D错误。
故选B。
8．D
【详解】A．飞机腾空而起的过程，质量不变，速度变大，动能增加，高度增大，重力势能增加，不是重力势能转化为动能，故A错误；
B．飞机沿水平方向匀速飞行时，速度不变，质量不变，动能不变，故B错误；
C．飞机加速飞行，质量不变，速度变大，动能增大。若其高度不变，则重力势能不变，若其高度增加，则重力势能增加，故C错误；
D．飞机减速下降的过程中，质量不变，速度减小，动能减小，高度降低，重力势能减小。机械能为动能和势能之和，所以机械能减小，故D正确；
故选D。
9．D
【详解】风能是一种很清洁的可再生能源，资源丰富，无污染，故ABC都正确，短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源，故D不正确，故选D．
10． 不做 B 减小 克服摩擦力做功
【详解】[1]过山车从高处加速滑下的过程中，轨道对车有支持力作用，但支持力方向与物体运动方向垂直，即车没有在支持力的方向上移动距离，所以轨道对车的支持力不做功。
[2]从A到B的过程中，重力势能转化为动能，由于B点最低，所以此时速度最大，根据动能大小影响因素可知，此时动能最大。
[3][4]从A到D的过程中，由于过山车与轨道之间存在摩擦，滑动过程中过山车克服摩擦力做功，所以有一部分机械能转化为内能，所以过山车的机械能减小。
11．(1) 加速 O
(2) 弹性势 动 B
【详解】（1）[1]小球从A位置运动到O位置过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，小球速度不断增大，所以是加速直线运动。
[2]小球在O点时，弹簧恢复原长，此时动能最大，因为小球从A到O受弹力作用动能一直增加，从O到B小球受弹簧的弹力而减速运动，动能减小，所以动能最大点位于O点。
（2）[1][2]魔罐在开始滚动的时候，具有动能，滚动的过程中，罐子动能转化为橡皮筋的弹性势能；当罐子停止滚动时，橡皮筋的弹性势能最大，魔罐开始向回滚动，在魔罐滚回来的过程中橡皮筋弹性势能减小，罐子动能增大，弹性势能转化为动能。
[3]由图可知，“会跳的卡片”是利用橡皮筋的弹性势能跳起来的，只有把橡皮筋拉开才会有弹性势能，所以要把卡片B面按平后放在水平面上然后松开，松开后，橡皮筋的弹性势能转化为卡片的动能，所以卡片能跳起来。
12．(1) 小于 不守恒
(2)③
【详解】（1）[1][2]足球在M点时的重力势能为，占比为，则在M点时的机械能为
足球在N点时的动能为，占比为，则足球在N点时的机械能
足球在M点时的机械能小于足球在N点时的机械能；所以在整个运动过程中，足球的机械能不守恒。
（2）足球在运动过程中要克服摩擦做功，机械能是逐渐减少的，足球在M点时的机械能小于足球在N点时的机械能，所以M点在N点之后。足球在N点时的重力势能为
由于M点时的重力势能小于小球在N点时的重力势能，M点的高度小于N点，M点是①或③；M点的机械能小于N点的机械能，则M点必然在后方，只能是③，N点是②。
13． 重力势能 等于
【详解】[1]乙球在上升过程中，质量不变，速度减小，则动能减小，高度增大，则重力势能增大，所以乙球在上升过程中动能转化为重力势能。
[2]由题可知，甲、乙两球的质量相等，抛出时两球的速度相等，高度相等，所以两球的动能相等，重力势能相等，即机械能相等；由于不计空气阻力，则小球的机械能是守恒的，落地时两球的机械能相同；因为两球落地瞬间的高度相同，则重力势能相同，两球落地瞬间的动能也相同；根据动能大小的影响因素可知，两球落地瞬间的速度相同。
14． 不是 减小 守恒
【详解】[1]平衡状态是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态。鹊桥二号绕月运行时，做曲线运动，运动方向不断变化，所以不是平衡状态。
[2]从近月点向远月点运动时，卫星距离月球的高度逐渐增大，重力势能增大。根据“动能与势能相互转化”的规律，动能会逐渐减小，质量不变时，动能减小则速度减小，所以运行速度减小。
[3]若仅考虑月球引力作用，则没有阻力，卫星的机械能只在动能和重力势能之间转化，符合机械能守恒的条件，所以其机械能守恒。
15． 动 质量 高度 质量 大 增大 进入工地要佩戴好安全帽
【详解】[1]物体下落时，高度降低、速度增大，重力势能减少，动能增加，因此重力势能主要转化成动能。
[2][3]质量越大、所处高度越高的物体，重力势能越大，从高处掉落时危险越大，所以可猜测重力势能大小与物体的质量和物体所处的高度有关。
[4]研究重力势能与高度的关系时，需采用控制变量法，控制物体的质量相同，改变下落高度。
[5][6]分析实验数据，当钢珠质量相同时，下落高度越高，凹痕深度越大。凹痕深度反映了钢珠重力势能的大小（转换法），说明物体的重力势能随高度增加而增大。
[7]根据实验结论，重力势能与质量、高度有关，因此可采取的措施如 “进入工地要佩戴好安全帽”“禁止在高空随意堆放重物”“对高空作业的工具进行加固” 等（只要能从控制质量或高度的角度提出避免坠物伤人的措施，合理即可）。
16．(1) 弹性势 重力势 B
(2) 变小 变大 阻
【详解】（1）[1]物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能，蹦床发生弹性形变，所以具有弹性势能。
[2]小朋友被弹到高处，高度增加，质量不变，重力势能与高度有关，高度越高重力势能越大，所以小朋友的重力势能增加。
[3]A．从高处下落到刚接触蹦床，此过程重力势能转化为动能，故A不符合题意；
B．从接触蹦床到形变最大，蹦床的弹性形变逐渐增大，小朋友的速度减小，动能减小，同时高度降低，重力势能也减小，所以是动能和重力势能转化为弹性势能，故B符合题意；
C．从离开蹦床到上升到最高处，是动能转化为重力势能，故C不符合题意。
故选B。
（2）[1][2]过山车向上运动，质量不变，速度减小，动能与速度有关，速度越小动能越小，所以动能变小；高度增加，重力势能与高度有关，高度越高重力势能越大，所以重力势能变大。
[3]过山车在运动过程中，会受到轨道的摩擦力等阻力作用，阻力做功会使机械能转化为内能，导致机械能减少，所以后面的“小山丘”要低一些。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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