发布时间 : 星期日 文章人教版八年级下册物理精讲精练 11-4 机械能及其转化(解析版)更新完毕开始阅读
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，速度增大。 12．我国用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星（简称“量子卫星”）“墨子号”发射升空，如图所示，火箭在加速上升的过程中（ ）
A．动能不变，重力势能增加，机械能增加 B．动能增加，重力势能不变，机械能增加 C．动能增加，重力势能增加，机械能增加 D．动能不变，重力势能不变，机械能不变 【答案】C．
【解析】动能大小的影响因素：质量、速度；重力势能大小的影响因素：质量、高度；动能和势能合称为机械能．火箭在加速上升的过程中，速度变快，动能变大；高度增加，重力势能变大；动能和势能统称为机械能，所以机械能变大．
13.2018年2月12日13时03分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星，如图所示的卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，它在大气层外运行，不受空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．卫星从远地点运行到近地点，重力势能减小，动能增大，机械能守恒 B．卫星从远地点运行到近地点，重力势能增大，动能减小，机械能守恒 C．卫星从近地点运行到远地点，重力势能增大，动能增大，机械能不守恒 D．卫星从近地点运行到远地点、重力势能减小，动能减小，机械能不守恒 【答案】A
【解析】影响动能的因素是物体的质量和物体运动的速度；影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度。根据动能、重力势能影响因素的情况得出动能和重力势能的大小情况。再根据能量变化的规律：减小的能量转化为增大的能量得出答案。
AB.在大气层外运行，不受空气阻力，机械能是守恒的；卫星从远地点运行到近地点时，相对高度减小，所以势能减小，同时速度增大，动能增大，故A正确、B错误；
CD.在大气层外运行，不受空气阻力，机械能是守恒的；卫星从近地点运行到远地点时，相对高度增大，所以势能增大，同时速度减小，动能减小，机械能守恒，故CD错误。 二、填空题
14．（2019湖北随州）很多同学喜爱排球运动，一个漂亮的扣杀会赢得无数掌声。一次扣球往往包含着“助跑、起跳、空中击球、落地”一连串流畅的动作。试分析这一过程中包含的物理知识。
示例：在运动员起跳上升过程中，运动员的动能向重力势能转化。（此例不可再用）请考生另列两条： （1） ；（2） 。
【答案】①起跳时，人给地面一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，地面给人一个向上的力。 ②空中击球时人给球一个力，这个力改变了球的运动状态。
【解析】从惯性知识、力的作用是相互的以及重力的方向是竖直向下的入手，要求学生利用所学知识对整个过程，每个步骤认真分析。“助跑、起跳、空中击球、落地”一连串流畅的动作包含的物理知识： ①起跳时，人给地面一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，地面给人一个向上的力。 ②空中击球时人给球一个力，这个力改变了球的运动状态。 ③运动员落地时，运动员的重力势能转化为动能。
15.（2019广东省）如图所示，用细线系住小球悬挂在O点，将小球拉至A点释放，从A点经过B点运动到C点的过程中，小球的重力势能先变小后______，动能先_____后______。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
【答案】 变大；变大；变小
【解析】细线系住小球悬挂在O点，将小球拉至A点释放，从A点经过B点运动到C点的过程中，小球的质量不变，高度先减小后变大，因此它的重力势能先变小后变大；因为机械能=动能+重力势能，所以小球
的动能先变大后变小。
16.从桌面掉到地上的乒乓球会自动弹起，球在上升过程中 能转化为 能，由于球与空气有摩擦，上升过程中球的机械能 ． 【答案】动；重力势；减小
【解析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大． （2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大． （3）机械能等于动能和势能之和；克服摩擦做功，机械能转化为内能；不计阻力，机械能守恒． 乒乓球在上升的过程中，质量不变，速度减小，动能减小；高度增高，重力势能增大，是动能转化为重力势能如果不能忽略空气阻力，乒乓球上升的过程中克服空气阻力做功，机械能转化为内能，机械能减小． 17.货运飞船“天舟一号”与空间站“天空二号”成功对接后，以“天宫二号”为参照物，“天舟一号”处
于 状态．由于外太空存在少量空气，“天空二号”运行时受到阻力，机械能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）． 【答案】静止；变小．
【解析】判断物体是运动的还是静止的，要看它和参照物之间的位置关系，如果位置变化了，说明该物体是运动的，否则是静止的；影响动能的因素是质量和速度，影响重力势能的因素是质量和高度，动能和重力势能合称机械能．
（1）“货运飞船“天舟一号”与空间站“天空二号”成功对接后，它们之间的位置保持不变，因此以“天宫二号”为参照物，“天舟一号”处于静止状态；
（2）由于“天空二号”运行时受到阻力，要克服摩擦做功，有一部分机械能转化为内能，所以机械能变小． 18.浙江最大抽水蓄能电站工作原理如图所示，用电低谷时（如深夜），电站利用电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来；用电高峰时，再利用上水库中的水发电． （1）蓄能时，水被抽到上水库中，电能转化为水的 ；
（2）发电时，若该电站上水库可用于发电的库容量为7.86×106米3，上下水库平均水位差637米．上水库中可用于发电的水流到下水库，水的重力做功 为 焦．
【答案】（1）重力势能；（2）5.00628×1013。
【解析】电动机抽水时，将电能转化为重力势能；根据m=ρV，得出水的质量，再根据G=mg求出水的重力，最后根据W=Gh，可求出做功多少．
（1）蓄能时，水被抽到上水库中，电能转化为水的重力势能；[来源:学,科,网Z,X,X,K] （2）水的质量为：m=ρV=1.0×103kg/m3×7.86×106m3=7.86×109kg 水的重力为：G=mg=7.86×109kg×10N/kg=7.86×1010N 水的重力做功为：W=Gh=7.86×1010N×637m=5.00628×1013J 三、综合应用题
19.用细线悬挂的小球从图中所示位置静止释放，若忽略空气阻力，那么小球在最高点的势能为什么等于下降至最低点的动能？请用机械能守恒定律解释；实际上，小球在摆动过程中，会与空气摩擦产生热，摆幅逐渐减小，最终停下来，那么在摆动过程中由于摩擦而转化的内能等于小球在最高点所具有的势能，请用能量守恒定律解释。
【答案】（1）用细线悬挂的小球在最高点时静止，动能为0，重力势能最大设为a， 则机械能E1=0+a=a
小球在最低点时高度为0，重力势能为0，速度最大，动能最大设为b， 则机械能E2=0+b=b
若忽略空气阻力,小球在摆动过程中，只有动能和势能的相互转化，只有重力载做功，所以小球在各个时刻或者各个状态时的机械能守恒．即E1=E2，从而a=b.也就是小球在最高点的势能等于下降至最低点的动能。