《八年级物理下册十分钟同步课堂专练（人教版）》课时04机械能及其转化（重点练）(解析版)

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1．体积相同的铜球、铁球（ρ 铜＞ρ 铁）从距地面高度 h 的光滑斜面同时滚下，分别进入不同光滑轨道，

到达 D 点（铜球沿轨道 ABED、铁球沿轨道 ABCD，且两水平轨道足够长），斜面倾角相同，则下面说法错误

的是（　　）

A．铜球的机械能始终大于铁球的机械能

B．两球到达 D 点时的速度相同

C．两球同时到达 D 点

D．某段时间铁球的动能可能大于铜球的动能

【答案】C。

【解析】解：

A．由题意可知，铜球和铁球的体积相等，且 ρ 铜＞ρ 铁，由 ρ＝的变形式 m＝ρV 可知，铜球的质量大

于铁球的质量，

因开始时两球的高度 h 相同，速度都为零，

所以，由铜球的质量较大可知，铜球的机械能大，

又因铜球和铁球从光滑斜面同时滚下、进入不同光滑轨道时，小球的机械能守恒，

所以，铜球的机械能始终大于铁球的机械能，故 A 正确；

B．铜球和铁球从光滑斜面同时滚下、到达光滑轨道 D 点时，

因物体的动能和重力势能均与物体的质量有关，且机械能守恒，

所以，两小球到达 D 点的速度只与下落的高度有关，与小球的质量无关，则两球到达 D 点时的速度相同，

故 B 正确；

C．由斜面倾角相同可知，铜球从 A 到 B 和 E 到 D 的时间之和等于铁球从 A 到 C 的时间，

因两小球到达水平面时的速度只与下落的高度有关，且铜球达到 BE 水平面时下降的高度较小，则铜球到达

B 点的速度小于铁球到达 C 点的速度，且 BE＝CD，

由 v＝的变形式 t＝可知，铜球在 BE 运动的时间大于铁球在 CD 运动的时间，

所以两球不可能同时到达 D 点，故 C 错误；

D．因铜球的质量大、在 BE 运动的速度小，铁球质量小、在 CD 运动的速度大，

所以，某段时间铁球的动能可能大于铜球的动能，故 D 正确。

2．如图，轻弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于 O 点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧

上端，再用力向下把小球压至图中 A 位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，假设小球和弹

簧组成的系统机械能守恒，则小球（　　）

第4课时机械能及其转化

第十一章功和机械能

A．运动至最高点时，受平衡力作用

B．运动至 O 点时，动能最大

C．运动至最高点，小球增加的重力势能等于弹簧减少的弹性势能

D．从 O 点向上运动过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的重力势能

【答案】C。

【解析】解：A、小球在最高点时只受重力作用，受非平衡力作用，故 A 错误；

B、C、小球在从 A 点向上运动到 O 点的过程中，受到两个力的作用，一个是竖直向下的重力，一个是竖直

向上的弹力，开始向上运动时，弹力大于重力，小球所受合力方向向上，速度不断增大，弹力等于重力时，

速度达到最大值，此时动能最大，越过平衡位置时，重力大于弹力，合力向下，速度减小，故运动至 O 点

时，动能不是最大，故 B 错误；

从 A 点释放，弹性势能转化为小球的动能和重力势能，当运动至最高点，小球只受重力作用，力的方向与

小球运动方向相反，速度继续减小，动能转化为重力势能，故整个过程中，重力势能的增加量等于弹性势

能得减小量，故 C 正确；

D、从 O 点向上运动过程中，小球的质量不变，速度变小，同时高度升高，故动能减小，重力势能增加，所

以动能转化为重力势能。故 D 错误。

3．如图甲所示，物体沿斜面从顶端下滑至底端。在某时间段，物体的动能 Ek随时间 t 的变化如图乙所示，

则下列说法正确的是（　　）

A．物体的重力势能逐渐减少

B．物体下滑过程速度逐渐增大

C．物体的重力势能全部转化为动能

D．物体的机械能不变

【答案】A。

【解析】解：AC、物体重力势能减小量主要用来克服摩擦做功，将一部分机械能转化为内能，因此，物体

重力势能减小量等于物体和斜面内能的增加量，或者说，物体克服摩擦力做功多少等于重力势能减小量，

故 C 错误，A 正确。

B、读 EK﹣t 图象可知，物体的动能不随时间变化，由动能只与物体的质量和速度有关可知，物体的速度不

变，即物体做匀速直线运动，故 B 错误；

D、物体的动能不变，高度降低，所以重力势能减小，由于机械能等于动能与势能之和，所以机械能变小，

故 D 错误；

4．如图，小明在做模拟“蹦极”的实验时，将橡皮筋一端系上小球，另一端固定在 A 点，B 点是橡皮筋不

系小球自然下垂时下端所在的位置，C 点是小球从 A 点下落所能到达的最低点，在小球下落过程中不考虑

空气阻力，以下说法正确的是（　　）

A．小球到达 B 点时受力平衡，其动能达到最大

B．从 A 点到 C 点小球的机械能守恒

C．小球在 C 点时受力平衡，速度为零

D．从 A 点到 C 点小球重力势能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量

【答案】D。

【解析】解：A、由题可知，B 点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，不考虑空气阻力，小球到

达 B 点时只受重力作用，故受力不平衡；

小球从 A 到 B 的过程中，重力势能转化为动能，动能一直在增加，但从 B 到 C 的过程中，小球受到向上的

弹力，随着形变的增大，弹力增大，在弹力小于重力这段时间内，合力向下，小球做加速运动，其动能逐

渐增大；当弹力等于重力时，速度最大，因此在 B 点时速度不是最大，故动能不是最大，故 A 错误；

B、小球从 A 点到 B 点过程中，质量不变，速度变大，动能变大；高度减小，重力势能减小。此过程中重力

势能转化为动能。

小球从 B 到 C 点的过程中，质量不变，速度变小，动能变小；高度减小，重力势能减小；橡皮筋发生形变，

具有弹性势能。所以此过程是重力势能首先转化为动能，动能再转化为橡皮筋弹的性势能，所以从 A 点到

C 点小球的机械能不守恒，故 B 错误。

C、小球到达 C 点时速度为 0，此时的弹力大于小球的重力，所以受到的力不是平衡力，故 C 错误；

D、从 A 点到 C 点过程中，重力势能减小，弹簧的长度增加，即弹性势能增加，

由于在小球下落过程中不考虑空气阻力，因此减小的重力势能最终转化成了皮筋的弹性势能，即从 A 点到

C 点小球重力势能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量，故 D 正确。

5．如图，弹簧开始处于原长，在物体 A 由静止释放后下降的过程中（　　）

A．物体的动能与下降的距离成正比

B．物体重力势能的变化量与下降的距离成正比

C．弹簧的弹力势能与下降的距离成正比

D．物体的重力势能与弹簧的弹性势能之和先减小，后增大

【答案】B。

【解析】解：

A、物体下降过程中，动能、重力势能、弹性势能三者相互转化，如果没有不计阻力，那机械能守恒减小。

其中重力势能一直减小，弹性势能一直增加，动能是先增加后减小，所以 A 选项错误；

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