鲁科版物理八年级下册《10.4 水能和风能》同步练习
一 、单选题（本大题共11小题，共33分）
1.（3分）年月日时分秒，“天舟一号”货运飞船在文昌航天发射中心由“长征七号遥二”运载火箭成功发射升空。在它们加速升空的过程中，关于火箭搭载的“天舟一号”货运飞船的能量下列说法正确的是
A. 机械能的总量不变 B. 机械能的总量变小
C. 动能不变 D. 重力势能变大
2.（3分）如图所示，运动员射箭时用力将弓拉开，在放开箭的瞬间，拉开的弓具有①，射出的箭具有②，箭在空中向上飞行的过程中，箭的③增大．以下说法正确的是
A. ①弹性势能 ②动能和重力势能 ③重力势能
B. ①重力势能 ②动能 ③弹性势能
C. ①弹性势能 ②动能 ③动能
D. ①动能 ②弹性势能 ③重力势能
3.（3分）如图所示，足球以初速度沿着凹凸不平的草地从运动到，说法正确的是
A. 在、两点机械能相等
B. 在、两点速度相等
C. 从到的过程中，减小的重力势能大于增加的动能
D. 从到的过程中，减小的动能等于增加的重力势能
4.（3分）第届亚运会于年月日至月日在浙江杭州举办，朱雪莹夺亚运会蹦床女子个人冠军实现“大满贯”。如图所示是朱雪莹现场表演的情景，运动员从最高点到达最低点的过程中，运动员的动能和重力势能变化情况分别是
A. 动能减小，重力势能增大 B. 动能增大，重力势能减小
C. 动能先增大后减小，重力势能减小 D. 动能先减小后增大，重力势能增大
5.（3分）年月日，神舟十三号载人飞船成功返回地面，刷新了中国航天员单次飞行任务太空驻留时间的纪录。对神舟十三号载人飞船返回舱减速降落地面的过程中能量的变化，下列说法正确的是
A. 动能减小 B. 重力势能增大
C. 动能转化为重力势能 D. 机械能增加
6.（3分）如图所示，小明从滑梯上匀速下滑，在这一过程中，他的
A. 重力势能转化为动能 B. 机械能保持不变
C. 机械能转化为内能 D. 此过程中能量不守恒
7.（3分）下列过程中，属于动能转化为重力势能的是
A. 投篮时，篮球上升的过程 B. 电梯匀速上升的过程
C. 跳伞员从空中下落的过程 D. 小球从斜面上向下滚动的过程
8.（3分）如图所示，小球由静止开始沿光滑的斜面下滑，经过、两位置时具有相同的
A. 速度
B. 重力势能
C. 机械能
D. 动能
9.（3分）有甲、乙两个完全相同的小球，在同一高度以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出，如图所示。不计空气阻力，下列说法正确的是
A. 刚抛出时刻，甲球的动能大于乙球的动能
B. 刚抛出时刻，甲球的动能小于乙球的动能
C. 两球在各自刚落地的一瞬间，动能相等
D. 两球在各自刚落地的一瞬间，动能不相等
10.（3分）在刚刚落幕的卡塔尔世界杯上，梅西率领阿根廷队举起了大力神杯，如图是比赛中的一个精彩画面，下列有关说法正确的是
A. 足球下落过程中机械能守恒
B. 射向球门的足球在空中上升到最高点时，动能为零
C. 用脚踢足球时，足球受到的力是由于足球发生形变产生的
D. 为了争抢头球，运动员跃起后动能主要转化为重力势能
11.（3分）下列说法中错误的是
A. 风能利用起来比较简单且不污染环境
B. 利用潮汐可以在海水涨潮，落潮时发电
C. 利用水能是利用水的动能，与水位高低无关
D. 现代大型水轮机不但功率大，而且效率可高达
二 、多选题（本大题共1小题，共3分）
12.（3分）年月日，刘佳宇在平昌冬奥会单板滑雪女子型场地赛首获该项目奥运奖牌。场地为半圆形轨道如图，她以一定的速度从点向下俯冲，经轨道达到最高点，图中代表刘佳宇在不同时刻的位置，不计摩擦力和空气阻力，则
A. 点机械能小于点机械能 B. 点的动能等于点的动能
C. 点到点重力做功动能增加 D. 点到点机械能都转化为内能
三 、填空题（本大题共6小题，共24分）
13.（4分）杠铃是大型运动会常见的比赛项目，某运动员把重量为G=200N的杠铃，在t=5s钟内举高h=2.5m．该运动员举起杠铃的过程中所做的功是______J，做功的功率是______W ，如果运动员所做的功全部转化为杠铃的重力势能，则杠铃在最高点的机械能是______J．
14.（4分）如图是老师设计的探究机械能转化的实验装置，将一弹簧下端固定于带槽的斜面底端，弹簧上端处于斜面点处；将一小球从斜面顶端释放，小球经过斜面点后压缩弹簧，在斜面点停止；然后在弹力的作用下小球再向上运动到斜面的点，接看再向下运动；如此往复几次后小球在斜面的点静止，那么小球第一次下降经过斜面的
______选填“““““”“”“”点时动能最大；小球上升时不能再回到点的原因主要是小球克服摩擦做功，将部分机械能转化成了______。
15.（4分）如图所示，先以速度将小球竖直向上抛出，后以速度使同一小球沿光滑斜面向上运动斜面固定且足够长，两次上升的高度分别为和不计空气阻力，根据所学知识，请你猜想两次上升的高度关系：______选填“”、“”或“”，你的解释是 ______。
16.（4分）蹦极是一种运动游戏。图中点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，点是游戏者所能到达的最低点。当游戏者离开跳台向点运动的过程中忽略空气阻力，其 ______能逐渐转化为动能；游戏者从点到点的过程中，绳子具有的 ______能逐渐增加；到达点时游戏者受到的弹力 ______选填“大于”“小于”或“等于”重力。
17.（4分）“弓开如满月，箭去似流星”形容射箭运动员拉弓放箭的情形，那么在这个过程中弓的______能转化为箭的______能。
18.（4分）如图所示，是将橡胶球于水面之上一定高度处静止释放的情景，其中点表示橡胶球第一次刚接触水面，点表示橡胶球所能到达的水面下最深处，点表示第一次反弹上来的最高位置整个过程不计空气阻力。
小球从点运动到第一次反弹上来的最高位置点的整个过程中，小球的机械能______“守恒”、“不守恒”。
小球在下落时第一次刚接触水面点的动能______大于，小于或等于反弹上来时到达点的动能。
四 、实验题（本大题共1小题，共6分）
19.（6分）伽利略想象有一小球在没有空气阻力的情况下沿无摩擦轨道运动。
伽利略认为，如图甲所示，如果从点静止释放小球，小球最终一定能沿无阻力轨道到达与相对地面高度相同的点。请你利用能量守恒的观点，分析小球能到达点的原因：______。
伽利略随后想象，无阻力轨道发生了改变。如图乙所示，斜面改为水平轨道。
小球经过点时的机械能______选填：“大于”、“小于”或“等于”其在点的机械能；
请在丙图上大致画出小球在段运动的速度时间图线。
在现实当中，如图乙的小球运动时一定会受到阻力，小球在到点的机械能最大的是______填写位置字母。
五 、计算题（本大题共1小题，共12分）
20.（12分）年衢江抽水蓄能电站开建，其工作原理如图，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。
蓄能时，水被抽到上水库，此过程是将 ______ 能转化为水的机械能。
抽水蓄能电站选址衢江黄坛口，不仅因当地水资源丰富，同时还考虑到当地地势较陡，这样建成的电站上、下水库的高度差比较 ______ ，有利于蓄能与发电。
答案和解析
1.【答案】D;
【解析】解：
“天舟一号”飞船在加速升空的过程中，质量不变，速度增大，动能增大；高度增大，重力势能增大；由“机械能动能重力势能”可知，飞船的机械能增大。
故选：。
分析火箭的动能、重力势能大小的变化，从动能和重力势能大小的影响因素考虑。
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。
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。
火箭升空过程中，没有发生弹性形变，不考虑弹性势能，所以机械能动能重力势能。从动能和重力势能大小的变化判断机械能的变化。
掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素，利用控制变量法，判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化。
2.【答案】A;
【解析】
此题主要考查了动能、重力势能和弹性势能的概念及大小的判断，只要知道影响动能、重力势能及弹性势能大小的因素即可解答。
由于物体运动而具有的能量叫动能，影响动能大小的因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；
由于物体被举高而具有的能量叫重力势能，影响重力势能大小的因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越大，重力势能就越大；
由于物体发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能，影响弹性势能大小的因素：弹性形变程度。弹性形变程度越大，弹性势能就越大；
拉开的弓具有弹性势能，在放开箭的瞬间，弓的弹性势能转化为箭的动能，将箭射出，箭获得了动能和重力势能，箭在空中向上飞行的过程中，高度变大，所以重力势能变大。
故选。
3.【答案】C;
【解析】
A.足球沿着凹凸不平的草地从运动到，故足球和草地之间存在摩擦力，足球要克服摩擦做功，机械能转化为内能，故机械能不断减小，的机械能大于的机械能，故错误；
B.和的高度相同，重力势能相同，由于的机械能大于的机械能，所以处的动能大于处的动能。而在质量不变时，速度越大，物体的动能越大，即点的速度大于点的速度，故错误；
C.足球从到的过程中，足球的高度变小，重力势能减小，足球和草地之间存在摩擦力，足球要克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不断减小，所以减小的重力势能大于增加的动能，故正确；
D.足球从到的过程中，足球的高度增加，重力势能增大，而机械能不断减小，减小的动能大于增加的重力势能，故错误。
故选。
4.【答案】C;
【解析】解：
从最高点到刚接触蹦床的过程中，运动员的质量不变，速度变大，高度变小，动能增大，重力势能减小；
从刚接触蹦床运动到最低点的过程中，运动员的质量不变，运动员受到向下的重力和向上的弹力，弹力先小于重力，后大于重力，则运动员先向下加速后向下减速，所以运动员的动能先增大后减小，高度变小，重力势能减小，蹦床的弹性形变程度变大，弹性势能变大。
故正确、错误。
故选：。
当运动员从蹦床弹起后向上运动的过程中，判断动能和势能的变化，要从动能和势能的影响因素考虑。
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。
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。
弹性势能的大小与弹性形变的程度有关。
掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素。利用控制变量法能判断动能、重力势能、弹性势能的变化。
5.【答案】A;
【解析】解：神舟十三号载人飞船返回舱在减速降落过程中，质量不变，速度减小，所以动能减小；质量不变，高度减小，则重力势能减小；机械能等于动能和势能之和，由于动能和重力势能都减小，所以机械能减小，并且也没有动能转化为重力势能，故错误，正确。
故选：。
动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；动能和势能统称为机械能。
此题主要考查动能和重力势能的影响因素，知道机械能等于动能和势能之和，是一道基础题。
6.【答案】C;
【解析】解：、小明从滑梯上匀速下滑的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度不变，动能不变，不是动能转化为重力势能，也不是重力势能转化为动能；机械能为动能和势能的和，动能不变，重力势能减小，所以机械能减小，故错误；
、小明下滑过程中，克服与滑梯之间的摩擦做功，一部分机械能转化为内能，故正确；
、所有的能量的转化和转移都遵循能量守恒定律，所以此过程中能量是守恒的，故错误。
故选：。
影响动能大小的因素：质量和速度。质量越大，速度越大，动能越大。影响重力势能大小的因素：质量和被举的高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。机械能的总量等于动能和势能的和。能量的转化和转移都遵守能量守恒定律。
此题主要考查了动能、重力势能、机械能的变化、能量的守恒，属于基础题。
7.【答案】A;
【解析】解：、篮球在上升的过程中速度变小，动能减小，但篮球所处的高度变大，重力势能变大。正是篮球的动能转成了重力势能，符合题意；
B、电梯在匀速上升的过程中，虽然所处的高度变大重力势能变大，但电梯的速度是不变的，其动能恒定并没有转化，不符合题意；
C、跳伞员在下落的过程中，所处的高度逐渐变小，重力势能变小而不是增大，不符合题意；
D、小球从斜面上向下滚动的过程中，重力势能变小动能增大，属于重力势能转化为动能，不符合题意。
故选：。
动能转化为重力势能的过程必定是动能减小重力势能增加的过程，所以，要根据四个选项中所描述的物理现象，仔细分析动能和重力势能的变化来判断。
对于能量的转化，必定有一种能量减少，另一种能量增加。有些题目中一种能量不变，另一种能量增加，是不属于这两种能量之间的转化问题的。
8.【答案】C;
【解析】
此题主要考查了学生对机械能及其转化的掌握情况，本题比较简单。
物体高度的变化影响重力势能，速度的变化影响动能；因为斜面光滑，在重力势能和动能的转化中，机械能的总和不变。
掌握动能、重力势能的影响因素；能判断动能、重力势能、机械能的变化。转化时机械能是否变化。
A.小球在下滑过程中速度越来越快，故点的速度大于点，故错误；
B.点比点低，因此点的重力势能小于点，故错误；
C.小球由静止开始沿光滑的斜面下滑时，重力势能减小因高度降低，动能增加因速度增大；重力势能不断转化为动能，因斜面是光滑的，在势能转化为动能时，没有能量的损失，即机械能不变，故点和点的机械能相同。故正确；
D.点的速度大于点的速度，故点的动能大于点，故错误。
故选。
9.【答案】C;
【解析】解：、由于两小球的质量相等，刚抛出时刻的速度和高度都相等，因此刚抛出时两球的动能和重力势能均相等，机械能相等，故错误；
、由于不计空气阻力，在上升和下落的过程中，只有重力做功，因此，小球的机械能守恒，所以，两小球落地的一瞬间动能大小相等，故正确，错误。
故选：。
动能的大小与物体的质量以及速度有关；重力势能的大小与物体的质量以及高度有关。
此题主要考查的是机械能的基本性质和能量之间的相互转化，是一道基础题。
10.【答案】D;
【解析】解：、由于存在空气阻力，足球下落过程中一部分机械能转化为内能，机械能总和减少，故错误；
、射向球门的足球在空中上升到最高点时，竖直方向上速度为零，水平方向上仍有速度，所以此时的动能不为零，故错误；
、用脚踢足球时，施力物体是脚，受力物体是足球，足球受到的力是由于脚发生形变产生的，故错误；
、运动员跃起后，质量不变，速度减小，高度增加，是动能主要转化为重力势能，故正确。
故选：。
考虑空气和摩擦阻力时，一部分机械能会转化为内能，机械能总和会减少。
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；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。
物体发生弹性形变后具有弹力。
此题主要考查机械能守恒、动能和势能的转化，难度中等，熟练掌握相关的基础知识是关键。
11.【答案】C;
【解析】解：、风能是现在人们所利用的一种新能源，它利用比较简单且不污染环境，故该选项不符合题意；
、潮汐能也是现在人们所利用的新型能源，即利用涨潮和落潮时带动水轮机发电的，故该选项不符合题意；
、水力发电是利用水位差造成水的流动带动水轮机发电的，即是将水的重力势能转化为动能的过程，故该选项符合题意；
、大型的水轮机的功率很大，且效率也很高，有的甚至高达，故该选项不符合题意。
故选：。
据所学的新能源的知识逐个分析，判断出不符合实际情况的答案即可。
扎实的掌握好新能源的基本知识是解决该类问题的关键。
12.【答案】BC;
【解析】
该题考查动能和势能的转化与守恒、力是否做功的判断。在解答能量转化问题时，判断是哪种能量转化成了另一种能量的标准是：减小的转化为增多的。这一点需要牢记
利用一下知识分析解答：
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。
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。
不计空气阻力时，机械能没有转化为内能，机械能守恒。
力对物体做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动距离。
A、不计摩擦力和空气阻力，机械能守恒，因此，他在点机械能等于点机械能；故A错误；
B、不计摩擦力和空气阻力，机械能守恒，因此，他在点机械能等于点机械能，点和点高度相同，重力势能相等，而机械能等于动能和重力势能之和，所以点的动能等于点的动能；故B正确；
C、点到点的过程中，刘佳宇受到重力的作用，并且在重力的方向上通过了一定距离，故重力做功；不计摩擦力和空气阻力，点的机械能等于点的机械能，而点的高度低于点，点的重力势能小于点的重力势能，故C点的动能大于在点的动能，所以点到点动能增加，故C正确；
D、不计摩擦力和空气阻力，机械能守恒，因此，点到点机械能没有转化为内能。故D错误。
故选BC。
13.【答案】500;100;500;
【解析】运动员举起杠铃的过程中所做的功是W=Gh=200N×2.5m=500J，做功的功率是P=W/t=500J/5s=100W，如果运动员所做的功全部转化为杠铃的重力势能，则杠铃在最高点的机械能是500J．
14.【答案】B ; 内能 ;
【解析】解：从到的过程中，小球沿斜面向下重力的分力大于沿斜面向上的摩擦力，合力沿斜面向下，小球做匀加速直线运动；
由题意可知，小球最后在斜面的点静止，小球在该点受到的合力为零，
则从到的过程中，小球沿斜面向下重力的分力大于沿斜面向上的摩擦力与弹力之和，合力沿斜面向下，小球做变加速直线运动；
从到的过程中，小球沿斜面向下重力的分力小于沿斜面向上的摩擦力与弹力之和，合力沿斜面向上，小球做变减速直线运动，直至在点瞬时静止，
综上可知，小球第一次下降经过斜面的点时速度最大，动能最大；
小球上升时不能再回到点的原因主要是小球克服摩擦做功，将部分机械能转化成内能。
故答案为：；内能。
分析小球在到、到、到过程中受力情况，判断出合力与运动方向的关系，从而得出物体速度最大的位置，即为小球动能最大的点；
做功可以改变物体的内能，其实质是能量的转化。
该题考查了动能的大小比较和能量的转化，分析小球受力情况得出运动情况从而得出速度关系是关键。
15.【答案】;
【解析】解：由题意可知，两种情况小球最初的动能相等，又都从同一水平面向上运动，最初的重力势能相等，都为零，则最初的机械能相等；不计空气阻力、斜面光滑，小球向上运动时，都是将动能转化为重力势能。两球到达最高点时，速度均为零，动能全部转化为重力势能，机械能守恒，所以两球到达最高点时的重力势能相等，故两次上升的高度和的关系是：。
故答案为：；机械能守恒。
不计空气阻力，没有摩擦力，机械能没有转化为其他形式的能，机械能守恒。
此题主要考查了机械能守恒。关键是正确分析动能和重力势能的变化，难度较小，属于基础性题目。
16.【答案】重力势 弹性势 大于;
【解析】解：游戏者从最高点到时，高度减小，速度变大，重力势能减小，动能变大，重力势能转化为动能；
从点到点的过程中，绳子逐渐伸长，弹性形变程度变大，弹性势能变大；
到达点时，绳子的形变程度最大，产生的弹力最大，此时的弹力要大于重力，在弹力的作用下，游戏者会向上运动。
故答案为：重力势；弹性势；大于。
动能的大小与速度和质量有关，重力势能的大小与质量和高度有关，据此判定能量的转化；
根据绳子的形变程度分析其弹性势能的变化；
根据弹簧形变程度的大小分析弹力与重力的大小关系。
该题考查了动能、重力势和弹性势能之间的变化，关键是对各自影响因素和受力情况的分析。
17.【答案】弹性势 ; 动 ;
【解析】解：拉弯的弓具有弹性势能，箭射出去后具有动能，这一过程中是弓的弹性势能转化为箭的动能。
故答案为：弹性势；动能；
弹性势能的影响因素是物体的弹性形变程度，在弹性范围以内，弹性形变越大，弹性势能就越大。
该题考查了能量的转化，解答该题的关键是知道弹性势能的概念，属于基本内容。
18.【答案】不守恒 ; 大于 ;
【解析】解：
小球从点运动到第一次反弹上来的最高位置点的整个过程中，由于存在水的阻力，所以小球的部分机械能会转化为内能，则小球的机械能是不守恒的；
小球在下落时第一次刚接触水面点的重力势能等于反弹上来时到达点的重力势能，由于小球的机械能减小了，所以其动能也减小了，即小球刚接触水面点的动能大于反弹上来时到达点的动能。
故答案为：不守恒；大于。
动能的大小与速度和质量有关；在整个过程中，由于存在水的阻力，故在运动的过程中，机械能会转化为内能。
该题考查了机械能和其他形式能的转化，属于基础知识。
19.【答案】小球从A点静止释放，由于不计空气阻力和摩擦，没有机械能的损失，所以小球能到达与A等高的C点 等于 A;
【解析】解：
小球从点静止释放，由于不计空气阻力和摩擦，没有机械能的损失，所以小球能到达与等高的点，且到达点时速度是；
由题知，由于不计空气阻力和摩擦，则小球的机械能是守恒的，所以小球经过点时的机械能是等于其在点的机械能的；
由于不计空气阻力和摩擦力，则小球在水平方向上不受力，竖直方向上重力和支持力平衡，相当于不受力，其运动状态不会改变，且小球原来是运动的，所以小球在段做匀速直线运动，如下图所示：
因为小球从点开始运动，一直会受到阻力的作用，其机械能会逐渐减小，直至为，所以点时机械能最大。
故答案为：小球从点静止释放，由于不计空气阻力和摩擦，没有机械能的损失，所以小球能到达与等高的点；等于；见上图；。
动能和势能统称为机械能；在不计阻力和摩擦的情况下，物体的机械能是守恒的；若考虑阻力和摩擦力的影响，则运动物体的机械能一直是减小的，直至为。
小球在无阻力的水平轨道运动时，小球在水平方向上不受力，竖直方向上重力和支持力平衡，相当于不受力，其运动状态不会改变，据此可知小球的运动状态，从而画出小球在段运动的速度时间图线。
熟悉常见能量的转化，并能准确的判断机械能的变化是解决该题的关键。
20.【答案】;
【解析】解：
蓄能时，水被抽到上水库中，电能转化为水的机械能；
抽水蓄能电站在发电时，从能量的角度看，是将水的机械能最终转化为电能，水的机械能越大转化获得的电能越多，所以建成的电站上、下水库的高度差应该比较大，最初水的重力势能较大，有利于蓄能与发电。
故答案为：电；大。
电动机抽水时，将电能转化为机械能；
水力发生的过程中，水的机械能转化为电能，据此分析水位差的大小。
本题以抽水蓄能电站，即水电站不背景，考查了在利用水能发电的过程中所涉及的部分物理知识，体现了物理与社会生活的联系，有一定的现实意义。
