10.4 动能与势能【帮课堂】2024-2025学年八年级物理下册同步学与练（ 鲁科版五四学制2024）

10.4 动能与势能 学习目标 课程标准 物理素养 3.2.1 知道动能、势能和机械能。 一、知识与技能目标： 理解动能和势能的定义及影响因素，能通过实例区分动能与势能，掌握动能与重力势能的定性判断方法。 二、过程与方法目标： 通过实验探究，学会用控制变量法研究动能大小与质量、速度的关系，提升观察、分析和归纳能力。 三、情感态度与价值观： 从自然现象感悟能量转化的神奇，体会物理规律在新能源开发中的应用价值，形成节能环保意识。 四、科学能力与创新： 能设计简易实验探究影响势能的因素，结合生活实例提出能量转化装置的优化方案，培养创造性解决实际问题的能力。 02 思维导图 03 知识梳理 知识点01 动能 1.能量：如果一个物体能对其他物体做功，那么这个物体一定具有能量。能量单位是焦耳（J）。 2.什么是动能：物体由于运动而具有的能。如图（1）所示，物体都具有动能。 行驶的汽车 飞翔的小鸟 空中的客机 图（1）运动的物体 3.影响动能的因素 物体动能的大小与两个因素有关：一是物体的质量，二是物体运动的速度大小。当物体的质量一定时，物体运动的速度越大其动能越大，物体的速度越小其动能越小；具有相同运动速度的物体，质量越大动能越大，质量越小动能越小。 4.动能是“由于运动”而产生的，一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”，不运动的物体也具有能量，但不具有动能。例如在空中飞行的飞机，不但有动能而且还具有其它形式的能量。 探究影响动能大小的因素 所谓能量，是指物体能够做功的本领。能够做的功越多，就表明这个物体的能量越大。能量简称为能。 注意：“能够做功”并不等于正在做功。只要该物体具有做功的本领，不论它是在做功，还是没在做功，做功的潜在本领始终存在，则说该物体具有能。判断一个物体是否具有能的标志是看它能否做功。 知识点02 势能 1.重力势能：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。 （1）重力势能的大小与质量和高度有关。物体的质量越大，被举得越高，则它的重力势能越大。 （2）重力势能是“被举高”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“被举高的物体具有的能量叫重力势能”，被举高的物体具有重力势能，同时也具有其他形式能量。例如在空中飞行的飞机，不但有重力势能而且还具有其它形式的能量。 2.弹性势能：物体由于发生弹性形变，而具有的能叫做弹性势能。如图（2）所示，撑杆跳高时弯曲的杆、拉开的弓箭都具有弹性势能。 弹性势能的大小与弹性形变的程度有关；形变程度越大，其弹性势能越大。 撑杆跳高 拉开的弓箭 04 题型精讲 【题型一】探究影响动能大小的因素 【实验目的】探究课题：探究动能大小与什么因素有关 【实验装置】 【实验方法】控制变量法，转换法。 【实验原理】察下车在木板上移动的距离，如木块移动的越远，表示木块做的功越多，说明小车具有很大的动能。 【实验步骤】 1.按照图将木板的一端垫高，组成一个斜面； 2.让同一小球在斜面的不同高度滚下，推动木块在木板上前进，观察木块在木板上移动的距离； 3.让不同质量的小球从斜面的同一高度滚下， 观察木板在木板上移动的距离（如图乙）； 【实验结论】1、质量相同的物体，运动速度越大，动能越大；2、运动速度相同的物体，质量越大，动能越大。 【考查方向】 1.斜面的作用：使物体具有速度并改变物体速度的大小； 2.实验研究对象：小球 ，实验方法：控制变量法；转换法 ； 3.使质量不同的小球从同一高度静止释放的目的：使小球到达水平面时的初速度相同； 4.如何判断动能大小：通过观察木块被推动的距离多少； 5.通过比较实验甲，得到的结论：当物体的质量相同时，物体的速度越大，动能越大； 6.通过比较实验乙，得到的结论：当物体的速度相同时，物体的质量越大，动能越大。 【例题1】在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜面上由静止滑下，撞击放在水平面上的木块，小车推动木块滑行一段距离后停止，实验过程如图所示。下列说法正确的是（    ） A．实验中木块被推出距离的远近反映小车动能的大小 B．由甲、乙两图可知，小车动能的大小与质量有关 C．由乙、丙两图可知，小车动能的大小与速度有关 D．小车从斜面上滑下其重力势能转化为动能，机械能增大 【答案】A 【详解】A．在研究动能大小与什么因素有关时，我们是通过观察小车推动木块移动的距离来反映小球动能大小的，采用的是转换法的思想，故A正确； B．甲、乙两图中，小车的质量相同，释放的高度不同，则到达水平面的速度不同，木块被推出距离不同，说明小车动能的大小与速度有关，故B错误； C．乙、丙两图中，小车的质量不同，释放的高度相同，则到达水平面的速度相同，木块被推出距离不同，说明小车动能的大小与质量有关，故C错误； D．小车从斜面上滑下其重力势能转化为动能，因为要克服摩擦做功，机械能转化为内能，所以机械能减小，故D错误。 故选A。 【对应训练】在“探究动能的大小与哪些因素”有关的实验中（如图），让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块。下列说法中正确的是（　　） A．这样做的目的是研究物体的动能大小与质量的关系 B．铁球能从斜槽上滚下是因为它具有惯性 C．铁球从斜面上滚下的过程中，铁球受到的支持力没有做功 D．该实验研究对象是木块B 【答案】C 【详解】A．此实验中利用的是同一个铁球，质量不变，它们释放的高度不同，则到达水平面的速度不同，所以该实验可以探究动能大小与速度的关系，故A错误； B．球能从斜槽上滚下的原因是受力不平衡，故B错误； C．铁球从斜面上滚下的过程中，没有在支持力的方向上移动距离，所以铁球受到的支持力没有做功，故C正确； D．该试验的研究对象是铁球，铁球动能大小通过木块移动的距离显示，故D错误。 故选C。 【对应训练】如图所示是“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中， hA=hC，下列说法正确的是（　　） A．图中是探究木块被小球撞击时的动能 B．图中两次实验可以模拟汽车超载带来的危害 C．图中实验装置中不能探究动能大小和速度的关系 D．图中实验的水平面若是光滑的，也能完成本次实验 【答案】B 【详解】A．实验中，探究的动能是指小球撞击木块时的动能，动能大小通过木块移动的距离来反映，故A错误； B．图中两个小球从同一高度由静止滚下，到达水平面的速度相同，C球的质量较大，木块被撞击时运动的距离较大，说明C球的动能较大，可以得到速度相同时，质量越大，动能越大，可以模拟超载带来的危害，故B正确； C．探究动能大小与速度的关系，保持质量不变，改变速度的大小，可以用一个小球，从不同高度由静止滚下，到达水平面的速度不同，观察木块被撞击的距离，故C错误； D．若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，小球和木块将做匀速直线运动，无法比较木块移动的距离，因此不能达到实验目的，故D错误。 故选B。 【题型二】势能 1.重力势能：对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定。物体质量越大、位置越高、做功本领越大，物体具有的重力势能就越多。 判断一个物体是否具有重力势能，关键看此物体相对某一个位置有没有被举高，即相对此位置有没有一定的高度。若有，则物体具有重力势能，若没有，则物体不具有重力势能。 2.弹性势能：由于物体发生形变而具有的能量。确定弹性势能的大小需选取零势能的状态，一般选取弹簧未发生任何形变，而处于自由状态的情况下其弹力势能为零。 【例题1】在生活中，我们要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物”危害性大的原因是高处的物体具有较大的（   ） A．重力 B．重力势能 C．动能 D．内能 【答案】B 【详解】物体的质量越大，高度越大，则重力势能越大；“高空抛物”危害性大的原因是高处的物体具有较大的重力势能，落地时转化为较大的动能，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【对应训练】下列物体既具有动能又具有重力势能的是（　　） A．在空中飞行的子弹 B．被压缩的弹簧 C．水平地面上行驶的汽车 D．高山上的石头 【答案】A 【详解】A．在空中飞行的子弹，有高度也有速度，所以具有动能和重力势能，故A符合题意； B．被压缩的弹簧，弹簧发生弹性形变，具有弹性势能，故B不符合题意； C．在水平地面上行驶的汽车，有速度无高度，所以只具有动能，故C不符合题意； D．高山上的石头，有高度无速度，所以只具有重力势能，故D不符合题意。 故选A。 【对应训练】下列几个物体中，不具有弹性势能的是（   ） A．跳水的跳板 B．拉开的弓 C．手压着的弹簧 D．飞流直下的瀑布 【答案】D 【详解】A．跳板被压弯，发生了弹性形变（固体受外力作用而使各点间相对位置的改变，当外力撤消后，固体又恢复原状），具有弹性势能，故A不合题意； B．拉开的弓，发生了弹性形变，具有弹性势能，故B不合题意； C．手压着的弹簧，发生了弹性形变，具有弹性势能，故C不合题意； D．瀑布就是从高处流下来的水，具有动能和重力势能，没有发生弹性形变，所以不具有弹性势能，故D符合题意。 故选D。 0501 强化训练 一、基础强化 1．关于能的概念，下列说法中正确的是（　　） A．速度大的物体动能一定大 B．静止的物体没有机械能 C．质量一定的物体，速度越大，动能越大 D．没有做功的物体不具有能量 【答案】C 【详解】A．动能的大小除了跟速度大小有关外，还跟物体的质量有关，所以速度大的物体动能不一定大，故A错误； B．静止的物体可以存在势能，势能属于机械能，故B错误； C．动能的大小除了跟速度大小有关外，还跟物体的质量有关，质量一定的物体，速度越大，动能越大，故C正确； D．一切物体都具有能量，故D错误。 故选C。 2．下列关于能的叙述中，都正确的一组是（　　） ①一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能 ②一个物体没有做功，它一定不具有能量 ③一个物体已做过的功越多，说明这个物体具有的能越多 ④运动的物体具有能，静止的物体没有能 ⑤物体具有的能量越多，做的功越多 ⑥物体具有的能越多，它能做的功就越多 A．①⑥ B．①②⑤ C．④⑤⑥ D．①③⑥ 【答案】A 【详解】①一个物体能够做功，即具有对外对做的本领，我们就说这个物体具有能，故①正确； ②一个物体没有做功，但是它可能具有对外做功的本领，它不一定不具有能量，故②不正确； ③一个物体已做过的功越多，说明没做功之前具有的能多，这个物体做功后具有的能不一定多，故③不正确； ④运动的物体具有能，静止的物体可能有势能，故④不正确； ⑤物体具有的能量越多，对外做功的本领越大，做的功不一定越多，故⑤不正确； ⑥物体具有的能越多，对外做功的本领越大，它能做的功就越多，故⑥正确。 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．关于力对物体做功，下列说法中正确的是（　　） A．做功的物体一定具有能 B．只要有力作用在物体上，这个力就一定对物体做了功 C．物体由于惯性在光滑的水平面上做匀速直线运动，则外力对物体做了功 D．当力作用在物体上，这个物体又通过了距离，这个力就一定做了功 【答案】A 【详解】A．一个物体如果具有了对别的物体做功的本领，我们就说这个物体具有能量，或者说具有能，故A正确； B．如果在力的方向上物体没有运动，则力没有做功，故B错误； C．物体由于惯性在光滑水平面上匀速滑动时，在水平方向不受力的作用，所以没有力对物体做功，故C错误； D．如果力和距离方向垂直就不做功，故D错误。 故选A。 4．在飞机水平匀速飞行，并不断空投物资的过程中，飞机的：（　　） A．动能不变，重力势能减小 B．动能减小，重力势能增大 C．动能和重力势能都减小 D．动能和重力势能都增大 【答案】C 【详解】在飞机水平匀速飞行并不断空投物资的过程中，速度不变、高度不变，但质量变小，故动能、重力势能都在减小。故ABD不符合题意、C符合题意。 故选C。 5．科技兴农赋能乡村振兴，如图所示，农业工作人员正在使用无人机给农作物喷洒农药。无人机在某一高度沿水平方向匀速飞行喷洒农药的过程中，无人机的（    ） A．动能变大 B．重力势能变大 C．动能变小 D．重力势能不变 【答案】C 【详解】无人机在某一高度沿水平方向匀速飞行喷洒农药的过程中，高度不变，速度不变，但质量变小，则动能减小，重力势能减小，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 6．高空中匀速直线飞行的飞机，向地面投下救灾物资，则飞机的动能和重力势能的变化情况（　　） A．动能、重力势能都不变 B．动能不变，重力势能变大 C．重力势能不变，动能变大 D．动能、重力势能都变小 【答案】D 【详解】飞机沿水平方向匀速飞行，空投物资时，速度不变，高度不变，但飞机的质量变小，所以它的动能和重力势能都减小，故D符合题意。 故选D。 7．如图所示，载重卡车、电瓶车与自行车，若三种车辆速度相等，则动能最小的是（　　） A．载重卡车 B．电瓶车 C．自行车 D．一样大 【答案】C 【详解】若三种车辆速度相等，质量小的，动能小，自行车的质量最小，故自行车的动能最小，故C正确。 故选C。 8．如图甲，小明用弹簧测力计拉木块，使它沿水平木板匀速滑动，图乙是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象。下列说法正确的是（　　） A．木块第一次受到的拉力大 B．木块第一次受到的摩擦力大 C．木块第一次运动的动能大 D．拉力第2次对木块做功的功率大 【答案】C 【详解】A．由图乙可知，两次小明都是拉着木块做匀速直线运动，木块受平衡力，拉力等于摩擦力，因为摩擦力大小不变，所以两次拉力大小相等，故A错误； B．滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和接触面所受压力有关，因为这两个影响因素都没变，所以摩擦力大小不变，故B错误； C．木块的动能与质量和速度有关，由图乙可知，第一次运动速度更快，而质量是不变的，因此第一次运动的动能大，故C正确； D．两次运动的拉力相同，第一次的运动更快，由公式 可知第一次运动的功率更大，故D错误。 故选C。 9．为探究物体的动能大小与哪些因素有关，小明利用钢球、斜面、木块做了如图的实验。让钢球从h高处由静止滚下，为了将水平面上的木块撞得更远，他可采用的办法是（　　） A．保持其它条件不变，换一个质量较大的钢球 B．保持其它条件不变，换一个质量较小的钢球 C．保持其它条件不变，降低钢球离地面的高度 D．保持其它条件不变，增加斜面的倾角 【答案】A 【详解】A．钢球的高度不变，而质量增加，钢球的动能增多。能够对木块做更多的功，即木块移动距离变大，故A符合题意； B．钢球的高度不变，说明速度不变，而质量减小，动能减小。能够对木块做的功减小，即木块移动距离变小，故B不符合题意； C．钢球的高度减小，说明速度减小，而质量不变，动能减小。能够对木块做的功减小，即木块移动距离变小，故C不符合题意； D．增加斜面的倾角并不会改变钢球到达水平面时的速度，而质量不变，所以钢球到达水平面时的动能不变，能够对木块做的功也不会变，木块移动距离也不变，故D不符合题意。 故选A。 10．如图所示，在“探究动能的大小跟哪些因素有关”的实验中，下列说法正确的是 A．实验所用斜面和水平面都必须是光滑的 B．木块向前滑行的过程中机械能保持不变 C．小球质量越大，到达斜面底端的速度越大 D．木块被撞击后滑行的越远，说明小球的动能越大 【答案】D 【详解】动能的大小与速度和质量有关，则在实验中应控制这两个变量以外的其其他变量相同即可，所以不需要平面光滑，木块向前滑动时需要克服摩擦力做功，能量有损耗，机械能不守恒，小球到达斜面底端的速度大小与高度有关，与质量无关，撞击同一个物块在同一个平面上滑行，则物块滑行越远说明获得的能量越大，说明小球具有的动能越大． 11．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让同一铁球从斜面不同高度由静止释放，撞击同一木块（如图所示），下列说法中正确的是（　　） A．实验中通过观察木块移动的距离来比较动能大小的 B．本实验研究的是木块的动能与它的质量、速度的关系 C．在探究动能与速度的关系时，要选择两个质量不同的小球，让小球从相同的高度滚下推动木块移动 D．在探究动能与物体质量的关系时，要保持小球的质量不变，让它们分别从同一斜面的不同高度滚下推动木块移动 【答案】A 【详解】A．利用转换法，木块移动的距离越远，说明小球动能越大，故实验中通过观察木块移动的距离来比较动能大小的，故A正确； B．本实验研究的是小球的动能与它的速度的关系，与木块无关，只是通过木块移动距离的远近来反映动能的大小，故B错误； C．在探究动能与速度的关系时，要保证钢球的质量相同，改变钢球的速度，所以钢球要从不同高度滚下，故C错误； D．在探究动能与物体质量的关系时，要选择两个质量不同的小球，让它们分别从同一斜面的相同高度滚下，利用控制变量法，保持速度不变，故D错误。 故选A。 12．2022年，神舟十三号、十四号、十五号接力腾飞，中国空间站全面建成。2023年，载人空间站工程进入应用与发展阶段，长征二号F、长征七号运载火箭将继续开展空间站运营阶段发射任务。长征运载火箭在加速上升的过程中（　　） A．动能增大，重力势能减小 B．动能减小，重力势能增大 C．动能不变，重力势能增大 D．动能增大，重力势能增大 【答案】D 【详解】长征运载火箭加速上升的过程中，火箭的质量不变，速度变大，高度变高。根据影响动能和势能的因素可知，火箭的动能增大，重力势能增大，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 13．运动员在射箭比赛时总把弓拉得很弯，其主要目的是（　　） A．增大箭的重力势能 B．使箭能沿直线运动 C．增大箭的弹性势能 D．增大弓的弹性势能 【答案】D 【详解】物体的弹性形变程度越大，其弹性势能就越大，把弓拉得很弯就是让弓的弹性形变程度增大；题中只是说把弓拉得很弯，所以不能增大箭的弹性势能和重力势能；故ABC错误，D正确。 故选D。 14．下列具有弹性势能的是（    ） A．匀速行驶的汽车 B．射出去的箭 C．被拉弯的弓 D．树上掉落的苹果 【答案】C 【详解】A．匀速行驶的汽车，汽车运动，具有动能，故A不符合题意； B．射出去的箭，箭运动，具有动能，故B不符合题意； C．被拉弯的弓，弓发生形变，具有弹性势能，故C符合题意； D．树上掉落的苹果，苹果，具有动能，故D不符合题意。 故选C。 15．中华诗词里蕴含着丰富的物理知识，下列分析正确的是（    ） A．“蒹葭苍苍，白露为霜”中的“露”和“霜”的形成都是液化现象 B．“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”是指声音的音调高 C．“林暗草惊风，将军夜引弓”，将军拉弓过程中，弓的弹性势能增大 D．“池水映明月，潭清疑水浅”，潭清疑水浅是由于光的反射造成的 【答案】C 【详解】A．露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的；霜是空气中的水蒸气遇冷直接凝华而成的，故A错误； B．不敢大声说话，害怕惊动了天上的仙人。“高声”指说话的声音大，即声音的响度大，故B错误； C．将军拉弓过程中，弓的弹性形变变大，弓的弹性势能增大，故C正确； D．“池水映明月，潭清疑水浅”句中“水浅”是水底看起来比较浅，这是由于光的折射造成的，池底的反射光线从水中斜射入空气，在水面处发生折射，折射角大于入射角，人逆着折射光线的方向看去，看到的是折射光线的反向延长线会聚而成的虚像，虚像的位置比池底位置要高，所以人觉得水深变浅了，故D错误。 故选C。 二、素养提升 16．如图所示，运动员在射箭比赛时总是要把弓拉得很弯，其主要目的是（　　） A．增大箭的弹性势能 B．增大弓的弹性 C．增大弓的弹性势能 D．使箭沿直线运动 【答案】C 【详解】ABC．因为弹性形变程度越大，弹性势能就越大，运动员在射箭比赛时总是要把弓拉得很弯，就是让弓的弹性形变程度越大，使弓获得更大的弹性势能（不能说增大弓的弹性）。箭没有发生弹性形变，故不存在增大箭的弹性势能，故BC不符合题意，A符合题意； D．由于重力的作用箭也不会一直沿直线运动，故D不符合题意。 故选A。 17．下列物体具有弹性势能的是（　　） A．被拉开的弹弓 B．在空中飞行的飞机 C．悬挂在天花板上的吊灯 D．在水平公路上行驶的汽车 【答案】A 【详解】A．被拉开的弹弓发生了弹性形变，具有弹性势能，故A符合题意； B．在空中飞行的飞机，具有重力势能和动能，飞机没有发生弹性形变，没有弹性势能，故B不符合题意； C．悬挂在天花板上的吊灯，具有重力势能，吊灯没有发生弹性形变，没有弹性势能，故C不符合题意； D．在水平公路上行驶的汽车，具有动能，汽车没有发生弹性形变，没有弹性势能，故D不符合题意。 故选A。 18．如图所示为运动员在撑杆跳高的场景，下列说法正确的是（  ） A．杆被压得越弯，产生的弹力越小 B．杆被压得越弯，杆弹性势能越大 C．杆的弹性势能跟被压弯程度无关 D．杆被压得越弯，运动员的弹性势能越大 【答案】B 【详解】运动员在撑杆跳高时，杆被压的越弯，证明形变量越大，故此时杆的弹性势能越大，转化为运动员的动能越大。杆被压得越弯，产生的弹力越大，故ACD错误，B正确。 故选B。 19．如图是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验．实验中，让同一铜球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，下列说法正确的是 A．该实验探究的是物体动能大小与高度的关系 B．该实验探究的是物体动能大小与质量的关系 C．该实验中，物体的动能是指木块B的动能 D．该实验结论可以解释为什么对机动车限速 【答案】D 【详解】A、B. 同一铜球质量一定，从斜面的不同高度由静止释放，滑到水平面上时的速度不同，所以这是为了探究物体动能与速度关系的，故A、B错误； C. 实验的研究对象是铜球，所以物体的动能是铜球的动能，实验中通过铜球把木块推出的距离长度来反映铜球的动能的大小，运用了转换的方法，故C错误； D. 实验可得出结论是：质量一定时，速度越大，动能越大；因为质量一定时，速度越大，动能越大，当质量相同时，车辆速度越大动能越大，使刹车困难，容易引发交通事故，所以交通部门要对机动车辆进行限速，故D正确． 20．1970年4月24日，“长征”一号运载火箭成功的将中国第一颗人造卫星“东方红”一号送入太空。这颗卫星设计的工作寿命是20天，在1970年5月14日停止发射信号，但至今它还在轨飞行。火箭加速升空时，卫星的动能 ，重力势能 （均选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 增大 增大 【详解】[1][2]火箭加速升空时，卫星的质量不变，速度变大，则动能增大；同时高度增大，其重力势能增大。 21．飞行的子弹能击穿靶子是因为子弹具有 能；教室墙壁上挂着的空调具有 能； 拉弯的弓能将箭射出是由于拉弯的弓具有 能。 【答案】 动 重力势 弹性势 【详解】[1]物体由于运动而具有的能量叫做动能。飞行的子弹正在快速移动，因此它具有动能。这种动能使得子弹能够击穿靶子。 [2]物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。教室墙壁上挂着的空调，由于它相对于地面有一定的高度，因此具有重力势能。 [3]物体由于发生弹性形变而具有的能量是弹性势能。拉弯的弓发生了弹性形变，因此它具有弹性势能。这种弹性势能使得弓能够将箭射出。 22．洒水车沿水平街道匀速行驶，将水洒向路面，在此过程中它的动能将 （选填“变大”、“变小”或“不变”），重力势能将 （选填“变大”、“变小”或“不变”），这是因为 。 【答案】 减小 减小 质量减小，水位降低 【详解】[1][2][3]动能大小与质量和速度有关，洒水车沿街道匀速行驶，将水洒向路面，速度不变，质量减小，所以动能减小。水位高度降低，重心降低，因此重力势能减小。 23．建高楼时首先要打好地基。原来相同高度的相同地桩，经打击后某一瞬时三个地桩所处的位置如图所示。由此可知，打桩时，三个重锤中 锤的做功本领最大。若重锤A、B下落高度相同，则 （选填“A”或“B”）质量大。 【答案】 B B 【详解】[1]木柱下陷的深度越深，表明重锤做功的本领越大，所以B锤的做功本领最大。 [2]A、B相比，B下陷的较深，表明B锤的重力势能较大，如果A、B下落高度相同，则B锤的质量大。 24．冬奥会冰壶比赛中，运动员用冰刷擦冰时，冰面熔化形成薄薄的水膜，使冰壶受到的摩擦力 。冰壶在水平面上减速运动5米，重力势能 ，动能 。（均选填“增大”、“减小”、“不变”） 【答案】 减小 不变 减小 【详解】[1]压力一定时，冰面熔化形成薄薄的水膜，使得接触面的粗糙程度变小，从而减小摩擦力。 [2]冰壶在水平面上运动过程中质量、高度都不变，所以重力势能不变。 [3]冰壶在水平面上减速运动5米，质量不变，速度减小，所以动能减小。 三、能力培优 25．健腹轮是一种健身器材，使用方法如图甲所示。小华体重为65kg，某次运动中小华控制轮子向前滚动，使身体从状态1变化到状态2，该过程小华重心下降了0.4m，其重力做功为 J，轮内的弹性钢圈因形变而绕紧，钢圈的弹性势能 （选填“增大”或“减小”）。从状态2恢复到状态1时，绕紧的钢圈会自动恢复到原来的状态，让人体自动回弹。图乙是两种弹性钢圈使用过程中弹性势能的变化图，结合图中信息进行分析，体重较大的人更适合安装 （选填“A”或“B”）型钢圈。 【答案】 260 增大 A 【详解】[1]小华的重力G=mg=65kg×10N/kg=650N 在身体从状态1到状态2的过程中重力所做的功W=Gh=650N×0.4m=260J [2]弹簧势能的大小与物体的弹性形变程度有关，在身体从状态1到状态2的过程中，轮内的弹性钢圈因形变而绕紧，钢圈的弹性势能增大。 [3]由图乙中的弹性势能的变化图可知，形变时A型钢圈弹性势能较大，具有更强的做功能力，所以在健腹轮中安装A型钢圈将使产品具有更强的自动回弹功能，故体重较大的人更适合安装A型钢圈。 26．如图是“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验示意图。在探究小球动能大小与质量的关系时，应选择质量 （选填“相同”或“不同”）小球从斜面的 （选填“相同”或“不同”）高度滑下。本实验是通过木块 来反映小球动能的大小。 【答案】 不同 相同 移动的距离 【详解】[1][2][3]在探究小球动能大小与质量的关系时，要控制小球下落的高度相同，且要选取不同质量的小球做实验，故应选择质量不同的小球从斜面同一高度滑下，应用控制变量法得出结论；通过木块的移动距离来反映小球的动能。 27．在探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验中。小明同学让同一钢球分别从同一斜槽同一位置由静止开始滚下，撞击木块。 (1)让钢球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的木块，实验中通过比较木块被撞击后滑行的距离来反映 ； A．钢球撞击木块后的动能 B．钢球撞击木块前的动能 C．木块被撞击后的动能 (2)实验中钢球速度的大小是通过观察 （选填“木块故撞击后滑行的距离s”或“钢球下落的高度h”）的大小来反映的； (3)如图甲、乙所示的两次实验，可以得到的结论是： ； (4)为了探究动能的大小与质量的大系，当换用另一个钢球实验时，发现它将木块撞出了木板，要继续完成此实验，下列措施中可行的是 。 A．换质量更大的木块 B．降低第二次钢球的高度 C．木板上铺毛巾 D．换质量更小的钢球 【答案】(1)B (2)钢球下落的高度h (3)质量相同时，速度越大，物体的动能越大 (4)D 【详解】（1）实验中，是钢球从斜面释放，获得动能，这是研究钢球的动能，根据转换法，实验中通过比较木块被撞击后滑行的距离来反映钢球撞击木块前的动能，故选B。 （2）钢球质量一定时，从斜槽越高的位置开始运动，撞击木块的速度越大，所以实验中钢球速度的大小是通过观察钢球下落的高度h的大小来反映的。 （3）比较甲、乙所示的两次实验，钢球质量相同，甲中钢球释放的高度更高，撞击木块的速度更大，木块被撞击后滑行的距离较远，可得：质量相同时，速度越大，物体的动能越大。 （4）A．换质量更大的木块，由影响滑动摩擦力大小的因素，改变了木块受到的摩擦力的大小，故A不符合题意； B．实验中需要控制钢球到达水平面的速度相同，不能降低第二次钢球由斜面自由下滑的高度，故B不符合题意； C．木板上铺毛巾，由影响滑动摩擦力大小的因素，改变了木块受到的摩擦力的大小，故C不符合题意； D．换质量更小的钢球，动能变小，能减小木块移动的距离，故D符合题意。 故选D。 28．如图所示是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验示意图。 (1)实验时让不同质量的小球从同一高度由静止释放，目的是为了探究动能的大小与 的关系；钢球到达水平面时会具有相同的 （选填“速度”或“动能”）； (2)小球滚下斜面的过程中，它的 能转化为动能，其动能大小是通过木块移动的距离来反映的；如果木块的重为1N，被移动了0.2m，则这个过程中，重力所做的功为 J； (3)若要探究动能与速度的关系，则需将相同质量的小球从斜面的 （选填“相同”或“不同”）高度由静止滚下。 【答案】(1) 质量 速度 (2) 重力势 0 (3)不同 【详解】（1）[1]让不同质量的小球从同一斜面的同一高度静止释放，小球到达斜面底端的速度相同，改变了小球的质量，探究动能的大小与质量的关系。 [2]为了使小球到达水平面时会具有相同的速度，需要将小球从同一高度由静止释放。 （2）[1]该实验中，小球从斜面上滚下的过程中，质量不变，高度变小，速度变大，重力势能变小，动能变大，重力势能转化为动能。 [2]重力的方向竖直向下，木块在水平方向运动，木块没有在重力的方向上通过一定的距离，重力没有做功，重力做功为零。 （3）要探究动能与速度的关系，保持质量不变，改变小球到达水平面的速度，需要将相同质量的小球从斜面的不同高度由静止滚下。 29．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，如图所示，让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块。请回答下列问题： (1)该实验的目的是研究 （铁球/木块）的动能大小与 的关系。 (2)可以通过比较小车推动木块移动的距离来比较小车的动能大小，下面四个研究实例，其中采取的方法与之相同的是（   ） A．研究“杠杆”时，利用“杠杆模型” B．研究“电流产生的原因”时，类比“水流的形成” C．研究“电流与电压关系”时，控制电阻不变 D．研究“影响电阻大小的因素”时，通过电流表示数的大小来判断电阻大小 (3)本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出上述结论吗？ （选填“能”、“不能”）。 【答案】(1) 铁球 速度 (2)D (3)不能 【详解】（1）[1][2]实验中，同一铁球从斜面的不同高度由静止释放，小球到达水平面的速度大小不同，撞击同一木块，通过木块滑行的距离反映小球的动能大小，故研究铁球的动能大小与速度大小的关系。 （2）通过比较小车推动木块移动的距离来比较小车的动能大小用到了转换法； A．研究“杠杆”时，利用“杠杆模型”,使用的是模型法，故A不符合题意； B．研究“电流产生的原因”时，类比“水流的形成”，使用的是类比法，故B不符合题意； C．研究“电流与电压关系”时，控制电阻不变，使用的是控制变量法，故C不符合题意； D．研究“影响电阻大小的因素”时，通过电流表示数的大小来判断电阻大小，使用的是转化法，故D符合题意。 故选D。 （3）本实验装置的水平面如果绝对光滑，小球撞击木块，木块将一直做匀速直线运动，无法通过滑行距离反映动能大小，故不能得出结论。 30．小明在探究物体动能的大小与哪些因素有关的实验中，提出了2个猜想。猜想1：物体动能的大小与物体的质量有关；猜想2：物体动能的大小与物体的速度有关。 为了验证猜想，小明设计了如图所示的实验。光滑斜轨道与水平直轨道平滑连接，将体积相同、质量为m和2m的两个小球分别从斜轨道上高度为2h、h处由静止释放。3次实验中，小球进入水平直轨道推动纸盒一起在水平面上运动了一段距离后停下，分别测出小球与纸盒一起运动的最大距离，由此判断出小球撞击纸盒时的动能大小。 (1)该实验中，“物体的动能”中“物体”指的是 （选填“小球”或“纸盒”）； (2)图甲、乙所示的2次实验中，小球都从相同高度处由静止释放，是为了使2次实验中小球运动到斜轨道底端时的 相同； (3)对比图 和图丙所示的2次实验，可以验证小明的猜想 （选填“1”或“2”）是正确的。 【答案】(1)小球 (2)速度大小 (3) 甲 2 【详解】（1）实验中运用转换法，通过观察木块被小球撞击距离的远近来表的小球具有动能的大小，因此“物体的动能”中“物体”指的是小球。 （2）小球都从相同高度处由静止释放，小球到达斜面底端的速度相同，因此是为了使2次实验中小球运动到斜轨道底端时的速度大小相同。 （3）[1][2]要探究物体动能的大小与物体速度的关系，需要控制小球的质量相同，小球在斜面下滑的高度不同，因此选用甲、丙所示的2次实验，实验中，当质量相同时，小球的速度越大，木块被撞击的距离越远，说明小球动能的大小与速度有关，小明的猜想2是正确的。 31．如图所示是“探究物体重力势能与哪些因素有关”的实验，其中m甲=m乙<m丙，木桩起始位置高度相同。 (1)甲、乙、丙都由静止释放，目的是控制物体的初始动能为 J； (2)实验通过 来反映物体重力势能的大小，这种方法在初中物理学习中经常用到，请再举一例： ； (3)比较A、C两次实验，可以初步得出结论： ； (4)小明认为比较A、B两次实验，也可得出“质量相同时物体速度越大动能越大”，你认为这个观点是 的；（选填“正确”或“错误”） (5)比较B、C两次实验，可知乙的重力势能 丙的重力势能（选填“大于”、“等于”或“小于”）；小明认为比较B、C两次实验，也可得出“物体重力势能与高度有关”，你认为这个观点是 的。（选填“正确”或“错误”） 【答案】(1)0 (2) 木桩下陷程度 见解析 (3)见解析 (4)正确 (5) 等于 正确 【详解】（1）动能的大小与质量和速度有关，甲、乙、丙开始处于静止状态，开始的动能为零。 （2）[1]铁块的重力势能就越大，撞击木桩陷入沙坑越深，通过木桩下陷的深度来反映物体重力势能的大小，用到转换法。 [2]在探究声音产生的条件时，通过乒乓球的振动反映音叉的振动；在探究动能的影响因素时，通过推动木块移动的距离来反映动能的大小等也都用到了转换法。 （3）比较A、C两次实验，开始的高度相同，丙的质量较大，木桩下陷的深度较大，说明丙的重力势能较大。可以得到：高度相同时，质量越大，物体的重力势能越大。 （4）比较A、B两次实验，甲乙的质量相同，乙的高度较大，撞击木桩时的速度较大，木桩下陷的深度较大，说明乙的重力势能较大。物体下落过程中，重力势能转化为动能，乙下落过程中重力势能转化的动能较大，所以也可以得到质量相同时物体速度越大动能越大，小明的观点是正确的。 （5）[1]比较B、C两次实验，木桩下陷的深度相同，说明乙和丙的重力势能相等。 [2]比较B、C两次实验，丙的质量大，高度小，乙的质量小，高度大，但乙和丙都能使木桩下陷的深度相同，则乙和丙的重力势能相等，在已得出重力势能与质量的关系情况下，可以说明重力势能与高度有关，小明的观点正确。 32．小明在探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验时，设计了如图所示的实验，让小球分别从光滑斜面上由静止滚下，与放在水平面上的木块相碰，观察木块在水平面上被推动的距离，回答下列问题： (1)甲图实验探究动能的大小与 的关系，根据实验结果可以得出结论：质量相同的物体， 越大，它具有的动能就越大。 (2)根据乙图实验得出的结论，可以用来解释下列现象的是___________（选填“A”或“B”）。 A．将弹弓拉得越开，弹子被弹射得越远； B．高速公路上行驶速度相同的大卡车和小汽车，大卡车造成的车祸往往更惨烈。 (3)这个实验是利用木块被碰撞后移动的 来比较物体的动能大小，这种实验方法称之为 （选填“控制变量法”或“转换法”）。 【答案】(1) 物体速度 速度 (2)B (3) 距离 转换法 【详解】（1）[1][2]在甲图实验中，让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下，这样小球在到达水平面时的速度就会不同，但质量保持不变。因此，甲图实验探究的是动能的大小与物体速度的关系。根据实验结果，第二次实验时，小球进入水平面时的速度较大，木块被推动的距离较大，则小球的动能较大，可以得出结论：质量相同的物体，速度越大，它具有的动能就越大。 （2）在乙图实验中，让不同质量的小球从斜面的同一高度由静止滚下，这样小球在到达水平面时的速度就会相同，但质量不同；由图可知，小球质量较大时，木块被推动的距离较大，则小球的动能较大，乙图实验得出的结论是：速度相同的物体，质量越大，动能越大。这个结论可以用来解释现象B，即高速公路上行驶速度相同的大卡车和小汽车，由于大卡车的质量大，所以其动能也大，因此在发生车祸时往往更惨烈。而现象A，将弹弓拉得越开，子弹被弹射得越远，是因为弓的弹性势能大，转化为子弹的动能也较大，不能用乙图的结论来解释。 故选B。 （3）[1][2]这个实验是通过观察木块被碰撞后移动的距离来比较物体的动能大小的。木块被推动的距离越远，说明小球具有的动能越大。这种实验方法称之为转换法，即通过观察一个容易测量的物理量来间接测量或比较另一个不易直接测量的物理量。 33．为了研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明同学利用如图所示装置探究物体动能大小与哪些因素有关。 (1)本实验所探究物体的动能是指 （选填“小球”或“木块”）的动能，实验中通过观察 反映该物体碰撞时的动能大小。 (2)每次实验前 （选填“需要”或“不需要”）将木块放到同一位置。 (3)如图甲、丙所示，同一小球从同一斜面的不同高度由静止释放，观察到甲图中木块被推出的距离较远，由此可得到的结论是：当质量一定时， ，物体的动能越大。图丁、戊两个交通标志中， 图运用到了该结论。 【答案】(1) 小球 木块被推动的距离 (2)需要 (3) 速度越大 丁 【详解】（1）[1]本实验所探究物体的动能是指小球的动能。因为实验是让小球从斜面上滚下撞击木块，研究的是小球具有的动能情况。 [2]实验中通过观察木块被推动的距离反映该物体碰撞时的动能大小。这是采用了转换法，小球动能越大，对木块做功越多，木块被推动的距离就越远。 （2）每次实验前需要将木块放到同一位置。这样做是为了保证每次实验的初始条件相同，便于通过比较木块被推动的距离来判断小球动能的大小变化，从而得出可靠的结论。 （3）图甲、丙所示，同一小球（质量一定）从同一斜面的不同高度由静止释放，甲图中小球高度高，到达水平面时速度大，木块被推出的距离较远。由此可得到的结论是：当质量一定时，速度越大，物体的动能越大；图丁是限速标志，限制车辆速度，图戊是限重标志，限制车辆质量。图丁运用到了“质量一定时，速度越大，物体的动能越大”这一结论，因为速度越大动能越大，超速时车辆动能大，刹车时不容易停下，容易引发事故。 34．如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平向右运动直至停止。 (1)实验中是通过观察 来判断钢球的动能大小．用到的实验方法是 。 (2)让不同钢球从斜面的同一高度由静止滚下，目的是使 相同，从而探究钢球的动能大小与 的关系。 (3)换用质量相同的钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与 的关系。 (4)木块最终会停下来的主要原因是 。 (5)如果木块在运动过程中所受的摩擦力为0，木块将 。 【答案】(1) 木块被推动的距离 转换法 (2) 速度 质量 (3)速度 (4)受到摩擦力作用 (5)做匀速直线运动 【详解】（1）[1]实验中，通过观察木块被钢球推动的距离来判断钢球的动能大小，木块被堆动得越远，表明小球进入水平面时的动能越大。 [2]这里用到的实验方法是转换法，即通过观察一个容易测量的物理量（木块移动的距离）来推断一个不容易直接测量的物理量（钢球的动能）。 （2）[1][2]小球滚下时的高度越大，进入水平面时的速度越大，让不同钢球从斜面的同一高度由静止滚下，目的是使它们到达斜面底部时的速度相同。这样，就可以探究钢球的动能大小与其质量的关系。 （3）换用质量相同的钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与其速度的关系。因为当钢球的质量相同时，从斜面的不同高度滚下会导致它们到达斜面底部时的速度不同。 （4）木块最终会停下来的主要原因是受到了摩擦力的作用。摩擦力会阻碍木块的运动，使其速度逐渐减小直至停止。 （5）如果木块在运动过程中所受的摩擦力为0，那么根据牛顿第一定律，木块将保持匀速直线运动状态永远运动下去。因为此时木块不再受到任何外力的作用（或所受合外力为零），所以它的运动状态将不会发生改变。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 10.4 动能与势能 学习目标 课程标准 物理素养 3.2.1 知道动能、势能和机械能。 一、知识与技能目标： 理解动能和势能的定义及影响因素，能通过实例区分动能与势能，掌握动能与重力势能的定性判断方法。 二、过程与方法目标： 通过实验探究，学会用控制变量法研究动能大小与质量、速度的关系，提升观察、分析和归纳能力。 三、情感态度与价值观： 从自然现象感悟能量转化的神奇，体会物理规律在新能源开发中的应用价值，形成节能环保意识。 四、科学能力与创新： 能设计简易实验探究影响势能的因素，结合生活实例提出能量转化装置的优化方案，培养创造性解决实际问题的能力。 02 思维导图 03 知识梳理 知识点01 动能 1.能量：如果一个物体能对其他物体做功，那么这个物体一定具有能量。能量单位是焦耳（J）。 2.什么是动能：物体由于运动而具有的能。如图（1）所示，物体都具有动能。 行驶的汽车 飞翔的小鸟 空中的客机 图（1）运动的物体 3.影响动能的因素 物体动能的大小与两个因素有关：一是物体的质量，二是物体运动的速度大小。当物体的质量一定时，物体运动的速度越大其动能越大，物体的速度越小其动能越小；具有相同运动速度的物体，质量越大动能越大，质量越小动能越小。 4.动能是“由于运动”而产生的，一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”，不运动的物体也具有能量，但不具有动能。例如在空中飞行的飞机，不但有动能而且还具有其它形式的能量。 探究影响动能大小的因素 所谓能量，是指物体能够做功的本领。能够做的功越多，就表明这个物体的能量越大。能量简称为能。 注意：“能够做功”并不等于正在做功。只要该物体具有做功的本领，不论它是在做功，还是没在做功，做功的潜在本领始终存在，则说该物体具有能。判断一个物体是否具有能的标志是看它能否做功。 知识点02 势能 1.重力势能：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。 （1）重力势能的大小与质量和高度有关。物体的质量越大，被举得越高，则它的重力势能越大。 （2）重力势能是“被举高”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“被举高的物体具有的能量叫重力势能”，被举高的物体具有重力势能，同时也具有其他形式能量。例如在空中飞行的飞机，不但有重力势能而且还具有其它形式的能量。 2.弹性势能：物体由于发生弹性形变，而具有的能叫做弹性势能。如图（2）所示，撑杆跳高时弯曲的杆、拉开的弓箭都具有弹性势能。 弹性势能的大小与弹性形变的程度有关；形变程度越大，其弹性势能越大。 撑杆跳高 拉开的弓箭 04 题型精讲 【题型一】探究影响动能大小的因素 【实验目的】探究课题：探究动能大小与什么因素有关 【实验装置】 【实验方法】控制变量法，转换法。 【实验原理】察下车在木板上移动的距离，如木块移动的越远，表示木块做的功越多，说明小车具有很大的动能。 【实验步骤】 1.按照图将木板的一端垫高，组成一个斜面； 2.让同一小球在斜面的不同高度滚下，推动木块在木板上前进，观察木块在木板上移动的距离； 3.让不同质量的小球从斜面的同一高度滚下， 观察木板在木板上移动的距离（如图乙）； 【实验结论】1、质量相同的物体，运动速度越大，动能越大；2、运动速度相同的物体，质量越大，动能越大。 【考查方向】 1.斜面的作用：使物体具有速度并改变物体速度的大小； 2.实验研究对象：小球 ，实验方法：控制变量法；转换法 ； 3.使质量不同的小球从同一高度静止释放的目的：使小球到达水平面时的初速度相同； 4.如何判断动能大小：通过观察木块被推动的距离多少； 5.通过比较实验甲，得到的结论：当物体的质量相同时，物体的速度越大，动能越大； 6.通过比较实验乙，得到的结论：当物体的速度相同时，物体的质量越大，动能越大。 【例题1】在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜面上由静止滑下，撞击放在水平面上的木块，小车推动木块滑行一段距离后停止，实验过程如图所示。下列说法正确的是（    ） A．实验中木块被推出距离的远近反映小车动能的大小 B．由甲、乙两图可知，小车动能的大小与质量有关 C．由乙、丙两图可知，小车动能的大小与速度有关 D．小车从斜面上滑下其重力势能转化为动能，机械能增大 【对应训练】在“探究动能的大小与哪些因素”有关的实验中（如图），让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块。下列说法中正确的是（　　） A．这样做的目的是研究物体的动能大小与质量的关系 B．铁球能从斜槽上滚下是因为它具有惯性 C．铁球从斜面上滚下的过程中，铁球受到的支持力没有做功 D．该实验研究对象是木块B 【对应训练】如图所示是“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中， hA=hC，下列说法正确的是（　　） A．图中是探究木块被小球撞击时的动能 B．图中两次实验可以模拟汽车超载带来的危害 C．图中实验装置中不能探究动能大小和速度的关系 D．图中实验的水平面若是光滑的，也能完成本次实验 【题型二】势能 1.重力势能：对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定。物体质量越大、位置越高、做功本领越大，物体具有的重力势能就越多。 判断一个物体是否具有重力势能，关键看此物体相对某一个位置有没有被举高，即相对此位置有没有一定的高度。若有，则物体具有重力势能，若没有，则物体不具有重力势能。 2.弹性势能：由于物体发生形变而具有的能量。确定弹性势能的大小需选取零势能的状态，一般选取弹簧未发生任何形变，而处于自由状态的情况下其弹力势能为零。 【例题1】在生活中，我们要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物”危害性大的原因是高处的物体具有较大的（   ） A．重力 B．重力势能 C．动能 D．内能 【对应训练】下列物体既具有动能又具有重力势能的是（　　） A．在空中飞行的子弹 B．被压缩的弹簧 C．水平地面上行驶的汽车 D．高山上的石头 【对应训练】下列几个物体中，不具有弹性势能的是（   ） A．跳水的跳板 B．拉开的弓 C．手压着的弹簧 D．飞流直下的瀑布 0501 强化训练 一、基础强化 1．关于能的概念，下列说法中正确的是（　　） A．速度大的物体动能一定大 B．静止的物体没有机械能 C．质量一定的物体，速度越大，动能越大 D．没有做功的物体不具有能量 2．下列关于能的叙述中，都正确的一组是（　　） ①一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能 ②一个物体没有做功，它一定不具有能量 ③一个物体已做过的功越多，说明这个物体具有的能越多 ④运动的物体具有能，静止的物体没有能 ⑤物体具有的能量越多，做的功越多 ⑥物体具有的能越多，它能做的功就越多 A．①⑥ B．①②⑤ C．④⑤⑥ D．①③⑥ 3．关于力对物体做功，下列说法中正确的是（　　） A．做功的物体一定具有能 B．只要有力作用在物体上，这个力就一定对物体做了功 C．物体由于惯性在光滑的水平面上做匀速直线运动，则外力对物体做了功 D．当力作用在物体上，这个物体又通过了距离，这个力就一定做了功 4．在飞机水平匀速飞行，并不断空投物资的过程中，飞机的：（　　） A．动能不变，重力势能减小 B．动能减小，重力势能增大 C．动能和重力势能都减小 D．动能和重力势能都增大 5．科技兴农赋能乡村振兴，如图所示，农业工作人员正在使用无人机给农作物喷洒农药。无人机在某一高度沿水平方向匀速飞行喷洒农药的过程中，无人机的（    ） A．动能变大 B．重力势能变大 C．动能变小 D．重力势能不变 6．高空中匀速直线飞行的飞机，向地面投下救灾物资，则飞机的动能和重力势能的变化情况（　　） A．动能、重力势能都不变 B．动能不变，重力势能变大 C．重力势能不变，动能变大 D．动能、重力势能都变小 7．如图所示，载重卡车、电瓶车与自行车，若三种车辆速度相等，则动能最小的是（　　） A．载重卡车 B．电瓶车 C．自行车 D．一样大 8．如图甲，小明用弹簧测力计拉木块，使它沿水平木板匀速滑动，图乙是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象。下列说法正确的是（　　） A．木块第一次受到的拉力大 B．木块第一次受到的摩擦力大 C．木块第一次运动的动能大 D．拉力第2次对木块做功的功率大 9．为探究物体的动能大小与哪些因素有关，小明利用钢球、斜面、木块做了如图的实验。让钢球从h高处由静止滚下，为了将水平面上的木块撞得更远，他可采用的办法是（　　） A．保持其它条件不变，换一个质量较大的钢球 B．保持其它条件不变，换一个质量较小的钢球 C．保持其它条件不变，降低钢球离地面的高度 D．保持其它条件不变，增加斜面的倾角 10．如图所示，在“探究动能的大小跟哪些因素有关”的实验中，下列说法正确的是 A．实验所用斜面和水平面都必须是光滑的 B．木块向前滑行的过程中机械能保持不变 C．小球质量越大，到达斜面底端的速度越大 D．木块被撞击后滑行的越远，说明小球的动能越大 11．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让同一铁球从斜面不同高度由静止释放，撞击同一木块（如图所示），下列说法中正确的是（　　） A．实验中通过观察木块移动的距离来比较动能大小的 B．本实验研究的是木块的动能与它的质量、速度的关系 C．在探究动能与速度的关系时，要选择两个质量不同的小球，让小球从相同的高度滚下推动木块移动 D．在探究动能与物体质量的关系时，要保持小球的质量不变，让它们分别从同一斜面的不同高度滚下推动木块移动 12．2022年，神舟十三号、十四号、十五号接力腾飞，中国空间站全面建成。2023年，载人空间站工程进入应用与发展阶段，长征二号F、长征七号运载火箭将继续开展空间站运营阶段发射任务。长征运载火箭在加速上升的过程中（　　） A．动能增大，重力势能减小 B．动能减小，重力势能增大 C．动能不变，重力势能增大 D．动能增大，重力势能增大 13．运动员在射箭比赛时总把弓拉得很弯，其主要目的是（　　） A．增大箭的重力势能 B．使箭能沿直线运动 C．增大箭的弹性势能 D．增大弓的弹性势能 14．下列具有弹性势能的是（    ） A．匀速行驶的汽车 B．射出去的箭 C．被拉弯的弓 D．树上掉落的苹果 15．中华诗词里蕴含着丰富的物理知识，下列分析正确的是（    ） A．“蒹葭苍苍，白露为霜”中的“露”和“霜”的形成都是液化现象 B．“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”是指声音的音调高 C．“林暗草惊风，将军夜引弓”，将军拉弓过程中，弓的弹性势能增大 D．“池水映明月，潭清疑水浅”，潭清疑水浅是由于光的反射造成的 二、素养提升 16．如图所示，运动员在射箭比赛时总是要把弓拉得很弯，其主要目的是（　　） A．增大箭的弹性势能 B．增大弓的弹性 C．增大弓的弹性势能 D．使箭沿直线运动 17．下列物体具有弹性势能的是（　　） A．被拉开的弹弓 B．在空中飞行的飞机 C．悬挂在天花板上的吊灯 D．在水平公路上行驶的汽车 18．如图所示为运动员在撑杆跳高的场景，下列说法正确的是（  ） A．杆被压得越弯，产生的弹力越小 B．杆被压得越弯，杆弹性势能越大 C．杆的弹性势能跟被压弯程度无关 D．杆被压得越弯，运动员的弹性势能越大 19．如图是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验．实验中，让同一铜球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，下列说法正确的是 A．该实验探究的是物体动能大小与高度的关系 B．该实验探究的是物体动能大小与质量的关系 C．该实验中，物体的动能是指木块B的动能 D．该实验结论可以解释为什么对机动车限速 20．1970年4月24日，“长征”一号运载火箭成功的将中国第一颗人造卫星“东方红”一号送入太空。这颗卫星设计的工作寿命是20天，在1970年5月14日停止发射信号，但至今它还在轨飞行。火箭加速升空时，卫星的动能 ，重力势能 （均选填“增大”“减小”或“不变”）。 21．飞行的子弹能击穿靶子是因为子弹具有 能；教室墙壁上挂着的空调具有 能； 拉弯的弓能将箭射出是由于拉弯的弓具有 能。 22．洒水车沿水平街道匀速行驶，将水洒向路面，在此过程中它的动能将 （选填“变大”、“变小”或“不变”），重力势能将 （选填“变大”、“变小”或“不变”），这是因为 。 23．建高楼时首先要打好地基。原来相同高度的相同地桩，经打击后某一瞬时三个地桩所处的位置如图所示。由此可知，打桩时，三个重锤中 锤的做功本领最大。若重锤A、B下落高度相同，则 （选填“A”或“B”）质量大。 24．冬奥会冰壶比赛中，运动员用冰刷擦冰时，冰面熔化形成薄薄的水膜，使冰壶受到的摩擦力 。冰壶在水平面上减速运动5米，重力势能 ，动能 。（均选填“增大”、“减小”、“不变”） 三、能力培优 25．健腹轮是一种健身器材，使用方法如图甲所示。小华体重为65kg，某次运动中小华控制轮子向前滚动，使身体从状态1变化到状态2，该过程小华重心下降了0.4m，其重力做功为 J，轮内的弹性钢圈因形变而绕紧，钢圈的弹性势能 （选填“增大”或“减小”）。从状态2恢复到状态1时，绕紧的钢圈会自动恢复到原来的状态，让人体自动回弹。图乙是两种弹性钢圈使用过程中弹性势能的变化图，结合图中信息进行分析，体重较大的人更适合安装 （选填“A”或“B”）型钢圈。 26．如图是“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验示意图。在探究小球动能大小与质量的关系时，应选择质量 （选填“相同”或“不同”）小球从斜面的 （选填“相同”或“不同”）高度滑下。本实验是通过木块 来反映小球动能的大小。 27．在探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验中。小明同学让同一钢球分别从同一斜槽同一位置由静止开始滚下，撞击木块。 (1)让钢球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的木块，实验中通过比较木块被撞击后滑行的距离来反映 ； A．钢球撞击木块后的动能 B．钢球撞击木块前的动能 C．木块被撞击后的动能 (2)实验中钢球速度的大小是通过观察 （选填“木块故撞击后滑行的距离s”或“钢球下落的高度h”）的大小来反映的； (3)如图甲、乙所示的两次实验，可以得到的结论是： ； (4)为了探究动能的大小与质量的大系，当换用另一个钢球实验时，发现它将木块撞出了木板，要继续完成此实验，下列措施中可行的是 。 A．换质量更大的木块 B．降低第二次钢球的高度 C．木板上铺毛巾 D．换质量更小的钢球 28．如图所示是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验示意图。 (1)实验时让不同质量的小球从同一高度由静止释放，目的是为了探究动能的大小与 的关系；钢球到达水平面时会具有相同的 （选填“速度”或“动能”）； (2)小球滚下斜面的过程中，它的 能转化为动能，其动能大小是通过木块移动的距离来反映的；如果木块的重为1N，被移动了0.2m，则这个过程中，重力所做的功为 J； (3)若要探究动能与速度的关系，则需将相同质量的小球从斜面的 （选填“相同”或“不同”）高度由静止滚下。 29．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，如图所示，让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块。请回答下列问题： (1)该实验的目的是研究 （铁球/木块）的动能大小与 的关系。 (2)可以通过比较小车推动木块移动的距离来比较小车的动能大小，下面四个研究实例，其中采取的方法与之相同的是（   ） A．研究“杠杆”时，利用“杠杆模型” B．研究“电流产生的原因”时，类比“水流的形成” C．研究“电流与电压关系”时，控制电阻不变 D．研究“影响电阻大小的因素”时，通过电流表示数的大小来判断电阻大小 (3)本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出上述结论吗？ （选填“能”、“不能”）。 30．小明在探究物体动能的大小与哪些因素有关的实验中，提出了2个猜想。猜想1：物体动能的大小与物体的质量有关；猜想2：物体动能的大小与物体的速度有关。 为了验证猜想，小明设计了如图所示的实验。光滑斜轨道与水平直轨道平滑连接，将体积相同、质量为m和2m的两个小球分别从斜轨道上高度为2h、h处由静止释放。3次实验中，小球进入水平直轨道推动纸盒一起在水平面上运动了一段距离后停下，分别测出小球与纸盒一起运动的最大距离，由此判断出小球撞击纸盒时的动能大小。 (1)该实验中，“物体的动能”中“物体”指的是 （选填“小球”或“纸盒”）； (2)图甲、乙所示的2次实验中，小球都从相同高度处由静止释放，是为了使2次实验中小球运动到斜轨道底端时的 相同； (3)对比图 和图丙所示的2次实验，可以验证小明的猜想 （选填“1”或“2”）是正确的。 31．如图所示是“探究物体重力势能与哪些因素有关”的实验，其中m甲=m乙<m丙，木桩起始位置高度相同。 (1)甲、乙、丙都由静止释放，目的是控制物体的初始动能为 J； (2)实验通过 来反映物体重力势能的大小，这种方法在初中物理学习中经常用到，请再举一例： ； (3)比较A、C两次实验，可以初步得出结论： ； (4)小明认为比较A、B两次实验，也可得出“质量相同时物体速度越大动能越大”，你认为这个观点是 的；（选填“正确”或“错误”） (5)比较B、C两次实验，可知乙的重力势能 丙的重力势能（选填“大于”、“等于”或“小于”）；小明认为比较B、C两次实验，也可得出“物体重力势能与高度有关”，你认为这个观点是 的。（选填“正确”或“错误”） 32．小明在探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验时，设计了如图所示的实验，让小球分别从光滑斜面上由静止滚下，与放在水平面上的木块相碰，观察木块在水平面上被推动的距离，回答下列问题： (1)甲图实验探究动能的大小与 的关系，根据实验结果可以得出结论：质量相同的物体， 越大，它具有的动能就越大。 (2)根据乙图实验得出的结论，可以用来解释下列现象的是___________（选填“A”或“B”）。 A．将弹弓拉得越开，弹子被弹射得越远； B．高速公路上行驶速度相同的大卡车和小汽车，大卡车造成的车祸往往更惨烈。 (3)这个实验是利用木块被碰撞后移动的 来比较物体的动能大小，这种实验方法称之为 （选填“控制变量法”或“转换法”）。 33．为了研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明同学利用如图所示装置探究物体动能大小与哪些因素有关。 (1)本实验所探究物体的动能是指 （选填“小球”或“木块”）的动能，实验中通过观察 反映该物体碰撞时的动能大小。 (2)每次实验前 （选填“需要”或“不需要”）将木块放到同一位置。 (3)如图甲、丙所示，同一小球从同一斜面的不同高度由静止释放，观察到甲图中木块被推出的距离较远，由此可得到的结论是：当质量一定时， ，物体的动能越大。图丁、戊两个交通标志中， 图运用到了该结论。 34．如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平向右运动直至停止。 (1)实验中是通过观察 来判断钢球的动能大小．用到的实验方法是 。 (2)让不同钢球从斜面的同一高度由静止滚下，目的是使 相同，从而探究钢球的动能大小与 的关系。 (3)换用质量相同的钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与 的关系。 (4)木块最终会停下来的主要原因是 。 (5)如果木块在运动过程中所受的摩擦力为0，木块将 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$