11.3动能和势能课堂通行证 ----2024-2025学年人教版物理八年级下学期

11.3动能和势能 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．竖直向上扔出的乒乓球，在上升到最高点的过程中，以下说法中正确的是（　　） A．动能增大，重力势能增大 B．动能减小，重力势能减小 C．动能减小，重力势能增大 D．动能增大，重力势能减小 2．如图所示，用铅笔尖顶着一个纸风车，置于一杯热水上，风车就会转动。以下叙述正确的是（　　） A．风车转动时，有动能也有重力势能 B．风车转动时，受一对平衡力的作用 C．移去热水杯，风车会立刻停止转动 D．移去热水杯，风车会一直转动下去 3．如图所示，物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。物块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是（　　） A． B． C． D． 4．中国选手包揽2021年奥运会女子蹦床项目冠、亚军。运动员从蹦床弹起后，在空中经过N、S两点，人的重力势能的数据如表所示，则N、S两点位置分布可能正确的是（　　） N点 S点 重力势能 2400J 2000J A． B． C． D． 5．一位跳伞运动员在空中匀速下降的过程中，关于他的动能和重力势能，下列说法正确的是（　　） A．动能变大，重力势能变小 B．动能变小，重力势能变大 C．动能不变，重力势能变小 D．动能变小，重力势能不变 6．关于动能的说法正确的是（　　） A．动能是指物体由于运动而具有的能 B．动能的单位是J/kg C．物体的质量一定时，速度越大，具有动能越小 D．动能的大小与物体的质量无关 7．力和运动、功和能量是物理学的核心概念，它们之间存在着密切的联系。关于力和运动、功和能量之间的关系，下列说法错误的是（　　） A．运动的物体一定具有能量 B．物体受到力的作用，力一定对物体做功 C．做功的本质是能量的转化 D．功和能量的单位都是焦耳 8．如图所示，充满空气的热气球在空中匀速直线上升，在上升过程中（忽略空气对气球的阻力）。下列说法正确的是（　　） A．热气球的浮力大于热气球及吊篮的重力 B．热气球上升过程中气球下面的吊篮对气球的拉力与吊篮的重力是一对平衡力 C．热气球及吊篮的动能增加 D．吊篮的重力势能在不断增加 9．下列动物飞行过程中，如果它们的飞行高度相同，重力势能最大的是（　　） A．麻雀 B．鸽子 C．乌鸦 D．老鹰 10．为响应“绿色环保，低碳出行”的号召，我们常骑自行车出行。骑行中若刹车减速，则（　　） A．车的惯性减小 B．车的运动状态不变 C．车的动能减小 D．车受到的摩擦力变小 二、填空题 11．某兴趣小组通过自主探究得知“在一定范围内，弹簧的弹力大小与弹簧的伸长量成正比”。原长为10cm的弹簧（质量不计）上端固定在天花板上，下端系一重为20N的小球，静止时小球位于A处，弹簧长度变为11cm，再用力F将小球竖直向下拉到B处，弹簧长度为11.5cm（未超过弹性限度），然后由静止释放，在释放瞬间小球受到的合力大小为 N，小球从B处第一次回到A处过程中，小球的动能 （选填“增大”、“减小”、“先增大后减小”或“先减小后增大”）。 12．体育课上，余枫同学投掷实心球时球的运动轨迹如图所示，球在空中飞行的A、B、C、D四点中， 点处的重力势能最大，球离开手后在空中飞行的过程中，该同学对球 （有/没有）做功，球落地后由于受到 最终停在了E点。 13．火箭搭载探测器加速升空过程中，探测器的动能 ，重力势能 （选填“变大”“不变”或“变小”）。 14．运动物体的动能大小与物体的 和 有关，物体 越大， 越大，它的动能越大。 15．(1)篮球从高处自由落下撞击地面后再上升的过程中（不计空气阻力），篮球具有的能量形式是 ； (2)投掷出去的篮球在空中能继续飞行，这是由于篮球的 ；篮球在飞行中运动方向不断改变，这是因为篮球受到 的作用； (3)两个相同的篮球，表面潮湿，从不同高度自由落至同一地面，留下的印迹如图所示。关于初始时篮球的重力势能，下列说法正确的是 A．落在a处的大   B．落在b处的大  C．两个一样大  D．无法比较大小 16．2024年9月25日8点44分，东风41号洲际弹道导弹发射，震惊了世界，小明查阅了网上资料找到一幅图片，经过浏览发现洲际导弹采用的是钱学森弹道，已知第一阶段洲际导弹加速上升，动能 重力势能 ，第二阶段假设导弹消耗大量燃料沿着大气层的临界位置匀速飞行，动能 。（增大/减小/不变） 三、实验题 17．如图所示，在探究物体的动能跟哪些因素有关的实验中： （1）将钢球A分别从斜面不同高度处由静止释放，撞击水平面上的木块B。这是为了探究物体的动能大小与 （选填“速度”或“质量”）的关系； （2）实验中通过比较 来比较钢球动能大小； （3）将钢球A和一个乒乓球（质量小于钢球）分别从斜面同一高度处由静止释放，撞击水平面上的木块B。实验发现：钢球撞击木块时，木块移动了一段距离；乒乓球撞击木块时，木块仍保持静止。该实验 （选填“能”或“不能”）初步说明物体的动能跟物体的质量有关； （4）下表是几组实验数据，分析数据初步得到：在质量和速度两种因素中， 对动能影响更大。 实验次数 钢球质量/g 钢球释放高度/cm 钢球撞击木块时的速度/m·s-1 木块移动的距离/cm 1 100 10 1.32 15.2 2 100 20 1.85 30.1 3 200 10 1.31 30.0 四、计算题 18．为控制疫情，我市市政管理部门配备了如图所示的消毒车按时对人流密集的主干道路进行消毒。消毒车罐体容积为4500L，空载质量约5000kg，轮胎与地面的总接触面积是1000cm2，发动机的额定功率约为95kW。（ρ药水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg） (1)消毒车在水平地面上匀速行驶消毒时，具有的动能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 (2)装满药水时，消毒车对水平地面的压强是多少？( ) (3)当该车装满药水，在水平公路上以额定功率匀速行驶时，测得速度为10m/s，则发动机在2min内所做的功是多少？受到的阻力是多少？ ( ) 《11.3动能和势能》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A B C C A B D D C 1．C 【详解】竖直向上扔出的乒乓球，在上升到最高点的过程中，乒乓球的质量不变，但速度变小，其动能减小；同时高度变大，则重力势能增大。 故选C。 2．A 【详解】A．风车在离地一定高度的位置转动，则动能不为0，重力势能也不为0，故A正确； B．风车转动时，运动方向是改变的，不是处于平衡状态，受到的力不是平衡力，故B错误； CD．移去热水杯，风车由于惯性，会保持原来的运动状态不变，所以不会立刻停止转动，但由于受到空气阻力的作用，会慢慢停下，故CD错误。 故选A。 3．B 【详解】A．物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动，路程与时间成正比，图像应为正比例函数，故A错误； B．物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动，速度不变，动能不变，故B正确； C．物块在斜面的位置逐渐升高，重力势能随时间的增加而增大，故C错误； D．运动过程中，物块动能不变，重力势能增加，则机械能增加，故D错误。 故选B。 4．C 【详解】重力势能的大小与物体的质量和所处的高度有关，质量越大，高度越高，重力势能越大。运动员从蹦床弹起后，在空中经过N、S两点时质量一定，由表中数据可得N点的重力势能大于S点的重力势能，所以运动员在N点的高度大于在S点的高度，故ABD错误，C正确。 故选C。 5．C 【详解】跳伞运动员在空中匀速下降的过程中，质量不变，速度不变，故动能不变；由于高度下降，所以重力势能变小，故ABD错误，C正确。 故选C。 6．A 【详解】A．物理学中把物体由于运动而具有的能叫动能，故A正确； B．动能是一种能量，单位是J，故B错误； CD．物体的动能与物体的质量与速度有关，物体的质量一定时，速度越大，具有动能越大，故CD错误。 故选A。 7．B 【详解】A．物体由于运动而具有的能量叫做动能，因此运动的物体具有动能，故A正确，不符合题意； B．有力作用在物体上，如果物体没有在力的方向上通过一定的距离，则力没有对物体做功，故B错误，符合题意； C．做功是能量转化的重要途径，它不仅反映了力的空间累积效应，也是能量守恒和转化定律的具体体现，通过做功，各种能量形式之间得以相互转化，故C正确，不符合题意； D．为纪念焦耳在热学和能量研究领域取得的卓越成就，物理量以其名字命名功和各种能量的基本单位，故D正确，不符合题意。 故选B。 8．D 【详解】A．图中的热气球匀速直线上升，竖直方向受平衡力作用，浮力等于重力，故A错误； B．热气球上升过程中气球下面的吊篮对气球的拉力与吊篮的重力没有作用在同一物体上，不是一对平衡力，故B错误； CD．热气球匀速上升过程中，质量可认为不变，速度不变，高度增大，则动能不变，重力势能增大，故C错误，D正确。 故选D。 9．D 【详解】高度越小，质量越小，重力势能越小。高度相同时，质量越大，重力势能越大。质量从小到大的是：麻雀、鸽子、乌鸦、老鹰。高度相同，老鹰质量最大，重力势能最大。 故选D。 10．C 【详解】A．惯性只与质量有关，与速度无关，故A不符合题意； B．骑行中若刹车减速，速度变小，故车的运动状态发生改变，故B不符合题意； C．骑行中若刹车减速，速度变小，质量不变，故动能减小，故C符合题意； D．捏刹车时，车受到的摩擦力变大，故D不符合题意。 故选C。 11． 10 增大 【详解】[1]原长为10cm的弹簧（质量不计）上端固定在天花板上，下端系一重为20N的小球，静止时小球位于A处，弹簧长度变为11cm，此时弹簧的伸长量为 11cm-10cm=1cm 因在一定范围内，弹簧的弹力大小与弹簧的伸长量成正比。由此可得，在一定范围内，弹簧每伸长1cm，弹簧的弹力大小增加20N。当用力F将小球竖直向下拉到B处，弹簧长度为11.5cm，此时弹簧的伸长量为 11.5cm-10cm=1.5cm 那么弹簧的弹力大小为 FB=1.5×20N=30N 在B处由静止释放，在释放瞬间小球受到竖直向下的重力和竖直向上的弹簧的弹力的作用，则合力大小为 F合=FB-G=30N-20N=10N [2]由力与运动的关系可知，当合力方向与运动方向相同时，物体做加速运动。在B处时，受到的合力方上竖直向上，大小为10N，在A处时，弹簧的弹力大小等于重力，合力为0。则小球从B处第一次回到A处过程中，合力的方向一直是竖直向上的，运动的方向也是竖直向上的，故小球做加速运动。由于小球的质量不变，速度变大，所以小球的动能增大。 12． B 没有 阻力 【详解】[1]物体由于被举高而具有的能叫重力势能。重力势能大小的影响因素：质量、高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。球在空中飞行的A、B、C、D四点中，质量不变，B点时最高，所以此时的重力势能最大。 [2]做功的两个必要因素：一是有力作用在物体上；二是物体在力的方向上移动了距离。球离开手后在空中飞行的过程中，手对球没有力的作用了，故该同学对球没有做功。 [3]力可以改变物体的运动状态，当球落地后，由于受阻力的作用，最终会停在E点。 13． 变大 变大 【详解】[1]探测器的质量不变，速度变大，动能变大。 [2]探测器的质量不变，高度变大，重力势能变大。 14． 质量 速度 质量 速度 【详解】[1][2][3][4]物体由于运动而具有的能叫做动能，由课本中关于物体动能大小的决定因素的基础知识可知，物体的动能大小由两个因素：物体的质量、物体的速度来确定，并且质量越大，速度越大，物体的动能就越大。 15． 内能和机械能 惯性 重力 B 【详解】(1)[1]篮球从高处自由落下撞击地面后再上升的过程中，篮球一定具有内能；同时篮球运动，所以具有动能，篮球有一定的高度，所以还具有重力势能。动能和势能统称机械能。故篮球具有的能量形式是内能和机械能； (2)[2][3]篮球在投掷出去的时候，由于人手的推力作用而从静止获得了一个速度，开始运动，当篮球离开人手后就不再受力的作用，但由于物体具有惯性，要保持原来的运动状态不变，所以篮球在空中会继续运动。篮球在空中的时候如果忽略空气的阻力的话就只受重力这一个力的作用，在重力的作用下改变了篮球的运动状态，使篮球最终落回地面。 (3)[4]篮球从静止开始下落，是由重力势能转化为动能；到达地面后，篮球撞击地面，是由动能转化为弹性势能。根据篮球留下的印迹可知，篮球落在b具有的弹性势能大，所以其开始下落时具有的重力势能就大。 故选B。 16． 增大 增大 减小 【详解】[1][2][3]第一阶段洲际导弹加速上升，质量不变，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大；第二阶段假设导弹消耗大量燃料沿着大气层的临界位置匀速飞行，质量减小，速度不变，动能减小。 17． 速度 木块B移动的距离 能 速度 【详解】（1）[1]将钢球A分别从斜面不同高度处由静止释放，撞击水平面上的木块B。从不同高度释放，物体下滑到水平面时速度大小不同，所以这是为了探究物体的动能大小与速度的关系。 （2）[2]用钢球A撞击水平面上的木块B，观察到的实验结果是木块B移动的距离，所以实验中通过比较木块B移动的距离来比较钢球动能大小。 （3）[3]将钢球A和一个乒乓球（质量小于钢球）分别从斜面同一高度处由静止释放，撞击水平面上的木块B。实验发现：钢球撞击木块时，木块移动了一段距离；乒乓球撞击木块时，木块仍静止。该实验中变量为物体的质量，能初步说明物体的动能跟物体的质量有关。 （4）[4]由实验1、2可知，当物质质量一致，释放高度实验2是实验1的2倍时，速度相差倍，实验2木块移动的距离为30.1cm。由实验1、3可知，当释放高度一致（即速度基本一致），物体质量实验3是实验1的2倍时，实验3木块移动的距离为30.0cm。分析数据初步得到：在质量和速度两种因素中，速度对动能影响更大。 18． 变小 1.14×107J， 【详解】解：(1)消毒车在水平地面上匀速行驶消毒时，质量减小，速度不变，故其动能变小。 (2)空车受到的重力为 G1=m空g=5000kg×10N/kg=50000N 装满药水时，药水受到的重力为 G药水=m药水g=ρ药水Vg=1.0×103kg/m3×4500×10-3m3×10N/kg=45000N 消毒车总重为 G=G1+G药水=50000N+45000N=95000N   消毒车对水平地面的压强为 (3)发动机的额定功率约为95kW，则发动机在2min内共做功 W=Pt=95000W×2×60s=1.14×107J 该车匀速行驶时所受阻力等于牵引力，即 答：(1)消毒车在水平地面上匀速行驶消毒时，具有的动能变小； (2)装满药水时，消毒车对水平地面的压强是9.5×105Pa； (3)发动机在2min内所做的功是1.14×107J ，受到的阻力是9500N。 学科网（北京）股份有限公司 $$