11.3动能和势能-2024-2025学年八年级物理下册同步知识导航与微点作业（人教版2024）

初中物理新教材知识导航与微点作业 第十一章《功和机械能》 11.3动能和势能 知识导航与规律点拨 1．一个物体_______________，表示这个物体具有能量．一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越________，所以说，___________是能量大小的量度。能够做功，并不一定是做了功或正在做功，是指具备做功的本领。 2．物体由于________而具有的能叫动能，物体的动能与物体的________和________有关．质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越________，运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越________． 3．________和________统称为势能．物体由于________________________________具有的能叫重力势能.物体由于____________而具有的能叫弹性势能． 4．重力势能大小跟物体的________和____________有关；同一物体的弹性势能大小与________有关． 【能够对外做功 大 做功 运动 质量 速度 大 大 重力势能 弹性势能 受到重力并处在一定的高度时 发生弹性形变 质量和所处高度 弹性形变量的大小】 实验1　影响动能大小的因素 【实验装置】如图所示。 【设计实验与进行实验】 1. 控制变量法： （1）探究钢球动能与质量的关系，让不同质量的钢球从同一斜槽的 由静止滚下，保证钢球到达 。 （2）探究钢球动能与速度的关系，让质量相同的钢球从 ⁠高度由静止滚下。 2. 转换法：通过 　，反映钢球动能的大小。 【分析与论证】 3. 物体的动能大小与物体的质量和速度有关。 （1）质量相同的物体，运动速度越大，它的动能越 ； （2）运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越 。 【交流、评估、反思】 4. 水平面绝对光滑不能完成实验的原因：木块将一直在水平面上做 ，无法比较木块移动的距离。 5. 木块被撞后滑出木板的改进措施：①换用更长的水平木板进行实验；②减小钢球的质量；③增大水平木板的粗糙程度；④减小钢球下滑的高度；⑤增大木块的质量等。 6. 木块质量较大，确保实验仍有较明显现象的方法： 。 7.该实验中所探究物体的动能是指物体_______(选填“A”或“B”)的在 时的动能． 【同一水平面时的初速度相等 不同 物体B在水平面上移动的距离 大 大 匀速直线运动 增大钢球下滑的高度 A 碰到物体B 】 实验2　影响重力势能大小的因素 在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图所示： (1)在此实验中，我们是通过观察________来比较各铁块的重力势能大小。 (2)若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落的高度的关系是hA ________hB；若A、C两铁块下落高度相同，则两铁块质量的大小关系是mA ________mC. (3)实验得出的结论是：物体的重力势能大小跟物体的________和________有关． 【 < < 质量 高度 】 .微点作业 一、单选题 1．民法典规定：禁止从建筑物中抛掷物品，高空抛物存在巨大的安全隐患，是因为高处的物体具有较大的（　　） A．重力 B．弹性势能 C．动能 D．重力势能 2．如图所示，一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业，则它的（　　） A．动能减小，重力势能减小 B．动能减小，重力势能增大 C．动能不变，重力势能减小 D．动能不变，重力势能不变 3．如图是运动员参加射箭比赛时的场景，下列说法错误的是 A．运动员将弓举起的过程对弓做功 B．弓被拉的越弯产生的弹力越小 C．弓被拉的越弯弹性势能越大 D．箭被射出说明力可以改变物体的运动状态 4．体育课上，李华同学让铅球和足球在跑道上以相同的速度滚动，则（　　） A．铅球的动能大 B．足球的动能大 C．铅球、足球的动能一样大 D．无法比较 5．如图所示，物块在光滑斜面上由静止开始下滑，依次经过a、b两个点，不计空气阻力，比较物块在a、b两点的能量，下列说法正确的是（　　） A．物块在a点动能大 B．物块在b点动能大 C．物块在b点重力势能大 D．物块在a、b两点的重力势能一样大 6．如图所示，货架上放着A、B、C、D四个体积相同的实心球，其中A和B为铅球，C和D为铁球（）。则关于四个实心球的机械能，下列说法不正确的是（　　）    A．A实心球的势能最大 B．D实心球的势能最小 C．C实心球的势能比D球大 D．B、C两球的重力势能相等 7．“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经上升到最高位置C点，在B点时速度最大。对此过程，下列描述正确的是（　　） A．人从A到C的过程中，重力势能增加，动能一直减少 B．人从A到B的过程中，动能增加，重力势能减少 C．人在B点时动能最大 D．弹性绳的弹性势能在B点时最大 8．如图所示，无人机匀速上升的过程中，对其分析正确的是（　　） A．动能不变，重力势能增大 B．动能减小，重力势能增大 C．动能增大，重力势能增大 D．动能增大，重力势能减小 9．周末小芳在家里整理家务时，用水平推力F推动木箱在水平地面上运动。此过程中，推力F随时间t的变化关系如图-1，木箱前进的速度v的大小随时间t的变化关系如图-2。下列分析与计算正确的是（    ） A．0~1s，推力F对木箱做了功 B．0~5s，木箱的重力势能不断增大 C．3~5s，推力F对木箱做的功为600J D．3~5s，推力F做功的功率为200W 10．质量相同的甲、乙两个小球，从静止开始自由下落，经过如图所示的位置时机械能相等，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．两球在落地瞬间的速度 B．此时甲、乙两球的重力势能相等 C．此时甲、乙两球的速度 D．两球下落前的初始位置的高度 11．如图甲所示，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像。下列说法正确的是（　　） A．木块第1次受到的拉力较大 B．木块两次的动能一样多 C．两次拉力对木块做的功一样大 D．第1次拉力对木块做功的功率大 二、填空题 12．下面的物体中，只具有动能的是 ；只有重力势能的是 ，只有弹性势能的是 既具有动能、又具有势能的是 （填序号）。 （1）停在地面上的汽车；（2）在空中飞行的飞机；（3）被起重机吊在空中静止的货物；（4）弹簧；（5）在水平铁轨上行驶的火车；（6）被拉长的橡皮筋 13．同一辆汽车，行驶的速度增大时，动能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。若小轿车和大货车均满载，且以相同的速度行驶，则动能较大的是 。 14．如图是某轻轨站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小斜坡，列车靠惯性进站时，列车的 能转化为重力势能，出站时，列车的重力势能转化为 能，这样设计主要是为了 （选填“安全”、“节能”或“美观”）。    三、实验题 15．小萌在水平路面上骑自行车时发现这样的现象：①车速度越大，停止蹬车后滑行距离越远；②车在滑行时，地面越光滑滑行的距离越远。 （1）根据现象①，小萌做了如图甲的探究实验：让小车从斜面上由静止下滑，撞击置于水平木板上的物块，观察物块被撞后移动的距离。以下、两种操作，你认为正确的是 （填写字母）； A．用质量相同的小车从斜面的不同高度自由滑下 B．用质量不同的小车从斜面的相同高度自由滑下 （2）在图甲中画出小车在斜面上所受重力的示意图。 （3）由实验可以得出的结论是：动能大小与 有关； （4）物块被撞击后在做减速运动的过程中，其所受摩擦力 （选填“变大”、“变小”或“不变” ）； （5）根据现象②，小萌又做了如图乙的探究实验：让小车从斜面的相同位置由静止滑下，观察小车在毛巾、棉布、木板三种平面上滑行的距离。分析图乙可知：阻力越小，小车速度减小的越 。在滑行的整个过程中，小车在毛巾和木板表面克服摩擦力做功分别为和，则 （选填“”、“ ”或“” ）。 16．某实验小组在用“模拟打桩”来探究影响重力势能大小的因素，已知物体质量的关系为，使用的器材有沙子、木桩等。实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示。 （1）本实验是通过 来反映物体重力势能大小的； （2）为了探究物体重力势能大小与质量的关系，应选择 两图实验进行分析，得到的正确结论是 ； （3）对比a、b、c三次实验，具有的重力势能最大的是图 （选填“a”、“b”或“c”）中的物体。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A B A B D C A D D 题号 11 答案 D 1．D 【详解】由题意可知，高空抛物现象之所以存在巨大的安全隐患，是因为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大，因此高空抛物会造成很大的危害，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．A 【详解】由题意可知，一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业，质量减小、速度不变，所以动能减小；高度不变、质量减小，所以重力势能减小，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．B 【详解】A．做功的含义为有力且在力的方向上有移动的距离，则把弓拿起的过程对弓做了功； B．弓被拉的约弯形变量越大，弹力越大； C．弹性势能与物体的弹性形变量有关，弹性形变越大，弹性势能越大； D．箭被射出，从静止变为运动，则说明力可以改变物体的运动状态； 4．A 【详解】铅球和足球在跑道上的滚动速度相同，但铅球的质量大于足球的质量，所以铅球的动能大。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【点睛】此题考查动能的大小比较，难度不大，掌握动能的影响因素是关键。 5．B 【详解】物块在光滑斜面上由静止开始下滑（不计空气阻力），在下滑过程中，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能变大； 由于a点的位置要高于b点的位置，所以a处的重力势能大于b处的重力势能；物块在下滑过程中动能变大，所以物块在b点动能大，故B正确，ACD错误． 6．D 【详解】如图，四个球都静止，只有重力势能；A、B、C、D四个体积相同的实心球，A、B是铅球，质量相同；C、D是铁球质量相同；铅比铁的密度大，相同体积时，铅球的质量大于铁球的质量； A和B是质量相同，A比B的位置高，A的重力势能大；B和C高度相同，B的质量大于C的质量，B的重力势能大；C球和D球质量相同，C球高度高，C的重力势能大； 综上分析可知，ABC正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选D。 7．C 【详解】A．人从到的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增加；段速度逐渐变大，动能逐渐变大；段速度逐渐变小，动能逐渐变小，故A错误； B．从到的过程中，质量不变、高度增大，重力势能增加；质量不变、速度逐渐变大，动能变大，故B错误； C．人的质量一定，在点时速度最大，动能最大，故C正确； D．弹性绳在点时弹性形变最大，弹性势能最大，故D错误。 故选C。 8．A 【详解】无人机匀速上升的过程中，质量和速度不变，高度增加，故动能不变，重力势能增大，故A正确，BCD错误。 故选A。 9．D 【详解】A．由图-2可知，0~1s内木箱速度为0，处于静止状态，推力F对木箱做功为0，故A错误； B．木箱一直在水平地面上运动，重力势能不变，故B错误； C．由图-2可知，3~5s，木箱做匀速直线运动，则该时间段内木箱运动的路程为 s=vt=1m/s×2s=2m 由图-1可知，该时间段内，推力F的大小为200N，则推力F做的功为 W=Fs=200N×2m=400J 故C错误； D．3~5s，推力F做功的功率为 故D正确。 故选D。 10．D 【详解】A．不计空气阻力，机械能守恒，最终重力势能全部转化为动能，甲乙机械能相等，故落地瞬间动能相等，即甲乙落地瞬间速度相等，故A错误； BC．甲乙质量相等，图中位置乙高度大于甲，所以乙重力势能大于甲。此时甲乙机械能相等，说明甲的动能大于乙，所以甲的速度大于乙，故BC错误； D．不计空气阻力，机械能守恒，两球质量相等，机械能相等，又都是从静止释放，说明下落前动能均为零，所以两球下落前重力势能相等，即初始位置高度相同，故D正确。 故选D。 11．D 【详解】A．从图像上可以看出，木块两次都是做匀速直线运动，而做匀速直线运动的物体受平衡力作用，即拉力等于滑动摩擦力，因为压力和接触面粗糙程度都没有变化，所以滑动摩擦力大小不变，所以两次木块受到的拉力相等，故A错误； B．从图中可以看出第一次木块运动的速度较大，而木块的质量不变，所以第一次木块具有的动能多，故B错误； C．从图中可以看出，在相同拉力作用下，木块两次运动的距离不同，所以木块两次所做的功不一样大，故C错误； D．从图中可以看出第次木块运动的速度较大，而木块所受的拉力不变，根据公式可知，拉力第次做功的功率大，故D正确。 故选D。 12． （5） （3） （6） （2） 【详解】物体由于运动所具有的能叫做动能；物体由于被举高而具有的能量，叫重力势能；物体由于发生弹性形变所具有的能叫弹性势能。 （1）停在地面上的汽车只具有动能 ； （2）在空中飞行的飞机 既具有动能、又具有势能； （3）被起重机吊在空中静止的货物只有重力势能 ； （4）弹簧不确定具有什么形式的能； （5）在水平铁轨上行驶的火车只具有动能； （6）被拉长的橡皮筋只有弹性势能； [1]只具有动能的是（5）。 [2]只有重力势能的是（3）。 [3]只有弹性势能的是（6）。 [4]既具有动能、又具有势能的是 （2）。 13． 增大 大货车 【详解】[1]物体的动能与质量和速度有关，同一辆汽车，故质量不变，行驶的速度增大时，汽车的动能增大。 [2]小轿车和大货车均满载，大货车质量大，以相同的速度行驶时，质量大的动能大，所以大货车动能较大。 14． 动 动 节能 【详解】[1]列车进站时爬坡，质量不变，速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，通过爬坡将动能转化为重力势能储存起来。 [2][3]出站时下坡，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，再将储存的重力势能转化为动能，从而实现了节能。 15． 速度 不变 慢 【详解】（1）[1]研究滑行距离与速度的关系，要改变速度大小，控制质量不变，故用质量相同的小车从斜面的不同高度自由滑下，故选。 （2）[2]小车在斜面上所受重力的方向竖直向下，作用点在物体的重心。 （3）[3]物块被撞后移动的距离越大，说明小车下滑到水平面的速度越大，由实验可以得出的结论是：动能大小与速度有关。 （4）[4]物块被撞击后在做减速运动的过程中，因压力大小和接触面粗糙程度不变，故其所受摩擦力不变。 （5）[5]木板表面最光滑，小车受到的阻力最小，通过的距离最长，观察小车在毛巾、棉布、木板三种平面上滑行的距离分析图乙可知：阻力越小，小车速度减小的越慢，滑行的越远。 [6]在滑行的整个过程中，因初速度相同，而最终的速度为0，动能变化量相同，故小车在毛巾和木板表面克服摩擦力做功分别为和，则。 16． 木桩下陷的深度 a、c 见解析 b 【详解】（1）[1]根据转换法，本实验是通过木桩下陷的深度来反应物体的重力势能大小的。 （2）[2]为了探究物体重力势能大小与质量的关系，要控制物体被举高的高度相同，只改变物体的质量。已知m1＜m3，a、c两图物体被举高的高度相同。由上图知，应选择a、c两图进行实验。 [3] a、c两图木桩所处的高度相同，质量不同，c图中的木桩质量较大，陷入沙中的深度也较大，则c图中的木桩的重力势能较大，所以比较a、c两图可得结论：高度相同的两个物体，质量越大，重力势能越大。 （3）[4]对比a、b、c三次实验，因b中木桩进入沙中的深度最大，由转换法可知，重力势能最大的是图b中的物体。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$