第十一章 功与机械能 11.4 动能和势能-【魔力暑假A计划】2024-2025学年八年级下册物理暑假作业（沪粤版2024）

11.4 动能和势能 新知导航 2.机械能的转化 物体的动能与势能是可以相互转化的;有 一、能量 摩擦等阻力时,在动能与势能的相互转化中 1.定义:物体能够对别的物体做功,就说 机械能会减少。 这个物体具有能量。能量简称能。 【拓展】如果只有动能和势能相互转化,则 2.物理意义:能量是描述一个物体做功本 机械能的总量保持不变,或者说机械能是守恒 领的物理量。一个物体能够做的功越多,表示 的。这个规律叫做机械能守恒定律。 这个物体具有的能量越大。 典例导学 3.单位:与功的单位相同,也是焦耳() 二、动能 【例】(益阳期末)兵兵球作为中国的国球 1.定义,物体由于运动而具有的能叫做动 深受同学们的喜爱。爱打乒兵球的小汶发现 能。一切运动的物体都具有动能。 掉在水平面上的乒乓球会跳起,而且弹跳的高 2.大小的决定因素 翻·二世斑 度会越来越低。下图所示的是兵兵球在水平 (1)速度:质量相同的物体,运动的速度越 面弹跳的运动轨迹,A、B点高度相同。该图表 明 ( 大,动能越大 ) C (2)质量:运动速度相同的物体,质量越 A OB 大,动能越大。 三、势能 1.重力势能 A. 兵兵球弹跳过程中机械能守恒 (1)定义:高处的物体由干受重力作用而 B.乒兵球弹跳过程中重力势能一直减小 具有的能叫做重力势能。 C. 兵兵球在A点的动能等于在B点的 (2)大小的决定因素 动能 由物体的质量和位置高度决定。 物体质 D. 兵兵球在A点的机械能大于在B点的 量越大,位置越高,重力势能越大。 机械能 2. 弹性垫能 【分析】乒兵球在弹跳过程中不断与空气 (1)定义;物体发生弹性形变而具有的能 摩擦,克服空气摩擦做功,兵兵球的一部分机 叫做弹性势能 械能转化为其他形式的能,所以兵兵球的机械 (2)大小的决定因素 能逐渐减小,故A错误。乒兵球在弹跳过程 由物体本身弹性强弱和弹性形变程度决 中,高度在不断变化,在高度变小时,重力势能 定。弹性物体的弹性越强,形变越大,它具有 减小,在高度变大时,重力势能增大,所以兵兵 的弹性势能就越大。 球在弹跳过程中,其重力势能有时增大,有时 3.势能;重力势能和弹性势能统称为势能。 减小,故B错误。因为乒兵球的机械能逐渐减 四、机械能的转化 小,所以乒兵球在A点的机械能大于在B点的 1.机械能:物体的动能和势能统称为机械能 机械能,而兵兵球在A、B两点的高度相同,其 82 重力势能相同,又因兵兵球的机械能等于动能 的机械能是 (选填“守恒”或“不守 与重力势能之和,故兵乓球在A点的动能大于 恒”)的。他到达滑梯最底端时的速度 在B点的动能,故C错误,D正确。 (选填“相同”或“不相同”)。 5.甲、乙是两个完全相同的网球。 【答案】D 同一位置 达标导练 如右图所示,在同一高度同时以 大小相等的速度将甲球坚直向 一、填空题 下抛出、乙球竖直向上抛出,不 1.我国在空间站建造阶段的历次飞行任务中, 计空气阻力。抛出时两个球的 均安排了航天育种实验项目。其中神舟十 机械能 (选填“相等”或“不相等”) 四号和神舟十五号载人飞船共搭载了1300 落地前的运动过程中,甲球的动能 余份作物种子、微生物菌种等航天育种材 (选填“增大”“减小”或“不变”),乙球的机械 料。当神舟十五号载人飞船返回舱减速着 能 (选填“增大”“先增大后减小” 陆时,其搭载的航天育种材料的质量 “减小”或“不变”)。 HY· D ,动能 ,重力势能 二、选择题 (均选填“增大”“减小”或“不变”) 6. 下列四幅图中,动能和势能之间没有发生相 2.(井冈山期末)我国无人机技术位居世界前 ,~_ 互转化的是 - 列,无人机应用广泛。如图所示,送快递的 无人机匀速下降时,它的动能 ,机 械能 _。(均选填“增大”“减小”或 “不变”) A.用弓将箭射出 B. 飞机投放的物资 DENEg 第2题图 第3题图 C.在水平公路匀速 D.过山车向下俯冲 3.在“探究物体的重力势能与哪些因素有关” 行驶的汽车 的实验中,三个相同的木桩被从空中由静止 7.(人大附中期中)图甲是卫星随火箭加速上 释放的铁块撞击后,陷入沙坑中的情况如图 升的情景,图乙是卫星在大气层外沿圆轨 所示。若A、B两个铁块的质量相等,则两个 道绕地运行的示意图。下列说法正确的是 铁块下落的高度的大小关系为h ( _ h;若A、C两个铁块下落的高度相等,则两 ,近地点 个铁块的质量的大小关系为n nc。(均选填“一”“<”或“一”) 4.如右图所示,小磊分别 3卫 沿三条路径从滑梯同一 乙 高度处由静止滑到水平 A.火箭加速上升过程中,动能转化为重土 地面,忽略空气阻力和摩擦,此过程中小磊 势能 83 B. 卫星从近地点运动到远地点,势能转化为 三、实验与探究题 动能 10.图甲所示的是“探究物体的动能跟哪些因 C.卫星进入轨道后绕地飞行的过程中处于 素有关”的实验装置的示意图,让小球A从 平衡状态 斜面上某点滚下,撞击水平面上的木块B; D.卫星随火箭加速上升时机械能一直增大 木块B移动一段距离。 8.如图所示,在一个罐子的盖和底各开两个小 ## 洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿 人罐中,橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定 (1)该实验中所探究物体的动能是指 做好后将它从不太陆的斜面滚到水平面 (选填“小球A”或“木块B”)的动能。 下列说法正确的是 ( ) (2)小球A从平滑斜面上由静止开始向下 A.罐子从斜面滚下,重力势能只转化为动能 运动,在水平面上撞击木块B,通过 B.罐子从斜面滚下的过程中,只有动能和弹 来反映小 性势能的相互转化 球A所具有的动能大小。 C. 因为能量之间可以相互转化,所以罐子滚 里·二世 (3)实验表明,让小球A分别从斜面的不同 下后可能再次滚上斜面 高度由静止滚下,高度越大,速度越 D.如果水平面是光滑的,则罐子会匀速滚动 ,木块B被撞得越远。可得结论:质量 下去 相同时,小球的速度越 ,动能 #10# 越大。 (4)若要研究物体的动能与质量的关系,应 f!! 让不同质量的小球从斜面 高度由 第8题图 第9题图 静止滚下,观察比较木块B被撞击后移动 9.(多选)如图所示,轻质弹性绳的一端系上小 的距离。 球,另一端固定在O点,将小球从O点自由 (5)小丽在探究动能大小与质量的关系时, 释放,下落到A点时绳子达到原长,随后小 对实验装置进行了改进(如图乙所示)。用 球落到最低点B(B点位于地面之上),不计 质量不同的铁球将弹策压缩相同程度后由 空气阻力,则下落过程中有关小球的分析正 静止释放(不计铁球与木板间的摩擦),撞 确的是 ) 击同一个木块,该实验方案 7 (选 A.O点到B点的过程中,小球的机械能保持 填“可行”或“不可行”):按此方案操作,会 不变 看到木块移动的距离 (选填“相 B.A点到B点的过程中,小球减小的重力势 同”或“不相同”)。 能全部转化为绳子的弹性势能 C.O点到A点的过程中,小球减小的重力势 乙 能全部转化为动能 D.A点到B点的过程中,小球受到的重力始 终大于绳子对它的弹力 84平衡车行驶过程中牵引力做功 11.解：(1)由题图可知，滑轮组绳子的有效股 W=F章s=80N×900m=7.2×10'J 数n=3 11.2功率 则绳子自由端移动的距离 s=nh=3X2 m=6 m 达标导练 拉力F做的功 1.甲甲2.31.50 3.1.2×1052×1034.18090 W8=Fs=400N×6m=2400J (2)拉力做的有用功 5.243040.5 6.1.5×1032.7×10°1.5×10 W有用=Gh=900N×2m=1800J 滑轮组的机械效率 7.C8.B9.D10.B11.B12.AD 13.解：(1)推力所做的功W=Fs=100N×6m -W里×100%-号88×100%=75% =600J (3)不计绳重和摩擦，拉力F=1(G+G), (2)推力做功的功率P=W_600】=60W 则动滑轮的重力G陆=nF一G=3×400N (3)由题意知，木箱在水平地面上运动，在 -900N=300N 重力的方向上没有移动距离，所以克服木 不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率 物 箱重力做的功为0J。 W里X100%=V有十W数外 W省用 一×100%= 14.解：(1)垃圾清扫车的重力G=mg=7× 八 103kg×10N/kg=7×10N Gh -×100% 年 级 垃圾清扫车受到的阻力f=0.2G=0.2× Gh+G动h ×100%=G+G 7×10N=1.4×10N 将该滑轮组的机械效率提高5%时，其机械 (2)因为清扫车匀速行驶，所以垃圾清扫车受 效率)=80%，设提升重物的重力为G',此 到的牵引力F举=f=1.4×10N 时，滑轮组的机被效率刀=G千G G 垃圾清扫车受到的牵引力做功的功率 G P-W-Fs 3-Fsv-1.4X10'NX5m/s 100%,代入数据得80%=G+300下× 100%,解得G=1200N =7×10W 12.(1)移动木块(2)50%(3)斜面的倾斜程 (3)垃圾清扫车对地面的压力 度越大，斜面的机械效率越高(4)费力 F=G=7×101N (5)斜面的粗糙程度粗糙程度不同的斜面 垃圾清扫车对地面的压强 b=E=7X10N=1.4X10Pa 11.4动能和势能 s0.5m 达标导练 11.3 机械效率 1.不变藏小减小2.不变减小 3.<<4.守恒相同 达标导练 5.相等增大不变 1.大小于 6.C7.D8.C9.BC 2.改变力的方向15050 10.(1)小球A(2)木块B被撞击后移动的距 3.<>4.120046080% 离(3)大大(4)同一()不可行 5.15001006.2075% 相同 7.C8.B9.B10.AC 98