第11章 第3节 动能和势能-【支点·同步系列】2025-2026学年八年级下册物理（人教版·新教材）

第3节 动能和势能 知识清单 易错提醒 知识点1动能 在分析物体动能大小的 1.物体能够对外做功，表示这个物体具有① 物 变化时，要同时考虑物体的 体能够做的功越多，表明物体具有的能量越多。物体由于② 质量和物体的速度是否发生 而具有的能量叫动能，即一切运动的物体都具有动能。 变化，不能只考虑其中一个 2.质量相同的物体，运动的③ 越大，它的动能越 方面。例如，正在公路上洒 大；运动速度相同的物体，④ 越大，它的动能也越大。 水且匀速前进的洒水车，尽 知识点2势能 管速度没变，但质量在减小， 1.物体由于受到重力并处在一定⑤ 时所具有的 所以动能也不断地减小。 能，叫重力势能。质量相同的物体，⑥ 越高，重力势 课堂笔记 能越大；高度相同的物体，⑦ 越大，重力势能越大。 注意：物体所处的高度具有相对性，所以重力势能也有相对 性。例如，放在桌面上的书本，相对桌面来说高度为零，重力势 能为零；相对地面来说有一定的高度，具有重力势能。 2.物体由于发生⑧ 形变而具有的能量叫弹性势 能。物体的弹性形变程度越大，弹性势能越大。 3.重力势能和弹性势能是常见的两种势能。 归类探究心 的关系。 (3)进行图丙实验时，木块被撞击后滑出木 考点1动能 板而掉落，由此可推断A、B两球的质量关系是 【例1】汽车的超载、超速行驶很容易造成 mA mB,与图乙实验进行比较，可以 交通事故。小东想要探究动能大小与质量、速 得出结论： 相同时，质量越大，动 度的关系。实验过程如下列图片所示，其中h 能越大。为了实验安全，需改进图丙实验，再与 <h2 图乙实验对比。在不改变木板长度的情况下， 以下可行的方法是 (填字母)。 A.换用质量更小的小球 B.给水平木板铺上毛巾 C.适当降低小球B的高度 丙 入 D.换用一个较重的木块 (1)图甲、乙、丙三次实验中应让小球由静 (4)善于动脑的小东又设计了图丁所示的 止开始滚下。实验中，动能的大小是通过 方案：用同一个小球两次将同一弹簧压缩到不 来反映的。 同程度，两次实验弹簧具有的弹性势能 (2)图甲、乙两次实验探究的是动能与 (选填“相同”或“不同”)。放手后小球 下册第十 弹出去撞击放在同一位置的木块，从而验证了 完成某项工作。例如，机械手表里拧紧的发 动能与速度的关系。接着让质量不同的两个 条具有 能，可以带动小齿轮 小球两次将同一弹簧压缩到相同程度，放手后 和指针转动；风具有 能，可以推 小球弹出去撞击放在同一位置的木块，这样做 动帆船航行；打桩机举高的锤具有 (选填“能”或“不能”)验证动能 能，可以完成打桩工作。 与质量的关系。 2.如图所示，当翼装飞行运动员从高处一跃而 【点拨】(1)小球动能的大小通过木块移动 下后，运动员的重力势能逐渐 的距离来反映，是一种转换的思想，移动越远， ;打开降落伞后运动员匀速下降，在整个 动能越大。(2)实验中，小球到达水平面时的速 下降过程中，运动员的动能 度由小球的高度决定，通过调整高度可调整其 (均选填“增大”“减小”或“不变”) 速度，从而改变动能。(3)探究动能与质量的关 系时，应控制速度相同，质量不同。(4)用同一 个小球两次将同一弹簧压缩到不同程度，弹簧 第2题图 第3题图 的弹性形变不同，两次实验弹簧具有的弹性势 3.如图所示的是四旋翼无人机，其下方悬挂有 能不同。若用质量不同的小球将同一弹簧压缩 摄像机。无人机先从地面竖直上升，然后沿 相同程度后由静止释放，撞击放在同一位置的 某一水平直线匀速飞行并拍摄。无人机从 木块，则由于小球的质量不同，释放后小球的速 地面竖直上升时，重力势能 度不同，即没有控制变量，这样是不能完成实 无人机沿某一水平直线匀速飞行时，动能 验的。 (均选填“增大”“减小”或“不 考点〈2势能 变”) 【例2】学科融合(2025乐山)为响应国家 4.右图所示的是玩弹弓的情景。经 “每日体育锻炼时间不低于两小时”的要求，某 验表明，橡皮筋拉得越长，同样的 校组织学生远足爬山，开展户外运动。爬山区 “子弹”射得越远，说明橡皮筋的 域等高线如下图所示，不考虑重力变化，队伍 弹性势能与其发生 重力势能最大的位置是 有关；若橡皮筋被拉得同样长，所用“子 单位：m 弹”的质量不同，则“子弹”射出时的速度 （选填“相同”或“不相同”)。 600 600 二、选择题 500 500】 -400- 400 5.下列关于能量的说法正确的是 A.A处 B.B处 C.C处 D.D处 A.做功的物体具有能量，不做功的物体没有 【点拨】重力势能与物体的质量和高度有 能量 关，质量相同时，高度越高，重力势能越大。 B.做功多的物体能量就多 C.能够做功的物体具有能量 。。。 基础达标心 D.能量多的物体所做的功一定就多 一、填空题 6.下列物体中不具有动能的是 1.人们常常利用物体具有的各种形式的能来 物理八年级RJ版 A.在水平公路上行驶的汽车 或“不变”) B.载人上升的电梯 ↑s/m 12 C.拉着车前进的马 % D.悬挂在天花板上的吊灯 元 7.(2025齐齐哈尔)如图所示，人造地球卫星在 30 绕地球椭圆轨道运行的过程中，当卫星从近 0 10 20 30t/s 地点向远地点运行时，下列说法正确的是 3.图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、 ( D、E点；图乙是过山车在B、C、D、E点的 A.动能增大，势能增大 动能和重力势能大小的示意图。则过山车 B.动能减小，势能增大 的动能在 点最大，它经过C点时 C动能增大，势能减小 的速度 (选填“大于”“小于”或 D.动能减小，势能减小 “等于”)经过E点时的速度。 近地点 地球 卫星 ↑能量 观动能 ☐重力势能 远地点 第7题图 第8题图 8.如图，将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压， B E位置 放手后笔会向上弹起一定高度。下列关于 该过程中能量变化的叙述，正确的是() 二、选择题 A.向下按笔的过程中，弹簧的弹性势能减小 4.传统文化诗句“儿童散学归来早，忙趁东风 B.向下按笔的过程中，笔的重力势能增大 放纸鸢”描绘的是儿童放风筝的画面，如下 C.笔向上弹起的过程中，笔的动能一直增大 图所示。下列说法正确的是 D.笔向上弹起的过程中，笔的重力势能增大 能力提速 一、填空题 1.老鹰和麻雀在空中飞行。如果它们的动能 相等，则 飞得慢；如果它们的 A.越飞越高的风筝的重力势能在增大 重力势能相等，则 飞得高。 B.越飞越高的风筝的重力势能在减小 (均选填“老鹰”或“麻雀”) C.越飞越快的风筝的动能越来越小 2.一个小车往斜坡向上运动时，它的s-t图像 D.越飞越快的风筝的动能保持不变 如下图所示。它在30s内通过的路程为 5.农用植保无人机喷药具有喷洒量大、喷洒均 m,在此过程中，小车的动能 匀、价格便宜等优点。无人机喷洒农药时沿 。 若小车突然急刹车，则它的惯性 水平方向匀速前行，在喷洒农药的过程中无 。(后两空均选填“变大”“变小” 人机的 下册第十 A.动能减小，重力势能减小 物块，将物块撞出一段距离。通过观察 B.动能不变，重力势能不变 (选填“小球”或“物块”)移动的距 C.动能减小，重力势能增大 离来比较动能的大小。 D.动能增大，重力势能减小 【分析论证】分析甲、丙两图的实验现象，可 6.(多选)右图所示的是蹦床运 4 以初步得到的结论是：当 相同 动员表演时的情景示意图。 时，速度越大，动能越大。 运动员从最高点A到达最低 【实践应用】用甲、乙两图的实验现象所得到 点C的过程中，下列说法正确 的结论，可以解释汽车 (选填 的是 “超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。 A.A→B,运动员的动能减小 (2)该兴趣小组的同学们还认为高空抛物的 B.B→C,运动员的重力势能减小 危险程度与物体的重力势能大小有关，于是 C.A→C,运动员的动能先增大后减小，重力 他们利用装有细沙的盒子、小桌、砝码等器 势能一直减小 材，探究“重力势能的大小与哪些因素有 D.B处时，运动员的动能最大 关”，其过程如图丁、戊、己所示。 三、实验与探究题 ①同学们通过观察 7.(2025上饶广信区期未)在生活中有很多事 来判断重力势能的大小。（合理即可） 件都与能量息息相关。某兴趣小组的同学 ②图丁和图己是探究 与重力 们挑选了生活中两个跟能量有关的事件进 势能大小的关系。 行了分析研究。 之思维拓展之 (多选)如图甲所示，小球从某高度处由静止 3 下落到竖直放置的弹簧上并压缩弹簧。从 丙 小球刚接触弹簧至将弹簧压缩到最短的过 程中，小球的速度？和弹簧被压缩的长度△l 之间的关系如图乙所示，其中b点为曲线最 高点。不计空气阻力，弹簧在整个过程中始 (1)同学们认为车祸的危害程度与汽车的动 终发生弹性形变，则 能大小有关，于是他们进行了如下探究： /(ms1 【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素 有关？ △llcm 【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽 甲 乙 车的动能可能跟 有关；由“安 A.小球受到的弹力始终不变 全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 B.运动过程中小球的动能先增大后减小 有关。 C.从a到b的过程中，重力势能减小，弹簧 【进行实验】他们做了图甲、乙、丙所示的三 的弹性势能增大 次实验：用小球模拟汽车，让小球从斜槽的 D.从b到c的过程中，弹簧的弹性势能减 某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的 小，小球的动能增大 物理八年级RJ版卡车的速度 0=三=120m=20m/s 60s 卡车的输出功率 P-W-Fs-Fo-5X10 NX20 m/s-1X10W (3)卡车的重力 G车=m车g=4×103kg×10N/kg=4×101N 由二力平衡条件得，牵引力等于卡车受到的阻力，则 F车=f车=0.1G车=0.1×4×10N=4×102N 若卡车的功率不变，由P=”_=m得，卡车的速度 tt P1×10w w车=F=4X10N=25m/s 3.解：(1)汽车静止在水平地面上时，对地面的压力 Fx=G=mg=2×103kg×10N/kg=2×10N 根据D一S可得，汽车静止时对水平地面的压强 F压_2×10N p=S=0.2m2 =1×10Pa (2)匀速直线运动的时间 t=32s-12s=20s 根据P”可得，在匀速直线运动阶段牵引力对汽车 所做的功 W=Pt=80×103W×20s=1.6×10J (3)汽车的最大速度为汽车做匀速直线运动的速度 1。汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和 阻力是一对平衡力，所以汽车匀速直线运动时的牵引引 力F=f=0.2G=0.2×2×10N=4×103N 由P=W_=F0可得，汽车的最大速度 P80×103W o三E4X10N20m/s 4.解：(1)由题可知，运动员和降落伞做匀速直线运动， 受到的阻力与重力是一对平衡力，故阻力∫=G= 1000N (2)重力做的功 W=Gh=1000N×30m=3×10'J 重力做功的功率 P=W=3X10'J=6000w t 5s 5.解：(1)机器人所受的重力 G=mg=55 kgX10 N/kg=550N (2)2s内机器人对箱子所做的功 W=Fs=100N×1m=100J (3)2s内机器人对箱子做功的功率 p=W_100J=50w t 2s 6.解：(1)物理实验器材的总质量m=30m。=30×10kg =300kg 则这批实验器材的总重力G=mg=300kg×10N/kg =3000N 实验员搬运器材至少做的功W=Gh=3000N×7m =2.1×10J (2)由图像可知，实验员提供的功率最大时，每次搬运 的器材质量m'=30kg,由于一箱器材的质量m。= 10kg,则每次需要搬运的箱数n=”_30kg=3 m。10kg (3)要求搬运时间最短，身体所提供的功率应最大，由 图像可知，最大功率P=70W,根据PW 可得，最短 w_2.1×10J=300s 时间t= 70W 第3节动能和势能 知识清单 ①能量②运动③速度④质量⑤高度⑥位置 ⑦质量⑧弹性 归类探究 1.(1)木块移动的距离(2)速度(3)<速度A (4)不同不能 2.D 基础达标 1.弹性势动重力势2.减小不变 3.增大不变 4.弹性形变的程度不相同【解析】橡皮筋被拉得越 长，发生的弹性形变程度越大，具有的弹性势能就越 大，对“子弹”所做的功也越大，于是“子弹”被弹得越 远，橡皮筋的弹性势能与其发生弹性形变的程度有关。 橡皮筋被拉长相同长度，具有的弹性势能相同，“子弹” 被弹出，橡皮筋对“子弹”做功，“子弹”所获得的动能相 同，但子弹的质量不同，那么射出时的速度也不相同。 5.C6.D7.B 8.D【解析】向下按笔的过程中，弹簧的弹性形变程度 变大，其具有的弹性势能变大，故A错误。由于重力 势能与质量、高度有关，向下按笔的过程中，笔的高度 减小，其重力势能减小，故B错误。笔向上弹起的过 程中，笔的质量不变，速度先增大后减小，笔的动能先 增大后减小，故C错误。笔向上弹起的过程中，笔的 质量不变，高度增加，笔的重力势能增大，故D正确。 能力提速 1.老鹰麻雀2.90不变不变 3.C大于【解析】由图乙可知，过山车的动能在C点 最大；由图乙可知，过山车在C点的动能大于在E点 的动能，物体的质量一定，所以它经过C点时的速度 大于经过E点时的速度。 下册参考答案 25 4.A 5.A【解析】无人机在喷洒农药的过程中，在空中某一 高度匀速飞行，高度不变，速度不变，无人机的质量减 小，无人机的动能减小，重力势能减小。 6.BC【解析】运动员从最高点到最低点的过程中，高度 不断下降，所以重力势能一直减小。接触蹦床前，A→ B,运动员自由下落，动能不断增大；接触蹦床后，B> C,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。故B、C正确，A、D 错误。 7.(1)速度质量物块质量超载(2)小桌桌腿 进入细沙的深度质量 思维拓展 BC【解析】小球从某高度处由静止下落到竖直放置 的弹簧上并压缩弹簧，从小球刚接触弹簧至将弹簧压 缩到最短的过程中，弹簧形变程度逐渐变大，所以小 球受到的弹力也逐渐变大，故A错误。由图乙可知， 小球速度先变大，后变小，小球质量不变，所以小球的 动能先变大，后变小，故B正确。从a到b的过程中， 小球高度越来越低，所以小球的重力势能减少，弹簧 形变程度逐渐变大，弹性势能增大，故C正确。从b 到c的过程中，弹簧的弹性形变程度变大，弹性势能增 大，小球位置变低，速度变小，动能减小，故D错误。 第4节机械能及其转化 知识清单 ①机械②转化③不变④守恒⑤机械 归类探究 A 基础达标 1.重力势动2.弹性势动 3.0重力势不变4.大于b 5.B【解析】不考虑空气的阻力，小球的机械能是守恒 的，因机械能等于动能和势能之和，且小球最初具有 的机械能是20J,所以，当小球的重力势能为6J时，动 能为20J-6J=14J。 6.C7.D8.C 能力提速 1.重力势动摩擦力 2.重力势先增大后减小【解析】在小球从α点运动 到b点的过程中，不计空气阻力，小球的质量不变，速 度增大，高度减小，重力势能转化为动能。小球从b 点运动到c点的过程中，与弹簧接触后，随着小球下 落，弹簧的压缩程度变大，对小球施加的弹力越来越 大。当重力大于弹力时，小球向下做加速运动，动能 26 物理八年级RJ版 增大；当重力小于弹力时，小球向下做减速运动，所以 小球从b点运动到c点的过程中，动能先增大后减小。 3.D【解析】铁锁在摆动过程中，由于克服空气阻力做 功，部分机械能会损失掉，因此机械能减小，故A错 误。铁锁摆动到最低点时，重力势能转化为动能，所 以动能最大，动能不为零，故B错误。铁锁在下降过 程中，质量不变，速度变大，动能变大，高度变小，重力 势能变小，重力势能转化为动能，故C错误。由于机 械能减小，因此铁锁摆回来时不会到达释放时的位 置，所以一定碰不到女孩的鼻子，故D正确。 4.B 5.D【解析】小球从A点运动到B点的过程中，质量不 变，高度不变，所以重力势能不变，故A错误。弹性小 球从B点运动到C点的过程中，质量不变，高度减小， 重力势能减小，速度增大，动能增大，此过程中重力势 能转化为动能，故B错误。弹性势能大小与弹性形变 程度有关，黑色圆斑的大小能反映小球弹性形变程 度，圆斑越大，形变越大，在C点与在F点时，小球的 动能与重力势能都为零，而每次小球反弹到的最高点 都比上一次的最高点低，说明小球受到空气阻力作 用，机械能逐渐变小，所以小球在C点的机械能大于 在F点的机械能，小球在C点的弹性势能大于在F点 的弹性势能，则小球在C点的圆斑要大于在F点的圆 斑，故C错误。小球在多次弹起过程中，机械能逐渐 变小，而E点在G点之前，故小球经过E点的机械能 大于经过G点的机械能，故D正确。 6.ABD【解析】从c点下落到d点的过程中，不计空气 阻力，重力势能转化为动能，机械能守恒，故A正确。 从b点运动到c点的过程中，因为受到雪地的摩擦力 一部分机械能会损失掉，所以该运动员的机械能减小， 故B正确。从a点向b点运动的过程中，其质量不变， 速度增大，高度减小，由于受到雪地的摩擦力，其重力 势能不能全部转化为动能，故C错误。e点为停止点， 速度为0，则动能为0，故D正确。 思维拓展 B【解析】不计滑台摩擦和空气阻力，则运动员在整 个过程中机械能守恒；若运动员站立从A处开始滑 行，到达U形滑台另一侧最高位置B处时站立，则运 动员在B处的重力势能等于在A处的重力势能，此 时动能为零，运动员不会继续向前滑行，无法到达C 处，故A错误。若运动员站立从A处开始滑行，到达 U形滑台另一侧最高位置B处时全蹲，运动员在B 处的重力势能小于在A处的重力势能，则在A处的 部分重力势能转化为动能，动能此时不为零，所以运 动员会继续向前滑行，可能会到达C处，故B正确。