第11章 第3节 动能和势能-2025-2026学年八年级下册物理同步辅导（人教版）

第3 节 动能知势能 知识梳理 一、能量 三、势能 1.定义：物体能够对外做功，我们就说这 1.重力势能：物体由于受到重力并处在一 个物体具有能量，简称能。 定高度时所具有的能，叫作重力势能。物 2.单位：焦耳（或J) 体的质量越大，位置越高，它的重力 3.大小：一般来说，一个物体能够做的功越 势能就越大。 多，表示这个物体的能量越大。 知识点解读：物体可能只具有动能，也可 二、动能 能只具有重力势能，也可能同时具有动能 1.定义：物体由于运动而具有的能，叫作 和重力势能。 动能。一切运动的物体都具有动能。 2.影响因素：动能大小与物体的质量和运 2.弹性势能：物体由于发生弹性形变而 动速度有关。质量相同的物体，运动的速 具有的能叫作弹性势能。物体的弹性形 度越大，它的动能越大；运动速度相同的 变越大，它具有的弹性势能就越大。 物体，质量越大，它的动能也越大。 3.重力势能和弹性势能是常见的两种势能。 基础过关 1.下列关于功和能的说法中，正确的是( D.站在三楼的人的重力势能比站在二楼的人 A.具有能的物体一定在做功 的重力势能大 B.物体具有的能越大，它做的功越多 4.下列物体中具有弹性势能的是() C.物体做的功越多，它具有的能越大 A.正在涨潮的海水 D.物体能够做的功越多，它具有的能就越大 B.在公路上行驶的汽车 2.下列物体中具有动能的是() C.压缩的弹簧 A.睡觉的小猫 B.飞行的足球 D.静止在水平地面上的物体 C.房檐上的冰锥 D.阳台上的花盆 5.跳伞运动员从高空的飞机上跳下后，在降 3.关于重力势能，下列说法中正确的是( 落伞尚未打开之前的下落过程中，运动员 A.吊在天棚上的灯没有做功，因此它不具有 的() 重力势能 A.动能增大，重力势能减小 B.物体由于受到重力并处在一定高度时所具 B.动能减小，重力势能增大 有的能叫作重力势能 C.动能减小，重力势能减小 C.位置越高的物体重力势能越大 D.动能增大，重力势能增大 6.用A、B、C分别代表不同形式的能：A一动 (3)被拦河坝拦住的河水，具有 能，B—一重力势能，C——弹性势能，依题意 (4)在跳台上准备跳水的运动员，具有 选择适当的字母填在下列横线上： (5)钟表里卷紧的发条，具有 (1)推出去的铅球，落地时具有 (6)从枪膛里射出的子弹，具有 (2)正在上坡的自行车，具有 (7)从跳舞的机器人手中抛出的手绢 能力提升 1.鸽子和麻雀在空中飞行，如果它们具有相同 5.以相同速度行驶的大卡车和小轿车， 的动能，那么( 的动能大，所以在相同的道路上，不同车型的 A.鸽子比麻雀飞得快 限制车速不同，大卡车的最高行驶速度比小 B.麻雀比鸽子飞得快 轿车的 (选填“大”或“小”)。 C.鸽子比麻雀飞得高 6.我们都有骑车的经验，上坡时要用力蹬几下， D.麻雀比鸽子飞得高 是为了得到更多的 ；打夯时，尽量要 2.某市为了杀灭美国白蛾调动了飞机，在灾区 把夯举得高一些，这是为了 上空喷洒生物农药，飞机在某一高度水平匀 7.分析下列带点物体的动能或势能，在横线上 速飞行喷洒农药的过程中，飞机的( ) 正确地填写“变大”“变小”或“不变”。 A.动能减小，重力势能减小 (1)一辆刚起步、正在加速的小汽车的动 B.动能不变，重力势能不变 能 C.动能减小，重力势能不变 (2)正在进站、减速行驶的火车的动能 D.动能增大，重力势能增大 3.荡秋千是一种常见的娱乐休闲活动，也是我 (3)跳伞运动员跳离飞机后，在没有打开伞时， 国民族运动会的一个比赛项目。小花同学荡 重力势能 ,动能 ;当打开 秋千时，在从一侧最高点荡到另一侧最高点 伞后匀速下降时，重力势能 ,动 这一过程中，小花的() 能 A.动能一直增大，重力势能一直减小 (4)2025年11月25日，装载了大量物资的神 B.动能一直减小，重力势能一直增大 舟二十二号无人飞船发射成功。神舟二 C.动能先减小后增大，重力势能先增大后减小 十二号飞船在加速升空的过程中，其动能 D.动能先增大后减小，重力势能先减小后增大 ,势能 4.暴雨来临前，狂风把落叶吹得漫天飞舞，这是 8.如图11-3-1所示，在研究“物体动能与哪些因 风力使落叶的 (选填“形状”或“运动 素有关”的实验中，将A、B、C三个小球先后 状态”)发生了改变；狂风具有 (选填 从同一装置的hA、h、hc高处滚下（已知 “动”“重力势”或“弹性势”，下同)能，被吹弯 mA=B<mc,hA=hc>hB),推动纸盒运动 了腰的小树具有 能。 一段距离后静止。 纸盒 论 (4)甲、丙两图探究的问题是 纸盒 乙 9.在“探究重力势能的大小与哪 纸盒 B 些因素有关”的实验中，小林同 学用了如图11-3-2所示的实验 图11-3-1 图11-3-2 方法，三个相同的木桩被从空 (1)实验中你通过观察比较 可 中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中。 知道小球动能的大小关系；从图中可以看 (1)此实验中，小林是通过观察 出A、B、C三个小球刚到达水平面时 来比较各铁块重力势能的大小的。 球的动能最大。 (2)若A、B两铁块质量相同，则两铁块下落 (2)实验甲、丙中采用 的高度的关系是hA hB;若A、B 的方法，使得小球滚到水平面的速度 两铁块下落的高度相同，则两铁块质量的 相同。 关系是mA mce (3)要研究动能与速度的关系，我们应选择 (3)小林在实验中最后得出的结论是：物体重 两图来进行比较，从而得出结 力势能的大小与 有关。 素养发展 1.【立德树人】高空抛物现象被称为“悬在城市 上空的痛”，这是一种不文明的行为，会带来 很大的社会危害，因为高处的物体具有较大 花双 的( 图11-3-3 A.重力 B.动能 A.上升时，学生的动能减小，重力势能增大 C.质量 D.重力势能 B.上升时，学生的动能增大，重力势能减小 2.【家国情怀】我国北斗三号全球卫星导航系统 C.下降时，学生的动能增大，重力势能增大 最后一颗组网卫星发射成功。若某卫星沿椭 D.下降时，学生的动能减小，重力势能减小 圆轨道从远地点向近地点运动时速度增大 了，由此可知其动能() 4.【多选题】如图11-3-4所示是 A.减小B.增大C.不变D.消失 小通自制的弹簧小车，向下压 小车，放手后小车会向上弹起 3.【跨学科·体育】立定跳远是长春市中考体育 一定高度。关于该过程中的 图11-3-4 项目之一，如图11-3-3为学生立定跳远时的 能量变化，下列说法正确的是( 分解动作，下列说法正确的是() A.向下压小车，小车的动能一直增大 1:35000 B.向下压小车，弹簧的弹性势能一直增大 C.小车向上弹起，弹簧的弹性势能一直增大 D.小车向上弹起，小车的重力势能一直增大 5.【跨学科·地理】如图11-3-5所示，是我国某 地的等高线图，若把同一物体分别放在A、B、 图11-3-5 C、D时，那么在哪一点，此物体的重力势能最 A.在A点 B.在B点 大() C.在C点 D.在D点 第 机械能及其转化 知识梳理 一、机械能及其转化 能是守恒的。 1.机械能：在物理学中，把动能、重力势 知识点解读：机械能守恒是有条件的，若 能和弹性势能统称为机械能。 考虑摩擦力等阻力，机械能的总量就会变 2.机械能间的转化：动能和势能可以相 小，这是因为机械能转化成了其他形式的 互转化。 能，如落地的乒乓球越跳越低，最后静止 知识点解读：弹性势能和动能以及重力势 在地面上，机械能的总量在减小。 十十十十十十十十一十十十十十十十十十一十 十十十 能之间也可以相互转化。动能和弹性势 二、水能和风能的利用 能之间的转化，可以发生在同一个物体 1.特点：自然界的流水和风都是具有大量 上，也可以发生在不同的物体之间。 一十一十 机械能的天然资源。 3.机械能守恒：如果只有动能和势能相 2.利用：人们利用水的重力势能和风的 互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但 动能来发电。 动能和势能的总和不变，或者说，机械 基础过关 1.两发飞行中的炮弹，如果具有相同的机械能， 2.在一次参观中，吉先生从朝阳公园乘电梯到 那么( 旋转餐厅，在电梯匀速上升的过程中，吉先生 A.它们的质量一定相等 的() A.重力势能不断增大 B.它们的速度一定相等 B.动能不断增大 C.它们的高度一定相等 C.机械能保持不变 D.它们具有的动能和势能之和一定相等 D.动能转化为重力势能得，小吉先用水平推力F把装有货物的小 车从甲匀速推到乙，此时物体处于平衡状 态，所受摩擦力大小等于推力大小，即f F,由于摩擦力大小与压力大小有关，所以 空车从丙沿原路匀速推回到甲时，虽然摩擦 力大小等于推力大小，但此时小车对路面 的压力减小了，所受摩擦力也减小，所以把 空车从丙沿原路匀速推回到甲所用的推力 小于F,所以推力所做的功小于F(s1十s2), 故D错误。 2.80 3.225012.5 4.(1)机器人所受的重力 G=mg=40 kgX10 N/kg=400 N, 机器人行驶时受到的阻力 f=0.2G=0.2×400N=80N。 (2)机器人在水平地面上匀速直线行驶，牵 引力做的功 W=F牵s=fs=80N×10m=800J。 (3)机器人牵引力做功的功率 P=W_800J=80W. t 10s 第3节 动能和势能 【基础过关】 1.D点拨：认为具有能的物体一定在做功， 而且具有的能越大，做的功就越多，这是错 误的。课本上所讲的：一个物体能够做功， 我们就说它具有能。我们应这样理解：一 个物体能够做功，只是说明这个物体具备 了做功的能力，而并不是这个物体一定正 在做功，或者说已经做了功。 2.B点拨：动能的定义是物体由于运动而具 有的能，A、C、D中三个物体没有运动，B中 物体正在运动。 3.B点拨：决定重力势能大小的因素是质量 和高度。质量或高度单独一个因素不能决 定重力势能的大小，故C、D错误；吊灯因为 具有质量且处在一定的高度，所以具有重 力势能，故A错。 4.C 5.A点拨：运动员的质量不变，在降落伞打 开之前，运动员做加速运动，高度越来越 小，所以动能增大，重力势能减小。 6.(1)A(2)AB(3)B(4)B(5)C (6)AB(7)AB 【能力提升】 1.B点拨：鸽子的质量比麻雀的质量大，因 为它们具有相同的动能，所以麻雀的速度 比鸽子的速度大。 2.A点拨：根据“飞机在某一高度水平匀速 飞行喷洒农药”可知，飞机的速度不变，高 度也不变，但它的质量减小了，故飞机的动 能减小，重力势能减小。 3.D点拨：该题中判断动能与势能的大小变 化时，容易被“从一侧最高点荡到另一侧最 高点”的过程所干扰，抓住同一物体影响动 能与重力势能大小的因素只是速度与高度 即可。速度是先变快后变慢，高度是先变 小后变大。故动能是先变大后变小，重力 势能是先变小后变大。 4.运动状态动弹性势 5.大卡车小点拨：动能大小由物体的质 量和速度决定，速度相同时大卡车比小轿 车质量大，动能大，所以在相同的道路上， 大卡车限制的最高速度比小轿车小。 6.动能得到更多的重力势能 7.(1)变大(2)变小(3)变小变大变小 不变(4)变大变大 8.(1)纸盒被推动的距离C (2)使小球在斜面上相同的位置滚下 (3)甲、乙质量相同时，物体运动速度越 大，动能越大 (4)物体运动速度相同时，动能与质量的 关系 9.(1)木桩陷入沙坑中的深度 (2)<< (3)质量和所处的高度 【素养发展】 1.D2.B3.A4.BD 5.B点拨：由等高线图标出的海拔高度可 知，B点的海拔最高，同一物体质量一定， 它的位置越高，重力势能越大，故同一物体 放在B点重力势能最大。 第4节机械能及其转化 【基础过关】 1.D点拨：机械能是动能与势能的总和，两 发飞行中的炮弹，既具有动能又具有势能， 如果具有相同的机械能，那么它们具有的 动能和势能之和一定相等。 2.A3.A 4.增大增大增大不变增大增大 5.大发电 6.(1)拉开的弓具有弹性势能，射出的箭具有 动能，拉弓射箭是将弓的弹性势能转化为 箭的动能。 (2)自行车在坡上具有重力势能，下坡过 程，它的高度变小，自行车的重力势能越来 越小，下坡时越来越快，说明动能越来越 大，自行车的重力势能转化为动能。 (3)吊灯在摆动过程中，从最低点到最高 点，动能逐渐减小，重力势能逐渐变大，动 能转化为重力势能；从最高点到最低点则 相反，是重力势能转化为动能。 (4)网球接触球拍网后，使网发生形变，球 减速，动能减小，而网由于形变而具有弹性 势能，所以从球触及球拍的网开始到球的 速度为零，网形变幅度最大这段时间，是球 的动能转化为网的弹性势能。球拍的网在 恢复原状的过程中，把球弹回，网的弹性势 能减小，球的动能增加，网的弹性势能转化 为球的动能。 【能力提升】 1.D点拨：应注意电动小车是“从A匀速运 动到B”,说明小车运动的速度不变，所以 动能不变，但随高度的增大，势能增加。因 为机械能是动能与势能的总和，所以小车 的机械能增加。 2.C 3.A点拨：小孩在A点时，高度最高，所以 重力势能最大，动能最小；在B点时，由于 高度最低，所以重力势能最小，动能最大； 在从B点到C点的过程中，高度上升，所以 是动能转化为重力势能；在动能和势能的 相互转化过程中，如果没有转化为其他形 式的能量，则总的机械能保持不变，故应 选A。 4.B 5.D点拨：铁罐在斜面上最高处时具有重力 势能，当它从斜面上滚下时，橡皮筋被铁块 逐渐卷紧，铁块的重力势能转化为动能和 弹性势能。到达最低处时，铁罐的速度为 0,此时铁罐的重力势能全部转化为橡皮筋 的弹性势能，因此在这个过程中，主要是重 力势能转化为弹性势能，故A、B错误。橡 皮筋由于弹性形变要恢复原状，因此把它 的弹性势能转化为动能和重力势能，在斜 面的最高处，弹性势能又全部转化为重力 势能。因此铁罐在斜面上从最低处滚到最 高处，主要是弹性势能转化为重力势能，故 C错误，D正确。 6.动动重力势