卷21 动能和势能机械能及其转化-【真题圈】2024-2025学年八年级下册物理真题天天练（人教版·新教材）

卷21 动能和势能 建议用时：25分 一、选择题（本大题共6个小题，每小题3 分，共18分) 1.(期末·哈尔滨香坊区)（多选）下列物体具 有动能的是( A.在水平公路上 B.悬挂在天花 行驶的汽车 板上的吊灯 C.在空中飞行的飞机 D.被拉开的弓 2.物理与航天科技2024年5月，我国成功发 射了“嫦娥六号”月球探测器。火箭搭载“嫦 娥六号”探测器加速升空过程中，若不计燃 料损耗，下列有关能量说法正确的是() A.火箭动能增加，重力势能增加，机械能增加 B.火箭动能减小，重力势能增加，机械能不变 C.探测器动能不变，重力势能增加，机械能 增加 D.探测器动能增加，重力势能不变，机械能 增加 3.在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂 黑，使其分别从不同高度处自由下落，在纸 上留下黑色圆斑A、 B,如图1所示。下 列说法中正确的 是( 图1 A.皮球下落过程中动能转化为重力势能 B.皮球落地发生形变的过程中动能转化为 弹性势能 C.形成圆斑B时皮球是从更高处下落的 D.形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度 更小 真题天天练 机械能及其转化 满分：35分 4.教材素材改编题关于如图2所示的滚摆从 最高点运动到 最低点的过程， 下列分析不正 最高点 确的是( ) 最低点 A.滚摆动能先 变大后变小 图2 B.滚摆的重力势能转化为动能 C.滚摆的机械能总量逐渐减少 D.滚摆运动到最低点时速度不为0 5.(期中·沈阳一三四中学)（多选）如图3所 示为冬奥会的一些运动项目，下列说法中正 确的是( 53U 丙 图3 A.图甲中的短道速滑运动员在转弯过程中 精 保持重心高度不变，他的重力势能不变 B.图乙中的被掷出去的冰壶在冰面上越滑 越慢，冰壶的动能不断减小 C.图丁中的冰球被球杆推着水平匀速运动 一段距离，冰球的机械能不变 D.图丙中的自由式滑雪运动员在沿倾斜的 赛道匀速下滑时，运动员的机械能不变 6.用轻质弹簧（弹簧质量和空气阻力忽略不计）把 小球挂在天花板上，如图4所示，用手将小球拉 到水平位置静止，弹簧刚好处于原长状态，放手 后小球摆动到最低点的过程中，下列说法正确 的是() 传mO A.小球的机械能守恒 B.小球重力势能的减 少量大于小球动能 的增加量 图4 35 真题圈物理八年级下RJ12N C.小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势 能的增加量 D.小球重力势能的减少量小于弹簧弹性势 能的增加量 二、填空与简答题（本大题共5个小题，每 空1分，第11小题2分，共11分) 7.（期末·武汉江汉区)2024年初，一场大雪让 汉口江滩成了一座天然的滑雪场，如图5是 一位小朋友在江滩滑雪的情景，小朋友在斜 坡上自由加速下滑时，他的 动能 ,重力势能 ,机械能 (均选填“增大”“不变”或 “减小”) 图5 8.如图6，人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运 行时，不受空气阻力，机械能 近地点 守恒，当卫星从近地点向远 地球 地点运动时，它的重力势能 (选填“减小”或“增 卫星 大”)，卫星在 （选填 远地点 “远”或“近”)地点时重力势 图6 能最大。 9.(期末·青岛大学附中)如图7所示为蹦极 运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员 双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由 静止开始自由下落，A点弹性绳正好处于原 长；B点运动员受到的重力与弹性绳对运动 员的拉力大小相等；C点是运动员到达的最 低点。（整个过程忽略空气阻力，弹性 外0 绳的自重不计)从A点到C点的过程 中，弹性绳的弹性势能 ,运 A -B 动员的动能 。（均选填 “增大”“减小”“不变”或“先增大后图7 减小”) 10.排球是某市体育中考项目之一。排球竖直 向上运动，并落回地面，该过程中球先后经过 M、S两点。球在这两点的动能和重力势能如 图8所示，由图判断，在M点的高度 36 (选填“大于”“小于”或“等于”)S点的高度， 球在空中运动的过程中，机械能 (选 填“守恒”或“不守恒”)。 能量小 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 M点动能M点重力势能S点动能S点重力势能 图8 11.(中考·吉林)匀速行驶的洒水车，向路面 洒水的过程中动能不断减小。请从能量的 角度说明原因。 三、实验探究题（本大题共1个小题，共6分） 12.(期末·武汉江汉区)用如图9所示的实验 装置研究物体的动能跟哪些因素有关，甲、 乙、丙三次实验中钢球的质量分别为m、m、 2m,钢球在斜槽上由静止释放时的高度分别 为2h、h、2h。 om 2h 0乙 c甲 ○2m 2h1 上丙 图9 (1)钢球从斜槽上滚下，在水平木板上运动， 运动的钢球碰上木块后，能将木块撞出一段 距离，在同样的水平木板上，木块被撞得越 钢球对木块做的功越 说明钢球的动能越大。 (2)对比甲、乙两次实验 (选填“甲” 或“乙”)中木块被撞出的距离更远，说明物 体的动能跟 有关。 (3)对比甲、丙两次实验，可以探究动能是否 跟 有关。在进行丙实验时，发现钢 球将木块撞出了水平木板的末端，此时 (选填“必须”或“不必”)对丙实验调整 并重做。功越快，但不一定做功多，故A错误；单位时间内做功越多则功 率越大，故B错误；功率是表示做功快慢的物理量，机器做功越 快，功率越大，故C错误，D正确。 3.D【解析】大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼， 根据W=Fs=Gh可知，做功一样多，故A、C错误；两人做功一 样多，大人用时较短，根据P=亚可知，大人对砖做功更快，故B t 错误，D正确。 4.D【解析】已知用同样大小的力F使甲、乙物块沿力的方向移 动相同的距离s,由W=Fs可知，做功的多少相同，即W单=W乙0 由P=平与tm<t2可知，力F做功的功率P甲>P2故选D。 5.B【解析】小明同学的质量约为50kg,重力约为G=mg= 50kg×10N/kg=500N,一层楼的高度约为3m,三楼的高度为 h=3m×2=6m,上楼所用的时间为t仁10s,小明上楼的功率约为 P=平=G坠=500Nx6m=300W。故选B。 10s 6.B【解析】根据公式P=型=型=F0,两汽车的功率之比为 t t PP2=f0mF202=0G4b0z=4:1 7.不相等不相等【解析】由图知，两次实验在相等时间内木块 通过的路程不相等，由=三知两次实验中，木块的速度不相等； 两次实验中木块都处于平衡状态，所受拉力与摩擦力相等，因 为两次实验木块与水平面都相同，所以摩擦力相等，拉力也相 等，由P=少=-Fm可知，功率不相等。 t 8.020【解析】购物车在水平路面上移动，重力的方向竖直向 下，购物车没有在重力的方向上移动距离，所以重力不做功， 即购物车所受重力做功为0J;小明同学推购物车做的功为 W=F=20N×30m=600J,做功功率为P=平=600J=20W。 t=30s 9.=>【解析】结合图像A、B可知木块两次都做匀速直线运 动，由二力平衡条件可知拉力与滑动摩擦力的大小相等；两次 拉动木块运动时压力大小、接触面的粗糙程度均相同，故滑动 摩擦力的大小相等，所以拉力的大小也相等，即F=F。从图像 中可知，第一次木块的速度为4/s,第二次木块的速度为)'= 号=器-2ms,则第一次木块的速度较大，且两次拉力的大 小相等，根据公式P=Fv可知，第一次拉力的功率较大，即P> PRO 10.6×105.4×104【解析】校车对水平路面的压力为 F=G=mg=9000kg×10N/kg=90000N, 校车对水平路面的压强为 r号-8g0N6x10a: 校车发动机牵引力的功率为 P=F泰=4500N×12m/s=5.4×104W。 11.【解】(1)该无人机总重：G=mg=20kg×10N/kg=200N。 (2)该无人机竖直匀速上升时，升力和重力是平衡力，该无人机 竖直匀速上升的升力：F=G=200N, 该无人机竖直上升时做的功：W=Fs=200N×40m=8000J。 (3)该无人机上升时的功率：P=型=8000J-200W。 4s 12.【解】(1)重物重力：G=mg=6×103kg×10N/kg=6×10N, 由二力平衡条件可知，机械臂对重物的拉力：F=G=6×104N, 真题圈物理八年级下RJ12N 重物上升速度：0==3m=0.2m5, -t15s 机械臂对重物做功的功率： P=Fv=6×104N×0.2m/s=1.2×104W。 (2)救援机器人的总重力： Ga=G机+G物=3.2×103N+6×104N=3.8×105N, 救援机器人对地面压力：E=G:=3.8×10N, 救透机器人对地面压强：p=令-38XN=95×10P。 4m2 卷21动能和势能机械能及其转化 1.AC【解析】在水平公路上行驶的汽车，具有动能，故A符合题 意。悬挂在天花板上的吊灯，动能为0，有高度，具有重力势能， 故B不符合题意。在空中飞行的飞机，既具有动能，也具有重 力势能，故C符合题意。被拉开的弓，发生弹性形变，具有弹性 势能，故D不符合题意。 2.A【解析】不计燃料损耗，火箭搭载探测器一起加速升空的过 程中质量不变，而速度变大，则动能增加，高度增大，重力势能 增加，机械能增加，故A正确，B、C、D错误。 3.B 4.A【解析滚摆从最高点运动到最低点的过程中，质量不变，高 度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，是重力势能转化 为动能，故A错误，B正确；整个过程要克服空气阻力做功， 以机械能的总量逐渐减少，故C正确：滚摆到达最低点时速度 不为0，因为在最低点具有动能，动能会转化为重力势能，向上 运动，故D正确。 5.ABC【解析】重力势能跟物体的质量、高度有关，运动员在转 弯过程中保持重心高度不变，其质量不变，因此重力势能不变， 故A正确。被掷出去的冰壶在冰面上越滑越慢，说明速度越 来越小，因此动能不断减小，故B正确。冰球被球杆推着水平 匀速运动一段距离，质量不变，速度不变，因此动能不变；又重 力势能不变，故机械能不变，故C正确。滑雪运动员在沿倾斜 的赛道匀速下滑时，因为速度大小不变，所以动能不变，但是下 滑，高度变小，重力势能减小，故机械能减小，故D错误。 6.B【解析】小球从水平位置放手后摆动到最低点的过程中，小 球的质量不变，速度变大，同时高度降低，弹簧的弹性形变变 大，故小球的重力势能减小、动能增大、弹簧弹性势能增大，即 小球的重力势能一部分转化为小球的动能，另一部分转化为弹 簧的弹性势能；弹簧质量和空气阻力忽略不计，小球和弹簧组 成的系统机械能守恒，但小球的机械能不守恒，故A错误。当 小球从水平位置放手后摆动到最低点的过程中，重力势能的减 少量等于小球动能的增加量与弹簧弹性势能增加量之和，所 以小球重力势能的减少量大于小球动能的增加量，小球重力 势能的减少量也大于弹簧弹性势能的增加量，故B正确，C、D 错误。 7.增大减小减小 8.增大远 9.增大先增大后减小【解析】从A点至C点运动员的动能和 重力势能转化为绳的弹性势能，所以弹性绳的弹性势能增大。 A点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员的拉力，因此 ○速度越来越大，动能越来越大；到达C点动能变为0，所以从A 点到C点的过程中，运动员的动能先增大后减小。 答案与解析 10.大于不守恒【解析】由图知，排球在M点的重力势能大于 S点的重力势能，则排球在M点的高度大于S点的高度；排球 在M点动能和S点重力势能相等，M点的重力势能大于S点 的动能，所以M点的机械能大于S点的机械能，说明排球在空 中运动的过程中机械能不守恒。 11.答：匀速行驶的洒水车，运动过程速度大小不变，质量不断减 小，所以向路面洒水的过程中动能不断减小。 12.(1)远多(2)甲速度(3)质量不必 卷22专题功、功率的相关计算 1.B【解析】小明与爸爸所爬山的高度相同，即上升的高度h相 等，小明与爸爸登上蜂顶时所做功之比为贤-器-会-宁： W 做功的功率之比为号= w 选B。 2.C【解析】物料匀速竖直上升时质量不变，其动能不变，高度 增加，其重力势能增加，增加的重力势能不是由动能转化而来 的，故A错误；起重机提升物料过程中，克服物料重力做的功为 W=Gh=mgh=200kg×10N/kg×20m=4×10J,故B错误；克 服物料重力做功的功率为P-平=4×10】-2×10W,故C正 t 20s 确；物料水平移动过程中，由于物料在重力的方向上没有移动 距离，此时克服物料重力做功为0，功率为0，故D错误。 3.B【解析】木板的重力为G=mg=5kg×10N/kg=50N, 木板对桌面的压力为F压=2G=2×50N=100N 木板在水平桌面上滑动时受到的摩擦力为仁专P1=号×100N 20N, 木板缓慢运动，推力为Ff=20N, 当前面木板刚好落地时，推力做的功为W,=F,s,=20N×0.2m= 4J,后面木板对桌面的压力为Fs2=G=50N,后面木板受到的 摩擦力为F=号×50N=10N,后面木板掉落地面，这个 过程中推力F做的功至少为W=F,=10N×(0.2m+0.2m)= 4J,整个过程中推力做的功为W=W+W,=4J+4J=8J,故选B。 4.动重力势15【解析】下落过程中，物体的质量不变，高度 减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，因此重力势能转化 为动能；重力对鸡蛋所做的功为W=mgh=0.05kg×10Nkg× 30m=15J。 5.4.2×10s【解析】水的质量为m=p*=1.0×10kgm3×7×10m =7×10°kg,水的重力为G=mg=7×10°kg×10NWkg=7×100N, 故水的重力做功为W=Gh=7×1010N×600m=4.2×105J.。 6.300012.53.75×10【解析】从图中可知在0~5s内汽车 匀速运动的速度为15ms,牵引力为200N,根据P=严= t =Fv可知，汽车牵引力的功率为P=Fu,=200N×15m/s=3000W; 0~5s内在A路段行驶的路程为s=,4=l5m/s×5s=75m, 712s内汽车匀速运动的速度为10m/s,行驶的路程为 S,=,,=10m/s×(12s-7s)=50m,因A路段和B路段的路程 相等，则在5~7s内汽车行驶的路程为s2=S,-S,=75m-50m =25m,在5~7s内汽车行驶的平均速度为=头=7537 =12.5m/s;在0~5s内汽车匀速运动，处于平衡状态，则 A路段行驶所受摩擦力f=F=200N,克服摩擦力做的功为 W=s,=200N×75m=1.5×10J,7~12s内汽车匀速运动，处 于平衡状态，牵引力和摩擦力相等，且在整个B路段汽车对地 面的压力和接触面的粗糙程度均不变，故滑动摩擦力不变，则B 路段行驶时汽车所受摩擦力=F'=300N,克服摩擦力做的功 为W2fs'=300N×75m=2.25×10J,汽车全程克服摩擦力做 的功为W=W+W=1.5×104J+2.25×104J=3.75×104J。 7.【解1(1)货轮在8×10N的牵引力作用下，水平匀速直线航行 100m,牵引力做的功： W=Fs=8×106N×100m=8×108J. (2)货轮水平匀速直线航行100m用时20s,牵引力做功的功率： P=平-8x10J=4x102W。 20s 8.【解】(1)汽车受到的重力： G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N。 (2)由题可知发动机的功率不变，整个过程中发动机工作的时 间：t=15s+25s=40s, 则整个过程中发动机做的功：W=Pt=60×103W×40s=2.4×10°J。 (3)汽车在运动过程中受到的阻力： =0.2G=0.2×1.5×104N=3000N, 汽车匀速直线运动时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一 对平衡力，则汽车的牵引力F==3000N, 汽车匀速运动时速度最大，由P=?==m可得，最大速度： t 0=号-60X10W-20ms. 3000N 9.【解】(1)该房车的行驶速度：0==56km=112kmh。 t0.5h (2)房车的重力：G=mg=3×103kg×10N/kg=3×10N, 在一段平直公路上匀速行驶时，牵引力等于阻力， F牵=f=0.1G=0.1×3×104N=3×103N, 该房车牵引力所做的功： W=F*5=3×103N×56×103m=1.68×108J。 (3)此时的总功率：P'=40kW+60kW=100kW=105W, 房车此时的速度：v'=72km/h=20m/s, 根据P=平==Pm, 可知此时该房车的牵引力：经-号-8-50N。 第十二章简单机械 卷23杠杆 1.D 2.D【解析】汽车方向盘、门把手、水龙头属于轮轴，是轮带动轴 转动，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A、B、C不符合题 意。雨刮器属于轮轴，是轴带动轮转动，故阻力臂大于动力臂， 属于费力杠杆，故D符合题意。 3.A【解析】由甲、乙两图可知，肩膀可以看成支点，同一物体的 重力不变，则阻力相同；手到肩膀的距离相同，可知动力臂相同； 物体到肩膀的距离不同，则阻力臂不同；现象是甲图所用动力 更小，即更省力；所以，他要研究的问题是：在杠杆平衡的条件 下，动力臂和阻力一定时，动力和阻力臂的关系。故选A。 4.C【解析】因为杠杆处于平衡状态，所以Mg·OA=Mg·