第十一章 第3节 动能和势能-【拔尖特训】2025-2026学年八年级下册物理（人教版·新教材）

拔尖特训·物理（人教版）八年级下 第3节 自基础进阶 1.(2025·深圳校级二模)高空抛物危害大，高 空抛物的破坏程度与什么因素有关呢？实验 小组根据生活中的经验，猜想高空抛物的破 坏程度可能与物体的质量、下落高度有关。 利用细沙、质量不同的小球、刻度尺进行模 拟实验，并设计了如表所示的实验数据记 录表： 实验次序 1 2 分 质量m/g ★ 小球陷入沙坑的 深度d/mm (1)表中★对应的内容为 (2)实验时，通过比较 反 映高空抛物的破坏程度。 (3)要探究高空抛物的破坏程度与物体下落 高度的关系，应进行的实验操作是 2.下列物体中，具有弹性势能的是 A.空中飞翔的小鸟B.公路上行驶的汽车 C.被拉开的弹弓D.高山上耸立的巨石 3.新情境·现代科技2024年11月 4日，我国“神舟十八号”载人 飞船返回舱在经历了制动离 轨、自由滑行、减速下降、点火 (第3题) 缓冲等多个阶段后，最终在东风着陆场成功 着陆，如图所示。关于其降落过程，下列说法 中正确的是 () A.减速下降阶段，返回舱的重力势能减小 B.减速下降阶段，返回舱的动能不变 C.点火缓冲阶段，返回舱的重力势能不变 D.点火缓冲阶段，返回舱的动能增大 80 力能和势能 素能攀升 4.(2025·邢台任泽一模)如图甲所示为太行山 脉某座山峰的立体图，图中的环状线代表海 拔高度相同的相邻点所构成的闭合曲线，我 们称之为“等高线”。将这些等高线投影到平 面图上，如图乙所示，可以看到射线与等高线 是垂直的： 等高线 射线 (第4题)》 (1)若山坡表面光滑，某物体沿射线方向运 动（从3号等高线滑向1号等高线）时，动能 会 (填“变大”“变小”或“不变”)。 (2)若质量相等的两个物体分别处在山峰上 的3号等高线的A、B两处，则此时两物体的 重力势能 (填“不相等”或“相等”)。 5.跨学科实践·日常生活(2025·沈阳皇姑模拟) 健腹轮是一种健身器材，使用方法如图甲所 示。小明的质量为65kg,某次运动中小明控 制轮子向前滚动，使身体从状态1变化到状 态2，该过程小明重心下降了0.4m,所受重 力做功为 J,轮内的弹性钢圈因形变 而绕紧，钢圈的弹性势能增大。从状态2恢 复到状态1时，绕紧的钢圈会自动恢复到原 来的状态，让人体自动回弹。图乙是两种弹 性钢圈使用过程中弹性势能的变化图，结合 图中信息进行分析，体重较大的人更适合安 装 型钢圈。(g取10N/kg) 状态1 状态2 弹性势能 A型 ,B型 2动作次数 乙 (第5题) 6.(2024·大庆)“神舟十八号”于2024年4月 25日在酒泉卫星发射中心发射成功。在飞 船加速上升的过程中，若不考虑其质量的变 化，下列分析中，正确的是 A.重力势能增加，动能不变 B.重力势能减少，动能增加 C.重力势能增加，动能增加 D.重力势能不变，动能不变 7.★(2024·邯郸广平期末)现代农业中利用喷 药无人机喷洒农药，安全又高效。如图所示， 喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞 行，同时均匀喷洒农药。下列关于此过程中 喷药无人机所受的力及其机械能变化情况的 说法，正确的是 ( (第7题) A.升力大于重力 B.空气阻力和重力是一对相互作用力 C.动能不变，重力势能减小 D.动能减小，重力势能减小 8.小希用图甲所示的实验装置探究影响物体动 能大小的因素。 小球 木块 分 100 80 80 (第8题) (1)本实验运用了物理研究方法中的转换 第十一章功和机械能 法，用 来表示小球动能 的大小。 (2)小希通过实验探究发现质量和速度都是 影响动能大小的因素，得出实验结论后，又提 出了新的问题：物体的质量和速度对物体动 能的影响一样大吗？小希查阅了相关资料， 收集了一些物体的动能，如表所示。结合生 活经验分析表中数据，你认为在“质量”和“速 度”这两个因素中，对物体动能影响较大的 是 0 物体 动能 行走的牛 约60J 百米冲刺的运动员 约3×103J 出膛的步枪子弹头 约5×103J (3)如图乙所示为某段道路的标志牌，请结 合所学知识解释： ①对机动车限定最高行驶速度： ②对不同车型限定不一样的最高行驶速度： 思维拓展 9.如图所示，在光滑的水平台面上，一 轻质弹簧的左端被固定，右端连接 一个金属小球，O点是弹簧保持原 长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位 置，然后释放小球，小球就在AB间做往复运 动（已知AO=OB)。小球从A位置运动到 B位置的过程中，下列判断中，正确的是 mmmMW00r A 0 (第9题) A.小球的动能不断增加 B.弹簧的弹性势能先变小后变大 C,小球运动到O点时的动能与此时弹簧的 弹性势能相等 D.小球的动能先变小后变大 8110个等间隔小球总长度为，所以相 邻两球距离为。1，则4号球与1号球 3 之间距离为分，故1号球在加速带上 3 9 运动的时间t= 一，每个小球 3v 在加速带上运动的时间都是相等的， 所以T=1=3 (2)当4号球刚从 加速带出来时，1号球离4号球的距 离为3西X 一=，则相邻两个小球 的距离变为子1，故最终10个小球分 1 布的总长度L=9×31=31(3)小 球在加速带上运动的距离s=2o× ’=名1，加速带对小球做的功W一 3v03 Fs=FX名1=号FL,故加速带对 3 3 10个小球所做的总功W总=10W= 3F。从1号球刚进人A端到10号 2 球刚从B端离开，所用的时间T'= 球做功的总平均功率P=W 1 3 =5Fv0 3v0 第3节动能和势能 1.(1)下落高度h/m(2)小球陷入 沙坑的深度(3)使用同一小球，分 别从不同的高度自由下落 2.C解析：在空中飞翔的小鸟同时 具有动能和重力势能，故A不符合题 意：公路上行驶的汽车具有动能，故B 不符合题意：被拉开的弹弓发生弹性 形变具有弹性势能，故C符合题意： 高山上耸立的巨石具有重力势能，故 D不符合题意 3.A 4.(1)变大(2)相等解析：(1)若 山坡表面光滑，某物体沿射线方向从 3号等高线滑向1号等高线时，高度 降低，重力势能转化为动能，所以动能 会变大。(2)重力势能与质量和高度 有关，质量相等的两个物体处在山峰 上的3号等高线的A、B两处，高度相 同，所以此时两物体的重力势能相等 5.260A解析：小明所受重力 G=mg=65 kgX10 N/kg=650 N; 过程中重力所做的功W=Gh= 650NX0.4m=260J:弹性势能的大 小与物体的弹性形变程度有关，在身 体从状态1到状态2的过程中，轮内 的弹性钢圈因形变而绕紧，钢圈的弹 性势能增大。由图乙中的弹性势能的 变化图可知，形变时A型钢圈弹性势 能较大，具有更强的做功能力，所以在 健腹轮中安装A型钢圈将使产品具 有更强的自动回弹功能，故体重较大 的人更适合安装A型钢圈 6.C 7.D解析：喷药无人机在农田上方 沿水平方向匀速飞行，受力平衡，竖直 方向上无人机受到的重力和升力是一 对平衡力，其大小相等，故A错误；喷 药无人机在农田上方沿水平方向匀速 飞行，空气阻力沿水平方向，重力的方 向是竖直向下，两个力没有作用在同 一直线上，所以这两个力不是相互作 用力，故B错误；水平匀速飞行时喷 洒农药，无人机的速度不变，高度不 变，但质量减小，所以无人机的动能和 重力势能都减小，故D正确，C错误。 34 ·方法归纳 影响动能和重力势能大小的因素 动能大小的决定因素：质量、 速度，物体的质量越大，速度越大， 具有的动能越大：重力势能大小的 决定因素：质量、所处位置的高度， 物体的质量越大，所处位置的高度 越大，具有的重力势能越大。 8.(1)木块被推动的距离(2)速度 (3)①质量一定，速度越快，动能越 大②速度相同时，质量越大，动能 越大解析：(1)探究物体动能大小 与哪些因素有关时，物体动能的大小 无法直接判断，但可以通过小球对木 块做功的多少来体现小球动能的多 少，即通过木块被推动的距离来判断 小球动能的大小，用到的是转换法。 (2)由表中数据可知，行走的牛和出 膛的步枪子弹头相比，牛的质量大，速 度小，动能小；子弹头的质量小，速度 大，动能大，由此可知速度对物体动能 的影响更大。(3)①机动车的质量 一定时，速度越快，动能越大，刹车时 制动距离越大，容易出现交通事故，所 以要限速行驶。②在相同的道路上， 不同车型的机动车质量不同，速度相 同时，质量大的动能大，制动距离大， 质量小的动能小，制动距离小，当制动 距离相同时，不同车型限速就不同。 9.B解析：由题知，O点是弹簧保持 原长时小球的位置，则AO段弹簧处 于压缩状态，OB段弹簧处于拉伸状 态：小球在光滑的水平台面上，从A 位置运动到O点的过程中，弹簧逐渐 恢复原长，形变程度变小，弹性势能变 小，小球所受弹力方向向右、速度不断 增大，动能变大，此过程中弹簧的弹性 势能转化为小球的动能：到达O点 时，弹簧恢复原长，弹性势能为零，小 球所受弹力为零，此时速度最大，动能 最大；小球从O点运动到B位置的过 程中，弹簧被拉长，形变程度变大，弹 性势能变大，此时小球所受弹力方向 向左、速度不断减小，动能变小，此过 程中小球的动能转化为弹簧的弹性势 能：则小球从A位置运动到B位置的 过程中，小球的动能先增大后减小，故 A、D错误；弹簧的弹性势能先减小后 增大，故B正确：小球运动到O点时 的动能（最大）与此时弹簧的弹性势能 (为零)不相等，故C错误。 第4节机械能及其转化 1.(1)减小(2)E-E。 2.C 3.C解析：加速上升阶段，速度增 大，动能增大，高度增大，重力势能增 大，所以无人机的机械能增加，故A 错误；匀速上升阶段，无人机的动能不 变，高度增大，重力势能增大，所以无 人机的机械能增加，故B错误；水平 飞行阶段，无人机的动能不变，重力势 能不变，机械能守恒，故C正确：整个 过程中，无人机的机械能先增加后不 变再减小，故D错误」 4.动机械（或重力势） 5.重力势重力势变小 6.A7.D 8.B解析：从A点到B点的过程 中，质量不变，高度减小，速度变大，过 山车的重力势能减小，动能增大，故A 错误：从B点到C点的过程中，质量 不变，高度增大，过山车的重力势能增 大，速度减小，动能减小，故B正确；从 C点到D点的过程中，过山车高度减 小，重力势能减小，重力势能转化为动 能，动能变大，故C错误：从D点开始 做减速运动，是因为受到阻力改变其 运动状态，故D错误 9.(1)减小增大先增大后减小 (2)t1(3)5(4)非平衡 解析：(1)从下落到刚接触弹簧的过 程中小球重力势能减小，动能增大，从 小球刚接触弹簧到将弹簧压缩至最短 的过程中，小球质量不变，速度先增大 后减小，动能先增大后减小。(2)接 触弹簧后下落的过程中小球对弹簧做 功，小球的机械能不断减小，则小球的 机械能在11时刻最大。(3)小球的 重力等于弹力时，速度最大，由图乙 得，小球在t2时刻的速度最大，此时 小球受到的弹力为50N,小球的重力 为50N,由G=mg得，小球的质 量m g10NWg=5kg。(4)当 G 50N 弹簧的压缩量最大时，小球的速度为 0,此时小球受到的合力大于0，处于 非平衡状态 10.动弹性势弹性势变大 解析：罐子在水平面上滚出去时，罐子 的速度变小，动能减小，橡皮筋的弹性 形变变大，弹性势能变大，罐子的动能 转化为橡皮筋的弹性势能，由于罐子 最终会静止，说明存在摩擦力，所以还 有一部分机械能转化为内能：罐子滚 动过程中第一次速度为零时，动能最 小、重力势能最小，罐子的动能转化为 橡皮筋的弹性势能，则橡皮筋的弹性 势能最大：沿斜面向上滚动时，质量不 变，高度变大，重力势能变大。 35 方法归纳 利用控制变量法判断影响动 能、重力势能、弹性势能的 各因素的变化 本题中同一个罐子，其质量一 定，通过比较罐子的速度、所处的 高度和橡皮筋的形变程度来分别 判断罐子的动能、重力势能和橡皮 筋的弹性势能的变化：罐子在滚动 的过程中，由于和斜面、水平面之 间存在摩擦，会消耗机械能，所以 整个罐子的机械能不守恒。 第十一章整合拔尖 [高频考点突破] 典例1C解析：由做功的两个必要 因素可知，物体在力的作用下，沿力的 方向运动一段距离，则力对物体做功。 机器人在水平地面上匀速直线运送一 个货物箱，机器人对货物箱的支持力 竖直向上，货物箱运动的方向为水平 方向，货物箱没有在力的方向上移动 距离，所以机器人对货物箱没有做功。 [跟踪训练]1.1.820.4 解析：弹簧测力计的分度值为0.2N, 示数为1.8N;钩码离开桌面后测力 计的示数不再变化，此时示数即为钩 码所受重力大小：根据图乙可知，钩码 所受的重力为2N:当缓缓提钩码离 开桌面后，弹簧测力计的示数为2N, 钩码通过的距离h=30cm一10cm三 20cm=0.2m。拉力做的功W= Fs=Gh=2 NX0.2 m=0.4 J. 典例2B解析：因为汽车始终保持 匀速，处于平衡状态，所以由二力平衡 条件可知，汽车在前面一段或后面一 段路面上的牵引力保持不变，且等于 阻力，由题意可知，汽车对路面的压力 一定，后一段路面比前一段路面更粗