第十一章 第3节 动能和势能-【新学期对照学】2025-2026学年八年级下册物理（人教版·新教材）

10.解：(1)扫地机器人的速度 ==5m=0.5m/s t 10s (2)牵引力所做的功 W=Fs=40N×5m=200J (3)牵引力的功率 P="-200J=20W t 10s 举一反三 1.C小明同学的质量约为50kg,受到的重力 约为G=mg=50kg×10N/kg=500N;一个台 阶的高度约为0.15m,他跳40个台阶做的功 W=Gh=500N×40×0.15m=3000J:则小明 “蹦楼梯”训练时的功率大约是P=”。 3000J=50W,故C正确。 60s 2.C人与车的总重力约为G=m总g=(70kg+ 30kg)×10N/kg=1000N,匀速骑行时处于 平衡状态，根据二力平衡可知，动力等于受到 的阻力，F-寸动cC=002x100N=20N,则 骑行时做功的功率P=Fv=20N×6m/s= 120W,最接近于100W,故C正确。 3.解：(1)该同学受到的重力 G=mg=40 kgx10 N/kg=400 N (2)该同学每次跳起的高度 h=5cm=0.05m 该同学每次跳起克服自身重力做的功 W1=Gh=400N×0.05m=20J 该同学一共跳的次数n=120,在比赛中所做 的功 W=nW1=120×20J=2400J (3)该同学所用时间t=1min=60s,在比赛 3 中做功的功率 P="_2400J-40W t608 第3节 动能和势能 能量 1.D根据能量的概念可知，一个物体能够对 外做功，说明这个物体具有能量，此时物体不 一定正在做功，故A错误，D正确；物体能够 做的功越多（不是已做的功越多），说明物体 具有的能量越多，故C错误：教室里的日光灯 吊在金属链下不动，它没有做功，但它具有能 量，故B错误。 2.焦耳能量功的单位是以科学家焦耳的名 字来命名的：物体能够对外做功，就说这个物 体具有能量。 动能 3.速度质量在质量一定时，速度越大，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；小型车最高行驶速度不 得超过100km/h,而大型客车、载货汽车最 高行驶速度不得超过80km/h,说明动能大 小还与物体的质量有关。 4.C被拉长的弹簧没有运动，不具有动能，故 A不符合题意：静止悬挂在天花板上的吊扇 没有运动，不具有动能，故B不符合题意；空 中飞行的炮弹，具有速度，因此具有动能，故 C符合题意：静止在草坪上的足球，速度为 零，不具有动能，故D不符合题意。 5.B运动员在加速下落过程中，质量不变，速 度增大，运动员的动能增大，故B正确。 6.(1)金属球木块被撞击后移动的距离 (2)速度(3)相同(4)一 3 (1)该实验中通过比较在同一水平面木块被 8.B形变的撑竿将运动员弹起，利用了弹性势 撞击后移动的距离来比较金属球到达水平面 能，故A不符合题意；高处落下的重锤将地基 的动能大小，所探究物体的动能是指金属球 夯实，利用了重力势能，故B符合题意；喷出 的动能。(2)同一金属球从斜面高处滚下， 的气体推动火箭升空，利用了化学能，故C不 质量不变，高度越大，到达水平面时的速度越 符合题意；拉开的弓将箭射出去，利用了弹性 大，木块被撞得越远，说明动能越大，可得出 势能，故D不符合题意。 结论为当物体质量一定时，物体的速度越大，9.D弹簧测力计内处于原长的弹簧没有发生 动能越大。(3)若要研究物体动能与质量的 弹性形变，不具有弹性势能，故A不符合题 关系，则需不同质量的金属球从斜面相同高 意；悬挂在天花板上的吊灯没有发生弹性形 度由静止滚下，并观察记录木块移动的距离。 变，不具有弹性势能，故B不符合题意；因为 (4)方案一：同一钢球将同一弹簧压缩至不 挤压而变形的橡皮泥，外力撤除后不能恢复 同程度后，由静止释放，撞击相同位置的同一 原状，不是弹性形变，不具有弹性势能，故C 木块，比较木块移动的距离，可以研究钢球的 不符合题意；被拉开的弹弓发生了弹性形变， 动能大小与速度的关系。方案二：若用质量 具有弹性势能，故D符合题意。 不同的钢球将同一弹簧压缩至相同程度后，10.B由题图可以看出，A点所在的海拔为 由静止释放，撞击相同位置的同一木块，钢球 995m,B点所在的海拔为1040m,同一个 撞击时的动能由弹簧的弹性势能转化而来， 物体它的位置越高，重力势能越大，故在B 而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关， 点时的重力势能较大，故B正确。 故弹性势能相同，转化成的动能相同，因此， 11.B甲没有受到空气阻力，到达B处时的速 木块最终移动的距离相同，这样是不能达到 度较大，因此甲通过B处时的动能大于乙通 实验目的的，因此该同学的两个方案中，能完 过B处时的动能，故A错误；甲和乙在B处 成实验探究的是方案一。 的高度相同、质量相同，所以重力势能相同， 势能 故B正确；甲只受到竖直向下的重力，乙受 7.D运动的物体具有动能，高处的物体具有 到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力， 重力势能，发生弹性形变的物体具有弹性势 甲受到的合力比乙受到的合力大，故C错 能。停在空中的热气球受到重力，且处于一 误；甲、乙从A到B受到的重力相等，移动的 定的高度，具有重力势能，没有动能，故A不 距离相等，所以重力做的功相等，故D错误。 符合题意；被拦河大坝拦住的河水，具有重力 12.弹性势动重力势拉弯的弓由于发生 势能，没有动能，故B不符合题意：正在操场 弹性形变，所以具有弹性势能；射出去的箭 上进行800m赛跑的中学生由于运动具有动 在空中飞行时具有动能，由于在空中，所以 能，没有重力势能，故C不符合题意：在空中 还具有重力势能。 匀速下落的羽毛既具有动能又具有重力势 13.弹性势不变将橡皮筋拧紧，橡皮筋发生 能，故D符合题意。 弹性形变，具有了弹性势能：松手后，橡皮筋 34 的弹性势能转化为扇叶的动能，扇叶快速转 动，小车运动起来；小车沿水平地面运动，质 量和高度不变，小车的重力势能不变。 举一反三 1.变大同一高度小球刚接触弹簧到将弹簧 压缩至最短的过程中，弹簧的形变程度逐渐 变大，所以弹簧的弹性势能逐渐变大；要探究 弹簧的最大压缩量与小球的质量的关系，应 该采用控制变量法进行实验，使用质量不同 的小球，控制它们从同一高度自由落下，压缩 同一弹簧，分别测出弹簧的最大压缩量，若最 大压缩量不同，则说明最大压缩量与小球的 质量有关，并得出最大压缩量与小球的质量 的关系。 2.伸长的长度小速度“子弹”相同，橡皮 筋拉得越长，“子弹”射得越远，“子弹”的动 能是由橡皮筋的弹性势能转化来的，这说明 橡皮筋的弹性势能与其伸长的长度有关；橡 皮筋被拉的长度相同，说明橡皮筋的弹性势 能相同，在理想的情况下，转化成的“子弹” 的动能也相同，根据动能的影响因素是质量 和速度可知，在动能相同时，“子弹”的质量 越大，“子弹”射出时的速度就越小，射出的 距离就越小。 第4节机械能及其转化 机械能及其转化 1.C火箭加速升空的过程中，质量不变，高度 增大，所以重力势能增大，速度增大，所以动 能增大，因此机械能增大，故C正确。 2.D小球运动过程中，克服摩擦做功和撞击 地面做功，一部分机械能转化成了其他能，小 球的机械能不断减小，故B错误；左边小球跳 3 起的高度比右边低，因此小球是从右向左运 动的，故A错误；小球先经过B处再经过A 处，因此小球在A处时的机械能小于在B处 时的机械能，故D正确：小球运动过程中有能 量的转化，但能量的总量是守恒的，故C 错误。 3.D水力发电、风力发电和潮汐发电都是将 机械能转化为电能，故A、B、C不符合题意； 光伏发电将光能转化为电能，故D符合题意。 4.B篮球在运动过程中受到空气阻力作用，机 械能逐渐减小，所以在甲点的机械能大于在 乙点的机械能。由题图可知，甲、乙都是运动 过程中的点，速度不为0，动能不为0，故A、C 错误：若篮球在甲、乙两点的动能分别为2J、 7J,则在甲点的机械能为12J+2J=14J,在 乙点的机械能为6J+7J=13J,与事实相符， 故B正确；若篮球在甲、乙两点的动能分别为 2J、9J,则在甲点的机械能为12J+2J=14J, 在乙点的机械能为6J+9J=15J,与事实不 相符，故D错误。 5.B过山车从A点出发，此时速度为零，由链 条带动经B点缓慢拉至C点，此过程速度近 似为0，在外力作用下将过山车拉高，重力势 能增大，此过程不是动能转化为重力势能，故 A错误；从C点到A点的过程，过山车的高度 降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，重 力势能转化为动能，故B正确；在C点时，过 山车的高度最高，重力势能最大，在A点时， 过山车的速度最大，动能最大，而不是在D点 动能最大，故C错误；过山车在B点和D点 的高度相等，重力势能相等，在B点时速度近 似为零，动能近似为零，在D点时速度不为 零，动能不为零，过山车的机械能等于动能和Q新学期对照学物理八年级下册 第 节 动能和势能 教材内容对照学 ?问题 一辆车停在某高层住宅的楼下，车顶遭到损毁，警察在现场只看到了一些碎的西瓜皮。经过 分析，原来“罪魁祸首”正是这些西瓜皮。坚固的车顶居然能被西瓜皮砸坏，这是什么原因呢？ 因为西瓜皮从高处落下时，具有较大的动能。高空抛上 物具有很大的危害性，应严禁高空抛物，保樟公共安全 能量（◆考查重点：判断物体是否具有能量 从高处落下的西瓜皮可以砸坏车顶，压缩的弹簧能将小球弹起，湍 急的流水能推动水车（图11.3-1），处于高处的西瓜皮、压缩的弹簧、流 水都能做功。物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量(energy), 简称能。能量的单位与功的单位相同，也是焦耳。 能量是一个状态量，功是一个过程量。一个物体“ 具有能量，说明这个物体具有做功的本领，并不 代表这个物体正在做功或已经做了功 般来说，一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。 图11.3-1湍急 的流水能推动水车 动能（◆考查重点：1.动能的定义2.动能的影响因素 运动的钢球碰到木块上，木块被撞走，钢球对木块做了功。钢球能够做功，表明钢球具有能 量。物体由于运动而具有的能，叫作动能(kinetic energy)。一切运动的物体都具有动能。 ·动能是指与物体运动有关的能量，不能理解为“运动的物体具有的能量 叫作动能”。因为运动的物体不只具有动能，它还具有其他形式的能 动能的大小跟哪些因素有关呢？我们通过下面的实验来研究这个问题。 凸演示 研究物体的动能跟哪些因素有关。 ·该实验用到了控制变量法和转换法 如图11.3-2所示，钢球从斜槽上高为h处滚下，在水平面上运动。运动的钢球碰上木块后， 将木块撞出的距离为s。在同样的水平面上，木块被撞得越远，说明钢球对木块做的功就越多。木 132 第十一章功和机械能 块被撞的远近反映了钢球动能的大小。 本实验通过木块被撞击后移动的距离反映钢球的动能大小，钢球的动能越大，撞击木块后，木块的动 能就越大，则木块克服摩擦力做的功就越多，由W=6得，木块移动的距离就越远 图11.3-2研究物体的动能 ”目的是控制质量相同 1.让同一个钢球分别从不同的高度由静止开始滚下，钢球运动到水平面时的快慢一样吗？ 哪次木块被撞得远？ →目的是使钢球到达水平面时的速度不同 实验表明，钢球从高处滚下，高度越高，钢球运动到水平面时速度越大，木块被撞得越 远。所以，质量相同时，钢球的速度越大，动能越大。 ,目的是改变质量，目的是控制钢球到达水平面时的速度相同 2.让质量不同的钢球从同一高度由静止开始滚下。哪个钢球把木块撞得远？ 实验表明，速度相同时，质量越大的钢球将木块撞得越远。所以，钢球的速度相同时，质 量越大，动能越大。 大量实验表明：质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量 越大，它的动能也越大。 ·物体的动能由物体的质量和速度的大小共同决定 想想议议 某段道路的标志牌显示：小型客车最高行驶速度不得超过 100km/h;大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过80km/h(图 100 11.3-3)。 请你用物理知识解释，为什么要对机动车的最高行驶速度进行 80 限制？为什么在同样的道路上，对不同车型会设定不一样的最高行 驶速度？ 80 通过对机动车的最高行驶速度进行限制，可以有效降低车辆的动能， 藏少制动距离，从而降低交通事故的发生率。考虑到不同车型的质量差 异，设定不同的最高行驶速度，是为了确保所有车辆在道路上行驶时的安 图11.3-3交通标志牌 全性和可靠性 车型不同，车的质量往往也不同。如果车的行驶速度相同，质量大的车，动能大，行驶时危险 性就大。因此，在同样的道路上，交通管理部门会对不同车型设定不同的最高行驶速度。 133 Q新学期对照学物理八年级下册 势能（®考查重点：1.重力势能的定义和影响因素2.弹性势能的定义和影响因素 打桩机在工作时（图11.3-4），把重锤高高举起，重锤 落下就可以把桩打入地下，重锤对桩做了功。这说明高处的 重锤具有能量。在地球表面附近，物体由于受到重力并处在 一定高度时所具有的能，叫作重力势能®。物体的质量越 大，位置越高，它的重力势能就越大。例如，如果想让水力发 电站发出更多的电，就要想办法储存更多的水，将水位提得 更高，尽量增大水的重力势能。 物体所处的高度具有相对性，故重力势能也具有相对 性。例如，效在桌面上的课本，相对于地面具有高度，即具有 重力势能，但相对于桌面来说，其高度和重力势能均为零 图11.3-4举高的重锤具有重力势能 想想议议 我国的鸟东德水电站的拦河拱坝高270m(图 11.3-5)。水电站满负荷发电时，一天的发电量 就可以满足30万人1年的生活用电。我国葛洲坝 水电站的拦河坝高70m。有人说，前者水的重力 势能比后者的大。能够这样简单地得出结论吗？ 为什么？ 图11.3-5乌东德水电站的拦河拱坝 ·不能，因为决定重力势能大小的因素有两个，分别是质量和高度，虽 然乌东德水电站的拦河拱坝高度比嵩洲坝水电站的拦河坝高，但是流过 的水的质量不能确定，因此，不能简单地得出结论 发生形变的物体在恢复原状时可以做功，因此也具有能量。例如，发生形变的网球拍能将网 球弹出，具有能量（图11.3-6）；拉弯的弓能将箭射出，具有能量（图11.3-7）；被压弯的跳板能将 运动员弹起，具有能量…物体由于发生弹性形变而具有的能叫作弹性势能。射箭时弓的形变 越大，箭射得越远。物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。 图11.3-6发生形变的网球拍具有弹性势能 图11.3-7拉弯的弓具有弹性势能 134 第十一章功和机械能 重力势能和弹性势能是常见的两种势能(potential energy)。 ·由于物体的重力势能与物体所处的高度有关， 因此即便是质量很小的物体，从较高处落下也 会产生较大的破坏力 练习与应用◆ 1.除了课本中所列举的能对外做功的物体，请你各举一个具有动能、重力势能和弹性势能的实例。 答案：动能：急流的河水能将石头冲走 重力势能：高山上的石头具有重力势能。 弹性势能：凹下的蹦床将运动员弹起。 2.请你判断下列物体具有哪种形式的能量： (1)在水平公路上行驶的汽车； (2)悬挂在天花板上的吊灯； (3)在空中飞行的飞机； (4)被拉开的弹弓。 答案：(1)在水平公路上行驶的汽车处于运动状态，具有动能。 (2)悬挂在天花板上的吊灯相对于地面有一定高度，具有重力势能 (3)在空中飞行的飞机处于运动状态，具有动能；相对于地面有一定高度，还具有重力势能。 (4)被拉开的弹弓发生弹性形变，具有弹性势能。 3.轻轨列车有时在水平地面上的轨道行驶，有时在高架轨道上行驶，有时还要停靠在高架轨道的 站台上。在上述三种情况下，轻轨列车分别具有什么形式的能量？ 答案：在水平地面上的轨道行驶时具有动能：在高架轨道上行驶时具有重力势能和动能：停靠在 高架轨道的站台上时具有重力势能。 4.在“研究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让质量不同的钢球从同一高度由静止开始滚 下的目的是什么？你是通过观察什么现象来比较钢球动能大小的？ 答案：让质量不同的钢球从同一高度由静止开始滚下，这样钢球到达水平面时的速度相同，便于 研究质量对动能的影响。是通过观察木块被推动的距离来比较钢球动能大小的。 5.请你从能量的角度解释，为什么骑自行车时速度不能太大？ 答案：在质量一定时，自行车的速度越大，动能越大，在发生紧急情况时越不容易停下来，容易造 成交通事故，因此骑自行车时速度不能太大。 135 Q新学期对照学物理八年级下册 脉络梳理 物体能够对外做功，我们就说 这个物体具有能量 能量 定义：物体由于受到重力并处在 重力 一定高度时所具有的能 势能 影响因素：质量、高度 定义：物体由于运动而具有的能 定义物体由于发生弹性形 影响因素：质量、速度 动能 弹性 变而具有的能 动能 势能 和势能 影响因素：形变程度、材料 课外提升对照练 能量（⊕5年40考 1.知识对照)关于能的概念，下列说法中正确的是() A.只有物体正在做功，才能说明这个物体具有能量 B.教室里的日光灯吊在金属链下不动，它没有做功，所以它不具有能量 C.物体已做的功越多，说明物体具有的能量越多 D.一个物体能够对外做功，说明这个物体具有能量 2.物理学中常常以科学家的名字来命名相关物理量的单位，如功的单位是以科学家 的名 字来命名的：物体能够对外做功，就说这个物体具有 @拍 动能（◆5年289考重点 重点题讲解 批 3.真实生活情境现实生活如图为某道路交通限速标志牌，限速原因是质量一定时， 越大，动 能越大；小型车最高行驶速度不得超过100k/h,而大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超 过80km/h,说明动能大小还与物体的 有关。 0060目 8060 80606 4.下列物体具有动能的是( A.被拉长的弹簧 B.静止悬挂在天花板上的吊扇 C.空中飞行的炮弹 D.静止在草坪上的足球 136 第十一章功和机械能 5.如图所示的是运动员在自由式滑雪空中技巧训练时从高空下落时的情景。在加速下落过程中， 运动员的动能() A.减小 B.增大 C.不变 D.为零 6.知识对照②如图甲所示的是“探究物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图。 mm 甲 乙 (1)该实验中所探究物体的动能是指 (选填“金属球”或“木块”)的动能，物体动能的 大小是通过 来反映的。 (2)实验表明，同一金属球从斜面高处滚下，高度越大，木块被金属球推得越远，可以得出结论： 物体质量一定时，物体的 越大，动能越大。 (3)若要研究物体动能与质量的关系，则需不同质量的金属球从斜面 (选填“相同”或 “不同”)高度由静止滚下，并观察记录木块移动的距离。 (4)有同学用图乙装置来探究物体动能大小与哪些因素有关，设计了以下两个实验方案。 方案一：用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度后，由静止释放，推动相同位置的同一 木块，比较木块被推动后移动的距离。 方案二：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩至相同程度后，由静止释放，推动相同位置 的同一木块，比较木块被推动后移动的距离。 该同学的两个方案中，能完成实验探究的是方案 (选填“一”或“二”)。 昆易错总结】 势能⊕5年308考重点 7.下列物体中，既具有动能又具有势能的是( A.停在空中的热气球 B.被拦河大坝拦住的河水 C.正在操场上进行800m赛跑的中学生 D.在空中匀速下落的羽毛 137 Q新学期对照学物理八年级下册 8.知识对照③下列事例中，利用了重力势能的是( A.形变的撑竿将运动员弹起 B.高处落下的重锤将地基夯实 C.喷出的气体推动火箭升空 D.拉开的弓将箭射出去 9.下列物体具有弹性势能的是() A.弹簧测力计内处于原长的弹簧 B.悬挂在天花板上的吊灯 C.因为挤压而变形的橡皮泥 D.被拉开的弹 10.跨学科实践地理学科如图所示的是我国某地的等高线图，若把同一物体分别放在A点和B点， 则此物体的重力势能( 0301005 1035 1000 040 B A.在A点时较大 B.在B点时较大 C.在两点一样大 D.条件不足，无法判定 11.中考新角度创新实验如图，完全相同的羽毛球甲和乙，分别从竖直放置的M管和N管中的A处 同时静止释放，沿竖直方向经B处落至管底。M管内的空气已全部抽出，甲下落过程中不受阻 力：N管内的空气未抽出，乙下落过程中所受空气阻力不可忽略。下列说法正确的是( M管 N管 A.甲通过B处时的动能等于乙通过B处时的动能 B.甲在B处的重力势能等于乙在B处的重力势能 C.从A运动到B的过程中，甲和乙所受合力大小始终相等 D.从A运动到B的过程中，甲重力做的功大于乙重力做的功 138 第十一章功和机械能 12.知识对照④跨学科实践语文学科诗句“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”表达了诗人苏轼渴望为 国御敌立功的壮志。拉弯的弓具有 能，箭射出去后在空中飞行时具有 能和 能。 13.如图，用手旋转橡皮筋动力车的扇叶，将橡皮筋拧紧，使橡皮筋具有了 (选填“动”“重 力势”或“弹性势”)能：松手后，扇叶快速转动，小车沿水平地面运动起来，小车的重力势能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 扇叶 橡皮筋 乙易错总结】 举一反三（◆对照教材第95页 1.如图所示的是小球刚接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程，这个过程中弹簧的弹性势能的变化 情况是逐渐 。要探究小球下落压缩弹簧时弹簧的最大压缩量与小球的质量的关系，需 分别让质量不同的小球从 自由落下，压缩同一弹簧，并分别测出压缩量，通过比较得出 结论。 CMMMMMMM 2.【对照第4题】如图所示的是打弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越 远，这说明橡皮筋的弹性势能与其 有关：若橡皮筋被拉的长度相同，而用的“子 弹”不同，则质量大的“子弹”射出的距离较 ,原因是质量大的“子弹”射出时 小。 乙易错总结】 139