11.3 动能和势能 分层作业-2025-2026学年人教版物理八年级下学期

11.3 动能和势能 分层作业 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ A层 1．推铅球时，铅球的运动过程如图所示，下列说法正确的是（　　） A．推出去的铅球能在空中继续运动，是因为它受到了惯性的作用 B．若铅球运动到最高点所受力全部消失，它将保持静止 C．铅球在运动过程中受到平衡力作用 D．铅球落地后静止时，铅球的动能为零 2．下列关于功和能的叙述中，正确的是（　　） A．一个物体没有做功，它一定不具有能量 B．一个物体已做过的功越多，说明这个物体具有的能越多 C．运动的物体具有能，静止的物体没有能 D．物体具有的能越多，它能做的功就越多 3．伴随着城区内环高架路、鲁南高铁济宁北站、大安机场的建成使用，济宁进入高铁、高架、高速、航空的立体交通“快时代”。结合图中的信息，下列说法中正确的是（  ） A．雨雾冰雪提示牌提醒减速慢行，原因是雨雪路面摩擦力消失 B．在高架路旁安装隔音墙，可以有效地减弱噪声的传播 C．设置安全线的原因是列车高速行驶时空气流速大的地方压强大 D．车辆沿坡形通道向上行驶过程中，其重力势能不变 4．（多选）如图，从相同高度静止释放甲、乙两个质量不同的小球（），经过相同的时间同时落地，甲球下落过程中经过P、Q两点，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．释放瞬间甲球的重力势能等于乙球 B．甲球在P点的动能小于在Q点的动能 C．从释放到落地，甲球重力做的功等于乙球 D．从释放到落地，甲球重力做功的功率大于乙球 5．动能 (1)定义：物体由于________而具有的能。 (2)影响因素：物体的________和________。物体的质量越大，运动速度越大，它具有的动能就越________。 6．神舟二十号返回舱遭太空碎片撞击，飞船舷窗出现裂纹，神舟二十二号的“紧急救援”彰显了我国航天技术的硬核实力。 (1)太空碎片由于速度很大，具有很大的________能。 (2)为处理裂纹，携带处置装置的神舟二十二号发射升空，在升空的过程中。 a.该装置的惯性( ) A．增大    B．减小    C．不变 b.该装置的重力势能( ) A．增大    B．减小    C．不变 7．在一次物理课外拓展课上，物理老师给同学们讲了一个新的知识——动能定理。其内容是合外力对物体所做的功等于物体动能的变化量，表达式为F合s=  mv22 - mv12，其中mv22称为这个物体的末动能，mv12称为这个物体的初动能。如图1所示，一正方体物块在外力F的作用下由静止开始沿平直的轨道运动，已知该物块的质量为2kg，边长为10cm，物块与地面的摩擦力是物块自重的0.1倍，物块的运动速度一时间图像如图2所示。 （1）求2~4s物块前进的距离。 （2）已知物块在0~2s时间段内前进的距离为1m，求物块在0~2s时间段内所受的拉力F是多大。 B层 8．飞行的子弹因为速度大而具有较大的动能。下列四次实验中，对比哪两次实验能说明其道理（　　） A．①② B．②③ C．②④ D．③④ 9．在学校达标运动会上，运动员在进行实心球比赛。如图所示，若忽略空气阻力，实心球从离开手到落回地面前，实心球的重力势能（）与运动时间（t）的关系图像是（   ） A．B．C．D． 10．如图所示，在盛水的容器中，用力将一木块浸没在水底，撤去力后，木块在水中上浮且能跳出水面，在此过程中，木块的动能和势能都发生变化，下列说法正确的是（　　） A．木块下表面刚露出水面时，其动能最大 B．木块上表面刚露出水面时，其动能最大 C．力刚撤去时，木块的势能和动能都增加 D．力刚撤去时，木块的势能转化为动能，跳出水后木块的动能转化为势能 11．（多选）下列运动中的物体，动能减小的是（　　） A．加速升空的电动无人机 B．正在冲洗街道并匀速行驶的洒水车 C．下落过程中的跳水运动员 D．减速进站的“攀钢号”动车 12．高铁列车在平直轨道上匀速向西行驶，此过程中列车的动能_____________（选填“变大”“变小”或“不变”）。小明发现桌上茶杯中的水面突然变为如图所示的情形，此时列车向西做_____________（选填“加速”或“减速”）运动。 13．为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，实验小组同学设计了如图所示的探究实验，在同一斜面上先后将三个钢球从如图位置由静止滚下（，，），推动木块运动一段距离后停止。 (1)如图甲所示，该实验中所探究物体的动能是指______（选填“钢球”或“木块”）的动能； (2)钢球在斜面上滚动过程中，通过______两次实验研究超载安全隐患的； (3)交通安全标语“禁止超载”、“减速慢行”，分别从减小质量和______方面考虑来减小汽车的动能； (4)甲、乙、丙三次实验中，木块滑行过程中克服摩擦力做功分别为W甲、W乙和W丙，它们三者大小关系是______。若水平面绝对光滑，本实验将______（选填“能”或“不能”）达到探究目的。 14．高空坠物现象被称为“悬在城市上空的痛”，既是一种不文明行为，又危及广大群众的“头顶安全”。我国《民法典》规定，高空坠物造成他人损害，相关责任人应当承担侵权责任。小江和小华想探究“高空坠物时，物体的重力势能与高度有什么关系”，做了如下模拟实验： 第一步，小江让一个沾有水的篮球从高处由静止释放，留在水泥地面上的形状如图。 第二步，再分别从、高处由静止释放，留在水泥地面上的形状如图和图。 根据实验过程，回答下列问题： (1)该实验中，小江是用________来反映重力势能的大小；这种物理研究方法叫做________。 (2)从能量角度看，篮球下落并在地面上留下印迹的过程中，主要经历了从重力势能先转化为________能，再转化为________能的过程。 (3)细心的小华观察到，在做“从、高处由静止分别释放”的实验中，原先篮球上沾的水变少了，他觉得这样实验得到的结论不准确。你________（选填“支持”或“不支持”）小华的说法，理由是________。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《 11.3 动能和势能》参考答案 题号 1 2 3 4 8 9 10 11 答案 D D B BD A B C BD 1．D 【详解】A．推出去的铅球能在空中继续运动，因为它具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故A错误； B．若铅球运动到最高点仍有水平向右的速度，此时若所有力突然消失，由牛顿第一定律可知，铅球将会水平向右做匀速直线运动，故B错误； C．铅球在运动过程中运动的方向和速度大小发生变化，处于非平衡状态， 受到非平衡力作用，故C错误； D．铅球落地后静止时，质量不变，速度为零，铅球的动能为零，故D正确。 故选D。 2．D 【详解】A．一个物体没有做功，但是它可能具有对外做功的本领，它可能具有能量，故A错误； B．一个物体已做过的功越多，说明没做功之前具有的能多，这个物体做功后具有的能不一定多，故B错误； C．运动的物体具有能，静止在高处的物体也具有能，静止在高处的物体具有重力势能，故C错误； D．物体具有的能量越多，对外做功的本领越大，它能做的功就越多，故D正确。 故选D。 3．B 【详解】A．雨雪路面粗糙程度较小，摩擦力减小，所以要减速慢行，但摩擦力不会消失，故A错误； B．在高架路旁安装隔音墙，阻挡了声音的传播，是在传播过程中减弱噪声，故B正确； C．设置安全线的原因是列车高速行驶时空气流速大的地方压强小，人容易被推向列车发生危险，故C错误； D．车辆沿坡形通道向上行驶过程中，质量不变，高度变大，其重力势能变大，故D错误。 故选B。 4．BD 【详解】A．甲、乙两个小球从相同高度静止释放，且，释放瞬间甲球的重力势能大于乙球的重力势能，故A错误； B．甲球在P点的速度小于在Q点的速度，因此甲球在P点的动能小于在Q点的动能，故B正确； C．小球的重力做功为，因为，，所以甲球重力做的功大于乙球，故C错误； D．从释放到落地，甲球重力做的功大于乙球，经过相同的时间同时落地，由可知甲球重力做功的功率大于乙球，故D正确。 故选BD。 5．(1)运动 (2) 质量 运动速度 大 【详解】（1）动能的定义是物体由于运动而具有的能。 （2）[1][2][3]物体动能的大小与物体的质量和运动的速度有关，物体的质量越大，运动的速度越大，具有的动能就越大。 6．(1)动 (2) C A 【详解】（1）动能大小的影响因素是质量和速度，当质量一定时，速度越大，动能越大。太空碎片由于速度很大，因此会具有巨大的动能。 （2）[1]惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关，装置在升空过程中，装置的质量不变，所以惯性大小不变，故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 [2]重力势能的大小与物体的质量和高度有关。装置在升空时，质量不变，高度不断增加，因此它的重力势能会随之增大，故BC不符合题意，A符合题意。 故选A。 7．（1）2m；（2）3N 【详解】解：（1）由图2~4s物块做匀速直线运动，速度为1m/s，前进的距离 s=vt=1m/s2s=2m （2）物块在0~2s时间段内前进的距离为1m，速度由0增加到1m/s，则有 解得：F合=1N 物块与地面的摩擦力 物块在0~2s时间段内所受的拉力F 答：（1）求2~4s物块前进的距离为2m； （2）物块在0~2s时间段内所受的拉力F是3N。 8．A 【详解】四次实验中，均通过观察小车推动小木块运动距离的远近来体现小车具有动能的大小。要说明同一物体速度越大，具有的动能越大的道理，应控制其他条件相同，只改变小车的速度进行比较。 A．实验①和②中，因同一小车从斜面上由静止下落的高度不同，到达水平面的速度不同，即质量不变，速度改变，因此可以说明动能与速度的关系，故A符合题意； B．实验②和③中，改变小车的质量，下落的高度不变即到达水平面的速度相同，能说明动能与质量的关系，但不能说明动能与速度的关系，故B不符合题意； CD．实验②和④、③和④中，小车的质量和到达水平面的速度均不同，没有控制变量，无法得出结论，故CD不符合题意。 故选A。 9．B 【详解】重力势能的大小与物体的质量和高度有关。由图可知，实心球的运动轨迹为一抛物线，其高度随时间的变化是先增大，后减小。整个运动过程中，实心球的质量不变，故实心球的重力势能随时间的变化会先增大，后减小，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 10．C 【详解】AB．当木块上浮露出水面之前，浮力大于重力，木块加速运动；露出的过程中，随着排开液体体积的减小，浮力逐渐减小，最终为0，所以浮力先大于重力，然后等于重力，最后小于重力，木块先加速后减速运动。由此可知，当浮力等于重力时，速度最大，其动能最大，但此时不是木块上、下表面刚露出水面时。故AB错误； CD．力刚撤去时，木块所受浮力大于重力，木块迅速上浮，速度增大，高度增大，因此木块的势能和动能都增加，不是木块的势能转化为动能。跳出水面后到达最高点之前，木块受到重力的作用，速度减小，其动能减小，高度继续增加，其重力势能增大，木块的动能转化为势能。故C正确，D错误。 故选C。 11．BD 【详解】动能大小与物体的质量和速度有关。 AC．加速升空的电动无人机和下落过程中的跳水运动员，质量都不变，速度都变大，所以动能都增大，故AC不符合题意； B．正在冲洗街道并匀速行驶的洒水车，速度不变，质量变小，所以动能减小，故B符合题意； D．减速进站的“攀钢号”动车，质量不变，速度变小，所以动能减小，故D符合题意。 故选BD。 12． 不变 加速 【详解】[1]动能的大小与物体的质量和速度有关，题目中列车在平直轨道上匀速向西行驶，说明列车的质量不变、速度不变，则动能大小不变。 [2]列车原本向西匀速行驶，杯中的水也随列车一起向西匀速运动。当列车运动状态改变时，水由于惯性，会保持原来的运动状态。从图中可以看到，水面东高西低，说明水相对于列车向西“涌动”。这是因为列车向西突然加速，而水由于惯性，要保持原来的较小的速度，所以相对于列车向东运动，导致水面东高西低。 13．(1)钢球 (2)乙、丙 (3)减小速度 (4) W丙>W甲>W乙 不能 【详解】（1）根据转换法，通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来比较钢球到达水平面时动能的大小，该实验中所探究物体的动能是指钢球的动能。 （2）“超载”指质量改变对动能的影响，采用的实验方法是控制变量法，乙、丙两次实验中钢球高度相同(h2=h3)，速度相同，而质量不同，可用于研究超载的安全隐患。 （3）动能大小与质量和速度有关，交通安全标语“禁止超载”、“减速慢行”，分别从减小质量和速度方面考虑来减小汽车的动能。 （4）[1]甲、乙、丙三次实验中，因木块对支持面的压力和接触面粗糙程度相同，故木块受到的摩擦力相同，木块滑行克服摩擦力做的功为W=fs，则做功大小与滑行距离成正比，已知s3>s1>s2，所以W丙>W甲>W乙。 [2]若水平面绝对光滑，木块将做匀速直线运动，则木块不会停下，无法通过比较滑行距离来研究钢球动能大小，故不能达到探究目的。 14．(1) 球留在水泥地面上的印迹大小 转换法 (2) 动 弹性势 (3) 不支持 篮球的印迹差别明显不影响实验结论 【详解】（1）[1][2]本实验利用转换法，小江是用球留在水泥地面上的印迹大小反映重力势能的大小，印迹越大，表明篮球重力势能越大。 （2）[1][2]篮球下落过程中，篮球质量不变，高度减小，速度增大，从重力势能先转化为动能，在地面上留下印迹的过程中，篮球发生形变篮球的动能再转化为弹性势能。 （3）[1][2]不支持，篮球上沾水的质量变小，但是对实验结果影响不大；图中篮球的印迹差别明显，不影响实验结论。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $