10.4 动能与势能-【练测考】2025-2026学年八年级下册物理（鲁科版五四制·新教材）

第四节 要点梳理 1.能量：一个物体 我们就说这个物体具有能量，在国际单位制 中能的单位是 2.动能：物体由于 而具有的能量，动能 的大小与物体的 和 有关。 3.重力势能：物体由于 而具有的能量，重 力势能的大小与物体的 和 有关。 4.弹性势能：物体由于 而具有 的能量，弹性势能的大小与 有关。 温馨提示： 动能与势能变化的判断：判断物体动能的变化 时要考虑物体的质量和速度大小的变化：判断 物体的重力势能的变化时要考虑物体的质量和 高度的变化 基础夯实 知识点一能量 1.关于功和能的关系，下列说法中正确的是( A.具有能的物体一定正在做功 B.物体具有的能越大，它做的功就越多 C.物体做的功越多，它具有的能就越大 D.物体能够做的功越多，它具有的能就越大 知识点二动能 2.(2025·淄博淄川区校级期末)小红猜想动能 的大小可能与物体的质量和运动速度有关， 于是设计了如图甲、乙所示的实验，探究动能 的大小与哪些因素有关。 777777 B )m 2h 7777777777777 甲 第十章功与能 能与势能 乙 让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别 从A处和B处开始向下运动，然后与放在水 平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一 段距离后静止。 让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别 从B处开始向下运动，然后与放在水平面上 的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离 后静止。 (1)乙图中让不同质量的两个小球从同一高 度滚下的目的是保持两球到达水平面时，具 有相同的 (2)选用图甲探究的是动能与 的关 系，理由是两球 相等；得出的结论是 (3)选用图乙探究的是动能与 的关 系，得出的结论是 (4)本实验中运用了两种研究方法，一是控制 变量法；二是 法，此方法是用 来表示小球动能的大小。 知识点三势能 3.下列物体只具有重力势能的是 A.下落的篮球 B.拉弯的弓 C.水平路面上跑步的人 D.客厅的吊灯 4.人拉弓射箭时，下列说法中正确的是( A.放在张紧了的弓上的箭具有弹性势能 B.弓被拉得越弯，人的弹性势能越大 C.弓被拉得越弯，弓的弹性势能越大（在弹 性限度内) D.弓的弹性势能和它的质量有关 5.物理与生活建筑高楼大厦时首先要打好地 基。原来高度相同的同种地桩，经打击后某 111 练测考八年级物理下册 瞬间三个地桩所处的位置如图所示，由此 可知，打桩时，三个重锤中 锤的做功 本领最大：如果A、B两锤的质量相同，则刚开 始下落时， 锤的高度要低一些：如果 B、C两锤刚下落时的高度相同，则 锤的质量要大一些。（均选填“A”“B”或 “C”) 6.新科技(2025·烟台期末)金色的田野，麦 浪翻滚，机械轰鸣，如图所示，大型联合收 割机和装载车并肩作业，收割、脱粒、装车 同步完成。若两车工作时保持不变的速度 前进，则下列关于装载车的动能的分析正 确的是 A.装载车的动能不变 B.装载车的动能变小 C.装载车的动能变大 D.无法判断装载车的动能变化 易错警示：物体的动能和重力势能都和物体的 质量有关；一般物体的质量不变，但是像洒水 车、清洁车、喷洒农药的飞机等，这些物体在工 作时质量会改变。 综合运用 7.科技前沿(2025·淄博桓台县期末)2025 年4月，搭载神舟二十号载人飞船的运载火 箭成功发射，如图所示。在火箭加速上升过 程，飞船内的航天员 () A.动能增大，重力势能增大 112 B.动能不变，重力势能增大 C.动能增大，重力势能不变 D.动能不变，重力势能不变 8.(2025·乐山)为响应国家“每日体育锻炼时 间不低于两小时”的要求，某校组织学生远足 爬山，开展户外运动。爬山区域等高线如图 所示，不考虑重力变化，队伍重力势能最大的 位置是 () 单位：m 600B 500 500 -400 400 A.A处 B.B处 C.C处 D.D处 9.如图所示是运动员在铅球比赛中的场景。铅 球离手后，在空中飞行过程中动能E随时间 t变化的曲线最接近的是 () D 10.如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的0点， 自由伸长到B点，今将一小物体m连在弹簧 上，并把弹簧压缩到A点，然后释放，小物体 能运动到C点静止。物体与水平地面间的摩 擦力恒定，下列说法中正确的是 B C 0 W 777 A.物体从A到B动能先增大后减小，从B 到C动能一直减小 B.物体从A到B动能越来越小，从B到C 动能越来越大 C.物体从A到B动能越来越大，从B到C 弹簧弹性势能越来越大 D.物体从A到B弹簧弹性势能越来越大， 从B到C弹性势能越来越小 11.新科技(2025·烟台招远市期末节选)抖 空竹是中国传统游戏（图甲），早在宋代的 《梦粱录》中便有详细记载。空竹以竹木制 成，外侧分布着若干方形哨口（图乙），哨口内 藏有大小各异的气腔（图丙），空竹转动时发 出悦耳的嗡嗡声。玩家操控绳索，可让空竹 做多样动作，尽显物理之美。当空竹被抛向 高处的过程中，空竹的动能逐渐 重力势能逐渐 丙 12.如图(a)所示，展示了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(b)所示，可以看到射线与等高线是垂 直的。 a) 等高线、 射线 》2} (b) (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 (选填“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 (选填“不相等”或“相 等”)。 第十章功与能 素养培优 13.科学推理(2025·淄博高青县期末)为了 探究动能大小的影响因素，实验小组的同学 利用斜面、钢球、木块等器材在同一水平面 上开展了如图1所示的探究活动。 77777 77777777777777777777 77777777777 图1 木块铁板 - h2、 木块 毛巾 图2 (1)实验中，通过观察木块移动距离的长短， 来判断钢球动能的大小，这种研究方法是 (选填“控制变量法”或“转换法”)。 若水平面绝对光滑，本实验将 (选填 “能”或“不能”)达到探究目的。 (2)为了探究物体动能大小与质量的关系， 应选择图1中 两图进行实验分析。 (3)实验中为了探究动能大小与速度的关 系，应让质量相同的钢球，从同一斜面 (选填“相同”或“不同”)高度由静 止滚下。实验现象表明：当质量一定时，钢 球速度越大，其动能越 (4)某同学用如图2所示的方法探究动能的 大小与速度的关系，他将相同质量的钢球从 不同高度(h2>h)由静止开始释放，通过观 察木块分别在铁板和毛巾上滑行的距离来 判断钢球动能的大小，这种方法是 (选填“正确”或“错误”)的。 113人克服共享单车受到的摩擦力做功，即人对共享单车所做 的功： W=f6=70N×900m=63000J: (2)3min内人对共享单车做功的功率： p=P_630001-350W。 t3×60s 第三节 机械效率 第1课时机械效率 要点梳理 3.W总=W有用+W额外 W有 4.有用功跟总功刀=W。 基础夯实 1.(1)①F,h②用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩 码缓慢地匀速向上提升相同高度h,记录拉力F2,计算拉力 所做的功W,=F,·2h (2)在使用动滑轮提升物体时，要对动滑轮做功，不省功 (3)不能 2.有用额外总有用 3.20002500500 4.0.30.81.2 5.B6.C 7.80080% 8.解：(1)由题意可知，克服窗玻璃的重力做的功即为有用功： W有用=G物h=400N×10m=4000J; (2)由图可知，该动滑轮有2段绳子，所以拉力方向绳子自 由端移动的距离为s=10m×2=20m 所以工人所用拉力做的功： W卷=F=250N×20m=5000J, 拉力的功率：P= 色5000J-100W; 50s (3)由机械效率公式可得动滑轮的机械效率： W有用_40001×100%=80%。 W总5000J 综合运用 9.A10.B11.B 12.80%0.75 【解析】弹簧测力计分度值是0.1N,读数为2.5N,拉力所 做的有用功：W有用=Gh=1.5N×0.4m=0.6J;拉力做的总 功：W=Fs=2.5N×0.3m=0.75J;杠杆的机械效率：n= W有月-0.6J W。0.75了子80%。不计整个机械的摩擦，克服木棒的重 力所做的功为额外功：W题外=W总-W肃用=0.75J-0.6J= 0.15J,物块上升的高度h为0.4m,则木棒的重心上升的 高度：h'=0.2m,木棒的重力：G'= Wt_0.15J-0.75N。 h'0.2m 13.16090% 14.解：(1)物体重力为G=mg=20kg×10N/kg=200N; 由图可知，n=2,不计绳重和摩擦，根据F=(G+G)可 知，动滑轮的重力： G动=2F-G=2×120N-200N=40N; (2)该滑轮组的机械效率： W有用_Gh_G_200N 刀=WeFh2F2x120N83.3%: (3)人对绳的最大拉力等于人的重力，即F'=G人=m人g= 60kg×10N/kg=600N<650N,不计绳重和摩擦，根据F' 2(G+6动)可知，最大物重： G'=2F'-G=2×600N-40N=1160N, 物体的质量： m-G=160N-16kg。 g 10 N/kg 素养培优 15.103 【解析】拉力做的有用功：W有用=Gh=10N×1m=10J,由图 可知每个动滑轮中吊起动滑轮绳子的股数=2，绳子自由 端移动的距离：s=nh=2×1m=8m,则力F做的功：W= F=2.5N×8m=20J;总的额外功：W霸外=W总-W有用= 20J-10J=10J,提起动滑轮所做的额外功：W动额外=G动h1+ G幼h2+G纺h,=1N×1m+1N×2m+1N×4m=7J,克服绳重 及滑轮与绳子之间的摩擦所做的额外功： W摩穆新外=W城外一W动额外=10J-7J=3J。 第2课时测量机械效率 要点梳理 W有用_Gh 1.刀=W8F 2.弹簧测力计刻度尺 3.匀速竖直等于 4.有用功 5.总功 6.同一不同重力或数量相同 7.绳重、滑轮自身重、摩擦力的大小和所吊货物自身的重力 多低多高 基础夯实 1.(1)匀速(2)丙(3)70.2%(4)无关动滑轮重 (5)摩擦偏大(6)C 2.(1)0.771.4(2)匀速左(3)省低(4)②③ 无关 综合运用 3.A 4.(1)甲(2)0.5474.1(3)变大(4)1(5)C 素养培优 、2mgh2 5.(1)F,h (2)大于小于(3)有用功变小 【解析】(1)探究杠杆的机械效率时，将2只钩码悬挂在B 点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，则有用功为 W有月=Gh2=2mgh2,总功W=F,h1,则机械效率的表达式 _W有月_2mgh2 ”=W。=F,。(2)钩码的悬挂点在B点时，由杠杆的平 衡条件得F,·OA=G·OB;悬挂点移至C点时，由杠杆的平 衡条件得F2·OA=G·OC:从图中可以看出，由OB到OC力 臂变大，所以弹簧测力计的示数大于F,有用功不变，但杠 杆提升的高度减小，额外功减小，又因为总功等于额外功与 有用功之和，因此此次弹簧测力计做的功将小于第一次做的 功，并且有用功与总功的比值变大，即杠杆的机械效率变大。 (3)提升物体所做的功是有用功，把相同的物体提升相同的 高度，故有用功是相同的：用一根外形完全相同的铁质杠杆 代替原来的木质杠杆，则铁质杠杆的重力变大，还把杠杆提 升相同的高度，根据W=Gh可知，额外功变大，故总功变大， 根搭机技致车公式刀一可知机战效事支小。 培优专题五简单机械的综合计算 1.解：(1)由图乙可知，n=4,不计滑轮重、绳重和摩擦，电动机 对绳子的拉力： F()(m) 4×(240kg+60kg)× 10N/kg=750N; (2)拉力做的总功： Wa=Fs=Fnh=750N×4×6m=1.8x10J, 电动机对绳子拉力的功率： p-e=8x10'J-600W: t 30s (3)克服工人及工具的重力做的有用功： W有用=Gh=mgh=240kg×10N/kg×6m=1.44×104J, 则该装置的机械效率： W有用_1.4×10J-80%。 n=We-1.8x10'J 2.解：(1)由图可知，n=3,则绳端移动的距离： s=nh=3×12m=36m. 拉力做的功： Wa=Fs=400N×36m=14400J, 拉力的功率： p-We-4400J=240W; t60s (2)由图乙可知，货物重G=300N时，滑轮组的机械效率 7=60%， 因摩擦力及绳重忽略不计，克服货物重力做的功为有用功， 克服动滑轮重力和货物重力做的功为总功， 所以，滑轮组的机械效率： W有用。 G 7= W总Gh+G动hG+G动 300N 即60%=300N+G动 解得G动=200N: (3)已知工人的质量为55kg, 则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大 拉力： F大=G人=m人g=55kg×10N/kg=550N, 由F?(G+G)可得，提升的最大货物重为 G=nF+-G=3×550N-200N=1450N, 则滑轮组的最大机械效率： 1450N 7大=1450N+200N ≈87.9% 3.解：(1)石材的重力： G=mg=1.8×103kg×10N/kg=1.8×104N 石材受到的阻力：f=0.1G=0.1×1.8×104N=1800N: (2)由乙图可得，在10s内石材移动的距离s=1.0m 由于石材做匀速直线运动，受到的拉力和阻力是一对平衡 力，大小相等 则滑轮组对石材的拉力：F拉=f=1800N, 工人做的有用功：W有用=F拉s=1800N×1.0m=1800J: )=有想可得，工人做的总功：W。=2400J (3)由n-w8 由图知，n=3,工人拉力端移动的距离： s'=3s=3×1.0m=3.0m, 由W=Fs'可得，工人的拉力：F W色2400J-800N '3.0m 4.解：(1)汽车的功率恒为20kW,以10m/s的速度匀速行驶 根据公式P=”-S=F tt 可得汽车在斜面通道上行驶时获得的牵引力为 F=P-2000W=200N: 10m/s (2)汽车的质量为2t,则汽车的重力 G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N, 斜面高度为12m, 有用功W有用=Gh=2×104N×12m=2.4×10N, 斜面的长度为400m, 总功W总=FL=2000N×400m=8×10J, 高架斜面通道的机械效率η= Wm_2.4x10J=30%: W台8×103J (3)W颜外=W总-W有用=8×10°J-2.4×10J=5.6×105J, W5.6x10J=1400N。 摩擦力f= 400m 5.解：(1)把质量为3kg的重物挂在秤钩上，提起B处提纽，当 秤砣移动到C点时，秤杆达到水平平衡，由杠杆的平衡条件 F1l1=F2L2得：m物g·AB=m能g·BC, 所以BC=m物·AB=m1·AB=3kgx4cm=30cm: m能 m能 0.4kg (2)分析杆秤可知当秤砣移动到D时，m物最大，BD=30 cm+40 cm=70 cm, 此杆秤能称量物体的最大质量：m物= ,m能·BD AB 0.4kgx70cm=7kg。 4 cm 第四节动能与势能 要点梳理 1.能够对外做功焦耳 2.运动质量运动速度 3.被举高质量高度 4.发生弹性形变弹性形变大小 基础夯实 1.D 2.(1)速度(2)速度质量当质量一定时，速度越大动能 越大(3)质量当速度一定时，质量越大动能越大 (4)转换纸盒移动的距离长短 3.D4.C 5.B A B 6.C 综合运用 7.A8.D9.A 10.A【解析】物体在竖直方向受到重力与地面的支持力平 衡，水平方向受到弹簧的弹力和滑动摩擦力。从A到B过 程中，弹簧的弹力水平向右，摩擦力水平向左，弹簧的弹力 先大于摩擦力，后小于摩擦力，故物体先加速后减速：从B 到C过程，物体由于惯性继续向前运动，摩擦力方向向左， 物体做减速运动；当质量一定时，速度越大动能越大，速度 越小动能越小，所以物体从A到B过程中，动能先增大后 减小，从B到C过程中，动能一直减小，故A正确，B、C错 误。物体从A到B弹簧的形变不断变小，弹性势能越来越 小，从B到C弹簧的形变不断变大，弹性势能越来越大，故 D错误。 11.减小变大 12.(1)变大(2)相等 素养培优 13.(1)转换法不能(2)a、c(3)不同大(4)错误 【解析】(1)用容易观测的木块移动的距离来间接推断动能 大小，这是转换法的运用。若表面是光滑的，木块将永远运 动下去，所以无法完成本实验。(2)若探究动能大小与质 量的关系，应该让质量不等的小球从斜面同一高度开始滚 下，故选a,c。(3)相同情况下，小球开始滚下的位置越高， 到达水平面时的速度越大。要探究动能与速度的关系，应 改变小球的速度，故要让小球从同一斜面的不同高度滚下 读图a与b可知，速度越大的小球，将木块撞击得越远，即 动能越大。故在其他情况相同时，速度越大，动能越大 (4)木块在不同的物体表面上滑行，滑行距离不但与小球 的能量有关，还与物体表面的粗糙程度有关，所以此设计是 错误的。 第五节机械能及其转化 要点梳理 1.动能重力势能弹性势能 3.不变 基础夯实 1.B2.C 3.弹性势 动 4.重力势动守恒 5.动能运动机械 综合运用 6.B7.C 8.C【解析】由图乙可知，全过程滑雪者的动能在C点时最 大，故A错误：滑雪者质量不变，从B点到C点高度降低，重 力势能减小，从C点到D点高度升高，重力势能增大，从D 点到E点高度降低，重力势能减小，故B错误：由图乙可知 滑雪者在B,点的重力势能等于在E点的动能，故C正确：在 这个过程中，由于存在摩擦等阻力，滑雪者的机械能会有部 分转化为内能，机械能减小，故D错误。 9.D10.弹性势能增大 11.增大等于 【解析】不计空气阻力，皮球在运动过程中只有动能和势能 相互转化，运动过程中两个皮球的机械能守恒：甲皮球落地 前的运动过程中，高度减小，重力势能转化成动能，甲皮球 的动能增大；落地时，两个皮球的重力势能全部转化为动 能，且两个皮球的动能相同，质量相同，因此刚到地面时的 速度v甲等于U吃。 素养培优 12.B【解析】游戏者由0点向A点下落的过程，绳没有发生 弹性形变，绳的弹性势能为零，不是人的机械能转化为绳的 弹性势能，故A错误；游戏者由O点向A点下落的过程，高 度逐渐降低，速度逐渐增大，人的重力势能减小，动能增大， 即人的重力势能逐渐转化为人的动能，故B正确：游戏者 由A点向B点下落的过程，绳子弹性形变逐渐增大，即弹 性势能逐渐增大，故人的机械能转化为绳的弹性势能，故C 错误；游戏者由B点回弹上升的过程，绳子弹性形变逐渐 减小，绳的弹性势能逐渐减小，人的机械能逐渐增大，所以 是绳的弹性势能转化为人的机械能，故D错误。 跨学科实践制作龙骨水车 1.(1)不变增大(2)轮轴(3)不同(4)C 【解析】(1)动能的大小与物体的质量和速度有关，相邻刮板 间的河水速度相同，且质量不变，因此动能不变；机械能包括 动能和势能，河水被从低处带向高处，高度增加，重力势能增 大，而动能不变，因此机械能增大。(2)轮轴是由轮和轴组 成，能绕共同轴线旋转的机械，其特点是可以省力或改变力 的方向，龙骨水车的脚踏部分中，脚踏板相当于“轮”，与之 相连的轴带动木齿轮转动，因此龙骨水车的脚踏部分相当于 简单机械中的轮轴。(3)龙骨水车是通过刮板的机械运动 直接提水，利用的是机械能转移，没有利用大气压，活塞式抽 水机的工作原理是利用大气压将水“压”上来，因此，两者的 提水原理不同。(4)功率是表示做功快慢的物理量，提升水 的功率取决于单位时间内对水做的功，刮板的面积会影响每 次提升水的质量，进而影响做功多少，与功率有关，故A不 符合题意：踪动脚踏的速度会影响单位时间内提升水的次数 或质量，与功率有关，故B不符合题意：田地的面积仅反映 灌溉范围，与单位时间内提升水的做功快慢无关，故C符合 题意。 2.【项目实施】 (1)①省力增大 ②在各部件之间加润滑油来减小摩擦 (2)①柞木 【项目拓展】 6×105J76% 【解析】【项目实施】(1)①摇杆在使用过程中，动力臂大于 阻力臂，属于省力杠杆：一定质量的水被水车提升到高处，其 质量不变、高度增加，则重力势能增大：②增大机械效率的方 法：一是增大提升的物重，二是减小摩擦，因此要提高“龙骨 水车”提水效率，可以增大槽内板叶刮水的质量，或在各部 件之间加润滑油来减小摩擦。(2)①“龙骨水车”的制作首 要是选材。优先考虑的是提高材料的端面硬度和强度（材 料的弹性模量越大，强度越大)，以保证水车稳固、联动和耐 久：其次再考虑材料的密度，仅为了搬运的方便，根据表中数 据可知，柞木材料最好。 【项目拓展】 由P?得，该链牛式输送机在本次工作过程中，每分钟给 出的总功： W瑟=P1=10×103W×60s=6×105J; 每分钟输出的有用功： W有周=Gh=mgh=4×103kg×10N/kg×11.4m=4.56×103J, 则该链斗式输送机在本次工作过程中的效率： W有4.56×10Jx100%=76%。 =Ws6x10J 重点实验突破 【例1】(1)大重力势(2)大转换法(3)C(4)①相同 不同②a③=内(5)大大(6)车辆的动能与 质量和速度有关，在动能一定的情况下，质量越大的汽车限 速应该越低 【例2】(1)弹簧测力计刻度尺s=nh(n表示与动滑轮相连 的绳子股数)(2)竖直缓慢不正确摩擦力 (3)0.3①丙、丁小②甲、乙无关③乙、丙大 ④不同(4)不能，用弹簧测力计测出物体A在水平地面上 匀速运动时所受的摩擦力了，则刀2F 章末复习 真题体验 1.B2.D 3.B【解析】由题意可得，小明全程的平均速度为=三= 1+s2 ,故A错误；由题意可得，从甲到乙的过程中，小明的 t1+l2+t 推力所做的功为W,=Fs,从乙到丙的过程中，小明的水平推 力所做的功为W2=F252,由两次推力做功之比为2：1可得 W Fs1 2 _,故B正确：由题意及B中分析可得， 从乙到丙的过程，小明推力所做的功为W,=F2s, Fs ,小明推力做功的功率为P= 2 22_1,故C错误；把 t332i3 空车从丙沿原路推回到甲，所用推力与将空车从乙匀速推到丙 所用推力大小相同，为2，所以推力做功公（马），故D错误。 3