人教版八年級物理下冊 11.3《動能和勢能》分層訓練 （解析版）

11.3動能和勢能A基礎過關(guān)練填空題（共5小題）1．如圖所示，這是運動員撐竿跳高時的場景。運動員助跑時具有動能，在撐竿起跳時彎曲的撐竿具有彈性勢能，運動員越橫桿時，在最高位置速度為0，此時運動員具有重力勢能（均選填“動能”、“重力勢能”或“彈性勢能”）?！窘馕觥拷猓哼\動員助跑時具有動能，在撐竿起跳時彎曲的撐竿具有彈性勢能，在最高位置速度為0，此時運動員具有重力勢能。故答案為：動能；彈性勢能；重力勢能。2．下列物體中只具有動能的是B；只具有勢能的是C、D；既具有動能，又具有勢能的是A、E（均選填序號）。A.飛向籃筐的籃球；B.在平直公路上行駛的汽車；C.繃緊的橡皮筋；D.安裝在墻上的空調(diào)；E.正在著陸的火星探測器?！窘馕觥拷猓篈.飛向籃筐的籃球，此時藍球有高度，也有速度，所以既具有動能，又具有重力勢能；B.在平直公路上行駛的汽車，此時汽車有速度，沒有高度，所以只具有動能；C.繃緊的橡皮筋，橡皮筋發(fā)生了彈性形變，有彈性勢能，所以只具有勢能；D.安裝在墻上的空調(diào)，空調(diào)有高度，沒有速度，所有空調(diào)只有重力勢能；E.正在著陸的火星探測器，有高度，也有一定的速度，所以既具有動能，又具有重力勢能。故答案為：B；C、D；A、E。3．如圖是體育課上籃球落地后彈起過程中我們每隔相等時間曝光一次所拍攝的照片。由圖可知，籃球離開地面上升的過程中，重力勢能變大，動能變小，籃球動能的變化量大于（選填“大于”、“小于”或“等于”）重力勢能的變化量，依據(jù)是籃球要克服空氣阻力做功，部分動能會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?！窘馕觥拷猓夯@球離開地面上升的過程中，質(zhì)量不變，高度增加、速度減小，因此籃球的重力勢能增大，動能減?。换@球在上升過程中受到空氣阻力的作用，要克服空氣阻力做功，部分動能會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以籃球動能的減小量大于重力勢能的增加量。故答案為：變大；變小；大于；籃球要克服空氣阻力做功，部分動能會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。4．現(xiàn)代農(nóng)業(yè)利用噴藥無人機噴灑農(nóng)藥，安全又高效。如圖所示，噴藥無人機在農(nóng)田上方沿水平方向勻速飛行，同時均勻噴灑農(nóng)藥，此過程中，噴藥無人機的動能變小，機械能變小。（均填“變大”、“變小”或“不變”）【解析】解：無人機在農(nóng)田上方沿水平方向勻速飛行，同時均勻噴灑農(nóng)藥，此過程中，飛機的速度和高度均不變，但質(zhì)量變小，所以無人機的動能變小，重力勢能變小。由于機械能等于動能與勢能之和，故無人機的機械能也變小。故答案為：變??；變小。5．如圖所示，甲、乙兩球在光滑水平面上以相同的速度向左運動，已知m甲＞m乙，則甲球的動能大，乙球的慣性小。（均選填“甲”或“乙”）【解析】解：甲、乙兩球在光滑水平面上以相同的速度向左運動，速度相同，由于m甲＞m乙，則甲球的動能大；甲球的質(zhì)量大，乙球的質(zhì)量小，則乙球的慣性小。故答案為：甲；乙。選擇題（共5小題）6．如圖所示，載重卡車、電瓶車與自行車，若三種車輛速度相等，則動能最小的是（）A．載重卡車 B．電瓶車 C．自行車 D．一樣大【解析】解：載重卡車、電瓶車與自行車，若三種車輛速度相等，因為自行車的質(zhì)量最小，則動能最小的是自行車。故ABD錯誤，C正確。故選：C。7．如圖所示，表示甲、乙兩輛相同小車的s﹣t圖像，關(guān)于這兩輛小車的動能，以下判斷中正確的是（）A．甲、乙兩車的動能相等 B．甲車的動能大 C．乙車的動能大 D．缺乏條件，無法判斷【解析】解：由圖像知，甲、乙兩小車都做勻速直線運動，在相同的時間內(nèi)0～5s，甲通過的路程長，由速度公式v＝知甲車的速度大，因為甲、乙兩輛相同的小車，速度越大動能越大，所以甲車的動能最大，故B正確，ACD錯誤。故選：B。8．兩個完全相同的籃球，表面涂黑，從不同的高度自由下落至同一地面，在地面上留下如圖所示的黑色圓斑，下列判斷正確的是（）A．落在甲處的初始重力勢能大 B．落在乙處的籃球彈性勢能小 C．落在乙處的籃球初始高度大 D．落在甲處的籃球重力做功多【解析】解：由圖可看出，乙的黑色圓斑較大，說明籃球著地時的彈性勢能大，而籃球的彈性勢能是由籃球的重力勢能轉(zhuǎn)化來的，所以乙處籃球的初始重力勢能大，所處的高度大。故ABD錯誤，C正確。故選：C。9．在2022年東京奧運會鉛球比賽中，我國選手鞏立姣勇奪冠軍。如圖是比賽時，鞏立姣擲出的鉛球運動的情景，則鉛球在圖中哪個位置時重力勢能最?。浚ǎ〢．a(chǎn)點 B．b點 C．c點 D．都一樣【解析】解：重力勢能大小與質(zhì)量和高度有關(guān)，由圖中可知，c點的位置最低，所以，c點的重力勢能最小。故ABD錯誤，C正確。故選：C。10．下列情境沒有利用彈性勢能的是（）A．跳板跳水 B．撐桿跳高 C．拉弓射箭 D．雨滴下落【解析】解：A、跳板跳水時，跳板發(fā)生了彈性形變，則跳板具有彈性勢能，該情境中利用了彈性勢能，故A不符合題意；B、撐桿跳高時，撐桿發(fā)生了彈性形變，則撐桿具有彈性勢能，該情境中利用了彈性勢能，故B不符合題意；C、拉弓射箭時，弓發(fā)生了彈性形變，則弓具有彈性勢能，該情境中利用了彈性勢能，故C不符合題意；D、雨滴下落時，雨滴沒有發(fā)生彈性形變，不具有彈性勢能，故D符合題意。故選：D。解答題（共1小題）11．國家規(guī)定，電動自行車必須符合“凈重不大于40kg，設計時速不大于20km/h”的標準才可以上路。請你解釋對電動自行車進行限速的原因?！窘馕觥看穑何矬w的動能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)；電動自行車的質(zhì)量一定時，車速越大，具有的動能就越多；在剎車時，克服摩擦力做的功也越多，當摩擦力不變時，行駛的路程就越長，所以很難停下來，容易出現(xiàn)嚴重的交通事故，故要對電動自行車進行限速規(guī)定。實驗探究題（共2小題）12．小明在“探究物體的動能大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗中。（1）小明設計了如圖1所示的三種方案，你認為將木塊放在圖乙（填“甲”、“乙”或“丙”）位置最合理。該實驗是通過觀察木塊移動的距離來判斷小球動能的大小。（2）圖2實驗中，探究的是動能與質(zhì)量的關(guān)系。讓兩小球從同一高度由靜止釋放的目的是使小球到達水平面的速度相同。（3）若水平面絕對光滑，本實驗將不能（填“能”或“不能”）達到探究目的。（4）為了探究小明又將裝置進行了改造成如圖3所示，他用質(zhì)量不同的鐵球?qū)椈蓧嚎s相同程度，撞擊同一木塊。觀察到木塊被撞擊后移動的情況是C。A.質(zhì)量大的鐵球?qū)⒛緣K推動的距離較遠B.質(zhì)量小的鐵球?qū)⒛緣K推動的距離較遠C.質(zhì)量不同的鐵球?qū)⒛緣K推動的距離相同【解析】解：（1）探究“動能的大小與哪些因素有關(guān)”時，讓小球從某一高度由靜止滑下，小球到達水平面后撞擊木塊，根據(jù)木塊移動的距離判定動能的大小，故乙是最合理的；實驗中通過觀察木塊被撞擊后移動的距離來判斷動能大小，這是轉(zhuǎn)換法；（2）由圖2可知，小球滾下的高度相同，小球的質(zhì)量不同，所以探究的是動能與質(zhì)量的關(guān)系；讓兩小球從同一高度由靜止釋放的目的是使小球到達水平面的速度相同；（3）若水平面絕對光滑且不計空氣阻力，小球與木塊將一直做勻速直線運動下去，無法比較其距離的大小，也就無法得出其動能的大小，因此，實驗無法得出結(jié)論；（4）用質(zhì)量不同的鐵球?qū)⑼粡椈蓧嚎s相同程度后由靜止釋放，撞擊同一木塊，由于彈簧的壓縮程度相同，則具有的彈性勢能相同，轉(zhuǎn)換成的動能相同，所以推動木塊移動的距離也相同，故選C。故答案為：（1）乙；木塊移動的距離；（2）質(zhì)量；使小球到達水平面的速度相同；（3）不能；（4）C。13．小雨和小明利用沙子、小桌、重物、透明的箱子進行實驗探究。（1）如圖1所示，把小桌放在透明的沙箱中，讓重物從高處落下，撞擊小桌，觀察桌腿陷入沙子的深度，探究重力勢能的大小與哪些因素有關(guān)。①實驗探究的是重物（填“重物”或“小桌”）的重力勢能；②通過實驗，發(fā)現(xiàn)同一個重物從不同高度落下，高度越高，能夠?qū)ν庾龉υ蕉?，說明它的重力勢能越大。③要進一步探究重力勢能與質(zhì)量的關(guān)系，應換用不同的重物，讓它們從同一高度落下，觀察桌腿陷入沙子的深度；（2）上述探究過程中都通過小桌陷入沙子的深度來表示要探究的問題，下列實驗中也用到這種研究方法的是B（填字母）。A.測量物體運動的速度B.探究物質(zhì)的吸熱能力C.探究串聯(lián)電路中的電流特點【解析】解：（1）①實驗中，重物從高處落下撞擊小桌，通過小桌下陷的深度判定重物重力勢能的大??；②同一個重物的質(zhì)量不變，從不同高度落下，高度越高，能夠?qū)ν庾龉υ蕉啵∽老孪莸纳疃仍酱?，說明它的重力勢能越大；（2）上述探究過程中都通過小桌陷入沙子的深度來顯示要探究的問題，采用的是轉(zhuǎn)換法；A.測量物體運動的速度時，采用的是公式法，故A錯誤；B.探究物質(zhì)的吸熱能力時，根據(jù)溫度計升高的示數(shù)來顯示吸熱能力的大小，采用的是轉(zhuǎn)換法，故B正確；C.探究串聯(lián)電路中的電流特點，采用的是科學探究法，故C錯誤；故選B。故答案為：（1）①重物；②多；大；（2）B。B能力提升練填空題（共3小題）1．如圖所示是玩彈弓的情景。經(jīng)驗表明，橡皮筋拉得越長，同樣的“子彈”射得越遠，這說明橡皮筋的彈性勢能與物體發(fā)生形變程度大小有關(guān)；若橡皮筋被拉的長度相同，所用“子彈”的質(zhì)量不同，則發(fā)現(xiàn)射出時的速度也不相同（選填“相同”或“不相同”）。在此過程中，橡皮筋對“子彈”做的功相同（選填“相同”或“不相同”）。【解析】解：（1）橡皮筋彈性勢能的大小可以通過子彈射出的距離來表示；橡皮筋拉得越長，同樣的“子彈”射得越遠，則橡皮筋的彈性勢能越大；這說明橡皮筋的彈性勢能與形變程度有關(guān)。（2）當“子彈”射出時，“子彈”具有的動能是橡皮筋的彈性勢能轉(zhuǎn)化來的，橡皮筋被拉的長度相同，說明橡皮筋的彈性勢能相同，轉(zhuǎn)化成子彈的動能也相同；因為動能的影響因素是質(zhì)量和速度，所以，在動能相同時，所用“子彈”的質(zhì)量不同，其射出時的速度也會不同；（3）橡皮筋被拉的長度相同，所以具有的彈性勢能相同，對子彈的做功相同。故答案為：遠；形變程度；不相同；相同。2．撐桿跳高運動員在比賽時從助跑到翻越橫桿時的情景如圖所示，仿照示例，寫出其中涉及到的兩個不同的物理知識。示例：運動員起跳前要助跑﹣﹣增大自身的動能（1）桿彎曲﹣﹣說明力能改變物體的形狀；（2）運動員加速下落﹣﹣重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。【解析】解：（1）由圖可知，運動員在起跳的過程中，用力撐桿時，桿彎曲了，這說明力能改變物體的形狀；（2）運動員翻越橫桿后加速下落，重力勢能減小，動能增大，即重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。故答案為：（1）桿彎曲﹣﹣說明力能改變物體的形狀；（2）運動員加速下落﹣﹣重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。3．如圖所示，從能量的角度看，當跳水運動員從高處落下，與跳板接觸的過程中，跳板發(fā)生彈性形變而獲得彈性勢能。從力的角度看，跳水運動員下落到跳板時，將跳板壓彎，說明力能改變物體的形狀；當跳板將運動員彈起時，說明力能改變物體的運動狀態(tài)?！窘馕觥拷猓寒斕\動員從高處落下，與跳板接觸的過程中，跳板發(fā)生彈性形變而獲得彈性勢能；跳水運動員下落到跳板時，將跳板壓彎，說明力能改變物體的形狀；當跳板將運動員彈起時，說明力能改變物體的運動狀態(tài)。故答案為：彈性形變；彈性勢；改變物體的形狀；改變物體的運動狀態(tài)。選擇題（共3小題）4．8月8日凌晨，甘肅省舟曲縣因強降雨引發(fā)滑坡泥石流，堵塞嘉陵江上游支流白龍江形成堰塞湖，造成重大人員傷亡，電力、交通、通訊中斷。對此，下列說法中正確的是（）A．泥石流只具有動能 B．泥石流只具有重力勢能 C．泥石流具有做功的本領 D．泥石流從山頂?shù)缴较碌倪^程中，動能轉(zhuǎn)化為勢能【解析】解：泥石流既具有動能又具有重力勢能，故能對外做功；泥石流從山頂?shù)缴较碌倪^程中，勢能轉(zhuǎn)化為動能。故選：C。（多選）5．一個小球從A點由靜止開始下落，速度越來越大，相繼經(jīng)過B、C兩點，如圖所示若A、B兩點間的距離等于B、C兩點間的距離，則下列說法中正確的是（）A．小球在下落過程中動能不變 B．小球在C點的重力勢能小于在B點的重力勢能 C．小球從A點運動到C點的過程中，重力做了功 D．小球所受的重力在AB段做功的功率小于在BC段做功的功率【解析】解：A、小球從A點由靜止開始下落，質(zhì)量不變，速度越來越大，其動能不斷變大，故A錯誤；B、小球的質(zhì)量不變，C點的高度小于在B點的高度，故小球在C點的重力勢能小于在B點的重力勢能，故B正確；C、小球從A點運動到C點的過程中，受到重力的作用，且沿重力的方向運動了一段距離，所以重力做了功，故C正確；D、由題意知，小球在AB段的平均速度小于在BC段的平均速度，AB和BC的距離相等，所以在BC段所用的時間小于在AB段所用時間，且在AB段和BC段重力做功相同，根據(jù)P＝可知，小球所受的重力在AB段做功的功率小于在BC段做功的功率，故D正確。故選：BCD。（多選）6．如圖所示是在第六屆中國航天日活動中展示的嫦娥五號返回器及降落傘，嫦娥五號攜帶采集的月壤返回地球，成功著陸。下列關(guān)于嫦娥五號返回時在減速下降過程中的說法正確的是（）A．動能減小，勢能減小 B．動能增加，勢能減小 C．返回器受到的重力與降落傘對其的拉力是一對平衡力 D．返回器中攜帶的月壤的慣性不變【解析】解：嫦娥五號返回器在減速、著陸的過程中，質(zhì)量不變，速度變小，動能變小，高度變低，重力勢能減?。环祷仄魇艿降闹亓εc降落傘對其的拉力的作用，由于返回器的運動狀態(tài)發(fā)生了變化，所以這兩個力不是一對平衡力；慣性大小只與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量不變，慣性不變，故AD正確。故選：AD。三．實驗探究題（共2小題）7．如圖所示，在“探究物體的動能跟哪些因素有關(guān)”的實驗中，將不同金屬球從斜面的某一高度由靜止開始滾下，推動同一小木塊向前移動一段距離s后停下，完成甲、乙、丙所示的三次實驗。（1）金屬球在滾下斜面的過程中，它的重力勢能能轉(zhuǎn)化為動能。（2）做了甲、乙、丙三次實驗：讓不同金屬球從斜面的某一高度由靜止開始滾下，碰到水平面上的物塊，將物塊撞出一段距離。物塊被撞擊得越遠，說明金屬球到達水平面時的動能就越大；這種比較動能大小的研究方法是轉(zhuǎn)換法。（3）要探究動能與速度的關(guān)系應選用甲、丙圖，結(jié)論是物體質(zhì)量一定時，速度越大，物體的動能越大。（4）甲，乙兩圖中讓不同質(zhì)量的兩個小球從同一高度滾下的目的是小球在水平面初速度相同，結(jié)論是物體速度一定時，質(zhì)量越大，物體的動能越大。（5）如圖丁所示是交通管理部門對不同車型設定的最高速度，由“十次車禍九次快”、“安全駕駛莫超載”可知事故的原因是超載或超速。用甲、丙兩圖的實驗現(xiàn)象所得到的結(jié)論，可以解釋汽車超速（選填“超載”或“超速”）行駛時危險性大的原因?！窘馕觥拷猓海?）金屬球從斜面滾下過程中，質(zhì)量不變，高度減小，故重力勢能減小，同時速度變大，動能增加，所以是將重力勢能轉(zhuǎn)化為動能的過程；（2）實驗中讓不同金屬球從斜面的某一高度由靜止開始滾下，碰到水平面上的物塊，將物塊撞出一段距離。物塊被撞擊得越遠，說明金屬球到達水平面時的動能就越大，其動能大小是通過小木塊被推動的距離s大小來反映的，這種比較動能大小的研究方法是轉(zhuǎn)換法；（3）（5）分析比較甲和丙兩組實驗可得，物體的質(zhì)量相同，而下滑的高度不同，甲圖中下滑的高度大，運動到水平時速度大，推動木塊滑行的距離大，故物體質(zhì)量相同時，速度越大，動能越大，故可以解釋汽車超速行駛時危險性大的原因；（4）分析比較甲和乙兩組實驗可得，物體的下滑的高度相同，運動到水平面的速度相同，而質(zhì)量不同，甲圖中小球的質(zhì)量大，推動木塊滑行的距離大，故物體速度相同時，質(zhì)量越大，動能越大。故答案為：（1）重力勢能；（2）大轉(zhuǎn)換法（3）甲、丙；物體質(zhì)量一定時，速度越大，物體的動能越大；（4）初速度相同；物體速度一定時，質(zhì)量越大，物體的動能越大；（5）超速。8．在探究“彈性勢能的大小跟哪些因素有關(guān)”時，小明提出了如下猜想：猜想一：彈性勢能的大小與彈簧