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初中物理八下第十一章第三节 动能和势能
【预习速填】
1.能量：物体能够 ，我们就说这个物体具有 ，简称 .
2.功与能量的关系：一个物体能够做的功越多，表示这个物体的 越大.
3.动能
(1)定义：物体由于 而具有的能，叫做动能.
(2)影响因素：物体的动能与物体的 和 有关.质量相同的物体， 越大，它的动能 ；运动速度相同的物体， 越大，它的动能 .
4.重力势能
（1）定义：物体由于受到 并处在一定 时所具有的能，叫做重力势能.
（2）影响因素：物体的 越大， 越高，它具有的重力势能就 .
5.弹性势能
（1）定义：物体由于 而具有的能，叫做弹性势能.
（2）影响因素：物体的 越大，它具有的弹性势能 .
6.势能： 和 是常见的两种势能.
【自我检测】
一、单选题
1．（2021八下·贵阳期末）如图所示，无人机在疫情期间大显身手，如在高空进行消杀、给高层住户运送货物等，这样就避免了人员接触感染的危险。下列对这一情景分析正确的是（ ）
A．水平匀速喷洒消毒液时，无人机的重力势能不变
B．能闻到消毒液的气味，主要是因为分子间有空隙
C．无人机运送货物匀速上升时，其机械能保持不变
D．无人机匀速下降时，其重力一直在对无人机做功
2．（2021八下·长春期末）2022年第24届冬季奥运会将在我国举行，如图是滑雪运动员正在训练时加速下滑的场景，运动员的（ ）
A．动能不变 B．动能变大
C．机械能守恒 D．重力势能变大
3．（2021八下·江北期末）把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己鼻子附近，稳定后松手，铁锁从a点经最低点b运动至c点，下列分析正确的是（ ）
A．经过b点时，铁锁动能最大
B．从a到b的过程中，铁锁动能转化为重力势能
C．从b到c的过程中，铁锁动能增大
D．从a到c的过程中，铁锁机械能守恒
4．（2021八下·贵阳期末）以下实验想必都是你非常熟悉的，其中必须使用弹簧测力计完成的实验是（ ）
A．测量物体运动的速度
B．验证阿基米德原理
C．探究动能的大小与哪些因素有关
D．探究液体的压强与哪些因素有关
5．（2021八下·江津期末）如图所示，置于光滑水平桌面上一小球被弹出后，经过A点运动到B点，落到地面后弹起，图中虚线为小球的运动轨迹，C、E是同一高度的两点。则小球 （ ）
A．从A点到B点的过程中速度增大
B．在C点速度大于在E点速度
C．从C点到D点动能转化为重力势能
D．在C点的机械能等于E点的机械能
6．（2021八下·江津期末）2021年5月22日，我国首辆火星车“祝融号”安全驶离着陆平台，到达火星表面，开启巡视探测，已知火星表面引力是地球的38%。则下列说法正确的是（ ）
A．火星车轮子的表面积较大，目的是为了增大火星车对火星表面的压力
B．当火星车做匀速直线运动时，动能在不断减小
C．火星车加速前进时，其惯性也变大了
D．与火星车对地球水平表面的压强相比，火星车对火星水平表面的压强变小了
二、填空题
7．（2021八下·江北期末）汽车在平直公路上如果行驶速度过快， 能就会过大，危害性就大，为防止意外，汽车不能超速行驶：而汽车在上坡过程中常常要减速，是为了增大 （选填“功率”或“牵引力”）。
8．（2021八下·巴南期末）巴南区迎龙峡影视拍摄基地，有一个玻璃漂流项目：漂流船沿着透明的玻璃水槽向下加速运动过程中，漂流船的动能将 ；在玻璃槽中有缓缓流动的水，这样能够减小接触面的粗糙程度，从而 摩擦力。（选填"减小"或"增大"）
9．（2021八下·沙依巴克期末）如图所示是太阳能飞机“阳光动力2号”。飞机起飞前，飞机受到的重力和支持力 （选填“是”或“不是”）一对平衡力。飞机飞行时，机翼上方的空气流速 下方的空气流速，机翼上方的空气压强小于下方的空气压强，这样机翼的上下方形成压强差获得升力。飞机加速上升过程中，重力势能 （选填“变大”“变小”或“不变”，下同），动能 。
10．（2021八下·乌苏期末）某同学练习垫排球时，用向手上击排球：
（1）排球向上弹出去，说明力可以改变物体的 ；击打排球时手感到疼，是由于力的作用是 的。
（2）排球离手后还能继续向上运动是由于排球具有 的原因；在此上升过程中的速度 ， 动能 ，重力势能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）； 排球上升到最高点时受到的力是 （选填“平衡”或“非平衡”）的；若球在最高点时所受的力全部消失，将处于 状态。（选填“静止”、“匀速运动”、“加速运动”或“减速运动”）
（3）球场旁边健身椅的扶手上凹凸不平的花纹是为了 （选填“增大”或“减小”）摩擦力； 座椅的设计是为了增大人与座椅的受力面积，进而 （选填“增大”或“减小”）压强，使人感到舒服。
11．（2021八下·贵阳期末）如图所示，在同一高度竖直向上和向下分别抛出甲、乙两个相同的小球。从抛出到刚接触地面的这一过程中，甲球动能大小的变化情况是 ；若抛出时两球的速度相同，则两球刚接触地面时，甲球的速度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）乙球的速度。（不计空气阻力）
12．（2021八下·长春期末）如图所示是自由式滑雪运动员正在备战2022年第24届北京冬奥会的情景。在比赛过程中，从a点静止滑下到f点停止的运动轨迹，如果不计空气阻力，则：
（1）从a运动到b点， 能转化为动能。
（2）在整个滑行过程中，c点的机械能 d点的机械能（选填“>”或“=”或“<”）。
（3）运动员落地后由于 ，不能立刻停下来。
（4）当滑雪板压在雪上时会把雪内的空气压挤出来停止点在滑雪板与雪地之间形成一个暂时的“气垫”，这是通过使接触面分离的方法来 雪地对滑雪板的摩擦。
三、实验探究题
13．（2022八下·南海期中）小宝看到南昌到井冈山高速公路旁的限速牌如图甲所示，小宝猜想限速的原因可能是车辆的动能越大，发生交通事故的后果越严重。
（1）探究小宝的猜想，如图乙所示，让铁球从斜面上滚下撞击木块，记录的实验数据如下表：
序号 铁球质量m/g 铁球起始高度h/cm 木块被撞击后移动的距离s/cm
1 100 10 15
2 100 20 26
3 200 20 41
①为了使铁球到达斜面底端时速度相同，小宝将质量不等的铁球从斜面的 （选填“同一”或“不同”）高度释放；
②物理学中将不易直接测量的量转换为可感知、可度量的量，这种研究方法叫转换法。实验时铁球从斜面上释放，通过改变铁球的质量、速度，比较 来反映铁球动能的大小。
③探究动能与速度、质量的关系，综合表中的实验数据可得出的结论是： 越大， 越大，动能就越大。
（2）小宝通过互联网找到一幅车的质量与限制车速关系的坐标图象，如图丙所示，由图可知车辆的质量越大，限制车速 （选填“越大”或“越小”）。
（3）如图丁所示，让小球从A点静止释放，运动到C点时，若一切外力全部消失，则小球会沿 路线继续运动。（选填“a、b、c或d”）
四、计算题
14．（2021八下·开封期末）为创建良好的生活环境，我市环保部门使用如图所示的雾炮车对街道进行除尘消毒，雾炮车的部分参数如表所示；某次作业时，雾炮车在大小恒定为6.0×103N的牵引力作用下，沿平直道路在5min内匀速直线行驶了1.2km；（g取10N/kg）问：
空载重量m1/kg 6×103
最大载重量m2/kg 4×103
轮胎着地总面积S/m2 0.4
（1）作业过程中，雾炮车的动能 ，雾炮车的重力势能 ；（均选填“变大“、“变小“或“不变“）
（2）雾炮车满载药液时对水平路面的压强是多少？
（3）雾炮车作业过程中受到的阻力是多少？
（4）雾炮车作业过程中牵引力做功的功率是多少？
答案解析部分
【预习速填】
1.对外做功 能量 能 2.能量
3.（1）运动 （2）质量 运动的速度 运动的速度 越大 质量 越大
4.（1）重力 高度 （2）质量 位置 越大
5.（1）发生弹性形变 （2）弹性形变 越大
6.重力势能 弹性势能
【自我检测】
1．【答案】D
【知识点】势能大小的比较；是否做功的判断
【解析】【解答】A．无人机水平匀速喷洒消毒液时，无人机的总质量减小，无人机的重力势能减小，A不符合题意；
B．人们能闻到消毒液的气味，主要是因为分子在永不停息的做无规则运动，这是分子的扩散现象，B不符合题意；
C．无人机运送货物匀速上升时，速度不变，动能不变，高度增大，重力势能增大，机械能是动能和势能之和，故无人机的机械能增大，C不符合题意；
D．重力的方向始终竖直向下，无人机匀速下降时，无人机受到重力的作用会下降，则重力一直在对无人机做功，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】物体受力，且在力的方向上移动距离，力对物体做了功。
2．【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】AB．滑雪运动员加速下滑，质量不变，速度增大，则动能增大，A不符合题意，B符合题意；
C．滑雪运动员下滑过程中受到摩擦力作用，由于要克服摩擦力做功，消耗部分机械能，所以运动员的机械能在减小，不守恒，C不符合题意；
D．滑雪运动员下滑过程中质量不变，高度降低，则重力势能减小，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大。
3．【答案】A
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】A．在a点时，铁锁的高度最大，重力势能最大。铁锁从a点运动到最低点b时，铁锁的重力势能最小，故经过b点时，铁锁动能最大，A符合题意；
B．从a到b的过程中，重力势能变小，动能变大，故铁锁重力势能转化为动能，B不符合题意；
C．从b到c的过程中，铁锁的高度变大，铁锁重力势能增大，到c点时速度为0，动能为0，从b到c的过程中，铁锁动能减小，C不符合题意；
D．从a到c的过程中，铁锁要受到空气阻力的作用，故一部分机械能转化为内能，故铁锁机械能不守恒，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】摆球在运动时，动能和重力势能相互转化，克服空气阻力，总机械能减小。
4．【答案】B
【知识点】探究影响物体动能大小的因素；弹簧测力计及其使用；探究液体压强的特点实验；阿基米德原理
【解析】【解答】A．测量物体运动的速度时，需要测量物体运动的路程和时间，不需要弹簧测力计，A不符合题意；
B．验证阿基米德原理时，需要用弹簧测力计测量物体的重力、空小桶的重力、物体浸在液体中时的拉力、物体排开液体的重力，即该实验必须使用弹簧测力计，B符合题意；
C．探究动能的大小与哪些因素有关的实验中，通过比较水平面上的木块被从斜面上滚下的小球撞击的距离来判断小球的动能，不需要弹簧测力计，C不符合题意；
D．探究液体的压强与哪些因素有关的实验中，通过液体压强计的U形管中液面高度差来反映探头处的压强大小，不需要弹簧测力计，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】测量物体的速度时，需要刻度尺和秒表；测量浮力时利用了弹簧测力计；探究动能不需要测力计；利用U形管压强计探究液体压强的特点。
5．【答案】B
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】A．因为水平桌面光滑，所以小球从A点到B点的过程中水平方向不受摩擦力，合力为0，所以小球将做匀速直线运动，A不符合题意；
BCD．由图可知，小球被弹起的最大高度在减小，说明小球运动过程中受到阻力，机械能有一部分转化为内能，机械能减小，在C点的机械能大于E点的机械能，因为C、E是同一高度的两点所以小球在这两点的重力势能相等，因此在C点动能大于在E点动能，即在C点速度大于在E点速度，从C点到D点，重力势能主要转化为动能，B符合题意，CD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】物体自由下落时，速度变大，动能增大，高度减小，重力势能减小；运动的物体克服阻力消耗机械能，总机械能减小。
6．【答案】D
【知识点】动能大小的比较；惯性及其现象；减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A．火星车轮子的表面积较大，是为了在压力一定时，增大受力面积来减小火星车对火星表面的压强，A不符合题意；
B．当火星车做匀速直线运动时，质量不变、速度不变，则动能不变，B不符合题意；
C．惯性大小只与物体的质量有关，火星车加速前进时，其质量不变，则惯性大小不变，C不符合题意；
D．火星表面引力是地球的38%，则火星车对火星水平表面的压力小于对地球水平表面的压力，而受力面积不变，根据p= 可知，火星车对火星水平表面的压强小于对地球水平表面的压强，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】增大受力面积可以减小压强；物体的动能和物体的质量、速度有关；惯性只和物体的质量有关；物体的重力减小，对地面的压力减小，压强减小。
7．【答案】动；牵引力
【知识点】功率大小的比较；功率计算公式的应用；动能大小的比较
【解析】【解答】平直公路上如果行驶速度过快，动能越大，因为速度是影响动能的重要因素。
根据 可知，上坡时，功率不变，速度变慢导致牵引力变大，从而保证能够爬上山坡。
【分析】物体的动能和速度有关；在功率一定时，减小速度，可以增大牵引力。
8．【答案】增大；减小
【知识点】动能大小的比较；增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】漂流船沿着透明的玻璃水槽向下加速运动过程中，漂流船的质量不变，速度变大，所以漂流船的动能将增大。
在玻璃槽中有缓缓流动的水，由于水具有流动性，这样能够减小接触面的粗糙程度，从而减小摩擦，使船更容易快速漂流。
【分析】质量一定时，速度越大，动能越大；压力一定时，接触面越光滑，摩擦力越小。
9．【答案】是；大于；变大；变大
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较；平衡力的辨别；流体压强与流速的关系
【解析】【解答】飞机起飞前，飞机受到的重力和支持力都作用在飞机上，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，是一对平衡力。
等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面，由于上表面弯曲，所以机翼上方的流速就大于机翼前方的流速；而下表面平直，因此机翼下方的流速大致等于前方的流速，从而可以知道，机翼下方的流速就小于机翼上方的流速，所以机翼上方的压强小于机翼下方的压强，这样就产生了作用在机翼上的向上的升力。
飞机加速上升过程中，质量不变，高度增加，故重力势能变大。
飞机加速上升过程中，速度变大，质量不变，动能变大。
【分析】静止的物体受到的力是平衡力；飞机飞行时，利用流速大的地方压强小获得升力；物体加速上升时，重力势能增大，动能增大。
10．【答案】（1）运动状态；相互
（2）惯性；减小；减小；增大；非平衡；匀速运动
（3）增大；减小
【知识点】动能和势能的大小变化；力的作用效果；惯性及其现象；增大或减小摩擦的方法；减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】（1）排球向上弹出去，改变了排球的运动方向，说明力可以改变物体的运动状态，击打排球时，手对排球施加了力，同时排球也对手施加了力，人感到手疼痛，说明物体间力的作用是相互的。
（2）惯性是物体的一种属性，排球离手后还能继续向上运动是由于排球具有惯性。排球上升过程中，高度变大，速度变小， 故动能变小，重力势能变大。
忽略空气阻力，排球到达最高点时，排球只受到重力一个力的作用，所以它受到的力不是平衡力，此时处于非平衡状态。根据牛顿第一定律可知，物体不受外力作用时，原来静止的物体将永远保持静止状态，原来运动的物体将永远做匀速直线运动；若球在最高点时所受的力全部消失，由于此时排球的速度不为0，则排球将做匀速直线运动。
（3）扶手上凹凸不平的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。座椅的设计是在压力一定时，通过增大人与座椅的受力面积来减小压强，使人感到舒服。
【分析】（1）力可以改变物体的运动状态；物体间力的作用是相互的；
（2）惯性使运动的物体继续保持运动状态；自由上升的物体受力不平衡，减速运动，是非平衡状态，速度减小，物体的动能减小，重力势能增大；
（3）压力一定时，凹凸不平的表面增大了摩擦力；增大受力面积可以减小压强。
11．【答案】先变小后变大；等于
【知识点】动能和势能的大小变化；动能的影响因素
【解析】【解答】甲球向竖直向上，动能转化为重力势能，速度先变小，故动能变小，后下落，重力势能转化为动能，速度变大，动能变大，故动能先变小后变大。
若抛出时两球的速度相同，甲、乙两球相同，又是同一高度，故机械能相同，不仅空气阻力，机械能守恒，都落到了地面，故只有动能，动能的大小相同，故甲球的速度等于乙球的速度。
【分析】质量一定时，物体的动能和速度有关，重力势能和物体的高度有关。
12．【答案】（1）重力势
（2）=
（3）惯性
（4）减小
【知识点】动能和势能的大小变化；惯性及其现象
【解析】【解答】（1）从a运动到b点，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能。
（2）由于从b运动到c点的过程中，不计空气阻力，滑雪运动员只受重力作用，只有重力势能和动能的转化，机械能保持不变，C点的机械能等于d点的机械能。
（3）运动员落地后速度不为0，由于惯性保持原来的运动状态继续运动，故不能立刻停下来。
（4）滑雪板可以轻易在雪地上滑行，是因为滑雪板与雪地之间形成气垫，相当于采用了使接触面相分离的方法，减小了滑雪板与雪地的摩擦。
【分析】（1）（2）运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大；处在高处物体具有重力势能，物体的质量越大、高度越高，物体的重力势能就越大；物体的机械能等于动能与势能之和，结合动能和势能的变化分析机械能；
（3）物体总有一种保持原来运动状态的趋势，这就是物体的惯性，惯性的大小只与物体的质量有关，与运动的速度没有关系；
（4）减小摩擦力可以通过减小接触面粗糙程度、减小压力和变滑动摩擦为滚动摩擦的方式来减小。
13．【答案】（1）同一；木块被推动的距离；质量（速度）；速度（质量）
（2）越小
（3）b
【知识点】探究影响物体动能大小的因素；牛顿第一定律
【解析】【解答】（1） ①为了使铁球到达斜面底端时速度相同，应该将质量不等的铁球从斜面的相同高度由静止释放。
②实验时铁球从斜面上释放，通过改变铁球的质量、速度，比较木块被推动的距离来反映铁球动能的大小，这是转换法的应用。
③动能与速度、质量的关系为：质量越大，速度越大，动能越大。
（2）如图丙所示，车辆的质量越大，限制车速越小。
（3）如图丁所示，让小球从A点静止释放，运动到C点时，若一切外力全部消失，则小球会以C点的速度做匀速直线运动继续运动即b路线。
【分析】（1） ①实验中研究的是小球撞击木块前的动能，动能由小球在斜面下滑时，重力势能转化为动能获得。
②比较木块被推动的距离来反映铁球动能的大小，这是转换法的应用。
③质量越大，速度越大，动能越大。
（2）观察横纵坐标，据图回答即可。
（3） 一切物体不受外力时，都将保持原来运动状态不变。
14．【答案】（1）变小；变小
（2）解；由受力分析可知，装满水时，雾炮车对地面的压力为F＝G＝（m车+m水）g＝（6×103kg+4×103kg）×10N/kg＝1×105N
故车对地面的压强为
答：雾炮车满载药液时对水平路面的压强是2.5×105Pa
（3）解；因雾炮车沿平直道路在5min内匀速直线行驶了1.2km，可知雾炮车处于平衡状态，故其所受阻力等于所受牵引力，即f＝F牵＝6.0×103N
答：雾炮车作业过程中受到的阻力是6.0×103N
（4）解；由题意可知，雾炮车作业过程中牵引力做的功为W＝F牵s＝6.0×103N×1.2×103m＝7.2×106J
故牵引力做功的功率为
答：雾炮车作业过程中牵引力做功的功率是2.4×104W。
【知识点】功率的计算；动能和势能的大小变化；压强的大小及其计算；功的计算及应用
【解析】【解答】解：（1）]从图中可知，作业过程中，雾炮车向外喷水，雾炮车的速度不变，质量变小，故动能变小，雾炮车的高度不变，质量变小，故重力势能变小；
答：（1）作业过程中，雾炮车的动能变小，雾炮车的重力势能变小；
【分析】（1）物体的动能和速度有关，和物体的质量有关，物体的重力势能和高度有关，和质量有关；
（2）根据物体的总质量计算总重力，利用压力和受力面积的比值计算压强；
（3）根据物体在水平面上匀速直线运动时受到的牵引力，计算物体受到的摩擦力；
（4）利用力和距离的乘积计算做功多少；功和时间的比值计算功率的大小。
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第11章 第3节
动能和势能
人教版 · 物理 · 八年级（下）
学习目标-新知导入-新知探究-课堂小结-课堂达标
.知道什么是动能及影响动能大小的因素．
.知道什么是重力势能和弹性势能及影响势能大小的因 素．
.能举例说明物体的动能、重力势能、弹性势能．
.能用影响动能、势能大小的因素解释简单的现象．
学 习 目 标
2．高挂在枝头的苹果
1．疾驰的汽车
不同形式的能量
5．拉开的弓
3．拉伸变形的皮筋
6．流动的水
4．高举的重锤
导 入 新 课
高举的重锤 能把地面 砸陷
流动的水 能把石头 冲走
拉弯的弓 能把箭 弹射出去
物体 能够对外 做功
高举的重锤
流动的水
拉弯的弓
具有能量
导 入 新 课
知识点 能量
1
湍急的流水能推动水车，对水车做功，具有能量。
飞行的子弹能穿透苹果，对苹果做功，具有能量。
探 究 新 知
物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能，单位焦耳（J）。
能量是表示物体做功本领的物理量。
高举的锤子具有能量
视频中的橡皮筋、流动的水、飞行的子弹、高举的锤子都具有能量。
探 究 新 知
动能
物体由于运动而具有的能
势能
重力势能
弹性势能
物体由于受到重力并处于一定的高度时所具有的能
物体由于发生弹性形变而具有的能
能量的不同形式
探 究 新 知
1.回答下列问题:
(1)运动的子弹能击穿水果,运动的子弹对水果 ;被压弯的跳板将运动员弹起,跳板对运动员 ;被举高的重锤落下来把桩打进地里,重锤对桩 .(均填“做功”或“不做功”)
(2)运动的物体、处在高处的物体、发生弹性形变的物体都能对别的物体做功,这种物体就具有 .一个物体能够对外做的功越多,具有的能量就越 .
(3)正在做功的物体 具有能量,具有能量的物体 在做功.(均填“一定”或“不一定”)
1.【答案】 (1)做功 做功 做功 (2)能量 大 (3)一定 不一定
【解析】 (1)运动的子弹能击穿水果,运动的子弹对水果施加了力,并且水果(部分)在力的方向上移动了距离,故运动的子弹对水果做了功.同理,被压弯的跳板将运动员弹起,跳板对运动员做了功.被举高的重锤落下来把桩打进地里,重锤对桩做了功.(3)正在做功的物体一定是能够做功的物体,因此一定具有能量,而具有能量的物体,比如举高的重锤没有下落打击木桩之前、高山上静止的石头、拉开的弓射击之前等,虽然有做功的能力,但并未做功,故具有能量的物体不一定在做功.
答案
典型例题
2.下列关于能的叙述中,都正确的一组是( )
①一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能;
②一个物体没有做功,它一定不具有能;
③一个物体已做过的功越多,说明这个物体具有的能越多;
④运动的物体具有能,静止的物体没有能;
⑤物体具有的能越多,做的功越多;
⑥物体具有的能越多,它能做的功就越多.
A.①⑥ B.①②⑤ C.④⑤⑥ D.①③⑥
2.A 由能的定义可知,①正确;静止在高处的物体没有做功,但具有能,故②④错误;物体能够做的功越多,它具有的能才越多,已经做过的功的多少不能表示做功本领的大小,故③错误;具有能的物体可以不做功,⑤错误;易知⑥正确;故选A.
答案
典型例题
2
知识点 动能
物体由于运动而具有的能，叫做动能。一切运动的物体都具有动能。
风吹动船帆使船航行，说明流动的空气具有能量。
探 究 新 知
流动的水具有动能
行驶的汽车具有动能
那么，动能的大小跟哪些因素有关呢？
探 究 新 知
（1）猜想与假设
①风越大，帆船运动越快，可猜想动能可能与物体的运动速度有关；
②同样速度的自行车和汽车，碰上行人后造成的伤害不同，可猜想动能大小与物体的质量有关。
实验探究：物体的动能跟哪些因素有关
运动速度
物体的质量
探 究 新 知
（2）设计实验
实验方法：控制变量法、转换法。
①控制变量法：控制质量相同来探究动能与速度的关系；
控制速度相同来探究动能与质量的关系。
②转换法：动能不能直接测量，我们根据被撞击木块运动距离的远近来反映钢球动能的大小。
木块被推得越远，说明钢球的动能越大。
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（3）实验步骤
①让质量不同的钢球从斜面的同一高度处由静止开始滚下，滚下后推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近。
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②让同一钢球从斜面的不同的高度处由静止开始滚下，滚下后推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近。
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实验结论：物体动能的大小跟物体的质量和运动速度有关。质量相同的物体，运动的速度越大，动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，动能越大。
动能的大小跟哪些因素有关
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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。
请你用物理知识解释：
（1）为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？
（2）为什么在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？
想想议议
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动能大小的决定因素是物体的质量和运动的速度，质量越大，速度越大，物体的动能就越大。当车辆的质量相等时，车辆的速度越大，动能越大，越不容易刹住车，所以要对车辆的速度加以限制，以免发生交通事故。当车辆的速度相等时，质量越大，动能也越大，所以大型客车、载货汽车的限制速度比小型客车的小。
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3.关注思想方法小红猜想动能的大小可能与物体的质量和运动速度有关,于是她设计了如图甲、乙所示的实验来探究动能的大小与哪些因素有关.
实验步骤如下:
第一步,让质量相同的两个钢球沿同一光滑斜面分别从A处和B处由静止开始向下运动,然后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示;
第二步,分别让不同质量的两个钢球沿同一光滑斜面从B处由静止开始向下运动,然后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示.
(1)物理研究方法有许多,如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法等.本实验中运用了两种研究方法:一是 法;二是转换法,就是用 来表示钢球动能的大小.
(2)选用图甲探究的是动能与 的关系,实验中控制两球 相等,得出的结论是 .
(3)选用图乙探究的是动能与 的关系,让不同质量的两钢球从同一高度滚下的目的是使两球到达水平面时具有相同的 ,得出的结论是 .
典型例题
3.【答案】 (1)控制变量 木块移动的距离 (2)速度 质量 物体的质量一定时,速度越大,动能越大 (3)质量 速度 物体的速度一定时,质量越大,动能越大
答案
典型例题
4.关注生活物理某市在创建文明卫生城市期间,洒水车每天都清洁街道.匀速行驶的洒水车洒水的过程中,洒水车的动能 (填“增大”“不变”或“减小”).
4.【答案】 减小
【解析】 匀速行驶的洒水车在洒水的过程中,速度不变,质量减小,因而动能减小.
答案
典型例题
5.[2021浙江嘉兴中考]如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图.雨滴在t1、t2、t3三个时刻具有的动能分别是E1、E2、E3,不考虑下落过程中雨滴的质量变化,则动能的大小关系是( )
A.E1E2>E3
C.E15.C 物体的动能大小与物体的质量和运动速度有关.雨滴在下落过程中质量是不变的,由题图可知,雨滴在t1时刻的速度最小,故此时雨滴的动能最小,雨滴在t2、t3时刻的速度相等,所以在这两个时刻雨滴的动能也相等,故E1答案
典型例题
知识点 势能
3
从高空落下的陨石把地面砸出一个大坑。表明位于高处的陨石具有能量。
水滴石穿，表明位于高处的水具有能量。
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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，叫做重力势能。
重力势能
楼上的物品具有重力势能，所以高空抛物很危险。
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观看视频，说一说重力势能的大小与哪些因素有关？
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总结归纳
在高度一定时，物体的质量越大，它具有的重力势能越大；在质量一定时，高度越大，物体具有的重力势能越大。
在没有特别指明的情况下，“高度”一般是相对于地面而言的
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6.高空抛物不仅是极不文明的行为,而且存在巨大的安全隐患,因为高处的物体具有较大的( )
A.弹性势能 B.重力势能
C.体积 D.阻力
6.B 高处的物体由于高度较大,具有较大的重力势能,故B正确.
答案
典型例题
7.柚子树上有甲、乙、丙、丁四个柚子,甲和乙的质量都是1.5 kg;丙和丁的质量都是1.2 kg.它们的位置如图所示,则重力势能最大的是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
7.A 由题给信息可知,四个柚子中甲所处的位置高度最高,且质量较大,所以它的重力势能最大.
答案
典型例题
8.[2021上海普陀区期中]如图所示,天花板上挂一个单摆,放手后摆球沿弧线abcd来回摆动,请标出小球势能最大的位置并涂黑.
8.【答案】 如图所示.
【解析】 影响重力势能大小的因素是质量和被举得高度,质量越大,高度越高,重力势能越大.小球无论在哪个位置,其质量不变,由图可知,a和d点高度相等,且高于b、c两点,所以小球势能最大的位置是a和d点.
答案
典型例题
弹弓上被拉长的橡皮筋存储了能量，能把“子弹”射出，且橡皮筋的形变越大，“子弹”被射出的距离就越远。被拉长的橡皮筋具有的能量叫做什么呢？
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物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
弹性势能
拉弯的弓能将箭射出，具有弹性势能。
发生形变的网球拍具有弹性势能。
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一个物体是否具有弹性势能，关键看该物体是否发生了弹性形变。若物体发生了弹性形变，则此物体具有弹性势能；若物体虽然发生了形变，但不是弹性形变，则此物体就不具有弹性势能。
例如：压弯了的铁丝不是弹性形变，不具有弹性势能。
特别提醒！
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实验探究：影响弹性势能大小的因素
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物体弹性势能的大小与物体的弹性形变程度和物体本身的材料等因素有关。对于同一物体，弹性形变越大，弹性势能越大。
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重力势能和弹性势能是常见的两种势能，单位都是焦耳，简称焦，用符号J表示。
势能
概念 特点 决定大小的因素
重力势能 物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能 一切受到重力且位于高处的物体都具有重力势能 质量、高度
弹性势能 物体由于发生弹性形变而具有的能 一切发生弹性形变的物体均具有弹性势能 弹性形变程度、材料等因素
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9.下列物体具有弹性势能的是( )
A.放在桌面上实验用的一根弹簧
B.空中来回摆动的秋千
C.钟表内(机械钟)卷紧的发条
D.上实验课用的橡皮泥
9.C 放在桌面上实验用的一根弹簧,没有说明弹簧是否发生弹性形变,不能确定其有弹性势能,A错误;空中来回摆动的秋千具有动能和重力势能,没有弹性势能,B错误;机械钟表内的发条被卷紧后,其发生了弹性形变,具有弹性势能,C正确;上实验课时用的橡皮泥所发生的形变是非弹性形变,其不具有弹性势能,D错误.
答案
典型例题
10. 如图所示,运动员在射箭比赛时总是要把弓拉得很弯,其主要目的是( )
A.增大箭的弹性势能
B.增大箭的动能
C.增大弓的弹性势能
D.使箭沿直线运动
10.C 由于弓发生弹性形变,所以具有弹性势能,弓拉得越弯,弹性势能越大.所以C正确.
答案
典型例题
动能和势能
能量
物体能够对外做功，表示这个物体具有能量
动能
物体由于运动而具有的能
影响因素：质量、速度
势能
重力势能
弹性势能
物体由于被举高而具有的能量
影响因素：质量、高度
物体由于弹性形变而具有的能量
课堂总结
1.如图所示,人骑自行车下坡,速度会越来越大,在这一过程中( )
A.人和车的动能保持不变
B.人和车的动能增大
C.人和车的动能减小
D.人和车的重力势能增大
1.B 人骑自行车下坡,速度会越来越大,在此过程中人和车的质量不变,速度增大,动能变大;高度减小,重力势能减小.
答案
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2.如图所示,两边分别用弹簧K1和K2拴住的滑块M静止在O点处,此时两弹簧均未发生形变.用手向右拨动滑块M,它就可以在光滑的水平面上来回运动.当滑块从O点向右运动时(弹簧在弹性限度内)( )
A.弹簧K1和K2的势能同时增大
B.弹簧K1和K2的势能同时减小
C.弹簧K1的势能增大,K2的势能减小
D.弹簧K1的势能减小,K2的势能增大
2.A 当滑块静止在O点时,两弹簧均未发生形变.当滑块从O点向右运动时,弹簧K1被拉长,弹簧K2被压缩,则两弹簧的弹性势能同时增大.故选A.
答案
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3.[2021浙江温州瓯海区二模]如图,小球从左侧的斜坡滚下,到达底端后又沿着右侧斜坡向上滚到最高处,则下列图像能正确代表小球重力势能与运动时间t之间对应关系的是( )
3.B 小球从左侧的斜坡滚下的过程中,速度越来越大,故其单位时间内下落的高度越来越大,则重力势能的减小量是越来越大;小球到达最低点时,重力势能为零;小球沿着右侧斜坡向上滚到最高处的过程中,速度越来越小,故其单位时间内上升的高度越来越小,则重力势能的增加量是越来越小.对照各图可知,只有B选项符合这一规律.
答案
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4.[2021湖北襄阳期末]如图所示,在“探究重力势能的大小跟哪些因素有关”的实验中(m1=m2( )
A.实验中木桩下陷的深度越深,则物体的重力势能越大
B.比较a、b两图可知:物体被举得越高,重力势能越大
C.选择b、c两图可比较物体的重力势能大小与质量的关系
D.本实验用到的实验方法有控制变量法和转换法
4.C 根据转换法可知,实验中是把物体的重力势能转化成木桩下陷的深度来比较各物体重力势能的大小的,故A正确;比较a、b两图可知:物体的质量相同,物体被举得越高,木桩下陷的深度越深,重力势能越大,故B正确;选择b、c两图,其质量不同,高度不同,无法比较物体的重力势能大小与质量的关系,故C错误;本实验用到的实验方法有两个:控制变量法和转换法,故D正确.
答案
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5.在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时,小明提出了如下猜想.
猜想一:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;
猜想二:弹性势能的大小与弹簧的材料有关;
猜想三:弹性势能的大小与弹簧的长度有关;
猜想四:弹性势能的大小与弹簧的粗细有关.
(1)为验证猜想一,他设计了如图所示实验,实验时将同一弹簧压缩 (填“相同”或“不同”)的长度(弹簧被压缩后未超过其弹性限度),将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,分析比较 ,从而比较弹性势能的大小.
(2)为验证猜想二,需选用 的两根弹簧,实验时将两根弹簧压缩 (填“相同”或“不同”)的长度,将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,对数据进行比较分析时,若 ,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关.
(3)若水平面绝对光滑,本实验将 (填“能”或“不能”)达到探究目的.
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5.【答案】 (1)不同 木块移动距离的大小 (2)长度和粗细相同,材料不同 相同 木块移动的距离不相等 (3)不能
【解析】 (1)要探究弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度是否有关,则要改变弹簧的弹性形变大小,因此要将同一个弹簧压缩不同的长度;运用转换法,观察木块移动距离的大小来比较弹性势能的大小.(2)为验证猜想二,需选用长度和粗细相同,材料不同的两根弹簧,实验时将两根弹簧压缩相同的长度,将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,若木块移动的距离不相等,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关.(3)若水平面绝对光滑,木块就会一直做匀速直线运动,无法比较木块移动距离的大小,达不到探究目的.
答案
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