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八年级物理下册 预习篇
11.3 动能和势能
一、能的概念
如果一个物体能够对外做功，我们就说它具有能量。能量和功的单位都是焦耳。具有能量的物体不一定正在做功，做功的物体一定具有能量。
二、动能
1、定义：物体由于运动而具有的能叫做动能。
2、影响动能大小的因素是：物体的质量和物体运动的速度．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，它的动能越大。
3、一切运动的物体都具有动能，静止的物体动能为零，匀速运动且质量一定的物体(不论匀速上升、匀速下降，匀速前进、匀速后退，只要是匀速)动能不变。物体是否具有动能的标志是：是否在运动。
二、势能
1、势能包括重力势能和弹性势能。
2、重力势能：
（1）定义：物体由于高度所决定的能，叫做重力势能。
（2）影响重力势能大小的因素是：物体的质量和被举的高度．质量相同的物体，被举得越高，重力势能越大；被举得高度相同的物体，质量越大，重力势能越大。
（3）一般认为，水平地面上的物体重力势能为零。位置升高且质量一定的物体（不论匀速升高，还是加速升高，或减速升高，只要是升高）重力势能在增大，位置降低且质量一定的物体（不论匀速降低，还是加速降低，或减速降低，只要是降低）重力势能在减小，高度不变且质量一定的物体重力势能不变。
3、弹性势能：
（1）定义：物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
（2）影响弹性势能大小的因素是：弹性形变的大小（对同一个弹性物体而言）。
（3）对同一弹簧或同一橡皮筋来讲(在一定弹性范围内)形变越大，弹性势能越大。物体是否具有弹性势能的标志：是否发生弹性形变。
选择题
1.2023年12月9号，世界首枚液体甲烷火箭“朱雀2号遥三”运载火箭将“天仪33”和“鸿鹄”两卫星成功送入预定轨道，下面说法正确的是（ ）
A．运载火箭加速升空过程中，卫星动能减小
B．运载火箭加速升空过程中，卫星重力势能减小
C．运载火箭加速升空过程中，卫星机械能不变
D．运载火箭加速升空过程中，卫星机械能变大
【答案】D
【详解】A．运载火箭加速升空过程中，卫星的质量不变、速度增大，动能增大，故A错误；
B．运载火箭加速升空过程中，卫星的质量不变、高度增大，重力势能增大，故B错误；
CD．运载火箭加速升空过程中，卫星的速度和高度均增大，动能和重力势能增大，卫星的机械能增大，故C错误，D正确。
故选D。
2.跳绳是体育中考项目之一，小明的质量为50千克，每次跳起高度约为6厘米（人视作整体上升，如图所示），一分钟跳80次，下列说法正确的是（ ）
A．向上起跳过程中小明的动能持续增加
B．小明在这一分钟内跳绳的功率约为40W
C．小明跳1次克服重力做功约3J
D．下落过程中小明的重力势能不变
【答案】B
【详解】A．向上起跳过程中，质量不变，速度减小，小明的动能减小，故A错误；
BC．小明的重力为
G=mg=50kg×10N/kg=500N
小明跳一次克服重力做功
W=Gh=500N×0.06m=30J
小明在这一分钟做的总功
W总=80W=80×30J=2400J
小明在这一分钟内跳绳的功率
故B正确，C错误；
D．下落过程中小明的质量不变，高度变小，所以重力势能变小，故D错误。
故选B。
3.如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的O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（ ）
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弹性势能越来越大
D．物体从A到B弹性势能越来越大，从B到C弹性势能越来越小
【答案】A
【详解】ABC．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，所以物体先加速后减速，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，BC错误；
D．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。
故选A。
4.2022年2月8日，中国美少女谷爱凌在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛中获得金牌。如图所示是她在此次比赛中的场景，她在雪地上加速下滑的过程中（ ）
A．重力势能不变 B．动能减小
C．重力势能增大 D．动能增大
【答案】D
【详解】谷爱凌加速下滑，质量不变，速度增大，高度减小，所以重力势能减小，动能增大，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
5.我校秋季运动会中涉及很多物理知识，下列描述正确的是（ ）
A．图甲中，实心球在空中上升的过程中，重力势能增加
B．图甲中，实心球上升至最高点时速度为零，其动能也为零
C．图乙中，压弯的撑杆恢复原状过程中，其弹性势能增加
D．图乙中，运动员上升过程中，运动员的动能转化为了撑杆的弹性势能
【答案】A
【详解】A．实心球在空中上升的过程中，高度变大，则重力势能增大，故A正确；
B．实心球上升至最高点时，在竖直方向上速度为零，但实心球在水平方向还有向前的速度，所以其动能不为零，故B错误；
C．压弯的撑杆在恢复原状过程中，其弹性形变程度减小，弹性势能减小，故C错误；
D．运动员上升过程中，是弹性势能转化为运动员的动能和重力势能，故D错误。
故选A。
6.下列各种说法中，正确的是（ ）
A．质量大的物体一定比质量小的物体动能大
B．速度大的物体一定比速度小的物体动能大
C．质量相同的物体，放在高位置比放在低位置的一定做功多
D．放在同一高度的两个物体，质量大的势能大
【答案】D
【详解】A． 质量大的物体不一定比质量小的物体动能大，因为动能的大小还与物体的运动速度有关，故A错误；
B． 速度大的物体不一定比速度小的物体动能大，因为动能的大小还与物体的质量有关，故B错误；
C． 质量相同的物体，放在高位置比放在低位置的重力势能大，做功与力的方向和力方向上移动的距离有关，所以并不一定做功多，故C错误；
D． 重力势能的大小与物体的质量和被举高的高度有关，放在同一高度的两个物体质量大的重力势能大，故D正确。
故选D。
7.4月26日我省举行了首届中学生自制水火箭比赛。参赛选手对水火箭打气，拉开气阀，水向下喷出，水火箭一飞冲天。在水火箭上升过程中，下列说法正确的是（ ）
A．水火箭能起飞是受到水对它向上的推力
B．水火箭受到的重力不变
C．水火箭的动能一直增大
D．水火箭的重力势能一直增大
【答案】A
【详解】A．拉开气阀，水向下喷出时，水会对火箭产生一个反作用力，故水火箭能一飞冲天，故A正确；
B．水不断向下喷，水火箭的质量发生改变，故水火箭受到的重力会改变，故B错误；
CD．水火箭向上升的时候，它的质量及高度速度都会发生变化，故无法确定它的动能、重力势能的变化情况，故CD错误。
故选A。
8.某同学用如图所示装置“探究动能大小与速度的关系”，下列说法正确的是（ ）
A．实验中只用到了控制变量法
B．水平表面必须光滑
C．让不同质量的小车从同一斜面同一高度由静止释放
D．用木块移动距离来判断小车动能大小
【答案】D
【详解】AC．探究动能的大小与速度的关系，必须控制质量相同，让相同的小车从不同高度的斜面由静止释放，使用了控制变量法，通过小车移动距离的远近来判断小车动能的大小，使用了转换法，故AC错误；
BD．判断小车动能的大小，是通过小车对木块做功的大小来判断的，小车推动木块越远，对木块做的功越多，具有的动能越大，所以可用木块移动距离表示小车动能大小；假设水平表面是光滑的，那么木块没有受到摩擦力，会继续运动下去，无法观察木块运动距离的远近，那么也不知道小车动能的大小，所以水平表面不能是光滑的，故B错误，D正确。
故选D。
填空题
1.下面的物体中，只具有动能的是 ；只有重力势能的是 ，只有弹性势能的是 既具有动能、又具有势能的是 （填序号）。
（1）停在地面上的汽车
（2）在空中飞行的飞机
（3）被起重机吊在空中静止的货物
（4）弹簧
（5）在水平铁轨上行驶的火车
（6）被拉长的橡皮筋
【答案】 （5） （3） （6） （2）
【详解】物体由于运动所具有的能叫做动能；物体由于被举高而具有的能量，叫重力势能；物体由于发生弹性形变所具有的能叫弹性势能。
（1）停在地面上的汽车只具有动能 ；
（2）在空中飞行的飞机 既具有动能、又具有势能；
（3）被起重机吊在空中静止的货物只有重力势能 ；
（4）弹簧不确定具有什么形式的能；
（5）在水平铁轨上行驶的火车只具有动能；
（6）被拉长的橡皮筋只有弹性势能；
[1]只具有动能的是（5）。
[2]只有重力势能的是（3）。
[3]只有弹性势能的是（6）。
[4]既具有动能、又具有势能的是 （2）。
2.小明利用硬纸片做了“会跳卡片”，卡片缚上橡皮筋后会向A面折叠，如图所示，发现卡片跳起来了，卡片刚要跳起时，橡皮筋的 能转化为卡片的 能，实验中应将A面 （填“向上”或“向下”）放置。
【答案】 弹性势 动 向下
【详解】[1][2][3]如图实验中，将卡片在桌面上压平后松手，发现卡片跳起来了，实验中应将A面向下放置，其皮筋发生形变；卡片刚要跳起时，橡皮筋的形变程度变小，弹性势能变小，弹性势能转化为卡片的动能。
3.如图所示是撑杆跳高运动员在比赛时翻越横杆的情景。在运动员从地面起跳至越过横杆过程中，撑杆的弹性势能的变化情况是 （选填“一直变大”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）；当运动员上升至最高点时，运动员的动能 （选填“是”或“不是”）零。
【答案】 先变大后变小 不是
【详解】[1]根据弹性势能的知识可知，运动员在此过程中，撑杆的弹性形变先变大后变小，所以它的弹性势能先变大后变小。
[2]根据动能的知识可知，运动员上升至最高点时，运动员具有一定的质量和速度，动能不是0。
4.通常的道路交通事故中，自行车相撞的损坏程度远不如汽车严重，这是因为 的质量和速度比 大，由此表明，物体的动能大小与它的 和速度有关。
【答案】 汽车 自行车 质量
【详解】[1][2][3]汽车的质量远大于自行车的质量，一般情况下汽车的速度也远大于自行车的速度，而自行车相撞的损坏程度远不如汽车严重，这是因为自行车行驶时的动能远小于汽车行驶时的动能，由此表明，物体的动能大小与它的质量和速度有关。
5.通常，载重汽车造成的车祸比小汽车造成的车祸严重得多，这是因为载重汽车比小汽车质量大得多，在 相等时，物体 越大，其动能越大。
【答案】 速度 质量
【详解】[1][2]动能大小与物体的质量和速度有关，质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大。载重汽车造成的车祸比小汽车造成的车祸严重得多，在速度一定时，这是因为载重汽车比小汽车质量大得多，载重汽车具有的动能较大。
简答题
1.徐州市民积极践行“文明出行”的各项规定，比如驾车出行时配戴安全带，不超速行驶。请运用科学知识，从安全角度解释该规定的科学道理 。
【答案】见解析
【详解】当发生碰撞时，人有惯性会向前冲，驾车出行时配戴安全带，可以避免人撞在车上硬物而造成伤害。一定质量的物体，速度越大，动能越大，发生交通事故时将造成更大伤害。
2.据“公安部交通管理局”官方微博消息，2022年1月2日14时53分许，四川绵阳江油市境内发生一起重型半挂罐车与对向车辆相撞导致的较大道路交通事故，造成8死19伤，如图所示为事故抢救现场。经调查，造成此次事故主要原因是重型半挂牵引车超载（超限超载3.2吨）、超速行驶（事故路段有清晰的限速40km/h标牌，该车实际车速为57km/h~63km/h）。汽车超速、超载行驶是引发交通事故罪魁祸首之一，遵守交通规则是我们应尽的责任和义务。请你运用所学的物理知识，列举两条由于汽车超速、超载行驶带来的危害，不得与示例重复。
示例：超载时，汽车的质量越大，对路面的压力大，容易破坏路面，不便车辆行驶。
回答1： ；
回答2： 。
【答案】 见解析 见解析
【详解】[1]汽车超载超速时，质量大，速度大，动能大，发生交通事故时破坏力大。
[2]汽车超载时，质量大，惯性大，运动状态不易改变。
综合题
1.阅读短文，回答问题。
2019年12月17日，我国第一艘国产航母“山东舰”交付海军。据公开资料显示，“山东舰”舰身长315米，满载排水量在6万吨左右，至少可以搭载36架歼﹣15舰载机。航母飞行甲板倾角为12°。
“山东舰”是典型的常规动力航母，采用了全新的动力组，“山东舰”的燃料储备量达到了13000吨，每天大约消耗1100吨燃料。
如表为歼﹣15主要参数（g取10N/kg）
空重 17500kg 空载起飞距离 105m
正常起飞重量 27000kg 满载起飞距离 195m
最大起飞重量 32500kg 发动机 2×WS﹣10加力涡扇发动机
爬升率 325米/秒 正常起飞推力 2×117600N
最大速度 2.4马赫 应急起飞最大推力 2×125400N
（1）若航母正常航行时发动机的功率为，速度为36km/h，则牵引力为 N，经过2h航行距离为 m；
（2）歼15空载正常起飞时，从启动到离开飞行甲板的过程中，飞机的动能 、重力势能 ，该过程中飞机发动机推力所做的功为 J。
【答案】 增大 增大
【详解】（1）[1]航母正常航行时发动机的功率
速度
由功率
得航母的牵引力
[2]经过2h航行距离为
（2）[3][4]歼15空载正常起飞时，从启动到离开飞行甲板的过程中，飞机的质量不变，速度变大，则飞机的动能增大；航母飞行甲板倾角为12°，航母高度升高，重力势能增大。
[5]该过程中飞机发动机推力所做的功
2.（1）如图甲是小海家安装的燃气热水器，为防止燃气热水器在无水或水压过低时“干烧”，技术人员设计了很多种“水气联动”装置，实现通常所说的“水到气到”。图乙就是其中一种“水气联动”装置的原理图。当进水口处有水压时，膜片就会受力向左运动。推动阀杆打开进气阀门使燃气进入主火管道。反之，如果此时的水压很小或者无水，燃气阀门就会在弹簧的弹力作用下关闭阀门，停止进气。在弹簧关闭阀门的过程中弹簧的弹性势能 （填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）为了防止热水器工作过程中火焰意外熄灭导致燃气泄漏，技术人员设计了“火灭断气”的装置。如图丙为一种“火灭断气”装置的原理图。火焰燃烧时，双金属片外侧的金属温度升高时膨胀得更多，双金属片 弯曲，（选填：“向下”或“向上”）使燃气阀门打开；如果因为意外的原因使火焰熄灭，双金属片的温度降低，外侧金属 （填“膨胀”或“收缩”）得更多，双金属片拉动燃气阀门关闭，防止燃气外泄。
【答案】 变小 向下 收缩
【详解】（1）[1]在工作过程中，进水口有水压时，膜片受力向左运动，弹簧发生弹性形变，弹性势能较大，当水压很小或无水时，弹簧会向恢复原状方向运动，弹性形变变小，则其弹性势能变小。
（2）[2]火焰燃烧时，双金属片外侧的金属温度升高时膨胀的更多，内侧的双金属片温度升高较小，膨胀较小，双金属片向下弯曲，推动燃气阀门打开。
[3]如果因为意外的原因使火焰熄灭，双金属片的温度降低，外侧金属收缩的更多，内侧金属收缩较小，双金属片向上伸直，拉动燃气阀门关闭，防止燃气外泄。
3.如图，自行车是一种绿色出行的交通工具。
（1）刹车时用力捏刹车手柄，是通过增大 的办法，从而增大摩擦力；
（2）刹车后，自行车不会立即停止，而继续向前运动一段距离，这是因为自行车具有 ；骑自行车下坡时，不蹬踏板但它的速度越来越大，这是因为 ；
（3）画出自行车（用图中正方形代表）刹车后在水平路面上向前滑行时所受力的示意图 。
【答案】 压力 惯性 运动状态
【详解】（1）[1]刹车时用力捏刹车手柄，是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力。
（2）[2]刹车后，自行车由于具有惯性，仍要向前运动，所以不能马上停下来。
[3]骑自行车下坡时，人和自行车的质量不变，高度变小，重力势能变小，重力势能转化为动能，使得动能越来越大，速度越来越大。
（3）[4]不考虑空气的阻力，自行车刹车后在水平路面上向前滑行时，在竖直方向上受到重力和支持力的作用，在水平方向上受到向后的摩擦力作用，从自行车的重心开始，分别沿各力的方向画一条有向线段，并分别用G、F和f表示，如下图所示：
4.“风洞”是地面上的人造天空，用以模拟飞行器在空中飞行的庞大试验设备，被称为航空航天飞行器的摇篮，任何飞行器和现代化兵器在进行实弹发射前必须在风洞中进行大量的风洞试验。“风洞试验”是将试验对象制成模型或直接放置于风洞管道内通过驱动装置使风道产生一股人造可控的气流，模拟各种复杂的空气动力学现象，进而获得相关的性能参数，因此，汽车、飞机等设备在正式投入前必须进行大量的风洞试验，以确保各项性能能适应现实的运动环境。
（1）飞机在风洞中进行试验时，由于气流在机翼上下产生的压强差而获得向上的“升力”，请从压强与空气流速的关系来简述“升力”的产生原理；
（2）如图为某电动汽车在进行风洞试验的场景，已知该汽车质量为2.5 t，汽车轮胎与地面的总接触面积为0.04 m2，则：
（i）该汽车受到的重力大小是多少？（取g=10 N/kg）
（ii）该汽车对水平地面的压强是多少？
（3）该电动汽车在水平风洞跑道上由静止开始加速测试抗风阻性能，已知从开始运行至驶出跑道汽车电机消耗的总电能为W1，驶出赛道瞬间汽车动能为E，克服空气、摩擦力等阻力做功为W2，请从能量转化的角度判断以上物理量的大小关系，并说明理由。
【答案】（1）机翼上方空气流速大于下方，导致机翼上方压强小于下方，所以产生“升力”；（2）（i）25000 N；（ii）6.25×105 Pa；（3）W1＞E＋W2，因为电机产生的电能一部分转化为汽车动能，一部分克服阻力做功，除此之外，还有一部分以热能的形式散失
【详解】解：（1）流体流速越大的位置压强越小，机翼上方空气流速大于下方，导致机翼上方压强小于下方，因而产生向上的压力差，所以产生“升力”。
（2）（i）该汽车受到的重力
G=mg=2.5×103kg×10N/kg=2.5×104N
（ii）该汽车对水平地面的压力
F=G= 2.5×104N
该汽车对水平地面的压强
（3）因为电机产生的电能一部分转化为汽车动能，一部分克服阻力做功，除此之外，还有一部分以热能的形式散失，所以W1＞E＋W2。
答：（1）见解析
（2）（i）该汽车受到的重力大小是2.5×104N；
（ii）该汽车对水平地面的压强是6.25×105 Pa；
（3）W1＞E＋W2，因为电机产生的电能一部分转化为汽车动能，一部分克服阻力做功，除此之外，还有一部分以热能的形式散失。
5.近几年随着政府在航空科研领域的投入和关注增加，我国在航空方面取得了不俗的成绩，C919便是很好的例子。C919飞机（如图）全称COMACC919，是我国按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机，2023年5月28日完成商业航班首飞。
（1）若某次飞机起飞在跑道上加速滑行1000m，若此过程发动机产生推力1.3×105N并保持不变，经40秒离开地面，则此过程发动机做功的功率为 ；
（2）飞机在起飞过程中随着高度的增加，飞机的重力势能会 ，随着速度的增加动能将会 （选填“增大”、“不变”或“减小”）；
（3）飞机进入平流层后稳定飞行高度不变，此时重力 。（选填“做功”或“不做功”）
【答案】 增大 增大 不做功
【详解】（1）[1]发动机做的功
发动机做功的功率
（2）[2][3]飞机在起飞过程中，质量不变，高度变大，其重力势能增大；飞机在加速升空时，质量不变，速度变大，则动能增大。
（3）[4]飞机进入平流层后稳定飞行高度不变，且重力的方向是竖直向下的，但飞机在重力方向上没有通过距离，所以此时重力没有做功。
6.2023年2月12日，南京长江大桥6号桥墩的防撞设施开始安装，为桥墩配上全新的护甲，如图所示。
（1）南京长江大桥公路桥全长4589 ，汽车以的速度在公路桥上行驶通过的路程为 m。
（2）防撞设施可以随着水位上下移动，防撞设施随水位上移时，其重力势能 。
（3）防撞设施采用的是浮动式钢覆复合材料，这种材料轻，永不沉没。 “材料轻”指的是复合材料的 （填物质的物理属性）小。
【答案】 变大 密度
【详解】（1）[1][2]由题意和经验可知，南京长江大桥公路桥全长；由可知，汽车以的速度在公路桥上行驶通过的路程为
（2）[3]防撞设施随水位上移时，其质量不变、高度变大，重力势能变大。
（3）[4]由题意可知，这种防撞设施的材料轻，永不沉没，这里“材料轻”指的是复合材料的密度，小于水的密度，所以可以浮在水面上。
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八年级物理下册 预习篇
11.3 动能和势能
一、能的概念
如果一个物体能够对外做功，我们就说它具有能量。能量和功的单位都是焦耳。具有能量的物体不一定正在做功，做功的物体一定具有能量。
二、动能
1、定义：物体由于运动而具有的能叫做动能。
2、影响动能大小的因素是：物体的质量和物体运动的速度．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，它的动能越大。
3、一切运动的物体都具有动能，静止的物体动能为零，匀速运动且质量一定的物体(不论匀速上升、匀速下降，匀速前进、匀速后退，只要是匀速)动能不变。物体是否具有动能的标志是：是否在运动。
二、势能
1、势能包括重力势能和弹性势能。
2、重力势能：
（1）定义：物体由于高度所决定的能，叫做重力势能。
（2）影响重力势能大小的因素是：物体的质量和被举的高度．质量相同的物体，被举得越高，重力势能越大；被举得高度相同的物体，质量越大，重力势能越大。
（3）一般认为，水平地面上的物体重力势能为零。位置升高且质量一定的物体（不论匀速升高，还是加速升高，或减速升高，只要是升高）重力势能在增大，位置降低且质量一定的物体（不论匀速降低，还是加速降低，或减速降低，只要是降低）重力势能在减小，高度不变且质量一定的物体重力势能不变。
3、弹性势能：
（1）定义：物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
（2）影响弹性势能大小的因素是：弹性形变的大小（对同一个弹性物体而言）。
（3）对同一弹簧或同一橡皮筋来讲(在一定弹性范围内)形变越大，弹性势能越大。物体是否具有弹性势能的标志：是否发生弹性形变。
选择题
1.2023年12月9号，世界首枚液体甲烷火箭“朱雀2号遥三”运载火箭将“天仪33”和“鸿鹄”两卫星成功送入预定轨道，下面说法正确的是（ ）
A．运载火箭加速升空过程中，卫星动能减小
B．运载火箭加速升空过程中，卫星重力势能减小
C．运载火箭加速升空过程中，卫星机械能不变
D．运载火箭加速升空过程中，卫星机械能变大
2.跳绳是体育中考项目之一，小明的质量为50千克，每次跳起高度约为6厘米（人视作整体上升，如图所示），一分钟跳80次，下列说法正确的是（ ）
A．向上起跳过程中小明的动能持续增加
B．小明在这一分钟内跳绳的功率约为40W
C．小明跳1次克服重力做功约3J
D．下落过程中小明的重力势能不变
3.如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的O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（ ）
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弹性势能越来越大
D．物体从A到B弹性势能越来越大，从B到C弹性势能越来越小
4.2022年2月8日，中国美少女谷爱凌在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛中获得金牌。如图所示是她在此次比赛中的场景，她在雪地上加速下滑的过程中（ ）
A．重力势能不变 B．动能减小
C．重力势能增大 D．动能增大
5.我校秋季运动会中涉及很多物理知识，下列描述正确的是（ ）
A．图甲中，实心球在空中上升的过程中，重力势能增加
B．图甲中，实心球上升至最高点时速度为零，其动能也为零
C．图乙中，压弯的撑杆恢复原状过程中，其弹性势能增加
D．图乙中，运动员上升过程中，运动员的动能转化为了撑杆的弹性势能
6.下列各种说法中，正确的是（ ）
A．质量大的物体一定比质量小的物体动能大
B．速度大的物体一定比速度小的物体动能大
C．质量相同的物体，放在高位置比放在低位置的一定做功多
D．放在同一高度的两个物体，质量大的势能大
7.4月26日我省举行了首届中学生自制水火箭比赛。参赛选手对水火箭打气，拉开气阀，水向下喷出，水火箭一飞冲天。在水火箭上升过程中，下列说法正确的是（ ）
A．水火箭能起飞是受到水对它向上的推力
B．水火箭受到的重力不变
C．水火箭的动能一直增大
D．水火箭的重力势能一直增大
8.某同学用如图所示装置“探究动能大小与速度的关系”，下列说法正确的是（ ）
A．实验中只用到了控制变量法
B．水平表面必须光滑
C．让不同质量的小车从同一斜面同一高度由静止释放
D．用木块移动距离来判断小车动能大小
填空题
1.下面的物体中，只具有动能的是 ；只有重力势能的是 ，只有弹性势能的是 既具有动能、又具有势能的是 （填序号）。
（1）停在地面上的汽车
（2）在空中飞行的飞机
（3）被起重机吊在空中静止的货物
（4）弹簧
（5）在水平铁轨上行驶的火车
（6）被拉长的橡皮筋
2.小明利用硬纸片做了“会跳卡片”，卡片缚上橡皮筋后会向A面折叠，如图所示，发现卡片跳起来了，卡片刚要跳起时，橡皮筋的 能转化为卡片的 能，实验中应将A面 （填“向上”或“向下”）放置。
3.如图所示是撑杆跳高运动员在比赛时翻越横杆的情景。在运动员从地面起跳至越过横杆过程中，撑杆的弹性势能的变化情况是 （选填“一直变大”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）；当运动员上升至最高点时，运动员的动能 （选填“是”或“不是”）零。
4.通常的道路交通事故中，自行车相撞的损坏程度远不如汽车严重，这是因为 的质量和速度比 大，由此表明，物体的动能大小与它的 和速度有关。
5.通常，载重汽车造成的车祸比小汽车造成的车祸严重得多，这是因为载重汽车比小汽车质量大得多，在 相等时，物体 越大，其动能越大。
简答题
1.徐州市民积极践行“文明出行”的各项规定，比如驾车出行时配戴安全带，不超速行驶。请运用科学知识，从安全角度解释该规定的科学道理 。
2.据“公安部交通管理局”官方微博消息，2022年1月2日14时53分许，四川绵阳江油市境内发生一起重型半挂罐车与对向车辆相撞导致的较大道路交通事故，造成8死19伤，如图所示为事故抢救现场。经调查，造成此次事故主要原因是重型半挂牵引车超载（超限超载3.2吨）、超速行驶（事故路段有清晰的限速40km/h标牌，该车实际车速为57km/h~63km/h）。汽车超速、超载行驶是引发交通事故罪魁祸首之一，遵守交通规则是我们应尽的责任和义务。请你运用所学的物理知识，列举两条由于汽车超速、超载行驶带来的危害，不得与示例重复。
示例：超载时，汽车的质量越大，对路面的压力大，容易破坏路面，不便车辆行驶。
回答1： ；
回答2： 。
综合题
1.阅读短文，回答问题。
2019年12月17日，我国第一艘国产航母“山东舰”交付海军。据公开资料显示，“山东舰”舰身长315米，满载排水量在6万吨左右，至少可以搭载36架歼﹣15舰载机。航母飞行甲板倾角为12°。
“山东舰”是典型的常规动力航母，采用了全新的动力组，“山东舰”的燃料储备量达到了13000吨，每天大约消耗1100吨燃料。
如表为歼﹣15主要参数（g取10N/kg）
空重 17500kg 空载起飞距离 105m
正常起飞重量 27000kg 满载起飞距离 195m
最大起飞重量 32500kg 发动机 2×WS﹣10加力涡扇发动机
爬升率 325米/秒 正常起飞推力 2×117600N
最大速度 2.4马赫 应急起飞最大推力 2×125400N
（1）若航母正常航行时发动机的功率为，速度为36km/h，则牵引力为 N，经过2h航行距离为 m；
（2）歼15空载正常起飞时，从启动到离开飞行甲板的过程中，飞机的动能 、重力势能 ，该过程中飞机发动机推力所做的功为 J。
2.（1）如图甲是小海家安装的燃气热水器，为防止燃气热水器在无水或水压过低时“干烧”，技术人员设计了很多种“水气联动”装置，实现通常所说的“水到气到”。图乙就是其中一种“水气联动”装置的原理图。当进水口处有水压时，膜片就会受力向左运动。推动阀杆打开进气阀门使燃气进入主火管道。反之，如果此时的水压很小或者无水，燃气阀门就会在弹簧的弹力作用下关闭阀门，停止进气。在弹簧关闭阀门的过程中弹簧的弹性势能 （填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）为了防止热水器工作过程中火焰意外熄灭导致燃气泄漏，技术人员设计了“火灭断气”的装置。如图丙为一种“火灭断气”装置的原理图。火焰燃烧时，双金属片外侧的金属温度升高时膨胀得更多，双金属片 弯曲，（选填：“向下”或“向上”）使燃气阀门打开；如果因为意外的原因使火焰熄灭，双金属片的温度降低，外侧金属 （填“膨胀”或“收缩”）得更多，双金属片拉动燃气阀门关闭，防止燃气外泄。
3.如图，自行车是一种绿色出行的交通工具。
（1）刹车时用力捏刹车手柄，是通过增大 的办法，从而增大摩擦力；
（2）刹车后，自行车不会立即停止，而继续向前运动一段距离，这是因为自行车具有 ；骑自行车下坡时，不蹬踏板但它的速度越来越大，这是因为 ；
（3）画出自行车（用图中正方形代表）刹车后在水平路面上向前滑行时所受力的示意图 。
4.“风洞”是地面上的人造天空，用以模拟飞行器在空中飞行的庞大试验设备，被称为航空航天飞行器的摇篮，任何飞行器和现代化兵器在进行实弹发射前必须在风洞中进行大量的风洞试验。“风洞试验”是将试验对象制成模型或直接放置于风洞管道内通过驱动装置使风道产生一股人造可控的气流，模拟各种复杂的空气动力学现象，进而获得相关的性能参数，因此，汽车、飞机等设备在正式投入前必须进行大量的风洞试验，以确保各项性能能适应现实的运动环境。
（1）飞机在风洞中进行试验时，由于气流在机翼上下产生的压强差而获得向上的“升力”，请从压强与空气流速的关系来简述“升力”的产生原理；
（2）如图为某电动汽车在进行风洞试验的场景，已知该汽车质量为2.5 t，汽车轮胎与地面的总接触面积为0.04 m2，则：
（i）该汽车受到的重力大小是多少？（取g=10 N/kg）
（ii）该汽车对水平地面的压强是多少？
（3）该电动汽车在水平风洞跑道上由静止开始加速测试抗风阻性能，已知从开始运行至驶出跑道汽车电机消耗的总电能为W1，驶出赛道瞬间汽车动能为E，克服空气、摩擦力等阻力做功为W2，请从能量转化的角度判断以上物理量的大小关系，并说明理由。
5.近几年随着政府在航空科研领域的投入和关注增加，我国在航空方面取得了不俗的成绩，C919便是很好的例子。C919飞机（如图）全称COMACC919，是我国按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机，2023年5月28日完成商业航班首飞。
（1）若某次飞机起飞在跑道上加速滑行1000m，若此过程发动机产生推力1.3×105N并保持不变，经40秒离开地面，则此过程发动机做功的功率为 ；
（2）飞机在起飞过程中随着高度的增加，飞机的重力势能会 ，随着速度的增加动能将会 （选填“增大”、“不变”或“减小”）；
（3）飞机进入平流层后稳定飞行高度不变，此时重力 。（选填“做功”或“不做功”）
6.2023年2月12日，南京长江大桥6号桥墩的防撞设施开始安装，为桥墩配上全新的护甲，如图所示。
（1）南京长江大桥公路桥全长4589 ，汽车以的速度在公路桥上行驶通过的路程为 m。
（2）防撞设施可以随着水位上下移动，防撞设施随水位上移时，其重力势能 。
（3）防撞设施采用的是浮动式钢覆复合材料，这种材料轻，永不沉没。 “材料轻”指的是复合材料的 （填物质的物理属性）小。
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