鲁科五四版物理八年级下册《10.2 势能》同步练习卷
一、单选题:本大题共11小题,共22分。
1.如图所示,在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一个金属小球,点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至位置,然后释放小球,小球就在间做往复运动已知。小球从位置运动到位置的过程中,下列判断正确的是( )
A. 弹簧的弹性势能不断增加 B. 小球的动势能不断减少
C. 弹簧的弹性势能先增大后减小 D. 小球运动到点时动能最大
2.关于重力势能的说法,正确的是( )
A. 质量大的物体,重力势能一定大
B. 被举得高的物体,重力势能一定大
C. 质量相等的物体,被举得越高,重力势能就越大
D. 质量相等的物体,速度越大,重力势能就越大
3.下列说法中,错误的是( )
A. 物体的质量很大,势能不一定很大 B. 物体的质量很小,动能可能很大
C. 物体可既有动能,又有势能 D. 物体发生形变,就一定具有弹性势能
4.关于弹性势能的说法正确的是( )
A. 橡皮泥的形变越大,它具有的弹性势能越大
B. 弹簧的弹性越大,它具有的弹性势能越大
C. 弹簧越长,它具有的弹性势能越大
D. 对于给定的弹簧来说,它的弹性形变越大,它具有的弹性势能越大
5.如图所示,物块在光滑斜面上由静止开始下滑,依次经过、两个点,不计空气阻力,比较物块在、两点的能量,下列说法正确的是( )
A. 物块在点重力势能大 B. 物块在点重力势能大
C. 物块在、两点的重力势能一样大 D. 物块在点动能大
6.如图为自动垂直升降式车库的停车过程示意图。下列关于汽车匀速上升时的说法,正确的是( )
A. 动能增加,重力势能不变 B. 动能增加,重力势能增加
C. 动能不变,重力势能不变 D. 动能不变,重力势能增加
7.如图所示,一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在进行洒水作业,下列说法正确的是( )
A. 质量不变,重力势能不变
B. 质量变小,重力势能变小
C. 重力势能变小,动能不变
D. 重力势能不变,动能不变
8.牛顿被一个从树上掉落的苹果砸中脑袋,受到启发发现万有引力定律。熟透的苹果从树上自由下落时( )
A. 动能减小,重力势能减小 B. 动能减小,重力势能增大
C. 动能增大,重力势能减小 D. 动能增大,重力势能增大
9.如图所示,青蛙从跳起到落地的过程中,它的重力势能( )
A. 先增大后减小 B. 先减小后增大 C. 一直减小 D. 一直增大
10.两个相同的篮球,表面潮湿,从不同高度自由落至同一地面,留下的印迹如图所示。关于初始时篮球的重力势能,下列说法正确的是( )
A. 落在处的大 B. 落在处的大 C. 两个一样大 D. 无法比较大小
11.如图所示,某同学用按压式圆珠笔按压弹起的情景,下列分析恰当的是( )
A. 向下按笔的过程中,笔的重力势能增大
B. 向下按笔的过程中,弹簧的弹性势能减小
C. 笔向上弹起的过程中,笔的重力势能增大
D. 笔向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能增大
二、多选题:本大题共1小题,共3分。
12.如图所示,淮阳区羲皇大道北段有一座摩天轮兼具观光和游玩功用。游客坐在“摩天轮“中在竖直平面内做速度大小不变的圆周运动,游客从最低点向最高点运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 游客的动能先增大后减小
B. 游客的动能保持不变
C. 游客的重力势能保持不变
D. 游客的机械能增大
三、填空题:本大题共5小题,共10分。
13.比较动能、重力势能:
定义 影响因素
动能 物体由于______具有的能 ______和______
重力势能 物体由于______所具有的能叫重力势能 ______和______
14.在水平公路上行驶的汽车具有______,悬挂在天花板上的吊灯具有______。以上两空均选填“动能”、“重力势能”或“弹性势能”
15.年月,我国自主研制的大型客机在上海首飞成功,客机下降过程中,其质量______,重力势能______;客机着陆后减速滑行过程中,其动能______。均选填“增加”、“不变”或“减小”
16.一个铅球和一个铁球的体积相同已知,且在同一水平桌面上,铅球静止,铁球做匀速直线运动,则两球相比,动能较大的是______;相对地面,重力势能较大的是______。
17.如图所示是一座高山的等高线图等高线上每点的高度均相同。质量为千克的登山运动员从匀速到达点时,运动员在点的动能______在点的动能,在点的重力势能______在点的重力势能。均选填“大于”“小于”或“不变”
四、实验探究题:本大题共2小题,共12分。
18.在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中,小明采用三个体积相同而质量不同的小球做实验。实验时分别将小球由某个高度自由落下,然后观察在松软的花泥上砸出的痕迹,从而判断重力势能的大小,实验过程及现象如图所示。花泥下面括号内小写字母为序号,已知
实验通过观察______,判断重力势能的大小,这种研究问题的方法称为______选填“控制变量法”或“转换法”。
实验序号______是在研究重力势能与质量是否有关,可以得出初步结论:______
实验、、中控制的变量是______,可归纳得出初步结论______
19.在“探究物体的重力势能跟哪些因素有关”的实验中,已知木块、、的质量关系为,三个完全相同的木桩和三个木块从高处释放时的位置如图甲所示;木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示,木块、将木桩打入沙中的深度相同。
实验时,应将木块在木桩的正上方______选填“由静止释放”或“用力下抛”,将木桩打入沙中。
比较木块和将木桩打入沙中的深度,可得:在质量一定时,物体所处高度越高,重力势能______选填“越大”或“越小”。
木块和将木桩打入沙中的深度相同,小刚认为:物体重力势能的大小与质量无关,则小刚的观点是______选填“正确”或“错误”的,理由是______。
五、计算题:本大题共1小题,共8分。
20.小华家住某商品房楼。一天晚上,小华一边看着电视,一边喝着葡萄糖酸锌口服液,喝完后他发现垃圾桶不在身边,便把空瓶从窗户向外一扔。这一行为被他爸爸发现了。他爸爸说:“你这个瓶子扔下去如果掉在行人的头上会造成重大伤事”小华还不服气地反驳道:“这么小的一个瓶子也会造成重大伤事?你骗谁呀”
请你说说,小华的爸爸是不是为教育小华有意夸大小瓶的危害性?为什么?
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:
由题知,点是弹簧保持原长时小球的位置,则段弹簧处于压缩状态,段弹簧处于拉伸状态;
小球从运动到的过程中,弹簧逐渐恢复原状,形变程度变小,弹性势能变小,
小球所受弹力方向向右、速度不断增大,动能变大,此过程中弹性势能转化为动能;
到达点时,弹簧恢复原长,弹性势能为零,小球所受弹力为零,此时速度最大,动能最大;
小球从运动到的过程中,弹簧被拉长,形变程度变大,弹性势能变大,
此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小,动能变小,此过程中动能转化为弹性势能;
则小球从位置运动到位置的过程中:
A、弹簧的弹性势能先变小后变大,故A错误;
B、小球的动能先增加后减少,故B错误;
C、弹簧的弹性势能先减少后增大,故C错误;
D、小球运动到点时速度最大,动能最大,故D正确;
故选:。
动能的大小与物体的质量、速度有关,即质量越大,速度越大,所以动能越大。
弹性势能的大小与物体的形变程度有关,形变程度越大,弹性势能越大;
水平台面光滑,且,说明没有机械能转化为内能,整个系统能量守恒。
此题考查动能和势能的转化与守恒,知道并理解小球在该过程中的速度变化是解决该题的关键。
2.【答案】
【解析】解:、重力势能还与被举的高度有关,所以质量大的物体,重力势能不一定大,所以A错误;
B、重力势能还与物体的质量有关,所以被举得高的物体,重力势能不一定大,所以B错误;
C、质量相等的物体,被举得越高,重力势能就越大,C正确;
D、重力势能与速度无关,所以D错误。
故选:。
影响重力势能的因素是质量和高度,那么,比较重力势能的大小既要比较质量,又要比较高度;
本题考查了重力势能的概念以及影响重力势能大小的两个因素。
3.【答案】
【解析】解:、物体的质量很大,但是被举得高度无法判断,重力势能就无法判断;题干中没有明确物体是否发生弹性形变,无法判断是否具有弹性势能;物体的重力势能和弹性势能都无法确定,所以是势能就无法确定,故选项A说法正确。
B、动能的大小跟物体的质量和速度有关,物体的质量很大,但是运动速度无法确定,所以动能无法确定,故选项B说法正确。
C、物体质量很大,如果物体是运动的,物体就具有动能,如果物体又被举高,物体就具有重力势能,如果物体发生弹性形变,物体就具有弹性势能,所以物体可以既具有动能又具有势能,故选项C说法正确。
D、物体只有发生弹性形变时才具有弹性势能,这里只是说物体发生形变,不能确定物体是否具有弹性势能,故选项D说法错误。
故选:。
势能包括重力势能和弹性势能,重力势能的大小跟物体的质量、被举得高度有关。弹性势能的大小跟物体发生弹性形变的大小有关。根据重力势能、弹性势能的影响因素来判断。
动能的大小跟物体的质量和速度有关,根据动能的影响因素进行判断。
物体有质量、有速度就有动能;物体有质量、有被举得高度就有重力势能;物体发生弹性形变就有弹性势能。
物体只有发生弹性形变,才具有弹性势能。
本题考查了动能大小的影响因素,重力势能大小的影响因素,弹性势能大小的影响因素。
本题注意:物体只有发生弹性形变时才具有弹性势能。
4.【答案】
【解析】解:、橡皮泥发生了形变,但不是弹性形变,因此不具有弹性势能;故A错误;
、弹性跟弹性形变不同,物体有弹性,但不一定发生形变,如果物体不发生弹性形变,就不具有弹性势能。弹簧的长度不是弹性形变,弹性势能的大小跟弹簧的长度无关,同一物体的弹性势能只跟弹性形变的大小有关,弹性形变越大,它具有的弹性势能越大,所以只有选项D是正确的。
故选:。
物体是否具有弹性势能跟物体是否发生弹性形变有关,如果物体发生了弹性形变,则它就具有弹性势能,否则,它就不具有弹性势能。
解决本题的关键掌握物体由于发生弹性形变,而具有弹性势能。弹簧的弹性势能与弹簧的劲度系数、弹簧的形变量有关。
5.【答案】
【解析】解:物块在光滑斜面上由静止开始下滑不计空气阻力,在下滑过程中,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能变大;
由于点的位置要高于点的位置,所以处的重力势能大于处的重力势能;物块在下滑过程中动能变大,所以物块在点动能大,故A正确,BCD错误。
故选:。
动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。
重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素,属于基础知识。
6.【答案】
【解析】解:汽车匀速上升时,质量不变,速度不变,动能不变;质量不变,高度增加,重力势能增加。
故选:。
动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。
重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
掌握动能、重力势能的影响因素,用控制变量法,判断动能、重力势能的变化。
7.【答案】
【解析】解:在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业,则洒水车的质量减小,速度不变,动能变小;高度不变,重力势能变小。
故选:。
动能大小跟质量、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;
重力势能大小跟质量、被举得高度有关,被举得高度一定时,质量越大,重力势能越大;质量一定时,高度越高,重力势能越大。
本题考查动能和重力势能的变化,关键是判断各自的影响因素是否发生变化。
8.【答案】
【解析】解:苹果从树上自由落下时,由于受到重力作用,速度越来越大,苹果的质量不变,动能不断增大;苹果从树上自由落下时,苹果的质量不变,高度不断减小,苹果的重力势能不断减小。
故选:。
动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。
重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素,利用控制变量法,能判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化。
9.【答案】
【解析】解:上升过程中,青蛙的质量不变,高度增加,根据重力势能的决定因素,所以其重力势能增加。
到了最高点以后,青蛙处于下落状态,高度下降,根据重力势能的决定因素可知,青蛙的重力势能减小。
综上分析,青蛙的重力势能是先增大后减小。
故选:。
青蛙的起跳过程分为两个阶段:起跳上升过程;落地下降过程。分析每个过程高度的变化结合重力势能的决定因素即可得到答案。
要分析物体重力势能的变化,就要从重力势能的决定因素入手分析。
10.【答案】
【解析】解:从高处下落的篮球具有重力势能,高度越高,重力势能越大,当篮球与地面接触时,篮球发生形变,具有弹性势能,这样篮球的重力势能转化为篮球的弹性势能,高度越高,篮球的形变量越大,即痕迹面积越大,由图可知,图的篮球痕迹较大,所以球的起始重力势能较大,符合题意,、、不符合题意;
故选:。
对于重力势能,其大小由地球和地面上物体的相对位置决定,物体质量越大、位置越高、物体具有的重力势能就越大;物体由于发生弹性形变而具有的势能叫弹性势能,弹性物体在一定范围内形变越大,具有的弹性势能就越多;本题是重力势能转化为弹性势能的例子。
此题型灵活的考查了势能的影响因素及能量的相互转化问题。
11.【答案】
【解析】解:由于重力势能与质量、高度有关,所以向下按笔的过程中,笔的高度减小,其重力势能减小,故A错误;
B.向下按笔的过程中,弹簧的弹性形变程度变大,其具有的弹性势能变大,故B错误;
C.笔向上弹起的过程中,笔的质量不变,高度增加,笔的重力势能增大,故C正确;
D.笔向上弹起的过程中,弹簧形变程度变小,所以其弹性势能变小,故D错误;
故选:。
动能和物体的质量、速度有关;重力势能和物体的质量、高度有关;弹性势能和物体发生弹性形变的程度有关。
知道动能、重力势能和弹性势能的大小的影响因素是解决该题的关键。
12.【答案】
【解析】解:
、游客随“摩天轮”做匀速圆周运动,游客的质量不变、速度不变,所以游客的动能不变,故A错误、B正确;
C、游客随“摩天轮”做匀速圆周运动,其高度在不断变化,因此游客的重力势能是变化的,故C错误;
D、机械能等于动能与势能的总和,游客从最低点向最高点运动的过程中,高度增大,重力势能增大,又知游客的动能不变,所以其机械能增大,故D正确。
故选:。
动能的影响因素是质量和速度,重力势能的影响因素是质量和高度,机械能等于动能与势能的总和。结合其运动状态可做出判断。
本题主要考查了对动能、重力势能影响因素的分析,以及对机械能变化的判断,难度不大。
13.【答案】运动 质量 速度 被举高 质量 高度
【解析】解:动能
概念:物体由于运动而具有的能,叫做动能.一切物体都具有动能。
影响动能大小的因素:物体的质量和速度.物体的质量越大,速度越大,物体具有的动能就越大。
重力势能
概念:物体由于被举高而具有的能量,叫做重力势能。
影响重力势能大小的因素:物体的质量和物体所处的高度.物体的质量越大,所处的高度越高,物体的重力势能就越大。
故答案为:运动;质量;速度;被举高;质量;高度。
根据动能和重力势能的定义、影响因素解答。
本题考查的是动能和重力势能的定义、影响因素,属于基础题。
14.【答案】动能 重力势能
【解析】解:在水平公路上行驶的汽车,汽车由于运动而具有动能;
悬挂在天花板上的吊灯,由于在高处而具有重力势能。
故答案为:动能;重力势能。
动能是指物体运动而具有的能;
重力势能是指物体被举高而具有的能。
本题考查动能和势能定义,解题时要紧扣定义,只有同时符合两个定义的选项才是正确的。
15.【答案】不变 减小 减小
【解析】解:客机下降过程中,其质量没有发生变化,质量不变,但是高度降低,所以重力势能减小;客机着陆后减速滑行过程中,质量不变,速度减小,所以动能减小。
故答案为:不变;减小;减小。
动能的影响因素有质量和速度,物体的速度越大,质量越大,动能越大;重力势能的影响因素有质量和高度,物体的高度越高,质量越大,重力势能越大。
本题考查了动能和重力势能的影响因素,基础题,难度较低。
16.【答案】铁球 铅球
【解析】解:一个铅球和一个铁球的体积相同,其密度关系为,由密度公式可得:;可见两球的质量关系为:。
由于动能的大小与质量和速度有关,铅球静止,铁球做匀速直线运动,可见铅球的动能为零,故铁球的动能大;
重力势能大小与质量和高度有关;相对地面,其高度相等,但由可得铅球的重力势能大。
故答案为:铁球;铅球。
机械能包括动能和势能;动能的大小与质量和速度有关,质量越大、速度越快,动能就越大;重力势能大小与质量和高度有关。
明确影响动能和重力势能大小的因素是解答此题的关键。
17.【答案】等于 小于
【解析】解:登山运动员从匀速到达点时,质量不变、速度不变,则动能不变,即运动员在点的动能等于在点的动能;
由图知,点比点的高度大,由于动能不变,高度越高,重力势能越大,故A点的重力势能小于在点的重力势能。
故答案为:等于;小于。
动能大小的影响因素:质量、速度,质量越大、速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
本题考查了影响动能和重力势能的影响因素,能从图上得出、两点的高度的大小是关键。
18.【答案】花泥的凹陷程度 转换法 、、 当小球所处高度相同时,小球质量越大,小球重力势能越大 质量 当小球质量相同时,小球所处高度越高,小球重力势能越大
【解析】解:
重力势能是不易直接观察的,该实验中我们通过观察花泥的凹陷程度反映重力势能的大小,花泥得下陷的越深,说明物体的重力势能越大,这种研究问题的方法称为转换法;
若想研究重力势能与质量的关系,应选择不同质量的小球,让其处于相同的高度,观察其下落时在花泥上砸出的痕迹即可,故选择、、三组实验即可;实验发现钢球砸出的痕迹最深,说明重力势能的大小与物体的质量有关,且质量越大,重力势能越大,得出的结论是:当小球所处高度相同时,小球质量越大,小球重力势能越大;
比较三次实验,小球的质量相同即控制的变量是质量,但所处高度不同,小球所处高度越高,落下来砸出的痕迹越深,说明小球具有的重力势能越大。
故答案为:
花泥的凹陷程度;转换法;
、、;当小球所处高度相同时,小球质量越大,小球重力势能越大;
质量;当小球质量相同时,小球所处高度越高,小球重力势能越大。
该实验中用花泥下陷的深浅反映重力势能的大小,花泥下陷的越深,重力势能越大;
重力势能的影响因素:物体的质量、物体的高度有关。质量越大,高度越高,重力势能越大;
用控制变量法探究重力势能的影响因素,即若想探究重力势能与质量的关系,应选择相同的高度,不同质量的球进行试验;若探究重力势能与高度的关系,应选项相同质量,不同高度的球进行试验。
在设计实验和写结论时常用控制变量法来分析,在研究物理量的变化时常用转换法来分析。
19.【答案】由静止释放 越大 错误 、两木块释放的高度不同
【解析】解:实验时,要木桩静止在一定高度,没有动能,只有重力势能。应将木块在木桩的正上方由静止释放,将木桩打入沙中;
由图可知:、的质量是相同的,物块的高度大于的高度,撞击木桩的深度大于撞击木桩的深度,所以结论为:物体的质量一定时,物体的高度越大,具有的重力势能就越大;
由图可知:、的下落的高度不同,质量也不同,打击的木桩的深度相同;要探究物体重力势能的大小与质量的关系,应控制物体下落的高度相同,故结论是错误的。
故答案为:由静止释放;越高;越大;错误;、两木块释放的高度不同。
在探究物体的重力势能跟哪些因素有关实验的过程中,应排除影响探究的因素:动能;
观察图象中的相同点和不同点,从而得出结论;
根据图象分析、的相同点和不同点,利用控制变量法分析。
本题考查探究物体的重力势能跟哪些因素有关,关键是用控制变量法研究重力势能大小的影响因素,用转换法表示重力势能的大小,即可归纳得出结论。
20.【答案】答:并不是有意夸大。
原因:重力势能同时跟质量和高度有关,瓶子的质量虽小,但高度太高,仍使得瓶子的重力势能很大,下落时,砸到人身上后对人做功很大,仍可使人造成重大伤害。
【解析】重力势能大小的影响因素:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大。
一个物体具有的能越多,能够做的功越多。
掌握动能、重力势能大小的影响因素。掌握一个物体能够做功,物体就具有能。
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