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人教版八年级物理下册课件
第十一章 功和机械能
11.4 机械能及其转化
自主学习
1.机械能：动能、重力势能和弹性势能统称为________。
一个物体既有动能，又有势能，那么动能和势能的和就是它的总机械能。
机械能
2.机械能之间可以相互转化。
3.机械能守恒的条件：只有动能和势能的相互转化，机械能的总和
___________。
保持不变
4.水能和风能的利用：风和水的机械能转化成电能，供人们使用。
例1 我国用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星
（简称“量子卫星”）墨子号发射升空。火箭在加速上升的过程中
( ) 。
C
A.动能不变，重力势能增加，机械能增加
B.动能增加，重力势能不变，机械能增加
C.动能增加，重力势能增加，机械能增加
D.动能不变，重力势能不变，机械能不变
[解析]
火箭在加速上升的过程中，速度变大，动能增加；高度增加，重力势能
增加；动能和势能统称为机械能，所以机械能增加。
点拨
影响动能大小的因素：质量、速度。影响重力势能大小的因素：质量、
高度。动能和势能统称为机械能。
图11.4-1
例2 如图11.4-1所示，分析小球从点自由摆动到 点的
过程，不考虑摩擦和空气阻力，以下说法正确的是
( ) 。
D
A.小球从点摆动到 点的过程中动能转化为重力势能
B.小球摆动到最低点 点时动能为零
C.小球摆动到 点时重力势能最小
D.小球在整个过程中的机械能守恒
[解析]
小球从点摆动到 点的过程中，质量不变，高度减小，所以重力势能
减小；速度增大，所以动能增大。此过程中重力势能转化为动能，A错
误。小球摆动到最低点 时速度最大，所以动能最大，B错误。小球摆
动到 点时，高度最大，所以重力势能最大，C错误。不考虑摩擦和空
气阻力，小球往复摆动过程中动能和重力势能相互转化，但总能量
（机械能）保持不变，也就是机械能守恒，D正确，故选D。
如图11.4-2所示，弧形轨道段光滑，段粗糙，小球从点经最低点
运动至 点。下列分析正确的是( ) 。
B
图11.4-2
A.从到 的过程中，小球动能转化为重力势能
B.经过 点时，小球动能最大
C.从到 的过程中，小球动能增大
D.从到 的过程中，小球机械能守恒
轻松达标
1.下列各运动过程中，属于动能转化为势能的是( ) 。
D
A.在空中匀速下降的跳伞运动员
B.滚摆急速下落
C.拧紧的钟表发条带动指针走动
D.跳高运动员离地腾空向上运动的过程
2.旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山，它具有的( ) 。
D
A.动能增加，重力势能增加 B.动能不变，机械能减少
C.动能减少，重力势能增加 D.动能不变，机械能增加
3.如图11.4-3所示，小球在一个光滑没有摩擦的轨道上从 点由静止释放，
小球始终没有离开轨道，小球最远可以滚到( ) 。
图11.4-3
C
A.点 B.点 C.点 D. 点
4.2022年北京冬奥会赛场上，我国选手谷爱凌摘得自由式滑雪大跳台比
赛的金牌。如图11.4-4所示，谷爱凌离开跳台后，从低处向高处跃起后
下落，在此过程中她的( ) 。
C
图11.4-4
A.动能一直减小
B.重力势能一直减小
C.动能先减小后增大
D.重力势能先减小后增大
5.如图11.4-5所示，蹦蹦杆的弹簧将小伟向上弹起的过程中，小伟的重
力势能、弹簧的弹性势能的变化情况是( ) 。
图11.4-5
B
A.重力势能减小，弹性势能增大 B.重力势能增大，弹性势能减小
C.重力势能减小，弹性势能减小 D.重力势能增大，弹性势能增大
图11.4-6
6.（多选题）2023年10月31日神舟十六号载人飞船返回
舱成功着陆，神舟十六号载人飞行任务取得圆满成功。
如图11.4-6所示，打开降落伞后，若返回舱在一段时间
内的运动可看作是竖直向下的匀速运动，则关于返回
舱在这段时间内，下列说法正确的是( ) 。
AC
A.返回舱的动能不变 B.返回舱的重力势能不变
C.返回舱的机械能减小 D.返回舱所受力的合力不为零
图11.4-7
7.（多选题）如图11.4-7所示，体重不同的甲、乙两个
小孩沿着两条长度相同的光滑轨道下滑。若不计空气
阻力，两人从处自由滑到 处，则下列说法错误的是
( ) 。
AD
A.甲、乙所受的重力做功相等 B.甲、乙下滑过程中机械能守恒
C.甲、乙的重力势能都转化为动能 D.甲、乙到达 点时的动能相同
8.（多选题）如图11.4-8是运动员参加蹦床比赛的情景，对运动员在上
升和下落过程中的能量转化，下列分析正确的是( ) 。
AB
图11.4-8
A.运动员在最高点时，受力不平衡
B.运动员在空中上升的过程中动能转化为重力势能
C.运动员被蹦床弹起的过程中弹性势能转化为重力势能
D.运动员从接触蹦床到下落到最低处的过程中弹性势能
转化为动能
图11.4-9
9.运动员在撑竿跳高时，经历了助跑—起跳—越竿—落
下的过程。如图11.4-9所示是起跳的情景，此时运动员
的____能转化为________能。
动
重力势
图11.4-10
10.如图11.4-10所示的“橡皮筋动力车”，旋转扇叶，
将橡皮筋拧紧。松手后，橡皮筋的________能转化
为扇叶的____能。
弹性势
动
图11.4-11
11.滚摆从图11.4-11中的位置1由静止开始释放，下降
经过位置2，继续下降，再上升到达最高点3。这三个
位置中，滚摆重力势能最大的是___，动能为零的是
______，机械能最大的是___。（三空均填位置序号）
1
1和3
1
12.图11.4-12甲中过山车从点出发，先后经过、、、 点。图11.4-1
2乙是过山车在、、、 点的动能和重力势能大小的示意图。
图11.4-12
（1） 过山车的动能在___点最大，过山车的
重力势能在___点最大。
（2） 点重力势能的大小______（选填
“大于”“小于”或“等于”） 点动能的大小。
等于
（3） 过山车从点运动到 点，__________转化为______。
（两空均选填“重力势能”或“动能”）
（4） 在这个过程中，过山车的机械能______（选填“变化”或“不变”）。
重力势能
动能
变化
能力提升
1.掉在地上的弹性小球会弹起，但是越弹越低。如图11.4-13所示为小球
在地面弹跳的频闪照片，下列说法不正确的是( ) 。
D
图11.4-13
A.小球越弹越低，说明小球的机械能逐渐减少
B.从点运动到 点，小球的重力势能转化为动能
C.经过相同高度的、 两点时，小球的重力势能相同
D.经过相同高度的、 两点时，小球的动能相同
2.如图11.4-14所示是卫星绕地球运动的轨迹示意图，下列说法正确的是
( ) 。
D
图11.4-14
A.卫星运动到近地点时，动能最大，势能为零
B.卫星运动到远地点时，势能最大，动能为零
C.卫星从近地点向远地点运动时，动能增大，
势能减小
D.卫星在大气层外运行，不受空气阻力，因此
机械能守恒
3.（多选题）北京冬奥会的成功举办，大大激发了国民参与冰雪运动的
热情。如图11.4-15所示，某滑雪爱好者从雪坡高处的 点由静止自由滑
下，经坡底的点后，继续在水平滑道上滑行，最后停在 点。关于滑
雪者的机械能，下列说法正确的是( ) 。
AB
图11.4-15
A.在 点动能为零，重力势能最大
B.从到 的过程中重力势能逐渐减小
C.从到 的过程中动能逐渐增大
D.从到 的过程中机械能不变
中考链接
图11.4-16
1.[2023·烟台] 跳水运动中蕴含着许多物理知识，如
图11.4-16所示，有关跳板跳水过程中能量变化的说
法正确的是( ) 。
C
A.运动员用力下压跳板的过程中，跳板的弹性势能减小
B.运动员被跳板向上弹起的过程中，重力势能减小
C.运动员离开跳板向上运动的过程中，动能减小
D.运动员从最高点下落的过程中，机械能增大
2.[2022·广西北部湾经济区] 2022年5月31日，我国自主研制的大型两栖
飞机——“鲲龙” 在广东珠海首飞成功。返航时，飞机在减速下降
过程中( ) 。
D
A.动能增大，重力势能减小 B.动能减小，机械能不变
C.动能增大，重力势能增大 D.动能减小，机械能减小
图11.4-17
3.[2022·杭州] 如图11.4-17所示为蹦极运动的简
化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一
端固定在跳台 点。运动员由静止开始自由下
落，点处弹性绳正好处于原长； 点处运动员
受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；
点处是蹦极运动员到达的最低点。（整个过程
忽略空气阻力，弹性绳的自重不计）
（1） 从点到 点的过程中，运动员的机械能______（选填“增大”
“减小”“不变”或“先增大后减小”）。
（2） 从点到 点的过程中，弹性绳的弹性势能______（选填“增大”
“减小”“不变”或“先增大后减小”，下同）；运动员的动能______________。
不变
增大
先增大后减小
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第十一章 功和机械能
11.2 功 率
自主学习
功率
（1） 物理意义：表示做功______的物理量。
快慢
（2）定义：功与做功所用时间之比。
（3） 公式：____________。由公式可知，当功率一定时，要使牵引力大，
就要减速。这就是汽车在上坡时为什么要减速以获得较大牵引力的原因。
（4）单位：瓦特；常用单位： 。
， 。
某小轿车的功率为，表示小轿车在内做功 。
例1 小明同学用了的时间由一楼登上了 高的三楼教室，克服自
身重力做了的功，则他的体重是______，登楼的功率是_____ 。
[解析] ，， ；
登楼功率： 。
点拨 熟练掌握功和功率的计算。
例2 甲、乙两辆功率相等的汽车在相同时间内匀速通过的距离之比为
，那么( ) 。
A
A.甲、乙两辆汽车牵引力之比为
B.甲、乙两辆汽车牵引力之比为
C.甲、乙两辆汽车做功之比为
D.甲、乙两辆汽车做功之比为
[解析] 甲、乙两辆汽车在相同时间内匀速通过的距离之比为 ，
则可知两辆汽车的速度之比为，根据公式 可知，当功率一定
时，牵引力与速度成反比，所以牵引力之比为 ，故A正确，B错误。
两辆汽车功率相等，所用时间相等，所以做功也相等，即做功之比为
，故C、D错误。故应选A。
妈妈与小明进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，
全程设为匀速运动，妈妈的体重是小明的2倍，妈妈所用的时间是小明
的3倍，若妈妈克服自身重力做功为、功率为 ，小明克服自身重力
做功为、功率为，则_____， _____。
轻松达标
1.功率是用来表示__________的物理量。某万吨远洋货轮的功率是
，这表明该货轮每秒内做功________ 。
2.一台机器的铭牌上标注有“功率 ”的字样,它表示( ) 。
做功快慢
C
A.这台机器最多能做功 B.这台机器最少能做功
C.这台机器每秒能做的功 D.这台机器每秒能做 的功
3.（多选题）下列有关功率的理解正确的是( ) 。
AD
A.功率是描述做功快慢的物理量
B.做同样的功，用时越长，功率越大
C.用时相同，完成的功越多，功率越小
D.单位时间内完成功的多少叫作功率
4.大人与小孩爬相同的楼梯所用时间相同，下列说法正确的是( ) 。
C
A.大人与小孩做功相同，两人的功率相同
B.大人与小孩做功相同，小孩的功率较大
C.大人比小孩做功多，大人的功率较大
D.大人比小孩做功多，小孩的功率较大
5.汽车爬坡时，驾驶员的操作是：加大油门，同时将变速器换成低速挡。
加大油门是使发动机发挥最大的功率，换用低速挡是为了减速。那么，
在爬坡时，减小汽车的速度是为了( ) 。
B
A.保证安全 B.获取更大的动力
C.省油 D.增大惯性
6.如图11.2-1所示，小桂和小林一起坐在秋千凳上荡秋千，他们的重力
分别是、，且 ，某次从最高点下摆到最低点的过程中，他
们重力做功的大小分别为、，重力做功的快慢分别为、 。则
( ) 。
C
图11.2-1
A.
B.
C.
D.
图11.2-2
7.如图11.2-2所示，两个滑梯高度相等，如果小
阳分别从中间直梯和右侧弧形滑梯上端滑到地
面，所用时间分别为和 ，小阳所受重力做功
分别为和，重力的功率分别为和 ，已
知 ，则下列判断正确的是( ) 。
A
A. B. C. D.
8.甲、乙、丙三人进行登山比赛，看看谁的功率大，对此他们展开了如
下讨论：
甲：只有测出各自的体重、爬山用的时间和山的高度，才能进行比较。
乙：在爬山的时间相同时，只要测出各自的体重、山的高度，就可以进
行比较。
丙：在爬同一座山时，只要测出各自的体重、爬山的时间，就可以进行
比较。
合理的是( ) 。
D
A.甲、乙和丙 B.甲和乙 C.甲和丙 D.乙和丙
9.汽车在水平公路上匀速前进时受到的运动阻力为 ，则汽车的
牵引力为_________，若汽车的功率为 ，则汽车的行驶速度为
____ 。
10.一质量为的汽车沿着长为 的盘山公路匀速行驶，当它
从山脚行驶到高为的山顶时，耗时 ，汽车发动机的牵引力
为 。求：
（1） 汽车行驶的速度；
[答案] (或
（2） 汽车发动机牵引力做的功；
[答案]
（3） 汽车发动机牵引力的功率。
[答案]
能力提升
1.如图11.2-3甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它沿水平木板匀速
直线滑动，图11.2-3乙是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的
图象。下列说法正确的是( ) 。
图11.2-3
C
A.木块第一次受到的拉力较大 B.拉力第一次做的功多
C.第一次拉力做功的功率大 D.第二次拉力做功的功率大
图11.2-4
2.（多选题）甲、乙两辆功率相同的汽车，在同
一公路上行驶，两车都经过 点开始计时，每经
过相同时间，用虚线记录车的位置。
如图11.2-4所示从到 的这段路中，( ) 。
AC
A.甲做的功较多 B.甲、乙做的功一样多
C.甲车的牵引力较大 D.乙车的牵引力较大
3.某绕城高速公路对小汽车的最高限速为 。周末，小明乘坐小
汽车以最高限速匀速行驶完其中的一段路程后，发现用时， 取
。问：
（1） 汽车行驶路段的路程为多少？
[答案]
（2） 假设汽车以最高限速匀速行驶时牵引力的功率为 ，则所受
阻力为多大？
[答案]
中考链接
图11.2-5
1.[2023·济南] 2023年5月23日12时30分许，我国13名
科考队员成功登顶珠穆朗玛峰，巍巍珠峰再次见证历
史！如图11.2-5所示。在他们从山脚下到峰顶的过程中，
体重（含装备）越大的队员一定( ) 。
A
A.做功越多 B.功率越大 C.做功越快 D.功率越小
2.[2022·柳州] 一辆汽车在的牵引力作用下做匀速直线运动，
内行驶了 。求这个过程中：
（1） 汽车的速度；
[答案]
（2） 汽车牵引力做的功；
[答案]
（3） 汽车牵引力做功的功率。
[答案]
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第十一章 功和机械能
11.1 功
自主学习
1.功。
（1） 如果一个物体受到力的作用并且在__________上移动了一段距离，
我们就说这个力对物体做了功。
（2） 做功的两个必要因素：①__________________；②物体在这个力
的方向上移动的距离。
力的方向
作用在物体上的力
（3）以下三种情况下力不做功：
①有力无距离：“劳而无功”之一，如搬石头未搬动。
②有力，也有距离，但力的方向和距离垂直：“劳而无功”之二，如手提
水桶在水平面上走动。
③有距离无力：“不劳无功”，如物体在光滑平面上自由滑动，足球被踢
一脚后运动。
2.功的计算：功等于力与物体在这个力的方向上移动的距离的乘积。
（1）公式：________。
（2）功的单位：焦耳。的物理含义：在 的力的作用下，物体在
这个力的方向上移动的距离是 。
例1 下列情境中，没有做功的是( ) 。
B
A.在石头被撬起的过程中，手向下压撬棍的力
B.足球飞向空中后踢球的力
C.货物被提升的过程中对货物的拉力
D.爬楼梯时人的重力
[解析] 如果一个物体受到力的作用并且在力的方向上移动了一段
距离，我们就说这个力对物体做了功。
点拨 功是物理学中的重要概念，与日常所说的“工作”等是有区别的。
物理学中的功指力作用在物体上，并使物体在力的方向上移动了一段距
离，两个因素缺一不可。
例2 在水平地面上，用的力沿水平方向拉着重为 的小车前进
，拉力做功为______，重力做功为___ 。
[解析] 首先对物体进行受力分析，在水平方向上运动的物体在竖直方向
上受到重力和支持力，在水平方向上受到拉力和阻力。重力、支持力与
水平运动方向垂直，因此它们对物体不做功，拉力做功为
。
点拨会利用功的公式计算，明确公式中各物理量的意义。
下列实例中，人对物体做功的是( ) 。
D
A.小明用力推石头但石头不动 B.足球在空中运动
C.小明提着水桶站在水平路面上 D.小明推着自行车沿水平方向前进
轻松达标
1.下列四幅图中，力对物体做功的是( ) 。
D
A.推车未推动
B.提着滑板水平
前行
C.搬石未搬起
D.用绳子提升物体
2.做 的功就相当于( ) 。
D
A.把质量是的物体移动 做的功
B.把重的物体水平移动 所做的功
C.把质量是的物体匀速举高 所做的功
D.把重的物体匀速举高 所做的功
3.某同学站在自动电梯上，随电梯从一楼上到四楼，则电梯对该同学所
做的功最接近于( ) 。
C
A. B. C. D.
4.下列说法正确的是( ) 。
C
A.物体通过的距离越长，做功越多
B.作用在物体上的力越大，做功越多
C.作用在物体上的力与物体沿力方向移动的距离 的乘积越大，做功
越多
D.以上说法都不对
5.一个同学用的力，将一个重的足球踢到 远处，对他踢球
时做功的情况，下列说法正确的是 ( ) 。
D
A.做功 B.做功
C.没有做功 D.做了功，但条件不足，无法计算
6.甲、乙两物体在相同的水平推力作用下，由静止开始运动。甲在较光
滑的水平面上运动，乙在较粗糙的水平面上运动。设两物体在移动相同
的距离的过程中，推力所做的功分别为和 ，则( ) 。
B
A. B. C. D.无法确定
7.如图11.1-1，用的水平推力推着重为 的物体沿水平方向
做直线运动，若推力对物体做了 的功，则在这一过程中( ) 。
图11.1-1
C
A.重力做的功一定为 B.物体一定受到 的摩擦力
C.物体一定运动了 D.物体一定运动了
8.小龙背着质量为 的实验器材从实验楼的一楼上到三楼，又沿着走
廊水平走了到达实验室。每层楼高 ，小龙对实验器材做功_____
。若在搬运实验器材的整个过程中小龙总共做功 ，则小龙自身
体重____。取
1500
50
能力提升
图11.1-2
1.为提高快递配送效率，可使用物流机器人（如图11.1-
2）完成快递的智能配送。若空载时该物流机器人质量
为，在一段 的平直道路上匀速行驶。已知
机器人所受阻力是重力的 。当该物流机器人空载时，
求：取
（1） 该物流机器人受到的牵引力；
[答案]
（2） 匀速行驶时牵引力做的功。
[答案]
图11.1-3
2.随着人工智能的发展，我国无人机研发与产业化不
断取得突破。如图11.1-3是一款六旋翼无人机，通过每
个轴上的电动机转动，带动旋翼，从而产生升力。整
机质量为 ，某次航拍过程中，无人机从地面开
始上升，在内上升了 ，然后悬停在空中。
求：取
（1） 无人机在 内运动的平均速度；
[答案]
（2） 无人机起飞后上升过程中，克服重力做的功。
[答案]
中考链接
图11.1-4
1.[2022·广西北部湾经济区] 2022年2月，第24届冬季奥
林匹克运动会在北京、张家口举行。如图11.1-4所示，
在冰壶比赛中，运动员将冰壶掷出后，冰壶由于_____
继续向前运动，此时水平冰面对冰壶的支持力______
___（选填“做功”或“不做功”）。
惯性
不做功
图11.1-5
2.[2023·广西] 在劳动实践活动中，小明在平直的
道路上用推车运送小麦，如图11.1-5所示，他用
的水平推力推着推车，以 的速度匀速前
进了一段距离，所用的时间为，求：
取
（1） 推车通过的路程；
[答案]
（2） 推车受到的阻力；
[答案]
（3） 推力做的功。
[答案]
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第十一章 功和机械能
知识构建、单元练习
知识构建
知识结构图
知识精要
1.重要概念。
（1）功及其计算公式： 。在力学范围内，力做功是指两个
因素同时存在的一种物理过程。判断力对物体是否做功，一定要从做功
的两个必要因素和来分析，两个因素缺一不可。其中 必须是在力的
方向上移动的距离。
（2）功率及其计算公式： 。功率是表示物体做功快慢
的物理量。
（3）机械能。
①动能：物体由于运动而具有的能。影响动能大小的因素：质量和
速度。
②势能。
A.重力势能：在地球表面附近，物体由于受到重力作用并处在一定
高度时所具有的能。影响重力势能大小的因素：质量和高度。
B.弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能。影响弹性势能大
小的因素：物体弹性形变的大小。
③动能和势能统称为机械能，动能和势能可相互转化。
2.易错、易混淆的问题。
功和功率是两个不同的概念，做功多不一定做功就快;反之，做功
快，也不一定做的功就多。功率大说明做功快。
单元练习 11
一、选择题
1.以下单位中，表示功的单位的是( ) 。
C
A.千克 B.瓦特 C.焦耳 D.米
2.举重运动员为了提高举重竞赛成绩，在平时训练时需要增大举起杠铃
的总重，同时减小单次举起所用时间。从物理学角度看，这样做能够
( ) 。
D
A.减小做功 B.保持功率不变 C.减小功率 D.增大功率
3.在下列过程中，物体的重力势能转化为动能的是( ) 。
A
A.从水坝上流下来的水
B.汽车沿斜坡匀速向上行驶
C.乒乓球接触地面后向上弹起时
D.斜向上抛出的垒球，当它在上升阶段时
4.2023年5月10日，天舟六号货运飞船成功发射，如图1所示。天舟六号
货运飞船加速升空过程中，下列关于天舟六号货运飞船能量变化说法正
确的是( ) 。
A
图1
A.重力势能增大，动能增大
B.重力势能减小，动能减小
C.重力势能增大，机械能减小
D.重力势能减小，机械能不变
5.向上投出的篮球在上升过程中( ) 。
A
A.重力势能增加 B.动能增加
C.重力势能减少 D.重力势能转化为动能
6.八（1）班学生丹丹从地上拿起一个鸡蛋，并用大约 的时间将它匀
速举过头顶，在这 内，丹丹做功的功率约为( ) 。
B
A. B. C. D.
图2
7.2023年5月30日，景海鹏、朱杨柱、桂海潮三名
航天员乘坐神舟十六号载人飞船，成功进入中国空
间站，与神舟十五号航天员乘组会师“天宫”，如图
2所示。下列说法正确的是( ) 。
C
A.飞船在升空过程中，只存在动能和势能的相互转化
B.漂浮在空间站中的航天员重力势能为零
C.空间站组合体在轨稳定运行过程中机械能守恒
D.空间站组合体在太空中沿椭圆轨道绕地球运行，在近地点时动能最小
8.下列说法正确的是( ) 。
D
A.运动的物体具有的能量叫作动能
B.甲、乙二人同时登山，甲先到达山顶，则甲的功率较大
C.功就是能，因为它们的单位相同
D.用的水平力拉着重的小车沿着水平地面前进 ，则此过程
拉力做的功比重力做的功多
图3
9.如图3所示，爷爷与小丽进行爬楼梯比赛，他们都从1
楼上到6楼。爷爷的体重是小丽体重的2倍，爷爷所用的
时间是小丽所用时间的2倍。若爷爷做功为 ，功率为
，小丽做功为，功率为 ，则下列判断正确的是
( ) 。
C
A. B. C. D.
10.如图4所示，小球在点由静止开始释放，向右侧摆动， 点是小球摆
动的最低点，点是小球摆动到右侧的最高点，且、两点到 点的竖
直距离。在小球从点摆动到 点的过程中，下列说法正确的是
( ) 。
B
图4
A.小球的运动状态保持不变
B.小球的机械能总量逐渐减小
C.绳的拉力对小球做了功
D.小球的动能全部转化为重力势能
11.（多选题）如图5甲所示，工人用推力将重为 的箱子沿斜面
推至水平车厢中，斜面长、高， 始终与箱子运动方向相同。
箱子运动路程随时间变化关系如图5乙所示，推力 随时间变化关系如图
5丙所示。下列分析正确的是( ) 。
图5
A.前 箱子做加速运动
B.前箱子所受摩擦力为
C.第到第推力的功率为
D.第到第箱子所受摩擦力为
√
√
12.（多选题）如图6所示，某次跳水比赛中，运动员站立在跳台上的
点，然后保持直立姿势从跳台上竖直向上弹跳后腾空，至最高点 处后
自由下落，至 点落入水中。关于上述运动过程运动员腾空后的机械能，
下列分析正确的是（不计空气阻力）( ) 。
AB
图6
A.运动员在 点时，动能最大、重力势能最小
B.运动员从点运动到 点的过程中，机械能守恒
C.运动员从点运动到 点的过程中，动能逐渐增大
D.运动员从点运动到 点的过程中，重力势能逐渐增大
二、填空题
图7
13.如图7所示为一种人们设想中的“永动机”，高处的
水流下落，________能转化为____能，冲击叶片，叶
片的转动又带动抽水机从低处将水抽到高处，从而循
环工作。这种永动机不能够永远工作下去，因为它违
背了______________。
重力势
动
能量守恒定律
14.现代大型水电站是利用重力势能转化为动能的道理建成的。拦河坝
修得很高是用来提高上游水位，水位越____，水的________能越大，水
流下来转化成的____能越大。
高
重力势
动
15.卫星绕地球沿椭圆轨道从近地点向远地点运动时，重力势能______，
动能______，机械能______。
增大
减小
不变
16.一辆重为的小汽车，当它以 的速度在水平路面上
匀速行驶时受到的阻力为，则该汽车匀速行驶 所做的功为
__________，汽车的功率为________ 。
17.如图8所示，将同一物体分别沿光滑的斜面、 以相同的速度从
底部匀速拉到顶点，已知，施加的力分别为、 ，拉力做
的功为、，拉力做功的功率分别为、，则___， ___
，___。（三空均选填“ ”“ ”或“ ”）
图8
18.如图9甲所示，水平地面上的物体受到方向不变的水平推力的作用，
其-和-图象分别如图9乙和图9丙所示。由图象可知， 内，推
力对物体做功____；时，物体受到的摩擦力是___ 。
图9
18
3
三、实验探究题
19.为探究物体的动能跟哪些因素有关，利用斜槽、钢球、木块等器材
在同一水平面上进行探究活动。钢球从高为 的斜槽上滚下，然后在水
平面上运动，运动的钢球碰上木块后，能将木块撞出一段距离 ，如图
10所示。
图10
（1） 实验中探究的“物体的动能”是指___（填字母）。
A.钢球在斜面上的动能 B.钢球撞击木块时的动能 C.木块被撞击后的动能
B
（2） 若水平面是光滑的，______（选填“能”或“不能”）达到探究目的。
（3） 实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较。
对此请你写出一条改进措施：______________。
不能
增大斜槽高度
图11
20.为了研究汽车超载和超速带来的安全隐
患，小谢同学设计了如图11所示的模拟实
验：将A、B、C三个小球先后从同一斜槽，
高分别为、、 的位置滚下
，推动同
一水平面上同一小木块运动一段距离后静
止。请你根据生活经验和所学的物理探究
方法，回答以下问题：
（1） 实验中，是用______（选填“小球”或“木块”）模拟汽车。
（2） 小球推动小木块运动的距离越大，安全隐患______（选填“越大”
“越小”或“不变”）。
（3） 如图11甲和丙实验中，A球、C球刚滚到水平面时的速度______
（选填“相等”或“不相等”）。
（4） 用来研究超载安全隐患时，我们应选择图11________两个图所示
实验进行比较。
（5） 用来研究超速安全隐患时，我们应选择图11________两个图所示
实验进行比较。
小球
越大
相等
甲、丙
甲、乙
21.某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物
体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计
了如图12所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其
中A、C、D三球的质量为，B球质量为 ，让A、B两球从距沙坑表
面高处由静止下落，C球从距沙坑表面高 处由静止下落，D球从距
沙坑表面高 的光滑弯曲管道上端由静止滑入，最后从管道下端竖直
地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验测得A、B两球
陷入沙坑深度分别为和，C、D两球陷入沙坑深度均为 ，且
。
图12
（1） 本实验中，铅球的重力势能大
小是通过____________________来反
映的。
铅球陷入沙坑的深度
（2） 比较A、B两球，发现B球陷入
沙坑深度更大，由此可得出结论：
当所处高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大
（3） 比较A、C两球，发现C球陷入沙坑深度更大，由此可得出结论：
______________________________________________________。
当物体的质量相同时，所处高度越高，物体的重力势能越大
________________________________________________。
（4） 比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙坑深度相
同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径______
（选填“有关”或“无关”）。
无关
四、综合应用题
图13
22.北京冬奥会火炬传递环节最引人关注的是
奥运史上首次使用机器人水下传递火炬，传
递过程不仅体现了火焰在水中“水火相融”的
神奇景象，还展现了设计者所倡导的绿色环
保理念。若水下机器人携带火炬以恒定的功
率沿水平方向直线运动，其- 图象如图13所
示。若机器人所受的阻力保持不变，它在做了 的功。求：
（1） 机器人的功率；
[答案]
（2） 机器人受到的阻力；
[答案]
（3） 机器人在 所做的功。
[答案]
图14
23.如图14为某盘山公路，汽车沿着公路可以驶上高耸入
云的山峰。为什么盘山公路要修成 形呢？因为盘山公路
相当于斜面，省力而安全。若从山底到山顶的盘山公路
长，山高，一辆 的小型货车以恒定功率
，匀速沿盘山公路从山底开上山顶，用时 。
在货车从山底到山顶过程中，阻力大小不变。求： 取
（1） 货车克服重力做的功；
[答案] 货车的重力为 ，货
车克服重力做的功
（2） 发动机对货车做的功；
[答案] 由 得，发动机对货车做的功
（3） 货车所受阻力大小。
[答案] 货车克服阻力做的功
，由 得，
货车所受阻力大小为
谢 谢(共34张PPT)
人教版八年级物理下册课件
第十一章 功和机械能
11.3 动能和势能
自主学习
1.能量：物体能够对外______，我们就说这个物体具有能量。
（1）能量是表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的
多少来衡量，一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。
（2）一个物体“能够做功”，并不是一定“要做功”，也不是“正在做功”或
“已经做功”。
如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功，也不一定要做功。
做功
2.动能。
（1） 定义：物体由于______而具有的能。
运动
（2） 影响动能大小的因素：____________。
质量相同的物体,速度越大,动能越大；速度相同的物体,质量越大,动能越大。
质量和速度
3.重力势能。
（1） 定义：在地球表面附近，物体由于受到______并处在一定高度时
所具有的能。
重力
（2） 影响重力势能大小的因素：____________。
质量一定，位置越高，重力势能越大；高度一定，质量越大，重力势能
越大。
质量和高度
4.弹性势能。
（1） 定义：物体由于发生__________而具有的能。
（2） 同一弹簧，______________，弹性势能越大。
弹性形变
弹性形变越大
例1 小希用如图11.3-1所示的实验装置探究影响物体动能大小的因素。
图11.3-1
（1） 本实验运用了物理研究方法中的转换法：用__________________
来表示小球动能的大小。
木块被推动的距离
（2） 小希通过实验探究发现质量和速度都是影响动能大小的因素，得
出实验结论后，又提出了新的问题：物体的质量和速度对物体动能的影
响一样大吗？小希查阅了相关资料，收集了一些物体的动能（如下表所
示），结合生活经验分析表中数据，在“质量”和“速度”这两个因素中，
对物体动能影响较大的是______。
一些物体的动能 行走的牛 约
百米赛跑的运动员 约
飞行的步枪子弹 约
速度
（3） 如图11.3-2所示为某段道路的标志牌，请结合所学知识解释：
图11.3-2
① 对机动车限定最高行驶速度：__________________
_______________________。
质量一定（相同）时，速度越快，动能越大
② 对不同车型限定不一样的最高行驶速度：________
_________________________________。
速度一定（相同）时，质量越大，动能越大
[解析] 本题涉及转换法和控制变量法的考查。
例2 如图11.3-3所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。
图11.3-3
（1） 多次让物体从斜面的不同高度由静止滚下,该实验要探究的是物
体动能的大小与物体______的关系。
（2） 该实验物体的动能是指物体___（选填“A”或“B”）的动能。
速度
A
（3） 该实验物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体B碰撞
时_________（选填“碰撞前A”“碰撞后A”“碰撞前B”或“碰撞后B”）的速
度，它是通过______（选填“高度”或“质量”）来改变的。
碰撞前A
高度
（4） 实验中多次让物体从斜面的同一高度由静止滚下时,应改变物体
___（选填“A”或“B”）的质量,这是为了研究物体动能与物体质量的关系。
A
[解析] 本题考查控制变量法的应用。
为了研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明选用小车、斜面、木板、
钩码、木块等器材进行如下实验探究（如图11.3-4）。
图11.3-4
（1） 实验中，通过比较小车推动木块距离的远近来判断小车动能的大
小，这种常用的实验方法是______（选填“控制变量”或“转换”）法。
（2） 为了研究汽车超速问题，应选择________两个图进行比较，得到
的结论是：小车的质量一定时，速度越大，动能越大。
（3） 为了研究汽车超载问题，应选择乙、丙两个图进行比较，得到的
结论是：______________________________________。
转换
甲、乙
小车的速度一定时，质量越大，动能越大
轻松达标
1.飞行中的子弹能击穿靶子，是因为它具有____能。从阳台上掉落的花
盆有砸伤人的危险，是因为它具有________能。拉弯的弓可以把箭射出
去，是因为它具有________能。
动
重力势
弹性势
图11.3-5
2.在公路上我们时常会看到限速标志，如图11.3-5所示。
这是因为______越大，物体的动能越大，物体动能还
与______有关。
质量
速度
图11.3-6
3.在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂黑，使
其分别从不同高度处自由下落，在白纸上留下黑色
圆斑A、B，如图11.3-6所示。皮球从较高处下落形
成的圆斑是图中的___（选填“A”或“B”），这是因
为在较高处的皮球__________较大。
B
重力势能
4.在下列情况中，物体既具有动能又具有重力势能的是( ) 。
B
A.海上航行的轮船 B.空中飞行的子弹
C.吊在天花板上的电灯 D.拉开的弓
5.城市的环卫喷雾洒水车对道路洒水。在此过程中，洒水车在水平地面
上匀速运动，则洒水车整体的( ) 。
B
A.动能不变，重力势能变小 B.动能变小，重力势能变小
C.动能不变，重力势能不变 D.动能变小，重力势能不变
6.在学校组织的登山比赛中，小杨同学第一个登顶。以下说法正确的是
( ) 。
D
A.小杨同学做的功最多 B.小杨同学做功最慢
C.小杨同学的动能增大了 D.小杨同学的重力势能增大了
图11.3-7
7.在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，
同学们做了如图11.3-7所示的三个实验，将小球沿着
同一斜面由静止释放，并与同一水平面上的同一木块
相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止。请回答
下列问题：
（1） 为了探究物体动能与速度的关系，实验中选择
________两个图进行比较，得到的结论是：小球的质
量一定时，______越大，则动能越大。
甲、乙
速度
（2） 为了探究物体动能与质量的关系，实验中应选择________两个图进
行比较，得到的结论是：小球的速度一定时，______越大，则动能越大。
（3） 实验中，通过比较________________来判断小球动能的大小，这
种实验方法是______（选填“控制变量”或“转换”）法。
甲、丙
质量
木块移动的距离
转换
能力提升
1.爸爸开车带着小明行驶在高速公路上，小明看到图11.3-8所示的限速
标志，想起了学过的“动能”的知识，也产生了一系列有关的问题。其中
最有探究价值且易于探究的是( ) 。
C
图11.3-8
A.物体的动能与物体的形状是否有关？
B.物体的动能与它的速度有什么关系？
C.物体的动能与它的质量和速度有什么关系？
D.物体的动能与哪些因素有关？
2.科技实践是提高学生核心素养重要途径，如图11.3-9是某科技实践小
组制作的水火箭的运动轨迹，运动到点后不再喷水， 点是最高点，
则在点时水火箭的动能________（选填“为零”或“不为零”），从 运动
到 ，水火箭重力势能______（选填“增大”“减小”或“不变”）。
不为零
减小
图11.3-9
3.在“探究物体动能大小与物体的速度、质量关系”的实验中，让小车从
斜面的不同高度由静止开始下滑，撞击水平木板上的相同木块。如图
11.3-10所示。
图11.3-10
（1） 如图11.3-10所示方案是为了探究动能大小与______的关系。木块
被撞后移动的距离越远，说明小车对木块的推力______越多，小车撞击
木块时的动能______。
速度
做功
越大
（2） 甲、乙两次实验木块移动过程中受到的摩擦力分别为、 ，则
____（填序号）。
① ② ③
③
中考链接
1.[2023·山西] 2023年5月30日9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长
征二号 遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，如图11.3-11所
示。由景海鹏、朱杨柱、桂海潮三名航天员组成的全新飞行乘组，与神
舟十五号乘组在空间站胜利会师。火箭发射过程中，下列说法正确的是
( ) 。
B
图11.3-11
A.以火箭为参照物，神舟十六号飞船是运动的
B.火箭在加速上升过程中，运动状态发生了变化
C.火箭飞行方向改变时，受到平衡力的作用
D.加速上升过程中，神舟十六号飞船动能保持不变
图11.3-12
2.[2022·玉林] 如图11.3- 所示是“探究物体的动
能跟哪些因素有关”的实验，将小钢球从高度为 的
同一斜面上由静止开始滚下，推动同一木块在水平
面向前移动一段距离 后停下。先后完成甲、乙、丙
所示的三组实验。
（1） 小钢球在滚下斜面的过程中，其动能大小是通过______
（选填“高度”或“距离 ”）大小来反映的；
（2） 分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，动
能越____；
（3） 分析比较________两组实验可得，物体速度相同时，质量越大，
动能越大；
距离
大
甲、丙
（4） 综合上述可知，如图11.3- 所示的交通标志牌是交通管理部
门对不同车型设定不同的最高______；
（5） 在实验中，若增大水平面的粗糙程度，则木块移动的距离将
_______（选填“增大”“减小”或“不变”）。
速度
减小
谢 谢
