人教版八下物理同步练习11.3 动能和势能(基础卷)
一、选择题
1.(2023八下·福州期末)下列科学家中,为纪念他的贡献,以其名字命名“功和能量“单位的是( )
A.牛顿 B.焦耳 C.瓦特 D.帕斯卡
2.一只垒球以某一速度飞向木栅栏,会被木栅栏弹回来,而一辆汽车以相同的速度撞向这一栅栏, 木栅栏就会被汽车撞坞, 这是因为汽车 ( )。
A.具有较大的势能 B.具有较大的动能
C.具有较大的弹性 D.具有较大的功率
3.(2024八下·期末)一个中学生向上抛出一个篮球,在篮球上升的过程中,篮球的( )
A.动能减少,重力势能增加 B.动能减少,重力势能减少
C.动能增加,机械能增加 D.动能增加,机械能不变
4.(2024八下·张家口期末)古代战争中,军队用投石车投出巨石来攻击城墙,在巨石被投出到击中城墙的过程中,下列说法正确的是( ).
A.巨石在上升过程中动能不断增大
B.巨石在最高点时动能为零
C.巨石在下降过程中动能转化为重力势能
D.巨石在下降过程中重力势能不断减小
5.(2024八下·从化期末)如图所示是初二学生跳远的情景。若不考虑空气阻力,该同学( )
A.起跳前加速助跑是为了增大惯性
B.经过最高点时动能为零
C.经过最高点时重力势能最大
D.起跳后所受重力为零
6.(2024八下·邯郸经济技术开发期末) 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
7.(2024八下·衡水期末)小明利用斜面分别进行了“探究阻力对物体运动的影响”(如图甲)和“探究影响动能大小的因素”(如图乙)两个实验,下列说法正确的是
A.为了实验效果明显,甲实验中水平面要尽量粗糙,乙实验中水平面要尽量光滑
B.甲、乙两个实验中,利用斜面都是为了使小球到达水平面时的速度相同
C.甲、乙两个实验中,小球到达水平面能继续向前运动是因为它受到惯性的作用
D.甲实验中小球刚开始下滑时具有的机械能相等,乙实验中木块被撞得越远,说明小球对木块做的功越多
8.(2024八下·湖南期末)跳水是我国体育传统优势项目,中国跳水队被誉为“梦之队”。如图所示,跳板跳水包括起跳、腾空、下落、入水几个阶段,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.起跳过程中,运动员的动能减小
B.腾空而起时,运动员的重力势能不变
C.运动员在最高点的动能最大
D.运动员下落的过程中重力势能转化为动能
9.(2024八下·谷城期末)共抓大保护,不搞大开发长江“十年禁渔”对修复长江生态起到相当重要的作用。时隔年,江豚再现长江,如图是江豚跃出水面的情形。下列说法正确的( )
A.江豚跃出江面减速上升过程,动能不变
B.江豚跃起到最高点时,重力势能最大
C.江豚从高处落回江面过程,重力势能不变
D.江豚在海里下潜过程中,动能一定变小
10.(2024八下·衡水期末)科普活动中,老师为同学们表演了一个“自动爬坡”实验,惊艳了全场。该实验如下:将一个用轻质泡沫做成的圆环,轻轻放在一个斜坡上,结果发现圆环不但没有滚下,反而加速滚上了斜坡。揭秘后才发现,这是一个内部镶嵌了一个小铁块的圆环,在圆环加速滚上斜坡的过程中,下列说法正确的是( )
A.圆环的动能增大,重力势能减小
B.圆环的动能减小,重力势能减小
C.圆环的动能增大,重力势能增大
D.圆环的动能减小,重力势能增大
11.(2024八下·禹城月考)下列现象中,要用惯性知识解释的是( )
A.射到球门框架上的足球被反弹 B.射出的箭仍继续向前运动
C.跳远运动员起跳要用力蹬踏板 D.短跑运动员采用蹲式起跑
二、填空题
12.(2024八下·张家口期末)唐诗中有“黄河远上白云间”,“不尽长江滚滚来”的诗句,前一句生动形象地表明黄河水蕴藏着大量的 能,后一句表明长江水具有大量的 能.
13.(2024八下·铜仁期末)如图所示,小孩滑滑梯时,从滑梯的顶部匀速滑动到地面的过程中,它的动能 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
14.(2024八下·高碑店期末)如图所示,这是一幅撑竿跳高的图片。关于撑竿跳高运动涉及的物理知识,回答下列问题。
问题1:运动员对竿的力的作用效果是 。
问题2:运动员离开竿后从空中最高处落地的过程中主要涉及的能量转化是 。
15.(2024八下·清河期末)2024年年初,哈尔滨冰雪大世界火热出圈,全国各地的游客纷纷去东北打卡,当游客脚踏滑雪板从斜坡上匀速滑下来时,其动能 (选填“增大”“减小”或“不变”);滑过终点时,游客由于 很难立即停下来。
16.(2024八下·余干期末)如图所示,神舟号飞船搭载景海鹏、朱杨柱、桂海潮三名航天员顺利点火升空的过程中,三名航天员的重力势能 选填“增大”、“减小”或“不变”,神舟号飞船的机械能 选填“增大”、“减小”或“不变”。
17.(2024八下·富川期末)天工开物中写道“凡弓弦取食柘叶蚕茧”,是指用多股蚕丝做弓弦,拉弦把箭射出去,是把弦的弹性势能转化为箭的 能;经验表明,弦拉得越长,同样的箭射得越远,这说明弦的弹性势能与 有关。
18.(2021八下·东丽期末)用“模拟打桩”来探究物体重力势能的大小与哪些因素有关,物体的质量m1=m219.(2023八下·沁县期末)太原市天龙山景区有一个怪坡,名曰天龙山怪坡。怪坡长约百米,过往汽车在坡底熄火后,仍能自动爬上“坡顶”,且速度也越来越大。站在科学的角度,你认为如果该路段是上坡,熄火的汽车 (选填“会”或“不会”)出现此现象,原因是 。
三、作图题
20.(2020八下·普陀期中)如图所示,天花板上挂一个单摆,放手后摆球沿弧abcd来回摆动,请标出小球势能最大的位置并涂黑。
四、实验探究题
21.(2023八下·青岛月考)小明在“探究物体的重力势能与哪些因素有关”时,选用下列实验器材:一块厚泡沫,三个相同的铁钉,三个铝块、和质量为,他做了如下实验:将铁钉插入泡沫的相同深度,分别将三个铝块由空中静止释放撞击铁钉,铁钉进入泡沫如图所示。
(1)在这个实验中,可以通过观察 来比较铝块重力势能的大小。
(2)甲、乙实验说明 ;比较 实验的情况,说明铝块位置相同时,质量越大,铝块的重力势能越大。
(3)分析上述实验,得出的结论是: ,它的重力势能越大。
22.(2024八下·玉田期末)小明在探究物体的动能大小跟哪些因素有关的实验中,他用质量不同的两个钢球和(的质量大于),分别从不同的高度和由静止开始滚下,观察木块B被撞击后移动的距离,实验过程如图所示。
(1)小明通过观察 来判断钢球动能的大小;
(2)实验中,钢球滚到斜面底端后会继续向前运动,是因为钢球具有 ;木块最终会停下来是因为受到 的作用;
(3)由图甲、乙两图可得实验结论:
(4)某同学用下图所示的方法探究动能的大小与速度的关系,他将相同质量的小球从不同高度由静止开始释放,通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小,这种方法不可行,原因是 。
五、简答题
23.(2024八下·黔东南期中)如今交通事故频发,造成重大的人员与财产损失,请你思考两个问题:
(1)超载有什么危害(列举一条)
(2)请你举例说明为了减少交通事故给人们带来伤害,我们该怎么做,至少举例两条。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】能;功
【解析】【解答】功和能量的单位是焦耳,简称焦,B正确。
故选B。
【分析】考查物理量的单位,需要牢记。
2.【答案】B
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【解答】垒球和汽车的速度相同,由于汽车的质量很大,具有的动能很大,在撞向木栅栏时,做功更多,危害大,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】动能是物体由于运动而具有的能量,动能大小和物体的质量、运动速度有关。
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】抛出篮球时,篮球减速上升,由于质量一定,速度变小,动能减小,高度变大,重力势能变大,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A.
【分析】在质量一定时,速度变小,动能减小,高度变大,重力势能变大。
4.【答案】D
【知识点】动能大小的比较;势能大小的比较
【解析】【解答】A、投出的巨石在上升过程中,速度减小,动能不断减小,A不符合题意;
B、投出的巨石在最高点时,在水平方向有速度,动能不为零,B不符合题意;
CD、巨石在下降过程中,速度变大,动能变大,高度减小,重力势能减小,重力势能转化为动能,C不符合题意;D符合题意。
故答案为:D.
【分析】质量一定时,速度变大,动能变大,高度变大,重力势能变大。
5.【答案】C
【知识点】势能大小的比较;动能的影响因素;重力及其大小的计算;惯性及其现象
【解析】【解答】A. 起跳前加速助跑是为了利用惯性,增加跳远的长度,同时质量不变,惯性不变,故A不符合题意;
B.经过最高点,人任然有向右运动的速度,说明在最高点时动能不为0,故B不符合题意;
C.经过最高点时,高度最高,重力势能最大,故C符合题意;
D.起跳后质量不变,所受重力不变,故D不符合题意。
故选C。
【分析】惯性:惯性是物体的固有属性,只和质量有关;重力势能与高度成正比,与质量成正比,动能和质量成正比,和速度的平方成正比,起跳前加速助跑是为了利用惯性,增加跳远的长度
6.【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化;力作用的相互性;重力及其大小的计算
【解析】【解答】A、 水向下喷出 ,根据相互作用力, 水火箭受到水对它向上的推力 ,A正确
B、 水喷出,水火箭受到的重力减小,B错误
C、水火箭上升过程中,速度逐渐减小,高度逐渐上升,动能减小,重力势能增加,随后,高度逐渐降低,重力势能减小,动能再次增加,反复循环直到机械能为0,CD错误
综上选A
【分析】相互作用力:作用力是相互的,施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上,水向下喷出 , 水火箭受到水对它向上的推力
重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心。
机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比;
7.【答案】D
【知识点】能;动能与势能的应用;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】A. 探究阻力对运动的影响时要改变粗糙程度,探究影响动能大小的因素实验中粗糙程度要相同,故A错误;
B. 速度不一定相同,故B错误;
C. 小球具有惯性,而不是受到惯性,故C错误;
D. 小球质量相等,高度相等,动能和重力势能相等,机械能相等;探究影响动能大小的因素实验中,小球对木块做功,木块被撞得越远,说明小球对木块做的功越多,故D正确。
【分析】(1)探究阻力对物体运动的影响时要改变水平面的粗糙程度,探究影响动能大小的因素实验中水平面的要粗糙些。
(2)甲、乙两个实验中,利用斜面都是为了使小球到达水平面时的获得速度。
(3)惯性是物体本身的一种性质,只能说具有惯性不能说受惯性的作用。
(4)根据实验的目的,观察实验现象得出答案。
8.【答案】D
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素
【解析】【解答】A、起跳过程中,运动员向上加速运动,质量一定时,动能变大,A不符合题意;
B、腾空而起时,运动员的高度变大,质量不变,重力势能变大,B不符合题意;
C、运动员在最高点的高度最大,重力势能最大,C不符合题意;
D、运动员下落的过程中高度减小,速度变大,重力势能转化为动能,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】质量一定时,速度变大,动能变大,高度变大,重力势能变大。
9.【答案】B
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素
【解析】【解答】A、江豚减速上升过程,速度减小,动能变小,A不符合题意;
B、江豚跃起到最高点时,高度最大,重力势能最大,B符合题意;
C、江豚从高处落回江面,高度减小,重力势能变小,C不符合题意;
D、江豚在海里下潜时,速度变化不确定,动能不确定,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】质量一定时,动能和速度有关,重力势能和高度有关。
10.【答案】A
【知识点】势能的影响因素;探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】质量不变,速度变大,动能增大;高度变小,重力势能减小。故选A。
【分析】动能的大小与质量、速度有关,重力势能的大小与质量、高度有关。
11.【答案】B
【知识点】动能与势能的应用;力的作用效果;力作用的相互性;惯性及其现象
【解析】【解答】A.球射到门框上被反弹回来,是力改变了球的运动状态,故A错误;
B.箭离开弓后,由于惯性继续向前运动,故B正确;
C.运动员给地面一个力,地面也给运动员一个力,属于力的作用的相互性,故C错误;
D.利用弹性势能转化为动能,与惯性无关,故D错误。
故选B。
【分析】惯性是一切物体都具有的保持原来运动状态不变的性质,把握这一概念,才能准确判断相关现象是否符合惯性的原理。
12.【答案】重力势;动
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【解答】黄河水质量大,水位高,蕴藏着大量的重力势能,长江水滚滚而来,是长江水具有大量的动能。
【分析】重力势能和物体的质量、高度有关,动能和质量、速度有关。
13.【答案】不变
【知识点】动能大小的比较
【解析】【解答】质量不变,速度不变,小孩从滑梯的顶部匀速滑动到地面过程中,因此动能不变。
【分析】根据动能的影响因素有质量和速度。
14.【答案】改变竿的形状;重力势能转化为动能
【知识点】动能和势能的大小变化;力的作用效果
【解析】【解答】根据图像,运动员对竿的力使杆弯曲,力的作用效果是改变竿的形状。
运动员离开竿后,从空中最高处落地的过程中,高度变小,速度变大,重力势能转化为动能。
【分析】力可以改变物体的形状;质量一定时,高度减小,重力势能变小,速度变大,动能变大。
15.【答案】不变;惯性
【知识点】动能的影响因素;惯性及其现象
【解析】【解答】(1)质量不变、速度不变,动能不变。
(2)游客具有惯性,要保持原来运动状态。
【分析】(1)影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度;
(2)物体有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性。
16.【答案】增大;增大
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素
【解析】【解答】 三名航天员 随火箭的升高而升高,重力不变,所以重力势能增加,速度增加,所以机械能增加
综上第1空、增大;第2空、增大
【分析】机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比
17.【答案】动;弹性形变程度
【知识点】势能的影响因素
【解析】【解答】拉弓弦把箭射出去,弦有形变,产生弹性势能,箭射出,有动能,则弹性势能转化为箭的动能;弦拉得越长,产生的弹性势能越大,则弦的弹性势能与弹性形变程度有关。
【分析】物体发生弹性形变,具有弹性势能;运动的物体具有动能。
18.【答案】多;a、c
【知识点】探究影响物体势能大小的因素
【解析】【解答】木桩陷入沙子的过程中,木桩会对沙子做功,所以木桩进入沙中的深度越深,则物体对木桩做的功越多,说明木桩在起始位置的重力势能越大。
图a、c两组实验中,木桩的高度相同,c组中木桩的质量大,其陷入沙坑中的深度深,说明物体重力势能的大小与物体的质量有关,结论是高度一定时,质量越大,重力势能越大。
【分析】该实验采用了转换法,木桩陷入的深度越深,重力势能越大。
19.【答案】不会;汽车的动能转化为重力势能
【知识点】动能和势能的大小变化;动能与势能的应用
【解析】【解答】如果该路段是上坡,熄火的汽车的质量不变,高度变大,重力势能变大,此过程中应该是动能转化为重力势能,动能会减小,速度会变小,所以不能出现该现象。
【分析】动能的大小与质量、速度有关,重力势能的大小与质量、高度有关,重力势能和动能可以相互转化。
20.【答案】解:如图所示;
【知识点】势能大小的比较
【解析】【解答】小球高度越高,重力势能越大,Ad的势能最大。
【分析】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。
21.【答案】(1)铁钉插入泡沫的深度在质量相同时,物体被举得越高,重力势能越大
(2)甲;丙
(3)物体的高度越高、质量越大
【知识点】势能大小的比较;势能的影响因素;探究影响物体势能大小的因素
【解析】【解答】1)重力势能无法直接观察,通过转换法将铁定插入泡沫的深度,间接比较重力势能的大小;
综上 第1空为铁钉插入泡沫的深度在质量相同时,物体被举得越高,重力势能越大
2) 甲、乙实验说明 铁钉插入泡沫的深度在质量相同时,物体被举得越高,重力势能越大 ; 比较乙丙验的情况,说明铝块位置相同时,质量越大,铝块的重力势能越大。
综上第1空为甲;第2空为丙
3) 得出的结论是: 物体的高度越高、质量越大 ,它的重力势能越大。
综上 第1空为物体的高度越高、质量越大
【分析】根据控制变量法、重力势能影响因素填空
物理学方法:转换法:在物理实验中,某些物理量(势能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如本题中重力势能的大小难以直接测量,所以需要通过 铁钉插入泡沫的深度进行测量;控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如重力势能的影响因素有:质量和高度。在探究某个单一变量对物理量的影响时,需要控制其余变量相同,如要探究势能与物体的质量是否有关时,要保证其他因素保持相同,即高度相同, 在探究动能与物体的高度是否有关时,要保持质量不变,物体的高度越高、质量越大 ,其的重力势能越大。
22.【答案】(1)木块被撞击后移动的距离
(2)惯性;阻力
(3)在质量一定时,速度越大,动能越大
(4)没有控制水平面的粗糙程度相同
【知识点】探究影响物体动能大小的因素;惯性及其现象;物理学方法
【解析】【解答】(1)该实验用到的物理学研究问题的方法是转换法,实验中通过观察木块被撞后移动的距离长短,来判断小球动能的大小。
(2)小钢球在水平面上不能立即停下,是由于小钢球具有惯性,仍会保持向前的运动状态;因为受到阻力的作用,木块的速度越来越慢,最终会停下来。
(3)甲、乙两图中小球的质量一定,初始高度不同,高度越高,到达水平面时的速度越大,推动木块移动的距离越远,动能越大,由此得出结论:在质量一定时,速度越大,动能越大。
(4)图2所示的方法探究动能的大小与速度的关系,应改变小球撞击木块前的速度,控制其它因素相同,而实验中没有控制水平面的粗糙程度相同,所以这种实验方法是错误的。
故答案为:(1) 木块被撞击后移动的距离 ;(2) 惯性 ; 阻力 ;(3) 在质量一定时,速度越大,动能越大 ;(4) 没有控制水平面的粗糙程度相同 。
【分析】(1)实验中通过观察木块被推动的距离来比较物体动能的大小,这用到了转换法;
(2)一切物体都具有惯性,惯性的大小只与物体的质量有关;力是改变物体运动状态的原因;根据牛顿第一定律,若水平面绝对光滑,则木块不受摩擦力作用,运动后将保持匀速直线运动;
(3)(4)动能大小跟质量和速度有关,在探究动能大小跟质量关系时,控制速度大小不变;在探究动能大小跟速度关系时,控制质量不变;影响动能大小的因素有物体的质量与速度,因此,在探究和分析结论时,一定要注意控制变量法的运用,并据此得出结论。
(1)实验中通过观察木块被撞后移动的距离长短,来判断小球动能的大小,这里用到的物理学研究问题的方法是转换法。
(2)[1]小钢球在水平面上不能立即停下,是因为小钢球具有惯性,仍会保持向前的运动状态。
[2]由于受到阻力的作用,木块的速度越来越慢,最终会停下来。
(3)甲、乙两图中小球的质量一定,初始高度不同,高度越高,到达水平面时的速度越大,推动木块移动的距离越远,动能越大,故可以得出结论:在质量一定时,速度越大,动能越大。
(4)图2所示的方法探究动能的大小与速度的关系,应改变小球撞击木块前的速度,控制其它因素相同,而实验中没有控制水平面的粗糙程度相同,故这种实验方法是错误的。
23.【答案】(1)超载导致车辆质量变大,惯性变大,车辆不容易改变运动状态,易失控造成危险;质量大,对地面的压力变大,压强变大,破坏路面。
(2)①乘车时乘客必须系安全带 ②司机请勿超速行驶 ③司机请勿超载行驶 司机开车时候请勿打电话等等
【知识点】动能与势能的应用;惯性及其现象
【解析】【解答】1) 超载导致车辆质量变大,惯性变大,车辆不容易改变运动状态,易失控造成危险;质量大,对地面的压力变大,压强变大,破坏路面。
2) ①乘车时乘客必须系安全带 ②司机请勿超速行驶 ③司机请勿超载行驶 司机开车时候请勿打电话等等
【分析】根据惯性、动能进行简答
1、惯性是物体的基本属性,只有物体重力有关,当物体速度发生变化时,由于惯性物体保持原来运动状态的属性,利用惯性的实例:运动员助跑起跳,乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害
2、动能:物体的动能和速度有关,所以为了减少交通事故, 司机请勿超速行驶 。
1 / 1人教版八下物理同步练习11.3 动能和势能(基础卷)
一、选择题
1.(2023八下·福州期末)下列科学家中,为纪念他的贡献,以其名字命名“功和能量“单位的是( )
A.牛顿 B.焦耳 C.瓦特 D.帕斯卡
【答案】B
【知识点】能;功
【解析】【解答】功和能量的单位是焦耳,简称焦,B正确。
故选B。
【分析】考查物理量的单位,需要牢记。
2.一只垒球以某一速度飞向木栅栏,会被木栅栏弹回来,而一辆汽车以相同的速度撞向这一栅栏, 木栅栏就会被汽车撞坞, 这是因为汽车 ( )。
A.具有较大的势能 B.具有较大的动能
C.具有较大的弹性 D.具有较大的功率
【答案】B
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【解答】垒球和汽车的速度相同,由于汽车的质量很大,具有的动能很大,在撞向木栅栏时,做功更多,危害大,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】动能是物体由于运动而具有的能量,动能大小和物体的质量、运动速度有关。
3.(2024八下·期末)一个中学生向上抛出一个篮球,在篮球上升的过程中,篮球的( )
A.动能减少,重力势能增加 B.动能减少,重力势能减少
C.动能增加,机械能增加 D.动能增加,机械能不变
【答案】A
【知识点】动能大小的比较;势能大小的比较
【解析】【解答】抛出篮球时,篮球减速上升,由于质量一定,速度变小,动能减小,高度变大,重力势能变大,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A.
【分析】在质量一定时,速度变小,动能减小,高度变大,重力势能变大。
4.(2024八下·张家口期末)古代战争中,军队用投石车投出巨石来攻击城墙,在巨石被投出到击中城墙的过程中,下列说法正确的是( ).
A.巨石在上升过程中动能不断增大
B.巨石在最高点时动能为零
C.巨石在下降过程中动能转化为重力势能
D.巨石在下降过程中重力势能不断减小
【答案】D
【知识点】动能大小的比较;势能大小的比较
【解析】【解答】A、投出的巨石在上升过程中,速度减小,动能不断减小,A不符合题意;
B、投出的巨石在最高点时,在水平方向有速度,动能不为零,B不符合题意;
CD、巨石在下降过程中,速度变大,动能变大,高度减小,重力势能减小,重力势能转化为动能,C不符合题意;D符合题意。
故答案为:D.
【分析】质量一定时,速度变大,动能变大,高度变大,重力势能变大。
5.(2024八下·从化期末)如图所示是初二学生跳远的情景。若不考虑空气阻力,该同学( )
A.起跳前加速助跑是为了增大惯性
B.经过最高点时动能为零
C.经过最高点时重力势能最大
D.起跳后所受重力为零
【答案】C
【知识点】势能大小的比较;动能的影响因素;重力及其大小的计算;惯性及其现象
【解析】【解答】A. 起跳前加速助跑是为了利用惯性,增加跳远的长度,同时质量不变,惯性不变,故A不符合题意;
B.经过最高点,人任然有向右运动的速度,说明在最高点时动能不为0,故B不符合题意;
C.经过最高点时,高度最高,重力势能最大,故C符合题意;
D.起跳后质量不变,所受重力不变,故D不符合题意。
故选C。
【分析】惯性:惯性是物体的固有属性,只和质量有关;重力势能与高度成正比,与质量成正比,动能和质量成正比,和速度的平方成正比,起跳前加速助跑是为了利用惯性,增加跳远的长度
6.(2024八下·邯郸经济技术开发期末) 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
【知识点】动能和势能的大小变化;力作用的相互性;重力及其大小的计算
【解析】【解答】A、 水向下喷出 ,根据相互作用力, 水火箭受到水对它向上的推力 ,A正确
B、 水喷出,水火箭受到的重力减小,B错误
C、水火箭上升过程中,速度逐渐减小,高度逐渐上升,动能减小,重力势能增加,随后,高度逐渐降低,重力势能减小,动能再次增加,反复循环直到机械能为0,CD错误
综上选A
【分析】相互作用力:作用力是相互的,施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上,水向下喷出 , 水火箭受到水对它向上的推力
重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心。
机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比;
7.(2024八下·衡水期末)小明利用斜面分别进行了“探究阻力对物体运动的影响”(如图甲)和“探究影响动能大小的因素”(如图乙)两个实验,下列说法正确的是
A.为了实验效果明显,甲实验中水平面要尽量粗糙,乙实验中水平面要尽量光滑
B.甲、乙两个实验中,利用斜面都是为了使小球到达水平面时的速度相同
C.甲、乙两个实验中,小球到达水平面能继续向前运动是因为它受到惯性的作用
D.甲实验中小球刚开始下滑时具有的机械能相等,乙实验中木块被撞得越远,说明小球对木块做的功越多
【答案】D
【知识点】能;动能与势能的应用;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】A. 探究阻力对运动的影响时要改变粗糙程度,探究影响动能大小的因素实验中粗糙程度要相同,故A错误;
B. 速度不一定相同,故B错误;
C. 小球具有惯性,而不是受到惯性,故C错误;
D. 小球质量相等,高度相等,动能和重力势能相等,机械能相等;探究影响动能大小的因素实验中,小球对木块做功,木块被撞得越远,说明小球对木块做的功越多,故D正确。
【分析】(1)探究阻力对物体运动的影响时要改变水平面的粗糙程度,探究影响动能大小的因素实验中水平面的要粗糙些。
(2)甲、乙两个实验中,利用斜面都是为了使小球到达水平面时的获得速度。
(3)惯性是物体本身的一种性质,只能说具有惯性不能说受惯性的作用。
(4)根据实验的目的,观察实验现象得出答案。
8.(2024八下·湖南期末)跳水是我国体育传统优势项目,中国跳水队被誉为“梦之队”。如图所示,跳板跳水包括起跳、腾空、下落、入水几个阶段,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.起跳过程中,运动员的动能减小
B.腾空而起时,运动员的重力势能不变
C.运动员在最高点的动能最大
D.运动员下落的过程中重力势能转化为动能
【答案】D
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素
【解析】【解答】A、起跳过程中,运动员向上加速运动,质量一定时,动能变大,A不符合题意;
B、腾空而起时,运动员的高度变大,质量不变,重力势能变大,B不符合题意;
C、运动员在最高点的高度最大,重力势能最大,C不符合题意;
D、运动员下落的过程中高度减小,速度变大,重力势能转化为动能,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】质量一定时,速度变大,动能变大,高度变大,重力势能变大。
9.(2024八下·谷城期末)共抓大保护,不搞大开发长江“十年禁渔”对修复长江生态起到相当重要的作用。时隔年,江豚再现长江,如图是江豚跃出水面的情形。下列说法正确的( )
A.江豚跃出江面减速上升过程,动能不变
B.江豚跃起到最高点时,重力势能最大
C.江豚从高处落回江面过程,重力势能不变
D.江豚在海里下潜过程中,动能一定变小
【答案】B
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素
【解析】【解答】A、江豚减速上升过程,速度减小,动能变小,A不符合题意;
B、江豚跃起到最高点时,高度最大,重力势能最大,B符合题意;
C、江豚从高处落回江面,高度减小,重力势能变小,C不符合题意;
D、江豚在海里下潜时,速度变化不确定,动能不确定,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】质量一定时,动能和速度有关,重力势能和高度有关。
10.(2024八下·衡水期末)科普活动中,老师为同学们表演了一个“自动爬坡”实验,惊艳了全场。该实验如下:将一个用轻质泡沫做成的圆环,轻轻放在一个斜坡上,结果发现圆环不但没有滚下,反而加速滚上了斜坡。揭秘后才发现,这是一个内部镶嵌了一个小铁块的圆环,在圆环加速滚上斜坡的过程中,下列说法正确的是( )
A.圆环的动能增大,重力势能减小
B.圆环的动能减小,重力势能减小
C.圆环的动能增大,重力势能增大
D.圆环的动能减小,重力势能增大
【答案】A
【知识点】势能的影响因素;探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】质量不变,速度变大,动能增大;高度变小,重力势能减小。故选A。
【分析】动能的大小与质量、速度有关,重力势能的大小与质量、高度有关。
11.(2024八下·禹城月考)下列现象中,要用惯性知识解释的是( )
A.射到球门框架上的足球被反弹 B.射出的箭仍继续向前运动
C.跳远运动员起跳要用力蹬踏板 D.短跑运动员采用蹲式起跑
【答案】B
【知识点】动能与势能的应用;力的作用效果;力作用的相互性;惯性及其现象
【解析】【解答】A.球射到门框上被反弹回来,是力改变了球的运动状态,故A错误;
B.箭离开弓后,由于惯性继续向前运动,故B正确;
C.运动员给地面一个力,地面也给运动员一个力,属于力的作用的相互性,故C错误;
D.利用弹性势能转化为动能,与惯性无关,故D错误。
故选B。
【分析】惯性是一切物体都具有的保持原来运动状态不变的性质,把握这一概念,才能准确判断相关现象是否符合惯性的原理。
二、填空题
12.(2024八下·张家口期末)唐诗中有“黄河远上白云间”,“不尽长江滚滚来”的诗句,前一句生动形象地表明黄河水蕴藏着大量的 能,后一句表明长江水具有大量的 能.
【答案】重力势;动
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【解答】黄河水质量大,水位高,蕴藏着大量的重力势能,长江水滚滚而来,是长江水具有大量的动能。
【分析】重力势能和物体的质量、高度有关,动能和质量、速度有关。
13.(2024八下·铜仁期末)如图所示,小孩滑滑梯时,从滑梯的顶部匀速滑动到地面的过程中,它的动能 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】不变
【知识点】动能大小的比较
【解析】【解答】质量不变,速度不变,小孩从滑梯的顶部匀速滑动到地面过程中,因此动能不变。
【分析】根据动能的影响因素有质量和速度。
14.(2024八下·高碑店期末)如图所示,这是一幅撑竿跳高的图片。关于撑竿跳高运动涉及的物理知识,回答下列问题。
问题1:运动员对竿的力的作用效果是 。
问题2:运动员离开竿后从空中最高处落地的过程中主要涉及的能量转化是 。
【答案】改变竿的形状;重力势能转化为动能
【知识点】动能和势能的大小变化;力的作用效果
【解析】【解答】根据图像,运动员对竿的力使杆弯曲,力的作用效果是改变竿的形状。
运动员离开竿后,从空中最高处落地的过程中,高度变小,速度变大,重力势能转化为动能。
【分析】力可以改变物体的形状;质量一定时,高度减小,重力势能变小,速度变大,动能变大。
15.(2024八下·清河期末)2024年年初,哈尔滨冰雪大世界火热出圈,全国各地的游客纷纷去东北打卡,当游客脚踏滑雪板从斜坡上匀速滑下来时,其动能 (选填“增大”“减小”或“不变”);滑过终点时,游客由于 很难立即停下来。
【答案】不变;惯性
【知识点】动能的影响因素;惯性及其现象
【解析】【解答】(1)质量不变、速度不变,动能不变。
(2)游客具有惯性,要保持原来运动状态。
【分析】(1)影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度;
(2)物体有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性。
16.(2024八下·余干期末)如图所示,神舟号飞船搭载景海鹏、朱杨柱、桂海潮三名航天员顺利点火升空的过程中,三名航天员的重力势能 选填“增大”、“减小”或“不变”,神舟号飞船的机械能 选填“增大”、“减小”或“不变”。
【答案】增大;增大
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素
【解析】【解答】 三名航天员 随火箭的升高而升高,重力不变,所以重力势能增加,速度增加,所以机械能增加
综上第1空、增大;第2空、增大
【分析】机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比
17.(2024八下·富川期末)天工开物中写道“凡弓弦取食柘叶蚕茧”,是指用多股蚕丝做弓弦,拉弦把箭射出去,是把弦的弹性势能转化为箭的 能;经验表明,弦拉得越长,同样的箭射得越远,这说明弦的弹性势能与 有关。
【答案】动;弹性形变程度
【知识点】势能的影响因素
【解析】【解答】拉弓弦把箭射出去,弦有形变,产生弹性势能,箭射出,有动能,则弹性势能转化为箭的动能;弦拉得越长,产生的弹性势能越大,则弦的弹性势能与弹性形变程度有关。
【分析】物体发生弹性形变,具有弹性势能;运动的物体具有动能。
18.(2021八下·东丽期末)用“模拟打桩”来探究物体重力势能的大小与哪些因素有关,物体的质量m1=m2【答案】多;a、c
【知识点】探究影响物体势能大小的因素
【解析】【解答】木桩陷入沙子的过程中,木桩会对沙子做功,所以木桩进入沙中的深度越深,则物体对木桩做的功越多,说明木桩在起始位置的重力势能越大。
图a、c两组实验中,木桩的高度相同,c组中木桩的质量大,其陷入沙坑中的深度深,说明物体重力势能的大小与物体的质量有关,结论是高度一定时,质量越大,重力势能越大。
【分析】该实验采用了转换法,木桩陷入的深度越深,重力势能越大。
19.(2023八下·沁县期末)太原市天龙山景区有一个怪坡,名曰天龙山怪坡。怪坡长约百米,过往汽车在坡底熄火后,仍能自动爬上“坡顶”,且速度也越来越大。站在科学的角度,你认为如果该路段是上坡,熄火的汽车 (选填“会”或“不会”)出现此现象,原因是 。
【答案】不会;汽车的动能转化为重力势能
【知识点】动能和势能的大小变化;动能与势能的应用
【解析】【解答】如果该路段是上坡,熄火的汽车的质量不变,高度变大,重力势能变大,此过程中应该是动能转化为重力势能,动能会减小,速度会变小,所以不能出现该现象。
【分析】动能的大小与质量、速度有关,重力势能的大小与质量、高度有关,重力势能和动能可以相互转化。
三、作图题
20.(2020八下·普陀期中)如图所示,天花板上挂一个单摆,放手后摆球沿弧abcd来回摆动,请标出小球势能最大的位置并涂黑。
【答案】解:如图所示;
【知识点】势能大小的比较
【解析】【解答】小球高度越高,重力势能越大,Ad的势能最大。
【分析】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。
四、实验探究题
21.(2023八下·青岛月考)小明在“探究物体的重力势能与哪些因素有关”时,选用下列实验器材:一块厚泡沫,三个相同的铁钉,三个铝块、和质量为,他做了如下实验:将铁钉插入泡沫的相同深度,分别将三个铝块由空中静止释放撞击铁钉,铁钉进入泡沫如图所示。
(1)在这个实验中,可以通过观察 来比较铝块重力势能的大小。
(2)甲、乙实验说明 ;比较 实验的情况,说明铝块位置相同时,质量越大,铝块的重力势能越大。
(3)分析上述实验,得出的结论是: ,它的重力势能越大。
【答案】(1)铁钉插入泡沫的深度在质量相同时,物体被举得越高,重力势能越大
(2)甲;丙
(3)物体的高度越高、质量越大
【知识点】势能大小的比较;势能的影响因素;探究影响物体势能大小的因素
【解析】【解答】1)重力势能无法直接观察,通过转换法将铁定插入泡沫的深度,间接比较重力势能的大小;
综上 第1空为铁钉插入泡沫的深度在质量相同时,物体被举得越高,重力势能越大
2) 甲、乙实验说明 铁钉插入泡沫的深度在质量相同时,物体被举得越高,重力势能越大 ; 比较乙丙验的情况,说明铝块位置相同时,质量越大,铝块的重力势能越大。
综上第1空为甲;第2空为丙
3) 得出的结论是: 物体的高度越高、质量越大 ,它的重力势能越大。
综上 第1空为物体的高度越高、质量越大
【分析】根据控制变量法、重力势能影响因素填空
物理学方法:转换法:在物理实验中,某些物理量(势能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如本题中重力势能的大小难以直接测量,所以需要通过 铁钉插入泡沫的深度进行测量;控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如重力势能的影响因素有:质量和高度。在探究某个单一变量对物理量的影响时,需要控制其余变量相同,如要探究势能与物体的质量是否有关时,要保证其他因素保持相同,即高度相同, 在探究动能与物体的高度是否有关时,要保持质量不变,物体的高度越高、质量越大 ,其的重力势能越大。
22.(2024八下·玉田期末)小明在探究物体的动能大小跟哪些因素有关的实验中,他用质量不同的两个钢球和(的质量大于),分别从不同的高度和由静止开始滚下,观察木块B被撞击后移动的距离,实验过程如图所示。
(1)小明通过观察 来判断钢球动能的大小;
(2)实验中,钢球滚到斜面底端后会继续向前运动,是因为钢球具有 ;木块最终会停下来是因为受到 的作用;
(3)由图甲、乙两图可得实验结论:
(4)某同学用下图所示的方法探究动能的大小与速度的关系,他将相同质量的小球从不同高度由静止开始释放,通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小,这种方法不可行,原因是 。
【答案】(1)木块被撞击后移动的距离
(2)惯性;阻力
(3)在质量一定时,速度越大,动能越大
(4)没有控制水平面的粗糙程度相同
【知识点】探究影响物体动能大小的因素;惯性及其现象;物理学方法
【解析】【解答】(1)该实验用到的物理学研究问题的方法是转换法,实验中通过观察木块被撞后移动的距离长短,来判断小球动能的大小。
(2)小钢球在水平面上不能立即停下,是由于小钢球具有惯性,仍会保持向前的运动状态;因为受到阻力的作用,木块的速度越来越慢,最终会停下来。
(3)甲、乙两图中小球的质量一定,初始高度不同,高度越高,到达水平面时的速度越大,推动木块移动的距离越远,动能越大,由此得出结论:在质量一定时,速度越大,动能越大。
(4)图2所示的方法探究动能的大小与速度的关系,应改变小球撞击木块前的速度,控制其它因素相同,而实验中没有控制水平面的粗糙程度相同,所以这种实验方法是错误的。
故答案为:(1) 木块被撞击后移动的距离 ;(2) 惯性 ; 阻力 ;(3) 在质量一定时,速度越大,动能越大 ;(4) 没有控制水平面的粗糙程度相同 。
【分析】(1)实验中通过观察木块被推动的距离来比较物体动能的大小,这用到了转换法;
(2)一切物体都具有惯性,惯性的大小只与物体的质量有关;力是改变物体运动状态的原因;根据牛顿第一定律,若水平面绝对光滑,则木块不受摩擦力作用,运动后将保持匀速直线运动;
(3)(4)动能大小跟质量和速度有关,在探究动能大小跟质量关系时,控制速度大小不变;在探究动能大小跟速度关系时,控制质量不变;影响动能大小的因素有物体的质量与速度,因此,在探究和分析结论时,一定要注意控制变量法的运用,并据此得出结论。
(1)实验中通过观察木块被撞后移动的距离长短,来判断小球动能的大小,这里用到的物理学研究问题的方法是转换法。
(2)[1]小钢球在水平面上不能立即停下,是因为小钢球具有惯性,仍会保持向前的运动状态。
[2]由于受到阻力的作用,木块的速度越来越慢,最终会停下来。
(3)甲、乙两图中小球的质量一定,初始高度不同,高度越高,到达水平面时的速度越大,推动木块移动的距离越远,动能越大,故可以得出结论:在质量一定时,速度越大,动能越大。
(4)图2所示的方法探究动能的大小与速度的关系,应改变小球撞击木块前的速度,控制其它因素相同,而实验中没有控制水平面的粗糙程度相同,故这种实验方法是错误的。
五、简答题
23.(2024八下·黔东南期中)如今交通事故频发,造成重大的人员与财产损失,请你思考两个问题:
(1)超载有什么危害(列举一条)
(2)请你举例说明为了减少交通事故给人们带来伤害,我们该怎么做,至少举例两条。
【答案】(1)超载导致车辆质量变大,惯性变大,车辆不容易改变运动状态,易失控造成危险;质量大,对地面的压力变大,压强变大,破坏路面。
(2)①乘车时乘客必须系安全带 ②司机请勿超速行驶 ③司机请勿超载行驶 司机开车时候请勿打电话等等
【知识点】动能与势能的应用;惯性及其现象
【解析】【解答】1) 超载导致车辆质量变大,惯性变大,车辆不容易改变运动状态,易失控造成危险;质量大,对地面的压力变大,压强变大,破坏路面。
2) ①乘车时乘客必须系安全带 ②司机请勿超速行驶 ③司机请勿超载行驶 司机开车时候请勿打电话等等
【分析】根据惯性、动能进行简答
1、惯性是物体的基本属性,只有物体重力有关,当物体速度发生变化时,由于惯性物体保持原来运动状态的属性,利用惯性的实例:运动员助跑起跳,乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害
2、动能:物体的动能和速度有关,所以为了减少交通事故, 司机请勿超速行驶 。
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