11.3动能和势能同步强化练习（含答案详解） 人教版物理八年级下册
文档属性
| 名称 | 11.3动能和势能同步强化练习（含答案详解） 人教版物理八年级下册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-05-22 17:07:22 | ||
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文档简介
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11.3动能和势能
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．如图所示，载重卡车、电瓶车与自行车，若三种车辆速度相等，则动能最小的是（ ）
A．载重卡车 B．电瓶车 C．自行车 D．一样大
2．质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们动能相等，那么
A．燕子比鸽子飞得快 B．鸽子比燕子飞得快
C．燕子与鸽子飞得一样快 D．两者速度大小无法比较
3．下列说法正确的是（ ）
A．质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大
B．运动速度相同的物体，质量越小，它的动能越大
C．物体的质量越大，位置越低，它具有的重力势能就越大
D．物体的弹性形变越小，它具有的弹性势能就越大
4．如图所示的四种情景中，属于重力势能转化为动能的过程是（ ）
A． 雨滴自由下落
B． 滚摆减速上升
C． 热气球匀速下落
D． 火箭点火发射升空
5．一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业，关于该洒水车，下列说法正确的是（ ）
A．动能不变 B．重力势能不变
C．重力势能、动能都不变 D．重力势能、动能都变小
6．如图所示，一弹簧左端固定，右端连接一个小球，把它们套在粗糙的平杆上，a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b点是弹簧原长时小球的位置，c点是小球到达最右端 的位置。则小球由a点运动到c点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球在a、c点，弹簧的弹性势能最大
B．小球从a点到b点的过程，小球的动能越来越小
C．小球从b点到c点的过程，小球的动能越来越小
D．小球在a点，弹簧的弹性势能最小
7．小明用图示装置探究“动能大小与速度的关系”，下列说法正确的是（ ）
A．改变小车质量多次进行实验
B．实验中要尽量保持水平面光滑
C．让同一小车从同一高度由静止开始下滑
D．用木块移动的距离来比较小车动能的大小
8．频闪摄影是研究物体运动的一种常见而有效的方法，频闪摄影的重要特点在于照相机总是每隔相等的时间就对运动物体拍摄一次，我们能够从这些不连续的图像中发现、揭示物体运动的规律。图是一张网球运动员击球过程的频闪摄影照片，根据频闪摄影的特点，观察球拍在a、b、c、d的运动情况，比较运动员在击球过程中，球拍具有最大动能的位置是（ ）
A．a B．b C．c D．d
9．如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫块，楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦，在车厢相互撞击时与的力的作用下（ ）
A．弹簧1与弹簧2都被压缩，弹簧的弹性势能减小
B．弹簧1被压缩，弹簧2被拉长，两弹簧的弹性势能都增大
C．正常工作过程弹簧的形变属弹性形变
D．垫块的动能全部转化成弹簧的弹性势能
10．图是小明同学探究物体动能大小与哪些因素有关的实验装置，第一次他将小钢球从高1.5h处的斜糟上由静止滚下，运动的小钢球A碰上木块B后，将B向右推出一段距离s1后静止。第二次先把木块B仍放在第一次撞击前的位置，然后让同一小钢球从高h处由静止滚下，运动的钢球A碰上木块B后，将B向右推出一段距离s2后静止。根据实验下列说法正确的是（ ）
A．实验中小明所探究问题的自变量是小钢球的质量
B．实验中小明所探究问题的控制变量是小钢球的速度
C．根据木块B被撞击时钢球速度的大小判断钢球动能的大小
D．若两次木块B被推出的距离s1大于s2，说明物体的动能大小与物体的速度大小有关
11．在下列物体中，只具有动能的是（ ）
A．被举高的木凳 B．被拉长的松紧带
C．飞行着的炮弹 D．在光滑水平地面上滑行的钢块
12．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
二、填空题
13．如下图所示，卫星在近地点 能最大，在远地点动能最 ，势能最 ．
14．大卡车和小轿车以相同的速度在平直的路面上行驶时， 具有的动能大，这两辆汽车都行驶到同一坡顶时大卡车具有的势能 小轿车具有的势能。
15．如图所示，是我国某地的等高线图，若把同一物体分别放在A点和B点，则物体在 点时重力势能大。
16．2019年1月3日，我国“嫦娥四号”探测器在月球背面成功着陆，标志着我国探月工程取得了历史性突破．
（1）“嫦娥四号”到达月球上方后，使用高热值燃料发动机开始点火工作，该发动机 （填“属于”或“不属于”）热机．“嫦娥四号”减速落月过程中，其动能不断 （填“增大”或“减小”），“嫦娥四号”相对于其内部的巡视器是 （填“运动”或“静止”）的．
（2）“嫦娥四号”降落到距月球表面100m时，开始悬停并寻找着陆点．悬停时，“嫦娥四号”发动机的推力为2.5×103N，则“嫦娥四号”的重力为 N．“嫦娥四号”从100m高竖直降落到月球表面所用的时间为80s，该过程中“嫦娥四号”的平均速度为 m/s，重力（忽略其变化）做的功为 J．
三、作图题
17．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、实验题
18．如图所示，是探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验：
（1）用质量不同的A、B两个小球（mA＞mB）碰撞静止在同一水平面上的纸盒．实验中通过采用 的操作方法，使是为了控制两球到达底端时的速度相同；实验中通过观察纸盒被推动的距离的大小，可以比较A、B两个小球的 的大小．
（2）将（甲）与（乙）两实验比较可知，小球动能的大小与小球的 有关．将（甲）与（丙）两实验比较可知，小球动能的大小与小球的 有关．
五、计算题
19．为控制疫情，我市市政管理部门配备了如图所示的消毒车按时对人流密集的主干道路进行消毒。消毒车罐体容积为4500L，空载质量约5000kg，轮胎与地面的总接触面积是1000cm2，发动机的额定功率约为95kW。（ρ药水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
(1)消毒车在水平地面上匀速行驶消毒时，具有的动能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
(2)装满药水时，消毒车对水平地面的压强是多少？( )
(3)当该车装满药水，在水平公路上以额定功率匀速行驶时，测得速度为10m/s，则发动机在2min内所做的功是多少？受到的阻力是多少？ ( )
六、综合题
20．物体由于运动而具有的能叫做动能，动能可用EK表示，物体的动能EK与物体的质量m、速度v的关系为EK=1/2mv2；物体由于被举高而具有的能叫做重力势能，势能可用EP表示，物体的重力势能EP与物体的质量m、高度h的关系为EP=mgh．
如图所示，一小球从斜面底端以初速度v沿光滑斜面向上运动（忽略外界阻力的影响）．
请利用机械能守恒定律推导：小球能运动到斜面上的最大高度h=
《11.3动能和势能》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A A A D C D C C D
题号 11 12
答案 D A
1．C
【详解】若三种车辆速度相等，质量小的，动能小，自行车的质量最小，故自行车的动能最小，故C正确。
故选C。
2．A
【详解】物体的动能与质量和速度有关，鸽子与燕子动能相等，鸽子的质量较大，燕子的质量较小，所以燕子的速度大，飞得快．
故选A．
3．A
【详解】A．动能的大小与物体质量和速度有关，质量越大，速度越大，则动能越大。质量相同时，物体的速度越大，动能越大，故A正确；
B．运动速度相同的物体，质量越小，它的动能越小，故B错误；
C．重力势能的大小与物体质量和高度有关，质量越大，被举得越高，重力势能越大。物体质量越大，位置越低，它的重力势能大小无法确定，故C错误；
D．物体的弹性形变越小，它具有的弹性势能就越小，故D错误。
故选A。
4．A
【详解】雨滴自由下落，质量不变，高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增大，重力势能转化为动能，故A符合题意为答案．
滚摆减速上升，质量不变，速度减小，动能减小．高度上升，重力势能增加，动能转化为重力势能，故B不符合题意．
热气球匀速下落，质量不变，速度不变，动能大小不变．高度减小，重力势能减小，不是重力势能转化为动能，故C不符合题意．
火箭点火发射升空，高度增加，重力势能变大．速度越来越快，动能变大，因此不属于重力势能转化为动能的过程，故D不符合题意．
5．D
【详解】洒水车在不断的洒水过程中，质量减小，因匀速行驶，所以速度不变，则动能减小，又在水平街道上，高度不变，重力势能减小，所以洒水车的机械能减小，故ABC错误，D正确。
故选D。
6．C
【详解】AD．由题知，a点是压缩弹簧后形变程度最大处，弹性势能也最大，故AD错误；
BC．水平杆是粗糙的，小球由a释放到达b点的过程中，弹簧的弹性势能一部分转化为小球的动能，所以小球的动能越来越大，一部分克服与杆的摩擦消耗了，所以小球到b点动能最大，此时小球的动能小于a点时弹簧的弹性势能；从b点到c点，是受到摩擦力的作用，速度减小，动能减小，c点时弹簧的弹性势能小于b点小球的动能，所以小球在a点时弹簧的弹性势能最大，故B错误，C正确。
故选C。
7．D
【详解】A．在探究“动能大小与速度的关系”实验中，根据控制变量法可知，应保持小车的质量一定，故A错误；
B．实验主要是通过观察木块被小车推动的距离的大小，来反映小车动能的大小，所以没有必要尽量保持水平面光滑，故B错误；
C．让同一小车从相同高度由静止开始下滑，到达斜面底部时会具有相同的速度，则无法探究动能大小与速度的关系，故C错误；
D．在该实验中我们用到了转换法，即将小车动能的大小转化为小车对木块做功的多少来比较，若小车推动木块移动的距离越远，则小车对木块所做的功就越多，即小车具有的动能就越大，反之就越小，故D正确。
故选D。
8．C
【详解】频闪摄影是研究物体运动的方法，能够记录物体运动的轨迹和速度的变化，照片上两个小点之间的间隙越大，说明速度越快，由图得，c点平均速度最大，动能最大，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
9．C
【详解】AB．在车厢相互撞击时F 与F 力的作用下，两弹簧均被压缩，两弹簧的形变程度增大，弹性势能增大，故AB错误；
C．正常工作过程弹簧受力发生形变，当力消失后会恢复原来的形状，发生的是弹性形变，故C正确；
D．已知楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦，因此垫块会克服摩擦做功，有部分机械能转化为内能，故D错误。
故选C。
10．D
【详解】AB．由题意可得，实验中采用的是同一个钢球，钢球的质量是不变的，而从静止下落的高度不同，到达水平面的速度也不同，故小钢球的质量不变，速度改变，研究动能与速度的关系，实验中小明所探究问题的自变量是小钢球的速度，控制变量是小钢球的质量。故AB错误；
C．实验是根据木块B被撞击移动的距离大小判断钢球动能的大小，撞击后移动的距离越大，说明动能越大，故C错误；
D．若两次木块B被推出的距离s1大于s2，由上述分析可得，小球速度越大，撞击后移动的距离越大，动能越大，说明物体的动能大小与物体的速度大小有关，故D正确。
故选D。
11．D
【分析】动能、重力势能、弹性势能的概念和区别
【详解】A．被举高的木凳具有重力势能，故A选项错误；
B．被拉长的松紧带具有弹性势能，故B选项错误；
C．飞行的炮弹具有动能和重力势能，故C选项错误；
D．在光滑的水平地面桑滑行的钢快只具有动能，故D选项正确。
故选D。
12．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。
13． 动 小 大
【详解】卫星在远地点向近地点运动时，质量不变，速度增大，相对距离减小，动能增大，势能减小．在近地点时，速度最大，相对距离最小，此时动能最大，势能最小．同理在远地点时，动能最小，势能最大．
14． 大卡车 大于
【详解】[1]动能大小与物体的质量和速度有关，大卡车和小轿车以相同的速度在平直的路面上行驶时，因大卡车质量较大，所以大卡车的动能较大。
[2]重力势能的大小与物体质量和有关，这两辆汽车都行驶到同一坡顶时，大卡车因为质量较大，具有的势能大于小轿车。
15．B
【详解】从等高线图标出的海拔高度可知，A点的海拔为995m，B点的海拔为1040m，同一物体质量一定，位置越高重力势能越大。所以把同一物体放在B点时的重力势能大。
16． 属于 减小 静止 2.5×103 1.25 2.5×105
【详解】（1）“嫦娥四号”到达月球上方后，使用高热值燃料发动机开始点火工作，该发动机将燃料燃烧产生的内能转化为发动机的机械能，是热机；“嫦娥四号”减速落月过程中，速度减小，其动能减小；“嫦娥四号”相对于其内部的巡视器没有位置的变化，是静止的；
（2）悬停时，“嫦娥四号”处于平衡状态，受到重力和发动机的推力一对平衡力的作用，大小相等，即G=F=2.5×103N；从100m高竖直降落到月球表面的平均速度为：v==1.25m/s；重力做的功为：W=Gh=2.5×103N×100m=2.5×105J．
17．
【详解】小球高度越高，重力势能越大，故ad的势能最大。
18． 转换 动能 速度 质量
【分析】①在该题中小球的高度在这个题中代表了速度的大小；②解答此题要知道动能的决定因素有两个：质量和速度，对于这类多因素问题应结合控制变量法进行分析；③分别控制小球的质量和所处高度不变，这是利用控制变量法研究问题；④球把纸盒推出的距离长，说明球的动能大，这是一种转换的方法．
【详解】(1)在此实验中，小球的高度在这个题中代表了其速度的大小，让小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时能够具有相同的速度；本题采用了转换法，通过比较撞击纸盒距离的长短来判断小球的动能大小．
(2)甲与乙两实验中两球的质量相同，高度不同，所以到达底端的速度不同，所以可以探究动能与速度大小的关系：质量相同时，速度越大，动能越大；将(甲)与(丙)两实验比较可知，小球动能的大小与小球的质量的关系，速度相同时，质量越大，动能越大．
故答案为(1)转换；动能；(2)速度；质量．
19． 变小 1.14×107J，
【详解】解：(1)消毒车在水平地面上匀速行驶消毒时，质量减小，速度不变，故其动能变小。
(2)空车受到的重力为
G1=m空g=5000kg×10N/kg=50000N
装满药水时，药水受到的重力为
G药水=m药水g=ρ药水Vg=1.0×103kg/m3×4500×10-3m3×10N/kg=45000N
消毒车总重为
G=G1+G药水=50000N+45000N=95000N
消毒车对水平地面的压强为
(3)发动机的额定功率约为95kW，则发动机在2min内共做功
W=Pt=95000W×2×60s=1.14×107J
该车匀速行驶时所受阻力等于牵引力，即
答：(1)消毒车在水平地面上匀速行驶消毒时，具有的动能变小；
(2)装满药水时，消毒车对水平地面的压强是9.5×105Pa；
(3)发动机在2min内所做的功是1.14×107J ，受到的阻力是9500N。
20．见解析所示
【详解】分析：在忽略外界阻力影响的情况下，机械能是守恒的，在最高点是机械能全部转化为重力势能，而在最低点时，机械能全部转化为动能．
解答：根据题意：小球从斜面底端沿光滑斜面向上运动的过程中机械能守恒；∴小球到达斜面最高点时动能全部转化为重力势能；，即：，∴小球能运动到斜面上的最大高度．
【点睛】知道机械能守恒的条件以及正确的应用是解答本题的关键；读懂题意，明确动能与重力做功的关系．
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11.3动能和势能
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．如图所示，载重卡车、电瓶车与自行车，若三种车辆速度相等，则动能最小的是（ ）
A．载重卡车 B．电瓶车 C．自行车 D．一样大
2．质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们动能相等，那么
A．燕子比鸽子飞得快 B．鸽子比燕子飞得快
C．燕子与鸽子飞得一样快 D．两者速度大小无法比较
3．下列说法正确的是（ ）
A．质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大
B．运动速度相同的物体，质量越小，它的动能越大
C．物体的质量越大，位置越低，它具有的重力势能就越大
D．物体的弹性形变越小，它具有的弹性势能就越大
4．如图所示的四种情景中，属于重力势能转化为动能的过程是（ ）
A． 雨滴自由下落
B． 滚摆减速上升
C． 热气球匀速下落
D． 火箭点火发射升空
5．一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业，关于该洒水车，下列说法正确的是（ ）
A．动能不变 B．重力势能不变
C．重力势能、动能都不变 D．重力势能、动能都变小
6．如图所示，一弹簧左端固定，右端连接一个小球，把它们套在粗糙的平杆上，a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b点是弹簧原长时小球的位置，c点是小球到达最右端 的位置。则小球由a点运动到c点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球在a、c点，弹簧的弹性势能最大
B．小球从a点到b点的过程，小球的动能越来越小
C．小球从b点到c点的过程，小球的动能越来越小
D．小球在a点，弹簧的弹性势能最小
7．小明用图示装置探究“动能大小与速度的关系”，下列说法正确的是（ ）
A．改变小车质量多次进行实验
B．实验中要尽量保持水平面光滑
C．让同一小车从同一高度由静止开始下滑
D．用木块移动的距离来比较小车动能的大小
8．频闪摄影是研究物体运动的一种常见而有效的方法，频闪摄影的重要特点在于照相机总是每隔相等的时间就对运动物体拍摄一次，我们能够从这些不连续的图像中发现、揭示物体运动的规律。图是一张网球运动员击球过程的频闪摄影照片，根据频闪摄影的特点，观察球拍在a、b、c、d的运动情况，比较运动员在击球过程中，球拍具有最大动能的位置是（ ）
A．a B．b C．c D．d
9．如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫块，楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦，在车厢相互撞击时与的力的作用下（ ）
A．弹簧1与弹簧2都被压缩，弹簧的弹性势能减小
B．弹簧1被压缩，弹簧2被拉长，两弹簧的弹性势能都增大
C．正常工作过程弹簧的形变属弹性形变
D．垫块的动能全部转化成弹簧的弹性势能
10．图是小明同学探究物体动能大小与哪些因素有关的实验装置，第一次他将小钢球从高1.5h处的斜糟上由静止滚下，运动的小钢球A碰上木块B后，将B向右推出一段距离s1后静止。第二次先把木块B仍放在第一次撞击前的位置，然后让同一小钢球从高h处由静止滚下，运动的钢球A碰上木块B后，将B向右推出一段距离s2后静止。根据实验下列说法正确的是（ ）
A．实验中小明所探究问题的自变量是小钢球的质量
B．实验中小明所探究问题的控制变量是小钢球的速度
C．根据木块B被撞击时钢球速度的大小判断钢球动能的大小
D．若两次木块B被推出的距离s1大于s2，说明物体的动能大小与物体的速度大小有关
11．在下列物体中，只具有动能的是（ ）
A．被举高的木凳 B．被拉长的松紧带
C．飞行着的炮弹 D．在光滑水平地面上滑行的钢块
12．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
二、填空题
13．如下图所示，卫星在近地点 能最大，在远地点动能最 ，势能最 ．
14．大卡车和小轿车以相同的速度在平直的路面上行驶时， 具有的动能大，这两辆汽车都行驶到同一坡顶时大卡车具有的势能 小轿车具有的势能。
15．如图所示，是我国某地的等高线图，若把同一物体分别放在A点和B点，则物体在 点时重力势能大。
16．2019年1月3日，我国“嫦娥四号”探测器在月球背面成功着陆，标志着我国探月工程取得了历史性突破．
（1）“嫦娥四号”到达月球上方后，使用高热值燃料发动机开始点火工作，该发动机 （填“属于”或“不属于”）热机．“嫦娥四号”减速落月过程中，其动能不断 （填“增大”或“减小”），“嫦娥四号”相对于其内部的巡视器是 （填“运动”或“静止”）的．
（2）“嫦娥四号”降落到距月球表面100m时，开始悬停并寻找着陆点．悬停时，“嫦娥四号”发动机的推力为2.5×103N，则“嫦娥四号”的重力为 N．“嫦娥四号”从100m高竖直降落到月球表面所用的时间为80s，该过程中“嫦娥四号”的平均速度为 m/s，重力（忽略其变化）做的功为 J．
三、作图题
17．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、实验题
18．如图所示，是探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验：
（1）用质量不同的A、B两个小球（mA＞mB）碰撞静止在同一水平面上的纸盒．实验中通过采用 的操作方法，使是为了控制两球到达底端时的速度相同；实验中通过观察纸盒被推动的距离的大小，可以比较A、B两个小球的 的大小．
（2）将（甲）与（乙）两实验比较可知，小球动能的大小与小球的 有关．将（甲）与（丙）两实验比较可知，小球动能的大小与小球的 有关．
五、计算题
19．为控制疫情，我市市政管理部门配备了如图所示的消毒车按时对人流密集的主干道路进行消毒。消毒车罐体容积为4500L，空载质量约5000kg，轮胎与地面的总接触面积是1000cm2，发动机的额定功率约为95kW。（ρ药水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
(1)消毒车在水平地面上匀速行驶消毒时，具有的动能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
(2)装满药水时，消毒车对水平地面的压强是多少？( )
(3)当该车装满药水，在水平公路上以额定功率匀速行驶时，测得速度为10m/s，则发动机在2min内所做的功是多少？受到的阻力是多少？ ( )
六、综合题
20．物体由于运动而具有的能叫做动能，动能可用EK表示，物体的动能EK与物体的质量m、速度v的关系为EK=1/2mv2；物体由于被举高而具有的能叫做重力势能，势能可用EP表示，物体的重力势能EP与物体的质量m、高度h的关系为EP=mgh．
如图所示，一小球从斜面底端以初速度v沿光滑斜面向上运动（忽略外界阻力的影响）．
请利用机械能守恒定律推导：小球能运动到斜面上的最大高度h=
《11.3动能和势能》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A A A D C D C C D
题号 11 12
答案 D A
1．C
【详解】若三种车辆速度相等，质量小的，动能小，自行车的质量最小，故自行车的动能最小，故C正确。
故选C。
2．A
【详解】物体的动能与质量和速度有关，鸽子与燕子动能相等，鸽子的质量较大，燕子的质量较小，所以燕子的速度大，飞得快．
故选A．
3．A
【详解】A．动能的大小与物体质量和速度有关，质量越大，速度越大，则动能越大。质量相同时，物体的速度越大，动能越大，故A正确；
B．运动速度相同的物体，质量越小，它的动能越小，故B错误；
C．重力势能的大小与物体质量和高度有关，质量越大，被举得越高，重力势能越大。物体质量越大，位置越低，它的重力势能大小无法确定，故C错误；
D．物体的弹性形变越小，它具有的弹性势能就越小，故D错误。
故选A。
4．A
【详解】雨滴自由下落，质量不变，高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增大，重力势能转化为动能，故A符合题意为答案．
滚摆减速上升，质量不变，速度减小，动能减小．高度上升，重力势能增加，动能转化为重力势能，故B不符合题意．
热气球匀速下落，质量不变，速度不变，动能大小不变．高度减小，重力势能减小，不是重力势能转化为动能，故C不符合题意．
火箭点火发射升空，高度增加，重力势能变大．速度越来越快，动能变大，因此不属于重力势能转化为动能的过程，故D不符合题意．
5．D
【详解】洒水车在不断的洒水过程中，质量减小，因匀速行驶，所以速度不变，则动能减小，又在水平街道上，高度不变，重力势能减小，所以洒水车的机械能减小，故ABC错误，D正确。
故选D。
6．C
【详解】AD．由题知，a点是压缩弹簧后形变程度最大处，弹性势能也最大，故AD错误；
BC．水平杆是粗糙的，小球由a释放到达b点的过程中，弹簧的弹性势能一部分转化为小球的动能，所以小球的动能越来越大，一部分克服与杆的摩擦消耗了，所以小球到b点动能最大，此时小球的动能小于a点时弹簧的弹性势能；从b点到c点，是受到摩擦力的作用，速度减小，动能减小，c点时弹簧的弹性势能小于b点小球的动能，所以小球在a点时弹簧的弹性势能最大，故B错误，C正确。
故选C。
7．D
【详解】A．在探究“动能大小与速度的关系”实验中，根据控制变量法可知，应保持小车的质量一定，故A错误；
B．实验主要是通过观察木块被小车推动的距离的大小，来反映小车动能的大小，所以没有必要尽量保持水平面光滑，故B错误；
C．让同一小车从相同高度由静止开始下滑，到达斜面底部时会具有相同的速度，则无法探究动能大小与速度的关系，故C错误；
D．在该实验中我们用到了转换法，即将小车动能的大小转化为小车对木块做功的多少来比较，若小车推动木块移动的距离越远，则小车对木块所做的功就越多，即小车具有的动能就越大，反之就越小，故D正确。
故选D。
8．C
【详解】频闪摄影是研究物体运动的方法，能够记录物体运动的轨迹和速度的变化，照片上两个小点之间的间隙越大，说明速度越快，由图得，c点平均速度最大，动能最大，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
9．C
【详解】AB．在车厢相互撞击时F 与F 力的作用下，两弹簧均被压缩，两弹簧的形变程度增大，弹性势能增大，故AB错误；
C．正常工作过程弹簧受力发生形变，当力消失后会恢复原来的形状，发生的是弹性形变，故C正确；
D．已知楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦，因此垫块会克服摩擦做功，有部分机械能转化为内能，故D错误。
故选C。
10．D
【详解】AB．由题意可得，实验中采用的是同一个钢球，钢球的质量是不变的，而从静止下落的高度不同，到达水平面的速度也不同，故小钢球的质量不变，速度改变，研究动能与速度的关系，实验中小明所探究问题的自变量是小钢球的速度，控制变量是小钢球的质量。故AB错误；
C．实验是根据木块B被撞击移动的距离大小判断钢球动能的大小，撞击后移动的距离越大，说明动能越大，故C错误；
D．若两次木块B被推出的距离s1大于s2，由上述分析可得，小球速度越大，撞击后移动的距离越大，动能越大，说明物体的动能大小与物体的速度大小有关，故D正确。
故选D。
11．D
【分析】动能、重力势能、弹性势能的概念和区别
【详解】A．被举高的木凳具有重力势能，故A选项错误；
B．被拉长的松紧带具有弹性势能，故B选项错误；
C．飞行的炮弹具有动能和重力势能，故C选项错误；
D．在光滑的水平地面桑滑行的钢快只具有动能，故D选项正确。
故选D。
12．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。
13． 动 小 大
【详解】卫星在远地点向近地点运动时，质量不变，速度增大，相对距离减小，动能增大，势能减小．在近地点时，速度最大，相对距离最小，此时动能最大，势能最小．同理在远地点时，动能最小，势能最大．
14． 大卡车 大于
【详解】[1]动能大小与物体的质量和速度有关，大卡车和小轿车以相同的速度在平直的路面上行驶时，因大卡车质量较大，所以大卡车的动能较大。
[2]重力势能的大小与物体质量和有关，这两辆汽车都行驶到同一坡顶时，大卡车因为质量较大，具有的势能大于小轿车。
15．B
【详解】从等高线图标出的海拔高度可知，A点的海拔为995m，B点的海拔为1040m，同一物体质量一定，位置越高重力势能越大。所以把同一物体放在B点时的重力势能大。
16． 属于 减小 静止 2.5×103 1.25 2.5×105
【详解】（1）“嫦娥四号”到达月球上方后，使用高热值燃料发动机开始点火工作，该发动机将燃料燃烧产生的内能转化为发动机的机械能，是热机；“嫦娥四号”减速落月过程中，速度减小，其动能减小；“嫦娥四号”相对于其内部的巡视器没有位置的变化，是静止的；
（2）悬停时，“嫦娥四号”处于平衡状态，受到重力和发动机的推力一对平衡力的作用，大小相等，即G=F=2.5×103N；从100m高竖直降落到月球表面的平均速度为：v==1.25m/s；重力做的功为：W=Gh=2.5×103N×100m=2.5×105J．
17．
【详解】小球高度越高，重力势能越大，故ad的势能最大。
18． 转换 动能 速度 质量
【分析】①在该题中小球的高度在这个题中代表了速度的大小；②解答此题要知道动能的决定因素有两个：质量和速度，对于这类多因素问题应结合控制变量法进行分析；③分别控制小球的质量和所处高度不变，这是利用控制变量法研究问题；④球把纸盒推出的距离长，说明球的动能大，这是一种转换的方法．
【详解】(1)在此实验中，小球的高度在这个题中代表了其速度的大小，让小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时能够具有相同的速度；本题采用了转换法，通过比较撞击纸盒距离的长短来判断小球的动能大小．
(2)甲与乙两实验中两球的质量相同，高度不同，所以到达底端的速度不同，所以可以探究动能与速度大小的关系：质量相同时，速度越大，动能越大；将(甲)与(丙)两实验比较可知，小球动能的大小与小球的质量的关系，速度相同时，质量越大，动能越大．
故答案为(1)转换；动能；(2)速度；质量．
19． 变小 1.14×107J，
【详解】解：(1)消毒车在水平地面上匀速行驶消毒时，质量减小，速度不变，故其动能变小。
(2)空车受到的重力为
G1=m空g=5000kg×10N/kg=50000N
装满药水时，药水受到的重力为
G药水=m药水g=ρ药水Vg=1.0×103kg/m3×4500×10-3m3×10N/kg=45000N
消毒车总重为
G=G1+G药水=50000N+45000N=95000N
消毒车对水平地面的压强为
(3)发动机的额定功率约为95kW，则发动机在2min内共做功
W=Pt=95000W×2×60s=1.14×107J
该车匀速行驶时所受阻力等于牵引力，即
答：(1)消毒车在水平地面上匀速行驶消毒时，具有的动能变小；
(2)装满药水时，消毒车对水平地面的压强是9.5×105Pa；
(3)发动机在2min内所做的功是1.14×107J ，受到的阻力是9500N。
20．见解析所示
【详解】分析：在忽略外界阻力影响的情况下，机械能是守恒的，在最高点是机械能全部转化为重力势能，而在最低点时，机械能全部转化为动能．
解答：根据题意：小球从斜面底端沿光滑斜面向上运动的过程中机械能守恒；∴小球到达斜面最高点时动能全部转化为重力势能；，即：，∴小球能运动到斜面上的最大高度．
【点睛】知道机械能守恒的条件以及正确的应用是解答本题的关键；读懂题意，明确动能与重力做功的关系．
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