人教版八年级下册11.3 动能和势能精品课时训练

这是一份人教版八年级下册11.3 动能和势能精品课时训练，共16页。试卷主要包含了0分），【答案】B，【答案】C，【答案】D，【答案】A等内容，欢迎下载使用。

一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）
现代农业利用喷药无人机喷洒农药，安全又高效。如图所示，喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药，此过程中，喷药无人机的( )
A. 动能减小、重力势能减小
B. 动能减小、重力势能不变
C. 动能不变、重力势能减小
D. 动能不变、重力势能不变
篮球场上，运动员练习投篮，篮球划过一条漂亮的弧线落入篮筐，球的轨迹如图中虚线所示，从篮球出手到落入篮筐的过程中，篮球的重力势能( )
A. 一直增大
B. 一直减小
C. 先减小后增大
D. 先增大后减小
质量较小的鸽子与质量较大的大雁在空中飞行。如果它们的动能相等，那么( )
A. 大雁比鸽子飞得快B. 鸽子比大雁飞得快
C. 大雁比鸽子飞得高D. 鸽子比大雁飞得高
无人机已被应用于诸多领域。某快递公司用无人机进行无接触配送包裹。无人机携带包裹匀速上升时，包裹的动能( )
A. 一直变大B. 一直变小C. 先变大后变小D. 始终不变
下列关于能量的说法中正确的是( )
A. 做功的物体具有能量，不做功的物体没有能量
B. 做功多的物体具有的能量就大，做功少的物体具有的能量就小
C. 能够做功的物体具有能量，但不一定做功
D. 能量大的物体所做的功一定多
立定跳远是初中、高中、大学每年体质测试的必测项目，图为学生立定跳远时的动作分解，关于学生的重力势能的变化，下列说法正确的是( )
A. 一直增大B. 一直减小C. 先减小后增大D. 先增大后减小
如图所示是高速公路的交速标志牌，下列说法错误的是( )
A. 对机动车设定限制速度，可以限制它的动能
B. 速度相同时，机动车的质量越大，动能越大
C. 当图中三种车辆都以最高限速行驶，小汽车的动能最大
D. 对机动车限定最高行驶速度，是因为质量相同时，速度越大动能越大
下列动物飞行过程中，如果它们的飞行高度相同，重力势能最大的是( )
A. 麻雀B. 鸽子C. 乌鸦D. 老鹰
分别用铅、铜、铝制成的直径相同的实心球，从同一高度由静止释放，落在平整的橡皮泥上砸出如图所示的三个凹坑。则下列判断正确的是( )。
A. 1号坑是由铝球砸出的
B. 2号坑是由铅球砸出的
C. 3号坑是由铜球砸出的
D. 无法判断哪个坑是由哪个球砸出的
“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动．如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连．打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经上升到最高位置C点，在B点时速度最大．对此过程，下列描述正确的是( )
A. 人从A到C的过程中，重力势能增大，动能一直减小
B. 人从A到B的过程中，动能增大，重力势能减小
C. 人在B点时动能最大
D. 弹性绳的弹性势能在B点时最大
二、填空题（本大题共5小题，共10.0分）
飞行的子弹中靶后，能将靶击穿，这是因为子弹具有巨大的______能；将钟表的发条拧紧后，能让钟表的指针走相当长的时间，这是因为拧紧的发条具有______能；发条带动指针走动5h后，发条的这种能将______。
我们知道，动能的大小与物体的质量、速度有关．那么，哪个因素对动能的影响更大呢？对表中数据进行分析，能初步得出：______ 对动能的影响更大．
司机开车上坡前，往往加大油门，以提高车速，这是为了增大汽车的_______能。清洁车能通过吸尘器将路面上的垃圾吸入车内容器中，清洁车沿街道匀速行驶，在清扫垃圾过程中，车的动能将_____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
掷实心球是中考体育考试的一个项目，抛出去的实心球从最高点下落的过程中，重力势能______，动能______。(均选填“变大”或“变小”)
在刚刚结束的体育中考中，质量为40kg的小东同学的跳绳成绩为1min完成180次，假设每次跳起的高度均为5cm，当小东跳起时他的重力势能会______(选填“增大”“减小”或“不变”)，全过程克服重力做功的平均功率为______W。
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
如图乙所示，将一弹簧固定在水平面上，在其上放置一个钢球，钢球静止时弹簧长度为L.用手向下压钢球使弹簧长度压缩到L2.释放钢球后，钢球运动到距离桌面最高点2L处。请在丙图上画出钢球从释放运动到最高点过程中，其动能随运动高度变化的大致关系图象。
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（本大题共2小题，共12.0分）
同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧(如图所示)。小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏。结果发现小军的笔弹得高一些，小文分析：笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢?
小文猜想：
①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关；
②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。
(1)小文利用两个外形完全相同、材料不同的弹簧A和B，一个小钢球，一个轻木块，在同一水平面上进行了如图所示的实验，此实验是为了验证猜想_____________，实验中弹性势能的大小是通过_____________________________来体现的。
(2)请你设计一个实验方案来验证另一个猜想(写出简要的实验步骤，分析可能出现的现象，并得出结论)。
如图所示，用装有细沙的容器、桌面粘有橡皮泥的三条腿小桌和质量不同的木块做“探究重力势能大小与哪些因素有关”的实验。
(1)该实验是通过观察比较______来间接判断物体重力势能大小的。
(2)实验中采用质量不同的木块，是为了探究物体重力势能大小与物体______的关系，操作时应该让木块从______(选填“相同”或“不同”)的高度自由下落。
(3)若要探究物体重力势能大小与物体高度的关系，让______的木块从______自由下落砸到小桌表面上，观察小桌腿陷入细沙中的深度。
五、计算题（本大题共2小题，共16.0分）
我国自行设计研制大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”AG600采用涡轮喷气发动机为动力系统，飞机机翼横截面的形状上下不对称，在飞行时，向后高速喷出燃烧气体，飞机便向前运动。如图所示是“鲲龙”AG600进行应急演练喷水救火的情景，此时飞机保持水平匀速直线飞行。问：
(1)飞机机翼截面为什么设计成上下不对称的形状？
(2)飞行时向后喷出燃烧气体，飞机为什么会向前运动？
(3)“应急演练喷水救火”时，飞机动能怎样变化？
利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，θ1<θ2，球A、B的质量分别为mA、mB(mA(1)如图甲、乙所示，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的______无关。
(2)如图甲、乙所示，观察到B球能将木块C撞得更远。由此可得出结论：______。
(3)图乙中小球B到达竖直位置时的速度______(选填“大于”、“小于”或“等于”)图丙中小球B到达竖直位置时的速度。
(4)如图乙、丙所示，丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论：______。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】
【分析】
此题考查的是动能和重力势能影响因素的应用，是一道基础题。抓住质量变化是正确判断的前提。
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。
【解答】
无人机在农田上空的某一高度水平匀速飞行，同时均匀喷洒农药，飞机的速度和高度均不变，但质量变小，所以无人机的动能减小，重力势能减小，
故A正确，BCD错误。
故选A。
2.【答案】D
【解析】解：从篮球出手到落入篮筐的过程中，篮球的重力不变，高度先增大后减小，则其重力势能先增大后减小，故D正确。
故选：D。
重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。判断重力势能的变化，一般从高度的变化进行判断。
本题要掌握重力势能的影响因素。可结合公式Ep=mgh分析重力势能的变化情况。
3.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了动能的影响因素的知识点，要求学生牢固掌握。
明确动能大小的影响因素为质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；动能相等的两个物体，质量越大的则速度越小。
【解答】
质量较小的鸽子与质量较大的大雁在空中飞行，如果它们动能相等，则质量较大的大雁速度较小，质量较小的鸽子速度较大，即鸽子比大雁飞得快，故B正确，A错误；
物体动能大小与高度无关，故CD错误。
故选B。
4.【答案】D
【解析】略
5.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了功和能量的关系，理解功和能量的含义是解答本题的关键。
如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，力学里就说这个力做了功；一个物体能够做功，就说它具有能量；物体由于运动而具有的能叫做动能；物体由于被举高而具有的能叫做重力势能。
【解答】
一个物体能够做功，就说它具有能量，能够做的功越多，具有的能量就越大；具有能量的物体不一定做功，例如，山上静止的石头，尽管没有对任何物体做功，但它具有重力势能，故ABD错误，C正确。
故选C。
6.【答案】D
【解析】略
7.【答案】C
【解析】解：
AD、物体的动能与物体的质量和速度有关，同一辆汽车的质量不变，速度越大，其动能越大，所以对机动车设定限制速度，可以限制它的动能，故AD正确；
B、动能与质量和速度都有关，速度相同时，机动车的质量越大，动能越大，故B正确；
C、动能与质量和速度都有关系，小汽车的最高限速大，但质量小，而质量的具体大小关系不确定，所以动能大小不确定，故C错误。
故选：C。
(1)明确交通标志牌的含义；
(2)影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度。
此题考查了动能的影响因素，是一道联系实际的应用题，体现了物理来源于生活，服务于社会的基本理念。
8.【答案】D
【解析】略
9.【答案】A
【解析】
【分析】
此题型灵活的考查了重力势能的影响因素的问题。
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；重力势能越大对橡皮泥做功产生的形变越明显。
【解答】
解：由铅、铜、铝制成的直径相同的实心球，铝球的质量最小，铅球的质量最大。它们在同一高度时，铝球具有的重力势能最小，铅球具有的重力势能最大，因此，落到橡皮泥上时，铝球砸出的坑最浅，铅球砸出的坑最深。
故选：A。
10.【答案】C
【解析】略
11.【答案】动 弹性势 变小
【解析】解：(1)飞行的子弹，速度很大，故具有巨大的动能，能将靶击穿；
(2)拧紧的发条由于发生弹性形变，从而具有弹性势能，发条带动指针走动5h后，发条的弹性形变程度变小，所以发条的弹性势能将变小。
故答案为：动；弹性势；变小。
(1)械能包括动能和势能；物体由于运动而具有的能量叫动能；物体由于被举高而具有的能量叫重力势能；物体发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能；
(2)动能的大小与质量和速度有关；重力势能大小与质量和高度有关；弹性势能的大小与物体弹性形变的大小有关。
知道动能、重力势能、弹性势能的概念，及影响它们的因素，是解答此题的关键。
12.【答案】速度
【解析】解：
由表中数据知，行走的牛质量比抛出去的篮球质量大的很多倍，但牛速度要小于球的速度，但球的动能只比牛小一半；
行走的牛比百米冲刺时的运动员质量大，但运动员速度比牛的速度大的多，而运动员动能比牛大的多．
由此说明质量和速度中速度对动能的影响更大．
故答案为：速度．
动能与物体的质量和速度有关，根据表中物体的质量和速度情况以及它们的动能大小分析解答．
本题考查动能影响因素的理解，关键知道表中给出物体的大致质量关系和速度关系，再对比动能关系从而解答．
13.【答案】动 变大
【解析】
【分析】
物体的动能大小由物体的质量和物体的速度两个因素决定，并且质量越大，速度越大，物体的动能就越大。
解决此类问题要结合影响动能大小的因素进行分析解答。
【解答】
开车上坡，车的质量不变，如果提高车速，则车的动能会增大；因清洁车沿街道匀速行驶，车的速度不变，在清扫垃圾过程中，车的质量增加，所以车的动能将变大。
故答案为：动；变大。

14.【答案】变小 变大
【解析】解：不计空气阻力，实心球在下落过程中，质量不变，速度变大，所以动能变大；高度降低，所以重力势能变小。
故答案为：变小；变大。
动能的大小与物体的质量和速度有关，速度越大，质量越大，动能越大；重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大，高度越高，势能越大；机械能包括动能和势能。
本题考查动能、重力势能、机械能大小的判断，难度不大。
15.【答案】增大 60
【解析】解：(1)当小东向上跳起时，小东的质量不变，他所处的高度越来越大，则他的重力势能会增大；
(2)已知小东的质量m=40kg，每次跳起的高度h=5cm=0.05m，
则他每次跳绳时克服重力做的功为：W=Gh=mgh=40kg×10N/kg×0.05m=20J，
1min跳180次，则1min内做的功为：W′=180W=180×20J=3600J，
他跳绳时克服重力做功的平均功率为：P=W′t=3600J1×60s=60W。
故答案为：增大；60。
(1)重力势能是由于物体被举高而具有的能量，其影响因素有物体的质量和高度；
(2)已知小东的质量和每次跳起的高度，利用W=Gh=mgh可求出他每次跳绳时克服重力做的功，从而可求出跳绳180次克服重力做的功，再利用P=Wt求出克服重力做功的平均功率。
本题主要考查了克服重力做功的公式和功率的计算，解题关键就是熟练掌握相关计算公式的应用。
16.【答案】解：
用手向下压钢球使弹簧长度压缩到L2，释放钢球后，钢球从L2到L的过程中，弹簧的弹力大于钢球的重力，其合力方向竖直向上，钢球向上做加速运动，动能不断增大；
当弹簧长度为L时，弹簧的弹力等于钢球的重力，钢球所受的合力为零，此时速度最大，动能最大；
当钢球从L上升到2L的过程中，离开弹簧前，弹簧的弹力小于钢球的重力时，合力竖直向下，钢球向上做减速运动，动能不断变小；离开弹簧后，钢球由于惯性继续向上运动，速度不断变小，动能不断减小；
当钢球到达最高点2L处时，速度为零，动能为零。
综上分析可知，钢球从L2到L过程中，动能从零逐渐增大；钢球从L到2L过程中，动能从最大逐渐减小为零，故作图如下：
【解析】将钢球从释放运动到最高点过程进行分解，分析各个阶段钢球受到的重力和弹簧的弹力关系，根据两个力的大小关系，确定合力的方向，分析钢球的运动情况，再结合动能大小的影响因素分析其动能变化，进而做出其动能随运动高度变化的大致关系图象。
本题考查动能和势能的大小变化，关键是分析小球的受力情况来确定小球的运动情况。中等难度，是常见题型，要熟练掌握。
17.【答案】解：影响重力势能大小的影响因素是质量和被举得高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。
小球无论在哪个位置，其质量不变，由图可知，a和d点高度相等，且高于b、c两点，所以小球势能最大的位置是a和d点，如图所示：
【解析】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，据此结合图示分析解答。
此题考查势能大小的判断，掌握影响势能大小的影响因素是关键。
18.【答案】(1)① ;轻木块被小钢球撞击后移动的距离；
(2)选取同一根弹簧分别压缩不同的程度释放弹出小钢球，比较轻木块被小钢球撞击后移动的距离；如果木块被撞击后移动的距离不同，说明弹簧弹性势能与弹簧弹性形变的程度有关；反之则无关
【解析】
【分析】
(1)根据猜想，弹簧的弹性势能可能与弹簧的材料、弹性形变的程度有关，所以在探究过程中要用控制变量法；
探究弹性势能的大小与弹簧的材料是否有关，是通过木块被弹开的远近来比较弹性势能的多少，若被弹出的距离相同，则说明弹簧弹性势能的大小与材料无关，若被弹出的距离不相同，则说明弹簧弹性势能的大小与材料有关；
(2)探究弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关，改变弹簧的形变大小，放手后小球被弹出，并与一木块相碰，观察木块被推动距离的远近来比较弹性势能的大小。
此题是探究弹性势能的影响因素，考查了实验的设计和控制变量法、转换法在实验中的应用，非常典型，在学习中要学会举一反三。
【解答】
(1)把材料不同的弹簧A和B，分别压缩相同的程度释放弹出小钢球，比较轻木块被小钢珠撞击后移动的距离，这就是为了验证猜想①；并通过小钢球对轻木块撞击后木块移动的距离反映弹簧的弹性势能大小；实验中把弹性势能的大小转变为观察木块被移动的距离，这种研究方法叫转换法；
(2)设计实验探究猜想②：弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关；
选取同一根弹簧分别压缩不同的程度释放弹出小钢球，比较轻木块被小钢珠撞击后移动的距离；
如果木块被撞击后移动的距离不同，说明弹簧弹性势能与弹簧弹性形变的程度有关；反之则无关。
答案：(1)①；轻木块被小钢球撞击后移动的距离；
(2)选取同一根弹簧分别压缩不同的程度释放弹出小钢球，比较轻木块被小钢球撞击后移动的距离；如果木块被撞击后移动的距离不同，说明弹簧弹性势能与弹簧弹性形变的程度有关；反之则无关。

19.【答案】小桌在沙子中下陷的深度 质量 相同 质量相同 不同高度
【解析】解：
(1)由题意知，实验是通过观察比较小桌在沙子中下陷的深度来间接判断物体重力势能大小的；
(2)实验中采用质量不同的木块，是为了探究重力势能与质量的关系，在探究过程中要注意保持物体从同一高度由静止落下。
(3)若要探究物体重力势能大小与物体高度的关系，则需让质量相同木块从不同高度下落，比较小桌下陷的深度。
故答案为：(1)小桌腿陷入细沙中的深度；(2)质量；相同；(3)质量相同；不同高度。
(1)掌握转换法在此实验中的应用，此实验通过小桌陷入沙子中的深度来判断重力势能的大小；
(2)掌握控制变量法在此实验中的应用，重力势能与物体的质量和被举高度有关，在探究重力势能与其中一个量的关系时，另一个量保持不变，改变要探究的量。
此题探究重力势能的影响因素，重力势能与物体的质量和高度有关，应注意控制变量法的应用。
20.【答案】解：(1)飞机机翼上方是凸形的，下方是平的，相同时间内，空气通过上方的路程大，通过下方的路程小，通过上方的速度大，通过下方的速度小，根据流体流速越大，压强越小，飞机机翼上方的压强小，下方压强大，机翼受到压强差的作用，受到压力差的作用，产生向上的升力作用。
(2)燃气喷出瞬间，燃气对气缸(飞机)的反冲力使飞机飞行，这表明物体间力的作用是相互的；
(3)“应急演练喷水救火”时，飞机的速度不变，质量减小，飞机的动能减小。
【解析】(1)根据飞机机翼上下形状不同，空气经过时，上下空气流动速度不同，根据流速越大压强越小，产生压强差，飞机机翼受到压力差，产生向上的升力作用。
(2)喷气飞机向后喷出气体，给空气一个力的作用，根据物体间力的作用是相互的进行解释；
(3)分析飞机的质量和速度、高度，然后得出动能的变化。
本题考查流体流速与压强的关系、力的相互性以及动能的有关知识，是一道综合题。
21.【答案】(1)质量；(2)速度相同时，物体质量越大，它的动能就越大；(3)小于；(4)质量相同时，物体速度越大，它的动能就越大。
【解析】解：
(1)甲乙两图中，小球的质量不同，由题意知，摆角相同，小球同时到达竖直位置，说明小球的速度大小与小球的质量无关；
(2)mA(3)乙丙两图，小球的质量相同，θ1<θ2，所以丙图小球的速度更大；
(4)图丙中木块C滑行得更远些，说明质量相同时，物体的速度越大，动能越大。
故答案为：(1)质量；(2)速度相同时，物体质量越大，它的动能就越大；(3)小于；(4)质量相同时，物体速度越大，它的动能就越大。
此题是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验，实验装置与以往的课本装置不同，采用悬挂的小球做实验，实验更容易操作，同时考查了学生根据实验现象得出结论的能力。
物体
动能
抛出去的篮球
约30J
行走的牛
约60J
百米冲刺时的运动员
约4000J