初中物理人教版八年级下册11.3 动能和势能练习题

人教版八年级下册《11.3 动能和势能》2023年同步练习卷2

一 、单选题（本大题共10小题，共30分）

1.（3分）下列说法正确的是

A. 运动的物体具有的能，叫做动能
B. 物体能够对外做功，我们就说物体具有能量，因此功就是能
C. 质量相同的甲、乙两人同时登山，甲先到达山顶。则甲做的功更多
D. 额外功在总功中所占的比例越少，机械效率越高

2.（3分）在中国科技馆的展厅里，摆着一个如图所示，叫做“最速降线”的展品：两个并排轨道的起点高度一样，终点高度也一样；一个是倾斜的直轨道，另一个是向下弯曲的弧形轨道。将甲、乙两个完全相同的小球同时分别从直轨道和弧形轨道的起点释放，弧形轨道上的乙球先到达终点。若不计一切摩擦阻力，则关于两小球从起点至终点的运动过程中，下列说法正确的是
 

A. 乙球的重力势能先变小后变大
B. 甲球所受重力对甲球做的功比乙球所受重力对乙球做的功少
C. 甲球所受重力对甲球做功比乙球所受重力对乙球做功快
D. 甲球的动能一直变大

3.（3分）关于动能的概念，下列说法中正确的是

A. 速度大的物体具有的动能一定大 B. 质量大的物体具有的动能一定大
C. 运动物体只具有动能 D. 一切运动的物体都具有动能

4.（3分）高空抛物是极不文明的行为，会造成很大的危害。因为高处的物体具有较大的

A. 弹性势能 B. 重力势能 C. 体积 D. 重力

5.（3分）年月日，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，如图所示，火箭在加速上升的过程中
 

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

6.（3分）随着城市建设的发展．高层建筑越来越多，但高空抛物却存在巨大的安全隐患，这是因为质量一定的物体在高处时具有较大的

A. 重力势能 B. 弹性势能 C. 体积 D. 动能

7.（3分）如下图所示，是正在加速下降的足球，在此过程中，下列分析正确的是
 

A. 动能增大，重力势能减小 B. 动能减小，重力势能增大
C. 动能增大，重力势能增大 D. 动能减小，重力势能减小

8.（3分）如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有三个体积相同实心的铁球甲、丙和塑料球乙，球甲、乙离沙地高度相同。关于该探究下列说法正确的是 

 

A. 比较甲和乙，说明物体密度越大，其具有的重力势能越大
B. 比较乙和丙，说明质量越大的物体，具有的重力势能越大
C. 通过甲和乙可进一步说明质量小的物体具有的重力势能一定小
D. 球陷入沙中深度越深，说明球对沙子做的功越多，该球的重力势能越大

9.（3分）校田径运动会上，运动员参加比赛，关于各选手运动的快慢有如下说法 
观众是用“时间相同比路程”的方法比较选手运动快慢； 
终点裁判是用“路程相同比时间”的方法比较选手运动快慢； 
物理学是采取观众的方法比较选手运动的快慢； 
物理学是采用终点裁判的方法比较选手运动的快慢； 
以上说法中正确的是．

A.  B.
C.  D.

10.（3分）年北京冬季奥运会，将在中华人民共和国北京市和河北省张家口市联合举行。这是中国历史上第一次举办冬季奥运会，在滑雪运动中，当运动员从山坡上滑下，其滑行速度越来越大，运动员的

A. 动能增加，势能增加，机械能不变 B. 动能减少，势能增加，机械能不变
C. 动能不变，势能减少，机械能减小 D. 动能增加，势能减少，机械能减小

二 、填空题（本大题共5小题，共20分）

11.（4分）流动的河水具有 ______能。在河的上游修筑拦河坝是为了提高水位，从而增大水的 ______能。

12.（4分）箭能被拉开的弓射出去，这说明拉开的弓具有______能；从大坝流下的水能带动水轮机发电，这说明大坝上游的水具有______能。

13.（4分）拉长的橡皮筋具有机械能中的 ______能。

14.（4分）会荡秋千的人，不用别人帮助，就能把秋千荡得很高。做法是：当人从高处向下摆时，身体由直立变为下蹲，此过程降低重心高度，将更多的重力势能转化为______能；而从最低点向上摆时，用力将身体由下蹲变为直立，此过程克服身体重力做功，增加了______能。如此循环往复，机械能越积越多，秋千就越荡越高。

15.（4分）如图所示，在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中，让小球从斜面的不同高度由静止释放，撞击木块．此时研究的是小球的动能大小与 ______的关系，实验是通过观察 ______来说明做功的多少，从而得出结论的；分析思考后可知小球的动能减少量 ______选填“大于”“等于”或“小于”物块的动能增加量。
 

三 、实验题（本大题共2小题，共12分）

16.（6分）观察下面的实验装置。请回答：

如图所示在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让质量不同的钢球从斜面上同一高度由静止滚下，撞击同一木块。本实验探究的是钢球动能的大小与______________的关系：物体动能大小是通过______________来反映的。
如图所示是研究“牛顿第一定律”的实验装置，实验中让同一小车从同一斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动，通过观察可以得出：平面越光滑，小车受到阻力越小，运动距离越远。进一步推理得出：在理想情况下，运动的物体如果不受力，将在水平面上做_______运动。

17.（6分）某同学利用如图所示的器材探究“物体动能大小与哪些因素有关”。

画出图甲中小球对斜面压力的示意图。

小球进入水平面时的动能是由＿＿＿转化来的，实验时通过＿＿＿来比较小球动能的大小。

甲乙两次实验是让同一小球分别从不同的高度由______开始滚下，碰上水平木板上放置的木块后继续向前运动，木块在木板上滑行一段距离后停下。假设图甲中木块克服摩擦力所做的功为，图乙中木块克服摩擦力所做的功为，则____选填“”、“”或“”。

实验中若只有质量较大的木块，为保证较好的实验效果，方法有多种，请说出你的一种方法：＿＿＿。

如图丙为某段道路的标志牌，在同样的道路上对不同车型限定不一样的最高行驶速度，其原因是_____。

四 、计算题（本大题共1小题，共12分）

18.（12分）在学习势能知识时，小明同学猜想物体的重力势能的大小可能与以下三个因素有关：①物体高度，②物体质量大小，③物体所处地理位置。为了证明自己的猜想，首先决定对因素①进行验证。他把橡皮泥平铺在水平面上，让个小球从不同高度自由下落，记录结果如表所示。

该同学依据______ 判断重力势能的大小； 
本实验的结论是______； 
若想对因素②进行验证，你认为实验中应控制的变量是______填序号。

答案和解析

1.【答案】D;

【解析】解： 
、物体由于运动而具有的叫作动能，运动的物体至少还具有内能等能量，故错误； 
、功和能是两个不同的物理量，功是过程量，能是状态量，所以不能说能就是功，功就是能，虽然单位相同，但物理意义不同，故错误； 
、甲、乙的质量相同，根据可知，甲、乙的重力相同，上升的高度相同，根据可知，甲、乙做的功相同，故错误； 
、额外功在总功中占的比例越小，也就是有用功在总功中占的比例越大，因此机械效率越高，故正确。 
故选：。 
根据动能的定义分析； 
能是状态量，功是过程量； 
根据分析做功的多少； 
使用机械时，有用功与总功的比值叫机械效率。 
此题主要考查了动能的定义、功的大小、功能的区别、机械效率等相关知识，是一道基础题。
 

2.【答案】D;

【解析】解：由题意可知，两球的重力相同，最初的高度相同；  
、下降过程中甲球、乙球的高度不断减小，势能一直减小，动能一直增大，故A错误、D正确；  
B、两球的重力相同，在起点处小球甲与小球乙的高度相同，因此它们的重力势能相同，到最低点时重力所做的功相同，故B错误；  
C、下降过程中，乙先到达终点，则乙的速度大，两球的重力相同，根据可知，重力对小球乙做功的功率比对小球甲做功的功率大，故C错误；  
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；据此判断动能和重力势能的大小；  
功等于力与距离的乘积，据此判断其做功的多少；  
根据路程和运动时间可判断其速度的大小，进而判断功率大小。 
在科技馆中的科技展品为内容，考查了影响动能、重力势能的因素，以及对做功情况、速度情况的比较，有一定综合性，值得我们关注。
 

3.【答案】D;

【解析】解：、因为动能大小与质量和速度有关。质量越大，速度越大，动能越大。速度大的物体，质量不一定大，所以具有的动能不一定大；质量大的物体，速度不一定大，所以具有的动能也不一定大，故AB错误； 
C、运动物体如果与地面具有一定的高度，也具有重力势能，故C错误； 
D、一切运动的物体都具有动能，故D正确。 
故选：。 
影响动能大小的因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大，一切运动的物体都具有动能； 
这道题主要考查了动能的特点，只要知道影响动能大小的因素即可解答。
 

4.【答案】B;

【解析】解：由题意可知，高空抛物现象只所以会造成危害，是因为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大。因此，高空抛物会造成很大的危害。  
故选：。 
物体由于被举高而具有的能叫重力势能，重力势能的大小与物体的质量和高度有关。 
这道题主要考查我们对重力势能的掌握，了解其概念和影响因素，可顺利做出判断，难度不大。
 

5.【答案】C;

【解析】解：火箭在加速上升的过程中，速度变快，动能变大；高度增加，重力势能变大；动能和势能统称为机械能，所以机械能变大。  
故选：。 
动能大小的影响因素：质量、速度；重力势能大小的影响因素：质量、高度；动能和势能合称为机械能。 
掌握动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素以及它们的大小变化情况。  
机械能动能势能，物体没有发生弹性形变时，势能只考虑重力势能。
 

6.【答案】A;

【解析】解：重力势能大小与质量和高度有关，故高处的物体具有较大的重力势能；物体在高处时速度不一定大，其动能不一定大；物体不一定发生弹性形变，不一定有弹性势能；体积与高度也没有关系，故错误，正确。 
故选：。 
机械能包括动能和势能，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。 
理解重力势能概念和影响重力势能的因素，可解答此题。
 

7.【答案】A;

【解析】解：正在加速下降的足球，其质量不变，速度增大，则动能增大，同时高度减小，则重力势能减小。 
故选：。 
动能大小的影响因素：质量、速度；质量越大，速度越大，则物体的动能越大。 
重力势能大小的影响因素：质量、高度；质量越大，高度越高，则物体的重力势能越大。 
此题主要考查了动能和重力势能的大小变化，关键是掌握动能、重力势能的影响因素。
 

8.【答案】D;

【解析】解：、比较甲和丙、在体积相同，高度相同的情况下，物体密度越大，其具有的重力势能越大，故错误； 
、比较乙和丙，质量、高度都是变量，无法确定影响因素，故错误； 
、比较甲和丙可进一步说明，在高度相同的情况下，质量小的物体具有的重力势能一定小，故错误； 
、，球陷入沙中深度越深，说明球对沙子做的功越多，球的做功能力越强，所以该球的重力势能越大，故正确。 
故选：。 
本实验中把小球的重力势能转化成小球陷进沙坑的深度来比较各小球重力势能的大小的，这种研究问题的方法叫转换法； 
重力势能的大小与物体的质量和被举的高度有关；比较甲、乙、丙三球找出相同因素和不同因素，根据小球陷进沙坑的深度比较重力势能的大小，结合控制变量法的思想得出结论。 
该题考查了探究重力势能与质量和高度的关系的实验，考查了转换法和控制变量法在该实验中的应用
 

9.【答案】A;

【解析】解： 
比赛时，观众看到跑在前面的运动员跑地快，说明了在相同的时间内，运动员的路程越大，运动员跑得越快，观众是根据相同的时间内，比较路程大小得出结论的，故正确； 
终点裁判用“相同路程比时间”的方法比较运动的快慢，时间越短，运动越快，故正确； 
在物理学中，一般根据单位时间内通过的路程来比较运动的快慢，相当于相同时间比路程，故正确； 
物理学上用物体通过路程与所用时间的比值，即求单位时间内通过的路程，利用的是相同时间比路程，与裁判的方法不同，故错误． 
故选A． 
分析： 
比较物体运动快慢的方法： 
通过相同的路程，比较时间的多少，用时越少，运动越快． 
利用相同的时间，比较路程的长短，经过路程越长，运动越快． 
在运动时间和路程都不相同的情况下，比较单位时间内通过的路程，单位时间内通过路程长的运动的快． 
掌握利用相同的时间比较路程或相同的路程比较时间来比较物体运动的快慢． 
如果时间和路程都不相同采用比较物体运动的快慢．
 

10.【答案】D;

【解析】 
掌握动能大小、重力势能大小、弹性势能大小的影响因素，知道机械能势能动能；根据动能、重力势能、弹性势能的影响因素能判断能的变化。 
动能大小的影响因素：质量和速度。质量越大，速度越大；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； 
机械能动能势能，明确运动员在下滑过程中，有部分机械能转化为了内能。 
 
滑雪运动员从山坡上滑下，运动员的质量不变，速度越来越大，动能越来越大； 
高度越来越小，重力势能越来越小。 
由于在下滑过程中，地面是粗糙的，则有一部分机械能转为了内能，则机械能减小。故错误，正确。 
故选。 

 

11.【答案】动  重力势;

【解析】解：流动的河水具有动能。在河的上游修筑拦河坝是为了提高水位，从而增大水的重力势能。 
故答案为：动；重力势。 
机械能包括动能和势能；物体由于运动而具有的能量叫动能；物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能叫重力势能；物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。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，弹性势能与弹性形变的程度有关。 
深入理解动能、重力势能、弹性势能的概念和影响因素，是解答该题的关键。
 

12.【答案】弹性势; 重力势;

【解析】解：拉开的弓发生了弹性形变，故具有弹性势能；大坝上游的水在高处，故具有重力势能。  
故答案为：弹性势；重力势。 
机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。 
知道重力势能和弹性势能的概念，可解答此题。
 

13.【答案】弹性势;

【解析】解：拉长的橡皮筋，因发生了弹性形变，具有弹性势能。 
故答案为：弹性势。 
机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。 
抓住机械能所包含的几种具体的能量，根据动能、重力势能、弹性势能的概念，可判断选项中的能量属于哪种形式的机械能。
 

14.【答案】动 ； 机械（重力势）  ;

【解析】解： 
由题意可知，当人从高处向下摆时，身体由直立变为下蹲，此过程降低重心高度，可以获得更大的速度，将更多的重力势能转化为动能； 
而从最低点向上摆时，用力将身体由下蹲变为直立，此过程克服身体重力做功，此时高度增加，重力势能增大，从而增加了机械重力势能。 
故答案为：动；机械重力势。 
动能大小的影响因素：质量和速度。质量越大，速度越大，动能越大。重力势能大小的影响因素：质量和高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。动能与势能统称为机械能。 
这道题主要考查了荡秋千过程中势能与动能之间的转化，了解各自的影响因素是判断的关键。
 

15.【答案】速度  木块被撞击后移动的距离  大于;

【解析】解：由题意知，同一小球的质量相同，从不同的高度滚下时，到达水平面的速度不同，可以探究动能大小与物体速度的关系； 
实验中通过观察木块被撞击后移动的距离来比较动能的大小； 
小球撞击物块后，小球的动能转化为的动能，与水平面之间存在摩擦，一部分动能转化为内能，所以小球的动能减少量大于物块的动能增加量。 
故答案为：速度；木块被撞击后移动的距离；大于。 
物体的动能与物体的质量和速度有关，在探究过程中需用控制变量法，根据已知条件判断出控制的变量，便可得出探究的因素； 
掌握转换法在实验中的应用，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； 
小球在运动的过程中克服阻力做功。 
此题是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验，考查了控制变量法及转换法在实验中的应用。
 

16.【答案】质量    铁球推动木块运动的距离 
匀速直线  ;

【解析】解：图中让质量不同的钢球从斜面上同一高度由静止滚下，撞击同一木块，因此相同因素是钢球的速度，不同因素是钢球的质量，因此图实验的目的是研究钢球动能的大小与质量的关系，通过观察木块被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小； 
图让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的平面上运动，小车的质量和到达斜面底部的速度都相同，平面的粗糙程度相同，因此图实验的目的是研究运动的小车在水平面移动的距离与所受阻力的关系，实验中，接触面越光滑，物体所受摩擦力越小，物体运动的越远，所以如果物体不受阻力作用，则运动的物体将一直保持匀速直线运动状态； 
故答案为：质量    铁球推动木块运动的距离；匀速直线。 
分别分析出甲、乙两图中的操作，找出相同因素和不同因素，就会知道实验的研究目的； 
图实验中可利用转换法研究小球的动能，即让小球撞击木块，观察木块的滑行距离大小就可比较物体动能的大小； 
在斜面实验中，接触面的粗糙程度不同，小车的运动距离不同；可得出：物体如果不受外力作用，则运动的物体将一直匀速直线运动状态。 
此题主要考查影响动能大小因素和探究阻力对物体运动影响的实验，关键是根据控制变量法的操作找到两个实验的目的，仔细分析。
 

17.【答案】

小球的重力势能  木块移动的距离

静止  

增加小球下滑的高度或减小水平面的粗糙程度，或增加小球质量

速度一定，质量越大，动能越大;

【解析】

分析出小球对斜面压力的方向及作用点，根据力的示意图的作法作图；

影响动能的因素是物体的质量和速度，影响重力势能的因素是物体的质量和高度，据此分析解答；通过小球对木块做功的多少，来体现小球动能的大小；

要探究动能大小与物体速度的关系，需保持物体的质量相同，速度不同，则需使小球从同一斜面的不同高度由静止开始运动，到小球停止时，小球的动能全部转化为克服木块所受的阻力做的功，据此分析解答；

可以从增大速度，从而增大动能的方法，或在水平面上受的摩擦力小一些两方面考虑；

对机动车的行驶速度进行限制，可用影响动能的因素分析，由于动能与质量和速度有关，对于质量较大的车，允许的速度就比质量较小的车的速度低。

此题主要考查的是有关动能大小的影响因素的探究的问题，要知道影响动能大小的因素，注意控制变量法和转换法的运用。

小球对斜面的压力垂直于斜面斜向下，受力物体是斜面，如下图所示：

；

小球下滑过程中，重力势能转化为动能；实验中通过观察小球推动木块移动的距离来比较动能的大小；

为了探究小球的动能与速度的关系，应让同一小球从不同高度处由静止释放，碰上水平木板上放置的木块后继续向前运动，木块在木板上滑行一段距离后停下，此时小球的动能全部用来克服木块所受的摩擦力做功，乙图中小球开始滚下的高度大于甲图中小球开始滚下的高度，则小球在乙图中动能大，到小球停止后克服木块所受摩擦力做的功多，所以图甲中木块克服摩擦力所做的功小于图乙中木块克服摩擦力所做的功，即；

实验中若使用的木块质量较大，小车撞击木块时，木块移动的距离较小，实验现象不明显，为使实验有较明显的现象，可以通过增大小车在斜面上的高度来增大小车的速度，从而增大小车的动能，增大对木块做功的多少，进而增大木块在水平面上滑行的距离；也可以通过减小接触面粗糙程度的方法来减小摩擦力，使木块在水平面上滑行距离增大；

在相同的道路上，不同车型的机动车质量不同，速度相同时，质量大的动能大，制动距离大，质量小的动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同。

故答案为：；小球的重力势能；木块移动的距离；静止；；增加小球下滑的高度或减小水平面的粗糙程度，或增加小球质量；速度一定，质量越大，动能越大。
 

18.【答案】橡皮泥凹痕的程度   在地理位置、质量相同时，高度越高，重力势能越大   ①③  ;

【解析】解：  
通过分析数据记录表格可以知道，该同学通过比较橡皮泥凹痕的程度来比较重力势能的大小的。凹痕程度越深说明小球对橡皮泥做的功越多，它原来具有的重力势能越大；  
本实验研究的物体是同一个小球，所以在处地理位置、质量相同，小球下落的高度越高，橡皮泥被砸的凹痕越深，说明小球具有的重力势能越大；  
根据控制变量法，小明猜想物体的重力势能的大小可能与①物体高度，②物体质量大小，③物体所处地理位置，三个因素有关，所以要对因素②进行验证，就要控制①③两个个因素相同。  
故答案为：  
橡皮泥凹痕的程度；  
在地理位置、质量相同时，高度越高，重力势能越大；  
①③。 
橡皮泥凹陷的程度，体现了小球对其做功的多少。凹痕程度越深反映了小球具有的重力势能越大。这用到了转换法。  
在写结论及设计实验时，我们要用控制变量法来考虑，注意认清控制相等的量和变量。 
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。