人教版八年级下册11.3 动能和势能练习

（进阶篇）2021-2022学年下学期初中物理人教新版八年级同步分层作业11.3 动能和势能

一．选择题（共6小题）

1．静止在山顶上的石头，具有的能量是（  ）

A．动能 B．重力势能 C．太阳能 D．弹性势能

2．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

3．关于物体的动能，下列说法中正确的是（  ）

A．质量大的物体动能一定大

B．速度大的物体动能一定大

C．质量相等的物体，举得越高的动能越大

D．质量相等的物体，速度大的动能大

4．2021年9月17日，中国“太空三人组”搭乘神舟12号返回地球。在返回舱进入大气层后加速下落的过程中，返回舱的（  ）

A．动能减小、重力势能减小

B．动能增大、重力势能增大

C．动能增大、重力势能减小

D．动能不变、重力势能不变

5．下列情境没有利用弹性势能的是（  ）

A．跳板跳水 B．撑杆跳高

C．拉弓射箭 D．雨滴下落

6．如图所示，旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山，下列关于缆车的说法正确的是（  ）

A．动能增加，重力势能增加

B．动能减小，重力势能增大

C．动能不变，重力势能不变

D．动能不变，重力势能增加

二．填空题（共5小题）

7．跳水运动员跳水过程中，被压弯的跳板具有      势能，而将运动员弹起一定的高度，此时运动员具有      势能，跳入水中而溅起水花。

8．以同样速度行驶的大卡车和小轿车，     的动能大，故在同样道路上，不同车型限速是不同的，大卡车的最大行驶速度应比小轿车要     （填“大”或“小”）

9．在水平面地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由落下时，能在纸上留下黑色圆斑A、B．球从较高处下落形成的圆斑是图中的     。

10．如图所示，旋翼无人机正在喷洒农药，当无人机水平匀速飞行时，无人机处于      （选填“平衡”或“非平衡”）状态，喷洒过程中无人机的动能      （选填“增大”、“减小”或“不变”）。

11．如图是人造地球卫星的轨道示意图。卫星在大气层外的太空中运行，不受空气阻力，只有动能和势能的转化，因此机械能守恒，卫星在近地点时      能最大，从近地点向远地点运动时，它的动能      ，重力势能      。（后两空选填“变大”、“不变”、“变小”）

三．实验探究题（共2小题）

12．如图，小明用a、b两球探究“物体动能大小与哪些因素有关”。小球质量ma＞mb，让小球从同一斜面由静止释放，撞击水平面上的木块。

（1）该实验中物体的动能指      （选填“小球“或“木块”）的动能，通过观察      判断小球的动能大小。

（2）对比甲图和丙图是为了探究动能大小与      的关系。

（3）对比甲图和乙图，将质量不同的小球从相同斜面的同一高度由静止释放的目的是      ，该实验可得到的结论是      。

13．某实验小组在用“模拟打桩”来探究影响重力势能大小的因素，已知物体质量的关系为m1＝m2＜m3，使用的器材有沙子、木桩等。实验时，让重物从木桩正上方的某一高度处自由下落将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示。

（1）本实验被研究的物体是      （选填“重物”或“木桩”）。

（2）选择a和c两图实验进行分析，可以探究物体重力势能大小与      的关系。

（3）为了探究重力势能大小与高度的关系，应让质量相同的物体，从      （选填“相同高度”或“不同高度”）由静止自由放下。结论：当质量一定时，物体所处的高度越大，重力势能越      。

（4）你认为本实验中影响实验结果的因素主要有：     。（写出一项即可）

（进阶篇）2021-2022学年下学期初中物理人教新版八年级同步分层作业11.3 动能和势能

参考答案与试题解析

一．选择题（共6小题）

1．静止在山顶上的石头，具有的能量是（  ）

A．动能 B．重力势能 C．太阳能 D．弹性势能

【分析】（1）动能是指运动的物体而具有的能量，其大小跟物体质量和速度有关；

（2）重力势能是指物体被举高而具有的能量，其大小跟物体质量和高度有关；

（3）太阳能指太阳的热辐射能，主要表现就是常说的太阳光线；

（4）弹性势能是指物体发生弹性形变的过程中而具有的能量，主要跟物体的形变量有关。

【解答】解：静止在山顶上的石头，没有运动速度，所以石头不具有动能；石头也没有任何形变，所以不具有弹性势能；石头本身也非太阳光，所以不具有太阳能；但石头防止山顶，被举高，所以具有重力势能。

故选：B。

【点评】本题主要考查了对动能和势能的概念的理解，是一道基础知识性问题，关键是判断物体是否运动、是否被举高和是否发生弹性形变。

2．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

【分析】动能与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，物体的动能越大。

【解答】解：载重卡车、电瓶车与自行车，若三种车辆速度相等，因为自行车的质量最小，则动能最小的是自行车。

故ABD错误，C正确。

故选：C。

【点评】理解影响动能的因素，可解答此题。

3．关于物体的动能，下列说法中正确的是（  ）

A．质量大的物体动能一定大

B．速度大的物体动能一定大

C．质量相等的物体，举得越高的动能越大

D．质量相等的物体，速度大的动能大

【分析】（1）物体由于运动而具有的能称为动能，动能的大小与物体的质量、速度有关，质量越大，速度越大，动能就越大。

（2）重力势能的大小与物体的质量、高度有关。

【解答】解：A、质量大的物体但速度很小，可能动能很小，故A错误；

B、速度大的物体但质量很小，可能动能很小，故B错误；

C、质量相等的物体，举得越高的重力势能越大，故C错误；

D、质量相等的物体，速度大的动能大，故D正确；

故选：D。

【点评】知道并理解动能、重力势能大小的影响意思是解决该题的关键。

4．2021年9月17日，中国“太空三人组”搭乘神舟12号返回地球。在返回舱进入大气层后加速下落的过程中，返回舱的（  ）

A．动能减小、重力势能减小

B．动能增大、重力势能增大

C．动能增大、重力势能减小

D．动能不变、重力势能不变

【分析】（1）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。

（2）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。

【解答】解：在返回舱加速下降的过程中，返回舱的质量不变，速度变大，故其动能增大，同时其高度减小，故其重力势能减小。

故选：C。

【点评】本题考查了动能、重力势能的大小变化，掌握动能、重力势能大小的影响因素是解题的关键。

5．下列情境没有利用弹性势能的是（  ）

A．跳板跳水 B．撑杆跳高

C．拉弓射箭 D．雨滴下落

【分析】物体发生弹性形变，则物体具有弹性势能。

【解答】解：

A、跳板跳水时，跳板发生了弹性形变，则跳板具有弹性势能，该情境中利用了弹性势能，故A不符合题意；

B、撑杆跳高时，撑杆发生了弹性形变，则撑杆具有弹性势能，该情境中利用了弹性势能，故B不符合题意；

C、拉弓射箭时，弓发生了弹性形变，则弓具有弹性势能，该情境中利用了弹性势能，故C不符合题意；

D、雨滴下落时，雨滴没有发生弹性形变，不具有弹性势能，故D符合题意。

故选：D。

【点评】本题考查了弹性势能的应用，属于基础题。

6．如图所示，旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山，下列关于缆车的说法正确的是（  ）

A．动能增加，重力势能增加

B．动能减小，重力势能增大

C．动能不变，重力势能不变

D．动能不变，重力势能增加

【分析】重力势能的大小和物体的质量以及所处位置的高度有关，判断重力势能是否改变，看它的质量和高度是否变化就可以了；动能的大小和物体的质量以及运动的速度快慢有关，判断动能的大小看它的质量和运动快慢是否变化就可以了。

【解答】解：旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山的过程中，质量不变，速度不变，高度增加，所以缆车的动能不变，重力势能增加，故选项ABC错误，D正确。

故选：D。

【点评】掌握动能、重力势能的影响因素，理解重力势能和动能的转化可从高度和速度来理解，可以帮助我们更好的理解能量的转化。

二．填空题（共5小题）

7．跳水运动员跳水过程中，被压弯的跳板具有  弹性 势能，而将运动员弹起一定的高度，此时运动员具有  重力 势能，跳入水中而溅起水花。

【分析】发生弹性形变的物体具有弹性势能；重力势能的大小与质量和高度有关。

【解答】解：

压弯的跳板发生了弹性形变，它能把运动员弹起，可以说明被压弯的跳板具有弹性势能；运动员弹起一定的高度，此时运动员具有重力势能。

故答案为：弹性；重力。

【点评】本题以跳水场景为内容，考查了对弹性势能、重力势能概念的理解，难度不大。

8．以同样速度行驶的大卡车和小轿车， 大卡车 的动能大，故在同样道路上，不同车型限速是不同的，大卡车的最大行驶速度应比小轿车要 小 （填“大”或“小”）

【分析】物体动能的大小跟质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能就越大。

【解答】解：以同样速度行驶的大卡车和小轿车，因为大卡车的质量大，所以，大卡车的动能就大。

在同样的道路上，不同车型限制车速不同，因为大卡车质量比小轿车的大，所以大卡车的最大速度应比小轿车小。

故答案为：大卡车；小。

【点评】在同样的道路上，不同车型限制车速不同，主要考虑在动能相同的情况下，不同的车型质量不同，所以车速就不同。

9．在水平面地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由落下时，能在纸上留下黑色圆斑A、B．球从较高处下落形成的圆斑是图中的 B 。

【分析】重力势能的大小与物体的质量和下落高度有关，下落高度相同时，质量越大，重力势能越大；质量相同时，下落高度越大，重力势能越大；皮球下落过程中，具有的重力势能转化为动能，与地面碰撞接触时又转化为弹性势能，弹性势能的大小与物体的形变大小有关，形变越大，弹性势能越大。

【解答】解：从图中A、B的印迹看出，B球的形变大，说明在质量相同的情况下，高度越高，重力势能越大，转变成的弹性势能大，球的形变大。

故答案为：B。

【点评】解答本题注意所用的研究方法：控制变量法，转换法；掌握重力势能与弹性势能的影响因素以及重力势能、动能、弹性势能的转化情况。

10．如图所示，旋翼无人机正在喷洒农药，当无人机水平匀速飞行时，无人机处于  平衡 （选填“平衡”或“非平衡”）状态，喷洒过程中无人机的动能  减小 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。

【分析】（1）平衡状态是指静止状态或匀速直线运动状态，据此判断；

（2）动能的大小与质量、速度有关。

【解答】解：（1）无人机水平匀速飞行时，做匀速直线运动，所以无人机处于平衡状态；

（2）无人机正在喷洒农药，质量逐渐变小，速度不变，则动能变小。

故答案为：平衡；减小。

【点评】本题主要考查了对平衡状态的理解和对动能影响因素的认识，属基础知识，难度不大。

11．如图是人造地球卫星的轨道示意图。卫星在大气层外的太空中运行，不受空气阻力，只有动能和势能的转化，因此机械能守恒，卫星在近地点时  动能 能最大，从近地点向远地点运动时，它的动能  变小 ，重力势能  变大 。（后两空选填“变大”、“不变”、“变小”）

【分析】（1）在太空中，卫星绕地球运动时，没有阻力作用，没有克服摩擦做功，机械能守恒。

（2）势能大小的影响因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越高，势能越大。

（3）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。

【解答】解：卫星在大气层外运动，不受空气阻力作用，只有动能和势能的转化，因此机械能守恒。

卫星在远地点时势能最大，当它从远地点向近地点运动时，势能转化为动能，所以势能减小、动能增大，速度增大，在近地点，速度最大，动能最大；从近地点向远地点运动时，它的动能转化为重力势能，动能变小，重力势能变大。

故答案为：动能；变小；变大。

【点评】本题考查了影响动能和势能的因素以及机械能守恒的判断，要注意太空中由于物体之间有相对距离，具有的是势能而不是重力势能。

三．实验探究题（共2小题）

12．如图，小明用a、b两球探究“物体动能大小与哪些因素有关”。小球质量ma＞mb，让小球从同一斜面由静止释放，撞击水平面上的木块。

（1）该实验中物体的动能指  小球 （选填“小球“或“木块”）的动能，通过观察  木块移动的距离 判断小球的动能大小。

（2）对比甲图和丙图是为了探究动能大小与  速度 的关系。

（3）对比甲图和乙图，将质量不同的小球从相同斜面的同一高度由静止释放的目的是  控制小球在水平面上的初速度相同 ，该实验可得到的结论是  在速度一定时，质量越大，动能越大 。

【分析】（1）在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，“物体动能”指的是小球刚滚到水平面时的动能；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；

（2）（3）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。

【解答】解：（1）实验中所探究物体的动能是指小球的动能；

实验中通过观察木块移动的距离长短，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）对比可知甲图和丙图，小球的质量相同，滚下的高度不同，到达水平面时的速度不同，所以是为了探究动能大小与速度的关系；

（3）对比甲图和乙图，将质量不同的小球从相同斜面的同一高度释放，小球的速度相同，所以探究的是动能大小与质量的关系；在速度相同时，小球的质量越大，推动木块移动的距离越远，动能越大，故可得到的结论是：在速度一定时，质量越大，动能越大。

故答案为：（1）小球；木块移动的距离；（2）速度；（3）控制小球在水平面上的初速度相同；在速度一定时，质量越大，动能越大。

【点评】用控制变量法研究动能大小的影响因素，用转换法表示动能的大小；采用控制变量法研究实验时，一定注意相同因素和不同因素。

13．某实验小组在用“模拟打桩”来探究影响重力势能大小的因素，已知物体质量的关系为m1＝m2＜m3，使用的器材有沙子、木桩等。实验时，让重物从木桩正上方的某一高度处自由下落将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示。

（1）本实验被研究的物体是  重物 （选填“重物”或“木桩”）。

（2）选择a和c两图实验进行分析，可以探究物体重力势能大小与  质量 的关系。

（3）为了探究重力势能大小与高度的关系，应让质量相同的物体，从  不同高度 （选填“相同高度”或“不同高度”）由静止自由放下。结论：当质量一定时，物体所处的高度越大，重力势能越  大 。

（4）你认为本实验中影响实验结果的因素主要有： 沙子铺垫不均匀 。（写出一项即可）

【分析】（1）在探究”影响重力势能大小的因素”的实验中，比较的是重物在不同因素下的重力势能的大小。

（2）（3）物体的重力势能与物体的质量和高度有关，根据控制变量法结合图片信息即可判断。

（4）因为需要通过木桩陷入沙中的深度来判断重物重力势能的大小，若沙子铺垫不均匀，可能会导致实验结果有问题。

【解答】解：（1）在探究”影响重力势能大小的因素”的实验中，比较的是重物在不同因素下的重力势能的大小，所以被研究的物体是重物。

（2）分析a和c两图实验可知，重物的高度相同，质量不同，所以可以探究物体重力势能大小与质量的关系。

（3）探究重力势能与高度的关系，必须控制物体的质量相等，从不同高度由静止自由放下。图a和图b物体的质量相同，图b物体的位置较高，木桩陷入沙中的深度较深，重力势能较大，可以得到：当质量一定时，物体所处的高度越大，重力势能越大。

（4）通过实验已知物体的重力势能与物体的质量和高度有关，但是在实验过程中若操作不当可能会影响实验结果。因为需要通过木桩陷入沙中的深度来判断重物重力势能的大小，若沙子铺垫不均匀，可能会导致实验结果有问题。

故答案为：（1）重物。（2）质量。（3）不同高度；大。（4）沙子铺垫不均匀。

【点评】本题考查的是探究影响重力势能大小的因素，难度中等，属于常规考查。