人教版（2024）八年级下册11.3 动能和势能达标测试

这是一份人教版（2024）八年级下册11.3 动能和势能达标测试，文件包含人教版物理八年级下册同步讲义+专题训练113动能和势能考点解读原卷版docx、人教版物理八年级下册同步讲义+专题训练113动能和势能考点解读解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共36页， 欢迎下载使用。



知识点讲解
1、动能和势能的概念
（1）动能
①动能概念：物体由于运动而具有的能，叫做动能。一切物体都具有动能。
②影响动能大小的因素：物体的质量和速度。物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大。
③单位：焦耳（J）。
（2）重力势能
①重力势能概念：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。
②影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度。物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大。
③单位：焦耳（J），重为1N的物体（质量约为0.1kg），被举高1m时所获得的能量，就是1J。
（3）弹性势能
①弹性势能概念：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能。
②影响弹性势能大小的因素：弹性形变程度。同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大。
③单位：焦耳（J）。
（4）势能：弹性势能和重力势能统称为势能。
2、动能和势能的大小
（1）影响动能大小的因素：物体的质量和速度。物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大；
（2）影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度。物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大；
（3）影响弹性势能大小的因素：弹性形变程度。同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大。
3、动能和势能的影响因素及应用
（1）动能和势能的影响因素：
①动能的大小与两个因素有关：一是物体的质量，二是物体运动的速度大小；当物体的质量一定时，物体运动的速度越大其动能越大，物体的速度越小其动能越小，具有相同运动速度的物体，质量越大动能越大，质量越小动能越小；
②重力势能的大小与两个因素有关：一个是物体的质量，另一个是物体距零势能面的高度。当物体的质量一定时，物体距零势能面的高度越大，其重力势能越大，物体距零势能面的高度越小，其重力势能越小；当物体距零势能面的高度一定时，物体质量越大其重力势能越大，物体质量越小其重力势能越小，物体的质量越大，举得越高，其重力势能就越大；
③弹性势能的大小与两个因素有关：一个是弹簧本身的性质，另一个是弹性形变的大小。当弹簧本身的性质相同时，形变越大，它具有的弹性势能就越大，形变越小，具有的弹性势能就越小；当弹簧形变相同时，性质不同的弹簧弹性势能不同。
（2）动能和势能的影响应用：
①水轮发电机，将水下落的重力势能转化成轮子的动能，从而带动线圈在磁场中转动，产生感应电流，通过导线传出去，完成发电；
②撑杆跳，将助跑时的动能装化成重力势能，使人升高；
③秋千，是动能和重力势能互相转化的结果。
4、动能和势能的影响因素实验探究
探究动能的大小与哪些因素有关？
实验方法：控制变量法和转换法
实验结论：
①物体动能的大小与物体的运动速度有关，物体运动速度越大，物体的动能越大；
②物体动能的大小与物体的质量有关，物体的质量越大，物体的动能越大。
归纳总结：
动能的大小与物体的质量和运动速度有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大
探究重力势能的大小与哪些因素有关？
实验方法：控制变量法和转换法
实验结论：物体的质量和物体所处的高度。物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大：
探究弹性势能的大小与哪些因素有关？
实验方法：控制变量法和转换法
实验结论：同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大：
典例分析＋变式训练
考点1 动能和势能的概念
【典例1-1】当你拉开弹弓，弹弓就储存了（ ）
A．动能B．弹性势能C．重力势能D．功
【典例1-2】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；电子钟表则是将电能转化为 能。
【变式1-1】《民法典》规定：禁止从建筑物中抛掷物品，高空抛物存在巨大的安全隐患，是因为高处的物体具有较大的（ ）
A．重力B．内能C．动能D．重力势能
【变式1-2】某物体在30牛水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动，20秒内前进了10米。拉力做的功为 焦，拉力的功率为 瓦，重力做的功为 焦。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 ，后一句表明长江水具有丰富的 。（均选填“动能”或“势能”）
考点2 动能和势能的大小变化
【典例2-1】（2022春•双流区期末）北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。运动员从a处由静止自由滑下，到b处起跳，c点为a、b之间的最低点，a、c两处的高度差为h。下列说法正确的是（ ）
A．三处动能比较b＞c＞a B．三处重力势能比较a＞c＞b
C．三处动能比较c＞b＞a D．三处重力势能比较b＞a＞c
【典例2-2】如图，我国首架自主研发的大型运输机“运20”试飞成功，飞机在飞行时其机翼 （选填“上”或“下”）方空气流速大；飞机在减速下降、准备着陆的过程中，其动能 （选填“增大”“减小”或“不变”）；“运20”起落架上共有14个巨大的轮胎，是为了减小起降过程中对跑道的 ；轮胎表面有花纹是为了 。
【变式2-1】（2023•桂林一模）2022年世界杯在卡塔尔成功举行，比赛精彩纷呈，充分展现了足球运动的魅力，其中最具有观赏性之一的“落叶球”并不少见。这种进球，足球朝球门飞去，靠近球门时，会突然下坠钻入网窝，如图是足球在空中的运动弧线，那么足球下落过程中（ ）
A．动能增大，重力势能增大 B．动能增大，重力势能减小
C．动能减小，重力势能增大 D．动能减小，重力势能减小
【变式2-2】（2023•成都校级开学）水上蹦床是一种水上娱乐项目，游客站在上面可以自由蹦跳（如图）。对于蹦床运动的分析，下列说法错误的是（ ）
A．游客接触蹦床向下运动到最低点时，蹦床的弹性势能最大
B．游客离开蹦床向上运动过程中，他的动能减小，重力势能增大
C．游客在最高点时受到的是平衡力
D．游客想弹得更高，就要在蹦床上发力，此过程将消耗游客体能
【变式2-3】自由式滑雪大跳台是运动员从100米以上的出发台助滑加速至起跳台，依靠惯性跃向空中，做出一套空中动作后在着陆落地。
（1）图中标注的A、B、C三个位置中，假设运动员的姿势变化不大，运动员重力势能最小的是 。
（2）假设滑雪运动员及其装备的总质量为70千克，该运动员从出发台到达水平面用时3分钟，重力在这段时间内做功为 焦。
（3）助滑时，把身体缩成“蹲状”的姿势可让运动员获得较大速度的原因
。
考点3 动能和势能的影响因素及应用
【典例3-1】（2022秋•沛县期中）在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使其从高处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，由图可知形成圆斑较大的皮球（ ）
A．质量一定大B．体积一定大
C．高度一定大D．弹性形变一定大
【典例3-2】汽车行驶的速度越快，刹车时就需要越长的距离才能停止下来，这是因为汽车速度越快，汽车的 越大；同样型号的汽车空车和重车以同样的速度行驶时，空车刹车较容易停下而重车则需要滑行很长的距离才能停下，这是因为重车的 大。
【变式3-1】（2022春•龙凤区期中）如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，斜面和水平面的粗糙程度相同，斜面与水平面平滑连接。如图中p、f、Ep、Ek分别表示物体对接触面的压强、摩擦力、重力势能和动能，四个物理量随时间变化的图象正确的是（ ）
A． B． C． D．
【变式3-2】三根完全相同的地桩，原来露出地面的高度相同，分别经重锤A、B、C从某高度自由下落对它们进行一次打击后所处的位置如图所示，则打桩过程中，三个重锤中
锤的做功本领最大；如果A、B两锤的质量相同，则刚开始下落时， 锤的高度要低一些；如果B、C两锤刚下落时的高度相同，则 锤的质量要大一些。
考点4 动能和势能的影响因素实验探究
【典例4-1】（2022秋•太仓市期末）在“探究动能大小与哪些因素有关”实验中，将小车从光滑斜面上由静止释放，得到了如图所示的三个实验场景，以下分析正确的是（ ）
A．实验中研究对象是木块
B．选用场景①和③可探究小车动能与质量关系
C．场景①和②中小车到达水平面的初速度不同
D．三个实验场景也可以“探究重力势能与哪些因素有关”
【典例4-2】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，用质量不同的A、B两个小球碰撞静止在同一水平面上的纸盒，小球从斜面顶端释放到抵达斜面底端的过程，小球的 能转化为动能；将甲、丙两次实验比较可知：小球的动能大小与小球的 有关；实验中通过观察推动纸盒的距离的大小，可以比较A、B两个小球下滑到斜面底端的 （选填“动能”或“速度”）大小。
【典例4-3】为了模拟研究汽车超载带来的安全隐患，小明同学设计了如图甲，乙，丙所示的探究实验。将A、B、C三个小球先后从同一装置，高度分别为hA、hB、hC的位置滚下（mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB），推动小木块运动一段距离后静止，请你根据生活经验和所学的物理探究方法，对以下问题进行解答：
（1）用来研究超速安全隐患时，需要控制的变量是 ；
（2）用来研究超载安全隐患时，应选择 两个图所示实验进行比较，通过这个实验得到的结论是 。
【变式4-1】（2022•青山区模拟）如图所示，让钢球从斜槽上由静止滚下，钢球运动到水平面上碰到静止的木块后，能将木块撞出一段距离。下列说法错误的是（ ）
A．钢球在斜槽上向下滚动时，它的机械能越来越大
B．木块滑行时，速度先变大后变小，但木块对水平面的压强不变
C．能量在转化和转移过程中，能量的总量保持不变
D．使用该实验中的器材也可以探究重力势能跟高度的关系
【变式4-2】在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，小明采用三个体积相同而质量不同的小球做实验。实验时分别将小球由某个高度自由落下，然后观察在松软的花泥上砸出的痕迹，从而判断重力势能的大小，实验过程及现象如图所示。（m钢＞m玻＞m木）
①实验（a）、（b）、（c）是在研究当 相同时，重力势能与 是否有关。
②分析实验（a）、（d）、（e）及观察到的现象，可归纳得出初步结论是：
。
【变式4-3】如图是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB。
（1）实验中，探究的动能是指 B （填序号）；
A.小球在斜面上的动能 B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能 D.木块被小球撞击时的动能
（2）实验中，通过观察木块被钢球撞击后 来判断钢球的动能大小；
（3）甲、丙两次实验，让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下，目的是使两球到达水平面时有相同的 ；
（4）对比 两次实验，可以研究物体的动能与速度的关系；
（5）甲、乙两次实验中，木块滑行过程中克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1 W2（填“＞”“＝”或“＜”）；
（6）本实验中水平面应该是相对 的（填“粗糙”或“光滑”）；
（7）实验交流过程中，同学们联想到高速公路上的交通标志牌，汽车在行驶过程中，不允许超过最大限制速度。从物理角度来看，这样做的目的是限制汽车的 。
巩固训练
一、选择题。
1．（2022春•吉安县期末）2022年北京冬奥会上谷爱凌获得金牌，如图谷爱凌从山上滑下的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．谷爱凌穿上滑雪板后不陷入雪中，说明滑雪板可以减小压力
B．谷爱凌下滑并跳跃到最高处时，此时只有重力势能
C．谷爱凌下滑的过程中，重力对谷爱凌没有做功
D．谷爱凌下滑的过程中越滑越快，说明谷爱凌受到非平衡力的作用
2．（2022•六盘水模拟）将一小球从A点沿如图所示方向斜向上抛出，经最高点B下落到与A等高的C点。若空气阻力不可忽略，下列关于小球运动过程的分析正确的是（ ）
A．到达C点时的动能小于在A点抛出时的动能
B．到达B点时，若所有外力消失，小球将保持静止
C．整个过程中只有重力在对小球做功
D．从A点抛出后小球一直做加速运动
3．（2023•雁塔区模拟）滑雪运动员苏翊鸣在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台的项目中夺得第一。运动员从高为50m的高台起滑，沿着助滑区滑行而下，冲上起跳台起跳，完成空翻、转体、抓板等各种技术动作后着陆，最终滑向终点区停下来。关于大跳台项目中的运动现象，下列说法中正确的是（ ）
A．站立在高台上时，运动员所受重力与他对台面的压力是一对平衡力
B．运动员沿助滑区下滑时，他的重力势能全部转化为动能
C．运动员从起跳台腾空而起，到达最高点处于平衡状态
D．运动员到达终点区不能立刻停下来是由于运动员具有惯性
4．（2022春•漳州期末）“十次车祸九次快，还有喝酒和超载”这句话形象说明了发生车祸的原因。对于引发交通事故的原因，以下分析不正确的是（ ）
A．“快”——物体运动速度越大，惯性越大
B．“超载”——物体质量越大，惯性越大
C．“快”——物体运动速度越大，动能越大
D．“超载”——物体质量越大，动能越大
5．（2022•绥中县二模）2022年2月6日，中国女足凭借顽强的意志，拼搏的精神打败了韩国女足，夺得了亚洲杯冠军。如图是女足队员王霜运球时的情景。下列说法正确的是（ ）
A．运动鞋的底部凹凸不平，是为了增大压强
B．运球时带球跑，说明力改变足球的运动状态
C．踢出去的足球在最高点时的动能为零
D．在空中飞的足球不受力
6．（2022春•环翠区期末）如图所示，小强把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到鼻子附近的N点，稳定后松手，铁锁来回摆动，O点是它摆动的最低点，M点是摆动到左侧的最高点，若小明不动，不计空气阻力，则下列说法错误的是（ ）
A．铁锁摆回时不会打到小明的鼻子
B．铁锁摆到M点时具有的动能最小
C．铁锁由O点摆到M点的过程中，重力势能减小
D．在摆动过程中，铁锁的机械能守恒
二、填空题。
7．（2022•安徽模拟）趣味蹦床可以有效地锻炼小朋友的平衡能力。如图所示，小华在离开蹦床上升的过程中，经过A点后到达最高点B，然后下落，再次经过A点。小华第一次经过A点时动能为E1，第二次经过A点时动能为E2。若空气阻力不可忽略，则E1 （选填“＞”“＝”或“＜”）E2。
8．（2023•雁塔区校级模拟）西安世园会上，车身离地30cm高的电动无人扫地车在平直路面上匀速前进并将地面上的落叶吸入车内。此过程中，扫地车的动能 ，重力势能 （均填“变大”、“变小”或“不变”）。
9．（2023•东湖区校级模拟）如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落，A点处弹性绳正好处于原长；B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；C点处是蹦极运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自重不计）从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能 （选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”，下同）；运动员的动能 。
三、实验探究题。
10．（2022秋•未央区期末）高空抛物不仅是一种不文明行为，还会带来很大的安全隐患。小华设计了如图所示的实验：让三个体积相同的实心铁球A、铁球B和铝球C同时由静止释放落到沙地上，其中A、C球离沙地的高度相同。实验数据记录如表。（ρ铁＞ρ铝）
（1）本实验中，球的重力势能大小是通过 来反映的。
（2）比较A、C两球，得出的结论是
。
（3）B球落入沙中后，速度不断减小直至静止，B球的机械能转化为 能。
（4）请你给高空抛物者提出一条警示语： （合理即可）。
四、解答题。
11．（2022•连山区三模）2022年2月9日，中国队选手赵嘉文在个人跳台滑雪标准台和10公里越野比赛中出场，实现中国队冬奥会“北欧两项”首秀。如图为赵嘉文比赛时的情景，他从起滑台滑下，在助滑道末端飞出后，身体前倾，沿抛物线在空中飞行，着地后继续滑行直至停止。请回答：
（1）赵嘉文所用滑雪板做得很宽的目的是什么？
（2）赵嘉文在助滑道上加速下滑，机械能怎样变化？
（3）采用如图的姿势在空中飞行，体现了什么物理知识？
球的种类
铁球A
铝球C
铁球B
高度/cm
10
10
15
球陷入沙中的深度/cm
3
2
9