资源简介

11.3 动能和势能
重点知识：
知识点1：动能
1.定义：物体由于运动而具有的能，叫做动能。
2.影响动能大小的因素：①物体的质量；②物体运动的速度。物体的质量越大，运动速度越大，物体具有的动能就越大。
知识点2：重力势能
1.定义：物体由于被举高而具有的能，叫做重力势能。
2.影响重力势能大小的因素：①物体的质量；②物体被举高的高度。物体的质量越大，被举得越高，具有的重力势能就越大，单位是焦耳。
知识点3：弹性势能
1.定义：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能，单位是焦耳。
2.影响弹性势能大小的因素：物体发生弹性形变的幅度。物体的弹性形变幅度越大，弹性势能就越大。
重点解读：
对动能和势能的记忆
1.物体能够对外做功（但不一定做功），表示这个物体具有能量，简称能。
2.动能：物体由于运动而具有的能叫做动能。
3.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。
4.重力势能和弹性势能统称为势能。
①重力势能：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。物体被举得越高，质量越大，具有的重力势能也越大。
②弹性势能：物体由于弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。物体的弹性形变越大，具有的弹性势能越大。
基础训练题
一、单选题
1．如图所示为运动员在撑杆跳高的场景，下列说法正确的是（ ）
A．杆被压得越弯，产生的弹力越小 B．杆被压得越弯，杆弹性势能越大
C．杆的弹性势能跟被压弯程度无关 D．杆被压得越弯，运动员的弹性势能越大
2．下列关于功和能的关系的说法中，正确的是（　　）
A．一个物体没有做功，它一定不具有能量
B．一个物体能够做的功越多，其动能一定越大
C．一个物体具有能量，说明它正在做功
D．一个物体能够做功，说明它具有能量
3．2022年，神舟十三号、十四号、十五号接力腾飞，中国空间站全面建成。2023年，载人空间站工程进入应用与发展阶段，长征二号F、长征七号运载火箭将继续开展空间站运营阶段发射任务。长征运载火箭在加速上升的过程中（　　）
A．动能增大，重力势能减小 B．动能减小，重力势能增大
C．动能不变，重力势能增大 D．动能增大，重力势能增大
4．如图所示，农民赶着牛拉着铧犁在田里劳动，它们以相同速度向前行进，则其动能（　　）
A．农民最大 B．铧犁最大 C．牛最大 D．一样大
5．“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
6．物体离开运动员后，在运动过程中动能随时间t变化的曲线如图所示，该物体可能是（ ）

A．斜向上投掷出去的铅球 B．被运动员向下重扣的篮球
C．松手后由静止下落的乒乓球 D．离开脚后在地上滚动的足球
二、填空题
7．寿县城墙，在古代的重要作用之一是防御外敌攻击，城墙上的礌石，具有较大的 能，从上面落下时，会对敌人造成极大威胁。
8．能量：一个物体能够 ，我们就说这个物体具有能量。
9．小明用力将弓拉开，放手后弓能将箭射出，说明拉开的弓发生了 （选填“弹性”或“塑性”）形变，具有 （选填“重力势”“弹性势”或“动”）能；箭离开弓后由于受到 作用最终落向地面。
10．航天员桂海潮乘坐神舟十六号飞船，升空过程中感觉“坐飞船真爽”，此过程中他的质量 ，重力势能 。（以上两空均选填“变大”“不变”或“变小”）
三、实验题
11．小陆用质量相同的三种空心金属块，弹簧、光滑轨道等器材研究“影响重力势能大小的因素”，通过观察弹簧被压缩的程度来比较物体的重力势能大小。他将金属块分别从同一高度静止释放，实验现象如图（b）、（c）、（d）所示。再将同一金属块从高度以速度释放、高度以速度释放，已知，实验现象如图（e）、（f）所示。请根据实验过程及相关条件，仔细观察实验现象，回答下列问题。
①比较图（a）、（b）、（c）、（d）的实验过程及相关条件，可得：当物体的 相同时， 相同；
②小华比较图（a）、（e）、（f）的实验过程及相关条件，得到的初步结论是：当物体质量相同时，物体所具有的重力势能的大小与高度无关。请判断该结论是 （选填“错误”或“正
能力提升训练题
一、单选题
1．如图所示为运动员在撑杆跳高的场景，下列说法正确的是（ ）
A．杆被压得越弯，产生的弹力越小 B．杆被压得越弯，杆弹性势能越大
C．杆的弹性势能跟被压弯程度无关 D．杆被压得越弯，运动员的弹性势能越大
2．如图所示，某人用大小相同的力作用在同样的弹簧上，观察比较图a、图b可知，此时弹簧a、b的弹性势能是哪个大？（　　）
A．a大 B．b大 C．一样大 D．无法确定
3．2022年2月15日，在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛中，我国运动员苏翊鸣获得金牌。如图为比赛时的情景，下列说法正确的是（　　）
A．苏翊鸣在空中旋转的过程一直处于平衡状态
B．从高处沿坡道加速下滑的过程中，苏翊鸣的动能增大
C．加速下滑时，苏翊鸣身旁的空气流速变大，压强变大
D．苏翊鸣最终落到地面，是因为他具有惯性
4．金色的田野，麦浪翻滚，机械轰鸣，大型联合收割机和装载车并肩作业，收割、脱粒、装车同步完成，若两车工作时保持不变的速度前进，则关于装载车的动能分析正确的是（　　）
A．装载车的动能不变 B．装载车的动能变小
C．装载车的动能变大 D．无法判断装载车的动能变化
二、填空题
5．物体由于 而具有的能，叫作动能。
6．如题图所示，这是运动会上运动员投掷铅球的过程中铅球的运动轨迹。请你根据铅球离开手后在空中飞行的路径判断，铅球的运动状态 （选填“不改变”或“改变”），出现该现象的原因是 ﹔铅球运动到最高点的瞬间，铅球的动能 （选填“为零”或“不为零”）。

7．如图所示是运动员在冬奥会跳台滑雪空中下落的情景，在下落过程中，运动员的重力势能逐渐 （选填“减小”“不变”或“增大”）；若某运动员质量为60kg，在空中经1.5s下落的竖直高度为10m，则这段时间内该运动员的重力的功率是 W。（g取10N/kg）
8．一个小车往斜坡向上运动时，它的s-t图，如下图所示。它在30s内通过的路程为 米，在此过程，小车的动能 （选填“变大”或“不变”或“变小”）的。若小车突然急刹车，则它的惯性 （选填“变大”或“不变”或“变小”）。
三、实验题
9．用橡皮筋来做几个小实验：①手拉橡皮筋，橡皮筋伸长，说明力可以使物体发生 ；②用手拨动拉紧的橡皮筋，橡皮筋会发出声音，说明声音是由物体 产生的；③用橡皮筋做成“弹弓”，能将物体弹射，说明拉长的橡皮筋具有 能。
10．学到“动能”知识时，小明回想起曾在高速公路上看过图所示的标志，产生了一系列相关问题，便激起他的探索欲望。
【问题】（1）为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？猜想一：物体的动能可能跟 有关；
（2）为什么在同样的道路上，对不同车型设定不一样的速度？猜想二：物体的动能还可能跟 有关；
【证据】他利用如图所示的器材进行实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的木块，将木块撞出一段距离。得到如下表所示的实验数据：
实验序号 小球的质量 小球自由滚下的高度 木块被撞后运动的距离
① 30 10 4
② 30 20 16
③ 60 10 8
【解释】
（3）实验中金属球动能大小是通过 （选填“高度h”或“距离s”）大小来反映的；
（4）分析①③实验现象，可以初步得到的结论是： ；
【交流】
（5）交通规则要求汽车不能超速行驶，是因为汽车质量一定时，其行驶速度越大， （选填“动能”或“势能”）越大，发生交通事故时，造成的伤害越严重。
试卷第1页，共3页
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能力提升训练参考答案
1．B
【知识点】弹性势能的概念及影响因素
【详解】运动员在撑杆跳高时，杆被压的越弯，证明形变量越大，故此时杆的弹性势能越大，转化为运动员的动能越大。杆被压得越弯，产生的弹力越大，故ACD错误，B正确。
故选B。
2．C
【知识点】弹性势能大小的比较
【详解】如图所示，某人用大小相同的力作用在弹簧上，观察比较图a、b，可知人手作用在弹簧上，可以使弹簧发生弹性形变；同时由于两个力的大小相同，虽然方向不同，但它们形变的程度是相同的，所以所具有的弹性势能相同。
故选C。
3．B
【知识点】力与运动的关系、平衡状态的判断、流体压强与流速的关系、流体压强与流速的关系及现象解释、动能的概念、影响动能的因素
【详解】A．苏翊鸣在空中旋转的过程中受到重力和空气阻力的作用，这两个力不是平衡力，一直处于非平衡状态，故A错误；
B．从高处沿坡道加速下滑的过程中，人的质量不变，速度变大，动能增大，故B正确；
C．在流体中，流速越大的位置压强越小，所以加速下滑时，苏翊鸣身旁的空气流速变大，压强变小，故C错误；
D．苏翊鸣最终落到地面，是因为受到重力的作用，重力改变了运动员的运动状态，故D错误。
故选B。
4．C
【知识点】动能的概念、影响动能的因素
【详解】装载车匀速运动的过程中，速度不变，但质量增加，因此装载车的动能增加，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
5．运动
【知识点】动能的概念、影响动能的因素
【详解】根据动能的定义可知，动能是物体由于运动而具有的能量，且动能的大小与物体的质量和运动速度有关。
6． 改变 铅球受重力的作用 不为零
【知识点】动能的概念、影响动能的因素、力可以改变物体的运动状态
【详解】由图可知铅球在离手后，运动方向在不断变化，所以它的运动状态在不断改变。
铅球在离手后受到重力的作用，使运动状态不断改变。
铅球到达最高点时，虽然竖直方向上速度为零，但水平方向上还有速度，所以动能不为零。
7． 减小 4000
【知识点】重力势能的概念及影响因素、P=W/t
【详解】在下落过程中，运动员的质量不变，高度减小，由重力势能大小的影响因素可知，运动员的重力势能逐渐减小。
运动员的重力
G=mg=60kg×10N/kg=600N
运动员的重力做的功
W=Gh=600N×10m=6000J
运动员的重力的功率
8． 90 不变 不变
【知识点】匀速直线运动、惯性的大小与哪些因素有关、物体运动过程中各种机械能的变化情况
【详解】由图像可知，小车在30s内通过的路程为90m。
由图像可知，小车的s-t图像是一条过原点的斜直线，小车做匀速直线运动，小车在运动过程中，质量和速度都不变，因此动能不变。
惯性只与物体的质量有关，若小车突然急刹车，小车的质量不变，则它的惯性不变。
9． 形变 振动 弹性势
【知识点】探究声音的产生、弹性势能的概念及影响因素、力可以改变物体的形状
【详解】用手拉橡皮筋，橡皮筋被伸长，橡皮筋的形状发生了变化，表明力能使物体发生形变；因为声音是由物体的振动产生的，所以拨动橡皮筋，橡皮筋会振动而发出声音。
物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能，橡皮筋被拉长后，发生弹性形变，此时橡皮筋具有弹性势能。
10． 速度 质量 距离s 物体的速度一定时，质量越大，动能越大 动能
【知识点】探究影响动能因素的实验装置及作用、探究动能大小与速度的关系、探究动能大小与质量的关系
【详解】（1）由于对机动车的最高行驶速度进行限制，所以猜想机动车的速度大小可能影响机动车的动能，故猜想物体的动能可能跟速度有关。
（2）不同的车型的质量大小不同，对不同车型设定不一样的速度，所以猜想机动车的质量大小可能影响机动车的动能，故猜想物体的动能可能跟质量有关。
（3）实验中运用转换法，将金属球的动能大小，转换为木块被撞后运动的距离的长短，所以金属球动能大小是通过距离s的大小来反映的。
（4）分析①③实验数据发现，小球自由滚下的高度相同，则小球到达水平面时的速度相同，小球的质量增大，木块被撞后运动的距离也增大，所以可得结论：物体的速度一定时，质量越大，动能越大。
（5）由于物体的质量一定时，速度越大，动能越大；所以汽车质量一定时，其行驶速度越大，动能越大。
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