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第十章　机械与人
10.6（1） 动能与势能
同步训练
沪科版 八年级下
知识点1 能量
1. [易错题]下列关于能量的说法正确的是 （　　）
A.做功的物体具有能量，不做功的物体没有能量
B.做功多的物体能量就多，做功少的物体能量就少
C.能够做功的物体具有能量，但不一定就做功
D.能量多的物体所做的功一定就多
【解析】
做功的物体具有能量，不做功的物体不一定不具有能量，故A错误；能够做功说明具有能量，具有的能量多不一定做功多，故B错误；能够做功的物体具有能量，但具有能量不一定做功，故C正确；能量多的物体做功不一定多，有能量不一定用来做功，故D错误。
【答案】C
2.[学科素养 物理观念]下列物体中，只具有动能的是 　BI　 ，只具有重力势能的是 　GJL　 ，只具有弹性势能的是 　AFK　 ，同时具有动能和势能的是 　CDEH　 。
BI　
GJL　
AFK　
CDEH　
A.钟表内卷紧的发条　B.在水平轨道上行驶的火车　C.正在爬坡的汽车　D.一只在空中飞行的小鸟　E.在轨道上运行的人造地球卫星　F.被压缩了的弹簧　G.吊在顶棚的电灯　H.在空中飞行的子弹　I.在地上滚动的足球　J.被拦河坝拦住而升高了水位的河水　K.在地面被拉弯的弓　L.在山顶上静止的石头
知识点2 动能
3.关于动能，下列说法不正确的是（　　）
A.运动的物体一定具有动能
B.运动的物体具有的能叫动能
C.有动能的物体一定在运动
D.质量大的物体具有的动能不一定大
【解析】
动能是物体由于运动而具有的能，但运动的物体具有的能不一定都是动能，如高空飞行的飞机既有动能，又有势能，故B错误。
【答案】B
4.[推理论证能力][2023·广州期末]大小相同的水平拉力F分别拉着物体M、N在水平地面上做匀速直线运动，M的质量小于N的质量。此过程中M、N的动能随时间变化关系如图所示。用vM和vN分别表示M、N运动速度的大小，下列判断正确的是（　　）
A.vM＞vN B.vM＝vN
C.vM＜vN D.无法判断
【解析】
由题图可知，M的动能大，由于M的质量小于N的质量，所以M的速度大于N的速度，即vM＞vN。
【答案】A
5.[学科素养 科学探究][2023·郴州]小明通过下面的实验，探究“动能的大小与物体运动的速度有关”的问题。质量相同的小球，从斜面上不同高度处自由滚下，小球到达水平面时的速度是 　不同　 （填“相同”或“不同”）的。
不同　
实验1　将小球从斜面顶端自由滚下（图甲），观察到木块被撞出了一段距离。
实验2　将小球从斜面中间自由滚下（图乙），观察到木块被撞出的距离比实验1的距离 　短　 （填“短”“长”或“相等”）。
由上述实验现象，我们可以得出结论：同一物体， 　速 度 ，动能越大。
短　
速度越大
实验3　将小球从一光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下（图丙），依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设A、B两点的机械能分别为EA和EB，则EA 　＝　 （填“＞”“＝”或“＜”）EB。当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时，假设小球所受的外力全部消失，则小球将 　A　 。
＝　
A　
A.沿a轨迹运动 B.沿b轨迹运动
C.沿c轨迹运动 D.保持静止
【解析】
当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时，假设小球所受的外力全部消失，根据牛顿第一定律，小球将做匀速直线运动。故选A。
知识点3 重力势能
6.[2023·南阳三模]随着人口密度的增加，建筑物高度也越来越高，在高楼林立的城市里，高空坠物就成了常见的“城市病”，因为高处的物体具有较大的（　　）
A.惯性 B.压强
C.动能 D.重力势能
【解析】
物体的重力势能跟物体的质量和高度有关，物体有一定的质量，所处高处越高，重力势能越大。
【答案】D
7.2023年5月30日，“神舟十六号”飞船与“天宫”空间站顺利对接，对接完成后，以“天宫”空间站为参照物，“神舟十六号”飞船处于 　静止　 状态。随后，“神舟十五号”飞船返回地球，在落向地面的过程中，重力势能 　变（填“变大”“变小”或“不变”）。
静止　
变小
8.[2023·天津二模]在“探究重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，已知重物A、B、C的底面积相同，质量关系为mA＝mB＜mC。三个完全相同的木桩和三个从不同高度处释放时的重物位置如图甲所示，木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示，重物B、C将木桩打入沙中的深度相同。
（1）让重物自由下落打击在木桩上，通过观察木桩陷入沙中的深度判断 　重物　 （填“重物”或“木桩”）的重力势能大小，这种研究方法是 　转换法　 （填“控制变量法”或“转换法”）。
重物　
转换法　
（2）比较 　A、B　 两个重物将木桩打入沙中的深度，可判断重力势能的大小和高度的关系，可以得出结论：当 　质量　 一定时，物体的高度越 　高　 ，重力势能越大。
A、B　
质量　
高　
【解析】
由题图可知，A、B的质量是相同的，重物B的高度大于A的高度，B撞击木桩的深度大于A撞击木桩的深度，可以得出结论：当物体的质量一定时，物体的高度越高，具有的重力势能就越大。
（3）结合（2）中的实验结论，通过比较B和C两个重物将木桩打入沙中的深度，我们 　能　 （填“能”或“不能”）得出物体的重力势能与其质量有关的结论。
【解析】
木桩陷入沙中的深度相同，则重力势能是相同的，又B和C的质量不同，所以能得出结论。
能　
知识点4 弹性势能
9.[设计实验能力]如图所示的是一个“会跳的卡片”。图甲中，A为外表面，B为内表面，实验时用手把卡片平压在桌面上，使橡皮筋伸长，当 　B　 （填“A”或“B”）表面在下面时，卡片会弹跳得高一些。在图乙、丙中，实验时图 　乙　 （填“乙”或“丙”）中的卡片会弹跳得高一些，这是因为其橡皮筋的 　弹性势能　 较大。
B　
乙　
弹性势能　
10.[学科素养 科学本质]下列关于动能和势能的说法正确的是（　　）
A.同一物体的弹性形变越大时，它具有的弹性势能越小
B.动能相等的物体一定具有相等的速度
C.质量相同的物体，重力势能一定相同
D.利用水能发电时，从上游奔腾而下的水既具有动能又具有重力势能
【解析】
同一物体的弹性形变越大时，它具有的弹性势能越大，故A错误；动能的大小不仅跟速度有关，还跟物体的质量有关，故B错误；重力势能的大小不仅跟质量有关，还跟物体的高度有关，故C错误；从上游奔腾而下的水，既有速度又有高度，所以既具有动能又具有重力势能，故D正确。
【答案】D
11.[跨学科综合][2023·无锡一模]如图所示的是我国某地的等高线图，若把同一个物体分别放在A点和B点，则在哪一点时，物体的重力势能大（　　）
A.在A点时大 B.在B点时大
C.在两点一样大 D.条件不足，无法判定
【解析】
由题图可知，A点所在的海拔为1 000 m，B点所在的海拔为1 040 m，而对于同一个物体，它的位置越高，重力势能越大，故在B点的重力势能大。
【答案】B
12.[学科内综合][2023·河北]在离桌边约20 cm的地方放一枚铝质硬币，在硬币前10 cm左右位置放置一个高度约2 cm的木块，在硬币后放置一本与硬币厚度相当的笔记本。如图所示，在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币跳过木块。实验结果表明，在气体中，流速越大的位置，压强越 　小　 ，跳起的硬币在上升过程中重力势能越来越 　大　 ，下降过程中动能越来越 　大　 。
小　
大　
大　
【解析】
跳起的硬币在上升过程中，质量不变，高度变大，重力势能越来越大；下降过程中硬币的质量不变，速度变大，动能越来越大。
13.世界各国在向太空发射航天器时，一般都沿着地球自转方向发射，这主要是为了利用航天器在发射前随地球转动而具有的（　　）
A.动能 B.重力势能
C.内能 D.弹性势能
【解析】
航天器在发射前随地球一起自转，因而具有一定的动能，当沿着地球自转方向发射时，可以充分利用这一能量，从而节省燃料。
【答案】A
14.下列四幅图中，不是利用物体的弹性势能工作的是（　　）
A.小刚用弹弓上形变的橡皮筋将“子弹”弹射出去
B.小南玩蹦蹦杆
　
D.运动员从弯曲的跳板上腾空而起
C.子弹水平穿过苹果的瞬间
【解析】
子弹水平穿过苹果的瞬间，速度减小，动能减小；子弹克服阻力做功，内能增加，即动能转化为内能，与弹性势能无关。故C符合题意。
【答案】C
15.[2023·惠州期末]如图所示，a、b为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线（不计空气阻力），其中 　a　 （填“a”或“b”）是动能—高度关系图线，小石块达到的最大高度为 　4　 m，小石块在3 m高时的机械能为 　2　 J。
a　
4　
2　
【解析】
小石块上升时质量保持不变，b图线表示高度越高，能量越大，所以b图线表示重力势能—高度的关系图像。不计空气阻力，小石块上升时，速度减小，动能减小，高度增加，重力势能变大，动能全部转化为重力势能，即动能随高度的增加而减小，由此可知，a图线表示动能—高度的关系图像。小石块的动能为0时，高度最高，由题图可知，小石块达到的最大高度为4 m；
小石块在3 m高时的机械能等于在2 m高时的机械能，即1 J＋1 J＝2 J。
16.[新题设]如图所示的是交通限速标志牌。为什么要对机动车的行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，对不同车型限制的车速不一样？请你补充完整下面的对比分析图：
（1） 　不同车型　 。
（2） 　车速相同，质量不同　 。
（3） 　质量越大，动能越大　 。
不同车型　
车速相同，质量不同　
质量越大，动能越大　

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