11.3动能和势能 同步练 2025-2026学年下学期初中物理人教版(2024)八年级下册(含解析)

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11.3动能和势能 同步练
2025-2026学年下学期初中物理人教版(2024)八年级下册
一、单选题
1.如图所示质量不同的小球从同一斜面同一高度由静止开始下滑,撞击静止在水平面上的纸盒,甲球将纸盒推动的更远,水平面的粗糙程度也相同,关于该实验,下列判断正确的是(  )
A.本实验是研究动能大小与速度的关系
B.根据现象可以推知甲球到达水平面时的速度较大
C.根据现象可以推知甲对纸盒做的功较多
D.如果甲乙从不同高度静止滚下,则不能判断甲乙到达水平面时具有动能多少
2.运动员站在地面用力竖直下抛乒乓球,球碰地后会弹跳到高于原抛球的位置。乒乓球在运动中动能E随时间t变化的图像最接近的是(  )
A. B.
C. D.
3.小明用图示装置探究动能大小与速度的关系。下列说法正确的是
A.要改变小车质量
B.实验中要尽量保持水平面光滑
C.让同一小车从同一高处由静止开始下滑
D.用木块移动的距离来比较小车动能的大小
4.下列物体中动能保持不变的有( )
A.路上匀速行驶且正在作业的洒水车 B.加速飞行的C919飞机
C.沿粗糙斜面向上匀速运动的小车 D.被投掷出的篮球
5.正在飞行的甲、乙两架飞机具有相同的重力势能,且,则( )
A.甲飞机飞得快 B.乙飞机飞得慢
C.甲飞机飞得高 D.甲飞机飞得低
6.在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,重物的质量关系为mA=mB≠mC,木桩相同,木桩和重物位置如图甲所示,重物静止释放后,木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示。下列说法错误的是( )
A.重物下落时,重物的重力势能转化为动能
B.木桩打入沙中的深度可以反映重物重力势能的大小
C.比较A、C可知,重物下落的高度越高,重力势能越大
D.若B、C将木桩打入沙中的深度相同,则mB7.如图所示,在“探究影响重力势能大小的因素”实验中,有体积相同的实心铁球甲、丙和塑料球乙,球甲、乙离沙地的高度相同。关于该探究,下列说法正确的是(  )
A.该实验中,球甲的重力势能最大
B.球陷入沙中的深度越深,说明球对沙子做功越少
C.比较乙和丙,可知物体质量越大,其具有的重力势能越大
D.通过甲和乙可推断,质量小的物体具有的重力势能一定小
8.如图所示,某同学在做模拟“蹦极”的小实验,一根橡皮筋一端系一个小球,另一端固定在A点。B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置,C点是小球从A点自由释放后所能达到的最低点,关于小球从A点到C点的运动过程,下列说法中正确的是(  )
A.小球在B点时的动能最大
B.从B点下落到C点的过程中,小球的动能先增大后减小
C.从A点下落到C点的过程中,橡皮筋对小球的拉力不断增大
D.小球在C点时,橡皮筋的弹性势能最小
二、填空题
9.一辆小车往斜坡向上运动时,它的s-t图,如图所示。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”)。
10.图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点;图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图。则过山车的动能在_____点最大,它经过C点时的速度_____(选填“大于”“小于”或“等于”)经过E点时的速度。
11.“探究影响重力势能大小的因素”实验中,金属小球落下后原来平整的沙盘经过打击后如图所示。可知A、B、C三个金属小球中______球释放前重力势能最大;如果A球和B球质量相等,则刚开始落下时______球的高度要低些;小球在下落过程中,重力对小球做功大小与时间关系图应是______(选填“A”、“B”或“C”)。
A.B.C.
12.弹力带是一种易于携带且高效实用的小型体能训练工具。如图所示,运动员用力拉弹力带,弹力带变长,该现象说明力能改变物体的______;地面对运动员的支持力是由于______发生弹性形变而产生的;在弹性限度内,弹力带的______越大,它具有的弹性势能越大。
13.如图是玩弹弓的情景。经验表明,橡皮筋拉得越长,同样的“子弹”射得越远,这说明橡皮筋的弹性势能与______________有关(选填“橡皮筋的长度”或者“橡皮筋被拉的长度”);若橡皮筋被拉的长度相同,而所用“子弹”的质量不同,则质量大的“子弹”射出的距离较小,原因是质量大的“子弹”射出时的_______小,质量大的“子弹”离开橡皮筋瞬间动能________质量小的“子弹”离开橡皮筋瞬间动能。(选填“大于”、“等于”或者“小于”)
三、实验题
14.某同学认为车祸的危害程度与汽车动能的大小有关,于是,他对汽车动能的大小跟什么因素有关进行了如下探究。
【猜想与假设】
(1)依据人们常说的“十次车祸九次快”,猜想:汽车动能的大小可能跟汽车的__________有关。
(2)依据交通法规“汽车严禁超载”,猜想:汽车动能的大小可能跟汽车的__________有关。
【设计实验】如下列图片所示,分别做甲、乙两组实验,用金属球模拟汽车,让金属球从光滑斜槽的某一高度由静止滚下,比较金属球在哪种情况下将物块推得更远。因为物块被推得越远,金属球对物块做的功越多,金属球刚到达水平面时具有的动能越大。
【进行实验与收集证据】
(1)甲组实验:让质量相同的两个金属球沿同一光滑斜槽分别从A处和B处由静止开始向下运动,测出金属球推动物块移动的距离。
(2)乙组实验:让不同质量的两个金属球沿同一光滑斜槽都从B处由静止开始向下运动,测出金属球推动物块移动的距离。
【分析与论证】
(1)甲组实验的目的是探究金属球动能的大小与__________的关系,初步得到的结论是:__________相同时,__________的物体,具有的动能越大。
(2)乙组实验的目的是探究金属球动能的大小与其质量的关系,初步得到的结论是:速度相同时,__________的物体,具有的动能越大。
【结论】汽车的动能跟汽车的质量和速度有关,速度越大,质量越大,它具有的动能越大。
【实践应用】汽车的__________能越大,一旦发生车祸,危害程度越大,所以,为了安全驾驶,必须严禁超载和超速。
15.如图,在“探究重力势能大小影响因素”的实验中,有三个实心的、大小相同的小球A、B、C,,球A、C离沙地高度相同。现将三个球同时由静止释放,球落到沙地上静止时的情形如图中虚线球所示。
(1)根据__________可以判断出______球释放前的重力势能最大。
(2)比较球A、C的实验情况可得出影响重力势能大小的因素是________。
(3)某组同学在探究时为了显示重力势能的大小,甲同学用海绵代替沙子,乙同学用橡皮泥代替沙子,你认为______同学的方案更合适。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C C D C D C A B
1.C
【详解】A.质量不同的小球从同一斜面同一高度由静止开始下滑,是为了控制到达水平面时的速度相同,而球的质量不同,实验探究的是动能大小与物体质量的关系,故A错误;
B.根据甲球将纸盒推得更远这一实验现象,只能推出甲球到达水平面时具有的动能更大,而动能大小与质量有关,两球质量不同,不能推知甲球到达水平面时的速度较大这一结论,故B错误;
C.实验中利用球将纸盒推动的距离来反映球对纸盒做功的多少,这是转换法。甲球将纸盒推得更远,说明甲球对纸盒做功更多。故C正确;
D.甲乙从不同高度静止滚下,只要比较两球将纸盒推动的距离即可比较甲乙到达水平面时具有动能的多少。能将纸盒推得越远,说明该球对纸盒做功多,该球到达水平面时具有的动能就大。故D错误。
故选C。
2.C
【详解】运动员用力竖直向下抛乒乓球,整个过程中乒乓球的质量始终不变。用力竖直向下抛,乒乓球具有一定的速度,最初的动能不为零,在向下运动的过程中,乒乓球的速度变大,动能变大;刚接触地面时,乒乓球的速度最大,动能最大,乒乓球离开地面上升过程中,速度减小,动能减小,到最高点时,速度为零,动能为零。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.D
【详解】探究动能大小与速度的关系,小车质量固定不变,让同一小车从不同高度由静止开始下滑,用木块移动的距离来比较小车动能的大小,水平面粗糙光滑不影响判断动能大小,故选D。
4.C
【详解】A.洒水车匀速行驶但质量减少,动能减小,故A不符合题意;
B.飞机加速,质量不变,速度增大,动能增加,故B不符合题意;
C.小车匀速运动,速度大小和质量均不变,动能不变,故C符合题意;
D.篮球运动时质量不变,速度大小变化,动能变化,故D不符合题意。
故选C。
5.D
【详解】AB.物体的动能与物体的质量和速度有关,由于题干中没有甲、乙两架飞机的动能大小关系,故无法判断两架飞机的速度大小关系,故AB不符合题意;
CD.物体的重力势能的大小与物体的质量和被举高的高度有关,根据题意可知,甲、乙两架飞机具有相同的重力势能,但,故,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
6.C
【详解】A.重物下落时,质量不变,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,因此重物的重力势能转化为动能,故A正确,不符合题意;
B.根据转换法的思想,可以用木桩打入沙中的深度反映重物重力势能的大小,故B正确,不符合题意;
C.根据控制变量法的思想,A、C的重力不同,下落的高度也不同,因此比较A、C不能得出重物下落的高度越高,重力势能越大,故C错误,符合题意;
D.若B、C将木桩打入沙中的深度相同,则B、C的重力势能相同,C下落的高度小,因此质量大,所以mB故选C。
7.A
【详解】A.重力势能与质量和高度有关,铁的密度大于塑料,在体积相同时,甲丙质量相同,乙质量最小,甲球与乙球高度相同,甲质量更大,与丙质量相同,高度更大,故该实验中,球甲的重力势能最大,故A正确;
B.小球做功的能力难以直接观察,可以利用球在沙中陷入的深度间接反映,运用了转换法,球陷入沙中的深度越深,说明球对沙子做功越多,故B错误;
C.探究重力势能与质量关系,应保持高度相同,质量不同,比较乙和丙,质量不同,高度不同,根据控制变量法,无法得出重力势能与质量的关系,故C错误;
D.重力势能大小与质量和高度有关,甲乙两图高度相同,质量小的重力势能小,如果没有说明高度关系,质量小的物体具有的重力势能不一定小,故D错误。
故选A。
8.B
【详解】A.小球在运动过程中,动能的大小与速度成正相关。小球在B点时还未收到橡皮筋的拉力,仍在向下做加速运动,故小球在B点并未达到最大速度,所以小球在B点的动能不是最大的,故A错误;
B.小球在B点时仍在做向下加速运动,速度不断增加,到达BC端中间某点时,橡皮筋的拉力等于小球的重力,此时速度达到最大值,小球开始向下做减速运动,直到C点时小球速度为零,所以从B点下落到C点的过程中,小球的动能先增大后减小,故B正确;
C.小球从A点到B点的过程中,对橡皮筋没有拉扯,因此这个过程中橡皮筋对小球没有拉力,故C错误;
D.橡皮筋的弹性势能与它的形变程度正相关。小球在C点时,橡皮筋的形变程度达到最大值,橡皮筋的弹性势能最大,故D错误。
故选B。
9. 90 不变
【详解】[1]由图像可知,30s时小车的位置在90m处,所以它在30s内通过的路程为90m。
[2]由图像可知,小车做匀速直线运动,速度不变,且质量不变,因此小车动能不变。
10. C 大于
【详解】[1]由图乙知,B、C、D和E位置中,C点的过山车的动能最大。
[2]图乙中,C和E点的重力势能都为0,C点的动能比E点的大,整个过程过山车的质量不变,则C点的速度比E点的大。
11. A B C
【详解】[1] 小球释放前的重力势能越大,小球的能量就越多,做功本领越强,则小球陷入沙中越深,图中小球A陷入沙中的深度最大,说明小球A的重力势能最大。
[2] 重力势能与质量和所处高度有关,小球A的重力势能大,如果小球A和B质量相等,则小球A的高度要高些,因此刚开始落下时B球的高度要低些。
[3] 小球下落过程中速度逐渐增大,小球在单位时间内下落的高度越来越大,根据W=Gh可知,单位时间内重力对该球做功也越来越多,故选C。
12. 形状 地面 形变程度
【详解】[1]力可以改变物体的形状和运动状态,运动员用力拉弹力带,弹力带变长,该现象说明力能改变物体的形状。
[2]弹力是由于施力物体的形变产生的,所以地面对运动员的支持力是因地面发生弹性形变而产生的。
[3]弹性势能的大小与物体的弹性形变程度有关,在弹性限度内,弹力带的形变程度越大,它具有的弹性势能越大。
13. 橡皮筋被拉的长度 速度 等于
【详解】[1]同样的“子弹”射得越远说明了橡皮筋的弹性势能越大,这时橡皮筋拉得较长,这说明了橡皮筋的弹性势能与橡皮筋被拉的长度有关。
[2][3]橡皮筋被拉的长度相同,那么橡皮筋转化为子弹的动能相同,质量大的“子弹”射出时的速度较小;由上述可知,转化的动能相同,质量大的“子弹”离开橡皮筋瞬间动能等于质量小的“子弹”离开橡皮筋瞬间动能。
14. 速度 质量 速度 质量 速度越大 质量越大 动
【详解】【猜想与假设】(1)[1]“十次车祸九次快”指的是汽车速度过快容易导致车祸,所以猜想:汽车动能的大小可能跟汽车的速度大小有关;
(2)[2]依据交通法规“汽车严禁超载”,猜想:汽车动能的大小可能跟汽车的质量有关;
【分析与论证】(1)[3][4][5]由甲组实验知,金属球的质量相同,金属球下滑的高度不同,金属球到达斜槽底端的速度不同,所以探究的是金属球动能的大小与速度的关系,初步得到的结论是:质量相同时,速度越大的物体,具有的动能越大;
(2)[6]由乙组实验知,金属球的质量不同,金属球下滑的高度相同,金属球到达斜槽底端的速度相同,且金属球的质量越大,做的功越多,故初步得到的结论是:速度相同时,质量越大的物体,具有的动能越大;
【实践应用】[7]汽车的动能越大,能够做的功越多,一旦发生车祸,危害程度越大。所以,为了安全驾驶,必须严禁超载和超速。
15.(1) 小球陷入沙地的深度 A
(2)质量
(3)甲
【详解】(1)[1][2]实验中运用转换法,将不易测量的重力势能大小转换为小球陷入沙地的深度,观察图中小球陷入沙地的深度发现,球A陷入沙地的深度最深,故A球释放前的重力势能最大。
(2)大小相同的球A和球C,质量不同,离沙地高度相同,图中球A和球C陷入沙地的深度不同,即球A和球C释放前的重力势能不同,所以影响球A、C的重力势能大小的因素是质量。
(3)本实验是通过观察小球陷入沙地的深浅来判断影响小球的重力势能大小的因素,因重力势能的大小无法直接观察到,所以采用的是转换法,橡皮泥形变不能恢复,便于前后进行比较,而海绵会部分恢复原状不能保持最大形变,故更合适的是甲同学的方法。
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