2023-2024学年人教版八年级物理下册同步训练提高卷：11.3 动能和势能同步练习

2023-2024学年人教版八年级物理下册同步训练提高卷：11.3动能和势能一、选择题1．2024年3月5日，我国风云四号B星成功接替风云四号A星为更多共建“一带一路”国家提供服务。如图是风云四号B星升空的情景，关于风云四号B星从地面加速升空的过程下列说法正确的（）A．其重力势能增大，动能减小 B．其重力势能增大，动能增大C．其重力势能减小，动能增大 D．其机械能保持不变2．中国高超音速导弹DF﹣17试射成功，引起外媒一片关注！如图所示是我国高超音速导弹“DF﹣17”从起飞到击中目标的轨迹示意图，如果把大气层边缘看作水面，它突防能力强，难以拦截。下列说法正确的是（）A．导弹在a点所具有的动能最大B．导弹从a点运动至b点，重力势能减小C．导弹飞出大气层后上升到a点过程中，重力势能转化为动能D．导弹再次穿越大气层至命中攻击点的过程中，动能转化为重力势能3．将小球水平抛出，其部分运动轨迹如图1所示，位置①和③离地高度相等。小球在运动过程中经过M、N两点，其动能和重力势能的参数如图2所示，且M、N两点分别为图1中“①”、“②”或“③”点中的某一点。则小球（）A．小球在“①”点的动能大于在“③”点的动能B．整个运动过程中，机械能不变C．在M点的重力势能大于在N点的D．经过的N点就是“①”点4．如图所示，木块沿斜面从顶端匀速下滑的过程中，木块的（）A．重力势能减小，动能增大 B．重力势能减小，机械能减小C．动能不变，机械能不变 D．重力势能不变，机械能减小5．如图，细线上端固定，下端拉着小球在竖直平面内摆动，A、B是球摆动过程中的最高点，C是最低点，不计空气阻力。则（）A．球在A、B两点时受力平衡B．球经过C时机械能最大C．从A到C，球的势能增加D．在整个过程中小球均处于非平衡状态6．如图所示，小球从弹簧正上方A点静止下落(忽略空气阻力，弹簧处于自由伸长状态)，在B点与弹簧接触，小球将弹簧压缩至C点时速度变为零。从A到C过程中（）A．弹簧的机械能不变B．小球的机械能一直减小C．小球和弹簧的总机械能不变D．小球的重力势能转化为小球的动能7．掷实心球是我市的中考体育加试项目之一。掷出去的实心球从a处出手后，在空中的运动轨迹如图所示，球最终停在水平地面e点处(不计空气阻力).则实心球（）A．在a、b、c三处机械能相等 B．在b处动能为零C．在a处重力势能最小 D．在d处动能为零8．两个相同的篮球，表面潮湿，从不同高度自由落至同一地面，留下的印迹如图所示。关于初始时的高度和重力势能，下列说法正确的是（）A．落在A处的篮球初始高度高，初始重力势能大B．落在B处的篮球初始高度高，初始重力势能大C．两个篮球初始时的高度和重力势能一样D．两个篮球初始时的高度和重力势能无法比较大小9．如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有三个体积相同，实心的铁球甲、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．比较甲和乙，说明物体密度越大，具有的重力势能越大B．比较乙和丙，说明物体质量越大，具有的重力势能越大C．通过甲和乙可推断，质量小的物体具有的重力势能一定小D．球陷入沙中深度越深，说明球对沙子做的功越多，该球的重力势能越大10．两个完全相同的正方体均匀物块，分别沿各自虚线切割掉一半，将剩余部分a和b按照图示位置摆放在同一水平面上，比较两物块的重力势能（）.A．a比较大 B．b比较大 C．一样大 D．无法判断二、填空题11．如图，轻质弹簧顶端固定并连接一个大小不计的重物。用手托住重物向上挤压弹簧到点a，松手后重物下落依次经过点b、c到最低点d，b是弹簧原长的位置，c是重物连接在弹簧下端静止时的位置。则重物从a运动到d的过程中，在点重力势能最大，在点动能最大，在点机械能最大。（不计空气阻力）12．如图AOB是光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度，让小球从A点由静止开始自由滑下，沿轨道AOB到达B点后离开（不计空气阻力）.则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是，小球到达运动轨迹最高点时动能（选填“有”或“没有”）.13．如图所示，老师将一个用轻质泡沫塑料做成的圆环，轻放在一个斜坡上，圆环不但没有滚下，反而加速向斜坡上滚去，其奥秘就在内部镶嵌的小铁块上。在圆环加速滚上斜坡的过程中，圆环（不含小铁块）的动能，重力势能。（均选填“增大”“减小”或“不变”）三、实验探究题14．下面是某物理兴趣小组在实验室做的两个物理实验，其中图(甲)是探究阻力对物体运动影响的实验，而图(乙)是探究动能大小与什么因素有关的实验。请你根据他们的实验现象回答下列问题：（1）在图(甲)中，晓军让小车从同一高度处由静止滑下，是为了保证小车具有相同的速度，由图(甲)实验可以得出的结论是。同组的小丽认为通过进一步推理还可以得出结论：运动的物体如果不受阻力作用，将。由此我们可以联想到在雨雪天驾驶汽车应适当(选填“增大”或“减小”)汽车之间的距离，以保证行车安全。（2）小辉做了如图(乙)所示的实验，由该实验可以得出的结论是。由此我们可以联想到高速公路的限速牌上同时标有“110”和“80”的字样，其中“110”是对(选填“大客车”或“小轿车”)的限速。四、计算题15．已知物体的重力势能的表达式为Ep=mgh，动能的表达式为Ek=12mv2（1）铅球刚被抛出时的动能Ek1和重力势能Ep1；（2）铅球从抛出到落地的过程中，重力做的功W；（3）铅球落地前瞬间的动能Ek2

答案解析部分1．答案:B解析：火箭加速升空时，质量一定，高度变大，重力势能变大，速度变大，动能变大，B符合题意。

故答案为：B.

分析：质量一定时，重力势能和高度有关，动能和速度有关。2．答案:B解析：A.导弹在a点时，质量不变，速度最新，则所具有的动能最小，故A错误；

B.导弹从a点运动至b点，质量不变，高度减小，则重力势能减小，故B正确；

C.导弹飞出大气层后上升到a点过程中，动能减小，重力势能增大，则动能转换为重力势能，故C错误；

D.导弹再次穿越大气层至命中攻击点的过程中，动能增大，重力势能减小，则重力势能转换为动能，故D错误。

故选B。

分析：A.动能与质量和速度大小有关；

B.重力势能大小与质量和高度有关；

CD.分析动能与重力势能的大小变化即可。3．答案:A解析：A、根据图示可知：小球在抛出后机械能不守恒，机械能逐渐减小，①和③的高度相同，重力势能相同，但是总的机械能减小，动能逐渐减小，所以小球在“①”点的动能大于在“③”点的动能，故A正确。

B、整个运动过程中，机械能减小，故B错误。

C、根据图乙，N点的总的机械能为E＝200J40%＝500J，此时的重力势能为：Ep=E×60%=500J×60%=300J；在M点的重力势能小于在N点的，故C错误。

D、根据图乙，M点总的机械能为E'＝240J75%＝320J；根据题意，①和③点的重力势能应该相同，但是M点和N点的重力势能不同，故D错误。4．答案:B解析：木块在匀速下滑的过程中，速度不变，动能不变；高度减小，重力势能减小；木块在下滑过程中，受到摩擦力的作用；木块要克服摩擦力做功，机械能减少；B符合题意。故答案为：B。分析：物体的动能和质量、速度有关，重力势能和物体的质量、高度有关。5．答案:D解析：A.球在A、B两点时，不能保持平衡状态，受力不平衡，A不符合题意；

B.不不计空气阻力，球在各个位置，机械能相同，B不符合题意；

C.从A到C，高度变小，重力势能减小，C不符合题意；

D.在整个过程中，小球的速度和运动方向都在改变，均处于非平衡状态，D符合题意。

故答案为：D.

分析：物体运动的路线和方向改变，运动状态在改变；质量一定时，速度变大，动能变大，重力势能和高度有关。6．答案:C解析：A.小球从A到C，弹簧被压缩，弹性势能变大，机械能变大，A不符合题意；

B.小球从A到B的过程中，重力势能转化为动能，机械能不变，压缩弹簧后，机械能减小，B不符合题意；

C.小球和弹簧的能量相互转化时，总机械能不变，C符合题意；

D.小球的重力势能转化为小球的动能，再将小球的动能和重力势能转化为弹簧的弹性势能，D不符合题意。

故答案为：C.

分析：质量一定时，动能和速度有关；重力势能和高度有关；弹性势能和形变程度有关。7．答案:A解析：A.不计空气阻力时，空中运动的物体不消耗机械能，a、b、c点的机械能相等，A符合题意；

B.实心球运动在b点，水平方向有速度，动能不为零，B不符合题意；

C.重力势能和高度有关，d点最低，重力势能最小，C不符合题意；

D.实心球运动到e点停止，d点有速度，动能不为零，D不符合题意。

故答案为：A.

分析：运动的物体具有动能，质量一定时，重力势能和高度有关。8．答案:B解析：从高处下落的篮球具有重力势能，高度越高，重力势能越大，当篮球与地面接触时，篮球发生形变，具有弹性势能，这样篮球的重力势能转化为篮球的弹性势能，高度越高，篮球的形变量越大，即痕迹面积越大，由图可知，B图的篮球痕迹较大，所以落在B处的篮球的起始重力势能较大，B处的篮球初始高度高。

故选：B。

分析：对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定，物体质量越大、位置越高、物体具有的重力势能就越大；物体由于发生弹性形变而具有的势能叫弹性势能，弹性物体在一定范围内形变越大，具有的弹性势能就越多；本题是重力势能转化为弹性势能的例子。9．答案:D解析：A.由于甲乙的体积相同，密度不同，质量不同，比较甲和乙，质量越大，具有的重力势能越大，A不符合题意；

B.乙和丙的质量和高度都不同，不能比较重力势能和高度的质量的关系，B不符合题意；

C.通过甲和乙可推断，高度相同时，质量小的物体具有的重力势能一定小，C不符合题意；

D.具有能量的物体可以做功，球陷入沙中深度越深，做的功越多，该球的重力势能越大，D符合题意。

故答案为：D.

分析：根据m=ρV，体积相等，密度越大，质量越大；重力势能和物体的质量、高度有关。10．答案:A解析：根据图片可知，a图中的重心高度为边长的14；

b图重心就是等腰三角形的中心，利用等腰直角三角形重心的特点知道，其重心位置小于边长的14。

比较可知，二者的质量相同；a重心位置高，因此A物体的重力势能大。11．答案:a；c；b解析：由于重力势能和高度有关，在a点最高，重力势能最大；由于c点受到的弹力和重力相等，物体下落时，加速到c点速度最大，动能最大，在a、c、d点时，探究具有弹性势能，b点时，没有弹性势能，物体的机械能最大。

分析：弹簧有形变，具有弹性势能；质量一定时，速度越大，动能越大；高度越高，重力势能越大。12．答案:c；有解析：小球从A点由静止滑下，到达B点后，小球有速度，应用小球的惯性继续向上运动，由于运动过程中能量损耗，不能到达与A相同的高度，运动轨迹最符合实际的是c；小球到达运动轨迹最高点时，由于有速度，有动能。

分析：运动的物体由于具有惯性，继续运动；运动的物体具有动能。13．答案:增大；增大解析：在圆环加速滚上斜坡时，质量不变，速度变大，圆环的动能增大，高度变大，重力势能增大。

分析：质量一定时，速度越大，动能越大，高度变大，重力势能变大。14．答案:（1）速度相等时，水平面越光滑，小车滑行的距离越远；永远沿直线匀速运动；增大（2）当速度相同时，钢球质量越大，动能越大；小轿车解析：(1)①在图(甲)中，晓军让小车从同一高度处由静止滑下，是为了保证小车具有相同的速度，由图(甲)实验可以得出的结论是：速度相等时，水平面越光滑，小车滑行的距离越远。

②同组的小丽认为通过进一步推理还可以得出结论：运动的物体如果不受阻力作用，将永远沿直线匀速运动。

③由此我们可以联想到在雨雪天路面光滑，相同条件下刹车距离会增大，因此驾驶汽车应适当增大汽车之间的距离，以保证行车安全。

（2）①小球下滑高度相同则速度相同，m2质量大，木块移动的距离大，那么得到结论：当速度相同时，钢球质量越大，动能越大；

②为了减小车辆的动能大小，要求质量大的速度小，质量小的速度大，则110对应的是质量较小的小轿车。

分析：（1）①根据甲图可知，小车从同一高度下滑，则到达水平面时速度相同。棉布表面比毛巾表面更光滑一些，小车在棉布上运动的距离远，据此根据控制变量法描述结论；

②如果物体不受阻力，那么小车的速度就不会减小，据此推测小车这时的运动状态；

③根据‘相同速度下，路面越光滑，停下来距离越长’分析解答。

（2）①根据小球在斜面上的高度判断到达水平面时速度大小，根据木块移动的距离判断小球动能大小，最后根据控制变量法的要求描述结论即可。

②根据动能与质量的关系分析解答。15．答案:（1）解：物体被抛出时的动能E被抛出时的动能72J。由题意可得，物体被抛出时的重力势能E被抛出时的重力势能为60J。答：物体被