113动能和势能-2021-2022学年八年级物理下册高频易错必刷题汇编（人教版）

11.3动能和势能高频易错必刷题汇编【高频考点精讲】1、动能和势能的概念及影响因素（1）动能①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）势能：弹性势能和重力势能统称为势能。①重力势能1°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，被举高1m时所获得的能量，就是1J。②弹性势能①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，弹性形变程度越大，弹性势能就越大。2、探究影响动能大小的因素提出问题：动能的大小与哪些因素有关？猜想和假设：动能的大小可能与物体的质量有关，还可能与物体的运动速度有关。实验器材：斜面、钢球、木块。实验步骤：①让同一个钢球从斜面的不同高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块移动距离的远近；②换用质量不同的钢球，让它们从斜面的同一高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块移动距离的远近。实验现象：①同一钢球从不同高度滚下，钢球碰撞木块时的速度不同。高度越高，钢球滚到平面上时的速度越大，木块被推得越远；②质量不同的钢球从同一高度滚下，钢球滚到平面上时的速度相同。质量越大的钢球将木块推得越远。得出结论：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。【热点题型精练】一、选择题1．（2021•济南中考）周末，小丽跟妈妈去千佛山游玩，如图所示，小丽和妈妈乘坐缆车匀速上山时，她们的（）A．势能减小 B．势能增大 C．动能减小 D．动能增大解：小丽和妈妈乘坐缆车匀速上升时，她们的质量不变，速度不变，动能不变；质量不变，高度升高，重力势能增加。答案：B。2．（2021•娄底中考）某卫星绕地球沿椭圆轨道运动，当卫星从近地点向远地点运动的过程中（）A．动能增大，势能增大 B．动能减小，势能增大 C．动能增大，势能减小 D．动能减小，势能减小解：卫星在从近地点向远地点运动时，卫星的质量不变，速度变小，则它的动能变小；卫星离地球的高度在增大，则它的重力势能在增大，即该过程中将动能转化为重力势能，故B正确。答案：B。3．（2020•牡丹江中考）现代农业利用喷药无人机喷洒农药，安全又高效。如图所示，喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药。此过程中，喷药无人机的（）A．升力大于重力 B．空气阻力和重力是一对平衡力 C．动能减小、重力势能减小 D．动能不变、重力势能减小解：A、喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，受力平衡，竖直方向上无人机受到的重力和升力是一对平衡力，其大小相等，故A错误；B、喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，空气阻力沿水平方向，重力的方向是竖直向下，二力没有作用在同一直线上，所以这两个力不是平衡力，故B错误；CD、水平匀速飞行时喷洒农药，无人机的速度不变，高度不变，但质量减小，所以无人机的动能和重力势能都减小，故C正确，D错误；答案：C。4．（2021•桂林中考）高空坠物危害大，就算一个苹果从十层高楼自由落下都可能把汽车玻璃砸烂。下列说法正确的是（）A．运动的苹果具有动能 B．高空的苹果没有重力势能 C．下落过程中苹果的动能减小 D．下落过程中苹果的重力势能增大解：A、苹果运动，具有一定的速度，具有动能，故A正确；B、高空的苹果具有一定的高度和质量，有重力势能，故B错误；CD、一个苹果从十层高楼自由落下，它的质量不变，速度增加，高度减小，所以其动能增加，重力势能减小，故CD错误。答案：A。5．（2021•天津模拟）有甲、乙两个完全相同的小球，在同一高度以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出，如图所示．不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．刚抛出时刻，甲球的动能大于乙球的动能 B．刚抛出时刻，甲球的动能小于乙球的动能 C．两球在各自刚落地的一瞬间，动能不相等 D．两球在各自刚落地的一瞬间，动能相等解：AB、由题意可知，两小球的质量相等，抛出后的速度和高度都相等，因此，刚抛出时，两球的动能和势能的大小均相等，故AB错误；CD、由于不计空气阻力，在上升和下落的过程中，只有重力做功，因此，小球的机械能守恒，所以，两小球落地时的动能大小相等，故C错误，D正确。答案：D。6．（2021•嘉兴中考）如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图。雨滴在t1–t3三个时刻中具有的动能分别是E1、E2、E3，不考虑下落过程中雨滴的质量变化，则动能的大小关系是（）A．E1＜E2＜E3 B．E1＞E2＞E3 C．E1＜E2＝E3 D．E1＝E2＜E3解：根据图像可知，雨滴在t1–t2时刻中，速度逐渐变大，质量不变，动能变大，所以E1＜E2，雨滴在t2–t3时刻中，速度保持不变，质量不变，动能不变，所以E2＝E3，故动能的大小关系是：E1＜E2＝E3。答案：C。7．（2021•淮北模拟）投掷出去的铅球在空中的运动轨迹如图所示。若不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）A．在最高点b点时，铅球的重力势能最大，动能为零 B．在从a点到b点再到c点的过程中，铅球的动能先减小后增大 C．在从a点到b点的过程中，铅球的动能增大，重力势能减小 D．在从b点到c点的过程中，铅球的重力势能增大，动能减小解：A、在最高点b点时，铅球的质量不变，高度最高，重力势能最大，铅球的速度不为0，动能不为零，故A错误；B、在从a点到b点再到c点的过程中，铅球的质量不变，速度先变小后变小，动能先减小后增大，故B正确；C、在从a点到b点的过程中，铅球的质量不变，速度变小，动能减小，高度变大，重力势能增大，故C错误；D、在从b点到c点的过程中，铅球的质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能增大，故D错误。答案：B。8．（2021•广州中考）如图甲，大小相同的水平拉力F分别拉着物体M、N在不同的水平地面上做直线运动。此过程M、N的动能随时间变化的关系如图乙所示。用GM和GN、fM、fN、vM和vN分别表示M、N所受的重力、摩擦力和运动速度的大小，下列判断一定正确的是（）A．GM＜GN B．vM＞vN C．fM＜fN D．fM＝fN解：由图可知，M和N的动能随时间大小不变，运动过程中，M和N的质量不变，所以速度不变，即大小相同的水平拉力F分别拉着物体M、N在不同的水平地面上做匀速直线运动，则物体在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以两个物体受到的摩擦力是相同的，即：fM＝fN；由图乙可知，M的动能大于N的动能，由于不知道两个物体运动速度的大小，所以无法判定两个物体的质量、重力的大小关系；故ABC错误，D正确。答案：D。9．（2021•温州模拟）如图，小球从左侧的斜坡滚下，到达底端后又沿着右侧斜坡向上滚到最高处，则下列图像能正确代表小球重力势能与运动时间t之间对应关系的是（）A． B． C． D．解：小球从左侧的斜坡滚下的过程中，速度越来越大，故其单位时间内下落的高度越来越大，则重力势能的减小量是越来越大；小球到达最低点时，重力势能为零；小球沿着右侧斜坡向上滚到最高处的过程中，速度越来越小，故其单位时间内上升的高度越来越小，则重力势能的减小量是越来越小。对照各图可知，只有B选项符合这一规律。答案：B。10．（2020•益阳中考）“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经上升到最高位置C点，在B点时速度最大。对此过程，下列描述正确的是（）A．人从A到C的过程中，重力势能增加，动能一直减少 B．人从A到B的过程中，动能增加，重力势能减少 C．人在B点时动能最大 D．弹性绳的弹性势能在B点时最大解：A、人从A到C的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增加；AB段速度逐渐变大，动能逐渐变大；BC段速度逐渐变小，动能逐渐变小；故A错误；B、从A到B的过程中，质量不变、高度增大，重力势能增加；质量不变、速度逐渐变大，动能变大；故B错误；C、人的质量一定，在B点时速度最大，动能最大；故C正确；D、弹性绳在A点时弹性形变最大，弹性势能最大；故D错误。答案：C。二、填空题11．（2021•乐山中考）如图所示，跳伞运动员在空中匀速直线下降，在此过程中运动员和伞的动能不变（选填“增大”、“减小”或“不变”），重力势能减小（选填“增大”、“减小”或“不变”）。解：跳伞运动员正在匀速下降，在此过程中，质量和速度不变，高度减小，所以运动员和伞的动能不变，重力势能减小。答案：不变；减小。12．（2021•攀枝花中考）如图所示为游乐园过山车的轨道示意图。过山车从高处加速滑下的过程中，轨道对车的支持力不（选填“不”或“要”）做功，过山车重力势能减少（选填“增加”、“减少”或“不变”）。解：过山车从高处加速滑下的过程中，轨道对车有支持力作用，但支持力方向与物体移动方向垂直，可见轨道对车的支持力不做功；过山车从高处加速滑下的过程中，质量不变，高度变小，重力势能减少。答案：不；减少。13．（2021•东莞模拟）如图所示，用细线系住小球悬挂在O点，将小球拉至A点释放，从A点经过B点运动到C点的过程中，小球的重力势能先变小后变大，动能先变大后变小。（选填“变大”、“变小”或“不变”）解：小球从A点经过B点运动的过程中，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大；小球从B点经过C点运动的过程中，高度变大，重力势能变大，速度变小，动能变小，故重力势能先变小后变大，动能先变大后变小。答案：变大；变大；变小。14．（2020•兰州中考）孔明灯俗称许愿灯，放孔明灯是我国的一种民俗文化。如图所示，孔明灯在点燃后加速上升的过程中，忽略其质量的变化，则孔明灯的动能增加，重力势能增加（均选填“增加”或“减少”）。解：孔明灯在加速上升的过程中，忽略其质量的变化，高度升高，则重力势能增加，速度增大，则动能增加。答案：增加；增加。三、实验探究题15．（2021•天津中考）兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟速度有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟质量有关。【进行实验】他们做了如图所示的三次实验：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，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越大。【分析论证】分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：质量一定时，物体的速度越大，动能越大。【实践应用】用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车超载（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。解：“十次车祸九次快”指的是汽车的动能与速度有关，“安全驾驶莫超载”指的是汽车的动能与质量有关；物块被撞击得越远，说明物块在水平面做的功越多，那么金属球到达水平面时的动能就越大。分析甲、丙两图可知，此时物体的质量相等，到达水平面的速度不同，甲图小球到达水平面的速度越大，物体被撞击得更远，说明质量一定时，物体的速度越大，动能越大。分析甲、乙两图可知，此时物体的质量不相等，初始速度相同，甲图小球的质量越大，物体被撞击得更远，可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。答案：【猜想假设】速度；质量；【进行实验】大；【分析论证】质量一定时，物体的速度越大，动能越大；超载。16．（2021•常州中考）小明探究“重力势能与重物质量和下落高度的关系”，如图所示，重物质量m＜M。实验步骤具体操作实验现象（1）让重物自由下落到平放在细沙表面的小桌上，通过观察桌腿下陷的深度判断重物（小桌/重物）的重力势能大小。（2）由实验步骤A和B，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系。（3）小明认为由实验步骤B和C，可判断重力势能的大小和重物质量的关系，该观点错误（正确/错误），理由是重物的质量、高度两个都是变量，无法比较。解：（1）在实验探究过程中，通过观察桌腿下陷的深度来比较重物的重力势能的大小；（2）研究重力势能大小和高度的关系时，保证质量不变，改变小球的高度。由图知：步骤A、B可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系；（3）小明认为由实验步骤B和C，可判断重力势能的大小和重物质量的关系，该观点是错误的，因为B、C步骤中重物的质量、高度两个都是变量，无法比较。答案：（1）重物；（2）A；B；（3）重物的质量、高度两个都是变量，无法比较。17．（2021•南阳模拟）在学习了弹性势能的物理知识之后小丽想自己设计实验探究弹簧的弹性势能可能与哪些因素有关，实验前她先提出了以下猜想：猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；猜想二：弹性势能的大小与弹簧的粗细有关。为实验探究小丽准备了多根弹簧，还有小球、木块和长刻度尺.请你帮助小丽一起完成下面的实验。（1）在验证猜想一时，小丽用同一根