2024春季人教版物理八年级下册《11.3 动能和势能》同步练习2
一 、单选题（本大题共11小题，共33分）
1.（3分）为庆祝我国海军建军周年，我国举行了盛大的海上阅兵仪式，集中展示了一大批新型潜艇、水面舰艇、作战机，彰显了我国海军强大的军事实力，下列说法正确的是
A. 水面舰艇多采用前后编队而不是近距离并排行驶，是为了避免相“吸”而发生碰撞
B. 作战机在加速升空过程中，动能转化为重力势能，机械能不变
C. 潜水艇在下潜过程中受到海水压强不变
D. 当辽宁号航母舰上的舰载机起飞后，飞行员以他的座椅为参照物是运动的
2.（3分）如图所示，旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山，它具有的
A. 动能增加，重力势能增加 B. 动能不变，机械能减少
C. 动能减少，重力势能增加 D. 动能不变，机械能增加
3.（3分）用细线将小球系好后，固定在天花板上，做成一个摆。图所示，小球从点摆动到点的过程中
A. 动能变大，重力势能变小 B. 动能变大，重力势能变大
C. 动能变小，重力势能变大 D. 动能变小，重力势能变小
4.（3分）张源同学运用学过的物理知识对学校运动会的场景进行分析，下列分析正确的是
A. 篮球比赛中，当篮球在空中飞行时，若受到的力全部消失，篮球一定不会落向地面
B. 百米赛跑的运动员在冲线后没有立即停下来，是因为他们受到惯性的作用
C. 在跳远比赛中，当运动员运动到最高点时，运动员的重力势能最大，动能为零
D. 在拔河比赛前，运动员在手上涂抹镁粉是为了增大和绳子之间的摩擦
5.（3分）如图所示，小球沿光滑斜面从顶端滚至底端的过程中，小球的速度、通过的距离、机械能和动能随时间的变化图象中正确的是
A. B.
C. D.
6.（3分）如图所示，当斧子的斧头松了时，用手柄的下端撞击石头或树墩，斧头就会被套紧。小刚用下面的四句话解释了这一过程，这四句话正确的排列顺序是
①斧头就被套紧了 ②开始时，斧头与手柄一起向下运动 ③当手柄的下端撞击到石头或树墩时，手柄受力，运动状态发生改变，由运动变为静止 ④斧头由于具有惯性，继续保持原来向下的运动状态
A. ②④①③ B. ②④③① C. ②③④① D. ②③①④
7.（3分）如图所示是探究动能大小与哪些因素有关的实验装置，小车从粗糙斜面上某一高度由静止开始释放，撞击静止于水平水板上的木块不计空气阻力，将木块推出一段距离，下列说法不正确的是
A. 小车在斜面上向下运动的过程中，动能增加势能减小，机械能守恒
B. 小车动能的大小是通过小车推动木块移动的距离来反映的
C. 小车释放的高度越高，小车推动木块移动的距离越长
D. 若木板的表面光滑且足够长，该实验装置不能探究出小车的动能与哪些因素有关
8.（3分）下列关于功和能的说法中错误的是
A. 物体能够做功，就是说它具有能
B. 物体具有能，它一定在做功
C. 一定质量的物体速度越大，它的动能越大
D. 一定质量的物体位置越高，它的重力势能越大
9.（3分）根据能的概念，下面哪个说法是正确的
A. 一个弹簧的质量越大，它的势能就越多
B. 一个物体能够做功，这个物体就具有能
C. 因为子弹的速度大于火车的速度，所以子弹的动能大于火车的动能
D. 因为天空中一滴雨的高度比被举高的夯要高，所以这滴雨的势能大于夯的势能
10.（3分）如图所示，水平传送带以的速度顺时针匀速转动，将行李箱轻轻的放在传动器的左端。下列分析正确的是忽略空气阻力，传送带足够长
A. 行李箱在传送过程中动能越来越大
B. 行李箱受到的摩擦力是阻力
C. 行李箱刚放上传送带时受到向左的静摩擦力
D. 若传送带突然停止运动，行李箱由于惯性将向右运动或倾倒
11.（3分）如图所示，舰载机在“山东舰”航母上起飞，其在加速上升过程中
A. 动能减小，重力势能增大 B. 动能增大，重力势能减小
C. 动能增大，重力势能增大 D. 动能减小，重力势能减小
二 、填空题（本大题共4小题，共16分）
12.（4分）将小球从高处水平抛出，若小球刚抛出时的动能为，则它刚接触地面时的动能 ______选填“大于”、“小于”或“等于”。不计空气阻力
13.（4分）新冠病毒的直径约为，合______。非接触式测量体温的体温枪和热成像测温仪都是利用 ______选填“红外线”或“紫外线”来工作的，医护人员长时间穿防护服时眼罩的 ______选填“内”或“外”表面会出现水雾。
为阻断新型冠状病毒肺炎的传播，多地防疫站用洒水车在水平路面上喷洒消毒液，消毒车匀速前进喷洒过程中它的动能将 ______选填“变大”“变小”或“不变”。
14.（4分）自由下落是指物体下落时不受任何阻力，只在重力作用下而降落。如图所示，某物体由点自由下落，相继经过、两点，且。若物体在段重力做功，功率为，动能改变量；在段重力做功，功率为，动能改变量。则______，______，______。都选填“”、“”或“”
15.（4分）用如图甲所示的装置探究“重力势能的大小与哪些因素有关”时，为更好显示并比较重力势能的大小，小明同学想用橡皮泥代替沙子，小华同学想用海绵代替沙子，从实验效果看______同学的方法更适合，图乙和图丙实验探究的是重力势能的大小与______的关系．
三 、简答题（本大题共1小题，共6分）
16.（6分）如图所示是探究“物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验装置。
该实验中所探究的物体的动能是指 ______选填“木块”或“钢球”的动能；完成图甲所示的实验后，在进行图乙所示的实验前应先将被撞击的木块 ______。
“十次车祸九次快”是在警醒驾驶员驾驶车辆时不要超速，为了研究超速带来的危害，应该选用甲、乙、丙中的 ______两次实验进行比较。
猜想一下，若斜面和水平面均光滑，将木块固定在水平面上，钢球与木块撞击时无能量损失，则钢球撞击木块反弹后 ______选填“会”或“不会”运动到斜面上原来释放的位置。
四 、实验题（本大题共1小题，共6分）
17.（6分）物理是一门以观察、实验为基础的科学。请你仿照事例只利用一个装有水的矿泉水瓶设计一个物理实验，并说明其中相关的物理知识。
实验方法与实验现象 相关物理知识
将矿泉水瓶举起后由静止松手，瓶竖直下落 重力方向是竖直向下的
______ ______
五 、计算题（本大题共3小题，共36分）
18.（12分）如图所示是我国古人发明的一种容器--欹器．它空着时就倾斜，盛水适中就端正，盛满了水便会整个倒翻过来，水流尽时，它又像开始时那样倾斜，正所谓“虚则欹，中则正，满则覆”．当盛水适中时，容器和水的整体重心应该在转轴的____（选填“上”或“下”）方．请你猜想，盛满水时，使欹器整个翻过来发生转动的原因是____．
19.（12分）据统计，造成高速公路交通事故的主要原因之一是超速行驶。因此交通管理部门在高速公路上对不同车型设定了不同的最大行驶速度，如图所示。请回答下列问题：
为什么机动车刹车后还能继续向前运动一段距离？
为什么要对机动车的最大行驶速度进行限制？
为什么在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最大行驶速度？
20.（12分）将体积相等的实心铅球和铁球放在同一个水平桌面上，则铅球的重力势能______选填“大于”、“等于”或“小于”铅球的重力势能以地面为参考面，
小亮将铅球抛向空中，从点离手，运动轨迹如图甲虚线所示，点与点在同一水平高度，忽略空气阻力。若铅球在处机械能为，请在图乙中画出反映小球离手后落至地面之前，机械能与小球高度大致的关系图象。铅球在点处的速度______选填“大于”、“等于”或“小于”点处的速度。
答案和解析
1.【答案】A;
【解析】解：
、舰艇并排行驶时，舰艇带动其周围的水随船向前运动，结果使舰艇内侧之间的水流速度大于舰艇外侧的水流速度；因为水的流速越大，压强越小，水的流速越小压强越大，所以舰艇内外测的水存在压强差，水的压强差使两舰艇靠近，进而发生碰撞，为了避免舰艇相“吸”碰撞，故不采用“并排”护航，故正确；
、飞机加速升空，质量不变，速度和高度都增加，故动能和重力势能都变大，机械能增大，因此，不是动能转化为重力势能，故错误；
、潜水艇在下潜过程中，海水的密度一定，潜水艇所处的深度不断增大，根据可知，受到海水的压强变大，故错误；
、当辽宁舰航母上的舰载飞机起飞后，飞行员与他的座椅之间没有位置变化，因此以他的座椅为参照物是飞行员是静止的，故错误。
故选：。
流体流速越大，流体产生的压强越小；流体流速越小，压强越大；
动能大小跟质量、速度有关；重力势能大跟质量、高度有关；机械能是动能与势能之和；
液体的压强随深度的增加而增大；
在研究物体的运动情况时，需要选取一个参照物，物体与参照物之间的位置发生变化，则物体是运动的；物体与参照物之间的位置没有发生变化，则物体是静止的。
此题主要考查了学生对流体流速与流体压强关系、能量的转化、液体压强的影响因素以及运动和静止的相对性的掌握和运用，属于综合性题目。
2.【答案】D;
【解析】解：缆车是匀速上山，速度不变，故动能不变；缆车在上山过程中高度不断增加，故重力势能增大；动能不变，重力势能增加，故其总和机械能也在增大。
故选：。
动能与物体的质量和运动速度有关，质量越大，速度越快，动能就越大。
重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大，高度越高，重力势能就越大。
机械能是动能和势能的总和。
该题考查的是动能和重力势能的影响因素、机械能的概念，是很基础的题目。
3.【答案】A;
【解析】解：小球从点摆动到点的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，故正确。
故选：。
动能大小跟质量、速度有关。质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大。
重力势能大跟质量、高度有关。质量一定时，高度越高，重力势能越大；高度一定时，质量越大，重力势能越大。
此题主要考查了动能和重力势能的变化，属于基础题。
4.【答案】D;
【解析】解：
、球在空中飞行，处于运动状态，若所有力全部消失，球将做匀速直线运动，若球运动的方向是向下的，则球会落到地面上，故错误；
、百米赛跑的运动员在冲线后没有立即停下来，是因为他们具有惯性；惯性是一种性质，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故错误；
、在跳远比赛中，当运动员运动到最高点时，运动员的质量不变，高度最大，重力势能最大；运动员在水平方向上有一定的速度，所以动能不为零，故错误；
、在拔河比赛前，运动员在手上涂抹镁粉，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的，故正确。
故选：。
一切物体不受力时总保持静止或匀速直线运动状态；
物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，惯性不是力；
重力势能的大小与质量、高度有关，动能的大小与质量、速度有关；
摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，在压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大；在接触面粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大。
此题主要考查了增大摩擦力的方法、惯性现象、牛顿第一定律的应用、重力势能和动能的大小，属于基础题。
5.【答案】C;
【解析】解：
A、小球从光滑的斜面滚下来做加速运动，速度是增加的，故A错误；
B、由可知，速度增加时，物体通过的路程与时间不成正比，故B错误；
、物体下滑过程中，质量不变，速度增加，动能增加，高度降低，重力势能减小，重力势能全部转化为动能，机械能不变，故C正确、D错误。
故选：。
结合速度公式分析速度、路程与时间图象；结合影响动能、重力势能大小的因素分析动能与机械能与时间图象。
对于图象问题，应先明确两坐标轴的意义，结合相应的公式或规律分析。
6.【答案】C;
【解析】解：斧头的手柄松了，用手柄撞击石头，手柄由于受到石头对它的力，改变了原来的运动状态，静止下来了；斧头由于具有惯性，保持原来向下的运动状态继续向下运动；这样磕了几下之后，斧头就被套牢了。故正确的顺序应为：②③④①。
故选：。
物体具有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性，任何物体都具有惯性。据此对题干中的现象做出解释。
惯性是物体本身具有的一种属性，物体在任何情况下都具有惯性，但只有运动状态发生变化才表现出来，要学会用惯性的知识解释生活中的现象。
7.【答案】A;
【解析】解：、小车在斜面上向下运动的过程中，动能增加势能减小，但是斜面粗糙，需要克服阻力做功，机械能减小，故错误；
、在研究动能大小与什么因素有关时，我们是通过观察小车推动木块移动的距离来反映小球动能大小的，采用的是转换法的思想，故正确；
、由于动能的大小与物体的质量和速度有关，小车释放的高度越高，小车到达斜面底端速度越大，具有动能越大，小车推动木块移动的距离越长，故正确；
、若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，小车和木块将永远一直运动下去，没有运动距离的远近之分，就不能达到通过比较距离来比较动能的目的了，故正确。
故选：。
让小车从某一高度由静止释放，使小车获得动能；动能的大小与物体的质量和速度有关，探究动能与质量关系时，控制速度不变；
该实验采用了转换法，通过比较小车推动木块移动的距离来反映小车动能的大小；
由于动能的大小与物体的质量和速度有关；
据牛顿第一定律分析即可判断。
此题主要考查探究影响动能大小因素实验，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。
8.【答案】B;
【解析】解：
A、由功和能的定义可知，物体能够做功，就是说它具有能量，简称能，故A正确；
B、物体具有能，它不一定在做功，如具有重力势能的物体不一定正在做功，故B错误；
C、动能的影响因素是质量和速度，一定质量的物体速度越大，它的动能越大，故C正确；
D、重力势能的影响因素是质量和高度，一定质量的物体位置越高，它的重力势能越大，故D正确。
故选：。
物体能够做功，就是说它具有能量，简称能；
物体具有能，但不一定正在做功；
动能的影响因素是质量和速度；
重力势能的影响因素是质量和高度。
了解功和能量的概念，熟知动能和重力势能的影响因素是解答的关键。
9.【答案】B;
【解析】
此题主要考查了学生对动能和势能的认识，正确理解能量概念和影响弹性势能、动能、重力势能大小的因素是解决此类题目的关键。
①弹性势能大小与物体的弹性形变有关，物体的弹性形变越大，物体的弹性势能就越大；
②如果一个物体能够对别的物体做功，我们就说这个物体具有能量；
③动能的大小与物体的质量和速度有关；
④重力势能的大小与物体的质量和物体被举高的高度有关。
A.弹性势能大小与物体的弹性形变有关，与弹簧的质量无关，故错误；
B.由能量的概念可知，一个物体能够对别的物体做功，我们就说这个物体具有能量，故正确；
C.动能的大小不仅跟速度有关，还跟物体的质量有关，子弹的速度比火车大得多，但是火车的质量比子弹的质量大得多，故无法比较动能的大小关系，故错误；
D.重力势能的大小不仅跟高度有关，还跟物体的质量有关，故错误；
故选。
10.【答案】D;
【解析】解：、行李箱在传送过程中质量不变、速度不变，故动能不变，故错误；
、行李箱受到的摩擦力使行李箱改变了运动状态，是动力，故错误；
、行李箱刚放上传送带时，相对于传送带具有向左的运动趋势，所以受到向右的静摩擦力，故错误；
、若传送带突然停止运动，行李箱由于惯性将向右运动或倾倒，故正确。
故选：。
动能与速度和质量有关。
力可以改变物体的运动状态，摩擦力不一定是阻力。
摩擦力的概念是：两个互相接触的物体，当它们做相对运动或有运动趋势时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫摩擦力。根据两个物体的运动情况不同，可将摩擦力分为三种：当一个物体在另一个物体表面滑动时，产生的摩擦力叫滑动摩擦力；当一个物体在另一个物体表面滚动时，产生的摩擦力叫滚动摩擦力；当两个物体未发生相对运动，但有相对运动趋势时，产生的摩擦力叫静摩擦力。
任何物体都具有惯性，即保持原运动状态不变的性质。
知道影响动能的因素，理解摩擦力的概念和种类，可解答此题。
11.【答案】C;
【解析】解：舰载机在“山东舰”航母上起飞，其在加速上升过程中，质量不变，速度和高度都变大，所以其动能和重力势能都增大。
故选：。
动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素。利用控制变量法能判断动能、重力势能、弹性势能的变化。
12.【答案】大于;
【解析】解：不计空气阻力，小球下降过程中速度增大，重力势能全部转化为动能，所以它刚接触地面时的动能一定大于。
故答案为：大于。
不计空气阻力，小球的动能和重力势能相互转化，机械能总量守恒。
此题主要考查了机械能守恒定律的应用，是一道基础题。
13.【答案】10-7 红外线 内 变小;
【解析】解：由于，所以；
红外线的热作用很强，且能成像，体温枪和热成像测温仪利用的都是红外线来工作的；
医护人员长时间穿防护服时，眼罩内温度高的水蒸气遇到温度低的眼罩，在其内表面液化为小水滴；
消毒车匀速前进喷洒消毒液的过程中，其速度不变，但质量不断减小，所以动能变小。
故答案为：；红外线；内；变小。
；红外线是看不见的光，但照射在物体上可以使物体的温度升高；红外线的热作用很强，制成热谱仪、红外线夜视仪、电视遥控器、体温枪等；物质由气态变为液态叫液化；温度高的水蒸气遇到冷的物体会在其表面液化为小水珠。
动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
此题是一道联系社会热点的综合题，考查了长度单位换算、红外线的应用、液化现象、动能的大小变化，包含的知识点较多，熟练掌握基础知识是解答的关键。
14.【答案】= ＜ =;
【解析】解：由题可知，，则根据可知，物体在段和段做的功相等，即，
由于物体在自由下落时做加速运动，根据可得，可知物体在段运动的时间短，所以，根据可知；
自由下落是指物体下落时不受任何阻力，只在重力作用下而降落，所以物体的机械能守恒，则动能的增加量等于重力势能的减少量；
因物体在段和段重力做的功相等，则重力势能的减少量相等，动能的增加量也相等，即。
故答案为：；；。
已知，根据可知这两段物体做的功相等；因物体在自由下落时做加速运动，所以根据速度公式可知经过相同路程的时间关系，再根据功率公式得出它们的功率关系；
自由下落是指物体下落时不受任何阻力，只在重力作用下而降落，所以物体的机械能守恒，则动能的增加量等于重力势能的减少量。
此题主要考查功和功率、动能的大小比较，关键是知道自由下落物体的运动是加速下落。
15.【答案】小明; 高度;
【解析】解：
用橡皮泥代替沙子时，橡皮泥发生的是塑性形变，撤去物体后，不会恢复原状，方便测量；而海绵发生弹性形变，撤去物体后，会恢复原状，不方便测量；所以应选小明同学的方法。
图乙和图丙实验物体质量相同，从不同高度落下，则探究的实验中为了探究重力势能与高度的关系。
故答案为：小明；高度。
本实验中主要是靠转换法去比较重力势能的大小，橡皮泥会发生塑性形变，海绵发生的是弹性形变；
控制变量法实验中要研究哪一物理量就让哪个物理量改变，其它量控制相同；
用控制变量法和转换法研究动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素。
掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素。
16.【答案】钢球 放到初始位置 甲、乙 会;
【解析】解：该实验研究的主体是钢球，研究的是钢球动能的大小与速度和质量的关系；该实验采用的是控制变量法，在完成图甲所示的实验后，应在进行图乙所示的实验前，将被撞击的木块放到原来的位置；
实验中采用的是控制变量法，为了研究超速带来的危害，需要控制质量相同，改变速度的大小，即让质量相同的小球从不同的高度自由滚下，故应该选用甲、乙两次实验进行比较；
如果斜面和水平面都是光滑的，把木块固定在水平面上，钢球与木块碰撞时无能量损失，则钢球的机械能是守恒的，所以钢球会被反弹到出发点。
故答案为：钢球；放到初始位置；甲、乙；会。
物体由于运动而具有的能叫动能，小球从高处滑下时具有动能；根据控制变量法分析；
动能的大小与质量、速度有关，探究动能的大小与速度的关系，需要控制质量相同；
没有能量损失，则整体的机械能是守恒的。
此题是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验，考查了控制变量法及转换法在实验中的应用。
17.【答案】用力捏瓶子，瓶子会发生形变 力可以改变物体的形状;
【解析】解：如果用力捏瓶子，瓶子会发生形变，可以证明力可以改变物体的形状；用手扔出瓶子，瓶子的运动状态发生了改变，这说明力可以改变物体的运动状态。
用力推矿泉水瓶下部，矿泉水瓶运动起来；用力推矿泉水瓶上部，矿泉水瓶倾倒，这说明力的作用点影响力的作用效果。
故答案为：用力捏瓶子，瓶子会发生形变；力可以改变物体的形状。
一个力的产生，会使物体发生两方面的变化，一是物体形状的改变，二是物体运动状态的改变；根据表格中提到的内容，结合生活经验，进行填写。
此题主要考查了力的作用效果，属于基础题。
18.【答案】解：未装水的欹器竖立时，容器无法正立而是略有倾斜，说明它的重心略高于转轴，盛水适中时，容器和水的整体重心应该在转轴下方，故容器端正；
当盛满水时，容器和水的整体重心在转轴的上方，故重心上移，所以在重力的作用下，容器倾斜，水流出，当水流尽时，它又像开始时那样倾斜；
故答案为：下；容器和水的整体重心移动到转轴的上方，且偏离转轴，使得容器转动．;
【解析】一个物体各部分都受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力作用集中于这一点，这一点就叫做物体的重心．
19.【答案】答：（1）机动车刹车后由于惯性仍要保持原来的运动状态，所以还能继续向前运动；
（2）因为同一辆车的速度越大，动能也就越大。要使车停下来，需要克服阻力做的功越多，则越不容易刹车，所以要对车辆的最大行驶速度加以限制，以免发生交通事故。
（3）车型不同，车的质量不同，在车的行驶速度相同时，质量大的车动能大，要使车停下来，需要克服阻力做的功越多，不容易刹车，所以不同车型要设定不同的最大行驶速度。;
【解析】
物体保持运动状态不变的性质叫惯性；
对机动车的行驶速度进行限制，可用影响动能的因素分析，由于动能与质量和速度有关，对于质量较大的车，允许的速度就比质量较小的车的速度低。
此题主要考查学生对惯性、影响动能的因素，要明确影响动能大小的因素是质量和速度，质量越大，速度越大，动能就越大。
20.【答案】大于 等于 ;
【解析】解：实心铅球和铁球的体积相同，其密度关系为，由可知，两球的质量关系为：。
重力势能大小与质量和高度有关，两球在同一个水平桌面上且体积相同，相对于地面，其高度相等，由可知铅球的重力势能大；
把铅球抛向空中，忽略空气阻力，只有动能和势能的相互转化，机械能守恒，机械能不变，始终是如图所示：
由于机械能守恒，即点的机械能等于点的机械能，因为点与点的高度相同，重力势能相同，所以点的动能等于点的动能，所以，点的速度等于点的速度。
故答案为：大于；等于。
在体积相同时，不同物体的质量与密度成正比；影响重力势能的因素是质量和高度；
只有动能和势能的相互转化时，机械能守恒。
该题考查了影响动能和重力势能的因素和机械能守恒定律的应用，理解定律内容是解答的基础。
