作业09 动能和势能（原卷版）

完成时间：月日天气：作业09动能和势能一、能物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。要点：

1、物体具有做功的本领，即说明此物体具有能。但是有能不一定正在做功。物体能做多少功，就说它具有多少能。

2、功就是能转化多少的量度。功代表了能量从一种形式转化为一另种形式，因而功和能的单位也是相同的。功的单位是焦耳（J），能的单位也是焦耳（J）。二、动能动能：物体由于运动而具有的能。要点：

1、物体动能的大小与两个因素有关：一是物体的质量，二是物体运动的速度大小。当物体的质量一定时，物体运动的速度越大其动能越大，物体的速度越小其动能越小。具有相同运动速度的物体，质量越大动能越大，质量越小动能越小。2、动能是“由于运动”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”。例如在空中飞行的飞机，不但有动能而且还具有其它形式的能量。三、势能重力势能：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。弹性势能：物体由于发生弹性形变，而具有的能叫做弹性势能。要点：

1、重力势能的大小与质量和高度有关。物体的质量越大，被举得越高，则它的重力势能越大。2、重力势能是“被举高”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“被举高的物体具有的能量叫重力势能”。例如在空中飞行的飞机，不但有重力势能而且还具有其它形式的能量。3、弹性势能的大小与弹性形变的程度有关。一、选择题1．下列关于功和能的关系的说法中，正确的是（）A．一个物体没有做功，它一定不具有能量B．一个物体能够做的功越多，其动能一定越大C．一个物体具有能量，说明它正在做功D．一个物体能够做功，说明它具有能量2．下列物体具有动能的是（）A．悬挂在天花板上的吊灯 B．静止在山顶上的大石头C．飞行的飞机 D．拉开的弹弓3．对在高速公路上行驶的汽车要进行限速，其实质是限制了汽车的是（）A．摩擦力 B．动能 C．势能 D．惯性4．下列物体中，具有动能又具有势能的是（）A．停在站台上的火车 B．被拉开的弹弓C．静止在地面上的足球 D．腾空而起的火箭5．一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业，关于该洒水车，下列说法正确的是（）A．动能不变 B．重力势能不变C．重力势能、动能都不变 D．重力势能、动能都变小6．运动员射箭时用力将弓拉开，在放开箭的瞬间，拉开的弓具有①，射出的箭具有②，箭在空中向上飞行的过程中，箭的③增大。以下说法正确的是（）A．①弹性势能②动能和重力势能③重力势能B．①重力势能②动能③弹性势能C．①弹性势能②动能③动能D．①动能②弹性势能③重力势能7．下列说法正确的是（）A．质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大B．运动速度相同的物体，质量越小，它的动能越大C．物体的质量越大，位置越低，它具有的重力势能就越大D．物体的弹性形变越小，它具有的弹性势能就越大8．如图所示为研究动能大小与质量、速度之间的关系，实验中需控制小球的速度相同或不变，具体方法是：让小球从同一斜面的某处由静止释放即可（不计斜面的摩擦及空气阻力）。下列关于控制小球的速度分析不正确的是（）A．小球从斜面运动到水平面上速度增大，是因为小球在斜面上所受的合力不为0，故小球会被加速B．小球从斜面运动到水平面上速度增大是因为重力做功，将重力势能转化为动能C．同一小球从斜面的不同高度处释放，较高位置的小球会有更多的重力势能转化为动能，所以到达水平面获得的速度也越大D．质量不同的钢球与铜球从相同高度处释放，质量较大的铜球会有更多的重力势能转化为动能，所以获得的速度也会越大9．如图所示，用力击打一摞棋子中的一个，该棋子飞出而上面的棋子落下，关于飞出去的棋子，下列说法正确的是（

）A．不受重力作用B．由于惯性而继续向前运动C．在空中飞行过程中动能保持不变D．在空中飞行过程中运动状态保持不变10．推拉测力计主要由两部件组成，导轨固定在上下两端的金属块之间，组成部件甲；一根弹簧MN固定在盒子的两端（弹簧长度刚好为原长），组成质量忽略不计的部件乙。老王把部件乙套在甲上，其中弹簧中间O点固定在部件甲的上端（如图P所示），部件乙能沿甲的导轨上下移动，用力F把部件乙向下压，如图Q所示。下压过程中（）A．OM、ON段的弹簧，弹性势能均增大B．OM、ON段的弹簧，弹性势能均减少C．OM段弹簧的弹性势能减少；ON段弹簧的弹性势能增大D．OM段弹簧的弹性势能增大；ON段弹簧的弹性势能减少二、填空题11．下列物体中，只具有动能的是；只具有重力势能的是；只具有弹性势能的是；既具有动能又具有势能的是。（均选填序号）①水平地面上行驶的汽车

②被拉长的橡皮筋

③空中飞翔的鸽子④水平草地上滚动的足球

⑤从斜坡上滚下的石头

⑥矗立在山上的巨石12．2022年4月16日，翟志刚、王亚平、叶光富3名“出差半年的”航天员成功随“神舟十三号”载人飞船的返回舱返回地球，返回舱下落到地面附近时，由于受到阻力而做减速运动，在减速下降的过程中，返回舱的动能，重力势能。（选填“增大”、“减小”或“不变”）13．如图所示是滑雪运动员从山顶加速下滑训练的情境。在下滑过程中运动员的动能，重力势能（均选填“减小”、“增大”或“不变”）。14．唐诗中有“黄河远上白云间”、“不尽长江滚滚来”的诗句，前一句生动形象地表明黄河水蕴藏着大量的，后一句表明长江水具有丰富的。（均选填“动能”或“势能”）15．司机开车上坡前，往往加大油门，以提高车速，这是为了增大汽车的能。清扫路面垃圾的清洁车，能通过吸尘器将路面上的垃圾吸入车内容器中，清洁车沿街道匀速行驶，在清扫垃圾过程中，车的动能将（选填“变大”、“变小”或“保持不变”）。16．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（选填“不”或“要”）做功，过山车重力势能（选填“增加”、“减少”或“不变”）。17．如图所示，用打点计时器记录两辆质量相同、正匀速上坡的小车甲、乙的运动情况，由图中给出的信息可知，车动能较大（选填“甲”或“乙”）。在这个过程中两辆车的动能，重力势能（均选填变小，不变，变大）。18．如图所示是一座高山的等高线图（即等高线上每点的高度均相同）。若重力为500牛的登山运动员下山从B点（高度2000米）匀速到达A点（高度1000米）时，运动员在B点的动能在A点的动能，在B点的重力势能在A点的重力势能（均选填“大于”、“等于”或“小于”），登山运动员重力做了焦的功。三、实验题19．如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图：（1）该实验中所探究物体的动能是指物体（选填“A”或“B”）的动能；（2）该实验物体动能的大小是通过来反映的；（3）实验观察到，同一物体A从斜面高处滚下，高度越大，物体B被撞得越远，可以得出结论。20．如图（a）、（b）、（c）所示，小明研究“物体的重力势能与哪些因素有关”，他将A、B、C三个小球（质量关系为）先后从光滑轨道的某一高度开始滑下（高度关系为），当小球滑至轨道底端时，推动静止的同一滑块向前滑行一段距离s。（1）实验中，小明通过比较滑块的大小判断小球重力势能的大小，据此可判断小球的重力势能最大；（2）分析比较图（a）与（b）中的现象及相关条件可得出：；（3）分析比较图（a）与（c）中的现象及相关条件可得出：。21．如图所示，小周同学在做“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，分别将A、B、C三个小球先后从同一装置的不同高度处滚下，（mA＝mB＜mC；hA＝hC＞hB）分别推动同一木盒运动一段距离后静止（已知小球所处的高度越高，到达水平面的速度越大）。（1）此实验中，通过观察来比较小球的动能大小；（2）小周分析比较了图（b）与（c）两图所示的实验现象及相关条件，得出了初步结论:“物体质量越大，动能越大”，你同意她的结论吗？，原因是；（3）分析比较图（a）与（b）两图所示的实验现象及相关条件，可得出的初步结论是:。22．小陆用质量相同的三种空心金属块，弹簧、光滑轨道等器材研究“影响重力势能大小的因素”，通过观察弹簧被压缩的程度来比较物体的重力势能大小。他将金属块分别从同一高度静止释放，实验现象如图（b）、（c）、（d）所示。再将同一金属块从高度以速度释放、高度以速度释放，已知，实验现象如图（e）、（f）所示。请根据实验过程及相关条件，仔细观察实验现象，回答下列问题。①比较图（a）、（b）、（c）、（d）的实验过程及相关条件，可得：当物体的相同时，相同；②小华比较图（a）、（e）、（f）的实验过程及相关条件，得到的初步结论是：当物体质量相同时，物体所具有的重力势能的大小与高度无关。请判断该结论是（选填“错误”或“正确”），理由是。23．如图所示，某同学在做“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，分别将甲，乙、丙三小球从同一斜面的不同高度滚下，三个球质量m甲=m乙>m丙;高度h1>h2=h3（已知小球所处的高度越高，到达水平面时速度越大），小球分别推动同一木盒运动一段距离后静止．木盒移动的距离s1>s2>s3.（1）从图中可以看出小球的动能最大（选填中”“乙”“丙”），理由是．（2）分析比较甲、乙可以得到的初步结论是．（3）分析比较乙、丙可以得到的初步结论是．（4）若水平面绝对光滑，本实验将（选填“能"或“不能”）达到探究目的．一、选择题1．2017年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道（可视为圆轨道）运行。与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的（）A．周期变大 B．速率变大C．动能变大 D．向心加速度变大2．如图是某山地的等高线图，数字表示海拔高度，其单位是米。质量是60kg的小凯早上8：00从A点出发，8：50到达B点的观景台；质量是50kg的小旋早上7：40从C点出发，8：50到达D点的半山亭。下列说法中正确的是（）A．他们对自己做的功一样多B．小凯的平均功率较小C．8：50分时，小旋的动能一定小于小凯的动能D．8：50分时，小旋的重力势能一定小于小凯的重力势能3．如图甲所示，重为G的正方体滑块P套在水平放置的方管Q上，在水平向右风力的作用下，滑块P向右做匀速直线运动。将方管Q按图乙竖直放置后，滑块P竖直向下运动。假设滑块P受到风力的大小和方向始终保持不变，其受到方管Q的摩擦力等于它们间压力大小的0.9倍，方管足够长且忽略空气阻力。关于图乙中的滑块P，下列说法正确的是（）

A．滑块P受到的摩擦力等于重力 B．滑块P先加速，然后匀速C．滑块P先加速，后减速，最后静止 D．滑块P的动能一直增大二、填空题4．如图所示，一小木桌放在盆中的沙子上，同一木块从小桌正上方的不同高度，由静止自由落下。下落过程中，木块的能转化为能。该实验通过反映物体重力势能大小，利用该装置（选填“可以”、“不可以”）探究物体动能与速度的关系。

5．在世界杯足球赛中，球员传球时足球的运动轨迹如图所示，在不计空气阻力的情况下，足球从离开脚后从A点运动到点过程中，脚对足球（选填“做了功”或“没做功”）。球的重力势能（选填“变大”、“变小”或“不变”），A点的动能（选填“大于”、“小于”或“等于”）点的动能。

6．2022年北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛。17岁中国小将苏翊鸣摘得金牌，成为冬奥历史上该项目最年轻的金牌获得者，比赛场地简化如图所示。AC为助滑道，B为AC的最低点，运动员某次从A点由静止开始下滑到达C点的过程中（不考虑一切阻力），点动能最大，点重力势能最大。

7．如图所示，是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫块，楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦，没有发生撞击时弹簧盒弹簧1和弹簧2均处于压缩状态。车厢相互撞击时，在F1与F2的力的作用下，弹簧1在原状态下被（选填“压缩”、“拉伸”或“不变”），弹簧2弹性势能（选填“增大”、“不变”或“减小”），正常使用的缓冲器内部弹簧1弹簧的形变属（选填“弹性”或“塑性”）。

8．传说牛顿被树上摔下来的苹果砸中后，发现了牛顿第一定律。事实上“站在巨人肩上”的牛顿是在总结了前人的研究基础上，得出著名的牛顿第一定律。(1)请默写牛顿第一定律：；(2)假如树上掉下来的苹果，在下落过程中突然不受任何力的作用，苹果运动的速度，苹果的动能（选填“变大”、“变小”或“不变”）。三、实验题9．为探究“物体的重力势能与什么因素有关”，某小组同学做了如图所示的实验：将钢球从斜面顶端由静止开始自由滚下，当钢球撞上放在水平桌面上的木块时（木块与钢球相撞一侧附一层起缓冲作用的橡皮），木块被钢球推着向前滑动。他们改变钢球的质量及斜面的高度，做了六组实验，测得的实验数据分别如表所示。实验序号123456789钢球的质量（克）505050100100100200200200斜面的高度h（厘米）10204010204051020木块滑动的距离s（厘米）2．03．98．04．28．316．74．28．316．7（1）实验中，小组同学通过观察、比较来判断钢球具有的重力势能的大小。（2）分析比较实验序号1和2和3（或4和5和6或7和8和9）中的实验数据，可归纳得出初步结论：。（3）分析比较实验序号，当物体所处的高度相同时，物体的质量越大，物体具有的重力势能就越大。（4）进一步综合分析比较实验序号4～9中的实验数据，还可得出结论：（a）分析比较实验序号4和7或5和8或6和9，可得出结论：当时，。（b）分析比较实验序号4、7和5、8和6、9，可得出结论：当时，。10．如下是研究重力势能的大小与哪些因素有关的一种实验。某小组同学每次都让重锤从高处由静止下落，砸到铁钉上。他们观察到不同情况下，铁钉进入泡沫塑料的深度不同，深度越大，表明重锤对铁钉做的功越大，即重锤具有的重力势能越大。他们用m表示重锤的质量，h表示重锤升起的高度，x表示铁钉进入泡沫塑料的深度，并将实验数据详细记录在下面的表格中。为了进一步探究重锤的重力势能跟重锤做功本领的关系，他们还进行了适量的运算，计算的一部分数据也记录在表格的后两列中。实验序号重锤质量m（千克）重锤升起高度h（米）铁钉进入泡沫塑料深度x（米）（米-1）x2（米2）10.10.60.02441.6660.000620.10.90.03033.3330.000930.20.30.02441.6660.000640.20.60.03528.5710.001250.30.30.03033.3330.000960.30.40.03528.5710.0012（1）分析比较实验序号1与2（或3与4或5与6）的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：；（2）分析比较实验序号的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：在高度相同的情况下，物体的质量越大，具有的重力势能就越大；（3）分析比较表中第二列、第三列及第四列中的数据，可初步得出：；（4）为进一步探究重锤具有的重力势能跟重锤做功本领的关系，可综合分析、比较表中记录的数据，以及经运算得到的数据，同时结合观察到的现象，归纳并得出结论：。11．某小组同学用实验小车去撞击同一木块来研究小车的动能与小车的质量和速度之间的关系，实验时利用DIS装置精确地测出了小车撞击木