11.3 动能和势能（专题训练）【八大题型】（解析版）

113 动能和势能（专题训练）【八大题型】 一．动能和势能的概念（共6 小题） 二．动能大小的比较（共6 小题） 三．势能大小的比较（共5 小题） 四．动能和势能的转化（共6 小题） 五．动能的影响因素（共5 小题） 六．势能的影响因素（共4 小题） 七．探究影响物体动能大小的因素（共4 小题） 八．探究影响物体势能大小的因素（共4 小题） 一．动能和势能的概念（共6 小题） 1．（2023 秋•鹿寨县期末）关于能的概念，下列说法正确的是（ ） ．悬挂的吊灯静止不动时不具有机械能 B．动能相等的物体一定具有相等的速度 ．正在斜面上滚下的小球既有动能也有重力势能 D．弹簧被压缩时具有弹性势能，而被拉伸时没有 【答】 【解答】解： 、悬挂的吊灯，虽然静止，动能为0，但由于被举高而具有重力势能，则机械能不为 0，故错误； B、动能大小与物体的质量和速度有关，所以动能相等的物体，其速度不一定相等，故 B 错误； 、正在斜面上滚下的小球，由于运动具有动能，由于离水平面有一定高度而具有重力势 能，故正确； D、弹簧被压缩、拉伸时都发生了弹性形变，都具有弹性势能，故D 错误。 故选：。 2．（2023 秋•柳州期末）下列具有弹性势能的是（ ） ．匀速行驶的汽车 B．射出去的箭 ．被拉弯的弓 D．树上掉落的苹果 【答】 【解答】解：、匀速行驶的汽车具有动能，故不符合题意； B、射出去的箭具有动能和重力势能，故B 不符合题意； 、被拉弯的弓具有弹性势能，故符合题意； D、树上掉落的苹果具有重力势能，故D 不符合题意。 故选：。 3．（2023 春•郾城区校级月考）关于生活和学习中涉及的物理量，叙述正确的是（ ） ．托起一个鸡蛋所用的力约为1 B．学生课桌的高为15m ．一个成年人的体重约为600 D．一本8 年级下册物理课本在距离地面10m 高的位置，具有的重力势能约为05 【答】 【解答】解： 、一个鸡蛋的质量约为50g，托起一个鸡蛋所用的力约为05，故错误； B、学生课桌的高为08m 左右，故B 错误； 、一个成年人的体重约为60kg，其体重约为G＝mg＝60kg×10/kg＝600 左右，故正确； D、一本8 年级下册物理课本质量约为02kg 左右，在距离地面10m 高的位置，具有的重 力势能约为：＝mg＝02kg×10/kg×10m＝20，故D 错误。 故选：。 4．（2023 秋•宿迁月考）下列物体既有势能又有动能的是（ ） ．室的灯管 B．拉长的橡皮筋 ．公路上行驶的汽车 D．飞行的小鸟 【答】D 【解答】解：室的灯管处于静止状态，没有动能，只有重力势能，故错误； B 拉长的橡皮筋由于发生弹性形变所以有弹性势能，但是没有运动所以没有动能，故B 错误； 公路上行驶的汽车有动能，但是由于没有被举高，所以没有重力势能，故错误； D 飞行的小鸟由于有速度又有高度，所以具有动能和重力势能，故D 正确。 故选：D。 5．（2023 秋•白银期末）如图甲所示，这是一种弹簧门，门上装有如图乙所示的弹簧合页， 其工作原理：当用力推开弹簧门时，合页中的弹簧会发生弹性形变，从而具有 弹性 势 能，松手后转化为门的 动 能，使门自动闭合。 【答】弹性势；动。 【解答】解：合页中的弹簧发生形变后能恢复原状，因此弹簧门被推开后，弹簧被卷紧， 发生了弹性形变，具有了弹性势能。 放手后，弹簧恢复弹性形变，弹性势能变小，同时门由静止变为运动，门具有了动能， 所以弹性势能转化为动能。 故答为：弹性势；动。 6．（2023 秋•阜阳期末）我国颁布实施的《民法典》规定严禁高空抛物，这是由于高处的 物体具有较大的 重力势能 （填写一种能量形式的名称），因此高空抛物坠落往往 会带来很大的社会危害。 【答】重力势能。 【解答】解：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能，物体的质量越大、被举得越高， 那么这个物体的重力势能越大，所以高处的物体具有较大的重力势能。 故答为：重力势能。 二．动能大小的比较（共6 小题） 7．（2023 秋•清远期末）如图所示，将小球拉到点处然后释放，小球经过、B、和D 四个 点，在这四个点处，小球具有的动能最大的是在（ ） ．点 B．B 点 ．点 D．D 点 【答】 【解答】解：小球从点经过B 点到点的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小， 速度变大，动能变大；从点到D 点的过程中，质量不变，高度变大，重力势能变大，速 度变小，动能变小。所以小球经过、B、和D 四个点，在这四个点处，小球具有的动能 最大的是在点。 故选：。 8．（2023 春•武穴市期末）在2022 年北京冬奥会上，“00 后”中国小将谷爱凌在滑雪项 目上拿下“两金一银”的好成绩，滑雪运动中蕴含着很多物理物理知识，下列说法正确 的是（ ） ．谷爱凌在“腾飞”过程中动能不变 B．谷爱凌对滑雪板的压力和她所受重力为一对相互作用力 ．谷爱凌站在雪地上时，所受重力与滑雪板对她的支持力属于一对平衡力 D．谷爱凌到达终点后渐渐停下来是因为惯性逐渐减小 【答】 【解答】解： 、谷爱凌运动的过程中，质量不变，速度会变，动能会改变，故错误； B、谷爱凌对滑雪板的压力和她所受重力二力的方向不是相反，且不是两个物体间的相 互作用，所以二力一定不是一对相互作用力，故B 错误； 、谷爱凌站在雪地上时，所受重力与滑雪板对她的支持力大小相等、方向相反、作用在 同一物体上、作用在同一直线上，属于一对平衡力，故正确； D、谷爱凌到达终点后渐渐停下来是因为受到阻力的作用，故D 错误。 故选：。 9．（2023 春•普陀区校级期末）如图所示，表示甲、乙两辆相同小车的s t ﹣图像，关于这 两辆小车的动能，以下判断中正确的是（ ） ．甲、乙两车的动能相等 B．甲车的动能大 ．乙车的动能大 D．缺乏条件，无法判断 【答】B 【解答】解：由图像知，甲、乙两小车都做匀速直线运动，在相同的时间内0～5s，甲 通过的路程长，由速度公式v＝ 知甲车的速度大，因为甲、乙两辆相同的小车，速度 越大动能越大，所以甲车的动能最大，故B 正确，D 错误。 故选：B。 10．（2023 春•于洪区期末）如图所示，两人分别用水平方向的力在同一水平面上匀速直 线推箱子，箱子在相同时间内均被向前推动10m，两个箱子与水平面间接触面的粗糙程 度相同，大箱子重300，小箱子重100。下列说法正确的是（ ） ．推大箱子的人做的功多 B．推小箱子的人做功的功率大 ．两箱子运动过程中的动能相等 D．两箱子运动过程中受到的摩擦力相等 【答】 【解答】解：D．大箱子比小箱子的重力大，则大箱子比小箱子对水平面的压力大，两 个箱子与水平面间的粗糙程度相同，所以大箱子受到的摩擦力比小箱子大， 箱子都匀速运动，受力平衡，所以大箱子受到的推力比小箱子大，箱子运动的距离相等， 根据＝Fs 可知，推大箱子做的功多，故正确、D 错误； B．已知推箱子的时间相同，推大箱子做的功多，由P＝ 可知，推大箱子的人做功的 功率大，故B 错误。 ．箱子在相同时间内均被向前推动10m，速度相同，大箱子的重力大，质量大，动能大， 故错误。 故选：。 11．（2023•明水县模拟）如图所示为小红在玩“套圈”游戏，出手后“套”在空中先后经 历了、b、三个位置（不计空气阻力），其中为“套圈”运动的最高点且b＝b。则“套 圈”在点的动能 ＞ （＝/＞）0。“套圈”在b 段、b 段重力所做的功b ＝ b （＞/＝/＜）。 【答】＞；＝。 【解答】解：“套圈”在最高点时，仍有向前的速度，所以其动能大于零； “套圈”从点到点的过程中，质量不变，b＝b，根据＝G＝mg 可知，“套圈”在b 段、b 段重力所做的功b＝b。 故答为：＞；＝。 12．（2023 春•桐柏县校级月考）如图所示，一个小球被抛出，若不计空气阻力，在最高 点它受 重 力，在最高点时，小球动能 不 （选填“是”或“不”）为0。 【答】重；不。 【解答】解：因为不计空气阻力，小球在最高点时只受到重力作用； 小球在最高点时，水平方向有一定的速度，动能不为零。 故答为：重；不。 三．势能大小的比较（共5 小题） 13．（2023 秋•江城区期末）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（ ） ．落在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 ．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 【答】B 【解答】解：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。 14．（2023 春•金乡县期末）如图所示，物块在光滑斜面上由静止开始下滑，依次经过、b 两个点，不计空气阻力，比较物块在、b 两点的能量，下列说法正确的是（ ） ．物块在 点重力势能大 B．物块在b 点重力势能大 ．物块在、b 两点的重力势能一样大 D．物块在 点动能大 【答】 【解答】解：物块在光滑斜面上由静止开始下滑（不计空气阻力），在下滑过程中，高 度减小，重力势能减小，速度增大，动能变大； 由于点的位置要高于b 点的位置，所以处的重力势能大于b 处的重力势能；物块在下滑 过程中动能变大，所以物块在b 点动能大，故正确，BD 错误。 故选：。 15．（2023 春•内江期末）如图所示，用同样大小的力作用在甲、乙两根完全相同的弹簧 上，则关于它们弹性势能的大小关系，下列说法中正确的是（ ） ．甲弹簧的弹性势能大 B．乙弹簧的弹性势能大 ．两弹簧的弹性势能一样大 D．以上三种情况均有可能 【答】 【解答】解：用同样大小的力作用在甲、乙两根完全相同的弹簧上，则甲、乙弹簧的形 变程度相同，所以两弹簧的弹性势能一样大。 故选：。 16．（2023 春•永春县校级月考）图甲中过山车从点出发，先后经过B、、D、E 点。图乙 是过山车在B、、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，B 点重力势能的大小 等于 E 点动能的大小。 【答】；等于。 【解答】解：由图乙可知，过山车的动能在点最大，在B 点最小；B 点的重力势能大小 与E 点的动能大小相等。 故答为：；等于。 17．（2023 春•白城月考）如图所示，金属小球从光滑轨道上的点由静止滑下，经过B 点， 到达最低点后，再沿轨道向上运动，若不计空气阻力，则小球 不能 （选填“能” 或“不能”）沿轨道向上运动到E 点，小球到达D 点时的重力势能 大于 （选填 “大于”“小于”或“等于”）它到达B 点时的重力势能。 【答】不能；大于。 【解答】解：轨道光滑，若不计空气阻力，没有能量损失，小球运动过程中重力势能和 动能相互转化，机械能守恒；小球经过D 点后，因为机械能守恒，能上升到与点同一高 度，所以不能上升到E 点；由于D 的高度大于B 点，D 点时的重力势能大于B 点时的重 力势能。 故答为：不能；大于。 四．动能和势能的转化（共6 小题） 18．（2024•茂南区校级一模）小明和同学一起荡秋千。下列说法正确的是（ ） ．通过最低点时的动能不变 B．下降过程中的动能变小 ．到达最高点的重力势能为零 D．上升过程中的重力势能增大 【答】D 【解答】解： 、人的质量一定，通过最低点时速度最大，动能最大，故错误； B、下降过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度增大，动能增大，故B 错 误； D、上升过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大；到达最高点时，高度最大，重 力势能最大，故错误，D 正确。 故选：D。 19．（2024•阎良区校级开学）第19 届亚运会在浙江杭州举办。如图所示，是蹦床运动员 在空中加速下落时的情景，下列关于运动员的说法中正确的是（ ） ．动能减小，重力势能增大 B．动能不变，重力势能减小 ．动能增大，重力势能减小 D．动能增大，重力势能增大 【答】 【解答】解：运动员加速下降的过程中，运动员的质量不变，速度变大，故其动能增大， 同时其高度减小，故其重力势能减小。 故选：。 20．（2023 秋•东莞市期末）23 年的体育中考中，实心球列入选考项目。如图所示是某同 学扔实心球的四个分解动作，下列说法正确的是（ ） ．分解动作①过程，同学没做功 B．分解动作②过程，同学做了功 ．分解动作③过程，同学做了功 D．分解动作④完成后，球下落过程中重力势能变大 【答】 【解答】解：、①中把球捡起来，力的方向是向上的，在力的方向上通过了距离，所 以做了功，故错误； B、②停在空中时，虽然有力，但没有通过距离，不做功，故B 错误； 、③挥动球时，球在力的方向上通过了距离，做了功，故正确； D、分解动作④完成后，球下落过程中，质量不变，高度降低，重力势能变小，故D 错 误。 故选：。 21．（2024•城西区校级开学）我国首架自主研发的大型运输机“运20”试飞成功，飞机在 飞行时其机翼 上 （选填“上”或“下”）方空气流速大，飞机在减速下降、准备 着陆的过程中，其动能 减小 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答】上；减小 【解答】解：（1）在相同是时间内，空气经过上方的路程长，速度大；经过下方的路 程短，速度小。上方空气流速越大，压强越小；下方空气流速越小，压强越大。所以机 翼上方的气流对机翼的压强小于机翼下方的气流对机翼的压强。 （2）飞机在减速下降、准备着陆的过程中，质量不变，速度越来越小，动能减小；高 度变小，重力势能减小；所以机械能减小。 故答为：上；减小。 22．（2024•无为市校级一模）“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目。如图甲所 示，一端系住人的腰部，另一端系于跳台的是一根弹性橡皮绳。当人下落至图乙中点时， 橡皮绳刚好被拉直，那么，在人越过点继续向点运动的过程中，人的动能将会 先变 大后变小 。（选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”、“先变小后变大”或 “不变”） 【答】先变大后变小 【解答】解：由题知，点是橡皮绳原长的位置； 点到点，人在自由下落过程中，人的重力势能转化为动能，动能变大； 人在最高点到点的过程中，速度越来越大；在人越过点继续向下的过程中，受到绳向上 的拉力，橡皮绳的形变逐渐变大，拉力由小变大，弹性势能逐渐变大；开始一段时间内 拉力小于重力，人仍然做加速运动；当拉力大于重力后，人才做减速运动，达到最低点 时速度减小为0；所以，人的速度先变大后变小，则动能也是先变大后变小。 故答为：先变大后变小。 23．（2023 秋•惠州期末）如图是在北京冬奥会的滑雪项目中运动员正在斜坡上下滑的情 景，下滑过程中，运动员的质量将 不变 ，动能将 变大 （以上两空均选填“变 大”“变小”或“不变”），该过程主要是运动员的 重力势 能转化为动能。 【答】不变；变大；重力势。 【解答】解：质量是物体所含物质的多少，不随位置的改变而改变，因此下滑过程中， 运动员的质量不变。 运动员下滑过程中质量不变，速度变大，动能将变大；运动员的质量不变，高度变低， 重力势能变小，该过程主要是运动员的重力势能转化为动能。 故答为：不变；变大；重力势。 五．动能的影响因素（共5 小题） 24．（2023 春•中江县期末）“珍爱生命，注意安全”，下列涉及物理知识中的安全问题， 做法不合理的是（ ） ．驾驶机动车时只要自己感觉安全就可以不遵守限速要求 B．乘客在等待进站的列车时，必须站在安全线外 ．乘坐公交车发生火灾且车门无法打开时，可以使用安全锤的尖端敲碎车窗玻璃逃生 D．乘坐客车时必须系好安全带 【答】 【解答】解： 、驾驶机动车时，机动车的质量不变，速度越大，动能越大，发生事故时的伤害性越大， 所以驾驶机动车时应遵守限速要求，故不合理； B、乘客在候车时必须站在安全线外，这是因为列车高速行驶过车站时，安全线内的空 气流速大压强小，人可能会被“吸”入轨道，易发生安全事故，故B 合理； 、安全锤的头部做成锥形，是在压力一定时，减小玻璃的受力面积，来增大对玻璃的压 强，使玻璃容易击碎，故合理； D、乘客原来和车一起向前运动，紧急刹车时，车由运动突然变成静止，而司机和前排 乘客由于具有惯性，继续向前运动，容易撞到挡风玻璃发生伤害事故，使用安全带可以 起到保护作用，故D 合理。 故选：。 25．（2023 秋•仪征市期末）如图是物体离手后，在空中飞行过程中动能Ek 随时间t 变化 的曲线，运动的物体可能是（ ） ．斜向上投掷出去的铅球 B．一松手由静止下落的乒乓球 ．竖直向上垫起的排球 D．离开脚后在地上滚动的足球 【答】 【解答】解： 、斜向上投掷出去的铅球在整个飞行过程中，质量不变，一直在运动，动能不为零（处 于最高点时竖直方向速度为0，但水平方向仍然有速度，因此动能不为0）。 从出手到最高点过程中速度减小，此过程动能减小；在下落的过程中，速度不断增大， 到达地面最大，此过程动能增大。整个过程动能先减小再增大。 B、一松手由静止下落的乒乓球的动能始终在增大，故B 错误； 、竖直向上垫起的排球，排球到达最高点时的动能为零，故错误； D、离开脚后在地上滚动的足球，足球滚动的越来越慢，动能越来越小，故D 错误； 故选：。 26．（2024•雁塔区模拟）如图1 所示，同一小球从不同高度滑下，到达水平面并撞击木块， 小球释放的高度越高，木块被撞击得越远，说明同一物体的 速度 越大，动能越大； 如图2 所示，让不同质量的小车从同一高度下滑到相同水平面，停止运动时记录下位置， 根据滑行的距离可判断 小车的动能最大， 小车的质量最大（均选填“”“B” 或“”）。 【答】速度；；。 【解答】解：（1）同一小球质量不变，从不同高度滑下，到达水平面并撞击木块，小 球到达水平面时的速度不同，小球释放的高度越高，木块被撞击得越远，做功越多，动 能越大，根据控制变量法可得结论：当质量一定时，物体的速度越大，动能越大； （2）让不同质量的小车从同一高度下滑到相同水平面，小球到达水平面时的速度相同， 小车的质量越大，滑行的距离越远，做功越多，动能越大，据此结合图片可判断小车的 动能最大，小车的质量最大。 故答为：速度；；。 27．（2023 春•叶县期末）小汽车与洒完水快速行驶的洒水车擦身而过时，坐在小汽车里 的人会感到车身有一点晃动，原因是 小汽车和洒水车之间空气流速大，压强小 ； 高速公路上的汽车在行驶过程中，不允许超过最大限制速度，从物理学角度看，这样做 的目的是为了减小汽车的 动能 （选填“惯性”或“动能”）。 【答】小汽车和洒水车之间空气流速大，压强小；动能。 【解答】解：小汽车与洒完水快速行驶的洒水车擦身而过时，两车之间的空气流速很大， 压强变得很小，在外面大气压的作用下