11.4认识动能和势能第1课时动能和势能知识点1能、动能、势能1．下列关于能的叙述正确的是()A．一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能B．挂在树枝上的苹果，没有做功，所以没有能C．一个物体已做过的功越多，就说明这个物体具有的能越多D．运动的物体具有能，静止的物体没有能2．关于动能和势能，下列说法不正确的是()A．在水平公路上行驶的汽车具有动能B．悬挂在天花板上的吊灯具有重力势能C．在空中飞行的飞机只有重力势能D．被拉开的弹弓具有弹性势能3．人们常常利用物体具有各种形式的能来做功，如：机械手表里拧紧的发条具有__________能，可以带动小齿轮和指针转动；风具有________能，可以推动帆船航行；打桩机举高的重锤具有__________能，可以完成打桩工作．知识点2影响动能和势能大小的因素4．如图11－4－1所示是研究动能的大小跟哪些因素有关的实验．让钢球从斜面上自由滚下，与一个木块相撞，观察木块被推动的距离．图11－4－1(1)让同一钢球从不同的高度滚下时，钢球的位置越高，滚到斜面底端时________越大，把木块推得越远，说明在钢球质量相同的情况下，钢球的________越大，动能越大．(2)让质量不同的钢球从同一高度滚下，滚到斜面下端时速度相同，钢球的质量越大，把木块推得越远，说明在钢球速度相同的情况下，钢球的________越大，动能越大．(3)从这个实验可以得出结论：物体的动能与______________有关．(4)实验中，通过观察__________________的远近，来判断钢球动能的大小．图11－4－25．为了探究物体重力势能的大小与哪些因素有关，让质量为m和2m的重物从一定的高度自由落下，把相同的木桩打入泥土的情况如图11－4－2所示．观察比较A、B实验可知物体具有的重力势能与物体的________有关；观察比较A、C实验可知物体具有的重力势能与物体的________有关．知识点3动能和势能大小的变化6．如图11－4－3所示是一架空中加油机正在给两架战斗机加油，加油过程中，若战斗机的高度和速度不变，则战斗机的()5\nA．动能增大，重力势能增大B．动能不变，重力势能不变C．动能减小，重力势能增大D．动能增大，重力势能减小图11－4－3图11－4－47．如图11－4－4所示，小明在玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、蹦蹦杆的弹性势能的变化是()A．重力势能增大，弹性势能增大B．重力势能减小，弹性势能增大C．重力势能减小，弹性势能减小D．重力势能增大，弹性势能减小8．如图11－4－5所示，毽子被踢出后在竖直上升的过程中，它的动能________，重力势能________．(均选填“增大”“减小”或“不变”)图11－4－59.汽车沿斜坡匀速向上行驶，则汽车的________能不变，________能增大．自行车下坡时，不蹬脚踏板速度也会越来越大，在此过程中，自行车的动能逐渐________，自行车的重力势能逐渐________．10．质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么()A．燕子比鸽子飞得快B．鸽子比燕子飞得快C．燕子与鸽子飞得一样快D．两者速度大小无法比较11．如图11－4－6所示，在伽利略的理想实验中，不计斜面的摩擦和空气阻力，在小球从开始滚下到到达对面最高点的过程中()5\n图11－4－6A．小球的动能先减小后增大B．小球的重力势能先增大后减小C．小球的动能先增大后减小D．小球的重力势能一直在减小12．如图11－4－7所示，一弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上．a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b点是弹簧原长时小球的位置，c点是小球到达最右端的位置．则小球从a点运动到c点的过程中，下列说法正确的是()图11－4－7A．小球在a点时，弹簧的弹性势能最小B．小球在b点时，小球的速度最小C．从a点到b点，小球的动能逐渐增大D．从b点到c点，弹簧的弹性势能逐渐减小13．为探究“动能大小的影响因素”，物理小组利用斜面、钢球、木块等器材开展了如图11－4－8所示的活动．图11－4－8(1)实验中通过比较木块______________来判断钢球动能的大小．(2)在图甲和图丙中，用质量不同的两个钢球从斜面相同高度处自由滚下，目的是使钢球撞击木块时的________相同；比较甲、乙两图，得到的结论：__________________________________．(3)由实验中钢球撞击木块做功，同学们联想到汽车撞击行人出现交通事故的情景，并猜想到交通事故的危害程度与“超载”“超速”有关．进一步探究，获得了下表中的数据：实验序号小球的质量m/g小球自由滚下的高度h/cm木块被撞后运动的距离s/m甲202016乙20104丙402032分析表格内的数据可知，利用甲、丙两次实验可以验证危害程度与________(选填“超载”或“超速”5\n)有关；在质量和速度两个因素中，对动能影响较大的因素是________，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.14．[2022·贺州]如图11－4－9所示的光滑轨道，BC为水平面，小球从A点静止释放运动到C点的过程中，小球的动能和重力势能的变化情况是()图11－4－9A．从A到B小球的重力势能不变B．从A到B小球的动能减少C．从B到C小球的重力势能增大D．从B到C小球的动能不变图11－4－1015．[2022·郴州]改革开放以来，我国的航天事业得到了空前的发展，并取得了举世瞩目的成就．如图11－4－10所示，为我国神舟号飞船返回舱减速降落的情景．返回舱在此过程中()A．动能减小，重力势能减小B．动能增大，重力势能增大C．动能不变，重力势能减小D．动能减小，重力势能不变5\n详解详析1．A2.C3．弹性势动重力势4．(1)速度速度(2)质量(3)质量和速度(4)木块被推动的距离5．[教材信息题P17图11－26]高度质量6．A7．B8．减小增大9．动重力势增大减小10．A11．C[解析]理想实验中，不计斜面的摩擦和空气阻力，机械能没有损耗，故在小球从开始滚下到到达对面最高点的过程中，小球的重力势能先减小后增大，动能先增大后减小．故选项C符合题意．12．C[解析]a点是弹簧形变程度最大处，弹性势能也最大，故A选项错误．因为水平杆光滑，所以小球在a点时只受到弹簧向右的弹力，则小球由a向b运动时会加速运动，故B选项错误．小球质量一定，从a点到b点过程中速度越来越大，所以动能逐渐增大，故C选项正确．b点是弹簧原长时小球的位置，弹性势能为0，小球到达b点后由于惯性继续向右运动，所以弹簧逐渐被拉伸，弹性势能逐渐变大，故D选项错误．13．(1)被推动的距离远近(2)速度物体质量相同时，速度越大，动能越大(3)超载速度物体的动能与物体的质量成正比，与物体速度的平方成正比[解析](1)钢球对木块做功的多少可反映钢球的动能的大小，而做功的多少可由木块被推动的距离的远近来确定．(2)钢球从同一高度滚下，是为了使钢球滚到水平面上时的速度相同．在甲、乙两个实验中，控制了质量相同，速度不同，图甲中钢球速度较大，木块被撞击后移动的距离较长，所得到的结论：物体的质量相同时，速度越大，动能越大．(3)研究超载危害时，应控制钢球下滑的高度相同而质量不同，由表中甲和丙实验数据可知，速度相同时，质量越大(超载时)，动能越大，能够做的功越多，破坏力更大．由甲、乙实验可知，质量相同，甲的速度是乙的2倍，甲推动木块的距离是乙的4倍，即动能与速度的平方成正比；由甲、丙实验可知，速度相同，丙质量是甲的2倍，丙推动木块的距离是甲的2倍，即动能与质量成正比，所以对动能影响较大的是速度．14．D[解析]小球在整个运动过程中，质量不变，从A到B时，高度减小，速度增大，因此重力势能减小，动能增大，故A、B错误．当从B到C时，在水平方向不受力，根据牛顿第一定律，小球在水平面上做匀速直线运动，因此动能不变，势能不变．故C错误，D正确．故选D.15．A[解析]返回舱减速降落的过程中，质量不变，速度变小，高度变小，则返回舱的动能减小、重力势能减小，故A正确、BCD错误．故选A.5