第17講 動(dòng)能和勢(shì)能-八年級(jí)下冊(cè)物理

第17講動(dòng)能和勢(shì)能第17講動(dòng)能和勢(shì)能知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)導(dǎo)入鴿群“殺”客機(jī)一架剛從××機(jī)場(chǎng)起飛的民航班機(jī)突然遭遇鴿群，一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)被撞壞，飛機(jī)載著116名乘客在空中盤旋1個(gè)小時(shí)后才安全著陸。民航安全監(jiān)督人員事后在被撞壞的飛機(jī)起落架上發(fā)現(xiàn)一只殘留的鴿子腳和血跡。經(jīng)查，飛機(jī)左發(fā)動(dòng)機(jī)的38塊風(fēng)扇葉片，已有19塊全部報(bào)廢，估計(jì)造成直接損失約300萬元。為什么鳥類在空中飛行時(shí)，傷害力如此之大？知識(shí)精講知識(shí)精講考點(diǎn)1：能量、動(dòng)能1．能量：物體能夠?qū)ν猓@個(gè)物體具有能量，簡稱能。單位：焦(J)。一個(gè)物體能夠做的功越，它具有的能量就越。2．動(dòng)能：物體由于而具有的能，叫做動(dòng)能。一切的物體都具有動(dòng)能。3．動(dòng)能的影響因素：物體動(dòng)能的大小跟、有關(guān)，質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)的速度越大，它的動(dòng)能越大；運(yùn)動(dòng)速度相同的物體，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。思考與交流思考1：還有哪些物體也具有動(dòng)能？【典例分析】【例1】（2021·河南西峽·八年級(jí)期末）如圖所示是高速公路的交通標(biāo)志牌，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．對(duì)機(jī)動(dòng)車設(shè)定限制速度，可以限制它的動(dòng)能B．速度相同時(shí)，機(jī)動(dòng)車的質(zhì)量越大，動(dòng)能越大C．當(dāng)圖中三種車輛都以最高限速行駛，小汽車的動(dòng)能最大D．對(duì)機(jī)動(dòng)車限定最高行駛速度，是因?yàn)橘|(zhì)量相同時(shí)，速度越大動(dòng)能越大方法技巧方法技巧根據(jù)定義法判斷：動(dòng)能是物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能，百米跑道上正在比賽的運(yùn)動(dòng)員由于運(yùn)動(dòng)而具有動(dòng)能，其他選項(xiàng)中的物體沒有運(yùn)動(dòng)，不具有動(dòng)能。針對(duì)訓(xùn)練針對(duì)訓(xùn)練1．（2021·山西交城·八年級(jí)期末）下列物體具有動(dòng)能的是（）A．懸掛在天花板上的吊燈 B．靜止在山頂上的大石頭C．飛行的飛機(jī) D．拉開的彈弓2．下列說法正確的是（）A．靜止的物體一定不具有能B．運(yùn)動(dòng)的物體由于沒有對(duì)別的物體做功，所以不具有能C．只有物體被舉高了才具有能D．做功的物體一定具有能3．質(zhì)量相等的甲、乙兩個(gè)小車同時(shí)同地沿同一直線勻速直線運(yùn)動(dòng)，它們的s﹣t圖象分別如圖所示，根據(jù)圖象分析正確的是 （）A．v甲＝0.6m/s，v乙＝0.2m/s，甲車的慣性大于乙車的慣性 B．經(jīng)過6s兩小車一定相距6.0m，運(yùn)動(dòng)過程中，甲車的動(dòng)能等于乙車的動(dòng)能C．經(jīng)過6s兩小車一定相距4.8m，運(yùn)動(dòng)過程中，甲車的動(dòng)能小于乙車的動(dòng)能D．經(jīng)過6s兩小車可能相距2.4m，運(yùn)動(dòng)過程中，甲車的動(dòng)能大于乙車的動(dòng)能考點(diǎn)2：實(shí)驗(yàn)探究：物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)（1）猜想與假設(shè)①風(fēng)越大，帆船運(yùn)動(dòng)越快，可猜想動(dòng)能可能與物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)；②同樣速度的自行車和汽車，碰上行人后造成的傷害不同，可猜想動(dòng)能大小與物體的質(zhì)量有關(guān)。（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方法：、。①控制變量法：控制質(zhì)量相同來探究動(dòng)能與速度的關(guān)系；控制速度相同來探究動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系。②轉(zhuǎn)換法：動(dòng)能不能直接測(cè)量，我們根據(jù)被撞擊木塊運(yùn)動(dòng)距離的遠(yuǎn)近來反映鋼球動(dòng)能的大小。木塊被推得越遠(yuǎn)，說明鋼球的動(dòng)能越大。（3）實(shí)驗(yàn)步驟①讓質(zhì)量不同的鋼球從斜面的同一高度處由靜止開始滾下，滾下后推動(dòng)木塊移動(dòng)，比較兩次木塊被推距離的遠(yuǎn)近。②讓同一鋼球從斜面的不同的高度處由靜止開始滾下，滾下后推動(dòng)木塊移動(dòng)，比較兩次木塊被推距離的遠(yuǎn)近。【典例分析】【例3】（2021·北京朝陽·八年級(jí)期末）在“探究物體的動(dòng)能大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們做了如圖所示的三個(gè)實(shí)驗(yàn)，將小球沿著同一斜面由靜止釋放，并與同一木塊相碰，木塊在水平面上移動(dòng)一段距離后靜止。（1）本實(shí)驗(yàn)通過______來反映小球到達(dá)水平面時(shí)的速度；（2）由圖甲和圖丙兩次實(shí)驗(yàn)可知：物體的動(dòng)能大小跟物體的______有關(guān)。針對(duì)訓(xùn)練針對(duì)訓(xùn)練1．（2021·北京東城·八年級(jí)期末）小東水平路面上騎車時(shí)發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)中的自行車不再踩腳踏板，車也能滑行一段距離，他在不同的路面上多次嘗試后，提出猜想：車滑行的距離可能與路面的粗糙程度以及車開始滑行的初速度有關(guān)。為探究其中的奧秘，他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的探究實(shí)驗(yàn)：他在水平桌面上搭成一斜面，用小球代替自行車做實(shí)驗(yàn)，用毛巾、棉布、木板等改變水平桌面的粗糙程度。（1）為了探究小球在水平面上的滑行距離與開始滑行的速度的關(guān)系：小東應(yīng)先后三次將小球從斜面的___________（選填“同一”或“不同”）高度處釋放，比較小球在___________（選填“同一”或“不同”）粗糙面上滑行的路程，發(fā)現(xiàn)開始滑行的速度越大，向前滑行的距離越大。（2）為探究小球滑行距離與水平面粗糙程度的關(guān)系：小東應(yīng)先后三次將小球從斜面上的___________（選填“同一”或“不同”）高度處釋放，發(fā)現(xiàn)水平面越光滑，向前滑行的距離越遠(yuǎn)。通過本實(shí)驗(yàn)還可進(jìn)一步推理，得出以下結(jié)論：水平面上運(yùn)動(dòng)的物體，如果不受阻力作用，物體將___________。（3）為了進(jìn)一步模擬研究汽車超速帶來的安全隱患，小東同學(xué)又設(shè)計(jì)了如圖乙所示的探究實(shí)驗(yàn)：將A、B兩個(gè)小球先后從同一斜面的不同高度處、的位置滾下（，），分別推動(dòng)同一小木塊運(yùn)動(dòng)一段距離、后靜止。同組的小紅認(rèn)為他這樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論有問題，理由是___________。2．（2021·河南上蔡·八年級(jí)期末）如圖所示為“探究物體動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)”的裝置示意圖。(1)原理：運(yùn)動(dòng)的鋼球A碰上木塊B后，能將B撞出一段距離s。在同樣的水平面上，B被撞得越遠(yuǎn)，A對(duì)B做的功就越多，A的動(dòng)能就越大，通過B被撞的遠(yuǎn)近來反映物體A動(dòng)能大小的方法在物理學(xué)中屬于____（選填“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”）。(2)步驟：①讓同一鋼球A分別從不同高度由靜止開始滾下，高度h越高，鋼球運(yùn)動(dòng)到水平面時(shí)速度越______，木塊B被撞得越遠(yuǎn)；②改變鋼球的質(zhì)量，讓不同的鋼球從___（選填“同一”或“不同”）高度由靜止開始滾下，質(zhì)量越大的鋼球?qū)⒛緣KB撞得越遠(yuǎn)。(3)結(jié)論：通過多次實(shí)驗(yàn)表明，質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)的速度越大，它的動(dòng)能越大：運(yùn)動(dòng)速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動(dòng)能________。3．（2021·山西忻州·八年級(jí)期末）在探究“動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，小致用同一實(shí)驗(yàn)裝置，讓從斜面上滾下的小鋼球鉆入水平面上的硬紙盒，完成以下實(shí)驗(yàn)；（1）通過比較甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)中硬紙盒被推的遠(yuǎn)近，可以得出結(jié)論：質(zhì)量相同時(shí)物體的______越大，動(dòng)能越大；在甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)中，硬紙盒所受滑動(dòng)摩擦力______（選填“相同”或“不同”）；（2）如果做乙圖實(shí)驗(yàn)時(shí)，硬紙盒被撞后滑出木板掉落，為防止因此造成硬紙盒損壞需改進(jìn)乙圖實(shí)驗(yàn)，再與甲圖實(shí)驗(yàn)對(duì)比；在不改變木板長度的情況下，應(yīng)采用以下______方法（填寫正確選項(xiàng)前的字母）；A．換用質(zhì)量更小的鋼球B．給水平木板鋪上毛巾C．適當(dāng)降低鋼球的高度D．換用一個(gè)較重的硬紙盒（3）若要探究影響動(dòng)能大小的另一因素，具體的操作方法是：選擇兩______不同的鋼球，從同一斜面相同高度由靜止滑下；（4）小致在原硬紙盒的上表面粘上砝碼，設(shè)計(jì)了如圖丙所示實(shí)驗(yàn)，探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素，通過比較甲、丙兩次實(shí)驗(yàn)可得出：滑動(dòng)摩擦力與______有關(guān)?？键c(diǎn)3：勢(shì)能1．重力勢(shì)能：受重力的物體由于而具有的能。2．被舉高的物體質(zhì)量越大，高度越高，重力勢(shì)能越。3．彈性勢(shì)能：物體由于而具有的能叫做彈性勢(shì)能。4．物體彈性勢(shì)能的大小與物體的彈性形變程度和物體本身的材料等因素有關(guān)。對(duì)于同一物體，彈性形變?cè)酱?，彈性?shì)能越大?！镜淅治觥俊纠?】（2021·山東蘭山·八年級(jí)期末）2020年5月，我國新一代載人飛船試驗(yàn)船返回艙成功返回。在返間艙降落的過程中，艙內(nèi)物體的重力勢(shì)能________，其慣性________（兩空均選填“增大”“不變”或“減小”）。方法技巧方法技巧一個(gè)物體是否具有彈性勢(shì)能，關(guān)鍵看該物體是否發(fā)生了彈性形變。若物體發(fā)生了彈性形變，則此物體具有彈性勢(shì)能；若物體雖然發(fā)生了形變，但不是彈性形變，則此物體就不具有彈性勢(shì)能。針對(duì)訓(xùn)練針對(duì)訓(xùn)練1．（2021·河南伊川·八年級(jí)期末）孔明燈俗稱許愿燈，放孔明燈是我國的一種民俗文化。如圖所示，孔明燈在點(diǎn)燃后加速上升的過程中，忽略其質(zhì)量的變化，則孔明燈的動(dòng)能_______，重力勢(shì)能_______（均選填“增加”或“減少”）。2．一架飛機(jī)在高空中水平勻速飛行，向?yàn)?zāi)區(qū)投放救災(zāi)物資。該飛機(jī)在此過程中（）A．動(dòng)能不變 B．動(dòng)能減小 C．重力勢(shì)能不變 D．重力勢(shì)能增大3．（2021·河南召陵·八年級(jí)期末）為探究重力勢(shì)能的大小與什么因素有關(guān)，小潼利用帶有四個(gè)鐵釘?shù)男》阶馈⑸诚浼百|(zhì)量不同的重物設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如圖所示實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)中通過觀察________來判斷物體重力勢(shì)能的大?。?2)要探究重力勢(shì)能大小與高度的關(guān)系應(yīng)選擇圖________和圖________進(jìn)行分析比較；(3)圖乙和圖丙探究的是重力勢(shì)能的大小與________的關(guān)系，得出的結(jié)論是在________相同時(shí)，________的物體，重力勢(shì)能越大。提分作業(yè)提分作業(yè)1．下列說法正確的是 （）A.具有能的物體一定做功B.物體具有的能越大，它做的功越多C.物體做的功越多，它具有的能就越大D.物體能夠做的功越多，它具有的能就越大2．下面關(guān)于能量的說法正確的是 ()A.只有正在做功的物體才具有能量B.具有能量的物體都在做功C.不做功的物體就不具有能量D.能夠做功的物體一定具有能量3．立定跳遠(yuǎn)時(shí)的動(dòng)作分解如圖，在此過程運(yùn)動(dòng)員 （）A.上升時(shí)，動(dòng)能減小，勢(shì)能減小B.上升時(shí)，動(dòng)能增大，勢(shì)能增大C.下落時(shí)，勢(shì)能增大，動(dòng)能減小D.下落時(shí)，勢(shì)能減小，動(dòng)能增大4．踢毽子是一項(xiàng)有益的休育活動(dòng)。如圖，毽子某次被踢出后，豎直上升經(jīng)過某一位置時(shí)，毽子的動(dòng)能和重力勢(shì)能分別為EK1和EP1下落經(jīng)過同一位置時(shí)，毽子的動(dòng)能和重力勢(shì)能分別為EK2和EP2，則 （）A．EK2＞EK1 B．EK2＜EK1 C．EP2＞EP1 D．EP2＞EP15．如圖，在光滑的水平臺(tái)面上，一輕彈簧左端固定。右端連接一金屬小球，O點(diǎn)是彈簧保持原長時(shí)小球的位置。壓縮彈簧使小球至A位置，然后釋放小球，小球就在AB間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)（已知AO＝OB）。小球從A位置運(yùn)動(dòng)到B位置的過程中，下列判斷正確的是 （）A.

小球的動(dòng)能不斷增加B.

彈簧的彈性勢(shì)能不斷減少C.

小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能相等D.

在任一位置彈簧的彈性勢(shì)能和小球的動(dòng)能之和保持不變6．如圖所示，將鋼鋸條固定在桌面邊緣，將棋子放在鋼鋸條的端部，然后用手將鋸條的端部壓下一段距離，松手后，棋子會(huì)被彈起一定的高度，此過程中，鋼鋸條的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為棋子的勢(shì)能。增加鋼鋸條被下壓的距離，發(fā)現(xiàn)棋子被彈起的高度增加，實(shí)驗(yàn)表明，物體的越大，它的彈性勢(shì)能越大。鋼鋸條鋼鋸條棋子7．在一次軍事演習(xí)中，空中加油機(jī)正在給戰(zhàn)斗機(jī)加油，以戰(zhàn)斗機(jī)為參照物，加油機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是，在加油過程中，加油機(jī)的動(dòng)能。（選填“變大”、“變小”或“不變”）8．假期小明陪同家人坐火車去北京旅游。當(dāng)火車距離站點(diǎn)1200m時(shí)，他發(fā)現(xiàn)放在水平桌面的一粒糖豆突然向列車運(yùn)行的方向滾動(dòng)，由此可判斷火車正在運(yùn)行（選填“加速”、“減速”或“勻速”），火車的動(dòng)能（選填“增大”、“不變”或“減小”），糖豆向前滾動(dòng)是由于。若經(jīng)過2min火車?？吭谡军c(diǎn)，則火車在這段路程內(nèi)的平均速度是m/s。9．如圖，某實(shí)驗(yàn)小組在“探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，讓小球從同一斜面某處由靜止釋放，撞擊同一水平面上的同一木塊，木塊移動(dòng)一段距離后停止。甲乙丙（1）小球滾下斜面的過程中，它的能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，其動(dòng)能大小是通過木塊移動(dòng)的距離來反映的。（2）分析比較兩次實(shí)驗(yàn)，可探究出的結(jié)論是：質(zhì)量相同的物體，速度越大，動(dòng)能越大。（3）甲實(shí)驗(yàn)中若木塊的重力為1N，水平移動(dòng)的距離是30cm，則重力對(duì)木塊做功J。（4）如果水平面光滑，則（選填“能”或“不能”）完成本實(shí)驗(yàn)。10.為了解火箭升空過程中的相關(guān)運(yùn)動(dòng)狀況，興趣小組制作了一模型火箭，重為8牛（不包含燃料），發(fā)射后獲取模型火箭的飛行高度與時(shí)間的關(guān)系，如圖所示。（1）模型火箭燃料耗盡后仍能向上飛行一段距離，這是因?yàn)槟Ｐ突鸺哂衉_____。（2）圖中標(biāo)注的A、B、C三個(gè)位置中，模型火箭的重力勢(shì)能最小的是______。（3）模型火箭從最高點(diǎn)B下落到地面，重力做功的功率是______瓦。11．如