【人教物理下册】11.3 动能和势能（解析版）.docx

11.3 动能和势能（解析版） 考点直击 典例分析＋变式训练考点1 动能和势能的概念及大小比较动能：（1）概念：物体由于运动而具有的能，叫做动能一切物体都具有动能2）影响动能大小的因素：物体的质量和速度物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大3）单位：焦耳（J）势能：弹性势能和重力势能统称为势能1）重力势能①概念：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能②影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大③单位：焦耳（J），重为1N的物体（质量约为0.1kg），被举高1m时所获得的能量，就是1J2）弹性势能①概念：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能②影响弹性势能大小的因素：弹性形变程度同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大③单位：焦耳（J）典例1】（春•八步区期末）下列情况中，物体既具有动能又具有重力势能的是（　　）A．海面上航行的轮船 B．空中飞行的子弹 C．吊在天花板上的电灯 D．拉长的橡皮筋【答案】B分析】动能是指物体运动而具有的能，势能是指物体被举高而具有的能，本题要根据动能和势能的定义对每个选项进行分析，选出既符合动能定义又符合势能定义的选项。

解答】解：A、海上航行的轮船，只具有动能，故A不符合题意；B、空中飞行的子弹，既具有动能又具有重力势能，故B符合题意；C、吊在天花板上的电灯，只具有重力势能，故C不符合题意；D、拉开的弓，具有弹性势能，故D不符合题意故选：B典例2】（•丽水模拟）如图甲，木块在恒定不变的拉力F的作用下沿斜面做匀速直线运动，随时间变化规律如图乙所示的科学量是（　　）A．动能 B．距离 C．重力势能 D．拉力做的功【答案】A分析】动能的大小与速度和质量有关；重力势能的大小与质量和高度有关；根据公式W＝Fs判断拉力做的功解答】解：由图乙可知，随着时间的增大，该物理量保持不变；A、木块在恒定不变的拉力F的作用下沿斜面做匀速直线运动，由于木块的质量和速度均不变，所以它的动能不变，故A符合题意；B、在上升的过程中，木块的高度增大，其重力势能变大，故B不符合题意；C、在上升的过程中，木块运动的距离是一直增大的，故C不符合题意；D、由题知拉力的大小不变，而木块运动的距离s变大，根据W＝Fs可知，拉力做的功一直变大，故D不符合题意故选：A典例3】（2019春•海伦市校级月考）写出下列物体具有什么形式的机械能：（1）高山上的一块石块　重力势能　；（2）空中飞行的篮球　动能和重力势能　；（3）被拧紧的手表发条　弹性势能　；（4）水平公路上行驶的汽车　动能　。

答案】①重力势能；②动能和重力势能；③弹性势能；④动能分析】关于机械能，我们学习了三种：①物体由于运动而具有的能量叫做动能；②物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能；③物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能分析题中提到的四个物体所具有的特征，结合动能、重力势能、弹性势能的定义，即可得到此题的答案解答】解：（1）静止在高空的物体，具有高度，故具有重力势能2）空中飞行的篮球，既有一定的高度又是运动的，故具有动能和重力势能3）被拧紧的发条发生了弹性形变，故具有弹性势能（4）在水平公路上行驶的汽车是在运动的，故具有动能故答案为：①重力势能；②动能和重力势能；③弹性势能；④动能变式训练1】（秋•秀峰区校级月考）如图所示，人走在静止的叠石下方，会有一种“害怕”的感觉，原因是叠石具有较大的（　　）A．重力势能 B．内能 C．动能 D．弹性势能【答案】A分析】根据重力势能、内能、动能、弹性势能的定义，结合叠石所处的状态，即可得到叠石给人危险感觉的原因解答】解：A、静止的叠石，由于其处于一定的高度，容易落下来，对外界做功从而造成危害，物体由于举高而具有的能量是重力势能故A正确B、根据内能的定义可知，静止的叠石确实具有内能，但其给人危险的感觉是由于其处于一定的高度容易落下来而造成的，这与其内能大小无关，即使其有再多的内能，若其在地面上，也不会给人危险的感觉。

故B错误C、由于叠石是静止的，根据动能的定义可知，其不具有动能故C错误D、由于叠石没有发生弹性形变，根据弹性势能的定义可知，叠石不具有弹性势能故D错误故选：A变式训练2】（秋•兰州期末）关于物体的动能，下列说法中正确的是（　　）A．质量大的物体动能一定大 B．速度大的物体动能一定大 C．质量相等的物体，举得越高的动能越大 D．质量相等的物体，速度大的动能大【答案】D分析】（1）物体由于运动而具有的能称为动能，动能的大小与物体的质量、速度有关，质量越大，速度越大，动能就越大2）重力势能的大小与物体的质量、高度有关解答】解：A、质量大的物体但速度很小，可能动能很小，故A错误；B、速度大的物体但质量很小，可能动能很小，故B错误；C、质量相等的物体，举得越高的重力势能越大，故C错误；D、质量相等的物体，速度大的动能大，故D正确；故选：D变式训练3】（春•丹阳市期中）如图所示，某人用12N的力沿水平方向向右拉一根轻质弹簧，手受到的拉力的施力物体是　弹簧　；此时，弹簧具有的能量是　弹性势能　；用力将一块橡皮泥压变形，此时橡皮泥　不具有　这种能量（选填“具有”或“不具有”）答案】弹簧；弹性势能；不具有。

分析】（1）依据力的相互作用去解释，即一个物体对另一个物体有力的作用时，另一个物体也同时对这个物体有力的作用；（2）物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能；（3）橡皮泥被压后留下的凹痕不能自动恢复原状解答】解：（1）由于物体间力的作用是相互的，当人用12N的力沿水平方向向右拉一根轻质弹簧时，弹簧对手也有拉力的作用，故手受到的拉力的施力物体是弹簧；（2）弹簧由于发生弹性形变具有弹性势能；（3）用力将一块橡皮泥压变形，橡皮泥被压变形后不能自动恢复原状，说明橡皮泥具有塑性，不具有弹性势能故答案为：弹簧；弹性势能；不具有考点2 动能和势能的大小变化（1）影响动能大小的因素：物体的质量和速度物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大；（2）影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大；（3）影响弹性势能大小的因素：弹性形变程度同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大典例4】（春•广安期末）年11月，我国用“长征五号”遥五运载火箭成功发射“嫦娥五号”如图所示为“嫦娥五号”绕月球做椭圆轨迹飞行的示意图，此时在大气层外运行，不受空气阻力。

下列说法正确的是（　　）A．“嫦娥五号”从远月点运行到近月点，势能减小，动能增大 B．“嫦娥五号”从远月点运行到近月点，势能增大，动能减小 C．“嫦娥五号”从近月点运行到远月点，势能增大，动能增大 D．“嫦娥五号”从近月点运行到远月点，动能减小，机械能不守恒【答案】A分析】（1）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大2）势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，势能越大解答】解：嫦娥五号探测器进入环月轨道飞行时，太空中没有空气，则机械能守恒；嫦娥五号在远月点时，高度最高，势能最大，速度最小，动能最小，但不为0；在近月点的速度最大，动能最大，高度最小，势能最小，但不为0，所有从远月点运行到近月点时势能减小，动能增大；反之，从近月点运行到远月点，势能增大，动能减小，故A正确故选：A典例5】（•东台市一模）荡秋千的人从最高点向最低点摆动过程中速度变大，则他的（　　）A．重力势能增加，动能不变 B．重力势能减小，动能增加 C．重力势能减小，动能减少 D．重力势能不变，动能增加【答案】B分析】从动能和重力势能大小的影响因素进行判断：（1）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2）重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度质量越大，高度越高，重力势能越大解答】解：荡秋千的人从最高点向最低点摆动过程中，质量不变，速度变大，则动能增大；同时高度变小，则重力势能减小，故B正确故选：B典例7】（秋•安康期末）如图所示，小伟玩蹦蹦杆的情景，蹦蹦杆由地面弹起，在空中升高的过程中：小伟的重力势能　增大　，小伟的动能　减小　；在下落后，从杆尖触地到弹簧压缩至最短，弹性势能　增大　（均选填“增大”、“减小”或“不变”）答案】增大；减小；增大分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度；（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度；（3）弹性势能大小的影响因素：发生弹性形变的程度解答】解：蹦蹦杆由地面弹起，在空中升高的过程中，小伟的质量不变，高度增大，其重力势能增大；同时速度减小，其动能减小；在下落后，从杆尖触地到弹簧压缩至最短，弹簧的形变变大，则弹簧的弹性势能增大故答案为：增大；减小；增大变式训练1】（春•费县期末）年6月17日9时22分，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭，在酒泉卫星发射中心准时点火发射，顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空。

这是我国载人航天工程立项实施以来的第19次飞行任务，也是空间站阶段的首次载人飞行任务在运载火箭加速升空的过程中，下列关于三位宇航员动能和势能变化的说法正确的是（　　）A．动能增大，势能增大 B．动能增大，势能减小 C．动能不变，势能增大 D．动能减小，势能增大【答案】A分析】（1）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；（2）重力势能大小的影响因素：质量、所处的高度，质量越大，高度越高，重力势能越大解答】解：在运载火箭加速升空的过程中，三位宇航员的质量不变，速度和高度都增大，所以他们的动能和势能都增大故选：A变式训练2】（春•宣化区期末）竖直向上扔出的乒乓球，在上升到最高点的过程中，以下说法中正确的是（　　）A．动能增大，重力势能增大 B．动能减小，重力势能减小 C．动能减小，重力势能增大 D．动能增大，重力势能减小【答案】C分析】从动能和重力势能大小的影响因素进行判断：（1）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2）重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度；质量越大，高度越高，重力势能越大解答】解：竖直向上扔出的乒乓球，在上升到最高点的过程中，乒乓球的质量不变，但速度变小，其动能减小；同时高度变大，则重力势能增大，故C正确。

故选：C变式训练3】（•鄂温克族自治旗一模）甲站在0.5m/s匀速上行的自动扶梯上，乙站在0.7m/s匀速下行的自动扶梯上甲、乙两人质量相等，甲上行中动能　不变　（增加/不变/减少）某时刻他们的位置如图所示，该时刻甲的机械能　小于　乙的机械能（大于/等于/小于）答案】不变；小于分析】根据以下知识分析答题：（1）物体的动能与物体的质量与速度有关，在质量一定时，物体的速度越大，动能越大2）物体的重力势能与物体的质量（重力）与高度有关，在物体质量（重力）一定时，高度相等，物体重力势能相等，高度越大，重力势能越大3）物体的动能与势能统称为机械能解答】解：（1）甲在上行过程中，质量不变，速度不变。