2020八年級(jí)物理下冊(cè) 第十一章 功和機(jī)械能 11.3 動(dòng)能和勢(shì)能精講精練（含解析）（新版）新人教版

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1、專題11.3 動(dòng)能和勢(shì)能 課前預(yù)習(xí) 1.物質(zhì)由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做____動(dòng)能____，一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能。 2.動(dòng)能的大小跟____質(zhì)量___和___速度___有關(guān)：速度相同，物體的質(zhì)量越大，動(dòng)能就越大；質(zhì)量相同，物體的速度越大，動(dòng)能就越大。 3.物體由于被舉高而具有的能叫做_____重力___勢(shì)能。重力勢(shì)能的大小與質(zhì)量和被舉高的高度有關(guān)，高 度相同，物體的質(zhì)量越大，重力勢(shì)能就越大；質(zhì)量相同，物體被舉得越高，重力勢(shì)能越大。 4.物體由于彈性形變而具有的能叫做____彈性____勢(shì)能。彈性形變?cè)酱?，物體的彈性勢(shì)能越大。 知識(shí)點(diǎn)解讀與例題突破 知識(shí)

2、點(diǎn)1：動(dòng)能 1.定義：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能，叫做動(dòng)能。 2.影響動(dòng)能大小的因素：①物體的質(zhì)量；②物體運(yùn)動(dòng)的速度。物體的質(zhì)量越大，運(yùn)動(dòng)速度越大，物體具有的動(dòng)能就越大。 【例題1】（2019湖南郴州）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 【答案】B 【解析】一架飛機(jī)在高空中水平勻速飛行，高度不變、速度不變，向?yàn)?zāi)區(qū)投放救災(zāi)物資時(shí)，飛機(jī)的質(zhì)量減小，所以飛機(jī)的動(dòng)能和重力勢(shì)能都減小。 知識(shí)點(diǎn)2：重力勢(shì)能 1.定義：物體由于被舉高而具有的能，叫做重力勢(shì)能。 2.影響重力勢(shì)能大小的因素

3、：①物體的質(zhì)量；②物體被舉高的高度。物體的質(zhì)量越大，被舉得越高，具有的重力勢(shì)能就越大，單位是焦耳。 【例題2】小明同學(xué)在探究重力勢(shì)能的大小與什么因素有關(guān)時(shí)，提出了如下猜想： 猜想一：物體的重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量有關(guān) 猜想二：物體的重力勢(shì)能與物體所在高度有關(guān) 為了驗(yàn)證上述猜想，他計(jì)劃利用小桌、沙子、質(zhì)量不同的鐵塊和刻度尺進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：如圖所示，將小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把鐵塊從距桌面某一高度由靜止釋放，撞擊在桌面的中心部位，記錄桌腿進(jìn)入沙子的深度。 按上述方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。 實(shí)驗(yàn) 序號(hào) 鐵塊質(zhì)量 m/g 鐵塊距桌面高度 H/cm 桌腿進(jìn)入沙子 的深

4、度h/cm ① 20 20 1.9 ② 20 30 2.9 ③ 20 40 3.8 ④ 30 20 2.9 ⑤ 40 20 4.1 （1）實(shí)驗(yàn)中通過比較______來判斷物體重力勢(shì)能的大??； （2）為了驗(yàn)證猜想一，需選擇表中______（填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）三組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析； （3）分析表中①②③的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是：______。 【答案】桌腿進(jìn)入沙子的深度 ? ①④⑤ ? 質(zhì)量相同的物體，高度越大，重力勢(shì)能越大 【解析】（1）通過小明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)可以知道，他是通過比較桌腿進(jìn)入沙子的深淺來比較重力勢(shì)能的大小的。桌腿進(jìn)入沙堆越深說明物體做的功越多，

5、它原來具有的重力勢(shì)能越大； （2）根據(jù)控制變量法，要驗(yàn)證物體的重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量有關(guān)，應(yīng)控制物體的高度相同，改變物體質(zhì)量的大小，故小明要完成探究，需要找數(shù)個(gè)質(zhì)量不同的物體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)； 故①④⑤三組數(shù)據(jù)符合，所以應(yīng)利用①④⑤三組數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論。 （3）比較表中①②③的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)，高度相同，③中桌腿進(jìn)入沙子的深度更深，所以，③中的物體具有重力勢(shì)能大，即可以得出的初步結(jié)論是：質(zhì)量相同的物體，高度越大，重力勢(shì)能越大。 知識(shí)點(diǎn)3：彈性勢(shì)能 1.定義：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能，叫做彈性勢(shì)能，單位是焦耳。 2.影響彈性勢(shì)能大小的因素：物體發(fā)生彈性形變的幅度。物體的彈性形變

6、幅度越大，彈性勢(shì)能就越大。 【例題3】（2019山東臨沂）如圖是運(yùn)動(dòng)員參加射箭比賽時(shí)的場(chǎng)景，下列說法錯(cuò)誤的是（　　） A.運(yùn)動(dòng)員將弓舉起的過程對(duì)弓做功 B. 弓被拉的越彎產(chǎn)生的彈力越小 C. 弓被拉的越彎彈性勢(shì)能越大 D. 箭被射出說明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 【答案】B 【解析】A．運(yùn)動(dòng)員將弓舉起的過程中，有力作用在弓上，弓在力的方向上通過了距離，所以做了功，故A正確； B．弓屬于彈性物體，張弓射箭利用的是弓的彈性，弓被拉得越彎，彈性形變?cè)酱螅a(chǎn)生的彈力越大，故B錯(cuò)誤； C．在弓的彈性限度內(nèi)，弓的彈性勢(shì)能與弓的形變有關(guān)，弓拉得越彎，彈性形變?cè)酱?，弓的彈性?shì)能越大，故

7、C正確； D．箭被射出說明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故D正確。 習(xí)題精練 一、選擇題 1．（2019山東威海）關(guān)于課本中的力學(xué)實(shí)驗(yàn)，下列說法錯(cuò)誤的是（　?。? A．“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”實(shí)驗(yàn)，可用小車代替木塊 B．“探究二力平衡的條件”實(shí)驗(yàn)，將小車轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度是為了探究小車處于平衡狀態(tài)時(shí)二力是否在同一條直線上 C．“探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”實(shí)驗(yàn)，小車受到阻力越小，小車速度減小得越慢 D．“探究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)，木塊被小車推得越遠(yuǎn)，說明小車動(dòng)能越大 【答案】A 【解析】A．探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”實(shí)驗(yàn)中，若用小車代替木塊

8、，變滑動(dòng)為滾動(dòng)，減小了摩擦力，從而對(duì)測(cè)量摩擦力大小帶來了困難，A錯(cuò)誤； B．“探究二力平衡的條件”實(shí)驗(yàn)，將小車轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，小車在水平方向上受到兩個(gè)力不在同一直線上，是為了探究小車處于平衡狀態(tài)時(shí)二力是否在同一條直線上，B正確； C．由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以看出：小車受的阻力越小，小車運(yùn)動(dòng)的路程越遠(yuǎn)，速度減小得越慢，C正確； D．“探究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)，根據(jù)轉(zhuǎn)換法，木塊被小車推得越遠(yuǎn)，說明小車動(dòng)能越大，D正確。 2．（2019福建?。┨唠ψ邮且豁?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

9、勢(shì)能分別為EK2和EP2，則（　?。? A．EK2＞EK1 B．EK2＜EK1 C．EP2＞EP1 D．EP2＞EP1 【答案】B 【解析】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，由于此時(shí)的高度是相同的，質(zhì)量也相同，故重力 勢(shì)能是相同的，即EP1＝EP2； 毽子在上升、下落的過程中，由于存在摩擦，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能減小，由于重力勢(shì)能是相同的，則EK1＞EK2；故B正確，ACD錯(cuò)誤。 3.下列物體具有動(dòng)能的是（　?。? A．靜止不動(dòng)的課桌 B．掛在樹上的椰子 C

10、．拉長(zhǎng)了的橡皮筋 D．正在行駛的汽車 【答案】D． 【解析】本題考點(diǎn)是動(dòng)能和勢(shì)能的概念．機(jī)械能包括動(dòng)能和勢(shì)能；物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫動(dòng)能；物體由于高度而具有的能量叫重力勢(shì)能；物體發(fā)生彈性形變而具有的能量叫彈性勢(shì)能． A．物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫動(dòng)能；靜止的課桌不具有動(dòng)能；故A錯(cuò)誤； B．物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫動(dòng)能；掛在樹上的椰子是靜止的，不具有動(dòng)能；故B錯(cuò)誤； C．物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫動(dòng)能；拉長(zhǎng)的橡皮筋不具有動(dòng)能，具有彈性勢(shì)能；故C錯(cuò)誤； D．物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫動(dòng)能；正在行駛的汽車具有動(dòng)能；故D正確． 二、填空題 4．（2019山東省東營(yíng)）某汽車在平

11、直公路上由于行駛速度過快，　 　能大，危害性就大，為防止意外，汽車不能超速行駛。乘客必須使用安全帶，一旦發(fā)生碰撞，車身就停止運(yùn)動(dòng)，而乘客身體由于　 　會(huì)繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)造成傷害。 【答案】動(dòng)；慣性。 【解析】（1）汽車在平直公路上由于行駛速度過快，質(zhì)量不變，速度很大，動(dòng)能很大，危害性很大，所以要控制車速。（2）汽車在行駛過程中，乘客和汽車一起運(yùn)動(dòng)，一旦發(fā)生碰撞，車身就停止運(yùn)動(dòng)，而乘客身由于慣性保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，容易造成傷害，所以乘客必須要系好安全帶。 5.我國(guó)運(yùn)動(dòng)員吳敏霞與施廷懋在女子雙人三米板跳水比賽中，勇奪金牌，她們?cè)谙侣溥^程中，重力勢(shì)能變　　，動(dòng)能變　　． 【

12、答案】小；大 【解析】動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量、速度有關(guān)；重力勢(shì)能的大小與物體的質(zhì)量、高度有關(guān)．跳水運(yùn)動(dòng)員下落過程中，質(zhì)量不變，高度減小，所以重力勢(shì)能變??；同時(shí)其速度變大，所以動(dòng)能變大． 6.如圖，兩個(gè)質(zhì)量不相等的實(shí)心鐵球甲和乙（m甲＞m乙）相距S，在無限長(zhǎng)的光滑水平面上以相同的速度向右運(yùn)動(dòng)（空氣阻力不計(jì)）。則　?。ㄟx填“甲”或“乙”）球的動(dòng)能大，　?。ㄟx填“甲”或“乙”）球的慣性大。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，甲球　 ?。ㄟx填“可能”或“不可能”）撞上乙球。 甲 乙 【答案】甲；甲；不可能。 【解析】動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)。由題意可知，甲乙兩球的速度相同，甲

13、的質(zhì)量大，所以甲的動(dòng)能大； 慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，甲的質(zhì)量大，所以甲球的慣性大。 由于物體在光滑的水平面是以相同的速度運(yùn)動(dòng)，因此，甲乙之間的距離不會(huì)改變，兩球不可能相撞。 7．（2019湖北荊州）小麗同學(xué)在探究“彈簧彈力大小與形變量關(guān)系”時(shí)，發(fā)現(xiàn)同一根彈簧的彈力大小F與形變量△x的比值k恒定?，F(xiàn)小麗有兩根原長(zhǎng)相等的彈簧1和2，已知k1：k2＝1：2，當(dāng)在兩根彈簧下分別掛同一物體靜止時(shí)，彈簧1和2伸長(zhǎng)量分別為△x1和△x2，則△x1：△x2＝　 　。小麗通過查閱資料知道彈簧的彈性勢(shì)能Ep＝k△x2，此時(shí)彈簧1和2彈性勢(shì)能分別為Ep1和Ep2，則Ep1：Ep2＝　 　。小麗將

14、彈簧1和2并聯(lián)懸掛一物體靜止時(shí)如圖甲，兩彈簧彈性勢(shì)能之和為Ep甲．將彈簧1和2串聯(lián)懸掛同一物體靜止時(shí)如圖乙兩彈簧彈性勢(shì)能之和Ep乙，則Ep甲：Ep乙＝　 　。（已知如圖甲情況下懸掛重物時(shí)彈簧1和2伸長(zhǎng)量相同，整個(gè)實(shí)驗(yàn)中彈簧所受重力不計(jì)，且均處于彈性限度范圍內(nèi)。） 【答案】（1）2：1；（2）2：1； （3）2：9。 【解析】?jī)筛鶑椈?和2分別掛同一物體靜止時(shí)，彈力與重力是一對(duì)平衡力，大小相等， 則有：F1＝F2＝G，由題意知，F(xiàn)＝k△x， 所以，△x1：△x2＝：＝：＝：＝2：1。 由Ep＝k△x2得，彈簧1和2彈性勢(shì)能分別為： Ep1＝k1，Ep2＝k2， 則有：Ep1

15、：Ep2＝k1：k2＝1×22：2×12＝2：1。 將彈簧1和2并聯(lián)懸掛一物體靜止時(shí)， 則有：k1△x1甲+k1△x2甲＝G，并且△x1甲＝△x2甲， 由以上兩式可解得：△x1甲＝△x2甲＝， 則圖甲兩彈簧彈性勢(shì)能之和為： Ep甲＝k1+k2＝（）2（k1+k2）﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 將彈簧1和2串聯(lián)懸掛同一物體靜止時(shí)，由G＝F＝k△x得， △x1乙＝，△x2甲＝， 則圖乙兩彈簧彈性勢(shì)能之和： Ep乙＝k1+k2＝k1（）2+k2（）2﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 聯(lián)立①②化簡(jiǎn)得，＝＝＝。 三、實(shí)驗(yàn)探究題 8.（2019廣東深圳）如圖所示，甲圖是探究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”的實(shí)驗(yàn)裝置，讓同

16、一小車從斜面上相同的高度由靜止滑下，在粗糙程度不同的水平面上運(yùn)動(dòng)。乙圖是探究“物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)” 的實(shí)驗(yàn)裝置，讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下，碰到同一木塊上。請(qǐng)回答： （1）甲實(shí)驗(yàn)中，小車在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，在豎直方向上受到的力有________和________；在水平 方向上受到摩擦力，且摩擦力越小，小車的速度減小得越________。從而可以推理：如果運(yùn) 動(dòng)的物體不受力，它將________。 （2）乙實(shí)驗(yàn)中的研究對(duì)象是________（選填“鋼球”或“木塊”），實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄课矬w的動(dòng)能大小與________的關(guān)系。 【答案】（1）重力；支持

17、力；慢；做勻速直線運(yùn)動(dòng)（2）鋼球；速度大小 【解析】（1）甲實(shí)驗(yàn)中，小車在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，在豎直方向上受到的力有：豎直向下的重力和豎直向上的支持力；在水平 方向上受到摩擦力，且摩擦力越小，小車的速度減小得越慢。從而可以推理：如果運(yùn)動(dòng)的物體不受力，它將做勻速直線運(yùn)動(dòng)； （2）乙實(shí)驗(yàn)中的研究對(duì)象是鋼球，而木塊是反映鋼球動(dòng)能大小的；“同一鋼球”的質(zhì)量相等，“不同高度”使鋼球的速度不同，因此探究的物體的動(dòng)能與速度大小的關(guān)系。 9.（2019湖南婁底）如圖是探究“物體的動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，其中，mA=mB＜mC， hA=hC＞hB。 圖1 圖2　

18、 （1）實(shí)驗(yàn)中，探究的動(dòng)能是指_____（填序號(hào)） A．小球在斜面上的動(dòng)能 B．小球撞擊木塊時(shí)的動(dòng)能 C．小球撞擊木塊后的動(dòng)能 D．木塊被小球撞擊的動(dòng)能 （2）使質(zhì)量相同的小球從斜面上不同高度處自由滾下，是為了研究動(dòng)能大小與_____的關(guān)系。 （3）在做了探究“物體動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)后，有些同學(xué)對(duì)“質(zhì)量不同的小球從同一光滑斜面問一高度由靜止開始滾下，剛到達(dá)底部時(shí)的速度大小相等”有疑感，小明設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：讓質(zhì)量不同的小球A、C同時(shí)從同一高度由靜止開始沿光滑斜面滾下，觀察和比較兩球相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況，若C球相對(duì)于A球_____（選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”），就可以說明

19、任一時(shí)刻兩球的速度大小相等。 表面 毛巾 棉布 木板 摩擦力 最大 較大 最小 小車運(yùn)動(dòng)距離 最近 較遠(yuǎn) 最遠(yuǎn) （4）完成實(shí)驗(yàn)后，同學(xué)們還聯(lián)想到以前學(xué)習(xí)牛頓第一定律時(shí)，也用到了斜面：讓同一小車從同一斜面的同一高度由靜止滑下，在三個(gè)不同的表面上能滑行的距離不同（如上表），小車在這三個(gè)表面上滑行的過程中克服摩擦力做功_____（選填“相等”或“不相等”） 【答案】（1）B；（2）速度；（3）靜止；（4）相等。 【解析】（1）據(jù)題意可知，實(shí)驗(yàn)中探究小球動(dòng)能，即小球撞擊木塊時(shí)的動(dòng)能的大??；故選B； （2）實(shí)驗(yàn)表明動(dòng)能的大小與物體的速度和質(zhì)量有關(guān)； 使質(zhì)量相同的小球從斜

20、面上不同高度處自由滾下，則小球到達(dá)水平面時(shí)的速度不同，所以，這是為了研究動(dòng)能大小與物體速度的關(guān)系； （3）讓質(zhì)量不同的小球A、C同時(shí)從同一高度由靜止開始沿光滑斜面滾下，觀察和比較兩球相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況，若任一時(shí)刻兩球的速度大小相等，即以任何一個(gè)小球?yàn)閰⒄瘴铮硪粋€(gè)小球都是靜止的，所以若C球相對(duì)于A球靜止，就可以說明任一時(shí)刻兩球的速度大小相等。 （5）讓小車從同一高度由靜止下滑，根據(jù)決定重力勢(shì)能大小的因素可知，最初小車的重力勢(shì)能相同，下滑到水平面時(shí)的動(dòng)能也相同，在不同的材料表面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，最終停下來后，動(dòng)能全部轉(zhuǎn)為內(nèi)能，克服摩擦力做了多少功就有多少動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以，在三個(gè)表面克服摩擦力做功相等。

21、 10.相關(guān)資料表明，大部分重大交通事故是因?yàn)槠嚦d超速造成的。興趣小組決定對(duì)超載超速問題進(jìn)行一次模擬探究，經(jīng)討論后認(rèn)為，可以用小球作為理想模型，代替汽車作為研究對(duì)象，如圖，將小球從高度為h的同一斜面上由靜止開始滾下，推動(dòng)同一小木塊向前移動(dòng)一段距離s后停下，完成甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)，其中h1=h3＞h2，mA=mB＜mC （1）把小球放在同一高度由靜止開始沿斜面滾下是為了控制　　相同。 （2）實(shí)驗(yàn)中超載超速帶來的危害程度用　　表示； （3）研究超載帶來的危害時(shí)，選擇甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)中的　 　進(jìn)行比較； （4）為比較超載超速帶來的危害程度，興趣小組利用上述器材進(jìn)行定量研究。得到數(shù)據(jù)

22、如下表： 小球 質(zhì)量/克 高度/厘米 木塊滑動(dòng)距離/厘米 A 10 5 10 B 20 5 18 C 30 5 29 D 10 10 38 E 10 15 86 請(qǐng)根據(jù)上表數(shù)據(jù)分析，貨車超載20%與超速20%兩者相比，潛在危害較大的是　　。 【答案】（1）速度；（2）小木塊移動(dòng)的距離；（3）甲、丙；（3）超速20%。 【解析】本實(shí)驗(yàn)中研究動(dòng)能大小的決定因素時(shí)運(yùn)用了控制變量法，反映動(dòng)能多少時(shí)運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法。從圖中現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)質(zhì)量、速度的不同是此題的關(guān)鍵。 實(shí)驗(yàn)中通過控制小球滾下的高度來控制小球滾下的速度；動(dòng)能的大小通過木塊被推動(dòng)距離來表示；根

23、據(jù)控制變量法來分析超載帶來的危害；分析表格數(shù)據(jù)得出結(jié)論。 （1）把小球放在同一高度由靜止開始沿斜面滾下是為了控制小球到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大小相等； （2）超載是指汽車的速度一定時(shí)，質(zhì)量越大動(dòng)能越大，將木塊推動(dòng)得越遠(yuǎn)，說明動(dòng)能越大，故實(shí)驗(yàn)中超載超速帶來的危害程度用木塊被推動(dòng)的距離來表示； （3）超載是指汽車的速度一定時(shí)，質(zhì)量越大動(dòng)能越大，將木塊推動(dòng)得越遠(yuǎn)，說明動(dòng)能越大，故需要需要高度相同，質(zhì)量不同的小球，圖中甲丙符合要求； （4）表格中對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知速度對(duì)物體的動(dòng)能影響更大，當(dāng)超速20%發(fā)生交通事故時(shí)，由此造成的危害更嚴(yán)重。 四、綜合能力題 11．（2019貴州貴陽）體育課上，小

24、明在同一位置用相同的力多次將足球踢出，發(fā)現(xiàn)足球斜向上飛出的角度越大，球運(yùn)動(dòng)得越高，但并不能運(yùn)動(dòng)得越遠(yuǎn)，這是什么原因呢？ 小明向老師請(qǐng)教，老師說：這是常見的一種拋體運(yùn)動(dòng)，將足球以一定的速度向斜上方踢出，足球所做的運(yùn)動(dòng)叫做斜拋運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖甲所示。足球起始運(yùn)動(dòng)方向與水平方向的夾角叫做拋射角，拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離叫做射程，射程與拋出速度和拋射角的大小有關(guān)。 若不計(jì)空氣阻力，請(qǐng)回答下列問題： （1）足球的質(zhì)量是0.4kg，它受到的重力是多少？（取g = 10N/kg） （2）若足球從地面踢出時(shí)具有的動(dòng)能是120J，踢出后能達(dá)至的最大高度是5m，足球在最高點(diǎn)時(shí)具有的動(dòng)能是多少？

25、（3）若足球的射程x與拋出速度v、拋射角θ之間滿足公式x=，當(dāng)足球以20m/s的速度且與水平方向成45o角踢出，足球的射程是多少？（取g=10N/kg） （4）足球以30o拋射角踢出，其動(dòng)能Ek隨水平位置S變化關(guān)系的圖像如圖乙所示。若該球在同一位置以60o拋射角且與前次大小相同的速度踢出，請(qǐng)你在答題卡的同一坐標(biāo)中畫出此次足球的動(dòng)能隨水平位置變化關(guān)系的大致圖像。 【答案】（1）它受到的重力是4N； （2）若足球從地面踢出時(shí)具有的動(dòng)能是120J，踢出后能達(dá)到的最大高度是5m，足球在最高點(diǎn)時(shí)具有的動(dòng)能是100J； （3）當(dāng)足球以20m/s的速度且與水平方向成45°角踢出，足球的射程是40m；

26、 （4）此次足球的動(dòng)能隨水平位置變化關(guān)系的大致圖像如解析所示。 【解析】（1）足球的質(zhì)量是0.4kg，它受到的重力是： G=mg=0.4×10N/kg=4N： （2）若足球從地面踢出時(shí)具有的動(dòng)能是120J，踢出后能達(dá)到的最大高度是5m，足球在最高點(diǎn)時(shí)具有的重力勢(shì)能為：Ep=mgh=4N×5m=20J；則動(dòng)能EK=120J-20J=100J； （3）當(dāng)足球以20m/s的速度且與水平方向成45°角踢出，足球的射程是： （4）根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)，sin60°×cos60°=sin30°×cos30°，因兩次速度大小相同，由 X=， 兩種情況下射程相同，因足球斜向上飛出的角度越大，球運(yùn)動(dòng)得越高，故第二種情況下的高度越大，動(dòng)能較小，據(jù)此畫出此次足球的動(dòng)能隨水平位置變化關(guān)系的大致圖像，如下所示： 11