第十一章 功和机械能 章末复习 --2023-2024学年人教版物理八年级下学期

十一章 功和机械能 知识点一：功 1．概念：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力做了功。 2．做功的两个必要因素 （1）作用在物体上的____；（2）物体在力的方向上移动的______。 3．功的计算公式：W＝______。 4．功的单位：_______，简称焦，符号是_____。1 J＝_____N·m。 注意：在利用W＝Fs计算功时，力F的单位用牛（N），距离s的单位用米（m），功W的单位用焦（J）。 1．图3为运动员投掷铅球的过程示意图，下列说法错误的是 （　　） A．在从a到b的过程中，运动员对铅球做了功 B．在从b到c的过程中，运动员对铅球没有做功 C．在从c到d的过程中，铅球的重力在做功 D．在从a到d的过程中，运动员对铅球一直没有做功 2．现有甲、乙、丙三个质量不同的物体（m甲＞m乙＞m丙），分别在大小相等的恒力F1、F2、F3的作用下，沿力的方向通过了相等的距离s，如图6所示。该过程中，恒力F1、F2、F3所做的功分别为W甲、W乙、W丙，则下列对三者大小的判断，正确的是 （　　） A．W甲＞W乙＞W丙 B．W甲＜W乙＜W丙 C．W甲＝W乙＝W丙 D．W甲＝W乙＜W丙 知识点二：功率 1．定义：______与做功所用的________之比。（比值定义法） 2．意义：表示物体____________的物理量，它只反映做功的快慢，不反映做功的多少。 3．公式：_________；变形为求功的公式：W＝______；求时间的公式：t＝______。 4．单位：________，简称瓦，符号是W。其他单位：千瓦，符号是kW。1 kW＝__________W。 5．推导公式：当物体在力F的作用下，以速度v做匀速直线运动时， P＝______，即在功率一定时，F与v成反比。 1.（1）小明把一个重300 N的展品沿斜面推到高1.5 m的水平展台上，用时30 s，如图4所示。已知斜面长度为3 m，小明对展品沿斜面向上的推力为150 N，则小明的推力对展品做的功为_______J，功率为______W。 （2）将展品推上水平展台后，小明又用50 N的水平推力推着展品前进0.3 m，之后撤去推力，展品继续向前滑动0.1 m，该过程中小明的推力对展品做的功为______J，展品所受的重力做的功为_____J。 2.一辆新能源汽车以108 km/h的速度在平直公路上匀速行驶了20 min，已知其发动机的功率为120 kW，则该过程中汽车牵引力做的功为_____________J，受到的阻力为__________N。 3．图8中某智能机器人的质量为80 kg。在水平地面上工作时，该机器人匀速直线移动的速度为1 m/s，所受阻力是机器人重力的0.05倍。求：（g取10 N/kg） （1）机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力； （2）机器人在水平地面上匀速直线移动30 s，此过程中牵引力做的功； （3）牵引力做功的功率。 1．快递在现代物流中发挥了重要作用。下列哪项工作中快递员对货物做了功？ (　　) A．快递员用力搬货物但未搬动 B．快递员抱着货物在原地等待签收 C．快递员抱着货物走楼梯上楼 D．快递员提着货物在水平路面上匀速前进 2．健身教练通过改变音乐的节奏，来改变健身者的运动快慢，从物理学角度分析，这主要是改变了健身者 (　　) A．运动的时间 B．运动的距离 C．运动的总功 D．运动的功率 　如图1所示，一个物体在水平向右的拉力F的作用下，分别在较光滑和较粗糙的水平面上沿直线运动了相等的距离s，拉力做的功分别为W1、W2。请完成3、4题。 图1 3．若拉力F的大小始终不变，则W1、W2的大小关系是 (　　) A．W1＞W2 B．W1＝W2 C．W1＜W2 D．无法比较 4．若物体始终做匀速直线运动，则W1、W2的大小关系是 (　　) A．W1＞W2 B．W1＝W2 C．W1＜W2 D．无法比较 5．跳绳(如图2所示)是初中体育学业水平测试的项目之一。某学生在1 min内完成了180次跳绳，以下相关估测不符合实际的是 (　　) A．学生的质量约为50 kg B．每次跳起的高度约为4 cm C．学生1 min内做的功约为20 J D．学生做功的功率约为60 W 图2 6．小盼、小汉两人沿同一竹竿进行爬竿比赛，从地面爬到竿顶，小盼用了16 s，小汉用了12 s。已知小盼、小汉两人的体重之比为3∶4，则小盼、小汉两人爬竿时克服重力做的功之比为________，功率之比为________。 7．一辆汽车以10 kW的功率沿直线匀速行驶在水平的高速公路上，20 min内通过了40 km，则这段时间内，汽车牵引力做的功为__________J，牵引力的大小为________N，汽车所受到的阻力为________N。 8．如图3－甲所示，一台塔式起重机将500 kg的货物先匀速提升10 m，然后将货物沿水平方向移动5 m，货物的高度h随时间t变化的关系图像如图3－乙所示，则整个过程中起重机对货物做的功为__________J，0～10 s内起重机对货物做功的功率为__________W。(g取10 N/kg) 9．冰壶运动是冬奥会的比赛项目之一。图4－甲所示是比赛用的冰壶，其质量为19 kg。某次投壶时，运动员用20 N的水平力将冰壶从水平冰道的A点推至B点后放手，冰壶离手后经20秒滑行至C点停止，如图4－乙。(g取 10 N/kg)求： (1)冰壶在BC段滑行的平均速度； (2)这次投掷过程中运动员对冰壶做的功。 图4 10.（2020广东）某轿车在平直公路上行驶的45 s内，其速度v与时间t、动力F与时间t的关系图像分别如图10－甲、乙所示。已知前10 s轿车运动的路程为100 m。求： （1）前10 s轿车运动的平均速度； （2）轿车在匀速直线运动阶段通过的路程； （3）动力F做的总功。 11．两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程s与时间t的关系图像如图9所示，根据图像，下列判断正确的是 （　　） A．两次物体运动的速度：v1＜v2 B．两次物体所受的摩擦力：F1＞F2 C．0～6 s内两次拉力对物体所做的功：W1＜W2 D．0～6 s内两次拉力对物体做功的功率：P1＞P2 知识点三：动能 1．定义：物体由于________而具有的能。一切运动的物体都具有动能。 2．影响因素 （1）速度：质量相同的物体，运动速度越大，它的动能越_____ 。 （2）质量：运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越_____ 。 知识点四：势能 1．重力势能 （1）定义：物体由于受到________，并处在一定高度时所具有的能。 （2）影响因素 ①质量：高度相同的物体，质量越______，重力势能越大。 ②高度：质量相同的物体，高度越______，重力势能越大。 2．弹性势能 （1）定义：物体由于发生____________而具有的能。 （2）影响因素：物体的弹性形变越______，它具有的弹性势能越大。 知识点五：机械能及其转化 1．机械能：动能、________势能和________势能的统称。 2．机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化，那么机械能的总和________，或者说机械能是________的。若在转化中存在摩擦力等消耗能量的因素，则机械能总和会________，机械能不守恒。 技巧规律1．根据运动的环境判断机械能是否守恒，关键是看是否有除重力以外的其他力做功，当存在“不计阻力”“光滑”“真空”等关键词时，可认为机械能守恒。 2．根据运动的情况判断机械能是否守恒：往复运动中能否达到相同的高度。 1. 空中加油机在给战斗机加油的过程中，一直和战斗机保持同一速度沿水平方向匀速行驶，如图5所示。在这个过程中，战斗机的动能______，重力势能______；加油机的动能________，重力势能________，机械能________。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 2. 如图6所示，无人驾驶的清扫车在平直地面上匀速前进，同时将落叶等杂物吸入机身集尘盒内，在此过程中，清扫车整体的动能________，惯性________。（均选填“变大”“不变”或“变小”） 3.小丽和同学们一起踢毽子，毽子从A点被踢起到最高位置B点后下落到与A点等高的C点，该过程中 （　　） A．毽子的机械能不变 B．毽子在A点的动能大于在C点的动能 C．毽子在A点的重力势能大于在C点的重力势能 D．毽子在B点的动能为0 1．下列说法正确的是 (　　) A．只有正在做功的物体才具有能量 B．不做功的物体就不具有能量 C．能够做功的物体一定具有能量 D．具有能量的物体都在做功 2．水平匀速飞行的飞机在投放救灾物资时 (　　) A．动能减小，重力势能增大 B．动能不变，重力势能增大 C．动能不变，重力势能不变 D．动能减小，重力势能减小 3．(2023 福建)东南海域水质的改善，给了中华白海豚一个温馨的家，如图1所示。下列说法正确的是 (　　) A．海豚跃出海面减速上升的过程中，动能不变 B．海豚跃起到最高点时，重力势能最大 C．海豚从高处落回海面的过程中，重力势能不变 D．海豚在海面下加速下潜的过程中，动能变小 图1 4．(粤沪素材)图2所示为某市轻轨车站的设计方案示意图，站台略高于路面，与站台连接的进站、出站的轨道均有一个小坡度。进站时，列车的一部分动能转化为__________能储存起来；出站时，列车再将__________能转化为________能，这一设计可以起到节能降耗的作用。 图2 5． 如图3所示，小吴用滑雪板滑雪，从C点由静止滑下，经过B点到达最低点O，然后到达另一侧与B点等高的A点，此时速度刚好为零。小吴由C点到B点的过程中，________能转化为动能；从C点到A点的过程中，________点的动能最大；从最低点O到A点的过程中，机械能的总量________(选填“变大”“变小”或“不变”)。 图3 6．交通管理部门对不同车型设定有最高速度，相关资料表明，大部分重大交通事故是由汽车超载、超速造成的。兴趣小组决定对超载、超速问题进行一次模拟探究，如图4所示，s1＞s2＞s3。 图4 (1)金属球在滚下斜面的过程中，它的________能转化为动能。实验甲、乙中让金属球从斜面同一高度由静止滚下的目的是______________________________________________。 (2)实验中超载、超速带来的危害程度用___________________________________来反映。 (3)探究超载带来的危害时，应选择甲、乙、丙三次实验中的________进行比较。 7．图17是一款玩具回力车，让车轮触地的同时往后退，放手后车子就能自动前进。这是由于车子往后退的过程中，车内的弹簧片被拧紧，从而具有了__________能；当放手时，弹簧片对车子做功，将其储存的能量转化成车子前进的______能。制作回力车时应选用弹性较______（选填“好”或“差”）的弹簧片。 8.（2022广东）图18－甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。图18－乙是过山车在B、C、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________E点动能的大小。在这个过程中，过山车的机械能是________（选填“变化”或“不变”）的。 9.将小球水平抛出，其部分运动轨迹如图19－甲所示。小球在运动过程中经过M、N两点，小球在这两点的动能和重力势能的参数如图19－乙所示，且M、N两点分别为图19－甲中“①”“②”或“③”点中的某一点，则小球 （　 　） A．经过的M点就是“③”点 B．整个运动过程中，机械能是守恒的 C．在M点的重力势能大于在N点的 D．在N点的机械能为1 000 J 平衡车 电动机额定功率 700W 净重 14kg 最高车速 18km/h 1．周末，质量为62kg的小文同学骑平衡车去距家3.6km的公园游玩，经过18min到达公园当她站立在平衡车上保持静止时，车轮与水平地面的总接触面积为4×10-3m2，下表为某品牌平衡车的主要参数。（g取10N/kg）求 (1)她从家到公园的平均速度是多少千米每小时? (2)她站立在平衡车上静止时对水平地面的压强是多少? (3)返程时，小文以最高车速从公园行驶到家，电动机提供的牵引力为120N，则牵引力的功率是多少? 13．如图所示，用水平向右的拉力F拉动物体，使其沿直线匀速运动了5m，时间为10s，F做功的功率是100W。求这段时间内： （1）拉力F做的功；（2）拉力F大小；（3）物体受到的摩擦力。 18．在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中，若王冠的质量为490 g，浸没在水中时，排开了40 g的水，此时盆中水深20 cm，盆底对地面的压力是1 000 N，盆底与地面的接触面积为500 cm2。 g取10 N/kg，ρ水＝1×103 kg/m3，假设王冠是实心的，则 (1)盆底对地面的压强是多少？(2)水对盆底的压强是多少？(3)王冠所受的浮力是多少？ (4)王冠最终沉在盆底时，受到的支持力是多少？(5)王冠的密度是多少？ 学科网（北京）股份有限公司 $$