第十一章功和机械能 同步训练 2024-2025学年人教版物理八年级下册

功和机械能 同步训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图所示在水平台面上，一根弹簧左端固定，右端连接一金属滑块，O点是弹簧保持原长时滑块的位置；开始时用力推滑块压缩弹簧到A位置，释放滑块，B是滑块能到达的最右端，AO＞OB，滑块从A位置滑到B位置的过程中（滑块到达某一位置是指滑块中心到达该位置上方，不计空气阻力），下列说法正确的是（　　） ①速度最快的位置在AO之间 ②弹簧对滑块弹力最大的位置在A点 ③滑块在从A位置滑到B位置的过程中机械能不变 ④滑块最终可能停在O点的右侧 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 2．理解并记住“公式”是学好物理知识的一个重要保证。关于“W=Fs”公式中各个字母的理解，下列的说法正确的是（  ） A．“W”表示的物理量是“功率” B．“s”表示的物理量是“时间” C．“W”的国际单位是“瓦特” D．“s”的国际单位是“米” 3．如图所示的事例中，不做功的是（　　） A．搬而未起 B．爬楼梯 C．提升口袋 D．推着小车前进 4．质量相同的两个人，沿同一路线登上一个小山头，一个人是快速跑上去的，另一个人是慢慢走上去的，则（     ） A．两人登山所做的功相同，功率也相同 B．两人登山所做的功不相同，但功率相同 C．两人登山所做的功相同，但功率不相同 D．两人登山所做的功不相同，功率也不相同 5．掷实心球是我市的中考体育加试项目之一。掷出去的实心球从a处出手后，在空中的运动轨迹如图所示，球最终停在水平地面d点处（不计空气阻力）。则下列判断正确的是（　　） A．球在a处重力势能最小 B．球在b处动能为零 C．球在c处动能最大 D．球从c处运动到d处机械能守恒 6．如图所示，在雄壮的国歌声中，升旗手在50秒时间内将重5N的国旗缓缓上升到旗杆顶端，则下面分析正确的是（　　） A．缓缓上升，红旗的重力势能不变 B．缓缓上升，红旗的机械能不改变 C．升旗手对国旗做功的功率最接近于1W D．旗杆顶端的滑轮在使用时可以省力 二、填空题 7．“好奇号”探测器在接近火星的整个过程：降落的初始阶段，“好奇号”加速下降，此时势能 ，动能 ；打开降落伞后，“好奇号”减速下降，此时机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 8．科技的发展，使农业机械化水平越来越高。如图所示是一架飞机在一定的高度匀速直线飞行给小麦喷洒农药的情景（不计空气阻力），喷洒农药的过程中，飞机的重力势能 ，机械能 （前两空选填“增大”“减小”或“不变”）。“弓开如满月，箭去似流星”用来形容射箭运动员拉弓放箭的情形，在这个过程中弓的弹性势能转化为箭的 能。 9．如图甲所示水平地面上有一木箱，小林用水平推力F把木箱向前推动，此过程中推力F和木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图乙、丙所示，在第4s时刻，木箱受到的摩擦力f= N，在3﹣5s内，推力对木箱所做的功为 J． 10．在物理学中，常用比值法来定义物理量，如：用路程与时间之比定义“速度”。请你再列举一例： 之比定义“ ”。 11．一架飞机在同一高度上匀速飞行，喷洒农药。在此过程中，飞机的动能 ，飞机的机械能 （选填“变大”“变小”“不变”） 三、简答题 12．甲乙两人同时开始爬同一座山，两人的身高相近，甲偏瘦，而乙更健壮体力好，乙先到达山顶。请利用学过的物理知识，分析判断哪个人爬山时的功率较大。 13．电动履带式爬楼机被称为载人载物的爬楼神器，因其具有“大载重”“便捷使用”等特点，被人们广泛使用，如图所示，爬楼机直立时与地面的总接触面积为，部分参数如下表，求：（g取）    名称 电动履带式爬楼机 输出功率 800W／500W 设备净重 40kg 上升速度 快挡：35台阶／分钟 慢挡：24台阶／分钟 最大载重 260kg 满电爬楼 约1800个台阶 （1）爬楼机空载直立静止在水平地面上时，对地面的压强； （2）空载测试时，爬楼机以慢挡在水平地面上匀速直线行驶，若受到的阻力为自重的0.1倍，爬楼机的行驶速度； （3）估算爬楼机以最大载重满电爬楼时克服重力最多做功。（已知每个台阶的高度约15cm） 14．如图所示，乘坐游乐园的过山车，体验速度与高度的刺激，是假日游客放松的方式之一。 （1）请你从能量转化的角度，描述过山车在无动力状态下，从A位置，经B位置后到达C位置的过程中，动能与重力势能转化的情况； （2）如果过山车无动力从A位置静止开始出发，是不是一定能越过C位置？为什么？    15．超速开车极易造成交通事故。当司机紧急刹车时，汽车无法立即停下，且车速越大，刹车后运动的距离就越长。为避免超速带来的交通隐患，交通部门在不同道路上对汽车设有不同限速的规定。请你运用物理知识，回答下列问题。 （1）紧急刹车时，汽车为什么不能立即停下来？ （2）从能量的角度分析，对汽车进行限速的原因？ （3）生活中，有关安全驾驶还有哪些规定？（写出一条即可） 16．如图所示，轻质弹簧左端固定在竖直墙壁上，O点是弹簧原长位置，小物块从斜面上P点由静止滑下，压缩弹簧，将弹簧压缩至最短N点，请判断此过程中物块重力做功W1和克服摩擦力做功W2的大小关系，并从能量转化的角度说明理由。（不计空气阻力）    试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 答案 C D A C C C 1．C 【详解】①③滑块从A位置滑到B位置的过程中，已知 此过程存在摩擦力；金属滑块从A运动到O的过程中，因弹簧处于压缩状态而对滑块有水平向右的弹力；开始时，弹力大于摩擦力，滑块做加速运动；当弹力等于摩擦力时，滑块的速度最大；继续运动到O的过程中，弹力小于摩擦力，滑块做减速运动；滑块从O运动到B的过程中，因弹簧处于伸长状态而对滑块有水平向左的弹力，则滑块的速度不断减小，所以速度最大点在AO之间，而由于摩擦力的存在，滑块和弹簧整个过程机械能逐渐减小，因而滑块的机械能不守恒，故①正确，③错误； ②O点是弹簧保持原长时滑块的位置，已知 所以弹簧在A点的形变量最大，即弹力最大的位置在A点，故②正确； ④金属滑块运动到B点，速度为零，停止运动，但是由于弹簧要恢复原来的形状，受到水平向左的弹力作用，所以金属滑块可能不会保持静止，有可能向左运动，直到在水平方向上受到的弹力和摩擦力相等，故物体最终可能停在O的右侧，故④正确，故ABD错误，故C正确。 故选C。 2．D 【详解】A．“W”表示的物理量是“功”，故A错误； B．“s”表示的物理量是“距离”，故B错误； C．“W”的国际单位是“焦耳”，故C错误； D．“s”表示的物理量是“距离”，国际单位是“米”，故D正确。 故选D。 3．A 【详解】A．搬而未起，石头受到向上的力，但在力的方向上没有移动距离，所以力没有做功，故A符合题意； B．爬楼梯过程中，人受到向上的支持力，距离向上，力与距离方向基本一致，力做功，故B不符题意； C．提升口袋过程中，提力与距离方向均向上，故力做功，故C不符题意； D．推着小车前进过程中，推力与距离方向均水平向前，力做功，故D不符题意。 故选A。 4．C 【详解】质量相同的二人登山所做的功 W=Gh=mgh 相同，因一个人是快速跑上去的，另一个人是慢慢走上去的，可知用的时间不同，根据公式可知，用时不同，功率不同。 故选C。 5．C 【详解】A．重力势能与质量、高度有关，由图可知球在c、d处的重力势能最小，故A错误； B．球在b处沿竖直方向的速度为零，但沿水平方向的速度不为零，则动能不为零，故B错误； C．不计空气阻力时，球在上抛与下落过程中机械能守恒，在c处重力势能最小，则其动能最大，故C正确； D．球从c处运动到d处过程中，受阻力影响速度减小至零，重力势能不变，则机械能减小，故D错误。 故选C。 6．C 【详解】A．国旗缓缓上升，国旗的质量不变，高度增加，则重力势能变大，故A错误； B．缓缓上升，动能几乎不变，红旗的重力势能增大，则机械能增大，故B错误； C．旗杆的高度约为h=10m，则升旗手对国旗做功的功率约为 故C正确； D．旗杆顶端的滑轮是定滑轮，使用时可以改变动力的方向，不能省力，故D错误。 故选C。 7． 减小 增大 减小 【详解】[1][2]“好奇号”加速下落时，高度在减少，速度在增加，势能大小与质量和高度有关，在质量不变时，高度减小，势能减小，而动能大小与质量和速度有关，在质量不变时，速度增加，动能在增加。 [3]打开降落伞后，“好奇号”减速下降，此时，高度减小，势能减小，速度在减小，动能也在减小，而机械能等于动能与势能之和，所以此时机械能减小。 8． 减小 减小 动 【详解】[1][2] 一架飞机在一定的高度匀速直线飞行给小麦喷洒农药的过程中，飞机的质量减小，速度不变，则动能减小，高度不变，则重力势能减小，所以机械能减小。 [3] 拉弯的弓具有弹性势能，箭射出去后具有动能，拉弓放箭这一过程中是弓的弹性势能转化为箭的动能。 9． 200 400 【详解】由丙图知，在第4s时刻，木箱做匀速直线运动，木箱受到的推力和摩擦力是平衡力，从图乙中得到此时的推力大小为200N，所以摩擦力的大小等于推力大小为200N；箱子在3～5s内做匀速直线运动，v＝1m/s，木箱在3~5s内通过的距离：s＝vt＝1m/s×2s＝2m，因此推力做功：W＝Fs＝200N×2m＝400J． 10． 质量与体积 密度 【详解】[1][2]在初中物理中，比值定义法是指用两个基本的物理量的比来定义一个新的物理量的方法。例如：用质量与体积之比定义密度；用做功与时间之比定义功率。 11． 变小 变小 【详解】[1][2]飞机的高度不变，飞机在喷洒农药的过程中，随着农药的减少，飞机的质量减小，速度不变，因此动能变小；飞机的质量减小，高度不变，重力势能减小，飞机的机械能等于动能与重力势能之和，因此飞机的机械能变小。 12．乙 【分析】因登山比赛中山的高度相同（上升的高度相同），根据W＝Gh可知比较体重可比较做功多少，知道爬山所用的时间，再根据比较爬山时的功率大小。 【详解】由题意知，乙的体重更大一些，两人爬同一座山，到达山顶时上升的高度相同，根据W＝Gh可知乙做的功较多；乙先到山顶用时较少，根据 可知，乙爬山的功率较大。 【点睛】本题考查了功的两个必要因素、功率等重要概念，要明确各物理量大小的影响因素，利用控制变量法判断各物理量的变化。 13．（1）4×105Pa；（2）12.5m/s；（3）8.1×105J 【详解】解：（1）爬楼机空载直立静止在水平地面上时，它对地面的压力等于它的重力，则它对地面的压强 （2）爬楼机以慢挡在水平地面上匀速直线行驶时，它的动力与阻力是一对平衡力，大小相等，即 由得爬楼机的行驶速度 （3）爬楼机最大载重满电爬楼时克服重力 爬楼机满电爬楼的高度 爬楼机以最大载重满电爬楼时克服重力最多做功 答：（1）对地面的压强是4×105Pa； （2）爬楼机的行驶速度是12.5m/s； （3）爬楼机以最大载重满电爬楼时克服重力最多做功8.1×105J。 14．（1）见解析；（2）见解析 【详解】（1）动能的大小与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关。过山车从最高位置A逐渐下滑至最低位置B时，高度下降，重力势能减少，速度增加，动能增加，则重力势能转化为动能；从B运动到C时，高度上升，重力势能增加，速度减小，动能减少，动能转化为重力势能。 （2）不一定。过山车运动过程中要克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，机械能是不断减小的。当摩擦力过大，克服摩擦力做功大于AC两点的重力势能之差时，过山车不能越过C位置，所以过山车无动力从A位置静止开始出发，不一定能够越过C位置。 15．（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析 【详解】答：（1）急刹车后，汽车不能立即停下来，还要前进一段路程，是因为汽车具有惯性，要保持原来的运动状态不变。 （2）汽车的质量不变时，其速度越大，则动能越大，那么刹车后前进的路程越长。 （3）生活中，有关安全驾驶还有严禁超载，因为在速度相同时，其质量越大，则动能越大，那么刹车后前进的路程越长。 16．W1>W2，见解析 【详解】小物块从斜面上P点由静止滑下，重力做功，所做的功W1等于减小的重力势能，最终将弹簧压缩到最短N点，弹性发生弹性形变，具有弹性势能，下滑过程中，斜面及水平面粗糙，物块克服摩擦做功，物块的重力势能W1转化为物块克服摩擦做功产生的内能W2及弹簧的弹性势能，所以W1>W2。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$