第十章功与机械能2024-2025学年初中物理沪科版（2024）八年级全一册

第十章 功与机械能2024-2025学年 初中物理沪科版（2024）八年级全一册 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列生活中的科学数据最接近实际的是（　　） A．中学生跳绳一次，脚离地面约10cm，则克服重力做功约500J B．中学生以正常速度从一楼走到三楼，上楼的功率约为1500W C．中学生骑自行车受到的阻力约为200N，则其骑行功率约为10W D．中学生把掉在地面上的科学课本捡到桌面，克服科学节重力做的功约为2J 2．国产商用飞机C919在2024年新加坡航空展的飞行预演上亮相（如图所示），这是C919首次在海外试飞。下列说法正确的是（　　） A．飞机匀速上升过程中，机械能守恒 B．飞机减速下降过程中，其机械能逐渐减小 C．飞机降落后，在水平跑道上滑行过程中，飞机的动能转化为重力势能 D．从起飞到降落的整个过程中，飞行员的动能一直保持不变 3．跳台滑雪是北京冬奥会的重要项目之一。如图所示，跳台滑雪赛道A由助滑道AB、着陆坡BC、停止区CD三部分组成。比赛中，运动员从A点由静止开始下滑，运动到B点后水平飞出，落在着陆坡末端的C点，滑入停止区后，在与C点等高的D点速度减为零。若不计空气阻力，则运动员（　　） A．从A点到B点的过程中，动能转化为重力势能 B．从B点到C点的过程中，机械能守恒 C．从B点到C点的过程中，动能转化为重力势能 D．位于C点和D点时的动能相等 4．如图所示，水平地面点两侧粗精程度不同，物体一直受到沿水平方向5N的拉力，物体经过点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置，物体在段做匀速直线运动，则（　　） A．物体在段的速度大于段的速度 B．物体在段受到的摩擦力等于5N C．拉力在段所做的功大于在段所做的功 D．拉力在段的功率等于在段的功率 5．当地时间2024年8月6日，巴黎奥运会跳水女子10米台决赛在巴黎水上运动中心进行，中国队全红婵以总分425.60分拿到第一，成功卫冕冠军。如图为全红婵跳水过程的轨迹示意图，下列说法正确的是（   ） A．A到B的过程中，动能逐渐减小 B．B点时，动能全部转化为重力势能 C．B点到C点的过程中，机械能逐渐增大 D．由于存在空气阻力，跳水过程中的能量转化不遵守能量守恒定律 6．关于力学知识说法正确的是（　　） A．如图甲，用力掰弯钢片时，手对钢片的力大于钢片对手的力 B．如图乙，人用力推车，但车未动，人推车的力和车推人的力是一对平衡力 C．如图丙，无人机匀速向上飞，它的机械能变大 D．如图丁，若小车向右做匀速直线运动，则光滑木块受到弹簧的拉力 7．小梦骑着一辆自行车，在平直公路上以某一速度匀速行驶，若人和车所受的阻力为30N，则通常情况下，骑车人做功的功率最接近于（　　） A．0.15W B．1.5W C．15W D．150W 8．在“探究动能的大小与哪些因素”有关的实验中（如图），让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块。下列说法中正确的是（　　） A．这样做的目的是研究物体的动能大小与质量的关系 B．铁球能从斜槽上滚下是因为它具有惯性 C．铁球从斜面上滚下的过程中，铁球受到的支持力没有做功 D．该实验研究对象是木块B 9．如图所示是一个乒乓球抛出后的部分运动轨迹，其中a、b、c为轨迹中的三个位置，a、b在同一高度，则下列说法中正确的是（　　） A．乒乓球在b点时的动能为零 B．乒乓球在b、c两点时的重力势能相等 C．乒乓球在a点的机械能一定大于在b点的机械能 D．在整个运动过程中，由于机械能守恒，所以a、b、c三点的机械能都相等 10．设在平直的公路上以一般速度行驶的自行车所受的阻力约为人和车重的0.02倍，则骑车人的功率最接近于（　　） A．30瓦 B．100瓦 C．500瓦 D．1000瓦 11．如图是足球落地后又弹的示意图。ABCD四点相比较，B点位置最高，D点位置最低，AC位置等高，分析可知，足球（      ） A．在B点时动能为零 B．在A、C两点动能相等 C．A点的重力势能大于D点的重力势能 D．C点的动能大于D点的动能 12．如图所示，光滑斜面AB>AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2。则（   ） A．F1<F2，W1=W2 B．F1<F2，W1<W2 C．F1>F2，W1>W2 D．F1>F2，W1=W2 13．下列情景中，人对物体做功的是（　　） A．小孩用力搬石头没有搬动 B．工人将重物从地面拉到高处 C．快递员抱箱子沿水平方向运动 D．运动员抛出的铅球在空中继续向前运动 14．体重为50kg的小华在跳绳测试中，1min跳180次，每次腾空的最大高度平均为5cm，则她在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率是（　　） A．7.5W B．75W C．150W D．750W 15．要粗测健身达人做“引体向上”时的功率，下面所列的物理量中，不需要测量的是（　　） A．他的质量 B．做“引体向上”的时间 C．他的肩膀到横杠间的距离 D．他的肘部到横杠间的距离 二、填空题 16．如图所示是2023年10月26日，我国长征二号F遥十七运载火箭搭载神舟十七号载人飞船发射升空时的壮观情景。火箭发射升空时，燃料燃烧将化学能转化为燃气的 能。燃气推动火箭和飞船上升过程中，飞船的机械能会 （选填“增加”“减少”或“不变”），火箭外壳的温度会 （选填“升高”“降低”或“不变”）。 17．射箭是我国传统的体育运动。拉满的弓具有 势能。 18．甲、乙两人各自推动一辆小车，从同一地点同时向西做直线运动，乙的推力是50 N，运动情况如图所示。以乙为参照物，则甲向 运动，甲的速度为 m/s，乙推车的功率是 W。 三、作图题 19．按题目要求作图； (1)如图甲是小张用笤帚在水平地面扫地，以O为支点，作用在A点的动力为F1。请在图中画出作用在笤帚上B点摩擦力的示意图及其力臂l2； (2)如图乙用滑轮组提升物体，请画出正确的绕法； (3)如图丙为某同学正在投铅球过程，请在图丙（b）中画出铅球离开手后在空中运行直到落地过程其动能随时间变化的关系图像。（设铅球刚离开手时动能为E0） 四、实验题 20．小明为了探究动能大小的影响因素、利用斜面、钢球、木块等器材在同一水平面上开展了如图所示的探究活动。 (1)用质量不同的小球碰撞静止在同一水平面上的木块。实验中控制小球的高度相同，是为了控制两球到达底端时 相同；实验中通过观察 比较小球的动能的大小； (2)小红认为根据乙、丙两图可以直接得出“物体的质量越大，速度越大，则动能越大”的结论，小明认为小红的观点是 （选填“正确的”或“错误的”）； (3)通常来说，交通事故的原因主要是超载或超速，用甲、丙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 （超载/超速）行驶时危险性大的原因。 五、计算题 21．目前科学家发现了一种全新的压缩燃烧原理，可使发动机的效率达到60%，如图所示，质量为2.5t的小轿车在平直的公路上匀速行驶100km，消耗了20kg的汽油，小轿车所受阻力的大小为车重的。求：（已知汽油的热值大约为，g取） (1)小轿车行驶过程中所受的牵引力大小； (2)小轿车发动机的效率；（结果保留至0.1%） (3)若此小轿车采用全新的压缩燃烧原理，使发动机的效率提高到50%，保持小轿车发动机的功率不变，小轿车燃烧20kg的汽油时行驶的路程。 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 7 8 9 10 答案 D B B B A C D C C B 题号 11 12 13 14 15 答案 C A B B D 1．D 【详解】A．中学生的体重约为500N，跳绳一次，脚离地面约10cm，则克服重力做功约 W=Gh=500N×0.1m=50J 故A不符合题意； B．一楼到三楼的高度约 h′=3m×2=6m 从一楼走到三楼，上楼做的功 W′=Gh′=500N×6m=3000J 用时约为20s，所以中学生正常上楼做功的功率为 故B不符合题意； C．中学生骑自行车的受到的阻力大约为20N，速度大约为5m/s，功率 故C不符合题意； D．科学书的质量约为 m书=250g=0.25kg 重力约为 G书=m书g=0.25kg×10N/kg=2.5N 课桌的高度 h桌=80cm=0.8m 从地面上将科学书捡到桌面上，克服物理书重力做的功约为 W=G书h桌=2.5N×0.8m=2J 故D符合题意。 故选D。 2．B 【详解】A．飞机匀速上升过程中，飞机的质量不变，高度变大，重力势能逐渐变大；速度不变，动能不变；机械能等于动能和势能的总和，飞机机械能变大，不守恒，故A错误； B．飞机减速下降过程中，飞机的质量不变，高度变小，重力势能逐渐减小；速度变小，动能变小；机械能等于动能和势能的总和，飞机机械能减小，故B正确； C．飞机降落后，在水平跑道上滑行过程中，飞机的质量不变，高度不变，重力势能不变；速度变小，动能减小，减小的动能没有转化为重力势能，而是转化成内能，故C错误； D．飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞行员的质量不变，速度发生了变化，动能发生了变化，故D错误。 故选B。 3．B 【详解】A．从A点到B点的过程中，质量不变，高度变小，速度变大，则其重力势能减少，动能增大，重力势能转化为动能，故A不符合题意； B．不计空气阻力，只有重力做功，所以运动员从B点滑到C点的过程中，机械能守恒，故B符合题意； C．从B点到C点的过程中，质量不变，高度变小，速度变大，则其重力势能减少，动能增大，重力势能转化为动能，故C不符合题意； D．到达C点时有速度，而D点时速度为0，位于C点时有动能，D点时动能为0，所以C、D点时的动能不相等，故D不符合题意。 故选B。 4．B 【详解】A．由图和题意可知，物体在EF段和GH段通过的路程相同，但所用时间tEF=2tGH，由可知，物体在EF段的速度小于GH段的速度，故A不符合题意； B．物体在段做匀速直线运动，根据二力平衡可知，摩擦力与拉力是一对平衡力大小相等为5N，故B符合题意； C．由图可知，sEF=sGH，所用的拉力相同即F=5N，由可知，所做的功相同，故C错误； D．已知拉力在段和段做的功相同，但所用时间tEF=2tGH，根据可知，功率不相同，故D不符合题意。 故选B。 5．A 【详解】A．A到B的过程中，她的质量不变，速度逐渐减小，动能逐渐减小，故A正确； B．B点时，一部分动能转化为重力势能，由于存在空气阻力，还有一部分动能转化为内能，故B错误； C．B点到C点的过程中，由于存在空气阻力，有一部分机械能转化为内能，机械能逐渐减小，故C错误； D．由于存在空气阻力，有一部分机械能转化为内能，但跳水过程中的能量转化遵守能量守恒定律，故D错误。 故选A。 6．C 【详解】A．用力掰弯钢片时，手对钢片的力和钢片对手的力是相互作用力，它们的大小相等，故A错误； B．用力推车，车未动，人推车的力的受力物体是车，车推人的力的受力物体是人，受力不同，不是一对平衡力，故B错误； C．无人机匀速向上飞，其速度不变，则动能不变，其高度增加，则其势能变大，故无人机的机械能变大，故C正确； D．小车向右做匀速直线运动，弹簧没有发生弹性形变，则光滑木块不受到弹簧的拉力，故D错误。 故选C。 7．D 【详解】人骑自行车的速度约为5m/s，则通常情况下，骑车人做功的功率为 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 8．C 【详解】A．此实验中利用的是同一个铁球，质量不变，它们释放的高度不同，则到达水平面的速度不同，所以该实验可以探究动能大小与速度的关系，故A错误； B．球能从斜槽上滚下的原因是受力不平衡，故B错误； C．铁球从斜面上滚下的过程中，没有在支持力的方向上移动距离，所以铁球受到的支持力没有做功，故C正确； D．该试验的研究对象是铁球，铁球动能大小通过木块移动的距离显示，故D错误。 故选C。 9．C 【详解】A．由图知，乒乓球在b点时的速度不为零，动能不为零，故A错误； B．乒乓球在b、c两点时的高度不同，重力势能不相等，故B错误； CD．在乒乓球经过a、b、c三个位置的整个运动过程中，乒乓球克服空气阻力做功，与地面碰撞做功，机械能逐渐减小，乒乓球在a点的机械能一定大于在b点的机械能，a、b、c三点的机械能不相等，综上分析知，故C正确，D错误。 故选C。 10．B 【详解】人的体重约为500N，自行车的重力约为100N，即人和车总重力约为600N，阻力约为人和车重的0.02 倍，即阻力 则自行车受到的牵引力 自行车正常速度一般小于10m/s，故 最接近100W。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 11．C 【详解】A．足球在B点的速度大于0，受到动能大于零，故A不符合题意； B．足球运动过程中质量不变，A、C两点等高，重力势能相等，足球运动过程中不断克服空气阻力做功，机械能逐渐减小，机械能等于重力势能与动能的总和，则足球在A、C两点的动能不相等，故B不符合题意； C．足球在A点的高度高于D点的高度，则A点的重力势能大于D点的重力势能，故C符合题意； D．足球在C点的速度小于D点的速度，则足球在C点的动能大于D点的动能，故D不符合题意。 故选C。 12．A 【详解】根据功的原理可知：斜面越长越省力，斜面AB＞AC，所以使用斜面AB更省力，即F1＜F2；同一重物的重力不变，高度相等，由W=Gh得到克服重力做的功相等，斜面光滑说明摩擦力为0，由功的原理可知 Fs=Gh 所以拉力做的功相等，即W1=W2。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 13．B 【详解】A．小孩用力搬石头没有搬动，小孩对石头施加了作用力，石头没有在力的方向上移动，小孩对石头没有做功，故A不符合题意； B．工人将重物从地面拉到高处，工人对重物施加了向上的作用力，重物向上移动了一段距离，工人对重物做了功，故B符合题意； C．快递员抱箱子沿水平方向运动，快递员对箱子施加了竖直向上的作用力，箱子沿水平方向移动，移动方向和力的方向垂直，快递员没有对箱子做功，故C不符合题意； D．运动员抛出的铅球在空中继续向前运动，此时运动员对铅球没有施加作用力，运动员没有对铅球做功，故D不符合题意。 故选B。 14．B 【详解】1min内克服重力做功为 则克服重力做功的平均功率为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 15．D 【详解】引体向上是克服自身的重力做功，根据W=Gh得到克服重力做的功，根据功率的公式得到做“引体向上”时的功率，则功率为 A．根据可知要测人的质量，故A不符合题意； B．根据可知要测做“引体向上”的时间，故B不符合题意； C．肩膀到横杠间的距离即为做引体向上时身体上升的高度，根据可知要测肩膀到横杠间的距离，故C不符合题意； D．肘部到横杠间的距离不是做引体向上时身体上升的高度，根据可知不需要测肘部到横杠间的距离，故D符合题意。 故选D。 16． 内 增加 升高 【详解】[1]火箭发射升空时，燃料燃烧产生大量的热量，将化学能转化为燃气的内能。 [2]燃气推动火箭和卫星上升过程中，飞船的速度增大，动能增大；高度升高，重力势能增大，飞船的机械能等于动能与势能之和，所以卫星机械能会增大。 [3]火箭上升过程中，克服与大气间的摩擦，机械能转化为内能，所以火箭外壳的温度会升高。 17．弹性 【详解】射箭运动员用力将弓拉弯，使弓发生了弹性形变，此时的弓具有弹性势能。 18． 东 2 200 【详解】[1][2]如图所示，甲推车的运动速度为 乙推车的速度v乙=4m/s，因为甲、乙两人各自推动一辆小车，从同一地点同时向西做直线运动，且v甲＜v乙，以乙为参照物，则甲向东运动。 [3]由题意知，乙的推力是50N，则乙推车功率是 P=Fv乙=50N×4m/s=200W 19．(1) (2) (3) 【详解】（1）由图知，用笤帚在水平地面扫地时，笤帚相对水平地面向左运动，B点受到的阻力F2方向水平向右，据此画出B点受阻力示意图；从支点O作阻力作用线的垂线，垂线段为其力臂L2，如图所示： （2）由图可知，人站在地上用滑轮组提升物体，所以滑轮组绳端拉力向下，据此由外向内依次画出正确的绕线，如图所示： （3）铅球离手后，铅球在上升过程中，质量不变，速度不断减小，动能不断变小；铅球在下降过程中，质量不变，速度不断变大，动能不断变大。铅球在最高点时，仍有一定的速度，故其动能不为零，即图线不能与横轴相交。所以在整个运动过程中，铅球的动能先变小后变大，如图所示： 20．(1) 速度 木块移动的距离 (2)错误的 (3)超载 【详解】（1）[1]]在此实验中，小球滚下的高度越高，到达水平面时的速度越大，让质量不同的小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时能够具有相同的速度。 [2]实验中运用转换法，通过观察木块被撞击的距离来表示小球动能的大小。 （2）乙、丙两图中，小球的质量不同，滚下的高度不同，到达水平面时的速度不同，没有控制变量，所以不能探究动能大小与速度的关系。 （3）根据甲、丙两图可知，钢球下落高度相同，质量不同，故研究动能大小与质量的关系，丙图中质量更大，木块移动的更远，说明速度相同时，质量越大，动能越大，故用来解释超载行驶的危险。 21．(1) (2) (3) 【详解】（1）小轿车在平直的公路上匀速行驶，小轿车行驶过程中所受的牵引力和阻力是一对平衡力，牵引力大小 （2）小轿车匀速行驶100km完全燃烧汽油产生的热量 小轿车匀速行驶100km所做的功 小轿车发动机的效率 （3）若发动机的效率为，则小轿车燃烧20kg的汽油所转化的机械能 保持小轿车发动机的功率不变，即小轿车受到的牵引力大小不变，根据可知，小轿车行驶的路程 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 $$