第十章 功与机械能 -2024-2025学年沪科版（2024）物理八年级全一册

第十章 功与机械能 一、单选题 1．打篮球是大家喜爱的体育运动．向空中抛出去的篮球如图所示，下列说法中正确的是（    ） A．篮球在上升过程中受到平衡力作用 B．篮球落向地面过程中重力势能转化为动能 C．篮球能继续运动，是因为篮球的惯性大于阻力 D．篮球受到重力作用，运动状态不发生改变 2．如图所示，甲、乙两位同学从一楼上到三楼，甲比乙先到，且甲的质量比乙小，下列说法正确的是（　　） A．甲做的功一定比乙大 B．甲做的功一定比乙小 C．甲的功率一定比乙大 D．甲的功率一定比乙小 3．如图，轻质弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变，现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力，则小球（　　） A．运动至最高点时，受平衡力作用 B．从A点向上运动过程中，速度先增大后减小 C．被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力 D．从O点向上运动过程中，重力势能转化为动能 4．扔实心球是初中重要体育项目，扔球过程中（不计空气阻力）包含物理知识说法正确的是（     ） A．球在空中飞行过程中，没有力对球做功 B．球在落地过程中，动能转化为重力势能 C．球飞行到最高点时，其动能恰好为零 D．球在空中飞行的过程中，其机械能总量不变 5．2024年5月29日14时12分，我国太原卫星发射中心在日照附近海域成功发射谷神星一号海射型遥二运载火箭，搭载发射的天启星座25星~28星顺利进入预定轨道，飞行试验任务获得圆满成功。如图所示，下列说法正确的是（　　） A．火箭加速升空过程中机械能保持不变 B．火箭在升空过程中动能不变 C．火箭在升空过程中受到平衡力作用 D．火箭升空过程中重力势能增加 6．巅峰使命，珠峰科考。在珠峰海拔8830米处，我国科考队员成功架设全球海拔最高的自动气象观测站。下面有关描述正确的是（  ） A．山顶常年处于冰冻状态，所以山顶的冰雪不具有内能 B．科考队员在背负设备仪器登峰过程中，大气压增大，仪器的质量不变 C．科考队员在大本营用高压锅煮饭是因为锅内气压越高水的沸点越低 D．科考队员从山脚下到峰顶的过程中，体重（含装备）越大的队员做功越多 二、填空题 7．世界智能大会上展示了可穿戴的“外骨骼”机器人。参观者戴上该设备，轻松地将480N的物体匀速举高1m，用时2s，此过程中对物体做功的功率为 W；将此物体水平移动2m，在此过程中对物体做功 J。 8．如图所示，小明设计了“探究物体的动能跟速度有关”的实验，将同一木块放在弹簧原长处，用形状相同质量不同的实心塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度后放手，发现两球离开弹簧时的动能 （选填“相同”或“不同”），木块被推开的距离 （选填“相同”或“不同”），该方案 （选填“能”或“不能”）得出动能跟质量的关系。 9．人造地球卫星绕地球运行，当它从近地点运行到远地点时，受到的力 （选填“是”、“不是”）平衡力，此过程中，卫星的动能 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 10．在水平地面上有一长方体木箱，小林用水平推力F把木箱向前推动，如图甲所示，此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙所示，木块前进的速度ⅴ的大小随时间t的变化情况如图丙所示，则从至内，推力对木块所做功的功率为 W，从至内，推力对木块所做的功为 J。 11．在掷实心球的过程中，小江同学用90N的力将重为20N的实心球投出，实心球在空中划出一条弧线，相关数据如图所示，实心球从最高点到落地的过程中，重力对实心球做的功为 J。 三、实验题 12．小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，他用质量不同的两个钢球和（的质量大于），分别从不同的高度和（）由静止开始滚下，观察木块被撞击后移动的距离，实验过程如图所示。 （1）该实验中物体的动能是指钢球在 （选填“高度”、“高度”或“到达水平面”）位置时的动能； （2）让钢球 进行甲、乙两两步实验，可以探究钢球动能大小与 的关系； （3）本实验是通过 来体现小球动能大小，为了实验结果明显，水平面应该 （A．非常粗糙B．一般粗糙C．光滑） 四、简答题 13．高速公路的某段道路对小型汽车限速120km/h，质量比较大的货车限速100km/h，请用物理知识解释:为什么在同一道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？ 14．图甲是小林从家到学校的一条水平公路，爱动脑筋的他做了这样的设想：将从家到学校的路挖成一个“U”形，如图乙所示，只要从家骑上自行车，不用刹车也不用蹬脚踏板，等车停下来就可以到达学校了。请你根据所学的物理知识回答： (1)在他设想的过程中动能和重力势能之间如何转化? (2)他的设想在现实中为什么不能实现? 请写出一条让这个设想实现的方法。 15．周末小明爸爸带全家回老家看爷爷奶奶，细心的小明发现爸爸在汽车爬坡时，加大了油门同时换用低速挡， 这是为什么？ 五、计算题 16．圆柱形容器内有未知液体，一个边长为10cm的实心正方体金属块，用绳子系住，静止在容器底部，此时容器底部液体压强为6400Pa，液面距底部高度h为40cm，如图所示，用力竖直向上以2cm/s的速度匀速提起金属块?（g取10N/kg,不计液体阻力）试求： （1）未知液体的密度？ （2）金属块未露出液面前，金属块所受浮力？ （3）若金属块重66N，要匀速提升5s的过程中拉力所做的功？ 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 B B B D D D 1．B 【详解】A. 篮球在上升过程中只受到一个力的作用----重力，不存在平衡力，故A错误；B、篮球落向地面过程中，高度减小、速度变大，重力势能减小、动能增大，重力势能转化为动能，故B正确；C、篮球离手后继续运动是因为篮球有惯性，惯性不是力，不能与阻力比较大小，故C错误；D、篮球由于受重力作用，速度大小、运动方向都发生改变，即运动状态发生改变，所以重力使篮球的运动状态发生了改变，故D错误．故选B． 【点睛】物体的速度大小或运动方向的变化都是运动状态变化，一定受到非平衡力，单独受到一个力也是非平衡力；物体能够保持原来的运动状态的性质叫惯性．据此判断． 2．B 【详解】AB．甲、乙两位同学从一楼上到三楼，克服自身重力做功，上升高度相同，甲的质量比乙小，根据 可知，甲做的功一定比乙小，故A错误，B正确； CD．甲比乙先到，说明甲的做功时间比乙少，甲做功比乙少，则根据可知，无法比较甲乙的功率大小，故CD错误。 故选B。 3．B 【详解】A．运动至最高点时，只受重力作用，处于非平衡力状态，故A不符合题意； BC．从A点向上运动过程中，开始被释放瞬间，弹力大于小球的重力，向上做加速运动，后弹力小于小球的重力，做减速运动，故小球速度先增大后减小，故B符合题意，C不符合题意； D．从O点向上运动过程中，速度减小，高度增加，动能转化为重力势能，故D不符合题意。 故选B。 4．D 【详解】A．实心球在空中飞行过程中，实心球受到重力的作用，且竖直方向上移动的距离，因此重力做功，故A错误； B．实心球落地的过程中，质量不变、高度降低、 速度增大，动能增大、重力势能减小，所以重力势能转化为动能，故B错误； C．实心球在空中做抛物线运动，在最高点时，竖直方向上无速度，但水平方向上有速度，动能不为0，故C错误； D．实心球在运动过程中不计空气阻力，无能量损失，因此机械能守恒，故D正确。 故选D。 5．D 【详解】A．火箭在加速升空的过程中，质量不变，速度变大，动能变大，高度增加，重力势能增大，机械能增大。故A错误； B．动能与物体的质量和速度有关；火箭加速上升的过程，质量不变，速度增加，则动能增加。故B错误； C．平衡力是指作用在同一物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力；在火箭加速升空的过程中，由于速度在增大，所以火箭受到的力不是平衡力。故C错误； D．重力势能与物体的质量和高度有关，在火箭升空过程中，高度不断增加，所以重力势能是增大的。故D正确。 故选D。 6．D 【详解】A．一切物体都具有内能，山顶常年处于冰冻状态，山顶的冰雪也具有内能，故A错误； B．科考队员在背负设备仪器登峰过程中，由于所处的位置升高，大气压减小，仪器所含物质的多少不变，质量不变，故B错误； C．科考队员在大本营用高压锅煮饭是因为锅内气压越高水的沸点越高，故C错误； D．科考队员从山脚下到峰顶的过程中，由可知，体重（含装备）越大的队员做功越多，故D正确。 故选D。 7． 240 0 【详解】[1]此过程中对物体做功的功率 [2]力的方向竖直向上，物体水平移动时，没有在力的方向上移动距离，所以没有对物体做功，即对物体做功为0J。 8． 相同 相同 不能 【详解】[1][2][3]用形状相同的塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度，弹簧的弹性势能相同，转化成的动能相同，由于动能相同，对木块做的功应相同，对木块做得功是克服水平面给木块的摩擦力做的功，因木块受到的摩擦力是相同的，根据W=Fs可知，木块被推开的距离也应该是相同的；由于木块被推开的距离相同，该方案不能得出动能跟质量的关系。 9． 不是 变小 【详解】[1]人造地球卫星绕地球运行，力的方向不断发生变化，所以不是匀速直线运动，故运动过程中受到的力不是平衡力。 [2]从近地点向远地点运行的过程中，质量不变，速度变小，动能变小，高度变大，重力势能变大。 10． 200 0 【详解】[1]由乙图可知在3s至5s内推力F=200N，这一时间段速度为v=1.0m/s，时间t=2s，可知推力做功为 W=Fs=Fvt=200N×1.0m/s×2s=400J推力对木块所做功的功率为 [2]由丙图可知， 0s 至1s内，物体速度为0，物体静止不动，此时推力对木块未做功，即推力对木块所做的功为为0。 11．56 【详解】实心球从最高点到落地的过程中，重力对实心球做的功为 12． 到达水平面 相同质量的小球从不同高度滚下 速度 木块在水平面上移动的距离 B 【详解】（1）[1]该实验中物体的动能是指钢球在到达水平面时的动能，钢球从斜面上滚下，重力势能转化为动能。 （2）[2][3]甲乙两图中钢球的质量相同，所以探究的是动能大于与钢球速度的关系，则实验时应将质量相同的钢球从不同高度由静止滚下，使钢球达到水平面时的初速度不同。 （3）[4]钢球的动能大小不易观察，实验时通过比较木块被撞击后在水平面上移动的距离来反映钢球动能的大小，采用了转换法。 [5]为了实验结果明显，水平面应该一般粗糙，若水平面过于粗糙，摩擦力较大，木块移动的距离都很短，实验现象不明显；若过于光滑，木块可能会滑出水平面。 故选B。 13．见解析 【详解】当速度一定时质量越大，动能越大，刹车距离越大越危险，所以质量大的货车限速要小一些。 14．(1)见解析 (2)见解析 【详解】（1）将路挖成一个“U”形后，自行车下坡时，做加速运动，重力势能转化为动能，上坡时做减速运动，动能转化为重力势能。 （2）因为自行车运动过程中受到摩擦阻力的作用，使部分机械能转化为内能，机械能减少，所以不蹬脚踏板时，不能到达学校；若想让设想实现，可以将起始点位置抬高，高于学校位置，这样即使在运动过程中损失一部分机械能，也会有足够的动能到达学校。 15．见解析 【详解】汽车爬坡时需要发动机提供更大的动力，加大油门可以增大发动机的功率，由 加大油门的同时换用低速挡能增大发动机的动力，利于汽车爬坡。 16．（1）1.6×103kg/m3（2）16N（3）5J 【详解】（1）由p=gh得未知液体的密度：===1.6×103kg/m3; （2）由阿基米德原理得，金属块未露出液面前受浮力：F浮=gV排=1.6×103kg/m310N/kg （0.1m）3=16N; （3）经5s金属块提起的高度s=vt=2cm/s5s=10cm=0.1m 匀速提升过程中金属块受力平衡，拉力F=GF浮=66N16N=50N， 拉力所做的功：W=Fs=50N0.1m=5J. 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 $$