专题（五）　功和机械能 2024-2025学年初中物理（人教版山西专用）八年级下册

专题（五）　功和机械能 期末复习专题 目 录 01 分类突破 02 综合提升 考向一　功 1. 一方有难，八方支援。下列情景中，志愿者对物资做了功的是（　D　） A. 提物站立 B. 抬物平移 C. 搬物未起 D. 扛物爬楼 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 2. 非洲干旱，常用中间有转轴的塑料桶运水。下列选项中，小明分别用背背、手抱、平拉、滚拉的方式运满桶水，在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同的路程，他对满桶水做功最多的是（　C　） C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 3. 小明打篮球时，将篮球投向篮圈，篮球在空中的运动轨迹如图所示，已知篮圈距地面的垂直高度为3.05m，篮球重约为6N，则篮球从A处离手后在空中运动至B处的过程中，克服重力做的功约为（　B　） A. 5J B. 10J C. 25J D. 35J B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 考向二　功率 4. “绿色环保，低碳出行。”一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶，发动机的功率为200kW，速度为72km/h。公交车行驶1h，发动机做的功为 　7.2×108　J，公交车行驶时的平均牵引力为 　1×104　N。 5. 体育课上，亮亮和晶晶决定进行爬杆比赛，他们同时出发，结果又同时到达相同高度的杆顶。若想判断谁的功率大，则还需要知道的物理量是（　D　） A. 杆的高度 B. 爬杆时间 C. 两人的身高 D. 两人的体重 7.2×108　 1×104　 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 6. 如图所示，水平木板上有甲、乙两个木块，甲的质量大于乙的质量，两木块下表面的粗糙程度相同。甲、乙分别在水平拉力F1和F2的作用下以相同速度匀速直线运动了相同时间，下列说法正确的是（　A　） A. F1＞F2 B. F2比F1的功率大 C. F1与F2做功一样多 D. 甲的重力做功较多 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 7. 跳伞是一项极具挑战的运动，现在越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中，一名重为600N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图所示，经15s下落210m后，再匀速直线下落15s。求： （1） 运动员在这30s内下落的总高度。 解：（1） 由题可知，运动员在0～15s内下落的路程s1＝210m，由图像可知，15s后运动员以6m/s的速度做匀速直线运动，则运动员在15～30s内通过的路程s2＝vt2＝6m/s×15s＝90m；运动员在这30s内下落的总高度h＝s1＋s2＝210m＋90m＝300m 第7题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 （2） 这30s内重力做的功。 解：（2） 重力做的功W＝Gh＝600N×300m＝1.8×105J 第7题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 （3） 匀速下降时，重力做功的功率。 解：（3） 匀速下降时，重力做功的功率P＝Fv＝Gv＝600N×6m/s＝3.6×103W 第7题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 考向三　动能和势能 8. （2024·乐山）2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭，在中国文昌航天发射场点火发射（如图）。运载火箭在点火升空的过程中，能量变化为（　D　） A. 动能不变，重力势能增大 B. 动能不变，重力势能不变 C. 动能增大，重力势能不变 D. 动能增大，重力势能增大 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 9. 小明用如图所示的装置探究“重力势能大小与质量的关系”，下列说法正确的是（　D　） A. 实验的研究对象是三脚小桌 B. 让同一木块从三个不同的高度由静止下落 C. 让质量不同的木块从不同的高度由静止下落 D. 用三脚小桌下陷的深度来反映木块重力势能的大小 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 10. （2024·太原期末）如图是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验，将小钢球从同一斜面由静止滚下，推动同一木块在水平面向前移动一段距离s后停下。先后完成如图所示的甲、乙、丙三组实验。请你解答： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 （1） 实验中通过木块移动距离的远近来反映小钢球 　动能　的大小。 （2） 分析比较图甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，动能越 　大　。 （3） 分析比较图 　甲、丙　两组实验可得，物体速度相同时，质量越大，动能越大。 （4） 实验中增大水平面的粗糙程度，则木块移动的距离将 　减小　（填“增大”“减小”或“不变”）。 动能　 大　 甲、丙　 减小　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 考向四　机械能及其转化 11. （2023·通辽）掷实心球是通辽中考体育测试项目之一，如图所示为某同学掷出的实心球的运动轨迹，O点是实心球刚离开手的位置，A点是实心球运动到最高点的位置，B点是实心球落地前瞬间的位置，不计空气阻力。下列说法正确的是（　B　） A. 实心球在最高点A时，动能为零 B. 实心球从O点运动到A点时，动能转化为重力势能 C. 实心球从O点运动到B点时，动能先增大后减小 D. 实心球在O点的机械能大于在B点的机械能 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 12. （2023·南通）从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起，你认为排球运动的轨迹最有可能是下列选项中的（　A　） A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 13. （2023·武汉）电动叉车托着质量为100kg的货物，在5s内沿着水平方向行驶10m，如图甲所示；接着在10s内把货物匀速竖直提升1m，如图乙所示。下列说法正确的是（g取10N/kg）（　B　） A. 叉车水平行驶过程中，货物的重力做的功为1×104J B. 叉车提升货物过程中，克服货物的重力做的功为1×103J C. 叉车水平行驶过程中，叉车的重力势能转化为货物的动能 D. 叉车提升货物过程中，货物的动能转化为货物的重力势能 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 17 14. 如图所示，光滑斜面sAB＞sAC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部，所用时间相同，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，所做功的功率分别为P1和P2，则（　D　） A. F1＜F2，P1＞P2 B. F1＞F2，P1＜P2 C. W1＞W2，P1＝P2 D. W1＝W2，P1＝P2 　　 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 15. 如图所示，若一名普通中学生在30s内完成12次臂屈伸，则该学生在此过程中克服重力做功的平均功率最接近（　B　） A. 6W B. 60W C. 600W D. 900W B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 16. （2024·晋中期末）如图为《天工开物》中记载的汲水装置——筒车，流水推动水轮匀速转动。轮上的竹筒将水从低处运送到高处时，下列关于竹筒的说法正确的是（　B　） A. 机械能不变 B. 重力势能增大 C. 动能不断减小 D. 动能全部转化为重力势能 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 17. 如图所示，粗糙程度相同的斜面与水平面在a点相连，弹簧左端固定在竖直墙壁上，弹簧处于自由状态时右端在b点，小物块从斜面的c点由静止自由滑下，与弹簧碰撞后又返回到斜面上，最高到达d点。下列说法正确的是（　B　） A. 弹簧被压缩到最短时，弹性势能最小 B. 小物块从c向a运动的过程中，重力势能减小 C. 小物块从b向a运动的过程中，动能增加 D. 小物块在整个运动过程中，机械能守恒 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 18. 如图所示，AOB为光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度h，让小球从A点由静止开始自由滑下， 　重力势　能转化为 　动　能。若小球沿轨道AOB到达B点后离开（不计空气阻力），则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是 　c　。 重力势　 动　 c　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 19. 如图所示，一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水，小丽认为做匀速直线运动的洒水车速度不变，因此动能不变。你认为小丽的想法是 　错误　（填“正确”或“错误”）的，支持你观点的理由是 　洒水车的速度不变，质量变小，动能变小　。 错 误　 洒水车的速度不 变，质量变小，动能变小　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 20. 一台功率为30kW的拖拉机，在平直的农田里以0.5m/s的速度耕田，则拖拉机在耕田时受到的阻力为 　60000　N，拖拉机耕田1h，所做的功为 　1.08×108　J。 60000　 1.08×108　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 21. 如图所示为探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置，让小球从同一斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块。 （1） 由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟汽车的 　速度　有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟汽车的 　质量　有关。 速度　 质量　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 （2） 实验中，探究的动能是指 　B　（填字母）。 A. 小球在斜面上的动能 B. 小球到达水平面的动能 C. 木块的动能 （3） 实验中所研究的动能大小通过 　木块被推动的距离　来反映，这里用到了 　转换　（填“控制变量”“等效替代”或“转换”）法。 （4） 由图中的甲、乙两次实验，可以得出结论：物体的 　质量　相同时，物体的 　速度　越大，动能越大。 （5） 由甲、丙两次实验联想到某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样， 　大客车　（填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是80km/h。 B　 木块被推动的距离　 转换　 质量　 速度　 大客车　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 22. 如图所示，用装有细沙的容器、三脚小桌和质量不同的木块做“探究重力势能大小与哪些因素有关”的实验。 （1） 该实验是通过观察比较 　小桌在沙子中下陷的深度　来间接判断物体重力势能大小的。 （2） 实验中采用质量不同的木块，是为了探究物体重力势能大小与物体 　质量　的关系，操作时应该让木块从 　相同　（填“相同”或“不同”）的高度自由下落。 小桌在沙子中下陷的深度　 质量　 相同　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 23. 如图所示，做引体向上的规范动作：两手正握单杠，由悬垂开始，上提时，下颚需越过横杆；下放时，两臂放直，不能曲臂，这样上拉下放，重复动作。小明想测量自己做20个引体向上动作的平均功率，请你帮他设计实验方案： （1） 实验器材： 　磅秤（或电子秤）、刻度尺、秒表　。 磅秤（或电子秤）、刻度尺、秒表　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 （2） 实验步骤： 　① 用磅秤（或电子秤）称出人的质量m；② 用刻度尺量出人的下颚上升的高度h；③ 用秒表测出做20个引体向上的总时间t；④ 计算人的平均功率　。 （3） 实验结论：平均功率表达式P＝ 　　（用测得和已知物理量的符号表示）。 ① 用磅秤（或电子秤）称出人的质量m；② 用刻度尺量 出人的下颚上升的高度h；③ 用秒表测出做20个引体向上的总时间t；④ 计算 人的平均功率　 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 24. 如图所示，智慧安防机器人可以在园区、社区等场合自主巡逻。安防机器人的质量为80kg，车轮与水平地面接触的总面积为0.01m2。按照设定程序，安防机器人以0.6m/s的速度在园区的平直路面上匀速直线行驶，行驶过程中所受阻力为车重的。求：（g取10N/kg） （1） 安防机器人静止时对水平地面的压强。 解：（1） 8×104Pa 第24题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 （2） 安防机器人匀速直线行驶1min，牵引力做功的功率。 解：（2） 120W 第24题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 $$