第十章 功与能 2024-2025学年鲁科版（五四学制）（2024）物理八年级下册

第十章 功与能 2024-2025学年鲁科版（五四学制）（2024）物理八年级下册 一、单选题 1．一位中学生提着一个重20N的手提包乘坐电梯从一楼匀速到达三楼，该过程中她对手提包做的功最接近于（　　） A．0J B．60J C．120J D．180J 2．如图所示的滑轮组提升160N的重物，两个滑轮的重力均为20N，小婷拉动绳子5s将重物提升1m，不计绳重和摩擦。下列说法中正确的是（　　） A．自由端拉力F为80N B．该滑轮组的机械效率约86.7% C．绳子自由端移动的速度为0.2m/s D．拉力的功率是36W 3．下列描述中能体现加点字物体的势能正在转化为动能的是（　　） A．正在爬升的客机 B．俯冲捕食的老鹰 C．被手挤压的皮球 D．水平飞行的小鸟 4．用机械效率为90%的滑轮组提起270N的重物，加在绳子自由端的拉力为100N，则滑轮组上承受拉力的绳子的股数应为（　　） A．2股 B．4股 C．3股 D．5股 5．2024年8月，我国运动员郑钦文夺得巴黎奥运会网球女单冠军。如图是某次网球落地后又弹起的频闪照片，A、C两点高度相同。分析可知（　　） A．在B点时网球速度为0 B．在A、D两点网球的重力势能相等 C．网球在A点的动能大于在C点的动能 D．网球在此运动过程中，只有动能和重力势能的相互转化 6．小帅两次把放在地上的同一个篮球拿起相同的高度，第一次用了3s，第二次用了5s，则小帅对篮球做功的功率（　　） A．第一次较大 B．第二次较大 C．两次一样大 D．不知小明身高所以无法判断 二、填空题 7．小明喜爱踢足球，并加入了学校的足球队，如图所示的是他某次传球时的情景。足球离开脚后，继续向前滚动，是因为足球具有 ，该过程中，足球的机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”） 8．小华最近购买了一辆某品牌的小汽车，如图a所示。 (1)小华很兴奋，坐上停在地面汽车后不断转动方向盘。从物理学的角度分析，汽车的方向盘实质是 （费力杠杆/等臂杠杆/省力杠杆）； (2)某次全家自驾游过程中，遇到一比较高的桥。他在汽车开始上桥时立即加大油门同时减档降速，其目的是 ； (3)制动距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一。图b中所示的图线分别为甲、乙不同品牌汽车在同一路面上紧急刹车过程中的实际制动距离s与刹车前的车速v的关系图象。图中 （甲/乙）车的刹车性能较好。 9．如图将一根弹簧和一个质量为1kg的金属球（球上有一直小孔）套在铁架台的金属杆AB上面。现将小球提到B端后松手，小球的高度随时间变化的情况如图乙所示。压缩的弹簧可以将小球向上弹起，说明发生弹性形变的物体具有 能。在整个过程中小球在时刻的动能分别是，则的大小关系是： 。 10．如图，塔式起重机上的滑轮组将重为1.2×104N的重物匀速吊起2m，用了5s，滑轮组的机械效率为80%，g取10N/kg，提升重物做的有用功为 J，拉力的功率为 W，若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为5.2×103J，则动滑轮的质量为 kg。 11．如图，在50N的水平拉力F作用下，重600N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力是自身重力的0.2倍，绳子自由端向前移动的速度为0.6m/s，则拉力的功率为 W，物体在10s内移动的距离为 m，该滑轮组的机械效率是 。 三、实验题 12．小明为了探究动能的大小与哪些因素有关，他设计了如图所示的实验： （1）让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示。 （2）让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与水平上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示。 在上述甲、乙两组实验中： ①判断小球动能大小的依据是 ； ②要探究动能大小与物体运动速度的关系应选用 图； ③乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是 ； ④从甲组实验可以得出的结论是 。 13．某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 实验次数 钩码重量G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率 1 4 0.1 2.7 0.2 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 8 0.1 3.1 0.3 86% 4 8 0.1 2.5 0.4 (1)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计； (2)小组某同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法是 （选填“正确”或“不正确”），因为他没有考虑到 对滑轮组机械效率的影响； (3)通过比较 两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。（填实验次数的序号）； (4)有的同学认为：“机械越省力，它的机械效率越高”。分析表中数据，你认为这句话是 （填“正确”或“错误’）的。 四、简答题 14．不同型号的帆船配有不同数量的船帆，对动力需求越大的帆船需要越多的船帆。请解释为什么动力需求越大的帆船需要的船帆越多。 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 B C C A 1．C 【详解】从一楼匀速到达三楼，大约升高6m，所以该过程中她对手提包做的功约为 W=Fs=Gh=20N×6m=120J 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2．D 【详解】A．由图可知承担物重的绳子的股数n=3，因为不计绳重和摩擦，所以绳子自由端的拉力 故A错误； B．因为不计绳重和摩擦，所以滑轮组的机械效率 故B错误； C．绳子自由端移动的距离 绳子自由端移动的速度 故C错误； D．拉力做功的功率 故D正确。 故选D。 3．B 【详解】A．正在爬升的客机，其质量不变，但高度在增加，因此重力势能在增大；同时，由于爬升时速度通常会减慢，所以动能在减小。故A不符合题意； B．俯冲捕食的老鹰，其质量不变，但俯冲过程中高度在不断降低，因此重力势能在减少；同时，由于俯冲捕食时速度会增大，所以动能在增大。故B符合题意； C．被手挤压的气球，其形状和体积在发生变化，但并未明确说明其高度和速度的变化情况，因此，无法直接判断其势能和动能之间的转化关系。故C不符合题意； D．水平飞行的小鸟，其高度（相对于地面）和速度在一段时间内可能都保持不变，因此，其重力势能和动能都保持不变，没有发生转化。故D不符合题意。 故选B。 4．C 【详解】设滑轮组上承受拉力的绳子的股数为n，物体升高h时，绳子自由端移动的距离为s=nh，据得，滑轮组上承重绳子的股数 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 5．C 【详解】A．在B点时，网球在竖直方向上的速度为0，水平方向的速度不为0，所示，网球的速度不为0，故A不符合题意； B．网球在A点的高度大于在D点的高度，网球质量不变，所以，网球在A点的重力势能大于在D点的重力势能，故B不符合题意； CD．A、C两点高度相同，网球的重力势能相等，但网球在运动过程中克服空气阻力做功，消耗了部分机械能，机械能一直在减小。所以，网球在A点的动能大于在C点的动能，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 6．A 【详解】两次过程中：篮球重力不变，高度不变，根据公式W=Gh可知，两次所做功大小相等；两次做的功一样多，第一次的时间小于第二次的时间，根据可知第一次的功率大于第二次的功率。 故选A。 7． 惯性 减小 【详解】[1]物体具有保持原来运动状态不变的性质叫惯性，足球离开脚后，继续向前滚动是因为足球具有惯性。 [2]足球向前滚动的过程中，会有部分机械能转化为内能，所以此过程足球的机械能减小。 8．(1)省力杠杆 (2)增大牵引力 (3)乙 【详解】（1）方向盘属于轮轴，它的轮比轴大，相当于省力杠杆。 （2）根据 可知，功率越大，速度越小，提供的牵引力就越大，便于上坡。 （3）同样的速度，刹车时的制动距离越短的，车的性能越好，从图象上看，刹车前速度相同时，乙的制动距离短。 9． 弹性势 【详解】[1]压缩的弹簧可以将小球向上弹起，则压缩的弹簧可对小球做功，说明发生弹性形变的物体具有弹性势能。 [2]由于小球受到阻力的作用，小球的一部分机械能会转化为内能，机械能逐渐减小，由图乙可知，在t1、t2、t3三个时刻，小球的高度是相同的，故小球的重力势能相同，机械能逐渐减小，故动能会越来越小，所以其大小关系为 E1>E2>E3 10． 2.4×104 6×103 40 【详解】[1]提升重物做的有用功 W有=Gh=1.2×104N×2m=2.4×104J [2]由可知，拉力做的总功 拉力做功的功率 [3]总的额外功 W额=W总-W有=3×104J-2.4×104J=6×103J则克服动滑轮重力做的额外功 W动=W额-Wf=6×103J-5.2×103J=800J由W动=G动h可知，动滑轮的重力 由G=mg可知，动滑轮的质量 11． 30 2 80% 【详解】[1]水平拉力F为50N，绳子自由端向前移动的速度为0.6m/s，则拉力的功率为 [2]绳子自由端向前移动的速度为0.6m/s，由图可知动滑轮上绳子段数为3，物体在10s内移动的距离为 [3]重600N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力是自身重力的0.2倍，可知直接作用在物体上的水平拉力为 绳子在10s内移动的距离为 该滑轮组的机械效率是 12． 纸盒移动的距离的大小 甲 使小球到达水平面时的速度相同 小球的质量相同时，速度越大，动能越大 【详解】[1]小球对纸盒做功，把纸盒推出的距离长，说明小球的动能大。可由纸盒移动的距离的大小，反应小球动能的大小，这里用了转换法。 [2]要研究动能与速度关系，需要控制质量相同，速度不同（小球下滑高度不同），甲图满足这两个条件。 [3]球起始点的高度越高，球到达水平面时的速度越大，让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是：使小球到达水平面时的速度相同。 [4]由甲图可知，小球质量相同，小球的高度越高，到水平面速度越快，纸盒在水平面上移动的距离越远，所以可得出结论：小球的质量相同时，速度越大，动能越大。 13．(1)匀速 (2) 不正确 摩擦力 (3)2、3 (4)错误 【详解】（1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，不考虑绳重和摩擦，物体和滑轮受到的拉力等于承重绳子的总拉力。 （2）[1][2]实验时，测力计静止读数的想法是不正确，因为实验过程中边拉动测力计边读数，弹簧测力计示数虽然不稳定，但拉力包含了各部位之间的摩擦力，测力计静止时读数，没有考虑到滑轮组各部位之间的摩擦力对械效率的影响。 （3）由表中数据可知，2、3两组数据所用的滑轮组相同，物体被提升的高度相同，提升物体的重力不同，机械效率不同；通过比较2、3两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。 （4）甲、乙两图对应表中的1、2两组数据，分析表中的1、2两组数据可知，提升的物体的重力、提升高度相同，滑轮组做的有用功相同，机械效率相同，但乙图比甲图滑轮组更省力；第4组数据的机械效率 丙、丁两图对应表中的3、4两组数据，分析表中的3、4两组数据可知，提升的物体的重力、提升高度相同，滑轮组做的有用功相同，第3组数据的机械效率更高，但丁图比丙图滑轮组更省力；综合以上分析可知，机械越省力，它的机械效率越高，这句话是错误的。 14．见解析 【详解】帆船的动力来源主要依靠风力，将风能转化为推动帆船前进的动力。风力的大小直接影响帆船的推进力。而船帆作用就是捕捉风能，动力需求越大的帆船，需要的风能越多，而船帆就需要越多。 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 $$