第十一章 功和机械能 2024-2025学年人教版（2024）物理八年级下册

第十一章 功和机械能 一、单选题 1．苹果从树上落下的过程中，其重力势能（　　） A．变大 B．不变 C．变小 D．先变大后变小 2．熟透的苹果从树上落下的过程中，下列说法正确的是（　　） A．动能减小，重力势能减小 B．动能增大，重力势能增大 C．动能增大，重力势能减小 D．动能减小，重力势能增大 3．将扁平的石子向水面快速抛出，在一定条件的情况下，石子会在水面上一跳一跳地飞向远方，俗称“打水漂”。图中虚线是某次打水漂过程。下列说法正确的是（　　） A．打水漂，是利用石子受到惯性的作用 B．石子运动过程中石子受到的重力不变 C．石子能在水面打水漂是受到平衡力的作用 D．据图可知，石子在水面上从右向左运动 4．对下列图中各现象的描述正确的是（　　） A．水中下沉的苹果不受浮力 B．拉弯的弓具有弹性势能 C．人造地球卫星从近地点向远地点运动时，动能增大。 D．老人和小孩一起爬楼梯，小孩跑得快，说明小孩做功快。 5．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小球从斜面上某处由静止释放，撞击斜面底部的木块，下列分析错误的是（　　） A．实验中，是通过比较木块移动的距离来比较动能的大小 B．利用甲、丙两图可以探究动能大小与质量的关系 C．乙、丙两图中，小球到达到水平面时，具有相同的速度 D．若水平面光滑且足够长，则木块运动后其动能保持不变 6．下列估测数据最符合实际情况的是（　　） A．学生上学步行的速度为5m/s B．—个中学生的质量约为500kg C．课桌的高度约为700mm D．张三同学爬一层楼做功约为500J 二、填空题 7．2023年5月，搭载“天舟六号”货运飞船的长征七号遥七运载火箭发射升空。在火箭加速升空过程中，“天舟六号”货运飞船的重力势能 ，动能 ，机械能 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 8．频频发生高空抛物坠物致人伤亡事件严重危害人民群众生命财产安全，原因是物体所处的高度越高，物体所具有的重力势能越 （选填“大”或“小”），当高处的物体坠落时，因重力势能转化为 能，从而带来安全隐患。 9．“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目。如图所示，一端系住人的腰部、另一端系于跳台的是一根弹性橡皮绳。当人下落至图中A点时，橡皮绳刚好被拉直，落至B点时人受到的重力和弹力大小相等，C点是人下落的最低点，那么从A到C运动过程中人的动能 ，橡皮绳的弹性势能 。（填“变大”、“变小”“先变大后变小”、“先变小后变大”或“不变”）（不考虑空气阻力） 10．2024 年4 月 25日，神舟十八号载人飞船在酒泉卫星发生中心成功发射升空。在加速上升过程中，“载人飞船”的机械能 （选填：增大、不变、减小）。“载人飞船”脱离火箭后，由于具有 将保持原有运动状态。 11．如图，用50N的水平推力推水平地面上重200N的箱子，箱子未动，此时箱子受到的摩擦力为 N；当水平推力增大到80N时，箱子恰好匀速运动，10s内运动了10m，此时推力对箱子做的功为 J。 三、实验题 12．如图所示，用小球和木块来探究动能大小与哪些因素有关。    (1)本实验研究的是 的动能； (2)由图甲、乙可得到的结论是： ； (3)图丙所示，先让质量为的小球从斜面高处由静止下滑，撞击放在处木块，测出木块移动距离为，再让同一小球从斜面h'高处由静止下滑（位置未画出），撞击放在处木块，测出木块移动距离为。若： ， 则h h'（选填“大于”、 “小于”或“等于”）。 (4)在探究动能的大小与质量的关系时，当换用另一个钢球实验时，发现它将木块撞出了木板，在不增加器材的情况下，要继续完成此实验，具体的操作是： ； (5)下列实验中的物体，与本实验的木块作用相似的是 （填字母）。 A．“点火爆炸”实验中滴入的酒精 B．“探究影响重力势能大小因素”实验中的小桌 C．“探究不同物质吸热升温现象”实验中的水和沙子 (6)本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出结论吗? ，原因是 四、计算题 13．一辆氢气动力试验汽车在平直路面上匀速行驶了，消耗了0.15kg的氢气。此过程中汽车发动机产生的牵引力为（氢气的热值取）。求： （1）0.15kg氢气完全燃烧产生的热量 （2）汽车牵引力做的功 （3）汽车发动机的效率。 五、简答题 14．请从能量的角度解释，为什么要对行驶的汽车限载。 15．为防止汽车长时间制动引起刹车失灵，有的高速公路长下坡路段建有避险车道，避险车道是一个上坡道且铺有一层厚厚的砂石如图。若汽车刹车失灵，紧急进入避险车道可迅速减慢速度，避免重大事故发生。请用所学的物理知识解释汽车进入避险车道能迅速减速的原因。 16．如图所示，一轻质弹簧两端分别与竖直墙面和木块固定连接，用木块压缩弹簧至水平光滑地面的A点。松手后木块在A点和B点间来回运动，图中O点是弹簧原长的位置。请写出木块从A点运动到B点过程中动能的变化情况，并从功能关系的角度阐述理由。 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 C B B B C 1．C 【详解】重力势能是物体因为重力作用而拥有的能量，重力势能的公式为。苹果从树上落下的过程中，质量不变，高度不断减小，故其重力势能也会不断变小，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 2．C 【详解】熟透的苹果从树上落下的过程中，质量不变，速度增大、高度降低，则动能增大、重力势能减小。 故选C。 3．B 【详解】A．打水漂，是利用石子的惯性，惯性不是力，不能说受到惯性作用，故A错误； B．石子运动过程中石子质量不变，重力不变，故B正确； C．由图可知，石子在水面打水漂时，运动方向发生改变，受到非平衡力的作用，故C错误； D．由于石子克服摩擦做功，在水面上的机械能会减小，石子的高度减小，石子在水面上从左向右运动，故D错误。 故选B。 4．B 【详解】A．水中下沉的苹果，由于下部有水，因此会受到浮力的作用，故A错误； B．拉弯的弓发生弹性形变，具有弹性势能，故B正确； C．人造地球卫星从近地点向远地点运动时，高度增加，重力势能会增加，由于人造地球卫星机械能守恒，则动能会减小，故C错误； D．老人和小孩一起爬楼梯，小孩跑得快，只能说时间短，老人的重力大，做的功多，由于不知道具体的功和时间的关系，根据无法比较功率的大小，故D错误。 故选B。 5．B 【详解】A．根据转换法可知，实验中是通过比较木块移动的距离来比较动能的大小，木块移动的距离越大，表明小球的动能越大，故A正确，不符合题意； B．甲、丙两图中小球的质量不同，下落的高度不同，所以无法探究动能大小与质量的关系，故B错误，符合题意； C．乙、丙两图中，小球下落的高度是相同的，则小球到达到水平面时，具有相同的速度，故C正确，不符合题意； D．若水平面光滑且足够长，运动的木块将做匀速直线运动，其质量不变，速度不变，动能保持不变，故D正确，不符合题意。 故选B。 6．C 【详解】A．学生上学步行的速度约为1.1m/s，故A不符合题意； B．一个中学生的质量约为50kg，故B不符合题意； C．课桌的高度约为70cm=700mm，故C符合题意； D．一般情况下中学生的正常体重为500N，一层楼高为3m，爬一层楼做功 故D不符合题意。 故选C。 7． 变大 变大 变大 【详解】[1][2][3]飞船随火箭加速升空过程中，飞船的质量不变，速度增加，则动能变大，高度增加，则重力势能变大，所以其机械能变大。 8． 大 动 【详解】[1]重力势能大小与物体的质量及高度有关，质量不变时，物体所处的高度越高，具有的重力势能越大。 [2] 当高处的物体坠落时，质量不变，高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增大，所以这个过程中物体的重力势能转化为动能。 9． 先变大后变小 变大 【详解】[1][2] A到C运动过程中人的质量不变，速度先变大后变小，则动能先变大后变小；橡皮绳的弹性形变逐渐变大，弹性势能变大。 10． 增大 惯性 【详解】[1]在加速上升过程中，“载人飞船”的质量不变，速度和高度增大，则它的动能和重力势能增大，所以，它的机械能增大。 [2]“载人飞船”脱离火箭后，由于具有惯性，将要保持原有运动状态，继续向前运动。 11． 50 800 【详解】[1]用50N的水平推力推水平地面上重200N的箱子，箱子未动，即箱子处于静止状态，此时箱子受到的摩擦力和推力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力为50N。 [2]当水平推力增大到80N时，箱子10s内运动了10m，此时推力对箱子做的功为 W=Fs=80N×10m=800J 12．(1)小球刚撞击木块时的动能 (2)质量一定时，速度越大，动能越大 (3)小于 (4)降低小球下落高度，重做几次实验 (5)B (6) 不能 木块会一直运动下去，不能根据木块滑行距离判断小球动能的大小 【详解】（1）实验中用到转换法，通过小球撞击木块，比较木块移动的距离，得出小球刚撞击木块时的动能，即本实验研究小球刚撞击木块时的动能。 （2）由图可知，甲乙实验中小球质量相同，乙中小球下落的高度较高，小球达到斜面底端的速度较大，推动木块移动的距离较远，因此可以得出结论：质量一定时，速度越大，动能越大。 （3）小球的位置越高，到达水平面时的速度越大，木块被推动的距离就越远。从斜面高处由静止下滑时，两次木块被推动的距离相同，但是木块从斜面高处由静止下滑时，在AB段运动时，受到摩擦力，需要克服摩擦力做功，因此第二次达到水平面时的动能较大，因此。 （4）木块被撞出了木板说明钢球到达水平面时具有的动能太大了，因此可以适当降低小球下落的高度，从而减小小球到达水平面时的初速度，保证木块最终停止在水平面上。 （5）本实验中木块被推动的距离可以反映出小球具有动能的大小。用到了转换法的物理方法。 A．“点火爆炸”实验中滴入的酒精被点燃后发生了“爆炸”，此时的酒精属于可燃物，没有体现转换法的物理方法，故A不符合题意； B．“探究影响重力势能大小因素”实验中的小桌被撞击后，陷入沙坑的深度越大，说明物体具有的重力势能越大，体现了转换法的物理方法，故B符合题意； C．“探究不同物质吸热升温现象”实验中的水和沙子吸收相同的热量时，温度变化不同，这里的水和沙子属于研究对象，没有体现转化法的物理思想，故C不符合题意。 故选B。 （6）[1][2]假如水平面绝对光滑，木块在水平面上移动时水平方向上不受摩擦力，则它会一直向右做匀速直线运动，无法停下。此时无法比较小球具有的动能大小，无法得出结论。 13．（1）；（2）；（3）50% 【详解】解：（1）0.15kg氢气完全燃烧产生的热量 （2）汽车牵引力做的功 （3）汽车发动机的效率 答：（1）0.15kg氢气完全燃烧产生的热量为； （2）汽车牵引力做的功为； （3）汽车发动机的效率为50%。 14．速度一定，质量越大的物体动能越大，越不容易停下来，容易造成交通事故。 【详解】影响动能大小的因素是质量和速度，在速度一定时，汽车超载会使得质量很大，质量越大的物体动能越大，在发生紧急情况时越不容易停下来，容易造成交通事故，因此要对行驶的汽车限载。 15．见解析 【详解】高速行驶的汽车进入上坡的避险车道时，汽车的动能会转化为重力势能，使汽车的动能减小；同时避险车道铺有厚厚的砂石，车轮又受到很大摩擦阻力，汽车的动能还会转化为内能，也可以快速地降低车速。 16．见解析 【详解】木块由A运动到B，动能先变大后变小，A点到O点的过程中弹力做功把弹簧的弹性势能转化为木块的功能，所以木块动能逐渐变大；O点到B点的过程中木块克服弹簧的弹力做功将自身的动能转化为弹簧的弹性势能，则动能变小。 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 $$