第十一章 功和机械能 章末练习-2024-2025学年八年级下册人教版物理

第十一章 功和机械能 章末练习 一、选择题 1．在下列情况下，机械能发生了变化的是（　　） A．物体从光滑的斜面上自由滑下的过程 B．跳伞运动员从空中匀速下落 C．汽车在水平公路上匀速前进 D．高空中沿水平轨道匀速飞行的飞机 2．“我锻炼，我快乐”，下面是同学们参加体育活动时的一些场景，其中解释正确的是（　　） A．“暴扣排球”时，手痛是因为手对球的力大于球对手的力 B．“三步上篮”时，篮球离手后动能和势能都增大 C．“大力抽射”时，足球最终落地是由于重力的原因 D．“助跑跳远”时，跑得越快惯性越大跳得就越远 3．频闪照片是研究物体运动的重要手段．通常一只掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低．如图所示，是小球弹跳过程的频闪照片，小球在1、2位置的高度一样．比较1、2、3位置正确的是（　　） A．1位置的机械能小于3位置的机械能 B．1位置的动能最大，3位置的势能最大，2位置的机械能最小 C．由1到3的过程中，动能减少，势能增大，机械能不变 D．1位置和2位置的势能相等，动能相等 4．掉在水平地面上的乒乓球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低。如图所示是乒乓球弹跳的频闪照片，乒乓球在1、2位置的高度一样。下面说法正确的是（　　） A．乒乓球在减速上升过程中，重力势能减小，动能增加 B．乒乓球在1、2位置的重力势能相同，2位置的机械能较小 C．乒乓球在加速下降过程中，具有的惯性越来越大 D．乒乓球运动到2位置时，若所有力都消失，乒乓球将静止不动 5．如图甲所示，物体A分别在水平推力、的作用下，在粗糙程度不变的水平地面上做直线运动。运动的路程和时间图像如图乙所示，两次推力的功率分别为、。则（　　） A． B． C． D． 6． 如图甲，粗糙程度不变的水平地而上，物体受到水平向右拉力。拉力大小随时间变化的关系如图乙所示，物体运动速度随时间变化的关系如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．4~6s，物体运动路程为18m B．4~6s，拉力F的功率为12W C．时，物体受到摩擦力大于2N D．拉力为6N时，物体做匀速直线运动 7．下列说法正确的是（　　） A．当人向平面镜走进时，人在镜中的像逐渐变大 B．鸡蛋碰石头，鸡蛋很容易破，因为石头给鸡蛋的力大于鸡蛋给石头的力 C．举重运动员举着杠铃在空中静止时，运动员对杠铃做了功 D．用橡皮泥可以捏出漂亮的小动物，是力改变物体的形状 8．如图所示为一高山的等高线图，某登山运动员从A点到达B点时，下列说法正确的是（　　） A．运动员的体重变大 B．运动员的重力势能增大 C．运动员烧水时，水的沸点升高 D．运动员携带的气压计的示数升高 9．如图所示为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点自由释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下（忽略空气阻力），最高到达左侧圆弧槽C点处。已知H为1.0m，h为0.6m则C点高度为（　　） A．0.4m B．1.4m C．0.2m D．0.8m 10．军事、科技力量是国防安全的重要保障。如图科技产品在设计、使用上也会涉及到初中物理知识，下列相关说法中正确的是（　　） A．坦克宽大的履带，有助于减小对路面的压力 B．核潜艇是靠改变自身重力的大小，来改变浮力与重力的大小关系实现浮沉的 C．战斗机飞行时，其机翼下表面比上表面空气流速小，压强小 D．火箭发射升空时，动能转化为重力势能，机械能不变 二、填空题 11．第七届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50kg的物体匀速举高1m，用时2s，此过程中对物体做功　 　J，功率为　 　W。（g取10Nkg） 12．嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。AB段返回器的动能　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；BC段返回器的机械能　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 13．水平面上有A、B两个物体，用水平推力F1使物体A前进10m做功 W 焦耳，用水平拉力F2使物体B前进15m做功 2W 焦耳，则F1与F2的大小之比F1：F2=　 　． 14．如图所示，钢球从高h处的斜槽上由静止滚下，在水平面上运动，能将B撞出一段距离s；再让同一钢球从高1.5h处由静止滚下，钢球的速度越 　 　，木块B被撞得越远。在两次实验中木块移动时受到的摩擦力分别为fh、f1.5h，则fh　 　f1.5h（选填“>”、“=”或“<”）。克服摩擦力做的功Wh　 　W1.5h（选填“>”、“=”或“<”）。 15．“神舟八号”飞船的返回舱下落接近地面附近时，由于受到阻力而做减速运动，在减速下降过程中，它具有的　 　能逐渐增加。 16．如图为某商场内的自动扶梯，若小明同学站在以1m/s速度匀速向上运行的自动扶梯上，通过10m的路程，需　　 　 　S，他的机械能将　　 　 　（填“增加”、“不变”或“减少”）；若以扶手为参照物，他是　　 　 　的（填“静止”或“运动”）． 三、实验探究题 17．小伟同学猜想：物体动能的大小可能跟物体的质量和运动速度有关。于是，他设计了图所示的实验，让小球沿光滑斜面自由向下滚动，与放在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。 （1）该实验的研究对象是　 　。（选填“小球”或“纸盒”） （2）图甲是控制两球的　 　相等，探究的是物体动能跟　 　的关系。 （3）在探究“物体动能跟质量的关系”时，他设计的实验如图乙所示。让质量不同的两个小球从同一斜面的同一　 　滚下，让两个小球达到水平面时，具有相同的　 　。 （4）通过图甲、乙两组实验，可得出的结论是：物体质量越大，运动速度越大，它的动能越　 　。 （5）若水平面足够光滑（完全没有阻力），则　 　（选填“能”或“不能”）得出以上结论，其原因是纸盒被撞击后将　 　。 18．小明同学想探究影响铅球掷得远近的因素到底有哪些．如图所示，他以一支弹簧玩具手枪为实验器材进行了如下探究： （1）玩具手枪的内部被压缩弹簧伸长时，可以将子弹射出，此时弹簧的　 　能转化成子弹的动能； （2）手枪固定在某一高度，用同一颗子弹从枪口射出，以下是五次实验数据记录： 枪管与水平面夹角θ 15° 30° 45° 60° 75° 子弹落点到枪口的水平距离s/m 7.5 10.1 10.9 9.2 5.3 根据实验数据可以推测，小明探究的问题是：在相同条件下，子弹的射程可能和 　 　 有关； （3）分析数据，进一步得出结论：在相同条件下，枪管与水平面的夹角在　 　度（请填写具体数值）左右时，子弹射程最远。小明由此推想：相同条件下，铅球以这一角度掷出，掷得最远； （4）小红同学认为，以上“探究子弹射程与水平夹角θ”实验方案还能再完善，可以进一步获得更准确的结论。你认为小明的方案还能做的改进是：　 　。 答案解析部分 1．【答案】B 【解析】【解答】解： A、物体从光滑斜面上自由滑下时，重力势能转化为动能，没有摩擦生热现象，机械能守恒，机械能大小不变，A不符合题意； B、跳伞运动员匀速降落时，其质量不变速度不变，动能不变，但所处高度降低，重力势能减小，所以其机械能减小，B符合题意； C、汽车在水平公路上匀速前进，其质量、速度、所处高度都不变，动能和重力势能不变，所以其机械能不变，C不符合题意； D、高空中沿水平轨道匀速飞行的飞机，其质量、速度、所处高度都不变，动能和重力势能不变，所以其机械能不变，D不符合题意． 故选B． 【分析】（1）机械能是动能和势能的总和；（2）动能的大小与物体的质量和速度有关；（3）重力势能与物体的质量和被举的高度有关． 2．【答案】C 3．【答案】B 【解析】【解答】解：A、因为小球弹跳的高度会越来越低，说明机械能逐渐减小．小球由1位置运动到3位置时机械能还要变小，所以1位置的机械能大于3位置的机械能，故A错误； B、 小球在3位置，高度最大，所以3位置的势能最大；小球由1位置运动到3位置速度减小，所以1位置的动能大于3位置的动能，又因1、2位置的高度相同，所以 重力势能相同，但机械能在1处的大，所以1位置的动能大于2位置的动能，故1位置的动能最大；因为小球由1到3再到2，机械能逐渐变小，所以2位置的机械 能最小．故B正确． C、小球在由1到3的过程中，速度减小，高度增加，所以动能减少，势能增大，但是机械能不断变小，故C错误； D、小球在1位置比2位置机械能大，重力势能相等，故1位置比2位置动能大．故D错误． 故选B． 【分析】对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定，物体质量越大、位置越高、物体具有的重力势能就越大，机械能包括物体的动能和势能，小球弹跳的高度会越来越低隐含的信息是机械能逐渐减小． 4．【答案】B 【解析】【解答】A．乒乓球在减速上升过程中，由于速度减小，动能减小；同时，高度增加，重力势能增加。因此，A选项错误。 B．乒乓球在1、2位置的高度一样，因此重力势能相同。由于乒乓球在上升过程中克服空气阻力做功，机械能减小，因此2位置的机械能较小。因此，B选项正确。 C．惯性是物体保持原来运动状态的性质，与物体的质量有关，与速度无关。因此，乒乓球在加速下降过程中，惯性不变。因此，C选项错误。 D．根据牛顿第一定律，物体在不受力时，将保持静止或匀速直线运动状态。乒乓球在2位置时，若所有力都消失，乒乓球将保持原来的速度做匀速直线运动。因此，D选项错误。 故选B。 【分析】本题考查了动能、势能、机械能、惯性以及牛顿第一定律的相关知识。首先，我们需要理解乒乓球在不同位置时的运动状态，包括速度、高度以及受力情况。然后，根据这些信息，分析乒乓球在不同位置时的动能、势能、机械能以及惯性的变化情况。最后，根据牛顿第一定律，分析乒乓球在2位置时，若所有力都消失，乒乓球的运动状态 5．【答案】A 6．【答案】B 【解析】【解答】A：从丙图的速度—时间图像可知，4~6s，物体运动速度为，运动的时间t=2s，所以物体运动路程为，故A错误； B：4~6s，从乙图可知，拉力F=4N，物体做匀速直线运动的速度，拉力F的功率为，故B正确； C：从图乙和图丙可知，t=1s时，物体处于静止状态，受到的拉力F=2N，此时拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以物体受到摩擦力等于2N，故C错误； D：从图乙可知拉力为6N时，对应的时间是2~4s，再结合图丙可知，在这个时间段内，物体做的是加速直线运动，故D错误。 故选B。 【分析】（1）本题结合图像对力的二力平衡知识考查，从速度和时间图像上，判断物体是处于静止或匀速直线运动，所受力是平衡的，然后根据二力平衡的条件即可解答；（2）对速度公式的综合计算应用，计算是注意单位统一。 7．【答案】D 【解析】【解答】解：A、平面镜所成的像与物体是等大的，当人远离平面镜时，视觉上感觉像在变小，但实际上像的大小并没有变．所以他在平面镜中像的大小不变，故A错误． B、鸡蛋碰石头，鸡蛋很容易破，因为物体间力的作用是相互的，石头给鸡蛋的力等于鸡蛋给石头的力，故B错误； C、举重运动员举着杠铃在空中静止时，只有力，没有在力的方向上通过的距离．故运动员对杠铃没有功，故C错误； D、力可以改变物体的形状，用橡皮泥可以捏出漂亮的小动物，是力改变物体的形状，故D正确． 故选D． 【分析】A、平面镜成的像与物体是等大的，像和物距离平面镜的距离是相等的，像是虚像． B、物体间力的作用是相互的． C、做功的两个必要因素，一是作用在物体上的力，二是在力的方向上通过的距离． D、力的作用效果，力可以改变物体的形状，也可以改变物体的运动状态． 8．【答案】B 【解析】【解答】解： A、人的体重是指人的重力，在登山过程中，运动员的体重是不变的，故A错误； B、运动员的重力势能与质量、高度两因素有关，当质量一定时，高度升高，重力势能变大，故B正确； C、大气压强随高度的升高而减小，水的沸点随气压的减小而降低，故C错误； D、大气压强随高度的升高而减小，所以运动员携带的气压计的示数减小，故D错误． 故选B． 【分析】根据地理课所学等高线知识来看图，B点海拔2000m，A点海拔1000m，即B点比A点高．根据重力势能与高度关系、大气压强与高度的关系的知识点来判断． 9．【答案】C 10．【答案】B 11．【答案】500；250 12．【答案】变小；不变 13．【答案】3：4 【解析】【解答】解：由W=FS得：F1= = ，F2= = ， 则 = ； 故答案为：3：4． 【分析】知道两次做功的位移故本题由功的公式变形后即可分别求出两个力，则比值可求． 14．【答案】大；=；< 15．【答案】内 【解析】【解答】返回舱在减速下降过程中，质量不变，而速度减小，因此动能减小；质量不变，而高度减小，因此重力势能减小，所以机械能减小。飞船在下降过程中，克服空气摩擦做功，机械能转化为内能，机械能减少，内能增加。 【分析】克服摩擦力，做功机械能转化成内能。 16．【答案】10；增加；静止 【解析】【解答】解：小红通过10m的路程需要的时间t===10s； 因为在小明上升过程中，其质量不变，速度不变，即动能不变；虽然质量不变，但其高度变大，故他的重力势能变大，由于机械能等于动能加势能，故机械能变大． 在上升过程中，小明以扶手为参照物，即其相对于扶手的位置没有改变，所以她是静止的． 故答案为：10，增加，静止． 【分析】（1）小红同学通过的路程就是电梯通过的路程，即本题中知道速度和时间，即可根据公式V=算出路程； （2）动能与物体的质量和速度有关；而重力势能与物体的质量和高度有关，即据此分析即可判断机械能的变化； （3）判断物体是否运动，即看该物体相对于所选的参照物位置是否发生改变即可． 17．【答案】小球；质量；运动速度；高度；初速度；大；不能；做匀速直线运动 18．【答案】弹性势；枪管与水平面的夹角θ；45；弹簧被压缩相同长度，保持球射出枪口的速度相同 1 学科网（北京）股份有限公司 $$