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

第十一章 功和机械能 寒假训练卷-2024-2025学年人教版（2024）物理八年级下册 一、单选题 1．一只苹果从树上掉落，在掉落过程中，不变的是苹果的（　　） A．动能 B．重力势能 C．惯性 D．机械能 2．下列实例中，属于能量转移的是（   ） A．水沸腾后，壶盖被水蒸气顶起 B．两手相互搓一搓，手心发热 C．给电灯通电，电灯发光 D．用暖手宝捂手，手心变热 3．为了纪念英国物理学家焦耳的贡献，以下用焦耳（J）作为单位的物理量是（　　） A．功率 B．功 C．压强 D．力 4．2024年10月11 日，我国在东风着陆场成功回收首颗可重复使用返回式技术试验卫星——实践十九号卫星。卫星在减速下落的过程中，下列关于卫星的说法正确的是（  ） A．动能不变，重力势能不变 B．动能变大，重力势能变小 C．机械能不变 D．动能变小，重力势能变小 5．登楼比赛时某女同学从教学楼底楼快速登上五楼，共用了12s，该同学登楼时的功率最接近于（　　） A．50W B．100W C．500W D．1000W 6．如题图为正在施工的工程车，下列关于工程车的说法正确的是（　　） A．做的功越多，效率越高 B．缩短工作时间，可提高效率 C．做功多的工程车，功率大 D．做功越快的工程车，功率越大 7．高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”，因为高处的物体具有较大的（　　） A．重力 B．弹性势能 C．重力势能 D．动能 8．下列物理址最接近实际的是（　　） A．一只电脑鼠标的重力约为100N B．考场内大气压大约为 C．教室内感觉比较舒适的温度约为35℃ D．轿车的功率约200W 9．如图所示，是小球下落后压弹簧的示意图，a点是小球下落的最高点，b点是弹簧自然伸长点，c点是弹力与重力相等的点，d点是弹簧压缩后的最低点。以下说法正确的是（　　） A．a点的动能最大 B．b点的重力势能最大 C．c点为动能最大 D．d点为弹性势能为零 10．如图所示的单摆，摆球从A点静止释放、经过最低点B到达C点后返回（不考虑空气阻力），下列说法正确的是（　　） A．细绳对球的拉力是球的形变产生的 B．球在A、B两点的机械能相等 C．球在B点时，若受到的力突然全部消失，球将竖直下落 D．球在C点时处于平衡状态 二、多选题 11．小明和同学一起荡秋千。下列说法正确的是（　　） A．通过最低点时的动能最大 B．下降过程中的动能变小 C．到达最高点的重力势能为零 D．上升过程中的重力势能增大 12．如图所示，小东将一把铁锁用绳子悬挂起来，把它拉到自己的鼻子附近，由静止释放，铁锁来回摆动，如图所示。铁锁摆动过程中，下列说法正确的是（　　） A．绳子对铁锁的拉力与铁锁受到的重力是一对平衡力 B．铁锁始终不会超过释放时的高度 C．铁锁的动能和势能不断相互转化 D．若铁锁摆动到最低点时绳子突然断开，则铁锁将沿竖直方向下落 13．如图所示为冬奥会的一些运动项目，关于这些项目中的情景，下列说法中正确的是（　　） A． 跳台滑雪运动员在空中下落的过程中，重力势能不变 B． 短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动状态可能不变 C． 冰壶运动员掷出去的冰壶向前运动，机械能减少 D． 冰球运动员用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中，冰球动能可能不变 14．关于功率和机械效率，下列说法正确的是（   ） A．使用同一滑轮组时，物体越重，机械效率越大 B．越省力的机械，其功率就越小 C．做功越慢的机械，其机械效率就越低 D．有用功与总功的比值越大的机械，其机械效率就越高 15．下列过程中，力对物体做功的是（　　） A．用力推木箱前进时的推力 B．提着水桶水平前进的拉力 C．举着杠铃原地不动时的支持力 D．实心球在抛出前受到的推力 16．第24届冬季奥林匹克运动会在北京和张家口成功举办，北京赛区承办所有的冰上项目；延庆赛区承办雪车、雪橇及高山滑雪项目，关于这些项目中的情景，下列说法中正确的是（　　） A．冰球被击打，离开球杆后运动员对冰球不再做功 B．钢架雪车运动员随雪车高速向坡下运动时，雪车和运动员的机械能增加 C．自由式滑雪大跳台运动员在空中上升的过程中，主要将动能转化为重力势能 D．短道速滑运动员在匀速滑过弯道的过程中，他的运动状态不变 三、填空题 17．重 80牛的木箱在大小为20牛的水平推力F作用下，5秒钟内沿水平地面匀速前进了10米，则推力F做功为 焦，功率为 瓦； 重力对木箱做功 焦。 18．如图所示，小明用绳子拴住一个苹果并悬挂起来，把苹果拉近小明的鼻子静止，松手后，苹果将向前摆去，接着又反向摆回来，小明吓得大喊：“苹果打到我的鼻子呀！”，你认为小明的说法是 （选填“正确”或“错误”）的，理由是 。 19．小明用的水平推力使重的购物车在水平路面上前进了，所用的时间是。此过程中重力做了 J的功。小明做了 J的功，功率是 W。 20．荡秋千时的能量转化过程可以简化为小球摆动时的能量转化过程，如图所示，小球从A点向B点运动过程中，重力势能转化为 能，小球从B点向C点运动过程中， 。（不计空气阻力） 21．学校星期一大课间举行升旗仪式时，学生拉动绳子让五星红旗匀速升起的过程，红旗的动能 ，机械能 。（选填“变大”、“不变”或“变小”） 22．无人机在现在的生产生活中有着广泛的应用。如图所示是一款新型智能航拍无人机，机身总质量2kg，小李操作该无人机先以1.2m/s的速度沿竖直方向匀速上升48m，接着又以2m/s的速度沿水平方向匀速飞行80m，无人机在上升过程中需要克服重力做功 J，在整个飞行过程中克服重力做功的功率为 W。    23．如图所示，A点的高度H大于B点的高度h，让小球从A点由静止开始自由落下，沿光滑轨道AOB到达B点后离开（不计空气阻力），请先判断小球离开B点后的运动轨迹应该是图中的 （填“a”、“b”、“c”或“d”）曲线。再结合a、b、c、d四条曲线说明理由。 24．跳绳是冬季的一种健身运动，旁人看起来似乎很简单，然而亲自跳起来就会感到运动量是相当大的。有位同学对此作了专门研究：跳绳者的质量m=50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据所给条件可估算出此跳绳者在1分钟内共跳 次，他每跳一次克服重力做功为 J，做功的平均功率为 W。 四、实验题 25．如图是实验小组探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置，让小球从同一斜面的某个高度处由静止滚下撞击放在同一水平面上相同位置的相同木块，图中m1＜m2，h1＜h2。 (1)实验中通过 反映小球动能的大小。 (2)研究“超速”带来的安全隐患时，应选用图 进行实验。 26．小华利用如图所示装置探究“阻力对物体运动的影响”，木块刚开始处于B处与弹簧接触（不相连），此时弹簧无形变。用手推动木块压缩弹簧至A点，然后迅速松手，木块在不同的水平面上向右运动，实验操作如下： 第一次将棉布铺在水平木板CD部分，让木块在棉布上运动； 第二次移走棉布，让木块在木板上运动； 第三次将薄玻璃板铺在水平木板CD部分，让木块在薄玻璃板上运动； 分别记录木块最终停止的位置。 (1)三次都让木块压缩弹簧到A点，使木块运动到B点时 相同； (2)实验表明木块受到的阻力越小，速度减小得越 （选填“快”或“慢”）。进一步推理可知：如果运动的物体不受力，它将做 ； (3)伽利略通过图所示的实验和推理也得出了类似结论，请写出推理的合理顺序： （用字母表示）。 27．如图所示的是探究“动能的大小与什么因素有关”的实验装置。 （1）在实验中，物体B被推动的距离能够反映钢球A动能的大小，理由是物体B被推动的距离越远，说明钢球A对物体B 越多； （2）为了探究动能的大小与速度的关系，应该选用质量 （选填“相同”或“不同”）的钢球从斜面的 （选填“相同”或“不同”）高度由静止释放。实验表明，钢球从高处滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越大，木块B被撞得越 （选填“近”或“远”）； （3）为了探究动能的大小与质量的关系，应该选用质量 （选填“相同”或“不同”）的钢球从斜面的 （选填“相同”或“不同”）位置由静止释放； （4）物理研究方法有许多，如等效替代法.类比法、转换法、对比法、控制变量法，本实验主要运用了两种研究方法，一是 法；二是 法。 28．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m和M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和H（H>h）静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图甲所示。 (1)小明通过观察 来判断小球动能的大小，这种研究方法是 。 (2)由图①、②两图可得实验结论：物体的动能大小与 有关。 (3)小丽根据图中 两图得出结论：物体的动能大小与质量有关。 (4)某同学用如图所示的方法探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的小球从不同高度（h2>h1）由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小，这种方法是 （选填“正确的”或“错误的”）。理由是： 。 五、综合题 29．电梯的典型结构包括滑轮、轿厢、钢丝绳、配重、电动机、安全装置和信号操纵系统等。如图甲所示，是某种升降电梯工作原理图。电动机和配重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与配重的运动方向始终相反。电动机通过切换转轴的转动方向，使轿厢升降自如。 （1）图甲中A滑轮是 （选填“定”或“动”）滑轮，B滑轮 （选填“能”或“不能”）省力； （2）电梯在匀速上升过程中，轿厢的动能 ，配重的重力势能 （选填“增大”“减小”或“不变”）； （3）上海中心大厦内的电梯是目前世界上最快的电梯，在载重一定的情况下，下列最能体现该电梯运行特点的是 ； A．做功多 B．安全可靠 C．功率大 D．机械效率高 （4）如图乙所示是某次电梯上升时的v-t图像，若配重的质量为500kg，电梯匀速运行阶段，配重的重力做功为 J。 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 《第十一章 功和机械能 寒假训练卷-2024-2025学年人教版（2024）物理八年级下册》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D B D C D C B C B 题号 11 12 13 14 15 16 答案 AD BC CD AD AD AC 1．C 【详解】一个苹果从树上掉落，掉落过程中，苹果的质量不变，速度变快，高度下降，动能增加，重力势能减小，惯性大小不变；由于要克服空气阻力做功，所以机械能减小，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2．D 【详解】A．水沸腾以后，壶盖被水蒸气顶起，是因为水蒸气对壶盖做功，内能转化为机械能，属于能量的转化，故A不符合题意； B．两手相互搓一搓，手心发热，是做功改变了手的内能，机械能转化为内能，属于能量的转化，故B不符合题意； C．给电灯通电，电灯发光，是由电能转化为光能和内能，属于能量的转化，故C不符合题意； D．用暖手宝捂手，手心变热，是因为暖手宝的内能转移到了手心，是热传递改变了物体的内能，属于能量的转移，故D符合题意。 故选D。 3．B 【详解】A．功率的单位是瓦特（W），故A不符合题意； B．功的单位是焦耳（J），故B符合题意； C．压强的单位是帕斯卡（Pa），故C不符合题意； D．力的单位是牛顿（N），故D不符合题意。 故选B。 4．D 【详解】当卫星在减速下落的过程中，卫星的质量不变，高度越来越低，重力势能越来越小；速度越来越小，动能越来越小，则机械能变小，故ABC错误，D正确。 故选D。 5．C 【详解】估计该同学的体重为500N，每层楼高3m，登上5楼共登了4层，所以登的高度是12m，该同学克服重力做的功 该同学克服重力做功的功率 故选C。 6．D 【详解】A．机械效率是指有用功与总功的比值，总功相同时，有用功越多，则机械效率越高，故A错误； B．机械效率是指有用功与总功的比值，与工作时间无关，故B错误； C．做功多的工程车，时间未知，功率不一定大，故C错误； D．功率是表示做功快慢的物理量，机械做功越快，表示功率越大，故D正确。 故选D。 7．C 【详解】一个物体能够对别的物体做功，这个物体就具有能。高空抛物现象会造成危害，是因为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大，对外做的功就越多。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 8．B 【详解】A．一只电脑鼠标的重力约为1N，故A不符合题意； B．考场内大气压大约为1个标准大气压，约，故B符合题意； C．教室内感觉比较舒适的温度约为25℃，故C不符合题意； D．轿车的功率约100kW，故D不符合题意。 故选B。 9．C 【详解】A．a点处小球刚开始向下运动，速度很小，动能较小，故A错误； B．a点高度大于b点，a点重力势能大于b点重力势能，故B错误； C．c点是弹力与重力相等的点，此时小球所受合力为0，速度最大，动能最大，故C正确； D．d点是弹簧压缩后的最低点，形变程度最大，弹性势能最大，故D错误。 故选C。 10．B 【详解】A．细绳对球的拉力是细绳的形变产生的，故A错误； B．不考虑空气阻力，则小球在运动过程中机械能守恒，则球在A、B两点的机械能相等，故B正确； C．球在B点时刻的速度方向是水平向右，若此时受到的力突然全部消失，根据牛顿第一定律可知，小球将水平向右一直做匀速直线运动，故C错误； D．球在C点时受到非平衡力作用，处于非平衡状态，故D错误。 故选B。 11．AD 【详解】A．人的质量一定，通过最低点时速度最大，动能最大，故A正确； B．下降过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度增大，动能增大，故B错误； CD．上升过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大；到达最高点时，高度最大，重力势能最大，故C错误，D正确； 故选AD。 12．BC 【详解】A．铁锁曲线运动，不是平衡状态，不受平衡力，故A错误； B．铁锁受到空气阻力，要克服阻力做功，机械能减小，高度始终不会超过释放时的高度，故B正确； C．铁锁从高处向低处摆动过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，所以是重力势能转化为动能，从低处到高处相反，故C正确； D．小球运动到最低点，速度最大，若此时绳子突然断开，速度方向水平，重力竖直向下，做曲线运动，故D错误。 故选BC。 13．CD 【详解】A．跳台滑雪运动员在空中下落的过程中，质量不变、高度减小，其重力势能减小，故A错误； B．短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动方向发生改变，所以其运动状态一定发生改变，故B 错误； C．冰壶运动员掷出去的冰壶向前运动，由于克服摩擦做功，冰壶的一部分机械能转化为内能，冰壶的机械能减小，故C正确； D．冰球运动员用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中，若做匀速运动，则冰球质量不变，速度不变，动能可能不变，故D正确。 故选CD。 14．AD 【详解】A. 使用同一滑轮组时，提升的物体越重，有用功就越多，额外功不变，有用功在总功中所占的比值就越大，机械效率越大，故A正确； B.功率是描述物体做功快慢的物理量，功率与机械的省力情况无关，故B错误； C.机械效率是指有用功与总功的比值，功率反映的是物体做功的快慢，机械效率与功率大小没有直接关系，故C错误； D. 机械效率是指有用功与总功的比值，所以有用功与总功的比值越大的机械，其机械效率就越高，故D正确。 故选AD。 15．AD 【详解】A．用力推木箱前进，人对木箱有一个推力，木箱在力的方向上移动了距离，力对木箱做了功，故A符合题意； B．提着水桶水平前进，人对水桶有一个向上的力，水桶在水平方向上前进，在力的方向没有移动距离，因此人对水桶没有做功，故B不符合题意； C．举着杠铃原地不动，人给杠铃一个向上的力，杠铃在力的方向上没有移动距离，人对杠铃没有做功，故C不符合题意； D．实心球在抛出前受到推力，球在推力的方向上移动了距离，因此人对球做功，故D符合题意。 故选AD。 16．AC 【详解】A．冰球被击打离开球杆后，运动员对冰球不再施加力，所以对冰球不再做功，故A正确； B．钢架雪车运动员随雪车高速向坡下运动时，受到阻力作用，机械能减少，故B错误； C．自由式滑雪大跳台运动员在空中上升的过程中，高度变大，重力势能变大，速度变小，动能变小，是动能转化为重力势能，故C正确； D．短道速滑运动员在匀速滑过弯道的过程中，运动方向发生了改变，所以运动状态改变，故D错误。 故选 AC。 17． 200 40 0 【详解】[1]推力做功为 [2]推力的功率为 [3]木箱在水平地面上运动，重力的方向是竖直向下的；木箱在重力的方向上没有移动距离，故重力对木箱没有做功，即做功为0。 18． 错误 见详解 【详解】[1][2]不会打到鼻子。苹果从靠近鼻子处松手后，向下摆动的过程中，苹果的高度逐渐降低，速度加快，即重力势能转化为动能，同理，苹果由最低点到另一侧最高点的过程中动能转化为重力势能，苹果返回的过程中，由于空气的阻力，还会有一部分机械能转化为内能，所以，最后摆起的高度不会高于原来松开的高度，故不会打到鼻子。 19． 0 600 60 【详解】[1]购物车在重力的方向上没有移动距离，根据做功的两个必要因素知，重力没做功，即做功为0J。 [2]小明的推力做的功 [3]推力的功率 20． 动 动能转化为重力势能 【详解】[1]小球从A点向B点运动过程中，高度降低，重力势能减小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能。 [2]小球从B点向C点运动过程中，高度变高，速度变小，故动能变小，重力势能变大，故是动能转化为重力势能。 21． 不变 变大 【详解】[1]学生拉动绳子让五星红旗匀速升起的过程，五星红旗的速度不变，动能大小不变。 [2]学生拉动绳子让五星红旗匀速升起的过程，五星红旗的高度升高，重力势能增大，故五星红旗的机械能变大。 22． 960 12 【详解】[1]无人机在上升过程中需要克服重力做功 W=Gh=mgh=2kg×10N/kg×48m=960J [2]整个飞行过程中用的总时间为 无人机沿水平方向匀速飞行，重力方向竖直向下，没有在重力的方向上通过一定的距离，没有克服重力做功，整个飞行过程中克服重力做功的功率为 23．c 【详解】根据题意，小球从A点由静止滑下，轨道光滑，不计空气阻力，小球机械能守恒；小球离开B点后，由于惯性继续保持原来的运动状态向前运动，在重力的作用下做抛物线运动；小球滑出轨道后达到最高点时，速度不为零，仍有动能，所以会略低于A点高度，会沿c曲线的轨迹运动。 24． 180 45 135 【详解】[1]由图可知跳一次所用时间，1min内所跳的次数 [2]该同学的重力 G=mg=50kg×10N/kg=500N 起跳的最大高度h=0.09m，克服重力做功 W=Gh=500N×0.09m=45J [3]1min内克服重力做功为 W总=nW=180×45J=8100J 1min内克服重力做功的平均功率 25．(1)木块移动的距离 (2)甲丙 【详解】（1）实验中小球从斜面上滚下撞击木块，则小球具有动能，所以探究的是小球撞击木块时的动能的大小；小球的动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的，这属于转换法的应用。 （2）研究“超速”带来的安全隐患时，速度要不同，所以控制质量相同的小球从不同高度处落下，故应该选择图甲丙进行实验。 26．(1)速度 (2) 慢 匀速直线运动 (3)CAB 【详解】（1）三次都让木块压缩弹簧到A点，弹簧的形变量相同，弹簧的弹性势能相同，放手后弹簧的弹性势能转化为木块的动能，木块的动能相同，所以木块达到B点的速度相同。 （2）[1][2]实验表明，接触面越光滑，木块受到的阻力越小，木块的运动状态改变得越慢，即速度减小得越慢，木块运动的距离越远，若接触面绝对光滑，木块不受阻力，运动状态将不会发生变化，所以木块将做匀速直线运动。 （3）图C接触面粗糙，存在摩擦力，是真实的实验过程，图A没有摩擦，是在C实验的基础上推理出来的，图B没有摩擦且多次降低斜面高度，是在A的基础上进一步推导得出的，故顺序为：CAB。 27． 做功 相同 不同 远 不同 相同 转换 控制变量 【详解】（1）[1]物体B在水平面所受的阻力相同，根据W＝Fs，物体B被推动的距离越远，说明钢球A对物体B做的功越多，即钢球A能够对外做的功越多，钢球A具有的动能越大。 （2）[2][3][4]为探究动能的大小与速度的关系，需要控制小球的质量相同，速度不同（小球滚下的高度不同，到达水平面时的速度不同），故选质量相同的小球从斜面的不同高度由静止释放；高度越高，速度越大，推动木块B移动的距离越远。 （3）[5][6]要探究动能的大小与质量的关系，需要控制速度相同，小球的质量不同，应让质量不同的小球从相同斜面的相同高度由静止释放。 （4）[7][8]实验中控制钢球A质量不变，改变运动的速度来研究动能大小与速度的关系；控制钢球运动的速度不变，改变钢球的质量来研究动能大小与质量的关系；所用的研究方法的控制变量法。 利用木块运动的距离来体现钢球动能的多少，这用到转换法。 28．(1) 木块B移动的距离 转换法 (2)速度 (3)②③ (4) 错误的 没有控制水平面的粗糙程度相同 【详解】（1）[1]实验中，由于不能直接测量小球的动能大小，所以用木块B移动的距离来比较小球动能的大小。 [2]实验中用木块B移动的距离来反映小球动能的大小，采用了转换法。 （2）①、②两图中小球的质量一定，初始高度不同，到达水平面时的速度不同，撞击木块后移动的距离不同，故可以得出的结论为：物体的动能大小与速度有关。 （3）由②③两图可知，小球质量不同，初始高度相同，达到水平面时的速度相同，撞击木块后移动的距离不同，故可以得出的结论为：物体的动能大小与质量有关。 （4）[1][2]图中所示的方法探究动能的大小与速度的关系，应改变小球撞击木块前的速度，控制其它因素相同，而实验中没有控制水平面的粗糙程度相同，故该方法是错误的。 29． 定 不能 不变 减小 C 6×104 【详解】（1）[1][2]图甲中A、B滑轮的轴心不随滑轮的转动而移动，即其轴心是固定不动的，所以A、B都是定滑轮，定滑动使用时不能省力，但能改变力的方向。 （2）[3][4]电梯匀速上升的过程中，轿厢的质量不变，速度不变，所以轿厢的动能不变；配重的质量不变，轿厢上升时配重高度下降，所以配重的重力势能减小。 （3）[5]上海中心大厦内的电梯是目前世界上最快的电梯，由此可知其速度最大，在载重一定的情况下，由功率公式 可知载重一定时，电梯的速度越大，功率越大，所以最能体现该电梯运行特点的是功率，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （4）[6]若配重的质量为500kg，则配重所受的重力 G=mg=500kg×10N/kg=5000N 由图乙可知，电梯匀速运行阶段时的速度是2m/s，运行时间是6s，则此阶段上升的高度 h=vt=2m/s×6s=12m 滑轮组对配重的重力做功 W=Fs=Gh=5000N×12m=6×104J 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 $$