第十章 功与能 同步习题 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 1 一．选择题 二．填空题 三．实验探究题 四．解答题 五．计算题 六．科普阅读题 2 一．选择题 3 1.实心球是我县中考体育测试的一个重要项目，小明斜向上与水平成45°角抛出实心球。从球离开手到最后落在地面的过程中，则动能Ek随时间t的变化关系(不计空气阻力)，最接近图中的哪一个( ____ ) A.___ B.___ C.___ D 4 D.___ 【解析】解：小明斜向上与水平成45°角抛出实心球，球在上升的过程中，动能逐渐变小，球水平方向上有一定的速度；下落过程中，动能逐渐变大。 故选：D。 5 2.下列四种情境中，人对物体做功的是( ____ ) A.举着杠铃原地不动 B.扛着米袋慢慢爬上楼梯 C.用力推汽车，汽车没动 D.提着水桶在水平地面上匀速前进 【解析】解： A、举着杠铃原地不动，但没有移动距离。故A不符合题意。 B、扛着米袋慢慢爬上楼梯，米袋在力的作用下向上移动了距离。故B符合题意。 C、用力推汽车，人对小车施加了力，人对小车没做功。 B 6 D、提着水桶在水平地面上匀速前进，水桶向上没有移动距离。故D不符合题意。 故选：B。 7 3.如图所示，是小明在水平地面搬箱子的过程。下列说法中正确的是( ____ ) ________ A.发力阶段，小明对箱子做功 B.上升阶段，小明对箱子做功 C.站立阶段，小明对箱子做功 D.前行阶段，小明对箱子做功 B 8 【解析】解：A、发力阶段，但没有在力的方向上移动距离，故A错误； B、上升阶段，并在力的方向上移动一段距离，故B正确； C、站立阶段，但没有在力的方向上移动距离，故C错误； D、前行阶段，移动的方向是水平的，故D错误。 故选：B。 9 4.下列过程中的能量转化，属于势能转化为动能的是( ____ ) A.___ 旋紧玩具车发条 B.___ 皮球落地后开始形变 C.___ D 10 秋千自底部向上摆动 D.______ 推出的魔罐开始往回滚 【解析】解：A、旋紧玩具车发条时，弹性势能变大，故A不符合题意； B、皮球落地后开始形变，故B不符合题意； C、秋千上摆过程中，速度变小，同时高度变大，所以该过程将动能转化为重力势能； D、魔罐滚回来的过程中橡皮筋的弹性形变减小，魔罐的动能增大， 11 故D符合题意。 故选：D。 12 5.我国已成功发射的“嫦娥五号”实现了中国首次月球无人采样返回。返回器使用类似“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。关于此过程(其中BC段不受空气阻力的影响)，下列说法正确的是( ____ ) A.AB段返回器的动能变小 B.AB段返回器的重力势能变小 C.BC段返回器的机械能减小 D.A到D的全过程中返回器机械能守恒 【解析】解：AB．AB段，速度变小，动能变小， A 13 此过程中返回器的动能转化为重力势能，所以返回器的动能变小，符合题意，不符合题意； C．BC段在大气层外，只有重力做功，机械能保持不变，不符合题意； D．除BC段外，由于返回器克服空气阻力做功，返回器机械能不守恒，不符合题意。 故选：A。 14 6.汽车在盘山公路上匀速行驶，假设从山底到山顶公路全长为s、高为h。若汽车发动机的功率恒为P，汽车重力为G，从山底到山顶运动时间为t,则关于牵引力做的功W( ____ ) ①W=Gs ②W=Pt ③W=Fh ④W=Fs A.①② B.②④ C.①③ D.③④ B 15 【解析】解：汽车在盘山公路上匀速行驶，汽车发动机的功率恒为P，牵引力所做的功为：W=Pt； 汽车重力为G，牵引力大小为F不变，牵引力所做的功为：W=Fs。 综上分析，B正确。 故选：B。 16 二．填空题 17 7.现代农业利用喷药无人机喷洒农药，安全又高效。如图1所示，喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，此过程中，喷药无人机的动能 　　，重力势能 　　(选填“减小”、“增大”或“不变”)。若喷药无人机停止喷药，飞行中牵引力F与速度倒数的关系如图2所示，由图可得出此过程中发动机的功率为 　　W。 ______ 18 【解析】解：无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药，无人机的速度和高度均不变，所以无人机的动能减小。 由图乙可知，牵引力F为12000N时，则速度为 ， 根据公式 可知 19 。 故答案为：减小；减小4。 20 8.如图为运动员在做仰卧起坐，其体重为750N，上半身的重量为体重的五分之三，做一次仰卧起坐，其克服重力做功约为 _____ J；他一分钟做48个，则该运动员的平均功率约为 _____ W。 ________ 【解析】解：上半身的重力：G上= G= ， 做一次仰卧起坐，克服重力做的功约为： W=G上h=450Ν×0.6m=135J， 135 108 21 1min他做的总功：W总=nW=48×135J=6480J， 则该运动员的平均功率为：P= = =108W。 故答案为：135；108。 22 9.如图为四旋翼无人机，质量为1.5kg,下方悬挂着一质量为0.1kg的摄像机。在10s内沿竖直方向匀速上升30m _____ (选填“变大”、“变小”或“不变”)，无人机前10s对摄像机做的功为 ____ J，整个过程中，无人机对摄像机做功的平均功率为 ____ W。(g取10N/kg) 【解析】解： 在匀速上升过程中，无人机的质量和速度不变，高度升高，因此机械能变大。 无人机前10s对摄像机做的功为 W1=G摄h1=m摄gh=5.1kg×10N/kg×30m=30J 无人机对摄像机的拉力是竖直向上的，后5s内，摄像机沿拉力方向没有移动距离，即无人机对摄像机做功为8J，无人机对摄像机做的功为30J 。 变大 30 2 23 故答案为：变大；30；2。 24 10.为方便残疾人上下台阶，很多公共场所设计了如图所示的专用通道。若将总重为600N的残疾人和轮椅沿8m长的斜面推至2m高的入口处，沿斜面所用的推力为200N ______ J，克服人和轮椅重力做的功为 ______ J，楼梯斜面的支持力对轮椅做的功为 ____ J。 【解析】解：在此过程中推力做的功为W=Fs=200N×8m=1600J； 服人和轮椅重力做的功W′=Gh=600N×2m=1200J； 楼梯斜面的支持力的方向为垂直于斜面向上，未在轮椅运动的方向上移动距离。 1600 1200 0 25 故答案为：1600；1200；8。 26 11.青少年在安静思考问题的时候，心脏推动血液流动的功率基本保持不变，若你在本场考试的90min内，则心脏的功率约为 _____ W；食物的营养成分在人体细胞里与氧结合可以提供能量，一盒牛奶标有“能量：360kJ/100mL” _____ (选填“比热容”或“热值”)相似。你在考试的90min内心脏做功消耗的能量大约需要 ______ mL该牛奶补充。(假设能量全部转化且没有损失) 【解析】解：根据功率公式心脏的功率约为 1.5 热值 2.25 27 “能量360kJ/100mL”的含义为完全吸收100mL该种牛奶可以获得360kJ的热量，“热值”的含义为每千克燃料完全燃烧放出的热量，所以“能量”的含义与热值相似。 需要该牛奶的体积为 。 故答案为：6.5；热值。 28 三．实验探究题 29 12.在“探究影响动能大小因素”的实验中，如图所示，让小球从同一光滑斜面上由静止滚下，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后静止的位置。(已知h1＜h2＜h3) (1)球从斜面上滚下的过程中，小球的 ________ 能转化为小球的动能。 (2)本实验是通过 _________________________ 比较小球动能的大小。 (3)小明发现小球撞击木块后，小球偏离了原来的轨道，而木块则被撞飞， 重力势 木块被推动的距离大小 30 下列做法有效的是 ____ 。 A.增大球的质量 B.减小木块的质量 C.使小球从更高的位置上滚下 D.在斜面和水平面上刻上凹形的滑槽，使小球沿滑槽运动，同时适当增加木块质量 (4)分析图中的三次实验可以得出的结论是：物体的 _____ 一定时， _____ 越大，它的动能越大；这也是开车时不能 _____ (超载/超速)的原因。 【解析】解：(1)小球在斜面上有一定的高度具有重力势能， D 质量 速度 超速 31 小球从斜面滑下将重力势能转化为动能； (2)实验中通过比较小球推动木块移动的距离来判断小球动能的大小，这是采用了转换法； (3)小球撞击木块后，小球偏离了原来的轨道，要让小球不偏离原来的轨道，且可以适当的增大木块的质量使其运动更加稳定(不会撞飞)； (4)物体的动能与速度和质量有关，本实验采用了控制变量法，小球的质量相同，到达斜面底端速度不同，到达斜面底端的速度越大，说明小球具有的动能越大，速度越大，这也是开车时不能超速的原因。 故答案为：(1)重力势；(2)木块被推动的距离大小；(4)质量；超速。 32 四．解答题 33 13.陕西科技馆里，小明和爸爸正在体验升降座椅装置，如图为升降座椅装置的简图。已知爸爸的质量为60kg,用时30s,该过程中小明手握住绳子向下拉动的总长度为6m。不计绳重和摩擦 (1)小明拉绳所做功的功率为多少？ (2)动滑轮(含座椅)的质量为多少？ (3)该升降座椅装置的机械效率多大？(结果保留至0.1%) (4)在拉绳时小明感觉绳子有点滑，请你给他提出一条防止绳子打滑的建议。 34 【解析】解：(1)小明拉绳所做功：W=Fs=240N×6m=1440J， 小明拉绳所做功的功率为：P= = =48W； (2)爸爸的重力：G=mg=60kg×10N/kg=600N， 由图可知n=3，不计绳重和摩擦 (G+G动)可得， 动滑轮(含座椅)的重力：G动=nF-G=3×240N-600N=120N； 动滑轮(含座椅)的质量：m动= = =12kg； (3)该升降座椅装置的机械效率：η= 35 = = = = ×100%≈83.5%。； (4)增加手对绳子的压力或增大绳子的粗糙程度，如在绳子上缠绕一条毛巾。 答：(1)小明拉绳所做功的功率为48W； (2)动滑轮(含座椅)的质量为12kg； (3)该升降座椅装置的机械效率为83.3%。 (4)增加手对绳子的压力或增大绳子的粗糙程度，如在绳子上缠绕一条毛巾。 36 五．计算题 37 14.假期小明全家驾车去某地旅游，在高速公路上以25m/s的速度匀速行驶1h的过程中，汽车牵引力功率为20kW(g=10N/kg)求： (1)汽车所受阻力及其总质量； (2)汽车牵引力所做的功。 【解析】解：(1)汽车的功率P=20kW=2×104W；根据P= = ， 汽车的牵引力 ； 由于汽车匀速直线运动，受力平衡，即f=F=800N； 38 汽车的重力 ； 汽车的质量 ； (2)汽车运动时间t=1h=3600s； 汽车牵引力做的功 W=Pt=3×104W×3600s=7.3×107J； 答：(1)汽车所受阻力是800N，总质量是800kg； 39 (2)汽车牵引力所做的功为7.6×107J。 40 六．科普阅读题 41 15.阅读短文，回答问题： 蹦床是奥运会正式比赛项目之一。在比赛过程中，运动员借助弹力床的弹力将身体弹向空中，在空中做各种体操动作和翻筋斗的竞技运动。 (1)当运动员从高处下落的过程中， ________ 能转化为 ____ 能； (2)当运动员落在蹦床上后，蹦床逐渐向下凹陷，说明了力可以改变物体的 _____ ；当蹦床被压到最低位置时，蹦床具有的 ________ 能最大； (3)当运动员从最低位置竖直向上运动到最高位置的过程中，他的速度 _______________ ( 重力势 动 形状 弹性势 先变大再变小 42 选填一直变大、一直变小、先变大再变小、先变小再变大)，当他离开蹦床向上运动达到最大高度时， _____ (是/不是)处于平衡状态，若此时运动员受到的所有力突然消失，运动员将 _____ 。 【解析】解： (1)当运动员从高处落向蹦床的过程中，高度变小，速度变大，重力势能转化为动能； (2)当运动员落在蹦床上后，蹦床逐渐向下凹陷，说明了力可以改变物体的形状，蹦床的弹性形变最大； (3)当运动员从最低位置竖直向上运动时，开始弹力大于重力，当弹力等于重力时，动能最大，速度变小；达到最高点时的瞬时速度为0； 不是 静止 43 当运动员向上运动到最大高度时，此时只受到重力的作用；若此时运动员受到的所有力突然消失，运动员将保持静止状态。 故答案为：(1)重力势；动；(2)形状；(3)先变大再变小；静止。 44 $$