第十章 功与机械能 同步习题 2024-2025学年沪科版（2024）物理八年级全一册

第十章 功与机械能 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.在如图所示的事例中，人对物体做了功的是( ____ ) ________ A.图甲：用力推汽车，没有推动 B.图乙：用力搬石头，没有搬起 C.图丙：举重运动员举着杠铃不动 D.图丁：人将油桶推到仓库中 【解析】解：A、用力推汽车， D 4 物体在力的作用下没有移动距离；故A不符合题意； B、用力搬石头，物体在力的作用下没有移动距离；故B不符合题意； C、举重运动员举着杠铃不动，力对物体不做功。 D、人将油桶推到仓库中，油桶前进了一段距离；故D符合题意。 故选：D。 5 2.李发彬在巴黎奥运会上获得男子举重61kg级冠军，挺举成绩是167kg,他在挺举过程中对杠铃做的功最接近( ____ ) A.600J B.1200J C.3000J D.5400J 【解析】解：杠铃的重力G=mg=167kg×10N/kg=1670N， 在挺举过程中杠铃被举高的高度约为2m, 运动员在挺举过程中对杠铃做的功W=Gh=1670N×2m=3340J，接近3000J。 C 6 故选：C。 7 3.快递在现代物流中发挥重要作用，下列哪项工作中快递小哥对货物做了功( ____ ) A.抱着货物上楼 B.提着货物在水平路上匀速前进 C.用力搬货物但未搬动 D.抱着货物在原地等待签收 【解析】解： A．快递小哥抱着货物上楼，物体在力的方向上通过了距离，故A符合题意； B．提着货物在水平路上匀速前进，在力的方向上没有移动距离， A 8 故B不符合题意； C．用力搬货物但未搬动，在力的方向上没有距离，故C不符合题意； D．抱着货物在原地等待签收，在力的方向上没有距离，故D不符合题意。 故选：A。 9 4.过山车是同学们比较喜欢的娱乐项目。如图为小明自制的过山车的简易模型，钢球在斜轨A点由静止释放，恰好能通过轨道内侧最高处C点，再爬上斜轨到达D点并静止，则( ____ ) A.小球从A运动到B的过程，动能增大，重力势能增大 B.小球从A运动到B的过程，动能不变，重力势能增大 C.小球从B运动到C的过程，动能转化为重力势能，机械能不变 D.小球从B运动到C的过程，动能转化为重力势能， D 10 机械能减小 【解析】解：AB、小球从A运动到B的过程，速度增加，动能增大，故AB错误； CD、小球从B运动到C的过程，速度变小，动能减小，动能转化为重力势能，机械能的总量减小、D正确。 故选：D。 11 5.海洋水质改善，给了中华白海豚一个温馨的家。如图所示，下列有关说法正确是( ____ ) A.海豚跃出海面减速上升的过程中，动能不变 B.海豚跃起的过程中，重力势能先变大后不变 C.海豚从高处落回海面的过程中，动能变大 D.海豚在海面下加速上浮的过程中，机械能不变 【解析】解：A、海豚跃出海面减速上升过程，质量不变，故A错误； B、海豚跃起到最高点的过程中，高度变大，故B错误； C、海豚从高处落回海面过程，速度变大，故C正确； D、海豚在海面下加速上浮的过程中，速度变大，高度变大， C 12 所以机械能增大。 故选：C。 13 6.如图所示，水平桌面上的弹性小球从A点滚动到B点后落到地面，又被多次弹起( ____ ) A.小球反弹经过D点时动能为零 B.小球从A点运动到B点的过程中机械能不变 C.若将弹性小球表面涂黑，则会在C、F两点留下等大的黑色圆斑 D.小球经过E点时的动能大于经过G点时的动能 D 14 【解析】解：A、从轨迹来看，小球在最高点时，水平方向速度不为零，故A错误； B、小球从A点运动到B点的过程中会受到阻力作用，故B错误； C、弹性势能大小与弹性形变程度有关，圆斑越大，在C点与在F点时，而每次小球反弹到的最高点都比上一次的最高点低，机械能逐渐变小，故小球在C点的弹性势能大于在F点的弹性势能，故C错误； D、小球在多次弹起过程中，而E点在G点之前，又因为E点的高度小于G点的高度，所以小球经过E点时的动能大于经过G点时的动能。 故选：D。 15 二．填空题 16 7.如图所示，物块在大小为F的拉力作用下，在时间t内沿拉力方向移动的距离为s　　，功率为 　　。(均用题中所给字母表示) 【解析】解：拉力对物块做的功：W=Fs； 拉力做功的功率：P= = 。 故答案为：Fs； 。 17 8.如图所示，小明设计了“探究物体的动能跟速度有关”的实验，将同一木块放在弹簧原长处，发现两球离开弹簧时的动能 _____ (选填“相同”或“不同”)，木块被推开的距离 _____ (选填“相同”或“不同”)，该方案 _____ (选填“能”或“不能”)得出动能跟质量的关系。 【解析】解：用形状相同的塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度，弹簧的弹性势能相同，两小球的质量不同，但由于动能相同，对木块做得功是克服水平面给木块的摩擦力做功，根据W=Fs可知。 由于木块被推开的距离相同，该方案不能得出动能跟质量的关系。 相同 相同 不能 18 故答案为：相同；相同。 19 9.国产雪龙2号极地科考破冰船配备15000kW总动力，能以2～3节的航速在冰厚1.5米的条件下连续破冰航行。2019年11月23日，雪龙2号完成了南极中山站附近的航道破冰任务。若此次破冰所用功率为6000kW，则破冰船产生的向前推力大约是 　　N。 【解析】解：根据功率的计算公式可得，P= = ， 可得，破冰船产生的向前推力大约是： F= = = =6×106N。 20 故答案为：6×105。 21 10.小明同学用50N的水平推力，使一个物体在平面上沿直线匀速移动4m,在此过程中 _____ J，重力做的功为 ____ J。 【解析】解：小明对该物体做的功大小是W=Fs=50N×4m=200J； 物体在水平方向上运动，重力的方向是竖直向下的，故重力做功为0J。 故答案为：200；8。 200 0 22 11.一辆重型卡车正在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶，卡车发动机做功的功率为2×105W。则卡车行驶1min通过的路程为　　，发动机做的功是　　，此过程中，卡车受到的阻力为　　。 【解析】解：卡车行驶1min通过的路程为s=vt=20m/s×1×60s=1200m, 发动机做的功是W=Pt=7×105W×1×60s=7.2×107J， 根据 可得，卡车所受的牵引力为 23 由于卡车做匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以4N。 故答案为：1200；8.2×107；2×104。 24 三．实验探究题 25 12.小明为了“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”时，将质量相同的小球从不同高度h1、h2处由静止释放，撞击水平面上的木块，h1≤h2。 (1)比较甲、乙两次实验，可初步得到的结论是 _________________________________________ ； 质量相同的物体，速度越大，动能越大 26 (2)若在乙图实验过程中，在木板上铺毛巾，则无法通过比较木块在水平面滑动的距离s1和s2的大小来比较动能，请简述其原因 ___________________________________ 。 (3)甲、乙两个实验中，克服水平面摩擦力f所做的功分别为W1、W2，则W1 _____ W2。 【解析】解：(1)由甲、乙两次实验可知，下滑的高度不同，下滑的高度越高，推动木块移动的距离越远，速度越大； (2)在乙图实验中的水平木板上铺毛巾，给乙图水平木板铺上毛巾，故此方案不可行； (3)两次实验中木块被推动时，木块对水平面的压力不变， 没有控制接触面的粗糙程度相同 小于 27 所以滑动摩擦力大小不变1等于f2； 木块被推动的距离s8＞s1，由W=fs可知，克服摩擦力做的功W1小于W5。 故答案为：(1)质量相同的物体，速度越大；(2)没有控制接触面的粗糙程度相同。 28 四．解答题 29 13.公务船是维护国家主权和海洋权利的行政执法船。如图所示，这是我国一艘装备精良的现代化综合公务船正在巡航的示意图。该船满载排水量为3400t,最大航行速度为54km/h。(长江水的密度为1.0×103kg/m3，海水密度为1.02×103kg/m3，g取10N/kg) (1)公务船由东海驶入长江后，公务船排开液体的体积 _____ (选填“变大”、“变小”或“不变”)； (2)若该船的声呐探头距海面深度为8m,则该声呐探头受到海水的压强是多少？ (3)该船满载时受到海水的浮力和重力各为多少？ (4) 变大 30 当该公务船满载时以最大航行速度匀速直线航行5min,受到的阻力为船总重的0.05倍，则该公务船航行5min动力做功的功率是多少？ 【解析】解：(1)公务船从东海航行进入长江，始终漂浮于水面上，公务船所受的浮力等于自身重力，则浮力不变浮=ρ液gV排可知，因江水的密度小于海水的密度，排开液体的体积变大； (2)该声呐探头受到海水的压强： p=ρ海水gh=1.02×103kg/m7×10N/kg×8m=8.16×108Pa； (3)船满载时受到的浮力： F浮=G排=m排g=3.4×107kg×10N/kg=3.4×103N， 因为船漂浮， 31 所以公务船的总重力： G总=F浮=3.4×104N； (4)因为公务船匀速直线运动， 所以公务船的动力： F=f=0.05G总=0.05×5.4×107N=5.7×106N， 公务船行驶的距离： s=vt= m/s×5×60s=4500m, 动力所做的功： W=Fs=6.7×106N×4500m=3.65×109J， 32 动力所做功功率： P= = =3.55×107W。 答：(1)变大； (2)若该船的声呐探头距海面深度为8m,则该声呐探头受到海水的压强是5.16×104Pa； (3)该船满载时受到海水的浮力和重力都为3.7×107N； (4)当该公务船满载时以最大航行速度匀速直线航行5min,受到的阻力为船总重的8.05倍7W。 33 五．计算题 34 14.如图所示为我国自主研发的5G新能源无人驾驶拖拉机，标志着我国农业自动化迈出了新的一步。在某次耕作时，该拖拉机在平直公路上匀速行驶600m用时1min到达农田，拖拉机在2h内总共做功3.6×108J。请通过计算回答： (1)在平直公路上行驶过程中，拖拉机的速度是多少？ (2)在平直公路上行驶过程中，发动机的牵引力做功是多少？ (3)进入到农田深耕的过程中，发动机做功功率是多少？ 35 【解析】解：(1)在平直公路上行驶过程中，拖拉机的速度：v= = ； (2)该拖拉机在平直公路上匀速行驶，处于平衡状态，牵引力的大小：F=f=500N， 发动机的牵引力做功：W=Fs=500N×600m=3×105J； (3)进入到农田深耕的过程中，发动机做功功率：P= 4W。 36 答：(1)在平直公路上行驶过程中，拖拉机的速度是10m/s； (2)在平直公路上行驶过程中，发动机的牵引力做功是3×105J； (3)进入到农田深耕的过程中，发动机做功功率是3×104W。 37 六．科普阅读题 38 15.阅读短文，回答问题。 霍尔推进器 由于近地轨道存在非常稀薄的大气，在轨的卫星或空间站与稀薄大气产生摩擦损失能量，导致轨道高度越来越低，需要定期开启推进器来保持高度，这时霍尔推进器的优势就显现出来了。 霍尔推进器的特点是推力小、比冲高，由我国自主研发的HET-450 单通道霍尔推进器，其原理是：氙气原子与高速电子激烈碰撞变为带正电的氙离子，并向后喷出产生推力。我国天宫空间站就装备了4台霍尔推进器用于轨道保持。 在前往遥远行星的深空探测中，霍尔推进器代替燃料发动机，减少了燃料补给需求和频次 39 (1)在近地轨道运行的卫星，会与稀薄大气产生 _____ 损失能量，导致轨道高度降低，机械能 ________ (选填“守恒”或“不守恒”)。 (2)霍尔推进器的特点是： ________ 、比冲高，在工作过程中，氙气原子与高速电子激烈碰撞变为氙离子 ________ 的作用下加速并向后喷出产生推力。 (3)霍尔推进器应用于航天器的优势有： _____________________________________________________________________ (写出一种即可)。 【解析】解：(1)在近地轨道运行的卫星，会与稀薄大气产生摩擦损失能量，机械能转化为内能。 摩擦 不守恒 推力小 电磁场 减少了燃料补给需求和频次，同时大大提高了卫星的性能和寿命 40 (2)霍尔推进器的特点是：推力小、比冲高，氙气原子与高速电子激烈碰撞变为氙离子。 (3)霍尔推进器应用于航天器的优势有：减少了燃料补给需求和频次，同时大大提高了卫星的性能和寿命。 故答案为：(1)摩擦；不守恒；电磁场，同时大大提高了卫星的性能和寿命。 41 $$