第十章 功与机械能章末训练-2024-2025学年沪科版物理八年级全一册

第十章 功与机械能 一、单选题 1．为了纪念他对科学发展的贡献，将功和能量的单位以其名字命名的科学家是（　　） A．牛顿 B．焦耳 C．瓦特 D．伽利略 2．如图所示，海天同学将小球由a点静止释放，小球在管道内沿abcd运动，ab段和bc段内壁光滑，cd段内壁粗糙，a点略高于c点，b点与d点等高。下列说法正确的是（    ） A．从a到c的过程中，小球重力势能不变 B．小球在c、d两点的动能可能相等 C．从a到d的过程中，小球运动到d点时，动能最大 D．从a到d的过程中，小球机械能守恒 3．力和运动、功和能量是物理学的核心概念，它们之间存在着密切的联系。关于力和运动、功和能量之间的关系，下列说法错误的是（　　） A．运动的物体一定具有能量 B．物体受到力的作用，力一定对物体做功 C．做功的本质是能量的转化 D．功和能量的单位都是焦耳 4．如图所示，质量为m的小球从静止下落，落在与A点等高处、竖直放置静止的轻弹簧上，到达与B点等高处时小球重力与弹簧的弹力大小相等，图中与C点等高处是小球到达的最低点（不计空气阻力）。下列说法正确的是（    ） A．到达A点时，小球的动能最大 B．从A到B，小球减少的重力势能等于增加的动能 C．下落过程中，小球重力势能一直减小、动能先增大后减小 D．到达C点时，小球的动能为零，受到的重力与弹簧的弹力是一对平衡力 5．如图所示，在粗糙的水平台面上，一轻弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。开始时小球被固定在A点（已知AO>OB），某时刻释放小球，则小球从A点运动到B点（最远处）的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小球从O点运动到B点的过程中所受弹力方向向右，速度不断减小 B．小球从A运动到O的过程中，速度增大，机械能不变 C．小球运动到B点时，将停止运动并保持静止 D．小球在A点处，弹簧的弹性势能最大 6．如图所示是某座大桥上的交通标志牌，之所以要对通过大桥的车辆限速与限重，是因为当车辆质量过大、速度过快时，车辆会有较大的 （   ） A．动能 B．重力势能 C．弹性势能 D．内能 7．如图所示，货架上放着A、B、C、D四个体积相同的实心球，其中A和B为铅球，C和D为铁球（）。则关于四个实心球的重力势能，下列说法不正确的是（　　） A．A实心球的重力势能最大 B．D实心球的重力势能最小 C．C实心球的重力势能比D实心球的大 D．B、C两实心球的重力势能相等 8．关于动能的说法正确的是（　　） A．动能是指物体由于运动而具有的能 B．动能的单位是J/kg C．物体的质量一定时，速度越大，具有动能越小 D．动能的大小与物体的质量无关 二、填空题 9．人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行。离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点。当卫星从远地点向近地点运行时（如图）。卫星的动能 ，重力势能 机械能 （均选“增大”“减小”或“不变”）。 10．功率是表示物体做功 的物理量，功率 的物体做功快（选填“大”或“小”）。甲乙两个同学体重相同，他们进行登楼比赛，甲跑上五楼用28s，乙跑上五楼用了24s，则 同学的功率较大。 11．如图所示，加油机正在给歼-20战斗机进行空中加油，在此过程中，若战斗机的高度和速度均不变，则战斗机的动能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 12．如图所示，是子弹离开枪口后的飞行轨迹，子弹在飞行过程中，重力对它 （选填“做了功”或“没有做功”）。 13．唐诗中有“黄河远上白云间”“不尽长江滚滚来”的诗句，前一句生动形象地表明黄河水蕴藏着大量的 ，后一句表明长江水具有丰富的 。世界上最大的水利工程———三峡发电站有“照亮半个中 国”的美誉，其能量转化过程就是把江水的 转化为电能。（均选填“动能”“势能”或“机械能”） 三、实验题 14．如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，A、B、C三个小球的大小相同，质量关系为。现让三个小球同时由静止释放，小球落到沙地上的状态如图中虚线球所示。 (1)由图可知，小球 （选填“A”“B”或“C”）的重力势能最大； (2)比较小球 ，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系，得出的结论是：物体质量一定时， ，重力势能越大； (3)小球在空中下落时减少的重力势能主要转化为 ； (4)某组同学在探究时为了显示重力势能的大小，甲同学用橡皮泥代替沙子，乙同学用海绵代替沙子，你认为更合适的方案是 （选填“甲”或“乙”）。 15．“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中不用木块，在木块的位置上固定一个面积较大的挡板，水平桌面在挡板前面贴上足够厚的长方体橡皮泥，如图所示，每次实验后都要换上另一块 （选填“相同”或“不同”）的橡皮泥。此实验中小球动能的大小是通过 来间接反映的。 四、计算题 16．如图，装载车和收割机以2m/s的速度同向做匀速直线运动，收割机每分钟将50kg粮食装载到车上。装载车空载时质量为，车轮与地面总接触面积为，车受到的阻力为车总重力的0.2倍。（g取10N/kg，收割开始时车为空载状态，设装载车始终在水平地面上，不计空气阻力）求 （1）装载车1分钟内走过的路程； （2）装载车空载时对地面的压强； （3）装载车工作多长时间功率达到30kW。 17．如图甲所示，我国自主研制的R20000-720型全球最大塔式起重机，拥有性能超强、技术先进、专利众多等特点，是塔机制造史上一次重要的突破。该塔机最大起重量为720t，最大起升高度为400m。 （1）请在图乙中画出物体沿竖直方向匀速上升过程中受力的示意图。 （2）若塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m，拉力做的功是多少？ （3）若塔机在（2）过程中所用时间为200s，拉力做功的功率是多少？ 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 《第十章 功与机械能》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 B B B C D A D A 1．B 【详解】A．在国际单位制中，牛顿被命名为力的单位，故A不符合题意； B．在国际单位制中，焦耳被命名为功和能量的单位，故B符合题意； C．在国际单位制中，瓦特被命名为功率的单位，故C不符合题意； D．在国际单位制中，伽利略没有被命名为物理量的单位，故A不符合题意。 故选B。 2．B 【详解】A．a点略高于c点，从a到c的过程中，小球重力势能先变小，后变大，a点的重力势能大于c点的重力势能，故A错误； B． cd段内壁粗糙，小球从c点到d点克服摩擦阻力，小球的机械能减小，小球在c点的机械能大于d点，小球在c点的重力势能大于d点，因此c、d两点的动能可能相等，故B正确； CD．b点与d点等高，b点与d点的重力势能相同，从a到d的过程中，ab段和bc段内壁光滑，ac段机械能守恒，cd段由于小球克服摩擦阻力，小球的机械能减小，机械能不守恒，小球在b点的机械能大于d点，小球运动到b点时，动能最大，故CD错误。 故选B。 3．B 【详解】A．物体由于运动而具有的能量叫做动能，因此运动的物体具有动能，故A正确，不符合题意； B．有力作用在物体上，如果物体没有在力的方向上通过一定的距离，则力没有对物体做功，故B错误，符合题意； C．做功是能量转化的重要途径，它不仅反映了力的空间累积效应，也是能量守恒和转化定律的具体体现，通过做功，各种能量形式之间得以相互转化，故C正确，不符合题意； D．为纪念焦耳在热学和能量研究领域取得的卓越成就，物理量以其名字命名功和各种能量的基本单位，故D正确，不符合题意。 故选B。 4．C 【详解】ABC．小球由静止运动到A点时，小球只受重力作用，速度不断增大；小球从A点运动到B点时，受到竖直向下重力和竖直向上弹力的作用，重力大于弹力，合力竖直向下，小球还在加速；小球在B点时，受到竖直向下重力和竖直向上弹力的作用，重力等于弹力；小球从A到B的过程中，小球的重力势能转化为动能和弹性势能，小球减少的重力势能大于增加的动能；小球从B点运动到C点时，受到竖直向下重力和竖直向上弹力的作用，重力小于弹力，合力竖直向上，小球在减速；小球由静止运动到C点，速度先增大后减小，小球的质量保持不变，小球的动能先增大后减小；整个过程中，小球的质量不变，高度一直变小，重力势能一直变小；故AB错误，C正确； D．到达C点时，小球的速度为0，动能为零；此时的弹力要大于重力，故D错误。 故选C。 5．D 【详解】A．小球从O运动到B的过程中，弹簧被拉开，球的动能转化为弹簧的弹性势能，此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小，故A错误； B．小球从A运动到O的过程中，弹簧恢复原状，将弹性势能转化为动能，此时小球所受弹力方向向右、速度不断增大，机械能增大，故B错误； C．小球运动到B点时，由于动能转化为弹性势能，直到速度为零，因此会停止运动，但是由于弹簧恢复原状所以不会保持静止，故C错误； D．小球在A点处，弹簧的弹性形变的程度最大，弹性势能最大，故D正确。 故选D。 6．A 【详解】物体由于运动而具有动能，质量越大，速度越大，动能越大。之所以要对通过大桥的车辆限速与限重，是因为当车辆质量过大、速度过快时，车辆会有较大的动能，发生事故时破坏性较大，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7．D 【详解】四个体积相同的实心球，其中A和B为铅球，C和D为铁球（），由可知，A和B的质量相同，C和D的质量相同，但A、B质量大于C、D，物体质量越大，所处高度越高重力势能越大，图中AB的质量相同，A所处高度大于B，所以A的重力势能大于B， BC所处高度相同，但B的质量大于C，所以B的重力势能大于C，CD质量相同，C所处高度大于D，所以C的重力势能大于D。综上所述，A实心球的重力势能最大，D实心球的重力势能最小，故ABC正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选D。 8．A 【详解】A．物理学中把物体由于运动而具有的能叫动能，故A正确； B．动能是一种能量，单位是J，故B错误； CD．物体的动能与物体的质量与速度有关，物体的质量一定时，速度越大，具有动能越大，故CD错误。 故选A。 9． 增大 减小 不变 【详解】[1][2][3]卫星沿椭圆轨道绕地球运行时，不受空气阻力，机械能守恒。当卫星从远地点向近地点运行时，它的质量不变而高度减小，所以重力势能减小；又因为机械能守恒，所以卫星的动能增大。 10． 快慢 大 乙 【详解】[1][2]根据功率的定义可知，功率是表示物体做功快慢的物理量，功率大的物体做功快。 [3]已知甲乙两个同学体重相同，都跑到五楼，则所做功相同，甲跑上五楼用28s，乙跑上五楼用了24s，根据可知，用时短的功率大，所以乙同学的功率较大。 11．增大 【详解】由题意可知，战斗机的高度和速度均不变，在加油过程战斗机质量变大，所以战斗机动能和重力势能均增大。 12．做了功 【详解】重力的方向竖直向下，子弹在空中下落过程中，子弹在重力的方向上通过一定距离，所以重力对它做了功。 13． 势能 动能 机械能 【详解】[1][2]“黄河远上白云间”表明黄河之水高高在上，具有一定的高度，从而表明黄河水蕴藏着大量的重力势能；“不尽长江滚滚来”说明长江之水在快速流动，具有较大的速度，从而表明长江水具有丰富的动能。 [3]三峡大坝提高上游水位，质量一定，高度越高，水的重力势能越大，水下落时转化为的动能越大，带动水轮机转动，机械能转化为的电能越多，所以其能量转化过程就是把江水的机械能转化为电能。 14．(1)A (2) A、B 高度越高 (3)动能 (4)甲 【详解】（1）小球释放前的重力势能越大，小球的能量就越多，做功本领越强，则小球陷入沙中越深，图中小球A陷入沙中的深度最大，说明小球A的重力势能最大。 （2）[1][2]若要判断重力势能的大小和重物下落高度的关系，根据控制变量法可知，控制小球的质量相同，小球所处的高度不同，所以，可比较小球A、B；由题意和题图可知，小球A、B质量相同，所处的高度不同，小球A所处的高度较大，小球A陷入沙中的深度较大，说明小球A的重力势能较大，由此可得：物体质量一定时，高度越高，重力势能越大。 （3）球在空中下落时，高度降低、速度变大，重力势能减少，动能增大，重力势能主要转化为动能。 （4）本实验是通过观察小球陷入沙中的深浅来判断影响小球的重力势能大小的因素，因重力势能的大小无法直接观察到，所以采用的是转换法，橡皮泥形变不能恢复，便于前后进行比较，而海绵会部分恢复原状不能保持最大形变，故更合适的是甲同学的方法。 15． 相同 橡皮泥的形变程度 【详解】[1]探究物体的动能和哪些因素有关，和质量与速度有关，实验时要用到控制变量法，其他都应控制不变，所以橡皮泥要相同。 [2]比较动能大小，从物体做功多少看，小球对橡皮泥做功，使橡皮泥发生形变，所以是通过橡皮泥形变程度来间接反映的。 16．（1）120m；（2）；（3）50min 【详解】解：（1）装载车1分钟内走过的路程 （2）装载车空载时对地面的压力 装载车空载时对地面的压强 （3）装载车功率达到30kW时，受到的牵引力为 装载车匀速行驶，处于平衡状态，受到的阻力与牵引力相等，即 因车受到的阻力为车总重力的0.2倍，故 车和粮食的总重力为 粮食的总重力 粮食的质量 由题意可知，收割机每分钟将50kg粮食装载到车上，则装载车工作的时间 答：（1）装载车1分钟内走过的路程为120m； （2）装载车空载时对地面的压强为； （3）装载车工作50min功率达到30kW。 17．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）物体沿竖直方向匀速上升，物体处于平衡状态，受到的竖直向上的拉力与竖直向下的重力大小相等，受力示意图如下图所示 （2）100t的物体的重力为 塔机匀速提起货物，拉力与物体重力大小相等，即 塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m，拉力做的功为 （3）塔机在（2）过程中所用时间为200s，则拉力做功的功率为 答：（1）物体沿竖直方向匀速上升过程中受力的示意图见解析； （2）塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m，拉力做的功为； （3）拉力做功的功率。 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 $$