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．如图甲所示，在粗糙程度均匀的水平地面上的运动物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F—t和v—t图像分别如图甲和图乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是（　　） A．9﹣12s内拉力做功为18J B．0﹣3s内拉力做功为9J C．3﹣6s内拉力的功率逐渐变小 D．第4s拉力的功率为36W 2．2024年6月2日，“嫦娥六号”着陆器和上升器的组合体（简称着上组合体）平稳软着陆月背南极。如图，是着上组合体通过调节发动机推力进行落月操作的画面。落月过程大致分为主减速段、悬停段和缓速下降段等几个阶段。下列说法正确的是（   ） A．在主减速段，着上组合体的机械能不变 B．在悬停段，着上组合体不受力的作用 C．平稳软着陆后，着上组合体的惯性消失 D．着上组合体的四只“大脚”可减小对月球表面的压强 3．如图所示，小明利用两个倾角不同的斜面进行实验，将同一木块分别从两斜面底端匀速拉至斜面顶端，下列说法正确的是（　　） A．若斜面粗糙程度相同，拉力所做的额外功W甲额=W乙额 B．若斜面粗糙程度相同，拉力所做的额外功W甲额＜W乙额 C．若甲、乙斜面光滑，则拉力F甲＜F乙 D．若甲、乙斜面光滑，则拉力所做的总功W甲总＜W乙总 4．测量一名中学生从一楼登上三楼的功率。下列物理量中不需要测量的是（　　） ①三楼地面到一楼地面的高度②从一楼到达三楼所用的时间 ③同学的质量④通过的总路程 A．① B．② C．③ D．④ 5．2024年4月23日的世界读书日，主题为“阅读推动未来”。如图是读者从书架上取下图书的情景，若读者所取的书重量与6枚鸡蛋相当，读者从书架上取下书的过程中，对书做的功最接近的是（    ） A．300J B．30J C．3J D．0.3J 6．嫦娥五号返回器用类似“打水漂”（钱学森弹道）的方式着陆地球；其着陆过程的部分轨迹简化如图所示，其中B、C两点高度相同，AB段返回器的动能________；BC段返回器的机械能________；CD段返回器的动能增加量________重力势能的减小量，以上三空正确的是（　　） A．变大 不变 小于 B．变小 不变 小于 C．变小 不变 大于 D．变大 变大 大于 7．如图是小明用易拉罐制作的“魔罐”，橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，中间系一个钩码，当小明将“魔罐”在水平地面上滚出后，它能自动滚回来，下列说法中正确的是（　　） A．“魔罐”滚动过程中机械能保持不变 B．“魔罐”滚出去的过程中，主要是弹性势能转化为动能 C．“魔罐”滚回来的过程中，主要是动能转化为弹性势能 D．“魔罐”滚至最远时，橡皮筋的弹性势能最大 8．雨滴在高空下落过程中，开始下落的一段时间速度越来越大，落到地面前一段时间匀速下落。若雨滴的质量不变，则它在空中下落的整个过程中（　　） A．动能先增大后不变，重力势能保持不变 B．动能先增大后不变，重力势能一直减小 C．动能一直增大，但重力势能保持不变 D．动能一直增大，重力势能一直减小 二、填空题 9．完成下列单位换算 100W＝ J/s,      2.5MW＝ kW＝ W． 10．甲机器的功率比乙机器的功率大，表示甲机器做功比乙机器 。某机器的功率是1.5kW，表示的物理意义是 。 11．飞行的子弹中靶后，能将靶击穿，这是因为子弹具有巨大的 能；将钟表的发条拧紧后，能让钟表的指针走相当长的时间，发条带动指针走动5h后，发条的这种能将 （增加/减少/不变）。 12．火柴头在火柴盒上轻轻划过就能燃烧，从能量转化的角度讲，是将 能转化为 能，这是通过 的方式实现的．火柴头也可以用火点燃，这是用 方式实现的． 13．体育课上，余枫同学投掷实心球时球的运动轨迹如图所示，球在空中飞行的A、B、C、D四点中， 点处的重力势能最大，球离开手后在空中飞行的过程中，该同学对球 （有/没有）做功，球落地后由于受到 最终停在了E点。 三、实验题 14．小闽通过如图所示的实验装置，研究“动能的大小与物体运动的速度的关系”： （1）实验1：将小球从斜面顶端自由滚下（图甲），观察到木块被撞出了一段距离； （2）实验2：将小球从斜面中间自由滚下（图乙），观察到木块被撞出的距离比实验1的距离 （选填“短”或“长”），由上述实验现象，我们可以得出结论； ； （3）若将小球从一光滑斜槽轨道的O点自由滚下（图丙），依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设A、B两点的机械能分别为和，则 （选填“>”“=”或“<”），当小球到达最高点C时，假设小球所受的外力全部消失，则小球将 （选填字母）。 A．沿a轨迹运动    B．沿b轨迹运动 C．沿c轨迹运动    D．保持静止 15．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离，如图甲所示.请回答下列问题. (1)从同一高度由静止释放的目的是 ，该实验的目的是研究铁球的动能大小与 （选填“质量”或“速度”）的关系； (2)该实验是通过观察 的大小，来说明铁球对木块做功的多少； (3)有同学将实验装置改进成图乙所示，利用质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，可以研究铁球的动能大小与 （选填“质量”或“速度”）的关系； (4)该同学还想用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究铁球的动能大小与质量的关系，这个设计方案是 （选填“正确”或“错误”）的，原因是 。 四、计算题 16．电动自行车既环保又节能，深受城市居民喜爱．如表是某品牌电动自行车的有关数据．设王涛重量为500N，从单位骑该品牌自行车匀速回家用了20min，行驶距离为6km．根据相关信息求王涛在回家过程中（g=10N/kg）： （1）回家时的速度大小 ；     （2）电动自行车对地面的压强 ；     （3）电动自行车牵引力所做的功 ． 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 A D C D C B D B 1．A 【详解】A．由图乙可知，9~12s内物体做匀速直线运动，速度，则通过的路程为 由图甲可知，此时拉力为，则推力对物体做功 故A正确； B．由图乙知，物体0~3s内速度为0，没有在拉力F的方向上移动距离，因此拉力不做功，故B错误； C．由图乙知，物体3~6s内速度逐渐变大，由图甲可知，3~6s内拉力大小不变，根据 可知，功率逐渐变大，故C错误； D．由图甲可知，第4s拉力为9N，由图乙可知，3s时速度为0，6s时速度为，物体做加速直线运动，所以第4s的速度为，功率为 故D错误。 故选A。 2．D 【详解】A．在主减速段，着上组合体的质量一定，速度减小，高度减小，因此其动能减小，重力势能减小，机械能减小，故A错误； B．在悬停段，着上组合体处于静止状态，在竖直方向上受到平衡力的作用，故B错误； C．平稳软着陆后，着上组合体同样具有惯性，惯性是物体的固有属性，无论处于何种状态物体都具有惯性，故C错误； D．着上组合体的四只“大脚”可以通过增大受力面积，从而可减小对月球表面的压强，故D正确。 故选D。 3．C 【详解】AB．由于甲的倾斜程度小，故木块在斜面甲上的压力较大，又因为甲的斜面较长，故拉力在甲斜面所做的额外功较大，即W甲额＞W乙额，故AB错误； CD．若甲、乙斜面光滑，则倾斜程度较小时的拉力较小，越省力，即F甲＜F乙；光滑斜面，拉力做功等于克服物重做的功，转化为木块的重力势能，则W甲总=W乙总，C正确，D错误。 故选C。 4．D 【详解】登楼时是克服自身的重力做功，功等于重力和楼高的乘积，功除以登楼时间就是登楼的功率。则功率为 因此实验中不需要测量通过的总路程，需要测量的物理量是：①三楼地面到一楼地面的高度；②从一楼到达三楼所用的时间；③同学的质量。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 5．C 【详解】书重量与6枚鸡蛋相当，约为3N，读者从书架上取下书的过程对书做的功约为 W=Gh=3N×1m=3J 由此可知，C最接近，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6．B 【详解】AB段，返回器的质量不变，高度变大，重力势能变大，是返回器的动能转化为重力势能，所以返回器的动能变小；BC段，由于在大气层外，没有阻力做功，机械能守恒，返回器的机械能不变；CD段，返回器的重力势能不仅转化为动能，同时由于要克服摩擦，部分重力势能转化为内能，所以CD段返回器动能增加量小于重力势能的减小量。 故选B。 7．D 【详解】魔罐”在开始滚动的时候，具有动能，滚动的过程中，罐子动能转化为橡皮筋的弹性势能，当动能为0时，即滚动至最远时，橡皮筋的弹性势能最大，“魔罐”开始向回滚动，在“魔罐”滚回来的过程中橡皮筋的弹性势能减小，罐子的动能增大，弹性势能转化为动能，整个滚动过程中要克服摩擦做功，机械能减小。故ABC错误，D正确。 故选D。 8．B 【详解】根据题意，雨滴质量不变，雨滴的速度先增加后不变，则动能先增加后不变；雨滴下落过程中，高度一直降低，则重力势能一直减小，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 9． 100 2.5×103 2.5×106 【详解】[1]功率的公式是，且功率的单位为W，时间的单位为s，所以1W=1J/s，故 100W=100J/s [2][3]因为 1MW=1000kW=1×106 W 故 2.5MW=2500kW=2.5×106 W 10． 快 每秒钟机器做功1500J 【详解】[1]功率是指做功的快慢的物理量，甲机器的功率比乙机器的功率大，表示甲机器做功比乙机器快。 [2]功率的大小表示物体单位时间做的功，某机器的功率是1.5kW，表示的物理意义是每秒钟机器做功1500J。 11． 动 减少 【详解】[1]飞行的子弹，速度很大，故具有巨大的动能，能将靶击穿。 [2]拧紧的发条由于发生弹性形变，从而具有弹性势能，发条带动指针走动5h后，发条的弹性形变程度变小，所以发条的弹性势能将减少。 12． 机械能 内能 做功 热传递 【详解】火柴头在火柴盒上轻轻划过，克服摩擦力做功，消耗机械能，火柴头内能增加，温度升高点燃，将机械能转化为内能．这是通过做功的方式实现的．火的温度高，火柴头温度低，吸热后温度升高点燃，这是用热传递的方式实现的． 13． B 没有 阻力 【详解】[1]物体由于被举高而具有的能叫重力势能。重力势能大小的影响因素：质量、高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。球在空中飞行的A、B、C、D四点中，质量不变，B点时最高，所以此时的重力势能最大。 [2]做功的两个必要因素：一是有力作用在物体上；二是物体在力的方向上移动了距离。球离开手后在空中飞行的过程中，手对球没有力的作用了，故该同学对球没有做功。 [3]力可以改变物体的运动状态，当球落地后，由于受阻力的作用，最终会停在E点。 14． 短 物体质量相同时，速度越大，动能越大 = A 【详解】（2）[1][2]观察到木块在实验2被撞出的距离比实验1的距离短 ，实验2中小球到达斜面底端的速度小于实验1小球到达斜面底端的速度，从实验结果可得：物体质量相同时，速度越大，动能越大。 （3）[3]将小球从一光滑斜槽轨道(OAB)O点自由滚下 ( 图丙)，由于斜槽轨道是光滑的无摩擦力且不计空气阻力，实验过程不存在能的损耗，因此EA=EB。 [4]当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时，小球具有水平方向的速度，假设小球所受的外力全部消失，则小球将沿a轨迹做匀速直线运动 ，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 15．(1) 控制到达水平面的速度相同 质量 (2)木块移动的距离 (3)速度 (4) 错误 见解析 【详解】（1）[1][2]让质量不同的小球从同一斜面的同一高度滚下的小球到达水平面的速度相同，探究的是动能与质量的关系。 （2）木块移动的距离越大，小球具有的动能就越大；木块移动的距离越小，小球具有的动能就越小；通过观察木块移动的距离的大小，来说明铁球对木块做功的多少。 （3）质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，可以研究铁球的动能大小与速度的关系。 （4）[1][2]质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度时，弹簧的弹性势能相同，小球获得的动能相同，木块被撞击后移动的距离相同，无法探究铁球的动能大小与质量的关系。 16． 5m/s 4.5×105Pa 1.2×105J 【详解】（1）解：s＝6km＝6×103m，t＝20min＝1200s，回家时的速度：v＝＝5m/s；（2）解：F＝m车g+G人＝40kg×10N/kg+500N＝900N，p＝＝4.5×105Pa．；（3）解：电动车可视为匀速直线运动，根据F牵＝f 电动车牵引力做功为： W有用＝Fs＝20N×6×103m＝1.2×105J； 点睛：先把时间和路程的单位进行换算，再根据速度公式就可求出电动自行车速度；车对地面的压力等于车和人的重力之和，根据公式可求车对地面的压强；由于电动自行车匀速行驶，就可得出阻力与牵引力相等，再根据做功公式W＝Fs就可算出电动自行车牵引力所做的功． 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 $$