第十一章 功和机械能章末练习-2024-2025学年人教版物理八年级下册

第十一章 功和机械能 一、单选题 1．骑行是一种健康自然的运动旅行方式。当胡老师以6m/s的速度在水平路面上骑行时，人和车受到的阻力是人和车总重的0.02倍，则他骑行时做功的功率最接近于（　　） A．6W B．12W C．100W D．600W 2．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 3．2024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 4．一架国产C919大飞机（如图所示）从浦东机场起飞，经过3个多小时的飞行后安全降落，这标志着即将交付的首架C919大飞机首飞试验成功。下列说法正确的是（　　） A．飞机在升空过程中，飞行员的重力势能逐渐增大 B．飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞行员的动能一直保持不变 C．飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞机的机械能一直保持不变 D．飞机降落后，在水平道上滑行过程中，飞机的动能转化为重力势能 5．关于机械能的说法正确的是（　　） A．机械能包含化学能和内能 B．动能和势能无法相互转化 C．在没有摩擦阻力时，物体的动能和势能在相互转化过程中，总量不变 D．一物体从高处自由下落，动能和势能都在变小 6．如图所示，用铅笔尖顶着一个纸风车，置于一杯热水上，风车就会转动。以下叙述正确的是（　　） A．风车转动时，有动能也有重力势能 B．风车转动时，受一对平衡力的作用 C．移去热水杯，风车会立刻停止转动 D．移去热水杯，风车会一直转动下去 7．中国女足通过奋勇拼搏，晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图，分析可知，足球（　　） A．在B点时动能为0 B．在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化 C．在A、D两点动能可能相等 D．由B点向D点运动的过程中，动能不变，重力势能减小 8．苹果由静止开始下落，每隔0.1s记录一次苹果的位置，如图所示。关于苹果下落的过程，下列说法中正确的是（  ） A．苹果的重力势能变大 B．苹果的动能转化为苹果的重力势能 C．相等的时间间隔内，苹果所受的重力做功增大 D．苹果所受的重力做功的功率不变 二、填空题 9．我国自行研制的C919客机已投入商业运营。如图所示，飞机减速着陆时，机械能 （选填“增大”或“减小”）；以航站楼为参照物，它是 （选填“静止”或“运动”）的。 10．如图小明玩弹弓的情景。经验表明，在一定范围内，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越 ，橡皮筋对“子弹”做的功越 ，由此说明橡皮筋的弹性势能与 有关。 11．当马拉着载有800kg货物的雪撬在平直的公路上匀速向南行驶时，马对雪橇的水平拉力是500N，雪撬在水平方向上受到的阻力是 N；若马拉雪橇前进了100m，则马的拉力做的功是 J，重力做的功是 J。 12．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。 13．电磁弹射需要强大的电力储能系统，能在6秒内提供的电能，将几十吨的飞机加速到几百米/秒，该系统的功率至少达 W。 三、实验题 14．小萌同学利用甲图探究“物体的弹性势能的大小与弹性形变程度的关系”。将弹簧和金属球（球上有一直小孔）套在铁架台的金属杆AB（足够长）上面，每次将小球压缩弹簧后松手。 （1）实验时每次将弹簧压缩 （填“相同”或“不同”）的长度，分析比较 （“小球第一次弹起的高度”、“小球最终静止时的高度”或“任意某一次的弹起高度”），从而比较弹簧的弹性势能大小； （2）当压缩的弹簧x=5.00cm时，小球离开弹簧后继续向上运动，达到最高点H时，弹性势能全部转化为 能。小萌记录小球的高度随时间变化的情况如图乙所示。在整个过程中，小球在“t1”、“t2”、“t3”时刻的动能最大的是 时刻； （3）请推理，表格中第5次实验小球上升的高度应为 cm。 实验次数 弹簧压缩量x（cm） 上升的高度h（cm） 1 1.00 1.50 2 2.00 6.00 3 3.00 13.50 4 4.00 24.00 5 5.00 15．小明同学在做“探究物体的动能与什么因素有关”的实验中，设计了如图所示的实验，用一条没有弹性的细绳吊着一个实心铁球制成单摆，将一滑块放到滑槽上并使之左端刚好在悬点O的正下方，小明进行了以下三步实验操作： 步骤一：将铁球挪到a点位置静止释放，打到滑块上，记录滑块在滑槽上移动的距离s1； 步骤二：把滑块摆放到原处，将小球挪到b点位置静止释放，打到滑块上，记录滑块在滑槽上移动的距离s2； 步骤三：换一等体积的实心铝球，将铝球挪到b点位置静止释放，打到摆放在原处的滑块上，记录滑块在滑槽上移动的距离s3。 （1）小明同学进行“步骤一”和“步骤二”的实验，是想探究动能大小与 的关系； （2）该实验中物体的动能是指 （选填序号）； A．小球在撞击滑块前的平均动能B．小球撞击滑块时的动能 C．小球撞击滑块后的动能D．滑块的动能 （3）请你根据已学的知识判断，s2和s3的大小关系是：s2 s3（选填“大于”“小于”或“等于”），由此可得出结论： 。 四、计算题 16．用图所示的滑轮将重为49牛的物体A在5秒内匀速向上提高10米。不计绳子和滑轮间的摩擦，求： （1）物体的质量m； （2）拉力F所做的功W和功率P。 17．用的水平力推着小车在水平面上做匀速直线运动，内小车前进了，则在这段时间内： (1)推力做功是多少？ (2)推力的功率是多大？ 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》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C D D A C A C C 1．C 【详解】徐老师的质量约为70kg，整车质量约为30kg，人与车的总重力 G=m总g=(70kg+30kg)×10N/kg=1000N 匀速骑行时处于平衡状态，根据二力平衡可知，动力等于受到的阻力 F=f=0.02G=0.02×1000N=20N 则骑行时做功的功率 P=Fv=20N×6m/s=120W 故选C。 2．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。 3．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。 4．A 【详解】A．飞机在升空过程中，高度增大，质量不变，所以飞行员的重力势能逐渐增大，故A正确； B．飞机从起飞到安全降落的整个过程中，速度是变化的，质量不变，所以飞行员的动能会发生变化，故B错误； C．飞机从起飞到安全降落的整个过程中，质量不变，高度、速度会发生变化，重力势能、动能会发生变化，所以飞机的机械能也会发生变化，故C错误； D．飞机降落后，在水平道上滑行过程中，飞机的高度不变重力势能不变，所以飞机的动能没有转化为重力势能，故D错误。 故选A。 5．C 【详解】A．机械能包括动能和势能，故A错误； B．机械能可以相互转化，动能和势能可以相互转化，故B错误； C．在动能与势能的相互转化过程中，若没有摩擦阻力影响，动能全部转化为重力势能，物体的机械能将不变，故C正确； D．一物体从高处自由下落，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，故D错误。 故选 C。 6．A 【详解】A．风车在离地一定高度的位置转动，则动能不为0，重力势能也不为0，故A正确； B．风车转动时，运动方向是改变的，不是处于平衡状态，受到的力不是平衡力，故B错误； CD．移去热水杯，风车由于惯性，会保持原来的运动状态不变，所以不会立刻停止转动，但由于受到空气阻力的作用，会慢慢停下，故CD错误。 故选A。 7．C 【详解】A．足球在B点时，竖直方向的速度为0，水平方向的速度不为0，所以动能不为0，故A不符合题意； B．由图得，足球上升的最高高度不断降低，说明在运动过程中，足球不断克服摩擦力做功，因此足球不断地将机械能转化为内能，故B不符合题意； C．当足球在A、D两点的速度相等时，足球在A、D两点动能相等，故C符合题意； D．由B点向D点运动的过程中，足球的质量不变，速度变大，高度降低，动能变大，重力势能减小，故D不符合题意。 故选C。 8．C 【详解】AB．由图可知，苹果下落过程中，相同时间内通过的路程变大，根据速度公式可知速度变大，质量不变，动能变大；苹果的高度减小，质量不变，重力势能减小，所以此过程中重力势能转化为动能，故AB错误； CD．相等的时间间隔内，通过的路程变大，根据W=Gh可知，苹果所受的重力做功增大，根据可知，功率变大，故C正确，故D错误。 故选C。 9． 减小 运动 【详解】[1]飞机减速着陆时，质量不变，速度减小，动能减小；高度减小，重力势能减小；因机械能是动能与势能之和，所以，飞机的机械能减小。 [2]以航站楼为参照物，飞机与航站楼的相对位置发生变化，飞机是运动的。 10． 远 多 弹性形变程度 【详解】[1][2]在一定范围内，橡皮筋拉得越长，橡皮筋的弹性形变量越大，将同样的“子弹”射得越远，橡皮筋对“子弹”做的功越多。 [3]由此可见，橡皮筋拉得越长，橡皮筋对“子弹”做的功越多，说明橡皮筋的弹性势能越大；进而可以说明橡皮筋的弹性势能与弹性形变程度有关。 11． 500 0 【详解】[1]因雪橇在平直的公路上匀速向南行驶，处于平衡状态，雪橇在水平方向受到拉力和阻力的作用，二力是一对平衡力，所以二力大小相等、方向相反，则阻力 [2]由W=Fs可知，马的拉力做的功 [3]重力的方向是竖直向下，车在水平路面上行驶，没有在竖直方向移动距离，所以重力不做功，即为0。 12． 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。 13． 【详解】该系统的功率为 14． 不同 小球第一次弹起的高度 重力势 t1 37.50 【详解】（1）[1][2]弹簧压缩程度不同，具有的弹性势能不同，在此过程中通过小球上升高度，反映弹簧弹性势能的大小；小球离开弹簧后可以继续向上运动，但是小球每一次反弹的高度逐渐变小，因此实验时每次将弹簧压缩不同的长度，分析比较小球第一次弹起的高度，从而比较弹性势能的大小。 （2）[3][4]小球离开弹簧后继续向上运动，达到最高点H时，弹性势能全部转化为重力势能；小球离开弹簧后可以继续向上运动，但是小球每一次反弹的高度逐渐变小，因为有空气阻力，在此过程中小球的机械能转化为内能；在整个过程中小球的动能不断减小，所以动能最大时是在t1时刻。 （3）[5]由表中数据可知，弹簧的弹性势能E与压缩量x的平方成正比，表格中第5次实验中压缩量由1.00cm变为5.00cm，压缩量变为5倍，所以反映弹簧弹性势能大小的小球的高度应是原来的25倍，所以小球上升的高度应为 1.50cm×25＝37.50cm 15． 速度 B 大于 速度相同时，质量越大，动能越大 【详解】（1）[1]小明同学进行“步骤一”，将铁球挪到a点位置静止释放，和“步骤二”的实验，其步骤为将小球挪到b点位置静止释放，高度不同，重力势能转为为动能不同，故撞击时的速度不同，动能的大小不同，故探究的是动能的大小与速度的大小关系。 （2）[2]实验中动能指的是小球撞击滑块时的动能，因为动能是运动时产生的能量，而能量是对外做功的本领，而只有撞击时，小球对滑块做功，故B符合题意。 故选B。 （3）[3][4]等体积的实心铁球和铝球相比，铁的密度大于铝，故铁的质量大于铝球的质量，质量越大，速度相同时，铁球的动能大于铝球的动能，动能大的对滑动做功也越多，故s2大于s3；从同一位置释放，撞击前的速度相同，铁球的质量大，动能大，故得出的结论是速度相同时，质量越大，动能越大。 16．（1）5kg；（2）490J，98W 【详解】解：（1）物体的质量 （2）拉力F所做的功 W=Gh=49N×10m=490J 功率 答：（1）物体的质量是5kg； （2）拉力F所做的功是490J，功率是98W。 17．(1)1000J； (2)200W 【详解】（1）推力做功为 （2）推力的功率为 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 $$