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．在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜面上由静止滑下，撞击放在水平面上的木块，小车推动木块滑行一段距离后停止，实验过程如图所示。下列说法正确的是（    ） A．实验中木块被推出距离的远近反映小车动能的大小 B．由甲、乙两图可知，小车动能的大小与质量有关 C．由乙、丙两图可知，小车动能的大小与速度有关 D．小车从斜面上滑下其重力势能转化为动能，机械能增大 2．如图所示，a、b、c三种情况下，用大小相同的力F使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s，对于三种情况下拉力F所做的功分析正确的是（　　） A． B． C． D． 3．如图是运动员参加射箭比赛时的场景，下列说法错误的是 A．运动员将弓举起的过程对弓做功 B．弓被拉的越弯产生的弹力越小 C．弓被拉的越弯弹性势能越大 D．箭被射出说明力可以改变物体的运动状态 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．某同学玩滑板车时的情境如图所示，一开始，人用力蹬地，人和滑板车一起向前运动；停止蹬地后，人和滑板车运动得越来越慢，最终停下来。下列说法正确的是（　　） A．人用力蹬地，使滑板车向前运动的过程中，人对滑板车没有做功 B．人停止蹬地后，人和滑板车还能继续向前运动，是因为他们受到惯性的作用 C．人停止蹬地后，人和滑板车继续向前运动的过程中，不再受到力的作用 D．人停止蹬地后，人和滑板车运动得越来越慢的过程中，其运动状态发生改变 6．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 7．如图所示为我国登山爱好者成功登顶珠穆朗玛峰的过程，体重（含装备）越大的队员一定（　　） A．做功越多 B．功率越大 C．做功越快 D．功率越小 8．如图所示，用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h，若整个过程中不计能量损耗，下列说法正确的是（　　） A．从A位置到C位置铁球减小的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能 B．小球到达B点时，小球的重力大于弹簧的弹力，所以小球继续下落 C．铁球在C位置处于平衡状态 D．从A位置到C位置铁球的机械能守恒 二、填空题 9．把水桶从水井里提到地面上，提水桶的力 功；用力提着水桶沿水平路面向前走，提水桶的力 功；小孩用力提水桶时，桶没被提起来，小孩的提力 （选填“做”或“不做”）功。 10．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． 11．我们可以用两种方法来比较物体做功的快慢，一种方法是 ，另一种方法是 ，物理学中引入功率这个物理量表示物体做功的快慢，实质上是采用了 的方法。 12．被压缩的弹簧具有 ，被举高的杠铃具有 ，在水平地面滚动的足球具有 ，在空中飞行的小鸟具有 （选填“动能”、“重力势能”、“弹性势能”或“机械能”）。 13．电动载人飞行汽车频频试飞，投入商业运行后可以极大地降低人们的通行时间。某款飞行汽车，最大设计飞行速度为200km/h，以最大飞行速度飞行时，发动机的输出功率为50kW，则飞行汽车飞行过程中受到的阻力为 N。 三、实验题 14．在探究“物体的重力势能大小与物体质量和所处高度的关系”实验时，所用器材有：若干个质量不同的重物、装有适量沙子的透明沙箱、小桌，实验装置如图所示。把小桌腿朝下放在透明的沙箱中，让重物从高处落下，撞击小桌，观察桌腿陷入沙子的深度； (1)实验中探究的是 （选填“A．重物”、“B．小桌”或“C．沙子”）的重力势能；桌腿陷入沙子的深度越大，研究对象具有的重力势能越 ； (2)将质量相同的重物从不同高度A、B、C三处由静止释放，且hA<hB<hC，这是要探究物体重力势能大小与物体 的关系；实验时，观察到桌腿陷入沙子的深度分别为hA′、hB′、hC′，且hA′<hB′<hC′，由此可得出结论 ； (3)第（2）步操作结束后，各组同学在交流中发现有的小组观察到的hA′、hB′、hC′差别不大，难以得出结论，造成这一现象的原因可能是重物 （提示：不考虑沙子的各种原因）； (4)同学们在讨论重力势能与生活、生产的联系时，提出下列几种现象或应用，其中与本实验结论有关的是_________。 A．禁止高空抛物 B．大货车限载限速 C．上车请系好安全带 D．机翼上部总是凸起下部平滑 15．爱洁同学全家住在某小区高层的6楼。为了陪爷爷锻炼身体，她每天早晨都和爷爷不乘坐电梯，而是徒手爬楼梯。在学过“功率”知识后，她想：我和爷爷，谁爬到6楼的功率大呢？于是她决定利用身边器材设计一个实验方案来测量比较。请你帮她写出必要的测量工具、主要实验步骤、表格及功率的计算表达式（用实验所测得的物理量表示）。 （1）测量工具； （2）实验步骤； （3）数据记录表格； （4）计算表达式。 四、计算题 16．如图是小伟同学在单杠上做引体向上时的情景，每次引体向上身体重心上升的高度为0.6m，求解下列问题。（小伟的质量为50kg，g取10N/kg） (1)引体向上前小伟先进行了热身训练，他绕操场跑了600m用时5min，他热身运动的平均速度； (2)小伟完成1次引体向上克服重力做的功； (3)小伟做完引体向上运动后，双脚稳稳地站在水平地面上，请你估算他此时对地面的压强； (4)航天员在空间站中能否通过做引体向上来锻炼身体，请简单描述并说明理由。 17．如图所示的AG600是中国自主研制的全球最大的水陆两栖飞机，能执行森林灭火、水上救援等多项特种任务。该飞机总质量约为50t，低空巡航速度为500km/h，最大航程为4500km。飞机以低空巡航速度匀速飞行，水平方向受到的阻力为飞机重力的0.1倍，完成最大航程过程中，求： (1)需要的时间； (2)飞机发动机牵引力做的功。 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 B D D B A A 1．A 【详解】A．在研究动能大小与什么因素有关时，我们是通过观察小车推动木块移动的距离来反映小球动能大小的，采用的是转换法的思想，故A正确； B．甲、乙两图中，小车的质量相同，释放的高度不同，则到达水平面的速度不同，木块被推出距离不同，说明小车动能的大小与速度有关，故B错误； C．乙、丙两图中，小车的质量不同，释放的高度相同，则到达水平面的速度相同，木块被推出距离不同，说明小车动能的大小与质量有关，故C错误； D．小车从斜面上滑下其重力势能转化为动能，因为要克服摩擦做功，机械能转化为内能，所以机械能减小，故D错误。 故选A。 2．D 【详解】由图可知，a、b、c三种情况下拉力的大小相同，a中力与物体运动方向垂直，即物体在力的方向上通过的距离为0，则此时拉力不做功；b中物体在力的方向上通过的距离为s，c中物体斜向上运动，则物体在力的方向上通过的距离要小于s，根据可知，在b中做的功大于在c，则有Wa<Wc<Wb，故ABC错误，D正确。 故选D。 3．B 【详解】A．做功的含义为有力且在力的方向上有移动的距离，则把弓拿起的过程对弓做了功； B．弓被拉的约弯形变量越大，弹力越大； C．弹性势能与物体的弹性形变量有关，弹性形变越大，弹性势能越大； D．箭被射出，从静止变为运动，则说明力可以改变物体的运动状态； 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．D 【详解】A．当人用力蹬地，使滑板车向前运动时，人对滑板车施加了向前的力，并且滑板车在力的方向上移动了一段距离。由W=Fs可知，人对滑板车做功了。故A错误； B．人停止蹬地后，人和滑板车还能继续向前运动，是因为他们具有惯性，但是惯性不是力，不能说受到惯性的作用。故B错误； C．停止蹬地后，人和滑板车继续向前运动，由于地面是粗糙的，会到摩擦阻力的影响，整体会慢慢减速直到静止，因此仍然受到力的作用。故C错误； D．运动状态指的是物体运动速度的大小和方向，人和滑板车运动得越来越慢的过程中，速度的大小在不断减小，因此运动状态发生了改变，故D正确。 故选D。 6．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。 7．A 【详解】A．登山爱好者成功登顶珠穆朗玛峰的过程中，上升的高度相同，根据可知体重（含装备）越大的队员克服重力做的功一定越多，故A符合题意； BCD．功率表示做功快慢，由于不知道每位队员的登顶时间，无法利用比较功率，故BCD不符合题意。 故选A。 8．A 【详解】AD．铁球在A点的速度为零，动能为零；在C点时速度也变为零，从A到C过程中铁球的高度降低，重力势能减小；弹簧的形变量不断增大，弹簧的弹性势能增加。不计能量损耗，则铁球减小的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能，铁球的机械能减小，故A正确，D错误； B．铁球到达B点时速度最大，此时铁球受到的重力等于弹簧对它的弹力；随后铁球由于惯性继续下落，故B错误； C．铁球在C点时速度大小为零，但是此时弹簧的形变量最大，铁球所受的弹力大于所受的重力，合力向上，因此铁球未处于平衡状态，故C错误。 故选A。 9． 做 不做 不做 【详解】[1]把水桶从水井里提到地面上，水桶受到竖直向上的拉力，且在力的方向上通过了距离，提水桶的力做功。 [2]用力提着水桶沿水平路面向前走，水桶受到竖直向上拉力的作用，但没有在力的方向上通过距离，提水桶的力不做功。 [3]小孩用力提水桶时，桶没被提起来，没有在力的方向上通过距离，提水桶的力不做功。 10． 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． 11． 做相同的功，比较做功的时间 相同的时间，比较做功的多少 相同的时间，比较做功的多少 【详解】[1][2]功率是反映做功快慢的一个物理量，为了比较物体做功的快慢，可以做相同的功，比较做功的时间，做相同的功用时少的做功快，用时多的做功慢；还可以在相同的时间内，比较做功的多少，相同的时间内做功越多的做功越快，做功越少的做功越慢。 [3]功率等于单位时间内做功的多少，所以实质上是采用了相同的时间内，比较做功的多少的方法。 12． 弹性势能 重力势能 动能 机械能 【详解】[1]被压缩的弹簧发生弹性形变，具有弹性势能。 [2]被举高的杠铃具有高度，具有重力势能。 [3]在水平地面滚动的足球在运动，具有动能。 [4]在空中飞行的小鸟，在运动，且具有高度，具有动能与重力势能，动能与势能的总和为机械能，则小鸟具有机械能。 13．900 【详解】根据题意，由公式可得飞行汽车飞行过程中受到的阻力为 14．(1) A 大 (2) 所处高度 物体质量一定时，所处高度越大，重力势能越大 (3)所处高度相差较小 (4)A 【详解】（1）[1]让重物从高处落下，撞击小桌，观察桌腿陷入沙子的深度，用桌腿陷入沙子的深度来反映重物的重力势能的大小，所以实验中探究的是重物的重力势能，故选填A。 [2]由于重物的重力势能大小不能直接判断，所以该实验应用转化法，用桌腿陷入沙子的深度来反映重物的重力势能的大小，党会桌腿陷入沙子的深度越大，说明重物对外做功本领越大，故研究对象具有的重力势能越大。 （2）[1]质量相同的重物从不同高度A、B、C三处由静止释放，且且hA<hB<hC，所以重物的质量相同，所处的高度不同，根据控制变量法知，这是要探究物体重力势能大小与物体所处高度的关系。 [2]实验时，发现质量相同的重物从不同高度落下，高度越高，观察到桌腿陷入沙子的深度，能够对外做功越多，说明它的重力势能越大，故观察到桌腿陷入沙子的深度分别为hA′、hB′、hC′，且hA′<hB′<hC′，由此可得出结论物体质量一定时，所处高度越大，重力势能越大。 （3）由实验结论可知，重物越重，被举起越高，重力势能越大，所以实验结束后，各组同学在交流中发现有的小组观察到的hA′、hB′、hC′差别不大，即重力势能差别不大，由于重物的质量相同，所以造成这一现象的原因可能是重物所处高度相差较小。 （4）A．由于高空的物体重力势能较大，对外做功本领越强，越危险，所以禁止高空抛物，故A符合题意； B．由于货车的速度一定，质量越大，动能越大，对外做功本领越强，越危险，所以货车设定最大承载质量，故B不符合题意； C．由于一切物体都具有惯性，所以急刹车时，车上人员由于惯性容易撞伤，所以上车需要系好安全带，故C不符合题意； D．由于流体流速快的位置，压强小，所以飞机机翼的上表面弯曲，下表面比较平，则飞机机翼上方压强小，在机翼上下压强差的作用下，易于起飞，故D不符合题意。 故选A。 15．见解析 【详解】（1）由分析可知，要测量人体质量，要用台秤或磅秤；要测量楼高就要用卷尺；要测量登楼时间就要用手表或秒表。 （2）实验步骤包括：①测出爱洁和爷爷的质量m；②测出从一楼到六楼的竖直高度h；③分别测出爱洁和爷爷从一楼到六楼所用的时间t；④算出各自爬楼的功率。 （3）实验数据记录的表格如下： 质量m（kg） 楼高h（m） 爬楼的时间t（s） 功率P（W） 爱洁 爷爷 （4）功率的计算 16．(1)； (2)； (3)； (4)见解析 【详解】（1）小伟热身运动的平均速度为 （2）小伟受到的重力为 完成1次引体向上克服重力做的功 （3）小伟双脚站在水平地面上对地面的压力 双脚与地面的接触面积约 对地面的压强 （4）不能，由于空间站属于微重力环境，人体的重力几乎为0，做引体向上时几乎不需要克服重力，也就达不到锻炼的目的。 17．(1)9h (2)2.205×1011J 【详解】（1）由得，完成最大航程过程中需要的时间 （2）水平方向受到的阻力为 飞机以低空巡航速度匀速飞行，故牵引力为 飞机发动机牵引力做的功 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 $$