第十章功与机械能单元练习----2024-2025学年沪科版物理八年级下学期

第十章功与机械能单元练习 一、单选题 1．一名普通中学生从地上拿起一实心球并把它举过头顶，此过程中他对实心球做功约为（   ） A．0.4J B．4J C．40J D．400J 2．2024年3月8日，一辆飞行汽车在广州天德广场加速垂直起飞，它的车身采用全碳纤维材料。关于飞行汽车，下列说法正确的是（　　） A．采用全碳纤维材料是因为这种材料的密度大 B．以加速起飞的飞行汽车为参照物，大楼是静止的 C．飞行汽车加速起飞时，其动能增大 D．飞行汽车加速起飞时，其机械能不变 3．科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测，给出了从1994年到2002年间恒星S2的位置如图所示，科学家认为S2恒星的运动轨迹是一个椭圆。推测银河系中心可能存在着超大质量的黑洞。忽略S2恒星质量的变化，根据图片信息，下列说法中正确的是（　　） A．黑洞可能位于椭圆轨道内部的P点 B．S2恒星在运动过程中所受合力为零 C．S2恒星在1995年时期的动能大于2001年时期的动能 D．S2恒星在1995年时期的重力势能大于2001年时期的重力势能 4．如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图。雨滴在三个时刻中具有的动能分别是、、，重力势能分别是、、，若不考虑下落过程中雨滴的质量变化，则（    ）    A．， B．， C．， D．， 5．“科技兴则民族兴，科技强则国家强。”中国第三艘航母的名字叫“中国人民解放军海军福建舰”，简称“福建舰”。福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置，满载排水量8万余吨。如图所示，舰载机既要在航母上起飞，又要在航母上降落。下列说法正确的是（    ） A．舰载机加速升空的过程中，它的机械能不变 B．空中加油机对匀速飞行的舰载机加油过程中，舰载机动能不变 C．舰载机的着舰速度越快，它的惯性越大 D．舰载机着舰时，阻拦索的拉力改变了它的运动状态 6．2023—2024赛季国际雪联单板及自由式滑雪大跳台世界杯（北京站）举行，中国选手苏翊鸣表现出色，夺得冠军。如图是运动员比赛时的画面，下列说法中正确的是（　　） A．运动员加速滑行的过程中惯性增大 B．运动员从场地的最高点运动到最低点的过程中机械能不变 C．运动员在空中运动到最高点时受到平衡力的作用 D．运动员落地减速滑行的过程中，运动员的动能减小 7．如图所示，小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，小明的（    ） A．重力势能减小，机械能减小 B．动能不变，机械能不变 C．重力势能转化为动能 D．重力势能不变，机械能减小 8．起重机将1000N的重物先竖直向上匀速提升3m，再悬停6s，起重机对重物做功情况是（    ） A．提升过程做了功，悬停过程做了功 B．提升过程不做功，悬停过程不做功 C．提升过程不做功，悬停过程做了功 D．提升过程做了功，悬停过程不做功 9．在自由式滑雪比赛中，运动员的重心轨迹如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．从a点运动到c点的过程中，重力势能一直减小 B．从a点运动到c点的过程中，重力势能先变小后变大 C．运动员在b点的机械能等于d点 D．运动员在b点的机械能小于d点 10．移车器是一种常用于移动和搬运车辆的工具，它可以方便地将车辆移动到指定位置。如图所示，将某移车器的四个小拖车放入汽车的车轮下，使用配备的撬管依次将小拖车的车轮撬起，从而将整辆车托起一段距离，然后就可以推动汽车到指定位置。下列说法正确的是（　　） A．托起车辆的过程中，移位器对车辆不做功 B．托起车辆的过程中，汽车重力不做功 C．托着车辆水平匀速移动时，移位器对车辆做功 D．人推着移位器上的汽车水平移动时，人对汽车做功 二、填空题 11．为响应“低碳生活”的号召，小明每天骑自行车上学，他看到路边的小树向后“飞过”，是以 为参照物的；在上坡过程中，其重力势能 （选填“增大”“减小”或“不变”）；如果他在平直的公路上骑过3千米用了10分钟，则他骑车的速度为 米／秒。 12．如图甲所示，水平地面上重500N的物体在水平推力F的作用下做直线运动。当水平推力为F1为200N时，物体运动的路程与时间关系如图乙所示。则物体受到的摩擦力为 N；推力F1的功率为 W。 13．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”）。 14．如图，是小明和小王帮老奶奶推车前行的情景。这个过程中，他们的推力对小车 做功，水平地面对小车的支持力 做功。（均选填“有”或“没有”） 15．如图是某物体运动的s-t图像，由图像可知该物体在 动能最大（选填“0-t1”，“t1-t2”，或t2-t3”），0-t1时间内该物体速度 （选填“变大”，“不变”，或“变小”） 三、作图题 16．如图甲所示，将一弹簧固定在水平面上，在其上放置一个钢球，钢球静止时弹簧长度为L。用手向下压钢球使弹簧长度压缩到。释放钢球后，钢球运动到距离桌面最高点2L处，如图乙所示。请在答题卡相应位置上画出钢球从释放运动到最高点过程中，其运动速度随运动高度变化的大致关系图像。 四、实验题 17．渣土车因“多拉快跑”引发的交通事故时有发生，引起交通管理部门的高度重视。小月设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害，让质量分别为m和M（m＜M）的小球从斜面的一定高度（h＜H）由静止滚下，撞击水平面上的同一纸盒并将纸盒推动一段距离。（注：s2＜s1＜s3） (1)实验中通过 反映小球动能的大小； (2)分析甲、乙两图可知， （选填“甲”或“乙”）图中的小球在刚到达水平面时的速度更大；由此可得出结论： ，动能越大； (3)比较 两图可以模拟汽车超载带来的危害； (4)若将图乙中的纸盒移走并在水平面上先后铺上棉布和毛巾，使小球从该斜面的同一高度静止释放。利用这两个场景还可探究 ；小球在水平面上运动的过程中，若不计空气阻力，两次实验中小球克服摩擦阻力做功是 （选填“相等”或“不相等”）的，理由是： 。 18．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”）。 五、计算题 19．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？ 20．2022年8月，深圳作为先行示范区，完全自动驾驶汽车可以合法上路了，如图甲所示，一辆无人自动驾驶汽车沿着平直公路行驶，运动的路程一时间图像如图乙所示，车辆的质量为1600kg，所受到的阻力是车重的，g取，求： (1)10min内无人驾驶汽车的平均速度； (2)前5min无人驾驶汽车牵引力做的功； (3)前5min无人驾驶汽车牵引力做功的功率。 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 《第十章功与机械能单元练习----2024-2025学年沪科版物理八年级下学期》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C D D D D A D B D 1．C 【详解】一般来说，中学生从地上拿起一实心球并把它举过头顶的高度大约在2m左右，可以合理估测其质量为2kg，则从地上拿起一实心球并把它举过头顶，此过程中他对实心球做功约为 W=G=mgh=2kg×10N/kg×2m=40J 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 2．C 【详解】A．使用碳纤维材料，是因为这种材料密度小，硬度大，故A错误； B．以加速起飞的飞行汽车为参照物，大楼的位置发生改变，大楼是运动的，故B错误； C．飞行汽车加速起飞时，质量不变，速度变大，动能变大，故C正确； D．飞行汽车加速起飞时，质量不变，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大，机械能变大，故D错误。 故选C。 3．D 【详解】ACD．银河系中心可能存在着超大质量的黑洞，黑洞对S2恒星的引力大，在引力作用下S2恒星会逐渐向黑洞靠近，所以黑洞可能位于椭圆轨道内部的Q点；由此可知S2恒星在1995年到2001年运行过程中，离黑洞越来越近，质量不变，高度变小，重力势能变小，整个运行过程中，在真空环境中运行，只存在动能与势能相互转化，所以动能变大。故AC错误，D正确； B．S2恒星在运动过程中运动轨迹是一个椭圆，故运动状态不断发生变化，受非平衡力作用，合力不为零，故B错误。 故选D。 4．D 【详解】雨滴质量不变，由图可知雨滴在三个时刻的速度关系为，所以动能关系为；高度不断下降，则重力势能不断减小，所以重力势能关系为。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 5．D 【详解】A．舰载机加速升空的过程中，质量不变，速度增大，动能增大，同时高度增加，重力势能增大，所以它的机械能增大，故A错误； B．空中加油机对匀速飞行的舰载机加油过程中，质量减小，速度不变，所以舰载机动能减小，故B错误； C．惯性的大小只与质量有关，与物体运动的速度无关，所以舰载机的着舰时的惯性不变，故C错误； D．舰载机着舰时，阻拦索对舰载机施加拉力的作用，拉力使舰载机由运动变为静止，改变了舰载机的运动状态，故D正确。 故选D。 6．D 【详解】A．惯性的大小只与物体的质量有关，运动员加速滑行过程中，质量不变，他的惯性不变，故A错误； B．运动员从场地的最高点运动到最低点的过程中，要克服摩擦力或空气阻力做功，有一部分机械能转化为内能，机械能减小，故B错误； C．运动员运动到最高点时，运动员受竖直向下的重力，所以运动员在最高点受非平衡力作用，故C错误； D．运动员落地减速滑行的过程中，运动员的质量不变，速度变小，所以动能减小，故D正确。 故选D。 7．A 【详解】ABD．小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，质量不变，速度不变，则动能不变，高度降低，则重力势能减小，所以机械能减小。故A符合题意，BD不符合题意； C．动能不变，重力势能减小，所以并非是重力势能转化为动能，故C不符合题意。 故选A。 8．D 【详解】做功的两个必要条件：1．有力作用在物体上，2．物体在力的方向上通过一段距离。故起重机将1000N的重物先竖直向上匀速提升3m过程中，起重机对物体做功，再悬停6s过程中，有力作用在物体上,物体在力的方向上没有通过一段距离，故起重机对重物不做功，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D 9．B 【详解】AB．重力势能大小与质量和高度有关，从a点运动到c点的过程中，高度先降低后升高，因此这个过程中重力势能先变小后变大故A错误，B正确； CD．由于滑雪板与雪地之间存在摩擦，从b点沿雪地向d点运动的过程中，部分机械能会转化为内能，所以b点的机械能大于d点的机械能，又因为b点和d点在同一高度，则重力势能相等；又因机械能=动能+重力势能，那么b点的动能大于d点的动能，故CD错误。 故选B。 10．D 【详解】A．托起车辆的过程中，移位器对车辆的力在竖直方向上，车辆在竖直方向上也有移动距离，所以移位器对车辆做功了，故A错误； B．托起车辆的过程中，车辆在竖直方向上有移动距离，重力方向竖直向下，所以汽车的重力做功了，故B错误； C．托着车辆水平匀速移动时，移位器对车辆的力在竖直方向上，车辆移动的距离在水平方向上，故移位器对车辆没有做功，故C错误； D．人推着移位器上的汽车水平移动时，人对汽车的推力在水平方向，汽车在水平方向移动了距离，所以人对汽车做功，故D正确。 故选D。 11． 自行车 增大 5 【详解】[1]小明每天骑自行车上学。他以自行车为参照物时，自行车上的他与路边的小树的相对位置在不断发生变化，所以他看到路边的小树向后运动。 [2]在上坡的过程中，其质量不变，高度增加，故其重力势能变大。 [3]因为s=3km，,所以他骑车的速度 12． 200 600 【详解】[1]由图象乙可知，物体在水平推力为F1的作用下做匀速直线运动，物体受到的滑动摩擦力和推力是一对平衡力，大小相等，即 [2]物体在水平推力为F1的作用的速度 推力F1的功率 13． 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。 14． 有 没有 【详解】[1][2]小明和小王帮老奶奶推车前行时，小车在推力的方向上移动了距离，所以他们的推力对小车做了功；小车没有在水平地面对小车的支持力的方向上移动距离，所以支持力没有对小车做功。 15． t2-t3 不变 【详解】[1][2]由图可知，0-t1时间内该物体做匀速直线运动，速度保持不变；t1-t2时，物体静止不动；t2-t3时，物体做匀速直线运动，t2-t3时图像倾斜程度较大，则t2-t3时间内物体的速度较大，物体的质量不变，所以，物体在t2-t3时间内动能最大。 16． 【详解】用手向下压钢球使弹簧长度压缩到，弹簧的弹性势能最大，释放钢球后，弹簧的弹性势能转化为钢球的动能，运动过程中，钢球的动能又转化成重力势能。钢球从到L的过程中，弹簧的弹力大于钢球的重力，其合力方向竖直向上，钢球向上做加速运动，速度不断增大；当弹簧长度为L时，弹簧的弹力等于钢球的重力，钢球所受的合力为零，此时速度最大；当钢球从L上升到2L的过程中，离开弹簧前，弹簧的弹力小于钢球的重力时，合力竖直向下，钢球向上做减速运动，速度不断变小；弹簧恢复原长，即钢球离开弹簧后，钢球由于惯性继续向上运动，速度不断变小；当钢球到达最高点2L处时，速度为零。综上可知，钢球从到L过程中，速度从0逐渐增大；钢球从L到2L过程中，速度从最大逐渐减小为0，如下图所示： 17．(1)纸盒移动的距离 (2) 甲 质量一定时，物体速度越大 (3)乙、丙 (4) 阻力对物体运动的影响 相等 从相同高度滑下，小球下滑到斜面底端的速度相同，即动能相同，动能全部克服摩擦阻力做功 【详解】（1）在本实验中，小球动能大小是通过纸盒移动距离的大小来反映的，小球推动纸盒距离越大，说明小球的动能就越大。 （2）[1][2]析甲、乙两图可知，质量相同，高度不同，甲图中，质量相等的小球推动同一纸盒在同一水平面向前移动的距离大，则甲图中球的动能大，小球在刚到达水平面时的速度更大。即：质量一定时，物体速度越大，动能越大。 （3）比较乙、丙，物体的质量不同，而下滑的高度相同，运动到水平面时速度大小相同，质量大的小球推动木块滑行的距离大，故物体速度相同时，质量越大，动能越大，物体越不容易停下来，可以模拟超载带来的危害。 （4）[1]若将图乙中的纸盒移走并在水平面上先后铺上棉布和毛巾，使小球从该斜面的同一高度静止释放。此时改变了水平面的阻力大小，故可以探究阻力对物体运动的影响实验。 [2][3]从相同高度滑下，小球下滑到斜面底端的速度相同，即动能相同，动能全部克服摩擦阻力做功。故若不计空气阻力，两次实验中小球克服摩擦阻力做功是相等的。 18．(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。 19．(1)1000J； (2)200W 【详解】（1）推力做功为 （2）推力的功率为 20．(1)4.5km/h (2)3.6×105J (3)1200W 【详解】（1）根据图像可知，无人驾驶汽车在10min内通过的路程为0.75km，10min内无人驾驶汽车的平均速度 （2）无人驾驶汽车所受的重力 无人驾驶汽车匀速行驶时受到的阻力 由于无人驾驶汽车匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力，则牵引力 前5min无人驾驶汽车运动的距离 牵引力做的功 （3）前5min无人驾驶汽车牵引力做功的功率 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 $$