第十章 功与能 分层训练-2024-2025学年鲁科版（五四学制）（2024）物理八年级下册

第十章 功与能 分层训练 2024-2025学年鲁科版（五四学制）（2024）物理八年级下册 一、单选题 1．绿城南宁常利用洒水车洒水作业降温除尘，以此提升空气质量。洒水车在平直道路上匀速行驶并洒水作业的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．动能不变，机械能不变 B．动能增加，机械能减少 C．动能减少，机械能增加 D．动能减少，机械能减少 2．如图所示，滚摆从最高点由静止开始释放，运动到最低点后再次向上运动，滚摆每次到达最高点时总比前一次低。在滚摆从最低点运动到最高点的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．滚摆的重力势能越来越小 B．滚摆的动能转化为重力势能 C．滚摆的机械能不变 D．滚摆转动的速度越来越快 3．2021年10月16日，航天员翟志刚、王亚平、叶光富搭乘神舟十三号载人飞船，开始了为期6个月的“太空出差”，六个月后将顺利返航。下列说法正确的是（　　） A．火箭加速升空时，动能转化为重力势能 B．空间站的太阳能电池板将太阳能转化为化学能 C．燃料燃烧时，将内能转化为化学能 D．返回舱进入大气层后与大气摩擦，机械能转化为内能 4．如图所示，无人机匀速上升的过程中，对其分析正确的是（　　） A．动能不变，重力势能增大 B．动能减小，重力势能增大 C．动能增大，重力势能增大 D．动能增大，重力势能减小 5．小华利用橡皮筋和钩码制作了如图所示的“魔罐”。在水平地面上用手将它推出，滚动一段时间后，它能自动折返。“魔罐”被推出后向前滚动的过程中（　　） A．动能转化为弹性势能 B．弹性势能转化为动能 C．重力势能转化为弹性势能 D．弹性势能转化为重力势能 6．要提高某机械的机械效率，应该（　　） A．减小使用机械时动力所移动的距离 B．减小机械自身的重力和摩擦 C．减小总功 D．减小使用机械时动力 7．如图所示，斜面长 10 m，高 4 m，用沿斜面方向的推力 F，将一个质量为 50 kg 的货物由斜面底端匀速推到顶端，运动过程中摩擦力做功 500 J，下列说法正确的是（　　） A．机械效率为 75% B．F=300 N C．摩擦力为 50 N D．推力做的总功为 3000 J 8．小明与妈妈进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，全程设为匀速运动，妈妈的体重是小明的1.5倍，妈妈所用的时间是小明的2倍，若妈妈克服自身重力做功为W1、功率为P1，小明克服自身重力做功为W2、功率为P2，则下列关系正确的是（　　） A．W1∶W2=l∶1 B．W1∶W2=2∶3 C．P1∶P2=3∶4 D．P1∶P2=1∶2 二、填空题 9．一个物体能 ，我们就说它具有能量。一个物体 越多，表示这个物体的能量越大。能的单位是 。 10．如图所示是小球刚接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程，这个过程中弹簧的弹性势能的变化情况是 ，要探究小球下落压缩弹簧时弹簧的最大压缩量与小球的质量的关系，需分别让质量不同的小球从 自由下落，压缩同一弹簧，并分别测出 通过比较，从而得出结论。 11．今年五一，2024越野e族江西大余森林英雄会在大余丫山举行，游客在乘坐观光车匀速上山的过程中，动能 ，机械能 。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 12．如图所示，水平匀速飞行的旋翼无人机正在喷洒农药，喷洒过程中无人机的动能 ，重力势能 。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 13．蹦极是一项极限体育运动。如图所示，A点为最高点，B点为弹性绳自然伸长的位置，人在C点受弹性绳的弹力与自身重力相等，D点是能下落到的最低点。蹦极人从A点下落到D点的过程中， 点动能最大；在这个过程中，机械能 。（忽略空气阻力） 14．如图是在北京冬奥会的滑雪项目中运动员正在斜坡上下滑的情景，下滑过程中，运动员的质量将 ，动能将 （以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”），该过程主要是运动员的 能转化为动能。 三、实验题 15．“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图甲所示：将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至木板上后与木块碰撞。通过改变小车释放时高度h、在小车中增加钩码和在木板上铺垫棉布的方法，得到了图乙虚线框内的四个实验场景。 (1)为探究小车动能与质量的关系，应选用场景①和 （选填“②”“③”或“④”）进行实验；本实验中，小车动能的大小是通过 来反映的； (2)为探究动能大小与速度的关系，应让小车从斜面的 （填“相同”或“不同”）的高度由静止下滑；可得到的结论是：小车的质量一定时， 。 (3)如果本实验中的水平面绝对光滑，则 （选填“能”或“不能”）完成本实验探究，其原因是 。 (4)小江同学尝试改用如图丙所示装置探究“物体动能大小与哪些因素有关”，经过思考设计了以下两个实验方案： 实验方案一：探究动能大小与速度的关系：用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离； 实验方案二：探究动能大小与质量的关系：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离； 关于小江的实验方案，________（填选项符号） A．只有实验方案一可行 B．只有实验方案二可行 C．两个实验方案均可行 D．两个实验方案均不可行 16．小强所在的实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中，准备的器材有：质量分别为m、2m的两个钢球、木块和斜面等。实验过程如图甲、乙、丙所示：    （1）实验中通过比较 被撞击后移动的距离来反映钢球的动能大小。 （2）比较甲、乙两图，可初步得出结论：动能的大小与物体的 有关。 （3）比较图甲、丙两图，小强认为：物体的动能大小与速度有关，他的看法是否正确？ （选填“正确”或“错误”），理由是： 。 （4）比较乙、丙两图，可初步得出结论：其它条件相同时，物体的 越大，物体的动能越大。 （5）本实验装置的水平面如果绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。 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 参考答案 1．D 【详解】洒水车在平直道路上匀速行驶并洒水作业的过程中，速度不变，高度不变，质量减小，导致动能减少，势能减少，机械能减少，故ABC错误，D正确。 故选D。 2．B 【详解】A．从最低点运动到最高点，高度越来越高，所以滚摆的重力势能越来越大，故A错误； B．从最低点运动到最高点，速度减小，高度升高，所以滚摆的动能转化为重力势能，故B正确； C．滚摆每次到达最高点时总比前一次低，所以机械能在逐渐减少，故C错误； D．从最低点运动到最高点，速度减小，高度升高，所以滚摆转动越来越慢，故D错误； 故选B。 3．D 【详解】A．火箭加速升空时，速度变大，高度变大，动能增大，重力势能增大，是内能转化为机械能，不是动能转化为重力势能，故A错误； B．太阳能电池板吸收太阳能，释放电能，所以是将太阳能转化为电能，故B错误； C．燃料燃烧时，消耗化学能，得到内能，将化学能转化为内能，故C错误； D．返回舱进入大气层后与大气摩擦做功，将机械能转化为内能，故D正确。 故选D。 4．A 【详解】无人机匀速上升的过程中，质量和速度不变，高度增加，故动能不变，重力势能增大，故A正确，BCD错误。 故选A。 5．A 【详解】“魔罐”被推出后向前滚动的过程中，速度变小，同时魔罐内的金属块随魔盒一起转动，把橡皮筋拧紧，动能转化为橡皮筋弹性势能；魔罐开始向回滚动，橡皮筋弹性势能转化为动能；“魔罐”滚动的过程中，“魔罐”的质量不变，高度不变，重力势能不变，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6．B 【详解】A．机械效率是有用功与总功的比值，与动力所移动的距离无关；故A错误； B．减小机械自身的重力和摩擦，可以减少额外功，可以减小额外功在总功中所占的比例，也就是增大了有用功在总功中所占的比例，可以提高机械效率；故B正确； C．机械效率是有用功与总功的比值，减小总功，但有用功不确定，所以不一定能提高机械效率；故C错误； D．机械效率是有用功与总功的比值，与使用机械时的动力大小无关；故D错误。 故选B。 7．C 【详解】AD．推力做的有用功 W有用=Gh=mgh=50kg×10N/kg×4m=2000J 推力做的总功 W总=W有用+W额=2000J+500J=2500J 该斜面的机械效率 故AD错误； B．由W总=Fs知道，推力大小 故B错误； C．由W额=fs知道，摩擦力大小 故C正确。 故选C。 8．C 【详解】AB．由题意可知，妈妈与小明爬山的高度相同，妈妈的体重是小明的1.5倍，妈妈所用的时间是小明的2倍，由W=Pt可得，妈妈和小明克服重力做的功之比为 故AB错误； CD．由可得，妈妈和小明克服重力做的功的功率之比为 故C正确，D错误。 故选C。 9． 做功 能做的功 焦耳 【详解】由能量的定义可知，一个物体能做功，我们就说它具有能量，简称能。一个物体能做的功越多，表示这个物体的能量越大，能的单位是焦耳，简称焦。 10． 变大 同一高度 弹簧的最大压缩量 【详解】（1）[1]由题意知，小球刚接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，弹簧的形变程度变大，弹簧的弹性势能变大。 （2）[2][3]要探究弹簧的最大压缩量与小球的质量的关系，采用控制变量法进行实验，即使用质量不同的小球，控制它们从同一高度自由下落，压缩同一弹簧，分别测出弹簧的最大压缩量进行比较。若最大压缩量不同，则说明最大压缩量与小球的质量有关，并得出最大压缩量与小球的质量的关系。 11． 不变 增大 【详解】[1]动能的大小取决于物体的质量和速度。在游客乘坐观光车匀速上山的过程中，游客的质量不变，速度不变，则游客的动能不变。 [2]机械能是动能和势能的总和。重力势能的大小取决于物体的质量和高度。在游客上山的过程中，他们的质量不变，高度在不断增加。因此，游客的重力势能在增大。由于动能不变，而重力势能增大，所以游客的机械能增大。 12． 减小 减小 【详解】[1][2]无人机在农田上空的某一高度水平匀速飞行，同时均匀喷洒农药，飞机的速度和高度均不变，但质量逐渐减小，所以无人机的动能减小，重力势能减小。 13． C 守恒 【详解】[1][2]在蹦极人从A点下落到B点的过程中，在重力的作用下，人向下做加速运动，经过B点后，弹性绳绷紧，开始阶段，拉力小于重力，人仍向下做加速运动，到达C点时，重力等于拉力，此时的速度最大，动能最大，经过C点后，拉力大于重力，人做减速运动；在这个过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，弹性绳发生了弹性形变，最后减小的重力势能都转化为弹性势能，不计空气阻力，只有动能和势能参与转化，所以整个系统的机械能守恒。 14． 不变 变大 重力势 【详解】[1]质量是物体所含物质的多少，不随位置的改变而改变，因此下滑过程中，运动员的质量不变。 [2][3]运动员下滑过程中质量不变，速度变大，动能将变大；运动员的质量不变，高度变低，重力势能变小，该过程主要是运动员的重力势能转化为动能。 15．(1) ③ 木块被撞击后移动的距离 (2) 不同 速度越大，小车的动能越大 (3) 不能 若水平面绝对光滑，小车将保持匀速直线运动状态 (4)A 【详解】（1）[1][2]实验中为探究动能大小与质量的关系，应控制小车到达水平面的速度相同，让质量不同的小车，从斜面上同一高度由静止释放，应选场景①和③。本实验中，小车动能的大小是通过木块被小车撞击后移动的距离来反应，木块移动的距离越大，说明小车的动能越大。 （2）[1][2]实验中为探究动能大小与速度的关系，应控制小车的质量相同，从斜面上不同的高度释放，小车到达水平面上的速度不同，可得到的结论是：小车的质量一定时，速度越大，小车的动能越大。 （3）[1][2]若水平面绝对光滑，则木块运动时不受摩擦力作用，撞击后将保持匀速直线运动，不能通过木块移动的距离长短来判断小球动能的大小，所以本实验将不能达到探究目的。 （4）方案一：质量相同的钢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，可以研究钢球的动能大小与速度的关系； 方案二：若用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧弹性势能相同，转化出的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同，这样是不能完成实验的，故选A。 16． 木块 速度 错误 没有控制质量一定 质量 不能 【详解】（1）[1]根据转换法的思想，实验中是通过比较木块被撞击后移动的距离来反映钢球的动能大小。 （2）[2]根据控制变量法的思想，比较甲、乙两图，小球下落的高度不同即到达水平面的速度不同，因此可初步得出结论：动能的大小与物体的速度有关。 （3）[3][4]根据控制变量法的思想，要想研究物体的动能大小与速度有关，应控制其他变量相同，只改变速度，而图甲、丙中的小球没有控制质量一定，因此小强的看法错误。 （4）[5]比较乙、丙两图，小球的质量越大，木块被撞击后移动的距离越大，可初步得出结论：其它条件相同时，物体的质量越大，物体的动能越大。 （5）[6]水平面如果绝对光滑，则木块被撞后会一直运动下去，无法比较木块被撞击后移动的距离，也就无法比较钢球的动能大小，本实验不能达到探究目的。 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 $$