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 2．中考体育考试中，小彤同学进行了实心球测试，对球运动的几个阶段，下列说法正确的是（　　） A．小彤捡起实心球，并缓慢举高的过程中，小彤对球做功，球的重力势能增加 B．小彤将球用力投出后，球在空中运动过程中小彤对球做功，球的机械能增加 C．小彤将球用力投出后，球在空中最高点时所受的合力为零 D．球落地后在水平地面滚动一段距离停止，球在地面滚动阶段，球的机械能不变 3．如图所示的“奋斗者”号在完成了岩石状物体样本的抓取和其他工作后，遥控抛下压载铁后安全上浮，在“奋斗者号”上浮过程中，下列说法正确的是（    ） A．以样本为参照物，“奋斗者号”是运动的 B．以抛下的压载铁为参照物，“奋斗者号”是运动的 C．“奋斗者号”前面的摄像头是利用幻灯机原理制成的 D．“奋斗者号”完成工作匀速上浮，动能转化为重力势能 4．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 5．在一次活动中，小明和小华先后在同一水平地面上，水平拉着物体A做匀速直线运动，如图所示是物体A两次运动的路程随时间变化的图像。下列判断正确的是（　　） A．物体两次运动的速度： B．物体两次所受的拉力： C．两人拉力对物体所做的功： D．两人拉力对物体做功的功率： 6．关于对功的理解，下列说法正确的是（　　） A．作用在物体上的力越大，力做的功就越多 B．把重1N的物体举起1m所做的功为1J C．物体通过的路程越长，作用力做功越多 D．力作用的时间越长，做的功就越多 7．关于机械能及其转化，下列说法中不正确的是 A．冰壶从离开手到停下来的过程中，机械能转化为内能 B．降落伞匀速下降的过程中，重力势能变小，动能不变 C．只要物体的位置发生变化，物体的重力势能就一定会发生变化 D．电梯匀速上升时，动能不变，重力势能增大，机械能增大 8．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 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．火箭搭载探测器加速升空过程中，探测器的动能 ，重力势能 （选填“变大”“不变”或“变小”）。 11．法国欧洲足球赛正在火热地进行中，如图是某球员传球时足球的一段运动轨迹，其中A点的重力势能 （填“大于”、“小于”或“等于”）B点的重力势能．若不计空气阻力，足球在下落的过程中机械能 （选填“守恒”、“不守恒”）．   12．古代科技据史料记载，筒车（如下图所示）发明于隋而盛于唐，距今已有一千多年的历史。水流冲击筒车下部时，推动筒车转动，筒车获得一定的 ；一部分水进入筒内，随着筒车转动被提升并注入引水槽，此过程中筒内的水的机械能 。 13．如图所示，甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放，甲球下落过程中经过 P、Q两点，忽略空气阻力。释放瞬间，两球的重力势能 ，甲球在 P点和Q点的机械能 。（均选填“相等”或“不相等”） 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．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”）。 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。 17．一辆汽车，车和货共重60000牛, 在水平地面上50s匀速行驶1000米, 所受阻力是车与货总重量的0.05倍，求 （1）汽车的牵引力； （2）汽车所做的功； （3）牵引力的功率。 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》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A A B D D B C B 1．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。 2．A 【详解】A、小彤捡起实心球，并缓慢举高的过程中，球在力的方向上通过了距离，小彤对球做功，球的高度增大，则球的重力势能增加，故A正确；B、小彤将球用力投出后，球在空中运动过程中小彤没有对球施加力，对球没有做功，球在运动时克服摩擦做功，机械能减小，故B错误；C、小彤将球用力投出后，球在空中最高点时受到重力和空气阻力的作用，这两个力不是平衡力，故所受的合力不为零，故C错误；D、球落地后在水平地面滚动一段距离停止，是因为球受到了阻力，克服摩擦阻力做功，机械能转化为内能，球的机械能减少，故D错误．故选A． 点睛：（1）（2）一个力作用在物体上，并且物体在力的方向上通过一段距离，就说力对物体做了功；重力势能与高度有关；（3）合力为0时，物体将保持静止或匀速直线运动状态；（4）克服摩擦做功，机械能减少． 3．B 【详解】A．以样本为为参照物，样本与奋斗者号之间没有位置变化，所以奋斗者号是静止的，故A错误； B．以抛下的压载铁为参照物，抛下的压载铁与奋斗者号之间有位置变化，所以奋斗者号是运动的，故B正确； C．“奋斗者号”前面的摄像头是凸透镜，成倒立缩小的实像，利用照相机原理制成的，故C错误； D．“奋斗者号”完成工作做匀速上浮，质量不变，速度不变，则动能不变；高度变大，重力势能变大，动能没有转化为重力势能，故D错误。 故选B。 4．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。 5．D 【详解】A．两次物体均做匀速直线运动，由图可知相同时间内，由可知，，故A错误； B．小明和小华先后在同一水平地面上，水平拉着物体做匀速直线运动，两次的拉力均等于摩擦力，又两次的压力和接触面粗糙程度均一样，故两次的摩擦力相等，拉力也相等，故B错误； CD．，由图可知相同时间内，拉力相等，由可知，两人拉力对物体所做的功，由可知，，故C错误，D正确。 故选 D。 6．B 【详解】A．根据可知，作用在物体上力越大，但是不知道物体在力的作用下通过的距离，所以不能确定力做功多少，故A错误； B．由题可知，把重1N的物体举起1m所做的功为 故B正确； C．根据可知，只知道物体在力的作用下移动的距离，但不知道力的大小也不能确定做功多少，故C错误； D．物体做功的多少与物体受力的大小和在力的方向上移动的距离有关，与时间无关，故D错误。 故选B。 7．C 【详解】A．冰壶从离开手到停下来的过程中，由于其与地面摩擦，所以使得其机械能减小，减小的机械能转化为内能，故A正确； B．跳伞运动员匀速下落的过程中，质量不变，速度不变，动能不变，高度减小，重力势能变小，故B正确； C． 物体的位置发生了改变，但是在竖直方向高度没有改变，重力势能不变，故C错误； D． 电梯匀速上升时，质量不变，速度不变，动能不变，高度增加，重力势能增大，机械能增大，故D正确． 8．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。 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 变大 【详解】[1]探测器的质量不变，速度变大，动能变大。 [2]探测器的质量不变，高度变大，重力势能变大。 11． 小于 守恒 【详解】由图可见A点的高度小于B点的高度，球的质量不变，因此A点重力势能小于B点的重力势能；足球在下落过程中，高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增大，因此由重力势能转化动能．因不计空气阻力，足球在下落的过程中，重力势能全部转化为动能，故机械能的总量守恒． 点睛：（1）物体由于被举高而具有的能叫做重力势能，重力势能的大小与物体的质量和高度有关；（2）动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大，在能量转化中是减小的能转化为增大的能；（3）当只有动能和势能之间发生转化时，机械能的总量守恒． 12． 动能 增大 【详解】[1]水流冲击筒车下部时，推动筒车转动，筒车获得一定的动能。 [2]机械能是动能和势能的总和。当水进入筒内并随着筒车的转动被提升时，它的高度在增加，它的重力势能在增加。同时，由于水在筒内随着筒车的转动而运动，它也具有了一定的动能。因此，筒内水的机械能增加。 13． 不相等 相等 【详解】[1]重力势能的影响因素有质量和高度，甲、乙两个小球，高度相同，质量不同，因此重力势能不相等。 [2]忽略空气阻力，小球不需要克服摩擦做功，无能量损失，因此其机械能是守恒的，即保持不变。所以甲球在 P点和Q点的机械能相等。 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．(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。 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）3000N；（2）3000000J；（3）60000W 【详解】解：（1）汽车在水平地面上匀速行驶，汽车的牵引力 （2）汽车所做的功 （3）牵引力的功率 答：（1）汽车的牵引力3000N； （2）汽车所做的功3×106J； （3）牵引力的功率6×104 W。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 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