第十章 功与能章末训练-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 一、单选题 1．如图所示，人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中，机械能是守恒的，当卫星从远地点向近地点运动时，下列说法正确的是（　　） A．动能减小，重力势能增大 B．重力势能转化为动能 C．动能不变，重力势能减小 D．卫星的速度一直在减小 2．甲、乙两机器，甲的功率比乙的功率小，则甲做功一定比乙（　　） A．快 B．慢 C．多 D．少 3．小明的体重大于小亮的体重。体育课上小明爬绳，小亮爬杆，两个人都爬到高的顶峰。关于两人做功的多少，下列说法正确的是（　　） A．小明做的功多 B．小亮做的功多 C．两人做功一样多 D．无法比较两人做功的多少 4．过山车是同学们比较喜欢的娱乐项目。图为小明自制的过山车的简易模型，钢球在斜轨点由静止释放，恰好能通过轨道内侧最高处点，走完一圈圆形轨道后，再爬上斜轨到达点并静止，则（　　） A．小球从运动到的过程，动能增大，重力势能增大 B．小球从运动到的过程，动能不变，重力势能增大 C．小球从运动到的过程，动能转化为重力势能，机械能不变 D．小球从运动到的过程，动能转化为重力势能，机械能减小 5．下列物体既有动能又有势能的是（　　） A．在平直公路上行驶的汽车 B．被压缩的弹簧 C．高山上静止的大石 D．C919飞机在飞行 6．两个相同的篮球，表面潮湿，从不同高度自由落至同一地面，留下的印迹如图所示。关于初始时篮球的重力势能，下列说法正确的是（    ） A．落在a处的大 B．落在b处的大 C．两个一样大 D．无法比较大小 7．如图所示的滑轮组，用50N的拉力F将重为80N的物体匀速提起，绳子自由端在20s内移动了6m（不计绳重和摩擦）。以下说法正确的是（　　） A．动滑轮的重力为30N B．提升物体所做的有用功为300J C．绳端拉力的功率为30W D．滑轮组提升物体的机械效率为80% 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．如图，某同学拿着实心球静止站立在水平地面上，该同学和实心球总重500N，双脚与地面的总接触面积为，此时他对地面的压强为 Pa。该同学将实心球投出后，双脚站立在水平地面上保持静止，他对地面的压强与投出实心球之前相比 （选填“变大”“变小”或“不变”）。实心球下落过程中，重力势能转化为 能。（忽略空气阻力） 10．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”） 11．2023年9月23日至10月8日，第19届亚运会在杭州市举行，中国代表团共获得201枚金牌，创造历史。为了方便市民，杭州奥体中心（“大莲花”）附近寄存大批公共自行车。小明租借了一辆自行车，在水平公路上10s内行驶了50m，已知小明和自行车的总重600N，骑车时受到的平均阻力是20N。这段时间内，重力对他做的功为 J，他克服阻力做的功为 J。 12．下图所示的是甲、乙两种机械某次做功的情况，它们做的有用功均为2100J，则机械效率较高的是 ，所做总功较多的是 。乙做的额外功为 J。（前两空均选填“甲”或“乙”） 13．如图所示，沿斜面把质量为12kg的物体匀速拉到最高处，沿斜面向上的拉力F=100N，斜面长2m，高1m，机械效率是 ，物体所受的摩擦力是 N。 三、实验题 14．小明在家和妈妈一起做饭，一个饮料瓶不小心落到了面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，利用面团和装有水的饮料瓶，依次做了如图所示的实验，对如下两个问题进行了探究。 瓶子放在面团上瓶子从高处落入面团中 问题一：压力作用效果跟哪些因素有关 问题二：重力势能大小跟哪些因素有关 (1)做实验①②③是为了探究 （选填“问题一”或“问题二”），实验中是利用 反映压力的作用效果； (2)利用实验④⑤可探究重力势能大小与 是否有关； (3)要研究重力势能的大小是否与物体所处的高度有关，应对比实验 （填实验序号）； (4)《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为，“高空抛物”危害性大的原因是 。 15．如图所示，是小明探究重力势能大小与哪些因素有关的实验情景。实验中让半径相同的小球从某个高度自由下落到花泥上、（已知） （1）该实验中，小球自由下落过程中，重力势能转化为 能； （2）由实验a、b得出结论：物体的重力势能大小与其 有关； （3）由实验b、c （选填“能”或“不能”）比较两球重力势能的大小。 四、计算题 16．一名工人用的水平拉力将的木箱在水平地面上匀速拉动了，然后又扛着木箱走了，随后扛着木箱上了高的二楼。这名工人对木箱做了多少功？ 17．如图是一款太阳能和其它能量混合驱动汽车，车身上装载了5m2的太阳能电池板，用于给蓄电池充电或直接作为动力源。已知太阳能电池板每小时1m2接收的太阳能为6×106J，已知太阳能转化为电能的效率为25%，该汽车利用电能行驶时，电动机的将电能转化为机械能的效率为80%。 （1）若驾驶该车通过一长为18000m的隧道，用时12min，则该车速度是多少km/h? （2）若该车以36km/h匀速行驶时，所受阻力为1200N，则该车的电动机输出功率多大? （3）利用6h的正常日照获得的太阳能使该车以36km/h匀速行驶，该车能行驶多少路程? 试卷第2页，共5页 试卷第3页，共5页 学科网（北京）股份有限公司 《第十章 功与能》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 B B A D D B D A 1．B 【详解】动能和势能的总和叫机械能，卫星从远地点向近地点运动时，质量不变，高度减小，重力势能减小，由于机械能守恒，所以动能增大，重力势能转化为动能；动能与质量和速度有关，由于质量不变，所以卫星速度增大。故ACD错误，B正确。 故选B。 2．B 【详解】功率是描述做功快慢的物理量，甲的功率比乙的功率小，则甲做功一定比乙慢。由W=Pt可知，做功多少与功率、时间有关，时间未知时，无法判断做功的多少。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3．A 【解析】略 4．D 【详解】AB．小球从运动到的过程，小球质量不变，高度降低，重力势能减小，速度变大，动能变大。故AB不符合题意； CD．小球从运动到的过程，高度增加，重力势能增加，小球的速度变小，动能变小，动能转化为重力势能。小球在走完一圈圆形轨道后，再爬上斜轨到达点并静止，说明轨道不是光滑的，小球运动过程中需要克服摩擦，存在能量损失，因此机械能会变小，故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 5．D 【详解】A．在平直路面上行驶的汽车，因为运动，所以只具有动能，故A不符合题意； B．地面上被压缩的弹簧，因为发生了弹性形变，所以只具有弹性势能，故B不符合题意； C．高山上静止的大石，因其高于地面，具有重力势能，但是处于静止状态，动能为零，故C不符合题意； D．飞机在飞行，在高空运动，既有动能，又有势能，故D符合题意。 故选D。 6．B 【详解】篮球从高处自由落下时，篮球的重力势能转化为动能，篮球落地后动能又转化为弹性势能，篮球发生形变，图b中篮球留下的印迹较大，说明其形变程度大，弹性势能较大，则初始时的重力势能也就较大，故ACD错误，B正确。 故选B。 7．D 【详解】A．由图可知，承担物重绳子的股数n=2；因不计绳重和摩擦，则由可知，动滑轮的重力为 G动=nF-G=2×50N-80N=20N 故A错误； B．物体上升的高度是 提升物体所做的有用功为 W有=Gh=80N×3m=240J 故B错误； C．绳端拉力做的总功是 W总=Fs=50N×6m=300J 绳端拉力的功率为 故C错误； D．滑轮组提升物体的机械效率为 故D正确。 故选D。 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． 12500 变小 动 【详解】[1]同学拿着实心球静止站立在水平地面上，该同学和实心球总重500N，双脚与地面的总接触面积为，此时他对地面的压强为 [2][3]该同学将实心球投出后，双脚站立在水平地面上保持静止，因对地面的压力变小，根据可知他对地面的压强与投出实心球之前相比变小；实心球下落过程中，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，故重力势能转化为动能。 10． 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。 11． 0 1000 【详解】[1]根据题意可知，小明骑车在水平公路上行驶了一段距离，在重力的方向上没有移动距离，因此重力对他没有做功，即重力做功为0。 [2]根据题意可知，小明骑车克服阻力所做的功为 12． 甲 乙 900 【详解】[1]由图可知，甲的有用功占总功的75%，即甲机械的机械效率为75%，乙的有用功占总功的70%，即乙机械的机械效率为70%，则机械效率较高的是甲。 [2]甲的有用功为2100J，甲机械的机械效率为75%，则甲的总功 乙的有用功为2100J，乙机械的机械效率为70%，则乙的总功 所以总功较多的是乙。 [3]乙机械的额外功W额乙=W总乙-W乙=3000J-2100J=900J 13． 60% 40 【详解】[1]有用功 W有=Gh=mgh=12kg×10N/kg×1m=120J 拉力做的总功 W总=Fs=100N×2m=200J 斜面的机械效率 [2]额外功 W额=W总-W有=200J-120J=80J 由W额=fs可得，物体所受的摩擦力 14．(1) 问题一 面团的凹陷程度 (2)物体的质量 (3)⑤⑥ (4)见解析 【详解】（1）[1][2]实验①②③，瓶子始终放在面团上，没有从一定高度释放，所以做实验①②③是为了探究问题一，即探究压力作用效果跟哪些因素有关；根据转换法，实验中是利用面团的凹陷程度反映压力的作用效果。 （2）实验④⑤瓶子下落的高度相同，质量不同，所以利用实验④⑤可探究重力势能大小与物体的质量是否有关。 （3）要研究重力势能的大小是否与物体所处的高度有关，应控制质量相同，下落的高度不同，所以应对比实验⑤⑥。 （4）对比实验⑤⑥中面团的凹陷程度可知，在物体质量一定时，所处的高度越高，重力势能越大，下落到地面能做的功就越多，所以“高空抛物”危害性大。 15． 动 质量 不能 【详解】（1）[1]该实验中，小球自由下落过程中，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，故重力势能转化为动能。 （2）[2]根据实验a、b可知，高度相同，a的质量大于b的质量，钢球下落后花泥的凹陷程度大，则钢球的动能大，故得出结论：在高度相同时，重力势能的大小与质量有关，质量越大，重力势能越大。 （3）[3]由实验b、c不能比较两球重力势能的大小，因为b、c质量不同，释放的高度也不相同，不能利用控制变量法研究重力势能和质量和高度的关系。 16． 【详解】工人在水平地面上拉动木箱运动10m所做的功；扛着木箱走了的过程中，工人对木箱的支持力竖直向上，支持力的方向与木箱移动的方向垂直，此过程中工入做功；工人扛着木箱走上高的二楼所做的功；故工人对木箱做的总功。 17．（1）90km/h；（2）1.2×104W；（3）3×104m 【详解】解：（1）由题意可知， 18000m=18km 12min=0.2h 所以该车的速度为 （2）由题意可知， 36km/h=10m/s 汽车匀速行驶，由二力平衡可知其在水平方向上电动机输出的拉力与其受到的阻力相等，即 F拉=F阻=1200N 所以该车的电动机的输出功率为 P输出=F拉v=1200N×10m/s=1.2×104W （3）由题意可知，太阳能电池板接受到的太阳能为 W1=5×6×6×106J=1.8×108J 其转化成的电能为 W电=η1W1=25%×1.8×108J=4.5×107J 电能经过电动机转化成的机械能为 W机=η2W电=80%×4.5×107J=3.6×107J 这些机械能能够支持电动机在该车36km/h匀速行驶的情况下行驶的时间为 所以汽车能够行驶的路程为 s=vt=10m/s×3000s=3×104m 答：（1）汽车的速度是90km/h； （2）该车的电动机输出功率是1.2×104W； （3）汽车能够行驶的路程是3×104m。 答案第6页，共6页 答案第5页，共5页 学科网（北京）股份有限公司 $$