第十章功与能2024-2025学年鲁科版（五四学制2024）物理八年级下学期

第十章 功与能 一、单选题 1．机器甲、乙的功率分别为100W、80W，则下列说法中正确的是（   ） A．机器甲的机械效率比乙大 B．机器甲的做功比乙快 C．机器甲做功比乙多 D．机器甲做功时间比乙多短 2．2023年5月30日，神舟十六号载人飞船发射成功。在飞船从发射塔加速上升的过程中，第四次执行任务的航天员景海鹏的（　　） A．动能增大，重力势能增大 B．动能增大，重力势能不变 C．动能不变，重力势能减小 D．动能不变，重力势能不变 3．如图所示，是运动员投掷铅球的过程示意图，铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，d点是铅球落地点，不计空气阻力。铅球离手后运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．从b到c的过程中，铅球在c点的速度最小 B．从b到c的过程中，铅球的运动状态不变 C．从b到d的过程中，运动员对铅球做了功 D．从b到d的过程中，铅球的机械能先增加后减少 4．投掷实心球是我市体育中考项目之一．如图所示是扔实心球的四个过程，其中手对实心球做功的过程是（　　） A．②和③ B．①和④ C．①和③ D．②和④ 5．如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的O点，自由伸长到B点，今将一小物体m连在弹簧上，并把弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能运动到C点静止，物体与水平地面间的摩擦力恒定，下列说法中正确的是（　　） A．物体从A到B动能先增大后减小，从B到C动能一直减小 B．物体从A到B动能越来越小，从B到C动能越来越大 C．物体从A到B动能越来越大，从B到C弹性势能越来越大 D．物体从A到B弹性势能越来越大，从B到C弹性势能越来越小 6．如图所示，单摆中的小球在A、B、C间不停地往复运动，如果不考虑阻力的影响，以下说法错误的是（　　） A．小球在B处的重力势能最小 B．小球在B处只受重力作用 C．小球由A到B过程中，重力势能转化为动能 D．小球运动到C处时，如果受到的外力全部消失，将保持静止 7．巡航导弹是导弹的一种，具有突防能力强，难以拦截的有点。图示为某巡航导弹的飞行路线图，发射升空段，发动机点火，导弹以极快的速度穿出大气层升至高空；俯冲加速段，发动机处于关闭状态，导弹向下俯冲，会被加速到极高的速度；巡航阶段，主发动机的推力与阻力平衡，弹翼的力与重力平衡，可以实现远距离“巡航状态”，最后精确打击目标。下列关于巡航导弹的说法正确的是（　　） A．O点到E点的过程中，机械能不变 B．E点到F点的过程中，机械能不变 C．G点到H点的过程中，机械能不变 D．I点到J点的过程中， 不消耗导弹携带的燃料 8．小明用滑轮组把一箱货物从一楼提升到三楼，感到很“吃力”，他在滑轮组的轴上加润滑油后，感觉好多了。则加上润滑油后，小明做功的（　　） A．有用功减小，总功不变 B．有用功增加，总功增加 C．有用功减小，总功减小 D．有用功不变，总功减小 9．工人师傅某次使用下图所示的滑轮组提升重物时，用250N的拉力将重400N的物体在20s内匀速提升4m。如果不计绳重及摩擦阻力的影响，下列分析和计算正确的是（　　） A．上端的定滑轮可以省力 B．该过程中工人做的总功为1000J C．工人师傅做的有用功为2000J D．滑轮组的机械效率为80% 10．如图所示是一个乒乓球被抛出后的部分运动轨迹，其中a、b、c为轨迹中的三个位置，a、b在同一高度，则下列说法中正确的是（    ） A．乒乓球在b点时的动能为零 B．乒乓球在b、c两点时的重力势能相等 C．乒乓球在a点的机械能一定大于在b点的机械能 D．在整个运动过程中，a、b、c三点的机械能相等 二、填空题 11．小明两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程（s）﹣时间（t）图像如图所示，由图像可知：两次物体运动的速度：v1 v2；两次拉力对物体做功的功率：P1 P2 （均选填“＞”、“＝”或“＜”）。 12．如图所示，老师将一个用轻质泡沫塑料做成的圆环，轻放在一个斜坡上，圆环不但没有滚下，反而加速向斜坡上滚去，其奥秘就在内部镶嵌的小铁块上。在圆环加速滚上斜坡的过程中，圆环（不含小铁块）的动能 ，重力势能 。（均选填“增大”“减小”或“不变”）    13．2022 年11月 14日，我国自主研制的全球最大吨位全地面起重机——XCA2600 完成高 126 m 、重 127 t 的风机吊装工作，完美上演东北吊装首秀。起重机将风机匀速吊装到 100m 高处的过程中， 对风机做的功为 J；在匀速吊起风机的过程中，风机的动能 ，重力势能 ，起重机对风机的拉力与风机受到的重力是一对 力 。      14．如图所示，“蹦床”不仅是奥运会的正式比赛项目，也是小朋友非常喜欢的游戏项目。小朋友通过对蹦床施力，蹦床发生弹性形变，因而具有 能；同时由于力的作用是 的，蹦床对小朋友也施力，把小朋友弹到高处，小朋友由于被弹到高处而具有重力势能，小朋友达到最高点时动能大小为 J。 15．如图所示，用大小为的水平拉力通过滑轮组拉动重为的物体。若在时间内使水平向左移动了距离，地面对的摩擦力为，则绳子端点的速度大小是 ；滑轮组所做的有用功是 ，滑轮组的机械效率是 。 三、作图题 16．如图甲所示，将一物块放置于粗糙斜面上的A点由静止释放，放手后物块沿斜面滑下，到达斜面底端O点后，在水平面上滑行一段距离停在C点处，不计空气阻力下，其动能随位置变化的大致图像如图乙所示。若将同一物块由更高位置B点由静止释放，请在图乙中画出物块从B点下滑后，经A点到停下来的过程中，动能随位置变化的大致图像。 四、实验题 17．交通管理部门对不同车型设定了差异化的最高行驶速度。某兴趣小组认为这样设定可能与物体的动能有关，因此对不同汽车限速问题进行一次模拟探究，所用的实验器材有质量不同的小球、斜面、木块、刻度尺等。实验装置如图所示，将小球从斜面上由静止开始释放，小球推动木块向前移动一段距离后停下来。 (1)研究动能与速度的关系时，要控制小球的 相同，通过改变静止释放时的 来改变小球到达水平面时的速度、这种研究问题的方法叫做 法。 (2)通过比较 来反映小球动能的大小，这种研究问题的方法叫做 法。 (3)该小组同学记录的部分实验数据如表二所示。 表二 实验序号 1 2 3 4 5 小球质量m/g 10 20 30 10 10 小球释放的高度h/cm 5 5 5 10 15 木块移动距离s/cm 10 18 29 38 86 ①分析序号为1、4、5的三组实验数据，可以得出的结论是：小球质量一定时，速度越大，动能越 ； ②分析序号为 的三组实验数据，可以得出的结论是：小球速度一定时，质量越大，动能越大。 (4)综上分析可知，质量更大的卡车设定的最高行驶速度要更 一些。 18．某班同学在探究“动能的大小与什么因素有关”时，提出了如下猜想： 猜想一：动能的大小可能与物体的质量有关； 猜想二：动能的大小可能与物体的密度有关； 猜想三：动能的大小可能与物体的运动速度有关。 为了验证同学们的猜想，老师提供了如下器材：刻度尺、长木板、小木块、四个金属球（①100g的铁球、②100g的铝球、③50g的铁球、④50g的铜球），所用实验装置如图所示。    （1）请将验证猜想一的实验设计思路补充完整。 选取金属球 和 （选填球的序号），分别让其从斜面上同一高度从静止开始滚下，通过比较 ，可判断球动能的大小； （2）若验证猜想三，在现有实验器材的条件下，采取实验的方案是 。 五、计算题 19．如图所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体。已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍，物体被匀速拉动的距离为1m，当物体质量为2kg时，滑轮组的机械效率为50%，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。（g取10N/kg）求: （1）物体在水平面上受到的滑动摩擦力 （2）动滑轮的重力 （3）若人以0.3m/s的速度匀速向下拉绳时，拉力F的功率。    20．如图所示的是某厂家开发的汽车，其质量为1500kg，车轮与地面接触的总面积为，该车在水平路面上匀速直线行驶13.8km，用时10min，这一过程中汽车发动机的输出功率为。（g取） (1)汽车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？ (2)汽车牵引力所做的功是多少？ 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 功与能 2024-2025学年鲁科版（五四学制2024）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 B A A C A B C D D C 1．B 【详解】功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，表示做功越快，功率的大小与机械效率的大小、做功的多少以及做功时间长短无关，故ACD错误，B正确。 故选B。 2．A 【详解】航天员景海鹏随飞船加速上升时，质量不变，速度增大，他的动能增大，他的高度增大，他的重力势能增大，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．A 【详解】A．从b到c的过程中，动能转化为重力势能，铅球在c点的动能最小，速度最小，故A正确； B．铅球从b点到c点时，手与铅球不再接触，铅球不再受到推力的作用，但是受到重力作用，所以运动状态改变，故B错误； C．从b到d的过程中，运动员对铅球没有施加力，所以没做功，故C错误； D．从b到d的过程中，由于不计空气阻力，铅球的机械能不变，故D错误。 故选A。 4．C 【详解】做功的两个必要因素:作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。 ①将地上的球捡起来，球受到向上的力，球在力的方向上通过了一定的距离，力对球做功，故①符合题意。②将球举起停在空中不动，球受到向上的力，但球没有在力的方向上移动距离，力对球没有做功，故②不符合题意；③挥动球，有力作用在球上，球在与手接触的一段时间内在力的方向上通过了一定的距离，则人对球做了功，故③符合题意；④球飞出去，球由于惯性向前运动，没有对球施加力，手没有对球做功，故④不符合题意。可见，手对球做功的过程有①③。 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 5．A 【详解】ABC．物体在竖直方向受到重力与地面的支持力平衡，水平方向受到弹簧的弹力和滑动摩擦力；从A到B过程中，弹簧的弹力水平向右，摩擦力水平向左，弹簧的弹力先大于摩擦力，后小于摩擦力，所以物体先加速后减速，从B到C过程，物体由于惯性继续向前运动，摩擦力方向向左，物体做减速运动；当质量一定时，速度越大，动能越大，速度越小，动能越小，所以，物体从A到B过程中，动能先增大后减小，从B到C过程中，动能一直减小，故A正确，BC错误； D．物体从A到B弹簧的形变不断变小，弹性势能越来越小，从B到C弹簧的形变不断变大，弹性势能越来越大，故D错误。 故选A。 6．B 【详解】A．小球在B处的高度最小，故重力势能最小，故A正确，不符合题意； B．小球在B处受到重力和绳子的拉力的共同作用，故B错误，符合题意； C．小球由A到B过程中，不计阻力，机械能守恒，高度减小，速度增加，重力势能减小，动能变大，重力势能转化为动能，故C正确，不符合题意； D．小球运动到C处时，速度为零，如果受到的外力全部消失，小球将保持静止状态，故D正确，不符合题意。 故选B。 7．C 【详解】AB．O点到E点的过程中，以及E点到F点的过程中，发动机点火加速升空，巡航导弹速度在增大，则其动能在增大，高度在增大，则其重力势能在增大，则机械能在增大，故AB错误； C．G点到H点的过程中，在太空层，因此不受空气阻力，此时发动机关闭，没有对巡航导弹做功，只有重力在做功，减少的重力势能等于增加的动能，则可知机械能不变，故C正确； D．由题意可知，I点到J点的过程中，发动机处于打开状态，要对巡航导弹做功，可知其消耗导弹携带的燃料，故D错误。 故选C。 8．D 【详解】给滑轮组的轴上加润滑油可以减小摩擦力从而减小额外功，但货物的重力未发生改变，所以有用功不变，总功变小，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 9．D 【详解】A．上端的定滑轮相当于等臂杠杆，不省力，故A错误；     B．由图得 该过程中工人做的总功为 故B错误； C．工人师傅做的有用功为 故C错误； D．滑轮组的机械效率为 故D正确。 故选D。 10．C 【详解】A．由图知，乒乓球在b点时水平方向仍有速度，速度不为零，动能不为零，故A错误； B．乒乓球在b、c两点时的高度不同，重力势能不相等，故B错误； CD．在乒乓球经过a、b、c三个位置的整个运动过程中，乒乓球克服空气阻力做功，与地面碰撞做功，机械能逐渐减小，乒乓球在a点的机械能一定大于在b点的机械能，a、b、c三点的机械能不相等，综上分析知，故C正确，D错误。 故选C。 11． ＞ ＞ 【详解】[1]由图乙可知，物体两次运动的s﹣t图像都是过原点的倾斜直线，说明物体两次都是做匀速直线运动，且相同时间内，第1次通过的路程比第2次通过的路程大，根据可知，第1次运动的速度大于第2次运动的速度，即v1＞v2。 [2]同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，压力大小和接触面的粗糙程度都相同，则物体两次所受的摩擦力大小相同，根据二力平衡条件可知两次的拉力大小都等于摩擦力，所以F1=F2；由公式P=Fv可知第1次拉力做功的功率较大，即P1＞P2。 12． 增大 增大 【详解】[1][2]在圆环加速滚上斜坡的过程中，圆环（不含小铁块）的质量不变，速度增大，动能增大；质量不变，高度增大，重力势能增大。 13． 不变 变大 平衡力 【详解】[1]起重机将风机匀速吊装到100m高处的过程中，对风机做的功为 [2][3]在匀速吊起风机的过程中，风机的质量和速度不变，动能不变；风机的高度增加，重力势能变大。 [4]在匀速吊起风机的过程中，风机处于平衡状态，受到的力是平衡力，因此起重机对风机的拉力与风机受到的重力是一对平衡力。 14． 弹性势 相互 0 【详解】[1]物体发生弹性形变而具有的能叫弹性势能，小朋友落下接触到蹦床后，蹦床发生弹性形变，故具有了弹性势能。 [2]由于力的作用是相互的，蹦床对小朋友施加相反的作用力，小朋友被弹起时，蹦床的弹性势能减小，减小的弹性势能转化为小朋友的动能，把小朋友弹到高处，动能转化为重力势能，所以小朋友由于被弹到高处而具有重力势能。 [3]小朋友达到最高点时质量不变，速度为0，动能为0J。 15． 【详解】[1][2][3]由图知，滑轮组绳子承重股数为，绳子端点B移动距离，绳子端点B的速度 滑轮组做的有用功 拉力做的总功 滑轮组的机械效率 16． 【详解】将一物块放置于粗糙斜面上的A点由静止释放，下滑过程中质量不变，高度变小，所以重力势能将减小，速度变大，所以动能变大，且物块克服摩擦力做功，因此此过程重力势能转化为动能和内能，到达斜面底端O点后，动能达到最大；然后动能转化为内能，最终在水平面上滑行一段距离停在C点处；而将物块由更高的B点静止释放后，到达A点时，物块有一定的速度，即动能不为零，到达斜面底端O点后，动能达到最大且大于从A点到O点时的动能，所以最终物块会滑过C点，因此动能随位置变化的大致图像如图所示 17．(1) 质量 高度 控制变量 (2) 木块被推动的距离 转换 (3) 大 1、2、3 (4)小 【详解】（1）[1][2][3]探究动能与速度的关系时，要控制小球的质量相同，改变小球的速度，实验中通过改变静止释放时的高度来改变小球到达水平面时的速度，这种研究问题的方法叫做控制变量法。 （2）[1][2]实验中，小球的动能大小不能直接看出来，通过比较木块被小球碰撞后被推出的距离，来反映小球动能的大小，这种研究问题的方法叫做转换法。 （3）①[1]分析序号为1、4、5的三组实验数据，小球的高度不同，下落到水平面时的速度不同，木块被推出的距离不同，说明小球的动能不同，可以得出的结论是：小球质量一定时，速度越大，动能越大。 ②[2]分析第1、2、3三次实验数据，小球释放的高度相同，也就是到达斜面底端的速度相同，小球质量越大，将木块推出的距离越大，也就是动能越大；所以实验结论为：小球速度一定时，质量越大，动能越大 （4）由表格中对应的实验数据可知，物体的质量和速度都会对物体的动能产生影响，综上分析可知，质量更大的卡车设定的最高行驶速度要更小一些。 18． ① ③ 木块被撞击后移动的距离 选择同一金属球从斜面上不同高度静止滑下 【详解】（1）[1][2][3]探究动能的大小可能与物体的质量有关，应该选取质量不同，物体的密度和运动速度相同，所以应该选取金属球①和③，分别让其从斜面上同一高度从静止开始滚下，通过比较木块被撞后移动的距离，判断球动能的大小。 （2）[4]探究动能的大小与物体的运动速度的关系，保持物体的质量不变，改变速度的大小，在现有实验器材的条件下，采取实验的方案是分别让相同质量的小球从斜面上不同高度从静止开始滚下。 19．（1）2N；（2）2N；（3）0.4W 【详解】解：（1）物体重力为 物体在水平面上匀速运动时受到的滑动摩擦力 （2）因为物体被匀速拉动，滑轮组对物体的拉力等于阻力为2N，则有用功为 因为滑轮组的机械效率为50%，则额外功为 如图，物体被拉的距离是1m，动滑轮上升的高度就是1m，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，克服动滑轮重力做的功就是额外功，则动滑轮重力为 （3）由图可知，动滑轮上绕了3条绳子，这三条绳子共同拉动动滑轮上升，力的大小为 所以绳子自由端施加的力为 若人以0.3m/s的速度匀速向下拉绳时，拉力F的功率为 答：（1）物体在水平面上受到的滑动摩擦力为2N； （2）动滑轮的重力为2N； （3）人以0.3m/s的速度匀速向下拉绳时，拉力F的功率为0.4W。 20．(1)2×105Pa (2)2.76×107J 【详解】（1）汽车静止在水平地面上时，对地面的压力 对地面的压强 （2）汽车发动机的输出功率为，则汽车牵引力所做的功 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 $$