第十章 功与能 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 2024-2025学年鲁科版（五四学制）（2024）物理八年级下册 一、单选题 1．下列哪种能量属于机械能（　　） A．热能 B．电能 C．动能 D．化学能 2．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 3．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 4．甲、乙两种机器所做的总功之比是2:3，机械效率之比是3:1，则它们所做的有用功之比（　　） A．2:3 B．2:1 C．2:9 D．9:2 5．《中华人民共和国民法典》中规定：“禁止从建筑物中抛掷物品。”在生活中，我们要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物”危害性大的原因是高处的物体具有较大的（　　） A．重力势能 B．弹性势能 C．动能 D．内能 6．如图是《天工开物》中记载的在井上汲水的桔槔，它的前端系一个木桶，木桶装满水后，人竖直向上拉挂木桶的绳子，通过横杆的作用，后端的配重物下降，可以使装有水的木桶匀速上升（假设在上升过程中，水没有洒落）。下列说法正确的是（　　） A．图中横杆的支点距离地面约9m B．上升过程中木桶和水的动能增大 C．人未拉绳时，自然站立对地面的压强约为 D．为了减小人向上提水时所需的拉力，应将配重远离支点 7．2024年1月5日，中国运动员在世界乒乓球职业大联盟男子总决赛中获得单打冠军，图为比赛时的场景，关于乒乓球在离开球拍上升的过程中，下列说法正确的是（　　） A．动能不变 B．重力势能增大 C．重力势能转化为动能 D．机械能增大 8．骑自行车的人，上坡前要加紧蹬几下脚踏板，这样做的目的是（    ） A．增大车子的惯性 B．增大车子向前的牵引力 C．增大车子的动能 D．增大车子的势能 二、填空题 9．返回舱的总质量为，表面防热材料的质量为500kg，比热容为，若返回舱在大气层中下落了1000m，重力做功 J；若返回舱进入大气层后下落1000m的过程中，下落时减少的重力势能全部转化为内能且40%被防热材料吸收，则防热材料升高的温度是 ℃。（g取） 10．从桌面掉到地上的乒乓球会自动弹起，球在上升过程中 能转化为 能，由于球与空气有摩擦，上升过程中球的机械能 。 11．水平地面上一静止木箱重800N，某人用60N的水平推力在5s内推动木箱前进10m，撤去推力后木箱又继续前进了2m，整个过程中水平推力做功 J，重力做功 J。撤去推力后木箱仍继续前进，此时对木箱 （选填“有”或“没有”）做功。 12．老鹰和麻雀在空中飞行。如果它们的动能相等，则 飞得慢；如果它们的重力势能相等，则 飞得高。（均选填“老鹰”或“麻雀”） 13．如图所示，物体重240N，动滑轮重20N。工人用135N的拉力将物体匀速提升2m，用了10s，此过程中有用功是 J，拉力的功率是 W，滑轮的机械效率是 %，克服动滑轮重所做的功为 J。 14．核心素养·物理观念将皮球从离地某一高度O处水平抛出，皮球落地后又弹起，它的部分运动轨迹如图所示。皮球经过同一高度的A、B两处时，速度大小关系为vA （选填“>”“<”或“=”） vB。 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．小江同学利用一个弹珠、三根材料和厚度相同、长宽不同的橡皮条，探究“橡皮条的弹性势能与长度、宽度的关系。”他依次将橡皮条固定在弹弓上，如图所示，在弹性范围内，拉伸相同的伸长量，将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离，数据如下表： 次数 橡皮条 橡皮条宽度 橡皮条长度 弹射的水平距离 1 a 2 b 3 c 请回答以下问题： （1）实验中，是通过比较 来间接反映橡皮条的弹性势能大小； （2）比较第1次和第2次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的 有关； （3）比较第1次和第3次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能还与橡皮条的 有关； （4）用同种材料同厚度的橡皮条，拉伸相同的伸长量，弹性势能最小的橡皮条是 ； A．窄而长的B．宽而长的C．宽而短的    D．窄而短的 （5）在此实验中用到了两种物理方法分别是 和 。 17．某实验小组的同学们在做“探究斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块（如下图），并收集了下表中的实验数据。（忽略物块大小） 实验次序 斜面长度 斜面高度 物块重力 拉力 机械效率 1 1 0.2 5 2.5 40.0% 2 1 0.4 5 3.4 58.8% 3 1 0.6 5 4.2 71.4% 4 1 0.6 5 5.0 (1)分析表中第1、2、3次实验的数据可得出结论：斜面倾斜程度越小越 （选填“省力”或“费力”）。 (2)该小组的同学们又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上毛巾，目的是增大斜面的粗糙程度，保持斜面高和长与第3次实验相同。在这种情况下，他们测得斜面的机械效率为 。 (3)综合分析表中数据，可得出结论：斜面的机械效率与 和 有关。 (4)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力 （选填“大于”“小于”或“等于”）物块所受的摩擦力。 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 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C D A B A D B C 1．C 【详解】物体由于运动而具有的能量叫做动能；物体由于所处一定高度而具有的能量叫做重力势能；物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能；机械能包括动能和势能。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2．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。 3．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。 4．B 【详解】由可得 则它们有用功之比为 故选B。 5．A 【详解】物体由于被举高而具有的能叫重力势能，重力势能的大小与物体的质量和高度有关。高空抛物现象之所以存在巨大的安全隐患，是因为高处的物体具有较大的重力势能。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6．D 【详解】A．桔槔俗称“吊杆”，是一种原始提水工具，它可以增加提水深度，井深可达3~5m，则横杆的支点距离地面大约5m左右，故A错误； B．木桶和水在升过程中，总质量不变，速度不变，所以动能不变，故B错误； C．以成年人为例，成年人的体重大约是m=70kg，则重力为 双脚的面积大约是 所以自然站立对地面的压强约为 故C错误； D． 如下图所示，O为支点，配重A对杠杆的拉力作用在C点，水桶对杠杆的拉力作用在D点，且 ， 人的向上拉力作用在B处，如果杠杆平衡，则有 木桶盛满水后，水桶的重力不变，将配重远离支点时，G配重、G水桶和 L水桶均不变，但L配重变大，由此可知人在B处施加的拉力变小，故D正确。 故选D。 7．B 【详解】乒乓球上升过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大；速度减小，动能减小；动能转化为重力势能，机械能不变，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 8．C 【详解】A．惯性与质量有关，与速度无关，故A不符合题意； BC．骑自行车的人，上坡前要加紧蹬几下脚踏板，可以提高速度，则动能增大，上坡时，动能转化为重力势能，更容易上坡，故C符合题意，B不符合题意； D．上破前，高度不变，所以不能增大车子的势能，故D不符合题意。 故选C。 9． 6 【解析】【小题1】[1]返回舱下落过程中，重力做功 [2]返回舱下落过程中，防热材料吸收的热量 防热材料升高的温度是 10． 动 重力势 减小 【详解】[1][2]乒乓球在上升的过程中，质量不变，速度减小，动能减小；高度增高，重力势能增大，是动能转化为重力势能。 [3]如果不能忽略空气阻力，乒乓球上升的过程中克服空气阻力做功，机械能转化为内能，机械能减小。 11． 600 0 没有 【详解】[1]根据题意可知，水平推力做功为 W=Fs=60N×10m=600J [2]木箱受重力的方向竖直向下，木箱水平移动，木箱在重力的方向上移动距离为0，所以重力对木箱做功为0。 [3]撤去推力后，木箱由于惯性会继续前进，木箱此时不受推力的作用，所以此时推力对木箱没有做功。 12． 老鹰 麻雀 【详解】[1][2]老鹰的质量比麻雀大，在空中飞行，动能的大小与质量和速度有关，如果它们的动能相等，则老鹰飞得慢；重力势能与质量和高度有关，如果它们的重力势能相等，则麻雀飞得高。 13． 480 54 88.9 40 【详解】[1]此过程中有用功 W有=Gh=240N×2m=480J [2]绳子自由端移动的距离 s=nh=2×2m=4m 拉力做的总功 W总=Fs=135N×4m=540J 拉力的功率 [3]机械效率是 [4]克服动滑轮重所做的功 W动=G动h=20N×2m=40J 14．> 【详解】如图所示，小球跳起的高度正逐渐减小，表明小球有部分机械能转化为了其它形式的能，即小球的机械能正在减小，故小球在A点时的机械能大于B点，两点高度相同，重力势能相同，A点的动能大于B点，故皮球经过同一高度的A、B两处时，速度大小关系为vA> vB。 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． 弹球弹射的水平距离 长度 宽度 A 控制变量法 转换法 【详解】（1）[1]弹弓弹性势能的大小是通过弹珠射出的距离来表示，射出的越远，弹弓的弹性势能越大。 （2）[2]比较第1次和第2次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条宽度相同，长度不同，弹珠射出的距离不同，故橡皮条的弹性势能与橡皮条的长度有关。 （3）[3]比较第1次和第3次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮长度相同，条宽不同，弹珠射出的距离不同，故橡皮条的弹性势能与橡皮条的宽度有关。 （4）[4]由以上可知，弹性势能的大小与宽度、长度有关；在拉伸相同的伸长量时，宽度越宽，弹性势能越大；长度越短，弹性势能越大，故弹性势能最大的橡皮条是宽而短的，最小的橡皮条是窄而长的。故A符合题意，B、C、D不符合题意。 故选A。 （5）[5][6]该实验采用的是控制变量法研究，即保持一个量不变，研究其他两个量之间的关系；在观测橡皮条的弹性势能的大小时，采用了转换法——弹弓弹性势能的大小是通过弹珠射出的距离来体现出来的。 17．(1)省力 (2)60.0% (3) 斜面的倾斜程度 斜面的粗糙程度 (4)大于 【详解】（1）由表中实验数据可知，物块重力相同，斜面的倾斜程度逐渐变大，拉力逐渐变大，说明斜面倾斜程度越小越省力。 （2）他们测得斜面的机械效率 （3）[1][2]分析第1、2、3次实验可知，斜面的长度、粗糙程度相同，高度不同时，计算得出斜面的机械效率不同，故斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关；分析第3次和第4次实验数据可知，斜面的倾斜程度相同时，粗糙程度不同，斜面的机械效率不同，故斜面的机械效率与斜面粗糙程度有关。 （4）根据可知，小于，即fs小于Fs，可得。 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 $$