第十章 功与能【B卷 专项练】--2024-2025学年八年级物理下册单元速记·巧练（鲁科版五四学制2024）

2024-2025学年八年级物理下册单元测试卷(鲁科版·2024) 第十章 功与能 B卷·专项练 题型01：力做功的两个必要条件 2 题型02 功的大小估算 2 题型03 力对物体做功大小的比较 3 题型04 功的计算 4 题型05 功与运动图像的综合 4 题型06：功率的概念理解 6 题型07：功率的估测 6 题型08：功率的大小比较 7 题型09：功率相关图像分析 8 题型10：辨析功、功率和机械效率的关系 9 题型11：机械效率的大小比较 10 题型12：竖直方向滑轮组的机械效率 11 题型13：水平方向滑轮组的机械效率 12 题型14：杠杆的机械效率 13 题型15：斜面的机械效率 15 题型16：功和能的关系 15 题型17：动能和势能的大小比较 16 题型18：动能和重力势能的相互转化 17 题型19：动能和弹性势能的相互转化 18 题型20：动能、重力势能和弹性势能间的转化 19 题型01：力做功的两个必要条件 1．快递小哥宋学文作为一名普通劳动者当选全国劳模，在以下工作中宋学文对货物做了功的是（　　） A．搬货物但未搬起 B．抱着货物在原地等待签收 C．用力搬货物从地上到车厢 D．提着货物在水平路上匀速前进 2．下列事例中人对物体做功的是（　　） A．推桌子未动 B．将杠铃从地面举起 C．踢出去的足球在草地上滚动 D．提着滑板在水平路面上行走 3．小聪用力拉箱子，箱子被拉走了，小明用力推箱子，箱子没有被推动。根据做功的两个必要因素：一个是作用在物体上的 ，另一个是物体在 移动的距离，我们可以判断 对箱子做了功， 没有对箱子做功。（后两空均选填“小明”或“小聪”） 4．起重机将重物从地面的A点吊起，上升到B点后，又平移到C点（如图所示）。在这个过程中，起重机的拉力做功的路段是 段，不做功的路段是 段。 题型02 功的大小估算 5．小明从地上将一本物理书拿到课桌上，此过程小明对物理书做的功大约是（　　） A．0.5J B．2J C．10J D．30J 6．全国中小学生安全教育日这天老师为同学们讲解了高空抛物的危害：一个鸡蛋从高空落下，可以使人头皮受损，甚至危及人的生命。如果一个鸡蛋从20m高处落下，则下列数值与鸡蛋重力所做的功最接近的是（   ） A．1J B．10J C．100J D．0.1J 7．小明是一名八年级的学生，在学习了功这一章后，观察生活中围绕在身边有关功的问题。早上他从教学楼一楼走到三楼的过程中，他克服自身重力做功约为（　　） A．500J B．1000J C．3000J D．5000J 8．小明正在做“引体向上”。他先用两手握住单杠，两脚离地，两臂及身体自然下垂，然后缓缓曲肘，将身体向上拉起，直到他的下巴超过单杠（如图所示）。在这个过程中，小明做功的大小最接近（　　） A．100J B．250J C．400J D．550J 题型03 力对物体做功大小的比较 9．如图所示，将物体G分别沿斜面AC和BC拉到顶端C，所用的力分别是F1和F2，所做的功分别是W1和W2，不计摩擦，比较它们的大小（   ） A．   B．   C．   D．   10．如图所示，，三个物体在同样大小的力的作用下，都沿着力的方向移动距离，比较对三个物体所做的功，结论是（　　） A．三次做功一样多 B．对做功一样多 C．对做功一样多 D．对做功一样多 11．如图所示，用弹簧测力计水平拉动木块，使同一木块先后以速度v1和v2沿同一水平木板匀速直线滑动相同的距离，且，则第一次拉力做的功 第二次拉力做的功。（填“大于”、“小于”或“等于”） 12．如图所示，a、b、c三种情况下，用大小相同的力F使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s，对于三种情况下拉力F所做的功分析正确的是（　　） A． B． C． D． 题型04 功的计算 13．甲、乙两辆汽车在水平公路上行驶，它们的牵引力，速度，车重，则在相等时间内牵引力做的功为（　　） A．1∶1 B．8∶1 C．1∶2 D．24∶1 14．某学生用25N的水平力，将一个重8N的球踢出，球在水平地面上滚动20m才停下，则在球滚动过程中，该学生对球做功为（　　） A．0J B．200J C．500J D．不好判断 15．如图所示，用F=30N的水平推力推重为40N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了60J的功，则在这一过程中物体运动了 m，重力做了 J的功。 16．如图，某人用力将一重为20N的小木块从斜长为5m、高为2m的斜面底端匀速拉到斜面顶端。若木块与斜面间的摩擦力为10N，则这个人克服物体的重力做的功为 J，克服木块与斜面间摩擦做的功为 J。 题型05 功与运动图像的综合 17．如图甲所示，一磁性板擦静止吸附在黑板上，后对其施加方向始终向上的拉力F，板擦最终向上运动。过程中板擦所受摩擦力 f和板擦移动距离s与时间t的关系图像分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（　　） A．板擦的重力为1.5N B．整个过程中拉力F一直增大 C．板擦所受滑动摩擦力的大小为2.5N D．整个过程中拉力F做的功为0.75J 18．一只木箱放在水平地面上，对木箱施加水平向右的推力F（如图甲），F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系（如图乙）。下列选项说法正确的是（　　） A．在内木箱所受摩擦力为1N B．在内推力F对木箱所做的功为2J C．在内木箱所受摩擦力为3N D．在内推力F对木箱做的功为8J 19．在水平地面上有一长方体木箱，小林用水平推力F把木箱向前推动，如图甲所示，此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙所示，木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示，则0.5s时木箱受到的摩擦力为 N；第2秒木箱受到的摩擦力为 N；第4秒木箱受到的摩擦力为 N，第3至5s内推力F做的功为 J。 20．如图甲所示，物体A在拉力F的作用下在粗糙程度相同的水平长木板上运动，拉力F与时间t关系如图乙所示，物体运动的速度v与时间t关系如图丙所示，则物体在0~2s内所受合力为 N，3~5s内拉力做功为 J，6~8s内所受拉力为 N（图乙中未画出）。在0~2s、2~3s、3~5s、5~6s和6~8s这五个时间段中，物体所受摩擦力大小相同的次数有 次。 题型06：功率的概念理解 21．一台机器的功率是750W，它表示的意义是（   ） A．这台机器做功750J B．这台机器在1min内做功750J C．这台机器在1s内做功750W D．这台机器在1s内做功750J 22．关于功率的说法，正确的是（   ） A．做功越多，功率越大 B．单位时间内所做的功越多，功率越大 C．作用力越大，功率越大 D．功率大的机器比功率小的机器做功多 23．功率： (1)物理意义：功率是表示物体 的物理量。 (2)定义： 与 之比叫作功率。 (3)公式：P= 。 (4)单位：功率的国际单位是 ，简称 ，符号是 ，。常用单位还有千瓦（kW）， 。 (5)公式的变形式：W= ，t= 。 24．甲机器上标有“5kW”字样，乙机器上标有“1kW”字样。5kW的物理意义是 。它们正常工作时，用相同的时间，做功多的一定是 机器。 题型07：功率的估测 25．一名质量为的同学用从教学楼的一楼走上二楼。则该同学上楼的功率最接近（    ） A． B． C． D． 26．引体向上是一种简单易行的体育锻炼活动，小明同学每分钟按标准完成了 20 个引体向 上，在这一过程中，小明消耗的功率最接近（　　） A．1W B．10W C．100W D．1000W 27．如图所示，平静的湖面上有两艘小船，绳的一端拴在甲船上，绕过乙船上的滑轮，站在船上或岸上的人用150N的力拉绳子的自由端如果两图中甲船在20s内向右匀速移动了10m，同时乙船向左移动了5m。则图A和图B中人拉绳子的功率分别为 W与 W。 28．如图所示，物体重力为100N，不计摩擦及滑轮与绳的重力，当用力F匀速提升物体时，力F的大小为 N，在此过程中，物体的动能 （选填“变大”、“变小”或“不变“）；若物体在2s内被提高2m，则拉力F做功的功率为 W。 题型08：功率的大小比较 29．物体在水平拉力的作用下，沿粗糙程度相同的水平面做直线运动，其运动图像如图所示。图像中OA段拉力对物体做的功和功率分别为和，AB段拉力对物体做的功和功率分别为和。根据图像分析可知（   ） A． B． C． D． 30．甲、乙两位同学进行举杠铃比赛，如图所示，甲比乙高，他们在相同的时间内举起了相同的杠铃，则（　　） A．乙做功较多，功率较大 B．甲做功较多，功率较大 C．甲乙做功相同，甲的功率较大 D．甲乙做功相同，乙的功率较小 31．如图所示是小明的爸爸用挖掘机挖土，小明用铁锹挖土，做功的快慢不同，我们可以采用的判断方式： (1)做功所用的时间相同，比较 。 (2)做相同的功，比较 。 (3)如果做功时间和所做的功都不相同，比较单位时间内所做的功，即 。 32．如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A（不计空气阻力），已知，施加的力分别为，，拉力做的功为、，拉力做功的功率分别为、，则 ， ， （选填“>”“=”或“<”） 题型09：功率相关图像分析 33．汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0，t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v。已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力F随时间t变化的图像如图所示，则（　　） A．v0=2v B．F0=2f C．t1至t2时间内，汽车做加速运动 D．t2时刻之后，汽车将保持功率P0行驶 34．如图所示，是使用汽车打捞水下重物的示意图。在重物从水底拉到井口的过程中，汽车以恒定速度向右运动，忽略水的阻力和滑轮的摩擦。四位同学画出了汽车功率P随时间t的变化图像，其中正确的是（　　） A．B．C．D． 35．跳绳是一种健身运动，李强同学对此作了专门研究：跳绳者的质量，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据所给条件可估算出此跳绳者在1min内克服重力做功的平均功率为 W。 36．2015年10月，我国研发的平流层飞艇“圆梦”号（如图甲）首飞成功，飞艇依靠浮力可升到20 km高的平流层，其推进系统有太阳能电池提供能量。飞艇悬停时，推进器将空气推向后方获得向前的推力，推进器产生的推力与气流对飞艇的水平作用力平衡，可使飞艇长时间悬停，飞艇所受的空气阻力与风速的关系如图乙，推进器的功效（功效是指推进器的推力与功率的比值）为0.01N/W，当平流层风速为40 m/s时，飞艇推进器的推力大小为 N；推进器的功率为 W。 题型10：辨析功、功率和机械效率的关系 37．下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是（    ） A．效率越高的机械，功率越大 B．越省力的机械，其功率就越大 C．做有用功越多的机械，效率越高 D．功率越大的机械，做功越快 38．关于功、功率、机械效率的说法中，正确的是（　　） A．功率大的机械，机械效率一定高 B．机械效率越高，有用功与总功的比值越大 C．越省力的机械，机械效率越高 D．机械做功时，做的有用功越多，机械效率越高 39．有两台机器，甲的机械效率为90%，乙的机械效率为80%。下列说法正确的是（　　） A．甲做的有用功一定比乙做的有用功多 B．两台机器做的总功相等时，甲做的有用功一定比乙做的有用功多 C．甲一定比乙更省力 D．甲做的功一定比乙做的功多 40．机械效率 (1)定义： 跟 的比值叫作机械效率，用字母 表示。 (2)公式： 。 (3)大小：使用任何机械都不可避免地要做额外功，因此机械效率总 1。 题型11：机械效率的大小比较 41．图甲，A、B是两个完全相同的物体，分别将A、B两物体拉到斜面顶端，对物体做功情况如图乙所示，拉动A和B到斜面顶端时斜面的机械效率分别用ηA、ηB表示，则下列判断正确的是（　　） A．拉动A和B到斜面顶端时ηA>ηB B．拉动B到斜面顶端时ηB=80% C．对A做的有用功小于额外功 D．对B做的总功等于有用功 42．如图，小明分别用甲、乙滑轮把同一桶沙提升相同高度。用甲滑轮所做的有用功为W1，机械效率；用乙滑轮所做的有用功为W2，机械效率为，若不计绳重与摩擦，则（　　） A． B． C． D． 43．如图所示，用甲、乙、丙三种简单机械分别提起同一重物G，已知滑轮重，杠杆（）重，手的拉力始终沿竖直方向，忽略绳重及摩擦，下列说法错误的是（   ） A．甲图：该装置不省力也不省距离 B．乙图：该装置的机械效率比甲图的低 C．丙图：在匀速拉动物体上升的过程中，拉力逐渐变小 D．若提升的物体越重，乙、丙的机械效率就会越高 44．快递员将两箱完全一样的快递送上位于四楼的李奶奶家，可以有两种方法：一是分两次，每次送一箱上楼；二是将两箱一起送上楼。假设快递员的速度相同，而前后两种送快递方法的功率和机械效率分别为P1、P2和η1、η2。则下列选项正确的是（　　） A．P1=P2 B．P1>P2 C．η1<η2 D．η1>η2 题型12：竖直方向滑轮组的机械效率 45．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% 46．如图甲所示，小欢用力F向下拉绳子，使物体M在水平地面上匀速移动，地面ab、bc粗糙程度不同。物体M的重力为400N，动滑轮的重力为5N，，。物体M从a点到c点的过程中，拉力F与M移动距离s的关系图像如图乙所示，不考虑物体大小对运动的影响，忽略绳子重力及机械之间的摩擦。下列结论正确的是（    ） A．绳子自由端移动的距离为15m B．拉力F做的功为840J C．拉力F在ab段做的额外功等于在bc段做的额外功 D．物体从ab段运动到bc段，滑轮组的机械效率变小 47．一名建筑工人用如图所示的滑轮组，将重450N的货物匀速提升了4m，建筑工人所用的拉力为300N，则该建筑工人所做的有用功是 J，建筑工人做的总功是 J，该过程中滑轮组的机械效率是 。 48．如图所示，用该滑轮组把重600N的货物以0.4m/s的速度匀速提高10m，所用拉力为400N，此时绳子自由端移动的距离为 m，拉力所做的有用功为 J，拉力的功率为 W，滑轮组的机械效率为 。 题型13：水平方向滑轮组的机械效率 49．如下图所示，重100N的物体A在的拉力作用下，3s内沿水平地面匀速直线运动了1.5m，不计绳和滑轮自重，滑轮组的机械效率为90%。下列说法正确的是（　　） A．绳自由端移动的速度为0.5m/s B．在此过程中所做的额外功为15J C．物体与地面间的滑动摩擦力为18N D．此过程中拉力做的总功为50J 50．如图所示，在50N的水平拉力F的作用下，重600N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力是自身重力的0.2倍，绳子自由端向前移动的速度为0.6m/s。则下列说法中正确的是（　　） A．拉力的功率为30W B．物体重力的功率为360W C．该滑轮组的机械效率为75% D．1min内所做的有用功为144J 51．如图所示，工人用30N的拉力将重150N的重物匀速向左移动20cm，物体与地面间摩擦力为50N，时间为10s。则此过程中有用功是 J，总功 J，额外功是 J，滑轮组的机械效率是 。（结果保留整数） 52．如图所示，重100N的物体A在水平拉力F的作用下10s内匀速运动了1m，弹簧测力计的示数为20N，滑轮组的机械效率为80%。则拉力F做功的功率是 W，物体A受到的摩擦力是 N。（不计绳重和滑轮重） 题型14：杠杆的机械效率 53．如图所示，用始终竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重的物体缓慢升高，拉力大小为，拉力移动的距离为。将物体从该位置拉到水平位置时，杠杆的机械效率为 。若将物体移到B点，用同样大小的力把物体提升到相同的高度，机械效率 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 54．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为180N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小，拉力移动的距离为0.25m。拉力所做的功为 J，有用功为 J，杠杆的机械效率为 。 55．如图所示，杠杆在竖直向下拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升，下表是提升物体时收集到的信息。 物重G/N OA/m OB/m A端上升的高度h/m B端下降的竖直距离s/m 40 0.8 0.4 0.2 0.1 若不计杠杆自重和摩擦，拉力应为 N；若实际拉力F为90N，则该杠杆的机械效率为 。 56．小明用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的物体缓缓上升（支点和杠杆的摩擦不计）。问： (1)重为5N的物体挂在A点时，人的拉力F为2.5N，物体上升0.15m时，动力作用点C上升0.5m，此时机械效率η1为 ； (2)小明为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，仍用该实验装置，仅将物体移到B点，再次缓慢提升杠杆，使物体上升相同的高度，实验测得此时的机械效率为η2 η1（选填“>”“<”或“=”），并简述理由： 。 题型15：斜面的机械效率 57．如图所示，物体的质量为0.6kg，底面积为25cm2。用平行于斜面向上的恒定拉力F，在1s内将物体匀速拉到斜面顶端，斜面的粗糙程度相同。已知F＝4N，长度为1m，g取10N/kg。下列说法正确的是（　　） A．物体静止在水平面上时，对地面的压强为0.24Pa B．拉力F的功率为2W C．物体在斜面上匀速运动时，所受的拉力与摩擦力是一对平衡力 D．斜面的机械效率为75% 58．如图所示，工人在斜面上将一个重为400N的物体匀速从斜面底端拉到顶端，沿斜面向上的拉力F＝200N，斜面长s=5m、高h=2m，关于该过程，下列说法正确的是（　　） A．有用功为1000J B．额外功为400J C．物体受到的摩擦力为200N D．斜面的机械效率为80% 59．如图所示，为方便残疾人上下台阶，一些公共场所设计了专用通道（斜面）。若将重的小车沿长的斜面推上高的平台，沿斜面所用的推力为，在此过程中有用功为 ，斜面的机械效率为 。 60．在劳动实践活动中，小明在水平地面与车厢间用木板搭一斜面，并用平行于斜面的推力将重为600N的货物匀速地从斜面底端推到顶端的车厢，如图所示。已知斜面长L为6m，斜面高h为1.5m，斜面的机械效率为60%，则此过程中货物受到斜面的摩擦力大小为 N。 题型16：功和能的关系 61．下列说法正确的是（　　） A．具有能的物体一定在做功 B．具有能的物体一定做了功 C．具有能的物体一定能够做功 D．以上说法都正确 62．流动着的水、风、张开的弓都可以对别的物体做功，说明它们都具有能。那么关于功和能下列说法不正确的是（　　） A．物体已经做的功越多，具有的能越多 B．物体做功的过程就是能量转化的过程 C．能的单位与功的单位相同，都是焦耳 D．物体有时既具有动能也具有重力势能 63．叙述功和能的关系时有以下几种说法，哪一种是正确的（  ） A．物体具有的能量越大，做的功越多 B．具有能量的物体一定做功 C．做功的物体一定具有能量 D．物体不做功就没有能 64．（24-25九年级上·浙江杭州·阶段练习）力和运动、功和能量是物理学的核心概念，它们之间存在着密切的联系。关于力和运动、功和能量之间的关系，下列说法错误的是（　　） A．运动的物体一定具有能量 B．物体受到力的作用，力一定对物体做功 C．做功的本质是能量的转化 D．功和能量的单位都是焦耳 题型17：动能和势能的大小比较 65．一位跳伞运动员在空中匀速下降的过程中，关于他的动能和重力势能，下列说法正确的是（　　） A．动能变大，重力势能变小 B．动能变小，重力势能变大 C．动能不变，重力势能变小 D．动能变小，重力势能不变 66．如图所示，载重卡车、电瓶车与自行车，若三种车辆速度相等，则动能最小的是（　　） A．载重卡车 B．电瓶车 C．自行车 D．一样大 67．小红按照如图所示情景做了一个有趣的实验：她把一个悬挂起来的铁锁拉到自己的面前并接触鼻子，然后将铁锁由静止释放，保持头的位置不变，铁锁摆回时不会撞击她的鼻子。铁锁由接触鼻子的位置a开始，沿弧线abc向另一侧的最高点c运动的过程中，关于它的动能大小，下列说法中正确的是（　　） A．铁锁在位置a有最大的动能 B．铁锁在位置b有最大的动能 C．铁锁在位置c有最大的动能 D．铁锁在a、b、c三处的动能相同 68．甲、乙两颗相同的子弹，飞向同一块木板，结果甲子弹穿透木板，乙子弹嵌在木板里，则甲子弹的动能 乙子弹的动能，甲子弹的速度 （均选填“大于”、“小于”或“等于”）乙子弹的速度，判断的依据是甲子弹能够 较多。 题型18：动能和重力势能的相互转化 69．如图所示，为滚摆沿竖直方向运动的情景。在滚摆向上减速运动的过程中，下面的说法中正确的是（　　） A．滚摆的动能增大，重力势能减小 B．滚摆的动能增大，重力势能增大 C．滚摆的动能减小，重力势能减小 D．滚摆的动能减小，重力势能增大 70．人造地球卫星的能量转化 （1）从近地点到远地点：卫星的动能 ，重力势能增大，动能转化为重力势能。 （2）从远地点到近地点：卫星的重力势能减小，动能 ，重力势能转化为动能。 （3）整个过程中机械能总量 。 71．荡秋千时的能量转化过程可以简化为小球摆动时的能量转化过程，如图所示，小球从A点向B点运动过程中，重力势能转化为 能，小球从B点向C点运动过程中， 。（不计空气阻力） 72．如图所示，光滑弧形轨道AOB与粗糙斜面BC相连，钢球自C点由静止释放，经过最低点O，然后到达另一侧与B等高点A。从C到B点过程中， 能转化为动能；重力势能变化量 动能变化量（选填“>”“<”或“=”）。整个运动过程从C点到A点钢球机械能变化情况 。 题型19：动能和弹性势能的相互转化 73．（24-25九年级上·江苏盐城·期中）“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，将弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，体验者从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经过B点时轻绳的弹力等于人的重力，最高能到达C点。对此过程，下列描述正确的是（　　） A．弹性绳的弹性势能在B点时最大 B．人从B到C的过程中，动能一直减少 C．人从A到B的过程中，动能先增加后减少 D．人从A到C的过程中，重力势能增加，动能一直减少 74．（23-24八年级下·河北保定·期末）蹦床是一项传统的奥运比赛项目。如图所示，在一次比赛中，运动员从高处下落到蹦床上又被弹起。在这个过程中，下列说法正确的是（　　） A．运动员从高处下落到刚接触蹦床，重力势能转化为动能 B．运动员从刚接触蹦床到下落到最低点，蹦床的弹性势能减小 C．运动员被蹦床弹起过程中机械能守恒 D．运动员被弹起离开蹦床后，弹性势能转化为动能 75．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。 76．如图所示，质量为1 kg的滑块在倾角为30°的光滑斜面上，从a点由静止开始下滑，到b点开始压缩轻弹簧，到c点时达到最大速度。到d点（图中未画出）开始弹回，返回b点离开弹簧，恰能再回到a点。则： （1）物体从a到b点，物体的重力势能转化为 能； （2）物体从c到d点，弹簧的 能变大； （3）物体在d点 （选填“是平衡状态”或“不是平衡状态”）。 题型20：动能、重力势能和弹性势能间的转化 77．如图所示，是街边常见的一种“套圈”游戏，套中玩具时，即可获得该玩具。“套圈”出手后，从a点到c点的过程中（不计空气阻力），下列说法正确的是（　　） A．从a到c的过程中，“套圈”不受力的作用 B．从a到c的过程中，“套圈”的动能保持不变 C．在最高点b时，“套圈”的重力势能最大 D．在最高点b时，“套圈”的机械能最大 78．在粗糙程度相同的水平面上，手推木块向右压缩轻质弹簧至图甲所示位置；松手后，木块最终静止在图乙所示位置。下列说法错误的是（　　） A．如图甲，弹簧被压缩过程中，长度变短，弹簧的弹性势能变大 B．木块被弹簧弹离的瞬间，如果它受到的力全部消失，木块将静止 C．木块从被弹簧弹离至最终静止的过程中，速度减小，动能减小 D．整个运动过程中木块的动能先变大后变小，机械能不守恒 79．上图为我国东方航空使用的C919大型客机。在C919飞机加速起飞过程中随着高度的增加，飞机的重力势能 ，随着速度的增加动能将 ，在C919飞机在空中水平匀速飞行的过程中（不计燃料损耗），飞机的重力势能 。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 80．如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定在水平面上，钢球从C点由静止释放，经过B点到达最低点O，然后到达另一侧与B点等高的A点时刚好速度为零。由C点到B点过程中，一部分 能转化为动能，整个过程中 点的动能最大，从最低点O到A点的过程中，机械能的总量 （选填“变大”“变小”或“不变”），理由是 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年八年级物理下册单元测试卷(鲁科版·2024) 第十章 功与能 B卷·专项练 题型01：力做功的两个必要条件 2 题型02 功的大小估算 3 题型03 力对物体做功大小的比较 4 题型04 功的计算 6 题型05 功与运动图像的综合 7 题型06：功率的概念理解 9 题型07：功率的估测 11 题型08：功率的大小比较 12 题型09：功率相关图像分析 14 题型10：辨析功、功率和机械效率的关系 17 题型11：机械效率的大小比较 19 题型12：竖直方向滑轮组的机械效率 21 题型13：水平方向滑轮组的机械效率 24 题型14：杠杆的机械效率 26 题型15：斜面的机械效率 29 题型16：功和能的关系 31 题型17：动能和势能的大小比较 32 题型18：动能和重力势能的相互转化 34 题型19：动能和弹性势能的相互转化 35 题型20：动能、重力势能和弹性势能间的转化 38 题型01：力做功的两个必要条件 1．快递小哥宋学文作为一名普通劳动者当选全国劳模，在以下工作中宋学文对货物做了功的是（　　） A．搬货物但未搬起 B．抱着货物在原地等待签收 C．用力搬货物从地上到车厢 D．提着货物在水平路上匀速前进 【答案】C 【详解】A．宋学文搬货物但未搬起，对货物有力的作用，货物没有在力的方向上通过一定的距离，没有对货物做功，故A不符合题意； B．抱着货物在原地等待签收，对货物有力的作用，在力的方向上没有距离，所以宋学文对货物不做功，故B不符合题意； C．用力搬货物从地上到车厢，对货物有力的作用，货物在该力的方向上通过了距离，所以宋学文对货物做了功，故C符合题意； D．提着货物在水平路上匀速前进，货物受到了力，在力的方向上没有移动距离，所以宋学文对货物不做功，故D不符合题意。 故选C。 2．下列事例中人对物体做功的是（　　） A．推桌子未动 B．将杠铃从地面举起 C．踢出去的足球在草地上滚动 D．提着滑板在水平路面上行走 【答案】B 【详解】A．推桌子未动，人对桌子施加了力，但是桌子没有在力的方向上移动，人没有对桌子做功，故A不符合题意； B．将杠铃从地面举起，人对杠铃施加了向上的力，杠铃向上移动了一段距离，人对杠铃做了功，故B符合题意； C．踢出去的足球在草地上滚动，此过程中人对足球没有力的作用，人没有对足球做功，故C不符合题意； D．提着滑板在水平路面上行走，人对滑板的作用力在竖直方向上，滑板移动的距离的方向与力的方向垂直，人没有对滑板做功，故D不符合题意。 故选 B。 3．小聪用力拉箱子，箱子被拉走了，小明用力推箱子，箱子没有被推动。根据做功的两个必要因素：一个是作用在物体上的 ，另一个是物体在 移动的距离，我们可以判断 对箱子做了功， 没有对箱子做功。（后两空均选填“小明”或“小聪”） 【答案】 力 力的方向上 小聪 小明 【详解】[1][2][3][4]根据功的定义可知，做功有两个必要因素：一个是作用在物体上的力，另一个是物体在力的方向上移动的距离。小聪用力拉箱子，箱子被拉走了，箱子在拉力的方向上移动了距离，所以小聪对箱子做了功。小明用力推箱子，箱子没有被推动，箱子没有在推力的方向上移动距离，小明没有对箱子做功。 4．起重机将重物从地面的A点吊起，上升到B点后，又平移到C点（如图所示）。在这个过程中，起重机的拉力做功的路段是 段，不做功的路段是 段。 【答案】 AB BC 【详解】[1][2]起重机对物体施加的始终是竖直向上的力，因此竖直方向上该力做功，即AB段做功；水平方向运动时由于力与距离垂直，因此水平方向的距离不做功，即BC段不做功。 题型02 功的大小估算 5．小明从地上将一本物理书拿到课桌上，此过程小明对物理书做的功大约是（　　） A．0.5J B．2J C．10J D．30J 【答案】B 【详解】一本物理书的质量约为m=250g=0.25kg 课桌高度约为0.8m，则将书捡起来放在课桌上，人对物理书做的功约为W=Gh=mgh=0.25kg×10N/kg×0.8m=2J 故选B。 6．全国中小学生安全教育日这天老师为同学们讲解了高空抛物的危害：一个鸡蛋从高空落下，可以使人头皮受损，甚至危及人的生命。如果一个鸡蛋从20m高处落下，则下列数值与鸡蛋重力所做的功最接近的是（   ） A．1J B．10J C．100J D．0.1J 【答案】B 【详解】一个鸡蛋的重力约为0.5N，则从20m高处落下，鸡蛋重力所做的功为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7．小明是一名八年级的学生，在学习了功这一章后，观察生活中围绕在身边有关功的问题。早上他从教学楼一楼走到三楼的过程中，他克服自身重力做功约为（　　） A．500J B．1000J C．3000J D．5000J 【答案】C 【详解】小明受到的重力约500N，他从教学楼一楼走到三楼，升高的高度约为6m，他克服自身重力做功约为 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 8．小明正在做“引体向上”。他先用两手握住单杠，两脚离地，两臂及身体自然下垂，然后缓缓曲肘，将身体向上拉起，直到他的下巴超过单杠（如图所示）。在这个过程中，小明做功的大小最接近（　　） A．100J B．250J C．400J D．550J 【答案】B 【详解】中学生的体重大约为500N，由图知引体向上上升的高度大约是胳膊的长度0.5m，所以在这个过程中，小明做功约为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 题型03 力对物体做功大小的比较 9．如图所示，将物体G分别沿斜面AC和BC拉到顶端C，所用的力分别是F1和F2，所做的功分别是W1和W2，不计摩擦，比较它们的大小（   ） A．   B．   C．   D．   【答案】C 【详解】因不计摩擦，所以，将物体分别沿斜面和拉到顶端，拉力做的功等于克服物体重力做的功；因为重力相同、上升高度h相同，由可知，拉力对物体做的功相同，即；由图可知，，根据可知，。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 10．如图所示，，三个物体在同样大小的力的作用下，都沿着力的方向移动距离，比较对三个物体所做的功，结论是（　　） A．三次做功一样多 B．对做功一样多 C．对做功一样多 D．对做功一样多 【答案】A 【详解】因为对三个物体的作用力大小相等，都是F，三个物体在力F的方向上移动的距离都是s，根据功的计算公式可知，F对三个物体所做的功一样多，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 11．如图所示，用弹簧测力计水平拉动木块，使同一木块先后以速度v1和v2沿同一水平木板匀速直线滑动相同的距离，且，则第一次拉力做的功 第二次拉力做的功。（填“大于”、“小于”或“等于”） 【答案】等于 【详解】功等于力乘以沿力方向移动的距离，与运动的速度无关，同一物块在同一水平木板上移动相同的距离，摩擦力相同，故拉力相同，所以所做的功也相同。 12．如图所示，a、b、c三种情况下，用大小相同的力F使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s，对于三种情况下拉力F所做的功分析正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由图可知，a、b、c三种情况下拉力的大小相同，a中力与物体运动方向垂直，即物体在力的方向上通过的距离为0，则此时拉力不做功；b中物体在力的方向上通过的距离为s，c中物体斜向上运动，则物体在力的方向上通过的距离要小于s，根据可知，在b中做的功大于在c，则有Wa<Wc<Wb，故ABC错误，D正确。 故选D。 题型04 功的计算 13．甲、乙两辆汽车在水平公路上行驶，它们的牵引力，速度，车重，则在相等时间内牵引力做的功为（　　） A．1∶1 B．8∶1 C．1∶2 D．24∶1 【答案】C 【详解】速度 由s=vt可知相等时间内，甲、乙两辆汽车在水平公路上移动的距离之比s甲∶s乙=1∶4 牵引力做的功之比 故选C。 14．某学生用25N的水平力，将一个重8N的球踢出，球在水平地面上滚动20m才停下，则在球滚动过程中，该学生对球做功为（　　） A．0J B．200J C．500J D．不好判断 【答案】A 【详解】球在水平地面上滚动时，该学生对球没有施加力的作用，所以该学生对球不做功，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 15．如图所示，用F=30N的水平推力推重为40N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了60J的功，则在这一过程中物体运动了 m，重力做了 J的功。 【答案】 2 0 【详解】[1]这一过程中物体运动的距离为 [2]由于物体并未在重力方向上产生距离，故重力做功 16．如图，某人用力将一重为20N的小木块从斜长为5m、高为2m的斜面底端匀速拉到斜面顶端。若木块与斜面间的摩擦力为10N，则这个人克服物体的重力做的功为 J，克服木块与斜面间摩擦做的功为 J。 【答案】 40 50 【详解】[1]克服重力做的功为 [2]克服摩擦力做的功为 题型05 功与运动图像的综合 17．如图甲所示，一磁性板擦静止吸附在黑板上，后对其施加方向始终向上的拉力F，板擦最终向上运动。过程中板擦所受摩擦力 f和板擦移动距离s与时间t的关系图像分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（　　） A．板擦的重力为1.5N B．整个过程中拉力F一直增大 C．板擦所受滑动摩擦力的大小为2.5N D．整个过程中拉力F做的功为0.75J 【答案】D 【详解】A．由乙图可知：当t=0s时，F=0N，f=1N，板擦受到重力和摩擦力是一对平衡力，板擦的重力为1N，故A错误； BC．由丙图可知：4~6s板擦做匀速直线运动，受到向下的摩擦力、重力及向上的拉力作用，处于平衡状态，受平衡力作用，拉力大小不变，则 F=G+f=1N+1.5N=2.5N 故BC错误； D．由丙图可知：0~4s板擦静止，不做功，4~6s板擦做匀速直线运动，运动的距离为0.3m，拉力所做的功为 W=Fs=2.5N×0.3m=0.75J 故D正确。 故选D。 18．一只木箱放在水平地面上，对木箱施加水平向右的推力F（如图甲），F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系（如图乙）。下列选项说法正确的是（　　） A．在内木箱所受摩擦力为1N B．在内推力F对木箱所做的功为2J C．在内木箱所受摩擦力为3N D．在内推力F对木箱做的功为8J 【答案】A 【详解】A．由图乙可知，木箱在处于静止状态，受力平衡，拉力等于摩擦力，所以摩擦力为1N，故A正确； B．木箱在处于静止状态，木箱没有在推力的方向上移动距离，所以拉力没有对木箱做功，故B错误； C．在内，木箱做加速运动，受力不平衡，拉力与摩擦力大小不相等，此时拉力为3N，所以所受摩擦力不为3N，故C错误； D．在内，木箱做匀速直线运动，推力F对木箱做的功 故D错误。 故选A。 19．在水平地面上有一长方体木箱，小林用水平推力F把木箱向前推动，如图甲所示，此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙所示，木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示，则0.5s时木箱受到的摩擦力为 N；第2秒木箱受到的摩擦力为 N；第4秒木箱受到的摩擦力为 N，第3至5s内推力F做的功为 J。 【答案】 100 200 200 400 【详解】[1]由丙图可知，木箱在0~1s内速度为零，木箱静止，此时木箱受到的摩擦力为静摩擦力，静摩擦力大小等于此时的推力大小，由图乙可知，0~1s内推力大小为100N，所以，0.5s时木箱受到的摩擦力为100N。 [2][3]由丙图可知，木箱在3~5s内速度保持不变，做匀速直线运动；由乙图可知，在3~5s内木箱受到的推力F=200N，摩擦力和推力是一对平衡力，摩擦力大小等于推力大小，摩擦力是200N。所以，第4秒木箱受到的摩擦力为200N；由丙图可知，第2秒时，木箱做加速运动，但木箱对地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，所以木箱受到的摩擦力不变，仍为200N。 [4]第3至5s内，箱子做匀速直线运动，速度大小为1.0m/s，则箱子运动的距离为 则第3至5s内推力F做的功为 20．如图甲所示，物体A在拉力F的作用下在粗糙程度相同的水平长木板上运动，拉力F与时间t关系如图乙所示，物体运动的速度v与时间t关系如图丙所示，则物体在0~2s内所受合力为 N，3~5s内拉力做功为 J，6~8s内所受拉力为 N（图乙中未画出）。在0~2s、2~3s、3~5s、5~6s和6~8s这五个时间段中，物体所受摩擦力大小相同的次数有 次。 【答案】 0 12 3 4 【详解】[1]由图丙可知物体在0~2s内处于静止状态，属于平衡状态，故所受合力为0。 [2]由图丙可知物体在3~5s内处于匀速直线运动状态，且速度为 在3~5s内通过的路程为 拉力做功为 [3] 由图丙可知物体在3~5s内和6~8s内均处于匀速直线运动状态，摩擦力等于拉力，物体所受压力和接触面的粗糙程度相同，所受摩擦力相同，故拉力也相同，故6~8s内物体受到的摩擦力为3 N。 [4]滑动摩擦力的大小与物体所受压力和接触面的粗糙程度有关，与物体运动的速度无关，2~3s、3~5s、5~6s和6~8s这四个时间段中物体所受压力和接触面的粗糙程度相同，故所受摩擦力也相同。 题型06：功率的概念理解 21．一台机器的功率是750W，它表示的意义是（   ） A．这台机器做功750J B．这台机器在1min内做功750J C．这台机器在1s内做功750W D．这台机器在1s内做功750J 【答案】D 【详解】功率是指做功快慢的物理量，在数值上等于单位时间内所做的功，所以功率是750W表示这台机器在1s内所做的功为750J，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 22．关于功率的说法，正确的是（   ） A．做功越多，功率越大 B．单位时间内所做的功越多，功率越大 C．作用力越大，功率越大 D．功率大的机器比功率小的机器做功多 【答案】B 【详解】A．由公式可知，做功越多，但时间不确定时，功率不一定越大，故A错误； B．功率表示做功的快慢，单位时间内做的功越多，功率越大，故B正确； C．由公式可知，作用力越大，功率不一定越大，故C错误； D．功率是表示物体做功快慢的物理量，功率大的机器一定比功率小的机器做功快；由可知，功率大的机器不一定比功率小的机器做功多，故D错误。 故选B。 23．功率： (1)物理意义：功率是表示物体 的物理量。 (2)定义： 与 之比叫作功率。 (3)公式：P= 。 (4)单位：功率的国际单位是 ，简称 ，符号是 ，。常用单位还有千瓦（kW）， 。 (5)公式的变形式：W= ，t= 。 【答案】(1)做功快慢 (2) 功 做功所用时间 (3) (4) 瓦特 瓦 W 103 (5) 【详解】（1）在物理学中，功率是表示物体做功快慢的物理量。 （2）[1][2]功率定义为功与做功所用时间之比。 （3）功率的定义为。 （4）[1][2][3]瓦特是功率的国际单位，简称瓦，用符号W表示。 [4]根据单位的换算关系可得。 （5）[1][2]由得，。 24．甲机器上标有“5kW”字样，乙机器上标有“1kW”字样。5kW的物理意义是 。它们正常工作时，用相同的时间，做功多的一定是 机器。 【答案】 甲机器1s做功5000J 甲 【详解】[1]功率在数值上表示单位时间内做功的多少，故5kW的物理意义是甲机器1s做功5000J。 [2]功率是表示做功快慢的物理量，功率越大做功越快，故它们正常工作时，用相同的时间，甲的功率较大，做功多的一定是甲机器。 题型07：功率的估测 25．一名质量为的同学用从教学楼的一楼走上二楼。则该同学上楼的功率最接近（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】一层楼的高度约为，该同学上楼的功率约为 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 26．引体向上是一种简单易行的体育锻炼活动，小明同学每分钟按标准完成了 20 个引体向 上，在这一过程中，小明消耗的功率最接近（　　） A．1W B．10W C．100W D．1000W 【答案】C 【详解】小明同学的质量大约为：m=50kg，身体上升高度约为h=0.6m，t=1min，n=20，小明同学的体重G=mg=50kg×10N/kg=500N做一次引体向上需克服重力做的功W=Gh=500N×0.6m=300J1min内做的总功W总=20W=20×300J=6000J小明同学的功率约为 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 27．如图所示，平静的湖面上有两艘小船，绳的一端拴在甲船上，绕过乙船上的滑轮，站在船上或岸上的人用150N的力拉绳子的自由端如果两图中甲船在20s内向右匀速移动了10m，同时乙船向左移动了5m。则图A和图B中人拉绳子的功率分别为 W与 W。 【答案】 225 150 【详解】[1]在A图中，甲船移动10m，同时乙船向左移动了，则人的手握住的绳子一端相对于人的手移动的距离为 人拉绳子做的功 20s内的功率 [2]在B图中，人站在岸边不动，甲船移动10m，乙船向左移动了5m，则人的手握住的绳子一端相对于人的手移动的距离为 人拉绳子做的功 20s内的功率 28．如图所示，物体重力为100N，不计摩擦及滑轮与绳的重力，当用力F匀速提升物体时，力F的大小为 N，在此过程中，物体的动能 （选填“变大”、“变小”或“不变“）；若物体在2s内被提高2m，则拉力F做功的功率为 W。 【答案】 100 不变 100 【详解】[1]由图可知，滑轮为定滑轮，可以改变力的方向但不能省力，故不计摩擦及滑轮与绳的重力时，当用力F匀速提升物体时，力F的大小为物体的重力，即100N。 [2]在此过程中，物体的速度不变，故动能不变。 [3]物体运动速度为 则拉力F做功的功率为 题型08：功率的大小比较 29．物体在水平拉力的作用下，沿粗糙程度相同的水平面做直线运动，其运动图像如图所示。图像中OA段拉力对物体做的功和功率分别为和，AB段拉力对物体做的功和功率分别为和。根据图像分析可知（   ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】AB．由图像可知，物体做匀速直线运动，拉力等于摩擦力，同一物体对水平面压力相等，接触面的粗糙程度不变，故物体受到的摩擦力相等，拉力相同，根据可知，运动的距离越远，所做的功越大，由图可知，，则，故AB不符合题意； CD．运动的时间相同都是，根据可知，相同时间内，做功越多，功率越大，即，故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 30．甲、乙两位同学进行举杠铃比赛，如图所示，甲比乙高，他们在相同的时间内举起了相同的杠铃，则（　　） A．乙做功较多，功率较大 B．甲做功较多，功率较大 C．甲乙做功相同，甲的功率较大 D．甲乙做功相同，乙的功率较小 【答案】B 【详解】两人举起杠铃质量相同，则杠铃重相同，甲比乙高，则举起的高度，根据W=Gh知道，举起杠铃做的功 由于举起杠铃用的时间相同，由 知道，做功功率 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 31．如图所示是小明的爸爸用挖掘机挖土，小明用铁锹挖土，做功的快慢不同，我们可以采用的判断方式： (1)做功所用的时间相同，比较 。 (2)做相同的功，比较 。 (3)如果做功时间和所做的功都不相同，比较单位时间内所做的功，即 。 【答案】(1)做功的多少 (2)做功时间的长短 (3)功率 【详解】（1）做功时间相同，比较做功多少；功越大，做功越快。 （2）做功多少相同，比较做功时间，时间越短，做功越快。 （3）如果做功时间和所做的功都不相同，比较单位时间内所做的功，即功率，相同时间内，功率越大，做的功越多。 32．如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A（不计空气阻力），已知，施加的力分别为，，拉力做的功为、，拉力做功的功率分别为、，则 ， ， （选填“>”“=”或“<”） 【答案】 ＜ = ＜ 【详解】[1]当斜面高度相同时，斜面越平缓越省力，由于AB>AC，所以沿AB运动时拉力较小，即F1＜F2。 [2]将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，上升高度相同，根据W有=Gh可知，所做的有用功相等，斜面光滑，说明摩擦力为0，使用光滑的斜面没有做额外功，则拉力做的功等于克服物体重力做的功，所以两次拉力做的功相同，即W1=W2。 [3]同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，由于斜面AB的长度大于斜面AC的长度，由可知，物体在斜面AB上运动的时间大于物体在斜面AC上运动的时间，即t1﹥t2，由可知，拉力做功的功率P1＜P2。 题型09：功率相关图像分析 33．汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0，t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v。已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力F随时间t变化的图像如图所示，则（　　） A．v0=2v B．F0=2f C．t1至t2时间内，汽车做加速运动 D．t2时刻之后，汽车将保持功率P0行驶 【答案】A 【详解】由题意可知，在t1时刻以前，汽车以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0，且有 P0=F0v0··········① 在t1时刻，司机减小了油门，汽车的功率突然减小为P，在该瞬间汽车的速度不变（仍为v0），牵引力由F0突然减小为，所以有 ··········② 由①②可知，（即汽车的功率突然减小为原来的一半）； AD．由题意可知，t1时刻后汽车的功率保持恒定，由前面分析知，汽车的功率将保持不变，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v；由图可知，汽车再次做匀速运动时的牵引力与最初做匀速运动的牵引力大小相等，均为F0；根据P=Fv可得第二次做匀速直线运动时的速度为 即v0=2v，故A正确，D错误； B．汽车做匀速直线运动时，牵引力与阻力平衡，所以F0=f，故B错误； C．由图可知，t1至t2时间内，汽车受到的牵引力增大，功率不变，由P=Fv可得，汽车行驶的速度减小，所以汽车做减速运动，故C错误； 故选A。 34．如图所示，是使用汽车打捞水下重物的示意图。在重物从水底拉到井口的过程中，汽车以恒定速度向右运动，忽略水的阻力和滑轮的摩擦。四位同学画出了汽车功率P随时间t的变化图像，其中正确的是（　　） A．B．C．D． 【答案】C 【详解】汽车匀速运动，重物也匀速运动，在重物露出水面前，浮力不变，F=G-F浮，所以拉力不变，根据P=Fv可知：汽车的功率不变；在物体露出水面而没完全露出时，浮力减小，F=G-F浮，所以拉力增大，根据P=Fv可知：汽车的功率增大；在物体完全露出液面时，F=G，拉力不变，根据P=Fv可知：汽车的功率不变；综上所述，汽车的功率先不变，再增大，最后又不变。故选C。 35．跳绳是一种健身运动，李强同学对此作了专门研究：跳绳者的质量，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据所给条件可估算出此跳绳者在1min内克服重力做功的平均功率为 W。 【答案】162 【详解】由图像纵坐标可知，高度h=0.09m，跳绳者每跳一次克服重力所做的功 W=Gh=mgh=60kg×10N/kg×0.09m=54J 由图像横坐标可知，每跳一次用时，故1min内李强可跳绳180次；故在1min内克服重力做功的平均功率为 36．2015年10月，我国研发的平流层飞艇“圆梦”号（如图甲）首飞成功，飞艇依靠浮力可升到20 km高的平流层，其推进系统有太阳能电池提供能量。飞艇悬停时，推进器将空气推向后方获得向前的推力，推进器产生的推力与气流对飞艇的水平作用力平衡，可使飞艇长时间悬停，飞艇所受的空气阻力与风速的关系如图乙，推进器的功效（功效是指推进器的推力与功率的比值）为0.01N/W，当平流层风速为40 m/s时，飞艇推进器的推力大小为 N；推进器的功率为 W。 【答案】 1440 1.44×105 【详解】[1][2]由图乙可知，飞艇受到的阻力与风速的平方成正比，所以，飞艇受到的阻力f＝kv2（k为比例系数），由图乙可知，当风速的平方为400m2/s2时，飞艇受到的阻力f＝360N，则 360N＝k×400m2/s2 解得 当平流层风速为40m/s时，飞艇受到的阻力为 飞艇悬停在空中，因此飞艇受到的水平推力和阻力是一对平衡力，所以，水平推力为 由题意可得 则此时飞艇推进器的功率为 题型10：辨析功、功率和机械效率的关系 37．下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是（    ） A．效率越高的机械，功率越大 B．越省力的机械，其功率就越大 C．做有用功越多的机械，效率越高 D．功率越大的机械，做功越快 【答案】D 【详解】A．机械效率与功率无关，功率越大的机械，机械效率不一定越高，故A错误； B．功率是描述物体做功快慢的物理量，功率与机械的省力情况无关，故B错误； C．总功大小未知，做有用功越多的机械，机械效率不一定越高，故C错误； D．功率是反映做功快慢的物理量，做功越快的机械，功率越大，故D正确。 故选D。 38．关于功、功率、机械效率的说法中，正确的是（　　） A．功率大的机械，机械效率一定高 B．机械效率越高，有用功与总功的比值越大 C．越省力的机械，机械效率越高 D．机械做功时，做的有用功越多，机械效率越高 【答案】B 【详解】A．功率和机械效率是两个不同的物理量，它们之间没有直接关系。功率大只说明做功快，但并不能说明机械效率高。故A错误； B．机械效率是指有用功与总功的比值，机械效率越高，有用功与总功的比值越大，故B正确； C．机械效率等于有用功在总功中所占的比值，越省力的机械，机械效率不一定越高，故C错误； D．由得，机械做功时，由于总功未知，做的有用功越多，机械效率不一定越大，故D错误。 故选B。 39．有两台机器，甲的机械效率为90%，乙的机械效率为80%。下列说法正确的是（　　） A．甲做的有用功一定比乙做的有用功多 B．两台机器做的总功相等时，甲做的有用功一定比乙做的有用功多 C．甲一定比乙更省力 D．甲做的功一定比乙做的功多 【答案】B 【详解】A．机械效率是指有用功与总功的比值，它反映了机械在做功时有用功占总功的比例。这个选项没有给出总功的信息，因此无法比较两台机器做的有用功。故A错误； B．当两台机器的总功相等时，由于甲的机械效率高于乙，根据机械效率的定义，甲的有用功在总功中占的比例更高，因此甲做的有用功一定比乙多。故B正确； C．机械效率与机械是否省力无关。机械效率只反映有用功在总功中的比例，而不反映机械操作的难易程度或省力程度。故C错误； D．机械效率的高低不能直接决定做功的多少。故D错误。 故选B。 40．机械效率 (1)定义： 跟 的比值叫作机械效率，用字母 表示。 (2)公式： 。 (3)大小：使用任何机械都不可避免地要做额外功，因此机械效率总 1。 【答案】(1) 有用功 总功 (2) (3)小于 【详解】（1）[1][2][3]根据机械效率的定义，机械效率是有用功跟总功的比值，用η表示。 （2）根据机械效率的定义，机械效率的计算公式是 （3）机械做功就要做额外功，额外功主要包括机械自身的重力和零件的摩擦，有用功总是小于总功，故机械效率总小于1。 题型11：机械效率的大小比较 41．图甲，A、B是两个完全相同的物体，分别将A、B两物体拉到斜面顶端，对物体做功情况如图乙所示，拉动A和B到斜面顶端时斜面的机械效率分别用ηA、ηB表示，则下列判断正确的是（　　） A．拉动A和B到斜面顶端时ηA>ηB B．拉动B到斜面顶端时ηB=80% C．对A做的有用功小于额外功 D．对B做的总功等于有用功 【答案】B 【详解】由图可知，A做的有用功WA有用=WA总-WA额外=3J-1J=2J A、B两物体的重力相同，移动的高度也相同，所以A、B两物体做的有用功也相同，即WB有用=WA有用=2J 则右侧斜面机械效率 则左侧斜面机械效率 故ACD错误，B正确； 故选B。 42．如图，小明分别用甲、乙滑轮把同一桶沙提升相同高度。用甲滑轮所做的有用功为W1，机械效率；用乙滑轮所做的有用功为W2，机械效率为，若不计绳重与摩擦，则（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】如图甲乙所示，把同一桶沙提升相同高度，有用功为W=Gh，因此W1=W2。图乙中要克服动滑轮重做功，也为额外功，即在有用功相同情况下，乙图中额外功更多，则机械效率更小，即。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 43．如图所示，用甲、乙、丙三种简单机械分别提起同一重物G，已知滑轮重，杠杆（）重，手的拉力始终沿竖直方向，忽略绳重及摩擦，下列说法错误的是（   ） A．甲图：该装置不省力也不省距离 B．乙图：该装置的机械效率比甲图的低 C．丙图：在匀速拉动物体上升的过程中，拉力逐渐变小 D．若提升的物体越重，乙、丙的机械效率就会越高 【答案】C 【详解】A．甲图是定滑轮，定滑轮的实质是等臂杠杆，使用定滑轮不省力也不省距离，故A正确，不符合题意； B．将同一重物提升相同的高度，即做相同的有用功，忽略绳重及摩擦，则甲装置没有额外功。已知滑轮重20N，则乙克服机械重力所做的额外功比甲大，由 可知，乙的机械效率比甲图的低，故B正确，不符合题意； C．若始终保持拉力的方向竖直向上，则在杠杆匀速拉动物体上升过程中，动力臂总是阻力臂的2倍，由杠杆平衡条件可知，拉力保持不变，故C错误，符合题意； D．若提升的物体越重，提升相同的高度，所做的有用功越大，而额外功不变，由 可知，机械效率就会越高，故D正确，不符合题意。 故选C。 44．快递员将两箱完全一样的快递送上位于四楼的李奶奶家，可以有两种方法：一是分两次，每次送一箱上楼；二是将两箱一起送上楼。假设快递员的速度相同，而前后两种送快递方法的功率和机械效率分别为P1、P2和η1、η2。则下列选项正确的是（　　） A．P1=P2 B．P1>P2 C．η1<η2 D．η1>η2 【答案】C 【详解】设每次上楼时间为t，对一箱快递做功为W有，克服重力做功为。则每次送一箱上楼的功率为 效率为 两箱一起送上楼的功率为 效率为 显然 故ABD错误，C正确。 故选C。 题型12：竖直方向滑轮组的机械效率 45．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% 【答案】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。 46．如图甲所示，小欢用力F向下拉绳子，使物体M在水平地面上匀速移动，地面ab、bc粗糙程度不同。物体M的重力为400N，动滑轮的重力为5N，，。物体M从a点到c点的过程中，拉力F与M移动距离s的关系图像如图乙所示，不考虑物体大小对运动的影响，忽略绳子重力及机械之间的摩擦。下列结论正确的是（    ） A．绳子自由端移动的距离为15m B．拉力F做的功为840J C．拉力F在ab段做的额外功等于在bc段做的额外功 D．物体从ab段运动到bc段，滑轮组的机械效率变小 【答案】B 【详解】AB．物体M从a点到c点过程中，通过的距离为2m+3m=5m，滑轮组绳子的有效段数为2，故绳子自由端移动的距离s=2s物=2×5m=10m sab=2m，sbc=3m，绳子自由端移动的距离分别为s1=2×2m=4m，s2=2×3m=6m 由图乙知，绳子的拉力分别为60N和100N，拉力做的总功为W=W1+W2=F1s1+F2s2=60N×4m+100N×6m=840J 故A错误，B正确； C．本题中，克服摩擦力做的功为有用功。忽略绳子重力及机械之间的摩擦，克服动滑轮的重力做的功为额外功，ab段和bc段动滑轮提升的高度不同，根据W=Gh可知，拉力F在ab段做的额外功小于在bc段做的额外功，故C错误； D．使物体M在水平地面匀速移动，根据二力平衡，物体受到的滑动摩擦力等于水平方向上绳子拉力的大小，因绳端拉力100N大于60N，由f=F水平=nF绳-G动可知，bc段物体受到的滑动摩擦力大。滑轮组的机效率为 动滑轮的重力不变，物体从ab段到bc段，滑动摩擦力变大，所以滑轮组的机械效率变大，故D错误。 故选B。 47．一名建筑工人用如图所示的滑轮组，将重450N的货物匀速提升了4m，建筑工人所用的拉力为300N，则该建筑工人所做的有用功是 J，建筑工人做的总功是 J，该过程中滑轮组的机械效率是 。 【答案】 1800 2400 75% 【详解】[1]该建筑工人所做的有用功W有=Gh=450N×4m=1800J [2]由图可知n=2，绳子自由端移动的距离s=nh=2×4m=8m 建筑工人做的总功W总=Fs=300N×8m=2400J [3]滑轮组的机械效率 48．如图所示，用该滑轮组把重600N的货物以0.4m/s的速度匀速提高10m，所用拉力为400N，此时绳子自由端移动的距离为 m，拉力所做的有用功为 J，拉力的功率为 W，滑轮组的机械效率为 。 【答案】 20 6000 320 75% 【详解】[1][2][3][4]由图可知，滑轮组动滑轮上绳子的有效股数，用该滑轮组把重600N的货物以0.4m/s的速度匀速提高10m。绳子自由端移动的距离 拉力所做的有用功 拉力为400N，拉力的功率 拉力所做的总功 滑轮组的机械效率 题型13：水平方向滑轮组的机械效率 49．如下图所示，重100N的物体A在的拉力作用下，3s内沿水平地面匀速直线运动了1.5m，不计绳和滑轮自重，滑轮组的机械效率为90%。下列说法正确的是（　　） A．绳自由端移动的速度为0.5m/s B．在此过程中所做的额外功为15J C．物体与地面间的滑动摩擦力为18N D．此过程中拉力做的总功为50J 【答案】C 【详解】A ．由图可知，有两段绳子拉着动滑轮，所以绳子自由端移动的距离为s=2×1.5m=3m 绳自由端移动的速度为 故A错误； BD．拉力，则总功为W总=Fs=10N×3m=30J 滑轮组的机械效率为90%，在此过程中所做的额外功为 故BD错误； C．在此过程中所做的有用功为 物体A沿水平地面匀速直线运动，则摩擦力为 故C正确。 故选C。 50．如图所示，在50N的水平拉力F的作用下，重600N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力是自身重力的0.2倍，绳子自由端向前移动的速度为0.6m/s。则下列说法中正确的是（　　） A．拉力的功率为30W B．物体重力的功率为360W C．该滑轮组的机械效率为75% D．1min内所做的有用功为144J 【答案】A 【详解】A．拉力的功率 故A正确； B．拉动绳子时，物体在竖直方向没有移动距离，故物体的重力不做功，故物体重力的功率为0，故B错误； C．物体与地面间的滑动摩擦力是自身重力的0.2倍，即物体与地面间的滑动摩擦力      由图可知，承担绳子的段数n=3，该滑轮组的机械效率 故C错误； D．物体移动的速度      物体移动的距离 s物=v物t=0.2m/s×60s=12m 1min内所做的有用功 W有=fs物=120N×12m=1440J 故D错误。 故选A。 51．如图所示，工人用30N的拉力将重150N的重物匀速向左移动20cm，物体与地面间摩擦力为50N，时间为10s。则此过程中有用功是 J，总功 J，额外功是 J，滑轮组的机械效率是 。（结果保留整数） 【答案】 10 12 2 83% 【详解】[1]物体移动的距离为s=20cm=0.2m 重物匀速移动，受到的拉力等于摩擦力，根据有用功的计算公式可得，此过程中做的有用功是W有用=Fs=fs=50N×0.2m=10J [2]由图可知，动滑轮上有2股绳拉动滑轮，拉力做的总功为W总=Fs′=Fns=30N×2×0.2m=12J [3]额外功W额外=W总-W有用=12J-10J=2J [4]根据机械效率的计算公式可得，滑轮组的机械效率 52．如图所示，重100N的物体A在水平拉力F的作用下10s内匀速运动了1m，弹簧测力计的示数为20N，滑轮组的机械效率为80%。则拉力F做功的功率是 W，物体A受到的摩擦力是 N。（不计绳重和滑轮重） 【答案】 4 32 【详解】[1]不计绳重和滑轮重，由图可知，滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=2，绳子自由端移动的距离s绳=2s物=2×1m=2m 弹簧测力计的示数为20N，拉力就是20N，拉力做功为W总=Fs绳=20N×2m=40J 拉力做功的功率 [2]由 得到物体与地面间的滑动摩擦力f=η×2F=80%×2×20N=32N 题型14：杠杆的机械效率 53．如图所示，用始终竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重的物体缓慢升高，拉力大小为，拉力移动的距离为。将物体从该位置拉到水平位置时，杠杆的机械效率为 。若将物体移到B点，用同样大小的力把物体提升到相同的高度，机械效率 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 90% 变大 【详解】[1]拉力所做的总功为 克服物体重力做的有用功为 所以杠杆的机械效率为 [2]物体从A点移动到B点，用同样大小的力提升到相同的高度，即物体重心还升高相同的高度，有用功不变，而杠杆上旋的角度减小，拉力F上升的高度变小，则总功变小，根据可知，机械效率变大。 54．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为180N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小，拉力移动的距离为0.25m。拉力所做的功为 J，有用功为 J，杠杆的机械效率为 。 【答案】 20 18 90% 【详解】[1]拉力所做的功为 W总=Fs=80N×0.25m=20J [2]有用功 W有=Gh=180N×0.1m=18J [3]杠杆的机械效率为 55．如图所示，杠杆在竖直向下拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升，下表是提升物体时收集到的信息。 物重G/N OA/m OB/m A端上升的高度h/m B端下降的竖直距离s/m 40 0.8 0.4 0.2 0.1 若不计杠杆自重和摩擦，拉力应为 N；若实际拉力F为90N，则该杠杆的机械效率为 。 【答案】 80 88.9% 【详解】[1]如图，不计杠杆自重和摩擦，根据杠杆的平衡条件可得 则 [2]由表中数据可知，提升物体所做的有用功为 W有用＝Gh＝40N×0.2m＝8J 总功为 杠杆的机械效率 56．小明用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的物体缓缓上升（支点和杠杆的摩擦不计）。问： (1)重为5N的物体挂在A点时，人的拉力F为2.5N，物体上升0.15m时，动力作用点C上升0.5m，此时机械效率η1为 ； (2)小明为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，仍用该实验装置，仅将物体移到B点，再次缓慢提升杠杆，使物体上升相同的高度，实验测得此时的机械效率为η2 η1（选填“>”“<”或“=”），并简述理由： 。 【答案】(1)60% (2) > 两次对物体做的有用功相同，但后一次对杠杆做的额外功更少，所以机械效率变高 【详解】（1）重为5N的物体挂在A点时，人的拉力F为2.5N，物体上升0.15m时，动力作用点C上升0.5m，有用功 总功 机械效率 （2）[1][2]钩码的悬挂点在A点时，由于杠杆的重力会阻碍杠杆转动，则由杠杆的平衡条件得 钩码的悬挂点在B点时，则由杠杆的平衡条件得 观察比较可知，悬挂点移至B点时，OB大于OA，即钩码重力的力臂变大，所以拉力F也变大。此时杠杆的机械效率为 因为物体上升的高度不变，所以有用功不变，但杠杆上升的高度变低，故克服杠杆重力做的额外功变小，由上面的的表达式可得，不变，变小，所以分母变小，就变大；即，故理由为：两次对物体做的有用功相同，但后一次对杠杆做的额外功变少，所以机械效率变高。 题型15：斜面的机械效率 57．如图所示，物体的质量为0.6kg，底面积为25cm2。用平行于斜面向上的恒定拉力F，在1s内将物体匀速拉到斜面顶端，斜面的粗糙程度相同。已知F＝4N，长度为1m，g取10N/kg。下列说法正确的是（　　） A．物体静止在水平面上时，对地面的压强为0.24Pa B．拉力F的功率为2W C．物体在斜面上匀速运动时，所受的拉力与摩擦力是一对平衡力 D．斜面的机械效率为75% 【答案】D 【详解】A．物体所受的重力 物体静止在水平面上时，对地面的压力 受力面积 对地面的压强 故A错误； B．拉力 拉力所做总功 拉力做功功率 故B错误； C．克服物体重力做的有用功 克服物体受斜面摩擦力做的额外功 由可得，物体受斜面摩擦力 由于 所以物体受的拉力与摩擦力不是一对平衡力，故C错误； D．斜面的机械效率 故D正确。 故选D。 58．如图所示，工人在斜面上将一个重为400N的物体匀速从斜面底端拉到顶端，沿斜面向上的拉力F＝200N，斜面长s=5m、高h=2m，关于该过程，下列说法正确的是（　　） A．有用功为1000J B．额外功为400J C．物体受到的摩擦力为200N D．斜面的机械效率为80% 【答案】D 【详解】A．克服物体重力做的有用功为W有=Gh=400N×2m=800J 故A错误； BCD．工人拉力做的总功为W总=Fs=200N×5m=1000J 克服摩擦力做的额外功为W额=W总-W有=1000J-800J=200J 物体受到斜面的摩擦力为 斜面的机械效率为 故BC错误，D正确。 故选D。 59．如图所示，为方便残疾人上下台阶，一些公共场所设计了专用通道（斜面）。若将重的小车沿长的斜面推上高的平台，沿斜面所用的推力为，在此过程中有用功为 ，斜面的机械效率为 。 【答案】 840 70% 【详解】[1][2]将小车推向斜面时，有用功为 总功为 机械效率为 60．在劳动实践活动中，小明在水平地面与车厢间用木板搭一斜面，并用平行于斜面的推力将重为600N的货物匀速地从斜面底端推到顶端的车厢，如图所示。已知斜面长L为6m，斜面高h为1.5m，斜面的机械效率为60%，则此过程中货物受到斜面的摩擦力大小为 N。 【答案】100 【详解】由题知，物体的重力为G=600N，斜面高h=1.5m，推力做的有用功W有用=Gh=600N×1.5m=900J 斜面的机械效率为60%，根据可得，推力做的总功 推力做的额外功W额=W总-W有用=1500J-900J=600J 由W额=fs得货物受到斜面的摩擦力 题型16：功和能的关系 61．下列说法正确的是（　　） A．具有能的物体一定在做功 B．具有能的物体一定做了功 C．具有能的物体一定能够做功 D．以上说法都正确 【答案】C 【详解】ABD．具有能的物体不一定正在做功，具有能的物体不一定做了功，比如：天花板上静止不动的吊灯具有重力势能，没有正在做功，也没有做了功，故ABD错误； C．一个物体能够对另一个物体做功，这个物体就具有能量，具有能的物体一定能够做功，故C正确。 故选C。 62．流动着的水、风、张开的弓都可以对别的物体做功，说明它们都具有能。那么关于功和能下列说法不正确的是（　　） A．物体已经做的功越多，具有的能越多 B．物体做功的过程就是能量转化的过程 C．能的单位与功的单位相同，都是焦耳 D．物体有时既具有动能也具有重力势能 【答案】A 【详解】A．一个物体已经做的功越多，它具有的能量不一定越大，因为物体有能量不一定必须全部用来做功，故A错误，符合题意； B．做功的过程是能量转化的过程，功是能量转化的量度．故B正确，不符合题意； C．功的单位与能的单位相同，在国际单位制中都是焦耳，故C正确，不符合题意； D．一个物体具有机械能，可能它只具有动能或只具有势能或既具有动能又具有势能，故D正确，不符合题意。 故选A。 63．叙述功和能的关系时有以下几种说法，哪一种是正确的（  ） A．物体具有的能量越大，做的功越多 B．具有能量的物体一定做功 C．做功的物体一定具有能量 D．物体不做功就没有能 【答案】C 【详解】A．物体具有的能量越大，做的功不一定越多，如让大力士去推火车，没有推动，他同样不做功，故A错误； B．具有能量的物体不一定做功，如山坡上的巨石具有重力势能，但没有落下前并未做功，故B错误； C．一个物体如果能对外做功，我们就说它具有能量，故做功的物体一定具有能量，故C正确； D．物体不做功不一定没有能，如山坡上的巨石具有重力势能，但没有落下前并未做功，故D错误。 故选C。 64．（24-25九年级上·浙江杭州·阶段练习）力和运动、功和能量是物理学的核心概念，它们之间存在着密切的联系。关于力和运动、功和能量之间的关系，下列说法错误的是（　　） A．运动的物体一定具有能量 B．物体受到力的作用，力一定对物体做功 C．做功的本质是能量的转化 D．功和能量的单位都是焦耳 【答案】B 【详解】A．物体由于运动而具有的能量叫做动能，因此运动的物体具有动能，故A正确，不符合题意； B．有力作用在物体上，如果物体没有在力的方向上通过一定的距离，则力没有对物体做功，故B错误，符合题意； C．做功是能量转化的重要途径，它不仅反映了力的空间累积效应，也是能量守恒和转化定律的具体体现，通过做功，各种能量形式之间得以相互转化，故C正确，不符合题意； D．为纪念焦耳在热学和能量研究领域取得的卓越成就，物理量以其名字命名功和各种能量的基本单位，故D正确，不符合题意。 故选B。 题型17：动能和势能的大小比较 65．一位跳伞运动员在空中匀速下降的过程中，关于他的动能和重力势能，下列说法正确的是（　　） A．动能变大，重力势能变小 B．动能变小，重力势能变大 C．动能不变，重力势能变小 D．动能变小，重力势能不变 【答案】C 【详解】跳伞运动员在空中匀速下降的过程中，质量不变，速度不变，故动能不变；由于高度下降，所以重力势能变小，故ABD错误，C正确。 故选C。 66．如图所示，载重卡车、电瓶车与自行车，若三种车辆速度相等，则动能最小的是（　　） A．载重卡车 B．电瓶车 C．自行车 D．一样大 【答案】C 【详解】若三种车辆速度相等，质量小的，动能小，自行车的质量最小，故自行车的动能最小，故C正确。 故选C。 67．小红按照如图所示情景做了一个有趣的实验：她把一个悬挂起来的铁锁拉到自己的面前并接触鼻子，然后将铁锁由静止释放，保持头的位置不变，铁锁摆回时不会撞击她的鼻子。铁锁由接触鼻子的位置a开始，沿弧线abc向另一侧的最高点c运动的过程中，关于它的动能大小，下列说法中正确的是（　　） A．铁锁在位置a有最大的动能 B．铁锁在位置b有最大的动能 C．铁锁在位置c有最大的动能 D．铁锁在a、b、c三处的动能相同 【答案】B 【详解】从a→b的过程中，铁锁的质量不变，高度减小，速度增大，重力势能减小，动能增大，在b点动能最大；从b→c的过程中，铁锁的质量不变，高度增大，速度减小，重力势能增大，动能减小，在c点动能为0；铁锁从a点由静止下落，速度为0，动能为0。 故选B。 68．甲、乙两颗相同的子弹，飞向同一块木板，结果甲子弹穿透木板，乙子弹嵌在木板里，则甲子弹的动能 乙子弹的动能，甲子弹的速度 （均选填“大于”、“小于”或“等于”）乙子弹的速度，判断的依据是甲子弹能够 较多。 【答案】 大于 大于 做的功 【详解】[1]运动的子弹具有动能，穿过木板时，要克服摩擦做功，其动能转化为内能，穿透的子弹比嵌在木板的子弹运动距离长，做功多，所以甲子弹的动能大。 [2]因为质量相同，甲动能大，所以甲速度大。 [3]运动的子弹具有动能，穿过木板时，要克服摩擦做功，甲子弹穿透木板，乙子弹嵌在木板里，甲运动距离长，做功多。 题型18：动能和重力势能的相互转化 69．如图所示，为滚摆沿竖直方向运动的情景。在滚摆向上减速运动的过程中，下面的说法中正确的是（　　） A．滚摆的动能增大，重力势能减小 B．滚摆的动能增大，重力势能增大 C．滚摆的动能减小，重力势能减小 D．滚摆的动能减小，重力势能增大 【答案】D 【详解】滚摆向上减速运动的过程中，速度减小，动能减小；高度增加，重力势能增大；故ABC错误，D正确。 故选D。 70．人造地球卫星的能量转化 （1）从近地点到远地点：卫星的动能 ，重力势能增大，动能转化为重力势能。 （2）从远地点到近地点：卫星的重力势能减小，动能 ，重力势能转化为动能。 （3）整个过程中机械能总量 。 【答案】 减小 增大 不变 【详解】[1]人造地球卫星绕地球的椭圆轨道运行，从近地点向远地点运动时，质量不变，高度变高，速度变小，所以它的重力势能增大，动能减小，动能转化为重力势能。 [2]从远地点向近地点运动时，质量不变，高度变低，速度变大，所以它的重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。 [3]人造卫星在太空中运动，不受空气阻力，机械能守恒，整个过程中机械能总量不变。 71．荡秋千时的能量转化过程可以简化为小球摆动时的能量转化过程，如图所示，小球从A点向B点运动过程中，重力势能转化为 能，小球从B点向C点运动过程中， 。（不计空气阻力） 【答案】 动 动能转化为重力势能 【详解】[1]小球从A点向B点运动过程中，高度降低，重力势能减小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能。 [2]小球从B点向C点运动过程中，高度变高，速度变小，故动能变小，重力势能变大，故是动能转化为重力势能。 72．如图所示，光滑弧形轨道AOB与粗糙斜面BC相连，钢球自C点由静止释放，经过最低点O，然后到达另一侧与B等高点A。从C到B点过程中， 能转化为动能；重力势能变化量 动能变化量（选填“>”“<”或“=”）。整个运动过程从C点到A点钢球机械能变化情况 。 【答案】 重力势 > 先变小后不变 【详解】[1]动能与物体的质量和速度有关；重力势能与物体的质量和高度有关。钢球从C点到B点的过程中，质量不变，高度变小，速度变大，故钢球的重力势能变小，动能变大，则该过程中重力势能转化为动能。 [2]钢球从C到B的过程中，由于斜面粗糙，钢球受摩擦力的作用，需要克服摩擦力做功，一部分机械能转化为其他形式的能，所以钢球的机械能变小，故重力势能变化量大于动能变化量。 [3]钢球从C 到B的过程中，由于克服摩擦力做功，机械能减小；从B到A的过程中，弧形轨道AOB光滑，只有动能和重力势能的相互转化，机械能不变。所以整个运动过程机械能变化情况是先变小后不变。 题型19：动能和弹性势能的相互转化 73．（24-25九年级上·江苏盐城·期中）“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，将弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，体验者从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经过B点时轻绳的弹力等于人的重力，最高能到达C点。对此过程，下列描述正确的是（　　） A．弹性绳的弹性势能在B点时最大 B．人从B到C的过程中，动能一直减少 C．人从A到B的过程中，动能先增加后减少 D．人从A到C的过程中，重力势能增加，动能一直减少 【答案】B 【详解】A．扣环打开前，弹性绳的弹性形变程度最大，弹性势能最大，经过B点时轻绳的弹力等于人的重力，在B点时速度最快，弹性形变不是最大，弹性势能不是最大，故A错误； B．B点时弹性轻绳对人的弹力等于人的重力，速度最大，人从B到C的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小，故B正确； C．人从A到B的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大，速度增大，动能增大，故C错误； D．人从A到C的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增加；AB段速度逐渐变大，动能逐渐变大；BC段速度逐渐变小，动能逐渐变小，故D错误。 故选B。 74．（23-24八年级下·河北保定·期末）蹦床是一项传统的奥运比赛项目。如图所示，在一次比赛中，运动员从高处下落到蹦床上又被弹起。在这个过程中，下列说法正确的是（　　） A．运动员从高处下落到刚接触蹦床，重力势能转化为动能 B．运动员从刚接触蹦床到下落到最低点，蹦床的弹性势能减小 C．运动员被蹦床弹起过程中机械能守恒 D．运动员被弹起离开蹦床后，弹性势能转化为动能 【答案】A 【详解】A．运动员从高处下落到刚接触蹦床，质量不变，高度变小，速度变大，重力势能变小，动能变大，是重力势能转化为动能，故A正确； B．运动员从刚接触蹦床到下落到最低点，蹦床的弹性形变程度变大，蹦床的弹性势能增大，故B错误； C．运动员被蹦床弹起过程中，运动员的机械能与蹦床的弹性势能之间的相互转化，所以机械能会改变，故C错误； D．运动员被弹起离开蹦床后，动能转化为重力势能，故D错误。 故选 A。 75．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。 【答案】 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。 76．如图所示，质量为1 kg的滑块在倾角为30°的光滑斜面上，从a点由静止开始下滑，到b点开始压缩轻弹簧，到c点时达到最大速度。到d点（图中未画出）开始弹回，返回b点离开弹簧，恰能再回到a点。则： （1）物体从a到b点，物体的重力势能转化为 能； （2）物体从c到d点，弹簧的 能变大； （3）物体在d点 （选填“是平衡状态”或“不是平衡状态”）。 【答案】 动 弹性势 不是平衡状态 【详解】（1）[1]物体从a到b点，物体的高度减小，速度增大，它的重力势能减小，动能增大，所以物体的重力势能转化为动能。 （2）[2]物体从c到d点，弹簧被压缩，到d点（图中未画出）开始弹回，故d点弹簧的弹性形变程度最大，故物体从c到d点，弹簧的弹性势能变大。 （3）[3]物体在d点时，速度为零，此时开始向上做加速运动，所以在d点不是平衡状态。 题型20：动能、重力势能和弹性势能间的转化 77．如图所示，是街边常见的一种“套圈”游戏，套中玩具时，即可获得该玩具。“套圈”出手后，从a点到c点的过程中（不计空气阻力），下列说法正确的是（　　） A．从a到c的过程中，“套圈”不受力的作用 B．从a到c的过程中，“套圈”的动能保持不变 C．在最高点b时，“套圈”的重力势能最大 D．在最高点b时，“套圈”的机械能最大 【答案】C 【详解】AD．不计空气阻力，从a到c的过程中，不需要克服阻力做功，“套圈”的机械能不变，但受到重力的作用，AD错误； B．“套圈”由a到c过程中，“套圈”的质量不变，速度先变小后变大，所以动能先变小后变大，B错误； C．“套圈”在最高点b时，高度最高，则重力势能最大，C正确。 故选C。 78．在粗糙程度相同的水平面上，手推木块向右压缩轻质弹簧至图甲所示位置；松手后，木块最终静止在图乙所示位置。下列说法错误的是（　　） A．如图甲，弹簧被压缩过程中，长度变短，弹簧的弹性势能变大 B．木块被弹簧弹离的瞬间，如果它受到的力全部消失，木块将静止 C．木块从被弹簧弹离至最终静止的过程中，速度减小，动能减小 D．整个运动过程中木块的动能先变大后变小，机械能不守恒 【答案】B 【详解】A．弹簧被压缩过程中，长度变短，弹性形变变大，所以弹簧的弹性势能增大，故A正确，不符合题意； B．木块被弹簧弹离的瞬间，如果它受到的力全部消失，由牛顿第一定律可知，木块将做匀速直线运动，故B错误，不符合题意； C．动能大小与质量和速度有关，木块从被弹簧弹离至最终静止的过程中，速度减小，质量不变，所以动能减小，故C正确，不符合题意； D．整个运动过程中木块的动能先变大后变小，克服摩擦做功，机械能减小，故D正确，不符合题意。 故选B。 79．上图为我国东方航空使用的C919大型客机。在C919飞机加速起飞过程中随着高度的增加，飞机的重力势能 ，随着速度的增加动能将 ，在C919飞机在空中水平匀速飞行的过程中（不计燃料损耗），飞机的重力势能 。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 【答案】 增大 增大 不变 【详解】[1]重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。飞机加速起飞过程中，飞机的质量不变，高度不断增加，所以飞机的重力势能增大。 [2]动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能越大。飞机加速起飞过程中，质量不变，速度不断增加，所以动能将增大。 [3]当 飞机在空中水平匀速飞行时（不计燃料损耗），飞机的质量不变，高度不变，所以飞机的重力势能不变。 80．如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定在水平面上，钢球从C点由静止释放，经过B点到达最低点O，然后到达另一侧与B点等高的A点时刚好速度为零。由C点到B点过程中，一部分 能转化为动能，整个过程中 点的动能最大，从最低点O到A点的过程中，机械能的总量 （选填“变大”“变小”或“不变”），理由是 。 【答案】 重力势 O 变小 见解析 【详解】[1]粗糙的弧形轨道竖直固定在水平面上，钢球从C点由静止释放，由C到B点过程中，高度减小，速度增大，重力势能转化为动能。 [2]钢球在整个运动过程中，由于轨道粗糙，存在摩擦力。钢球从C点到O点的过程中，重力势能转化为动能和内能，到达O点时重力势能全部转化为动能和内能，此时动能最大。从O点到A点，动能又转化为重力势能和内能。所以整个过程中O点的动能最大。 [3][4]从最低点O到A点的过程中，钢球需要克服摩擦力做功，机械能转化为内能，所以机械能的总量变小。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$