第十章 功与机械能单元练习-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．人拉弓射箭时，下列说法中正确的是（   ） A．放在张紧了的弓上的箭，具有弹性势能 B．弓被拉得越弯，人的弹性势能越大 C．弓把箭射出去的过程中，箭的弹性势能增加 D．弓把箭射出去的过程中，弓的弹性势能减少 2．“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 3．小明的物理书从课桌掉到地面上，课本的重力所做功最接近于（　　） A．0.02J B．0.2J C．2J D．20J 4．如图所示，某次比赛中，运动员推着冰壶从A点运动6m到达B点时轻轻松手，随后冰壶沿冰道运动30m停在O点。若运动员对冰壶的水平推力为9N，冰壶运动中受到水平方向的阻力，大小恒定为1.5N。从A点到O点冰壶沿直线运动中（　　） A．推力对冰壶做功为270J B．推力对冰壶做功为324J C．冰壶克服阻力做功为54J D．冰壶克服阻力做功为45J 5．水平地面上有一个重100N的物体，在水平推力作用下沿推力的方向匀速运动了5m，用时10s，在这个过程中，推力对物体做功的功率是15W，则推力大小是（    ） A．100 N B．500 N C．30 N D．50 N 6．一个同学用50N的水平方向的力将一只重5N的足球沿水平方向踢了出去，足球在地上滚动了30m才停下，从人踢球到球停止这整个过程中，脚对球做的功是（　　） A．15J B．1500J C．150J D．条件不足，无法判断 7．下列事例中，人对物体有做功的是（　　） A．对物体施加了力，但物体没有动 B．对物体施加力，物体在与力相互垂直的方向移动了一段距离 C．对物体施加力，物体在力的方向移动一段距离 D．离开手后的实心球在空中运动 8．2024年6月2日，“嫦娥六号”着陆器和上升器的组合体（简称着上组合体）平稳软着陆月背南极。如图，是着上组合体通过调节发动机推力进行落月操作的画面。落月过程大致分为主减速段、悬停段和缓速下降段等几个阶段。下列说法正确的是（   ） A．在主减速段，着上组合体的机械能不变 B．在悬停段，着上组合体不受力的作用 C．平稳软着陆后，着上组合体的惯性消失 D．着上组合体的四只“大脚”可减小对月球表面的压强 二、填空题 9．功率的表达式： 。 10．滚摆从图中的位置1静止释放，下降到位置2，后再上升到达最高点位置3，随后再次下降。这三个位置中，滚摆重力势能最大的是位置 （填写图中数字序号），在此过程中滚摆机械能是 （选填“增大”、“减小”或“不变”）的。 11．重为120N的物体在F=20N的水平拉力作用下沿水平面向右做匀速运动。物体运动距离—时间图像如图所示，则 （1）物体运动的速度为 ； （2）物体运动过程中受到的摩擦力是 ； （3）物体运动了6m的过程中，重力做的功是 ； （4）物体运动过程中拉力的功率是 。 12．在水平地面上铺上一张白纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由落下，在纸面上留下黑色圆斑A、B，如图所示．球从较高处下落形成的圆斑是图中的 （选填“A”或“B”）。判断的过程如下：球原来的高度越高， 能越大，下落过程中转化为 能，接触地面后进而转化获得的 能也就越大，从而皮球的形变程度越大。 三、实验题 13．小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，选用质量不同的两个钢球m和M（M的质量大于m），分别从同一斜面不同的高度h和H（H>h）由静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离。实验过程如图所示。 (1)小明通过观察 来判断小球动能的大小，这种研究方法是 （选填“控制变量法”或“转换法”）；若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的； (2)由甲、乙两图可得实验结论：物体的动能大小与 有关； (3)小明根据甲、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关，她的结论是否正确？ （选填“正确”或“错误”），理由是 。 14．为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明同学设计了如图所示的探究实验，将A、B、C三个小球先后从同一装置的高分别为、、的位置由静止滚下（，），推动木块运动一段距离后停止。 （1）该实验通过木块被小球撞击后移动的距离来判断安全隐患大小，该研究方法是 ； （2）让小球从斜面的不同高度由静止滚下，目的是探究小球的动能大小与 的关系，实验中，需要控制小球的 相等； （3） 两次实验是用来研究超载带来的安全隐患的，得到的结论是：速度相同时，车辆质量越大，隐患越大； （4）若水平面足够光滑，则 （选填“能”或“不能”）完成该实验探究。 四、计算题 15．下图是一款扫地机器人，它的工作原理是通过电动机转动使内部压强减小，从而使杂物进入吸尘器。若该扫地机器人工作时所受阻力恒为60N，它在5s内沿直线匀速清扫地面的距离为2m（忽略灰尘质量和气流的影响），求： (1)此过程中，该扫地机器人动力所做的功。 (2)此过程中，该扫地机器人动力的功率。 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。 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 D B C C C D C D 1．D 【详解】AB．弹性势能是指发生弹性形变的物体自身具有的一种能量，这种能量跟其他物体无关。因为弓发生了弹性形变，所以弓具有弹性势能。弹性势能跟弹性形变的程度有关，弓拉得越弯，弓的弹性势能越大，与人和箭无关，故AB错误； CD．弓把箭射出去的过程中，弓的弹性形变程度变小，弹性势能减少，箭的速度变大，动能增加，将弓的弹性势能转化为箭的动能，故C错误，D正确。 故选D。 2．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。 3．C 【详解】物理书的重力约2.5N，课桌的高度约为0.8m，课本的重力所做功W=Gh=2.5N×0.8m=2J 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．C 【详解】AB．冰壶从A点运动6m到达B点的过程中受到推力，则推力对冰壶做功为 故AB不符合题意； CD．冰壶全程都受到阻力，则冰壶克服阻力做功为 故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 5．C 【详解】由可得，推力做的功为 由可得，推力为 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6．D 【详解】球离脚前，球受到脚施加的力的作用，球在脚施加的力的作用下移动的距离不确定，所以球离脚前，脚对球做功的多少不确定；球离脚后，在水平地面上向前滚动的过程中，由于具有惯性会向前运动，球脱离了脚，脚没有给球施加力，对球不做功，所以从人踢球到球停止这整个过程中，脚对球做的功的多少不确定，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 7．C 【详解】A. 对物体施加了力，但物体没有动，则物体没有在力的方向上移动一段距离，人对物体没有做功，故A不符合题意； B. 对物体施加力，物体在与力相互垂直的方向移动了一段距离，则物体没有在力的方向上移动一段距离，人对物体没有做功，故B不符合题意； C. 对物体施加力，物体在力的方向移动一段距离，根据W=Fs可知，人对物体做了功，故C符合题意； D. 离开手后的实心球在空中运动，此时人对实心球没有作用力，人对物体没有做功，故D不符合题意。 故选C。 8．D 【详解】A．在主减速段，着上组合体的质量一定，速度减小，高度减小，因此其动能减小，重力势能减小，机械能减小，故A错误； B．在悬停段，着上组合体处于静止状态，在竖直方向上受到平衡力的作用，故B错误； C．平稳软着陆后，着上组合体同样具有惯性，惯性是物体的固有属性，无论处于何种状态物体都具有惯性，故C错误； D．着上组合体的四只“大脚”可以通过增大受力面积，从而可减小对月球表面的压强，故D正确。 故选D。 9． 【详解】功与做功所用的时间之比叫做功率，所以功率的表达式：。 10． 1 减小 【详解】[1][2]滚摆是重力势能和动能相互转化的机械，故滚摆升到最高点后，放开手，可以看到滚摆旋转着下降，越转越快，到最低点时滚摆转而上升，直到回到比原来略低的位置；滚在最高点位置1时重力势能最大，滚摆运动过程中会受到空气阻力，克服摩擦做功，机械能有一部分转化为内能，机械能减小。 11． 1.2m/s 20N 0 24W 【详解】（1）[1]由图像知道，物体做匀速直线运动，且当物体的路程s=18m时，运动的时间是t=15s，所以物体的速度是 （2）[3]由于物体在水平方向上做匀速直线运动，由平衡条件知道，物体受到的拉力与摩擦力大小相等，即物体受到的摩擦力是20N。 （3）[3]物体在竖直方向上没有移动距离，所以重力对物体没有做功，即重力做功为0。 （4）[4]拉力的功率是 12． B 重力势 动 弹性势 【详解】[1][2][3][4]从图中A、B的印迹看出，B球的形变大，说明它原有的重力势能大；在质量相同的情况下，高度越高，重力势能越大，下落过程中转化的动能就越大，接触地面后进而转化获得的弹性势能也就越大，从而皮球的形变程度越大，所以球从较高处下落形成的圆斑是图中的B。 13．(1) 木块B移动的距离 转换法 不能 (2)速度 (3) 错误 没有控制钢球到达水平面时的速度相同 【解析】【小题1】[1][2]在探究物体动能大小与哪些因素有关的实验中，小球动能的大小是通过观察木块B被撞击后移动的距离来判断的。小球动能越大，对木块做功越多，木块移动的距离越远，这种将不容易直接测量的动能大小转换为容易观察测量的木块移动距离的方法叫转换法。 [3]若水平面绝对光滑，木块被撞击后将做匀速直线运动，无法通过木块移动的距离来判断小球动能的大小，所以本实验不能达到探究目的。 【小题2】由甲、乙两图可知，同一小球，从不同高度滚下，到达水平面时的速度不同，高度越高，速度越大，木块被撞击后移动的距离越远，说明物体的动能大小与速度有关。 【小题3】[1][2]甲、丙两图中，小球的质量不同，滚下的高度也不同，没有控制速度相同，所以不能得出物体的动能大小与质量有关的结论。要探究动能与质量的关系，应控制小球到达水平面时的速度相同，即让不同质量的小球从同一高度滚下。 14． 转换法 速度 质量 甲、丙 不能 【详解】（1）[1]实验中是将安全隐患的大小转换成小球撞击木块后移动距离的远近，小球撞击木块后移动距离越远，说明安全隐患越大，这是转换法的应用。 （2）[2][3]实验中小球从同一斜面的不同高度由静止释放，为的是使小球到达水平面获得不同的速度，进而探究小球的动能大小与速度的关系，在该过程中，根据单一变量原则，除了小球从斜面滚下的高度不同外，其它条件均需相同，即小球的质量要相同。 （3）[4]要得到的结论是：速度相同时，车辆质量越大，隐患越大；需要保证小球从斜面的同一高度由静止滚下，且小球的质量不同，由题意可得，甲、丙两次实验满足要求。 （4）[5]若水平面足够光滑，由牛顿第一定律可得，物体和小球碰撞后将一起做匀速直线运动，无法通过撞击后木块移动距离的远近来判断安全隐患，也就不能得出结论。 15．(1)120J (2)24W 【详解】（1）该扫地机器人沿直线匀速清扫地面，动力，此过程中，扫地机器人动力所做的功 （2）此过程中该扫地机器人动力的功率 16．(1)2m/s (2)300J (3) (4)见解析 【详解】（1）小伟热身运动的平均速度； （2）小伟受到的重力，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，（合理即可） 则对地面的压强； （4）不能，理由：由于空间站属于微重力环境，做引体向上时几乎不克服重力做功，也就达不到锻炼的目的。 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 $$