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．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． 2．“神舟”十七号载人飞船成功返航，实现了中国人几千年的“飞天梦”。在飞船返航的过程中，有一段时间匀速降落，在这段时间内，航天员的（   ） A．动能不变，重力势能减少 B．动能增加，重力势能减少 C．动能减少，重力势能不变 D．重力势能和动能都不变 3．如图a所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动。两次拉动木块得到的图像分别是图b中的图线甲、乙，其对应弹簧测力计的示数分别为和，相等时间内拉力所做的功分别为和。则它们的大小关系正确的是（   ） A．， B．， C．， D．， 4．骑行是一种健康自然的运动旅行方式。当胡老师以6m/s的速度在水平路面上骑行时，人和车受到的阻力是人和车总重的0.02倍，则他骑行时做功的功率最接近于（　　） A．6W B．12W C．100W D．600W 5．图甲是蹦床表演的情景，图乙是运动员从最高点A下落到最低点C的简化图，B点是运动员与蹦床刚开始的接触点。不考虑空气阻力，以下关于运动员的机械能判断，正确的是（　　） A．从A点到C点，机械能保持不变 B．从A点到C点，机械能不断减小 C．从B点到C点，动能先增大后减小 D．从B点到C点，动能不断减小 6．如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度Δl之间的关系，如图乙所示，其中b为曲线最高点。不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则小球（　　） A．在b处小球受到弹力大小大于它所受重力 B．在c处小球受到弹力大小等于它所受重力 C．在b处弹簧的弹力最大 D．在c处弹簧的弹性势能最大 7．两台机械的功率之比为5︰6，如果他们做相同的功，所用的时间之比为（    ） A．6︰5 B．5︰6 C．11︰5 D．5︰11 8．为提高学生体质，很多城市把跳绳（如图所示）列入了初中体育学业水平测试项目。某初三学生重500N，每次跳起的高度为5cm，1min完成了180次跳绳，则该学生在1min做的功及功率分别为（　　） A．4500J；75W B．4500J；25W C．5000J；25W D．5000J；75W 二、填空题 9．一个30g的鸡蛋从25楼抛下，可砸破行人的头骨使人当场死亡，由此可知鸡蛋的重力势能与 有关；若每层楼高3m，则这个鸡蛋从25楼掉落到地面上重力做的功为 J（g取10N/kg）。 10．［教材“想想做做”改编］如图甲所示，滚摆由最高点释放，旋转着下降到最低点后又上升，滚摆在下降过程中 能主要转化为 能。如图乙所示，将一个单摆从A点放手，能摆到B点，若在O点放一小棒抵住细绳，不考虑空气阻力与摩擦，小球 （选填“能”或“不能”）摆到C点。    11．高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”。据报道，一个30g的鸡蛋从25楼抛下可使人当场死亡。这是因为鸡蛋的 大， 能大，所以危险性大。 12．体育课上，余枫同学投掷实心球时球的运动轨迹如图所示，球在空中飞行的A、B、C、D四点中， 点处的重力势能最大，球离开手后在空中飞行的过程中，该同学对球 （有/没有）做功，球落地后由于受到 最终停在了E点。 13．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 14．物理小组在做“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，用质量为、的两个钢球，分别从同一斜面的、高度由静止开始滚下，观察木块被撞击后运动的距离，实验过程如图所示（）。请你完成下列内容： （1）实验过程中是通过比较 来反映钢球的动能大小； （2）由图甲、乙实验表明，钢球从高处滚下，高度越高，钢球运动到水平面时速度越大，木块被撞运动得越远。表明：质量相同时，钢球的速度越大，动能越 （选填“大”或“小”）； （3）上述实验中，探究的“动能”是指 （填字母）； A．钢球在斜面上时的动能    B．钢球撞击木块时的动能 C．钢球撞击木块后的动能    D．钢球在刚释放时的动能 （4）在图乙、丙两次实验中，让钢球从斜面的同一高度自由滚下，若完成了图乙操作后，在做图丙所示的实验时，若木块滑出了水平木板， （选填“能”“不能”）比较图乙、图丙两次实验得出“动能与质量有关”的结论。 15．小明在“探究物体的重力势能与哪些因素有关”时，选用下列实验器材：一块厚泡沫，三个相同的铁钉，三个铝块A、B和C（质量为mA=mB<mC），他做了如下实验：将铁钉插入泡沫的相同深度，分别将三个铝块由空中静止释放撞击铁钉，铁钉进入泡沫，如图所示。 (1)在这个实验中，可以通过观察 来比较铝块重力势能的大小； (2)甲、乙实验说明：在质量相同时，物体被举得越 ，重力势能越大； (3)比较 两组实验的情况，说明铝块高度相同时，质量越大，铝块的重力势能越大。 四、计算题 16．小红同学和大家一样是一名要参加中考的初三学生，她正在进行跳绳运动。小红的质量为50kg，她1min跳了168次，跳起一次的平均高度为5cm，求： (1)小红跳起一次克服重力所做的功； (2)1min内小红跳绳的功率。 17．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 功与机械能》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D A A C C D A A 1．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。 2．A 【详解】飞船匀速降落，质量不变，速度不变，动能不变；高度降低，重力势能减少。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．A 【详解】由图B可知，甲、乙均做匀速直线运动，由二力平衡的条件可知，物体受到的摩擦力等于拉力，滑动摩擦力只与压力和接触面粗糙程度有关，故摩擦力不变，则，相同时间甲通过的路程大于乙，根据功的计算公式W=Fs可知，。故A正确，BCD错误。 故选A。 4．C 【详解】徐老师的质量约为70kg，整车质量约为30kg，人与车的总重力 G=m总g=(70kg+30kg)×10N/kg=1000N 匀速骑行时处于平衡状态，根据二力平衡可知，动力等于受到的阻力 F=f=0.02G=0.02×1000N=20N 则骑行时做功的功率 P=Fv=20N×6m/s=120W 故选C。 5．C 【详解】AB．不考虑空气阻力，从A点到B点，运动员的机械能守恒，即机械能保持不变；从B点到C点，蹦床的弹性形变增大，其弹性势能增大，该过程中运动员的一部分机械能转化为弹性势能，其机械能会减小，所以从A点到C点运动员的机械能先不变后减小，故AB错误； CD．从B点到C点，开始一段时间内蹦床的弹力小于运动员的重力，合力方向向下，运动员继续向下做加速运动；当蹦床的弹力等于运动员的重力时，运动员的速度达到最大；此后，蹦床的弹性形变继续增大，向上的弹力大于向下的重力，合力方向向上，运动员向下做减速运动，到最低点时运动员的速度为零；由此可知，从B点到C点，运动员的速度先增大后减小，且运动员的质量不变，所以该过程中运动员的动能先增大后减小，故C正确，故D错误。 故选C。 6．D 【详解】在小球的运动过程中，一开始小球的重力大于弹力，小球加速运动；到达b处小球受到的重力和弹簧的弹力大小相等，此时的弹簧形变程度不是最大，弹力不是最大；在c处时，小球的速度为0，弹簧的形变程度最大，小球受到弹力大小大于它所受重力，弹性势能最大。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 7．A 【详解】已知两台机械的功率之比为5︰6，则根据可知，做相同的功，所用的时间之比为 故选A。 8．A 【详解】学生每次跳起克服重力所做的功 1min做的功 功率 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 9． 被举高度 21.6 【详解】[1]根据一个30g的鸡蛋从25楼抛下，可砸破行人的头骨使人当场死亡，可知高度越高，鸡蛋具有的重力势能就越大，由此可知，鸡蛋的重力势能与被举高度有关。 [2]一个鸡蛋的重力 25楼高度 这个鸡蛋从25楼掉落到地面上重力做的功 10． 重力势 动 不能 【详解】[1][2]滚摆在下降过程中，高度逐渐减小，重力势能减小，速度越来越大，动能增大，滚摆的重力势能主要转化为动能。 [3]若在O点放一小棒抵住细绳，不考虑空气阻力及摩擦，小球摆过最低点后动能转化为重力势能，因为机械能守恒，所以仍只能摆到B点。 11． 高度 重力势 【详解】[1][2]由于重力势能的影响因素是高度和质量，且质量相同时，高度越高，物体具有的重力势能越大，因此质量为30g的鸡蛋从25楼抛下可使人当场死亡，也会造成较大的危害。 12． B 没有 阻力 【详解】[1]物体由于被举高而具有的能叫重力势能。重力势能大小的影响因素：质量、高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。球在空中飞行的A、B、C、D四点中，质量不变，B点时最高，所以此时的重力势能最大。 [2]做功的两个必要因素：一是有力作用在物体上；二是物体在力的方向上移动了距离。球离开手后在空中飞行的过程中，手对球没有力的作用了，故该同学对球没有做功。 [3]力可以改变物体的运动状态，当球落地后，由于受阻力的作用，最终会停在E点。 13．> 【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。 14． 被撞木块移动的距离 大 B 能 【详解】（1）[1]实验运用了转换法，通过观察被撞木块移动的距离来比较钢球动能的大小，被撞木块移动的距离越远，钢球的动能越大。 （2）[2]由图甲和乙得实验结论，质量相同时，钢球的速度越大，被撞木块移动的距离越远，动能越大。 （3）[3]钢球滚落斜面底端时具有了初速度，具有动能，钢球撞击木块，使木块运动，所以“动能”是指钢球撞击木块时的动能，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 （4）[4]图乙、丙两次实验中，让钢球从斜面的同一高度自由滚下，保证了速度相同，质量不同，做图丙所示的实验时，若木块滑出了水平木板，说明木块移动的距离远，从两次实验中能比较出被撞木块移动的距离大小，故能得出实验结论。 15．(1)铁钉插入泡沫的深度 (2)高 (3)甲、丙 【详解】（1）本实验中铝块重力势能的大小无法直接观察，我们是通过观察比较铁钉插入泡沫的深度来间接比较的，这是转换法的应用。 （2）甲、乙实验中，两铝块质量相同，铝块被举的越高，铁钉插入泡沫的深度越深，重力势能越大，所以得到的结论是：在质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大。 （3）根据控制变量法的思想，探究重力势能的大小与质量的关系时，需要控制下落的高度相同，铝块的质量不同，故需要对比甲、丙两次实验。 16．(1) (2)70W 【详解】（1）小红跳起一次克服重力所做的功为 （2）1min内小红跳绳做功为 则1min内小红跳绳的功率为 17．(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 $$