12.1 机械能-【暑假大串联】2024-2025学年新教材八年级物理暑假作业教材衔接（苏科版2024）

A 移动的速度v物= s物 t = 1 m 2 s=0.5 m/s. 第三节 功 1. C 2. C 3. C 4. B 5. D 6. B 7. 做了功 8. 改变 不做功 做功 9. < = 10. 粗 稀 功 11. 不做功 12. 没做 做了 没做 13. 1800 0 14. 3000 0 15. 等于 16. 0 17. 有用 力 18. = 19. (1) 800 N 800 kg (2) 7.2×107 J 20. (1) 1.12 m/s (2) 168 J 第四节 功 率 1. A 2. A 3. A 4. A 5. D 6. B 7. B 8. 0 5 9. 2∶3 3∶2 甲 10. 10 20 5 50 11. 0 12 12. 大于 6×104 6×105 13. 快 慢 0 30 14. 3500 6.3×107 0 15. 秒表 小明的质量m mgh t 16. 30 75 17. ① mgh t ①②均可 18. 1∶2 2∶1 1∶1 19. 不变 20. 秒表 时间t mg nmgh nmgh t A 第五节 机械效率 1. A 2. D 3. D 4. A 5. D 6. B 7. D 8. B 9. B 10. D 11. A 12. D 13. D 14. 150 15. 100 80% 16. 720 20 17. 0.2 要克服动滑轮重和摩擦做额外功 B 18. (1) 经分析知,0~60 s时A 浸没在水中上升时, A 受到的拉力不变,绳端的拉力F 不变;60~70 s 时A 逐渐露出水面,70 s时A 恰好全部露出水 面,A 受到拉力变大,绳端拉力F 变大.A 上升 的速度始终为0.1 m/s,由v= s t 可得,井中水 深h=vt=0.1 m/s×70 s=7 m,井底受到水的 压强p=ρ水 gh=1×103 kg/m3×10 N/kg× 7 m=7×104 Pa. (2) 实心长方体 A 浸没在水中时受到的浮力 F浮=ρ水 gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg× 0.12 m3=1200 N. (3) 由图知,通过动滑轮绳子的段数n=3,A 浸 没时(露出水面前)绳端拉力F=1000 N,A 受 到滑轮组的拉力F拉 =GA -F浮 =3600 N- 1200 N=2400 N,滑轮组的机械效率η= W 有 W 总= F拉h Fs = F拉 nF= 2400 N 3×1000 N=80%. 19. (1) 建筑材料受到的重力为G=mg=50 kg× 10 N/kg=500 N,则工人克服建筑材料的重力 做的功即对建筑材料做的有用功为W 有用=Gh =500 N×10 m=5000 J. (2) 依题意可知,图甲所示的滑轮组共有3股绳 子承担,由于忽略绳重及摩擦,则可得工人的拉 力为F1= G+G动 n = 500 N+10 N 3 =170 N. (3) 因为忽略绳重及摩擦,所以可得滑轮组的机 械效率为η= G G+G动 ,比较甲、乙两图可看出,当 它们提升相同的建筑材料时,重物的重力相同, 但由于乙图中的动滑轮个数多,动滑轮的重力 更大,所以乙滑轮组的机械效率更低. 第十二章 机械能和内能 第一节 机械能 1. D 2. D 3. D 4. D 5. D 6. A 7. A 8. D 9. D 10. AB 11. A 12. B 13. D 14. 木块移动的距离 15. 减小 增大 不守恒 16. 变小 变小 17. (1) 钢球 (2) 没有控制钢球的速度相同 (3) 速度 18. (1) 推力做功W=Fs =6 N×4 m=24 J. (2) 功率P= W t= 24 J 2 s=12 W. (3) 物体受到向下的重力,在重力方向上没有移 动距离,重力不做功,所以重力做功为0 J.木块 的质量不变,开始木块做匀速直线运动,速度不 变,动能不变;撤去推力后,木块由于惯性又前 进了1 m,木块的速度变小,动能变小;所以整个 过程中动能先不变后变小. 19. (1) 减小 (2) 不平衡 (3) ② (4) 1600 第二节 内 能 热传递 1. D 2. D 3. B 4. A 5. C 6. C 7. C 8. C 9. 0 不为0 10. 增大 引力 11. 两手互搓,克服 摩擦做功,手的内能会增大,温度会升高,是通过做 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 6 第一节 机械能 1.动能是物体由于运动而具有的能,它的大小跟物体的质量和速度有关,质量越大、速度越大,物 体具有的动能就越大. 2.势能分为重力势能和弹性势能,重力势能是物体由于被举高而具有的能,它的大小跟物体的质 量和被举高度有关,质量越大、被举得越高,物体具有的重力势能就越大.弹性势能是物体由于 发生弹性形变而具有的能,物体的弹性形变越大,弹性势能就越大. 3.动能和势能统称为机械能,动能和势能是可以相互转化的,在动能和势能的相互转化过程中, 如果忽略摩擦等因素,总的机械能保持不变. 例1 一滑雪运动员从山坡上滑下,速度越来越大,对这一过程中运动员的动能和重力势能的说 法有: ①重力势能减少,动能增加;②重力势能不变,动能增加;③动能减少,重力势能增加;④动能转化 为重力势能;⑤重力势能转化为动能.其中正确的说法是 ( ) A. ①⑤ B. ②④ C. ①④ D. ③④ 解析:滑雪运动员从山坡上滑下,运动员的质量不变,速度越来越大,动能越来越大;高度越来越 小,重力势能越来越小,重力势能转化为动能.故①⑤说法正确.故选A. 答案:A 例2 为了研究动能的大小与哪些因素有关,设计了“小钢球撞木块”的实验(如图所示)让静止的 小钢球从斜面滚下,观察木块被推动的距离.关于该实验的说法中,不正确的是 ( ) A. 该实验的设计思路是采用转换法,用木块移动的距离来表示动能的大小 B. 该实验研究的基本方法是控制变量法,如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等 C. 在实验器材的选择时,可以不考虑斜面的光滑程度,被撞木块的质量和软硬等因素 D. 实验过程中,让同一小球从不同高度落下,目的是为了让小球获得不同的运动速度 47 解析:A. 小球下落过程中,重力势能转化为动能,小球撞击到木块,小球的动能转化为木块的机 械能,使木块运动,所以球的动能是从木块被推出的距离看出的,这里采用了转换法的思想,故A 正确,不符合题意;B. 动能的大小与质量和速度都有关系,根据控制变量法,要分别控制小球滚 下的高度、小球的质量等因素,故B正确,不符合题意;C. 斜面的光滑程度影响小球滚下的速度, 木块的质量和软硬影响碰撞的程度,所以在实验器材的选择时,考虑斜面的光滑程度,木块的质 量和软硬等因素,故C错误,符合题意;D. 球从斜面上滚到水平面上时获得的速度与球在斜面上 的高度有关,同一小球从不同高度落下,目的是为了让小球获得不同的运动速度,故D正确,不符 合题意.故选C. 答案:C 甲 乙 例3 如图所示,某运动员做蹦极运动,从高处O 点开始下落,A 点 是弹性绳的自由伸长点,在B 点运动员所受弹力恰好等于重力,C 点 是运动员第一次下落到达的最低点.(不计空气阻力和弹性绳重) (1) 从O 点到A 点的过程中,运动员的重力势能转化为 能, 运动员的机械能 (选填“不变”“变大”或“变小”). (2) 运动员经历多次振荡后,最终将停在 (选填“A 点”“B 点”或“C 点”). 解析:(1) O 点到A 点,运动员自由下落,重力势能变小,动能增大,其重力势能转化为动能,由于 不计空气阻力,所以运动员的机械能不变;(2) 由于在B 点运动员所受弹力恰好等于重力,所以 运动员经历多次振荡后,最终将停在B 点. 答案:(1) 动 不变 (2) B 点 一、 选择题 1. 如图甲所示,在一个罐子的盖和底各开两个小洞.将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐 中,橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定,如图乙为其截面图.将该罐子从不太陡的斜面A 点由静 止释放(如图丙),滚到水平面D 点停止,然后返回,自行滚上斜面的B 点停止后,又滚下斜面 ……如此往返,最后停在水平面上,下列说法不正确的是 ( ) 甲 乙 丙 A. 罐子在A 点的重力势能最大,橡皮筋在D 点的弹性势能最大 B. 罐子从A 点滚动到C 点的过程中,重力势能转化为动能、弹性势能和内能 C. 若罐内没有小铁块,罐子不可能返回滚上斜面 D. 第一次返回斜面向上滚动过程中,罐子整体在C 点时的机械能小于在B 点时的机械能 57 2. “科技兴则民族兴,科技强则国家强.”中国第三艘航母的名字叫“中国人民解放军海军福建 舰”,简称“福建舰”.福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,采用平直通长 飞行甲板,配置电磁弹射和阻拦装置,满载排水量8万余吨.如图所示,舰载机既要在航母上 起飞,又要在航母上降落.下列说法正确的是 ( ) A. 舰载机加速升空的过程中,它的机械能不变 B. 空中加油机对匀速飞行的舰载机加油过程中,舰载机动能不变 C. 舰载机的着舰速度越快,它的惯性越大 D. 舰载机着舰时,阻拦索的拉力改变了它的运动状态 3. 小朋友沿滑梯下滑得越来越快的过程中,小朋友的 ( ) A. 运动状态不变 B. 惯性增大 C. 重力势能不变 D. 动能增大 4. 从流光溢彩的“冰立方”到晶莹剔透的“冰雪五环”,北京冬奥会开幕式把中国科技与文化自信 展现得淋漓尽致.“冰立方”和“冰雪五环”都由LED呈现,“冰雪五环”藏在“冰立方”内部,像 从盒子里抽出纸巾一样,在43 s内被拉高13 m,如图所示.下列分析正确的是 ( ) A. “冰雪五环”上升过程中平均速度为0.03 m/s B. “冰雪五环”上升过程中机械能不变 C. “冰雪五环”上升过程中只受重力作用 D. “冰雪五环”上升过程中相对“冰立方”是运动的 5. 如图所示,小红背着书包正站在水平台阶上随扶梯匀速上行,在上行的过程中,下列说法中正 确的是 ( ) A. 小红受到台阶对她的摩擦力 B. 小红的动能转化为重力势能 C. 以乘坐的扶梯为参照物,小红是运动的 D. 她随扶梯运动到楼面时若不小心会向前倾倒 6. 足球比赛时守门员把球大脚开过半场,足球飞行过程中 ( ) A. 重力势能先变大后变小 B. 动能先变大后变小 C. 机械能先变大后变小 D. 最高点处动能为零 7. 以下校园活动的场景中,有关说法正确的是 ( ) A. 引体向上———人拉住单杠静止时,单杠对人的拉力与人的重力平衡 B. 50 m测试———人冲过终点时不能立即停下来,是由于受惯性作用 C. 排球比赛———将排球向上垫起后,球的动能不变,重力势能增加 D. 掷实心球———若球在最高点时所受外力全部消失,球将竖直下落 8. 体育运动中蕴含许多物理知识,下列说法正确的是 ( ) A. 足球被踢出后仍能继续运动,是因为受到惯性 B. 平路上骑自行车时,如果不用力蹬脚踏,—会儿就会停下来,说明力是维持物体运动的原因 C. 在跳伞表演中,降落伞匀速下降,机械能守恒 D. 击打排球时手感到痛,说明力的作用是相互的 67 9. 如图所示是中考体育测试中掷出实心球时的运动情景.下列说法正确的是 ( ) A. 实心球做曲线运动是手对实心球推力作用的结果 B. 实心球在b点时,高度最高,动能最大 C. 实心球从a 点运动到c点的过程中,动能越来越大 D. 实心球从a 点运动到b点的过程中,动能转化为重力势能 10. (多选)如图所示的滚摆,从最高点静止释放,上下往复运动幅度越来越小,最 终停在最低点.则下列说法正确的是 ( ) A. 滚摆的动能与重力势能可以相互转化 B. 滚摆下降时重力势能减小、动能增大 C. 滚摆上升时重力势能增大、动能增大 D. 滚摆上下往复的过程中,其机械能不变 11. 如图所示,金属小球从光滑轨道中的A 点处由静止滑下,经过B 点,到达最低点C 后,再沿 轨道向上运动.若不计空气阻力,则下列说法中正确的是 ( ) A. 小球不能沿轨道向上运动到E 点处 B. 小球从A 点加速下滑到C 点时,重力没有对小球做功 C. 小球到达C 点时,它的动能最小,重力势能最大 D. 小球到达D 点时的机械能大于它到达B 点时的机械能 12. 如图所示,一物体在拉力F 的作用下沿斜面向上匀速运动,在向上运动的过程中,下列说法 正确的是 ( ) A. 物体的动能不变,机械能不变 B. 物体的重力势能增大,机械能增大 C. 物体的重力势能转化为动能 D. 物体的动能转化为重力势能 13. 如图,跑酷即Parkour,是一种极限运动,以日常生活的环境为运动场所,将各种日常设施当 作障碍物或辅助,在其间跑跳穿行.关于跑酷,下列说法正确的是 ( ) A. 跑酷者穿的专业鞋子鞋底耐磨且有较多的花纹,是为了增大压强 B. 跑酷者起跳时速度越大,惯性就越大,跳得越远 C. 跑酷者从高处跳下时速度越来越快,所以此过程动能转化为重力 势能 D. 跑酷者用力向下按栏杆,身体就会向上跳跃,这是利用物体间力的作用是相互的 二、 填空题 14. 下图是“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验装置,实验中让钢球从斜面上某个位置 由静止沿斜面滚下,在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞,木块沿水平面向右运动直到 77 停止,实验中是通过观察 来判断钢球的动能大小. 15. 阅读下面材料,然后回答问题: 天宫二号回家 据中国载人航天工程办公室消息,天宫二号空间实验室已于北京时间2019年7月19日 2时06分受控离轨并坠入大气层,少量残骸落入南太平洋预定安全海域. 7月18日天宫二号飞到我国喀什测控站上空时,地面发送降轨指令,利用发动机反推让 它减速,使它在继续绕地球飞行半圈后,在南太平洋上空从此前高度约390公里的圆形轨 道,进入近地点200公里的椭圆形轨道,然后轨道近地点从200公里降到70公里以内,让天 宫二号直接进入大气层.航天器进入大气层后会迅速烧蚀分解、不再受控,少量烧蚀残留物 将随惯性呈抛物线坠落预定海域. 由上述材料结合平时所学知识可知,天宫二号从390 公里的圆形轨道运动到200 公里 的近地点的过程中,发动机没有工作,天宫二号的势能逐渐 (选填“增大”或“减小”),动 能逐渐 (选填“增大”或“减小”),机械能 (选填“守恒”或“不守恒”). 16. 在农业领域,一架普通无人机携带农药,一天可完成600亩农田农药喷洒任务.假定无人机在 同一高度匀速飞行,喷洒农药的过程中,无人机和农药 总 的 动 能 ,重 力 势 能 .(均选填“变大”“变小”或“不变”). 三、 实验题 17. 小明和小红用如图所示装置探究物体的动能大小与哪些因素有关.让钢球从斜槽上一定高 度由静止开始滚下,撞击置于水平面上木块C 并将C 推动一段距离,通过推动距离的大小来 判断动能大小. (1) 实验中探究的是 (选填“钢球”或“木块”)的动能. 甲 乙 (2) 如图甲、乙为小明两次实验的示意图,钢球A,B 的质量mA>mB,高度hA>hB,距离sA >sB .他由此得出“物体的质量越大,动能越大”的结论,小红认为实验方案是错误的,理 由是 . (3) 小红再让钢球A 分别从同一斜槽的不同高度由静止滚下,撞击木块,这是为了探究物体 动能大小与 是否有关. 四、 计算题 18. 在水平地面上,2 s内将重力G 为30 N的木块沿直线匀速向前推了4 m,所用的水平推力F 为6 N,撤去推力后,木块由于惯性又前进了1 m,在整个过程中, 87 (1) 求推力F 做的功. (2) 求推力F 的功率. (3) 重力G 做的功为多少J,在整个过程中,木块动能的变化情况是怎样的. 五、 综合题 19. 请回答下列问题: 单板滑雪 单板滑雪(即滑板滑雪)又称冬季的冲浪运动,单板滑雪选手用一个滑雪板而不是一双 滑雪板,利用身体和双脚来控制方向.1994年国际滑联(FIS)将滑板滑雪定为冬奥会正式项目. 无论你是个顶级高手还是第一次踏上滑雪单板,你的滑雪体验直接与你的装备质量相 关,好的装备会增加你滑雪的乐趣.滑雪装备可划分为两大部分,一是硬件———用于滑雪,包 括滑板、靴子和固定器;二是软件———使你保持温暖,如夹克、裤子、头盔等.滑板的底板材料 主要由塑料或高分子尼龙材料制成,高分子材料的底板更为光滑. 应如何选择一块合适的滑板呢? 合适的滑板长度应依赖于使用者的滑雪方式、身高和 体重来选择,大多数人需要的滑板竖立在地面上时应该达到使用者的下巴或嘴唇附近(如图 甲所示).宽度是挑选单板的另一个非常重要的因素,基本原则是:当使用者横向站在滑板上 时,人的靴子底长度应该与滑雪板宽齐平或稍稍超过其边缘. 北京2022年冬奥会共设有男女U形场地技巧、坡面障碍技巧、平行大回转、大跳台和障 碍追逐等项目,一共产生11枚金牌,其中障碍追逐混合团体比赛是北京冬奥会新增小项.我 国运动员苏翊鸣在北京冬奥会摘得了单板滑雪坡面障碍技巧银牌和大跳台金牌. 甲 乙 丙 (1) 如图乙所示,中国选手苏翊鸣向上腾空跃起到最高点的过程中,他的速度 (选填 “增大”或“减小”). (2) 苏翊鸣在空中下落过程中(如图丙所示),他受力 (选填“平衡”或“不平衡”). (3) 小强要去玩单板滑雪,他的身高为170 cm,体重为600 N,穿40码的鞋.你会帮他从下列 三种型号的滑板中选择型号 的滑板最为合适. 型号①:长度约100 cm,宽度约20 cm;型号②:长度约150 cm,宽度约25 cm;型号③:长 度约170 cm,宽度约40 cm. (4) 请估算小强在进行单板滑雪时雪板对雪地的压强约为 Pa.(雪板质量可忽略) 97