第十一章 功和机械能单元练习--2024-2025学年人教版物理八年级下学期

第十一章 功和机械能 一、单选题 1．关于势能的概念，下列说法中正确的是（　　） A．弹簧的势能一定比橡皮筋的势能大 B．甲物体比乙物体举得高，甲物体就一定比乙物体势能大 C．钟表上的发条被拧得越紧，势能就越大 D．跳伞运动员匀速下落，势能不变 2．在杭州举行的第19届亚运会上，我国运动员李发彬为中国举重队摘得首金。下列是他在举重过程中的四种情形，其中他对杠铃做了功的是（　　） A．弯腰抓住杠铃 B．用力提起杠铃 C．短暂锁定高度 D．举着杠铃不动 3．如图所示的是神舟十七号返回舱打开降落伞减速下降过程中的情形下列说法正确的是（　　） A．返回舱的重力势能增大 B．返回舱的动能保持不变 C．返回舱的机械能减小 D．返回舱下降时机械能总量不变 4．2024年10月11 日，我国在东风着陆场成功回收首颗可重复使用返回式技术试验卫星——实践十九号卫星。卫星在减速下落的过程中，下列关于卫星的说法正确的是（  ） A．动能不变，重力势能不变 B．动能变大，重力势能变小 C．机械能不变 D．动能变小，重力势能变小 5．“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 6．下列数据中最接近实际情况的是（　　） A．一个中学生正常骑车的功率约为300W B．考场内一盏日光灯正常发光时的电流约为2A C．三节蓄电池串联电压约为4.5V D．一个中学生从一楼走到三楼所做的功约为3000J 7．如图所示，小球沿轨道由静止A处经B、C运动到D处的过程中，小球在C处的高度高于D处，忽略所有阻力及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．小球运动到D处时动能刚好为零 B．小球在B处的动能等于在C处的动能 C．小球在C处的速度小于在D处的速度 D．小球在A处的机械能大于在D处的机械能 8．如图所示，跳伞运动员沿竖直方向匀速下落过程中（　　） A．运动状态发生改变 B．人和伞的总重力和阻力平衡 C．动能变大 D．重力势能不变 二、填空题 9．小明用如图所示的实验装置探究影响物体动能大小的因素。本实验运用木块被推动的 来表示小球动能的大小。实验中，将同一小球从斜面的不同高度处由静止滚下，是为了探究动能大小与 的关系。 10．人造地球卫星从近地点向远地点运动时，它的势能 ，动能就会 。（选填“增大”“减小”） 11．如图所示是一种用在码头、港口的双主梁门式起重机，其输出的功率为64.5kW，该值表示的物理意义是： . 12．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。 13．如图是女子攀岩大赛的比赛情景，当两位选手都登顶后，体重越大的选手做功越 （选填“多”或“少”）；最先登上峰顶的选手做功 （选填“一定”或“可能”）最快。 三、实验题 14．如图所示，在一条长绳的一端系一个小球就做成了一个单摆，单摆每摆动一个来回的时间相等。 (1)为了能更准确地测出小球摆一个来回的时间，测量的方法是： ； (2)猜想：小球摆一个来回的时间可能与绳子的长度有关；用实验探究上述猜想的方法是： ； (3)小球从A点摆到B点的能量转化是 。 15．小刚想粗略地测算自己在单杠上做引体向上的运动时的功率，如图。 （1）待测功率的最终表达式为 （2）需要的测量工具：体重秤、刻度尺、 （3）小明采用了合适的方法记录数据，请帮他在空格处补上相应的数据。（取g=10N/kg） 重心上升高度h/m 质量m/kg 拉一次克服重力所做的功W/J 拉上去的次数 时间t/s 功率P/W 0.5 60 5 12 四、计算题 16．如图，我国自行研制成功的“蛟龙”号深海载人潜水器，满载时，总质量约22吨，体积约为20m3，当它完成下潜任务返回母船时，需要“向阳红09”上的电动机带动吊索将它缓慢匀速拉起（不计水对它的阻力），此过程历时4个小时，若以某次下潜深度7200米到“蛟龙”号刚露出水面为止（“蛟龙”号高度忽略不计，海水密度约1.0×103kg/m3，g取10N/kg），求： (1)潜水器受到的重力； (2)吊索将潜水器从7200m深度拉至刚露出水面，拉力所做的功； (3)吊索拉力对潜水器做功的功率。 17．如图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0.075，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10N/kg） (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？ (3)行驶过程中汽车受到的阻力是多少？ 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 《第十一章 功和机械能》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C B C D A D C B 1．C 【详解】A．发生弹性形变的物体，形变量越大，弹性势能越大，弹簧的弹性势能不一定比橡皮筋的弹性势能大，故A错误； B．重力势能与质量和高度两个因素有关，不能单独从高度上判断重力势能的大小，故B错误； C．钟表上的发条拧得越紧，形变量越大，弹性势能越大，故C正确； D．跳伞运动员匀速下落，高度减小，质量不变，势能减小，故D错误。 故选C。 2．B 【详解】A．弯腰抓住杠铃但没有举起来，有力的作用，但杠铃在力的方向上没有移动距离，所以运动员对杠铃没有做功，故A不符合题意； B．用力提起杠铃，有力的作用，杠铃在力的方向上移动了距离，所以运动员对杠铃做了功，故B符合题意； C．短暂锁定高度，有力的作用，但杠铃在力的方向上没有移动距离，所以运动员对杠铃没有做功，故C不符合题意； D．举着杠铃不动，有力的作用，但杠铃在力的方向上没有移动距离，所以运动员对杠铃没有做功，故D不符合题意。 故选B。 3．C 【详解】返回舱打开降落伞减速下降过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度减小，动能减小。由此可知，返回舱的重力势能和动能总和在减小，所以返回舱的机械能减小。故ABD错误，C正确。 故选C。 4．D 【详解】当卫星在减速下落的过程中，卫星的质量不变，高度越来越低，重力势能越来越小；速度越来越小，动能越来越小，则机械能变小，故ABC错误，D正确。 故选D。 5．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。 6．D 【详解】A．中学生正常匀速骑自行车时，自行车受到的阻力约为20N，则人蹬车时的动力 F=f=20N 骑车的速度约为4m/s，所以骑车的功率约为 故A不符合实际； B．日光灯的额定功率一般不超过40W，正常发光时的电流不超 故B不符合实际； C．一节蓄电池的电压为2V，根据串联电路电压规律，三节串联电压应为6V，故C不符合实际； D．一个中学生的体重约为500N，从一楼走到三楼的高度约为 h=2×3m=6m 所以，该同学登楼做的功 W=Gh=500N×6m=3000J 故D符合实际。 故选D。 7．C 【详解】忽略空气阻力和摩擦力，机械能守恒，所以小球在各点的机械能相同。 A．小球运动到D处时，由于小球开始运动的A点要高于D点，所以小球在D点有一定的动能，故A错误； B．小球在B处和在C处的机械能相同，C的高度高于B的高度，C点的重力势能大于B点的重力势能，则C处的动能小于B处的动能，故B错误； C．C处高于D处，小球在C处的重力势能大于D处，总机械能不变，所以小球在C处动能小于D处动能，动能与质量和速度有关，质量不变，所以小球在C处的速度小于在D处的速度，故C正确； D．由于机械能守恒，小球在A处的机械能等于在D处的机械能，故D错误。 故选C。 8．B 【详解】A．跳伞运动员沿竖直方向匀速下落过程中，速度大小和运动方向均不变，则运动状态不变，故A不符合题意； B．由于跳伞运动员处于平衡状态，则人和伞的总重力和阻力平衡，故B符合题意； C．跳伞运动员匀速下落的过程中，质量不变，速度不变，则动能不变，故C不符合题意； D．跳伞运动员匀速下落的过程中，质量不变，高度降低，则重力势能变小，故D不符合题意。 故选B。 9． 距离 速度 【详解】[1]本实验运用木块被推动的距离来表示小球动能的大小，木块被推动的距离越长，表明小球进入水平面时的动能越大，采用了转换法。 [2]小球从斜面上滚下时的高度越大，进入水平面时的速度越大，实验中，将同一小球从斜面的不同高度处由静止滚下，是为了探究动能大小与速度的关系。 10． 增大 减小 【详解】[1][2]当卫星从近地点向远地点运动过程中，没有空气阻力，机械能守恒；卫星的高度增大，质量不变，重力势能增大，由于机械能不变，则动能减小。 11．起重机每秒做功为 【详解】功与做功所用时间的比叫作功率，大小等于单位时间内所做的功，所以起重机输出的功率为64.5kW，其物理意义是起重机每秒做功为。 12．> 【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。 13． 多 可能 【详解】[1]从山脚到峰顶的过程中，同学们上升的高度是相同的，根据公式W=Fs=Gh可知，体重越大（含装备）越大的队员，做功越多。 [2]因为最先登上峰顶的同学的体重（含装备）未知，由 知道，功率的大小无法比较，则最先登上峰顶的同学做功可能最快。 14．(1)测量小球多次摆动的时间，然后取平均值 (2)控制小球质量不变，摆动幅度相同，改变绳子长度 (3)重力势能转化为动能 【详解】（1）为了能更准确地测出小球摆一个来回的时间，可以测量小球摆动多次的时间，然后取平均值，这样能减小误差。 （2）小球来回摆动的时间可能与绳子的长度有关时，采用的是控制变量法，实验中需要控制小球的质量不变、摆动的幅度相同，改变绳子的长度，测量摆动一个来回的时间，与原来的时间比较说明有无关系。 （3）小球从A点摆到B点的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，质量不变，动能变大，重力势能转化为动能。 15． 秒表 300 125 【详解】（1）[1]由功率的公式推导可以得出，待测功率的最终表达式为 （2）[2]连续完成多个引体向上动作需要的时间用秒表测量，故还需要的测量工具是秒表。 （3）[3]通过表格数据可知，重心上升高度为0.5m，重力 G=mg=60kg×10N/kg=600N 则1次引体向上所做的功 W1=Gh=600N×0.5m=300J [4]拉上去的次数为5次，则做的总功 W=5W1=5×300J=1500J 做引体向上运动时的功率 16．(1) (2)1.44×108J (3) 【详解】（1）潜水器受到的重力为 （2）潜水器在水下受到的浮力为 则吊索的拉力为 则拉力所做的功为 （3）吊索拉力对潜水器做功的功率为 17．(1) (2) (3) 【详解】（1）（1）该汽车静止在水平路面上时，对地面的压力 对地面的压强 （2）由得，汽车牵引力所做的功 （3）由得，汽车受到的牵引力 汽车匀速直线运动时，牵引力和阻力是一对平衡力，则阻力 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 $$