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

第十章功与机械能单元练习 一、单选题 1．国内首个海铁联运自动化集装箱码头在钦州港全面建成。门式起重机在装卸集装箱时，克服集装箱重力做功的是（　　） A．起重机将集装箱吊起的过程中 B．起重机吊着集装箱匀速平移 C．起重机悬吊着集装箱静止不动 D．起重机吊着集装箱加速平移 2．某人骑着一辆共享单车（自行车），在平直公路上以某一速度匀速行驶，若人和车所受的阻力为20N，则通常情况下，骑车人消耗的功率最接近（　　） A．600W B．60W C．6W D．0.6W 3．小玲用50N的水平推力将一个重80N的箱子水平推动了1m，所用时间为2.5s。小明又将这个箱子匀速提上了0.5m高的台阶，所用时间为2s。小玲、小明所做的功和做功的功率之间的大小关系是（　　） A．； B．； C．； D．； 4．奥运会各项比赛中都包含着丰富的物理知识，下列分析正确的是（    ） A．跳水运动员在跳台压板起跳时，动能转化为重力势能 B．气步枪运动员扣动扳机，子弹离开枪口后在空中飞行过程中，枪对子弹做了功 C．在羽毛球过网过程中，当羽毛球上升到最高点时，动能为零 D．铅球比赛运动员用力投出了铅球，铅球在空中飞行过程中，机械能一直减小 5．如图所示，从A点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示，C、F两处等高，D为球与水平地面的接触点。关于小球下列说法正确的是（　　） A．在C点的动能大于在F点的动能 B．从C点到F点的过程中，机械能不变 C．在C点的机械能等于在F点的机械能 D．在E点的动能为零 6．如图1篮球被投出后先后经过甲、乙、丙、丁四个位置，虚线为篮球的运动轨迹，丙位置为最高点。篮球在甲、乙、丙三个位置的动能和重力势能大小情况如图2，则（　　） A．篮球在丙点处的速度为零 B．可推测篮球在乙、丁两点处的机械能相等 C．可推测篮球在丁点处的重力势能比在乙点时大 D．可推测篮球在丁点处的动能比在乙点时大 7．荡秋千是一种常见的娱乐活动，当秋千从最高处向下荡至最低处的过程中，秋千的（    ） A．动能减小，重力势能减小 B．动能增大，重力势能增大 C．动能减小，重力势能增大 D．动能增大，重力势能减小 8．在学校举行的跳绳比赛中，体重为50kg的小琪，1min内跳120次，若每次跳绳小琪上升的高度约为5cm，请你估算小琪在1min跳绳功率最接近（　　） A．0.5W B．5W C．50W D．500W 9．如图所示，光滑水平桌面上的小球被弹出后，经过后落到地面，又被多次弹起，图中虚线为其运动轨迹。下列相关描述正确的是（　　） A．小球反弹经过D点时速度为零 B．小球在E点的速度比G点速度大 C．小球从A运动到B机械能不断减少 D．若将小球表面涂黑，则C、F两点留下的黑色圆斑等大 10．物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动路程与时间的关系图像如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度与时间的关系图像如图乙时，受到的水平推力为F2，两次推力的功率分别为P1、P2，则F1∶F2和P1∶P2分别为（　　） A．3∶5  9∶25 B．3∶5  1∶1 C．1∶1  6∶5 D．1∶1  3∶5 二、填空题 11．如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验。一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由下落所能到达的最低点。在小石块从B点到C点运动的过程中（不计空气阻力），小石块的重力势能 ，机械能 。 12．如图所示，小球从A点摆到C点的过程中，不计空气阻力，动能先 后 ；机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 13．2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱在降落着陆过程中，距离地面10公里左右时，控制器发出信号，控制引导伞、减速伞和主伞相继打开，返回舱开启减速着陆缓冲阶段。在此阶段，返回舱的动能 ，重力势能 。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 14．如图所示是小球弹跳的频闪照片，小球弹起的高度越来越低，其中1、2是两等高的位置。小球在上升过程中重力势能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；小球具有较小机械能的是 （选填“1”或“2”）位置；小球在最高点A和B的动能 （“为0或不为0”）。 15．现代农业利用喷药无人机喷洒农药，安全又高效。如图所示，喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药，此过程中，喷药无人机的动能 ，重力势能 （选填“减小”、“增大”或“不变”）。若喷药无人机停止喷药，飞行中牵引力F与速度倒数的关系如图所示，由图可得出此过程中发动机的功率为 W。 三、作图题 16．如图甲所示，一个在光滑斜面上的物体在力F的作用下沿斜面向下做匀速直线运动，以图中时刻为零时刻，物体滑到斜面底端的时间为，设物体滑到斜面底端时重力势能为零。请在图乙坐标中画出该物体从零时刻到滑到斜面底端过程中，机械能E随时间t变化的大致关系图象。（已知物体以速度v运动时的动能为）    四、实验题 17．探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜而上由静止释放，小车下滑后撞击斜面底端的木块。请回答下列问题： （1）小车进入水平面时的动能是由 转化来的，实验时通过比较 来判断动能大小； （2）让一小车从斜面不同高度由静止将放，如图甲、乙所示，是探究动能大小与 的关系，得出的结论是： ； （3）实验中若使用的木块质量较大，为确保实验仍有较明显的现象，有很多种方法。请答一种方法： ； （4）小于通过实验探究发现质量和速度都是影响动能大小的因素，得出实验结论后，又提出了新的问题：物体的质量和速度对物体动能的影响一样大吗？小希查阅了相关资料收集了一些物体的动能（如右表所示），结合生活经验分析表中数据，你认为在“质量”和“速度”这两个因素中，对物体动能影响较大的是 。 一些物体的动能 行走的牛约 60J 跑百米的运动员约 飞行的步枪子弹约 18．某兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关。于是他们进行了如下探究：他们用钢球下滑后撞击木块来模拟汽车发生车祸时的动能大小，做了如图所示的实验。 (1)本实验是通过 来反映钢球的动能大小； (2)甲、丙两图探究的是物体的动能与 的关系； (3)如果水平面光滑，则 （选填“能”或“不能”）完成本实验； (4)用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。 五、计算题 19．一辆总质量为2000kg的汽车在水平路面上匀速行驶时发动机的功率为100kW，汽车行驶路程与时间关系图像如图所示，汽车匀速行驶1h，求： （1）汽车匀速行驶的速度； （2）发动机做的功是多少； （3）汽车的牵引力多大。 20．2024年10月1日，亚运会田径比赛进入第三日。赛场上，几只忙碌的电子狗很是吸引眼球。杭州亚运会田径铁饼赛场上几只电子机器狗来来回回运送铁饼，如图所示。对于只有12公斤的机器狗来说，想要稳稳扛回铁饼，并非易事。1个2公斤的铁饼不算重，每次往返运输的平均距离约120米。一次“机器狗”负重后的总质量为14kg，其四只脚与水平地面接触的总面积为，在水平地面上工作时，该机器人匀速直线移动的速度为1.2m/s，所受阻力是机器人重力的0.05倍；g取10N/ kg。求： (1)“机器狗”负重后站在水平面上不动时，对水平地面的压强； (2)“机器狗”负重后在水平地面上匀速直线移动时，“机器狗”和铁饼的总重力做的功； (3)“机器狗”在水平地面上匀速直线移动60米，“机器狗”的牵引力做功的功率。 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 《第十章功与机械能单元练习----2024-2025学年沪科版物理八年级下学期》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B B D A C D C B D 1．A 【详解】克服集装箱重力做功即起重机对集装箱向上的拉力做功，需要起重机对集装箱施加向上的拉力，同时，集装箱在拉力的方向移动距离。 A．起重机将集装箱吊起的过程中，集装箱受到向上的拉力，同时，集装箱在力的方向移动距离，故A符合题意； B．起重机吊着集装箱匀速平移，起重机对集装箱施加向上的拉力，集装箱没有在向上的拉力方向移动距离，故B不符合题意； C．起重机悬吊着集装箱静止不动，起重机对集装箱施加向上的拉力，集装箱没有在向上的拉力方向移动距离，故C不符合题意； D．起重机吊着集装箱加速平移，起重机对集装箱施加向上的拉力，集装箱没有在向上的拉力方向移动距离，故D不符合题意。 故选A。 2．B 【详解】在平直公路上匀速行驶时，人和车受到的阻力和骑车者的动力是一对平衡力，即两个力的大小相等，所以骑车者的牵引力 F=f=20N 一般情况下骑车速度是3m/s，则骑车者消耗的功率 骑车人消耗的功率最接近60W，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．B 【详解】小玲用50N的水平推力将一个重80N的箱子水平推动了1m，则小玲所做的功W1=F1s1=50N×1m=50J 所用时间为2.5s，小玲做功的功率 小明将这个箱子匀速提上了0.5m高的台阶，小明所做的功W2=Gh=80N×0.5m=40J 小明做功的功率 通过以上计算可知W1>W2，P1=P2，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．D 【详解】A．跳水运动员在跳台压板起跳时，运动员的高度变高，速度变大，动能和重力势能都变大，压板的弹性形变变小，弹性势能变小，是压板的弹性势能转化为运动员的动能和重力势能，故A错误； B．子弹离开枪口后在空中飞行过程中只受到空气阻力和重力的作用，枪对子弹没有力的作用，所以没有对子弹做功，故B错误； C．羽毛球过网过程中，上升到最高点时水平方向有速度，速度不为零，所以动能也不为零，故C错误； D．铅球在空中飞行过程中会克服空气阻力做功，所以机械能一直减小，故D正确。 故选D。 5．A 【详解】BC．小球在运动过程中与空气摩擦，机械能逐渐减小，且与地面碰撞过程中也会有机械能损失，故在C点的机械能大于在F点的机械能，故BC错误； A．小球在C点的机械能大于在F点的机械能，高度和质量相同，则重力势能相同，故在C点的动能大于在F点的动能，故A正确； D．在E点时，小球具有水平方向的速度，故动能不为零，故D错误。 故选A。 6．C 【详解】A．篮球在丙点处竖直方向速度为零，水平方向速度大于零，故A不符合题意； B．篮球运动过程中不断克服阻力做功，机械能逐渐减小，则丁处的机械能小于乙处的机械能，故B不符合题意； C．篮球运动过程中，质量不变，丁处的高度大于乙处的高度，则在丁点处的重力势能比在乙点时大，故C符合题意； D．丁点处的机械能比在乙点时小，丁点处的重力势能比在乙点时大，机械能为动能与势能的总和，则丁点处的动能比在乙点时小，故D不符合题意。 故选C。 7．D 【详解】当秋千从最高处向下荡至最低处的过程中，秋千的质量不变，高度变小，速度变大，所以它的动能增大，重力势能减小，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 8．C 【详解】小琪在1min跳绳做功为 则小琪在1min跳绳功率为 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 9．B 【详解】A．从轨迹来看，小球既有水平方向的速度又有竖直方向的速度，小球在最高点时，竖直方向速度为零，水平方向速度不为零，则小球在D点的动能不为零，故A错误； B．小球在多次弹起过程中，机械能逐渐变小，而E点在G点之前，故小球经过E点的机械能大于经过G点的机械能，E点的高度低于G点的高度，即E点的重力势能小于G点的重力势能，则E点的动能大于G点的动能，即E点的速度比G点速度大，故B正确； C．小球从A点运动到B点的过程中，因光滑桌面没有摩擦阻力，小球处于平衡状态，其速度大小不变，又高度不变，所以动能和重力势能不变，故机械能不变，故C错误； D．弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反映小球弹性形变程度，小球在C点与在F点时相比较，小球的动能与重力势能都为零，而每次小球反弹到的最高点都比上一次的最高点低，说明小球受到空气阻力作用，机械能逐渐变小，所以小球到达C点前的机械能大于到达F点前的机械能，故小球在C点的弹性势能大于在F点的弹性势能，小球在C点的圆斑与在F点的圆斑大小不相等，故D错误。 故选B。 10．D 【详解】图甲中物体做匀速直线运动，速度为 图乙中物体以的速度做匀速直线运动。物体在同一水平面上做匀速直线运动时，受到的推力与滑动摩擦力平衡，大小相等，同一物体对水平面的压力不变，且接触面的粗糙程度不变，所以两次匀速直线运动时物体受到的摩擦力不变，则两次推力相等，故有 F1∶F2=1∶1 根据，两次推力相等，则功率和速度成正比，则有 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 11． 减小 不变 【详解】[1][2]不计空气阻力，小石块从B点运动到C点的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，而橡皮筋的弹性势能逐渐增大，小石块的重力势能能转化为橡皮筋的弹性势能，因为不计空气阻力整个过程中只有动能和势能之间的相互转化，所以小石块的机械能守恒，即机械能保持不变。 12． 增大 减小 不变 【详解】[1][2]从A点摆到C点的过程中，高度先减小后增大，重力势能与高度有关，因此重力势能先减小后增大；速度先增大后减小，动能与速度有关，因此动能先增大后减小。 [3]不计空气阻力，只有动能与重力势能间相互转化，机械能守恒，机械能总和保持不变。 13． 减小 减小 【解析】【小题1】[1][2]返回舱在减速下降的过程中，质量不变，速度变小则动能减小；高度降低则重力势能减小。 14． 增大 2 不为0 【详解】[1]小球在上升过程中，质量不变，高度变大，重力势能增大。 [2]由图可知，小球弹跳的高度会越来越低，说明小球的机械能逐渐减小，是由于小球克服空气阻力做功，消耗一部分机械能，所以在1位置的机械能大于2位置的机械能。 [3]小球在最高点A及B在竖直方向速度为零，但小球在水平方向有一定的速度，故小球在A、B点的动能不为0。 15． 减小 减小 【详解】[1][2]无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药，此过程中，无人机的速度和高度均不变，但质量变小，所以无人机的动能减小，重力势能减小。 [3]由图乙可知，牵引力F为12000N时，速度的倒数为0.2s/m，则速度为 根据公式可知，此过程中发动机的功率为 16．   【详解】如图甲所示，一个在光滑斜面上的物体在力F的作用下沿斜面向下做匀速直线运动，以图中时刻为零时刻，此时物体具有动能和势能，机械能大于动能E k0。物体滑到斜面底端的时间为  t0  ，设物体滑到斜面底端时重力势能为零，此时的物体动能是物体以匀速运动的速度v运动时的动能  E k0 ，物体滑到斜面底端的过程中，物体机械能 E=EP+Ek0=mgh+Ek0=mgvt+Ek0 该物体从零时刻到滑到斜面底端过程中，机械能E随时间t变化的大致关系图象如图所示：    17． 重力势能 木块被推动的距离 速度 当物体质量一定时，物体速度越大，动能越大 增大小车下滑的高度 速度 【详解】（1）[1]小车从高处落下将重力势能转化为动能，故进入水平面时的动能是由重力势能转化来的。 [2]根据转换法，小车动能的大小是通过比较实验中木块被小车推动的距离来比较的。 （2）[3]在甲、乙两图中，使用同一个小车放置在不同的高度，控制了质量一定，改变了速度，所以甲、乙两图可以探究动能大小与速度的关系。 [4]小车下降高度越高，到水平面时的速度越大，木块被撞后前进的越远，则可得出的结论是：当物体质量一定时，物体速度越大，动能越大。 （3）[5]实验中若使用的木块质量较大，小车撞击木块时，木块移动的距离较小，实验现象不明显，为使实验有较明显的现象，可以通过增大小车在斜面上的高度来增大小车的速度，从而增大小车的动能，增大对木块做功的多少，增大木块在水平面上滑行的距离；也可以通过减小接触面粗糙程度的方法来减小摩擦力，使木块在水平面上滑行距离增大。 （4）[6]由表中的数据知牛的质量大，速度小，动能小；子弹的质量小，速度大，动能大，说明速度对物体动能的影响更大。 18．(1)木块移动的距离大小 (2)速度 (3)不能 (4)超载 【详解】（1）实验中钢球动能的大小不易直接观察，由于水平面阻力相同，做功的多少与移动的距离有关，故本实验是通过木块移动的距离来反映钢球的动能的大小。这运用了转换法。 （2）甲、丙两图中，钢球质量相同，从不同高度滚下，到达水平面时的速度不同。根据控制变量法，探究的是物体的动能与速度的关系。 （3）如果水平面光滑，木块将在水平面上做匀速直线运动，无法通过木块被推动的距离来判断钢球动能的大小，所以不能完成本实验。 （4）甲、乙两图中，钢球从同一高度滚下，到达水平面时的速度相同，而钢球质量不同。质量大的钢球推动木块移动的距离远，说明质量大的钢球动能大。由此可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因，因为超载时汽车质量增大，在速度相同的情况下，动能增大，发生车祸时危害程度更大。 19．（1）54km/h；（2）3.6×108J；（3）6667N 【详解】解：（1）由图可知汽车1h运动的路程是54km，根据可知，汽车匀速行驶的速度为 （2）汽车在水平路面上匀速行驶时发动机的功率为100kW，汽车匀速行驶1h，发动机做的功是 （3）根据 可得，汽车的牵引力为 答：（1）汽车匀速行驶的速度为54km/h； （2）发动机做的功是3.6×108J； （3）汽车的牵引力为6667N。 20．(1)7×105Pa (2)0 (3)8.4W 【详解】（1）“机器狗”负重后对水平地面的压力等于重力，故压力为F=G= mg=14kg×10N/ kg=140N     “机器狗”对水平地面的压强为 （2）“机器狗”负重后在水平地面上匀速直线移动时，“机器狗”的总重力方向是竖直向下，而运动方向是水平方向，所以总重力不做功，即W重 = 0J （3）“机器狗”负重后，在水平地面上匀速直线移动时，受力平衡，牵引力等于阻力，故牵引力为F=f=0.05G=0.05×140N=7N “机器狗”在水平地面上匀速直线移动120米所用的时间为     “机器狗”的牵引力做功为W= Fs=7N×60m=420J     “机器狗”的牵引力做功的功率为 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 $$