期末专题复习：功与机械能易错精选题-2024-2025学年物理八年级全一册沪科版（2024）

期末专题复习：功与机械能易错精选题-2024-2025学年物理八年级全一册沪科版（2024） 一、单选题 1．正在空中匀速竖直下降的降落伞，它的（　　） A．动能增加，重力势能减少，机械能不变 B．动能不变，重力势能增加，机械能增加 C．动能不变，重力势能减少，机械能减少 D．动能减少，重力势能增加，机械能减少 2．下列四个选项描述的过程中，人对物体做功的是（    ） A．人捡起球 B．提着物体水平前行 C．球离开手后 D．搬而未起 3．下列事例应用了“流体压强与流速的关系”的是（　　） A．拦河坝修成“上窄下宽” B．鱼鳔的大小变化使鱼在水中沉浮 C．水力发电时，水轮机安装在水坝下游 D．飞机飞行时获得升力 4．下列数据中，最接近生活实际的是（　　） A．一只鸡的重力约为400N B．中学双脚站立时对地面产生压强约为100Pa C．中学生在水中游泳时受到浮力约为500N D．长征五号运载火箭发动机的功率1kW 5．如图所示，小花想搬起一块石头，下列说法正确的是（　　） A．若石头没有被搬动，石头受到了非平衡力 B．若石头没被搬起，小花对石头也做了功 C．若石头被搬起，石头的运动状态始终保持不变 D．若石头没被搬起，此时石头受到的支持力和石头对地面的压力是一对相互作用力 6．如图所示，在光滑的水平面上，一根弹簧的左端固定在墙壁上，右端与一小球连接，O点是弹簧原长时小球的位置。现对小球施加一个外力压缩弹簧使小球到达A点，然后释放小球，小球将在AB之间来回运动。下列说法正确的是（　　） A．小球运动到A点时，弹簧的弹性势能最小 B．小球运动到O点时，小球的动能最大 C．小球在O点左侧运动时，弹簧对小球的弹力是动力 D．小球在O点右侧运动时，弹簧对小球的弹力是阻力 7．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． 8．2025年2月27日，我国在酒泉卫星发射中心，使用长征二号丙运载火箭成功将四维高景一号03、04星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。关于运载火箭和卫星，下列说法正确的是（　　） A．火箭加速升空的过程中，卫星的重力势能转化为动能 B．火箭加速升空的过程中，卫星的机械能守恒 C．卫星在大气层外沿椭圆轨道向近地点运动时，机械能变小 D．卫星在大气层外沿椭圆轨道运动到远地点时，重力势能最大，动能最小 二、填空题 9．如图所示，捻动滚摆的轴使它升高后释放，可以观察到滚摆沿着悬线向下运动，此过程中，它的 能减小， 能增大。 10．骑自行车时速度不能太快，原因是自行车的速度越大，动能就越 （选填“大”或“小”），刹车阻力相同时，刹车需要的距离就越 （选填“长”或“短”），车越不容易停下来，容易发生危险。 11．一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 ，机械能 。（均选填“变大”“变小”或“不变”）。 12．学校进行大扫除时，小乐将一盆水从地面上端起后沿着水平路面匀速行走到教室．小乐将水从地面上端起的过程中，小乐对这盆水 ；小乐端着水在水平路面上行走的过程中，小乐对这盆水 。（均选填“做功”或“不做功”） 13．如今，无人机已深入农间地头，助力农业进入智能化时代。一架无人机可搭载农药的质量为40kg，装满农药的无人机总质量为50kg，静止在水平地面上时，其底部支架与地面的总接触面积为，它对地面的压强 Pa，从地面升起到5m高处时，克服农药重力做功为 J，水平匀速飞行的无人机在喷洒农药的过程中，无人机机械能的减少量 （填“大于”“小于”或“等于”）其动能的减少量。（g取10N/kg） 14．2024年4月28日神舟十七号、神舟十八号航天员乘组完成在轨交接。4月30日8点46分神舟十七号飞船与空间站组合体分离，在飞船远离空间站的过程中，飞船相对于空间站是 的，返回舱落向地面的过程中重力势能变 。 15．物体置于粗糙程度相同的水平面上，用水平拉力F使它从位置A运动到位置B，用时10s，AB间距离为8m。已知物体前半程做匀速直线运动，后半程做变速直线运动。拉力F的大小与路程s的关系如图。则物体从位置A运动到位置B，拉力F做的功为 J，物体在运动过程中受到的滑动摩擦力是 N，摩擦力做功的功率为 W。 16．我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程。 （1）工程师把三峡大坝设计成下宽上窄的形状，这是由于随着水的深度增加，大坝需要承受水的压强越来越 （选填“大”或“小”）。三峡水电站的水库大坝高185m，当水库水深为125m时，坝底受到的水的压强是 Pa； （2）三峡大坝使上游的水位升高，一定量的水，上、下水位差越大，水的 （选填“动能”或“重力势能”）越大，能发出的电就越多。为解决三峡大坝上、下游的水位巨大落差带来的航运问题，修建的三峡船闸是世界上最大的人造 ，帮助船只通过大坝。 三、作图题 17．如图甲所示，匀质小球漂浮在水面上，用一个竖直向下的力F将其匀速直线压入水中，直至刚触碰到容器底。请在图乙所示的坐标系中画出小球所受重力做功的功率随时间t变化的大致关系图象。 四、实验题 18．如图所示，用装有细沙的容器、桌面粘有橡皮泥的三条腿小桌和质量不同的铁块来探究影响重力势能大小的因素。每次实验中铁块均由静止下落至桌面，并使桌腿陷入细沙中。下表中是记录的实验数据。 实验序号 铁块质量m/kg 铁块距桌面的高度H/m 桌腿进入细沙中的深度h/m 1 0.1 0.6 0.024 2 0.2 0.6 0.035 3 0.3 0.6 0.043 分析比较实验数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：在铁块距桌面高度相同的情况下， 越大，铁块的重力势能越大。 19．如图是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中 (1)实验中，探究的动能是指 的动能。 (2)实验中，通过观察木块被钢球撞击后 来判断钢球的动能大小。 (3)甲、丙两次实验，让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下，目的是使两球到达水平面时有相同的 。 (4)对比 两次实验，可以研究物体的动能与速度的关系。对比甲、丙两次实验，可以研究物体的动能与 的关系。 (5)甲、乙两次实验中，木块滑行过程中克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1 W2（选填“＞”、“=”或“＜”）。 (6)本实验中水平面应该是相对 （选填“粗糙”或“光滑”）的。 (7)实验交流过程中，同学们联想到高速公路上的交通标志牌，汽车在行驶过程中，不允许超过最大限制速度。从物理角度来看，这样做的目的是限制汽车的 。 20．如图甲所示，是张军参加中学生体质测试的部分数据。张军在想，如果我们把做引体向上的动作理想化为：向上拉时手臂用力把身体匀速拉到一定高度，向下时手臂几乎没用力，且每次上拉的高度相同（如图乙）。我们就可以用初中学到的知识来测量引体向上的平均功率大约是多少了。请设计一份实验方案，测量张军一次性完成10个引体向上的平均功率。 (1)学校已提供了适合做引体向上的单杠和场地，除了图中有用的信息外，还需要的测量器材有 。 (2)实验步骤： 。 (3)本实验中，平均功率的表达式为 。 21．如图，图a是小明探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。A、B是两个质量不同的小球（），让小球从同一斜面由静止滚下（），撞击水平面上的小木块。 (1)实验中，探究的动能是指________（填序号）； A．小球在斜面上时的动能 B．小球撞击木块时的动能 C．小球撞击木块后的动能 D．木块的动能 (2)实验中通过观察 来比较动能的大小；这种研究方法叫 （选填“控制变量法”或“转换法”）。若水平面绝对光滑，则 （选填“能”或“不能”）达到探究目的； (3)让同一钢球从斜面的不同高度由静止滚下，目的是探究钢球的动能大小与 的关系；若要研究物体动能与质量的关系，则需将不同质量的钢球从斜面 （选填：相同/不同）高度由静止释放，使其滚下并观察记录； (4)小明通过比较乙、丙两图，得出的结论是“质量大的物体动能大”，你认为他这样得出结论 （选填：正确/错误）； (5)图b是为了探究“物体的重力势能与哪些因素有关”的实验装置，甲、乙两图是为了探究重力势能的大小与物体 的关系。 五、计算题 22．如图所示为一款新型无人驾驶的电动汽车，在某次性能测试中，汽车沿平直的公路匀速行驶，行驶过程中汽车受到的阻力为1500N，在180s的测试时间内汽车匀速行驶了1800m。求： (1)汽车的平均速度； (2)牵引力做功的功率。 23．利用5G无人配送快递可有效节约成本。如图为一辆在水平路面上匀速行驶的四轮5G无人配送车，空载时质量为400kg。配送车受到路面的阻力大小始终为整辆车总重力的0.06倍，最高车速可达25km/h，请计算： (1)空载时配送车的重力； (2)空载时配送车匀速行驶时的牵引力； (3)空车速度为5m/s时，求牵引力做功的功率。 六、科普阅读题 24．根据材料内容，结合物理知识回答下列问题。 运载卫星的火箭发射是一个分阶段、多变化的过程，其运动状态在不同阶段有着显著特征。 发射初始阶段，火箭与卫星组合体处于地面静止状态。点火后，火箭发动机向下高速喷射燃气，助推火箭加速向上运动；​ 在上升过程中，随着燃料快速消耗，火箭质量持续减小。质量减小使得火箭加速度不断增大，加速运动愈发剧烈。同时，火箭受到阻力增加，不过火箭强大的推力足以克服阻力影响，持续加速上升。随着高度上升，大气密度降低，空气阻力逐渐减小，进一步助力火箭加速。​ 当火箭接近预定轨道高度时，需进行姿态调整和速度控制。通过控制各级发动机的点火与关闭、调整不同方向小型姿态控制发动机的工作，改变受力方向和大小，让火箭实现速度调节与姿态修正，使火箭以合适的速度和姿态进入预定轨道。 最后阶段，当火箭到达预定轨道且速度满足要求后，通过解锁装置使卫星与火箭分离，卫星依靠自身携带的推进系统，在地球引力作用下，开始独立在预定轨道上运行，完成发射任务。 (1)从受力分析角度解释点火后火箭加速升空原理 ； (2)火箭关闭发动机后，能继续向前运动，为什么 ？ (3)我国在航天领域取得了举世瞩目的成就。关于人造地球卫星，下列说法正确的是（　　） A．卫星绕地球做匀速圆周运动时，其运动状态始终不变 B．卫星在近地点时动能最大，重力势能最小；在远地点时动能最小，重力势能最大 C．卫星与地面通信时，依靠超声波传递信息 D．卫星的太阳能电池板工作时，主要将电能转化为太阳能 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 《期末专题复习：功与机械能易错精选题-2024-2025学年物理八年级全一册沪科版（2024）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C A D C D B D D 1．C 【详解】A．降落伞匀速下降，速度不变，因此动能不变；高度降低，重力势能减少；机械能等于动能与势能之和，故机械能减少，而非不变，故A不符合题意； B．动能不变，但重力势能随高度降低而减少，并非增加；机械能也随之减少而非增加，故B不符合题意； C．降落伞匀速下降，速度不变，动能不变；高度降低，重力势能减少；机械能等于动能与势能之和，因此机械能减少，故C符合题意； D．动能保持不变而非减少；重力势能随高度降低而减少，并非增加，故D不符合题意。 故选C。 2．A 【详解】A．人捡起球，给球一个向上的力，球在力的作用下沿力的方向移动了距离，力对球做了功，故A符合题意； B．提着物体在水平前行，人对物体的力竖直向上，物体在水平方向移动了距离，力的方向与运动方向垂直，人对物体不做功，故B不符合题意； C．球离开手后不再受到手施加力的作用，手不再对球做功，故C不符合题意； D．给重物一个向上的力，但重物没有移动距离，人对重物不做功，故D不符合题意。 故选A。 3．D 【详解】A． 拦河坝修成“上窄下宽”是因为水的压强随深度增加而增大，与流体流速无关，故A不符合题意； B． 鱼通过鱼鳔改变自身体积，从而调整浮力实现沉浮，应用了阿基米德原理，与流体压强和流速无关，故B不符合题意； C． 水轮机安装在水坝下游，主要利用水的重力势能转化为动能驱动水轮机，属于能量转换问题，与流体压强和流速的关系无关，故C不符合题意； D． 飞机机翼上方的空气流速快、压强小，下方流速慢、压强大，从而产生向上的升力，直接应用了流体压强与流速的关系，故D符合题意。 故选D。 4．C 【详解】A．一只鸡的质量通常约为2kg，其重力约为G=mg=2kg×10N/kg=20N 远小于400N，故A不符合题意； B．中学生体重约50kg，对地面压力约为F=G=50kg×10N/kg=500N 双脚接触面积约0.04m2（单脚面积约0.02m2），压强约为 故B不符合题意； C．中学生质量约50kg，人体密度与水差不多，中学生体积约为 游泳时排开水的体积接近自身体积，浮力为 故C符合题意； D．火箭发动机推力极大（可达1000000N），速度极高（可达2000m/s），功率P=Fv=1×106N×2000m/s=2×109W 远大于1kW，故D错误。 故选C。 5．D 【详解】A．石头未被搬动，石头处于静止状态，受平衡力的作用，故A错误； B．若石头没被搬起，虽然小花对石头施加了力，但石头在力的方向上没有移动距离，根据做功的两个必要因素，小花对石头没有做功，故B错误； C．若石头被搬起，石头由静止变为运动，运动状态发生了改变，故C错误； D．若石头没被搬起，此时石头受到的支持力和石头对地面的压力，这两个力分别作用在石头和地面上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对相互作用力，故D正确。 故选D。 6．B 【详解】A．弹簧的弹性势能与形变量有关，形变量越大，弹性势能越大，小球在A点时，弹簧被压缩到最大程度，形变量最大，所以弹簧的弹性势能最大，故A错误。 B．从A点释放小球后，弹簧的弹性势能逐渐转化为小球的动能，当小球运动到O点时，弹簧恢复原长，弹性势能全部转化为动能，此时小球的动能最大，故B正确。 CD．因为小球在AB之间来回运动，则小球在O点左、右侧运动时，弹簧处于压缩或拉伸状态，这个弹力与小球的运动方向无法确定相同，因此也无法确定是动力还是阻力，故CD错误。 故选B。 7．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。 8．D 【详解】A．火箭加速升空的过程中，卫星的质量不变，速度变大，高度升高，卫星的动能变大，重力势能变大，故A错误； B．火箭加速升空的过程中，卫星的动能变大，重力势能变大，机械能为动能与势能的总和，则卫星的机械能变大，故B错误； C．卫星在大气层外沿椭圆轨道向近地点运动时，质量不变，速度变快，高度下降，动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能，机械能不变，故C错误； D．卫星在大气层外沿椭圆轨道运动到远地点时，质量不变，速度最慢，高度最高，重力势能最大，动能最小，故D正确。 故选D。 9． 重力势 动 【详解】[1][2]滚摆沿着悬线向下运动的过程中，质量不变，高度减小，速度增大，故重力势能减小，动能增大。 10． 大 长 【详解】[1]动能的大小与物体的质量和速度有关。在质量一定的情况下，物体的速度越大，其动能就越大。 [2]当我们骑自行车时，如果速度过快，那么自行车的动能就会很大，能够做的功就越多。用相同的刹车阻力刹车时，自行车运动的距离就越长。当遇到紧急情况需要刹车时，自行车就不能在希望的距离内停下来，从而导致发生交通事故。 11． 变小 变小 变小 【详解】[1][2][3]假定无人机在同一高度匀速飞行，喷洒农药的过程中，无人机和农药的总质量变小，速度不变，总的动能变小，高度不变，重力势能变小，机械能等于动能与重力势能之和，所以，机械能变小。 12． 做功 不做功 【详解】[1]小乐将水从地面上端起的过程中，小乐给水一个向上的力，水在力的方向上通过了距离，所以小乐对这盆水做了功。 [2]小乐端着水在水平路面上行走的过程中，小乐给水一个向上的力，但水在力的方向上没有通过距离，所以小乐对这盆水没有做功。 13． 大于 【详解】[1]无人机总重力为 静止在水平地面上时，对地面的压强为 [2]无人机从地面升起到5m高处时，克服农药重力做功 [3]水平匀速飞行的无人机在喷洒农药的过程中，飞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，机械能减小，由于动能和势能的总和是机械能，所以无人机机械能的变化量是动能和重力势能变化量的总和，则无人机机械能的变化量大于其动能的变化量。 14． 运动 小 【详解】[1]在飞船远离空间站的过程中，飞船与空间站之间的相对位置在变化，所以飞船相对于空间站是运动的。 [2]返回舱落向地面的过程中高度减小，所以重力势能变小。 15． 28 3 2.4 【详解】[1]拉力F做的功为 [2]物体匀速运动时受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，即 f=F1=3N [3]物体做变速直线运动压力和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力不变，仍为3N，摩擦力做功的功率为 16． 大 1.25×106 重力势能 连通器 【详解】（1）[1]因为水的压强随深度增加而增大，所以拦河大坝设计成下宽上窄的形状，大坝下方可以承受更大的压强。 [2]当水库水深为125m时，坝底受到的压强为 p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×125m=1.25×106Pa （2）[3]水电站发电时将水的重力势能转化为动能，动能再转化为电能；上、下水位差越大，水的重力势能越大，能发出的电越多。 [4]船闸的阀门打开时，阀门上游、下游上端开口，下端连通，构成了一个连通器。 17． 【详解】小球所受重力大小不变，速度不变，根据 可知功率大小不变，重力做功的功率随时间t变化如图所示： 18．质量 【详解】该实验采用转换法，是通过观察比较桌腿进入细沙中的深度来判断铁块重力势能大小的。分析比较实验数据，保持铁块距桌面的高度不变，逐渐增加铁块的质量，则桌腿进入细沙中的深度也增大，可得出的初步结论是：在铁块距桌面的高度相同的情况下，铁块的质量越大，其具有的重力势能就越大。 19．(1)小球撞击木块时 (2)滑动的距离 (3)速度 (4) 甲、乙 质量 (5)＞ (6)粗糙 (7)动能 【详解】（1）实验中，探究的动能是指小球撞击木块时的动能，通过比较木块滑动的距离来反映小球动能的大小。 （2）实验中通过比较木块滑动的距离来反映小球动能的大小，这是转换法的应用。 （3）根据控制变量法，让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下，是为了使两球到达水平面时速度相等。 （4）[1]研究物体的动能与速度的关系，要控制质量相同，只改变速度大小，即小球从斜面自由下滑的高度不同，故对比甲、乙两次实验，可以研究物体的动能与速度的关系。 [2]由甲、丙两图可知，让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下，是为了使两球到达水平面时速度相等，探究动能与质量的关系。 （5）甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中所受摩擦力分别为f1、f2，因为在同种接触面上，压力不变时，摩擦力大小不变，故 f1=f2 因为 sA>sB 根据做功的公式W=fs可知 W1>W2 （6）若斜面和水平面都是光滑的，物块将做匀速直线运动一直运动下去，故无法通过水平方向移动的距离来比较动能大小，所以本实验中水平面应该是相对粗糙的。 （7）根据甲、乙实验可知，质量相同的小球，小球运动到水平面的速度越大，推动木块通过的距离越大，说明小球的动能越大；即在质量一定时，物体的速度越大，动能越大。汽车在行驶过程中，不允许超过最大限制速度。从物理角度来看，这样做的目的是限制汽车的动能大小。 20．(1)刻度尺、秒表 (2)见详解 (3) 【详解】（1）在做引体向上时，双臂的拉力克服重力做功使身体上升，所以 图中已给出了张军的质量，所以还需要知道做引体向上时每次身体上升的高度和测量完成10个引体向上所用的时间，所以还需要的测量器材有刻度尺和秒表。 （2）实验步骤：①用刻度尺测量出张军做引体向上时每次身体上升的高度h； ②用秒表记录张军一次性完成10个引体向上所用的时间t； ③根据功率公式计算平均功率。 （3）根据上述分析，因为做了10次引体向上，所以 W=mgh×10 所以平均功率 21．(1)B (2) 木块在水平面上滑行的距离 转换法 不能 (3) 速度 相同 (4)错误 (5)质量 【详解】（1）本实验中通过小球推动水平面上的木块运动的距离来间接反映小球的动能的大小，故探究是小球撞击木块时的动能，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 （2）[1][2][3]本实验中小球动能的大小不易直接观察，通过小球推动水平面上的木块运动的距离来间接反映小球的动能的大小，运用了转换法。若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，木块会永远运动下去，则不能达到探究目的。 （3）[1]让同一钢球从斜面的不同高度由静止滚下，质量相同，到达水平面的速度不同，根据控制变量法，目的是探究钢球的动能大小与速度的关系。 [2]若要研究物体动能与质量的关系，应保持速度相同，即相同高度滚下，质量不相同，故需将不同质量的钢球从斜面相同高度由静止释放，使其滚下并观察记录。 （4）比较乙、丙两图，小球的质量不同，高度不同，到达水平面的速度不同，根据控制变量法，不能探究动能大小与质量的关系。 （5）图b甲、乙两图高度相同，小球的质量不相同，根据控制变量法，是为了探究重力势能的大小与物体质量的关系。 22．(1)10m/s (2) 【详解】（1）根据可得，汽车的平均速度为 （2）由于汽车匀速行驶，汽车处于平衡状态，受到的是平衡力作用，所以汽车受到的牵引力等于阻力，即 此过程中汽车牵引力做的功为 汽车牵引力做功的功率为 23．(1)4000N (2)240N (3)1200W 【详解】（1）空载时配送车的重力 （2）因空载时配送车匀速行驶时处于平衡状态，牵引力和阻力是一对平衡力，所以空载时配送车匀速行驶时的牵引力为 （3）牵引力做功的功率为 24．(1)见解析 (2)见解析 (3)B 【详解】（1）根据文意，火箭发动机向下喷射燃气，根据力的作用是相互的，燃气对火箭产生向上的推力，当推力大于重力和阻力时，火箭加速升空。 （2）火箭关闭发动机后，由于惯性，仍保持原来的运动状态，继续向前运动。 （3）A．卫星绕地球做匀速圆周运动，运动方向改变，运动状态改变，故A错误； B．卫星在运动过程中机械能守恒，卫星在近地点，高度低，重力势能最小，动能最大；远地点反之，故B正确； C．声波在真空中不能传播，卫星与地面通信靠电磁波，故C错误； D．太阳能电池板将太阳能转化为电能，故D错误。 故选B。 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 $$