第十章 功与能章末训练-2024-2025学年鲁科版（五四学制）（2024）物理八年级下册

第十章 功与能 一、单选题 1．如图所示，铅球由a处向右上方推出，在空中划出一道弧线后落到地面b处。铅球在飞行过程中（　　） A．动能一直减小 B．动能先增大后减小 C．重力势能一直增大 D．重力势能先增大后减小 2．如图是小球的四种运动情况，其中小球所受重力不做功的是（　　） A．   B．   C．   D．   3．如图所示，将一个小球用细线悬挂起来，让小球从A点静止释放，小球会在A、C两点之间来回摆动，最终静止下来。下列说法正确的是（　　） A．小球从A点摆动到B点，动能转化为重力势能 B．小球能从B点摆动到C点是由于受到惯性 C．小球每次经过B点，其动能都比上一次小 D．小球最终静止在A点 4．据报道，一辆横穿铁路的拖拉机，因故障而停在铁道上，此时从远处驶来一列火车，尽管司机及时采取紧急制动措施，但是缓慢行驶的列车还是将拖拉机撞“飞”了。这是因为火车的（　　） A．动能很大 B．速度很大 C．势能很大 D．功率很大 5．如图是运动健儿在跳高比赛中的场景。关于跳高运动员的能量，下列说法正确的是（　　） A．助跑过程中，动能减小 B．起跳后的上升过程中，重力势能增大 C．助跑过程中，机械能总量保持不变 D．越过横杆后的下降过程中，动能保持不变 6．质量为m的木块在F的作用下，沿着长为L的粗糙斜面匀速运动到高为h的斜坡的顶端，则在此过程中（　　） A．支持力做的功为FL B．拉力做的功为Fh C．克服重力做的功为mgh D．克服摩擦力做的功为FL 7．如图所示，光滑的半圆形轨道固定在水平桌面上，轨道上的A点、C点在同一高度，B点为最低点，小球从A点由静止自由释放，不计空气阻力，则小球（　　） A．不能到达C点 B．到达C点时动能为0，机械能也为0 C．从A点运动到B点的过程中重力势能转化为动能，机械能守恒 D．从B点运动到C点的过程中动能转化为重力势能，机械能减小 8．如图是一个轻质杠杆的示意图，O是转动轴，不计杆重及摩擦，挂在OA中点B处的重物重力为150N，在竖直向上的拉力F作用下物体以0.01m/s的速度竖直上升。下列说法不正确的是（　　） A．拉力F=75N B．此过程中重物重力做功的功率是0.75W C．该杠杆的机械效率是100% D．杠杆转动到虚线位置的过程中，拉力F的大小保持不变 二、填空题 9． 功和 功之和，用表示。 10．中国航天跻身世界第一方阵，人造卫星对推动国民经济、国防建设做出了积极贡献。图中卫星沿椭圆轨道绕地球运行。卫星由远地点向近地点运行时，发生的能量转化是 。在此过程中，卫星的速度 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 11．水平地面上一静止木箱重800N，某人用60N的水平推力在5s内推动木箱前进10m，撤去推力后木箱又继续前进了2m，整个过程中水平推力做功 J，重力做功 J。撤去推力后木箱仍继续前进，此时对木箱 （选填“有”或“没有”）做功。 12．如图所示，用沿斜面向上、大小为400N的力F将重600N的货物匀速运到距地面2m高的平台上，斜面长4m。该过程中斜面的机械效率为 %，货物受到的摩擦力为 N，当改变斜面倾角α，将同一货物运上该平台时，机械效率提高，则应使α变 。 三、实验题 13．某同学在骑行过程中发现不踩踏板，自行车也能冲上斜坡一段距离，但每次冲上斜坡的距离并不相同。自行车冲上斜坡的最大距离与哪些因素有关呢？该同学提出了下列猜想： A．与其在坡底时的速度大小有关； B．与斜坡的粗糙程度有关； C．与其质量大小有关； 为了验证猜想设计如下实验：将左侧光滑、右侧粗糙的一弧形轨道固定在水平桌面上，并用小球模拟自行车，如图所示。将小球从左侧轨道某位置自由释放，测出小球在右侧轨道运动的最大距离s。请你回答以下问题： (1)小球在轨道上释放后会加速向下运动，是由于小球受到 力的作用，该过程中小球受力 选填“平衡”或“不平衡”。 (2)保持右侧弧形轨道粗糙程度相同，并将同一小球从左侧轨道的不同高度释放，分别记下小球冲上右侧轨道的最大距离s，这是为了探究猜想 （选填“A”“B”或“C”）。 (3)为探究猜想B，接下来应进行的操作是 。 (4)在探究猜想C时，保持右侧弧形轨道粗糙程度相同，将质量不同的小球由左侧轨道相同高度自由释放，分别测出它们在右侧轨道运动的最大距离s，数据如表所示： 实验次数 1 2 3 4 5 小球质量 20 30 40 50 60 小球冲上轨道的最大距离 根据表中数据可得出结论：小球冲上轨道的最大距离与小球的质量 （选填“有关”或“无关”）。 (5)将小球由左侧光滑轨道某一高度自由释放，小球在右侧粗糙的弧形轨道上上升的最大高度 （选填“大于”“小于”或“等于”）小球在左侧轨道释放时的高度，原因是 。 14．如图所示，某实验小组在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中，将同一小车从同一斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块，木块移动一段距离后停止。 (1)本实验所探究物体的动能是指 （选填“小车”或“木块”）的动能； (2)分析比较甲、乙两次实验，可探究出的结论是质量相同的物体，速度越大，动能 ； (3)分析比较 两次实验，可探究出的结论是速度相同的物体，质量越大，动能越大； (4)小组的小亮设计了图丁、戊所示的装置探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的小球从不同高度（h2>h1）由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小。请你判断小亮的做法 （选填“合理”或“不合理”），理由是 。 四、计算题 15．汽车以20m/s的速度在平直轨道上匀速前进，受到的阻力为3×103N。求： (1)汽车行驶5min做的功； (2)汽车的功率。 16．为打捞沉入湖底的金属球，某打捞队设计了如图所示的装置图。若金属球的体积为0.04m3，其质量为240kg。用滑轮组将金属球打捞出水面后，继续提升，金属球在50s的时间内匀速竖直上升了5m。在这个过程中，拉力F恒为1250N（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求： (1)金属球浸没在水中时受到的浮力； (2)金属球出水后，拉力F的功率； (3)金属球出水后，滑轮组的机械效率。 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 功与能》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D A C A B C C B 1．D 【详解】铅球在飞行过程中，重力势能先增大后减小，动能先减小后增大。铅球从 a 处向右上方推出时，高度逐渐增加，速度逐渐减小。此阶段重力势能增大，动能减小。到达最高点后，铅球下落，高度降低，速度增大。此时重力势能减小，动能增大。综上所述，故D符合题意，ACB不符合题意。 故选D。 2．A 【详解】A．做功的两个必要条件：有力，在力的方向上移动一段距离；由图可知，小球在水平方向运动，重力的方向是竖直向下，小球在重力的方向上没有移动距离，则小球所受重力不做功，故A符合题意； B．由图可知，小球竖直向下运动，在重力方向上有移动距离，小球所受重力做功，故B不符合题意； C．由图可知，小球沿斜面向上运动，在重力方向上有移动距离，小球所受重力做功，故C不符合题意； D．由图可知，小球沿斜面向下运动，在重力方向上有移动距离，小球所受重力做功，，故D不符合题意。 故选A。 3．C 【详解】A．小球从A点摆动到B点，高度降低，速度增加，重力势能转化为动能，故A错误； B．惯性不是力，不能说受到惯性，故B错误； C．小球受到阻力的作用，机械能不断减小，小球每次经过B点时，重力势能不变，机械能减小，则动能减小，故C正确； D． 小球最终静止时拉力和重力平衡，则小球最终静止在B点，故D错误。 故选C。 4．A 【详解】由题意知，火车是缓慢行驶的，它的速度并不是特别快。 火车的质量非常大，这是火车的一个显著特点。 动能是物体由于运动而具有的能量。 动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越快，动能就越大。 尽管火车的速度不是很快，但由于其质量非常大，因此它具有的动能仍然很大。 动能越大，物体对外做功的本领就越大。在这个情况下，火车的动能足以将拖拉机撞“飞”。火车在轨道上行驶，其高度并没有显著变化，因此势能并不是主要因素。 功率是描述做功快慢的物理量，与火车将拖拉机撞飞的现象不直接相关。 综上所述，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5．B 【详解】A．加速助跑过程中，运动员的质量不变，速度变大，动能变大，故A错误； B．起跳后的上升过程中，质量不变，高度升高，重力势能变大，故B正确； C．加速助跑过程中，运动员的质量不变，速度变大，动能变大，高度不变，重力势能不变，机械能变大，故C错误； D．越过横杆后下降过程中，速度增大，动能增大，故D错误。 故选B。 6．C 【详解】A．由题和图可知，木块在支持力的方向上通过的距离为零，所以支持力做的功为0J，故A不符合题意； B．拉力为F，移动距离为L，因此拉力做的功为 W=FL 故B不符合题意； C．克服重力做的功为 W重=Gh=mgh 故C符合题意； D．克服摩擦力做的功为额外功，即拉力所做的总功与克服重力所做的有用功之差，则 W摩=W-W重=FL-mgh 故D不符合题意。 故选C。 7．C 【详解】AB．轨道光滑，不计空气阻力，小球的机械能守恒，小球从A点由静止自由释放，A点、C点在同一高度，根据机械能守恒可知，小球能到达C点，到达C点时速度为0，所以动能为0，由于C点具有高度，所以小球在C点具有重力势能，则动能和势能的总和不为0，所以C点机械能不为0，故AB不符合题意； C．从A点运动到B点的过程，做加速运动，速度增大，动能增大，高度不断减小，重力势能减小，所以重力势能转化为动能，整个过程无阻力，机械能守恒，故C符合题意；                                                             D．从B点运动到C点的过程，做减速运动，速度减小，动能减小，高度不断增大，重力势能增大，所以动能转化为重力势能，整个过程无阻力，机械能守恒，故D不符合题意。 故选C。 8．B 【详解】AD．当杠杆在水平位置时，根据杠杆平衡的条件可得 代入数据为 解得F=75N，因为在移动过程中，力臂之间的关系始终不变，因此拉力不变，故AD正确，不符合题意； B．重物重力做功的功率为 故B错误，符合题意； C．不计杆重及摩擦，提升重物所做得有用功等于拉力F所做得总功，因此机械效率为100%，故C正确，不符合题意。 故选B。 9． 有用 额外 【详解】[1]使用机械完成某项任务时，必须做的功为有用功；克服机械的自重、各种摩擦做的功外额外功；有用功和额外功之和为总功，用W总表示。 10． 重力势能转化为动能 增大 【详解】[1][2]卫星由远地点向近地点运行时，相当于从高处落向地面，此过程中质量不变，高度降低，所以重力势能减小，速度越来越快，动能逐渐增大，重力势能转化为动能。 11． 600 0 没有 【详解】[1]根据题意可知，水平推力做功为 W=Fs=60N×10m=600J [2]木箱受重力的方向竖直向下，木箱水平移动，木箱在重力的方向上移动距离为0，所以重力对木箱做功为0。 [3]撤去推力后，木箱由于惯性会继续前进，木箱此时不受推力的作用，所以此时推力对木箱没有做功。 12． 75 100 大 【详解】[1]推力做的有用功为W有=Gh=600N×2m=1200J 推力做的总功为W总=Fs=400N×4m=1600J 则该斜面的机械效率为 [2]推力做的额外功为W额=W总-W有=1600J-1200J=400J 克服摩擦力所做的功为额外功，根据W额=fs可知，货物受到斜面的摩擦力大小为 [3]当斜面的倾角变大时，物体对斜面的压力逐渐变小，在接触面粗糙程度不变时，压力变小，物体受到的滑动摩擦力变小，额外功变小，有用功不变，总功变小，由可知，斜面的机械效率变大，因此要使机械效率提高，应使α变大。 13．(1) 重 不平衡 (2)A (3)见解析 (4)无关 (5) 小于 见解析 【详解】（1）[1][2]小球在轨道上释放后会加速向下运动，是由于小球受到重力的作用；该过程中小球加速下滑，受力不平衡。 （2）将同一小球从左侧轨道的不同高度释放，小球到达坡底时的速度不同，这是为了探究自行车冲上斜坡的最大距离与其在坡底时的速度大小是否有关，所以这是为了探究猜想A。 （3）根据控制变量法思想，为探究猜想B，接下来应进行的操作是改变右侧弧形轨道粗糙程度，将同一小球由左侧轨道相同高度自由释放，分别测出它们在右侧轨道运动的最大距离s。 （4）根据表中数据可知，小球的质量变化了，但小球冲上轨道的最大距离在误差允许范围内不变。所以可以得出结论：小球冲上轨道的最大距离与小球的质量无关。 （5）[1][2]将小球由左侧光滑轨道某一高度自由释放，小球在右侧粗糙的弧形轨道上上升的最大高度小于小球在左侧轨道释放时的高度，原因是小球运动过程中，克服阻力做功产生内能；机械能减小，高度减小。 14．(1)小车 (2)越大 (3)甲、丙 (4) 不合理 没有控制水平面的粗糙程度相同 【详解】（1）根据题意可知，实验中探究小车的动能，即小车撞击木块时的动能的大小。 （2）分析比较甲、乙两次实验，小车的质量不变，到达水平面的速度不同，甲图中小车到达水平面的速度较大，木块被撞击时运动的距离较大，动能较大，可以得到质量相同的物体，速度越大，动能越大。 （3）探究动能与质量的关系时，需要控制速度相同，质量不同，故需要对比甲、丙两次实验；根据实验数据可知，速度相同的物体，质量越大，动能越大。 （4）[1][2]用图丁、戊所示的装置探究动能的大小与速度的关系，应改变小球撞击木块前的速度，控制其它因素相同，而实验中没有控制水平面的粗糙程度相同，不能保证运动的距离越远，做功越多，动能越大，故这种方法是不合理的。 15．(1) (2) 【详解】（1）汽车在平直轨道上匀速前进，受到的牵引力与阻力是平衡力，所以 行驶5min通过的路程为 做个功为 （2）汽车的功率为 16．(1)400N (2)250W (3)96% 【详解】（1）金属球浸没在水中时，排开水的体积 受到水的浮力 （2）由图知，拉力端移动的距离 金属球出水后，拉力做功 拉力的功率 （3）金属球出水后，拉力做的有用功 滑轮组的机械效率 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 $$