第十章 功与机械能章末练习-2024-2025学年沪科版物理八年级全一册

第十章 功与机械能 一、单选题 1．一个足球运动员用100N的力踢一个重为5N的足球，球离脚后在水平草地上向前滚了20m，在球滚动过程中，运动员对足球做的功为（   ） A．500J B．2000J C．0J D．无法计算 2．下列事例中，人或动物没有做功的是（　　） A．图甲：人推汽车时汽车没有被推动 B．图乙：人将油桶推到仓库中 C．图丙：人推小车沿水平地面运动一段距离 D．图丁：小鸟将虫子从地上叼起来 3．小明的物理书从课桌掉到地面上，课本的重力所做功最接近于（　　） A．0.02J B．0.2J C．2J D．20J 4．骑自行车的人，上坡前要加紧蹬几下脚踏板，这样做的目的是（    ） A．增大车子的惯性 B．增大车子向前的牵引力 C．增大车子的动能 D．增大车子的势能 5．在国际单位制中，功与能量的单位是相同的，它们的单位是（    ） A．焦耳 B．焦耳/千克 C．牛顿/千克 D．帕斯卡 6．如图所示，在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直状态，由静止开始释放小球，不计空气阻力，小球可在A、F、B三点间来回摆动，A和B是最高点，F是最低点．下列说法正确的是（　　） A．当小球到达B点时受平衡力 B．小球到达最低点F时撤去一切外力，由于惯性，它将保持原来的圆周运动 C．当小球到达最高点A时撤去一切外力，它将做匀速直线运动 D．当小球摆动到B点时，细线恰好断开，则小球将沿BE方向运动 7．炎热的暑期，小乐去水上乐园游玩，他发现与在岸上相比，在水中行走比较困难，若他在水平泳池中 行走距离与水平池岸行走距离相同时，克服重力做功的大小关系是（       ） A．一样大 B．在岸上做功大 C．在水中做功大 D．小乐重力未知，无法判断 8．如图，AB、AC、AD为三个光滑斜面，其中AD为曲面，小球M从A点分别沿三个面自由滑下，撞击放在B、C、D三点完全相同的物块上，物块在撞击力的作用下移动相同的距离停下，则（   ） A．三个物块克服阻力做功一样多 B．B点物块克服阻力做功最少 C．点物块克服阻力做功最少 D．点物块克服阻力做功最少 二、填空题 9．“神舟十五号”宇宙飞船于2022年11月29日由长征二号运载火箭发射升空。到达预定轨道后与天宫空间站对接成组合体。当空间站组合体在运行轨道上由近地点向远地点运行的过程中空间站组合体的 能转化为 能。 10．重为20N的物体在水平地面上受10N的水平拉力作用时，恰能以0.6m/s的速度匀速运动，若物体运动了4m，则拉力的功率为 W。 11．听到信号出警时，消防员为了尽快从二楼下到一楼车库，抱着竖直的滑杆匀速滑下，认为消防员是运动的，是以 为参照物；如果消防员重700N，下滑过程中，受到的摩擦力为 N，重力势能 （填“变大”“变小”或“不变”）。 12．小聪用力拉箱子，箱子被拉走了，小明用力推箱子，箱子没有被推动。根据做功的两个必要因素：一个是作用在物体上的 ，另一个是物体在 移动的距离，我们可以判断 对箱子做了功， 没有对箱子做功。（后两空均选填“小明”或“小聪”） 三、实验题 13．小宇用如图所示的装置探究“动能的大小与什么因素有关?”的实验步骤如下： ①将质量为m的小球从光滑斜面上的A处静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示； ②将质量为m的小球从光滑斜面上的B处静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示； ③将质量为2m的小球从光滑斜面上的B处静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图丙所示。 根据上述三次实验，回答下列问题： (1)实验中小球动能的大小是通过观察比较 反映出来的，这里用到了物理学研究问题的方法是 。 (2)为了探究动能的大小与物体运动速度的关系，应选用 两个图来分析，并由此得出的实验结论是 。 (3)分析乙、丙两图，得到的实验结论是 。 (4)如果水平面光滑，则 （选填“能”或“不能”）完成本实验探究。 (5)实验中小球滚动到斜面底端时会继续向前运动，是因为小球具有 ；木块最终停下来是因为受到 的作用。 14．“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图甲所示：将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至木板上后与木块碰撞。通过改变小车释放时高度h、在小车中增加钩码和在木板上铺垫棉布的方法，得到了图乙虚线框内的四个实验场景。 (1)为探究小车动能与质量的关系，应选用场景①和 （选填“②”“③”或“④”）进行实验；本实验中，小车动能的大小是通过 来反映的； (2)为探究动能大小与速度的关系，应让小车从斜面的 （填“相同”或“不同”）的高度由静止下滑；可得到的结论是：小车的质量一定时， 。 (3)如果本实验中的水平面绝对光滑，则 （选填“能”或“不能”）完成本实验探究，其原因是 。 (4)小江同学尝试改用如图丙所示装置探究“物体动能大小与哪些因素有关”，经过思考设计了以下两个实验方案： 实验方案一：探究动能大小与速度的关系：用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离； 实验方案二：探究动能大小与质量的关系：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离； 关于小江的实验方案，________（填选项符号） A．只有实验方案一可行 B．只有实验方案二可行 C．两个实验方案均可行 D．两个实验方案均不可行 四、计算题 15．小明健身用的拉力器结构如图－2－3所示，他用250 N的拉力向下拉动拉杆，使重为200 N的配重块在2 s内匀速升高40 cm，不计拉杆和绳的重力．求： (1)2 s内配重块运动的速度 ． (2)在这2 s内小明所做的功及功率 ． 16．如图是小伟同学在单杠上做引体向上时的情景，每次引体向上身体重心上升的高度为0.6m，求解下列问题。（小伟的质量为50kg，g取10N/kg） (1)引体向上前小伟先进行了热身训练，他绕操场跑了600m用时5min，他热身运动的平均速度； (2)小伟完成1次引体向上克服重力做的功； (3)小伟做完引体向上运动后，双脚稳稳地站在水平地面上，请你估算他此时对地面的压强； (4)航天员在空间站中能否通过做引体向上来锻炼身体，请简单描述并说明理由。 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》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C A C C A D A A 1．C 【详解】在球滚动过程中，运动员对足球没有力的作用，根据做功的必要条件，运动员对足球做的功为0J。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 2．A 【详解】A．图甲中人对汽车一个向前的力，但汽车在力的方向上没有移动的距离，故人对汽车没有做功，故A符合题意； B．图乙中人给油桶一个沿斜面向上的力，油桶沿斜面向上移动了一段距离，故人对油桶做了功，故B不符合题意； C．图丙中人给小车一个水平向前的力，小车在力的作用下向前移动了一段距离，故人对小车做了功，故C不符合题意； D．图丁中小鸟给虫子一个向上的力，虫子向上移动了一段距离，故小鸟对虫子做了功，故D不符合题意。 故选 A。 3．C 【详解】物理书的重力约2.5N，课桌的高度约为0.8m，课本的重力所做功W=Gh=2.5N×0.8m=2J 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．C 【详解】A．惯性与质量有关，与速度无关，故A不符合题意； BC．骑自行车的人，上坡前要加紧蹬几下脚踏板，可以提高速度，则动能增大，上坡时，动能转化为重力势能，更容易上坡，故C符合题意，B不符合题意； D．上破前，高度不变，所以不能增大车子的势能，故D不符合题意。 故选C。 5．A 【详解】A．焦耳是功和能量的基本单位，故A符合题意； B．焦耳是功和能量的基本单位，千克是质量的单位，故B不符合题意； C．牛顿是力的基本单位，千克是质量的单位，故C不符合题意； D．帕斯卡是压强的基本单位，故D不符合题意。 故选A。 6．D 【详解】A．当小球到达B点时，小球受沿绳向上的拉力和竖直向下的重力，这两个力不在同一直线上，所以小球受力不平衡，故A错误； B．小球到达最低点F时，重力势能最小，动能最大，速度最大；若撤去一切外力，它将保持原来的速度做匀速直线运动，故B错误； C．当小球到达最高点A时，重力势能最大，动能最小，速度为0，撤去一切外力，根据牛顿第一定律可知，它将保持静止状态，故C错误； D．当小球摆动到B点时，位置最高，重力势能最大，动能最小，速度为0；如果细线恰好断开，在重力的作用下，小球将沿BE方向运动，故D正确。 故选D。 7．A 【详解】他在水平泳池中行走距离与水平池岸行走距离相同时，都没有在重力的方向上通过距离，没有克服重力做功，所以克服重力做功大小相同，都是0，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 8．A 【详解】因为B、C、D三点在同一水平面，且完全相同的物块在水平面上滑动时，受到的滑动摩擦力相同，又因为物块移动的距离相等，由可知，三个物块克服阻力做功一样多，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 9． 动 重力势 【详解】[1][2]当空间站组合体在运行轨道上由近地点向远地点运行的过程中，空间站组合体的质量不变，高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小，动能转化为重力势能。 10．6 【详解】拉力的功率 11． 地面 700 变小 【详解】[1]消防员为了尽快从二楼下到一楼车库，抱着竖直的滑杆匀速滑下，以地面为参照物，消防员的位置发生改变，消防员是运动的。 [2]消防员匀速运动，受到摩擦力和重力是平衡力，由二力平衡条件得到摩擦力 f=G=700N [3]消防员抱着竖直的滑杆匀速滑下，质量不变，高度减小，重力势能减小。 12． 力 力的方向上 小聪 小明 【详解】[1][2][3][4]根据功的定义可知，做功有两个必要因素：一个是作用在物体上的力，另一个是物体在力的方向上移动的距离。小聪用力拉箱子，箱子被拉走了，箱子在拉力的方向上移动了距离，所以小聪对箱子做了功。小明用力推箱子，箱子没有被推动，箱子没有在推力的方向上移动距离，小明没有对箱子做功。 13．(1) 木块在水平面上移动的距离 转换法 (2) 甲乙 质量相同的物体，速度越大，动能越大 (3)速度相同的物体，质量越大，动能越大 (4)不能 (5) 惯性 阻力 【详解】（1）[1][2]动能大小与物体的质量和速度有关，在实验探究中要利用控制变量的物理方法，小球动能的大小无法直接看出来，可以通过转换的方法来比较，通过小球推动木块运动距离的远近来比较动能大小，小球推动木块运动距离越远，小球具有的动能越大。 （2）[1][2]小球速度大小可以通过小球在斜面的高度来控制，高度越高，小球到达底端时的速度越大。在研究动能与速度关系，要控制质量相等，改变小球的速度，因此小球所处的高度不同，故可选甲、乙两图。乙中小球的高度大，到达水平面时的速度大，木块运动的距离远，可得出结论：质量相同的物体，速度越大，动能越大。 （3）在研究动能与质量关系时，要控制速度相等，改变小球的质量，让不同的小球从斜面的同一高度自由滚下即可，故可以用乙丙两图探究，丙图中小球的质量大，木块运动的距离远，得到的结论是：速度相同的物体，质量越大，动能越大。 （4）如果水平面光滑，则木块会做匀速直线运动，无法根据距离的大小判定动能的大小。 （5）[1][2]小车从斜面上滑下时，由于惯性，小车到达水平面后继续向前运动；力可以改变物体的运动状态，小车停下来的原因是小车受到了阻力的作用。 14．(1) ③ 木块被撞击后移动的距离 (2) 不同 速度越大，小车的动能越大 (3) 不能 若水平面绝对光滑，小车将保持匀速直线运动状态 (4)A 【详解】（1）[1][2]实验中为探究动能大小与质量的关系，应控制小车到达水平面的速度相同，让质量不同的小车，从斜面上同一高度由静止释放，应选场景①和③。本实验中，小车动能的大小是通过木块被小车撞击后移动的距离来反应，木块移动的距离越大，说明小车的动能越大。 （2）[1][2]实验中为探究动能大小与速度的关系，应控制小车的质量相同，从斜面上不同的高度释放，小车到达水平面上的速度不同，可得到的结论是：小车的质量一定时，速度越大，小车的动能越大。 （3）[1][2]若水平面绝对光滑，则木块运动时不受摩擦力作用，撞击后将保持匀速直线运动，不能通过木块移动的距离长短来判断小球动能的大小，所以本实验将不能达到探究目的。 （4）方案一：质量相同的钢球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，可以研究钢球的动能大小与速度的关系； 方案二：若用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧弹性势能相同，转化出的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同，这样是不能完成实验的，故选A。 15． 0.2 m/s 100J 【详解】 (1) 配重块运动的速度：v＝＝0.2m/s；(2)拉力做的总功：W总＝Fs＝250N×0.4m＝100J，拉力做功的功率：P＝＝50W. 点睛：（1）利用速度公式求配重块运动的速度；（2）使用的是定滑轮，拉力移动的距离s＝h，总功W总＝Fs，再利用功率公式P＝求解功率． 16．(1)； (2)； (3)； (4)见解析 【详解】（1）小伟热身运动的平均速度为 （2）小伟受到的重力为 完成1次引体向上克服重力做的功 （3）小伟双脚站在水平地面上对地面的压力 双脚与地面的接触面积约 对地面的压强 （4）不能，由于空间站属于微重力环境，人体的重力几乎为0，做引体向上时几乎不需要克服重力，也就达不到锻炼的目的。 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 $$