第10章 功与机械能-【通成学典】2025年新教材八年级物理暑期升级训练（沪科版2024）

10 第十章　功与机械能 一、 选择题 1. 下列关于功和功率的说法正确的是 ( ) A. 力对物体做功越多,功率就越大 B. 有力作用在物体上,力一定对物体做功 C. 物体受到的作用力越大,力对物体做功就 越多 D. 在光滑水平面上由于惯性做匀速直线运 动的物体,没有力做功 2. 新情境 社会热点 (扬州邗江期末)2022年 世界杯决赛中,阿根廷队赢得大力神杯。下 列说法正确的是 ( ) A. 足球在空中下落时,重力没有做功 B. 运动员踢球射门时,脚对足球做功 C. 足球在水平地面上沿直线滚动时,支持力 对足球做功 D. 门将用手抛球时,手没有对足球做功 3. 如图所示,无人驾驶电动扫地车正沿斜坡向 上匀速前进,并将地面上的垃圾吸入车内。 此过程中,扫地车整体的 ( ) 第3题 A. 动能不变,重力势能增大 B. 动能不变,机械能不变 C. 动能变大,机械能变大 D. 动能变小,重力势能变大 4. 水上蹦床是一种水上娱乐项目,游客站在上 面可以自由蹦跳(如图)。关于游客蹦床运 动的分析,下列说法错误的是 ( ) 第4题 A. 游客接触蹦床向下运动到 最低点时,蹦床的弹性势 能最大 B. 游客离开蹦床向上运动 时,动能减小,重力势能增大 C. 游客在最高点时受到的是平衡力 D. 游客想弹得更高,就要在蹦床上发力 5. (杭州中考)现有甲、乙、丙三个质量不同的 物体(m甲>m乙>m丙),在相等的恒力F 作 用下,分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方 向通过了相等的距离s,如图所示。F 在三 种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙,三者 大小关系判断正确的是 ( ) 第5题 A. W甲>W乙>W丙 B. W甲<W乙<W丙 C. W甲=W乙=W丙 D. W甲=W乙<W丙 6. (通辽中考)掷实心球是通辽中考体育测试 项目之一,如图所示为某同学掷出的实心球 的运动轨迹,O 点是实心球刚离开手的位 置,A 点是实心球运动到最高点的位置, B 点是实心球落地前瞬间的位置。不计空 气阻力,下列说法正确的是 ( ) A. 实心球在最高点A 时,动能为零 B. 实心球从O 点运动到A 点时,动能转化 为重力势能 C. 实心球从O 点运动到B 点,动能先增大 后减小 D. 实心球在O 点的机械能大于在B 点的 第6题 第7题 答案讲解 7. 如图所示,跳绳是初中体育学业水 平测试项目之一。九年级学生进行 2min跳绳比赛,以下说法符合实际 的是 ( ) A. 学生跳绳2min做功约为40J 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(沪科版)八年级 拍 照 批 改 11 B. 学生跳绳的功率约为600W C. 跳绳次数越多的学生,功率越大 D. 一般学生前1min跳绳的功率大于后1min 8. 跨学科实践 日常生活 李叔叔玩了蹦极项 目,如图所示,他从高处O点开始下落,OA 等 于弹性绳的自由长度,在B 点李叔叔所受弹 力恰好等于重力,C 点是第一次下落的最低 点。蹦极过程视为在竖直方向的运动,空气 阻力忽略不计。下列判断正确的是 ( ) 第8题 A. 从O 点到A 点再到B 点过程中,李叔叔 的动能先增大后减小 B. 从A 点到B 点再到C 点过程中,李叔叔 的机械能不变 C. 从C 点到B 点再到A 点过程中,李叔叔 的动能先增大后减小 D. 从C 点到A 点再到O 点过程中,弹性绳 的弹性势能一直变小 二、 填空题 9. (赤峰中考)某老旧小区改造工地,工人用起 重机将重1.2×104N的施工材料匀速吊上 6m高的工作台,用了10s。施工材料上升 的速度是 m/s;起重机对施工材料 做功 J,做功的功率是 W。 10. 甲、乙两同学用相同的时间从教学楼一楼 登上三楼,甲同学的质量比乙同学大,这一 过程中,他们做的功分别为W甲、W乙,做功的 功率分别为P甲、P乙,则W甲 W乙, P甲 P乙。(选填“>”“<”或“=”) 11. 小勇背着重40N的书包沿水平路面走了 200m,用时3min,又用1min爬上了大约 9m高的四楼回到了家,小勇的重力为600N, 则他在回家过程中对书包所做的功为 J。他上楼过程中克服总重力所做 功的功率是 W。(沿水平路面行 走时不考虑重心高度的变化) 答案讲解 12. 在水平地面上,小明沿水平方向推重 400N的木箱做直线运动,木箱速度 随时间变化的图像如图所示。已知 在4~8s内木箱受到的推力恒为150N,在 这段时间(4~8s)内,木箱受到的推力的功 率是 W;8~10s内木箱受到的摩 擦力是 N。(忽略空气阻力) 第12题 三、 解答题 13. (宝鸡期中)用“模拟打桩”来探究物体重力 势能的大小与哪些因素有关,物体的质量 m1=m2<m3,实验时,让物体从木桩正上 方的某一高度处自由下落,将木桩打入沙 中,三次实验木桩进入沙中的深度如图所 示。木桩进入沙中的深度越深,则物体对 木桩做的功越 。比较a、b可知: 物体重力势能的大小与物体的 有 关;比较 可知:物体重力势能的大 小与物体的质量有关。 第13题 14. 如图所示是某学习小组探究“物体的动能 大小与哪些因素有关”的实验装置图,其中 mA=mB<mC,hA>hB=hC。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 1复习进阶 12 第14题 (1) 实验中研究的是 (选填“小球” 或“木块”)的动能。 (2) 本实验通过观察 来判 断小球的动能大小,这种研究问题的物理 方法叫 法。 (3) 由甲、乙两图可知,使质量相同的小球 从斜面上不同高度处自由滚下,是为了研 究动能大小与 的关系。 (4) 甲、乙两次实验过程中木块克服摩擦力 做功分别为W1 和W2,则W1 (选 填“>”“<”或“=”)W2。 (5) 实验后,同学们联想到在交通事故中, 造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与 “超速”,同学们想进一步知道,在影响物体 动能大小的因素中,哪个对动能影响更大, 于是利用实验器材进行了测定,得到数据 如表: 实验 序号 小球的 质量m/g 小球到达水平 面的初速度 v/(cm·s-1) 木块被撞后 运动的距离 s/cm 1 30 2 4 2 30 4 16 3 60 2 8 分析表中数据可知: 对物体的动 能影响更大,即当发生交通事故时,由此造 成的危害更严重。 15. 如图,小明的质量为60kg,他在30s内完 成了10个引体向上,每次重心上升50cm, g取10N/kg。求: (1) 小明所受重力的大小。 (2) 完成一个引体向上克服重力做的功。 (3) 30s内克服重力做功的功率。 第15题 16. (济南中考)在泉城济南,游客乘坐画舫游 船穿行其间,可以尽享“不出城郭而获山水 之怡,身居闹市而有林泉之致”的都市休闲 意趣。如图所示,若画舫游船质量为3t,从 黑虎泉站出发以3.5m/s的速度匀速行驶 到泉城广场站,所用时间约为5min,牵引 力是6×103N。g取10N/kg。 (1) 黑虎泉站到泉城广场站河段大约多长? (2) 游船在河中受到的浮力是多少? (3) 这次水上航行中,牵引力对游船做了多 少功? (4) 这次水上航行中,牵引力对游船做功的 功率是多少? 第16题 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(沪科版)八年级 5 12. (1) A (2) 2.7 (3) 2.7×103kg/m3 浮力和拉力变化图线的判断 本题主要考查的是同学们对浮力大小与物 体排开液体体积的关系的理解和掌握,易错点 是能否正确读懂图像。(1) 根据浮力大小和排 开液体体积之间的关系判断出哪一条图线是浮 力变化的图线,哪一条是拉力变化的图线; (2) 根据拉力变化的图像可知,圆柱体浸入到 水中前的拉力即为物体的重力G;(3) 根据浮 力变化的图像可得圆柱体浸没时受到的浮力, 根据F浮=ρ水gV排 求出圆柱体的体积,再根据 G=mg=ρVg 求出圆柱体的密度。 三、 13. 如图所示 第13题 14. (1) 4 (2) 无 (3) B、C(或B、D) (4) 错 误 没有控制排开液体体积相等 (5) 1.1× 103 解析:(1) 根据浮力测量原理,利用图A空 气中拉力和图C(或图D)浸没状态时的拉力相减 即可得到浮力大小为6N-2N=4N。(2) 物体 在C、D两次实验中均为浸没,虽然深度不同但是 所受浮力均为6N-2N=4N,因此可以说明浮力 大小与浸入液体中的深度无关。(3) 为了得到浮 力与排开液体体积的关系,需要比较的是在同种 液体中,排开液体体积不同的对照,因此选择实验 B、C(或B、D)。(4) 实验B、E在两种密度不同的 液体中排开液体体积不同,没有控制变量,因此得 到的结论不正确。(5) 利用A、E两图的示数之 差可以得到物体在盐水中所受浮力为6N- 1.6N=4.4N,而在水中所受浮力为4N,浸没状 态下物体所受浮力与液体密度成正比,因此 ρ盐水 ρ水 =4.4N4N = 11 10 ,因 此 盐 水 密 度 为 1.1× 103kg/m3。 15. (1) 金属块浸没在水中,排开水的体积V排= V=1×10-4m3,静止时受到的浮力F浮=ρ水gV排= 1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N (2) 根据称重法可知,测力计示数F示 =G- F浮=4N-1N=3N,所以若将此时测力计指针 所指刻度线标为1.0×103kg/m3,这条刻度线的 刻度值是3N (3) 4 4.0×103 16. (1) 物块B 受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0× 103kg/m3×10N/kg×6×10-4 m3=6N (2) 物块B 受竖直向上的浮力、竖直向下的重力 和向下的拉力,根据力的平衡条件可得,物块B 所受的重力G=F浮 -F拉 =6N-1N=5N (3) 10cm=0.1m,物块B 浸入水中的深度h浸= V排 S = 6×10-4m3 0.1m×0.1m=0.06m ,则水的深度h'= h浸+L线=0.06m+6×10-2m=0.12m,水对容 器底部的压强p=ρ水gh'=1.0×103kg/m3× 10N/kg×0.12m=1200Pa 第十章　功与机械能 一、 1. D 2. B 3. C 4. C 5. C 6. B 7. D 解析:学生的重力约为500N,每次跳起的 高度约为4cm=0.04m,每次跳绳做的功W= Fs=Gh=500N×0.04m=20J,通常学生2min 能完成大约200次跳绳,所以2min内做的总功 远远大于40J,故A错误;学生跳绳的功率约为 P= W总 t = 20J×200 120s ≈33W ,故B错误;学生的重 力和跳绳的高度不可能都一样,所以跳绳次数多 的学生做功不一定多,功率也不一定大,故C错 误;一般情况下,学生前1min跳绳要快一点,所 做的功比后1min多,根据P=Wt 可知,学生前 1min跳绳的功率大于后1min,故D正确。 8. C 解析:从O 点到A 点再到B 点过程中,重 力一直大于弹力(B 点时重力等于弹力),所以李 叔叔一直做加速运动,故动能一直增大,故A错 误;已知OA 等于弹性绳的自由长度,从A 点到 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 6 B 点再到C 点的过程,虽然空气阻力不计,但弹性 绳的弹性形变程度增大,其弹性势能增大,弹性绳 的弹性势能是由李叔叔的机械能转化而来的,所 以李叔叔的机械能减小,故B错误;从C 点到 B 点,向上的弹力大于重力,所以李叔叔向上做加 速运动,从B 点再到A 点过程,向上的弹力小于 向下的重力,李叔叔向上做减速运动,所以动能先 增大后减小,故C正确;OA 等于弹性绳的自由长 度,所以从C 点到A 点,弹性绳的弹性势能一直 减小,A 点弹性势能已变为零,从A 点到O 点,弹 性势能一直为零,故D错误。 二、 9. 0.6 7.2×104 7.2×103 10. > > 11. 360 96 解析:小勇在水平路面上行走时, 对书包的作用力竖直向上,做功为0J;在登楼时, 将书包提升,克服书包重力做的功W=G书包h= 40N×9m=360J,即他在回家的过程中对书包 所做的功为360J;他在上楼的过程中克服自身重 力所做的功W'=G人h=600N×9m=5400J,他 克服总重力所做的功W总=W+W'=360J+ 5400J=5760J,时间t=1min=60s,则他克服 总重力所做功的功率P= W总 t = 5760J 60s =96W 。 12. 150 150 解析:由题知,在4~8s内,推力 F=150N;由图可知,这段时间内木箱做匀速直 线运动,且v=1m/s,则推力做功的功率P= Fv=150N×1m/s=150W;由图知,在4~8s 内,木箱做匀速直线运动,忽略空气阻力,木箱受 到的推力、摩擦力是一对平衡力,大小相等,则木 箱受到的摩擦力f=F=150N;由图可知,木箱 在8~10s内做减速运动,由于压力大小、接触面 的粗糙程度不变,则木箱受到滑动摩擦力的大小 不变,还是150N。 三、 13. 多 高度 a、c 14. (1) 小球 (2) 木块移动的距离 转换 (3) 速度 (4) > (5) 速度 解析:(1) 由题意 可知,实验的研究对象是小球,实验中探究的是小 球的动能。(2) 实验中通过比较木块移动的距离 来反映小球动能的大小,木块移动的距离越大,动 能越大,这是转换法的应用。(3) 让质量相同的 小球从斜面的不同高度滚下,两球到达水平面时 速度不相等;甲、乙中两个小球的质量相同,因此 可以通过甲、乙探究物体动能与物体速度的关系。 (4) 在同一接触面上,接触面粗糙程度不变,压力 不变时,摩擦力大小不变,且sA>sB,根据W=fs 可知,图甲中木块克服摩擦做功较多,W1>W2。 (5) 实验2与实验1相比,小球的质量相同,实验 2的小球到达水平面的初速度是实验1的2倍, 实验2的木块被撞后运动的距离是实验1的 4倍;实验3与实验1相比,小球自由滚下的高度 相同,到达水平面的初速度相同,实验3的小球的 质量是实验1的2倍,实验3的木块被撞后运动 的距离为实验1的2倍。而动能的大小由木块被 撞后移动的距离来体现,由此可知,在同等条件 下,速度对物体的动能影响更大,当发生交通事故 时,由此造成的危害更严重。 15. (1) 小明所受的重力 G=mg=60kg× 10N/kg=600N (2) 完成一个引体向上克服重 力做的功W0=Gh=600N×50×10-2m=300J (3) 30s内克服重力做的功W总=10×W0=10× 300J=3000J,30s内克服重力做功的功率P= W总 t = 3000J 30s =100W 16. (1) 黑虎泉站到泉城广场站河段的长度s= vt=3.5m/s×5×60s=1050m (2) 游船在河 中受到的浮力 F浮 =G=mg=3×103kg× 10N/kg=3×104N (3) 这次水上航行中,牵引 力对游船做的功W=Fs=6×103N×1050m= 6.3×106J (4) 这次水上航行中,牵引力对游船 做功的功率P=Wt= 6.3×106J 5×60s =2.1×10 4W 第十一章　简单机械 一、 1. A 2. A 3. C 解析:在杠杆两侧挂钩码处各增加1个质 量相同的钩码时,左侧力与力臂的乘积为3G× 2l=6Gl,右侧力与力臂的乘积为2G×4l=8Gl, 因为6Gl<8Gl,根据杠杆平衡条件可知,杠杆右 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈