第11章 功和机械能-【通成学典】2025年新教材八年级物理暑期升级训练（人教版2024）

13 第十一章　功和机械能 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. (扬州邗江期末)在足球比赛中,下列有关说 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. ★如图所示为无人驾驶电动扫地车。在扫地 车沿斜坡向上匀速前进,并将地面上的垃圾 吸入车内的过程中,扫地车整体的 ( ) 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 第3题 第4题 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 ( ) 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. (连云港中考)如图所示,一个人先后两次用 同样的时间、同样大小的力,将不同质量的 物体在不同的表面上分别移动相同的距离。 该力在此过程中所做功的大小分别为W1、 W2,功率的大小分别为P1、P2,关于它们之 间的大小关系说法正确的是 ( ) 第5题 A. W1<W2 P1<P2 B. W1>W2 P1>P2 C. W1=W2 P1=P2 D. W1<W2 P1>P2 6. (镇江中考)如图所示,某种可重复使用火箭 在降落过程中,通过控制推力,沿竖直方向 先从A 点减速运动到B 点,再从B 点匀速 运动到C 点,且AB=BC,不计运动过程中 的空气阻力,忽略火箭质量的变化,则下列 判断正确的是 ( ) A. 火箭受到推力的施力物体是空气 B. AB 段的推力小于BC 段的推力 C. AB 段重力做功的功率大于BC 段 D. AB 段火箭的重力势能转化为动能 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,下列说法符合实际 的是 ( ) A. 学生跳绳2min做功约为40J B. 学生跳绳的功率约为600W 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 1复习进阶 拍 照 批 改 14 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。(填“>”“<”或“=”) 11. (无锡中考)如图所示,将摆球从A 点静止 释放,经过最低点O 到达B 点,A、B 两点 等高,摆球到达B 点时动能为 J; 摆球从A 点到O 点的过程中, 能 转化为动能;整个过程中,摆球的机械能大 小 (填“减小”或“不变”)。 第11题 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;在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. 用“模拟打桩”来探究物体重力势能的大小 与哪些因素有关,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,物体的质量m1=m2<m3,三次实验 木桩进入沙中的深度如图所示。木桩进入 沙中的深度越深,表明物体的重力势能越 。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”的实验过程,其中 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 八年级物理(RJ版) 15 mA=mB<mC,hA>hB=hC。 第14题 (1) 实验中研究的是 (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 (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 移动的距离 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. 新情境 科技民生 (云南中考)AI机器人 逐渐改变了我们的生活,我国自主研发的 某款人形机器人身高1.65m,质量55kg, 某次测试中该机器人用100N竖直向上的 力将箱子在2s内匀速抬高1m。求:(g取 10N/kg) (1) 机器人所受的重力。 (2) 2s内机器人对箱子所做的功。 (3) 2s内机器人对箱子做功的功率。 16. (济南中考)如图所示,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。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 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 1复习进阶 5 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,此时测力计示数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 在竖直向上的浮力、竖直向下的重力 和竖直向下的拉力的作用下静止,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× 10-2 m=0.12m,水对容器底部的压强p= ρ水gh'=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m= 1200Pa 第十一章　功和机械能 一、 1. D 2. B 3. C 扫地车斜向上匀速前进过程中, 速度不变,质量变大 审清题意,匀速上坡,高度增加并将垃圾吸 入车内,质量增大。根据影响动能、重力势能的 因素分析。 4. C 5. C 6. C 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 B 点再到C 点过程中,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 点过程中,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. 0 重力势 不变 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 到的推力和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,因此木箱受到滑动摩擦力的大 小不变,还是150N。 三、 13. 大 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 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 6 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、乙两图中两个小球的质量相同, 因此可以通过甲、乙两图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) 由表可知,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 后移动的距离是实验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的木块被撞后移动的距离为实验 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) 机器人所受的重力G=mg=55kg× 10N/kg=550N (2) 2s内机器人对箱子所做 的功W=Fs=100N×1m=100J (3) 2s内机 器人对箱子做功的功率P=Wt= 100J 2s=50W 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 第十二章　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 端会下降,故A、B错误,C正确;再将A 处的钩码 向左移动一格,左侧力与力臂的乘积变为3G× 3l=9Gl,9Gl>8Gl,杠杆不能水平平衡,故 D 错误。 判断杠杆是否平衡的方法 力与对应力臂的乘积决定杠杆平衡与否。 判断杠杆是否平衡的方法为分别计算出动力与 动力臂的乘积和阻力与阻力臂的乘积,再比较 它们的大小。若两者相等,根据杠杆平衡条件, 杠杆平衡;若哪一侧力与力臂的乘积大,则哪一 侧下沉。 4. C 解析:如图所示,拔草器相当于一个杠杆, 拔草时支点在O 点,若拔同一植株,则植株对拔 草器的阻力一定,由杠杆平衡条件F1l1=F2l2 可 知,阻力臂越小、动力臂越大,动力越小。选项中, A、B、C图相比,动力臂相等,C图中的阻力臂最 小,所以C图动力最小;C图与D图相比,阻力臂 相等,C图的动力臂更大,所以C图动力更小,则 手施力最小的是C图。 第4题 5. A 力臂的正确判断是关键 判断力的大小关键在于判断力臂的长短。 如图所示,根据力臂的定义可知,F1、F2、F3 三 个力的力臂分别为lOD、lOB、lOC,其大小关系为 lOB>lOD>lOC,当lOB 作为动力的力臂时,动力 臂是最大的,根据杠杆的平衡条件可知,此时的 动力是最小的,所以三个力中,F2 是最小的力; 同理可知,F3 是最大的力;若F1≠G,则说明动 力的力臂和阻力的力臂大小不同,这能帮助我 们正确理解力臂的概念。 6. A 7. C 解析:由图可知,与动滑轮相连的绳子股数 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈