第十一章 功和机械能单元练习2024-2025学年人教版物理八年级下学期

第十一章 功和机械能 一、单选题 1．如图所示为运动员在撑杆跳高的场景，下列说法正确的是（  ） A．杆被压得越弯，产生的弹力越小 B．杆被压得越弯，杆弹性势能越大 C．杆的弹性势能跟被压弯程度无关 D．杆被压得越弯，运动员的弹性势能越大 2．如图，下列四种情况，人对物体做功的是（　　） A．推着小车前进 B．搬而未起 C．提着滑板匀速前行 D．举着杠铃不动 3．足球比赛时守门员把球大脚开过半场，足球飞行过程中（　　） A．重力势能先变大后变小 B．动能先变大后变小 C．机械能先变大后变小 D．最高点处动能为零 4．2022年北京冬奥会赛场上，我国选手谷爱凌摘得自由式滑雪大跳台比赛的金牌。谷爱凌离开跳台后，从低处向高处跃起后下落，在此过程中（　　） A．动能一直减小 B．重力势能一直减小 C．动能先减小后增大 D．重力势能先减小后增大 5．电影《哪吒》中，毽子是“魔童”钟爱的玩具。如图所示，毽子被哪吒竖直踢到最高点后又竖直下落到水平地面上静止。下列说法正确的是（　　） A．毽子在地面静止时对地面的压力与地面对它的支持力是一对平衡力 B．哪吒鞋底的花纹是为了增大摩擦力 C．毽子离开哪吒的脚后能够继续向上运动是因为受到了惯性的作用 D．毽子上升过程中重力势能转化为动能 6．如图所示，小方在荡秋千，某次他摆动到右侧最高点A后，又开始向下摆动，经过点 B 和最低点 C，然后摆动到与B 点等高的 D 点后返回。小方从A 摆到 D 的过程中，下列说法正确的是（    ） A．小方在 B 点和 D 点时的机械能相等 B．运动到C点时，小方受力平衡 C．从A点摆到 C点，重力势能全部转化为动能 D．摆动过程中，绳子拉力没有对小方做功 7．如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小球，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，C点是小球从A点自由释放后所能达到的最低点，不考虑空气阻力，关于小球从A点到C点运动过程的说法，正确的是（　　） A．小球从A点下落到B点的过程中，重力势能转化为动能 B．小球从A点下落到B点的过程中，受到重力和弹力的作用 C．小球从B点下落到C点的过程中，速度一直减小 D．小球在B点时受到平衡力的作用 8．如下图所示的是载重卡车、电动车与自行车。若这三种车的速度相等，则动能最小的是（　　） A．载重卡车 B．电动车 C．自行车 D．无法确定 二、填空题 9．山体滑坡具有很大的危害性，是因为高处的山体和石头具有很大的 （填“动能”或“重力势能”）。 10．小明直接用手将重200N的重物从一楼提升到三楼（每层楼高3m），然后又沿水平方向移动了2m，将重物送到目的地，共用时1min。沿水平方向移动时，小明拉力对重物做的功为 J；整个过程中，小明拉力对重物做功的功率为 W。 11．一物体重50N，小明用5N的水平推力推该物体沿水平地面匀速直线前进了5m，这个过程中，物体受到的阻力为 N。小明对物体做的功为 J，重力做功为 J。 12．小球从某一高度下落后反复弹起，高度越来越低，如图所示，A、B、C、D在同一水平高度，则小球在A点时的动能 C点时动能，在B点时的重力势能 D点时重力势能（均选填“大于”、“等于”或“小于”），整个过程中机械能 （选填“变化”或“不变”）。 13．作用在物体上的力越 ，物体在力的方向上移动的距离越 ，力所做的功也就越 。 三、实验题 14．如图所示，是“探究物体动能跟哪些因素有关”的实验过程。 （1）图1实验中要判断研究对象的动能大小需要比较 ； （2）图1甲、乙两图是为了探究动能与 的关系，得出的结论是：在速度相同时， 越大动能越大； （3）如图2将一弹簧固定在水平轨道末端，钢球下滑到水平面压缩弹簧后又被弹簧弹开，若想增大弹簧最大压缩量，提出两点可行的做法： 、 ； （4）将图2中末端的挡板和弹簧取掉，并将OB向上弯折形成如图3的轨道，再次将钢球沿轨道AOB到达B点后离开轨道，钢球在B点的机械能 （选填“大于”“等于”或“小于”）在A点的机械能。若离开B点后钢球不受外力，通过B点后的运动轨迹是 （选填字母序号）。 15．如图所示为探究物体动能大小与哪些因素有关的实验装置。 (1)如图甲、丙两次实验，让质量不同的小钢球从斜面的同一高度处由静止滚下，目的是使两球到达水平面时具有相同的 ； (2)实验中所探究物体的动能是指 （选填“小钢球”或“木块”）的动能； (3)分析比较甲、乙两次实验，可得出结论：质量相同的物体， 越大，动能越大；分析比较 两次实验，可探究动能大小与质量的关系； (4)若水平面绝对光滑， （选填“能”或“不能”）达到探究目的； (5)实验中，通过观察木块移动的距离来判断小钢球的动能大小，这种研究方法叫 。 四、计算题 16．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。 17．一塔吊用牛的拉力将货物匀速竖直提升2米，整个过程耗时10秒。求： (1)塔吊提升货物所做的功W。 (2)塔吊提升货物的功率P。 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 《第十一章 功和机械能》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 B A A C B D A C 1．B 【详解】运动员在撑杆跳高时，杆被压的越弯，证明形变量越大，故此时杆的弹性势能越大，转化为运动员的动能越大。杆被压得越弯，产生的弹力越大，故ACD错误，B正确。 故选B。 2．A 【详解】A．推着小车前进，人对小车施加了水平向左的作用力，小车沿水平方向向左移动了一段距离，人对小车做了功，故A符合题意； B．搬而未起，人对石头施加了作用力，石头没有在力的方向上移动距离，人对石头没有做功，故B不符合题意； C．提着滑板前行，人对滑板施加了竖直向上的作用力，滑板沿水平方向移动，力的方向与物体移动方向垂直，人没有对滑板做功，故C不符合题意； D．举着杠铃不动，人对杠铃施加了作用力，杠铃没有在力的方向上移动距离，人没有对杠铃做功，故D不符合题意。 故选A。 3．A 【详解】AB．足球飞行过程中，高度先增大后减小，速度先变小后变大，因此重力势能先变大后变小，动能先变小后变大，故A符合题意，B不符合题意； C．足球飞行过程中要克服空气阻力，摩擦做功，部分机械能转化为内能，因此机械能一直减小，故C不符合题意； D．足球飞行过程中，在最高点时，在水平方向仍有速度，因此动能不为零，故D不符合题意。 故选A。 4．C 【详解】AC．谷爱凌离开跳台后，从低处运动到高处时，质量不变，速度减小，动能减小，从高处运动到低处时，质量不变，速度增大，动能增大，所以整个过程动能先减小后增大，故C符合题意，A不符合题意； BD．谷爱凌离开跳台后，从低处运动到高处时，质量不变，高度增大，重力势能增大，从高处运动到低处时，质量不变，高度减小，重力势能减小，所以整个过程重力势能先增大后减小，故BD不符合题意。 故选C。 5．B 【详解】A．毽子在地面静止时对地面的压力与地面对它的支持力，作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故A错误； B．鞋底的花纹是为了在压力一定时，增大接触面的粗糙程度，可增大摩擦，故B正确； C．毽子离开脚继续上升是因为毽子具有惯性，要保持原来运动状态不变，但惯性不是力，不能说“受到了惯性”，故C错误； D ．毽子上升过程中，质量不变，速度变小，动能变小；高度变大，重力势能变大，动能转化为重力势能，故D错误。 故选B。 6．D 【详解】A．有空气阻力做功时，机械能减小，所以D点时机械能小于B点，故A错误； B．运动到C点时小方做曲线运动，所以受力不平衡，故B错误； C．有空气阻力做功时，所以从A点到C点，重力势能转化为动能和内能，故C错误； D．摆动过程中，绳子拉力与小方运动方向始终垂直，小方没有沿绳子拉力方向移动距离。根据做功的两个必要因素知，绳子拉力没有对小方做功，故D正确。 故选D。 7．A 【详解】AB．小球从A点下落到B点的过程中，小球只受到重力的作用，小球做加速运动，小球高度下降，所以在这一阶段，小球的重力势能转化为小球的动能，故A正确，B错误； C．小球从B点下落到C点的过程中，弹力逐渐变大，但还是小于重力，合外力向下，小球做加速运动，直到BC之间某一点时，重力等于弹力，过了这一点，弹力大于重力，合外力向上，小球才做减速运动，所以小球从B点下落到C点的过程中，小球先加速后减速，故C错误； D．小球在B点时仅受到重力，物体做加速运动，没有受到平衡力的作用，故D错误。 故选A。 8．C 【详解】由于影响动能的因素有质量和速度，若三种车辆速度相等且不为0，则质量小的车动能小，由于自行车的质量最小，所以自行车的动能最小，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 9．重力势能 【详解】重力势能大小与质量和高度有关，山体滑坡具有很大的伤害性，是因为高处的山体和石头质量大，高度大，具有很大的重力势能。 10． 0 20 【详解】[1]根据功的定义，沿水平方向移动时，小明拉力对重物不做功，故拉力对重物做的功为W2=0J。 [2]从一楼到三楼，重物被提升的高度为 s=2×3m=6m 从一楼到三楼，拉力所做的功为 整个过程中，小明拉力对重物做的动为 故有，小明拉力对重物做功的功率为 11． 5 25 0 【详解】[1]物体做匀速直线运动，受到的推力和阻力是一对平衡力，大小相等，所以阻力为5N。 [2]小明对物体做的功为W=Fs=5N×5m=25J [3]物体在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0。 12． 大于 等于 变化 【详解】[1][3]由图可知，小球弹跳的高度越来越低，说明小球在运动时受到空气阻力的作用，其机械能逐渐减小，说明整个过程中机械能变化；A、C两点的位置一样高，所以小球在两位置的重力势能相同，又因为小球的机械能逐渐减小，所以可知小球在C点时的机械能较小，其动能较小，即小球在A点时的动能大于C点时的动能。 [2]因为B、D在同一水平高度，且小球的质量不变，所以小球在B点时的重力势能等于D点时重力势能。 13． 大 远 多 【详解】[1][2][3]根据功的做功条件可知，需要有力作用在物体上，且沿力的方向移动一段距离，且作用在物体上的力越大，物体在力的方向上移动的距离越远，力所做的功也就越多。 14． 木块移动的距离 质量 质量 见解析 见解析 小于 c 【详解】（1）[1]动能越大，对外做功的本领越大，动能大小可以通过对外做功的多少来反映，实验时小球推动木块对它做功，所以可以通过木块被撞后移动的距离来比较动能的大小。 （2）[2]图-1甲、乙两图中，小球滚下的高度相同，到达水平面时的速度相同，小球的质量不同，根据控制变量法可知，探究的是动能大小与质量的关系。 [3]由图可知，小球的质量越大，推动木块移动的距离越远，动能越大，故结论为：物体的速度相同时，质量越大，动能越大。 （3）[4][5]若想增大弹簧最大压缩量，即增大弹簧的弹性势能，就需要更多的钢球动能转化为弹簧的弹性势能，可以采取的方法有： ①在其他条件不变时，换用质量更大的小球，增大小球动能； ②在其他条件不变时，提高小球的初始高度，使小球进入水平面时具有更大的速度，增大小球动能。 （4）[6]钢球沿轨道AOB到达B点时要克服钢球与轨道之间的摩擦做功，将部分机械能转化为内能，机械能减少，故钢球在B点的机械能小于在A点的机械能。 [7]小球到达B点时的速度方向沿着轨道方向斜向上，若此时小球受到的力消失，根据牛顿第一定律可知，小球将会以现在的速度做匀速直线运动，故通过B点后的运动轨迹是c。 15．(1)速度 (2)小钢球 (3) 速度 甲、丙 (4)不能 (5)转换法 【详解】（1）甲丙实验中，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，两个小球的质量不同，因此可以探究物体动能与物体质量的关系。 （2）该实验探究的是碰撞前钢球的动能，碰撞时，钢球的动能越大，钢球对木块做的功就越多，木块移动的距离就越远。 （3）[1]根据甲、乙两次实验可知，小球的质量相同，滚下的高度不同，到达水平面时的速度不同，高度越高，速度越大，推动木块移动的距离越大，动能越大，故结论为：质量相同的物体，速度越大，动能越大。 [2]探究动能大小与质量的关系，保持速度相同，质量不同，选择甲和丙实验。 （4）如果水平面绝对光滑，由牛顿第一定律可知，木块做匀速直线运动，不能达到探究目的。 （5）实验中通过观察木块移动的距离来判断小球动能的大小，木块移动的距离越大，说明小球的动能越大，这里用到的物理学研究问题的方法是转换法。 16．(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 17．(1)1×105J (2)1×104W 【详解】（1）由可得，塔吊提升货物所做的功为 （2）由可得，塔吊提升货物的功率为 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 $$