第11章 功和机械能 本章培优方案-【学海风暴】2025-2026学年八年级下册物理同步备课（人教版,通用）

本章培 已教材图片在线 教材图片 对应物理知识 图甲中叉车叉着货物沿水平方 向移动时，叉车的支持力对货 物① 做功：图乙中的 小孩用力搬一块大石头，却没 有搬动，人对石头② 做功 如图所示，滚摆下降时，重力势 能越来越③ ,动能越来 越④ ,重力势能转化为 ⑤ 能；滚摆上升时，动能 越来越⑥ ,重力势能越 来越⑦ ,动能转化为 ⑧ 能 如图所示，铁锁拉到一定高度，具 有一定的⑨ 能，铁锁 它打不着我 摆动过程中，⑩ 能与 ② 能相互转化；由于受到 阻力作用，铁锁摆回至最高点时 @ 能会减 小，不会超过原来的高度，所以不 会打到鼻子 名易错易混赏析 类型①误认为做功多少与物体的质 量及运动的路径有关 【例1】甲、乙、丙三个质量不同的物体 (m甲>mz>m丙)，在相等的恒力F作用下，分 别在水平方向、沿斜面向上、在竖直方向上通 过了相等的距离s,如下列图片所示。F在三 种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙，下列对 三者大小的判断，正确的是 优方案 A.W甲>W乙>W丙B.W甲<W乙<W丙 C.W单=Wz=W丙D.W甲=W乙<W丙 【解题点拨】物理学中，功的大小等于力与 物体在力的方向上移动距离的乘积。题中三 个力的大小相等，物体在力的方向上移动的距 离相等，根据W=Fs可比较F在三种情况下 做的功的大小关系。 类型②忽略质量的变化对动能和重 力势能的影响 【例2】现代农业利用喷药无人机喷洒农 药，安全又高效。喷药无人机在农田上方沿水 平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药。此过程 中，喷药无人机的 () A.动能减小，重力势能减小 B.动能减小，重力势能不变 C.动能不变，重力势能减小 D.动能不变，重力势能不变 【解题点拨】喷药无人机在农田上方沿水 平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药，喷药无 人机的速度和高度均不变，但质量会变小。 类型③不能正确判断机械能是否 守恒 【例3】如右图所示，从A 上● 点沿水平桌面自由滚落的小 球运动轨迹如虚线所示，C、 D F两点等高，D点为球与水 平地面的接触点。不计空气阻力，下列说法不 正确的是 ) A.小球在C点的机械能等于在F点的机 械能 B.小球在C点的动能大于在F点的动能 C.小球从E点运动到F点的过程中，机 械能不变 下册第十一章 D.小球从D点离开地面运动到E点的过 程中，动能转化为重力势能 【解题点拨】小球从C点运动到F点的过 程中，由于与地面发生了碰撞，且上升到的最 高点E点低于B点，因此机械能有损失，由此 可判断小球在C点的机械能与在F点的机械 能的大小关系；C、F两处等高，小球的重力势 能相等，而机械能等于动能和重力势能之和， 由此可判断小球在C点的动能与在F点的动 能的大小关系；小球从E点运动到F点的过程 中，没有与地面碰撞且不计空气阻力，只有重 力做功，故机械能守恒；小球从D点离开地面 运动到E点的过程中，小球的速度变小，高度 增大，由此可判断能量的转化方式。 <参考答案0【例1】C【例2】A【例3】A A层基础训练 1.某人用200N的水平推力，在0.5min内，将 重400N的物体沿水平面向前推动15m,重 力对物体做的功是 J,人对物体做 功的功率是 W。 2.右图所示的是南昌红谷滩 游乐场的摩天轮。小红乘 坐该摩天轮游玩时发现摩 天轮是匀速转动的，则她从最低点上升到最 高点的过程中，动能 ,重力势 能 。(均选填“变大”“变小”或 “不变”) 3.一辆纯电动汽车在水平马路上匀速直线行 驶，其电动机的输出功率为200kW,速度为 72km/h,共行驶10min,电动机所做的功为 J,该车的牵引力为 N。 4.下列图片所示的是小明同学扔实心球的情 景（包含四个过程）。其中，手对实心球做功 的过程是 () 个112 八年级物理RJ版 ①捡起球②停在空中 ③挥动球 ④球飞出去 A.①和③B.②和④C.①和④D.②和③ 5.春节期间，小刚去商场购物，自动扶梯把他 从一楼匀速送到二楼的过程中，他的() A.动能减小，重力势能增大，机械能不变 B.动能减小，重力势能增大，机械能增大 C.动能不变，重力势能增大，机械能不变 D.动能不变，重力势能增大，机械能增大 6.如右图所示，小明和小红两人站 在阳台上，分别从地面向阳台提 升沙土。小明和小红所提沙土的 质量均为5kg,将沙土从地面竖 直向上匀速提升的高度均为3m,小明用了 0.5min,小红用了1min,小明对沙土所做的 功为W1、功率为P1,小红对沙土所做的功 为W2、功率为P2,绳子和小桶的质量忽略 不计。下列说法正确的是 () A.W1>W2,P1>P2B.W1<W2,P1>P2 C.W1=W2,P1=P2D.W1=W2,P1>P2 7.(多选)如右图，粗糙的弧形 轨道固定在地面上（轨道平心分 面垂直于水平地面)。一个小球由A点以一 定的速度沿轨道滚下，经另一侧与A点等高 的B点后到达最高点C。下列分析正确的 是 () A.小球在A点的动能和在B点的动能一 样大 B.小球在A点的重力势能比在B点的重力 势能大 C.小球在A点具有的机械能大于它在B点 具有的机械能 D.小球在A点具有的机械能大于它在C点 具有的机械能 8.一辆总质量为2t的汽车，在平直公路上以 80kW的恒定功率从静止开始运动，经15s 运动200m恰好达到最大速度，接着匀速运 动25s后关闭发动机，滑行10s停下，其v t图像如下图所示。已知汽车在匀速直线运 动过程中受到的阻力恰为车重的，求：(g 取10N/kg) +v/(m.s-) 0154050/ (1)匀速直线运动过程中汽车的牵引力F。 (2)运动过程中汽车达到的最大速度)。 (3)整个过程中发动机所做的功W。 色B层提升训练 1.如下图所示，跳远运动员在比赛过程中要先 助跑，再起跳至最高点，最终落地。跳远时 助跑是利用运动员的 ,从而提 高成绩；当运动员跳至最高点时，他具有的 动能 (选填“等于”或“不等 于”)零；在空中运动过程中，若不考虑空气 阻力，运动员的机械能总量 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 最高点 助跑 起跳落地 2.攀岩是一项挑战自然、超越自我的惊险运 动。一位攀岩者重力为600N,背着质量为 6kg的背包，用时40min登上高度为10m 的峭壁。在此过程中，攀岩者对背包做功 J,他做总功的平均功率是 W。(g取10N/kg) 3.如右图所示，小明的质量为 60kg,做一次引体向上需克 服重力做功 J。 如果小明1min完成10个引 体向上，则他的功率是 W。(g取 10N/kg,假设小明每次做引体向上，身体重 心都上升0.7m) 4.大人和小孩分别将同样多的砖从一楼搬到 二楼，大人用时15s,小孩用时25s。在这个 过程中，下列说法正确的是 () A.小孩对砖做功更多 B.小孩对砖做功更快 C.大人对砖做功更多 D.大人对砖做功更快 5.快递在现代物流中发挥重要作用。下列工 作中，快递小哥对货物做了功的是() A.抱着货物上楼 B.提着货物在水平路上匀速前进 C.用力搬货物但未搬动 D.抱着货物在原地等待签收 6.图甲是卫星随火箭加速上升的情景，图乙是 人造地球卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地 下册第十一章 113个 运行的示意图。下列说法正确的是( 近地点 人造地 远地点 球卫星 甲 乙 A.火箭加速上升过程中，动能转化为重力 势能 B.卫星从近地点运动到远地点，重力势能转 化为动能 C.卫星进入轨道后绕地飞行的过程中处于 平衡状态 D.卫星随火箭加速上升时机械能一直增大 7.(多选)图甲所示的是游乐园中过山车运行 的情景，图乙是用小球和轨道模拟过山车某 段运行过程的示意图。小球从A点由静止 释放，沿轨道先后经过B、C、D三点，最后到 达E点时小球的速度为零。已知B、D两点 的高度相等，下列说法正确的是 () A.小球在B点的重力势能大于其在D点的 重力势能 B.小球通过B点时的速度大于其通过D点 时的速度 C.小球从A点运动到C点的过程中，重力 势能减小，动能增加 D.小球从A点运动到E点的过程中，机械 能保持不变 8.某物理实验小组在探究“影响重力势能大小 的因素”时，提出了以下猜想： 猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量 有关。 114 八年级物理RJ版 猜想二：重力势能的大小可能与物体所在高 度有关。 猜想三：重力势能的大小可能与物体运动路 径有关。 3H m 2 乙 为了验证猜想，他们准备了如下实验器材： 细沙、刻度尺、一些体积相同但质量不同的 小球等。他们用上述器材做了图甲、乙所示 的A、B、C、D四次实验（小球在光滑管道中 运动时无能量损失)。实验时让小球从某高 度自由下落，小球陷入沙子中静止后，用刻 度尺测出小球陷入细沙的深度。 (1)本实验是通过观察 来判断重力势能大小的。 (2)为了验证猜想一，需对 (填 字母)两次实验进行分析。 (3)通过对A、C两次实验进行分析，可得出 结论：当物体 相同时，高度越 高，物体具有的重力势能越大。 (4)通过对四次实验的分析，我们可得出的 结论是：物体的重力势能与物体的高度和 有关，与物体的 无关。 【拓展应用】下列现象或应用与本实验结论 有关的是 A.禁止高空抛物 B.三峡大坝建造得很高以提高上游水位 C.大货车限载限速 D.机翼上部凸起而下部平滑5.B6.D 7.A【解析】小丽推动箱子做功W,=Fs=40N×1m= 0J,做功的功率P,二必=0=20w:小字匀速提 2s 升箱子做功W,=Gh=90NX0.4m=36J,做功的功 率P2= W=36」=24w。由此可知w1>w2,P,< t21.5s P2,A正确。 8.D【解析】乒乓球发球机在同一高度以大小相同的初 速度发出a、b、c三个球，不计空气阻力时，三个球的 机械能相同；到达乒乓球台时，乒乓球处于同一高度， 它们的重力势能相同，根据机械能守恒可知，三个球 的动能相同，所以三个小球到达乒乓球台时的速度 相同。 9.BCD【解析】惯性的大小只与物体的质量有关，与其 他因素无关，因此N球下落过程中惯性大小不变，故 A错误。由W=Gh=mgh可知，M、N两个完全相同 的小球重力做功相同，由于N球先到达终点，由P= ,可知，N球的重力做功比M球更快，故B正确。从 起点由静止释放，两球的质量不变，速度越来越大，高 度越来越小，动能不断增大，重力势能不断减小，属于 重力势能转化为动能，不考虑摩擦和空气阻力，机械 能守恒，两球减小的重力势能全都转化为动能，两球 到达终点时动能相同，质量相同，所以速度相同，故C、 D正确。 10.(1)速度质量物块质量超载(2)①小桌桌 腿进入细沙的深度②质量 本章培优方案 教材图片在线 ①没有②没有③小④大⑤动⑥小⑦大 ⑧重力势⑨重力势0重力势①动②重力势（或 机械) 多A层基础训练 1.01002.不变变大 3.1.2×101×10【解析】电动机的输出功率P= 200kW=2×105W,行驶时间t=10min=600s,则电 动机做功W=Pt=2×105W×600s=1.2×108J:汽 车的速度v=72km/h=20m/s,汽车行驶的路程s= wt=20m/s×600s=1.2×10'm,汽车的牵引力F= W1.2×10J =1×10N。 s1.2×104m 4.A【解析】小明将地上的球捡起来，有力作用在球上， 球在力的方向上通过了一定的距离，故有力做功， ①符合题意。小明将球举起停在空中不动，有力的作 用，但球没有在力的方向上移动距离，故没有做功， ②不符合题意。小明挥动球，有力作用在球上，球在 与手接触的一段时间内通过了一定的距离，故有力做 功，③符合题意。球飞出去，球由于惯性向前运动，小 明没有对球施加力，没有对球做功，④不符合题意。 可见，手对球做功的过程有①③。 5.D 6.D【解析】小明和小红所提沙土的质量均为5kg,将 沙土从地面竖直向上匀速提升的高度均为3m,所用 的力和沙土通过的距离都相等，根据W=Gh=mgh 可知，做的功相同，故A、B错误。小明用了0.5min, W 小红用了1min,根据P= 可知，做相同的功，用的 时间越短，功率越大，故C错误，D正确。 7.CD【解析】由题可知，弧形轨道是粗糙的，则小球在 运动时受到摩擦力作用，小球克服摩擦力做功会消耗 一部分机械能，所以小球的机械能逐渐减小。同一小 球的质量不变，由于小球在A、B两点的高度相等，所 以小球在A点的重力势能等于在B点的重力势能；小 球从A点运动到B点的过程中，小球的机械能逐渐减 小，则小球在A点的机械能大于在B点的机械能，由 于小球在A、B两点的势能相等，所以小球在A点的 动能比在B点的动能大，故A、B错误。在运动过程 中小球的机械能逐渐减小，且A点在B、C两点之前， 所以小球在A点的机械能大于在B、C两点的机械 能，故C、D正确。 8.解：(1)在匀速直线运动过程中汽车所受的阻力 f=G=5mg=0.2X2X10'kgx10 N/kg=4X10'N 由于汽车匀速直线行驶，处于平衡状态，受到的牵引 力和阻力是一对平衡力，则汽车的牵引力F=「=4× 103N (2)由题意可知，汽车匀速运动时速度最大，根据P= W_=下v可得，运动过程中汽车的最大速度知一 君-淡0N-0m (3)由题意可知，整个过程中发动机的工作时间t 0s,且在这段时间内发动机的功率不变，由P=”可 得，整个过程中发动机做的功W=Pt=8×10W× 40s=3.2×10°J ®B层提升训练 1.惯性不等于不变 2.6002.75【解析】背包的重力G包=m包g=6kgX 10N/kg=60N,攀岩者对背包做功W,=G包h= 60N×10m=600J;攀岩者克服自身重力做功W2= G人h=600N×10m=6000J,攀岩者做的总功W急= W,十W2=600J+6000J=6600J,他做总功的平均功 率P= W=6600J =2.75W。 t40×60s 3.42070【解析】小明的重力G=mg=60kgX10N/kg =600N,小明做一次引体向上需克服重力做功W=Gh =600N×0.7m=420J;小明1min完成10个引体向上， 克服重力做的总功W。=10W=10×420J=4200J,则他 的功率P= _W总_4200J」 =70W t1×60s 4.D5.A6.D 7.BC【解析】小球的质量一定，B、D两点的高度相等， 则小球在这两点具有的重力势能相等，故A错误。由 下册参考答案 21 于存在摩擦，小球从A点运动到E点的过程中机械能 逐渐变小，机械能为动能与势能的总和，小球在B点 和D点具有的重力势能相等，则小球在D点具有的 动能一定小于在B点具有的动能，故小球通过B点时 的速度大于其通过D点时的速度，故B正确，D错误。 小球从A点运动到C点的过程中质量不变，高度降 低，速度变快，因此重力势能减小，动能增加，故C 正确。 8.(1)小球陷入细沙的深度(2)A、B(3)质量 (4)质量运动路径【拓展应用】AB 第十二章简单机械 第1节杠杆 第1课时杠杆及其平衡条件 课内基础闯关 1.A C 2.OC OB 3.D4.235.C 6.D【解析】支架是杠杆的支点，人对横杆右端施加的 向下的力是动力，当巨木太重无法抬起时，就需要更 大的动力，所以应增加横杆右端的人数，故A不符合 题意。将支架向右移动，相当于减小动力臂，增大阻 力臂，根据杠杆平衡条件可知，需要使用比原来更大 的动力才能把巨木抬起，故B不符合题意。横杆右端 的人向支架靠近，动力臂减小，阻力和阻力臂不变，根 据杠杆平衡条件可知，需要更大的动力才能把巨木抬 起来，故C不符合题意。减小横杆上悬绳与支架间的 距离，相当于减小阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，在 阻力和动力臂不变的条件下，只需较小的动力就能把 巨木抬起来，这是可行的，故D符合题意。 ©课外拓展提高 1.BD2.1.5300 3.50减小【解析】杠杆在水平位置保持平衡，由杠杆 平衡条件可得FXAB=GXBC,则拉力的大小F= GXBC 1 AB=2X100N=50N;若将A端缓慢向上提升 一小段距离，则阻力G不变，阻力臂会变小，因为拉力 方向始终垂直于杠杆，所以拉力的力臂不变，根据杠 杆平衡条件可知，拉力F会减小。 4.A5.C 6.D【解析】把水泥板看作一个杠杆，抬起一端，则另一 端为支点，由于水泥板是一个厚度、密度都均匀的物 体，其重心在水泥板的中心，因此无论用哪种方法抬 起水泥板，动力臂都是阻力臂的2倍，所需要的动力 都是水泥板重力的？，即F=F2。 7.【设计与进行实验】(1)左(2)寻找普遍规律【分析 与论证】1)一和二方向(2)二刻度尺力的作 用线 ②核心素养提升 BD【解析】人头的质量不变，根据G=mg可知重力 大小不变，低头60°时的头部的重力等于低头30°时头 422 八年级物理RJ版 部的重力，故A错误。力臂是支点到力的作用线的距 离，根据图乙知，重力的力臂是水平方向从O到G的 距离，从低头30°到低头45°的过程中，头部的重力G 的力臂变长，故B正确。从低头45°到低头60°的过程 中，头部的重力G的力臂在水平方向，而颈椎肌肉拉 力F的力臂为从O到F的垂直距离，较短，因而头部 的重力G的力臂大于颈椎肌肉拉力F的力臂，故C错 误。为了减小颈椎肌肉拉力F,根据杠杆的平衡条 件，动力×动力臂=阻力×阻力臂可知，可以减小重 力的力臂，故站立或坐着观看手机时，应抬高手臂，使 视线与手机齐平，使得颈椎肌肉拉力减小，故D正确。 第2课时杠杆的分类与应用 今课内基础闯关 1.省力形状 2.费力小于 3.省力右 4.小于省力【解析】若将此时舞者身体视为杠杆，O 点为支点，A点为重心，右腿对身体的支持力F为动 力，人所受重力为阻力，该杠杆的动力臂小于阻力臂： 假设动力F方向不变，则动力臂长度不变，随着人缓 缓站起，阻力臂长度慢慢变小，因此她会觉得更省力。 5.D【解析】重物的重力不变（即阻力大小不变），图中 O为支点，已知力F始终垂直于杠杆，则动力臂不变； 由图示和阻力臂的概念可知，在慢慢提升重物的过程 中（杠杆未超过水平位置），阻力臂逐渐变大（到达水 平位置时阻力臂最大为OB),杠杆超过水平位置后阻 力臂又逐渐变小。即整个过程中阻力臂2先变大后 变小，而阻力F2、动力臂1大小均不变，根据杠杆平 衡条件F,1=F,2可知，动力F的大小将先变大后 变小，D正确。 ©课外拓展提高 1.费力远离 2.省力420【解析】由图可知，独轮车的动力臂11= 0.3m十0.7m=1m,阻力臂l2=0.3m,动力臂大于阻 力臂，所以独轮车是一个省力杠杆：根据杠杆平衡条件 G孔2=FL1可得，动力F= G:=1400N×0.3m_ 1 m 420N。 3.变大变大【解析】将木棒缓慢地由最初位置拉到 图中虚线所示位置的过程中，拉力F始终垂直于木 棒，则动力臂不变，阻力为木棒的重力，其大小也不 变；当木棒在竖直位置时，重力的力臂为零，转过一定 角度后，重力的力臂（阻力臂）逐渐变大，因阻力（即重 力)不变，阻力臂变大，动力臂不变，由杠杆的平衡条 件F1L1=F2l2可知，动力F变大。 4.D5.A 6.(1)左A(2)6B(3)等臂(4)B(5)B 核心素养提升 (1)杠杆支点F,(2)增大减小(3)使用新型 材料，减小桥重 【解析】(1)由图乙、丙、丁可知，桥塔利用了杠杆的相 关知识，图丁中F。为拉索的拉力，F,相当于桥重和