第十一章 功和机械能 课本练习题解析 课件 2025-2026学年人教版八年级物理下册

该初中物理“功和机械能”单元复习课件系统梳理了功的概念、功率计算、动能与势能的分类及转化等核心知识，通过第一节功的判断与计算、第二节功率应用、第三节机械能实例分析、第四节能量转化探究的递进式编排，构建完整知识网络，体现知识点间逻辑关联。 其亮点在于结合生活实例与实验探究，如用冰壶运动分析做功条件培养科学推理能力，通过钢珠砸橡皮泥实验探究重力势能与高度关系落实科学探究要素，练习题涵盖基础计算、估算应用和综合分析，分层设计满足不同学生需求，助力学生巩固物理观念，也为教师提供精准复习教学支持。

第11章 功和机械能 课本练习题解析 任家路中学物理组 第一节：练习与应用 1. 图11.1-6是冰壶比赛场地的示意图。运动员从A点推动冰壶前进，到B点时松手，冰壶滑行到C点静止。在冰壶由A到B、由B到C的过程中，运动员对冰壶是否做功？为什么？ 答：在冰壶由A到B的过程中，运动员推动冰壶前进，对冰壶做功；在冰壶由B到C的过程中，运动员没有对冰壶施加力，对冰壶不做功 冰壶 第一节：练习与应用 2. 马拉着质量为2000 kg的车在水平路面上前进400m，如果马的水平拉力做了3×105J的功，那么马的水平拉力是多少？ 解：马的水平拉力是： 3. 叉车把质量为200kg的货物缓慢举高0.8 m，然后又沿水平方向缓慢移动 2m到车厢旁。请分析整个过程中叉车对货物做功的情况并计算功的大小。 g取10 N/kg。 答：叉车在把货物举高的过程中，对货物的力方向向上，与货物运动方向相同，对货物做功；在举着货物沿水平方向移动的过程中，对货物的力方向与货物移动方向垂直，力不做功。 叉车对货物做的功： W=Fs=mgh= 200 kg×10N/kg×0.8m=1600 J 第一节：练习与应用 4. 一枚鸡蛋从2 m高处落到地面，重力大约做了多少功？ 写出你是怎样估算的。 解: 一枚鸡蛋的质量约为50g，下落过程中重力做的功为： W = Gh = mgh = 50×10-3 kg×10N/kg×2m = 1J 一个鸡蛋质量 约50g 鸡蛋虽然小，砸中能伤人。 第二节：练习与应用 1. 一辆汽车发生故障失去动力后，用另一辆汽车将其沿平直道路匀速拉至0.9 km外的维修站，用时2 min。若拉力为720 N，则在此过程中拉力对汽车做功的功率是多少？ 解: 拉力对汽车做功的功率： 第二节：练习与应用 2. 某建筑工地上一台升降机的厢体连同货物的质量为1.2 t，在10 s内从2楼 匀速上升到5楼。如果每层楼高 3 m，那么升降机电动机的功率是多少？ g取10 N/kg。 解: 2楼到5楼的高度： h =3m×(5-2)=9m 升降机电动机做的功： W=Fs=mgh=1.2×103kg×10 N/kg×9 m=1.08×105 J 升降机电动机的功率至少为 ： 第二节：练习与应用 3. 功率是 25 kW的拖拉机，它 4h做的功如果由功率是0.4 kW的耕牛去完成，需要多长时间？ 解：方法一 拖拉机 4h做的功： W = Pt =2.5×104W×4×3 600 s = 3.6×108J。 由题意知，拖拉机4h做的功与耕牛做的功相等，即W1=W2 耕牛需要的时间： 方法二 拖拉机做的功W1 = P1t1，耕牛做的功W2 = P2t2, 由题意知 W1=W2，即 P1t1 = P2t2 , 所以耕牛做同样的功需要的时间： 第二节：练习与应用 4. 一辆卡车以80 km/h的速度匀速行驶时发动机的功率为200 kW。卡车行驶2h，发动机做的功是多少？卡车的牵引力是多少？ 解：由W = Pt可得，发动机做的功是： 由W=Fs=Fvt可得，卡车的牵引力： W=Pt = 200×103W×2×3 600 s = 1.44×109J 第三节：练习与应用 除了课本中所列举的能对外做功的物体，请你各举一个具有动能、重力 势能和弹性势能的实例。 7. 被挤压的气球 5．高处的滚木礌石 2．运动的帆船 9．拉开的弓 8．压弯的跳板 3．山谷急流 6．准备跳水的运动员 1. 水平草面上滚动的足球 具有动能 具有重力势能 4.打桩机上高高的重锤 具有弹性势能 其他合理答案也可 第三节：练习与应用 2. 请你判断下列物体具有哪种形式的能量： （1）在水平公路上行驶的汽车； （2）悬挂在天花板上的吊灯； （3）在空中飞行的飞机； （4）被拉开的弹弓 (1)动能 (2)重力势能 (3)动能和重力势能 (4)弹性势能 第三节：练习与应用 3. 轻轨列车有时在水平地面上的轨道行驶，有时在高架轨道上行驶，有时 还要停靠在高架轨道的站台上。在上述三种情况下，轻轨列车分别具有什 么形式的能量？ 轻轨列车在水平地面上的轨道行驶时，有动能; 在高架轨道上行驶时，有动能和重力势能; 停靠在高架轨道的站台上时，有重力势能。 第三节：练习与应用 4. 在“研究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让质量不同的钢球从 同一高度由静止开始滚下的目的是什么？你是通过观察什么现象来比较钢 球动能大小的？ 目的是控制钢球运动到水平面时的速度相同，研究质量对物体动能的影响。 通过观察木块被撞后运动的距离来比较钢球的动能大小。 第三节：练习与应用 5. 请你从能量的角度解释，为什么骑自行车时速度不能太大？ 答：骑自行车时速度越大，动能越大，遇到紧急情况刹车时，自行车停下来得慢，所以骑自行车时速度不能太大。 第四节：练习与应用 某同学荡秋千时，在他从高处摆向低处的过程中，其动能和重力势能是 如何变化的？在他从低处摆向高处的过程中，其动能和重力势能是如何变 化的？ 答：荡秋千时，从高处摆向低处的过程中，速度变大，动能变大；高度 减小，重力势能减小；重力势能转化为动能。 从低处摆向高处的过程中，速度变小，动能变小；高度增大，重力势能增大；动能转化为重力势能。 第四节：练习与应用 2. 跳台滑雪运动中，运动员从助滑开始，直到下落至着陆坡的运动过程中经过了各个不同的位置，如图11.4-6所示。请分析运动员在这个过程中各阶段的能量转化情况（不考虑摩擦和空气阻力）。 运动员从A到B的过程中，高度降低，重力势能转化为动能； 从B到C的过程中，高度升高，动能转化为重力势能； 从C到D的过程中，高度降低，重力势能转化为动能。 第四节：练习与应用 3. 怎样向地板抛乒乓球，才能使它弹跳到高于原来抛球的位置？说明这种抛法的理由。 答：用力向下抛出乒乓球。 理由: 用力向下抛球，可以 使球抛出时具有一定的动能， 不考虑空气阻力时，根据 机械能守恒，球弹跳到最高点 时的势能等于球抛出时的动能 和势能之和，这样就能使球 弹跳到高于抛出时的位置。 第四节：练习与应用 4. 在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定（图11.4-7）。做好后将它从不太陡的斜面滚下。观察有什么出人意料的现象。怎样解释看到的现象？ 现象：罐子从斜面上滚下后，又反向滚上斜面。 解释：当罐子从斜面上滚下时，罐子和小铁块的重力势能转化为二者的动能，动能又转化为橡皮筋的弹性势能；当罐子速度为0时，橡皮筋的弹性势能最大，这时橡皮筋的弹性势能又开始转化为罐子和小铁块的动能，动能再转化为二者的重力势能，所以会看到罐子又滚上斜面。 答： (1)足球被踢出后不受人的作用力，所以 人对足球不做功。 (2)水平拉着行李箱在平路上行走，人对行李箱有向前的拉力，所以人对行李箱做功。 (3)推桌子未推动，有力，但桌子沿力的方向没有移动距离，所以人对桌子不做功。 (4)将杠铃从地面举起，人对杠铃作用力向上，杠铃移动方向向上，人对杠铃做功。 第十一章复习与提高 1. 请判断下列事例中人是否对物体做功，并说明理由。 （1）踢出去的足球在草地上滚动。 （2）水平拉着行李箱在平路上行走。 （3）推桌子未推动。 （4）将杠铃从地面举起。 答：解:小孩对大人和冰车做的功：W = Fs = 40 N×10m=400 J 第十一章复习与提高 2. 如图11-1所示，小孩用40 N的力水平推着大人和冰车前进10 m后松手，冰车又滑 行了2 m后停下。小孩对大人和冰车做了多少功？ 解：该选手在抓举过程中对杠铃做的功： W = Fs = 1710N×(1.0m + 0.8m) = 3078 J 第十一章复习与提高 3. 在2022年世界举重锦标赛中，我国选手以171kg的抓举成绩获得金牌。如果该选手在整个抓举过程中，平均用1710 N的力抓起杠铃，使杠铃升高1.0 m，随后站起，又使杠铃继续升高0.8m，那么该选手在抓举过程中对杠铃做了多少功？ 解: 1楼到11楼的高度： h = 3m×10=30m, 电梯对他做的功： W=Fs=Gh=600 N×30m=18000 J 电梯对他做功的功率： 第十一章复习与提高 4. 某同学住在11楼，他在1楼乘电梯回家。电梯运行20 s直接到达11楼。假设电梯匀速运行，每层楼高3m，该同学重600 N，在搭乘电梯的过程中，电梯对他做功的功率是多少？ 答：甲标志是限速标志，表示车辆在小区内的 速度不能超过5km/h。这是为了减小车辆的动能，降低车辆行驶时的危险性。 乙标志是禁止抛物标志。高处物体的重力势能很大，物体落到地面时，物体的重力势能转化成动能，动能很大，可能对地面的人或物造成伤害，甚至威胁生命安全。 第十一章复习与提高 5. 在居民小区我们常看到一些标志，如图11-2所示。这些标志的含义是什么？试着从能量的角度说明设置这些标志的物理意义。 答：速度对物体动能的影响更大。从第一个例子里面 可以看出，速度相同时，动能之比等于物体质量之比； 第十一章复习与提高 6. 物体的质量和速度都能影响物体的动能。 一头质量为300kg的黄牛以1m/s的速度行走时，它的动能为150J ；另一头质量为400kg的黄牛以同样的速度行走时，它的动能为200J。 一颗质量为10g的步枪子弹从枪口射出时的速度为860m/s，动能为3698J ；飞行一段距离后速度变为630m/s，动能变为1985 J。 请你根据以上数据，想一想，质量与速度相比，哪个因素对物体的动能影响更大？并说明猜想的根据。 从第二个例子可以看出，质量相同时，动能之比等于速度的二次方之比。因此，速度对物体的动能影响更大。 第十一章复习与提高 7. 撑竿跳高一般要经历持竿助跑、撑竿起跳、越杆下落三个阶段。说说在上述过程中动能和势能的转化情况。 答：持竿助跑过程中，人和竿的动能逐渐增大；撑竿起跳时动能转化为人的重力势能和竿的弹性势能，竿的弹性势能再释放出来，最终转化为人的重力势能；越杆下落过程中，人的重力势能转化为动能. 撑竿跳高的动能和势能 的转化情况 原理：钢柱落下后砸在橡皮泥上，砸出的坑深度的越大，说明钢珠的重力势能越大。 实验步骤：让同一钢珠从不同高度落下，落到橡皮泥上(如右图)，分别测量砸出的两个坑的深度。 结论：质量相同的物体，所处的位置越高，具有的重力势能越大。 第十一章复习与提高 8. 利用钢珠、橡皮泥等物品可以定性探究重力势能与高度的关系。动手做一做，写出实验步骤和结论。 谢谢！ Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.1 Lavf58.12.100 $