专题05 功和机械能(期末真题分类汇编,北京专用)八年级物理下学期
2026-05-25
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3份
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61页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 机械运动,做功与机械能,简单机械及机械效率 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 49.46 MB |
| 发布时间 | 2026-05-25 |
| 更新时间 | 2026-05-25 |
| 作者 | xkw_077816975 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57998002.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
北京多区期末真题汇编,聚焦功和机械能7大高频考点,通过神舟飞船返回、爬楼梯比赛等真实情境实现基础巩固与探究能力训练。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择/计算/实验探究|题量丰富|功的判断(人推车做功分析)、功率计算(机器人提升货物)、机械能转化(滚摆运动)、动能探究(小球撞击木块实验)|情境真实(航天、体育场景),层次分明(基础题如单位判断,探究题如动能与速度关系设计)|
内容正文:
专题05功和机械能
地 城
考点01
功、功率的理解、判断
1.D
2.B
3.D
4.B
5.D
6.C
7.B
8.B
9.B
10.B
11.C
12.D
13.B
14.B
15.A
16.C
17.C
18.B
19.A
20.BC
地 城
考点02
功、功率的大小比较
1.A
2.A
3.B
地 城
考点03
功、功率的相关计算
1.C
2.D
3.小丽 4800
4.(1)秒表
(2)
质量m/kg
上升高度h/m
时间t/s
功率P/W
5.解:(1)机器人在150N的水平推力作用下,匀速直线运动了2m,水平推力对机器人做的功
(2)水平推力做功的功率
6.解:(1)由题意可得,力F对箱子做的功为
(2)力F对箱子做功的功率为
7.解:(1)机器人提升货物所做的功
(2)机器人提升货物的功率
地 城
考点04
机械能及其转化
1.C
2.B
3.D
4.D
5.D
6.D
7.D
8.C
9.D
10.BC
11.AC
12.BD
13.AD
14.弹性形变程度
地 城
考点05
力学综合题
1.A
2.D
3.ABD
4.BD
5.AB
6.AD
7.解:(1)匀速行驶的货车的受力示意图,如图所示:
(2)对地面的压强
(3)匀速行驶的货车F=f=2400N
由可得
因此,该货车是超速行驶。
地 城
考点06
探究物体的动能跟哪些因素有关
1.(1)无关
(2)木块C在水平面上滑行距离
(3)物体的速度
2.(1)B
(2)木块移动的距离
(3)速度
3.(1)小球
(2)速度
(3)速度相同时,物体质量越大,动能越大
4.(1)纸盒被推动的距离
(2)物体的质量相同时,速度越大,动能越大。
(3)错误 没有控制小球释放时在斜面上的高度相同
5.(1)纸盒被推动的距离的远近
(2)速度
(3)速度相同时,小球的质量越大,动能越大
6.(1)木块被钢球撞击后移动的距离
(2)为了探究动能的大小与速度的关系,应保持小球的质量相同,而速度不同,所以应该选用质量相同的钢球从斜面的不同高度由静止释放,小球到达水平面时的速度不同,比较木块被推动的距离。
7.重力势 大 动能大小和速度有关 A
8.(1)质量
(2)木块滑行的距离
9.(1)速度 动能
(2)木块移动的距离
(3)见解析
10.(1)质量
(2)被撞物块滑行的距离
(3)速度相同时,质量越大,物体动能越大
地 城
考点07
探究影响物体重力势能的因素
1.C
2.(1)撞针陷入泡沫板的深度
(2)高度相同时,质量越大,重力势能大小越大
试卷第1页,共3页
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专题05功和机械能
7大高频考点概览
考点01 功、功率的理解、判断
考点02 功、功率的大小比较
考点03 功、功率的相关计算
考点04 机械能及其转化
考点05 力学综合题
考点06 探究物体的动能跟哪些因素有关
考点07 探究影响物体重力势能的因素
地 城
考点01
功、功率的理解、判断
1.(24-25八下·北京海淀·期末)在国际单位制中,功率的单位是( )
A.牛顿(N) B.帕斯卡(Pa) C.焦耳(J) D.瓦特(W)
2.(24-25八下·北京朝阳·期末)如图所示的情景中,力(加点的字所对应的作用)对物体做功的是( )
A.人搬石头时,没有搬动
B.人推车水平前行
C.叉车举高货物停在空中
D.吊车竖直向,上拉着建筑材料在水平方向运动
3.(24-25八下·北京石景山·期末)如图所示的情境中,人施加的力对(加“.”)物体做功的是( )
A.人提着包站在水平匀速运动的电梯上
B.运动员举着杠铃静止不动
C.脱手后的篮球继续向上运动
D.工人推着货物在水平地面上前行
4.(24-25八下·北京石景山·期末)下列物理学家中,以其名字命名功的单位的是( )
A.帕斯卡(Pa) B.焦耳(J) C.牛顿(N) D.瓦特(W)
5.(24-25八下·北京市大兴区·期末)在国际单位制中,功的单位是( )
A.牛顿(N) B.千克(kg) C.瓦特(W) D.焦耳(J)
6.(24-25八下·北京北师大实验中学·期末)在下列四个实例中,人对(加“•”)物体做功的是( )
A.人推车,没推动 B.人站在匀速水平行驶的汽车上
C.人背着书包上楼 D.人看着草坪上向他滚来的足球
7.(24-25八下·北京北京二中·期末)下列过程中,人施加在物体上的力对物体做功的是( )
A.中学生抱着书本静止不动
B.工人把水桶从地面上提起的过程
C.售货员用力推货箱没推动
D.足球被踢出去后在空中飞行的过程
8.(24-25八下·北京顺义·期末)如图所示,下列判断正确的是( )
A.图甲中人将篮球投出后,球离开手飞入篮筐过程中,人对球施加的力做了功
B.图乙中运动员将杠铃从地面上举起的过程中,运动员对杠铃施加的力做了功
C.图丙中机器人托着餐盘水平匀速向前行进,机器人对餐盘施加的力做了功
D.图丁中人用力推车而车未动,人对车施加的力做了功
9.(24-25八下·北京房山·期末)如图所示的情境中,人对物体做功的是( )
A.人推一块大石头没有推动 B.人将货物从地面拉到高处
C.人用力搬石头没有搬动 D.人举着杠铃稳定站立不动
10.(24-25八下·北京西城·期末)如图所示的四种情境中,关于力对物体是否做功,下列说法正确的是( )
A.人推车水平前进,车受重力对车做了功
B.人用力拉长弹簧,手对弹簧的拉力做了功
C.人搬石头没有搬动,人对石头的力做了功
D.人推冰壶向前运动,冰壶离手后推力仍然做功
11.(24-25八下·北京平谷·期末)在国际单位制中,功的单位是( )
A.牛顿(N) B.帕斯卡(Pa) C.焦耳(J) D.瓦特(W)
12(24-25八下·北京门头沟·期末)图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图,下列说法中正确的是
A.从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃不做功
B.从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃不做功
C.从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃不做功
D.举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃不做功
13.(24-25八下·北京丰台·期末)如图所示的情境中,人对物体做功的是( )
A. 用力搬石头没有搬动
B. 人将重物从地面拉到高处
C. 人推一块大石头没推动
D. 人使箱子沿水平方向做匀速直线运动
14.(24-25八下·北京延庆·期末)如图所示的四种情景中,人对物体做功的是( )
A.举重运动员举着杠铃不动
B.人推着小车在水平路面上匀速前进
C.被运动员抛出的铅球在空中继续向前运动
D.小孩儿搬石头,石头没有被搬动
15.(24-25八下·北京怀柔·期末)下列情景中,重力对小球做功的是( )
A.小球由高处落下 B.小球在地面上静止
C.小球沿水平轨道运动 D.小球悬挂在天花板上不动
16.(24-25八下·北京东城·期末)水平地面上的购物车在水平推力的作用下,沿推力的方向运动一段距离,则下列判断中正确的是
A.重力对购物车做了功 B.支持力对购物车做了功
C.推力对购物车做了功 D.没有力对购物车做功
17.(24-25八下·北京通州·期末)在国际单位制中,功率的单位是( )
A.kg B.J C.W D.kW
18.(24-25八下·北京延庆·期末)下列关于“某起重机做功快”的说法正确的是( )
A.该起重机做的功多 B.该起重机的功率大
C.该起重机的机械效率高 D.该起重机提升重物所用的时间长
19.(24-25八下·北京门头沟·期末)甲、乙两台起重机工作时的功率分别为P甲=105kW和P乙=170kW。在它们工作过程中,下列判断中正确的是( )
A.乙一定比甲做功快
B.乙一定比甲做功多
C.在相同时间内,甲比乙做功多
D.做同样多的功,甲比乙用的时间短
20.(24-25八下·北京市大兴区·期末)如图所示为工人用叉车举起货物的情境,下列对力是否做功的说法正确的是( )
A.如果叉车托举着货物保持静止,则叉车对货物的支持力对货物做了功
B.如果叉车托举着货物使货物向上运动,则叉车对货物的支持力对货物做了功
C.如果叉车托举着货物使货物沿水平方向匀速运动,则重力对货物没有做功
D.如果叉车托举着货物使货物沿水平方向匀速运动,则叉车对货物的支持力对货物做了功
地 城
考点02
功、功率的大小比较
1.(24-25八下·北京朝阳·期末)甲、乙两位同学进行爬楼梯比赛,他们同时从一楼冲向三楼,结果乙同学首先到达,甲同学随后到达。已知甲、乙两位同学的体重分别为和,且。若甲同学做的功和功率分别为和,乙同学做的功和功率分别为和,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
2.(24-25八下·北京通州·期末)热火朝天的建筑工地上正在进行一场有趣的挖坑比赛。在1min内,挖掘机挖了一个直径1.2m的大坑,工人师傅挖了一个直径40cm的小浅坑,情境如图所示。关于此次比赛,下列说法正确的是( )
A.挖掘机做功多,做功快,功率大
B.挖掘机做功多,做功慢,功率小
C.工人做功多,做功慢,功率大
D.工人做功少,做功快,功率小
3.(24-25八下·北京市大兴区·期末)如图所示,质量为m的小球从A点由静止开始自由下落,下落过程中速度越来越大,途经B、C两点,已知AB=BC,重力在AB段和BC段做的功分别为W1、W2,重力做功的功率分别为P1、P2。下列判断正确的是( )
A.W1=W2,P1=P2 B.W1=W2,P1<P2
C.W1<W2,P1=P2 D.W1<W2,P1<P2
地 城
考点03
功、功率的相关计算
1.(24-25八下·北京海淀·期末)如图所示,“引体向上”是锻炼上肢力量的项目,如果一个中学生想要达到80分的标准,根据“引体向上单项评分表”,则手臂拉力做的功至少约为( )
引体向上单项评分表
等级
单项得分
男生
次数
优秀
良好
A.30J B.300J C.3000J D.30000J
2.(24-25八下·北京通州·期末)一只质量为1kg的猫从2m高处落到地面上。在不计空气阻力的情况下,关于此过程,下列说法正确的是( )
A.没有力对猫做功
B.猫的弹跳力对猫做了功
C.猫受到的重力对猫做功200J
D.猫受到的重力对猫做功19.6J
3.(24-25八下·北京北师大实验中学·期末)小丽和小敏一起从一楼爬到五楼。已知:小丽的体重为500N,小敏的体重为400N。若两人同时到达五楼,则______做功较快。若每层楼高为3m,则小敏爬到五楼至少做功______J。
4.(24-25八下·北京通州·期末)班级在四楼的小强计划测量“自己上楼时克服重力做功的功率”。
(1)他选用了一个体重计(显示被测量物体的质量)和一把刻度尺,他还需要的实验器材是_______。
(2)请你画出实验数据记录表________。
质量m/kg
上升高度h/m
时间t/s
功率P/W
质量m/kg
上升高度h/m
时间t/s
功率P/W
5.(24-25八下·北京延庆·期末)如图所示的地面清洁机器人,质量为3kg。该机器人在所提供大小为150N的水平推力作用下,在4s内沿水平地面匀速直线运动了2m。求:
(1)水平推力对机器人做的功。
(2)水平推力做功的功率。
6.(24-25八下·北京东城·期末)工人师傅驾驶如图所示的叉车搬运货箱,叉车用竖直向上的力F将货箱匀速抬高2m,所用时间为5s,竖直向上的力F为1.5×104N。求:
(1)力F对货箱做的功W;
(2)力F对货箱做功的功率P。
7.(24-25八下·北京怀柔·期末)如图所示的是一种智能装卸机器人,它能够代替人工进行货物装卸。该机器人在10s内将质量为800kg的货物沿竖直方向匀速提升2m,g取10N/kg。求:
(1)机器人提升货物所做的功;
(2)机器人提升货物的功率。
地 城
考点04
机械能及其转化
1.(24-25八下·北京北京二中·期末)2024年11月4日,“神舟十八号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示,返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落。下列说法正确的是( )
A.返回舱的动能增大
B.返回舱的重力势能不变
C.在这段时间内返回舱的机械能减小
D.在这段时间内返回舱的重力势能转化为动能
2.(24-25八下·北京平谷·期末)某同学在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验时,他将同一小球沿着同一斜面的不同高度由静止释放,并与同一木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图所示;由实验可知( )
A.木块动能的大小与它的速度有关
B.小球动能的大小与它的速度有关
C.小球动能的大小与它被举的高度有关
3.(24-25八下·北京北师大实验中学·期末)2024年3月20日,搭载鹊桥二号中继卫星的长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场发射升空,如图所示。火箭加速升空过程中,关于卫星,下列说法中正确的是( )
A.卫星动能不变,重力势能不变
B.卫星动能增大,重力势能减小
C.卫星动能减小,重力势能减小
D.卫星动能增大,重力势能增大
4.(24-25八下·北京石景山·期末)如图甲是小石荡秋千时的情景,可将其简化为图乙的模型。小石从A点由静止释放,经过最低点B点运动到C点。下列说法正确的是( )
A.A点到B点过程,小石的动能减小,重力势能增大
B.B点到C点过程,小石的重力势能和动能都增大
C.小石在A点和C点的机械能相等
D.秋千荡不起来时,旁人推一下,外力对小石做功,使小石的机械能增加
5.(24-25八下·北京房山·期末)如图所示,小球由A点静止释放,经B点运动到C点返回,B点为摆动过程中的最低点,C点比A点位置低。下列说法正确的是( )
A.小球由A点运动到C点的过程中,动能一直增加
B.小球由B点运动到C点的过程中,重力势能减小
C.小球由A点运动到B点的过程中,动能转化为重力势能
D.小球在C点的机械能小于在A点的机械能
6.(24-25八下·北京东城·期末)2024年11月4日,“神舟十八号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示,返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落,关于返回舱在此过程中能量的变化情况,下列说法正确的是( )
A.动能增大 B.重力势能不变
C.重力势能转化为动能 D.机械能逐渐减小
7.(24-25八下·北京西城·期末)2025年5月29日1时31分,在西昌卫星发射中心,长征三号乙运载火箭成功将行星探测工程天问二号探测器发射升空,如图所示。这标志着我国首次小行星探测与采样返回之旅正式开启。在运载火箭加速上升的过程中,关于所搭载的天问二号探测器,下列说法正确的是( )
A.动能不变,重力势能增加
B.动能增加,重力势能不变
C.动能转化为重力势能,机械能不变
D.动能增加,重力势能增加,机械能增加
8.(24-25八下·北京通州·期末)某型号无人机最大飞行高度为500m,最大飞行速度为25m/s,支持快速充电,一次充电可飞行50min,广泛用于救灾侦查、旅游航拍等场景。关于该型号无人机飞行过程中机械能的变化,下列说法正确的是( )
A.向上飞行过程中,其机械能一定增大
B.匀速下降过程中,其重力势能有可能不变
C.匀速飞行过程中,其动能保持不变
D.在500m高度匀速水平飞行时,其机械能一定最大
9.(24-25八下·北京市大兴区·期末)如图所示,为滚摆沿竖直方向运动的情景。在滚摆向上减速运动的过程中,下面的说法中正确的是( )
A.滚摆的动能增大,重力势能减小
B.滚摆的动能增大,重力势能增大
C.滚摆的动能减小,重力势能减小
D.滚摆的动能减小,重力势能增大
10.(24-25八下·北京门头沟·期末)图是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,下列说法正确的是( )
A.整个实验过程中机械能是守恒的
B.甲乙两图是为了探究动能的大小与速度的关系
C.乙丙两图是为了探究动能的大小与质量的关系
D.甲丙两图是为了探究动能的大小与高度的关系
11.(24-25八下·北京朝阳·期末)把一个铁锁用绳子悬挂起来,将铁锁拉到某同学的鼻子附近,稳定后松手,铁锁将往复摆动,如图所示。下列判断正确的是( )
A.刚刚松手时,铁锁的重力势能最大
B.铁锁在最低点时的机械能大于刚刚松手时的机械能
C.铁锁从刚刚松手到最低点的过程中,它的动能越来越大
D.铁锁从左侧最高点向人运动的整个过程中,只有重力势能转化为动能
12.(24-25八下·北京顺义·期末)神舟飞船的返回舱在进入大气层一段时间后,由于受阻力作用会匀速下降。关于返回舱匀速下降过程,下列说法正确的是( )
A.返回舱的动能变大 B.返回舱的重力势能变小
C.返回舱的机械能不变 D.返回舱的机械能变小
13.(24-25八下·北京昌平·期末)如图所示,在光滑的水平台面上,一轻质弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O点是弹簧处于原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置,然后释放小球,小球就在AB间做往复运动(已知AO=OB)。小球从A位置运动到B位置的过程中,下列判断正确的是( )
A.小球运动到O点时速度最大
B.弹簧对小球作用力的方向始终向左
C.小球运动到O点时,小球的动能与弹簧的弹性势能相等
D.小球从A点运动到O点的过程中弹簧的弹性势能转化为小球的动能
14.(24-25八下·北京房山·期末)如图所示是小华观看射箭比赛时的情景,运动员拉开弓弦使其发生弹性形变,此时弓弦具有弹性势能,若运动员想让弓弦的弹性势能增大,需要增加弓弦的弹性形变,由此可以提出可探究的科学问题是:弓弦的弹性势能大小与其______大小有关。
地 城
考点05
力学综合题
1.(24-25八下·北京门头沟·期末)如图所示,滚摆从最高点由静止开始释放,运动到最低点后再次向上运动,发现滚摆每次到达最高点时总比前一次低。在滚摆从最高点运动到最低点的过程中,下列说法中正确的是( )
A.滚摆的重力势能越来越小 B.滚摆的动能转化为重力势能
C.滚摆的机械能的总和不变 D.重力对滚摆不做功
2.(24-25八下·北京市大兴区·期末)2025年2月11日17点30分,我国新一代运载火箭—长征八号甲在中国文昌航天发射场点火起飞,并顺利将运载的卫星送入预定轨道,如图所示为火箭点火起飞时的情境。在火箭点火后加速上升的过程中,下列说法正确的是( )
A.以火箭为参照物,卫星是运动的 B.以地面为参照物,火箭是静止的
C.卫星处于平衡状态 D.卫星的机械能增大
3.(24-25八下·北京延庆·期末)荡秋千是同学们平时喜爱的一项运动。如图所示,秋千在摆荡的过程中,为最低点,为摆荡到右边时的最高点。下列说法正确的是( )
A.人从点运动到点的过程中,重力势能增加
B.人从点运动到点的过程中,动能增加
C.人从点运动到点的过程中,重力势能全部转化为动能
D.人从点运动到点的过程中,运动速度越来越慢,其运动状态发生改变
4.(24-25八下·北京丰台·期末)如图所示,是利用频闪技术每隔相等时间曝光一次拍摄的苹果下落照片。关于苹果的下落过程,下列说法正确的是( )
A.苹果的动能不变 B.苹果的重力势能减小
C.苹果的动能转化为重力势能 D.苹果所受重力做功的功率变大
5.(24-25八下·北京市大兴区·期末)如图所示为运动员在进行冰壶比赛时的情境。下列说法正确的是( )
A.冰壶离手前做加速运动,离手后做减速运动,是因为力改变了它的运动状态
B.冰壶离手后仍能继续运动,是因为冰壶有惯性
C.冰壶最终停下来是因为不再受到力的作用
D.冰壶离手前做加速运动的过程,动能没有发生变化
6.(24-25八下·北京平谷·期末)关于图所示的四个实验,下列说法正确的是( )
A.将自制气压计从一楼拿到五楼,细玻璃管中的液柱会上升
B.用手向前推动滚筒一段距离,松手后滚筒一定静止不动
C.将容器左侧倒入盐水,右侧倒入水,当左右两侧液面相平时,橡皮膜会向左凸
D.将悬挂在细线下的铁锁拉到鼻尖前,由静止释放,铁锁摆回时,一定不会打到鼻子
7.(24-25八下·北京西城·期末)一辆货车在平直公路上匀速行驶,车辆标牌的部分信息如下表。当货车以最大载货量以及最大功率匀速行驶时,受到地面的阻力为2400N。已知轮胎与地面接触的总面积约为0.5m2。g取10N/kg。求:
中国汽车股份有限公司制造
型号
****
整车质量
1500kg
最大载货质量
2000kg
发动机最大功率
60kW
(1)画出在平直公路上匀速行驶的货车的受力示意图。
(2)该货车在平直公路上匀速行驶的过程中对地面的压强。
(3)若这段公路限速80km/h,请通过计算判断该货车是否超速。
地 城
考点06
探究物体的动能跟哪些因素有关
1.(24-25八下·北京西城·期末)利用如图所示的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。摆线的长度L相同,小球A、B的质量mA<mB,摆线与竖直方向的夹角θ1<θ2 。
(1)把甲、乙装置并排放置,将A、B两球由静止同时释放,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置,这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的质量________(选填“有关”或“无关”)。
(2)将小球按图示位置由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,与静止在水平面上的木块C发生碰撞,木块在水平面上滑动一段距离后停止,本实验是通过比较__________反映小球撞击木块C前的动能大小。
(3)通过比较乙、丙两实验的现象,可以发现:摆线与竖直方向的夹角较大,小球摆到竖直位置时速度较大,小球撞击木块C运动的就更远。于是可得到结论:物体的动能大小与_________有关。
2.(24-25八下·北京东城·期末)小东想探究物体的动能大小与速度、质量是否有关,做了如图甲、乙所示的实验,将质量为m的小球分别沿同一斜面不同高度由静止下滑,与水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止。请回答下列问题:
(1)实验中所探究的“物体的动能”是指小球在______(选填“A”或“B”)位置的动能。
(2)实验中通过______反映小球的动能大小。
(3)甲、乙两次实验可以探究:物体的动能大小与______是否有关。
3.(24-25八下·北京房山·期末)探究“物体动能大小与质量大小是否有关”时,实验器材有:质量不同的小球(m₁>m₂),带轨道的斜面,木块,刻度尺。实验步骤如下:
①如图甲所示,让质量为m₁的小球从斜面高h处由静止释放,撞击木块,测量并记录木块移动距离s₁。
②如图乙所示,让质量为m₂的小球从斜面高h处由静止释放,撞击木块,测量并记录木块移动距离S₂。
(1)该实验中,“物体的动能”中“物体”指的是 _________(选填“小球”或“木块”);
(2)图甲、乙所示的两次实验中、小球都从相同高度处由静止释放,是为了使两次实验中小球运动到斜面底端时的________相同;
(3)对比两次实验数据发现,s1≠s2,可以得到结论:_____________________。
4.(24-25八下·北京通州·期末)小华在探究物体的动能大小跟质量、速度是否有关的实验中,用体积相同、质量不同的两个小球A和B(),分别从同一斜面的不同高度由静止释放,观察同一位置处的纸盒被撞击后移动的距离,可以看到,实验过程如图所示。
(1)小华通过观察_________,来判断小球动能的大小。
(2)由甲、乙两图,可得到的实验结论是:___________。
(3)小华根据甲、丙两图得出结论:物体的动能大小与质量有关。你认为小华得出这个结论的实验过程是______(选填“正确”或“错误”)的,理由是:___________。
5.(24-25八下·北京北京二中·期末)小明为了探究“动能的大小与哪些因素有关”,他设计了如图所示的实验:让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处静止开始滚下,然后与水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图所示。
(1)判断小球动能大小的方法是__________________;
(2)让不同质量的两个小球从同一高度由静止开始滚下的目的是让小球撞击纸盒时的____________相同;
(3)从实验可以得出的结论是_______________。
6.(24-25八下·北京市大兴区·期末)小兴用如图所示的装置探究物体动能大小与哪些因素有关。从斜面上由静止释放后滚下的钢球在水平面上运动,运动的钢球跟静止在水平面上的木块发生碰撞,将木块推出一段距离。
(1)此实验中,___________反映了钢球的动能大小。
(2)为了探究钢球的动能大小跟速度大小是否有关,应___________。
7.(24-25八下·北京北师大实验中学·期末)小京为探究物体的动能大小跟哪些因素有关,由“十次车祸九次快”提出猜想一:动能的大小可能与速度有关;由“安全驾驶莫超载”提出猜想二:动能的大小可能与质量有关。
为了检验猜想是否正确,他利用如图所示的装置进行了甲、乙、丙实验,其中A、B为两个质量不相同的小球。
(1)实验中,小球到水平面时的动能是由_________能转化而来的。
(2)实验中,小球到达水平面的动能大小是通过木块被推动的距离来反映的。木块被推动的距离越远,反映小球的动能越_________。(选填“大”或“小”)
(3)为了检验猜想一,选用甲、乙两图进行实验,由图中的实验现象,可以得到的结论是__________。
(4)为了检验猜想二,在完成图甲实验的基础上,进行了图丙的实验,但发现木块被撞后滑出了木板,为完成对比实验,在不改变木板长度的前提下,可以采用下列方法中的_________(选填选项前的字母)进行调整。
A.换比A质量小的球 B.给木板上铺毛巾
C.适当降低小球的高度 D.换较重的木块
8.(24-25八下·北京丰台·期末)为了探究物体动能大小的影响因素,小明利用小球、斜面、木板、木块等器材设计了如图所示的实验,将质量不同的小球从斜面同一高度处由静止释放,在相同的水平面上撞击木块,记下木块滑行的距离。
(1)该实验探究的问题是物体的动能大小与________是否有关。
(2)该实验中,小球到达水平面时的动能大小用________来反映。
9.(24-25八下·北京顺义·期末)用图所示的小球、木块、轨道等器材探究动能大小的影响因素。将小球从倾斜轨道上某点由静止释放,探究“小球运动到A点时的动能大小与它到A点时速度大小的关系”;
(1)本实验的自变量是____,因变量是____;
(2)“物体能够对外做功,就说这个物体具有能量”,这是物理课上学到的能量概念,能够做的功越多,则表示物体的能量越大。据此,小球运动到A点时的动能大小可用____来表示;
(3)关于改变小球的速度大小,除了本实验所用的方法,请你再列举出一种。(可画图辅助说明)
10.(24-25八下·北京延庆·期末)小华利用带滑槽的轨道和放在轨道上的物块等器材探究物体动能的大小与物体的质量是否有关。小华让两小球先后从轨道上同一高度处由静止开始释放,并与同一水平面上的同一物块相碰,物块在水平面上移动一段距离后静止,如图所示。回答下列问题:
(1)在这个实验中探究问题的自变量是______。
(2)此实验中小球的动能是通过______来反映的。
(3)根据甲、乙两图所示的实验现象可以得出的结论是:______。
地 城
考点07
探究影响物体重力势能的因素
1.(24-25八下·北京平谷·期末)小明同学在探究“重力势能的大小与什么因素有关”时,他利用小桌、沙子、质量相同的铁块和刻度尺进行实验。他将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上,把铁块从距桌面高度为h1时静止释放,撞击在桌面的中心部位,记录桌腿进入沙子的深度,如图甲所示;把铁块从距桌面高度为h2时静止释放,撞击在桌面的中心部位,记录桌腿进入沙子的深度,如图乙所示。请根据上述实验,提出一个可探究的科学问题( )(选填选项前的字母)
A.小桌重力势能的大小与铁块被举高度有关吗
B.铁块举得越高,重力势能越大吗
C.铁块重力势能的大小与铁块被举高度有关吗
2.(24-25八下·北京昌平·期末)某同学利用透明塑料管、泡沫板、撞针和五个体积相同的小球(其中小球的质量)等实验器材探究重力势能大小与哪些因素有关。该同学让小球、、、、分别从1、2、3、4、5号透明塑料管顶端自由下落,小球撞击撞针,撞针陷入泡沫板的深度如图所示;
(1)该实验是通过比较______来判断重力势能大小;
(2)对比1、2、3号小球实验现象,可得出结论:______。
试卷第1页,共3页
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专题05功和机械能
7大高频考点概览
考点01 功、功率的理解、判断
考点02 功、功率的大小比较
考点03 功、功率的相关计算
考点04 机械能及其转化
考点05 力学综合题
考点06 探究物体的动能跟哪些因素有关
考点07 探究影响物体重力势能的因素
地 城
考点01
功、功率的理解、判断
1.(24-25八下·北京海淀·期末)在国际单位制中,功率的单位是( )
A.牛顿(N) B.帕斯卡(Pa) C.焦耳(J) D.瓦特(W)
【答案】D
【解析】A.牛顿(N)是力的单位,故A不合题意;
B.帕斯卡(Pa)是压强的单位,故B不合题意;
C.焦耳(J)是功、能和热量的单位,故C不合题意;
D.在国际单位制中,功率的单位是瓦特,符是W,故D符合题意。故选D。
2.(24-25八下·北京朝阳·期末)如图所示的情景中,力(加点的字所对应的作用)对物体做功的是( )
A.人搬石头时,没有搬动
B.人推车水平前行
C.叉车举高货物停在空中
D.吊车竖直向,上拉着建筑材料在水平方向运动
【答案】B
【解析】A.人搬石头时,没有搬动,有力作用在石头上,但石头没有移动距离,所以力对物体不做功,故A不符合题意;
B.人推车水平前行,人给车一个水平前行的推力,车在推力的方向上移动的距离所以力对物体做功,故B符合题意;
C.叉车举高货物停在空中,叉车给货物一个向上的支持力,货物没有在支持力的方向上移动距离,所以力对物体不做功,故C不符合题意;
D.吊车竖直向上拉着建筑材料在水平方向运动,吊车给建筑材料一个向上的拉力,建筑材料没有在拉力的方向上移动距离,所以力对物体不做功,故D不符合题意。故选B。
3.(24-25八下·北京石景山·期末)如图所示的情境中,人施加的力对(加“.”)物体做功的是( )
A.人提着包站在水平匀速运动的电梯上
B.运动员举着杠铃静止不动
C.脱手后的篮球继续向上运动
D.工人推着货物在水平地面上前行
【答案】D
【解析】A.人提着包站在水平匀速运动的电梯上,人对包有向上的作用力,包没有在力的方向上移动,因此人没有对包做功,故A不符合题意;
B.举重运动员举着杠铃不动,人对杠铃有向上的作用力,杠铃没有在力的方向上移动,人没有对杠铃做功,故B不符合题意;
C.脱手后的篮球继续向上运动,此时人对篮球没有作用力,人没有对篮球做功,故C不符合题意;
D.工人推着货物在水平地面上前进,人对小车有水平方向的推力,小车在水平方向上运动了一段距离,人对小车做了功,故D符合题意。故选D。
4.(24-25八下·北京石景山·期末)下列物理学家中,以其名字命名功的单位的是( )
A.帕斯卡(Pa) B.焦耳(J) C.牛顿(N) D.瓦特(W)
【答案】B
【解析】A.帕斯卡(Pa)是压强的单位,故A不符合题意;
B.焦耳(J)是功或能的单位,故B符合题意;
C.牛顿(N)是力的单位,故C不符合题意;
D.瓦特(W)是功率的单位,故D不符合题意。故选B。
5.(24-25八下·北京市大兴区·期末)在国际单位制中,功的单位是( )
A.牛顿(N) B.千克(kg) C.瓦特(W) D.焦耳(J)
【答案】D
【解析】A.牛顿(N)是力的单位,故A不符合题意;
B.千克(kg)是质量的单位,故B不符合题意;
C.瓦特(W)是功率的单位,故C不符合题意;
D.焦耳(J)是功的单位,故D符合题意。故选D。
6.(24-25八下·北京北师大实验中学·期末)在下列四个实例中,人对(加“•”)物体做功的是( )
A.人推车,没推动 B.人站在匀速水平行驶的汽车上
C.人背着书包上楼 D.人看着草坪上向他滚来的足球
【答案】C
【解析】A.人推车,没推动,有力的作用,但车没有在力的方向通过距离,人对车没有做功,故A错误;
B.人站在匀速水平行驶的汽车上,人对车的作用力竖直向下,车在竖直方向没有通过距离,人汽对车不做功,故B错误;
C.人背着书包上楼,人对书包的力向上,书包在力的方向通过一定的距离,人对书包做功,故C正确;
D.人看着草坪上向他滚来的足球,人对足球没有力的作用,人对足球不做功,故D错误。故选C。
7.(24-25八下·北京北京二中·期末)下列过程中,人施加在物体上的力对物体做功的是( )
A.中学生抱着书本静止不动
B.工人把水桶从地面上提起的过程
C.售货员用力推货箱没推动
D.足球被踢出去后在空中飞行的过程
【答案】B
【解析】A.中学生抱着书本静止不动,人对书本施加了力,但书本没有移动距离,不做功,故A不符合题意;
B.工人把水桶从地面提起的过程中,人对水桶施加向上的力,水桶在力的方向上移动了距离,满足做功条件,故B符合题意;
C.售货员用力推货箱没推动,虽然施加了力,但货箱未移动距离,不做功,故C不符合题意;
D.足球被踢出后在空中飞行时,人不再对足球施加力,足球由于惯性在空中运动,故D不符合题意。故选B。
8.(24-25八下·北京顺义·期末)如图所示,下列判断正确的是( )
A.图甲中人将篮球投出后,球离开手飞入篮筐过程中,人对球施加的力做了功
B.图乙中运动员将杠铃从地面上举起的过程中,运动员对杠铃施加的力做了功
C.图丙中机器人托着餐盘水平匀速向前行进,机器人对餐盘施加的力做了功
D.图丁中人用力推车而车未动,人对车施加的力做了功
【答案】B
【解析】A. 图甲中人将篮球投出后,球离开手飞入篮筐过程中,人对球没有作用力,人对球没有做功,故A错误;
B. 图乙中运动员将杠铃从地面上举起的过程中,运动员对杠铃施加向上的作用力,杠铃向上运动了一段距离,运动员对杠铃施加的力做了功,故B正确;
C.图丙中机器人托着餐盘水平匀速向前行进,机器人对餐盘的支持力竖直向上,餐盘沿水平方向运动,运动方向与支持力方向垂直,机器人对餐盘施加的力没有做功,故C错误;
D. 图丁中人用力推车而车未动,车没有在力的方向上移动,人对车施加的力没有做功,故D错误。故选B。
9.(24-25八下·北京房山·期末)如图所示的情境中,人对物体做功的是( )
A.人推一块大石头没有推动 B.人将货物从地面拉到高处
C.人用力搬石头没有搬动 D.人举着杠铃稳定站立不动
【答案】B
【解析】A.人推一块大石头没有推动,人对石头有力的作用,石头没有在该力的方向上通过距离,人对石头不做功,故A不符合题意;
B.人将货物从地面拉到高处,人对货物有力的作用,货物在该力的方向上通过距离,人对货物做了功,故B符合题意;
C.人用力搬石头没有推动,人对石头有力的作用,石头没有在该力的方向上通过距离,人对石头不做功,故C不符合题意;
D.人举着杠铃稳定站立不动,人对杠铃有力的作用,杠铃没有在该力的方向上通过距离,人对杠铃不做功,故D不符合题意。故选B。
10.(24-25八下·北京西城·期末)如图所示的四种情境中,关于力对物体是否做功,下列说法正确的是( )
A.人推车水平前进,车受重力对车做了功
B.人用力拉长弹簧,手对弹簧的拉力做了功
C.人搬石头没有搬动,人对石头的力做了功
D.人推冰壶向前运动,冰壶离手后推力仍然做功
【答案】B
【解析】A.人推车水平前进,车受重力方向竖直向下,车在竖直方向没有移动距离,重力对车不做功,故A错误;
B.人用力拉长弹簧,弹簧在拉力的方向上移动了一段距离,手对弹簧的拉力做了功,故B正确;
C.人搬石头没有搬动,石头没有在力的方向上移动距离,人对石头的力不做功,故C错误;
D.人推冰壶向前运动,冰壶离手后不在受到推力,推力不再对冰壶做功,故D错误。故选B。
11.(24-25八下·北京平谷·期末)在国际单位制中,功的单位是( )
A.牛顿(N) B.帕斯卡(Pa) C.焦耳(J) D.瓦特(W)
【答案】C
【解析】A.牛顿是力的基本单位,故A不符合题意;
B.帕斯卡是压强的基本单位,故B不符合题意;
C.焦耳是功和各种能量的基本单位,故C符合题意;
D.瓦特是功率的基本单位,故D不符合题意。故选C。
12(24-25八下·北京门头沟·期末)图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图,下列说法中正确的是
A.从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃不做功
B.从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃不做功
C.从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃不做功
D.举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃不做功
【答案】D
【解析】ABC.从发力到上拉的过程中,从上拉到翻站的过程中,从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃的作用力向上,杠铃在作用力的方向上也有距离,所以运动员对杠铃做功,故ABC错误;
D.举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃有力的作用,但是杠铃在作用力的方向上没有发生距离,所以运动员对杠铃不做功,故正确.
13.(24-25八下·北京丰台·期末)如图所示的情境中,人对物体做功的是( )
A. 用力搬石头没有搬动
B. 人将重物从地面拉到高处
C. 人推一块大石头没推动
D. 人使箱子沿水平方向做匀速直线运动
【答案】B
【解析】A.人用力搬石头但没有搬动,有力,但物体没有在力的方向上通过距离,没有做功,不符合题意;
B.人将重物从地面拉到高处,对物体有向上的拉力,物体在拉力的方向上通过了距离,所以拉力对物体做了功,符合题意;
C.人推一块大石头没推动,有力,但物体没有在力的方向上通过距离,没有做功,不符合题意;
D.人使箱子沿水平方向做匀速直线运动,人给箱子一个向上的力,箱子向上没有移动距离,人对箱子没有做功,不符合题意。故选B。
14.(24-25八下·北京延庆·期末)如图所示的四种情景中,人对物体做功的是( )
A.举重运动员举着杠铃不动
B.人推着小车在水平路面上匀速前进
C.被运动员抛出的铅球在空中继续向前运动
D.小孩儿搬石头,石头没有被搬动
【答案】B
【解析】A.举着杠铃静止不动,没有距离,所以没做功,A不符合题意;
B.推着小车匀速向前运动,符合做功的两个必要因素,B符合题意;
C.被运动员抛出的铅球在空中继续向前运动,铅球离开人手后,人对铅球没有力的作用,有距离没有力,所以人对铅球没有做功,C不符合题;
D.搬石头没搬动,没有距离,所以没做功,D不符合题意。故选B。
15.(24-25八下·北京怀柔·期末)下列情景中,重力对小球做功的是( )
A.小球由高处落下 B.小球在地面上静止
C.小球沿水平轨道运动 D.小球悬挂在天花板上不动
【答案】A
【解析】A.小球由高处落下,重力竖直向下,竖直向下移动了距离,重力对小球做功,故A正确,符合题意;
BCD.小球在地面静止,小球在水平轨道运动,小球悬挂在天花板上,小球受到的重力竖直向下,竖直向下没有移动距离,重力没有对小球做功,故BCD错误,不符合题意。故选A。
16.(24-25八下·北京东城·期末)水平地面上的购物车在水平推力的作用下,沿推力的方向运动一段距离,则下列判断中正确的是
A.重力对购物车做了功 B.支持力对购物车做了功
C.推力对购物车做了功 D.没有力对购物车做功
【答案】C
【解析】物理学中功的定义是有力作用在物体上,且物体在该力的方向上移动一段距离,水平地面上的购物车在水平推力的作用下,沿推力的方向运动一段距离,购物车没有在重力方向上通过距离,故重力对购物车没有做功;购物车在支持力方向上没有通过一段距离,故支持力没有对购物车做功;购物车在推力的方向上通过一段距离,故推力对购物车做了功;所以答案选C.
17.(24-25八下·北京通州·期末)在国际单位制中,功率的单位是( )
A.kg B.J C.W D.kW
【答案】C
【解析】A.kg是质量的单位,故A不符合题意;
B.J是功的单位,故B不符合题意;
C.W是国际单位制中功率的单位,读作瓦特或瓦,故C符合题意;
D.kW是功率的单位,但不属于国际单位制,故D不符合题意。故选C。
18.(24-25八下·北京延庆·期末)下列关于“某起重机做功快”的说法正确的是( )
A.该起重机做的功多 B.该起重机的功率大
C.该起重机的机械效率高 D.该起重机提升重物所用的时间长
【答案】B
【解析】AB.功率是表示做功的快慢的物理量,则某起重机做功快,说明其功率大,其做功的多少还跟时间有关,故A错误,B正确;
C.机械效率的高低,跟有用功占总功的比值有关,跟做功的快慢无关,故C错误;
D.做功快,说明其功率大,提升重物所用的时间还要看做功的多少,故D错误。故选B。
19.(24-25八下·北京门头沟·期末)甲、乙两台起重机工作时的功率分别为P甲=105kW和P乙=170kW。在它们工作过程中,下列判断中正确的是( )
A.乙一定比甲做功快
B.乙一定比甲做功多
C.在相同时间内,甲比乙做功多
D.做同样多的功,甲比乙用的时间短
【答案】A
【解析】A.功率表示做功的快慢,甲的功率小于乙的,乙一定比甲做功快,故A正确;
B.功率与实际做功多少无关,还需要考虑时间,故B错误;
C.由知,乙功率大,相同时间内,乙做功比甲多,故C错误;
D.由知,乙功率大,做相同的功,乙比甲用的时间短,故D错误。故选A。
20.(24-25八下·北京市大兴区·期末)如图所示为工人用叉车举起货物的情境,下列对力是否做功的说法正确的是( )
A.如果叉车托举着货物保持静止,则叉车对货物的支持力对货物做了功
B.如果叉车托举着货物使货物向上运动,则叉车对货物的支持力对货物做了功
C.如果叉车托举着货物使货物沿水平方向匀速运动,则重力对货物没有做功
D.如果叉车托举着货物使货物沿水平方向匀速运动,则叉车对货物的支持力对货物做了功
【答案】BC
【解析】A.如果叉车托举着货物保持静止,叉车对货物的支持力是竖直向上的力,货物在竖直方向没有移动距离,故叉车对货物的支持力对货物没有做功,故A错误;
B.如果叉车托举着货物使货物向上运动,叉车对货物的支持力是竖直向上的力,货物在竖直方向移动了距离,则叉车对货物的支持力对货物做了功,故B正确;
C.如果叉车托举着货物使货物沿水平方向匀速运动,重力是竖直方向上的力,物体在竖直方向上没有移动距离,则重力对货物没有做功,故C正确;
D.如果叉车托举着货物使货物沿水平方向匀速运动,叉车对货物的支持力是竖直向上的力,货物移动的距离是水平方向的,垂直无功,则叉车对货物的支持力对货物没有做功,故D错误。故选BC。
地 城
考点02
功、功率的大小比较
1.(24-25八下·北京朝阳·期末)甲、乙两位同学进行爬楼梯比赛,他们同时从一楼冲向三楼,结果乙同学首先到达,甲同学随后到达。已知甲、乙两位同学的体重分别为和,且。若甲同学做的功和功率分别为和,乙同学做的功和功率分别为和,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】AB.已知甲、乙两位同学的体重分别为G1和G2,且G1>G2,楼的高度相等,
由可得,G1h>G2h,甲做的功多,故A正确,B错误;
CD.乙同学首先到达,甲同学随后到达,说明乙所用时间少,根据公式可知,甲同学的功率可能比乙同学的功率大,或者乙同学的功率可能等于甲同学的功率,即不能判断功率大小,故CD错误。故选A。
2.(24-25八下·北京通州·期末)热火朝天的建筑工地上正在进行一场有趣的挖坑比赛。在1min内,挖掘机挖了一个直径1.2m的大坑,工人师傅挖了一个直径40cm的小浅坑,情境如图所示。关于此次比赛,下列说法正确的是( )
A.挖掘机做功多,做功快,功率大
B.挖掘机做功多,做功慢,功率小
C.工人做功多,做功慢,功率大
D.工人做功少,做功快,功率小
【答案】A
【解析】挖掘机挖的坑更大,说明挖掘机做功较多,时间相同,根据可知挖掘机的功率较大,即做功较快。则工人做功较少,做功较慢,功率较小。故A正确,BCD错误。故选A。
3.(24-25八下·北京市大兴区·期末)如图所示,质量为m的小球从A点由静止开始自由下落,下落过程中速度越来越大,途经B、C两点,已知AB=BC,重力在AB段和BC段做的功分别为W1、W2,重力做功的功率分别为P1、P2。下列判断正确的是( )
A.W1=W2,P1=P2 B.W1=W2,P1<P2
C.W1<W2,P1=P2 D.W1<W2,P1<P2
【答案】B
【解析】由题知AB=BC,物体下落时重力不变,根据W=Gh可知,物体在AB段和BC段重力做的功相等,即W1=W2;由于物体在自由下落时做加速运动,且AB=BC,根据可知,物体在BC段运动的时间短,根据可知,物体在BC段重力做功的功率较大,即P1<P2。故B正确,ACD错误。故选B。
地 城
考点03
功、功率的相关计算
1.(24-25八下·北京海淀·期末)如图所示,“引体向上”是锻炼上肢力量的项目,如果一个中学生想要达到80分的标准,根据“引体向上单项评分表”,则手臂拉力做的功至少约为( )
引体向上单项评分表
等级
单项得分
男生
次数
优秀
良好
A.30J B.300J C.3000J D.30000J
【答案】C
【解析】中学生的质量大约为m=50kg,中学生的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N
引体向上时身体上升的高度大约为h=0.6m。做一次引体向上手臂拉力做的功W1=Gh=500N×0.6m=300J
由“引体向上单项评分表”可知,达到80分标准时引体向上的次数为10次,那么手臂拉力做的总功W=10×W1=10×300J=3000J
故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
2.(24-25八下·北京通州·期末)一只质量为1kg的猫从2m高处落到地面上。在不计空气阻力的情况下,关于此过程,下列说法正确的是( )
A.没有力对猫做功
B.猫的弹跳力对猫做了功
C.猫受到的重力对猫做功200J
D.猫受到的重力对猫做功19.6J
【答案】D
【解析】ACD.猫在下落过程中受到重力作用,且重力方向与位移方向一致,因此重力对猫做功,重力做功W=mgh=1kg×9.8N/kg×2m=19.6J
故AC错误,D正确。
B.猫从高处下落的过程,不受弹跳力的作用,所以弹跳力不做功。故B错误。故选D。
3.(24-25八下·北京北师大实验中学·期末)小丽和小敏一起从一楼爬到五楼。已知:小丽的体重为500N,小敏的体重为400N。若两人同时到达五楼,则______做功较快。若每层楼高为3m,则小敏爬到五楼至少做功______J。
【答案】小丽 4800
【解析】[1]小丽的体重比小敏的体重大,爬到五楼时,上升的高度相同,由W=Gh可知,小丽做的功比小敏做的功多,又两人同时到达五楼,两人做功时间相同,故由得,小丽做功较快。
[2]若每层楼高为3m,小敏爬到五楼上升的高度为12m,小敏至少做功
W=Gh=400N×12m=4800J
4.(24-25八下·北京通州·期末)班级在四楼的小强计划测量“自己上楼时克服重力做功的功率”。
(1)他选用了一个体重计(显示被测量物体的质量)和一把刻度尺,他还需要的实验器材是_______。
(2)请你画出实验数据记录表________。
【答案】(1)秒表
(2)
质量m/kg
上升高度h/m
时间t/s
功率P/W
【解析】(1)测量自己上楼时克服重力做功的功率,由可知,需要测量克服重力做的功和做功所用的时间,重力做的功,因此需要的测量工具除体重计、刻度尺外,还需要测量时间用的秒表。
(2)实验时,需要记录小强的质量m,爬楼时上升的竖直高度h,所用时间t,还需要记录测得的功率P,表格如图
质量m/kg
上升高度h/m
时间t/s
功率P/W
5.(24-25八下·北京延庆·期末)如图所示的地面清洁机器人,质量为3kg。该机器人在所提供大小为150N的水平推力作用下,在4s内沿水平地面匀速直线运动了2m。求:
(1)水平推力对机器人做的功。
(2)水平推力做功的功率。
【答案】(1)300J
(2)75W
【解析】(1)机器人在150N的水平推力作用下,匀速直线运动了2m,水平推力对机器人做的功
(2)水平推力做功的功率
6.(24-25八下·北京东城·期末)工人师傅驾驶如图所示的叉车搬运货箱,叉车用竖直向上的力F将货箱匀速抬高2m,所用时间为5s,竖直向上的力F为1.5×104N。求:
(1)力F对货箱做的功W;
(2)力F对货箱做功的功率P。
【答案】(1)
(2)6000W
【解析】(1)由题意可得,力F对箱子做的功为
(2)力F对箱子做功的功率为
7.(24-25八下·北京怀柔·期末)如图所示的是一种智能装卸机器人,它能够代替人工进行货物装卸。该机器人在10s内将质量为800kg的货物沿竖直方向匀速提升2m,g取10N/kg。求:
(1)机器人提升货物所做的功;
(2)机器人提升货物的功率。
【答案】(1)1.6×104J
(2)1.6×103W
【解析】(1)机器人提升货物所做的功
(2)机器人提升货物的功率
地 城
考点04
机械能及其转化
1.(24-25八下·北京北京二中·期末)2024年11月4日,“神舟十八号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示,返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落。下列说法正确的是( )
A.返回舱的动能增大
B.返回舱的重力势能不变
C.在这段时间内返回舱的机械能减小
D.在这段时间内返回舱的重力势能转化为动能
【答案】C
【解析】A.返回舱匀速下落时速度不变,质量不变,因此动能保持不变,故A错误;
B.返回舱匀速下落时,质量不变,高度不断降低,因此重力势能逐渐减小,故B错误;
C.机械能是动能和势能的总和。动能不变而势能减小,因此机械能减小,故C正确;
D.匀速下落过程中动能并未增加,重力势能的减小转化为其他形式的能量(主要是内能),故D错误。故选C。
2.(24-25八下·北京平谷·期末)某同学在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验时,他将同一小球沿着同一斜面的不同高度由静止释放,并与同一木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图所示;由实验可知( )
A.木块动能的大小与它的速度有关
B.小球动能的大小与它的速度有关
C.小球动能的大小与它被举的高度有关
【答案】B
【解析】本实验中小球质量不变,右图中小球释放时高度较大,进入水平面时的速度较大,小木块在水平方向上移动的距离,反映了小球动能的大小,右图中木块被推动的距离较远,说明小球进入水平面时的动能较大,所以,可得出结论,小球动能的大小与它的速度有关,故B符合题意,AC不符合题意。故选B。
3.(24-25八下·北京北师大实验中学·期末)2024年3月20日,搭载鹊桥二号中继卫星的长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场发射升空,如图所示。火箭加速升空过程中,关于卫星,下列说法中正确的是( )
A.卫星动能不变,重力势能不变
B.卫星动能增大,重力势能减小
C.卫星动能减小,重力势能减小
D.卫星动能增大,重力势能增大
【答案】D
【解析】火箭加速升空过程中,卫星的质量不变,速度增大,高度升高,动能增大,重力势能增大,故ABC错误,D正确。故选D。
4.(24-25八下·北京石景山·期末)如图甲是小石荡秋千时的情景,可将其简化为图乙的模型。小石从A点由静止释放,经过最低点B点运动到C点。下列说法正确的是( )
A.A点到B点过程,小石的动能减小,重力势能增大
B.B点到C点过程,小石的重力势能和动能都增大
C.小石在A点和C点的机械能相等
D.秋千荡不起来时,旁人推一下,外力对小石做功,使小石的机械能增加
【答案】D
【解析】A.A点到B点过程,小石的质量不变,高度降低,重力势能减小,速度变大,动能增大,故A错误;
B.B点到C点过程,小石的质量不变,高度增大,重力势能增大,速度变小,动能减小,故B错误;
C.小石在荡秋千过程中,由于存在空气的摩擦,机械能会减小,因此在A点和C点的机械能不相等,故C错误;
D.在荡秋千的过程中,秋千荡不起来时,旁人推一下,外力对小石做功,小石的速度增大,动能增大,所以小石的机械能增加,故D正确。故选D。
5.(24-25八下·北京房山·期末)如图所示,小球由A点静止释放,经B点运动到C点返回,B点为摆动过程中的最低点,C点比A点位置低。下列说法正确的是( )
A.小球由A点运动到C点的过程中,动能一直增加
B.小球由B点运动到C点的过程中,重力势能减小
C.小球由A点运动到B点的过程中,动能转化为重力势能
D.小球在C点的机械能小于在A点的机械能
【答案】D
【解析】A.小球由A点运动到C点的过程中,质量不变,速度先变大后变小,故动能先增大后减少,故A错误;
B.小球由B点运动到C点的过程中,质量不变,高度变大,速度变小,重力势能增大,动能减少;故B错误;
C.小球由A点运动到B点的过程中,质量不变,高度变小,速度变大,重力势能减少,动能增大,重力势能转化为动能,故C错误;
D.由图可知,小球无法回到与A点一样高的位置,说明小球在运动时机械能不守恒,机械能转化为了其他形式的能,故小球在C点的机械能小于在A点的机械能,故D正确。故选D。
6.(24-25八下·北京东城·期末)2024年11月4日,“神舟十八号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示,返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落,关于返回舱在此过程中能量的变化情况,下列说法正确的是( )
A.动能增大 B.重力势能不变
C.重力势能转化为动能 D.机械能逐渐减小
【答案】D
【解析】返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落,在此过程中,返回舱的质量和速度不变,它的动能不变,高度变小,重力势能变小,则它的机械能减小,因为它的动能不变,所以不是重力势能转化为动能的过程,故D正确,ABC错误。故选D。
7.(24-25八下·北京西城·期末)2025年5月29日1时31分,在西昌卫星发射中心,长征三号乙运载火箭成功将行星探测工程天问二号探测器发射升空,如图所示。这标志着我国首次小行星探测与采样返回之旅正式开启。在运载火箭加速上升的过程中,关于所搭载的天问二号探测器,下列说法正确的是( )
A.动能不变,重力势能增加
B.动能增加,重力势能不变
C.动能转化为重力势能,机械能不变
D.动能增加,重力势能增加,机械能增加
【答案】D
【解析】火箭在加速上升的过程中,所搭载的天问二号探测器质量不变,速度增大,动能增大;质量不变,高度增大,重力势能增大,机械能等于动能与势能之和,因此机械能的总量也在增大;此过程中增加的机械能由燃料提供;天问二号动能、重力势能都在增加,动能不能转化为重力势能,故D正确,ABC错误。故选D。
8.(24-25八下·北京通州·期末)某型号无人机最大飞行高度为500m,最大飞行速度为25m/s,支持快速充电,一次充电可飞行50min,广泛用于救灾侦查、旅游航拍等场景。关于该型号无人机飞行过程中机械能的变化,下列说法正确的是( )
A.向上飞行过程中,其机械能一定增大
B.匀速下降过程中,其重力势能有可能不变
C.匀速飞行过程中,其动能保持不变
D.在500m高度匀速水平飞行时,其机械能一定最大
【答案】C
【解析】A.向上飞行过程中,质量不变,高度增加,则无人机重力势能变大,动能未知,所以其机械能不一定增大,故A错误;
B.匀速下降过程中,质量不变,高度减小,则无人机重力势能变小,故B错误;
C.匀速飞行过程中,质量不变,速度不变,则无人机动能保持不变,故C正确;
D.在500m高度匀速水平飞行时,无人机高度最高,则重力势能最大,但速度不一定最大,则动能不一定最大,所以其机械能不一定最大,故D错误。故选C。
9.(24-25八下·北京市大兴区·期末)如图所示,为滚摆沿竖直方向运动的情景。在滚摆向上减速运动的过程中,下面的说法中正确的是( )
A.滚摆的动能增大,重力势能减小
B.滚摆的动能增大,重力势能增大
C.滚摆的动能减小,重力势能减小
D.滚摆的动能减小,重力势能增大
【答案】D
【解析】滚摆向上减速运动的过程中,速度减小,动能减小;高度增加,重力势能增大;故ABC错误,D正确。故选D。
10.(24-25八下·北京门头沟·期末)图是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,下列说法正确的是( )
A.整个实验过程中机械能是守恒的
B.甲乙两图是为了探究动能的大小与速度的关系
C.乙丙两图是为了探究动能的大小与质量的关系
D.甲丙两图是为了探究动能的大小与高度的关系
【答案】BC
【解析】A.小球在斜面和水平面受到摩擦力,克服摩擦做功,机械能不守恒,故A错误;
B.由图可知,甲、乙两实验的小球质量相同,从不同的高度滚下,所以到达水平面的速度不同,这样可以探究动能与速度的关系,故B正确;
C.比较乙、丙两图,两小球从同一高度滚下,所以到达水平面的速度相同,而两小球的质量不同,是为了探究动能的大小与质量的关系,故C正确;
D.甲和丙两图,小球的质量不同,小球滚下的高度也不同,不能探究动能的大小与高度的关系,故D错误。故选BC。
11.(24-25八下·北京朝阳·期末)把一个铁锁用绳子悬挂起来,将铁锁拉到某同学的鼻子附近,稳定后松手,铁锁将往复摆动,如图所示。下列判断正确的是( )
A.刚刚松手时,铁锁的重力势能最大
B.铁锁在最低点时的机械能大于刚刚松手时的机械能
C.铁锁从刚刚松手到最低点的过程中,它的动能越来越大
D.铁锁从左侧最高点向人运动的整个过程中,只有重力势能转化为动能
【答案】AC
【解析】A.刚刚松手时,铁锁处于最高点,此时高度最大,重力势能最大,故A正确;
B.由于存在空气阻力,铁锁摆动过程中机械能逐渐减小,因此在最低点时的机械能小于刚刚松手时的机械能,故B错误;
C.铁锁从刚刚松手到最低点的过程中,高度降低,速度增大,重力势能转化为动能,动能越来越大,故C正确;
D.铁锁从左侧最高点向人运动的整个过程中,不仅有重力势能转化为动能,还有部分机械能转化为内能(克服空气阻力做功),故D错误。故选AC。
12.(24-25八下·北京顺义·期末)神舟飞船的返回舱在进入大气层一段时间后,由于受阻力作用会匀速下降。关于返回舱匀速下降过程,下列说法正确的是( )
A.返回舱的动能变大 B.返回舱的重力势能变小
C.返回舱的机械能不变 D.返回舱的机械能变小
【答案】BD
【解析】返回舱匀速下降过程,它的质量不变,速度不变,动能不变,高度变小,重力势能变小,则它的机械能变小,故AC错误,BD正确。故选BD。
13.(24-25八下·北京昌平·期末)如图所示,在光滑的水平台面上,一轻质弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O点是弹簧处于原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置,然后释放小球,小球就在AB间做往复运动(已知AO=OB)。小球从A位置运动到B位置的过程中,下列判断正确的是( )
A.小球运动到O点时速度最大
B.弹簧对小球作用力的方向始终向左
C.小球运动到O点时,小球的动能与弹簧的弹性势能相等
D.小球从A点运动到O点的过程中弹簧的弹性势能转化为小球的动能
【答案】AD
【解析】由图可知,压缩弹簧使小球至A位置,此时弹簧具有弹性势能,然后释放小球,此时弹簧的弹性势能转化为小球的动能,弹簧的弹性势能不断减少,小球的动能不断增加,由于在O点时弹簧为原长,此时小球的动能达到最大,弹簧的弹性势能为零;之后弹簧继续向右运动,小球的动能转化为弹簧的弹性势能,此时小球的动能逐渐减小,弹簧的弹性势能逐渐增大,直到运动到B点,小球的动能为零,弹簧的弹性势能又达到最大,此过程没有摩擦和外力做功,弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变。
A.小球从A点运动到O点的过程中,弹性势能转化为小球的动能,在O点时小球的动能达到最大,小球质量不变,故小球运动到O点时速度最大,故A正确;
B.小球从A点运动到O点的过程中,弹簧被压缩,弹簧对小球作用力的方向向右,故B错误;
C.小球运动到O点时,弹簧处于原长,弹性势能为0,故C错误;
D.小球从A点运动到O点的过程中,弹簧的弹性势能逐渐减少,转化为小球的动能,故D正确。故选AD 。
14.(24-25八下·北京房山·期末)如图所示是小华观看射箭比赛时的情景,运动员拉开弓弦使其发生弹性形变,此时弓弦具有弹性势能,若运动员想让弓弦的弹性势能增大,需要增加弓弦的弹性形变,由此可以提出可探究的科学问题是:弓弦的弹性势能大小与其______大小有关。
【答案】弹性形变程度
【解析】弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关。运动员拉开弓弦时,拉开的幅度越大,弓弦的弹性形变程度就越大。 所以这里可提出的科学问题是:弓弦的弹性势能大小与其弹性形变程度大小有关。
地 城
考点05
力学综合题
1.(24-25八下·北京门头沟·期末)如图所示,滚摆从最高点由静止开始释放,运动到最低点后再次向上运动,发现滚摆每次到达最高点时总比前一次低。在滚摆从最高点运动到最低点的过程中,下列说法中正确的是( )
A.滚摆的重力势能越来越小 B.滚摆的动能转化为重力势能
C.滚摆的机械能的总和不变 D.重力对滚摆不做功
【答案】A
【解析】AB.滚摆从最高点运动到最低点的过程中,质量不变,高度变小,重力势能变小,速度变大,动能变大,是重力势能转化为动能,故A正确,B错误;
C.根据题意知道,滚摆运动过程中,滚摆每次上升的高度逐渐减小,说明滚摆要克服阻力做功,有一部分机械能转化为内能,机械能减小了,故C错误;
D.重力方向竖直向下,在滚摆从最高点运动到最低点的过程中,沿重力方向发生距离,所以,重力做功,故D错误。故选A。
2.(24-25八下·北京市大兴区·期末)2025年2月11日17点30分,我国新一代运载火箭—长征八号甲在中国文昌航天发射场点火起飞,并顺利将运载的卫星送入预定轨道,如图所示为火箭点火起飞时的情境。在火箭点火后加速上升的过程中,下列说法正确的是( )
A.以火箭为参照物,卫星是运动的 B.以地面为参照物,火箭是静止的
C.卫星处于平衡状态 D.卫星的机械能增大
【答案】D
【解析】A.卫星相对于火箭的位置没有发生变化,所以以火箭为参照物,卫星是静止的,故A错误;
B.加速上升的过程中,火箭相对于地面的位置发生了变化,所以以地面为参照物,火箭是运动的,故B错误;
C.卫星随火箭一起做加速运动,处于非平衡状态,故C错误;
D.加速上升的过程中,卫星的质量不变,速度增大,动能增大;高度升高,重力势能增大,所以机械能增大,故D正确。故选D。
3.(24-25八下·北京延庆·期末)荡秋千是同学们平时喜爱的一项运动。如图所示,秋千在摆荡的过程中,为最低点,为摆荡到右边时的最高点。下列说法正确的是( )
A.人从点运动到点的过程中,重力势能增加
B.人从点运动到点的过程中,动能增加
C.人从点运动到点的过程中,重力势能全部转化为动能
D.人从点运动到点的过程中,运动速度越来越慢,其运动状态发生改变
【答案】ABD
【解析】A.人由点运动到点的过程中,质量不变,高度增大,重力势能增大,故A正确;
B.人从点运动到点的过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小,速度增加,动能增加,但由于摩擦,部分机械能会转化为内能,机械能会减小,故B正确;
C.由B知,人从点运动到点的过程中,但由于摩擦,重力势能部分转化为动能,还有部分会转化为内能,故C不正确;
D.人由点运动到点的过程中,运动速度的大小发生改变,其运动状态发生改变,故D正确。故选ABD。
4.(24-25八下·北京丰台·期末)如图所示,是利用频闪技术每隔相等时间曝光一次拍摄的苹果下落照片。关于苹果的下落过程,下列说法正确的是( )
A.苹果的动能不变 B.苹果的重力势能减小
C.苹果的动能转化为重力势能 D.苹果所受重力做功的功率变大
【答案】BD
【解析】A.从频闪照片可知,苹果在相等时间内通过的路程逐渐变大,根据,苹果的速度变大。动能大小与质量和速度有关,质量不变,速度变大,所以动能变大,故A错误;
B.重力势能大小与质量和高度有关,苹果下落过程中,质量不变,高度降低,所以重力势能减小,故B正确;
C.在苹果下落过程中,高度降低,重力势能减小;速度增大,动能增大。是重力势能转化为动能,而不是动能转化为重力势能,故C错误;
D.重力做功W=Gh,功率。苹果下落速度变大,重力G不变,所以重力做功的功率变大,故D正确。故选BD。
5.(24-25八下·北京市大兴区·期末)如图所示为运动员在进行冰壶比赛时的情境。下列说法正确的是( )
A.冰壶离手前做加速运动,离手后做减速运动,是因为力改变了它的运动状态
B.冰壶离手后仍能继续运动,是因为冰壶有惯性
C.冰壶最终停下来是因为不再受到力的作用
D.冰壶离手前做加速运动的过程,动能没有发生变化
【答案】AB
【解析】A.冰壶离手前,受到的推力大于阻力,做加速运动,离手后,只受阻力,做减速运动,力改变了它的运动状态,故A正确;
B.冰壶离手后仍能继续运动,是因为冰壶有惯性,会继续保持原来的运动状态,故B正确;
C.冰壶最终停下来是因为受到阻力的作用,故C错误;
D.冰壶离手前做加速运动的过程,质量不变,速度变大,动能变大,故D错误。故选AB。
6.(24-25八下·北京平谷·期末)关于图所示的四个实验,下列说法正确的是( )
A.将自制气压计从一楼拿到五楼,细玻璃管中的液柱会上升
B.用手向前推动滚筒一段距离,松手后滚筒一定静止不动
C.将容器左侧倒入盐水,右侧倒入水,当左右两侧液面相平时,橡皮膜会向左凸
D.将悬挂在细线下的铁锁拉到鼻尖前,由静止释放,铁锁摆回时,一定不会打到鼻子
【答案】AD
【解析】A.将制作好的气压计从一楼拿到五楼,由于高度增加,外界大气压减小,瓶内气压大于外界大气压,会进一步向外压水柱,所以玻璃管内水柱的高度会升高,故A正确;
B.根据滚筒的结构特点可知,滚筒向前滚动过程中,滚筒中橡皮筋发生弹性形变,具有弹性势能,滚筒的动能转化为橡皮筋的弹性势能;滚筒向前滚动停止后,橡皮筋的弹性势能会转化为滚筒的动能,滚筒又反转往回滚,故B错误;
C.在液体的深度相同时,液体密度越大,液体的压强越大,当容器左右两侧分别装入深度相同的盐水和水,水密度小,水一侧压强比盐水一侧压强小,所以橡皮膜会向右侧凸出,故C错误;
D.铁锁摆回时不会打到鼻子,因为铁锁在摆动过程,不断与空气摩擦,机械能减小,铁锁上升高度减小,故D正确。故选AD。
7.(24-25八下·北京西城·期末)一辆货车在平直公路上匀速行驶,车辆标牌的部分信息如下表。当货车以最大载货量以及最大功率匀速行驶时,受到地面的阻力为2400N。已知轮胎与地面接触的总面积约为0.5m2。g取10N/kg。求:
中国汽车股份有限公司制造
型号
****
整车质量
1500kg
最大载货质量
2000kg
发动机最大功率
60kW
(1)画出在平直公路上匀速行驶的货车的受力示意图。
(2)该货车在平直公路上匀速行驶的过程中对地面的压强。
(3)若这段公路限速80km/h,请通过计算判断该货车是否超速。
【答案】(1)
(2)7×104Pa
(3)该货车是超速行驶
【解析】(1)匀速行驶的货车的受力示意图,如图所示:
(2)对地面的压强
(3)匀速行驶的货车F=f=2400N
由可得
因此,该货车是超速行驶。
地 城
考点06
探究物体的动能跟哪些因素有关
1.(24-25八下·北京西城·期末)利用如图所示的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。摆线的长度L相同,小球A、B的质量mA<mB,摆线与竖直方向的夹角θ1<θ2 。
(1)把甲、乙装置并排放置,将A、B两球由静止同时释放,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置,这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的质量________(选填“有关”或“无关”)。
(2)将小球按图示位置由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,与静止在水平面上的木块C发生碰撞,木块在水平面上滑动一段距离后停止,本实验是通过比较__________反映小球撞击木块C前的动能大小。
(3)通过比较乙、丙两实验的现象,可以发现:摆线与竖直方向的夹角较大,小球摆到竖直位置时速度较大,小球撞击木块C运动的就更远。于是可得到结论:物体的动能大小与_________有关。
【答案】(1)无关
(2)木块C在水平面上滑行距离
(3)物体的速度
【解析】(1)将A、B两球由静止同时释放,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置,这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小都相同,速度大小与小球的质量无关。
(2)本实验采用转换法,本实验是通过比较木块C在水平面上滑行距离反映小球撞击木块C前的动能大小,木块C在水平面上滑行距离越大,说明小球撞击木块C前的动能越大。
(3)摆线与竖直方向的夹角较大,小球摆到竖直位置时速度较大,小球撞击木块C运动的就更远,则小球撞击木块C前的动能较大,于是可得到结论:物体的动能大小与物体的速度有关。
2.(24-25八下·北京东城·期末)小东想探究物体的动能大小与速度、质量是否有关,做了如图甲、乙所示的实验,将质量为m的小球分别沿同一斜面不同高度由静止下滑,与水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止。请回答下列问题:
(1)实验中所探究的“物体的动能”是指小球在______(选填“A”或“B”)位置的动能。
(2)实验中通过______反映小球的动能大小。
(3)甲、乙两次实验可以探究:物体的动能大小与______是否有关。
【答案】(1)B
(2)木块移动的距离
(3)速度
【解析】(1)实验中所探究的“物体的动能”是指小球撞击木块前一瞬间的动能,即B位置的动能。
(2)通过比较木块被撞击后移动的距离来比较小球到达水平面时动能的大小,运用了转换法。
(3)甲、乙两次实验,乙的高度大一些,质量相同,故乙下滑后,到达水平面的速度大一些,探究的是动能与速度的关系。
3.(24-25八下·北京房山·期末)探究“物体动能大小与质量大小是否有关”时,实验器材有:质量不同的小球(m₁>m₂),带轨道的斜面,木块,刻度尺。实验步骤如下:
①如图甲所示,让质量为m₁的小球从斜面高h处由静止释放,撞击木块,测量并记录木块移动距离s₁。
②如图乙所示,让质量为m₂的小球从斜面高h处由静止释放,撞击木块,测量并记录木块移动距离S₂。
(1)该实验中,“物体的动能”中“物体”指的是 _________(选填“小球”或“木块”);
(2)图甲、乙所示的两次实验中、小球都从相同高度处由静止释放,是为了使两次实验中小球运动到斜面底端时的________相同;
(3)对比两次实验数据发现,s1≠s2,可以得到结论:_____________________。
【答案】(1)小球
(2)速度
(3)速度相同时,物体质量越大,动能越大
【解析】(1)实验是研究小球从斜面滚下撞击木块,通过木块被撞距离反映动能大小,所以“物体”指的是小球。
(2)如甲乙两图可知,小球质量不同,从同一高度静止释放,这是控制小球到达斜面底端时的初速度相同。
(3)如甲乙两图可知,小球质量不同(),从同一高度静止释放,小球推动木块运动的路程不同,且,说明速度相同时,物体的质量越大,动能越大。
4.(24-25八下·北京通州·期末)小华在探究物体的动能大小跟质量、速度是否有关的实验中,用体积相同、质量不同的两个小球A和B(),分别从同一斜面的不同高度由静止释放,观察同一位置处的纸盒被撞击后移动的距离,可以看到,实验过程如图所示。
(1)小华通过观察_________,来判断小球动能的大小。
(2)由甲、乙两图,可得到的实验结论是:___________。
(3)小华根据甲、丙两图得出结论:物体的动能大小与质量有关。你认为小华得出这个结论的实验过程是______(选填“正确”或“错误”)的,理由是:___________。
【答案】(1)纸盒被推动的距离
(2)物体的质量相同时,速度越大,动能越大。
(3)错误 没有控制小球释放时在斜面上的高度相同
【解析】(1)小球动能的大小无法直接测量,实验中是通过观察纸盒被推动的距离来判断小球动能的大小;纸盒被推动的距离越远,说明小球对纸盒做的功越多,小球的动能就越大,这种研究方法叫做转换法。
(2)在甲、乙两图中,小球的质量相同,但小球从斜面的不同高度由静止释放,高度越高,小球到达斜面底部时的速度越大,纸盒被推动的距离越远,说明小球的动能越大;由甲、乙两图可得到的实验结论是:物体的质量相同时,速度越大,动能越大。
(3)[1][2]要探究物体的动能大小与质量的关系,需要控制小球到达斜面底部时的速度相同,即让小球从斜面的同一高度由静止释放,改变小球的质量;但在甲、丙两图中,小球A和B是从斜面的不同高度释放的,没有控制小球到达斜面底部时的速度相同;因此,小华得出物体的动能大小与质量有关的结论是错误的。
5.(24-25八下·北京北京二中·期末)小明为了探究“动能的大小与哪些因素有关”,他设计了如图所示的实验:让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处静止开始滚下,然后与水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图所示。
(1)判断小球动能大小的方法是__________________;
(2)让不同质量的两个小球从同一高度由静止开始滚下的目的是让小球撞击纸盒时的____________相同;
(3)从实验可以得出的结论是_______________。
【答案】(1)纸盒被推动的距离的远近
(2)速度
(3)速度相同时,小球的质量越大,动能越大
【解析】(1)小球对纸盒做功,小球把纸盒推出的距离越长,说明小球的动能越大,可由纸盒被推动的距离的远近反映小球动能的大小。
(2)质量不同的两个小球从相同的起始点下滑,即高度相同,则小球到达斜面底端撞击纸盒时速度相同。
(3)由图可知,小球的高度相同,到达水平面的速度相同,小球的质量越大,纸盒在水平面上移动的距离越远,所以可得出结论:速度相同时,小球的质量越大,动能越大。
6.(24-25八下·北京市大兴区·期末)小兴用如图所示的装置探究物体动能大小与哪些因素有关。从斜面上由静止释放后滚下的钢球在水平面上运动,运动的钢球跟静止在水平面上的木块发生碰撞,将木块推出一段距离。
(1)此实验中,___________反映了钢球的动能大小。
(2)为了探究钢球的动能大小跟速度大小是否有关,应___________。
【答案】(1)木块被钢球撞击后移动的距离
(2)见详解
【解析】(1)探究物体的动能跟哪些因素有关的实验中运用转换法,通过比较木块被钢球撞击后移动的距离来反映钢球动能的大小。
(2)为了探究动能的大小与速度的关系,应保持小球的质量相同,而速度不同,所以应该选用质量相同的钢球从斜面的不同高度由静止释放,小球到达水平面时的速度不同,比较木块被推动的距离。
7.(24-25八下·北京北师大实验中学·期末)小京为探究物体的动能大小跟哪些因素有关,由“十次车祸九次快”提出猜想一:动能的大小可能与速度有关;由“安全驾驶莫超载”提出猜想二:动能的大小可能与质量有关。
为了检验猜想是否正确,他利用如图所示的装置进行了甲、乙、丙实验,其中A、B为两个质量不相同的小球。
(1)实验中,小球到水平面时的动能是由_________能转化而来的。
(2)实验中,小球到达水平面的动能大小是通过木块被推动的距离来反映的。木块被推动的距离越远,反映小球的动能越_________。(选填“大”或“小”)
(3)为了检验猜想一,选用甲、乙两图进行实验,由图中的实验现象,可以得到的结论是__________。
(4)为了检验猜想二,在完成图甲实验的基础上,进行了图丙的实验,但发现木块被撞后滑出了木板,为完成对比实验,在不改变木板长度的前提下,可以采用下列方法中的_________(选填选项前的字母)进行调整。
A.换比A质量小的球 B.给木板上铺毛巾
C.适当降低小球的高度 D.换较重的木块
【答案】重力势 大 动能大小和速度有关 A
【解析】(1)[1]本实验中,小球由高处静止下滑,故小球的动能是由小球的重力势能转化而来的。
(2)[2]本实验中,小球到达水平面的动能大小是通过木块被推动的距离来反映的,采用了转换法。木块被推动的距离越远,说明小球的动能越大。
(3)[3]从甲乙两个实验可知小球质量相同,在斜面所处高度不同,即到达水平面的速度不同,水平面木块被撞击后移动的距离不同,故可得到结论:物体的质量相同时,动能的大小与速度有关。
(4)[4]完成图甲的实验的后,进行了图丙的实验,发现木块被撞后滑出了木板,说明小球的动能过大,为完成对比实验,在不改变木板长度的前提下,可以适当减小小球质量,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
8.(24-25八下·北京丰台·期末)为了探究物体动能大小的影响因素,小明利用小球、斜面、木板、木块等器材设计了如图所示的实验,将质量不同的小球从斜面同一高度处由静止释放,在相同的水平面上撞击木块,记下木块滑行的距离。
(1)该实验探究的问题是物体的动能大小与________是否有关。
(2)该实验中,小球到达水平面时的动能大小用________来反映。
【答案】(1)质量
(2)木块滑行的距离
【解析】(1)物体的动能大小与物体的质量和速度有关,研究动能与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;将质量不同的小球从斜面同一高度处由静止释放,小球下滑到水平面的速度相同,故可探究的问题是物体的动能大小与质量是否有关。
(2)根据转换法,通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来比较小球到达水平面时动能的大小。
9.(24-25八下·北京顺义·期末)用图所示的小球、木块、轨道等器材探究动能大小的影响因素。将小球从倾斜轨道上某点由静止释放,探究“小球运动到A点时的动能大小与它到A点时速度大小的关系”;
(1)本实验的自变量是____,因变量是____;
(2)“物体能够对外做功,就说这个物体具有能量”,这是物理课上学到的能量概念,能够做的功越多,则表示物体的能量越大。据此,小球运动到A点时的动能大小可用____来表示;
(3)关于改变小球的速度大小,除了本实验所用的方法,请你再列举出一种。(可画图辅助说明)
【答案】(1)速度 动能
(2)木块移动的距离
(3)见解析
【解析】(1)探究“小球运动到A点时的动能大小与它到A点时速度大小的关系”,变量是小球运动到A点的速度,由于速度的不同,导致小球的动能不同,故因变量是小球的动能。
(2)小球运动到A点时的动能越大,对木块做的功越多,木块在移动的距离越大,故可以根据木块移动的距离来判断动能的大小。
(3)将小球A分别拉到与竖直方向成不同角度的位置,然后都由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,将与静止在水平面的木块C发生碰撞,通过木块C在水平面移动的距离判断动能的大小,从而完成探究实验动能与速度的关系。
10.(24-25八下·北京延庆·期末)小华利用带滑槽的轨道和放在轨道上的物块等器材探究物体动能的大小与物体的质量是否有关。小华让两小球先后从轨道上同一高度处由静止开始释放,并与同一水平面上的同一物块相碰,物块在水平面上移动一段距离后静止,如图所示。回答下列问题:
(1)在这个实验中探究问题的自变量是______。
(2)此实验中小球的动能是通过______来反映的。
(3)根据甲、乙两图所示的实验现象可以得出的结论是:______。
【答案】(1)质量
(2)被撞物块滑行的距离
(3)速度相同时,质量越大,物体动能越大
【解析】(1)实验中甲、乙两实验的质量不同,因此自变量为质量。
(2)实验中可利用转换法研究小球的动能,即让小球撞击物块,观察物块的滑行距离,可以判断出小球动能的大小。
(3)图甲和乙中,质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放,小球到达水平面时的速度相同,物块滑行的距离不同,乙中小球质量大,物块滑行距离远,可以得出的结论:速度相同时,质量越大,物体动能越大。
地 城
考点07
探究影响物体重力势能的因素
1.(24-25八下·北京平谷·期末)小明同学在探究“重力势能的大小与什么因素有关”时,他利用小桌、沙子、质量相同的铁块和刻度尺进行实验。他将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上,把铁块从距桌面高度为h1时静止释放,撞击在桌面的中心部位,记录桌腿进入沙子的深度,如图甲所示;把铁块从距桌面高度为h2时静止释放,撞击在桌面的中心部位,记录桌腿进入沙子的深度,如图乙所示。请根据上述实验,提出一个可探究的科学问题( )(选填选项前的字母)
A.小桌重力势能的大小与铁块被举高度有关吗
B.铁块举得越高,重力势能越大吗
C.铁块重力势能的大小与铁块被举高度有关吗
【答案】C
【解析】实验中是铁块撞击小桌,研究的是铁块的重力势能,不是小桌的重力势能;实验中用质量相同的铁块,从不同高度静止释放撞击小桌,通过观察桌腿进入沙子的深度,来探究铁块重力势能的大小与铁块被举高度的关系,故提出一个可探究的科学问题是:铁块重力势能的大小与铁块被举高度有关吗?故C符合题意,AB不符合题意。故选C。
2.(24-25八下·北京昌平·期末)某同学利用透明塑料管、泡沫板、撞针和五个体积相同的小球(其中小球的质量)等实验器材探究重力势能大小与哪些因素有关。该同学让小球、、、、分别从1、2、3、4、5号透明塑料管顶端自由下落,小球撞击撞针,撞针陷入泡沫板的深度如图所示;
(1)该实验是通过比较______来判断重力势能大小;
(2)对比1、2、3号小球实验现象,可得出结论:______。
【答案】(1)撞针陷入泡沫板的深度
(2)高度相同时,质量越大,重力势能大小越大
【解析】(1)小球的重力势能越大,小球对撞针做的功越多,撞针陷入泡沫板的深度越深,故可以根据撞针陷入泡沫板的深度来判断重力势能大小。
(2)对比1、2、3号小球实验现象,高度相同,3号小球质量最大,3号下面的撞针陷入泡沫板的深度最深,3号球的重力势能最大,故结论为高度相同时,质量越大,重力势能大小越大。
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