第十一章功和机械能_初物_八年级上下册+九年级全一册物理_八年级物理下册_全套教学资源_课件教案教学反思_其他试卷+重点讲练_第十一章功和机械能_单元测试

第十一章 功和机械能 一、单选题（本大题共8小题） 1. （湖南省岳阳市汨罗市2021-2022学年八年级（下）期末质量监测物理试题）爷爷与小 丽进行爬楼梯比赛，他们都从1楼上到6楼。爷爷的体重是小丽体重的2倍，爷爷所用 的时间是小丽所用时间的4倍，若爷爷做功为W 、功率为P ，小丽做功为W 、功率为 1 1 2 P ，则下列判断正确的是（ ） 2 A．W ：W =1：1 B．W ：W =4：1 1 2 1 2 C．P ：P =1：2 D．P ：P =2：1 1 2 1 2 2. （湖南省衡阳市耒阳市2021-2022学年八年级（下）期末教学质量检测物理试题）以下 与人有关的数据，合理的是（ ） A．头发丝的直径约为60mm B．人体的正常体温约为39℃ C．中学生的体重约为500N D．通常人骑自行车时的功率约为800W 3. （湖南省邵阳市武冈市2021-2022学年八年级（下）期末考试物理试题）下列有关功和 功率，正确的说法是（ ） A．机器的功率越大，做的功越多 B．机器做的功越少，功率越小 C．机器的功率越小，做功越慢 D．机器做的功越多，功率越小 4. （湖南省衡阳市常宁市2021-2022学年八年级（下）期末考试物理试题）高空抛物现象 被称为“悬在城市上空的痛”，因为高处的物体具有较大的（ ） A．重力 B．弹性势能 C．重力势能 D．动能 5. （湖南省邵阳市隆回县2021-2022学年八年级（下）期末物理试题）如图所示，一个木 块从斜面上滑下，并在水平面上继续滑动。下列说法正确的是（ ） A．木块能从斜面滑下是因为木块具有惯性 B．木块分别在斜面上和水平面上受到的重力、压力和摩擦力都不相同 C．如果水平面光滑，木块就将一直在水平面上做匀速直线运动 D．木块所处位置越高，在水平面滑动距离越远，说明高度越高动能越大 6. （湖南省怀化市鹤城区2021-2022学年八年级（下）期末教学质量检测物理试题）小亮 踢足球，球离开脚后向上运动到一定高度又落回地面，不计空气阻力，关于足球离开 脚后的运动过程，下列说法中正确的是（ ） A．下落过程中，足球动能增大 B．上升过程中，小亮对足球做功 C．上升过程中，足球受竖直向上的力 D．下落过程中，足球重力势能增大 7. （湖南省衡阳市2021-2022学年八年级（下）期末考试物理试题）2022年2月15日， 在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛中，中国小将苏翊鸣全程动作行云流水，发挥 稳健，最终获得金牌。如图所示是他在空中某一瞬间的照片，下列说法正确的是（ ） 第 1 页，共 14 页 学科网（北京）股份有限公司A．他从高坡上加速下滑过程中，他的动能增大，重力势能减小 B．起跳后他在空中旋转的过程中，不受力的作用 C．落地后仍继续向前滑行，是由于他受到惯性的作用 D．落地后站在水平雪面上时，他对雪面的压力与他受到的重力是一对平衡力 8. （湖南省邵阳市2021-2022学年八年级（下）期末考试物理试题）图所示的四种情景中， 人对物体做功的是 A． 举着杠铃不动 B． 将货物从地面搬到车上 C． 大力士支撑着大轮胎静止不动 D． 小静背着书包在等车 二、多选题（本大题共5小题） 9. （湖南省衡阳市耒阳市2021-2022学年八年级（下）期末教学质量检测物理试题）下列 说法中，正确的是（ ） A．做功多的机械，做功快 B．功率大的机器，做功快 C．做功时间短的机械，做功快 D．功率大的机械，机械效率不一定高 10. （湖南省衡阳市2021-2022学年八年级（下）期末考试物理试题）如图所示，是跳伞 运动员在匀速下落过程中，下落的速度v、下落的路程s、重力做的功W和重力做功的 功率P随时间t变化规律的图像，其中正确的是（ ） 第 2 页，共 14 页 学科网（北京）股份有限公司A． B． C． D． 11. （湖南省株洲市攸县2021-2022学年八年级（下）期末质量测试物理试题）传说牛顿被 一个从树上掉落的苹果砸中脑袋，受到启发发现了万有引力定律。对熟透的苹果从树 上自由下落的过程，下列说法正确的是（ ） A．重力改变了苹果的运动状态 B．苹果对地球没有吸引作用 C．苹果的动能转化为重力势能 D．重力对苹果做了功 12. （湖南省怀化市通道2021-2022学年八年级（下）期末考试物理试题）如图所示，小东 将一把铁锁用绳子悬挂起来，把它拉到自己的鼻子附近，由静止释放，铁锁来回摆动， 如图所示。铁锁摆动过程中，下列说法正确的是（ ） A．绳子对铁锁的拉力与铁锁受到的重力是一对平衡力 B．铁锁始终不会超过释放时的高度 C．铁锁的动能和势能不断相互转化 D．若铁锁摆动到最低点时绳子突然断开，则铁锁将沿竖直方向下落 13. （湖南省长沙市2021-2022学年八年级（下）期末考试物理试题）世界大运会将于 2022年6月在成都开幕。在某场馆建设中，采用如图所示的装置，滑轮组悬挂在水平 支架上，工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A在6s内匀速上升 了1.2m。已知物体A重480N，该工人重500N，两个滑轮质量相等，提升重物过程中， 不计滑轮组的摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为80%。关于该过程，下列说法正确的 是（ ） A．该工人对地面的压力为300N B．绳子自由端拉力的功率为120W 第 3 页，共 14 页 学科网（北京）股份有限公司C．支架受到滑轮组的拉力为900N D．若绳子足够结实，该滑轮组的最大机械 效率为88% 三、填空题（本大题共4小题） 14. （湖南省邵阳市武冈市2021-2022学年八年级（下）期末考试物理试题）如图所示，运 动员射箭时用力将弓拉开，拉开的弓具有 能，拉弯的弓说明力可以改变物体的 。 15. （湖南省长沙市雨花区2021-2022学年八年级（下）期末考试物理试题）人造地球卫星 广泛应用于全球通信、军事侦察、气象观测、资源普查、环境监测、大地测量等方面。 如图所示，当卫星从近地点向远地点运动时，它的 能转化为 能。 16. （湖南省邵阳市隆回县2021-2022学年八年级（下）期末物理试题）伽利略做过世界 著名的实验“两个铁球同时落地”，如果忽略空气阻力，则铁球在下落的过程中 （填“重力势能”或“动能”或“机械能”）不断减少， （填“重力势能”或 “动能”或“机械能”）保持不变。 17. （湖南省邵阳市新邵县2021-2022学年八年级（下）期末物理试题）小明在超市购物 时，用10N的力沿水平方向推着重180N的购物车在水平地面上前进10m，用时10s， 则推力做的功等于 J，推力的功率等于 W。 四、实验题（本大题共3小题） 18. （湖南省衡阳市耒阳市2021-2022学年八年级（下）期末教学质量检测物理试题）小明 总结初中两年物理学习所做的探究实验发现： （1）当要研究的物理量大小不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接显示出来。 在图甲所示的实验中，小球动能的大小是通过 来间接反映出来的，这种研 究问题的方法叫转换法； 第 4 页，共 14 页 学科网（北京）股份有限公司（2）当要研究的物理量与多个因素都有关系时，就要采用控制变量法。例如要研究动 能跟质量的关系，就要改变质量，同时控制速度不变。具体办法是：换用质量不同的 小球并让它们从 由静止滑下； （3）分析实验现象并观察图乙所示的交通标志牌，不同车型限速不同的原因是：动能 一定时，因为货车的 大，所以限速低； （4）若实验中的水平面光滑，则此探究实验 完成。（“能”或“不能”） 19. （湖南省邵阳市武冈市2021-2022学年八年级（下）期末考试物理试题）小明和小红用 如图所示的装置探究“物体动能的大小与哪些因素有关”，将钢球从某一高度由静止 释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。 实验次数 钢球质量/g 钢球下摆高度/cm 木块滑行距离/cm 1 20 20 30 2 40 20 60 3 60 20 （1）钢球动能的大小是通过观察 来判断的； （2）钢球在从高处下摆的过程中是把 能转化成动能； （3）根据实验1和2，得出动能的大小与物体的 有关； （4）在第3次实验中，木块被撞后滑出木板，需要重做第3次实验。小红提出了三个 建议： A．换用同样的较长的木板 B．换一个较大的木块 C．降低钢球下摆的高度 你认为小明应当采用 建议（填序号）才是合理的。 20. （湖南省邵阳市隆回县2021-2022学年八年级（下）期末物理试题）某同学在探究重 力势能的实验中用到三个体积相同的小球，它们的质量关系为m ＜m ＝m ，实验的情 1 2 3 景如图所示，让小球从一定高度自由落入橡皮泥中。 第 5 页，共 14 页 学科网（北京）股份有限公司(1)本次实验主要采用的物理探究方法是控制变量法与 （选填“转换法”或“类比 法”）； (2)分析该实验时，小球陷入橡皮泥的深度越深，说明小球的重力势能越 ； (3)通过比较 （填“甲、乙、丙”）两次实验，可以得出，物体的质量越大，重力 势能越大； (4)通过比较实验乙和丙，则当物体的 相同时，高度越高，物体的重力势能越大。 五、计算题（本大题共2小题） 21. （湖南省株洲市炎陵县2021-2022学年八年级（下）期末考试物理试题）如图所示，在 水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重G=9×104N的货物A沿斜面向上匀速运动． 货物A的速度为v=2m/s，经过t=10s，货物A竖直升高h=10m．已知汽车对绳的拉力 F的功率P=120kW，不计绳、滑轮的质量和摩擦，求： （1）t时间内汽车对绳的拉力所做的功； （2）汽车对绳的拉力大小； （3）斜面的机械效率． 22. （湖南省邵阳市2021-2022学年八年级（下）期末考试物理试题）小军的家距离学校 2400m，他骑自行车在水平路面上以4m/s的速度匀速行驶回校。有关数据在下表中列 出（g=10N/kg）：求： 自行车和小军的质量/Kg 75.0 轮胎和地面的接触面积/m2 5×10-3 匀速行驶时受到的阻力/N 30 车轮半径/m 0.3 第 6 页，共 14 页 学科网（北京）股份有限公司(1)行驶过程中，车对地面的压强多大？ (2)小军骑自行车从家到学校至少要做多少功？ (3)小军骑车从家到学校过程中做功的功率至少为多少？ 第 7 页，共 14 页 学科网（北京）股份有限公司参考答案 1. 【答案】C 【详解】依题意得，爷爷和小丽上升的高度相同，爷爷的体重是小丽体重的2倍，由 得，爷爷做功W 与小丽做功W 之比为 1 2 爷爷所用的时间是小丽所用时间的4倍，由 得，爷爷的功率为P 与小丽的功率 1 为P 之比为 2 故ABD错误，C正确。 故选C。 2. 【答案】C 【详解】A．一张纸的厚度在75μm左右，头发丝的直径与此差不多，在60μm＝ 0.06mm左右，故A不符合题意； B．正常情况下，人的体温在37℃左右，变化幅度很小，故B不符合题意； C．中学生的质量在50kg左右，则其体重 故C符合题意； D．通常人骑自行车时施加的动力在15N左右，骑行速度在5m/s左右，骑车功率在 故D不符合题意。 故选C。 3. 【答案】C 【详解】 A．机器的功率越大，做功越快，但由于时间不确定，做功多少就不确定，故A错误； B．功率的大小由功和时间共同决定，机器做的功越少，但由于时间不确定，功率大小 不能确定，故B错误； C．功率是描述做功快慢的物理量，机器的功率越小，做功越慢，故C正确； D．功率的大小由功和时间共同决定，机器做的功越多，但由于时间不确定，功率大小 不能确定，故D错误。 故选C。 4. 【答案】C 【详解】 一个物体能够对别的物体做功，这个物体就具有能。高空抛物现象会造成危害，是因 为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大， 对外做的功就越多。故ABD不符合题意，C符合题意。 第 8 页，共 14 页 学科网（北京）股份有限公司故选C。 5. 【答案】C 【详解】 A．木块能从斜面上下滑，是因为物块所受重力做功，将重力势能转化为动能；惯性是 物体具有保持原来静止或者匀速直线运动状态不变的性质，所以并不是因为木块具有 惯性，故A错误； B．木块在地球上所受重力只与木块的质量有关，与其他无关，所以木块所受重力不变， 故B错误； C．如水平面光滑，木块在水平面只受重力和支持力，且二者为平衡力，木块所受合力 为零，会保持匀速直线运动状态不变，故C正确； D．木块从斜面上滑下，将重力势能转化为动能，木块位置越高，在水平距离上滑得越 远，说明质量不变时，物块高度越高，其重力势能越大，故D错误。 故选C。 6. 【答案】A 【详解】 A．下落过程中，速度变大，重力势能转化为动能，动能增加，故A正确； B．球在上升过程中，球离开脚之后，球不再受脚的作用力，脚对足球不做功，球上升 是依靠惯性完成的，故B错误； C．不计空气阻力，球离开脚之后，球只受到重力作用，重力方向竖直向下，故C正确； D．球在下落过程中，球的质量不变，高度减小，重力势能减小，故D错误。 故选A。 7. 【答案】A 【详解】 A．动能与质量和速度有关，因为运动员是加速下滑，所以动能增大；重力势能与质量 和高度有关，下滑过程中高度降低，所以重力势能减小，故A正确； B．起跳后运动员在空中旋转的过程中，受空气阻力和重力等，故B错误； C．惯性是物体固有的一种属性，不能说“由于惯性的作用”，故C错误； D．二力平衡的条件是：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一个物体 上。运动员对雪面的压力，受力物是雪面；运动员受到的重力，受力物是运动员，两 种力不是作用在同一物体上，则二力不是一对平衡力，故D错误。 故选A。 8. 【答案】B 【分析】 做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离．二者缺一 不可． 【详解】 A.运动员举着杠铃不动，运动员给杠铃一个向上的力，而杠铃向上没有移动距离，所 以运动员对杠铃没有做功．不符合题意； B.将货物从地面搬到车上，人给货物一个力，货物移动了距离，所以人对货物做功， 符合题意； C.大力士支撑大轮胎静止不动，有力但没有距离，所以没有做功，不符合题意； D.小静背着书包在等车，书包静止，所以没有力对书包做功，不符合题意． 第 9 页，共 14 页 学科网（北京）股份有限公司故选B． 9. 【答案】BD 【详解】A．做功多的机械，做功不一定快，根据 ，还要看做功的时间多少， 故A错误； B．功率是表示做功的快慢的物理量，所以功率大的机器，做功一定快，故B正确； C．做功时间短的机械，做功不一定快，根据 ，还要看做功的多少，故C错误； D．功率的大小与机械效率的大小无关，所以功率大的机械，机械效率不一定高，故D 正确。 故选BD。 10. 【答案】AD 【详解】 A．由题意知：是跳伞运动员在匀速下落过程中，下落的速度v保持不变，故选项A是 正确的； B．下落的路程s与时间成正比，选项B是错误的； 因 W=Gh=Gvt C．知重力做的功W与时间成正比，选项C是错误的； D．重力做功的功率P=Gv，其随时间t不变化，故D正确。 故选AD。 11. 【答案】AD 【详解】 A．熟透的苹果从树上自由下落，这是由于重力改变了苹果的运动状态，故A正确； B．苹果受到地球对它的吸引作用，由于力的作用是相互的，苹果对地球也有吸引作用， 故B错误； C．苹果从树上自由下落的过程，质量不变，高度减小，故重力势能减小，速度增大， 故动能增大，故苹果的重力势能转化为动能，故C错误； D．在该过程中，苹果受到重力，且在重力的方向上移动了一段距离，故该过程中重力 对苹果做了功，故D正确。 故选AD。 12. 【答案】BC 【分析】 【详解】 A．铁锁曲线运动，不是平衡状态，不受平衡力，故A错误； B．铁锁受到空气阻力，要克服阻力做功，机械能减小，高度始终不会超过释放时的高 度，故B正确； C．铁锁从高处向低处摆动过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增大， 动能增大，所以是重力势能转化为动能，从低处到高处相反，故C正确； D．小球运动到最低点，速度最大，若此时绳子突然断开，速度方向水平，重力竖直向 下，做曲线运动，故D错误。 第 10 页，共 14 页 学科网（北京）股份有限公司故选BC。 13. 【答案】BD 【详解】 A．根据滑轮组的机械效率可以列等式 W Gh Gh  有100%= 100%= 100%=80% W Fs F2h 总 经整理可知，绳子的拉力为 该工人对地面的压力为 故A错误； B．物体的速度为 绳子自由端拉力的功率为 故B正确； C．滑轮的重为 支架受到滑轮组的拉力为 故C错误； D．若绳子足够结实，从工人的体重可知，最大的拉力为500N，最大的物重为 该滑轮组的最大机械效率为 故D正确。 故选BD。 14. 【答案】 弹性势 ； 形状 【详解】 [1]拉开的弓发生了弹性形变所以具有弹性势能，形变程度越大，具有的弹性势能也越 大。 [2]运动员射箭时用力将弓拉开，弓的形状发生了改变，说明力可以改变物体的形状。 15. 【答案】动能；重力势能 【详解】 [1][2]近地点指卫星运行轨道离地球最近的点，即高度最低，而远地点则高度最高。卫 星在远地点时，高度最高，重力势能最大，由远地点向近地点运动时，重力势能转化 第 11 页，共 14 页 学科网（北京）股份有限公司为动能，到近地点时，动能最大，速度最大；当卫星由近地点向远地点运动时，动能 转化为重力势能。 16. 【答案】重力势能；机械能 【详解】 [1][2]铁球下落过程中仅有重力做功，高度下降，将重力势能转化为动能，重力势能减 少、动能增大，但机械能保持不变。 17. 【答案】 100 ； 10 【详解】 [1]推力做的功 W=Fs=10N×10m=100J [2]推力的功率 18. 【答案】木块被推的距离；同一高度；质量；不能 【详解】（1）[1]该实验中小车动能的大小是通过木块被推的距离体现的，木块被撞的 越远，说明小球的动能越大，被撞的越近，说明小球的动能越小，这是转换法的应用。 （2）[2]同质量的小球在同一斜面的同一高度滑下时，到达水平面的速度是相同的，所 以换不同质量的小球，让小球从同一高度滑下，根据控制变量法，是为了控制速度不 变，探究动能大小跟质量的关系。 （3）[3]动能的大小与物体的质量和速度有关，因此在高速公路上，不同车型限速不同 的原因是动能一定时，因为大货车的质量大，所以限速就低。 （4）[4]实验中通过木块被小球推动的距离来比较动能的大小，若水平面绝对光滑，则 小球和木块将做匀速直线运动，本实验将不能达到探究目的。 19. 【答案】 撞击水平木板上的木块移动的距离 ； 重力势 ； 质量 ； A 【详解】 （1）[1]根据转换法，钢球动能的大小是通过观察撞击水平木板上的木块移动的距离来 判断的。 （2）[2]钢球在从高处下摆的过程中，钢球质量不变，高度变小，重力势能变小，速度 变大，动能变大，是把重力势能转化成动能。 （3）[3]根据实验1和2可知，钢球下摆的高度相同，钢球摆到竖直位置时速度相同， 而实验2中钢球的质量大，木块滑行距离远，故得出动能的大小与物体的质量有关。 （4）[4]A．在第3次实验中，木块被撞后滑出木板，说明需要钢球的动能较大，木块 滑行距离较远，可换用同样的较长的木板，故A符合题意； BC．根据表中数据可知，本实验是研究钢球的动能与钢球的质量大小的关系，故要控 制钢球下摆高度相同，结合转换法，不能换一个较大的木块，故BC不符合题意。 故A符合题意。 20. 【答案】转换法；大；甲乙；质量 【详解】 (1)[1]实验中将小球重力势能的大小转化成小球使橡皮泥的凹陷程度，所以除控制变量 法，还使用了转换法。 (2)[2]小球重力势能越大，则小球陷入橡皮泥越深。 第 12 页，共 14 页 学科网（北京）股份有限公司(3)[3]甲乙两次实验小球的高度相同，小球质量不同，小球陷入程度也不同，质量更大 的小球陷入越深，其他条件相同时，质量越大，物体重力势能越大。 (4)[4]实验乙和丙中小球质量相同，高度不同，高度更高的小球陷入也越深，说明当物 体质量相同时，高度越高，物体重力势能越大。 21. 【答案】（1）1.2×106J；（2）20000N；（3）75%． 【详解】 (1)．由 可得t时间内汽车对绳的拉力所做的功： W=Pt=1.2×105W×10s=1.2×106J； (2)．10s内货物移动的距离： s =vt=2m/s×10s=20m， 物 由图知，n=3，拉力端移动距离：s=3s =3×20m=60m， 物 由W=Fs可得汽车对绳的拉力大小： ； (3)．不计绳、滑轮的质量和摩擦，滑轮组对重物的拉力： F =3F=3×20000N=60000N， 拉 斜面的机械效率： 答：(1)．t时间内汽车对绳的拉力所做的功为1.2×106J； (2)．汽车对绳的拉力大小为20000N； (3)．斜面的机械效率为75%． 22. 【答案】(1)1.5×105Pa (2)7.2×104J (3)120W 【详解】 (1)车对地面的压力 F=G =750N 总 行驶过程中车对地面的压强 (2)因为车作匀速直线运动，所以 F =F =30N 牵 阻 至少要做的功为 W=F s=30N×2400m=7.2×104J 牵 (3)行驶时间 做功的功率为 答：(1)行驶过程中车对地面的压强为1.5×105Pa； 第 13 页，共 14 页 学科网（北京）股份有限公司(2)小军骑自行车上学一程至少要做功7.2×104J； (3)小军骑车从家到学校过程中做功的功率至少为120W。 第 14 页，共 14 页 学科网（北京）股份有限公司