卷子答案网-一个不只有答案的网站第11章：功和机械能
一、单选题
1．（2022春·天津红桥·八年级统考期末）下列生活实例中，力对物体做功的有（ ）
A．甲和乙 B．甲和丙 C．乙和丙 D．丙和丁
2．（2022春·天津东丽·八年级统考期末）中国选手张湘祥在奥运会上获得男子举重62kg级冠军，挺举成绩是176kg，图为他比赛时的照片．他在挺举过程中对杠铃做的功最接近（ ）
A．600J B．1200J C．1800J D．3400J
3．（2022春·天津河西·八年级统考期末）小金同学把一桶10kg的纯净水从一楼提到二楼，该同学对这桶水所做功约为（ ）
A．1000 J B．300 J C．100 J D．30 J
4．（2022春·天津东丽·八年级统考期末）一个足球运动员用100N的力踢一个重为5N的足球，球离脚后在水平草地上向前滚动了30m．在球滚动的过程中，运动员对足球做的功为（ ）
A．3000J B．500J C．150J D．0J
5．（2022春·天津南开·八年级统考期末）一位父亲与他5岁的儿子磊磊一起上楼回家，对此，下列说法中错误的是
A．爬相同的楼梯，儿子体重小做的功少
B．爬相同的楼梯，父亲体重大做的功多
C．爬相同的楼梯，儿子比父亲先到达，儿子的功率一定大
D．爬相同的楼梯, 父亲比儿子先到达，父亲的功率一定大
6．（2022春·天津河西·八年级统考期末）甲、乙两辆汽车做匀速直线运动，它们的功率之比为 1∶1，在相同的时间内通过的路程之比为 2∶1，下列判断正确的是（ ）
A．牵引力之比为 1∶2 B．牵引力之比为 2∶1
C．做的功之比为 1∶2 D．做的功之比为 2∶1
7．（2022春·天津红桥·八年级统考期末）疫情期间，某快递公司用无人机进行无接触配送包裹。无人机携带包裹匀速上升时，包裹的（ ）
A．动能减少，重力势能增加 B．动能不变，重力势能增加
C．动能不变，重力势能不变 D．动能增加，重力势能减少
8．（2022春·天津南开·八年级统考期末）如图为公路上对机动车的限速标志，它实质是限制了机动车的（ ）
A．动能 B．重力 C．重力势能 D．惯性
9．（2022春·天津津南·八年级统考期末）如图所示为小朋友们在玩滑梯时的情景，在小朋友沿滑梯加速下滑的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．小朋友的动能增大，重力势能也增大
B．小朋友的动能减小，重力势能也减小
C．小朋友的动能增大，重力势能减小
D．小朋友的动能减小，重力势能增大
10．（2022春·天津和平·八年级统考期末）2022年4月16日上午9点56分中国载人航天飞船神舟十三号返回舱在东风着陆场完美着陆。如图，返回舱在空中加速下落时的能量转化情况是（ ）
A．动能转化为重力势能，动能减小
B．动能转化为重力势能，重力势能增加
C．重力势能转化为动能，动能增加
D．无能量的转化，重力势能和动能不变
11．（2022春·天津河西·八年级统考期末）用细线将小球系好后，固定在天花板上，做成一个摆。如图所示，小球从A点静止释放经过最低点B，再摆至C点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．在C点小球的动能最大
B．在B点小球的重力势能最大
C．从B点摆至C点的过程，小球的动能转化为重力势能
D．从A点摆至B点的过程，小球的动能转化为重力势能
二、填空题
12．（2022春·天津红桥·八年级统考期末）小明在水平面上用的水平推力，推着一辆重的小车，匀速前进了，此过程中小明的推力做功是______J。中学生要养成文明的行为习惯，严禁高空抛物。如果一个重的鸡蛋从高处自由下落，重力对鸡蛋所做的功为______J。
13．（2022春·天津南开·八年级统考期末）青少年在安静思考问题的时候,心脏推动血液流动的功率约为1.5W,则你在考试的60min内,心脏做功约为_________J．用这些功可以让一个质量为50kg的物体匀速升高________m．(g取10N/kg)
14．（2022春·天津红桥·八年级统考期末）某物体在大小为的水平拉力作用下，以的速度在粗糙水平桌面上做匀速直线运动，此时拉力的功率为___________W。若将水平拉力增大到，此时物体所受的摩擦力为___________N。
15．（2022春·天津滨海新·八年级统考期末）某建筑工地上一台升降机的厢体连同货物的质量为1.2t，在10s内从楼的2层上升到5层。如果每层楼高3m，升降机的厢体连同货物的重为___________N，升降机电动机的功率至少是___________W。
（g取10N/kg）
16．（2022春·天津西青·八年级统考期末）在体育考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示．若实心球重20N，从最高点到落地点的过程中，球下降的高度为2.7m，用时约0.75s．则球从最高点到落地重力做功为_____J，功率为_____W．
三、实验题
17．（2022春·天津东丽·八年级统考期末）兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：
【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？
（1）【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟______有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟______有关；
（2）【进行实验】他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越______；
（3）【分析论证】分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：______；
（4）【实践应用】用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车______（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因；
（5）【实验方法】实验用到的主要实验方法是______法和转换法。
18．（2022春·天津红桥·八年级统考期末）为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验。
（1）图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。据此，你能得出的结论是___________；
（2）图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。据此，你能得出结论是___________；
（3）实验后，同学们联想到在许多公交事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大？于是利用上述器材进行了实验测定，得到的数据如下表：
实验序号 小球的质量m/g 小球自由滚下的高度h/cm 木块被撞后运动的距离s/m
1 30 10 4
2 30 20 16
3 60 10 8
（a）为了探究“超载”安全隐患，应选择___________两个序号的实验进行比较；
（b）为了探究“超速”安全隐患，应选择___________两个序号的实验进行比较。
19．（2022春·天津和平·八年级统考期末）如图所示，在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中。
实验甲：如图甲所示，让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A、B两处由静止开始向下运动，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。
实验乙：如图乙所示，让质量不同的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处由静止开始向下运动，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。
(1)实验中通过观察纸盒移动的距离判断______（选填“小球”或“纸盒”）的动能大小。如果水平面光滑，则______（选填“能”或“不能”）完成本实验；
(2)图甲是为了探究：在______相同时，动能与______大小的关系；
(3)图丙所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高行驶速度，质量越大的车，限速越______（选填“高”或“低”），主要是受到实验______（选填“甲”或“乙”）结论的启示。
20．（2022春·天津西青·八年级统考期末）在探究“动能和重力势能相互转化”的实验中，采用如图所示的实验装置．用细线把一个质量为m的小球悬挂起来，将小球从位置B拉到位置A，由静止释放小球，观察小球从A→B→C的过程中的高度和速度的变化，并测出了小球在A、B、C三个位置时动能和重力势能的值，从而分析这一过程中动能和重力势能之间的转化，数据如表所示．
运动过程或位置 A A→B B B→C C
动能Ek（J） 0 增加 4.98 减少 0
重力势能EP（J） 5.00 减少 0 增加 4.97
（1）小球在图中的C位置，受到_____个力的作用．
（2）从实验中可以看出，小球从A→B的过程中速度不断_____，高度不断降低，这个过程中是_____能逐渐转化为_____能；在能量转化的过程中，机械能在逐渐减少，这主要是小球由于受到_____造成的．
（3）在实验中，如果换用质量为2m的小球，其他条件不变．那么，小球到达B位置时的机械能_____质量为m的小球到达B位置时的机械能（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
四、计算题
21．（2022春·天津津南·八年级统考期末）在水平地面上，用30N的水平力拉着重为100N的小车做匀速直线运动，已知小车在60s内前进50m。求此过程中：
（1）重力对小车做的功W1；
（2）水平拉力对小车做的功W2；
（3）水平拉力对小车做功的功率P。
22．（2022春·天津河西·八年级统考期末）大石头的质量为6000kg，起重机的吊钩在24s内将大石头沿竖直方向匀速提升2m，如图所示。求：（g取10 N/kg）
（1）起重机提升大石头做的功；
（2）起重机提升大石头的功率。
参考答案：
1．B
【详解】甲：小车在推力作用下向前移动了一段距离，有力、在力的方向上有距离，对小车做了功；
乙：提着滑板在水平路面上前行，在提滑板的力的方向上没有移动距离，不做功；
丙：物体在绳子的拉力下升高，有力、在力的方向上有距离，力对物体做了功；
丁：搬而未起，只有力而没有距离，不做功；
可见，做功的是甲图和丙图，没有做功的是乙图和丁图，故选B．
2．D
【详解】解：杠铃的重力：
G=mg=176kg×10N/kg=1760N，
张湘祥的身高约为1.60m；
在挺举过程中把杠铃举高的高度为张湘祥的身高加上0.4m，即：
h=1.60m+0.4=2.0m，
在挺举过程中对杠铃做的功：
W=Gh=1760N×2.0m=3520J．
故选D．
点睛：此题主要考查的是学生对重力、功的计算公式的理解和掌握，估测出举高的高度是解决此题的关键．
3．B
【详解】纯净水的重力
G=mg=10kg×10N/kg=100N
从一楼到二楼的高度约为3m，小金同学对这桶水所做的功
W=Gh=100N×3m=300J
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
4．D
【详解】在足球滚动的过程中，运动员对足球的力消失，故运动员对足球不做功，故D符合题意，ABC不符合题意．
5．C
【详解】（1）因为父亲的体重大小儿子的体重，两人上楼的高度相同，根据公式W=Gh可知，父亲做的功多，故AB正确．
（2）爬相同的楼梯，儿子比父亲先到达，儿子做功比父亲少，儿子又比父亲用时间短，根据公式P=
可知，不能判断儿子的功率一定大，故C错误．
（3）爬相同的楼梯，父亲比儿子先到达，父亲比儿子做功多，时间又短，根据公式P=
可知，父亲的功率一定大，故D正确．
故选C．
6．A
【详解】CD．由题意知，甲、乙两辆汽车的功率P相等，工作时间t相等，由W=Pt可知，它们做的功相等，即做功之比为1∶1，故CD错误；
AB．甲、乙两辆汽车做功之比是，则甲、乙两辆汽车的牵引力之比
故A正确，B错误。
故选A。
7．B
【详解】无人机携带包裹匀速上升时，包裹的质量不变，速度不变，动能不变，高度增加，重力势能增加。
故选B。
8．A
【详解】A．动能与物体质量和运动速度有关，公路上行驶的汽车，质量不变，进行限速，限制了汽车的动能大小，故A符合题意；
B．公路上行驶的汽车，质量不变，由可知，汽车重力不变，故B不符合题意；
C．重力势能与物体质量和高度有关，公路上行驶的汽车，质量不变，高度不变，其重力势能不变，故C不符合题意；
D．惯性与物体质量有关，公路上行驶的汽车，质量不变，其惯性不变，故D不符合题意。
故选A。
9．C
【详解】小朋友沿滑梯加速下滑的过程中，质量不变，速度增大，高度降低，动能变大，重力势能变小，同时，在加速下滑的过程中，需要克服摩擦阻力做功，有一部分机械能转化为内能，故机械能减小，故C正确，ABD错误。
故选C。
10．C
【详解】返回舱在空中加速下落时，质量不变，高度变小，重力势能变小；速度变大，动能变大，重力势能转化为动能，故ABD错误，C正确。
故选C。
11．C
【详解】A．在C点是右侧的最高点，则动能最小，重力势能最大，故A错误；
B．小球在最低点B，高度最小，重力势能最小，故B错误；
C．从B点摆至C点的过程，小球从最低点运动到了最高点，高度在增加，速度在减小，所以小球将动能转化为了重力势能，故C正确；
D．从A点摆至B点的过程，小球从最高点运动到了最低点，高度在减小，速度在增加，所以小球将重力势能化为了动能转，故D错误。
故选C。
12． 500 10
【详解】[1]小明的推力做功是
[2]重力对鸡蛋所做的功为
13． 5400 10.8
【详解】[1]60min内心脏做功为
W=Pt=1.5W×3600s=5400J
[2]由
W=Fs=Gh=mgh
可得升高的高度
14． 20 10
【详解】[1]拉力的功率为
=10N×2m/s=20W
[2]物体做匀速直线运动，受到的拉力和摩擦力是平衡力，摩擦力的大小等于拉力，摩擦力
f=F=10N
若将水平拉力增大到，压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力的大小不变，此时物体所受的摩擦力为10N。
15． 1.2×104 1.08×104
【详解】[1]由题意知
故
[2]由题意可知，升降机从2楼到5楼，移动的距离为9m，故做功
故
16． 54 72
【详解】（1）重力对实心球做功：，
（2）重力做功功率：
17． 速度 质量 大 质量相同时，物体的速度越大，动能越大 超载 控制变量
【详解】（1）[1]“十次车祸九次快”，意思就是速度越快越容易造成严重事故，因此可以猜想动能的大小可能跟速度有关。
[2]“安全驾驶莫超载”，意思就是质量过大也会造成不安全因素，由此猜想动能的大小可能与质量有关。
（2）[3]物块被撞击得越远，说明金属球对木块做的功越多，说明金属球装积木块时的动能越大。
（3）[4]甲、丙两图中，金属球的质量相同，但在斜面上所处高度不同，则金属球撞击木块时的速度不同，图中木块被推动的距离不同，速度较大时木块被撞得更远，故可得出结论：质量相同时，物体的速度越大，动能越大。
（4）[5]甲、乙两图中，金属球所处的高度相同，则金属球撞击木块前的速度相同，但金属球的质量不同，甲图中金属球质量大，将木块推得更远，说明速度相同的物体，质量越大，动能越大。由此可解释汽车超载行驶时危险大的原因。
（5）[6]由于动能的大小同时与物体的质量和速度两个因素都有关，因此实验中用到了控制变量法，同时金属球动能的大小以木块被推动的距离远近来衡量，这是转换法。
18． 速度相同时，物体的质量越大，动能越大 质量相同时，物体的速度越大，动能越大 1、3 1、2
【详解】（1）[1]不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放，到达水平面时获得相同的初速度，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块被推动的距离不同，说明小球具有的动能不同，质量大的小球将木块推得更远，说明速度相同的两个小球，质量的大物体动能大，这是转换法，因此可得出结论：速度相同时，物体质量越大，动能越大。
（2）[2]质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B处由静止自由释放，到达水平面时，初速度不同，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，速度大的小球将木块推得更远，说明质量相同的小球，速度大的动能更大，因此可得出结论：质量相同时，物体的速度越大，动能越大。
（3）[3]（a）为了探究“超载”安全隐患，应选择速度相同、质量不同的两次实验进行比较，因此应选1、3两次实验，由实验数据可知，速度相同时，小球的质量是原来的两倍，则动能也是原来的两倍。
[4]（b）为了探究“超速”安全隐患，应选择质量相同，速度不同的两次实验进行比较，因此应选1、2两次实验，由实验数据可知，质量相同时，小球的速度是原来的两倍，则动能是原来的四倍，由此可知，速度对物体动能的影响更大。
19． 小球 不能 质量 速度 低 乙
【详解】(1)[1]通过纸盒移动的距离判断小球的动能大小，因为小球的动能不同，才将纸盒推动不同的距离。
[2]如果水平面光滑，则不能完成本实验，因为小球即使动能不同，其在水平面上推动纸盒后，都不会停下来，无法从纸盒移动的距离判断其运能大小。
(2)[3][4]图甲中，质量相同的两个小球从同一光滑斜面的不同处静止下滑，则探究的是：在质量相同时，动能与速度的关系，因为让质量相同的小球在斜面的不同高度静止下滑，是为了让小球冲到水平面时，速度不一样。
(3)[5][6]交通管理部门对不同车型设定最高行驶速度不同，且质量越大，限速越低，这主要是根据实验乙。因为在实验乙中，质量不同的小球静止从斜面的同一高度冲下，其动能不同，且质量大的小球将纸盒推动的距离大，即质量越大，其运能越大。
20． 2 增加 重力势 动 空气阻力 大于
【详解】（1）小球在图中的C位置，受到重力、细绳对它的拉力，即受到两个力的作用．
（2）小球从A→B的过程中高度不断降低，速度不断增加，这个过程中是重力势能逐渐转化为动能；在能量转化的过程中，由于受到空气阻力的作用，克服阻力做功，所以机械能在逐渐减少．
（3）由于小球的重力势能、动能都与质量有关，当换用质量为2m的小球时，其他条件不变，小球开始时的重力势能大，所以到达B位置时的动能也大，即小球到达B位置时的机械能大于质量为m的小球到达B位置时的机械能．
21．（1）0；（2）1500J；（3）25W
【详解】解：（1）重力的方向是竖直向下的，在水平地面上，用30N的水平力拉着重为100N的小车做匀速直线运动，小车没有在重力方向上移动距离，重力没有对物体做功，即重力对小车做的功为0。
（2）拉力做功
W2=Fs=30N×50m=1500J
（3）拉力的功率
答：（1）重力对小车做的功为0；
（2）水平拉力对小车做的功为1500J；
（3）水平拉力对小车做功的功率为25W。
22．（1）1.2×105J；（2）5×103 W
【详解】解：（1）大石头的重力
G=mg=6000kg×10N/kg=6×104N
起重机匀速提升大石头，对石头的拉力等于石头的重力，所以起重机提升大石头做的功
W=Gh=6×104N×2m=1.2×105J
（2）起重机提升大石头的功率
答：（1）起重机提升大石头做的功为1.2×105J；
（2）起重机提升大石头的功率为5×103W。
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