北京课改版八年级全册《第六章 功和能》章节练习2
一 、单选题(本大题共12小题,共36分)
1.(3分)有四种器材:(1)自行车座;(2)机械手表;(3)衣服夹子;(4)发令手抢.其中利用弹簧形变的势能转化为动能工作的有( )
A. (1)和(2) B. (2)和(3)
C. (1)和(4) D. (2)和(4)
2.(3分)骑自行车是一项很好的锻炼活动.下列有关自行车及骑自行车的说法中,正确的是
A. 骑自行车下坡时,重力势能越来越大
B. 自行车的轮胎上刻有较深的花纹是为了增大摩擦
C. 将坐垫做的较宽,是为了减小人对坐垫的压力,从而减小压强
D. 骑自行车水平匀速行驶时人对车的压力和车对人的支持力是一对平衡力
3.(3分)下图所示的几种情况中,人对物体做了功的是( )
A.
静止的小车在拉力的作用下向前运动
B.
搬而不起
C.
提着小桶在水平路上匀速行驶
D.
运动员将杠铃举起后停留了3秒
4.(3分)一物体沿固定的粗糙斜面匀速下滑,物体在下滑的过程中
A. 动能不变,势能减小,机械能不变 B. 动能不变,势能减小。机械能减小
C. 动能增大,势能减小,机械能不变 D. 动能增大,势能减小,机械能减小
5.(3分)下列关于功率的说法中,正确的是( )
A. 做功越多的则功率越大 B. 功率越大的机械,其效率越高
C. 功率越大的机械越省力 D. 功率越小的机械做功不一定少
6.(3分)如图所示,一轻质弹簧一端系在墙上的点,自由伸长到点,小科用该装置进行了两次实验:第一次将一小物体靠在弹簧旁,但不固定,并把弹簧压缩到点,然后释放,小物体能运动到点静止,测量长度为;第二次将物体系在弹簧上,也在点由静止释放,直到最后静止,小物体通过的总路程为若物体与水平地面间的摩擦力恒定,试判断下列说法中正确的是
A. 第一次,物体从到动能越来越大,从到动能越来越小
B. 第二次物体静止后,弹簧可能存在弹性势能
C. 第二次物体运动的总距离一定等于
D. 第二次物体一定停在点
7.(3分)如图所示,、、三种情况下,用大小相同的力使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离,对于三种情况下拉力所做的功分析正确的是
A. B. C. D.
8.(3分)关于重力势能,下列说法中正确的是-----------------------------------------------
A. 大铁球的重力势能一定比小铁球的重力势能大
B. 大铁球的重力势能可能比小铁球的重力势能小
C. 大铁球的重力势能不可能为零
D. 小铁球的质量小,所以不具有重力势能
9.(3分)如图所示,用甲乙两种装置匀速提升同一重物,若每个滑轮重相同,不计摩擦及绳重,则下列说法正确的是
A. 甲较省力,机械效率较低 B. 乙较省力,机械效率较低
C. 甲较省力,机械效率较高 D. 乙较省力,机械效率较高
10.(3分)王晓同学踢足球,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. 上升过程中,王晓对足球做功
B. 下落过程中,足球重力势能增大
C. 下落过程中,足球机械能总量增大
D. 上升过程中,足球受力方向是竖直向下的
11.(3分)在空中沿水平方向匀速飞行的飞机,在向灾区空投物资的过程中,飞机的( )
A. 动能、重力势能都增大 B. 动能、重力势能都不变
C. 动能、重力势能都减小 D. 动能减小、重力势能不变
12.(3分)在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中,同学们做了如图所示三个实验,质量为和的小球分别沿同一斜面按照实验要求下滑,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.下列说法正确的是
A. 实验中所探究的“物体的动能”是指纸盒的动能
B. 此实验中物体动能的大小是通过纸盒移动的距离来表示的
C. 由甲乙两图可知物体动能的大小与物体的速度无关
D. 由甲丙两图可知,物体的动能大小与物体的高度有关
二 、填空题(本大题共8小题,共22分)
13.(5分)如图,是研究动能大小与什么因素有关的实验.实验中通过比较____知道动能的大小,这里运用了____法.甲、丙两次实验是为了研究动能与____的关系,____两次实验是为了研究动能与质量的关系,这里运用了____法.
14.(2分)在赛季中,辽宁队勇夺总决赛冠军。图为韩德君空接上篮的情景,传球队员把篮球上抛到篮筐附近,韩德君起跳接球扣篮得分。篮球在离手后上升的过程中,球的动能转化为______能。篮球从上升状态到被扣进篮筐的过程中,运动轨迹明显改变,说明力可以改变物体的______。不计空气阻力
15.(3分)在抗击新冠肺炎疫情期间,我市借助多功能雾炮车可喷雾、功力强、射程远、可调节、覆盖面积大的优点,将其运用到城市消毒杀菌工作中来,在水平地面上做匀速直线运动时,多功能雾炮车处于______选填“平衡”或“不平衡”状态,雾炮车向空中喷射水雾时其动能______,消毒罐底部受到的液体的压力______选填“增大”、“减小”或“不变”。
16.(3分)一辆小车以2 m/s的速度在水平路面上沿直线匀速行驶5分钟,小车的质量为15kg,行驶时所受阻力为车重的0.2倍,则牵引力做的功为_____J,此时汽车的功率为______W,重力做的功为____J.(取g=10 N/kg)
17.(2分)如图所示,有一竖直放置的光滑轨道,一小球从点由静止开始沿轨道滑下,不计空气阻力,当小球运动到端时,可能沿、、三个轨迹中______的轨迹飞离轨道,理由是______
18.(2分)一个人先后用同样大小的力,将不同质量的物体分别在光滑水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离如图所示,该力在这两个过程中所做的功分别为、,则______选填“”、“”或“”,你判断的理由是______。
19.(2分)如图所示,小孩从滑梯上滑下,速度越来越快。此过程中他的重力势能______,动能______。均选填“变大“、“不变”或“变小”
20.(3分)2014年9月26日,仁川亚运会举重女子75公斤以上级比赛中,中国选手周璐璐获得金牌,并以192公斤的挺举成绩破该级别世界纪录.她在4s内把192kg的杠铃举高了2m,在空中停留了3s.在上述过程中,她对杠铃作了____J的功.前4s做功的功率是____W,后3s的功率是____W.(g=10N/kg)
三 、实验题(本大题共1小题,共10分)
21.(10分)在“测滑轮组机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行两次实验,实验数据如表:
次数 钩码重力
钩码上升高度 弹簧测力计示数 弹簧测力计移动距离
实验原理是______。
实验中应选用的测量工具是______、______。
第一次实验测得滑轮组的机械效率为______,两次相比较,第二次实验测得滑轮组的机械效率______第一次实验测得滑轮组的机械效率。选填“大于”、“小于”或“等于”。
根据表中数据,能否得出“滑轮组的机械效率与所挂钩码重量有关,钩码越重其效率越高”的结论?答:______;请简要说出其中一条理由:______。
四 、计算题(本大题共3小题,共20分)
22.(10分)某品牌新车测试时,工作人员驾驶该车在平直公路上匀速行驶,观察仪表盘,发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油,已知该车使用的燃油的热值为,汽车行驶所受阻力为。
该车在测试过程中,内燃机的牵引力所做功是多少焦?
试计算该汽车内燃机的效率?
23.(10分)小雨乘车到沈阳旅游时,在某处高速公路上看到如图所示的标志牌。
23-1.在不违反交通规则的前提下,小雨从此处到达沈阳至少需要多长时间?
23-2.若小雨乘坐的汽车实际以的速度匀速行驶,汽车发动机的功率恒定为,则行驶过程中汽车发动机的牵引力是多少?若在这段行程内该车消耗了的燃油,则该车发动机的效率是多大?=
答案和解析
1.【答案】D;
【解析】解:(1)自行车座没有弹性势能转化为动能;
(2)机械手表内的弹簧片在恢复原状时,使表针获得动能,弹性势能转化为动能;
(3)衣服夹子夹住衣服时,没有弹性势能转化为动能,符合题意;
(4)发令手枪将“子弹”射出去,是弹性势能转化为动能;
故选D.
2.【答案】B;
【解析】解:、骑自行车下坡时,高度不断变小,所以重力势能越来越小,故C错误;
B、自行车的轮胎上刻有较深的花纹,增大了接触面的粗糙程度,从而增大了轮胎与地面的摩擦,故B正确;
C、将坐垫做的较宽,是通过增大受力面积来减小压强的,故C错误;
D、自行车水平匀速行驶时人对车的压力和车对人的支持力是一对相互作用力,二力作用在不同的物体上,所以不是平衡力,故D错误.
故选B.
①重力势能大小与物体的质量和被举高度有关,质量越大,被举高度越大,重力势能越大;
②增大摩擦力的方法有:增大压力或增大接触面的粗糙程度;
③减小压强的方法:减小压力或增大受力面积;
④二力平衡的条件: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.
自行车是日常生活中最常见的交通工具,从自行车的结构和使用来看,应用了非常多的物理知识,包括力学、声现象、光现象、杠杆等方面,平时多注意观察,将其知识活学活用.
3.【答案】A;
【解析】解:A、人给小车一个向前的拉力作用,小车在拉力作用下向前移动了距离,人对小车做功.符合题意.
B、搬石头时,人给石头一个力的作用,石头在力的作用下没有移动距离,人对石头没有做功.不符合题意.
C、人给水桶一个向上的力,水桶向上没有移动距离,人对水桶没有做功.不符合题意.
D、运动员将杠铃举起后停留了3秒,运动员给杠铃一个向上的力,杠铃向上没有移动距离,人对杠铃没有做功.不符合题意.
故选A.
4.【答案】B;
【解析】解:物体匀速下滑,质量不变,速度不变,所以动能不变;
下滑高度减小,质量不变,所以重力势能减小;
机械能动能势能,动能不变,势能减小,机械能减小。
故选:。
动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。
重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
机械能动能势能
掌握动能、重力势能的影响因素。
能判断动能、重力势能、机械能的变化。
5.【答案】D;
【解析】解:A、功率的大小同时取决于做功多少和所用时间.没有涉及到做功时间,所以做功越多的则功率不一定越大,故A不正确;
B、机械的功率越大,表示机械做功越快,但有用功与总功的比例不一定高,故B说法不正确;
C、机械省力不省力与功率没有关系,故C说法不正确;
D、机械做功的多少与功率和所用时间有关,功率小,做功时间不一定短,所以的机械做功不一定少,故D正确.
故选D.
6.【答案】B;
【解析】解:第一次,物体从到弹力越来越小而摩擦力大小不变,因此物体从到先加速后减速,所以动能先增大后减小,到点是弹力为,从到点弹力逐渐变大,即弹力与摩擦力的合力越来越小,所以动能越来越小。故错误;
B.第二次物体静止后,由题意分析知物块的弹力大于摩擦力,所以弹簧可能存在弹性势能。故正确;
第二次,如果弹性势能全部转化为内能即克服摩擦力做功,那么物体可以停在点,且摩擦力恒定,那么;如果弹性势能没有全部转化成内能即还有一点弹性势能,那么物体可以停在点左侧或者右侧,靠摩擦力和弹力平衡就可以静止,摩擦力恒定,所以,故错误。
故选:。
本题应从受力分析的角度来分析。
二力的合力与运动方向相同时物体加速运动,二力的合力与运动方向相反时物体减速运动。
7.【答案】D;
【解析】解:据题可知,、、三种情况下拉力的大小相同;
中力与物体运动方向垂直,即物体在力的方向上通过的距离为;
中物体在力的方向上通过的距离为;
中物体斜向上运动,则物体在力的方向上通过的距离要小于;
由可得,。
故选:。
功的大小是物体所受的力与在力的方向上通过距离的乘积;在、、三种情况下受力相同,根据物体在力的方向上通过的距离,利用公式分析拉力做功的大小。
此题主要考查了做功大小的比较,关键是比较物体在力的方向上通过的距离。
8.【答案】B;
【解析】解决此题要知道动能的大小与物体的质量和速度有关,质量越大、速度越大,动能就越大;
重力势能的大小与物体的质量和高度有关,质量越大、高度越高,重力势能就越大。需要注意:物体的相对高度可能为,但是物体的质量不可能为。A.大铁锤比小铁球的质量小,但是题目中并没有提供关于两者的高度的关系,故不能判断出两者重力势能的大小关系,所以此选项是错误的;
B.由上面的分析可以知道,可能大铁锤重力势能的大,也可能小铁球的重力势能大,故此选项是正确的;
C.重力势能是物体因为被举高而具有的能量,如果大铁锤不被举高的话,或者说大铁锤的相对高度为,则大铁锤的重力势能为,故此选项是错误的;
D.小铁球的质量再小也不可能为,所以,小铁球被举高后的重力势能不可能为,故此选项是错误的。
故选。
9.【答案】B;
【解析】
由图甲中使用的是定滑轮,图乙中使用的是动滑轮。根据定滑轮和动滑轮的特点,甲不省力,乙可以省力;
匀速提升的是质量相等的物体,若提升高度相同时,所做的有用功相同。由可知,不计摩擦,使用甲图的定滑轮不用对滑轮做额外功,故机械效率高;
使用乙图的动滑轮要对滑轮做额外功,故机械效率低。由上分析知,ACD错误,B正确。
故选:。
定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变作用力方向;
动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,省力但要费距离;
机械效率是有用功与总功的比值,在有用功相同时,利用滑轮时产生的额外功越少,机械效率越高。
该题考查了定滑轮和动滑轮的省力情况和机械效率的高低的判断,注意不计绳重和摩擦时,使用定滑轮时,不再做额外功,机械效率最高。
10.【答案】D;
【解析】解:
A、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,故王晓对足球不做功,球上升是依靠惯性完成的.故A错;
B、球在下落过程中,球的质量不变,高度减小,重力势能减小.故B错;
C、下落过程中,重力势能转化为动能,不计空气阻力,足球机械能总量不变,故C错.
D、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D正确.
故选D.
不计空气阻力,球离开脚之后,只受到重力作用,根据重力方向进行判断.
重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.质量越大,高度越高,重力势能越大.
抓住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.
本题通过踢足球考查了重力势能、做功的两个必要因素等,体现了物理和体育活动的密切关系
11.【答案】C;
【解析】解:匀速水平飞行的飞机,速度不变,高度不变.但物体的重力势能和动能都与物体的质量有关,飞机向地面投放物资时,飞机质量越来越小,故动能减小,重力势能也减小,所以C符合题意;
故选C.
12.【答案】B;
【解析】解:
、在物理学中,能够做功的多少表示物体具有能量的大小,实验中小球能够做功体现在推动小纸盒运动,推动纸盒移动的距离越远,说明小球能够做的功越多,小球具有的动能就越大,所以通过观察小纸盒被推动的距离的大小,可以判断小球动能的大小,故错误,正确;
、甲、乙两次实验,小球的质量相同,滚下的高度大于滚下的高度,将纸盒推动得更远,说明动能更大,可得:质量相同的物体,运动速度越大,它具有的动能就越大,故错误;
、甲、丙两图中,让质量不同的小球从相同高度自由下滑,是控制小球的速度相同来探究动能大小与质量的关系,由甲、丙两图实验现象可得出结论:速度相同时,质量越大,物体具有的动能就越大,故错误.
故选
此题主要考查“探究物体的动能大小与哪些因素有关”实验,掌握实验原理是解答的关键。
13.【答案】A移动的距离;转换;速度;甲、乙;控制变量;
【解析】解:物体动能越大,推动木块运动的距离越大,实验中通过比较A移动的距离知道动能的大小,这里运用了转换法.
由图示甲、丙两次实验可知,球的质量相同而释放高度不同,小球到达水平面时的速度不同,两实验可以研究动能与速度的关系;
图示甲、乙两实验中球的质量不同而释放高度相同,球到达水平面时的速度相同,甲、乙两次实验是为了研究动能与质量的关系,这里运用了控制变量法.
故答案为:A移动的距离;转换;速度;甲、乙;控制变量.
14.【答案】重力势 ; 运动状态 ;
【解析】解:篮球被投出后在上升过程中,篮球的质量不变,速度减小,篮球的动能减少,其高度增加,重力势能增大,球的动能转化为重力势能;
在此过程中篮球的质量不变,故惯性不变;
篮球从上升状态到被扣进篮筐的过程中,运动轨迹明显改变,说明力改变篮球的运动状态。
故答案为:重力势;运动状态。
动能的影响因素是质量和速度,重力势能的影响因素是质量和高度;
力的作用效果有两个:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态。
此题是一道力学综合题,掌握力的作用效果,明确影响势能和动能的因素,是解答该题的关键。
15.【答案】平衡; 减小; 减小;
【解析】解:
平衡状态是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态;多功能雾炮车在水平地面上做匀速直线运动时,其处于平衡状态;
雾炮车在水平地面上做匀速直线运动,向空中喷射水雾时,则它的质量变小,速度不变,所以动能减小;
雾炮车向空中喷射水雾时,消毒罐内液面降低,由可知消毒罐底部受到液体的压强变小,由可知,消毒罐底部受到液体的压力变小。
故答案为:平衡;减小;减小。
平衡状态是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态;
动能大小跟质量、速度有关;质量一定时,速度越大,动能越大;速度一定时,质量越大,动能越大;
雾炮车向空中喷射水雾时,液面降低,由可知消毒罐底部受到液体压强的变化,然后由可知其压力的变化。
这道题主要考查了对平衡状态、液体压强的特点、动能影响因素的理解,属基础知识的考查。
16.【答案】1.8×104;60;0;
【解析】物体重力G=mg=15×10=150N,摩擦力f=0.2G=0.2×150=30N,物体通过距离S=vt=2×300=600m,W=FS=fs=30×600=18000J,。此时汽车的功率P=Fv=30×2=60W,因物体在重力的方向上没有通过距离,故重力为零.
17.【答案】b ; 小球从A点沿轨道由静止滑下,不计空气阻力,整个过程中机械能守恒,b图线的最高点低于A点,由于在最高点时小球仍运动,其总机械能可能与开始时的机械能相等 ;
【解析】解:小球从点沿轨道由静止滑下,不计空气阻力,整个过程中机械能守恒,所以小球的机械能等于点时的重力势能,
由图可知,的最高点与点的高度相同,而在最高点时,小球仍具有向右运动的速度,所以图线的机械能大于点的机械能,故不可能;
图线的最高点低于点,由于在最高点时小球仍运动,其总机械能可能与开始时的机械能相等,故可能;
小球离开轨道时,由于惯性,应具有沿轨道方向向上运动的速度,故不可能。
故答案为:;小球从点沿轨道由静止滑下,不计空气阻力,整个过程中机械能守恒,图线的最高点低于点,由于在最高点时小球仍运动,其总机械能可能与开始时的机械能相等。
小球在整个过程中机械能守恒,结合惯性的知识及机械能守恒定律进行分析。
该题考查了对机械能守恒定律及惯性知识的应用,关键能够根据现象判断不同情况下机械能的大小关系。
18.【答案】= ; 力F的大小相等,沿力的方向移动的距离s也相等 ;
【解析】解:用同样大小的力将不同质量的物体分别在光滑水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离,
则力的大小相等,沿力的方向移动的距离也相等,
根据可知,该力在这两个过程中所做的功相等,即;
故答案为:;力的大小相等,沿力的方向移动的距离也相等。
物理上,功的大小等于力与在力的方向上通过的距离的乘积;即据此分析即可判断。
该题考查功的大小比较,难度不大,紧紧抓住功的计算公式即可顺利作答。
19.【答案】变小 ; 变大 ;
【解析】解:小孩从滑梯上自由滑下的过程中,质量不变,位置降低,速度变大,故重力势能减小;速度越来越大,则动能变大。
故答案为:变小;变大。
动能与物体的质量和运动速度有关,质量越大,速度越快,动能就越大。
重力势能与物体的质量和高度有关,质量越大,高度越高,重力势能就越大。
机械能是动能和势能的总和。
这道题主要考查能量的变化,包括动能、重力势能的变化或机械能的转化等,属于基础知识。
20.【答案】3840;960;0;
【解析】解:杠铃的质量:
m=192公斤=192kg,
杠杆重力:
G=mg=192kg×10N/kg=1920N,
举着杠铃不动施加的力:
F=G=1920N,h=2m,则做功W=Fs=1920N×2m=3840J;
前4s做功的功率是P=
W
t
=
3840J
4s
=960W
在空中停留3秒钟的过程中,施加了力,但没有移动距离,不做功,及做功为0,功率为0.
故答案为:3840;960;0.
21.【答案】η==×100% 弹簧测力计 刻度尺 62.5% 大于 不能 只有一次对比实验,得出的结论有偶然性;
【解析】解:测量滑轮组机械效率的实验原理是:;
测量物体的重力与作用在绳子自由端的拉力要用弹簧测力计,测量物体上升的高度和绳子自由端移动的距离要用刻度尺;
第一次实验测得滑轮组的机械效率为:
;
第二次实验测得滑轮组的机械效率:
,
故第二次实验测得滑轮组的机械效率大于第一次实验测得滑轮组的机械效率。
实验中只有一次对比实验,实验次数太少,得出的结论有偶然性。
故答案为:;弹簧测力计;刻度尺;;大于;不能;只有一次对比实验,得出的结论有偶然性。
测量滑轮组机械效率的实验原理是:;
根据实验原理由要测量的物理量确定测量工具;
由表中数据,分析根据求出两次的机械效率比较大小;
用归纳法得出普遍性的结论要满足个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多。
本题测滑轮组机械效率,考查实验原理、测量原理、机械效率的计算及影响机械效率的计算和归纳法的运用。
22.【答案】解:(1)由题知阻力f=2000N;
因为汽车在平直公路上匀速行驶,
所以由二力平衡条件可知汽车受到的牵引力F=f=2000N,
则牵引力做的功:
W=Fs=2000N×25000m=5×107J;
(2)燃油完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=3.2kg×4.0×107J/kg=1.28×108J,
内燃机的效率:
η=×100%=×100%≈39%。
答:(1)该车在测试过程中内燃机的牵引力所做功是5×107J;
(2)该汽车内燃机的效率为39%。;
【解析】
因为汽车在平直公路上匀速行驶,所以发动机牵引力和受到的阻力为一对平衡力,大小相等;根据求出汽车行驶的距离,再利用求出牵引力做的功;
已知燃油的质量和热值,利用可求出燃油完全燃烧放出的热量,牵引力做的功与燃油放出的热量为内燃机的效率。
本题综合考查了热量的计算以及热机的效率,是一道生活中的物理题,有其实用价值。
23.【答案】在不违反交通规则的前提下,小雨从此处到达沈阳至少需要时间;;行驶过程中汽车发动机的牵引力是,;若在这段行程内该车消耗了的燃油,则该车发动机的效率是。;
【解析】(1)根据对交通标志牌含义,由速度公式的变形公式可以求出汽车的行驶时间。
(2)由可求得发动机的牵引力,利用公式变形可求得时间;再利用=可求得发动机的牵引力所做的功;
已知消耗了的燃油,利用=可求得燃油燃烧释放的热量,再利用可求得该车发动机的效率。
标志牌上的“”指:此路段限速,意思是:此处到沈阳的距离是;
由得在不违反交通规则的前提下,小雨从此处到达沈阳的最短时间:
;
汽车的速度:
==,
由可得汽车的牵引力:
,
由得,在这段行程内该车所用时间:
=,
由可得,发动机的牵引力所做的功:
===,
燃油燃烧释放的热量:
===,
该车发动机的效率:
=。