第六章功和能练习（4）2021-2022学年京改版物理八年级全一册（有解析）

第六章功和能练习（4）2021-2022学年京改版物理八年级全一册
姓名：___________班级：___________
一、单选题
1．如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（　　）
A．小军拉着重物静止不动B．小刚用力推汽车，汽车没动
C．小丽用力搬起箱子D．小红背着书包在等车
2．立定跳远是淮安体育中考项目之一，其动作分解如图，在此过程中考生（　　）
A．上升时，动能减小，势能减小
B．上升时，动能增大，势能增大
C．下落时，势能减小，动能增大
D．下落时，势能增大，动能减小
3．山间公路往往环绕山坡，盘山而上，这样可以使上山的汽车（　　）
A．提高功率 B．提高机械效率 C．减小所需的牵引力 D．无法确定
4．同学们都玩过秋千吧，闭上眼睛，那种时高时低的感觉如同在飞……你知道其中能量的转化吗？如图为小孩荡秋千的示意图，下列分析正确的是（　　）
A．小孩在A点具有最大动能
B．小孩从C荡到B的过程中，动能转化为势能
C．小孩从B荡到C的过程中，动能转化为势能
D．小孩从A荡到B的过程中，在B点的机械能大于A点的机械能
5．实验证明：在不计空气阻力的情况下，一个物体从静止开始自由下落，速度越来越大。如图所示，一个小球从A点由静止开始自由下落，不计空气阻力，相继经过B、C两点。若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离，则下列说法中错误的是（　　）
A．小球在下落过程中动能增大
B．小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能
C．小球所受的重力在AB段做的功大于在BC段做的功
D．小球所受的重力在AB段做功的功率小于在BC段做功的功率
6．一物体在拉力的作用下沿水平方向做直线运动，物体在前5s内加速行驶了30m，后5秒内以10m/s的速度做匀速直线运动，若物体在运动的过程中所受的阻力大小始终为20N，通过计算可知（　　）
A．前5s内，物体的平均速度为5m/s B．前5s内，物体的拉力等于阻力为20N
C．后5s内，拉力做的功为1000J D．后5s内，拉力做功的功率为100W
7．关于下列生活中机械的描述，说法正确的是（　　）
A．吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功
B．升国旗时，旗杆顶端的定滑轮是为了省力
C．挖掘机功率越大，做功越多，机械效率越高
D．利用滑轮组提升重物时，省力就要费距离，不能省功
8．九年级的小黄同学一口气从一楼跑到四楼教室，所用时间为30s。他上楼过程克服自身重力做功的功率最接近（　　）
A．1.5W B．15W C．150W D．1500W
9．小明同学用一滑轮组竖直向上提升重为150N的货物，所用拉力为100N，绳端和重物移动的距离s与时间t的关系如图。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．该滑轮组的动滑轮重25N
B．拉力的功率为20W
C．该滑轮组的机械效率为65%
D．若绳端移动的距离为1m，则动滑轮也移动1m
10．关于功率与机械效率，下列说法中正确的是（　　）
A．机械的功率越大，机械效率一定高
B．机械效率越高的机械做功越多
C．相同时间内做功越多，功率一定越大
D．不断优化机械设计，可以使机械效率达到100%
11．若汽车发动机在90kW的额定功率下工作，此时汽车匀速行驶的速度大小为72km/h。则汽车发动机牵引力大小为（　　）
A．1.25×103N B．4.5N C．1.8×104N D．4.5×103N
12．2020年3月30日西昌发生森林火灾，消防战士被称为最帅逆行者，他们负重冲进火场，一身装备总重力当于一名12岁儿童的体重。以下说法描述错误的是（　　）
A．由此可知消防员一身的装备的重约为400N
B．消防员在地面沿水平方向运动的过程中没有对装备做功
C．同一名消防员奔跑时负重后比负重前对地面的压强更大
D．奔跑时和地面接触的脚受到摩擦力的方向向后
13．如图1所示，水平路面由三段长度相等的粗糙区域组成。在2N水平拉力F的作用下，物块（体积忽略不计）从区域①的最左端从静止开始运动，在刚进入区域③时撤去拉力，物块最终停在区域③的最右端。图2为物块在区域①和②上运动的v﹣t图象。则（　　）
A．拉力在区域①中做功的功率比②的小 B．物块在区域①上所受的摩擦力等于2N
C．物块在区域③上运动的时间可能为1s D．区域①路面的粗糙程度比②的大
二、填空题
14．一个在空中飞行的篮球的动能大约是30J，重力势能大约是20J，它的机械能约是___________J。
15．如图所示，某工地用滑轮组将重为的货物匀速提升，所用时间为，在绳的末端所用拉力2200N。拉力的功率为_______W，滑轮组的机械效率为_______（结果保留1位小数）。使用该滑轮组既能_______又能改变力的方向。使用滑轮组_______（选填“能”或“不能”）省功。
16．如图所示，在长为4m高为80cm的斜面上将一个重为70N物体，用大小为20N，且与斜面平行的力、从斜面底端匀速拉到顶端，则该物体所受斜面摩擦力大小为 ______N，该斜面的机械效率为 ______。
17．如图所示是正在航拍的无人机，其质量为2.4kg。起飞前后，在地面上要确保四脚着地。无人机启动后，利用遥控器可控制它运动和工作。无人机从20m高处降落到地面，重力做功是________J；无人机停放在水平地面上时对地面的压强是2.4×104Pa ，则四脚着地总面积为________ m2.（g取10N/kg）
18．用如图所示滑轮组拉着重为30N的物体A匀速前进0.2m，若物体A与地面的摩擦力为9N，若实际拉力F=4N，则该滑轮组的机械效率为_________。
19．小彬用如图所示滑轮组把重400N的货物匀速提升2m，若不计绳重和摩擦，若此过程中滑轮组的机械效率是80%，则所用的拉力是___________N，动滑轮的重量是___________N。
三、简答题
20．如图甲中小孩荡秋千的过程可简化为乙，分析他从A点荡到C点的能量转化(阻力忽略不计)．
21．什么是机械效率？机械效率的大小可能大于1吗？为什么？
22．贮水池式小型发电站如图所示，请回答以下问题：
（1）贮水池的作用是什么？
（2）在整个发电过程中伴随着哪些能量转变？
23．用手推一下水平地面上的木箱子，箱子向前滑动。推了几次后，发现一个现象：箱子离开手时的速度越大，箱子从运动到静止所通过的距离就越长。请解释这个现象。
24．如图所示为高速飞行的飞机被飞鸟撞击后的情景.撞击时鸟粉身碎骨，飞机也严重受损.请利用你所学过的知识回答下面问题:
(1)飞机受损后立即返航，在减速下降过程中，它的动能、重力势能是如何变化的 说明理由.
(2)从力的作用效果来看，飞机前端出现明显凹陷说明了什么
(
2
)
(
1
)
参考答案
1．C
【详解】
A．小军拉着重物静止不动，重物没有移动距离，所以小军对重物没有做功，故A不符合题意；
B．小刚用力推汽车，汽车没动，小刚给汽车一个推力，汽车在推力作用下没有移动距离，小刚对汽车没有做功，故B不符合题意；
C．小丽将箱子从地面搬起，小丽给箱子一个向上的力，箱子向上移动了距离，小丽对箱子做功，故C符合题意；
D．小红背着书包在等车，小红给书包一个向上的力，书包向上没有移动距离，小红对书包没有做功，故D不符合题意。
故选C。
2．C
【详解】
AB．上升时，质量不变，速度减小，高度增大，因此，动能减小，重力势能增大，故AB不符合题意；
CD．下降时，质量不变，高度减小，速度增大，依次，重力势能减小，动能增大，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
3．C
【详解】
A．由可知，由于不知道时间，无法确定功率的大小，故A错误；
B．机械效率取决于有用功在总功中所占的比例；根据斜面的机械效率的特点可知：斜面越陡，机械效率越高；盘山公路实际上是一个较缓的斜面，其机械效率较低，故B错误；
CD．盘山公路是生活中的斜面，使用斜面可以省力，即减小了汽车的牵引力，故C正确，D错误。
故选C。
4．C
【详解】
从A到B的下降过程和从C到B的下降过程、都是将重力势能转化为动能的过程，在这个过程中，A、C两点位置最高，重力势能最大，此时小孩是静止的，所以动能为零；B点的动能最大，由于位置最低，所以重力势能最小。从B到C的上升过程和从B到A的上升过程是将动能转化为重力势能的过程。
A．小孩在A点的位置最高，重力势能最大，动能为零。故A错误；
B．小孩从C荡到B的过程中，高度降低，重力势能减少；速度增加，动能增大，是重力势能转化为动能，故B错误；
C．小孩从B荡到C的过程中，高度增加，重力势能增加；速度减小，动能减少，是动能转化为重力势能，故C正确；
D．小孩从A荡到B的过程中，需要克服空气阻力做功，有一部分机械能转化为内能，在B点的机械能小于A点的机械能，故D错误。
故选C。
5．C
【详解】
A．在不计空气阻力的情况下，小球在下落过程中重力势能减小并转化为动能，则动能增大，故A正确，A不符合题意；
B．由于C点高度低于B点，则小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能，故B正确，B不符合题意；
C．根据W=Gh可知，A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离，则小球所受的重力在AB段做的功等于在BC段做的功，故C错误，C符合题意；
D．小球在下降过程中加速运动，在AB段用时大于在BC段用时，根据可知小球所受的重力在AB段做功的功率小于在BC段做功的功率，故D正确，D不符合题意。
故选C。
6．C
【详解】
A．前5s内，物体的平均速度
故A不符合题意；
B．前5s内，物体做的是加速运动，不是处于平衡状态，则物体在水平方向所受的拉力与阻力不是一对平衡，它们的大小不等，则阻力的大小不等于20N，故B不符合题意；
C．后5s内，物体移动的距离
s2=v2t2=10m/s×5s=50m
拉力所做的功
W=Fs2=20N×50m=1000J
D．后5s内，拉力做功的功率
P=Fv2=20N×10m/s=200W
故D不符合题意。
故选C。
7．D
【详解】
A．吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，重物移动的距离不是在吊车的拉力作用下移动的，两者垂直了，所以吊车的拉力对重物不做功，故A错误；
B．升国旗时，旗杆顶端的定滑轮是为了改变力的方法，不能省力，故B错误；
C．功率指的是做功的快慢，挖掘机功率越大，做功越快，但不代表做功就多，还有时间无法确定；而机械效率是有用功与总功的比值，跟功率无关，故C错误；
D．滑轮组结合了动滑轮和定滑轮的优点，也带上了动滑轮的缺点，所以利用滑轮组提升重物时，省力就要费距离，但不能省功， 故D正确。
故选D。
8．C
【详解】
小黄同学的体重约为500N，一层楼高约为3m，从一楼跑到四楼上升了三层楼的高度约为9m，所用时间为30s；则他上楼过程克服自身重力做功的功率约为
故选C。
9．B
【详解】
根据图像可知，t=8s时，物体上升的高度h=0.8m，绳子自由端移动的距离s=1.6m，由s=nh可知使用滑轮组承担物重的绳子股数
n=
A．不计绳重和摩擦，动滑轮的重力
G动=2F-G=2×100N-150N=50N
故A错误；
B．绳子自由端移动的速度
拉力的功率
P==Fv=100N×0.2m/s=20W
故B正确；
C．滑轮组的机械效率
故C错误；
D．动滑轮和物体上升的高度相同，由s=2h可得，动滑轮上升的高度
故D错误。
故选B。
10．C
【详解】
A．功率是指做功快慢的物理量，而机械效率是指有用功与总功的比值，那么功率大小与机械效率的高低无关，故A错误；
B．机械效率高，则机械在做功时，有用功在总功中所占的比例高，但不能反映机械做功的多少，故B错误；
C．功率是指做功快慢的物理量，在相同时间内做功越多，则功率一定越大，故C正确；
D．使用机械做功时，都不可避免地要做额外功，不断优化机械设计，只能提高机械效率，但不能让机械效率达到100%，故D错误。
故选C。
11．D
【分析】
已知汽车发动机的功率和行驶速度，根据P=Fv计算出牵引力的大小。
【详解】
根据可知，汽车发动机牵引力大小为
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
12．D
【详解】
A．一身装备总重力当于一名12岁儿童的体重，12岁儿童的质量约40kg，故重力约
故A正确，A不符合题意；
B．消防员在地面沿水平方向运动的过程中，对装备的作用力竖直向上，运动方向水平向前，装备在力的方向上没有移动距离，消防员没有对装备做功，故B正确，B不符合题意；
C．消防员奔跑时，负重后比负重前对地面的压力变大，受力面积不变，故压强更大，故C正确，C不符合题意；
D．奔跑时和地面接触的脚受到摩擦力的方向向前，因为脚给地面一个向后的作用力，由于力的作用是相互的，地面就给脚一个向前的摩擦力，故D错误，D符合题意。
故选D。
13．A
【详解】
A．由题知，在区域①和②，拉力大小相等，两段区域长度相等，根据W=Fs可知，拉力在这两段区域做的功相等；由图2可知，物块在区域①运动时间为2s，在区域②运动时间为1s，根据 可知，拉力在区域①中做功的功率比②的小，故A符合题意；
B．由图2可知，物块在区域①上运动时速度增大，则它受力不平衡，拉力大于摩擦力，所以它所受的摩擦力小于2N，故B不符合题意；
C．物块在区域②上运动时，速度不变，则拉力和摩擦力为平衡力，大小相等，运动时间为1s，，物块在区域③上运动时，撤去了拉力，水平方向上只受摩擦力，速度将减小，所以它的时间大于1s，故C不符合题意；
D．物块在区域①运动时，速度增大，拉力大于摩擦力，物体在区域②运动时，速度不变，拉力等于摩擦力，而拉力不变，所以在区域①受到的摩擦力比区域②的小，因为压力不变，所以区域①路面的粗糙程度比②的小，故D不符合题意。
故选A。
14．50
【详解】
它的机械能约是
故它的机械能约是50J。
15．1980 60.6% 省力 不能
【详解】
[1]由图知，n=3，拉力端移动的距离
s=nh=3×6m=18m
拉力做的总功
W总=Fs=2200N×18m=39600J
拉力F的功率
P===1980W
[2]有用功
W有用=Gh=4000N×6m=24000J
滑轮组的机械效率
η= ==×100%≈60.6%
[3]使用图中滑轮组提升重物时，拉力小于物重，所以使用该滑轮组能省力，拉力的方向向下，即同时还能改变力的方向。
[4]使用滑轮组时要做额外功，滑轮组的机械效率都小于1，所以使用滑轮组不能省功。
16．6 70%
【详解】
[1][2]斜面高度
h＝80cm＝0.8m
所做有用功为
W有＝Gh＝70N×0.8m＝56J
总功为
W总＝Fs＝20N×4m＝80J
额外功为
W额＝W总﹣W有＝80J﹣56J＝24J
由W额＝fs得，摩擦力为
机械效率为
17．480 10-3
【详解】
[1]无人机从20m高处降落到地面，重力做功
W=Gh=mgh=2.4kg×10N/kg×20m=480J
[2]四脚着地总面积为
=10-3m2
18．75%
【详解】
由图可知，承担摩擦力大小的绳子股数n=3，因为物体移动距离s物=0.2m，所以绳子自由端移动的距离
s=3s物=3×0.2m=0.6m
所做的有用功（克服摩擦力做功）
W有用=fs物=9N×0.2m=1.8J
拉力做的功（总功）
W总=Fs=4N×0.6m=2.4J
滑轮组的机械效率
19．250 100
【详解】
[1]由图示知，滑轮组承重绳子的根数为2根，据得，拉力
[2]不计绳重和摩擦时，据得，动滑轮的重
G动=2F-G物=2×250N-400N=100N
20．A点至B点垂力势能转化为动能；B点到C点动能转化为重力势能．（其它答法科学合理也可）
【详解】
从A到B的下降过程，质量不变，高度越来越低、速度越来越快，所以重力势能减小，动能增大，此过程重力势能转化为动能；从B到C的上升过程，质量不变，高度越来越高，速度越来越慢，所以重力势能减小，动能增加，此过程动能转化为重力势能．
21．机械效率是提有用功占总功的百分比．由公式 ，因任何机械都会有摩擦力等消耗一部分额外功，故W有用＜W总 ， 所以η＜1．
【解析】机械效率是指有用功占总功的百分比．只要有使用机械，机械本身就必然有摩擦等要消耗一部分功，也就是说额外功是不可避免的，故有用功总小于总功，机械效率不可能大于1． 故答：机械效率是提有用功占总功的百分比．由公式η＝ ，因任何机械都会有摩擦力等消耗一部分额外功，故W有用＜W总 ， 所以η＜1．
22．(1)提高水面高度，以达到增加水的重力势能的目的 (2)将水的势能转化为水的动能，而后水推动水轮机转动发电，即将机械能又转化为电能．
【分析】
（1）动能的大小与物体的质量和速度有关；
（2）重力势能的大小与物体的质量和高度有关，且动能和重力势能之间是可以相互转化的．
故此题从能量的转化的角度分析即可解决．
【详解】
据题目可知：(1)贮水池的作用是：提高水面高度，以达到增加水的重力势能的目的．
(2)在整个发电的过程中的能量转化是这样的：将水的势能转化为水的动能，而后水推动水轮机转动发电，即将机械能又转化为电能．
23．箱子对地面的压力和接触而的粗糙程度不变，所受摩擦力不变。箱子的质最一定，离手时速度越大.动能越大，动能克服摩擦力做的功越多。根据W=FS可知，F相同.做的功越多，通过的路程就越长。
【解析】试题分析：箱子离开手时的速度越大，动能越大。箱子对地面的压力和接触而的粗糙程度不变，所受摩擦力不变。箱子的质最一定，离手时动能越大，克服摩擦力做的功越多。根据W=FS可知，F相同，做的功越多，通过的路程就越长。
考点：影响动能大小的因素，动能越大做功能力越强，功的定义式W=FS应用。
视频
24．（1）动能和重力势能都减小， （飞机质量一定）速度减小，动能减小；所处高度降低，重力势能减小．（2）力可以改变物体的形状
【解析】
试题分析：（1）汽车停在水平地面上时，对水平地面的压力：
F=G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N，
对水平地面的压强：
p===1.2×105Pa；
（2）由v=可得，汽车行驶这段距离用的时间：
t===72s，
由P===Fv可得，发动机提供的牵引力：
F牵===3000N．
答：（1）汽车停在水平地面上时，对水平地面的压强为1.2×105Pa；
（2）汽车行驶这段距离用了72s，发动机提供的牵引力为3000N．
(
2
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1
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