第六章功和能练习（1）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（1）2021-2022学年京改版物理八年级全一册
姓名：___________班级：___________
一、单选题
1．下列物理量单位符号表示力的是（　　）
A．Pa B．N C．J D．W
2．在“党史进课堂”的学习中，同学们明确了我党在历史近程中的丰“功”伟绩，下列关于物理学中的功和功率的说法中，正确的是（　　）
A．做的功越多，功率就越大 B．做功时间越短，功率就越大
C．功率越大，做功越快 D．功率越大，做功越多
3．如图，钢珠沿竖直平面上的光滑轨道abcd从a点运动到d点的过程中，钢珠（　　）
A．通过d点时的动能比通过c时大
B．在c点比在b点的重力势能小
C．从a运动到b的过程中，动能转化为重力势能
D．从b运动到c的过程中，重力势能转化为动能
4．王小鹏同学听到考试预备铃响了，考室还在四楼呀！一口气从一楼跑到四楼考室，所用时间为30秒。他上楼过程克服自身重力做功的功率最接近（　　）
A．1500W B．150W C．15W D．1.5W
5．如图所示，已知物体A和B质量相等，A在粗糙的水平地面，B在光滑的斜面，现它们分别在同样大小的力F作用下在相同时间内沿F的方向分别移动了相同的距离s，则F对物体做的功和功率（ ）
A．对A做的功多功率大
B．对A和B做功一样多功率一样大
C．对B做的功多，功率大
D．条件不足，无法确定
6．如图所示，运动员蹦床比赛，下列分析正确的是（　　）
A．运动员从高处落下，刚接触蹦床时运动员的速度最大
B．运动员离开蹦床后仍可向上继续运动，是由于运动员受到惯性的作用
C．当运动员从高处下落至蹦床的最低点时，速度变为0，此时受到平衡力的作用
D．运动员下落接触到蹦床到发生最大形变的过程中，运动员动能先增加后减少，蹦床弹性势能一直增加
7．如图所示的单摆，摆球在摆动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．a处动能最大 B．a到b过程中，重力势能先变小后变大
C．o处的重力势能最大 D．b到a过程中，动能先变小后变大
8．在下图的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离也相等。若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，下列关于它们大小关系的判断中正确的是（　　）
A．W1=W2＜W3 B．W1=W2=W3 C．W1=W2>W3 D．W1＜W2＜W3
9．如图，用相同的滑轮组装成甲、乙两个滑轮组，分别将同一重物在相等时间内提升相同高度，（不计绳重和摩擦）则（　　）
A．甲的拉力比乙的大
B．甲的拉力做的功比乙的大
C．甲的拉力做功的功率比乙的大
D．甲的机械效率和乙的相等
10．如图所示，一位老人和一个小孩在相同的时间内爬完相同的楼梯（老人的质量大于小孩的质量）。下列说法正确的是（ ）
A．老人比小孩做功多，老人功率比小孩大
B．老人与小孩做功相同，两人功率也相同
C．老人与小孩做功相同，小孩功率比老人大
D．老人比小孩做功多，小孩功率比老人大
11．抛掷实心球，是我市近几年体育中考主要项目之一，在抛掷实心球的以下要领中，人对实心球做功的是（　　）
A．握球站立 B．持球准备
C．预摆抛球 D．球离手后飞行
12．下列情况中，力对物体做功的是（　　）
A．用力搬石头，未搬动
B．竖直向上提着水桶水平前行
C．手举着杠铃静止不动
D．水平用力推车在水平地面上匀速前进
13．如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0~6s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在2~4s内，物体克服摩擦力做功功率为（ ）
A．5W B．15W C．25W D．30W
14．用杠杆、斜面和滑轮组分别将物重相同的物体提升到相同高度的过程中，所做的有用功（　　）
A．使用杠杆时最多 B．使用斜面时最多
C．使用滑轮组时最多 D．一样多
二、填空题
15．历史上人们尝试制造各种不需要消耗能量就能源源不断对外做功的“永动机”，但都失败了。如图所示的是人们设想的一种永动机，它通过从高处流下的水冲击叶片使其转动，叶片的转动又带动抽水机从低处将水抽到高处，从而循环工作，但这种永动机不能永远工作下去，理由是该装置在工作过程中，有部分机械能会转化为__能，即机械能会逐渐减少，最后停止工作。
16．小明同学用20 N的水平推力，将重为280 N的购物车沿水平地面向前推动了10 m，在此过程中，推力对购物车做功______J，购物车的重力做功______J。
17．如图所示的装置，在水平方向力F作用下，使重40N的物体A在水平方向上匀速移动6m，已知A受地面的摩擦力为5N，则拉力F的大小为______N，拉力F做的功为______J。（滑轮、绳重及绳之间的摩擦不计）
18．如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情景，跳板跳水过程有起跳、腾空、落水几个阶段。人向下压跳板的时候，感觉跳板会把人向上推，说明物体间力的作用是______。若不计空气阻力，腾空上升过程，人的重力势能______，动能______，机械能______（三个空格均选填“增大”、“减小”或“不变”）。
19．如图所示，工人师傅用一轻质动滑轮将重400N的木箱从地面吊到8m高的阳台上，不计摩擦和绳重，若滑轮重为100N，工人至少要用______N的拉力才能拉起木箱，吊到阳台时共用了10s，绳子的末端移动了______m，拉力的功率为______W，滑轮的机械效率______%。
20．利用斜面提升物体可以省力，在斜面粗糙程度相同 、斜面高一定的情况下，斜面越 ______（选填“长”或“短”）越省力，机械效率越 ______（选填“高”或“低”）。
三、简答题
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．如图所示，AOB是光滑轨道，让小球从A点由静止开始自由滑下，沿轨道AOB到达B点后离开，不计任何阻力及摩擦，则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是哪条？请说明你的理由。
23．如图所示，是承承在乒乓球比赛中，高抛发球时的情景．不计空气阻力，请你回答下列问题：
（1）在乒乓球上升的过程中，乒乓球的能量是如何转化的？其机械能如何变化？
（2）乒乓球运动到最高点时，是否处于平衡状态？请说明理由．
24．我国很多城市都投放了共享单车(如图)，既倡导了低碳生活，又方便了市民出行。骑单车还涉及了不少物理知识，现请你针对以下两条作出正确的解释。
(1)当我们骑自行车前进时，如果遇到紧急情况，一般要先捏紧后刹车，然后再捏紧前刹车，或者前后刹车一起捏紧，为什么
(2)当遇到较陡的坡路时，人们骑“S”形路线爬坡运用的物理原理是什么
25．如图所示，用绳子拴住一个苹果并悬挂起来，把苹果拉近自己的鼻子静止，松手后，苹果将向前摆去，接着又反向摆回来，你原地不动，苹果会打到你的鼻子吗？为什么？
26．请写出“探究斜面机械效率与物重的关系”实验的实验步骤（可图文并茂），并设计实验记录表格。
(1)实验步骤：
(2)实验表格：
(
2
)
(
1
)
参考答案
1．B
【详解】
A．压强的基本单位是帕斯卡，符号是Pa，故A不符合题意；
B．力的基本单位是牛顿，符号是N，故B符合题意；
C．功和各种能量的基本单位都是焦耳，符号是J，故C不符合题意；
D．功率的基本单位是瓦特，符号是W，故D不符合题意。
故选B。
2．C
【详解】
A．功率等于功和做功时间的比值，即功率的大小与由功和时间共同决定的，做功多，但时间多少不确定，所以功率的大小也不确定，故A错误；
B．功率等于功和做功时间的比值，做功时间短，但做功多少不确定，所以功率的大小也不确定，故B错误；
C．功率是比较物体做功快慢的物理量，功率大，说明做功快，故C正确；
D．功率是比较物体做功快慢的物理量，功率大，仅说明做功快，不能说明做功的多少；只有在做功时间相同时，功率越大，做功越多；故D错误。
故选C。
3．A
【详解】
AB．由于表面是光滑的，不计阻力，机械能守恒，机械能=动能+势能。钢球的质量不变，d点的高度小于c点的高度，d点的重力势能小于c点的重力势能，d点动能大于c点动能，故A正确，B错误；
C．从a运动到b的下落过程中，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能，故C错误；
D．从b运动到c的上升过程中，高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小，动能转化为重力势能，故D错误。
故选A。
4．B
【详解】
根据实际情况知道，王小鹏同学的体重约为500N，一层楼高约为3m，从一楼跑到四楼上升了三层楼的高度为9m，所用时间为30s，则克服自己重力做功的功率约为
故选B。
5．B
【详解】
两图中拉力F相同，物体沿F的方向移动的距离s相同，根据W=Fs可知，F对物体做的功相等，所用时间相同，根据可知，功率相等。故ACD错误；B正确。
故选B。
6．D
【详解】
A．运动员刚要接触蹦床后，由于弹力小于重力，所以运动员的速度会变大，当弹力等于重力时，速度最大，然后弹力大于重力，速度会减小，故A错误；
B．由于运动员具有惯性，所以运动员离开蹦床后仍可向上继续运动，惯性不是作用，故B错误；
C．当运动员从高处下落至蹦床的最低点时，运动员做变速运动（速度先增大后减小），所以运动员受到非平衡力的作用，故C错误；
D．运动员从接触蹦床到最低点的过程中，在最初一段时间内，形变量较小，向上的弹力较小，重力大于弹力，运动员做加速运动；当重力等于弹力时，速度达到最大，此时动能最大；随着蹦床弹性形变变大，弹力不断变大，当重力小于弹力时，运动员做减速运动，速度减小，动能减小，运动员的弹性势能增大，整个过程中，动能先增大后减小，蹦床弹性势能增加，故D正确。
故选D。
7．B
【详解】
A．据题意可知，单摆从a点静止后会向o点运动，所以在a点时所处的高度最大，速度最小，故重力势能最大，动能最小，故A错误；
B．据题意可知，单摆从a点静止后会向o点运动，速度变大，从o点向b点运动，速度变小，高度增加，所以该过程中，动能先变大，后变小，重力势能先变小后变大，故B正确；
C．据上面的分析可知，单摆在o点是位置最低，故重力势能最小，故C错误；
D．同理，单摆b到a过程中，质量不变，速度先变大，后变小，高度先变小，后变大，所以动能先变大后变小，重力势能先变小，后变大，故D错误。
故选B。
8．A
【详解】
由图可知，第一幅图中滑轮为定滑轮，它的特点是不省力，不省距离，所以拉力移动的距离等于物体移动距离为s，拉力做的功为
W1=F1s
第二幅图中，拉力移动的距离也等于物体移动距离为s，拉力做的功为
W2=F2s
第三幅图中滑轮为动滑轮，可以省一半力，但是费距离，拉力移动距离为2s，拉力做的功为
W3=F3×2s
又因为拉力F1、F2、F3大小相等，所以综上分析可得
W1=W2＜W3
故选A。
9．D
【详解】
A．从图中可知
n甲=3，n乙=2
不计绳重和摩擦，甲的拉力
乙的拉力
故A错误；
B．拉力做的功为总功
W总=W有用+W额=Gh+G动h
物体和动滑轮的重力都相同，且上升的高度都相同，故甲乙拉力做的功相同，故B错误；
C．时间相同，且已知拉力做的功相同，根据可知甲的拉力做功的功率与乙的相等，故C错误；
D．根据W有用=Gh可知有用功相同，且总功相同，根据可知甲的机械效率和乙的相等，故D正确。
故选D。
10．A
【详解】
由题意可知，老人的质量大于小孩的质量，故老人所受重力大于小孩所受重力，因爬完相同的楼梯，即上升的高度相同，故由W=Gh可知，老人做功比小孩多，又因两人爬楼梯时间相同，故由可知，老人功率比小孩大，即BCD错误，A正确。
故选A。
11．C
【详解】
AB．握球站立、持球准备时，球受到人的作用力，但球在力的方向上没有移动距离，所以人对球没有做功，故AB不符合题意；
C．预摆抛球时，人对球有力的作用，且球在力的方向上移动距离，所以人对球做了功，故C符合题意；
D．球离开手后，人对球没有力的作用，则人对球没做功，故D不符合题意。
故选C。
12．D
【详解】
A．用力搬石头，未搬动有力没有距离，故没有对石头做功，故A不符合题意；
B．竖直向上提着水桶水平前行时，力的方向和运动方向垂直，所以对水桶没有做功，故B不符合题意；
C．手举着杠铃静止不动是有力无距离，所以对杠铃没有做功，故C不符合题意；
D．水平用力推车在水平地面上匀速前进，给推车力且在力的方向上移动了距离，因此做了功，故D符合题意。
故选D。
13．B
【详解】
由图乙可知，在2~4s内，拉力F=3N，由图丙可知，在2~4s内，物体做匀速运动，v=5.0m/s，此时摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等
f=F=3N
由速度公式可得，物体运动的距离
s=vt=5.0m/s×2s=10m
物体克服摩擦力所做的功
W=fs=3N×10m=30J
物体克服摩擦力做功的功率
故ACD错误；B正确。
故选B。
14．D
【详解】
用杠杆、斜面和滑轮组分别将物重相同的物体提升到相同高度的过程中，克服物体的重力所做的为有用功，根据
W=Fs=Gh
所做的有用功一样多，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
15．内
【详解】
他设想的机械装置不可能实现，因为抽水机在此过程中，有部分机械能会转化为内能，即机械能会逐渐减少，所以机械能总量不守恒，所以，他设想的机械装置不能实现，违背了能量守恒定律。
16．200 0
【详解】
[1][2]购物车在推力作用下移动了距离，对购物车做功为
购物车在重力方向上没有通过距离，则重力做功为零。
17．10 30
【详解】
[1]如图所示，滑轮为动滑轮，A受地面的摩擦力
f==5N
所以
F=10N
[2]物体A在水平方向上匀速移动6m，则F端在水平方向上移动3m，拉力F做的功
W=Fs=10N×3m=30J
即拉力F做的功为30J。
18．相互 增大 减小 不变
【详解】
[1]人向下压跳板的时候，人对跳板有一个向下的力，感觉跳板会把人向上推，说明跳板对人有一个向上的力，则说明了物体间力的作用是相互的。
[2][3][4]腾空上升过程，人所处的高度在增加，自身质量不变，则人的重力势能在增大，人上升的速度越来越小，自身质量不变，则人的动能在减小，不计空气阻力，人只受到重力的作用，则上升的过程中，机械能守恒，机械能大小不变。
19．250 16 400 80%
【详解】
[1]不计摩擦和绳重，要拉起木箱，需要的拉力
[2]动滑轮可以省一半的力，但费距离，绳子的末端移动的距离
s=2h=2×8m=16m
[3]拉力做的功
W总=Fs=250N×16m=4000J
拉力的功率
[4]有用功
W有=Gh=400N×8m=3200J
机械效率
20．长 越低
【详解】
[1]在斜面粗糙程度相同、高度一定时，斜面的坡度越缓，即斜面越长越省力。
[2]斜面高度相同时，通过斜面所做的有用功相同，而粗糙程度相同时，斜面的长度越长，需要克服摩擦所做的额外外便越多，那么机械效率越低。
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．轨迹c，理由见解析
【详解】
轨迹c
不计任何阻力及摩擦，小球在运动过程中机械能守恒；到达轨迹最高点时，小球会具有一定的动能，所以小球在轨迹最高点的重力势能一定小于小球在A点时的重力势能，即轨迹最高点一定小于A点的高度。根据题意，小球从A点由静止滑下，所以小球的机械能等于A点时的重力势能，整个过程中，机械能守恒，a图线的最高点超过了A点的高度，故a不可能；b图线的最高点与A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b图线的机械能大于A点的机械能，故b不可能；c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，故c符合实际。
23．（1）在乒乓球上升的过程中，乒乓球的动能转化为重力势能，其机械能保持不变；（2）乒乓球运动到最高点时，处于非平衡状态，因为在最高点速度为零，但受到一个重力的作用．
【详解】
（1）动能的大小与质量和物体运动的速度大小有关，重力势能的大小与物体的质量和高度有关．在乒乓球上升的过程中，速度变小，动能减小，高度增大，重力势能增大，乒乓球的动能转化为重力势能，由于不计空气阻力，动能和势能在相互转化过程中，机械能总量保持不变．
（2）乒乓球运动到最高点时，虽然速度为零，但受到一个重力的作用，是非平衡力，故处于非平衡状态．
24．见解析
【解析】解：（1）当我们骑自行车前进时，如果遇到紧急情况，先捏紧前刹车，前轮静止，人和车的后轮由于具有惯性，将继续保持原来的运动状态，仍然向前运动，容易造成翻车事故；因此一般要先捏紧后刹车，然后再捏紧前刹车，或者前后刹车一起捏紧，是为了防止由于惯性而带来的危害。
（2）当遇到较陡的坡路时，人们骑“S”形路线爬坡运用了斜面原理，高度一定，通过的距离越长，阻力越小，这样做可以省力。
25．不会打到鼻子，因为苹果拉到一定高度，所具有的重力势能是一定的，在与动能转化的过程中不会增多，故不会超过原来的高度，打不到鼻子。
【详解】
不会打到鼻子。苹果从靠近鼻子处松手后，向下摆动的过程中，苹果的高度逐渐降低，速度加快，即重力势能转化为动能；同理，苹果由最低点到另一侧最高点的过程中动能转化为重力势能。苹果返回的过程中，由于空气的阻力，还会有一部分机械能转化为内能，所以，最后摆起的高度不会高于原来松开的高度，故不会打到鼻子。
【点睛】
通过对这类问题的研究让学生感受物理知识有用，养成用科学知识解决问题的习惯，而不是想当然。
26．见详解
【详解】
答：(1)实验步骤：
如图，用木板搭成了如图所示的装置进行探究
实验器材：木板与垫块构成的倾角一定的斜面，3个不同质量但是材质相同的木块，直尺，弹簧测力计
①测量斜面高度h，斜面的长度s，用弹簧测力计测出木块1重力G1，将数据记录到表格中。
②用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动木块1至h高度的地方，同时读出拉力F测量沿斜面拉力，记录相关数据到表格中。
③更换木块，用弹簧测力计测出木块2的重力G2，重复第(2)个步骤。
④完成三次实验，记录数据，计算相关值进行分析比较，得出结论。
(2)实验表格：
实验测量 物重G（N） 斜高度h（m） 沿斜面的拉力 F（N） 斜面长s（m） 有用功W有（J） 总功W总（J） 机械效率η
1
2
3
(
2
)
(
1
)