人教版八年级下 11.1 功 同步练习
一、单选题
1.用大小相等的拉力F沿不同的方向从静止开始拉同一物体运动相同的路程s(乙、丙粗糙程度相同),则下列判断正确的是( )
A.甲图中的拉力F做功最多
B.甲图中的拉力F做功最少
C.丙图中的拉力F做功最多
D.甲、乙、丙三种情况拉力F做功相等
2.下列有关力做功的说法中正确的是( )
A.挂钩上的书包静止时,拉力对书包做了功
B.用水平力推着购物车匀速前进,推车的力做了功
C.抛出手的实心球在空中飞行了一段距离,推力一直对实心球做功
D.起重机吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离,吊车的拉力对重物做了功
3.撑杆跳是使用撑杆做一系列动作使人体越过一定高度的田径项目,它可依次分解为如图所示几个连续的过程。身高1.9m、体重80kg的运动员,在一次撑杆跳训练中的成绩是5m,则他克服重力做的功最接近(运动员起跳前重心高约1m)( )
A.1600J B.2400J C.3200J D.4000J
4.举重运动员在2秒内将1600牛重的杠铃举高2米,然后在空中停留了6秒钟,那么他在这6秒钟内做的功为( )
A.1600焦 B.0焦 C.400焦 D.3200焦
5.如图所示的几个情景中,人正在对物体做功的是( )
A.女孩端着盘子在水平地面上匀速前进 B.司机用力推动汽车,车子不动
C.被男孩踢出去的足球在空中飞行 D.运动员举起杠铃
6.如图是某同学在体育考试中抛实心球的情景,下列说法正确的是( )
A.在球离开手之前,人对球不做功
B.在球离开手后上升的过程中,人对球不做功
C.球从最高点开始下落的过程中,重力不做功
D.球落地后仍会向前滚动一段距离,在此过程中没有力对球做功
7.下列生活实例中,人对物体施加的力做功的有( )
A.甲和乙
B.甲和丁
C.乙和丙
D.丙和丁
8.下列有关力做功的说法中正确的是( )
A.把水桶从地面上提起来,提水桶的力没有做功
B.用水平力推着购物车前进,推车的力做了功
C.挂钩上的书包静止时,书包受到的拉力做了功
D.被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中,脚对足球做了功
9.在如图所示的四种情境中,人对物体做功的是( )
A. 提着水桶在水平路上行走
B. 举着杠铃不动
C. 搬石头没搬动
D. 推着小车向前运动
10.下列几种情况中,人对物体做了功的是( )
A.用力搬石头而未搬动
B.运动员举着杠铃停留了3秒
C.提着小桶在水平路上匀速前进
D.小车在人的拉力的作用下向前运动一段距离
11.在100牛的拉力作用下,重200牛的物体在水平地面上前进2米时,拉力对物体做功( )
A.可能是600焦 B.一定是400焦
C.可能是200焦 D.以上说法均不对
12.关于做功的几个判断中,错误的是( )
A.起重机将货物吊起,起重机的拉力对货物做了功
B.人用力托着一箱货物不动时,人没有对货物做功
C.汽车载着货物在水平公路上匀速行驶时,汽车的牵引力做了功
D.某个人将铅球推出,铅球在空中运动时,推力对铅球做功
二、填空题
13.一建筑工人用100N的水平推力推小车,使小车在水平地面上匀速前进了2m,小车受到的阻力为______N。撤去推力,小车仍然能继续向前运动1m,在小车前进3m的过程中,工人对小车做的功为______J,支持力做功______J。
14.某师傅在水平地面上用水平恒力F牛推动一辆装有货物(重为G牛)的小车匀速前行s米(如图所示)。在此过程中,若该师傅行走时脚底没有打滑,则他的鞋底与地面之间___________(选填存在或不存在)摩擦;小车车轮受到的摩擦属于___________摩擦,该摩擦力f大大小为__________牛;重力对货物所做的功W为__________焦。
15.如图所示,寒冷冬天小明乘公交车时发现车窗上有很多小水珠,这些水珠是车窗 ___(填“内”或“外”)水蒸气 ___(填物态变化名称)形成的。若小水珠重为5×10﹣4N,当小水珠相对于车静止,沿水平方向匀速直线前进10m的过程中,车窗对水珠的力做功 ___J。
16.将一物块静置于斜面上A点,此时物块的机械能为12J。放手后,物块沿斜面滑下,并在水平面上滑行至B点停下,如图所示,整个过程中有______力和______力对物块做功。若将物块沿原路刚好推回A点,则要对它做______J的功。
三、综合题
17.如图甲所示,某同学在粗糙程度均匀的水平地面上,用水平向右的推力推木箱.推力大小随时间变化的图象如图乙所示,木箱速度大小随时间变化的图象如图丙所示.求:
(1)木箱在0~1s内的运动状态;
(2)木箱在1~2s内受到地面的摩擦力大小;
(3)木箱在2~3s内前进的距离;
(4)人对木箱的水平推力在2~3s内做的功.
18.为了较好地贯彻落实“节能环保”的理念,海南省计划在2030年开始只销售新能源汽车.某品牌电动汽车总质量1.6t,充满电后除了供车内用电外,还能以72km/h的速度连续匀速行驶5h.若行驶时汽车受到的阻力为车重的0.1倍,电动机牵引功率占电源输出总功率的80%.求:(g取10N/kg)
(1)该汽车以72km/h的速度连续行驶5h通过的路程;
(2)车轮与地面的总接触面积为0.16m2,汽车对地面的压强;
(3)该电动汽车以72km/h的速度匀速行驶时,百公里耗电量为多少kW h(计算结果保留一位小数)
(4)请分别说出目前电动汽车在使用过程中的一个优点和一个不足之处.
19.阅读短文,回答问题。
美国建筑师凯文-朔普费尔设计出了一种能漂浮在水中的城市(如图1所示)。漂浮城市的表面安装有太阳能电池板,太阳能电池板工作时,将太阳能转化为电能,在电力驱动装置的作用下,漂浮城市可以移动。该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的,强风能从中通过,可以确保当飓风来临时,把飓风对建筑的破坏降至最低。该漂浮城市高达 360m,占地270万平方米,可容纳多达4万居民。酒店、商店,只要是普通城市有的,这里都一应俱全。
(1)漂浮城市受到的_______和________是一对平衡力;
(2)假如某学校有 1000 位中学生从岸上进入漂浮城市参观,则漂浮城市排水量约增加_______;
A.50 t B.5×102 t C.5×103 t D.5×104 t
(3)若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮城市前进所需的能量,漂浮城市在平静的水面上沿直线运动,运动过程中受到的阻力不变。从某一时刻开始,漂浮城市的运动速度v与时间t的关系如图2所示,漂浮城市受到水平方向的牵引力F随运动时间t 的变化关系如图3 所示;
① 漂浮城市运动到第 2h时受到的阻力为_______N,从第 5 h到第 10 h 内牵引力做的功为_______J;
② 漂浮城市在匀速直线运动过程中,太阳能转化为机械能的效率为 40%,则漂浮城市接收太阳能的功率为_______W。
20.如图所示是正在航拍的无人机.起飞前,放在地面上要确保四脚着地:启动后,利用遥控器可控制它运动和工作.无人机的参数如下表,求:(g取10/kg)
机身质量/kg 2.4 四脚着地总面积/cm2 10
电池充满后储存电能/J 36000 最大水平速度/(m·s-1) 5
机身尺寸/mm 400×300×200 最大上升速度/(m·s-1) 1
(1)无人机从地面飞到离地20m高处,至少要多长时间?
(2)无人机从20m高处降落到地面,重力做功是多少?
(3)无人机停放在水平地面上时对地面的压强是多少?
(4)无人机的突出问题是飞行时间短,请提出一个解决问题的合理建议.
21.现用水平推力F沿水平面推动长方体木块,推力F与木块的速度v随时间t变化的图象分别如图甲、乙所示.已知长方体木块高h = 1.2m,木块的密度ρ = 0.5×103kg/m3.求:(取g =10N/kg)
(1)木块对地面的压强p________;
(2)在3~5s内,推力对木块所做的功____;
(3)请在图丙中,画出0~6s内木块所受的摩擦力f随时间t变化的图线_____.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【解析】
【详解】
三幅图中,物体都在力F的作用下移动了s米,力的大小相同,在力的方向移动的距离也相同,故做的功大小等于Fs,故做的功相同,故D正确。
故选D。
2.B
【解析】
【详解】
A.做功的两个要素是:一是有作用在物体上的力;二是物体在力的方向移动了一段距离。挂钩上的书包静止时,书包没有移动距离,拉力对书包没有做功,故A错误;
B.推着购物车使其在推力方向移动了一段距离,推力对购物车做了功,故B正确;
C.实心球离开手之后,手对实心球不再有推力,所以不再做功,故C错误;
D.起重机吊着重物对重物的拉力竖直向上,沿水平方向匀速运动一段距离,移动的方向与拉力方向垂直,此时拉力不做功,故D错误。
故选B。
3.C
【解析】
【分析】
【详解】
运动员撑杆跳训练中的成绩是5m,其重心升高到5m高度处;该运动员身高1.9m,重心的高度约为1m,故跳过5m的高度时,克服重力做功为
W=Gh=mgΔh=80kg×10N/kg×(5-1)m=3200J
故ABD不符合题意;C符合题意。
故选C。
4.B
【解析】
【分析】
【详解】
举重运动员在2秒内将1600牛重的杠铃举高2米,然后在空中停留了6秒钟,保持静止,他在这6秒钟内对杠铃有向上的力,但是在这个力的方向上没有移动距离,那么他在这6秒钟内没有做功,做的功为0。
故选B。
5.D
【解析】
【详解】
A.女孩端着盘子在水平地面上匀速前进,人对盘子的力是向上的,力的方向和盘子的移动方向垂直,在力的方向上盘子没有移动距离,所以,人对物体不做功,故A不符合题意;
B.司机用力推动汽车,车子不动,有力、无距离,人对物体不做功,故B不符合题意;
C.踢出去的足球,在空中飞行的过程,人对足球没有力的作用,所以人对足球没有做功,故C不符合题意;
D.运动员举起杠铃,有力作用在杠铃上,杠铃在力的方向上移动了距离,所以,人对杠铃做了功,故D符合题意。
故选D。
6.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.在球离开手之前,人对球有力的作用,且有运动距离,根据
可知,人对球做功,故A错误;
B.实心球抛出后,人对球不再有力的作用,所以人对球不再做功,故B正确;
C.球从最高点开始下落的过程中,球受到重力作用,有下落距离,根据
可知,重力对球做功,故C错误;
D.球落地后仍会向前滚动一段距离,然后停止,是因为球落地后受到摩擦力作用,摩擦力对球做功,球最后停止,故D错误。
故选B。
7.B
【解析】
【详解】
做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过一段距离,二者缺一不可。
甲中,箱子在推力的作用下向前运动了一段距离,有力作用在箱子上,箱子在力的方向上通过了距离,所以推力对物体做了功;
乙中,提着小桶在水平路上前行,人给小桶一个向上的力,而小桶沿水平方向移动,小桶向上没有移动距离,人对小桶没有做功;
丙中,用尽全力搬石头,但未搬动,有力作用在物体上,但没有移动距离,所以不做功;
丁中,物体在绳子的作用下沿力的方向升高一段距离,力对物体做了功。
综上,ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
8.B
【解析】
【详解】
A.把水桶从地面上提起来,人给水桶一个向上的力,水桶在该力的方向上通过了距离,所以提水桶的力做功,故A错误;
B.用水平力推着购物车前进,购物车在推车的力的方向上通过了距离,所以推车的力做功,故B正确;
C.挂钩上的书包静止时,书包受到拉力作用,但没有在拉力的方向上通过距离,所以书包受到的拉力没有做功,故C错误;
D.被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中,足球通过了一定距离,但此时脚不再对足球有力的作用,所以脚对足球没有做功,故D错误。
故选B。
9.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.提着水桶在水平路上行走,人对水桶有竖直向上的拉力,水桶沿水平方向移动了一段距离,力和距离的方向垂直,距离,所以人没做功,故A不符合题意;
B.举着杠铃静止不动,杠铃没有沿力的方向移动距离,所以人没有没做功,故B不符合题意;
C.搬石头没搬动,石头没有沿力的方向移动距离,所以人没有做功,故C不符合题意;
D.推着小车向前运动,人对小车有水平向左的推力,小车沿水平方向向左移动了一段距离,所以人做了功,故D符合题意。
故选D。
10.D
【解析】
【详解】
A.用力搬石头而未动,虽然有力,但没有距离,故没有做功,故A不合题意;
B.举重运动员举着杠铃不动,有力但无距离,故没有做功,故B不合题意;
C.提着小桶在水平路上匀速前进,受到的力与运动方向垂直,在力的方向是没有移动距离,故人对小桶不做功,故C不合题意;
D.小车在人的拉力的作用下向前运动,人对小车施加了力的作用,并且小车在力的方向上移动了距离,故人对小车做了功,故D合题意。
故选D。
11.C
【解析】
【分析】
【详解】
若拉力沿水平方向,则拉力对物体做功
若拉力不沿水平方向,则拉力对物体做功不等于200J。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
12.D
【解析】
【详解】
A.起重机向上吊起货物时,在吊绳的拉力作用下,货物移动了距离,故吊绳的拉力对货物做功,故A正确,A不符合题意;
B.人用力托着一箱货物站着不动时,有力作用,但货物没有在力的作用下移动距离,人没有对货物做功,故B正确,B不符合题意;
C.汽车载着货物在水平公路上行驶时,汽车在牵引力的方向上通过了距离,做了功,故C正确,C不符合题意;
D.某个人将铅球推出,铅球在空中运动时,铅球没有受到推力的作用,故推力不做功,故D错误,D符合题意。
故选D。
13. 100 200 0
【解析】
【详解】
[1]因为小车在水平地面上做匀速运动,受到的推力、阻力是一对平衡力,大小相等,所以小车受到的阻力
[2]一建筑工人用100N的水平推力推小车,使小车在水平地面上匀速前进了2m,该阶段工人对小车做的功为
撤去推力,小车由于惯性继续向前运动,工人不再对小车用力,所以小车运动的第3秒工人对小车不做功,因此在小车前进3m的过程中,工人对小车做的功为200J。
[3]小车水平运动,在支持力的方向上没有移动距离,支持力对小车不做功,即做功为0J。
14. 存在 滚动 F 0
【解析】
【分析】
【详解】
[1]该师傅行走时向后蹬地,脚底没有打滑,则他鞋底与地面之间存在静摩擦。
[2]小车车轮与地面之间发生了相对运动,而车轮是滚动前进的,所以小车车轮受到的摩擦属于滑动摩擦。
[3]由于小车是匀速前行的,处于平衡状态,小车受到的摩擦即车轮受到的滑动摩擦与人给小车的推力是一对大小相等的平衡力,即
f=F
[4]货物在重力的方向上没有距离的移动,所以重力对货物不做功,即重力对货物所做的功W为0。
15. 内 液化 0
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]冬天,车内温度高于外部,车内温度高的水蒸气遇到冷的玻璃会发生液化现象,故这些水珠是车窗内水蒸气液化形成的。
[3]沿水平方向匀速直线前进10m的过程中,车窗对水珠有竖直向上的摩擦力,整个过程中,摩擦力和水珠运动方向垂直,故车窗对水珠的力做功为0。
16. 重 摩擦 24
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]从A到B的过程中,物块受到重力、摩擦力和支持力的作用,因为重力G和摩擦力f的方向和运动方向不垂直,故重力和摩擦力对物体做功,支持力方向和运动方向垂直,所以支持力不做功。
[3]物块静止在斜面上A点时的机械能为12J,当到达水平面的B点的过程中,机械能逐渐减小为0,也就说明此过程中重力和摩擦力做功之和为12J,根据能量守恒定律可得,要将物体由B点推到A点,仍要克服重力和摩擦力做12J的功,另外还要使物体的机械能恢复到12J,因此对物体做的功为
17.(1)静止状态;(2)4N;(3)2m;(4)8J.
【解析】
【详解】
(1)由图丙可知,木箱在0~1s内没有动,处于静止状态;
(2)由图丙可知,在2~3s内木箱做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件可知,木箱受到的滑动摩擦力f=F,由图乙可知,在2~3s内推力F=4N,则木箱受到的滑动摩擦力f=F=4N;
由图丙可知,木箱在1~2s内做加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力与推力大小无关,接触面的粗糙程度与物体间的压力不变,则木箱受到的滑动摩擦力不变,则1s~2s木箱受到的摩擦力大小为4N;
(3)(4)由丙图知,2s~3s内箱子做匀速直线运动,其速度为2m/s,
则2s~3s内箱子通过的距离:s=vt=2m/s×1s=2m;
由乙图知,此时木箱受到的推力F=4N,因此推力做功:W=Fs=4N×2m=8J.
18.(1)360km;(2)1×105Pa;(3)55.6kW h;(4)电动汽车在使用过程中的优点是节省了石油能源或减少了大气污染;不足之处是续航里程较短、充电时间较长、电池使用寿命不长等.
【解析】
【详解】
(1)根据可得,该汽车以72km/h的速度连续行驶5h通过的路程:
s=vt=72km/h×5h=360km;
(2)汽车的质量m=1.6t=1.6×103kg,
轿车受到的重力:G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N.
汽车对地面的压力:
F=G=1.6×104N,
汽车与地面的总接触面积(受力面积)S=0.16m2,
汽车对地面的压强:
(3)v=72km/h=20m/s,
汽车以72km/h的速度匀速行驶时,牵引力等于阻力,
F=f=0.1G=0.1×1.6×104N=1.6×103N;
汽车牵引力的功率:
电动机输出总功率:,
百公里耗电:
(4)电动汽车和与以燃烧汽油为动力的汽车相比,不使用化石燃料,节省了石油能源,减少了大气污染.但安全性能差.
19. 浮力 重力 A 1109 1.81010 2.5106
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]漂浮城市受到重力和浮力,重力和浮力是一对平衡力。
(2)[3]漂浮城市漂浮在水面上,浮力等于其总重力,所以漂浮城市增加的浮力就是1000位中学生的重力,每位中学生的体重约为G=500N,漂浮城市增加的浮力为
F浮=1000G=1000×500N=5×105N=G排
漂浮城市排水量
故选A。
(3)①[4]从速度v与时间t图象上看出,5h到10h时物体做匀速直线运动,物体处于平衡状态,即物体所受到的摩擦力大小应该与拉力大小相等,从F的大小与时间t的关系图象,5h到10h时,拉力F=10×108N,所以f=10×108N,由图2可知,0~2h物体加速运动,滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力是不变的,即漂浮城市运动到第2h时受到的阻力为
10×108N=1×109N
[5]从第5 h到第10 h运动的路程
s=vt=3.6m/h×5h=18m
牵引力做的功为
W=Fs=10×108N×18m=1.8×1010J
②[6]由图可知,漂浮城市匀速运动的速度
3.6m/h=0.001m/s
太阳能转化为机械能的效率
漂浮城市接收太阳能的功率为
2.5×106W
20.(1)20s;(2)480J;(3)2.4×104Pa;(4)详见解析
【解析】
【详解】
(1)由表可知:无人机最大上升速度v=1m/s,最短上升路程s=20m,至少需要时间t===20s;
(2)无人机受到的重力大小G=mg=2.4kg×10N/kg=24N,
无人机从20m高处降落到地面,重力做的功 W=Gh=24N×20m=480J;
(3)无人机停放水平面时,对地面的压力大小F=G=24N,
此时无人机对地面的压强p===2.4×104Pa;
(4)无人机的突出问题是飞行时间短,可以减轻无人机的质量或增加电池储存的电能.
答:(1)无人机从地面飞到离地20m高处,至少要20s时间;
(2)无人机从20m高处降落到地面,重力做功是480J;
(3)无人机停放在水平地面上时对地面的压强是2.4×104Pa;
(4)可以减轻无人机的质量或增加电池储存的电能.
21. 6000Pa 400J
【解析】
【详解】
(1)设木块底面积为S,则体积V=hS
木块对地面压力:
F=G=mg=ρVg=ρhSg,
木块对地面压强:
p===ρhg=0.5×103kg/m3×1.2m×10N/kg=6000Pa;
(2)由图乙可知3~5s内木块运动速度v=1.0m/s,
由v=得3~5s内木块运动距离:
s=vt=1.0m/s×2s=2m
由图甲可知3~5s内推力F=200N,
推力做的功W=Fs=200N×2m=400J;
(3)由图乙可知0~1s内木块静止,受到的摩擦力等于推力,
由图甲可知0~1s内推力为100N,则0~1s内木块受到的摩擦力为100N;
由图乙可知1~6s内木块先加速、再匀速,最后减速运动,但压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,
由图甲可知3~5s内推力F=200N,此时木块匀速运动,受到的摩擦力等于推力,为200N,
所以0~6s内木块所受的摩擦力f随时间t变化的图线如图所示:
答案第1页,共2页
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