人教版八年级下 11.1 功 同步练习
一、单选题
1.把两只鸡蛋从地面拿到桌上,人对鸡蛋所做的功约为( )
A.1焦 B.10焦 C.100焦 D.200焦
2.如图所示,物体在相同力F的作用下,分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离s,力F做的功分别为W1、W2、W3,则下列说法中正确的是( )
A.W1>W2>W3 B.W2>W1>W3 C.W1>W2=W3 D.W1=W2=W3
3.如图所示的四种情景中,人对物体做功的是( )
A. 用力搬石头,搬而未起 B. 提着水桶在水平路上匀速前进
C. 举着杠铃在空中成功停留 D. 拉着小车沿水平路面向前运动
4.小球从某高度处由静止下落,若不计空气阻力,在下面的四个选项中,描述重力对该球做功大小与时间关系正确的图像是( )
A. B. C. D.
5.如图所示的四幅图是小新提包回家的情景,小新提包的力不做功的是( )
A.将包提起来 B.站在水平匀速行驶的车上
C.乘电梯上升 D.提着包上楼
6.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
7.小强用100N的力,将重5N的足球踢出30m远处,在球飞出的过程中,他对足球做的功为( )
A.3000J B.150J C.0J D.无法计算
8.图 中,人对物体做了功的是( )
A.提着桶水平行走 B.举着杠铃原地不动 C.用力搬石头但没有搬动 D.推着箱子水平前进
9.图所示的实例中,人对物体做功的是( )
A.搬而未起
B.举着杠铃静止不动
C.提着滑板在水平路面上前行
D.拉着小车向前运动
10.一物体受到5N竖直向上的拉力作用,沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s,拉力对物体做的功为( )
A.0J B.1J C.10J D.50J
11.小明将一枚鸡蛋从地面举过头顶所做的功大约是( )
A.0.5J B.1J C.2J D.5J
12.下列是同学们参加体育活动时的一些场景,其中解释正确的是( )
A.“暴扣排球”时,手痛是因为人对球施加的力大于球对人施加的力
B.“三步上篮”时,篮球向上运动是由于人一直做功
C.“大力抽射”时,足球最终落地是由于重力的原因
D.“助跑跳远”时,跑得越快惯性越大跳得就越远
二、填空题
13.如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为、棱长为的正方体物块,与容器底部不密合。以的恒定水流向容器内注水,容器中水的深度随时间的变化关系如图乙所示,则:当时,物块在水中处于__(选填“沉底”“悬浮”或“漂浮” 状态;当时,水对容器底部的压力大小是__;图乙中的值是__;时段,浮力对物体做功是__。
14.小强推着重为60N的小车,在10s内沿水平地面前进了15m,如果水平推力为20N,在此过程中,重力对小车做的功为______J;小强对小车做的功为______J。
15.如图,小华用的力水平向左拉动重的桌子在水平地面上匀速移动了,接着用的力拉桌子又移动了。在桌子移动的过程中,小华的拉力做功________,桌子重力做功________,克服桌子所受的摩擦力做功________。
16.如图所示,质量为60kg的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约为全身质量的则她上半身的重力约为______N,她每次做仰卧起坐时上半身重心上升的距离均为0.3m,则她连续做50次仰卧起坐克服重力做的功约为______J。(g取10N/kg)
三、综合题
17.如图所示,在新冠肺炎密切接触者隔离区内,用无人驾驶迷你小巴士运送生活必需品,既有效降低接触感染风险,又提高了运送效率。迷你小巴士的质量 m=1200kg,最多一次可以运送 m=800kg 的货物。某次满载时以 v=36km/h 的速度,沿小区道路匀速行驶=2min 把货物送到指定地点,行驶过程中受到的阻力f是小巴士满载时重量 G的 0.02 倍。求这辆迷你小巴士在 t=2min内
(1)通过的路程 s=____m。
(2)受到的阻力f=________N。
(3)牵引力做的功W。( )
18.电动轮椅为残障人士出行提供了方便.某型号的电动轮椅质量为20 kg,轮子与地面的总接触面积为20 cm2.其工作原理如图所示,操纵杆可以同时控制S1和S2两个开关.向前推操纵杆时轮椅前进且能调速,向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退.已知蓄电池电压为24 V,定值电阻R2=20 Ω,R1为滑动变阻器.
(1)分别将S1和S2同时接触对应点______(填“1”或“2”)时,轮椅前进;当轮椅后退时,电流表示数_____(填“大于”“小于”或“等于”)1.2 A.
(2)求轮椅静止在水平地面上时对地面的压强___________.(g取10 N/kg)
(3)体重600 N的人坐在轮椅上向后拉操纵杆,匀速后退过程中轮椅受到的阻力是总重的0.01倍,求后退 5 m阻力做功的大小___________.
19.斜面是省力机械.利用斜面将重为的物体提升到高度为的台子台,所用拉力大小为,物体在斜面上移动的距离为.
()请在左图中画出物体在拉力斜面上匀速运动时的受到的力(拉力已画出);
()提升该物体时,有用功为__________,总功为__________,效率是__________;
()若斜面上物体受到的摩擦力大小为,推测__________(填,或)
20.阅读短文,回答问题:
水陆两栖飞机“鲲龙”AG600
我国自主研制的全球最大水陆两栖飞机“鲲龙”AG600 试飞成功。AG600 飞机是一款多用途飞机,它填补了我国大型水陆两栖飞机的空白,为我国应急救援体系建设奠定了坚实的基础。AG600 的最大起飞质量为 53.5 吨, 机体总长 36.9 米,翼展 38.8 米,最大巡航速度 500km/h。
AG600 满足了我国森林灭火和水上救援的迫切需要,AG600 飞机具有出动迅速、到达灭火区域速度快、小时投水量大、灭火效率高、覆盖范围广等诸多优点,可快速到达火灾地点,及早扑灭火源,是一种十分理想的灭火工具。AG600 最大载水量为 12 吨,20 秒内可一次汲水 12 吨,飞行最低高度为 300m,单次投水救火面积可达 4000余平方米,可单次齐投 12 吨水,也可以分批次投水;并可为被困人员和其他灭火人员及灭火机械开辟进出火区的安全通道。
AG600 除了是“灭火能手”,还是远海“救护高手”。AG600 飞机能够像船一样在水面滑行、起飞降落,在 2 米高海浪的复杂气象条件下实施水面教援行动,水上应急救援一次可教护 50 名遇险人员,提供了开展中远海距离水上救援工作的保证。
(1)起飞时,飞机机翼上表面的空气流速比下表面空气流速 ______(选填“大”、“小”),从而形成向上举力;飞机静止浮在水面上时,受到的浮力 ______(选填“大于”、“等于”或“小于”)飞机的重力;
(2)AG600 飞机关闭动力系统静止在水面上,达最大起飞质量时排开水的体积 ______(g 取 10N/kg);
(3)AG600 飞机以最大载水量起飞,上升到最低飞行高度时,需要对水做功______(g 取 10N/kg);
(4)在 AG600 飞机执行森林灭火的投水任务时,飞机在到达着火点前就投放水,请你运用所学的物理知识加以解释。______
21.如图甲为塔式起重机简易示意图,塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装(动滑轮重、绳重及摩擦不计,g取10 N/kg).
(1)为保持平衡,起重臂的长度越长的塔式起重机,配备的平衡重的质量应越________(选填“大”或“小”).
(2)图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图,定滑轮a的作用是_________________,若钢丝绳能承受的最大拉力为3×104N,则能吊起货物的质量不能超过多少千克_________
(3)若将重为1.5×104N的货物由地面沿竖直方向匀速提升10 m,再沿水平方向移动20 m,则此过程中钢丝绳做功为多少焦____________
(4)若该起升电动机的效率为90%,将重为1.2×104N的货物匀速提升到30 m的高度,用时50 s,则该起升电动机的实际功率是多少W___________
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】
托举两个鸡蛋的力约1N,课桌的高度大约1m,把两只鸡蛋从地面拿到桌上,人对鸡蛋所做的功约为1J,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.D
【详解】
由W=Fs可知,当力的大小和移动的距离都相同时,力做的功一样多,故ABC错误,D正确。
故选D。
3.D
【详解】
A.用力搬石头但没有搬动,人给石头一个向上的力,石头向上没有移动距离,人对石头没有做功,故A不符合题意;
B.提着水桶在水平地面上匀速前进,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,故B不符合题意;
C.举着杠铃原地不动,人给石杠铃一个向上的力,杠铃向上没有移动距离,人对杠铃没有做功,故C不符合题意;
D. 拉着小车沿水平路面向前运动,人给车一个向前的拉力,车向前移动了距离,人对车做功,故D符合题意。
故选D。
4.C
【详解】
小球从某高度处由静止下落,若不计空气阻力,小球做加速运动,在相同时间内物体下落的高度越来越大,物体的重力不变,由W=Gh可知,相同时间内重力对该球做功越来越多,结合选项可知C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.B
【详解】
A.拉力竖直向上并在拉力方向上移动了距离,拉力做了功,故A不符合题意;
B.拉力竖直向上,在水平方向上移动了一段距离,所以拉力不做功,故B符合题意;
C.拉力竖直向上,并在拉力的方向上移动了距离,所以拉力做了功,故C不符合题意;
D.拉力向上,上楼过程中,在竖直方向上也移动了距离,所以拉力对包做了功,故D不符合题意。
故选B。
6.C
【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。
7.C
【详解】
球脱离脚以后能够继续向前飞靠的是惯性,此时脚已经不再给球力的作用,所以他对足球不做功。
故选C。
8.D
【详解】
A.提着一桶水在平直路上行走,此时力与移动距离垂直,所以,此力不做功,故A错误;
B.举着杠铃,原地不动静止在空中,有力但无距离,所以,此力不做功,故B错误;
C.用力搬石头但没有搬动,有力但无距离,所以,此力不做功,故C错误;
D.用力推车使车在水平路面上前进,推力在水平方向上,并且使物体沿着推力方向移动了一段距离,所以,推力做功,故D正确。
故选D。
9.D
【详解】
A.搬而未起,有力,但没有距离,力没有做功,故A不符合题意;
B.举着杠铃静止不动,有力,但没有距离,力没有做功,故B不符合题意;
C.提着滑板在水平路面上前行,距离与力垂直,即距离不是沿着力的方向,力没有做功,故C不符合题意;
D.拉着小车向前运动,物体在力的方向上运动了一段距离,则力做功,故D符合题意。
故选D。
10.A
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。
【详解】
A.一物体受到5N竖直向上的拉力F作用,沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s,力与物体的运动方向垂直,对物体没有做功,即做功为0J,故A符合题意;
B.一物体受到5N竖直向上的拉力F作用,沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s,力与物体的运动方向垂直,对物体没有做功,即做功为0J,故B不符合题意;
C.一物体受到5N竖直向上的拉力F作用,沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s,力与物体的运动方向垂直,对物体没有做功,即做功为0J,故C不符合题意;
D.一物体受到5N竖直向上的拉力F作用,沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s,力与物体的运动方向垂直,对物体没有做功,即做功为0J,故D不符合题意。
故选A。
【点睛】
本题考查了力是否做功的判断方法,基础题目。
11.B
【详解】
一枚鸡蛋的重力约为0.5N,小明将鸡蛋由地面举过头顶的高度约为2m,所做的功约为
W=Gh=0.5N×2m=1J
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
12.C
【详解】
A.“暴扣排球”时,手痛是因为手受到力的作用。人对球施加的力与球对人施加的力是一对相互作用力,大小相等。故A错误;
B.“三步上篮”时,篮球向上运动是由于人在篮球脱离手之前一直做功,然后由于惯性,篮球继续向上运动,此时人不再做功。故B错误;
C.“大力抽射”时,足球最终落地是由于受到重力的作用向下运动。故C正确;
D.惯性是物体固有的性质,惯性的大小仅由自身的质量决定,与速度无关。“助跑跳远”时,跑得越快,跳得就越远,但惯性没有变大。故D错误。
故选C。
13. 漂浮 0.32J
【详解】
[1]正方体物块的体积
物块的质量
物块的密度
即物块的密度小于水的密度,由图象可知:当时,水的深度为,大于正方体物块的棱长为;则根据浮沉条件可知此时物块在水中处于漂浮状态。
[2]当时,注入水的体积
则注入水的重力
因容器为方形容器,且此时物块处于漂浮状态,所以此时水对容器底部的压力
[3]由图象分析可知,当时,物块刚好处于漂浮状态,则
根据可得此时物块排开水的体积
由可得,此时水的深度
[4]在时段,物块上升的高度(等于水面上升的高度)
则该过程中浮力对物体做功
14. 0 300
【详解】
[1]由题意可知,在此过程中,该小车是水平前进,在重力的方向上没有移动距离,则重力对小车做的功为0J。
[2]由题意可知,水平推力为20N,在推力的作用下,小车沿水平地面前进了15m,则根据可知,小强对小车做的功为
小强对小车做的功为300J。
15. 2500 0 2000
【详解】
[1]前5m拉力所做的功
W1=F1s1=200N5m=1000J
后5m拉力所做的功
W2=F2s2=300N5m=1500J
小华的拉力做功
W=1000J+1500J=2500J
[2]物体在重力的方向上没有移动距离所以重力做功为0J。
[3]物体在前5m做匀速直线运动,水平方向上受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,拉力等于摩擦力,f=F=200N,克服桌子所受摩擦力做功
W摩=fs=200N10m=2000J
16. 360 5400
【详解】
[1]该同学的重力
G=mg=60kg×10N/kg=600N
她上半身的重力
G上=
[2]做一次仰卧起坐克服重力做的功
W=G上h=360N×0.3m=108J
做了50个仰卧起坐克服重力做的功
W′=50W=50×108J=5400J
17. 1200 400 4.8×105
【详解】
(1)[1]已知巴士的速度
v=36km/h=10m/s
行驶时间
t=2min=120s
则巴士通过的路程为
s=vt=10m/s×120s=1200m
(2)[2]巴士满载时的重力为
G=m总g=(1200kg+800kg)×10N/kg=20000N
则受到的阻力为
f=0.02G=0.02×20000N=400N
(3)[3]由于巴士沿小区道路匀速行驶,巴士的牵引力等于阻力,即
F=f=400N
则牵引力做功为
W=Fs=400N×1200m=4.8×105J
18. 1 小于 1×105 Pa 40 J
【详解】
(1)根据题意:轮椅向前运动时能调速,所以电动机与滑动变阻器串联时符合题意,故前进时将S1和S2同时接触对应点1.
因为电源24V,R2为20Ω,R2单独工作时,
电路中的电流:,
因为轮椅后退时R2与电动机串联,串联电路的电阻为各串联电阻之和,所以工作时的电流一定小1.2A.
(2)轮椅重:
轮椅静止在水平地面上时对地面的压强:
(3)阻力为
阻力所做的功:
答案: (1). 1 (2). 小于 (3). 1×105 Pa (4). 40 J
点睛:本题综合性较强,涉及到了力学中的重力、压强、做功及电学中的欧姆定律应用,要熟练掌握所用到的公式,特别是首先应能读懂电路图,是解第一问的关键.
19. 16J 20J 80% >
【详解】
()如图;
() W总=Fs=5N4m=20J
.() ∴.
∴.
20. 大 等于 53.5m3 3.6×107J 见解析
【详解】
(1)[1]飞机起飞时机翼下表面的空气流速比上表面空气流速小,机翼下表面受到的压强大于上表面受到的压强,下表面受到的压力大于上表面受到的压力,所以产生向上的升力。
[2]飞机降落浮在水面上,由浮沉条件知道,飞机受到的浮力等于飞机受到的重力。
(2)[3]最大起飞质量
m=53.5t=5.35×104kg
因为飞机漂浮,所以飞机受到的浮力
F 浮=G=mg=5.35×104kg×10N/kg=5.35×105N
由知道,排开水的体积
(3)[4]AG600 最大载水质量
m=12t=1.2×104kg
水的重力
G=mg=1.2×104kg×10N/kg=1.2×105N
将其提升到飞行最低高度 300m,需要对水做功
W=Gh=1.2×105N×300m=3.6×107J
(4)[5]飞机和水一起向前运动,当飞机投水后,水由于惯性保持原来的运动状态继续向前运动,所以要提前投放。
21. 大 改变方向 6000kg 1.5×105 J 8000W
【详解】
(1)由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2(动力×动力臂=阻力×阻力臂)可得:,由此可知当动力臂和阻力不变时,阻力与动力臂越成正比;动力臂越小,阻力越小.故为保持平衡,起重臂的长度越长的塔式起重机,配备的平衡重的质量应越大;
(2)定滑轮a的作用是可以改变力的方向,若钢丝绳能承受最大拉力为3×104N,在不计动滑轮重、绳重及摩擦情况下,G=2F=6×104N,
所以根据G=mg有:
(3)此过程中,提升物体时,克服重力做功,物体在水平方向上没有做功.
重力做功为:W=Fs=Gh=1.5×104N×10m=1.5×105J;
(4)根据公式
有:
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