北师大版八年级下 9.3 功 同步练习
一、单选题
1.如图所示的四种情景中,人对物体做功的是( )
A.人拉着重物静止不动
B.人用力推汽车,汽车没动
C.人用力搬起箱子
D.人提书包站在水平输送带上通过一段距离
2.如图所示,小华从课桌上拿起一个常见的医用外科口罩,对其相关数据进行了估测,其中最符合实际的是( )
A.口罩的质量约为30g
B.口罩的厚度约为0.5cm
C.对口罩所做的功约为10J
D.口罩正面受到的大气压力约为1700N
3.下列有关中学生的估测符合实际的是( )
A.眨眼一次的时间约为3s
B.正常步行的速度约为1.4km/h
C.游泳时受到的浮力约为500N
D.完成一次引体向上做的功约为2000J
4.已知甲物体在光滑的斜面上运动,乙物体在粗糙的水平面上运动,丙物体在光滑的水平面上运动,现用相同大小的推力F分别使甲、乙、丙三个物体沿力的方向移动相同的距离s,三次推力所做的功分别是W甲、W乙、W丙,则三者的大小关系是( )
A.W甲>W乙=W丙 B.W甲>W乙>W丙
C.W甲=W乙=W丙 D.W甲5.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
6.日常生活中有很多现象都与我们学习过的物理知识有关。下列说法正确的是( )
A.自行车前后轮安装在滚动轴承上,可以增大摩擦
B.投掷出去的铅球在空中飞行的过程中,运动员对铅球做了功
C.短跑运动员在到达终点后不会立即停下来,是因为受到惯性的作用
D.高压锅是利用液体的沸点随液面上方气压增大而升高的原理工作的
7.下列实例中,有力对物体做功的是( )
A.跳水运动员从跳台上跳下
B.起重机吊着货物沿水平方向匀速运动
C.举重运动员举着杠铃停在空中
D.小球在光滑水平面上滚动
8.如图所示的情境中,人对物体做功的是( )
A. 用力搬石头没有搬动
B. 人将重物从地面拉到高处
C. 人推一块大石头没推动
D. 人使箱子沿水平方向做匀速直线运动
9.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
10.下列实例中,有力对下面打点物体做功的是( )
A.苹果从树上自由的落到地面
B. 背着书包在水平路面上行走
C. 推着油桶不动阻止其向下滚动
D.小球在光滑水平面上匀速运动
11.一名中学生跳绳时平均每分钟跳120次,那么跳绳2分钟克服重力做的功大约是这名同学爬几层楼克服重力做的功( )
A.1层 B.2层 C.4层 D.8层
12.甲、乙两个完全相同的物体在分别在水平拉力F甲和F乙的作用下,在同一水平面上做匀速直线运动,且v甲>v乙,若不计空气阻力,拉力F甲和F乙在相同时间内所做的功分别为W甲和W乙,则下列判断正确的是( )
①F甲>F乙
②F甲=F乙
③W甲>W乙
④W甲A.②③ B.①④ C.①③ D.②④
二、填空题
13.杭温铁路建成通车后,仙居到杭州不到1小时,目前正在建造中。在建造过程中需要使用大型起重机“龙门吊”。它主要由主梁和支架构成,可以提升与平移重物,其示意图如图所示:
(1)“龙门吊”将5000千克的重物先从地面提升到米,再向左平移6米到工作台,在这整个过程中“龙门吊”对重物做功的大小是______焦;
(2)已知重物的重力为G,主梁总长为L,不考虑主梁自身重力。重物由主梁右侧向左侧移动,当移动的距离为s时,以主梁左端点为支点,右支架对主梁的支持力F的表达式______(用所给字母表示。)
14.如图所示,质量为50kg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35%,则她上半身的重力约为______N,她在一段时间内做了40个仰卧起坐,每次上半身重心上升的距离均为0.3m,则她在这段时间克服重力做的功约为______J。
15.光滑的水平桌面上放着一个长为1m,重为100N的质量分布均匀,粗细均匀的软铁链,当在其一端用拉力F将其缓慢提起,使此铁链刚好竖直时,这个过程中拉力至少做功________J;如果将拉力F作用在此铁链的中点上,那么当此铁链刚好竖直时,这个过程中拉力至少做功________J。
16.2021年5月15日,“天问一号”着陆器成功降落火星,“天问一号“降落时,先悬停,选定安全地点后再着陆。如图,悬停时,反推发动机提供的推力对着陆器 ______;水平移动过程中,该推力对着陆器 ______(两空均填“做功”或“不做功”)。
三、综合题
17.双轮电动平衡车越来越受到人们的喜爱。如图所示,质量为60kg的小聪驾驶平衡车在平直的路面上匀速行驶,5min通过的路程为900m,已知平衡车的质量为10kg,轮胎与地面的总接触面积为25cm2,g取10N/kg。
(1)请根据示例,写出两条物理知识在电动平衡车中的的运用;
示例:轮胎上的花纹能增大轮胎与地面的摩擦,防止自行车轮打滑;
①______
②______
(2)小聪驾驶平衡车时,车对水平地面的压强是多大______?
(3)为保证交通安全,电动平衡车若以时速为16km/h的速度沿直线匀速行驶1.5h,如果匀速行驶时阻力为30N,电动平衡车做了多少功______?
18.小铭骑自行车沿笔直街道做直线运动,其s-t图像如图所示;已知人的质量为52kg,自行车的质量为20kg,摩擦力大小是人和自行车所受总重力的2%;(g=10N/kg)
(1)在0~2s内,小铭做 ______运动,他对自行车产生的动力大小为 ______N;
(2)小铭在2~4s运动状态是 ______,在0~8s内的平均速度 ______m/s;
(3)小铭在最后4s内,做功 ______J。
19.海权握,国则兴,建设一支强大海军是实现中国梦的有力保障.某次军事演习,我国派出多艘驱逐舰进行军事表演,其中一艘舰船的排水量为5 000 t,海水的密度是1.0×103 kg/m3.(g取10 N/kg)请解答下列问题:
(1)满载时,该船受到的浮力是多少?
(2)表演时该船以18 km/h匀速行驶5 h,受到的动力为1.2×106 N,则该船在5 h内动力做的功是多少?
(3)军事演习时,我国航空母舰也亮相了,当舰载机飞离航母后,航母所受浮力将如何变化?
20.电动自行车已成为大众化的一种交通工具,在使用时人们经常遇到的问题是:一次充满电后行驶不能达到说明书的里程数.为探明原因,小明用家里的电动自行车进行了测试.他骑车在平直的路面上由静止开始运动,获得如图所示的速度和牵引力随时间变化的关系图象.
(1)由图可知电动自行车7~12s它受到的摩擦力是_______N.匀速行驶100m克服摩擦力做功是_______J.
(2)小明又在不同负重情况下沿同一路面进行了测试,得到了一次充满电的最大行驶里程如表,由此可以看出负重与最大行驶里程关系是_______.你认为产生这种现象的原因是_______.
(3)测试过程中,小明还发现随着刹车、启动的次数增加,其能量在变化,通过分析可知_______
A.电能利用效率增大,里程增大 B.电能利用效率降低,里程增大
C.电能利用效率增大,里程减小 D.电能利用效率降低,里程减小
(4)除了以上的两个原因外,你认为还有哪些因素会影响电动自行车充满电后的最大行驶里程._______.(写出一条)
21.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。( )
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】
A.人拉着重物静止不动,人对物体施加了力,但物体没有动,根据做功的条件的,只有力,没有在力的方向上移动距离没有做功,故A不符合题意;
B.人用力推汽车,汽车没动,人对汽车施加了力,但汽车没有动,根据做功的条件的,只有力,没有在力的方向上移动距离没有做功,故B不符合题意;
C.人用力搬起箱子,人对箱子有竖直向上的力,而箱子在竖直方向移动了距离,符合物体做功的条件,所以人对箱子做了功,故C符合题意;
D.人提书包站在水平输送带上通过一段距离,人对书包的力是竖直向上的,而移动的距离是水平的,力的方向与运动的方向垂直,没有在力的方向上移动距离,没有做功,故D不符合题意。
故选C。
2.D
【详解】
A.口罩的质量约为3g,故A不符合题意;
B.口罩的厚度约为0.5mm,故B不符合题意;
C.口罩的重力
G=mg=3×10-3kg×10N/kg=0.03N
拿起口罩的高度约为50cm,对口罩所做的功约为
W=Gh=0.03N×0.5m=0.015J
故C不符合题意;
D.口罩正面的面积约为
S=15cm×12cm=180cm2
口罩正面受到的大气压力约为
F=pS=1×105Pa×180×10-4m2=1800N
故D符合题意。
故选D。
3.C
【详解】
A.眨一次眼的时间约是十分之一秒,故A不符合题意;
B.正常步行的速度约为1m/s,合3.6km/h,故B不符合题意;
C.人体重约500N,人密度与水相当,可认为悬浮在水中,浮力与重力相等,因此游泳时受到的浮力约为500N,故C符合题意;
D.人体重约500N,完成一次引体向上,上升高度为手臂长,约0.6m,因此做的功约为
故D不符合题意。
故选C。
4.C
【详解】
由题意知,三个物体在相同推力的作用下移动相同的距离,据W=Fs知,三次推力所做的功相等,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5.B
【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。
6.D
【详解】
A.自行车前后轮的滚动轴承能将滑动摩擦变成滚动摩擦,从而减小摩擦,故A错误;
B.在空中飞行的铅球,已经离开手,不再受到运动员的作用力,所以此过程运动员对铅球没做功,故B错误;
C.到达终点,运动员不会立即停下,是因为运动员具有惯性,惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,不是力,不能受到惯性的作用,故C错误;
D.高压锅因为密封性好,沸腾时锅内气压增大,沸点随着气压的增大而升高,故D正确。
故选D。
7.A
【详解】
做功有两个必要条件,一是要有力作用在物体上,二是物体要在这个力的作用方向上运动一段距离。
A.运动员受到竖直向下的重力,运动员下落时竖直向下运动,满足做功的两个条件,所以做了功,故A符合题意;
B.起重机吊着货物沿水平方向匀速运动,起重机对货物只有竖直向上的拉力,而货物水平运动,与拉力的方向垂直,所以没有做功,故B不符合题意;
C.举重运动员举着杠铃停在空中,运动员对杠铃的作用力是竖直向上的,而杠铃停在空中没有运动距离,所以没有做功,故C不符合题意;
D.小球在光滑水平面上滚动,由于水平面是光滑的,故没有阻力,小球只受到重力和支持力,它们都是竖直方向的,小球运动方向是水平的,相互垂直,所以重力和支持力都没有做功,故D不符合题意。
故选A。
8.B
【详解】
A.人用力搬石头但没有搬动,有力,但物体没有在力的方向上通过距离,没有做功,不符合题意;
B.人将重物从地面拉到高处,对物体有向上的拉力,物体在拉力的方向上通过了距离,所以拉力对物体做了功,符合题意;
C.人推一块大石头没推动,有力,但物体没有在力的方向上通过距离,没有做功,不符合题意;
D.人使箱子沿水平方向做匀速直线运动,人给箱子一个向上的力,箱子向上没有移动距离,人对箱子没有做功,不符合题意。
故选B。
9.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。
10.A
【详解】
A.受重力的作用,并且在重力的方向移动了距离,做功,故A符合题意;
B.重力和对书包支持力在竖直方向,运动方向水平,不做功,故B不符合题意;
C.油桶没有运动,无距离,不做功,故C不符合题意;
D.重力竖直方向,平面光滑所以没有摩擦,运动方向水平,不做功,故D不符合题意。
故选A。
11.C
【详解】
中学生跳绳时每次跳离地面的距离约为4厘米,则一次跳绳克服重力做的功约为
W1=Gh1=G×0.04m
平均每分钟跳120次,那么跳绳2分钟跳240次,克服重力做的总功
W=240 Gh1=240×G×0.04m
设这名同学要做这么多功需要爬楼的高度约为h,则有
Gh=240×G×0.04m
h=9.6m
每层楼的高度约为3米,二层楼的高度约为3米,则4层楼的楼高约为9米,8层楼的楼高约为27米,即跳绳2分钟克服重力做的功大约是这名同学爬4层楼克服重力做的功,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
12.A
【详解】
①②在水平方向上,两个物体都受拉力与滑动摩擦力作用,两个物体都做匀速直线运动,处于平衡状态,所以,;两个完全相同的物体在同一水平面上运动,两物体对水平地面的压力等于自身的重力,两物体自身的重力相等,则两个压力大小相等,接触面的粗糙程度都相同,所以两物体所受的摩擦力大小相等,即,所以,故①错误,②正确;
③④因为,v甲>v乙,所以在相同的时间内路程关系是,而由上述①②解析可知,,根据,可得,故③正确,④错误;
综上所述,②③正确。
故选A。
13. 4×105
【详解】
(1)重物的重力
G=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N
整个过程中“龙门吊”对重物做功
W=Gh=5×104N×8m=4×105J
(2)重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中,以左侧的支柱为支点,右支架对主梁的支持F为动力,动力臂为整个主梁的长度,设为L,重物对杠杆的拉力大小等于物体的重力G,阻力臂为L-s,根据杠杆平衡条件有
FL=G(L-s)
右支架对主梁的支持力
14. 175 2100
【详解】
[1]该同学的重力为
她上半身的重力为
[2]做一次仰卧起坐克服重力做的功
做了40个仰卧起坐克服重力做的功
15. 50 25
【详解】
[1]当在其一端用拉力F将其缓慢提起使此铁链刚好竖直时,软铁链的重心上升为0.5m,根据二力平衡可知拉力大小至少为重力大小,则这个过程中拉力至少做功
[2]拉中点使其竖直,此时铁链呈对折状态,中点是最高点,在桌面上0.5m处,所以整个铁链重心在0.25m处,拉力大小不变,这个过程中拉力至少做功
16. 不做功 不做功
【详解】
[1]由文中信息可知,悬停时,着陆器在反推发动机提供的推力的方向上没有移动距离,所以对着陆器不做功。
[2]水平移动过程中,着陆器移动的方向与上述推力的方向垂直,所以对着陆器不做功。
17. 平衡车突然启动(或刹车)时,人由于惯性会后仰(或前倾) 平衡车的轮胎宽大,增大受力面积,可减小对地面的压强等 2.8×105Pa 7.2×105J
【详解】
(1)[1]平衡车具有惯性,平衡车突然启动(或刹车)时,人由于惯性会后仰(或前倾);
[2]平衡车的轮胎宽大,当压力相同时,增大受力面积,可减小对地面的压强等。
(2)[3]平衡车在水平面上,平衡车对地面的压力
平衡车对地面的压强
(3)[4]平衡车做匀速度直线运动,平衡车的牵引力
平衡车通过的路程
平衡车做的功
18. 匀速直线 14.4 静止 2.5 172.8
【详解】
解:(1)[1]在0~2s内,其s-t图像为倾斜直线,小铭做匀速直线运动。
[2]自行车处于平衡状态,他对自行车产生的动力与自行车受到的摩擦力是一对平衡力,由题意可知则动力
F=f=2%G总=2%m总g=2%×(52kg+20kg)×10N/kg=14.4N
(2)[3]在2~4s的s-t图像为水平直线,故小铭的运动状态是静止。
[4]在0~2s内小铭运动的路程为
12m-4m=8m
在2~4s内小铭运动的路程为0m,在4~8s内小铭运动的路程为12m,在0~8s内的总路程
s=8m+12m=20m
平均速度
(3)[5]在最后4s内,其s-t图像为倾斜直线,小铭做匀速直线运动,处于平衡状态,他对自行车产生的动力不变,即
F=f=14.4N
做功
W=Fs′=14.4N×12m=172.8J
答:(1)在0~2s内,小铭做匀速直线运动,他对自行车产生的动力大小为14.4N;
(2)小铭在2~4s运动状态是静止,在0~8s内的平均速度2.5m/s;
(3)小铭在最后4s内,做功172.8J。
19.(1)5×107 N;(2)1.08×1011 J;(3)减小.
(1)知道船满载排水量(排开水的质量),利用阿基米德原理求该舰满载时所受浮力;
(2)根据 求出船行驶的距离,根据求出该船在5h内动力做的功.
(3)航母上的舰载机飞离后,航母自重减小,因航母仍漂浮,根据漂浮条件判断浮力的变化;
【详解】
(1)满载时,该船受到的浮力:;
(2)由可得,船行驶的距离:,该船在5h内动力做的功:.
(3)航母始终漂浮于水面上,由漂浮条件可知,浮力等于重力,即,当舰载机起飞后航母的重力G减小,因航母仍处于漂浮状态,故所受浮力F浮要减小;
故答案为(1)5×107 N;(2)1.08×1011 J;(3)减小.
【点睛】
本题考查了阿基米德原理和液体压强公式、速度公式、做功公式的应用,明白船排水量的含义是关键.
20. 35 3500 电动自行车负重越大、最大行驶里程越小 电动自行车负重越大,摩擦力越大 D 路面的粗糙程度
【详解】
(1)由牵引力﹣时间图象图2可知,在7~12s牵引力大小F=35N;
由图1可知在7~12s匀速运动,牵引力与摩擦是一对平衡力,所以摩擦力f=F=35N,
电动自行车匀速行驶100m克服摩擦力做功为:
;
(2)由表中数据得出电动自行车负重越大、最大行驶里程越小;
根据影响摩擦力的因素知,电动自行车负重越大,对地面的压力越大,所以摩擦力越大,牵引力就越大,故耗电多,行驶的距离小;
(3)频繁的刹车时,克服摩擦做功,会将电能转化来的机械能又转化为内能散失掉,降低了电能利用率,行驶里程将减少,故选D;
(4)走比较光滑的水泥路或沥青路,摩擦阻力小,行驶的里程大;
若走坑坑洼洼的路,摩擦阻力大,行驶的里程小.
即路面的粗糙程度会影响摩擦力大小,从而影响电动自行车充满电后的最大行驶里程.
【点睛】
注意读懂图是关键,从图中得出匀速行驶时,牵引力与摩擦力是一对平衡力.另外牢记影响滑动摩擦力的两个因素,即压力和接触面的粗糙程度.
21. 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
答案第1页,共2页
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