人教版八年级下 11.1 功 同步练习
一、单选题
1.如图所示的情景中,根据图片和文字叙述,可以确定下列过程中人对物体做功的是
A. 人推一块大石头没推动
B. 人举着哑铃不动
C. 人拿着物体沿水平路面匀速前行
D. 人将地面上的石块捡起来
2.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
3.在台球比赛中,选手在水平台面推动球杆撞击白球,白球运动后碰撞其它球,以下说法正确的是( )
A.手推动球杆前进时,手的推力对球杆做了功
B.白球运动时,水平台面对球的支持力做了功
C.球在水平台面滚动的过程中,球的重力对它做了功
D.白球撞击黑球后没有静止,是因为球杆还在对白球做功
4.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,拉力所做的功为( )
A.10J B.30J C.50J D.80J
5.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
6.无锡市食材配送为了使学生的午餐营养结构合理,午餐中搭配了苹果。学生午餐时不小心将一个苹果从餐桌上掉到地上,此过程中苹果重力做功大约是( )
A.0.12J B.1.2J C.12J D.120J
7.一名初中生将2个鸡蛋从地面举高至头顶,对这2个鸡蛋做的功约为( )
A.0.2J B.2J C.20J D.200J
8.一物体受到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
9.下列事例中,人对物体做了功的是( )
A.将重物从一楼扛到二楼
B.踢出去的足球在草地上滚动
C.运动员举着杠铃保持不动
D.提着水桶在水平路面上匀速前行
10.用大小不同的力F甲、F乙且F甲>F乙,分别拉同一个物体,两个力所做的功W与物体在力的方向上移动的距离的关系图象描述正确的是( )
A. B. C. D.
11.关于足球下列说法正确的是( )
A.踢出去的足球受到惯性的作用会继续运动,且速度越快惯性越大
B.给正在飞行的足球再踢一脚,足球一定会运动得更快
C.足球在空中飞行时,没有力对它做功
D.运动员踢出的“香蕉球”旋转着前进时能转弯绕过人墙,是因为流体的压强与流速有关
12.如图所示,小鸣用水平的力推静止在水平地面上的大木箱,始终没有推动。下列说法错误的是( )
A.推力对木箱没有做功
B.推力和摩擦力大小一定相等
C.支持力和压力是一对平衡力
D.推力和摩擦力方向一定相反
二、填空题
13.在物理图象中,纵坐标和横坐标分别表示某个物理量,而图线的倾斜程度、图线围成的面积等也具有特定的物理意义。如图中阴影部分面积表示的物理量是______。
14.使用起重机把重为980N的物体匀速提升5m,机械效率为70%,则有用功是______J。
15.放学了,小聪背着书包回家,先水平行走一段距离进入楼梯,然后爬楼梯上到2楼。水平行走时小聪对书包_______(选填“做了”或“没有做”)功,爬楼梯上升时小聪对书包_______(选填“做了”或“没有做”)功。
16.物理图像是研究物理问题的有效方法之一,若如图中横坐标表示时间,纵坐标表示功率,则阴影部分的面积表示的物理量是______;若图中横坐标表示距离,纵坐标表示力,则阴影部分的面积表示的物理量是______。(均填写物理量的名称)
三、综合题
17.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)
18.如图所示物体在拉力F的作用下沿粗糙的斜面做匀速直线运动,斜面的长为S,高为h,试解答一下问题:
(1)作出物体还受到其它力的示意图
(2)请利用功和能的知识证明物体受到的拉力F大于物体在斜面受到的摩擦力f
19.如图所示,站在地面上的人,用滑轮组把重为960 N的货物由地面匀速提升到4 m的高处,所用的时间是8 s,人作用于绳子的拉力为600 N,不计摩擦和绳重.
(1).依据题意在图中画出绳子的绕法;
(2)根据已知条件提出三个相关的问题,并分别解答.
20.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10N/kg)
(1)为保持平衡,起重臂的长度越短的塔式起重机,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,滑轮a的作用是_____.若钢丝绳能承受的最大拉力为2.5×104N,则能吊起货物的质量不能超过_____千克.
(3)若将重为2×104N的货物由地面沿竖直方向匀速提升20m,再沿水平方向移动10m,则此过程钢丝绳做功多少焦________
(4)若该塔式电动机的效率为90%,将重为1.2×104N的货物提升到30m的高度,用时50s,则该起升电动机的实际功率是多少瓦_________
21.人们在使用电动自行车时经常遇到的问题是:一次性充满电后行驶里程不能达到说明书上的里程数。为了探明原因,小明用家里的电动自行车在同一路面进行多次测试,获得了如表所示的数据。
负重G/N 600 800 1000 1200 1400
充满电的最大里程s/km 20 16.7 14.3 12.5 11.1
(1)由表中数据可知,一次性充满电后,行驶里程不能达到说明书上的里程数的原因是______。
(2)当电动自行车充满电连续行驶的最大里程由12.5km变为16.7km时,整个电动自行车的惯性______。
(3)某次测试中获得了如图所示的速度v﹣时间t图象、牵引力F﹣时间t图象。分析可知:在0﹣2s内电动自行车受到的摩擦力为______N。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】
A.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,故A不符合题意;
B.举着杠铃静止不动,尽管施加了力,但是没有移动距离,因此不做功,故B 不符合题意;
C.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,故C不符合题意;
D.把石块从地上捡起来,人对石块施加了力,并且在力的方向上移动了距离,因此做功,故D符合题意。
故选D。
2.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。
3.A
【详解】
做功必须的两个因素,有力F,在力的方向上通过一段距离s,功;
A.手推动球杆前进时,有力也有距离,所以手对球杆做了功,故A正确;
B.桌面支持力与小球的运动方向垂直,小球在支持力的方向上没有移动距离,支持力对小球不做功,故B错误;
C.重力与小球运动的方向垂直,重力对小球不做功,故C错误;
D.手对白球没有力的作用,白球继续运动是因为白球具有惯性,故D错误。
故选A。
4.B
【详解】
由图乙可知,在2~4s内,拉力为
F=3N
由图丙可知,在2~4s内,物体做匀速运动,有
v=5.0m/s
此时摩檫力与拉力是一对平衡力,大小相等,有
f=F=3N
根据
可得,物体运动的距离为
由做功的计算公式可得,物体克服摩檫力所做的功为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5.D
【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。
6.B
【详解】
一只苹果的质量约为150g,则其重力为
G=mg=0.15kg×10N/kg=1.5N
桌子的高度约为0.8m,则苹果重力做功约为
W=Gh=1.5N×0.8m=1.2J
与B选项最为接近。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
7.B
【详解】
两个鸡蛋的重力大约是1N,举过头顶时克服重力做功,举高的高度大约为2m,做的功
W=Fs=Gh=1N2m=2J
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
8.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。
9.A
【详解】
A.将重物从一楼扛到二楼,对重物的力是向上的,并且在力的方向上移动了距离,做了功,故A符合题意;
B.踢出去的足球,由于惯性在草地上滚动,有距离,但不再受人的作用力,没有做功,故B不符合题意;
C.运动员举着杠铃保持不动,用了力,但没有移动距离,没有做功,故C不符合题意;
D.提着水桶在水平路面上匀速前行,力的方向竖直向上,移动的距离在水平方向上,二者方向相互垂直,水桶没有在力的方向上通过距离,没有做功,故D不符合题意。
故选A。
10.A
【详解】
AB.因为,且,所以当移动距离均为s时,两个力做的功,故A正确,B错误;
CD.因为,所以在拉力一定时,拉力所做的功与距离成正比,故CD错误。
故选A。
11.D
【详解】
A.踢出去的足球由于具有惯性会继续运动,但惯性不是力,不能说受到惯性的作用,且惯性的大小只与物体质量有关,与物体运动的速度无关,故A错误;
B.给正在运动的物体再施加一个力,若使合力方向与运动方向相反,则物体会比原来运动得更慢,故B错误;
C.足球离开脚继续飞行是因为足球具有惯性,不再受到脚力的作用;此时足球还受到重力及空气阻力的作用,这两个力都对足球做功,故C错误;
D.足球在运动过程中,逐渐向一侧偏移,说明这一侧的压强小,另一侧的压强大,根据流体压强与流速的关系可知,是因为这一侧空气流速快,另一侧空气流速慢,故D正确。
故选D。
12.C
【详解】
A.小鸣用力推静止在水平面上的大木箱,木箱没有被推动,虽然有力作用在木箱上,但木箱没有在力的方向上移动距离,故推力对木箱没有做功,故A正确,不符合题意;
B.由于木箱处于静止状态,即处于平衡状态,木箱所受的推力和摩擦力是一对平衡力,二力大小相等,方向相反,故BD正确,不符合题意;
C.木箱静止在水平地面,木箱对地有竖直向下的压力,受力物体是水平地面;水平地面对木箱有竖直向上的支持力,受力物体是木箱,即支持力和压力没有作用子同一物体上,故这两个力不是一对平衡力,故C错误,符合题意。
故选C。
13.功
【详解】
由图可知,横坐标表示距离s,纵坐标表示力F,则阴影部分的面积等于力和距离的乘积,所以图中阴影部分的面积表示的物理量是功。
14.4900
【详解】
起重机做的有用功为
W有用=Gh=980N×5m=4900J
15. 没有做 做了
【详解】
[1]水平行走时,小聪提书包的力向上,书包没有在提力的方向上移动一段距离,故此时小聪对书包没有做功。
[2]爬楼梯上升时,书包在提力的方向上移动了一段距离,故此时小聪对书包做了功。
16. 功 功
【详解】
[1]若两个物理量的乘积等于另一个物理量,则这两个物理量分别为横坐标和纵坐标时,阴影部分的面积就可以表示另一个物理量。所以,如果横坐标表示时间t,纵坐标表示功率P,功等于功率和时间的乘积,即W=Pt,则阴影部分的面积表示功。
[2]如果横坐标表示距离s,纵坐标表示力F,功等于力和距离的乘积,即W=Fs,则阴影部分的面积表示功。
17. 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.
18.(1);(2)见解析
【详解】
解:(1)物体还受重力竖直向下,支持力垂直斜面向上,摩擦力沿斜面向下,如图所示:
(2)根据能量守恒定律可知
FL=Gh+fL
即
F-f=>0
即
F>f
19.(1) (2)见解析所示.
【详解】
(1)由于人是站在地面上拉绳子,所以只能绕成两根绳子承担,如图所示.
(2)问题一:人做的有用功是多少?解答:W有用=Gh=960N4m=3840J;问题二:滑轮组的机械效率是多少?解答:由图可知,动滑轮组的绳子段数n=2,则s=nh=24m=8m,∴W总=Fs=600N8m=4800J,∴η=100%=100%=80%;问题三:人做功的功率是多少?解答:P=600W.
点睛:(1)一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组有两种绕绳方法,但站在地面上,绳子末端是向下拉的.(2)这是一道开放题,没有确定的答案,可以围绕有用功、额外功、总功、拉力、机械效率等设计问题.
20. 小 省力 5×103kg 4×105J 8×103W
【详解】
(1)由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得: ,由此可知当阻力臂和动力不变时,阻力与动力臂成正比,即动力臂越大,阻力越大;动力臂越小,阻力越小,故为保持平衡,起重臂的长度越短的塔式起重机,配备的平衡重的质量应越小;
(2)图示中滑轮a为动滑轮,其作用是省力,可以省一半的力;由题意可知该滑轮组承担总重的绳子有2段,故G=2F=2.5×104N×2=5×104N,由G=mg可得:=5×103kg;
(3) 钢丝绳做功:W=Fs=Gh=2×104N ×20m=4×105J,由于水平移动时,重力方向上没移动距离,故水平移动过程中钢丝绳没做功;
(4) 电动机的有用功:W有用=Gh=1.2×104N×30m=3.6×105J,电动机的总功: =4×105J,电动机的实际功率: =8000W.
21. 电动自行车的负重越大,摩擦力越大,所需牵引力越大,而储存的电能不变,根据W=Fs可知,行驶的最大路程越小 变小 35
(1)由表中数据得出最大行驶里程与负重大小的关系;摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力越大、接触面越粗糙,摩擦力越大;摩擦力增大时,所需牵引力也会增大,而储存的电能不变,根据W=Fs判断行驶的最大路程的变化情况。
(2)惯性大小只与质量有关,根据行驶的最大里程的变化分析整个电动自行车的质量变化,从而分析惯性大小的变化情况。
(3)根据图象结合二力平衡条件求出电动车匀速运动时受到摩擦力的大小;摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与运动速度无关,据此求出在0﹣2s内电动自行车受到的摩擦力大小。
【详解】
(1)[1]由表中数据可知,电动自行车的负重越大时,最大行驶里程越小,原因是电动自行车的负重越大,摩擦力越大,所需牵引力越大,而储存的电能不变,根据W=Fs可知,行驶的最大路程越小。
(2)[2]当电动自行车充满电连续行驶的最大里程由12.5km变为16.7km时,由表中数据可知,负重变小了,即电动车的总质量减小,所以整个电动自行车的惯性会变小。
(3)[3]由v﹣t图象可知,电动自行车在712s内做匀速直线运动,处于平衡状态,水平方向上受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等;由F﹣t图象可知,电动自行车在712s内受到的牵引力为35N,则电动车受到的摩擦力
f=F=35N
由v﹣t图象可知,在0﹣2s内电动自行车做加速运动,由于摩擦力的大小与速度无关,所以在0﹣2s内电动自行车受到的摩擦力仍然为35N。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页