人教版八年级下 11.1 功 同步练习
一、单选题
1.下列情景中,人对物体做功的是( )
A.被运动员踢出去的足球在草地上滚动的过程中
B.运动员举着杠铃原地不动
C.中学生背着书包在水平路面上匀速行走
D.物理老师提着实验器材上楼
2.如图所示,举重比赛时,运动员第一阶段把杠铃很快举过头顶,第二阶段使杠铃在空中静止3s。下列关于运动员对杠铃做功的说法中正确的是( )
A.他在第一阶段内没做功 B.他在第二阶段内没做功
C.他在两个阶段内都没做功 D.他在两个阶段内都做了功
3.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4.如图所示,斜面长5m,高1m,工人用沿斜面方向400N的力把重1600N的集装箱匀速推到车上,推力对集装箱做的功是( )
A.1000J B.2000J C.1600J D.8000J
5.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
6.下列数据较为接近实际情况的是( )
A.重庆鼓楼学校此时的大气压强约1×104Pa
B.一只鸭子漂浮在水面上受到的浮力约500N
C.将一枚鸡蛋从地上捡起放在讲台上做功约为0.6J
D.人沐浴时适宜的水温约为70℃
7.2021年新冠疫情期间,我国多地交警用无人机“喊话”,提醒行人戴口罩,如图所示。下列说法正确的是( )
A.无人机在空中悬停时,所受合力为零
B.无人机向上加速飞行时受到平衡力的作用
C.以向上飞行的无人机为参照物,地面是静止的
D.水平匀速飞行的无人机受到的重力对它做了功
8.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F﹣t和v—t图像分别如图乙、丙所示。以下说法错误的是( )
A.当t=1s时,物体静止不受摩擦力
B.当t=3s时,物体所受合力为2N
C.2~4s内,物体所受摩擦力为5N
D.4~6s内,拉力F所做的功为20J
9.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( )
A.口罩的质量约为30g
B.口罩的厚度约为20mm
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
10.如图所示,在粗糙程度相同的水平面上,先用拉力F1将物体从A拉到O,再改用拉力F2将物体从O拉到C,其中LAO=LOB,用频闪相机每隔相同的时间拍下物体的位置(用虚线框表示),若拉力F1在AO段所做的功为W1,拉力F2在OB段所做的功为W2,物体在AO段受到的摩擦力为f1,在OC段受到的摩擦力为f2。下列判断正确的是( )
A.W1>W2 B.W1<W2 C.f1>f2 D.f1<f2
11.水平地面上有一重5N的球,小孩用20N的力踢球,球离脚后在地面上滚动了15m,那么小孩踢球过程中对球做的功是( )
A.75J B.0J C.300J D.无法确定
12.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
二、填空题
13.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。
14.为了纪念其在能量转化中发现守恒思想的重大贡献,用他的名字来命名功和能单位的物理学家是 ______。
15.一个50g的鸡蛋从2m高处自由下落,不计空气阻力,下落过程中鸡蛋的重力势能转化为_______能,重力对鸡蛋所做的功为_______J。(g=10N/kg)
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。
三、综合题
17.面积很大的水池,水面上浮着一边长为a、质量为m的正方体均匀木块,开始时木块静止,如图甲。现用力F将木块匀速下压,运动时,F随深度H变化如图乙,则:
(1)木块静止时,所受浮力F浮=______,正方体木块的密度ρ木=_______ρ水;
(2)木块开始下沉到恰好浸没的过程中,重力对木块做功是______; (用a、m、g表示)
(3)在木块匀速下沉过程中,F最大值是_______?木块开始下沉到恰好浸没的过程中,忽略水面高度的变化,F对木块做的功是______?(提示:F是匀速增大的,用a、m、g表示)
18.如图1所示的是一艘依靠太阳能驱动的船,该船长30m,宽15m,满载时排水量为80 t,船的表面安装有太阳能电池板,接收太阳能的功率为2.0×105W,若接收的太阳能只用来驱动船前进。在一次航行中从某一时刻开始,太阳能船受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图2所示,船的运动速度v随时间t的变化关系如图3所示。(g取10 N/kg)求:
(1)太阳能船从河流驶入海洋时,船受到的浮力大小将___(选填“变大”“变小”或“保持不变”),船体会______(选填“上浮一些”“ 下沉一些"或“保持不变”);
(2)太阳能船满载时受到的浮力______;
(3)太阳能船匀速行驶的50s内牵引力做的功______;
(4)太阳能船匀速行驶的过程中太阳能船的效率______。
19.如图所示,李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央,对此过程的分析,下列说法正确的是 ( )
A.重力对文具盒做了功
B.摩擦力变大
C.文具盒对桌面的压强变大
D.推力F对文具盒做了功
理由______。
20.2019年1月3日,我国自行研制的登月探测器“嫦娥四号”怀抱“玉兔二号”月球车成功在月球背面软着陆,“嫦娥四号”成为人类史上第一个在月球背面软着陆的人类探测器。“嫦娥四号”四只腿都设计成了“大脚丫”,这是为了增大受力面积来减小探测器对月面的_______;“玉兔”月球车六个车轮上都刻有条纹是为了_____________摩擦力,“玉兔号”月球车质量为140kg,从地球到太空,“玉兔”月球车的质量____________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。已知物体在月球表面附近受到的重力仅为在地球表面附近所受重力的,它在月球表面上方竖直下落6m,则重力对它做的功为____J。
21.边长为10cm的正方体木块放入水中,有1/4的体积浸没在水中,在木块上面放一重物,木块浸入水中的深度增加2cm.(g取10N/kg,水的密度ρ=1.0×103kg/m3)求:
(1)此重物所受的重力;
(2)在此过程中重物对木块所做的功;
(3)有人根据上述问题得到启示,制做了一个称量物体重量的“秤”,如图所示.容器缸内盛有水,把活塞置于缸中,在轻活塞的底部放一物块P,活塞的顶部放上托盘,在再活塞的表面上刻上相应的刻度.
①活塞底部固定的物体P,它的作用是能让活塞竖直立在水中,重物P的密度特点是_____.
②怎么确定秤的零刻度线_____.
③如果要增大秤的测量范围,请给制作者提出你的两个建议
A._____
B._____.
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】
A.足球被踢出后,在草地上滚动一段距离,是因为足球具有惯性,而此过程中人对足球没有力的作用,所以此过程中人对足球没有做功,不符合题意;
B.运动员举着杠铃原地不动,人对杠铃施加了力,但杠铃没有移动距离,所以人对杠铃没有做功,不符合题意;
C.学生背着书包在水平路面上匀速前进,虽然有力也有距离,但力与距离垂直(或移动的距离不是在力的方向上),所以人对书包没有做功,不符合题意;
D.物理老师提着实验器材上楼,人对实验器材施加了力,且实验器材在力的方向上移动了距离,所以人对实验器材做了功,符合题意。
故选D。
2.B
【详解】
运动员第一阶段把杠铃很快举过头顶,运动员对杠铃有向上的力,并在力的方向上移动了距离,满足做功的要素,所以他在第一阶段内做了功,第二阶段使杠铃在空中静止,运动员对杠铃有向上的支持力,但没有移动距离,不满足做功的要素,所以他在第二阶段没做功。
故选B。
3.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。
4.B
【详解】
由题意可知,推力对集装箱做的功是
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.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。
6.C
【详解】
A.重庆鼓楼学校此时的大气压强约1×105Pa,故A不符合题意;
B.一只鸭子的质量约为3kg,鸭子的重力
G=mg=3kg×10N/kg=30N
鸭子漂浮在水面上受到的浮力等于重力约为30N,故B不符合题意;
C.一枚鸡蛋的重力在0.5N左右,讲台的高度在1m左右,将一枚鸡蛋从地上捡起放在讲台上做功约为
W=Gh=0.5N×1m=0.5J
故C符合题意;
D.人的正常体温为37℃,沐浴时的水温应该略高于体温,约为40℃,故D不符合题意。
故选C。
7.A
【详解】
A.无人机在空中悬停时处于静止状态,根据牛顿第一定律此时无人机所受合力为零,故A正确;
B.无人机向上加速飞行时处于非平衡状态,此时所受的力是非平衡力,故B错误;
C.以向上飞行的无人机为参照物,地面的位置发生改变,所以地面是运动的,故C错误;
D.水平匀速飞行的无人机受到的重力方向和运动方向垂直,所以重力不做功,故D错误。
故选A。
8.A
【详解】
A.由乙图可知,前2s物体速度为零,处于静止状态,合力为零,则水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力;由乙图可知,前2s物体所受拉力为3N,所以摩擦力也为3N;故A错误;符合题意;
BC.由乙图可知,4s~6s内,物体做匀速直线运动,速度为v=2m/s,水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,此时摩擦力等于拉力
f=F=5N
2~4s内,物体在做加速运动,由于压力大小、接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,仍为5N,所以t=3s时合力为
7N﹣5N=2N
故BC正确;不符合题意;
D.4~6s内,拉力F做功为
W=Fs=Fvt=5N×2m/s×2s=20J
故D正确,不符合题意。
故选A。
9.D
【详解】
A.一个常见医用外科口罩的质量约为3g,故A不符合题意;
B.一个常见医用外科口罩的厚度约为2mm,故B不符合题意;
C.口罩所受重力约为0.03N,克服重力做功将口罩从桌面拿起,所做的功远小于10J,故C不符合题意;
D.医用口罩的面积约为170cm2=0.017m2,口罩正面受到大气压力约为
故D符合题意。
故选D。
10.B
【详解】
CD.由于物体对水平面的压力大小不变(等于物体的重力),各段的粗糙程度相同,所以物体运动时受到摩擦力的大小相同,即f1=f2,故CD错误;
AB.由图可知,在AO段物体在相同时间内运动的距离相同,说明物体做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知拉力F1=f;在OC段物体在相同时间内运动的距离增大,说明物体做加速直线运动,则拉力F2>f=F1,因F2>F1,sAO=sOB,根据W=Fs可知拉力做的功:W1<W2,故A错误,B正确。
故选B。
11.D
【详解】
由W=Fs可知,脚对球的力为20N,但不知道在该力的方向上球通过距离,球滚动15m的过程中有一段是沿力的方向的距离,同时还有一段是由于惯性而运动的距离,所以题中虽然知道力,但由于不知道沿力的方向的具体距离而无法计算功,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
12.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。
13. 重 摩擦 24
【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
14.焦耳
【详解】
焦耳是英国物理学家,为了纪念其在能量转化中发现守恒思想的重大贡献,用他的名字来命名功和能的单位,所以在物理学中,焦耳是功和各种能量的基本单位。
15. 动 1
【详解】
[1]鸡蛋下落过程,质量不变,高度降低,速度变大,重力势能变小,动能变大,下落过程中鸡蛋的重力势能转化为动能。
[2]重力对鸡蛋所做的功为
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. mg
【详解】
(1)[1]木块静止时漂浮在水面,受到的浮力等于木块本身的重力,即
[2]由图乙可知,木块静止时木块浸入水中的深度为,则木块静止漂浮时排开水的体积为
根据漂浮时受到的浮力等于物体本身重力,则有
则木块的密度
(2)[3]木块开始下沉到恰好浸没的过程中,木块在重力方向移动了
则重力对木块做功
(3)[4]由[2]已知水和木块的密度关系是
木块完全浸没后受到的浮力
木块完全浸没时受力平衡,则有
则手对木块的最大压力
[5]木块开始下沉到恰好浸没的过程中,F是匀速增大的,到浸没时最大压力为
则该过程的平均压力为
所以F对木块做的功
18. 保持不变 上浮一些 8×105 N 2×106J 20%
【详解】
(1)[1][2]太阳能船从河流驶入海洋时,处于漂浮状态,受到河水和海水的浮力都等于轮船受到的重力,浮力保持不变,海水的密度大于河水的密度,由F浮=ρ液gV排可知,船排开水的的体积变小,上浮一些。
(2)[3]满载时太阳能船受到的浮力
F浮=G排=m排g=80×103kg×10N/kg= 8×105 N
(3)[4]由图3可知第50 s到第100 s内船匀速行驶且速度v=0.5m/s,由图2可知第50 s到第100s内牵引力F牵=8×104N,船行驶的距离
s=vt=0.5m/s×50s=25m
第50s到100s内牵引力做的功
W=F牵s=8×104N×25 m=2×106J
(4)[5]由题可知,太阳能电池板接收太阳能的功率为2.0×105 W,则第50s到第100s内船匀速行驶的过程中,太阳能电池板接收到的太阳能
E=Pt=2.0×105 W×50s=1×107 J
太阳能船的效率
19. D 文具盒在推力的方向上运动了一段距离,所以,推力对文具盒做了功
【详解】
[1]A.文具盒没有在重力的方向上通过距离,所以重力没有对文具盒做功。A选项错误;
B.文具盒对桌面的压力没有变化,接触面的粗糙程度没有变化,所以文具盒受到的摩擦力没有变化。B选项错误;
C.文具盒在运动的过程中,与桌面的接触面积变大,根据压强公式可以知道,它对桌面的压强变小。C选项错误;
D.文具盒在推力的方向上运动了一段距离,所以,推力对文具盒做了功。
故选D。
[2]做功有两个必要的因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。文具盒在推力的方向上运动了一段距离,所以,推力对文具盒做了功。
20. 压强; 增大; 不变; 1372。
【详解】
[1]“嫦娥四号”四只腿都设计成了“大脚丫”,根据,是通过压力不变时,增大受力面积,减小压强;
[2]压力不变时,增大接触面的粗糙程度,从而达到增大摩擦力的效果;
[3]质量不会随着地理位置、形状、温度以及状态发生改变;
[4]已知物体在月球表面附近受到的重力仅为在地球表面附近所受重力的,它在月球表面上方竖直下落6m, 则根据功的公式可得:
。
21. 2N 0.04J P的密度大于水的密度,托盘上不放物体时,水面所在的高度处为零刻度线 增大活塞的横截面积,增大活塞的长度;用密度比水大的液体代替水(换用密度比水大的液体).
【详解】
试题分析:(1)根据阿基米德原理有,此重物的重力等于
(2分)
(2)重物对木块所做的功W
(2分)
(3)①P的密度大于水的密度,这样活塞就能在没有放置任何东西时,竖直立在水中.(1分)
②托盘上不放物体时,水面所在的高度处为零刻度线(1分)
③增大活塞的横截面积,增大活塞的长度都能够增大测量的物体的范围.(2分)
用密度比水大的液体代替水(换用密度比水大的液体)
【考点定位】浮力 功计算
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