登录二一教育在线组卷平台 助您教考全无忧
人教版初中物理八年级下学期期末复习：功和机械能
一、单选题
1．（2021八下·黑龙江期末）生活中需要对一些物理量进行估测，正确估测物理量是一种良好的学习习惯。下面是海峰同学对身边的物理量进行的估测，下列估测合理的是（ ）
A．大气对拇指指甲盖的压力约为10N
B．洗澡的适宜水温约为80℃
C．把两个鸡蛋由地上拿到课桌上约需要做功50J
D．物理课本受到的重力约为4N
【答案】A
【知识点】摄氏温度及其计算；重力及其大小的计算；功
【解析】【解答】A．一个标准大气压下，大气的压强为105Pa，手指甲的面积约为1cm2=10-4m2，大气对拇指指甲盖的压力约为F=pS=105Pa×10-4m2=10N
A符合题意；
B．正常情况下，人的体温在37℃左右，洗澡水的温度略高于人的体温，约为40℃左右，B不符合题意；
C．两个鸡蛋的重力约为1N，课桌的高度约为0.8m，把两个鸡蛋由地上拿到课桌上约需要做功为W=Gh=1N×0.8m=0.8J
C不符合题意；
D．物理课本的质量约为200g=0.2kg，受到的重力约为G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】该题目考查的是重力、压力、温度、功的估计，平时注意积累记忆即可。
2．（2021八下·绿园期末）下列四种情景中，人对物体没有做功的是（ ）
A． 向上堆积物体
B． 推出上面的物体
C． 抽出中间的物体
D． 背着物体不动
【答案】D
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A．向上堆积物体，对物体有向上的力，物体在这个力的方向上通过一定的距离，对物体做了功，不符合题意；
B．推出上面的物体，对物体有向前的力，物体在这个力的方向上通过一定的距离，对物体做了功，不符合题意；
C．抽出中间的物体，对物体有向后的拉力，物体在这个力的方向上通过一定的距离，对物体做了功，不符合题意；
D．背着物体前进，对物体有向上的力，但沿水平方向前进，在对物体施加力的方向没有通过距离，没有对物体做功，符合题意。
故答案为：D。
【分析】当物体在力的方向上移动一段距离时，外力才做功，结合物体的受力情况的移动方向判断即可。
3．（2022八下·通州期中）小刚用200N的力将重为40N的铅球掷出9m远，铅球在空中飞行的过程中，小刚对铅球做的功为（ ）
A．0J B．360J C．1800J D．2160J
【答案】A
【知识点】是否做功的判断；功的计算及应用
【解析】【解答】铅球飞行过程中，小刚没有对铅球施加力的作用，即飞行过程中，小刚对铅球的力为零，故小刚对铅球做的功也为零，BCD不符合题意，A符合题意。
故答案为：A。
【分析】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的距离。
4．（2021八下·重庆期末）下列数据中最接近实际情况的是（ ）
A．小冬同学站立时对水平地面的压强约为100Pa
B．中学生的血压（收缩压）相当于120mm高的水银柱产生的压强，约1200Pa
C．小冬同学从一楼走到三楼所做的功约为3000J
D．小冬同学从一楼走到三楼的功率是1000W
【答案】C
【知识点】功率的计算；压强的大小及其计算；液体压强的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．小冬同学站立时对水平地面的压力大约为500N，接触面积为 ，所以对地面压强大约为
小冬同学站立时对水平地面的压强约为 ，A不符合题意；
B．中学生的血压（收缩压）相当于120mm高的水银柱产生的压强，根据液体压强公式可知
这个压强大小是16320Pa，B不符合题意；
C．小冬同学从一楼走到三楼的高度约为6m，重力为500N，根据 可知，小冬同学从一楼走到三楼所做的功为
小冬同学从一楼走到三楼所做的功为3000J，C符合题意；
D．从一楼到三楼大约需要10s，根据 可知，这个功率为
小冬同学从一楼走到三楼的功率是300W，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据压力和受力面积的比值计算压强；根据液体密度和深度，可以计算液体压强的大小；利用物体的重力和高度的乘积，可以计算做功多少；利用功和时间的比值计算功率的大小。
5．（2021八下·江津期末）如图所示，置于光滑水平桌面上一小球被弹出后，经过A点运动到B点，落到地面后弹起，图中虚线为小球的运动轨迹，C、E是同一高度的两点。则小球 （ ）
A．从A点到B点的过程中速度增大
B．在C点速度大于在E点速度
C．从C点到D点动能转化为重力势能
D．在C点的机械能等于E点的机械能
【答案】B
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】A．因为水平桌面光滑，所以小球从A点到B点的过程中水平方向不受摩擦力，合力为0，所以小球将做匀速直线运动，A不符合题意；
BCD．由图可知，小球被弹起的最大高度在减小，说明小球运动过程中受到阻力，机械能有一部分转化为内能，机械能减小，在C点的机械能大于E点的机械能，因为C、E是同一高度的两点所以小球在这两点的重力势能相等，因此在C点动能大于在E点动能，即在C点速度大于在E点速度，从C点到D点，重力势能主要转化为动能，B符合题意，CD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】物体自由下落时，速度变大，动能增大，高度减小，重力势能减小；运动的物体克服阻力消耗机械能，总机械能减小。
6．（2021八下·江北期末）如图是酷爱篮球运动的向老师投篮过程的动作分解示意图，第一阶段将球举过头顶，第二阶段球出手，在这个过程中，手对篮球做了功的是（ ）
A．第一阶段 B．第二阶段
C．两个阶段都做了功 D．两个阶段都没做功
【答案】A
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】做功的必要条件是必须要有力作用在物体上，第二是必须在力的方向上移动距离，第一阶段两个都满足，故第一阶段做了功，而第二阶段篮球离开了手，没有了力，仅仅是由于惯性，篮球继续向前运动，故这个阶段没有做功，A符合题意。
故答案为：A。
【分析】物体受力且在力的方向移动距离，力对物体做了功。
7．（2021八下·江北期末）把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己鼻子附近，稳定后松手，铁锁从a点经最低点b运动至c点，下列分析正确的是（ ）
A．经过b点时，铁锁动能最大
B．从a到b的过程中，铁锁动能转化为重力势能
C．从b到c的过程中，铁锁动能增大
D．从a到c的过程中，铁锁机械能守恒
【答案】A
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】A．在a点时，铁锁的高度最大，重力势能最大。铁锁从a点运动到最低点b时，铁锁的重力势能最小，故经过b点时，铁锁动能最大，A符合题意；
B．从a到b的过程中，重力势能变小，动能变大，故铁锁重力势能转化为动能，B不符合题意；
C．从b到c的过程中，铁锁的高度变大，铁锁重力势能增大，到c点时速度为0，动能为0，从b到c的过程中，铁锁动能减小，C不符合题意；
D．从a到c的过程中，铁锁要受到空气阻力的作用，故一部分机械能转化为内能，故铁锁机械能不守恒，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】摆球在运动时，动能和重力势能相互转化，克服空气阻力，总机械能减小。
8．（2021八下·巴南期末）码头工人利用图所示的装置将体积为8×10m-3的金属物块打捞上岸，在1min内使金属物块匀速升高6m，工人对绳子的拉力大小为400N，此过程中金属物块没有露出水面，不计绳重及摩擦。下列判断正确的是（金属物块密度为8.0×103kg/m3）（ ）
A．工人拉绳子移动的速度为0.3m/s
B．动滑轮的重力大小为160N
C．工人做功的功率为120W
D．金属物块全部露出水面后，匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率约为72.7%
【答案】D
【知识点】功率的计算；速度公式及其应用；重力及其大小的计算；浮力大小的计算；机械效率的计算
【解析】【解答】A．由图知，吊起动滑轮的绳子段数为2，绳子自由端移动的距离为
工人拉绳子移动的速度为
A不符合题意；
B．金属块的重力为
金属块受到的浮力
金属块对上方绳子的拉力
动滑轮的重力为
B不符合题意；
C．工人做功的功率为
C不符合题意；
D．金属物块全部露出水面后，匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率约为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据物体重力和滑轮组绳子上的拉力可以计算动滑轮重力；结合物体的速度和绳子股数，可以判断绳子的速度；利用力和速度的乘积计算功率的大小；根据物体的重力和动滑轮的重力，可以计算滑轮组的机械效率。
9．（2021八下·沙依巴克期末）如图所示是荡秋千的简化模型，摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高，下列说法正确的是（ ）
A．球在B，C两点的动能相等
B．球在A，D两点的机械能相等
C．球从A点到O点的过程中机械能不变
D．球从O点到D点的过程中机械能减少
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】由于存在空气的摩擦，秋千在摆动的过程中，机械能转化为内能，机械能会逐渐减小；
A．球在B、C两点高度相同，重力势能相同，B的机械能大于C的机械能，B的动能大于C的动能，A不符合题意；
B．由于机械能逐渐减小，则A的机械能大于D的机械能，B不符合题意；
C．球从A点到O点的过程中，克服摩擦做功，机械能减少，C不符合题意；
D．球从O点到D点的过程中，动能转化为重力势能，由于空气阻力的存在，机械能减少，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】摆在运动时，克服阻力，机械能减小；质量一定时，速度减小时动能减小，高度减小时，重力势能减小。
10．（2021八下·贵阳期末）如图所示，无人机在疫情期间大显身手，如在高空进行消杀、给高层住户运送货物等，这样就避免了人员接触感染的危险。下列对这一情景分析正确的是（ ）
A．水平匀速喷洒消毒液时，无人机的重力势能不变
B．能闻到消毒液的气味，主要是因为分子间有空隙
C．无人机运送货物匀速上升时，其机械能保持不变
D．无人机匀速下降时，其重力一直在对无人机做功
【答案】D
【知识点】势能大小的比较；是否做功的判断
【解析】【解答】A．无人机水平匀速喷洒消毒液时，无人机的总质量减小，无人机的重力势能减小，A不符合题意；
B．人们能闻到消毒液的气味，主要是因为分子在永不停息的做无规则运动，这是分子的扩散现象，B不符合题意；
C．无人机运送货物匀速上升时，速度不变，动能不变，高度增大，重力势能增大，机械能是动能和势能之和，故无人机的机械能增大，C不符合题意；
D．重力的方向始终竖直向下，无人机匀速下降时，无人机受到重力的作用会下降，则重力一直在对无人机做功，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】物体受力，且在力的方向上移动距离，力对物体做了功。
11．（2021八下·贵阳期末）用一个滑轮匀速提升重物，重物移动的距离和绳子自由端竖直移动的距离随时间变化关系的图像如图所示。若物体的重力为80N，作用在绳子自由端的拉力F为45N。关于这一过程下列说法正确的是（ ）
A．该滑轮在这一工作过程是定滑轮
B．绳子末端移动的速度是2.5cm/s
C．克服物体重力所做的有用功是8J
D．拉力F做功的功率是1.125W
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；速度公式及其应用；功的计算及应用
【解析】【解答】A．重物移动的距离和绳子自由端竖直移动的距离随时间变化关系的图像均为过原点的直线，可知重物和绳子自由端移动的速度都为定值，在 时间内通过的距离分别为20cm和10cm，移动的速度分别为
根据
可知绳子的有效段数为2，即该滑轮在这一工作过程是动滑轮，A不符合题意；
B．绳子末端移动的速度
B不符合题意；
C．物体提升的高度为10cm，克服物体重力所做的有用功是
C符合题意；
D．拉力F做功的功率是
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】在路程和时间图像中，利用路程和时间的比值计算速度；根据物体的重力和高度的乘积计算做功多少；功和时间的比值计算功率。
12．（2021八下·肇源期末）星期天，小明和爸爸一起去登山，小明用了20min登上山顶，爸爸用了25min登上山顶，爸爸的体重是小明体重的1.5倍，则小明与爸爸登山时做功的功率之比是( )
A．5∶6 B．6∶5 C．15∶8 D．2∶3
【答案】A
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】小明登上山顶做的功W1＝G1h＝m1gh
爸爸登上山顶做的功W2＝G2h＝m2gh
小明的登山功率P1＝
爸爸的登山功率P2＝
又m2＝1.5m1，故功率之比
故答案为：A。
【分析】求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs；利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
二、填空题
13．（2022八下·南海期中）甲、乙两同学进行爬杆比赛，爬到杆顶(杆长相同)时，甲用8s，乙用9s，若甲、乙两人的体重之比为4∶5，则甲、乙两人受到杆的摩擦力之比为 ，爬到杆顶做功之比是 ，平均功率之比是 。
【答案】4：5；4：5；9：10
【知识点】功率的计算；二力平衡的条件及其应用；功的计算及应用
【解析】【解答】 甲、乙两同学进行爬杆比赛，爬到杆顶(杆长相同)时，甲用8s，乙用9s，若甲、乙两人的体重之比为4∶5，则甲、乙两人受到杆的摩擦力与重力平衡，摩擦力之比等于重力之比，由G=mg可知重力之比等于质量之比，所以 甲、乙两人受到杆的摩擦力之比为4：5 ；由W=FS=Gh可知爬到杆顶做功之比等于重力之比，即4：5；由可知平均功率之比为。
【分析】爬杆时重力平衡摩擦力，大小相等；爬杆做的功为W=FS=Gh；由计算功率之比。
14．（2021八下·江津期末）如图所示，AB和AC均为光滑斜面，且AB>AC，沿AB和AC分别将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部所用时间相同，所需拉力分别为F1和F2，所做的功的功率分别为P1和P2，则P1 P2
（选填“>”、“=”或“<”）。
【答案】＝
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】因为AB和AC均为光滑斜面，则物体在斜面上所受的摩擦力等于零，即额外功为0，此时总功等于有用功，因为物体重力一定，两个斜面高度相同，所以有用功相同，即拉力做的总功相同，因为时间相同，根据公式 可知功率相同。
【分析】重力和高度相同时，克服重力做功相同；功和时间的比值计算功率。
15．（2021八下·沙依巴克期末）2021年4月13日，东京奥运会女足亚洲区预选附加赛第二回合比赛中，中国女足两回合总比分4︰3 战胜韩国女足，获得东京奥运会入场券。踢出去的足球由于受到 的作用会落回地面，落回地面的足球在草地上滚动的过程中脚对足球 （选填“做功”或“不做功”）。
【答案】重力；不做功
【知识点】重力及其大小的计算；是否做功的判断
【解析】【解答】踢出去的足球受竖直向下的重力，会回到地面。
落回地面的足球在草地上滚动的过程中，脚的作用力已消失，虽然移动距离，但没有力，所以人对足球不做功。
【分析】物体受到重力使物体下落；关系在由于惯性继续运动，没有力对物体做功。
16．（2021八下·沙依巴克期末）如图所示是太阳能飞机“阳光动力2号”。飞机起飞前，飞机受到的重力和支持力 （选填“是”或“不是”）一对平衡力。飞机飞行时，机翼上方的空气流速 下方的空气流速，机翼上方的空气压强小于下方的空气压强，这样机翼的上下方形成压强差获得升力。飞机加速上升过程中，重力势能 （选填“变大”“变小”或“不变”，下同），动能 。
【答案】是；大于；变大；变大
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较；平衡力的辨别；流体压强与流速的关系
【解析】【解答】飞机起飞前，飞机受到的重力和支持力都作用在飞机上，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，是一对平衡力。
等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面，由于上表面弯曲，所以机翼上方的流速就大于机翼前方的流速；而下表面平直，因此机翼下方的流速大致等于前方的流速，从而可以知道，机翼下方的流速就小于机翼上方的流速，所以机翼上方的压强小于机翼下方的压强，这样就产生了作用在机翼上的向上的升力。
飞机加速上升过程中，质量不变，高度增加，故重力势能变大。
飞机加速上升过程中，速度变大，质量不变，动能变大。
【分析】静止的物体受到的力是平衡力；飞机飞行时，利用流速大的地方压强小获得升力；物体加速上升时，重力势能增大，动能增大。
17．（2021八下·乌苏期末）某同学练习垫排球时，用向手上击排球：
（1）排球向上弹出去，说明力可以改变物体的 ；击打排球时手感到疼，是由于力的作用是 的。
（2）排球离手后还能继续向上运动是由于排球具有 的原因；在此上升过程中的速度 ， 动能 ，重力势能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）； 排球上升到最高点时受到的力是 （选填“平衡”或“非平衡”）的；若球在最高点时所受的力全部消失，将处于 状态。（选填“静止”、“匀速运动”、“加速运动”或“减速运动”）
（3）球场旁边健身椅的扶手上凹凸不平的花纹是为了 （选填“增大”或“减小”）摩擦力； 座椅的设计是为了增大人与座椅的受力面积，进而 （选填“增大”或“减小”）压强，使人感到舒服。
【答案】（1）运动状态；相互
（2）惯性；减小；减小；增大；非平衡；匀速运动
（3）增大；减小
【知识点】动能和势能的大小变化；力的作用效果；惯性及其现象；增大或减小摩擦的方法；减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】（1）排球向上弹出去，改变了排球的运动方向，说明力可以改变物体的运动状态，击打排球时，手对排球施加了力，同时排球也对手施加了力，人感到手疼痛，说明物体间力的作用是相互的。
（2）惯性是物体的一种属性，排球离手后还能继续向上运动是由于排球具有惯性。排球上升过程中，高度变大，速度变小， 故动能变小，重力势能变大。
忽略空气阻力，排球到达最高点时，排球只受到重力一个力的作用，所以它受到的力不是平衡力，此时处于非平衡状态。根据牛顿第一定律可知，物体不受外力作用时，原来静止的物体将永远保持静止状态，原来运动的物体将永远做匀速直线运动；若球在最高点时所受的力全部消失，由于此时排球的速度不为0，则排球将做匀速直线运动。
（3）扶手上凹凸不平的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。座椅的设计是在压力一定时，通过增大人与座椅的受力面积来减小压强，使人感到舒服。
【分析】（1）力可以改变物体的运动状态；物体间力的作用是相互的；
（2）惯性使运动的物体继续保持运动状态；自由上升的物体受力不平衡，减速运动，是非平衡状态，速度减小，物体的动能减小，重力势能增大；
（3）压力一定时，凹凸不平的表面增大了摩擦力；增大受力面积可以减小压强。
三、实验探究题
18．（2022八下·通州期中）小明在“探究物体的动能大小跟速度是否有关”的实验中，在同一斜面的不同高度h和H（H＞h）处，分别将质量不同的两个钢球m和M（M的质量大于m）由静止开始释放，到达水平面后推动同一个纸盒在水平面上前进，观察到图乙中的纸盒被推动的距离更长，实验过程如图甲、乙所示。
（1）小明通过观察 ，来比较两球动能的大小，若水平面绝对光滑，则比较两个小球动能大小的目的 （选填“能”或“不能”）实现；
（2）小明得出的实验结论是“物体的动能大小与速度有关”，你认为他的结论是 （选填“正确”或“错误”）的，理由是： 。
【答案】（1）纸盒移动的距离长短；不能
（2）错误；没有控制小球质量不变
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）小球到达水平面后，会推动纸盒前进，小球到达水平面的速度越大，纸盒被推动的距离越长，故通过观察纸盒移动的距离长短可以比较两球动能的大小。
若水平面绝对光滑，则无论小球以多大的速度推动纸盒，纸盒都将一直做匀速直线运动，故比较两个小球动能大小的目的不能实现。
（2）要探究物体的动能大小与速度的关系，应控制物体的质量不变，而图中两个钢球的质量不同，故该结论是错误的。
【分析】（1）实验中通过小球推动木块的距离来反映动能的大小，用的是转换法。
（2）动能大小跟质量和速度有关。在探究动能大小跟质量关系时，控制速度大小不变；在探究动能大小跟速度关系时，控制质量不变；影响动能大小的因素有物体的质量与速度，因此，在探究和分析结论时，一定要注意控制变量法的运用，并据此得出结论。
19．（2021八下·江北期末）小北用如图所示装置来“探究影响动能大小的因素”实验。
（1）该实验所探究物体的动能是指 （选填“木块”“钢球”或“斜面”）的动能，该实验物体的速度是指钢球从斜面上由静止滚下与木块即将碰撞时的速度，它是通过改变 （选填“高度”或“质量”）来改变速度的；
（2）小北通过实验观察木块被钢球推动 的大小，来判断钢球动能的大小，这种研究问题的方法叫 ；若不用木块，在桌面上铺一条毛巾， （选填“可以”或“不可以”）用钢球在毛巾表面滚动的距离来体现钢球动能的大小。
（3）图中甲丙是为了探究物体的动能与物体 的关系。
【答案】（1）钢球；高度
（2）距离；转换法；可以
（3）质量
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）该实验研究的主体是钢球，研究的是钢球动能的大小与速度和质量的关系。
该实验物体的速度是指钢球从斜面上静止滚下与木块碰撞时的速度，这个速度的大小是通过控制钢球在斜面上的高度改变的，小球放的高度越高，滑到斜面底端时的速度越大。
（2）该实验中钢球动能的大小是通过木块移动的距离体现的，木块被撞的越远，说明钢球的动能越大，被撞的越近，说明钢球的动能越小，这里采用了转换法的思想，将看不见的动能转化成了看得见的距离。
若不用木块，在桌面上铺一条毛巾，可以用钢球在毛巾表面滚动的距离来体现钢球动能的大小,小球运动的越远，说明小球克服摩擦做的功越多，小球具有的动能越大。
（3）比较甲、丙两图进行的实验可知，两球的质量不同，从同一高度静止滚下，撞击木块时速度相同，探究的是物体动能的大小与物体质量的关系。
【分析】（1）探究物体的动能时，研究对象是从斜面上下滑的物体，改变物体下落的高度，物体的速度不同，动能不同；
（2）动能的大小通过物体推动木块移动的距离，反应动能的大小，是转换法；
（3）当物体的速度相同、质量不同时，可以探究动能和物体的质量的关系。
20．（2021八下·长春期末）如图所示，任“探究物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验中。
（1）实验中，探究的动能是指钢球撞击 的动能（选填“木块时”或“木块后”）。
（2）实验中，通过比较木块在水平面上被撞击的距离，从而比较钢球动能的大小，这是因为运动的钢球能够对木块 。
（3）实验中，使质量相同的钢球从斜面上不同高度处自由滚下。实验表明质量相同的物体， 越大，它的动能越大。
（4）用此实验装置探究阻力对物体运动的影响，必须增加的器材是___________。
A．倾斜程度不同的斜面
B．粗糙程度不同的水平面
C．质量不同的小球
【答案】（1）木块时
（2）做功
（3）速度
（4）B
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）实验时，动能的大小是指钢球运动到水平面上，撞击木块时的动能。
（2）由图知，钢球从斜面滚下，将木块推得越远，动能就越大，通过木块在水平面上被撞击的距离来反映动能的大小，这是因为运动的钢球能够对木块做功。
（3）使质量相同的钢球从斜面上不同高度处自由滚下，速度越大，木块被推得越远，可以得到质量相同的物体，速度越大，它的动能越大。
（4）探究阻力对物体运动的影响，需要比较小车在不同表面上运动的距离，据此可知必须增加的器材是粗糙程度不同的水平面，B符合题意。
【分析】（1）该实验的研究对象是小球，动能指的是小球碰撞木块前的动能；
（2）当物体在力的方向上移动一段距离时，外力才做功，结合物体的受力情况的移动方向判断；
（3）运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大，要探究每一个因素对动能的影响，需要用到控制变量法；
（4）接触面粗糙程度不同，小球受到的阻力不同，运动距离不同。
四、计算题
21．（2022八下·南海期中）扫地机器人是智能家用电器的一种。正逐渐进入我们的生活，如图乙所示，是一款集自动清扫技术和人工智能设计于一体的可调速地面清扫机器人。该机器人的质量为3kg，与水平地面的接触面积为0.01m2。（g取10N/kg）问：
（1）此机器人对水平地面的压强多大？
（2）图甲所示的图象是机器人扫地时所受阻力与速度关系图象，该机器人在0.5min内沿直线匀速清扫的距离为12m，此过程中机器人的水平推力所做的功及功率分别是多大？
【答案】（1）解：因为机器人对水平地面的压力和自身的重力相等，
所以机器人对水平地面的压力：F＝G＝mg＝3kg×10N/kg＝30N，
机器人对水平地面的压强：p＝ ＝ ＝3000Pa
答：此机器人对水平地面的压强为3000Pa；
（2）解：机器人运动的时间为：t＝0.5min＝30s，
机器人匀速直线运动的速度：v＝ ＝ ＝0.4m/s，
由图甲可知，此时机器人受到的阻力f＝140N，
因机器人匀速行驶受到的水平推力和阻力是一对平衡力，
所以，水平推力：F′＝f＝140N，
此过程中机器人的水平推力所做的功：W＝F′s＝140N×12m＝1680J，
水平推力的功率：P＝ ＝ ＝56W。
答：此过程中机器人的水平推力所做的功为1680J，功率是56W。
【知识点】功率的计算；压强的大小及其计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）因为机器人对水平地面的压力和自身的重力相等，机器人对水平地面的压强由计算。
（2）由计算行驶速度，由图像找到速度对应的阻力f，匀速直线运动时F=f， 机器人的水平推力所做的功W=Fs，功率为。
22．（2022八下·通州期中）北京冬奥会使用了功能各异的各种机器人；如图所示是一种服务机器人，质量为30kg，机器人在水平地面上运动时，由内置电动机向机器人提供的水平动力F，求：
（1）该机器人所提供的水平动力为300N时，在水平地面上匀速直线运动了2m，动力F做了多少功？
（2）该机器人在相同的水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时，水平推力的功率是多大？
【答案】（1）解：由题意可知，该机器人所提供的水平动力F=300N，在水平地面上匀速直线运动的距离s=2m时动力F做的功为
答：动力F做功600J
（2）解：该机器人在相同的水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时，水平推力的功率为
答：水平推力的功率为150W。
【知识点】功率计算公式的应用；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）利用W=Fs求水平推力做的功。
（2）该机器人在水平地面上的速度，由图乙得出此时的推力，利用P=Fv求水平推力的功率。
23．（2021八下·九龙坡期末）工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼，
每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重量变化的图像如图乙所示，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计。（g取10 N/kg）
（1）若某次运送建材的质量为50kg， 则建材所受重力大小是多少？
（2）若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m，工人施加在钢绳上的拉力为200N，求工人拉力的功率；
（3）当滑轮组的机械效率为60%时，滑轮组运送建材的重量是多少N？
【答案】（1）解：建材的重力
答：若某次运送建材的质量为50kg，则建材所受重力大小是500N；
（2）解：1 min内绳子移动的距离
拉力做的功
t=1 min=60 s
则工人拉力的功率
答：若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m，工人施加在钢绳上的拉力为200N， 工人拉力的功率是80W
（3）解：由图像可知，当η=50%时，重物G=400 N，又
即
解得G动＝400 N，当η＝60%时，则有
解得 。
答：当滑轮组的机械效率为60%时，滑轮组运送建材的重量是600N。
【知识点】功率的计算；重力及其大小的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据物体的质量计算重力；
（2）利用拉力和距离的乘积计算做功多少，功和时间的比值计算功率；
（3）利用有用功和总功的比值计算机械效率，结合机械效率计算动滑轮重力大小或物体重力大小。
二一教育在线组卷平台（zujuan.21cnjy.com）自动生成 1 / 1登录二一教育在线组卷平台 助您教考全无忧
人教版初中物理八年级下学期期末复习：功和机械能
一、单选题
1．（2021八下·黑龙江期末）生活中需要对一些物理量进行估测，正确估测物理量是一种良好的学习习惯。下面是海峰同学对身边的物理量进行的估测，下列估测合理的是（ ）
A．大气对拇指指甲盖的压力约为10N
B．洗澡的适宜水温约为80℃
C．把两个鸡蛋由地上拿到课桌上约需要做功50J
D．物理课本受到的重力约为4N
2．（2021八下·绿园期末）下列四种情景中，人对物体没有做功的是（ ）
A． 向上堆积物体
B． 推出上面的物体
C． 抽出中间的物体
D． 背着物体不动
3．（2022八下·通州期中）小刚用200N的力将重为40N的铅球掷出9m远，铅球在空中飞行的过程中，小刚对铅球做的功为（ ）
A．0J B．360J C．1800J D．2160J
4．（2021八下·重庆期末）下列数据中最接近实际情况的是（ ）
A．小冬同学站立时对水平地面的压强约为100Pa
B．中学生的血压（收缩压）相当于120mm高的水银柱产生的压强，约1200Pa
C．小冬同学从一楼走到三楼所做的功约为3000J
D．小冬同学从一楼走到三楼的功率是1000W
5．（2021八下·江津期末）如图所示，置于光滑水平桌面上一小球被弹出后，经过A点运动到B点，落到地面后弹起，图中虚线为小球的运动轨迹，C、E是同一高度的两点。则小球 （ ）
A．从A点到B点的过程中速度增大
B．在C点速度大于在E点速度
C．从C点到D点动能转化为重力势能
D．在C点的机械能等于E点的机械能
6．（2021八下·江北期末）如图是酷爱篮球运动的向老师投篮过程的动作分解示意图，第一阶段将球举过头顶，第二阶段球出手，在这个过程中，手对篮球做了功的是（ ）
A．第一阶段 B．第二阶段
C．两个阶段都做了功 D．两个阶段都没做功
7．（2021八下·江北期末）把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己鼻子附近，稳定后松手，铁锁从a点经最低点b运动至c点，下列分析正确的是（ ）
A．经过b点时，铁锁动能最大
B．从a到b的过程中，铁锁动能转化为重力势能
C．从b到c的过程中，铁锁动能增大
D．从a到c的过程中，铁锁机械能守恒
8．（2021八下·巴南期末）码头工人利用图所示的装置将体积为8×10m-3的金属物块打捞上岸，在1min内使金属物块匀速升高6m，工人对绳子的拉力大小为400N，此过程中金属物块没有露出水面，不计绳重及摩擦。下列判断正确的是（金属物块密度为8.0×103kg/m3）（ ）
A．工人拉绳子移动的速度为0.3m/s
B．动滑轮的重力大小为160N
C．工人做功的功率为120W
D．金属物块全部露出水面后，匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率约为72.7%
9．（2021八下·沙依巴克期末）如图所示是荡秋千的简化模型，摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高，下列说法正确的是（ ）
A．球在B，C两点的动能相等
B．球在A，D两点的机械能相等
C．球从A点到O点的过程中机械能不变
D．球从O点到D点的过程中机械能减少
10．（2021八下·贵阳期末）如图所示，无人机在疫情期间大显身手，如在高空进行消杀、给高层住户运送货物等，这样就避免了人员接触感染的危险。下列对这一情景分析正确的是（ ）
A．水平匀速喷洒消毒液时，无人机的重力势能不变
B．能闻到消毒液的气味，主要是因为分子间有空隙
C．无人机运送货物匀速上升时，其机械能保持不变
D．无人机匀速下降时，其重力一直在对无人机做功
11．（2021八下·贵阳期末）用一个滑轮匀速提升重物，重物移动的距离和绳子自由端竖直移动的距离随时间变化关系的图像如图所示。若物体的重力为80N，作用在绳子自由端的拉力F为45N。关于这一过程下列说法正确的是（ ）
A．该滑轮在这一工作过程是定滑轮
B．绳子末端移动的速度是2.5cm/s
C．克服物体重力所做的有用功是8J
D．拉力F做功的功率是1.125W
12．（2021八下·肇源期末）星期天，小明和爸爸一起去登山，小明用了20min登上山顶，爸爸用了25min登上山顶，爸爸的体重是小明体重的1.5倍，则小明与爸爸登山时做功的功率之比是( )
A．5∶6 B．6∶5 C．15∶8 D．2∶3
二、填空题
13．（2022八下·南海期中）甲、乙两同学进行爬杆比赛，爬到杆顶(杆长相同)时，甲用8s，乙用9s，若甲、乙两人的体重之比为4∶5，则甲、乙两人受到杆的摩擦力之比为 ，爬到杆顶做功之比是 ，平均功率之比是 。
14．（2021八下·江津期末）如图所示，AB和AC均为光滑斜面，且AB>AC，沿AB和AC分别将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部所用时间相同，所需拉力分别为F1和F2，所做的功的功率分别为P1和P2，则P1 P2
（选填“>”、“=”或“<”）。
15．（2021八下·沙依巴克期末）2021年4月13日，东京奥运会女足亚洲区预选附加赛第二回合比赛中，中国女足两回合总比分4︰3 战胜韩国女足，获得东京奥运会入场券。踢出去的足球由于受到 的作用会落回地面，落回地面的足球在草地上滚动的过程中脚对足球 （选填“做功”或“不做功”）。
16．（2021八下·沙依巴克期末）如图所示是太阳能飞机“阳光动力2号”。飞机起飞前，飞机受到的重力和支持力 （选填“是”或“不是”）一对平衡力。飞机飞行时，机翼上方的空气流速 下方的空气流速，机翼上方的空气压强小于下方的空气压强，这样机翼的上下方形成压强差获得升力。飞机加速上升过程中，重力势能 （选填“变大”“变小”或“不变”，下同），动能 。
17．（2021八下·乌苏期末）某同学练习垫排球时，用向手上击排球：
（1）排球向上弹出去，说明力可以改变物体的 ；击打排球时手感到疼，是由于力的作用是 的。
（2）排球离手后还能继续向上运动是由于排球具有 的原因；在此上升过程中的速度 ， 动能 ，重力势能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）； 排球上升到最高点时受到的力是 （选填“平衡”或“非平衡”）的；若球在最高点时所受的力全部消失，将处于 状态。（选填“静止”、“匀速运动”、“加速运动”或“减速运动”）
（3）球场旁边健身椅的扶手上凹凸不平的花纹是为了 （选填“增大”或“减小”）摩擦力； 座椅的设计是为了增大人与座椅的受力面积，进而 （选填“增大”或“减小”）压强，使人感到舒服。
三、实验探究题
18．（2022八下·通州期中）小明在“探究物体的动能大小跟速度是否有关”的实验中，在同一斜面的不同高度h和H（H＞h）处，分别将质量不同的两个钢球m和M（M的质量大于m）由静止开始释放，到达水平面后推动同一个纸盒在水平面上前进，观察到图乙中的纸盒被推动的距离更长，实验过程如图甲、乙所示。
（1）小明通过观察 ，来比较两球动能的大小，若水平面绝对光滑，则比较两个小球动能大小的目的 （选填“能”或“不能”）实现；
（2）小明得出的实验结论是“物体的动能大小与速度有关”，你认为他的结论是 （选填“正确”或“错误”）的，理由是： 。
19．（2021八下·江北期末）小北用如图所示装置来“探究影响动能大小的因素”实验。
（1）该实验所探究物体的动能是指 （选填“木块”“钢球”或“斜面”）的动能，该实验物体的速度是指钢球从斜面上由静止滚下与木块即将碰撞时的速度，它是通过改变 （选填“高度”或“质量”）来改变速度的；
（2）小北通过实验观察木块被钢球推动 的大小，来判断钢球动能的大小，这种研究问题的方法叫 ；若不用木块，在桌面上铺一条毛巾， （选填“可以”或“不可以”）用钢球在毛巾表面滚动的距离来体现钢球动能的大小。
（3）图中甲丙是为了探究物体的动能与物体 的关系。
20．（2021八下·长春期末）如图所示，任“探究物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验中。
（1）实验中，探究的动能是指钢球撞击 的动能（选填“木块时”或“木块后”）。
（2）实验中，通过比较木块在水平面上被撞击的距离，从而比较钢球动能的大小，这是因为运动的钢球能够对木块 。
（3）实验中，使质量相同的钢球从斜面上不同高度处自由滚下。实验表明质量相同的物体， 越大，它的动能越大。
（4）用此实验装置探究阻力对物体运动的影响，必须增加的器材是___________。
A．倾斜程度不同的斜面
B．粗糙程度不同的水平面
C．质量不同的小球
四、计算题
21．（2022八下·南海期中）扫地机器人是智能家用电器的一种。正逐渐进入我们的生活，如图乙所示，是一款集自动清扫技术和人工智能设计于一体的可调速地面清扫机器人。该机器人的质量为3kg，与水平地面的接触面积为0.01m2。（g取10N/kg）问：
（1）此机器人对水平地面的压强多大？
（2）图甲所示的图象是机器人扫地时所受阻力与速度关系图象，该机器人在0.5min内沿直线匀速清扫的距离为12m，此过程中机器人的水平推力所做的功及功率分别是多大？
22．（2022八下·通州期中）北京冬奥会使用了功能各异的各种机器人；如图所示是一种服务机器人，质量为30kg，机器人在水平地面上运动时，由内置电动机向机器人提供的水平动力F，求：
（1）该机器人所提供的水平动力为300N时，在水平地面上匀速直线运动了2m，动力F做了多少功？
（2）该机器人在相同的水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时，水平推力的功率是多大？
23．（2021八下·九龙坡期末）工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼，
每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重量变化的图像如图乙所示，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计。（g取10 N/kg）
（1）若某次运送建材的质量为50kg， 则建材所受重力大小是多少？
（2）若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m，工人施加在钢绳上的拉力为200N，求工人拉力的功率；
（3）当滑轮组的机械效率为60%时，滑轮组运送建材的重量是多少N？
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】摄氏温度及其计算；重力及其大小的计算；功
【解析】【解答】A．一个标准大气压下，大气的压强为105Pa，手指甲的面积约为1cm2=10-4m2，大气对拇指指甲盖的压力约为F=pS=105Pa×10-4m2=10N
A符合题意；
B．正常情况下，人的体温在37℃左右，洗澡水的温度略高于人的体温，约为40℃左右，B不符合题意；
C．两个鸡蛋的重力约为1N，课桌的高度约为0.8m，把两个鸡蛋由地上拿到课桌上约需要做功为W=Gh=1N×0.8m=0.8J
C不符合题意；
D．物理课本的质量约为200g=0.2kg，受到的重力约为G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】该题目考查的是重力、压力、温度、功的估计，平时注意积累记忆即可。
2．【答案】D
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A．向上堆积物体，对物体有向上的力，物体在这个力的方向上通过一定的距离，对物体做了功，不符合题意；
B．推出上面的物体，对物体有向前的力，物体在这个力的方向上通过一定的距离，对物体做了功，不符合题意；
C．抽出中间的物体，对物体有向后的拉力，物体在这个力的方向上通过一定的距离，对物体做了功，不符合题意；
D．背着物体前进，对物体有向上的力，但沿水平方向前进，在对物体施加力的方向没有通过距离，没有对物体做功，符合题意。
故答案为：D。
【分析】当物体在力的方向上移动一段距离时，外力才做功，结合物体的受力情况的移动方向判断即可。
3．【答案】A
【知识点】是否做功的判断；功的计算及应用
【解析】【解答】铅球飞行过程中，小刚没有对铅球施加力的作用，即飞行过程中，小刚对铅球的力为零，故小刚对铅球做的功也为零，BCD不符合题意，A符合题意。
故答案为：A。
【分析】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的距离。
4．【答案】C
【知识点】功率的计算；压强的大小及其计算；液体压强的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．小冬同学站立时对水平地面的压力大约为500N，接触面积为 ，所以对地面压强大约为
小冬同学站立时对水平地面的压强约为 ，A不符合题意；
B．中学生的血压（收缩压）相当于120mm高的水银柱产生的压强，根据液体压强公式可知
这个压强大小是16320Pa，B不符合题意；
C．小冬同学从一楼走到三楼的高度约为6m，重力为500N，根据 可知，小冬同学从一楼走到三楼所做的功为
小冬同学从一楼走到三楼所做的功为3000J，C符合题意；
D．从一楼到三楼大约需要10s，根据 可知，这个功率为
小冬同学从一楼走到三楼的功率是300W，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据压力和受力面积的比值计算压强；根据液体密度和深度，可以计算液体压强的大小；利用物体的重力和高度的乘积，可以计算做功多少；利用功和时间的比值计算功率的大小。
5．【答案】B
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】A．因为水平桌面光滑，所以小球从A点到B点的过程中水平方向不受摩擦力，合力为0，所以小球将做匀速直线运动，A不符合题意；
BCD．由图可知，小球被弹起的最大高度在减小，说明小球运动过程中受到阻力，机械能有一部分转化为内能，机械能减小，在C点的机械能大于E点的机械能，因为C、E是同一高度的两点所以小球在这两点的重力势能相等，因此在C点动能大于在E点动能，即在C点速度大于在E点速度，从C点到D点，重力势能主要转化为动能，B符合题意，CD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】物体自由下落时，速度变大，动能增大，高度减小，重力势能减小；运动的物体克服阻力消耗机械能，总机械能减小。
6．【答案】A
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】做功的必要条件是必须要有力作用在物体上，第二是必须在力的方向上移动距离，第一阶段两个都满足，故第一阶段做了功，而第二阶段篮球离开了手，没有了力，仅仅是由于惯性，篮球继续向前运动，故这个阶段没有做功，A符合题意。
故答案为：A。
【分析】物体受力且在力的方向移动距离，力对物体做了功。
7．【答案】A
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】A．在a点时，铁锁的高度最大，重力势能最大。铁锁从a点运动到最低点b时，铁锁的重力势能最小，故经过b点时，铁锁动能最大，A符合题意；
B．从a到b的过程中，重力势能变小，动能变大，故铁锁重力势能转化为动能，B不符合题意；
C．从b到c的过程中，铁锁的高度变大，铁锁重力势能增大，到c点时速度为0，动能为0，从b到c的过程中，铁锁动能减小，C不符合题意；
D．从a到c的过程中，铁锁要受到空气阻力的作用，故一部分机械能转化为内能，故铁锁机械能不守恒，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】摆球在运动时，动能和重力势能相互转化，克服空气阻力，总机械能减小。
8．【答案】D
【知识点】功率的计算；速度公式及其应用；重力及其大小的计算；浮力大小的计算；机械效率的计算
【解析】【解答】A．由图知，吊起动滑轮的绳子段数为2，绳子自由端移动的距离为
工人拉绳子移动的速度为
A不符合题意；
B．金属块的重力为
金属块受到的浮力
金属块对上方绳子的拉力
动滑轮的重力为
B不符合题意；
C．工人做功的功率为
C不符合题意；
D．金属物块全部露出水面后，匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率约为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据物体重力和滑轮组绳子上的拉力可以计算动滑轮重力；结合物体的速度和绳子股数，可以判断绳子的速度；利用力和速度的乘积计算功率的大小；根据物体的重力和动滑轮的重力，可以计算滑轮组的机械效率。
9．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】由于存在空气的摩擦，秋千在摆动的过程中，机械能转化为内能，机械能会逐渐减小；
A．球在B、C两点高度相同，重力势能相同，B的机械能大于C的机械能，B的动能大于C的动能，A不符合题意；
B．由于机械能逐渐减小，则A的机械能大于D的机械能，B不符合题意；
C．球从A点到O点的过程中，克服摩擦做功，机械能减少，C不符合题意；
D．球从O点到D点的过程中，动能转化为重力势能，由于空气阻力的存在，机械能减少，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】摆在运动时，克服阻力，机械能减小；质量一定时，速度减小时动能减小，高度减小时，重力势能减小。
10．【答案】D
【知识点】势能大小的比较；是否做功的判断
【解析】【解答】A．无人机水平匀速喷洒消毒液时，无人机的总质量减小，无人机的重力势能减小，A不符合题意；
B．人们能闻到消毒液的气味，主要是因为分子在永不停息的做无规则运动，这是分子的扩散现象，B不符合题意；
C．无人机运送货物匀速上升时，速度不变，动能不变，高度增大，重力势能增大，机械能是动能和势能之和，故无人机的机械能增大，C不符合题意；
D．重力的方向始终竖直向下，无人机匀速下降时，无人机受到重力的作用会下降，则重力一直在对无人机做功，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】物体受力，且在力的方向上移动距离，力对物体做了功。
11．【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；速度公式及其应用；功的计算及应用
【解析】【解答】A．重物移动的距离和绳子自由端竖直移动的距离随时间变化关系的图像均为过原点的直线，可知重物和绳子自由端移动的速度都为定值，在 时间内通过的距离分别为20cm和10cm，移动的速度分别为
根据
可知绳子的有效段数为2，即该滑轮在这一工作过程是动滑轮，A不符合题意；
B．绳子末端移动的速度
B不符合题意；
C．物体提升的高度为10cm，克服物体重力所做的有用功是
C符合题意；
D．拉力F做功的功率是
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】在路程和时间图像中，利用路程和时间的比值计算速度；根据物体的重力和高度的乘积计算做功多少；功和时间的比值计算功率。
12．【答案】A
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】小明登上山顶做的功W1＝G1h＝m1gh
爸爸登上山顶做的功W2＝G2h＝m2gh
小明的登山功率P1＝
爸爸的登山功率P2＝
又m2＝1.5m1，故功率之比
故答案为：A。
【分析】求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs；利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
13．【答案】4：5；4：5；9：10
【知识点】功率的计算；二力平衡的条件及其应用；功的计算及应用
【解析】【解答】 甲、乙两同学进行爬杆比赛，爬到杆顶(杆长相同)时，甲用8s，乙用9s，若甲、乙两人的体重之比为4∶5，则甲、乙两人受到杆的摩擦力与重力平衡，摩擦力之比等于重力之比，由G=mg可知重力之比等于质量之比，所以 甲、乙两人受到杆的摩擦力之比为4：5 ；由W=FS=Gh可知爬到杆顶做功之比等于重力之比，即4：5；由可知平均功率之比为。
【分析】爬杆时重力平衡摩擦力，大小相等；爬杆做的功为W=FS=Gh；由计算功率之比。
14．【答案】＝
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】因为AB和AC均为光滑斜面，则物体在斜面上所受的摩擦力等于零，即额外功为0，此时总功等于有用功，因为物体重力一定，两个斜面高度相同，所以有用功相同，即拉力做的总功相同，因为时间相同，根据公式 可知功率相同。
【分析】重力和高度相同时，克服重力做功相同；功和时间的比值计算功率。
15．【答案】重力；不做功
【知识点】重力及其大小的计算；是否做功的判断
【解析】【解答】踢出去的足球受竖直向下的重力，会回到地面。
落回地面的足球在草地上滚动的过程中，脚的作用力已消失，虽然移动距离，但没有力，所以人对足球不做功。
【分析】物体受到重力使物体下落；关系在由于惯性继续运动，没有力对物体做功。
16．【答案】是；大于；变大；变大
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较；平衡力的辨别；流体压强与流速的关系
【解析】【解答】飞机起飞前，飞机受到的重力和支持力都作用在飞机上，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，是一对平衡力。
等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面，由于上表面弯曲，所以机翼上方的流速就大于机翼前方的流速；而下表面平直，因此机翼下方的流速大致等于前方的流速，从而可以知道，机翼下方的流速就小于机翼上方的流速，所以机翼上方的压强小于机翼下方的压强，这样就产生了作用在机翼上的向上的升力。
飞机加速上升过程中，质量不变，高度增加，故重力势能变大。
飞机加速上升过程中，速度变大，质量不变，动能变大。
【分析】静止的物体受到的力是平衡力；飞机飞行时，利用流速大的地方压强小获得升力；物体加速上升时，重力势能增大，动能增大。
17．【答案】（1）运动状态；相互
（2）惯性；减小；减小；增大；非平衡；匀速运动
（3）增大；减小
【知识点】动能和势能的大小变化；力的作用效果；惯性及其现象；增大或减小摩擦的方法；减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】（1）排球向上弹出去，改变了排球的运动方向，说明力可以改变物体的运动状态，击打排球时，手对排球施加了力，同时排球也对手施加了力，人感到手疼痛，说明物体间力的作用是相互的。
（2）惯性是物体的一种属性，排球离手后还能继续向上运动是由于排球具有惯性。排球上升过程中，高度变大，速度变小， 故动能变小，重力势能变大。
忽略空气阻力，排球到达最高点时，排球只受到重力一个力的作用，所以它受到的力不是平衡力，此时处于非平衡状态。根据牛顿第一定律可知，物体不受外力作用时，原来静止的物体将永远保持静止状态，原来运动的物体将永远做匀速直线运动；若球在最高点时所受的力全部消失，由于此时排球的速度不为0，则排球将做匀速直线运动。
（3）扶手上凹凸不平的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。座椅的设计是在压力一定时，通过增大人与座椅的受力面积来减小压强，使人感到舒服。
【分析】（1）力可以改变物体的运动状态；物体间力的作用是相互的；
（2）惯性使运动的物体继续保持运动状态；自由上升的物体受力不平衡，减速运动，是非平衡状态，速度减小，物体的动能减小，重力势能增大；
（3）压力一定时，凹凸不平的表面增大了摩擦力；增大受力面积可以减小压强。
18．【答案】（1）纸盒移动的距离长短；不能
（2）错误；没有控制小球质量不变
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）小球到达水平面后，会推动纸盒前进，小球到达水平面的速度越大，纸盒被推动的距离越长，故通过观察纸盒移动的距离长短可以比较两球动能的大小。
若水平面绝对光滑，则无论小球以多大的速度推动纸盒，纸盒都将一直做匀速直线运动，故比较两个小球动能大小的目的不能实现。
（2）要探究物体的动能大小与速度的关系，应控制物体的质量不变，而图中两个钢球的质量不同，故该结论是错误的。
【分析】（1）实验中通过小球推动木块的距离来反映动能的大小，用的是转换法。
（2）动能大小跟质量和速度有关。在探究动能大小跟质量关系时，控制速度大小不变；在探究动能大小跟速度关系时，控制质量不变；影响动能大小的因素有物体的质量与速度，因此，在探究和分析结论时，一定要注意控制变量法的运用，并据此得出结论。
19．【答案】（1）钢球；高度
（2）距离；转换法；可以
（3）质量
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）该实验研究的主体是钢球，研究的是钢球动能的大小与速度和质量的关系。
该实验物体的速度是指钢球从斜面上静止滚下与木块碰撞时的速度，这个速度的大小是通过控制钢球在斜面上的高度改变的，小球放的高度越高，滑到斜面底端时的速度越大。
（2）该实验中钢球动能的大小是通过木块移动的距离体现的，木块被撞的越远，说明钢球的动能越大，被撞的越近，说明钢球的动能越小，这里采用了转换法的思想，将看不见的动能转化成了看得见的距离。
若不用木块，在桌面上铺一条毛巾，可以用钢球在毛巾表面滚动的距离来体现钢球动能的大小,小球运动的越远，说明小球克服摩擦做的功越多，小球具有的动能越大。
（3）比较甲、丙两图进行的实验可知，两球的质量不同，从同一高度静止滚下，撞击木块时速度相同，探究的是物体动能的大小与物体质量的关系。
【分析】（1）探究物体的动能时，研究对象是从斜面上下滑的物体，改变物体下落的高度，物体的速度不同，动能不同；
（2）动能的大小通过物体推动木块移动的距离，反应动能的大小，是转换法；
（3）当物体的速度相同、质量不同时，可以探究动能和物体的质量的关系。
20．【答案】（1）木块时
（2）做功
（3）速度
（4）B
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）实验时，动能的大小是指钢球运动到水平面上，撞击木块时的动能。
（2）由图知，钢球从斜面滚下，将木块推得越远，动能就越大，通过木块在水平面上被撞击的距离来反映动能的大小，这是因为运动的钢球能够对木块做功。
（3）使质量相同的钢球从斜面上不同高度处自由滚下，速度越大，木块被推得越远，可以得到质量相同的物体，速度越大，它的动能越大。
（4）探究阻力对物体运动的影响，需要比较小车在不同表面上运动的距离，据此可知必须增加的器材是粗糙程度不同的水平面，B符合题意。
【分析】（1）该实验的研究对象是小球，动能指的是小球碰撞木块前的动能；
（2）当物体在力的方向上移动一段距离时，外力才做功，结合物体的受力情况的移动方向判断；
（3）运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大，要探究每一个因素对动能的影响，需要用到控制变量法；
（4）接触面粗糙程度不同，小球受到的阻力不同，运动距离不同。
21．【答案】（1）解：因为机器人对水平地面的压力和自身的重力相等，
所以机器人对水平地面的压力：F＝G＝mg＝3kg×10N/kg＝30N，
机器人对水平地面的压强：p＝ ＝ ＝3000Pa
答：此机器人对水平地面的压强为3000Pa；
（2）解：机器人运动的时间为：t＝0.5min＝30s，
机器人匀速直线运动的速度：v＝ ＝ ＝0.4m/s，
由图甲可知，此时机器人受到的阻力f＝140N，
因机器人匀速行驶受到的水平推力和阻力是一对平衡力，
所以，水平推力：F′＝f＝140N，
此过程中机器人的水平推力所做的功：W＝F′s＝140N×12m＝1680J，
水平推力的功率：P＝ ＝ ＝56W。
答：此过程中机器人的水平推力所做的功为1680J，功率是56W。
【知识点】功率的计算；压强的大小及其计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）因为机器人对水平地面的压力和自身的重力相等，机器人对水平地面的压强由计算。
（2）由计算行驶速度，由图像找到速度对应的阻力f，匀速直线运动时F=f， 机器人的水平推力所做的功W=Fs，功率为。
22．【答案】（1）解：由题意可知，该机器人所提供的水平动力F=300N，在水平地面上匀速直线运动的距离s=2m时动力F做的功为
答：动力F做功600J
（2）解：该机器人在相同的水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时，水平推力的功率为
答：水平推力的功率为150W。
【知识点】功率计算公式的应用；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）利用W=Fs求水平推力做的功。
（2）该机器人在水平地面上的速度，由图乙得出此时的推力，利用P=Fv求水平推力的功率。
23．【答案】（1）解：建材的重力
答：若某次运送建材的质量为50kg，则建材所受重力大小是500N；
（2）解：1 min内绳子移动的距离
拉力做的功
t=1 min=60 s
则工人拉力的功率
答：若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m，工人施加在钢绳上的拉力为200N， 工人拉力的功率是80W
（3）解：由图像可知，当η=50%时，重物G=400 N，又
即
解得G动＝400 N，当η＝60%时，则有
解得 。
答：当滑轮组的机械效率为60%时，滑轮组运送建材的重量是600N。
【知识点】功率的计算；重力及其大小的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据物体的质量计算重力；
（2）利用拉力和距离的乘积计算做功多少，功和时间的比值计算功率；
（3）利用有用功和总功的比值计算机械效率，结合机械效率计算动滑轮重力大小或物体重力大小。
二一教育在线组卷平台（zujuan.21cnjy.com）自动生成 1 / 1
