人教版物理八年级下册课课练：第11章　功和机械能 章末复习（含答案）

章末复习(五)
功和机械能
教材图片 图片解读
　如图图图所示,小明同学用20 N的力推着重力为100 N的小车在水平路面上前进了20 m,则推力做的功为　　　　J,重力做的功为　　　　J
　如图图图所示,小红和爷爷进行爬楼比赛,已知他们的质量之比为2∶3,爬上五楼的时间之比为1∶2,则他们所做功之比为　　　　,爬楼的功率之比为　　　　
　如图图图所示,公路上都有限制汽车速度的标志以减少交通事故,这是因为汽车的速度越大,　　　　能越大;大卡车限制的速度相对于小轿车限制的速度要　　　　(选填“大一些”“小一些”或“一样大”)
　如图图图所示,射箭运动员用力拉弓时,弓发生弹性形变而具有　　　　　能
　如图图图所示,蹦床运动员正在比赛。运动员在空中下降时　　　　能转化为　　　　能,与蹦床接触后转化为　　　　能
　如图图图所示的单摆,若不计空气阻力,小球由B点摆到C点的过程中,动能　　　　,重力势能　　　　,机械能　　　　　　(均选填“增大”“不变”或“减小”)
判断下列说法的正误,并对错误的说法分析指正。
(　　)1.只要有力作用在物体上,且这个物体移动了一段距离,我们就说这个力对物体做了功。
分析指正: ______________________________________________________。
(　　)2.只要物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量,但这个物体不一定正在做功。
分析指正: ______________________________________________________。
(　　)3.空中匀速直线飞行的小鸟,其动能和重力势能一定都不变。
分析指正: ______________________________________________________。
(　　)4.正在下降的物体,一定将重力势能转化为动能。
分析指正: ______________________________________________________。
(　　)5.处于静止状态的物体,其机械能一定为零。
分析指正: ______________________________________________________　。
考点●1　功和功率
1.(2021乐山)如图图所示实例中,力没有对物体做功的是 (　　)
2.(2021十堰)某汽车公司对自主研发的无人驾驶汽车性能进行测试,甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动,且v甲A.F甲B.F甲>F乙,W甲>W乙
C.F甲=F乙,W甲D.F甲=F乙,W甲=W乙
3.(2021岳阳)小明两次分别用时60 s、40 s把同一捆书从一楼匀速搬上三楼,比较两次搬书过程对书做功和做功的功率,判断正确的是 (　　)
A.用时少的做功多
B.用时少的做功功率大
C.用时多的做功多
D.用时多的做功功率大
4.(2021内江)如图图所示,用20 N的水平推力,经过2 s时间,使重力为100 N的物体在水平桌面上移动0.5 m。在这个过程中,重力做功为　　　　J,推力F做功的功率为_________W。
5.(2021连云港)小明用20 N的水平推力,将重为150 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,支持力对购物车做功　　　　J。
6.(2021吉林)一辆汽车在平直的公路上匀速行驶,50 s内通过的路程是1000 m,它的速度为_________m/s,汽车受到的牵引力为3000 N,牵引力做功的功率为　　　　W。
7.(2021黑龙江)如图图所示,一木块沿固定的光滑斜面下滑,木块(不计大小)的重力为10 N,所受支持力为8 N,则木块由斜面顶端滑到底端的过程中,重力做功为　　　J,支持力做功为　　　　J。
8.(2021达州)如图图所示,AC、BC为同一水平面上的两个光滑斜面,AC>BC,∠CAB=30°。在相等时间内把重为80 N的同一物体从斜面底端分别沿AC、BC匀速推至C点,物体的机械能_________ (选填“增大”“减少”或“不变”),若推力分别为F1、F2,功率分别为P1、P2,则F1=　　　　N,P1　　　　P2。(后两空均选填“>”“<”或“=”)
9.(2021绥化)甲、乙两人各自推动一辆小车,从同一地点同时向西做直线运动,乙的推力是50 N,二者的运动情况如图图所示。以乙为参照物,则甲向　　　　运动;乙推车的功率是_________W。
10.(2021云南)自行车骑行是生活中一种环保的出行方式。如图图所示,小明骑自行车出行的途中,沿直线匀速经过一段长100 m的平直路面,用时20 s。该过程中前后轮与地面的总接触面积为20 cm2。若小明的质量为55 kg,自行车重150 N,骑行时受到的阻力为总重的0.03。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)求骑行时车对水平地面的压强。
(2)该压强相当于多高水柱产生的压强
(3)求骑行过程中动力做的功及功率。
考点●2　机械能及其转化
11.(2021安徽)如图图所示为游乐场中在竖直面内转动的摩天轮,小红乘坐该摩天轮时速度大小不变,则她从最低点上升到最高点的过程中 (　　)
A.动能减少 B.重力势能不变
C.机械能增大 D.机械能不变
12.(2021张家界)张家界大峡谷玻璃桥高空蹦极体验项目正式对公众开放,不考虑空气阻力,关于人在蹦极下降过程中的能量分析,下列选项中正确的是 (　　)
A.弹性绳绷直前,人的重力势能减小,动能增大,机械能增大
B.弹性绳刚好绷直时,人的重力势能最小,动能最大
C.下降到最低点的过程中人的机械能守恒
D.下降到最低点时,人的重力势能最小,弹性绳的弹性势能最大
13.(2021南京)2021年4月,中国女足通过奋勇拼搏,晋级奥运会。如图图所示是足球落地后又弹起的示意图,分析可知,足球 (　　)
A.在B点时受力平衡
B.在A、D两点动能可能相等
C.在C点时,若所受力全部消失,其运动状态将不断改变
D.在运动过程中,只存在动能和势能的相互转化
考点●3　重点实验
14.(2021鄂州)汽车超载、超速是造成重大交通事故的重要原因。某物理兴趣小组决定对超载、超速问题进行模拟探究。如图图所示,让小车从同一斜面上由静止开始滑下,推动同一木块向前移动一段距离后停下,完成甲、乙、丙三次实验。其中h1=h3>h2,m1=m2(1)实验中超载、超速带来的危害程度是通过　来表示的。
(2)研究超载带来的危害程度时,选择甲、乙、丙三次实验中的　　　　进行比较。
(3)研究超速带来的危害程度时,选择甲、乙、丙三次实验中的　　　　进行比较。
(4)若本实验中水平面绝对光滑,则　　　(选填“能”或“不能”)得出正确结论。
15.(2021常州)小明探究“重力势能与重物质量和下落高度的关系”,重物质量m实验步骤 A　　　　B　　　　C
具体操作
实验现象
(1)让重物自由下落到平放在细沙表面的小桌上,通过观察桌腿下陷的深度判断　　　(选填“小桌”或“重物”)的重力势能大小。
(2)由实验步骤　　　　和　　　　,可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系。
(3)小明认为由实验步骤B和C,可判断重力势能的大小和重物质量的关系,该观点_________ (选填“正确”或“错误”),理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
参考答案
【知识梳理】
①作用在物体上的力　
②物体在这个力的方向上移动的距离　
③乘积　④W=Fs　⑤做功所用时间　⑥快慢
⑦P=　⑧P=Fv　⑨越大　运动　质量　速度　运动　受到重力并处在一定高度时
质量　高度　重力并处在一定高度
发生弹性形变　弹性形变程度　弹性形变
机械能　转化　不变
【图说教材】
(1)400　0　(2)2∶3　4∶3　
(3)动　小一些　(4)弹性势　
(5)重力势　动　弹性势　
(6)减小　增大　不变
【易错辨析】
1.×,有力作用在物体上,并且物体在这个力的方向上移动了一段距离,我们就说这个力对物体做了功
2.√
3.×,空中匀速直线飞行的小鸟,其动能一定不变,但由于小鸟不一定在同一高度飞行,故其重力势能可能改变
4.×,正在匀速下降的跳伞运动员,重力势能减小,而动能不变
5.×,处于静止状态的物体动能为零,但是物体可能处于一定高度,即可能具有重力势能,也可能发生了弹性形变,即可以具有弹性势能,所以机械能不一定为零
【中考链接】
1.C　 运动员挺举杠铃的过程,运动员给杠铃施加了力的作用,杠铃在该力的方向上通过了距离,所以运动员对杠铃做了功,故A不符合题意;起重机提升大石块,起重机给石块施加了力的作用,石块在该力的方向上通过了距离,所以起重机对石块做了功,故B不符合题意;小宇推木箱推而未动,有力但没有距离,所以小宇对木箱没有做功,故C符合题意;运动员将弓拉弯的过程,运动员给弓施加了力的作用,弓在该力的方向上通过了距离,所以运动员对弓做了功,故D不符合题意。
2.C　 甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动,汽车处于平衡状态,因此汽车受到的摩擦力相同,汽车受到的牵引力等于摩擦力,故F甲=F乙,又v甲3.B　 由题知,书的重力与前后两次上升的高度均不变,因此由W=Gh可知,两次对书做的功相同,故A、C错误;两次对书做的功相同,根据P=可知,用时少的做功功率大,用时多的做功功率小,故B正确,D错误。
4.0　5　 物体在水平方向上移动,在竖直方向上没有移动距离,因此重力不做功;推力做功的功率为P====5 W。
5.200　0　 推力对购物车做功:W=Fs=20 N×10 m=200 J;购物车在支持力的方向上没有通过距离,支持力对购物车做功为零。
6.20　6×104　 汽车的速度:v===20 m/s;
牵引力做功的功率:P===Fv=3000 N×20 m/s=6×104 W。
7.0.6　0　 木块由光滑斜面顶端滑到底端的过程中,受到重力和支持力的作用,在重力的方向上通过了距离,在支持力的方向没有通过距离,所以重力对木块做功,支持力对木块不做功,即支持力做功为0 J。
木块在重力的方向上通过的距离:h=6 cm=0.06 m,
则重力做功:W=Gh=10 N×0.06 m=0.6 J。
8.增大　40　=　 机械能包括动能和势能,动能大小跟物体的质量和速度有关,重力势能跟物体的质量和高度有关;物体被匀速推至C点的过程中,质量、速度不变,故动能不变,高度增加,故重力势能增加,则物体的机械能增大。由图知力F1沿光滑斜面AC匀速推动物体,光滑斜面即不考虑斜面摩擦力,且∠BAC=30°,即物体上升高度为斜面AC的一半,根据功的原理可得:FL=Gh,h=L,所以F=G=×80 N=40 N。在不考虑斜面摩擦时,沿AC、BC两斜面做的功W1=W2=Gh,所用时间相同,根据P=可得P1=P2。
9.东　200　 由图可知,甲、乙均做匀速直线运动,甲的速度为v甲===2 m/s,乙的速度为v乙=4 m/s;以乙为参照物,则甲向东运动;乙推车的功率是P乙=F乙v乙=50 N×4 m/s=200 W。
10.(1)骑行时,车和人对水平地面的压力:
F=G1+G2=m1g+G2=55 kg×10 N/kg+150 N=700 N,
骑行时车对水平地面的压强:p===3.5×105 Pa。
(2)因为p=p水=ρ水gh,所以h===35 m,
即该压强相当于35 m高水柱产生的压强。
(3)骑行时受到的阻力:f=0.03G=0.03×700 N=21 N;
因为骑行时人和车匀速直线行驶,所以骑行过程中动力F=f=21 N,
骑行过程中动力做的功:W=Fs=21 N×100 m=2100 J,
动力做功的功率:P===105 W。
11.C　
12.D　 弹性绳绷直前,人在重力的作用下向下做加速运动,人的质量不变,高度变小,人的重力势能减小,人的质量不变,速度变大,动能增大,不计空气阻力,人的机械能是守恒的,A错误。人下降到弹性绳刚好绷直时,会继续向下运动,人的重力大于弹性绳的弹力,向下做加速运动,当弹力等于人的重力时,人的速度最大,动能最大,B错误。下降到最低点的过程中,人的机械能转化为弹性绳的弹性势能,所以人的机械能不守恒,C错误。下降到最低点时,高度最小,所以人的重力势能最小,此时弹性绳发生的形变程度最大,弹性绳的弹性势能最大,D正确。
13.B　
14.(1)木块被撞击后向前移动的距离
(2)甲、丙　(3)甲、乙　(4)不能
15.(1)重物
(2)A　B
(3)错误　没有控制重物下落的高度相同