第六章功和能 期末试题选编 2021－2022学年北京各地八年级物理下学期（含解析）

功和能 练习题
一、单选题
1．（2022春·北京石景山·八年级统考期末）如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（　　）
A．足球离开脚，在地面上滚动的过程中 B．运动员举着杠铃不动 C．学生背着书包静止站立在地面上等车 D．人将货物从地面上搬起
A．A B．B C．C D．D
2．（2022春·北京海淀·八年级统考期末）关于做功，下列说法正确的是（　　）
A．运动员举着杠铃不动时，人对杠铃的支持力做了功
B．扛着一桶纯净水上楼时，人对水桶的支持力做了功
C．拉着拉杆箱在水平地面上行走时，地面对拉杆箱的支持力做了功
D．篮球离开手后继续在空中飞行的过程中，运动员对篮球做了功
3．（2022春·北京海淀·八年级统考期末）小明将一瓶550mL的矿泉水从教室地面捡到课桌上，他对这瓶矿泉水做功约为（　　）
A．0.5J B．5J C．50J D．500J
4．（2022春·北京顺义·八年级统考期末）在国际单位制中，功率的单位是（　　）
A．牛顿 B．焦耳 C．瓦特 D．千克
5．（2022春·北京通州·八年级统考期末）周末，小明和小华去爬山。他们从山脚下同一地点同时出发，沿着不同路径上山（小明走的道路比较陡峭，但是路程短，小华走的道路比较平缓，但是路程长），同时到达山顶。已知，小明的质量为45kg，小华的质量为60kg。则下列说法正确的是（　　）
A．小明克服自身重力所做的功比较多
B．他们克服自身重力所做的功一样多
C．小华克服自身重力做功的功率比较大
D．小明克服自身重力做功的功率比较大
6．（2022春·北京石景山·八年级统考期末）关于普通中学生，下列估测的数据中最接近实际的是（　　）
A．正常体温是38.5℃ B．登上一层楼克服自身重力做功约为
C．站立时对地面的压强约为 D．登楼克服自身重力做功的功率约为
7．（2022春·北京门头沟·八年级统考期末）在生产和生活中经常使用各种机械，在使用机械时，下列说法中正确的是（　　）
A．只有在费力情况时才能省功 B．可以省力，同时也可以省功
C．可以省距离，同时也可以省功 D．可以省力或省距离，但不能省功
8．（2022春·北京东城·八年级统考期末）关于功、功率、机械效率，下列说法正确的是（　　）
A．作用在物体上的力越大，该力对物体做的功越多
B．机械做功越多，机械的功率越大
C．机械的功率越大，机械效率越高
D．机械做功越快，机械的功率越大
9．（2022春·北京西城·八年级统考期末）甲机器的功率大于乙机器的功率，若两台机器均正常工作，则甲比乙（　　）
A．做功多 B．做功用时短 C．做功快 D．机械效率高
10．（2022春·北京西城·八年级期末）质量为60kg的工人利用如图滑轮组将一质量为60kg重物A在12s内匀速提升3m，此时该滑轮组的机械效率为80%（不计绳重与摩擦），小明对此工作过程及装置作出了论断，下列论断正确的是（　　）
A．动滑轮重为200N
B．绳子自由端的移动速度为1m/s
C．若增大重物A，滑轮组机械效率不变
D．此过程中，工人对地面的压力为350N
11．（2022春·北京西城·八年级统考期末）小军将图所示的滑轮组进行了改进，提高了它的机械效率。用改进后的滑轮组将同一物体匀速提升同样的高度，与改进前相比，则（　　）
A．有用功增加，总功增加 B．有用功增加，总功不变
C．有用功不变，总功减少 D．有用功不变，总功不变
12．（2022春·北京朝阳·八年级统考期末）如图所示为2022年北京冬奥会的一些运动项目，关于这些项目中的情景，下列说法中正确的是（　　）
A．短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动状态不变
B．跳台滑雪运动员在空中下落的过程中，重力势能不变
C．冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶受到惯性
D．冰球运动员用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中，冰球对球杆也有力的作用
13．（2022春·北京延庆·八年级统考期末）如图所示，滚摆从最高点由静止开始释放，运动到最低点后再次向上运动，发现滚摆每次到达最高点时总比前一次低。在滚摆从最高点运动到最低点的过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．滚摆的重力势能越来越小 B．滚摆的动能转化为重力势能
C．滚摆的机械能的总和不变 D．重力对滚摆不做功
14．（2022春·北京顺义·八年级统考期末）如图所示，小球在摆动的过程中，下列判断中正确的是
A．从A点到B点的过程中，小球的动能减小，重力势能增加
B．从A点到B点的过程中，小球的动能增加，重力势能减小
C．从B点到C点的过程中，小球的机械能转化为重力势能
D．从B点到C点的过程中，小球的重力势能转化为动能
二、多选题
15．（2022春·北京顺义·八年级统考期末）如图所示为冬奥会的一些运动项目，下列说法中正确的是（　　）
A．图甲中的短道速滑运动员在转弯过程中保持重心高度不变，他的重力势能不变
B．图乙中的被掷出去的冰壶在冰面上越滑越慢，冰壶的动能不断减小
C．图丁中的冰球被球杆推着水平匀速运动一段距离，冰球的机械能不变
D．图丙中的自由式滑雪运动员在沿倾斜的赛道匀速下滑时，运动员的机械能不变
三、填空题
16．（2022春·北京门头沟·八年级统考期末）如图所示是小刚测动滑轮机械效率的实验示意图。他用弹簧测力计竖直向上匀速拉动绳子自由端，将重为6N的钩码从A位置提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的A'位置匀速竖直上升到B'位置，弹簧测力计对绳子的拉力为F。
（1）在这个过程中，则弹簧测力计移动的距离s=___________cm；
（2）如图乙所示，弹簧测力计示数F=___________N；
（3）拉力F做的功W=___________J；
（4）此滑轮组的机械效率η=___________%（保留一位小数）。
四、实验题
17．（2022春·北京门头沟·八年级统考期末）如图所示，是探究重力势能大小与哪些因素有关的实验情景，实验中将半径相同的小球从某个高度自由落下到花泥上。（已知m钢>m玻璃）
（1）该实验中用___________反映重力势能的大小；
（2）实验a、b得出结论：重力势能大小与___________有关；
（3）实验a、c得出的结论：重力势能大小与___________有关。
五、计算题
18．（2022春·北京门头沟·八年级统考期末）如图所示，用150N的水平推力F，使重400N的物体沿水平地面匀速移动了10m，用时10秒钟。在这个过程中求：
（1）F 对物体做的功
（2）F 的功率
19．（2022春·北京朝阳·八年级统考期末）建筑工地的运料装置可以简化为滑轮组装置，如图所示，工作时先将建筑材料装入运料车，再将运料车装入升降机，最后由卷扬机拉动钢索，将升降机提升到指定位置。若卷扬机将建筑材料以0.1m/s的速度运送到10m高的楼层，运料车的总重力为103N，升降机箱的重力为104N，运送的建筑材料的总重力为104N，卷扬机对钢索的拉力为1.5×104N，求：
（1）滑轮组的机械效率。
（2）卷扬机的输出功率。
20．（2022春·北京东城·八年级统考期末）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，用竖直向下的拉力F，使物体A以0.2m/s的速度匀速上升。已知物体A重力为400N，动滑轮重力为100N，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求：
（1）拉力F；
（2）拉力F的功率P；
（3）提升物体A时滑轮组的机械效率。
21．（2022春·北京石景山·八年级统考期末）如图所示，用图中机械提升重力是的重物A，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F大小为，已知物体A匀速上升的高度为，用时，设滑轮组的机械效率为，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求：
（1）滑轮组的有用功；
（2）动滑轮重；
（3）滑轮组的机械效率为；
六、综合题
22．（2022春·北京朝阳·八年级统考期末）请阅读《冰上的“国际象棋”——冰壶》并回答问题。
冰上的“国际象棋”——冰壶
冰壶（Curling）又称掷冰壶，冰上溜石，是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目，被大家喻为冰上的“国际象棋”，它考验参与者的体能与脑力，展现动静之美，取舍之智慧。
玩冰壶，首先要有“三大件”：冰壶、冰壶鞋和冰壶刷。
冰壶对于材料有特殊的要求，首先是要坚硬，其次是在低温条件下不能被撞裂了，也就是抗冲击强度大。人们发现当花岗岩中的石英含量较低时，壶体在低温的环境下撞击时才不会破裂。
冰壶运动员穿的鞋底很独特。两个鞋底质地不同，蹬起蹬器的那只脚的鞋底由橡胶制成，而滑行的那只脚的鞋底由塑料制成。
冰壶比赛时用的冰壶刷通常是用合成鬃或者马鬃制成，用冰壶刷擦冰时可以使冰层表面熔化，从而使冰变成薄薄的一层水。
比赛前，向比较平整的冰面上均匀的喷洒细小的水滴，冰面上就有了一个一个小冰珠。比赛时，投掷队员用力蹬起蹬器，手推着冰壶在冰面上滑行，如图1所示，在投掷线前必须将冰壶掷出。当冰壶离开手后在冰面上滑行时，两名队友在冰壶前用冰壶刷擦冰面，如图2所示，从而调整冰壶的方向和速度。比赛时，队长通过大声喊叫来提示擦冰的队友，以确保冰壶以预定的方向和路径运动，所以冰壶比赛也是“大声喊叫”的比赛。投掷的冰壶在冰面上移动时的轨迹，实际是一条孤线，这就是冰壶的英文名Curling——卷曲的由来。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）冰壶对于材料有特殊要求，主要依据其材料的_____物理属性（写出一种即可）。
（2）当冰壶离开手后在冰面上滑行，两名队友在冰壶前用冰壶刷擦冰面的过程中，冰壶的动能_____（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
（3）请分别举出文中一个增大摩擦的例子和一个减小摩擦的例子。______、______
参考答案：
1．D
【详解】A．做功的两个必要因素是有力作用于物体，物体沿力方向发生位移。足球离开脚，在滚动的过程中，足球没有受到脚对其的作用力，所以人对足球没有做功，故A不符合题意；
B．运动员举着杠铃不动，处于静止状态，杠铃在这个过程中，没有在手的推力的方向移动距离，则人对杠铃没有做功，故B不符合题意；
C．学生背着书包静止站立在地面上等车，书包相对于该学生是静止的，书包没有在力的方向上移动距离，故C不符合题意；
D．人将货物从地面上搬起，人对货物有向上的支持力，且货物在支持力的方向移动了一段距离，则人对货物做了功，故D符合题意。
故选D。
2．B
【详解】A．动员举着杠铃不动时，杠铃没有在支持力的方向上通过距离，所以运动员对杠铃的支持力没有做功，故A项错误；
B．扛着一桶纯净水上楼时，有力作用在水桶上，水桶在力的方向上通过了距离，所以人对水桶的支持力做了功，故B项正确；
C．拉着拉杆箱在水平地面上行走时，地面对拉杆箱的支持力与物体运动的方向垂直，所以地面对拉杆箱的支持力没有做功，故C项错误。
D．篮球离开手后继续在空中飞行的过程中，运动员对篮球没有了力的作用，所以运动员对篮球没有做功，故D项错误。
故选B。
3．B
【详解】课桌的高度约为
一瓶550mL矿泉水的重力约为
将一瓶550mL的矿泉水从地面上捡起放到课桌上做功约为
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
4．C
【详解】A．牛顿是力的单位，故A不符合题意；
B．焦耳是功（或热量、能量）的单位，故B不符合题意；
C．瓦特是功率的单位，故C符合题意；
D．千克是质量的单位，故D不符合题意。
故选C。
5．C
【详解】AB．小明的质量为45kg，小华的质量为60kg，根据G＝mg可知，小明的重力小于小华的重力，升高的高度相同，根据
W＝Gh＝mgh
可知，小华克服自身重力所做的功比较多，故AB错误；
CD．用时相同，根据可知，小华克服自身重力做功的功率比较大，故C正确，D错误。
故选C。
6．B
【详解】A．普通中学生的正常体温是36.5℃，故A不符合题意；
BD．普通中学生的重力大约为500N，一层楼的高度大约为3m，登上一层楼所用的时间大约为10s，所以登上一层楼克服自身重力做的功约为
W=Gh=500N×3m=1500J
登楼克服自身重力做功的功率约为
故B符合题意，D不符合题意；
C．普通中学生的重力大约为500N，站立时与地面的接触面积约为0.04m2，所以普通中学生站立时对地面的压强约为
故C不符合题意。
故选B。
7．D
【详解】使用机械的主要目的是省力、省距离或改变力的方向，但任何机械都不能省功，故D选项正确．
8．D
【详解】A．功的大小等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积，作用在物体上的力越大，但不知道物体在力的方向上通过的距离，无法判断该力对物体做的功多少。故A错误；
BD．功率是描述做功快慢的物理量，机械做功越快，机械的功率越大，其数值等于功与做功所用时间的比。做功越多，但做功时间未知，无法判断功率的大小。故B错误，D正确；
C．物理学中，将有用功与总功的比值叫作机械效率，机械效率的大小与功率大小无关。机械的功率越大，说明该机械做功快，不能说明机械效率高。故C错误。
故选D。
9．C
【详解】功率是反映做功快慢的物理量，甲机器的功率大于乙机器的功率，所以甲比乙做功快，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
10．D
【详解】A．所提升物体的重力为
滑轮组的机械效率可表示为
根据上式变形可得动滑轮的重力为
故A错误；
B．绳子移动的距离为
绳子移动的速度为
故B错误；
C．因为不计绳重和摩擦，所以滑轮组的机械效率可表示为
由上式可知，在动滑轮重力一定时，所提升物体重力越大，效率越高，故C错误；
D．绳子自由端上的拉力为
人的重力为
人对地面的压力等于人所受的支持力，则人对地面的压力为
故D正确。
故选D。
11．C
【详解】把同一物体匀速提升同样的高度，则利用滑轮组做的有用功相同；根据可知，改装后机械效率提高，有用功所占总功的比例增加，即总功减小或额外功减少。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
12．D
【详解】A．短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动方向发生改变，所以其运动状态发生改变，故A错误；
B．跳台滑雪运动员在空中下落的过程中，质量不变，高度减小，其重力势能减小，故B错误；
C．冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性要保持原来的运动状态，惯性是一种性质，不是力，不能说受到惯性的作用，故C错误；
D．冰球运动员用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中，因为物体间力的作用是相互的，所以冰球对球杆也有力的作用，故D正确。
故选D。
13．A
【详解】AB．滚摆从最高点运动到最低点的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能，故A正确，B错误；
C．根据题意知道，滚摆运动过程中，滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆要克服阻力做功，有一部分机械能转化为内能，机械能减小了，故C错误；
D．重力方向竖直向下，在滚摆从最高点运动到最低点的过程中，沿重力方向发生距离，所以，重力做功，故D错误。
故选A。
14．B
【详解】AB．从A点到B点的过程中，摆球的高度减小，重力势能减小，速度变大，则动能变大，故A错误，B正确；
CD．动能和势能合称机械能，从B点到C点的过程中，摆球的高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小，小球的动能转化为重力势能，故CD错误．
15．ABC
【详解】A．重力势能跟物体的质量、高度有关，运动员在转弯过程中保持重心高度不变，其质量不变，因此重力势能不变，故A正确；
B．被掷出去的冰壶在冰面上越滑越慢，说明速度越来越小，因此动能也不断减小，故B正确；
C．冰球被球杆推着水平匀速运动一段距离，质量不变，速度不变，因此动能不变；又重力势能不变，故机械能不变，故C正确；
D．滑雪运动员在沿倾斜的赛道匀速下滑时，因为匀速，所以动能不变，但是下滑，高度变小，重力势能减小，故机械能减小，故D错误。
故选ABC。
16． 15.0 2.2 0.33 90.9
【详解】解：（1）[1]刻度尺的分度值是1cm，拉力是从20.0cm开始上升的，上升到35.0cm处，拉力F移动的距离s=15.0cm。
（2）[2]由图知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2.2N。
（3）[3]拉力做的功
（4）[4]有3段绳子承担动滑轮重，n=3，钩码上升的距离
做的有用功
机械效率
17． 花泥的形变程度 质量 高度
【详解】（1）[1]实验中通过花泥的形变程度来表示重力势能的大小。
（2）[2]根据实验a、b可知，高度相同，a的质量大于b的质量，钢球下落后花泥的凹陷程度大，则钢球的动能大，故得出结论：在高度相同时，重力势能的大小与质量有关，质量越大，重力势能越大。
（3）[3]根据实验a、c可知，质量相同，a的高度大于c的高度，c钢球下落后花泥的凹陷程度小，则钢球的重力势能小，故得出结论：在质量相同时，重力势能的大小与高度有关，高度越大，重力势能越大。
18．(1) 1500J (2) 150W
【详解】(1)由知道，F 对物体做的功
(2)由 知道，F 的功率
答：(1) F 对物体做的功1500J；
(2) F 的功率150W。
19．（1）33.3%；（2）3000W
【详解】解：（1）有用功为
从图中可知
总功为
滑轮组的机械效率
（2）所用时间
卷扬机的输出功率
答：（1）滑轮组的机械效率为33.3%。
（2）卷扬机的输出功率为3000W。
20．（1）250N；（2）100W；（3）80%
【详解】解：（1）由图可知，该滑轮组n=2，则拉力
（2）绳子自由端移动速度
拉力F的功率
（3）滑轮组的机械效率
答：（1）拉力F为250N；
（2）拉力F的功率为100W；
（3）提升物体A时滑轮组的机械效率为80%。
21．（1）40J；（2）50N；（3）80%
【详解】解：（1）重物A的重力为200N，上升的距离为0.2m，所以滑轮组的有用功为
W有用=Gh=200N×0.2m=40J
（2）由图可知，该滑轮组绳子的承重段数n=2，因为绳子自由端竖直向下的拉力F大小为，且不计绳重和滑轮与轴的摩擦，根据可得，动滑轮的重力为
G动=nF-G=2×125N-200N=50N
（3）由题意可知，绳子自由端移动的距离为
s=nh=2×0.2m=0.4m
所以拉力做的功，即总功为
W总=Fs=125N×0.4m=50J
所以滑轮组的机械效率为
答：（1）滑轮组的有用功为40J。
（2）动滑轮重50N。
（3）滑轮组的机械效率为80%。
22． 硬度 变小 一只鞋底由橡胶制成 用冰壶刷擦冰
【详解】（1）[1]根据题干信息“冰壶对于材料有特殊的要求，首先是要坚硬，其次是在低温条件下不能被撞裂了，也就是抗冲击强度大”可知冰壶对于材料有特殊要求，主要依据其材料的硬度和抗冲击强度。
（2）[2]当冰壶离开手后在冰面上滑行，两名队友在冰壶前用冰壶刷擦冰面的过程中，冰壶的质量不变，因受到摩擦力而速度变小，故动能变小。
（3）[3][4]蹬起蹬器的那只脚的鞋底由橡胶制成，这是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，而滑行的那只脚的鞋底由塑料制成，这是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦；用冰壶刷擦冰时可以使冰层表面熔化，从而使冰变成薄薄的一层水，这是通过使接触面彼此分离来减小摩擦。