教科版物理八年级下册《11.3 功功率》同步练习卷
一、单选题:本大题共10小题,共20分。
1.在下列事例中,力对物体做功的是( )
A. 人提着水桶在水平地面上行走 B. 举重运动员举着杠铃原地不动
C. 人推汽车,没有推动 D. 雨滴从高空中落下
2.如图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图。下列说法中正确的是( )
A. 从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃不做功
B. 从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃不做功
C. 从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃不做功
D. 举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃不做功
3.某同学的质量约为,他以正常速度从教学楼的一楼走上二楼,请估算在此过程中该同学上楼的功率最接近于( )
A. B. C. D.
4.妈妈与小明进行爬山比赛,他们选择的起点、路径和终点都相同,全程设为匀速运动,妈妈的体重是小明的倍,妈妈所用的时间是小明的倍,若妈妈克服重力做功为、功率为,小明克服自身重力做功为、功率为,则下列关系正确的是( )
A. :: B. ::
C. :: D. ::
5.如图所示的现象中,力对物体做了功的是( )
A. B.
C. D.
6.下列有关功和功率的说法中正确的是( )
A. 某同学背着书包在水平路面上行走时,他对书包做了功
B. 举重运动员举着杠铃静止不动时,运动员对杠铃做了功
C. 物体所做的功越多,功率越大
D. 物体做功越快,功率越大
7.用大小相同的力,作用在质量不同的物体上,使它们分别在同一水平面上沿力的方向移动相同的距离如图所示,所做的功分别为和,则( )
A. B. C. D.
8.甲、乙、丙、丁四个同学进行攀岩比赛,他们做的功与时间的关系如图所示。若规定做功最快的获胜,则最后胜出的一定是( )
A. 甲
B. 乙
C. 丙
D. 丁
9.如图所示,是一个老人和小孩攀爬同一楼梯时的情景。若需要比较攀爬楼梯过程中老人和小孩消耗的功率大小,测量的物理量有( )
A. 只需测量各自爬楼梯的高度
B. 只需测量老人的质量、小孩的质量
C. 需要测量老人的质量、小孩的质量,各自爬楼梯所需的时间
D. 需要测量老人的质量、小孩的质量,各自爬楼梯的高度和所需的时间
10.汽车在平直公路上以速度匀速行驶,发动机功率为,牵引力为,时刻开始,司机减小了油门,使汽车保持恒定功率行驶,到时刻,汽车又开始做匀速直线运动,速度为,已知运动过程中汽车所受阻力恒定不变,汽车牵引力随时间变化的图象如图所示,则( )
A. 至时间内,汽车做加速运动 B.
C. 时刻之后,汽车将保持功率行驶 D.
二、多选题:本大题共1小题,共3分。
11.如图所示,重的物体在的水平拉力的作用下,以的速度沿水平地面向左匀速直线运动了,滑轮组的机械效率为,则在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端移动的距离为 B. 有用功为
C. 拉力的功率为 D. 物体与地面间的滑动摩擦力为
三、填空题:本大题共4小题,共8分。
12.小明将放在水平桌面上重为的物理课本,水平匀速拉动。所用的水平拉力为,则课本重力做功______,水平拉力做功______。
13.小明同学用的水平推力推着重的书箱在水平地面上前进了,松开手后,书箱仍向前滑行了,整个过程书箱的重力做功______。
14.如图所示的铁块重力,被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,当它在竖直方向上拉力的作用下向上运动,则铁块受到的摩擦力为______,方向______。铁块此时速度与时间的关系图象如图乙所示,内拉力做的功是______。
15.自动感应门俯视图如图所示:当有物体进入半径为的虚线圆圆心处为内时,宽度均为的两扇感应门立即向两边匀速开启,开启速度为。在水平地面上,人用的水平推力推动宽的货物,使货物的中央沿虚线匀速通过该门。从门开始开启到货物被推至门位置的过程中,推力做的功为______;为能安全通过该感应门,货物运动的速度应不超过______。
四、实验探究题:本大题共1小题,共6分。
16.学校新购了一箱物理器材,小云同学将它从一楼搬到三楼,小明同学想测定小云搬运器材过程中对箱子做功的功率。
【实验器材】______、______、______。
【实验步骤】
小明同学设计的测量步骤如下,其中多余的是______。
A.测出箱子的质量
B.测出楼梯的总长度
C.测出一楼到三楼的竖直高度
D.测出小云上楼所用的时间
E.算出小云搬运箱子的功率
请你帮小明设计一个记录实验数据的表格。
五、计算题:本大题共2小题,共16分。
17.如图所示为我国首辆“玉兔号”月球车。登月前,在水平地面上进行了测试,月球车匀速直线行驶用时,若车的质量为,受到地面的摩擦阻力为,,求:
月球车受到的重力;
月球车在测试过程中的功率。
18.每天都会有许多全国各地的人民群众,来到天安门广场观看升国旗仪式。天安门广场上的国旗,每天都会随太阳一起升起,次零失误。奇迹。天安门广场上的国旗总重为,升旗时如图,国旗上升高度为,所使用时间分秒,求解下列问题:
国旗上升的平均速度是多少?保留一位小数
将国旗沿竖直方向匀速升高,拉力对国旗做的功是多少?
若某持枪战士总重约为,估算该战士站立时对水平地面的压强。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:、提着水桶水平移动,人给水桶一个向上的力,水桶向上没有移动距离,人对水桶没有做功;不符合题意;
B、举重运动员举着杠铃原地不动,运动员对杠铃施加一个力,但没有在力的方向上移动距离,对杠铃没有做功;不符合题意;
C、人推汽车,汽车不动,人给汽车一个向前的力,汽车向前没有移动距离,人对汽车没有做功;不符合题意;
D、雨滴从高空中落下,在重力的作用下,雨滴移动了距离,所以重力对雨滴做功;符合题意.
故选D.
本题要抓住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.
有力有距离,力对物体不一定做功,物体必须在力的作用下通过了距离,力对物体才做功.
2.【答案】
【解析】【分析】
本题考查做功的两个因素。
做功的两个必要条件:作用在物体上的力;物体在该力的方向上通过了一段距离。二者缺一不可。
【解答】
A.从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃施加一个向上的力,杠铃向上移动了一段距离,所以人对杠铃做了功,故A错误;
B.从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃施加一个向上的力,杠铃向上移动了一段距离,所以人对杠铃做了功,故B错误;
C.从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃施加一个向上的力,杠铃向上移动了一段距离,所以人对杠铃做了功,故C错误;
D.举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃施加一个向上的力,但杠铃没移动距离,所以人对杠铃不做功,故D正确。
3.【答案】
【解析】解:该同学是体重,
从教学楼的一楼走上二楼的高度,
克服重力所做的功,
上楼时间,
则该同学上楼的功率。
故选:。
已知中学生的质量,可以得到体重,一层楼的高度在左右,爬一层楼的时间大约,据此计算上楼的功率。
本题考查功和功率的计算公式的理解和掌握,估测出学生爬楼的高度和时间是解决此题的关键。物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义。
4.【答案】
【解析】解:由题可知,妈妈与小明爬山的高度相同,妈妈的体重是小明的倍,妈妈所用的时间是小明的倍,
、由可得,妈妈和小明克服重力做功之比:
,故AB错误;
、由可得,妈妈和小明克服重力做功的功率之比:
,故C错误,D正确。
故选:。
爬山比赛过程中,两人爬山的高度相同,根据求出做功之比;
根据求出功率之比。
此题主要考查的是学生对功和功率计算公式的理解和掌握,代入数值时不要颠倒是解决此题的关键,属于基础性题目,难度不大。
5.【答案】
【解析】解:、符合做功的两个必要因素,符合题意。
B、没有距离,所以没做功,不符合题意。
C、没有距离,所以没做功,不符合题意。
D、有力也有距离,但不是在力的方向上通过的距离,所以力没做功,不符合题意。
故选:。
本题要抓住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。
本题考查了力是否做功的判断。
6.【答案】
【解析】解:、学生背着书包在水平路面上行走,学生对书包有向上的力,但向上并没有移动距离,所以他对书包没有做功。故A错误;
B、举重运动员举着杠铃在空中静止时,只有力,没有在力的方向上通过的距离,故运动员对杠铃没有功,故B错误;
C、根据可知,功大小取决于功与时间的比值,只知道功的多少,不知道时间的多少,无法判断功率大小。故C错误;
D、功率是描述力做功快慢的物理量,故物体做功越快,功率越大。故D正确;
故选:。
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。
功率是描述力做功快慢的物理量,大小取决于功与时间的比值。
此题主要考查力是否做功的判断、功率的大小比较,关键是明确三种情况不做功:一是有力无距离例如:推而未动,二是有距离无力靠惯性运动,三是力的方向与运动方向垂直。
7.【答案】
【解析】解:两个物体受到的力都是,通过的距离都是,根据可以判断两个力做功相等,即。
故选:。
根据判断做功多少,只要力相等,通过的距离相等,做功就相等。
物体质量多大,进行什么运动,接触面是否粗糙,这些都不影响做功多少,影响力对物体做功多少的是力和距离。
8.【答案】
【解析】解:在相同时间内,做功越多,功率越大,也就是做功越快。由图象知,当时间相同时,甲做功最多,所以由公式知,甲功率最大,做功最快。
故选:。
功率是比较物体做功快慢的物理量,功率跟做功多少和做功时间都有关系。
本题考查功率的物理意义,理解功率的含义是正确解答本题的关键。
9.【答案】
【解析】解:爬楼时,克服重力做功,需要测量老人的质量、小孩的质量,由可比较做功的多少
爬完相同的楼梯,则高度相同,
根据比较功率的大小,因此只需要测量老人的质量、小孩的质量,各自爬楼梯所需的时间即可比较老人和小孩消耗的功率大小。
故选:。
爬楼时,克服重力做功,根据比较做功的多少;根据比较功率的大小。
此题考查功率大小的比较,关键利用好公式确定高度、重力和时间这三个量的关系。
10.【答案】
【解析】解:
由题知,在时刻以前,汽车以速度匀速行驶,发动机功率为,牵引力为,则:-------;
在时刻,司机减小了油门,汽车的功率突然减小为,在该瞬间汽车的速度不变仍为,由图象知牵引力由突然减小为,所以:-------,
由可知即汽车的功率突然减小为原来的一半。
A.由图可知,至时间内,汽车受到的牵引力增大,功率不变,由可得,汽车行驶的速度减小,所以汽车做减速运动,故A错误;
B.汽车做匀速直线运动时,牵引力与阻力平衡,所以,故B错误;
C.由题可知,时刻后汽车的功率保持恒定;由前面分析知,汽车的功率将保持不变,故C错误;
D.由题知,到时刻,汽车又开始做匀速直线运动,速度为;
由图可知,汽车再次做匀速运动时的牵引力与最初做匀速运动的牵引力大小相等,均为;
根据可得第二次做匀速直线运动时的速度:,故D正确;
故选:。
汽车匀速行驶时牵引力等于阻力,根据功率和速度关系公式可得:,当功率不变,牵引力增加,物体减速运动;从图象上可以看出牵引力由变为,再根据,并结合选项即可判断出正确选项。
本题考查了功率公式灵活应用,了解研究对象的运动过程是解决问题的前提,会根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律是关键。
11.【答案】
【解析】解:、由图可知,绳子自由端移动的速度,
则绳子自由端移动的距离:,故A正确;
B、拉力做功为:,
由可知,有用功:,故B错误;
C、拉力做功的功率:,故C错误;
D、有用功,拉力做的总功,
由得,物体与地面间的滑动摩擦力:,故D正确。
故选:。
由图可知,绳子自由端移动的速度,利用求绳子自由端移动的距离;
利用求拉力做的总功,利用求有用功;
利用求拉力做功的功率;
利用求摩擦力。
本题考查了速度公式和滑轮组的特点、功的公式和械效率公式的应用、水平使用滑轮组时注意:有用功等于摩擦力与物体移动的距离的乘积,这是本题的关键、易错点。
12.【答案】
【解析】解:重为的物理课本,在水平面上匀速拉动,虽然有力,也有距离,但距离不是在重力的方向上通过的距离,所以重力没做功,即重力做功为。
水平拉力为,并在水平面上匀速前进,具备做功的两个条件,所以拉力做了功,
则水平拉力做功:。
故答案为:;。
做功的必要条件为:作用在物体上的力和物体在力的方向上移动的距离,根据做功的必要条件可知:重力不做功,因为在重力的方向上没有移动距离,做功为;
拉力做功可用公式计算得出。
判断力是否做功时一定要紧扣做功的必要条件,特别是有力有距离时,但是移动距离不是在力的方向上移动的,这种情况一定不做功。
13.【答案】
【解析】解:书箱在水平地面上运动,虽然受重力,也有距离,但在重力的方向上没有移动距离,所以整个过程中重力没做功,为。
故答案为:。
重力的方向是竖直向下的,据此根据做功的两个条件分析解答即可。
本题考查了对做功的两个必要条件的了解与掌握,明确三种情况不做功:一是有力无距离例如:推而未动,二是有距离无力靠惯性运动,三是力的方向与运动方向垂直。
14.【答案】 竖直向下
【解析】解:铁块在的作用下匀速向上运动时,处于平衡状态,受到平衡力的作用。
在竖直方向上受到竖直向下的重力、竖直向下的摩擦力和竖直向上的拉力,
根据平衡力的特点,故铁块受到摩擦力大小。
根据可得,铁块在内升高的距离,
因此拉力做的功。
故答案为:;竖直向下;。
处于平衡状态的物体受平衡力作用,即大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上。
从图乙中读出铁块运动的速度,利用速度公式求出通过的路程,再利用计算内拉力做功。
此题主要考查学生对二力平衡条件的掌握和应用。首先,我们可以判断物体是否受力平衡;其次,根据所求力的方向、以及平衡力的大小和方向准确求出力的大小和方向。
15.【答案】
【解析】解:由题可知,,在的作用下货物运动了,
所做的功:;
由题可知,货物的宽度为,感应门打开的宽度至少为,可知每扇运动的距离为,
感应门运动的时间:
物体的运动时间:
货物的运动速度:。
故答案为:;。
从门开启到货物被推至门处,货物运动了,由解题;
由题可知,要使货物安全通过感应门,则货物到感应门处时,感应门打开的宽度至少为,其运动的时间和物体的运动时间相同,由速度公式解题。
本题考查的是速度的一般运算,基础性强,难度不大。
16.【答案】秒表;卷尺;磅秤;;表格如下:
箱子的质量 一楼到三楼的竖直高度 所用的时间 功率
【解析】解:搬箱子是克服箱子的重力做功,根据可知需要测量箱子的质量、一楼到三楼的竖直高度、上楼所用的时间,因此需要磅秤、卷尺、秒表三个测量工具;然后根据计算出做功的功率,不需要测量楼梯的总长度;
实验数据的记录表格包括箱子的质量、楼梯高度、登楼时间、功率这四个内容,还要注明各物理量的单位,如下表。
本题测量搬运箱子做功的功率,搬箱子上楼克服箱子的重力做功,根据可知需要的实验器材;
把所有需要测量的物理量及相对应的数值展现出来就是实验数据记录表格。
易错点有两个:测质量工具的选择,测质量小的物体用天平,测质量大的物体用磅秤;功等于力乘以在力的方向上通过的距离,学生由于不理解做功的要素,把楼梯的长度认为是做功的距离而出现错误,特别强调距离和力的方向是一致的。
17.【答案】解:月球车受到的重力:;
克服摩擦力做的功:,
时间,月球车在测试过程中的功率:
。
答:月球车受到的重力是;
月球车在测试过程中的功率为。
【解析】根据求出月球车的重力;
根据求出克服摩擦力做的功,根据求出功率。
此题主要考查的是学生对重力、功和功率计算公式的理解和掌握,基础性题目。
18.【答案】解:
国旗上升的时间:,
国旗上升的平均速度:
;
拉力对国旗做的功:
;
战士双脚站立时与地面的接触面积约为:
,
战士对地面的压力:,
该战士站立时对水平地面的压强:
。
答:国旗上升的平均速度是;
拉力对国旗做的功为;
该战士站立时对水平地面的压强为。
【解析】根据求出国旗上升的平均速度;
根据求出拉力做的功;
估测出战士站立时与地面的接触面积,对地面的压力等于其重力,根据求出压强。
此题主要考查的是学生对速度、功和压强计算公式的理解和掌握,正确估测出双脚的面积是解决此题的关键。
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