第十章功与机械能单元练习 （含解析） 沪科版物理八年级全一册

第十章功与机械能
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一重为G=50N的金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示，则以下说法正确的是（　　）
A．t1到t2时间内，小球的动能先增加后减小
B．t2时刻小球的动能最大
C．t2到t3时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能
D．t3时刻小球处于平衡状态
2．爸爸将的货箱从高的货架搬到地面上。在搬动的过程中，重力对货箱做的功为（g取）（　　）
A． B． C． D．
3．蹦极是一种具有刺激性的运动项目；如图所示，某次蹦极时，人从蹦极台跳下，到A点时弹性绳刚好绷直，人继续下落到最低点B；若不考虑空气阻力，下列关于人在下降过程中能量分析的说法中正确的是（　　）
A．到达A点前，人减小的重力势能全部转化为动能
B．到达A点时，弹性绳的弹性势能最小，人的动能最大
C．从A点运动到B点过程中，人的机械能守恒
D．从A点运动到B点过程中，人的重力势能全部转化为弹性势能
4．下面四个实例中，人对物体做了功的是（　　）
A．用力推汽车，汽车未被推动 B．用力将木箱推到斜面顶端
C．用力搬石头，石头未动 D．用力举着杠铃在空中不动
5．学生在做模拟“蹦极”的小实验（如图所示），一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在a点，b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，c点是橡皮筋系上小石块自然下垂时下端所在的位置，d点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点，在小石块从a点到c点运动的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．小石块经过b点时，橡皮筋具有弹性势能 B．小石块动能一直在增加
C．小石块减少的重力势能全部转化为动能 D．小石块到达d点时，动能为零
6．如图所示，是某同学制作的一个会跳的卡片。将卡片反过来，用手把它压平在桌面上，使橡皮筋伸长，迅速松开手，卡片会跳起来。关于它的能量转化，下列说法正确的是（ ）
A．橡皮筋恢复原状时弹性势能转化为动能
B．橡皮筋恢复原状时动能转化为弹性势能
C．橡皮筋恢复原状后卡片上升时重力势能转化为动能
D．橡皮筋恢复原状后卡片上升时弹性势能转化为重力势能
7．如图所示，a、b、c三种情况下，用大小相同的力F使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s，对于三种情况下拉力F所做的功分析正确的是（　　）
A． B．
C． D．
8．为提高学生体质，很多城市把跳绳（如图所示）列入了初中体育学业水平测试项目。某初三学生重500N，每次跳起的高度为5cm，1min完成了180次跳绳，则该学生在1min做的功及功率分别为（　　）
A．4500J；75W B．4500J；25W
C．5000J；25W D．5000J；75W
9．如图所示的是小明自己制作的魔罐，制作方法是将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，在水平地面上将其推出去后可以自己返回。下列说法正确的是（ ）
A．罐子被推出时，动能主要转化为重力势能
B．罐子滚到最远处时，罐子的动能为零
C．罐子往回滚时，罐子的机械能保持不变
D．罐子最终停下来是因为失去了所有力
10．一枚鸡蛋从约10米高的5楼落到地面，重力做的功大约是（　　）
A．0.6J B．6J C．60J D．600J
二、多选题
11．站在商场自动扶梯的水平台阶上随自动扶梯匀速上升的顾客（　　）
A．受到重力、支持力和摩擦力作用
B．运动状态保持不变
C．相对台阶保持静止
D．机械能保持不变
12．车辆通过某平直高速路段时，驾驶员看到了如图所示的标志牌，下列说法正确的是（　　）
A．车辆不能超过最高限速，是因为车辆的速度越大惯性越大
B．相同速度行驶的不同车辆，质量越大的车辆动能越大，越危险
C．车辆刹车减速过程中，驾驶员和车中乘客由于惯性会继续向前运动，可能发生撞击危险，所以驾驶员和乘客均要系好安全带
D．当速度和刹车阻力相同时，因为载货车的质量大，刹车滑行的距离长，更容易发生危险，所以设定的最高时速要小一些
13．在下列所述的情景中，人对物体没有做功的是（　　）
A．香蕉皮离开手后落进垃圾桶里
B．把地上的垃圾袋拎起来
C．端着一盘菜沿水平方向匀速行走
D．拿着抹布沿水平方向用力擦桌子
14．在杭州第19届亚洲运动会赛艇女子轻量级双人双桨决赛中，中国组合邹佳琪、邱秀萍率先冲过终点线，如愿获得冠军，这是杭州亚运会诞生的首枚金牌。下列与本项赛事有关的说法正确的是（　　）
A．漂浮的赛艇受到浮力的作用
B．运动的赛艇具有动能
C．摇动双桨时，手对桨没有做功
D．冲刺阶段，赛艇变快，赛艇的机械能变大
15．如图所示，一个小球从某一高度下落，在接触轻质弹簧并压缩弹簧竖直向下运动的过程中，不计空气阻力，下列关于此过程说法正确的是
A．小球的机械能一直在减小
B．当小球向下的速度为0时所受的弹力最大
C．小球从刚开始接触弹簧时开始做减速运动
D．小球不再下降时所受的合力为0
三、填空题
16．在2025年7月举行的世界泳联世锦赛游泳比赛中，中国选手覃海洋勇夺得男子100米和男子200米蛙泳金牌。如图所示，比赛时，覃海洋用手向后划水的力 （填“做功”或“不做功”）。
17．物体由于发生 而具有的能叫作弹性势能。 能和 能是常见的两种势能。
18．如图所示，某同学在做仰卧起坐运动，若该同学上半身的质量为20kg，每次上半身重心上升的高度均为30cm，则她做一次仰卧起坐克服重力所做的功为 J；若她做一次仰卧起坐所用的时间是0.6s，则做一次仰卧起坐该同学做功的功率为 W。（）
19．把常用的按钮式圆珠笔笔尖朝上，笔尾抵在桌面用力按下后放手，它会弹起很高。把它拆开后发现，它能弹起的原因是内部装有一根弹簧，如图甲所示。图乙中，A为按下后放手的时刻，B为按下后弹簧恢复原长的时刻，C为向上运动到最高点的时刻。弹簧的弹性势能在 （选填“A”“B”或“C”）点最大。圆珠笔在B→C过程，动能转化为 。
20．从物理学的角度看，古诗中“不尽长江滚滚来”，滚滚奔流的长江水具有巨大的 ；
四、实验题
21．小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，选用质量不同的两个钢球m和M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和H（H>h）由静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图所示：
(1)该实验中物体的动能是指 （选填“钢球”或“木块”）的动能；实验中观察到木块B移动的距离越长，则说明钢球对木块 越多，动能就越大。
(2)比较甲乙两图进行的实验，可得出结论： 。
(3)比较甲乙两图，木块B在水平面上滑动时，受到水平面的摩擦力 ，克服摩擦力做功的功率 （两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
(4)研究超载带来的危害时，选择甲、乙、丙三次实验中的 两次进行比较。
五、综合题
22．无论是人做功，还是利用机械做功，都有做功快与慢的问题。如图所示，为了比较物体做功的快慢，三位同学均将重物匀速地从一楼搬运到三楼。楼层高度相同、重物重力不同，图丙的重物重力最大、图甲、乙最小且相等。从图中提供的信息，进行归纳：
(1)根据图示数据可知，对重物做功最多的是图 中工人，做功时间最短的是图 中工人。
(2)比较图甲、乙可知， 图中工人做功快，判断依据是： 。
(3)比较图乙、丙可知， 图中工人做功快，判断依据是： 。
(4)为了能够比较甲、丙两图中工人做功的快慢，物理学中用 表示做功的快慢（填物理量名称）。
(5)某工人搬东西时，其表示的物理意义是 。
23．小明家买了一桶水，小明的爸爸要将这桶水从一楼搬到他家所住的三楼，小明想用所学的物理知识测量他爸爸搬水的过程中对这桶水所做功的功率。
（1）小明设计的实验步骤如下，其中不必要的是 （填字母）；
A．测出这桶水的重力； B．测出两层楼的楼梯总长度；
C．测出两层楼的竖直高度； D．测出上楼所用的时间；
E．算出他爸爸搬运这桶水的功率。
（2）小明在测量中所需要的器材有：弹簧测力计（量程足够大）、 和 ；
（3）小明设计了一个记录数据的表格，请你帮小明完成表格第一行中还未填好的内容；
两层楼的高度h/m 爸爸上楼的时间t/s 爸爸搬运这桶水的功率P/W
150 6.4 32
（4）结合表中的数据，计算出小明爸爸搬运这桶水的功率 W。
24．《天工开物》记载了一种农用机械，名为“筒车”，如图甲所示。筒车利用水流冲击水轮，使其旋转。在轮轴上安装的竹筒随着轮轴一起转动，当筒口转到低处时便舀满水，随着轮轴上升，筒口到达高处时倒出水来，以此循环往复，以满足农田灌溉的需求。
(1)筒车的工作原理是把流水的 能转化为 能。
(2)若筒车匀速转动，则竹筒受到 （选填“平衡力”或“非平衡力”）的作用。
(3)如图乙所示，若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水5kg，该筒车旋转一周对水所做的功为 J。若筒车旋转一周需要60s，则筒车对水做功的功率为 W。（接水槽离倒水处的高度忽略不计，g取10N/kg）若要提高其做功的功率，则筒车应安装在水流较 （选填“急”或“缓”）的地方。
《第十章功与机械能》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B A B D A D A B B
题号 11 12 13 14 15
答案 BC BCD AC ABD AB
1．A
【详解】A．从t 到t 过程中，小球先受弹簧弹力小于重力，合力向下，加速下落，动能增大；当弹力增大到大于重力时，合力向上，小球减速下落，动能减小，故A正确；
B．t 时刻是小球将弹簧压缩到最低点，小球速度为0，动能为0，故B错误；
C．t 到t 过程中，小球向上运动时要克服重力做功，因此弹性势能减少量不可能全部转化为小球的动能，还要部分转化为小球的重力势能，故C错误；
D．t 时刻弹簧的弹力为0，即是小球恰好脱离弹簧的时刻，只受到竖直向下的重力，不可能保持平衡，故D错误。
故选 A。
2．B
【详解】货箱的重力
则他对货箱所做的功
故选B。
【点睛】
3．A
【详解】A．人从蹦极台跳下，到A点时弹性绳刚好绷直，到达A点前，弹性绳没有弹性势能，这一过程中，人的质量不变，高度变小，速度变大，则重力势能变小，动能变大，所以人减小的重力势能全部转化为动能，故A正确；
B．到达A点时，弹性绳刚好绷直，所以到达A点时，弹性绳没有弹性势能，弹性绳的弹性势能最小；由于到达A点时，弹性绳刚好绷直，弹性绳没有形变，弹性绳对人没有拉力，人只受到重力，即人受到的合力向下，所以人的速度继续增大，故到达A点时，人的动能不是最大，故B错误；
C．不考虑空气阻力，从A点运动到B点过程中，人的机械能转化为弹性绳的弹性势能，所以人的机械能减小，故C错误；
D．从A点运动到B点过程中，人的重力势能不仅转化为弹性势能，还转化为人的动能，故D错误。
故选A。
4．B
【详解】A．人对汽车施加力的作用，但汽车在力的方向上没有移动距离，人对汽车没有做功，故A不符合题意；
B．用力将木箱推到斜面的顶端，木箱在力的方向上移动了距离，人对木箱做功，故B符合题意；
C．人对石头施加力的作用，但石头在力的方向上没有移动距离，人对石头没有做功，故C不符合题意；
D．用力举着杠铃在空中不动，人对杠铃施加力的作用，杠铃在力的方向上没有移动距离，人对杠铃没有做功，故D不符合题意。
故选B。
5．D
【详解】A．小石块经过b点时，橡皮筋处于自然下垂状态，尚未发生弹性形变，此时橡皮筋的弹性势能为零，故A错误；
B．小石块从a点到b点做加速运动，动能增加；从b点到c点，橡皮筋开始伸长并产生逐渐增大的弹力，当弹力小于重力时，小石块仍加速，动能继续增加；但当弹力大于重力后，小石块减速，动能减小，因此小石块动能并非一直增加，故B错误；
C．小石块减少的重力势能一部分转化为动能，另一部分转化为橡皮筋的弹性势能，故C错误；
D．小石块到达d点时，速度减为零，动能为零，此时橡皮筋的弹性势能最大，故D正确。
故选D。
6．A
【详解】由题意可知，要利用橡皮筋的弹性势能，只有把橡皮筋拉开才会有弹性势能，所以要把卡片反过来按平后放在水平面上然后松开，松开后，橡皮筋将弹性势能转化为纸片的动能，所以卡片能跳起来。卡片上升时又将动能转化为卡片的重力势能。故A正确，BCD错误。
故选A。
7．D
【详解】由图可知，a、b、c三种情况下拉力的大小相同，a中力与物体运动方向垂直，即物体在力的方向上通过的距离为0，则此时拉力不做功；b中物体在力的方向上通过的距离为s，c中物体斜向上运动，则物体在力的方向上通过的距离要小于s，根据可知，在b中做的功大于在c，则有Wa故选D。
8．A
【详解】学生每次跳起克服重力所做的功
1min做的功
功率
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
9．B
【详解】A．罐子被推出后，动能主要转化的是橡皮筋的弹性势能，而非重力势能，故A错误；
B．罐子滚到最远处时速度为0，因而此刻动能为0，故B正确；
C．往回滚时受到摩擦力等阻力作用，机械能逐渐损耗，不是保持不变，故C错误；
D．罐子最终停下，是因为阻力做功使其能量损失，而不是“失去所有力”，故D错误。
故选B。
10．B
【详解】
一个鸡蛋受到的重力约为0.6N，一枚鸡蛋从10m高处落到地面，重力做功
故B符合题意，ABC不符合题意。
故选B。
11．BC
【详解】A．顾客站在自动扶梯的台阶上匀速上升，受到重力和支持力的作用，但不受摩擦力的作用，故A不符合题意；
B．因其速度大小和方向都不发生变化，所以其运动状态是不变的，故B符合题意；
C．顾客相对于站立的台阶其位置没有发生改变，故相对于其站立的台阶是静止的，故C符合题意；
D．顾客的质量不变、速度不变所以动能不变，高度升高，所以势能增加，机械能增大，故D不符合题意。
故选BC。
12．BCD
【详解】A．惯性大小只与物体的质量有关，与速度无关，故A错误；
B．动能与速度和质量有关，质量越大的车辆动能越大，故B正确；
C．车辆刹车减速过程中，驾驶员和车中乘客由于惯性会继续向前运动，可能会与车内前方的物体发生碰撞，所以驾驶员和乘客均要系好安全带，防止发生碰撞，故C正确；
D．当速度和刹车阻力相同时，货车的质量大，动能大，货车刹车滑行的距离长，所以设定的最高时速要小一些，故D正确。
故选BCD。
13．AC
【详解】A．香蕉皮离开手后落进垃圾桶里，手对香蕉皮未施加力，因此手对香蕉皮未做功，故A符合题意；
B．把地上的垃圾袋拎起来，人给垃圾袋一个向上的力，并且垃圾袋向上移动了距离，所以人对垃圾做了功，故B不符合题意；
C．端着一盘菜沿水平方向匀速行走，人对盘子施加的力是竖直向上的，运动的距离是水平方向的，力与距离垂直，因此未做功，故C符合题意；
D．拿着抹布沿水平方向用力擦桌子，施加的力是水平方向的，且在力的方向上移动一段距离，因此做功，故D不符合题意。
故选AC。
14．ABD
【详解】A．赛艇在水面上处于漂浮状态，受到浮力的作用，受到的浮力等于赛艇与运动员总重力，故A正确；
B．运动的赛艇具有一定的速度，具有动能，故B正确；
C．摇动双桨时，手对桨有力的作用，浆在力的方向上通过一定的距离，手对桨做功，故C错误；
D．冲刺阶段，赛艇变快，动能变大，重力势能不变，赛艇的机械能变大，故D正确。
故选ABD。
15．AB
【详解】A. 小球下落时压缩弹簧，弹簧的形变量逐渐增大，其弹性势能在增大，弹簧的弹性势能是由小球的动能、重力势能转化而来的；因此，小球的机械能一直在减小，故A正确；B. 当小球向下的速度为0时，即弹簧形变达到最大，因此弹簧的弹力最大，所以此时小球所受的弹力最大，故B正确；C. 小球下落时，当接触到弹簧后，重力大于弹力时，仍会继续加速；当重力等于弹力时，小球停止加速；当重力小于弹力时，小球开始减速；故C错误；D. 小球不再下降时，下降到了最低点，此时弹簧的弹性势能最大，弹力大于重力，因此所受的合力不为0，故D错误．故选AB.
【点睛】（1）小球压缩弹簧时，会将自身的动能、重力势能转化成弹簧的弹性势能，据此判断；（2）小球所受弹性来自弹簧的弹性形变，据此进行分析；（3）小球下落时，当接触到弹簧后，重力大于弹力时，仍会继续加速；（4）小球下降到最低点时，所受弹力最大，弹力大于重力，据此判断．
16．做功
【详解】用手向后划水的力使水在力的作用下，在力的方向上移动了距离，因此覃海洋用手向后划水的力做功。
17． 弹性形变 重力势 弹性势
【详解】[1]根据弹性势能的定义可知，由于物体发生弹性形变而具有的能，叫作弹性势能。
[2][3]机械能为动能和势能的总和，而常见的两种势能为重力势能和弹性势能。
18． 60 100
【详解】[1]她做一次仰卧起坐克服重力所做的功为
W=Gh=mgh=20kg×10N/kg×0.3m=60J
[2]做一次仰卧起坐该同学做功的功率为
19． A 重力势能
【详解】[1]弹性势能大小与弹性形变程度有关，形变越大，弹性势能越大，A点是按下后放手时刻，此时弹簧形变最大，所以弹簧的弹性势能在A点最大。
[2]圆珠笔在B到C的过程中，质量不变，速度减小，高度增大，动能减小，重力势能增大，是动能转化为重力势能。
20．机械能
【详解】长江中的水在流动过程中有一定的速度、也有一定的落差，且其质量巨大，所以其有巨大的动能和重力势能，动能和势能统称为机械能，故滚滚奔流的长江水具有巨大的机械能。
21．(1) 钢球 做功
(2)物体的质量相同时，速度越大，动能越大
(3) 不变 变小
(4)乙丙
【详解】（1）[1]该实验中的研究对象是钢球，物体的动能是指钢球的动能。
[2]木块移动过程中受到的摩擦阻力不变，观察到木块B移动的距离越长，由得，钢球对木块做功越多，动能就越大。
（2）甲乙两图钢球的质量相同，图甲中钢球下滑的高度较高，钢球到达水平面的速度较大，甲图中木块移动距离较大，由此可得出结论：物体的质量相同时，速度越大，动能越大。
（3）[1][2]比较甲乙两图，木块B在水平面上滑动时，木块对水平面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，木块B受到水平面的摩擦力不变，乙图中木块移动的速度减小，由得，克服摩擦力做功的功率变小。
（4）乙丙两图中钢球下滑的高度相同，钢球到达水平面的速度相同，两图钢球的质量不同，可以用于研究超载带来的危害。
22．(1) 丙 甲
(2) 甲 做功相同，甲用时间少
(3) 丙 相同时间内，丙做功较多
(4)功率
(5)某工人搬东西时每秒做功50J
【详解】（1）[1][2]由图中信息可知，图甲、乙的工人所搬重物的重力相同，图丙的重物重力最大，上升的高度相同，由可知，对重物做功最多的是图丙中的工人；由图可知，甲用时40s，图乙、丙的工人用时45s，做功时间最短的是图甲中工人。
（2）[1][2]图甲、乙的工人所搬重物的重力相同，上升的高度相同，由可知，图甲、乙所做的功相同，甲用时40s，图乙、丙的工人用时45s，甲图中工人做功快，判断依据是：做功相同，甲用时间少。
（3）[1][2]比较图乙、丙可知，丙所提重物的重力大，提升高度相同，由可知，丙比乙对重物做功多，二者用时相同，丙图中工人做功快，判断依据是：相同时间内，丙做功较多。
（4）甲、丙两图中，工人做的功不等，用的时间不同，为了能够比较甲、丙两图中工人做功的快慢，物理学中用功率表示做功的快慢，即用单位时间做功的多少来表示做功的快慢，写成公式。
（5）功率表示做功的快慢，某工人搬东西时，其表示的物理意义是某工人搬东西时每秒做功50J。
23． B 皮尺 停表 这桶水的重力G/N 30
【详解】（1）[1]要测量搬水的过程中对这桶水所做功的功率，需要测出克服桶的重力所做的功和搬水的时间，根据算出功率，克服这桶水的重力所做的功根据可测出，因此需要测出这桶水的重力，两层楼的竖直高度，上楼所用的时间，然后算出功率，故不必要的是步骤是测出两层楼的楼梯总长度，故B符合题意，ACDE不符合题意。
故选B。
（2）[2][3]在测量过程中，需要用弹簧测力计测出这桶水的重力，用皮尺测出两层楼的数值高度，用停表或手表测出上楼所用的时间，因此所需要的器材有弹簧测力计、皮尺、停表。
（3）[4]根据表格中的信息可知，表格中缺少这桶水的重力，因此表格第一行中还未填好的内容是这桶水的重力G/N。
（4）[5]克服这桶水的重力所做的功为
小明爸爸搬运这桶水的功率为
24．(1) 动 重力势
(2)非平衡力
(3) 2400 40 急
【详解】（1）[1][2]水流具有一定的质量和速度，具有一定的动能，水流通过做功使水的高度增大，重力势能增大，是动能转化为重力势能。
（2）筒车匀速转动，但运动方向改变，故运动状态发生改变，受非平衡力作用。
（3）[1]若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水5kg，则筒车旋转一周对水所做的功为W=Gh=mgh=12×5kg×10N/kg×4m=2400J
[2]筒车旋转一周需要60s，根据可知，筒车对水做功的功率为
[3]要提高其做功的功率，单位时间做功更多，需提升更多的水到高处，故需要水的流量更大，则筒车应安装在水流较急的地方。