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人教版八年级物理下册章节复习小结
第十一章 功和机械能
知
识
点
复
习
类型1 能量的变化及能量之间的相互转化
命题点：(1)动能和势能的相互转化；(2)判断能量转化过程中机械能大小的变化。
经典例题1 2021年5月7日2点11分，我国西昌卫星发射中心用长征二号丙运载火箭，成功将“遥感三十号08组”卫星发射升空。如图所示，火箭在加速上升的过程中( )
A．动能不变，重力势能增加，机械能增加
B．动能增加，重力势能不变，机械能增加
C．动能增加，重力势能增加，机械能增加
D．动能不变，重力势能不变，机械能不变
【解析】火箭在加速上升的过程中，质量不变，“加速”——动能增加；“上升”——重力势能增加；机械能＝动能＋势能，所以机械能也增加。故选C。
【答案】C
类型2 探究影响物体动能或势能变化的因素
命题点：(1)探究物体的动能跟哪些因素有关；(2)探究物体势能跟哪些因素有关；(3)动能与势能的相互转化。
经典例题2 在探究“动能和重力势能相互转化”的实验中，采用如图所示的实验装置。用细线把一个质量为m的小球悬挂起来，将小球从位置B拉到位置A，由静止释放小球。观察小球从A→B→C的过程中高度和速度的变化，并测出了小球在A、B、C三个位置时动能和重力势能的值。从而分析这一过程中动能和重力势能之间的转化，数据如下表所示。
运动过程或位置
A
A→B
B
B→C
C
动能Ek(J)
0
增加
4.98
减少
0
重力势能Ep(J)
5.00
减少
0
增加
4.97
(1)小球在图中的C位置，受到________个力的作用。
(2)从实验中可以看出，小球从A→B的过程中速度不断增加，高度不断降低，这个过程中是重力势能逐渐转化为________，在能量的转化过程中，机械能在逐渐减少，这主要是小球受到__________造成的。
(3)在实验中，如果换用质量为2m的小球，其他条件不变，那么，小球到达B位置时的机械能________(选填“大于”“小于”或“等于”)质量为m的小球到达B位置时的机械能。
【解析】(1)小球在图中的C位置受到重力和绳子的拉力这两个力的作用。(2)小球从A→B的过程中速度不断增加，高度不断降低，这个过程中是重力势能逐渐转化为动能，在能量的转化过程中，机械能在逐渐减少，这主要是小球受到空气阻力造成的。(3)由于小球的质量增大，则它在A位置的重力势能增大，小球到达B位置时的机械能大于质量为m的小球到达B位置时的机械能。
【答案】(1)两 (2)动能 空气阻力 (3)大于
类型3 功和功率的计算
命题点：(1)求功和功率；(2)功和功率的综合应用。
经典例题3 学校进行实验室仪器升级工程，买了30套，每套质量为10kg的物理实验器材，每套器材一箱。某实验员需要把这批实验器材搬运到7m高的物理实验室。
(1)实验员至少需要做多少功？(不考虑他克服自身重力所做的功，取g＝10N/kg)
(2)如图所示，假设他身体可以提供的功率P取决于所搬运物体的质量m。若要尽可能快地把这批器材搬上去，那么他每次搬运的实验器材________箱。
(3)不考虑搬起、放下实验器材和下楼的时间，求他搬运这批实验器材的最短时间是多少秒？
【解析】(1)已知实验器材数量和质量求出总质量，然后求总重力，已知被升高的高度，即可利用W＝Gh求克服重力做的功；(2)已知总质量，可求出一箱的质量，由图可看出功率最大时所搬运的物体质量，从而求出他每次搬运的箱子数；由图像可知，人体提供的功率最大时，每次搬运的器材质量m′＝30kg，由于一箱器材质量m0＝10kg，则一次需要搬运箱数：n＝＝＝3；(3)已求出做的功，要求搬运时间最短，身体所提供的功率应最大，根据P＝计算出最短时间。
解：(1)物理实验器材的总质量m＝30m0＝30×10kg＝300kg，则这批实验器材的总重力：G＝mg＝300kg×10N/kg＝3000N，实验员搬运器材至少做的功：W＝Gh＝3000N×7m＝2.1×104J。
(2)3
(3)要求搬运时间最短，身体所提供的功率应最大，由图像可知最大功率P＝70W，可得最短时间：t＝＝＝300s。
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人教版八年级物理下册章节综合检测
第十一章 功和机械能
注意事项：1.
本卷共四大题24小题，满分100分，检测时间90分钟。
2．g取10N/kg。
一、选择题(每小题3分，共36分)
1．如图所示的情境中，关于力对物体做功的叙述，正确的是( )
甲
乙
丙
丁
A．甲图中，举重运动员举着杠铃不动，运动员对杠铃做功了
B．乙图中，人推汽车但没有推动，人的推力对汽车做功了
C．丙图中，起重机吊着重物上升，钢绳竖直向上的拉力对重物做功了
D．丁图中，足球在水平地面上滚动，足球受到的重力对足球做功了
2．如图所示，旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山，它具有的( )
A．动能增加，重力势能增加
B．动能不变，机械能减少
C．动能减少，重力势能增加
D．动能不变，机械能增加
3．如图所示，小球由静止开始沿光滑的斜面下滑，经过A、C两位置时具有相同的( )
A．速度
B．重力势能
C．动能
D．机械能
4．2021年5月7日2时11分，我国在西昌卫星发射中心用长征二号丙运载火箭，成功将“遥感三十号08组”卫星发射升空。在它们加速升空的过程中，关于火箭搭载的“遥感三十号08组”卫星的能量，下列说法正确的是( )
A．机械能的总量不变
B．机械能的总量变小
C．动能不变
D．重力势能变大
5．一名女士推着童车轻松地前行，一名男士用很大的力推汽车，但汽车没被推动。在相同的时间内，以下说法中正确的是( )
A．男士推力做的功较多，做功较快
B．女士推力做的功较多，做功较快
C．男士推力做的功较少，功率较大
D．女士推力做的功较少，功率较大
6．如图是小明自制的弹弓，小明站在楼上用20N的力将弹弓的橡皮筋拉伸15cm，将质量为20g的小石块沿水平方向射出20m，弹弓距离地面的高度为7m，关于此过程说法正确的是( )
A．橡皮筋弹射石块时，对石块做的功为3J
B．橡皮筋弹射石块时，对石块做的功为400J
C．小明拉伸橡皮筋时，对橡皮筋做的功为140J
D．石块下落过程中，重力做功为1.4J
7．如图所示，用大小相等的拉力F，分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱，在力的作用下移动的距离sAB＝sCD，比较两种情况下拉力F所做的功及其功率( )
A．AB段做功较多
B．CD段做功较多
C．AB段与CD段做的功一样多
D．AB段的功率比CD段的功率大
8．如图所示，小明的体重为G，支架横杆到地面的高度为h，小明第一次顺着竖直的杆从杆顶匀速下滑到地面，第二次沿比杆粗糙的绳从杆顶匀速下滑到地面，第一次比第二次需要的时间短，两次重力做的功为W1、W2，功率为P1、P2。则( )
A．W1＝W2
B．W1＜W2
C．P1＜P2
D．P1＝P2
9．如图所示，直升飞机悬停在空中，下列对直升飞机能量分析，正确的是( )
A．直升飞机具有重力势能
B．直升飞机的动能不断转化为重力势能
C．直升飞机的重力势能不断转化为动能
D．直升飞机的机械能在不断增大
10．一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动，物体运动的路程(s)～时间(t)图像如图所示，根据图像，下列判断正确的是( )
A．物体10s时的速度大于4s时的速度
B．0～6s拉力对物体所做的功大于6～12s拉力对物体所做的功
C．0～6s拉力对物体做功的功率小于6～12s拉力对物体做功的功率
D．0～6s物体所受的拉力大于6～12s物体所受的拉力
11．如图所示，用手将一重为G的铁球缓慢放在一自然伸长的弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。整个过程中不计能量损耗，则下列说法正确的是( )
A．从A位置到C位置铁球的动能一直减小
B．在C位置弹簧的弹性势能最大
C．从A位置到B位置铁球的动能和重力势能之和不变
D．从A位置到C位置铁球的动能和重力势能之和一直增大
12．把篮球抛向空中，忽略空中阻力，哪一图线能正确反映球离手后至落回地面前机械能(E)与篮球离地高度(h)的关系( )
A
B
C
D
二、填空题(每空2分，共22分)
13．滑板车是深受小朋友们喜爱的玩具，使用时一只脚站在滑板上，另一只脚蹬地，滑板车就能载着人前进。蹬地时人对车
(选填“做功”或“不做功”)。
14．新材料碳纤维具有高强度、高耐热、密度小等特性，一架由碳纤维材料制作的小型无人机，质量为2kg，在5s内匀速竖直上升10m，则该无人机克服自身重力做功
，功率为
。
15．武汉光谷中华科技园爱飞客航空示范区，随着引擎轰鸣，一架印有“爱飞客”LOGO的赛斯纳208飞机从牛山湖面腾空起飞。飞机起飞前在跑道上加速行驶，此时飞机的重力势能
，机械能
。(均选填“增大”“减小”或“不变”)。
16．一蓄水池的容积是2400m3。若整池水是用水泵从距水面2m深的水渠中抽上来的，水泵至少要做功
J；若水泵的功率为2.4kW，抽这些水要用时间
。(ρ水＝1.0×103kg/m3)
17．浙江最大的抽水蓄能电站——缙云电站，将于2026年建成投产。其工作原理如图所示，用电低谷时(如深夜)，电站利用电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来；用电高峰时，再利用上水库中的水发电。
(1)蓄能时，水被抽到上水库中，电能转化为水的
。
(2)发电时，若该电站上水库可用于发电的库容量为7.86×106立方米，上下水库平均水位差637米。上水库中可用于发电的水流到下水库，水的重力做功为
焦。
18．如图所示为从地面竖直向上抛出的石块在上升过程中
(选填“动能”或“重力势能”)随高度变化的图线(不计空气阻力)，由图像可知：石块在5m高处时的机械能为
J。
三、实验探究题(第19小题6分，第20小题8分，第21小题8分，共22分)
19．某兴趣小组将一张硬卡片对折，在开口的一边剪两个小豁口A和B，然后套上橡皮筋，做成了一个会跳的卡片(如图所示)。为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关，该兴趣小组提出了如下猜想：
A．与卡片的质量有关
B．与橡皮筋的形变量有关
C．与橡皮筋的条数有关
为了验证猜想，小组选用几根相同的橡皮筋和几张相同材料的卡片进行实验。
(1)小明将图中的卡片反过来，把它放在桌面上用手向下压，使橡皮筋伸长，迅速松开手，观察到的现象是
，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋能对卡片
，因此它具有弹性势能。
(2)探究跳起高度与质量是否有关，应选择质量不同的卡片，控制其他实验条件相同。操作中将卡片反过来，每次把它在桌面上用手压平的目的是
。
20．为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验。
甲
乙
(1)图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。据此你能得出的结论是
。
(2)图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。据此你能得出结论是
。
(3)实验后，同学们联想到在许多交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大？于是利用上述器材进行了实验测定，得到的数据如下表：
实验序号
小球的质量m/g
小球自由滚下的高度h/cm
木块被撞后运动的距离s/cm
1
30
10
4
2
30
20
16
3
60
10
8
a．为了探究“超载”安全隐患，应选择
两个序号的实验进行比较；
b．为了探究“超速”安全隐患，应选择
两个序号的实验进行比较。
21．在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图所示。
(1)在此实验中，研究对象是
(选填“铁块”或“木桩”)，我们是通过观察
来比较各铁块重力势能的大小。
(2)若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是hA
hB。
(3)若A、C两铁块下落的高度相同，则两铁块的质量关系是mA
mC。
四、计算与推导题(第22小题6分，第23小题6分，第24小题8分，共20分)
22．气球下挂一个重为10N的物体，静止在距地面80米处，突然细线断了，物体经4秒后落地。
(1)物体下落过程中的重力做功多少？
(2)物体由静止在空中自由下落的运动叫自由落体运动(不计空气阻力)。自由落体运动过程中重力做功将重力势能转化为动能。动能的表达式为mv2。证明：质量为m的物体由静止自由下落高度为h处，速度为v2＝2gh。
23．如图所示，工人师傅正在用叉车搬运货物，现将质量为1t的货物匀速提高1.5m用时5s。试求：
(1)货物上升的速度是多少？
(2)货物所受到的重力是多少？
(3)叉车提升货物时对货物所做的功是多少？
(4)叉车提升货物的功率是多少？
24．已知物体的重力势能表达式为Ep＝mgh，动能表达式为Ek＝mv2；其中m为物体的质量，h为物体距离水平地面的高度，v为物体的运动速度，g为常量，取10N/kg。如图所示，将一质量为0.4kg的物体从距离地面1.5m的高度沿水平方向以2m/s的速度抛出。不计空气阻力，物体从被抛出到落地的瞬间，整个过程中机械能守恒。求：
(1)物体被抛出时的重力势能Ep和动能Ek1；
(2)物体从被抛出点至落地的过程中，其重力所做的功W；
(3)物体落地前瞬间的动能Ek2。
参
考
答
案
1.
C
2.
D
3.
D
4.
D
5.
B
6.
D
7.
C
8.
A
9.
A
10.
B
11.
B
12.
A
13.
做功
14.
200J
40W
15.
不变
增大
16.
4.8×107
2×104s
17.
(1)重力势能
(2)5.00682×1013
18.
动能
300
19.
(1)卡片被弹起
做功
(2)控制橡皮筋的形变量相同
20.
(1)速度相同时，质量越大，动能越大
(2)质量相同时，速度越大，动能越大
(3)a．1、3
b．1、2
21.
(1)铁块
木桩陷入沙坑中的深度
(2)＜
(3)＜
22.
解：(1)物体下落过程中的重力做功W＝Gh＝10N×80m＝800J。
(2)证明：因为质量为m的物体由静止自由下落高度为h处，所以重力做功W＝Gh＝mgh，已知动能的表达式为mv2，自由落体运动过程中重力做功将重力势能转化为动能。所以W＝mv2，即mv2＝mgh，整理可得v2＝2gh。
23.
解：(1)匀速提高1.5m用时5s，货物上升的速度：v＝＝＝＝0.3m/s。
(2)货物质量为1t，货物所受到的重力：G＝mg＝1000kg×10N/kg＝1×104N。
(3)叉车提升货物时对货物所做的功：W＝Gh＝1×104N×1.5m＝1.5×104J。
(4)叉车提升货物的功率：P＝＝＝3000W。
24.
解：(1)由题知，物体质量和被抛出时的高度和速度，物体的重力势能：Ep＝mgh＝0.4kg×10N/kg×1.5m＝6J。动能Ek1＝mv2＝×0.4kg×(2m/s)2＝0.8J。
(2)物体从被抛出点至落地的过程中，其重力所做的功：Gh＝mgh＝0.4kg×10N/kg×1.5m＝6J。
(3)物体下落时高度减小，速度增大，所以重力势能转化为动能，落地时高度为0，重力势能全部转化为动能，所以物体落地前瞬间的动能：Ek2＝Ek1＋Ep＝0.8J＋6J＝6.8J。
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