1、物理人教版八年级下册 第十一章 功和机械能 章节习题带解析第十一章 功和机械能一、单选题1.泰兴市中小学田径比赛中，运动员加速助跑、起跳、落地的几个阶段如图所示。下列说法中错误的是（）A.助跑阶段机械能增加B.经过最高点时重力势能最大C.经过最高点时动能为零D.运动员落地后，能的总量没有消失2.在大型游乐场里，小明乘坐如图所示匀速转动的“摩天轮”，正在向最低点运动，对此过程，下列说法正确的是（）A.小明的重力势能保持不变B.小明的动能保持不变C.小明的机械能不变D.小明的机械能增加3.蹦极是深受极限运动爱好者喜爱的一种刺激的户外运动如图所示，跳跃者站在约40米以上高度的高楼或者桥梁上，把一端固
2、定的一根长长的橡皮绳绑在踝关节处，然后两臂伸开，双腿并拢，头朝下跳下去。当人体落到离地面一定距离时，橡皮绳被拉开、绷紧、阻止人体继续下落，当到达最低点时橡皮绳再次弹起，人被拉起，随后，又落下，这样反复多次直到人静止下来，这就是蹦极的全过程。忽略空气阻力，在蹦极者下落的过程中，下列说法错误的是（）A.他的动能先变大后变小B.他的重力势能一直在变小C.他的机械能保持不变D.到达最低点时，橡皮绳的弹性势能最大4.在一次攀岩比赛中，甲、乙两个运动员的质量之比是9：8，甲用45min完成比赛，乙用40min完成比赛，则甲、乙两人攀岩时，克服重力做功之比和功率之比分别是（）A.9：8，1：1B.9：8，8
3、：9C.1：1，1：1D.1：1，9：85.如图所示的情境中，人对物体做了功的是（）A.举着重物不动B.推车上坡C.推墙未推动D.捧着书静止6.如图所示是运动员跳水的过程，忽略空气对运动员的阻力，下列关于运动员跳起过程分析不正确的是（）A.运动员跳起时，人对跳板的压力和跳板对人的支持力大小相等B.运动员离开跳板上升过程中，跳板的弹力对运动员做了功C.运动员离开跳板后，由于具有惯性会上升一段距离D.运动员离开跳板上升的过程中，动能不断转化为重力势能7.如图所示，完全相同的甲、乙两个小球，甲球由轻绳系住，乙球由橡皮条系住，都从水平位置由静止开始释放，当两球到达悬点正下方K点时，橡皮条长度恰好与绳子
4、长相等，则在K点时，下列说法错误的是（）不计空气阻力A.v甲v乙B.从静止运动到K点，甲的重力做功多C.甲的动能大于乙的动能D.甲和乙的重力势能相等8.2020年6月23日9时43分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星，暨北斗三号最后一颗全球组网卫星。则下列说法正确的是（）A.运载火箭加速上升时，动能减少B.运载火箭加速上升时，重力势能减少C.运载火箭加速上升，其机械能总量保持不变D.运载火箭加速上升，火箭与所运载的卫星处于相对静止状态9.物体只受一对平衡力的作用，则关于它的动能和势能下列说法不正确的（）A.动能可能变大B.势能可能不变C.势能可能变
5、大D.动能一定不变10.下列过程中动能转化为势能的是（）A.熟透了的苹果从树上落下来B.高山上流下来的水带动水轮机转动C.物体滑上光滑的斜坡D.拉开的弓，放手后把箭射出去11.在如图所示的几个情形中，力对物体没有做功的是（）A.工人背着箱子站着B.将重物从地上提起来C.运动员用力举起杠铃D.直升机吊起塔架12.如图所示，兴化之眼（TheXinghuaEye）这一拔地而起的屋顶摩天轮是兴化吾悦广场的一大设计亮点。这座屋顶摩天轮高达40米，是苏中首座屋顶摩天轮，堪称兴化新一景，一游客坐在“摩天轮”中在竖直平面内做匀速圆周运动，游客从最低点向最高点运动的过程中，下列说法正确的是（）A.游客的动能先增
6、大后减小B.游客的动能保持不变C.游客的重力势能保持不变D.游客的机械能保持不变二、多选题1.如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F-t和v-t图象分别如图乙所示，下列说法正确的是（）A.当t=2s时，物体处于静止状态，摩擦力是0B.当t=3s时，物体受到的摩擦力是3NC.24s内，物体的机械能变大D.46s内，拉力F所做的功是16J2.如图所示，张伟同学通过斜面用平行于斜面F=200N的拉力，将质量为30kg的物体在5s时间内匀速拉到高h=1m的平台上，（g取10N/kg）则（）A.拉力的功率为40WB.斜面的机械效率为75%C.拉力做的总功300JD.斜面对
7、物体的摩擦力50N3.如图是攀岩爱好者攀爬岩壁时的情景，关于该项运动下列说法正确的（）A.攀岩者向下用力，身体上升，说明物体间力的作用是相互的B.攀岩者加速向上运动时，受到平衡力的作用C.攀岩者攀到最顶端时，重力势能最大D.攀岩结束后利用绳索匀速下滑，她的机械能保持不变4.起重机把一个质量为2103kg的工件在10s内竖直向上匀速提升了5m，g取10N/kg。对于此过程，下列说法中正确的是（）A.该工件被提升的速度为10m/sB.起重机对工件竖直向上的拉力为2104NC.起重机对工件竖直向上的拉力所做的功为1105JD.起重机对工件竖直向上的拉力的功率为4104W5.运动员跳远运动的几个阶段如
8、图所示（不计空气阻力），则下列说法正确的是（）A.运动员助跑阶段机械能变大B.从起跳到落地的过程中机械能不变C.最高点时若所有力都消失，运动员将保持静止状态D.起跳到落地的过程中，运动员一直受非平衡力的作用6.掷出去的球在空中的运动轨迹如图所示，a点是掷出点，b点是球运动的最高点，d点是球落地点，球最终停在水平地面e点，其中a、c两点高度相同，不计空气阻力。关于此过程，下列说法中正确的是（）A.球在a点重力势能最小B.球在e点动能为零C.球在a、c两点的重力势能相等D.球在b、c两点的动能相等7.如图所示，是跳伞运动员在竖直方向匀速下落过程中，速度v、路程s、动能Ek和重力势能Ep随时间t变化
9、规律的图象，其中正确的是（）A.B.C.D.三、填空题1.清扫路面垃圾的清洁车，能通过吸尘器将路面上的垃圾吸入车内容器中。清洁车沿水平街道匀速行驶，在清扫垃圾过程中，车的动能_，机械能_。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）2.5月31日，我国成功发射一颗光学遥感卫星，为一带一路建设提供信息保障。卫星加速升空的过程中，以地面为参照物，卫星是_的，机械能逐渐_。3.宽握距引体向上要求：两手用宽握距正握（掌心向前）单杠，略宽于肩，两脚离地，两臂自然下垂伸直；用力将身体往上拉起，下巴超过单杠时稍作停顿，然后回复完全下垂，即为完成1次。小明同学体重600N，正握单杠且两臂自然下垂伸直时，下巴与单杠的
10、高度差是0.4m，他在某次测试中，1min内完成了10次引体向上，则他完成1次引体向上至少做功_J，整个测试过程中做功的平均功率最小是_W。4.甲、乙、丙三位同学分别用动滑轮竖直向上匀速提升不同的钩码，并记录了如下表所示的试验数据（不计绳重和滑轮摩擦）根据表中的数据可以知道，有一位同学做功最多，他做的功为_J，做功最快的是_同学。动滑轮重/N钩码重/N钩码升高的距高/cm时间/s甲同学11755乙同学13602丙同学119095.如图所示，蚂蚁用10N的水平力拉着重10N树叶，10s内沿着水平方向前进了10cm，则蚂蚁对树叶做功功率为_，树叶的重力做功为_J。6.小华同学质量为50kg，正常情
11、况下步行上一层楼需要12s，他从一楼上到二楼克服重力做功_J，他克服重力做功的功率是_W（每层楼高3m； g=10N/kg）。7.如图所示是正在航拍的无人机起飞前，放在地面上要确保四脚着地；启动后，利用遥控器可控制它运动和工作无人机的参数如下表，（g取10N/kg）当无人机悬停在距地面20m高处时，无人机_（选填“有”或“没有”）做功；无人机停放在水平地面上时对地面的压强是_Pa机身质量/kg2.4四脚着地总面积/cm210电池充满后储存电能/J36000最大水平速度/（ms-1）5机身尺寸/mm400300200最大上升速度/（ms-1）18.食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结
12、合，提供细胞组织所需的能量。从能量转化和守恒角度来说，食物提供的化学能会转化为_能和机械能等。瘦猪肉所含能量约6104J/1000g，一个50kg的中学生，从一楼步行至教学楼3楼，每层楼高3m。如果他上楼消耗的能量完全来自他使用的瘦猪肉，他至少食用了_g瘦猪肉。（g=10N/kg）四、实验探究题1.如图所示是探究“影响动能的大小跟哪些因素有关”的实验，实验器材有：质量分别为m、2m的两个钢球、木块、斜面和相同水平木板。（1）该实验是通过比较木块被钢球撞击后运动距离的远近来反映_（选填“木块”或“钢球”）的动能大小。（2）比较甲、乙两个实验，可以得出结论：在质量相同时，_越大的物体，具有的动能越
13、大：比较甲、丙实验，还可以得出结论：物体的动能还与_有关；（3）如图所示是小明改进后的实验装置，将弹簧压缩相同的长度后，由静止开始释放，推动质量不同的钢球，分别撞击同一木块，来验证“动能与质量的关系”。该实验是_（选填“可行”或“不可行”）的，若仍按此方案进行实验，他会看到的实验现象是木块移动的距离_（选填“相等”或“不相等”）。（4）完成实验后，小张联想到学习牛顿第一定律时，也用到了斜面；让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在三种不同的水平表面上的滑行情况（如下表），由此可知：小车受到的阻力_（选填“越大”或“越小”），速度改变就越慢；但小车在这三种水平面上滑行的过程中，克服摩擦力所做
14、的功是_（选填“相等”或“不相等”）的。表面毛巾棉布木板摩擦力最大较大最小小车运动距离最近较远最远2.学校物理小组在探究“弹性势能的大小跟哪些因素有关”时，提出以下猜想：猜想一：弹性势能的大小与弹簧的材料有关；猜想二：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关。为此，小新选用了长度和粗细分别相同，但材料不同的两根弹簧A和B，小球、木块等器材，利用如图所示的实验装置进行实验，实验数据记录如表：实验次数使用弹簧次数被压缩后弹簧的长度/cm木块移动的距离/cm1弹簧A52弹簧A83弹簧B54弹簧B8（1）弹簧将小球弹开的过程中，弹簧的弹性势能转化成小球的_。（2）为验证猜想一，可选用实验_和_（选填实验次
15、序）记录的数据进行比较。对数据进行比较分析时，若_，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。（3）为验证猜想二，可选用实验_和_（选填实验次序）记录的数据进行比较。（4）由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验中弹性势能的大小可通过为木块移动距离的大小来反映，这种研究方法叫_。五、计算题1.一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，货车（含驾驶员）空载时重为2.5104N。（1）求货车空载行驶时所受的阻力大小；（2）求货车以36km/h的速度空载匀速行驶时，10s内货车牵引力做的功；（3）当货车以9104W的额定功率、90km/h的速度匀速行驶时，求货车最多可装载的
16、货物的重力。2.小林参加学校举行的体育节跳绳比赛，她在2min内连续跳了250次，获得冠军。已知小林的质量为50kg，跳起时重心升高的平均高度为6cm。g取10N/kg。求：（1）小林每跳一次绳所做的功；（2）小林跳绳时的平均功率。第十一章 功和机械能【单选题答案】1.C2.B3.C4.A5.B6.B7.B8.D9.A10.C11.A12.B【解析】1.解： A、助跑过程中，运动员质量不变，速度越来越快，高度不变，动能增加，重力势能不变，因此机械能增加；故A正确； B、经过最高点时，高度最高，则重力势能最大，故B正确； C、经过最高点时，水平速度不为零，因此动能不为零，故C错误； D、能量不会
17、凭空消失，所以运动员落地后，能的总量没有消失，故D正确。 故选：C。（1）影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能。在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析。 （2）能量既不会凭空消失，也不会凭空产生。它总是从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体。在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。掌握动能、重力势能的影响因素，会利用控制变量法判断动能、重力势能的变化。2.解：摩天轮正在向最低点转动的过程中，小明的质量不变，速度不变，其动能不变；小明的高度减小，则重力势能减小；因机械能等于动能和势能
18、的总和，所以小明的机械能会减小，故B正确，ACD错误。 故选：B。通过分析小明在摩天轮上的速度、高度的变化，结合动能、重力势能的决定因素，以及机械能的定义即可知道小明的动能、重力势能和机械能的变化情况。本题考查了动能、重力势能和机械能的大小变化，是一道基础题。3.解： AB、在蹦极者下落的过程中，在橡皮绳发生形变前，高度减小，速度变大，动能变大，重力势能变小； 橡皮绳被拉长后具有弹性势能，蹦极者的机械能转化为橡皮绳的弹性势能，所以蹦极者的机械能减小，动能和重力势能减小，到达最低点时，速度为0，所以动能先变大后减小；故AB正确； C、忽略空气阻力，整个装置的机械能是守恒的，蹦极者的机械能转化为橡
19、皮绳的弹性势能，即蹦极者的机械能会减小，故C错误； D、在蹦极者下落的过程中，到达最低点时，橡皮绳的弹性形变最大，具有的弹性势能最大，故D正确； 本题选错误的； 故选：C。动能的大小与质量和速度有关，重力势能的大小与质量和高度有关，弹性势能的大小与弹性形变的程度有关；根据人的运动状态判定能量的变化。本题考查了机械能的变化，难度不大，要掌握。4.解：在完成攀岩比赛时，两人上升的高度是相同的，则甲、乙二人攀岩时的做功之比：=9：8；功率之比：=1：1。故选：A。已知甲乙两个运动员的质量之比，根据G=mg求出重力之比，再根据W=Gh求出做功之比，利用P=求出做功功率之比。此题主要考查的是学生对功的公
20、式W=Gh=mgh和功率的公式P=的理解和掌握，基础性题目。5.解： A、举着重物时，人对物体有一个支持力的作用，但此时物体没有运动，有力没有距离，不同时具备做功的两个必要因素，故支持力没有做功。故A不符合题意； B、推车上坡，人对车有推力的作用，在推力的作用下，车通过了一定的距离，同时具备做功的两个必要因素，故推力做功。故B符合题意； C、推墙时，人对墙壁有推力的作用，但墙壁没有运动，有力没有距离，不同时具备做功的两个必要因素，故推力没有做功。故C不符合题意； D、看书时，手对书有力的作用，但书没有运动，有力没有距离，不同时具备做功的两个必要因素，故力没有做功。故D不符合题意。 故选：B。（
21、1）判定是否做功，就看其是否同时满足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。两个条件缺一不可。 （2）根据选择项中的物理情景，看其是否同时具备做功的两个必要因素，从而可以确定其正误。不做功的情况一般有以下三种：有力无距离，如D选择项以及搬而未动，举而未起；有距离无力，物体由于惯性而运动；有力也有距离，但距离的方向与力的方向垂直，如人提着水桶在水平地面上运动。6.解： A、运动员对跳板的压力和跳板对运动员的支持力是一对相互作用力，大小相等。故A正确； B、运动员离开跳板上升过程中，不再受到弹力的作用，有力无距离，所以跳板的弹力没有对运动员做功，故B错误； C、运动员离开
22、跳板后，由于具有惯性，仍要保持原来的运动状态，所以会上升一段距离；故C正确； D、运动员离开跳板上升的过程中，运动员质量不变，速度减小，动能变大，高度增加，势能变大，动能不断转化为重力势能，故D正确。 故选：B。（1）首先判断运动员跳起时，人对跳板的压力和跳板对人的支持力的关系，然后做出判断； （2）力学中做功的两个必要因素是作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离； （3）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性； （4）影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度。本题以运动场景为背景，考查了惯性、平相互作用力、力学中做功的两
23、个必要因素以及能量的转化，有一定综合性，但难度不大。7.解：由题知，两球的质量相同；最初两球处于同一高度由静止开始释放，则两球的重力势能相等；故D正确； 由题意和图示可知，下摆过程中，绳子不会伸长，而橡皮条会伸长，所以，可知小球达到正下方k点时，不计空气阻力，甲球的重力势能全部转化为动能，乙球的重力势能转化为动能和橡皮条的弹性势能；这样，在最低点时，甲球的动能大，其速度较大，即v甲v乙，故AC正确； 从静止运动到K点，小球下落的高度相同，根据W=Gh可知，重力所做的功也是相同的，故B错误。 本题选错误的； 故选：B。两小球初始状态时，处于同一高度，质量相等，重力势能相等，机械能相等，下摆过程中，不计空气阻力，甲球的重力势能全部转化为动能，而乙球的重力势能转化为动能和橡皮绳的弹性势能，这样，在最低点时，甲球的动能大，从而就能比较两球速度大小。本题考查了学生对机械能守恒的掌握，掌握机械能守恒定律是解题的关键，有一定的难度。8.解：ABC、当火箭加速上升时，火箭的质量不变，速度增大，高度增加，则火箭的动能和重力势能都增大，所以它的机械能也增大，故ABC错误； D、火箭与所运载
