2024初中同步测控优化设计物理八年级下册配人教版第11章 第1节　功含答案

2024初中同步测控优化设计物理八年级下册配人教版第1节功知能演练提升一、能力提升1.如图所示,力对物体做功的是()2.一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离s(如图所示),该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3。关于它们之间的大小关系,下列说法正确的是()A.W1<W2<W3 B.W1<W2=W3C.W1=W2=W3 D.W1=W2<W33.用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体,两力所做的功W与在这两个力的方向上移动的距离s的关系图像如图所示,由图可知,甲、乙两个力的大小关系是()A.F甲>F乙B.F甲<F乙C.F甲=F乙D.条件不足,无法判断4.一位同学沿教学楼的楼梯从一楼匀速上到三楼,该同学上楼做的功最接近()A.30000J B.3000JC.300J D.30J5.如图所示,人提着滑板在路上行走,手对滑板的力是的,滑板只在上移动,人提滑板的力没做功。

6.用弹簧测力计水平拉着重力为8N的木块,在水平长木板上沿直线匀速移动0.5m,如图所示,木块受到的摩擦力是N,木块所受的重力做功为。

7.经测量重力为3N的物体沿如图所示的斜面运动时,受到的摩擦力约为0.6N,斜面的长与高分别是2m和1m。若物体从斜面顶部自由滑到底端,重力对物体所做的功是J,物体克服摩擦力所做的功大约是J。8.如图甲所示,张华用水平推力F推置于水平地面上的木箱,在此过程中,推力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示,木箱运动速度v的大小随时间t变化的情况如图丙所示,则1~3s木箱做(选填“匀速”或“变速”)运动;3~5s推力对木箱做的功是J。9.为了在中考的体育测试中取得好成绩,小宇同学每天都进行体育锻炼,慢跑结束后开始跳绳。(1)如果小宇的质量是60kg,他每次起跳高度约是5cm,那么他每跳一次需克服重力做功大约多少?(2)在中考的“1分钟跳绳”测试中,小宇同学跳了160次,而小明同学跳了100次。试问:测试中,成绩好的同学做功一定多吗?说出你的理由。二、探究创新★10.如图所示,物体所受到的重力大小为40N。(1)在拉力F1的作用下使物体沿竖直方向匀速提高0.5m,求拉力F1在这一过程中对物体所做的功。(2)若将该物体放在倾角为30°的光滑斜面上,用平行于斜面的拉力F2使物体沿斜面匀速移动1m,此时拉力F2的大小恰为20N,求拉力F2在这一过程中对物体所做的功。(3)比较上述两种情况,你能得出什么结论?

知能演练·提升1.C解析用力搬石头,搬而未动,有力作用在石头上,石头在力的作用下没有通过距离,所以力对物体没有做功,故A不符合题意。提着桶在水平路面上匀速前进,人给水桶的力方向竖直向上,水桶竖直方向上没有通过距离,所以力对物体没有做功,故B不符合题意。用力将鸡蛋举高,人给鸡蛋的力方向向上,鸡蛋向上移动了距离,所以力对物体做功,故C符合题意。手举杠铃静止不动,手给杠铃的力向上,杠铃没有移动距离,所以力对物体没有做功,故D不符合题意。2.C解析一个人先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s,在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3,三个功的大小都等于W=Fs,即W1=W2=W3。故C正确,A、B、D错误。3.A解析由W=Fs可知,在力的方向上通过的距离s一定时,力做的功W与力的大小F成正比,由图像可知在这两个力的方向上通过相同距离时,W甲>W乙,所以F甲>F乙。4.B解析本题考查做功的计算,关键是估测中学生的体重和楼的高度,最容易出错的是登上三楼的高度,实际上是两层楼的高度,做题的时候一定要注意。一个学生的质量约为50kg,每一层楼的高度约为3m,从一楼走到三楼,上升的高度约为6m,该同学上楼做的功W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×6m=3000J。5.答案竖直向上水平方向6.解析弹簧测力计的分度值为0.2N,由指针所在的位置得出拉力大小,由于木块做匀速直线运动,拉力等于摩擦力;木块水平移动,在重力的方向上没有移动距离,重力不做功。答案2.407.解析重力对物体所做的功是W=Gh=3N×1m=3J。物体克服摩擦力所做的功大约是W=Ffs=0.6N×2m=1.2J。答案31.28.解析由v-t图像可知,1~3s内木箱的速度逐渐增大,则木箱做变速运动。从F-t图像可知,3~5s木箱受到的推力F=200N由v-t图像可知,3~5s木箱做匀速直线运动,其速度为1m/s3~5s木箱移动的距离s=vt=1m/s×2s=2m3~5s推力对木箱做的功W=Fs=200N×2m=400J。答案变速4009.解析(1)小宇的重力为G=mg=60kg×10N/kg=600N。跳一次跳绳克服重力做的功为W=Fs=Gh=600N×5×10-2m=30J。(2)相同时间内做功多少与重力大小、跳起高度、次数都有关。而本题中只明确了次数关系,重力和高度的关系都不明确,无法得出结论,所以得分高的同学,做功不一定多。答案(1)30J(2)见解析10.解析(1)拉力F1做的功W1=F1h=40N×0.5m=20J。(2)拉力F2做的功W2=F2s=20N×1m=20J。(3)通过比较两次做功可以知道两次做的功相等。答案(1)20J(2)20J(3)两次做的功相等。第2节功率知能演练提升一、能力提升1.如图所示,OQ是水平地面,物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q,OP段拉力F1为300N,F1做的功为W1,功率为P1;PQ段拉力F2为200N,F2做的功为W2,功率为P2,则()A.W1>W2 B.W1<W2C.P1>P2 D.P1<P22.一瀑布的落差(瀑布顶端和底端的高度差)约为100m。在0.1s内有18kg的水流过瀑布顶端,经过4.5s落到瀑布底端。质量为18kg的这些水从顶端落到底端的过程中,重力的功率约为()A.4×102W B.4×103WC.1.8×104W D.1.8×105W3.如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动,两次拉动木块得到的s-t图像分别是图乙中的图线①、②。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别是P1、P2,则()甲乙A.F1=F2P1>P2B.F1>F2P1>P2C.F1=F2P1D.F1>F2P1<P24.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2倍,妈妈所用的时间是小明的3倍,若妈妈克服重力做功为W1、功率为P1,小明克服自身重力做功为W2、功率为P2,则下列关系正确的是()A.W1∶W2=1∶1 B.W1∶W2=2∶3C.P1∶P2=1∶1 D.P1∶P2=2∶35.如图所示,一个物体静止于光滑水平面上的O点,在水平恒力F作用下开始向右加速运动,依次经过A、B、C三个点,且A、B之间和B、C之间的距离相等。F在AB段做功W1,做功功率P1;在BC段做功W2,做功功率P2,则有W1W2,P1P2。(均选填“>”“=”或“<”)

6.“绿色环保,低碳出行。”一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶,发动机的功率为200kW,速度为72km/h。公交车行驶1h,发动机做的功为J,公交车行驶的路程为m。

7.歼-10是我国自行研发的新型战机,当发动机以1.2×105N的推力使其以二倍声速(声速为340m/s)飞行时,10s飞行的距离是m,发动机推力的功率是W。

8.引体向上是同学们经常做的一项健身运动,如图所示。该运动的规范动作是两手正握单杠,由悬垂开始,上提时,下颚需超过杠面;下放时,两臂放直,不能曲臂。这样上拉下放,重复动作,达到锻炼臂力和腹肌的目的。陈强同学能连续匀速做16个规范的引体向上动作。课外活动小组的同学现要估测陈强同学做动作时的功率。(1)请你说出应测量哪些物理量。(2)写出计算陈强同学做动作时功率的表达式。★9.学校机器人兴趣小组进行“精准吊装”实验。7块长短不一的长方体木块均平放在水平地面上,机器人将木块按长度从大到小依次吊装并对称叠放。已知木块的密度相同,高度均为h=0.2m,宽度均为b=0.2m,不同序号木块的质量如下表,其中m=12kg,g取10N/kg。序号1234567质量2mmmmmmm(1)已知1号木块的长度a=1.2m,求未叠放时1号木块对地面的压强。(2)如图所示,把2号木块吊装到1号木块的上面,求此过程克服木块重力所做的功。(3)机器人完成全部吊装叠放用时6min,求整个过程克服木块重力做功的功率。二、探究创新★10.为了测量人骑自行车的功率,某活动小组进行了如下实验:在离出发线5m、10m、20m、30m、…、70m的地方分别画上8条计时线,每条计时线附近站几个学生,手持停表。听到发令员的信号后,受测者全力骑车由出发线启动,同时全体学生都开始计时。自行车每到达一条计时线,站在该计时线上的几个学生就停止计时,记下自行车从出发线到该条计时线的时间。实验数据记录如下:运动距离s/m0510203040506070运动时间t/s02.44.26.37.89.010.011.012.0(1)完成下表中空格的数据:运动距离/m0~55~1010~2020~30各段平均速度/(m·s-1)2.084.766.67运动距离/m30~4040~5050~6060~70各段平均速度/(m·s-1)8.3310.0010.00从数据分析可知,该同学骑自行车由静到动的过程中,先加速后匀速。关于加速的原因正确的是。

A.人骑自行车的牵引力等于阻力B.人骑自行车的牵引力大于阻力C.人骑自行车的牵引力小于阻力D.都有可能(2)本次实验中,设运动过程中,学生和自行车所受阻力与其速度大小成正比,比例系数为15N·s/m,则在匀速运动过程中人骑自行车的牵引力为F=N,若整个过程中该同学骑车的功率P保持不变,则P=W。

知能演练·提升1.C解析由题图知,OP段的路程s1=4m,PQ段的路程s2=6m,OP段拉力F1做的功为W1=F1s1=300N×4m=1200J,PQ段拉力F2做的功为W2=F2s2=200N×6m=1200J,比较可知,W1=W2,故A、B错误;物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q,所以物体在OP段和PQ段速度相同,又因为F1>F2,所以根据P=Wt=Fst=Fv可知,P1>P2,故2.B解析本题考查做功的条件及功率的计算,综合性较强。瀑布从高处落下,重力做功,水的重力是G=mg=18kg×10N/kg=180N,则重力做的功是W=Gh=180N×100m=1.8×104J,做功的时间是落下的时间4.5s,而不是流过顶端的时间0.1s。则做功的功率P=Wt=1.8×1043.A解析由题图中可知,木块两次都做匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,滑动摩擦力相等,拉力F相等,即F1=F2;从图像中可以判断出,第①次的运动速度v较大,根据公式P=Fv,当拉力相等时,速度越大,拉力的功率越大,即P1>P2。故选A。4.D解析由W=Gh可得,妈妈和小明克服重力做功之比为W1W2=G1hG25.解析由题知,A、B之间和B、C之间的距离相等,拉力恒定,根据W=Fs可知,两个过程中拉力做的功相等,即W1=W2。物体向右做加速运动,速度在不断增大,运动相等的路程,所用的时间减少,根据P=Wt可知,拉力做功的功率为P1<P2答案=<6.解析t=1h=3600sW=Pt=200×103W×3600s=7.2×108Jv=72km/h=20m/ss=vt=20m/s×3600s=7.2×104m。答案7.2×1087.2×104m7.解析本题考查路程和功率的计算。新型战机以二倍声速,即680m/s的速度飞行10s,则飞行的距离s=vt=680m/s×10s=6800m;发动机推力的功率P=Wt=Fst=Fv=1.2×105N×680m/s=8.16×10答案68008.16×1078.解析引体向上活动过程实质是克服自身的重力做功,由功率公式P=Wt=nGht可知,必须要知道陈强的重力G,每次动作重心上升的高度h,连续完成16个规范动作所用的时间t答案(1)见解析(2)P=169.解析(1)由题可知,木块放在水平地面上,1号木块对地面的压力大小为F1=G1=m1g=2mg=2×12kg×10N/kg=240N,S1=ab=1.2m×0.2m=0.24m2则1号木块对地面产生的压强为p1=F1S1=240N0(2)由题可知,把2号木块吊装到1号木块的上面,此过程中克服木块所做的功为W2=G2h=mgh=12kg×10N/kg×0.2m=24J。(3)由表中数据可知,吊装n(n=2,3,…,7)号木块克服重力做的功为Wn=Gn(n-1)h=mn-1g(n-1)h=mgh=12kg×10N/kg×0.2m=则W总=6Wn=6×24J=144J,功率大小为P=Wt=144J6×60s=0.答案(1)1000Pa(2)24J(3)0.4W10.解析(1)根据表格中的数据可知,5m点对应的时刻是2.4s,10m点对应的时刻是4.2s,所以从5m到10m这5m的路程,对应的时间是1.8s。根据速度计算公式可以求得此段路程的速度v=st=5m1.8s≈2.78m/s。同理可以求得从50m到60m这段路程的平均速度为10m/s。自行车在行驶过程中,受到牵引力和阻力(包括摩擦力和空气阻力)的作用,由于是加速运动,所以不是平衡状态,受到的牵引力和阻力不是一对平衡力(2)由题意知阻力和速度的关系式是F阻=15N·s/m×v。当自行车匀速运动时,速度v为10m/s,代入关系式可得F阻=15N·s/m×10m/s=150N。由于此时做匀速直线运动,处于平衡状态,所以牵引力等于阻力,故此时的牵引力为150N。功率的计算公式P=Wt=Fst=Fv,将匀速运动过程中的速度和牵引力代入公式,即可求得功率P=Fv=150N×10m/s=1答案(1)2.7810.00B(2)1501500第3节动能和势能知能演练提升一、能力提升1.踢毽子是一项有益的体育活动。如图所示,毽子某次被踢出后,竖直上升经过某一位置时,毽子的动能和重力势能分别为Ek1和Ep1,毽子到达最高点时,毽子的动能和重力势能分别为Ek2和Ep2,则()A.Ek2>Ek1 B.Ek2<Ek1C.Ep2=Ep1 D.Ep2<Ep12.据报道,一辆横穿铁路的拖拉机,因故障而停在铁道上,此时从远处驶来一列火车,尽管司机及时采取紧急制动措施,但是缓慢行驶的列车还是将拖拉机撞“飞”了。这是因为火车的()A.动能很大 B.速度很大C.势能很大 D.功率很大3.一架飞机在高空中水平匀速飞行,向灾区投放救灾物资。该飞机在此过程中()A.动能不变 B.动能减小C.重力势能不变 D.重力势能增大4.下列加点的物体中,具有弹性势能的是()A.弓开如满月 B.箭去似流星C.云来云又往 D.蜻蜓立竿头5.唐诗中有“黄河远上白云间”“不尽长江滚滚来”的诗句,从物理学的角度来看,前一句生动形象地表明黄河水存储着大量的能,后一句表明长江水具有大量的能。

6.在学习势能的知识时,小明同学猜想物体重力势能的大小可能与以下两个因素有关:A.物体的高度;B.物体的质量。为了证明自己的猜想,他把橡皮泥平铺在水平面上,让同一小球从不同高度自由下落,记录结果如下表。实验次数球离橡皮泥的高度/m球在橡皮泥中的凹陷程度11.0较浅22.0较深33.0很深(1)由记录结果可以得到的实验结论是

;

(2)若想对另一个因素进行验证,你认为小明应该怎么做?

。

★7.为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患,小明同学设计了如图甲、乙、丙所示的探究实验。将A、B、C三个小球先后从同一装置,高度分别为hA、hB、hC的位置处滚下(mA=mB<mC,hA=hC>hB),推动小木块运动一段距离后静止,请你对以下问题进行解答:(1)选择甲、丙两图所示实验进行比较,是用来研究带来的安全隐患。

(2)选择甲、乙两图所示实验进行比较,可以得到的结论是什么?二、探究创新★8.小江同学利用一个弹珠、三根材料和厚度相同、长宽不同的橡皮条,探究橡皮条的弹性势能与长度、宽度的关系。他依次将橡皮条固定在弹弓上,如图所示,在弹性范围内,拉伸相同的伸长量,将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去,测得弹射的水平距离,数据如下表:次数橡皮条橡皮条宽/cm橡皮条长/cm弹射的水平距离/m1a0.5020.0010.102b0.5030.008.203c1.0020.0014.00请回答以下问题:(1)实验中,是通过比较来间接反映橡皮条的弹性势能大小。(2)比较第1次和第2次实验可知,拉伸相同的伸长量,橡皮条的弹性势能与橡皮条的有关。

(3)比较第1次和第3次实验可知,拉伸相同的伸长量,橡皮条的弹性势能还与橡皮条的有关。

(4)用同种材料同厚度的橡皮条,拉伸相同的伸长量,弹性势能最大的橡皮条是。

A.窄面长的 B.宽面长的C.窄面短的 D.宽面短的

知能演练·提升1.B解析毽子质量不变,当其到达最高点时,高度最大,所以Ep1<Ep2;速度为0,所以Ek1>Ek2,故B正确,A、C、D错误。2.A解析缓慢行驶的列车还是将拖拉机撞“飞”了,说明列车具有的能量很大,这里的能量主要指动能;动能的大小与质量和速度有关,质量越大、速度越快,动能就越大;因列车是缓慢行驶,故速度并不大,但由于列车的质量太大,导致其动能很大;动能越大,对外做功的本领就越大,故将拖拉机撞飞。A正确,B、C、D错误。3.B解析一架飞机在高空中水平匀速飞行,高度不变,速度不变,向灾区投放救灾物资时,飞机的质量减小,所以飞机的动能和重力势能都减小。4.A解析弓开如满月,说明弓发生了弹性形变,具有弹性势能。箭去似流星,说明箭是运动的,具有动能。云来云又往,说明云是运动的,具有动能。蜻蜓立竿头,说明蜻蜓在高处,具有重力势能,故选A。5.解析“黄河远上白云间”说明黄河所处的地势较高,表明黄河水存储着大量的重力势能;“不尽长江滚滚来”说明长江水在不停地运动,表明长江水具有大量的动能。答案重力势动6.解析本题考查对探究重力势能的影响因素的实验过程的理解。由题目叙述及表格中的数据可知,三次实验中物体的质量相同,高度不同,小球在橡皮泥中凹陷程度不同,可以得出结论:质量一定时,物体高度越高,重力势能越大。若想探究物体重力势能的大小与物体质量的关系,应该控制小球的高度相同,改变小球的质量,即让几个质量不同但大小相同的小球从同一高度自由下落,观察小球在橡皮泥中的凹陷程度。答案(1)质量一定时,物体高度越高,重力势能越大(2)让几个质量不同但大小相同的小球从同一高度自由下落,观察小球在橡皮泥中的凹陷程度7.解析(1)甲、丙两图是选择到达水平面的速度相等,质量不同的A、C小球进行实验,该实验是研究超载带来的危害,超载是指汽车的速度一定时,质量越大动能越大。(2)甲、乙两图中的小车质量相同,速度不同,该实验说明在质量不变时,速度越大,汽车的动能越大,安全隐患越大。答案(1)超载(2)在质量不变时,速度越大,汽车的动能越大,安全隐患越大。8.答案(1)弹珠被弹射的水平距离(2)长度(3)宽度(4)D第4节机械能及其转化知能演练提升一、能力提升1.上紧发条的玩具车在水平桌面上由静止开始运动,运动所需的能量来源于()A.动能 B.电能C.重力势能 D.弹性势能2.2019年3月10日凌晨,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功将中星6C卫星发射升空。在卫星加速升空的过程中,关于卫星的能量分析,下列说法正确的是()A.动能增大,势能不变 B.动能不变,势能增大C.机械能总量不变 D.机械能总量增大3.如图所示,“套圈”出手后,从A点到C点的过程中(不计空气阻力),下列说法正确的是()A.“套圈”由A到B过程中,动能逐渐增大B.“套圈”在B点的机械能大于在A点的机械能C.“套圈”由B到C过程中,机械能逐渐变小D.“套圈”由A到B再到C过程中,重力势能先变大后变小4.如图所示,小球从A处抛出时具有300J的机械能,其中动能为100J,小球经过B、C落到地面D处。B点是最高点,A、C在同一水平线上,不计空气阻力,则下列说法错误的是()A.小球在C点的重力势能为200JB.小球在B点的重力势能为300JC.小球在D点处将触地时,动能为300JD.小球在A、B、C三点机械能都是300J5.用细线将小球系好后,固定在天花板上,做成一个单摆。如图所示,小球从A点摆动到B点的过程中()A.速度变小,动能变大B.速度变小,动能变小C.速度变大,重力势能变小D.速度变大,重力势能变大6.如图所示,光滑斜面PM与水平面MN平滑连接,弹簧左端固定。小物块在斜面上从P点由静止滑向M点的过程中,机械能。小物块压缩弹簧的过程中,弹簧的弹性势能。(均选填“变大”“变小”或“不变”)

7.甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示,在同一高度同时以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出,乙球竖直向上抛出,不计空气阻力。抛出时两球机械能(选填“相等”或“不相等”);落地前的运动过程中,甲球的动能(选填“增大”“不变”或“减小”),乙球的机械能(选填“增大”“先增大后减小”“不变”或“减小”)。

8.许多同学都很喜欢设计和参加“多米诺骨牌效应”活动(按一定距离排列的骨牌,碰倒第一块骨牌后,其他所有骨牌会依次倒下),其中的物理原理是骨牌倒下时,转化为,这部分能量就转移给下一张骨牌,下一张骨牌倒下时具有的能量更大,骨牌被推倒的速度越来越快。(均选填“动能”或“重力势能”)

9.装置如图所示,让木球从斜槽上滚入水平槽,在水平槽里竖立一个弹簧片,它的下端固定,观察木球与弹簧片碰撞的过程,并思考这个过程中能的转化。(1)从木球刚刚接触弹簧片到木球逐渐把弹簧片压弯的过程中,木球的速度,弹簧片的弹性形变程度,这个过程是转化为。

(2)弹簧片恢复原状到将木球弹回的过程中,木球的速度,弹簧片的弹性形变程度,这个过程是转化为。

(3)这个实验可以说明和可以相互转化。

10.下图是某城市轻轨车站的设计方案,与站台连接的轨道有一个较小的坡度。请你从能量利用的角度,分析这种设计的优点。二、探究创新★11.下图是水电站的示意图。甲乙(1)我们知道水电站是利用水能的一项重大工程。那么,水电站到底是怎样“发电”的?其实它是利用能量的转化来“发电”的:把水库里的水蓄高后,打开水坝导管的闸门,水就会沿着导管泻下,推动水轮机把“电”发出来。请你根据以上的文字说明,试从能量转化的角度来说明水电站的工作原理。(2)建设水电站选址时,从能量的利用来看,你将选择图甲中的A址还是图乙中的B址?请说说你的看法。

知能演练·提升1.D解析上紧的发条发生了弹性形变,而具有了弹性势能,在玩具车运动时,弹性势能转化为车的动能,使车运动。2.D解析在卫星加速升空的过程中,其质量不变,速度增大,动能增大,高度增大,重力势能增大;卫星在升空过程中没有发生弹性形变,因机械能等于动能和势能之和,所以卫星的机械能总量增大。3.D解析由A到B:高度增大,所以“套圈”的重力势能增大,“套圈”的动能将减小,即速度减小;由B到C:高度减小,所以“套圈”的重力势能减小,“套圈”的动能将增大,即速度增大。整个过程中,机械能守恒。4.B解析小