第十一章　功和机械能复习课件 2024~2025学年人教版（2024）八年级下册物理

第十一章功和机械能复习1.(跨学科·物理学与日常生活)(2024河南郑州期末)我们的日

常生活中处处都有物理的影子,关于下列情景,说法正确的是

()一、选择题(每小题4分,共32分)A.甲图中足球离开脚后继续在空中飞行的过程中,人对足球

做了功B.乙图中学生背着书包站在水平地面上,人对书包的力没有

做功C.丙图中离开手的冰壶在冰面上向前运动的过程中,冰面对

冰壶的支持力做了功D.丁图中人爬楼梯的过程中,重力对人没有做功答案B解析甲图中足球离开脚后继续在空中飞行的过程中,人对

足球没有施加力的作用,人对足球不做功,故A错误;乙图中学

生背着书包站在水平地面上,人对书包有向上的作用力,但是

书包没有在力的方向上移动距离,所以人对书包没有做功,故

B正确;丙图中离开手的冰壶在冰面上向前运动的过程中,冰

面对冰壶的支持力竖直向上,冰壶在水平方向上运动,运动方

向和支持力方向垂直,冰面对冰壶的支持力没有做功,故C错

误;丁图中人爬楼梯的过程中,重力沿竖直方向,人在竖直方

向上移动了一段距离,重力对人做了功,故D错误。2.(2024山东济南历下期末)2024年5月21日,我国登山爱好者

组成的科研队伍成功登顶珠穆朗玛峰,并传回了全球首份来

自世界之巅的超声影像图。如图所示为他们登山的过程,队

伍中体重(含装备)越大的队员一定

()AA.做功越多

B.功率越大C.做功越快

D.功率越小解析登山过程中,队员上升的高度是相同的,根据公式W=

Fs=Gh可知,体重(含装备)越大的队员,做功越多;由P=

可知,各队员所用的时间未知,因此功率的大小无法比较,故选A。3.(新独家原创)如图所示是我国研发的鸣镝22无人机,其飞

行速度最高达7马赫。当它加速升空时,下列说法正确的是

(假设无人机的质量保持不变)

()A.无人机只具有动能B.无人机只有重力势能C.无人机的动能增大D.无人机的机械能不变C解析无人机加速升空时,无人机的质量不变,速度变大、高

度增加,因此无人机的动能和重力势能均变大,其机械能也变

大,故C正确。4.(新课标·科学推理)举重运动员为了在一定的训练时间里

提高自身训练的运动量,可以采取的最有效的措施是

(

)A.增加举起杠铃的质量,减小单次举起所用时间B.减小举起杠铃的质量,延长单次举起所用时间C.增加举起杠铃的质量,保持单次举起时间不变D.保持举起杠铃的质量不变,减小单次举起所用时间A解析在一定的训练时间里提高自身训练的运动量,目的是

增大训练时的功率,假设运动员的训练时间为T,单次举起杠

铃所用的时间为t,杠铃的质量为m,举起的高度为h,则运动员

训练时的功率P=

=

=

,因此A选项最有效。5.(2023陕西泾阳二模)如图所示,暑假外出旅游的小明,用30N的水平推力推着重为50N的行李箱,沿着水平方向做匀速

直线运动,物体经过10s运动了2m。下列关于这个过程的描

述,正确的是

()A.行李箱受到的阻力为50NB.行李箱的重力做功100JDC.小明对行李箱做功300JD.小明对行李箱做功的功率为6W解析因为行李箱沿着水平方向做匀速直线运动,所以行李

箱受到的阻力f=F=30N,故A错误;行李箱没有在重力方向上

移动距离,所以行李箱的重力不做功,故B错误;小明对行李箱

做的功W=Fs=30N×2m=60J,故C错误;小明对行李箱做功的

功率P=

=

=6W,故D正确。6.(2024山东青岛即墨一模)在水平地面上铺一张白纸,将一

皮球表面涂黑,使其分别从不同高度处自由下落,在纸上留下

黑色圆斑a、b,如图所示,下列说法正确的是

()A.形成圆斑a时,皮球是从更高处下落的B.形成圆斑b时,皮球接触纸面后的形变程度更小C.皮球在空中下落的过程中,动能转化为重力势能DD.皮球落地发生形变的过程中,动能转化为弹性势能解析皮球在下落的过程中,质量不变,高度减小,重力势能

减小,速度变大,动能变大,重力势能转化为动能,故C错误;当

皮球接触地面时,皮球的动能转化为皮球的弹性势能,故D正

确;皮球的动能越大,转化成的弹性势能越大,则皮球的弹性

形变程度越大,在纸上形成的圆斑越大,所以形成圆斑b时皮

球是从更高处下落的,故A、B错误。7.(新课标·模型建构)(2024四川自贡中考)很多同学都玩过荡

秋千,下列说法正确的是

()A.秋千荡到最低点时只有动能B.秋千荡到最高点时有重力势能和动能C.从最低点荡到最高点的过程中重力势能转化为动能DD.从最高点荡到最低点的过程中动能增大,重力势能减少解析秋千荡到最低点时距地面有一定的高度,具有重力势

能,故A错误;秋千荡到最高点时,秋千的速度为0,秋千不具有

动能,故B错误;从最低点荡到最高点的过程中,质量不变,速

度减小,高度增大,动能转化为重力势能,故C错误;从最高点

荡到最低点的过程中,质量不变,速度增大,高度减小,重力势

能转化为动能,所以动能增大,重力势能减少,故D正确。8.(新课标·科学推理)滑板是深受青少年喜欢的一项体育运

动。如图是U形滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员

在滑台A处由静止自由下滑,不计滑台摩擦和空气阻力,仅依

靠滑行过程中运动员姿势的自然(不用力)变化,最有可能滑

到滑台C处的是

()B解析因为不计滑台摩擦及空气阻力,运动员运动过程中机

械能守恒。若运动员站立着从A处开始滑行,到达U形滑台另

一侧最高位置B处时,若是站立着,则此时重力势能等于在A

处的重力势能,动能为零,所以运动员不会继续向前滑行,就

不会到达C处,若是全蹲着,则此时重力势能小于在A处的重

力势能,则部分重力势能转化为动能,所以运动员会继续向前

滑行,就可能会到达C处,故A错误,B正确;若运动员全蹲着从

A处开始滑行,到达U形滑台另一侧最高位置B处时,也应该是

全蹲着,且不能继续向前滑行,故C、D错误。二、填空题(每空2分,共20分)9.(2024河南郑州金水期末)如图所示,一个重为50N的木块

在F=15N的水平力的作用下被压在竖直墙面上,3s内匀速下

滑了60cm,则匀速下滑的过程中压力F做的功为

J,重力做功的功率为

W。010解析由题图可知,重为50N的木块被F=15N的水平力压在

竖直墙面上匀速下滑,在这个过程中,压力F的方向垂直墙面

向左,物体运动的方向为竖直向下,压力F的方向与物体运动

的方向垂直,故压力F不做功,匀速下滑的过程中重力做功W=

Gh=50N×0.6m=30J,重力做功的功率P=

=

=10W。10.(教材习题变式)(2024河北邯郸冀南新区二模)科技兴趣小

组的同学制作了一个能自动回转的“魔罐”。如图所示,在

一个罐子的盖和底各开两个小洞,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即可。

在水平面上用力推罐子,使罐子滚动起来,会发现罐子由快变

慢,在这个过程中橡皮筋的

逐渐变大;之后罐子回

转时由慢到快,如此往复,最终停下来。整个过程中“魔罐”

的机械能

(选填“守恒”或“不守恒”)。弹性势能不守恒解析罐子在滚动的过程中,质量不变,速度逐渐变小,则罐

子的动能逐渐变小,橡皮筋发生的弹性形变程度变大,则橡皮

筋的弹性势能逐渐变大;由于摩擦力的作用,“魔罐”在滚动

的过程中要克服摩擦力做功,所以整个过程中“魔罐”的机

械能不守恒。11.(跨数学·图像分析)汽车以恒定的功率在平直的公路上做

直线运动,其v-t图像如图所示,设汽车在行驶过程中所受的阻

力不变,大小为f=4000N。则该汽车的功率是

W,

在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是

J。8×1048×105

解析由图像可知,10s后汽车做匀速直线运动,速度v=20m/s,根据二力平衡条件可得,此时汽车的牵引力F=f=4000N,则

汽车的功率为P=

=

=Fv=4000N×20m/s=8×104W;因汽车的功率恒定,所以在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所

做的功W'=Pt'=8×104W×10s=8×105J。12.(新课标·科学推理)(2023广东广州花都二模)甲、乙两个

物体的位置如图1所示,分别在F甲和F乙的作用下沿竖直方向

向上做匀速直线运动,速度分别为v甲和v乙。(1)在图1所示的位置,甲、乙两个物体的重力势能

(选填“可能”或“不可能”)相同,你的依据是

。(2)F甲和F乙对两物体所做的功W随时间t变化的图像均如图2

所示,由此可以推断v甲

(选填“>”“=”或“<”)

v乙;当t=2s时,甲物体上升的距离与乙物体上升的距离之比为

。>3∶2见解析见解析解析(1)甲、乙两个物体在F甲和F乙的作用下沿竖直方向向

上做匀速直线运动,则F甲=G甲,F乙=G乙,又因为F甲<F乙,所以G甲<

G乙,则m甲<m乙;由图1可得h甲<h乙,所以甲、乙两个物体的重力

势能不可能相等;(2)根据图2可知,在相同的时间内,甲、乙所

做的功是相同的,由于F甲<F乙,根据W=Fs=Fvt可知,v甲>v乙;速度

之比

=

=

=

=

;当t=2s时,甲物体上升的距离与乙物体上升的距离之比s甲∶s乙=v甲t∶v乙t=v甲∶v乙=3∶2。三、实验探究题(13题10分,14题15分,15题14分,共39分)13.(新中考·分析论证)(2023湖南郴州中考)小明通过下面的

实验,研究“动能的大小与物体运动的速度是否有关”的问

题。质量相同的小球,从斜面上不同高度处自由滚下,小球到达水平面时的速度是

(选填“相同”或“不同”)的。实验1将小球从斜面顶端自由滚下(图甲),观察到木块被撞

出了一段距离。不同实验2将小球从斜面中间自由滚下(图乙),观察到木块被撞

出的距离比实验1的距离

(选填“短”“长”或

“相等”)。

由上述实验现象,我们可以得出结论:同一物体,

,

动能越大。短速度越大实验3将小球从一光滑斜槽轨道(OAB)O点自由滚下(图丙),依次经过A、B两点到达C点(忽略空气阻力),设A、B两

点的机械能分别为EA和EB,则EA

(选填“>”“=”

或“<”)EB。当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时,假设

小球所受的外力全部消失,则小球将

。

A.沿a轨迹运动

B.沿b轨迹运动C.沿c轨迹运动

D.保持静止=

A解析使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下,小

球到达水平面时的速度不同;由甲、乙两图可观察到木块在

实验2中被撞出的距离比实验1中的距离短,可得物体质量相

同时,速度越大,动能越大;实验过程忽略空气阻力,小球的机

械能守恒,则EA=EB;小球在最高点的速度水平向右,假设小球

此时所受的外力全部消失,则小球将沿a轨迹做匀速直线运动。14.(新中考·设计实验)(2023江西南昌期中)如图是武警战士

进行爬杆比赛的情景,小华观看后,想要测定战士爬杆的功

率,请你帮他将设计的实验方案补充完整。(1)实验原理:

。(2)实验器材:竹竿、电子秤、米尺、

等。P=停表(3)实验步骤:①用电子秤测出武警战士的质量m,则战士以一定的速度快

速爬杆所用的力F=

(用测定的物理量字母表示);②用米尺测出爬杆的高度h;③用

;④得出武警战士爬杆的功率P=

。(用测定的物理

量字母表示)mg停表测出战士爬杆所用的时间tP=解析(1)进行爬杆比赛时,要克服重力做功,测定武警战士

爬杆时的功率可以通过测出爬杆时做的功和所用的时间来

进行计算,则实验原理为P=

。(2)由公式P=

=

可知,测定武警战士爬杆的功率,需用电子秤测出质量,用米尺测出上

升的高度,用停表测出所用时间,因此还需要的测量工具为停

表。(3)①武警战士匀速爬杆时所用的力F与其受到的重力

是一对平衡力,两个力大小相等,则F=G=mg。③用停表测出

战士爬杆所用的时间t。④由功率的定义式可知,武警战士爬杆的功率P=

。15.(2023北京昌平期末)实验桌上有两个质量不同的实心小

球、两个高度不同的圆筒、撞针、泡沫、刻度尺,如图所

示。实验时,让小球从圆筒顶端自由下落,撞击撞针,使撞针

陷入泡沫中。请利用上述实验器材设计一个实验证明:物体

的重力势能与物体所处位置的高度有关。(1)该实验是通过比较

来判断小球重力势能的大小;(2)写出实验步骤;(3)画出实验数据记录表格。答案(2)见解析(3)如表所示撞针陷入泡沫的深度实验次数小球小球下落的高度s/cm撞针陷入泡沫的深度h/cm11

21

32

42

解析(1)该实验是通过比较撞针陷入泡沫的深度来判断重

力势能的大小的,用到了转换法。(2)实验步骤如下:①将A圆筒竖直放置,把圆筒内的撞针的尖端刚好碰到泡沫

表面,让球1从圆筒的顶端自由下落,用刻度尺测量圆筒A的

高度(即球1下落的高度)以及撞针陷入泡沫的深度,并记录数

据;②将B圆筒竖直放置,把圆筒内的撞针的尖端刚好碰到泡沫