最新人教版八年级下册物理期末章节总复习第十一章 功和机械能附解析Word下载.docx

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3

7.为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了图甲所示的滑轮组装置．当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体上升的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示．不计绳重和绳与轮之间的摩擦．下列说法正确的是（　　）

A.0s～1s内，物体做匀速直线运动

B.2s～3s内，拉力F的功率是200W

C.1s～2s内，拉力F做的功是375J

D.2s～3s内，滑轮组的机械效率是62.5%

8.

如图，一个重为80N的物体，在F=20N外力作用下，自斜面底端A匀速运动到顶端B所需时间5s，斜高为2m，机械效率为80%，下列说法不正确的是（　　）

A.外力做的有用功为160JB.外力做的总功为120J

C.物体沿斜面的速度为2m/sD.外力F的功率是40W

9.

飞船返回舱在加速穿越稠密的大气层时，与空气剧烈摩擦，外部温度高达数千摄氏度，周围被火焰所包围，如图所示。

下列关于返回舱在此过程中的能量分析，正确的是（　　）

A.动能增加，重力势能不变B.动能不变，重力势能减少

C.机械能的总量守恒D.机械能的总量减少

10.

2016年8月16日，我国用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星（简称“量子卫星”）“墨子号”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

11.

在冬奥会自由式滑雪比赛中，选手的运动轨迹如图所示，如果不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A.在a点和c点速度都为零，因此这两点动能也为零

B.在a点和e点都处于静止状态，因此机械能相等

C.从a点下滑到b点过程中，机械能保持不变

D.从c点下落到d点过程中，机械能保持不变

12.

如图所示，一根细长绳的下端系一金属小球，上端固定，把小球拉离竖直位置松手，让他摆动起来，可以观察到小球摆动过程中摆动的幅度会逐渐减小，最终停下来，下列说法不正确的是（　　）

A.小球从高处向低处摆动过程中，将有一部分重力势能转化为动能

B.小球从低处向高处摆动过程中，将有一部分动能转化为重力势能

C.小球摆动过程中机械能守恒

D.小球每次经过最低点时，动能会逐渐减少

二、多选题

13.以下为生活的有关数据，其中较为符合实际的是（　　）

A.济南市北园高架路限速80m/s

B.空调工作时的功率约为1000W

C.把物理课本从地面捡到课桌上做功约为2J

D.一名中学生的体积约为50dm3

14.

如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码．忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中错误的是（　　）

A.F1较小

B.F2较大

C.F3最大

D.如果将钩码提升相同的高度，那么力F1、F2、F3做的功相等

15.

如图所示，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上了1m，已知作用在绳子自由端的拉力为500N，则在提升重物的过程中（　　）

A.绳子自由端被拉下3m

B.做的有用功是800J

C.拉力的功率是100W

D.滑轮组的机械效率是60%

16.

如图所示，拉力F的功率为3.6W，物体A以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速运动，A与地面间的摩擦力是A重力的0.3倍，不计轮重、绳重和轴摩擦，则（　　）

A.1s内重力做功3.6JB.A的重力为120N

C.拉力F=18ND.摩擦力为36N

17.阳阳在蹦床上做游戏，从高处落到蹦床上又被弹起。

在她从高处下落且尚未接触蹦床的过程中，忽略空气阻力的影响，以下说法正确的是（　　）

A.阳阳的重力势能逐渐减小B.阳阳的动能逐渐増大

C.阳阳的机械能逐渐增大D.阳阳受到的力逐渐增大

18.

中国科技馆中有一件叫做“最速降线”的展品，图是它的示意图。

其中有甲、乙两条轨道，甲为直轨，乙为弯轨，两轨道的起点高度相同，终点高度也相同。

若将两个相同的小球A和B分别放在甲、乙两轨道的起点，同时释放，发现在乙轨道上的小球B先到达终点。

则下列说法中正确的是（　　）

A.若不计阻力，A和B两小球到达终点时动能相等

B.在起点处小球B的重力势能和小球A的重力势能不相等

C.下降过程，重力对小球B做功的功率比对小球A做功的功率大

D.全程中重力对小球B做的功大于重力对小球A做的功

三、填空题

19.箭能被拉开的弓射出去，拉开的弓具有______能．打桩机举高的重锤能将桩打入地下，举高的重锤具有______能．

20.

如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以1m/s速度在水平地面上匀速运动了10m，拉力F1所做的功为W1，功率为P1，若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m，拉力F2所做的功为W2，功率为P2，则W1______W2，P1______P2（选填“＞”、“＜”或“=”）。

2016年10月17日7点30分28秒，神舟十一号载人飞船进入太空与天宫二号交会对接。

在对接过程中，地面的工作人员发出的指令通过______传送给载人飞船，飞船加速追赶天宫二号时，载人飞船的机械能______（填“增大”、“不变”或“减小”）。

21.

滚摆从图的位置1静止释放，下降到最低点位置2，再上升到达最高点3，动能最大的是位置______、机械能最大的是位置______．（填写位置序号）

22.功率的符号是______，它是表示______的物理量，在国际单位制中，功率的单位是______．一辆摩托车发动机的功率为1.6千瓦，它表示的物理意义是______．

23.马拉着质量是2000kg的车在水平路上前进400m，马的水平拉力做了3×

105J的功，马的水平拉力是______，重力做的功是______J．

四、实验探究题

24.图1是小丽探究动能大小与速度关系时的实验场景：

斜面上有两平行轨道，将两小球①、②从轨道上由静止释放，与放置在水平木板上的两个相同木块①、②发生碰撞，两个木块初始位置到斜面底端的距离相等。

（1）为完成实验，应使两个质量______的小球从轨道上______高度由静止释放（均选填“相同”或“不同”）

（2）由图1场景可知，碰撞木块前瞬间，小球______的动能较大，两木块通过A、B两点处所受的滑动摩擦力大小分别为fA、fB，则fA______fB，滑行中，木块的动能转化成______能；

（3）图2是某次实验的场景：

将两小球从图中E、F处静止释放，最终木块①从水平木板的右端滑出，小丽用质量更大的木块③替换木块①后继续此次实验，将两小球仍从图中E、F处由静止释放，木块③未滑出木板，小丽的实验改进有一处遗漏，它是______。

五、计算题

25.如图所示，甲为一半径为R的光滑的

半圆弧槽与一粗糙的水平面相连接，将重为G的物体从斜面顶端由静止释放，测出在水平面上滑行距离为S1处停下来．图乙是一个粗糙的半径为R的

半圆弧槽与和甲中同样粗糙的水平面相连接，将甲中重为G的物体也从乙斜槽顶端由静止释放，测出在水平面上滑行距离为S2后停下来，求：

（1）乙中重力对物体做的功；

（2）乙中物体在水平面上的摩擦力f为多少？

（3）乙中物体在粗糙的

弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功．

26.图甲是建造长江大桥是使用起吊装置（图中未画出）的钢缆绳拉着实心圆柱体A距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降，在下降到江底之前，始终保持0.2m/s的速度不变．图乙是A下降到江底之前钢缆绳对A的拉力F的随时间t变化的图象（取江水的密度为ρ=1.0×

103kg/m3，g取10N/kg）．求：

（1）圆柱体A下降过程中，重力的功率？

（2）圆柱体A的密度．

（3）当圆柱体A下降到江底（江底视为水平），卸下钢缆绳后，圆柱体A对江底的压强？

27.

如图是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景，在10s的时间内，工人师傅用竖直向上的拉力将建筑材料匀速提升了1m，已知拉力F为400N，建筑材料的重力G为900N，求这个过程中：

（1）绳子自由端移动的距离；

（2）此滑轮组的机械效率；

（3）拉力F的功率．

答案和解析

【答案】

1.D2.D3.C4.D5.D6.B7.C

8.B9.D10.C11.D12.C13.BD14.ABC

15.BC16.BCD17.AB18.AC

19.弹性势；

重力势 

20.=；

＜ 

21.电磁波；

增大 

22.2；

1 

23.P；

物体做功快慢；

瓦特；

1秒内发动机做功为1600焦 

24.750N；

0 

25.相同；

不同；

①；

=；

内；

没有将木块②也更换为与木块③相同的木块 

26.解：

（1）乙中重力对物体做的功：

W=GR；

（2）甲中物体在水平面上克服摩擦做的功等于物体沿光滑的

半圆弧槽下滑重力做的功，所以，

GR=fS1，所以，f=

，即乙中物体在水平面上的摩擦力f为：

；

（3）由题可知，GR=W′+fS2，所以，

乙中物体在粗糙的

弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功：

W′=GR-fS2=

．

答：

（1）乙中重力对物体做的功是GR；

（2）乙中物体在水平面上的摩擦力f为

弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功是

． 

27.解：

（1）实心圆柱体A距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降，在下降到江底之前，始终保持0.2m/s的速度不变．

由图象，前10s钢绳的拉力不变，等于物体A的重力，此时物体在水面以上，

所以拉力与重力是一对平衡力，则：

G=F=3×

104N，

圆柱体A下降过程中，重力的功率：

P=

=

=Gv=3×

104N×

0.2m/s=6×

103W；

（2）中间10-15s，钢绳的拉力减小，是物体A从与水面接触到完全浸没，

由图可知，当A完全浸入水中时，拉力F′=1×

所以石料受的浮力为：

F浮=G-F′=3×

104N-1×

104N=2×

根据F浮=ρ水gV排，

A的体积V=V排=

=2m3，

所以A的密度：

ρ=

=1.5×

103kg∕m3；

（3）A下降到江底卸下钢缆绳后，受到平衡力作用，

圆柱体A对江底的压力：

F=G-F浮=3×

104N-2×

104N=1×

104N；

根据V=Sh，物体A的底面积S=

=2m2，

卸下钢缆绳后，圆柱体A对江底的压强：

p=

=5×

103Pa．

（1）圆柱体A下降过程中，重力的功率为6×

（2）圆柱体A的密度是1.5×

（3）当圆柱体A下降到江底，卸下钢缆绳后，圆柱体A对江底的压强为5×

103Pa． 

28.解：

（1）由图可知，n=3，则绳子自由端移动的距离：

s=nh=3×

1m=3m；

（2）有用功：

W有=Gh=900N×

1m=900J，

总功：

W总=Fs=400N×

3m=1200J，

此滑轮组的机械效率：

η=

×

100%=

100%=75%；

（3）拉力F的功率：

=120W．

（1）绳子自由端移动的距离为3m；

（2）此滑轮组的机械效率为75%；

（3）拉力F的功率为120W． 

【解析】

1.解：

A、提着桶站立不动，人给桶一个向上的力，桶向上没有移动距离，人对桶没有做功。

选项错误。

B、提着桶水平移动，人给桶一个向上的力，桶向上没有移动距离，人对桶没有做功。

C、提着桶站在匀速水平运动的车厢内，人给桶一个向上的力，桶向上没有移动距离，人对桶没有做功。

D、提着桶从一楼走到五楼，人给桶一个向上的力，桶向上移动距离，人对桶做功。

选项正确。

故选：

D。

从做功的两个必要因素进行分析：

作用在物体上的力；

物体在力的方向上通过的距离。

二者缺一不可。

有力有距离，力对物体不一定做功，物体必须在力的作用下通过了距离，力对物体才做功。

2.解：

A、物体由于运动而具有的叫作动能，故A错误；

B、甲乙二人同时登山，甲先到达山顶，表明甲用的时间少，虽然上升的高度相同，当不能确定甲乙二人的重力大小，就无法比较做功的大小，从而无法判定功率的大小，故B错误；

C、功和能是两个不同的物理量，功是过程量，能使状态量，所以不能说能就是功，功就是能，虽然单位相同，但物理意义不同，故C错误；

D、用50N的水平力拉着重100N的小车沿着水平地面前进5m，拉力做了功，而重力没有做功，故则此过程拉力做的功比重力做的功多，故D正确．

故选D．

（1）根据动能的定义分析；

（2）功率的大小与功、时间有关；

（3）能是状态量，功是过程量；

（4）根据做功的两个条件分析．

本题考查了动能的定义、功率的大小、功能的区别、做功的多少，是一道基础题．

3.解：

由图可知，物体在MN段和NP段的路程都为s=3m，拉力都为F=3N，

则拉力F做的功：

WMN=WNP=Fs=3N×

3m=9J。

故选C。

分析题图，得出NP段和MN段的路程、用力情况，利用W=Fs得出做功大小关系。

本题考查了功的大小比较，读懂图示，并能从中获得相关信息加以分析是解答此题的关键。

4.解：

这箱器材的重力一定，楼的高度前后不变，由W=Gh可知，两次所做的有用功相等；

第一次所做的额外功为克服自身重力所做的功，而第二次所做的额外功是两次克服自身重力所做的功，

因此第二次的额外功大于第一次的额外功，故第二次的总功大于第一次的总功，

由η=

可知，第一次的机械效率大于第二次的．

已知这箱器材的重力一定，楼的高度前后不变，根据公式W=Gh可求克服自身重力做的功；

比较两次所做额外功的多少，从而确定总功的大小，根据机械效率公式可知效率的大小．

本题考查了学生对有用功、额外功、总功、机械效率的了解与掌握，能从场景中得出相关信息是本题的关键．

5.解：

A、用10N的水平推力推着物体沿水平方向做直线运动，若推力对物体做了60J的功，

则通过的距离为：

s=

=6m；

故A说法正确；

B、若物体做加速直线运动，则摩擦力f小于拉力F；

克服摩擦力做功W摩=fs可能小于60J；

故B说法正确；

C、若物体做减速直线运动，则摩擦力f大于拉力F；

即f大于10N；

故C说法正确；

D、若物体做匀速直线运动，则摩擦力等于拉力；

故D说法不正确；

（1）功的计算公式为：

W=Fs；

（2）若物体做加速直线运动，则摩擦力f小于拉力F；

克服摩擦力做功为：

W=fs；

（3）若物体做减速直线运动，则摩擦力f大于拉力F；

（4）若物体做匀速直线运动，则摩擦力等于拉力．

深入理解做功的含义以及物体运动状态与受力情况的联系；

是解答此题的关键．

6.解：

由题知：

甲和乙两台机器做功：

W甲：

W乙=2：

1，

甲和乙两台机器做功所用时间：

t甲：

t乙=3：

甲和乙两台机器的功率：

故选B．

知道两台机器做功的大小关系和所用时间的多少关系，利用功率公式求两台机器的功率关系．

本题考查学生对功率公式的掌握和运用，推导功率关系时容易因颠倒而出错，细心！

7.解：

A、由图丙可知，在0～1s内，物体的速度为0，处于静止状态，故A错；

B、由图丙可知在2～3s内，重物做匀速运动，v3=5m/s，由图乙可知此时拉力F3=40N，

由图甲可知，从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重的绳子股数）n=3，

所以拉力端移动速度v3′=3v3=3×

5m/s=15m/s，

拉力做功功率（总功率）：

P总=F3V3′=40N×

15m/s=600W，故B错误；

C、由图乙可知，在1～2s内，拉力F2=50N，由图丁得出重物上升高度h2=2.5m，

拉力端移动的距离s2=3h2=3×

2.5m=7.5m，

拉力做的功：

W=F2s2=50N×

7.5m=375J，故C正确；

D、在2～3s内，滑轮组的机械效率：

100%≈83.33%，故D错误．

故选C．

由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=3，则拉力F移动的距离s=3h．

（1）由v-t图象得出物体在0s～1s内的运动状态；

（2）由F-t图象得出在2～3s内的拉力F，由v-t图象得出重物上升的速度，求出拉力F的作用点下降的速度，利用P=Fv求拉力做功功率；

（3）由图乙可知，在1～2s内的拉力，由图丁得出重物上升高度，利用s=nh求拉力端移动的距离，利用W=Fs求拉力做的功；

（4）利用η=

求在2～3s内滑轮组的机械效率．

本题是一道力学综合题，涉及到功、功率、机械效率的计算，能从题目提供的图中得出每秒内的相关信息是本题的关键．

8.解：

A、有用功为W有用=Gh=80N×

2m=160J．故A正确；

B、因为η=

，

所以外力做的总功为W总=

=200J．故B错误；

C、因为W=Fs，

所以斜面的长度为s=

=10m，

物体拉力的速度为v=

=2m/s．故C正确；

D、外力的功率为P=

=40W．故D正确．

（1）已知物重和上升高度，可以得到有用功；

（2）已知有用功和机械效率，可以得到总功；

（3）已知总功和拉力，可以得到斜面长度；

已知斜面长度和拉动时间，可以得到拉动速度；

（4）已知总功和做功时间，可以得到拉力的功率．

此题考查的是斜面机械效率和功率计算公式及其变形公式的应用，掌握基本公式，明确有用功、总功的概念，是解答此类问题的基础．

9.解：

返回舱加速下降时，返回舱的质量不变，速度增大，动能增大，同时高度减小，重力势能减小；

返回舱和大气之间存在摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能减小，所以该过程中，重力势能转化为动能和内能。

（1）动能大小的影响因素：

质量、速度。

质量越大，速度越大，动能越大。

（2）重力势能大小的影响因素：

质量、被举得高度。

质量越大，高度越高，重力势能越大。

（3）机械能=动能+势能。

在物体没有发生弹性形变时，不考虑弹性势能。

知道并理解动能、重力势能的影响因素，并能准确的判断出机械能和内能的转化是解决该题的关键。

10.解：

火箭在加速上升的过程中，速度变快，动能变大；

高度增加，重力势能变大；

动能和势能统称为机械能，所以机械能变大。

C。

动能大小的影响因素：

质量、速度；

重力势能大小的影响因素：

质量、高度；

动能和势能合称为机械能。

（1）掌握动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素以及它们的大小变化情况。

（2）机械能=动能+势能，物体没有发生弹性形变时，势能只考虑重力势能。

11.解：

A、在a点速度为零，说明动能为零；

运动员不是在竖直方向上运动，所以c点在水平方向速度不为零，c点动能不为零，故A错误．

B、在a点和e点都处于静止状态，说明动能都为零，因为高度不同，所以，重力势能就不相等，因此机械能不相等，故B错误．

C、从a点向b点运动过程中，重力势能大部分转化成动能，因为有滑动摩擦，少部分转化成内能，机械能减少，故C错误．

D、从c点下落到d点过程中，重力势能转为动能，如果不计空气阻力，机械能守恒，故D正确．

D．

机械能包括动能和势能．

动能和势能是可以相互转化的．

在动能和势能相互转化的过程中，机械能的总量保持不变．

结合机械能的概念（动能、重力势能概念），根据题目的条件可分析出答案．要明确：

物体处于静止状态，只能说明它的动能为零，它的机械能不一定为零．

12.解：

A、小球从高处向低处摆动过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，所以是一部分的重力势能转化为动能，故A正确；

B、小球从低处向高处摆动过程中，质量不变，高度升高，重力势能增大，速度减小，动能减小，所以是一部分动能转化为重力势能，故B正确；

C、由于小球在摆动过程中，受到空气阻力的作用，机械能会越来越小，故C错误；

D、小球在摆动过程中，受到空气阻力的作用，机械能越来越少，所以小球经过最低点时，动能会逐次减少，故D正确；

（1）物体的动能由质量和速度决定，重力势能由质量和高度决定，分析摆动过程中质量、速度、高度的变化，判断出动能和重力势能的转化；

（2）机械能守恒的条件：

只有动能和势能的相互转化或者只有重力做功，机械能才守恒．

由于阻力做功，本题中小球的机械能转化为内能；

机械能守恒在初中只是要求定性的会判断，不要求根据机械能守恒去定量计算．

13.解：

A、公路上的限速都是以km/h为单位的，因此济南市北园高架路限速80km/h，所以A不符合实际情况；

B、空调工作时的功率约为1000W，所以B符合实际情况；

C、课桌的高度约为0.8m，物理课本质量大约0.125kg，课本重力为G=mg=0.125kg×

10N/Kg=1.25N；

对课本做功约为W=Gh=1.25N×

0.8m=1J，所以C不符合实际情况；

D、一个中学生的质量为50kg，ρ≈ρ水=1.0×

103kg/m3，V=