7.如图是跳水运动员跳板跳水时的情景，跳板跳水运动有起跳、腾空、落水几个阶段，若不计空气阻力，从腾空到落水的过程中（ ）
A.动能增加，机械能增加
B.重力势能减小，机械能减少
C.动能先减小后增大，机械能不变
D.重力势能先减少后增大，机械能不变
8.一个小石块从空中的某一高度，由静止开始竖直下落．若不计空气阻力，从小石块开始下落，到刚落到地面的过程中，小石块的重力势能Ep随着时间t的变化图像可能是（ ）
二、填空题
9.如图甲所示，用20N的水平拉力拉着质量为5kg的铝块在水平地面上运动，铝块运动的s－t图像如图乙所示，则铝块受到的摩擦力大小为____N；若克服摩擦力所做的功全部转化为内能并有44%被铝块吸收，则铝块在10s内的温度升高______℃[c铝＝0.88×103J/（kg·℃）]．
10.“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。
11.运动员射箭时用力将弓拉开，在放开箭的瞬间，拉开的弓具有________能，射出的箭具有________能和________能，箭在空中向上飞行的过程中，箭的________能不断增大。
12.一辆汽车以20m/s的速度在水平路面上沿直线匀速行驶5分钟，汽车的质量为1500kg，行驶时所受阻力为车重的0.2倍，则牵引力为________N，此时汽车的功率为________kW，重力做的功为______J（取g＝10N/kg）．
13.小明同学用40N的水平推力推着重100N的书箱在水平地面上前进了2m，松开手后，书箱仍向前滑行了1m，整个过程中小明做功 J，书箱的重力做功 J。
14.如图所示，将钢锯条固定在桌面边缘，将棋子放在钢锯条的端部，然后用手将锯条的端部压下一段距离，松手后，棋子会被弹起一定的高度，此过程中，钢锯条的弹性势能转化为棋子的 势能，增加钢锯条被下压的距离，发现棋子被弹起的高度增加，实验表明，物体的 越大，它的弹性势能越大。
15.某同学在10s内做了5个“引体向上”，他的质量为60kg，每次上升的高度为40cm。
该同学做一次“引体向上”克服重力做的功是 J，10s内做功的功率为 W。
（g取10N/kg）
16.“蹦床”是体育比赛项目，“蹦床”的床面弹性很大，运动员可在上面反复弹跳。
从高空落下的运动员刚好与水平床面接触的点为A点，能到达的最低点为B点，如图所示，运动员到达A点时，处于________（选填“平衡”或“非平衡”）状态，到达B点时，处于________（选填“平衡”或“非平衡”）状态。
运动员从A点到B点的运动过程中，动能的变化情况是________________，蹦床弹性势能的变化情况是________________。
（后两空均选填“变大”“变小”“不变”“先变大后变小”或“先变小后变大”）
三、实验题
17.如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置．实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止．
（1）实验中是通过观察____________________来判断钢球的动能大小．
（2）让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与________的关系．
（3）换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与________的关系．
（4）木块最终会停下来的主要原因是______________，在此过程中木块通过____________方式把动能转化为内能．
（5）如果木块在运动过程中所受的摩擦阻力为0，木块将______________．
18.某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：
物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关．于是设计了如图所示的实验：
用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B球质量为2m，让A、B两球从距沙表面高H处静止下落，C球从距沙表面高2H静止下落，D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）．实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙深度均为h3，且h1＜h2＜h3.
（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过________来反映的．
（2）比较A、B两球，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：
当下落高度一定时，____________________．
（3）比较________两球，发现C球陷入沙中深度更大，由此可得出结论：
当物体质量相同时，下落高度越高，物体的重力势能越大．
（4）比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：
物体的重力势能与物体运动的路径________（选填“有关”或“无关”）．
（5）小球在下落过程陷入沙面前，将重力势能转化为________能，陷入沙中后到小球静止过程中，将机械能转化为____________能．
四、解答题
19.2016年6月28日，备受关注的南宁地铁1号线东段将进入试运行阶段．若南湖站到金湖广场站的路程为380m，地铁1号线专用列车从南湖站到金湖广场站的运行时间约为40s，列车的牵引力约为2×104N．求这段路程中：
（1）列车行驶的平均速度；
（2）列车牵引力所做的功．
20.许多市民的乘坐新能源公交车（如图所示）．公交车满载时的质量为1.2×104kg，车轮与地面总接触面积为0.2m2.（g取10N/kg）
（1）求满载的公交车静止在水平路面时，对路面的压力和压强大小；
（2）若该车在5×103N牵引力的作用下，沿平直路面匀速行驶，40s内通过了600m．求：
①牵引力所做的功；②牵引力的功率．
21.张家界天门山闻名遐迩，天门山索道全长7454m，高度差1200m，是国内为数不多高度差超过千米的索道之一．若单个缆车质量为140kg，每位乘客身体的平均质量为60kg，单个缆车满载6人（g＝10N/kg），则：
（1）游客乘坐天门山索道缆车匀速上山的过程中，缆车的动能________，重力势能________．（选填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）若缆车与索道的接触面积为0.0025m2，索道上挂缆车处的钢索承受的压强是多少？
（3）若单个缆车满载时从索道最高处运行到最低处，需时25min，缆车和人所受总重力做功的功率是多少？
22.“嘉庚号”科考船于2016年5月8日下水，厦门大学由此成为中国大陆综合性大学中第一所拥有自己的全球级科考船的高校．科考船满载时排水量为3.5×103t．在某段航行中牵引力与速度的关系图像是双曲线，如图所示．求：
（1）科考船满载航行时受到的浮力．
（2）请根据如图所示规律推算，科考船航速为20km/h时受到的牵引力．
（3）在该段航行中，科考船发动机每分钟所做的功．
人教版八年级物理下册第十一章功和机械能综合训练-答案
一、选择题
1.【答案】B 【解析】桌球受到的重力竖直向下，而球是沿水平桌面移动的，故重力不做功，A选项错误；手推动球杆时，球杆沿推力的方向向前运动，B选项正确；桌面对桌球的支持力竖直向上，而桌球是沿水平桌面运动的，支持力不做功，C选项错误；白球撞击黑球后没有静止，是因为白球具有惯性，而不是人的手还在对白球做功，D选项错误．故选B.
2.【答案】C [解析]由图可知，W1=F1s1=300N×4m=1200J，W2=F2s2=200N×6m=1200J，即W1=W2，故A、B错误;由P=Fv可知，速度相等，F1>F2，则P1>P2，故C正确，D错误。
3.【答案】D 【解析】风吹动树叶，是将风能转化为树叶的动能；秋千从高处向低处摆动的过程中，秋千的高度逐渐减小，重力势能逐渐减小，其速度逐渐增大，动能逐渐增大，是将重力势能转化为动能；汽车在盘山公路匀速前进，是将燃料燃烧产生的内能转化为机械能；拉弯的弓把箭射出的过程中，弓的形变变小，“箭”的速度增加，弓的弹性势能转化为“箭”的动能．故选D.
4.【答案】C [解析]动能的大小与质量和速度有关，火箭加速升空时，质量不变，速度增大，则动能变大。
5.【答案】A [解析]在相同时间内，做功越多，功率越大，也就是做功越快;由图像知，当时间相同时，甲做功最多，所以由公式P=
知，甲功率最大，做功最快，故A正确。
6.【答案】C [解析]由题图可知，相同时间，第一次移动的距离大，则v1>v2，故A错误;拉动同一个物体在同一水平面上做匀速直线运动，物体受到的摩擦力不变，物体受平衡力作用，所以F1=F2=f，故B错误;由题图可知，0~6s第一次物体运动了0.6m，第二次物体运动了0.3m，由W=Fs可得，W1>W2，故C正确;由P=
得，0~6s内P1>P2，故D错误。
7.【答案】C 【解析】运动员上升腾空过程中质量不变，速度减小，动能减小；质量不变，高度增大，重力势能增大；达到最高点动能为零．在下降落水的过程中，质量不变，速度增大，高度减小，动能增大，重力势能减小．在整个过程中，若不计空气阻力，机械能是守恒的，机械能不变，故C正确；故选C.
8.【答案】C 【解析】小石块在下落的过程中高度逐渐减小，重力势能逐渐减小，由于小石块在下落过程中速度逐渐增大，在相同时间内通过的路程逐渐增大，故重力势能减小得越来越快．C选项中的图像正确反映了重力势能随时间变化的关系．
二、填空题
9.【答案】20 0.001 【解析】因为铝块在水平地面上匀速运动，所以铝块受到的拉力：
f＝F＝20N，由图可知：
铝块在10s内通过的路程为50cm，则铝块克服摩擦阻力做功：
W＝fs＝20N×0.5m＝10J，铝块的内能增加值：
Q＝W×44%＝10J×44%＝4.4J，由Q＝cmΔt得：
Δt＝
＝
＝0.001℃.
10.【答案】7.2×108 72000
11.【答案】弹性势 动 重力势 重力势
[解析]拉开的弓发生弹性形变，具有弹性势能；射出的箭既有速度，相对地面又有一定的高度，故同时具有动能和重力势能；箭在空中向上飞行的过程中，质量保持不变，但相对地面的高度在增加，故重力势能不断增大。
12.【答案】3000 60 0 【解析】因为汽车沿水平面匀速直线行驶，所以f＝F＝0.2G＝0.2mg＝0.2×1500kg×10N/kg＝3000N;P＝
＝
＝Fv＝3000N×20m/s＝6×104W＝60kW；汽车在水平路面上行驶，重力不做功．
13.【答案】80 0
14.【答案】重力 弹性形变
[解析]发生形变的钢锯条在恢复原状时弹性势能减小，棋子会被弹起一定的高度，说明棋子的重力势能增大，则此过程中，钢锯条的弹性势能转化为棋子的重力势能;在弹性限度内，增大钢锯条被下压的距离，钢锯条的形变程度增大，使棋子被弹起的高度增加，说明钢锯条的弹性势能增大，则物体的弹性形变越大，它的弹性势能越大。
15.【答案】240 120
[解析]因为m=60kg，所以G=mg=60kg×10N/kg=600N，h=0.4m，每次克服重力做功W=Gh=600N×0.4m=240J;10s内做功的功率P=
=
=
=120W。
16.【答案】非平衡 非平衡 先变大后变小 变大
[解析]运动员到达A点时，由于受到重力的作用，受力不平衡，处于非平衡状态；到达B点时，弹力大于重力，受力不平衡，处于非平衡状态；运动员从A点到B点的运动过程中，蹦床发生形变，形变变大，弹性势能变大；人下落时，速度变大，动能变大，当蹦床对人的弹力等于人的重力时，动能最大；继续下落时，由于弹力大于人的重力，人的速度变小，动能变小。
三、实验题
17.【答案】
（1）木块移动的距离远近
（2）速度 （3）质量 （4）受到阻力（或摩擦力）的作用 做功 （5）一直做匀速直线运动
【解析】
（1）实验中应用到转换法的思想，将小球的动能大小转化为木块在水平方向移动的距离远近，通过比较木块移动的距离远近，来比较小球的动能大小；
（2）同一个小球确保质量相同，小球从斜面不同位置自由滚下，到达水平面的速度不同，这是为了探究动能大小与小球速度的关系；（3）选用不同质量的小球，确保小球在同一高度自由滚下，到达水平面时速度的大小相同，是为了探究动能大小与质量的关系；（4）由于木块在水平面受到了阻力作用，所以木块最终会停下来，在此过程中木块通过做功的方式将动能转化为内能；（5）如果木块在运动过程中所受到的摩擦力为0，那么木块将保持被小球撞击时获得的速度一直做匀速直线运动．
18.【答案】
（1）铅球陷入沙坑的深度
（2）质量越大的物体重力势能越大
（3）A C （4）无关 （5）动 内 【解析】
（1）被举高的物体具有重力势能，当铅球落入沙坑时陷入的深度不同，由陷入的深度可反映出铅球的重力势能的大小，这种方法叫转换法；
（2）比较A、B两球可知它们所处的高度相同而质量不同，质量大的B球陷入沙坑的深度更大，说明了高度相同时，质量越大的物体重力势能越大；（3）比较A、C两球可知，它们的质量相同而高度不同，高度较高的C球在沙坑中陷入的深度越大，可以得出在质量相同时，高度越高的物体重力势能越大；（4）比较C、D两球可知它们的质量、所处的高度均相同，只有下落的路径不同，而它们陷入沙坑中的深度相同，说明了物体的重力势能与物体的运动路径无关；（5）下落过程陷入沙面前，高度逐渐减小，速度增大，重力势能转化为动能，陷入沙中后，与沙子摩擦，最终静止，将机械能转化为内能．
四、解答题
19.【答案】
解：
（1）v＝
＝
＝9.5m/s
（2）牵引力所做的功W＝F牵s＝2×104N×380m＝7.6×106J
20.【答案】
解：
（1）F＝G＝mg＝1.2×104kg×10N/kg＝1.2×105N
p＝
＝
＝6×105Pa
（2）①W＝Fs＝5×103N×600m＝3×106J
②P＝
＝
＝7.5×104W
21.【答案】
（1）不变 增大 【解析】缆车匀速上山时，质量不变，速度不变，所以动能不变；而质量不变，高度增大，所以重力势能增大．
解：
（2）缆车对索道的压力是：
F＝G＝mg＝140kg×10N/kg＝1400N
钢索承受的压强是：
p＝
＝
＝5.6×105Pa
（3）缆车和人所受重力做功为：
W＝Gh＝（140kg＋60kg×6）×10N/kg×1200m＝5000N×1200m＝6×106J
缆车和人所受重力做功功率是：
P＝
＝
＝4000W.
22.【答案】
解：
（1）由阿基米德原理，可得科考船受到的浮力
F浮＝G排＝m排g＝mg＝3.5×103×103kg×10N/kg＝3.5×107N
（2）科考船航行中牵引力与速度的关系图像是双曲线，
F1v1＝F2v2
F2＝
＝
＝6×105N
（3）科考船在该段航行时功率不变，
P＝
＝
＝Fv，2km/h＝
m/s
W＝Pt＝F1v1t＝6×106N×
m/s×60s＝2×108J
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