初中物理沪教版八年级下册《4.2 机械功》同步练习
一 、单选题（本大题共12小题，共36分）
1.（3分）如图所示的情境中，所述的力对物体做功的是
A. 运动员用力举着杠铃不动
B. 用力拉绳匀速提升重物
C. 用力搬石头没搬动
D. 用力提着水桶在水平方向移动
2.（3分）班里组织一次比赛活动，从一楼登上三楼，比比谁的功率最大。为此，需要测量一些物理量，下列物理量中必须测量的量是
①三楼地面到一楼地面的高度
②从一楼到达三楼所用的时间
③每个同学的质量或体重
④一楼到三楼楼梯的长度。
A. ①② B. ①④ C. ①②③ D. ②③
3.（3分）如图所示，已知物体和质量相等，在粗糙的水平地面，在光滑的斜面，现它们分别在同样大小的力作用下沿的方向分别移动了距离，则对物体做的功
A. 对做的功多 B. 对和做功一样多
C. 对做的功多 D. 条件不足，无法确定
4.（3分）某同学用的力将重的足球踢出去远，该同学对足球做的功是
A. B.
C. 没有做功 D. 做了功，但条件不足，无法确定
5.（3分）如图所示，为避免压坏反射面板，在维修“中国天眼”时，用一个直径固定的氦气球将维修工人吊起，利用氦气球浮力抵消维修工人自身的大部分体重，减少对反射面板的压力，甚至形成“零重力”，下列对维修过程描述正确的是
A. “零重力”是指维修工人所受重力为零
B. “零重力”时浮力与总重力大小相等
C. 上升时维修工人和球所受的浮力变大
D. 下降时维修工人和球排开气体所受重力变小
6.（3分）漂浮在水面上的潜水艇从水面向下匀速潜航过程中，下列关于它所受到的海水浮力和自身重力的变化情况的分析正确的是
A. 从到的过程中，浮力增大，自重变大
B. 从到的过程中，浮力不变，自重变大
C. 从到的过程中，浮力变大，自重不变
D. 从到的过程中，浮力逐渐减小，自重逐渐变大
7.（3分）A、是两个质量完全相同的实心长方体，轻轻放入水中后，静止时如图所示，则下列说法正确的是
A. 两物体的密度大小关系是：
B. 两物体受到水的浮力大小关系是：
C. 两物体排开水的体积大小关系是：
D. 两物体下表面受到水的压强大小关系是：
8.（3分）如图所示，旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山，它具有的
A. 动能增加，重力势能增加 B. 动能不变，机械能减少
C. 动能减少，重力势能增加 D. 动能不变，机械能增加
9.（3分）关于功，下列说法中正确的是
A. 车在水平公路上前进，地面支持力对车做了功
B. 小丽背着书包站在路边等车，小丽对书包做了功
C. 足球从斜坡上滚下来，重力对足球做了功
D. 铅球从运动员手中推出后，推力对铅球做功
10.（3分）如图所示，将轻质弹簧的一端固定在水平桌面上，在弹簧正上方点释放一个重为的金属小球，下落到点时与弹簧接触并压缩弹簧至最低点点，随即被弹簧竖直弹出整个过程弹簧在弹性范围内
A. 小球在点时速度最大
B. 小球从点到位置先做加速运动再做减速运动
C. 小球从点到位置做减速运动
D. 小球在点时受到平衡力作用且动能达到最大值
11.（3分）年冬季奥运会将在我国北京举行。如图为某运动员为备赛正在进行跳台滑雪训练的情景。穿着滑雪板的运动员依靠重力的作用从跳台王加速滑下，在到达赛道底部时双膝弯曲后蹬地跃起，一段时间后着地。下列分析动能和势能的大小变化正确的是
A. 运动员在赛道上滑下时机械能增加
B. 运动员滑向赛道底部时，重力对运动员没有做功
C. 运动员滑向赛道底部时速度增大，动能增大
D. 运动员向上跃起过程中，重力势能转化为动能
12.（3分）如图，手用的力直接将物体匀速提升，做功为，功率为；若在相同时间内借助斜面把用力匀速提升相同高度，做功为，功率为，斜面的机械效率是，则
A. B.
C. D.
二 、填空题（本大题共6小题，共16分）
13.（1分）功等于____与物体沿力的方向移动距离的乘积．
14.（5分）如图所示，有一斜面长，高。刘利同学用平行于斜面向上的拉力，将重的物体从底端匀速拉到斜面顶端。那么刘利同学对物体做的总功为 ______；物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力为 ______。
15.（2分）小敏将质量为克，体积为厘米的塑料块放入水平平衡的容器内图甲，放手后容器右端下降。撤去塑料块，往容器内缓慢倒入一定量的水，使容器再次水平平衡图乙，将该塑料块轻轻放入图丙所示位置，放手后容器最终将______选填“左低右高”，“左高右低”或“水平平衡”。此时，塑料块所受浮力为______牛。
16.（2分）将重为19.6N的铝球慢慢地浸没在一个盛满水的容器中，从容器中溢出了9.8N的水，铝球受到的浮力是____N；由此可判断，这个铝球是____（选填“空心”或“实心”）的．（已知ρ铝=2.7×103kg/m3）
17.（5分）一个重为的物体吊在弹簧秤的下方，慢慢浸没在水中后静止．水对它向上的压力为，向下的压力为那么它受到水的浮力为 ______ ，此时弹簧秤的示数为 ______
18.（1分）火箭用联氨作为燃料，用作氧化剂，燃烧后生成的高温氮气和水蒸气以很高的速度从火箭尾部喷出，使火箭升空。火箭升空过程中，燃料的化学能转化为内能和 ______ 能。
三 、实验题（本大题共1小题，共10分）
19.（10分）在探究动能大小与哪些因素有关的实验中：
如图甲所示，小红先探究动能大小与质量关系，让小车从斜面的同一高度下滑，目的是为了_____。通过比较木块推动的距离可以比较小车具有的动能的大小。
小磊认为去掉木块，利用粗糙且足够长的木板，通过比较小车在木板上运动的距离也能比较小车动能的大小，即运动的距离越远说明物体的动能越大。于是小磊通过在小车上加砝码来改变质量，得到如图乙所示的实验情形，据此他得出在速度相同的条件下，物体的动能与质量_____有关无关，该结论是_____正确错误的。
小磊在探究“动能大小与质量的关系”时将实验装置改进成如图丙所示，利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度静止释放，撞击同一木块。该实验方案是否可行？答：_____理由是_____。
四 、计算题（本大题共2小题，共20分）
20.（10分）某物体的质量为，体积为取求：
该物体重力；
该物体的密度；
将其浸没在水中时受到的浮力；
松手后，该物体是上浮，还是下沉？最后静止时所受浮力是多少？
21.（10分）把一棱长为，质量为的正方体实心金属块，放入水平放置装水的平底圆柱形容器中．如图甲所示，金属块下沉后静止在容器底部金属块与容器底部并未紧密接触，水的密度是，取求：
金属块的密度；
金属块受到的浮力；
金属块对容器底部的压强；
若用图乙所示的滑轮组，把金属块在水中匀速提升金属块未露出水面，忽略水对物体的阻力，此过程滑轮组的机械效率为，那么绳子自由端的拉力大小是多少？
答案和解析
1.【答案】B;
【解析】解：
A、运动员用力举着杠铃不动，只有力而没有距离，不做功，故A错；
B、用力拉绳匀速提升重物，重物在受到拉力的方向上移动了距离，力对重物做功，故B正确；
C、用力搬石头没搬动，只有力而没有距离，不做功，故C错；
D、用力提着水桶在水平方向移动，在提水桶的力的方向上没有移动距离，不做功，故D错。
故选：。
做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离，据此分析判断。
明确三种情况不做功：一是有力无距离例如：推而未动，二是有距离无力靠惯性运动，三是力的方向与运动方向垂直。
2.【答案】D;
【解析】
登楼时是克服自身的重力做功，功等于重力和楼高的乘积，功除以登楼时间就是登楼的功率．
本题是考查生活中功率的测量，要求我们知道功率的计算公式以及要测量的物理量．
登楼是克服自身重力在竖直方向上做功，功率的计算公式为，
每位同学上楼的高度相同，
不需要测量楼高，需要测量的物理量是：每个同学的质量或体重，从一楼到达三楼所用的时间．
故选。
3.【答案】B;
【解析】做功的两个必要因素，一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离，做功大小。
由题知，在同样大小的力作用下沿的方向分别移动了距离，
即：、都相同，
，对和做功一样多．
故选
4.【答案】D;
【解析】解：题目中只说明了力，而没说明物体在力的作用下发生的距离，故无法准确求出脚对球所做的功；
故选D．
物体做功的公式为，即只有明确了力及力的作用下的距离才能求出力对物体所做的功；分析题目中的条件可知能否求出功．
该题考查对功的公式的理解及应用，注意题目中的是球离开脚后由于惯性前进的距离，不是力的作用下的距离．
5.【答案】B;
【解析】解：
、把气球和维修工人看作是一个整体，整体处于悬浮状态，受到的浮力等于总重力，形成“零重力”，其所受重力不变，故错误、正确；
、用一个直径固定的氦气球将维修工人吊起，则维修工人和球排开空气的体积不变，根据可知，无论上升还是下降，维修工人和球所受的浮力大小不变，则球排开气体所受重力不变，故错误。
故选：。
地面附近的物体都受到重力的作用，据此根据物体的浮沉条件分析得出浮力与总重力的关系；
根据阿基米德原理分析维修工人和球受到的浮力、排开气体所受重力的大小变化。
本题通过维修“中国天眼”一个特定的场景，考查浮力的利用，熟练掌握物体浮沉条件、阿基米德原理是解答该题的关键。
6.【答案】A;
【解析】解：
A、从到的过程中，即由部分露出水面到全浸入，排开水的体积变大，根据可知，潜水艇受到水的浮力变大；由于潜水艇在时处于漂浮状态，则浮力与重力相等；潜水艇要下潜到处，则重力大于浮力，所以从到的过程中自重变大，故A正确；
B、从到的过程中，潜水艇都全浸入，排开水的体积不变，根据可知潜水艇受到水的浮力不变；由于从水面向下匀速潜航过程中，则浮力与重力相等，浮力不变，所以自重也不变，故B错误；
、潜水艇从到的过程中，即由部分露出水面到刚好全浸入再下潜，排开水的体积先变大后不变，所以潜水艇受到水的浮力先变大后不变；自身重力也是先变大后不变，故C、都错。
故选：。
分两个过程分析：
一、从潜水艇由部分露出水面到刚好全浸入，排开水的体积变大；根据下沉条件可知重力变化；
二、从潜水艇由刚好全浸入下沉，排开水的体积不变；根据悬浮条件可知重力不变；
然后根据阿基米德原理分析浮力大小变化。
该题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用，能得出排开水的体积变化情况是本题的关键。
7.【答案】C;
【解析】解：、由图可知，在水中漂浮，，在水中悬浮，，所以，故A错误；
B、由图可知，静止时在水中漂浮，，静止时在水中悬浮，，而，，所以，故B错误；
C、因为，由可知，，故C正确；
D、由图可知，的下表面距离水面的深度的下表面距离水面的深度，由可知，，故D错误．
故选C．
①，上浮；②，悬浮；③，下沉．据此判断；
物体在液体中静止时：漂浮：，悬浮：据此判断；
根据判断；
根据液体压强特点判断．
该题考查物体浮沉条件和液体压强的特点，熟练掌握并灵活运用物体的浮沉条件是解答该题的关键．
8.【答案】D;
【解析】解：缆车是匀速上山，速度不变，故动能不变；缆车在上山过程中高度不断增加，故重力势能增大；动能不变，重力势能增加，故其总和机械能也在增大。
故选：。
动能与物体的质量和运动速度有关，质量越大，速度越快，动能就越大。
重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大，高度越高，重力势能就越大。
机械能是动能和势能的总和。
该题考查的是动能和重力势能的影响因素、机械能的概念，是很基础的题目。
9.【答案】C;
【解析】
此题主要考查了力是否做功的判断方法。明确三种情况不做功：一是有力无距离例如：推而未动，二是有距离无力靠惯性运动，三是力的方向与运动方向垂直。
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即力和距离的方向要一致，二者缺一不可。
A.车在水平公路上前进，地面支持力方向竖直向上，距离的方向水平向前，力的方向与距离方向不一致，故支持力对车没有做功，故错误；
B.小丽背着书包站在路边等车，小丽给书包一个向上的力，书包向上没有移动距离，小丽对书包没有做功，故错误；
C.足球从斜坡上滚下来，受到的重力竖直向下，足球竖直向下移动了距离，足球的重力对足球做功，故正确；
D.铅球从手中推出后，在空中运行的过程中，不受推力作用，故推力对铅球没有做功，故错误。
故选。
10.【答案】B;
【解析】解：因空气阻力比金属小球的重力小得多，所以可忽略空气阻力同时也是为了便于分析；
则小球下落到点时与弹簧接触并压缩弹簧至最低点点的过程中，小球受到两个力的作用，即竖直向下的重力、竖直向上的弹力；小球的重力大小不变，随着弹簧的弹性形变增大，小球受到的弹力也逐渐增大；
此阶段又可以分成三段，第一段是重力大于弹力，合力方向竖直向下，这个阶段小球加速下降，速度增大；第二段是重力等于弹力的瞬间，此时合力为，速度达到最大；第三段是弹力大于重力，小球受到合力的方向竖直向上，小球做减速运动，到达最低点点时，速度为零，此时动能最小，且小球受力不平衡；由此可知，小球从点到位置先做加速运动再做减速运动，故正确，错误。
故选：。
小球接触弹簧后，弹簧的弹性形变越大，则弹簧对小球的弹力越大，根据弹力的大小变化情况分析小球受到合力的变化情况，然后分析其运动情况以及动能的变化情况。
涉及弹簧问题，作用过程比较复杂，要分阶段研究；需要清楚的是，当弹力与重力相等时，速度最大，弹簧压缩量最大时小球速度为零。
11.【答案】C;
【解析】解：、运动员依靠重力的作用从跳台上加速滑下的过程中，由于存在摩擦阻力，所以机械能会减小，此过程中其质量不变，速度增大，所以动能增大，故错误，正确。
、运动员滑向赛道底部时，运动员受重力作用，且在重力的方向上移动了距离。故重力对运动员做了功，故错误。
、运动员向上跃起过程中，质量不变，速度越来越小，动能越来越小，高度增加，重力势能增大，故动能转化为重力势能，故错误。
故选：。
动能与质量和速度有关；重力势能与质量和高度有关；机械能包括动能和势能；能量转化的方向是减少的能量转化为增加的能量；
做功包含两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离。
此题以冬奥会项目为材料，考查了物体运动过程中机械能的转化、影响动能和重力势能的因素、做功包含的必要条件等知识点，体现了物理关注社会热点的特点。
12.【答案】D;
【解析】
此题主要考查了做功公式和功率公式的应用，明确有用功和总功是关键。
用直接将物体提起做的功是有用功，用利用斜面将物体提起做的功是总功，根据可求所做的总功，然后比较两次力所做功的大小关系，又知道两次力做功的时间相等，根据比较两次力做功的功率关系。
手用的力直接将物体匀速提升，做的功：，
借助斜面把用力匀速提升相同高度时，做的有用功：，
由可得，所做的功总功：，
所以，，故错误；
又因和做功的时间相等，
所以，由可知，二力做功的功率关系为，故错误，正确。
故选。
13.【答案】力;
【解析】解：在物理学中，把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功；
故答案为：力．
14.【答案】600 25;
【解析】解：
已知，，物体从斜面底端拉动顶端时，所做的总功：；
，，物体从斜面底端拉动顶端时，所做的有用功：；
由可得，，
摩擦力：。
故答案为：；。
已知拉力和斜面长度根据求出拉力所做的功是总功；
将物体从斜面底端拉到顶端所做的功是有用功，可以用来计算，克服摩擦力做的功是额外功，根据计算出额外功，再根据计算出摩擦力。
此题主要考查了有用功、总功、额外功的计算，比较典型，计算时注意选择合适的公式，只要细心，一般不会出错。
15.【答案】水平平衡; 0.2;
【解析】解：塑料块的密度，
由可知，放手后塑料块会漂浮在水中，
因液体内部朝各个方向都有压强，且在同一深度液体向各个方向的压强相等，
所以，由的变形式可知，容器底部受到的压力相等，则放手后容器最终将水平平衡；
此时，塑料块所受浮力。
故答案为：水平平衡；。
知道塑料块的质量和体积，根据求出其密度，然后与水的密度相比较确定放手后塑料块的状态，根据液体压强特点和压强公式得出容器底受到的压力关系，然后得出容器的状态，根据物体浮沉条件求出塑料块所受浮力。
此题主要考查了密度公式和液体压强公式、压强定义式、物体浮沉条件的应用等，是一道较为简单的应用题。
16.【答案】9.8;空心;
【解析】解：F浮=G排=G溢=9.8N，
=
G排
ρ水g
=
9.8N
1×103kg/m3×9.8N/kg
=0.001m3，
若铝球是实心的，
v=
G
ρ铝g
=
19.6N
2.7×103kg/m3×9.8N/kg
=0.00074m3，
不能排开0.001的水，
所以铝球是空心的．
故答案为：9.8，空心．
17.【答案】；;
【解析】解：物体受到的浮力；
由可得，此时弹簧秤的示数：
故答案为：；
已知物体受到的向上与向下的压力，可以求出物体受到的浮力；
已知物体的重力和浮力，利用计算弹簧秤的示数．
此题主要考查了求物体受到的浮力、弹簧秤的示数，利用好是解答该题的关键．
18.【答案】机械;
【解析】解：火箭发射升空时，通过燃烧燃料将化学能转化为内能，释放的内能转移到高温高压的燃气上，然后向后喷出燃气使火箭上升，这是气体膨胀对外做功的过程，将燃气的内能转化为火箭的机械能。在整个升空过程中，燃料的化学能转化成燃气的内能，再转化成火箭的机械能。
故答案为：机械。
火箭主要靠喷气式发动机工作，喷气式发动机是热机的一种，是先燃烧燃料将化学能转化为内能，然后通过喷气将内能转化为机械能的机器。
此题主要考查关于火箭发射和飞船运行过程中能的转化。是一道热学的基础题，应明确在燃烧过程中同时有内能和机械能产生。
19.【答案】使小车到水平面的初始速度相同 无关 错误 不可行 没有控制铁球的速度相同;
【解析】
探究动能大小与质量关系，应控制小车的速度不变，让小车从斜面的相同高度下滑，目的是控制小车刚到水平面时的速度相同。
如图乙所示的实验情形，加了砝码的小车和没有加砝码的小车运动距离一样，据此得出在速度相同的条件下，物体的动能与质量无关。
该结论是错误的，因为小车在水平木板上所受摩擦力大小不同，因此无法根据小车通过路程比较小车动能大小。
观察图乙的装置可知，若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故形变程度一样时，弹簧势能相同，转化出的动能相同，因两球质量不同，故撞击木块的速度不同，故不可行，原因是没有控制铁球速度相同。
20.【答案】解：该物体重：；
该物体的密度：
；
因物体浸没在水中时排开水的体积和自身的体积相等，
所以，物体受到的浮力：
；
因，
所以，松手后该物体上浮，最终漂浮在水面上，
物体静止时受到的浮力：。
答：该物体重为；
该物体的密度为；
将其浸没在水中时受到的浮力为；
松手后，该物体上浮，最后静止时所受浮力是。;
【解析】知道物体的质量，根据求出物体的重力；
知道物体的质量和体积，根据求出该物体的密度；
将物体浸没在水中时排开水的体积和自身的体积相等，根据阿基米德原理求出受到的浮力；
比较物体浸没时受到的浮力和自身的重力判断物体的运动情况，再根据浮沉条件求出受到的浮力。
该题考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理、物体浮沉条件的应用，要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。
21.【答案】解：
（1）金属块的体积V金=（10cm）3=1000c=1×10-3，
则金属块的密度ρ金===8×103kg/；
（2）由于金属块下沉后静止在容器底部，则V排=V金=1×10-3，
所以，F浮=ρ水V排g=1×103kg/×1×10-3×10N/kg=10N；
（3）金属块的重力：
G=mg=8kg×10N/kg=80N，
金属块对容器底的压力：
F=G-F浮=80N-10N=70N，
正方体金属块的底面积（受力面积）S=（10cm）2=100c=0.01，
金属块对容器底的压强：
p===7×103Pa；
（4）若用图乙所示的滑轮组把金属块在水中匀速提升，由图可知绳子的股数n=2，
根据机械效率η=×100%=×100%=可得：
绳子自由端的拉力F===50N．
答：（1）金属块的密度为8×103kg/；
（2）金属块受到的浮力为10N；
（3）金属块对容器底部的压强为7×103Pa；
（4）绳子自由端的拉力F大小是50N．;
【解析】
求出金属块的体积，利用密度公式即可求出金属块的密度；
由于金属块下沉后静止在容器底部，排开水的体积与金属块的体积相等，根据阿基米德原理即可求出金属块受到的浮力；
根据力的平衡求出金属块对容器底部的压力，根据即可求出压强；
若用图乙所示的滑轮组，把金属块在水中匀速提升金属块未露出水面，忽略水对物体的阻力，根据机械效率即可求出绳子自由端的拉力大小．
此题主要考查了学生对阿基米德原理、压强公式、机械效率的理解和掌握，关键是能利用机械效率求出拉力．
