北京课改版物理八年级全册《第6章 功和能》巩固提升
一 、单选题(本大题共13小题,共39分)
1.(3分)关于功和功率,下列说法中正确的是
A. 功率大的机器,做功可能少
B. 作用在物体上的力越大,对物体所做的功越多
C. 省力越多的机械,功率越大
D. 机器做功少,功率一定小
2.(3分)如图所示,将同一小球按照不同方向从离地面相同高度的相同位置两次抛出,初速度大小相等,小球第一次落地速度为,小球第二次落地速度为,不计空气阻力,比较和的大小,正确的是
A. B. C. D. 无法比较
3.(3分)把一个铁锁用绳子悬挂起来,将铁锁拉到自己的鼻子附近,稳定后松手,铁锁向前摆去,如图所示。下列说法中正确的是
A. 铁锁摆回时一定会打到鼻子
B. 铁锁的摆动不会停下来
C. 铁锁由高处摆到低处的过程中重力势能转化为动能
D. 铁锁上升的最大高度逐次降低,是由于受到重力作用
4.(3分)关于热机的效率,下列说法正确的是
A. 一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
B. 热机的效率越高,在做功同样多的情况下消耗的能量越多
C. 热机的效率越高说明做功越快
D. 热机损失的能量中,废气带走的能量较少,主要是由于机械摩擦损失的
5.(3分)“双”期间,甲、乙两位快递员给同一单元的不同客户送货,甲提着的货物从楼匀速走到楼,随后在楼沿水平方向匀速走了;乙提着的货物从楼匀速走到楼,随后在楼沿水平方向匀速走了。若按快递员提力对货物做功多少计算运费,则客户给
A. 甲的运费高 B. 乙的运费高 C. 两人的运费相同 D. 无法确定
6.(3分)小张用的推力将重力为的物体沿水平方向匀速推动了,则小张对物体所做的功是
A.
B.
C.
D.
7.(3分)在进行如图所示的实验或有关装置工作时,由机械能转化为内能的是( )
A. B.
C. D.
8.(3分)小李同学先后用同样大小的力使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上移动相同的距离,该力在这三个过程中所做的功分别为、、,关于做功的大小的下列说过正确的是
A. B.
C. D.
9.(3分)下列有关力做功的说法中,正确的是
A. 把水桶从一楼提到二楼,提水桶的力对水桶没有做功
B. 提着水桶站在水平路面上,提水桶的力对水桶做了功
C. 推着自行车沿水平方向前进,推车的力对车做了功
D. 投出去的篮球在空中飞行的过程中,手的推力对篮球做了功
10.(3分)据说牛顿被一个从树上掉落的苹果砸中脑袋,受到启发发现万有引力定律。如图所示,熟透的苹果从树上自由下落时
A. 动能减小,重力势能减小 B. 动能减小,重力势能增大
C. 动能增大,重力势能减小 D. 动能增大,重力势能增大
11.(3分)下列过程中,属于动能转化为重力势能的是
A. 小球在水平桌面上向前滚动 B. 篮球从篮筐中下落
C. 秋千从低处荡到高处 D. 小孩从滑梯上匀速滑下
12.(3分)如图,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。做好后将它从不太陡的斜面滚下。在实验成功的情况下,观察到的现象是
A. 罐子进入平面立即停止运动
B. 罐子一直往前滚动,速度逐渐减小,直到停在平面某处不动
C. 罐子往前滚动,速度逐渐减小到零后,返回来向斜面滚动
D. 罐子往前滚动,速度逐渐减小到零后,又开始向前滚动起来
13.(3分)下面现象中物体动能和重力势能都发生变化的是
A. 跳伞运动员在空中匀速下降 B. 空中加速下落的冰雹
C. 匀速上坡的汽车 D. 在水平轨道上加速行驶的列车
二 、实验题(本大题共3小题,共18分)
14.(6分)在探究“物体动能与其速度大小关系”的实验中,如图所示,同一个小车分别从同一斜面的不同高度由静止滑下,撞击静止在水平木板上的同一木块,木块被撞后在相同木板上运动一段距离后停下来,请你回答下列问题:
小芳正确操作实验,观察到小车滑下的高度越高,木块运动的距离越______,说明木块被撞后动能越______。木块在木板上运动过程中,第一次受到的摩擦力为,第二次受到的摩擦力为,则与的大小关系是______选填“”、“”或“”
小芳利用上述器材探究“阻力对物体运动的影响”,为了完成该实验,还需要增加的器材有______选填“砝码”、“毛巾”或“弹簧测力计”。每次让小车从同一高度由静止滑下,记下木块最终停在不同水平面上的位置,可知木块受到的阻力越小,运动的距离越______。
15.(6分)小明探究“重力势能与重物质量和下落高度的关系”,如图所示,重物质量。
实验步骤
具体操作
实验现象
让重物自由下落到平放在细沙表面的小桌上,通过观察桌腿下陷的深度判断 ______小桌重物的重力势能大小。
由实验步骤 ______和 ______,可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系。
小明认为由实验步骤和,可判断重力势能的大小和重物质量的关系,该观点 ______正确错误,理由是 ______。
16.(6分)小明家住在五楼,有一次小明和他爸爸同时上楼回家,小明很快就跑到了五楼,他爸爸慢慢地走到五楼.现在我们试讨论小明和他爸爸谁上楼的功率大.为了通过测量弄清楚此问题:
(1)需要的器材: ;
(2)需要测的物理量: ;
(3)两个人功率的表达式: .
三 、计算题(本大题共2小题,共24分)
17.(12分)重10牛的木块,在大小为5牛的水平拉力作用下,10秒内沿水平方向匀速前进2米,在此过程中木块所受的摩擦力为 牛;重力对木块做功为 焦;拉力的功率为 瓦.
18.(12分)如图所示,小华同学骑着一辆自行车在平直公路上匀速运动500m,所用时间为100s.假设自行车在行驶过程中受到的阻力为120N.
请你解答:
(1)自行车行驶的速度?
(2)在这段过程中,该同学做功的功率?
(3)若小华和自行车总质量为60kg,每个车胎与地面的接触面积为20cm2,则该同学骑车时,自行车对地面的压强为多少?(g取10N/kg)
答案和解析
1.【答案】A;
【解析】解:做功时间未知,由可知,功率大的机器,做功可能少,故正确;
B.作用在物体上的力越大,对物体所做的功不一定越多,因为在力方向上的距离不明确,故错误;
C.功率的大小与机械的省力情况无关,做功越快,功率越大,但不一定越省力,故从错误;
D.做功时间未知,由可知,机器做功少,功率不一定小,故错误。
故选:。
功率是单位时间内做功的多少,是表示物体做功快慢的物理量,功率的大小与做功多少和所用时间都有关系;
功等于力与力方向上的距离的乘积,做功多少与力的大小和在力的方向上移动的距离都有关。
此题主要考查学生对功和功率两个概念的区别,要注意做功多少和做功快慢的含义是不同的。
2.【答案】A;
【解析】解:同一个小球,则质量相等,在同一高度,则重力势能相等,以相同的速度分别向两个不同方向抛出去,此时动能相等,如果不计空气阻力,其机械能守恒,则其落地时高度相同,重力势能相等,故刚落地时的动能相等,所以其速度大小关系:。
故选:。
不计空气阻力,机械能是守恒的,据此分析。
此题主要考查动能和势能的转化与守恒,掌握动能、重力势能的影响因素,是解答此题关键。
3.【答案】C;
【解析】解:
、铁锁在摆动过程中,不断与空气摩擦,一部分机械能转化为内能,机械能减小,所以铁锁摆回时不会打到鼻子,故错误;
、铁锁在摆动过程中,不断与空气摩擦,机械能不断转化为内能,机械能不断减小,当机械能全部转化为内能时铁锁就会停下来,故错误;
、铁锁由高处摆到低处的过程中质量不变,高度降低,速度变大,则重力势能减少,动能增大,故将重力势能转化为动能,故正确;
、铁锁上升的最大高度逐次降低,是由于受空气阻力的作用,机械能不断减小,高度不断减小,故错误。
故选:。
动能大小的影响因素:质量和速度。质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量和高度。质量越大,高度越高,重力势能越大;
物体上升过程中动能转化为重力势能;物体下落时重力势能转化为动能;考虑空气阻力时,机械能会逐渐变小。
此题主要考查摆动物体的能量转化,注意在动能和重力势能转化过程中,有小部分机械能转化成内能。
4.【答案】A;
【解析】
此题是一道与热机有关的综合题,考查了热机的构造、效率及能量损失的途径。难度不大,熟悉基础知识即可正确解答。
柴油机的压缩冲程的压缩程度更大,热量燃烧更充分,效率比汽油机高;
在热机中,用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,叫热机的效率;
功率是描述热机做功快慢的物理量;
热机的工作过程中,燃料燃烧放出的能量,废气的温度很高,带走的热量最多。
A.柴油机的效率一般要高于汽油机,多用在重型机器上。故A正确;
B.热机效率越高,做有用功与燃料完全燃烧放出的内能的比值越大,即在做功相同的情况下,消耗的燃料较少,或消耗相同的燃料,做功较多。故B错误;
C.热机效率是有用能量在燃料完全燃烧放出热量中所占比值,功率是热机做功的快慢,两者没有必然联系。故C错误;
D.在热机的各种能量损失中,废气带走的热量最多。故D错误。
故选A。
5.【答案】C;
【解析】解:
人在水平地面上走的过程中,拉力是竖直向上的,而货物是在水平方向上移动距离的,此过程中人对货物不做功;只有货物上升时,人要克服货物的重力做功;
一层楼的高度约为,则:
甲对货物做的功:;
乙对货物做的功:;
由以上计算可知,甲、乙对货物做的功相同。
若按快递员提力对货物做功多少计算运费,则客户给两人的运费相同。
故选:。
人在水平地面上走的过程中,拉力是竖直向上的,而货物是在水平方向上移动距离的,此过程中人对货物不做功;只有货物上升时,人要克服货物的重力做功;
根据公式计算出重力,根据公式来计算快递员克服重力所做的功,比较功的大小,即可得运费的多少。
此题主要考查的是学生对重力、有用功计算公式的理解和掌握,常见题目。
6.【答案】A;
【解析】解:
小张对物体所做的功:。
故选:。
已知推力大小和物体在水平方向上移动的距离,利用计算该过程中小张对物体所做的功。
该题考查了功的计算,注意推力做的功与物体的重力无关,这是一个易错点要注意。
7.【答案】A;
【解析】解:A、下压活塞时,活塞对封闭气体做功,机械能转化为内能,故A符合题意;
B、由图可知,这是内燃机的做功冲程,在该冲程中,燃气的内能转化为活塞的机械能,故B不符合题意;
C、电暖器工作时,电能转化为内能,故C不符合题意;
D、水蒸气对活塞做功,水蒸气的内能转化为活塞的机械能,故D不符合题意.
故选:A.
8.【答案】C;
【解析】解:
一个人先后用同样大小的力使物体沿力的方向移动相同的距离;该力在这三个过程中所做的功分别为、、,三个功的大小都等于;
即;
故C正确;ABD错误。
故选:。
物理中,功的大小等于力与在力的方向上通过的距离的乘积;即。
该题考查对功和功的计算的认识和理解,是一道基础题。
9.【答案】C;
【解析】解:、把水桶从一楼提到二楼,提水桶的力是向上的,且沿着向上的方向运动了一段距离,所以对水桶做了功,故A错误;
B、提着水桶站在水平路面上,提水桶的力是向上的,但向上没有移动距离,所以没有对水桶做功,故B错误;
C、推着自行车沿水平方向前进,推车的力是向前的,且向前运动了一段距离,所以推力对车做了功,故C正确;
D、投出去的篮球在空中飞行的过程中,由于球离开手后是由于惯性运动的,所以球不再受手的推力,所以手的推力没有对篮球做功,故D错误。
故选:。
本题要抓住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;二者缺一不可。
该题考查了力是否做功的判断方法,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。
10.【答案】C;
【解析】略
11.【答案】C;
【解析】解:、小球在桌面上滚动时,高度不变,故没有重力势能的变化,错误.
、篮球下落时高度下降,则重力势能减小,不符合题意,错误.
、秋千在最低点时有速度,则向高处运动,动能减小,高度升高,重力势能变大.故为动能转化为重力势能,正确.
、小孩下滑,高度降低,重力势能减小,而是匀速滑下,则动能不变,故重力势能转化成了内能,错误.
故选
由各种运动中的状态改变可以判断哪一个是符合要求的.
判断能量的转化应从运动状态上分析,了解高度和速度的变化即可得出能量的转化.
12.【答案】C;
【解析】解:
、罐子进入平面由于具有惯性,仍然胡向前运动,不会立即停止运动,故错误;
、罐子在水平面上滚出去时,罐子的速度变小,动能减小,橡皮筋的弹性形变变大,弹性势能变大,罐子的动能转化为橡皮筋的弹性势能;罐子的速度为零时,动能最小、重力势能最小,罐子的动能转化为橡皮筋的弹性势能,则橡皮筋的弹性势能最大;
在橡皮筋恢复原状的过程中,罐子会返回来向斜面滚动,故正确,错误。
故选:。
利用控制变量法判断影响动能、重力势能、弹性势能的各因素的变化;如本题对于同一个铁罐,其质量一定,只通过比较铁罐的速度、所处的高度和橡皮筋的形变程度来判断铁罐的动能、重力势能和弹性势能的变化。
此题主要考查铁罐的机械能的转化,包含了动能和弹性势能、重力势能的转化,应细化整个过程的分析。
13.【答案】B;
【解析】解:、跳伞运动员在空中匀速下降,质量不变,速度不变,动能不变。高度减小,重力势能减小。不符合题意。
、在空中加速下落的冰雹,质量不变,速度增大,动能增大。高度减小,重力势能减小。符合题意。
、匀速上坡的汽车,质量不变,速度不变,动能不变。高度增大,重力势能增大。不符合题意。
、在水平轨道上加速行驶的列车,质量不变,速度增大,动能增大。高度不变,重力势能不变。不符合题意。
故选:。
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。
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。
掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素。
能判断动能、重力势能、弹性势能变化。
14.【答案】远 大 = 毛巾 远 ;
【解析】解:实验的研究对象是小车,同一小车保证了质量相同,从斜面的不同高度由静止滑下,小车放置的位置越高,到达水平面的速度越大,木块被撞击后滑行得越远,说明小车的动能更大;由此可以得出结论:质量相同时,速度越大,物体的动能越大;
两次实验木块在滑动过程中,由于没有改变木块和接触面,所以木块受到的滑动摩擦力相同,即。
探究“阻力对物体运动的影响”需要选择与接触面粗糙程度有关的毛巾。
根据实验现象可知,平面越光滑,说明小车受到的阻力越小,小车运动的路程越远。
故答案为:远;大;;毛巾;远。
该实验采用了控制变量法和转换法,同一小车保证了质量相同,从斜面的不同高度滑下,到达水平面时的速度不同,木块被撞击后移动的距离不同,推力做功不同,就可以说明木块的动能不同,从而得出质量相同时,速度越大的物体动能越大。
滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,分析两图中压力和接触面的粗糙程度有没有改变,则可判断物体运动时的摩擦力是否发生变化。
探究“阻力对物体运动的影响”需要选择与接触面粗糙程度有关的实验器材。平面越光滑,小车受到的阻力越小;小车运动的路程越长,说明小车受到减小的越慢。
探究动能大小与什么因素有关时,根据控制变量法的思路可找到答案;在得出结论时,要注意条件;要注意滑动摩擦力的大小与速度大小无关。
15.【答案】重物 A B 错误 重物的质量、高度两个都是变量,无法比较;
【解析】解:在实验探究过程中,通过观察桌腿下陷的深度来比较重物的重力势能的大小;
研究重力势能大小和高度的关系时,保证质量不变,改变小球的高度。由图知:步骤、可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系;
小明认为由实验步骤和,可判断重力势能的大小和重物质量的关系,该观点是错误的,因为、步骤中重物的质量、高度两个都是变量,无法比较。
故答案为:重物;;;重物的质量、高度两个都是变量,无法比较。
用控制变量法研究重力势能大小的影响因素。用转换法表示重力势能大小。
重力势能大小的影响因素:质量、被举的高度。质量一定时,高度越高,重力势能越大;高度相同时,质量越大,重力势能越大。
此题主要考查了用控制变量法和转换法研究动能、重力势能大小的影响因素。掌握动能、重力势能影响因素是解答该题的关键。
16.【答案】(1)磅秤、卷尺、秒表;
(2)人的质量m、上楼的高度h、上楼所用时间t;
(3)P=.;
【解析】上楼就是克服自身的重力做功,我们可以用磅秤测出自身的质量,根据G=mg求出重力,用皮尺测出楼高;根据W=Gh求出上楼时所做的功.用秒表测出上楼的时间,根据P=求出上楼的功率.
(1)需要测量的物理量有:人的质量m、上楼的高度h、上楼所用时间t;
(2)质量用磅秤测量,用卷尺测楼高,用秒表测登楼时间;
(3)功率的计算表达式:P===
此题是功率的一个实验测量题.功率是无法直接测量的,我们要知道需要测量的物理量.
17.【答案】50;1;
【解析】解:物体做匀速运动,故物体受力平衡,摩擦力等于拉力,为5N;
因重力与物体的运动方向垂直,故重力做功为零;
拉力做功W=Fs=5N×2m=10J;
拉力的功率P=
W
t
=
10J
10s
=1W;
故答案为:5;0;1
18.【答案】(1)自行车行驶的速度为5m/s;
(2)在这段过程中,该同学做功功率为600W;
(3)自行车对地面的压强为1.5×105Pa.;
【解析】已知汽车的路程和时间,利用速度公式v=求出自行车行驶的速度;自行车做匀速运动,牵引力等于阻力,根据公式W=Fs求出该同学做的功,再根据功率公式P=求出做功的功率;该同学骑车时,对地面的压力等于小华和自行车的总重力,根据压强公式p=求出自行车对地面的压强.
(1)自行车行驶的速度:
v===5m/s;
(2)因自行车匀速运动时,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,二力大小相等,
所以,牵引力F=f=120N,
则该同学做的功:
W=Fs=120N×500m=6×104J,
该同学做功的功率:
P===600W;
(3)自行车对地面的压力:
F′=G=mg=60kg×10N/kg=600N,
自行车对地面的压强:
p===1.5×105Pa.
该题考查速度、做功、功率、压强等的计算,本题关键:一是公式及其变形的灵活运用,二是知道物体对水平面的压力等于物体自身的重力;解题过程中要注意单位的换算.