北京课改版八年级全册《第六章 功和能》章节练习
一 、单选题(本大题共12小题,共36分)
1.(3分)用规格相同的滑轮安装成甲、乙两个滑轮组提升重物,如图所示。已知,,动滑轮重动,滑轮与轴的摩擦忽略不计。设甲的机械效率为,乙的机械效率为,则下列关系正确的是
A. , B. ,
C. , D. ,
2.(3分)起重机将1000牛的重物匀速竖直提升5米后,则起重机对重物所做的功是( )
A. 7000焦 B. 5000焦 C. 3000焦 D. 2000焦
3.(3分)一架飞机在高空中水平匀速飞行,向灾区投放救灾物资。该飞机在此过程中( )
A. 动能不变 B. 动能减小 C. 重力势能不变 D. 重力势能增大
4.(3分)拖拉机深耕时总比在道路上行驶时速度慢,这是为了( )
A. 提高传动机械的效率 B. 节省燃料
C. 增大拖拉机的牵引力 D. 提高柴油机的功率
5.(3分)如图所示,小车从斜面上某一高度由静止开始滑下,撞击静止于水平木板上的木块不计空气阻力下列说法正确的是
A. 小车在斜面上下滑的过程中,惯性越来越大
B. 小车从斜面上下滑的过程中,小车的机械能越来越大
C. 若木板的表面光滑且足够长,最终木块动能将保持不变
D. 木块对木板的压力就是木块的重力
6.(3分)关于能量的描述不正确的是( )
A. 挂在墙上的弹弓具有弹性势能 B. 太阳的光具有光能
C. 正在行驶的火车具有动能 D. 挂在屋顶的电灯具有重力势能
7.(3分)如图所示,将同一物体分别沿光滑的斜面、以相同的速度从底部匀速拉到顶点,已知,施加的力分别为、,拉力做的功为、,拉力做功的功率分别为、,则它们的关系正确的是
A. ,, B. ,,
C. ,, D. ,,
8.(3分)某同学将能量的转化及常见的例子连成如下,其中有一组出现了错误请你帮他找出来( )
A. 机械能转化为内能--用磨刀石磨刀
B. 内能转化为机械能--暖水瓶瓶盖蹦起
C. 电能转化为内能--电炉工作
D. 势能转化为动能--向上运动的乒乓球
9.(3分)体育课上小明同学进行抛实心球的训练,他将球斜向上抛出,球的运动轨迹如图所示,、、、为轨迹上的点,其中、两点高度相同,不计空气阻力,则实心球在
A. 点没有动能 B. 点的机械能比点机械能大
C. 点动能比点动能大 D. 、两点的动能相等
10.(3分)下列有关做功的说法正确的是( )
A. 将重50N的铅球投出10m,推力做功500J
B. 将500mL矿泉水举高1m做功约100J
C. 一位同学上从一楼到三楼克服重力做功约3100J
D. 将一袋10kg大米扛到肩上做功约500J
11.(3分)下列事例中,属于内能转化为机械能的是( )
A. 用打气筒打气,气筒壁发热 B. 冬天对手哈气,手的温度升高
C. 内燃机做功冲程中,燃气对外做功 D. 锯木头时,锯条发热
12.(3分)用如图所示的滑轮组将重为600N的物体在10s内匀速提升了3m,已知拉力F为250N,不计绳重和摩擦,下列有关计算不正确的是( )
A. 物体上升的速度为0.3m/s B. 动滑轮重150N
C. 滑轮组的机械效率为80% D. 拉力做功的功率为75W
二 、填空题(本大题共8小题,共17分)
13.(1分)交通事故中,造成安全隐患的因素有汽车的“超载”和“超速”,请你谈谈其中的原因。 ______
14.(3分)如图所示,物体重.物体重,此时沿着水平桌面以的速度向右做匀速直线运动(不计摩擦、绳重及滑轮重),那么物体匀速下降的速度是________,物体与水平面间的摩擦力是________,内物体受到的拉力做功________。
15.(2分)星期日,小明和爸爸一起去登山,小明用了20min登上山顶,爸爸用了25min登上山顶,小明与爸爸的体重之比为2:3,则小明与爸爸登山时所做的功之比是____,功率之比是____.
16.(2分)将重物从长、高的斜面底部匀速推上斜面的顶端。已知沿斜面所用的推力是,斜面的机械效率是,则推力做的有用功为______,物体所受的重力为______。
17.(1分)如图所示,射箭运动员拉弓的力越大,箭射得越远,这是因为:____.
18.(2分)用的动力,沿水平方向推着重的物体前进,再将物体匀速向上举高,水平推力所做的功是 ______ ,举高物体所做的功是 ______ 。
19.(1分)甲、乙两辆完全相同的小汽车,在水平公路上行驶,甲的速度为18米/秒,乙的速度为72千米/时,则____车的动能大.
20.(5分)如图所示,斜面长,高,工人用沿斜面方向的力把重的木箱匀速推到车上,推力对木箱做的功是 ______ ,斜面的机械效率是 ______ 木箱所受摩擦力大小为 ______.
三 、实验题(本大题共1小题,共10分)
21.(10分)下面是小明和小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告。
实验名称:测量滑轮组的机械效率实验步骤:
观察弹簧测力计的量程、零刻度线和______。
用弹簧测力计测出物体受到的重力如图所示,则物重为______。
匀速拉动弹簧测力计并读出拉力的数值,测出物体上升的高度和弹簧测力计移动的距离,将数据填入表格。根据表格中的数据,可以知道他们选用的滑轮组是图中的______选填“甲”或“乙”。
仅改变重物上升的高度,重复上面的实验,记录并计算实验数据:
实验
次数 物体重量
物体上升
高度 拉力
弹簧测力计移动
的距离 机械效率
实验结论:滑轮组的机械效率与所提升物体的高度有关。讨论与交流:
两名同学的实验结论不够科学,请说明理由______。
小明为使实验更加科学,建议进一步探究:改变______,重复实验步骤,计算出机械效率进行比较分析。
四 、计算题(本大题共2小题,共20分)
22.(10分)如图所示,是某旅游景点所用的旅游观光潜艇。在一次潜水旅游观光的过程中,观光潜艇以的速度匀速直线航行,发动机输出功率为,整个观光航行,则:
观光潜艇匀速航行时,受到的阻力为多少?
整个观光航行过程中,发动机牵引力做的功为多少?
23.(10分)年月日,“祝融号”火星车在火星上留下了属于中国的第一道印记。如图所示,该火星车的质量为。若火星车在的牵引力下,直线行驶,用时。求火星车:
在地球表面受到的重力;
行驶时的平均速度;
行驶牵引力做的功。
答案和解析
1.【答案】A;
【解析】解:
①在甲图中,承担物重的绳子,所以施加的拉力为;
在乙图中,承担物重的绳子,所以施加的拉力为。
即;
②,
甲滑轮组的机械效率为;
乙滑轮组的机械效率为。
即。
故选:。
使用滑轮组时,滑轮与轴的摩擦忽略不计,①承担物重的绳子有几段,提起物体所用的力就是物重和动滑轮重的几分之一;
②已知物重和动滑轮重,利用机械效率变形公式得到滑轮组的机械效率。
分析此题可以得到两点启发:使用滑轮组时,①承担物重的绳子段数越多越省力;②动滑轮重一定时,物重越大,机械效率越高。
2.【答案】B;
【解析】解:
起重机做功:
W=Gh=1000N×5m=5000J.
故选B.
3.【答案】B;
【解析】一架飞机在高空中水平匀速飞行,高度不变、速度不变,向灾区投放救灾物资时,飞机的质量减小,所以飞机的动能和重力势能都减小。
故选:B。
4.【答案】C;
【解析】解:拖拉机深耕时总比在道路上行驶时,需要克服更大阻力,所以需要更大的牵引力,但拖拉机发动机的功率是一定的,根据公式P=FV可知,速度就会变慢.
故选C.
5.【答案】C;
【解析】解:、惯性只与质量有关,不随速度的改变而改变,故错误;
、木块下滑过程中重力势能转化为动能;克服摩擦做功,机械能转化为内能,机械能减小,故错误;
、若没有摩擦力,则由牛顿第一定律判断木块一直匀速直线运动下去,动能不变,正确;
、压力是木块对木板施加的力,重力是地球施加给木块的力,是不同性质的力,只能说压力大小等于重力大小,错误.
故选
一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性,惯性的大小和质量有关;
小车在下滑过程中,克服摩擦做功,机械能转化为内能;
从力的三要素分析压力和重力的不同.
此题主要考查了影响惯性大小的因素、机械能、重力与压力的区别、牛顿第一定律,理解相关的知识点是关键.
6.【答案】A;
【解析】挂在墙上的弹弓,由于其高出了水平地面,所以它具有重力势能;而弹弓此时未发生弹性形变,所以它不具有弹性势能,故A错误;
太阳能够发光,太阳的光具有光能,故B正确;
正在行驶的火车,有一定速度,所以具有动能,故C正确;
挂在屋顶的电灯具有一定的高度,所以具有重力势能,故D正确
故选A
7.【答案】C;
【解析】解:
由图知,斜面的倾斜角度小于斜面,且分别拉动同一物体,所以物体沿运动时拉力较小,即:;
斜面光滑说明摩擦力为,即使用光滑的斜面没有做额外功,所以拉力在两斜面上做功都等于克服物体重力做的功,由可知,拉力做的功相同,即:;
从底部匀速拉到顶点物体的速度相同,且,根据公式可知,物体沿运动时拉力的功率较小,即。
故选:。
斜面的倾斜角度越小,越省力;
斜面光滑说明摩擦力为,即使用光滑的斜面没有做额外功,则拉力在两斜面上做功都等于克服物体重力做的功,据此解答;
从底部匀速拉到顶点物体的速度相同,且容易知道拉力的大小关系,根据公式可判断拉力所做功的功率大小。
此题主要考查了斜面的省力情况、功和功率的大小比较,关键是知道接触面光滑,摩擦力为,没有做额外功。
8.【答案】D;
【解析】解:A、用磨刀石磨刀,克服摩擦力做功,刀的温度升高,将机械能转化为内能,不符合题意;
B、暖水瓶内气体对瓶盖做功将瓶盖推出,瓶内气体温度降低内能减小,将内能转化为瓶盖的机械能,不符合题意;
C、电炉消耗电能产生大量的热,将电能转化为内能,不符合题意;
D、向上运动的乒乓球,速度越来越小动能减小,但所处高度增加重力势能增加,所以乒乓球向上运动时动能转化为重力势能,符合题意.
故选D.
9.【答案】D;
【解析】解:、实心球在点具有向右的速度,故球具有动能,故错误;
、由于不计空气阻力,点的机械能等于点机械能,故错误;
、点的机械能等于点的机械能,由于点的高度大于点,说明点的重力势能大于点,所以点动能比点动能小,故错误;
、、两点的机械能相等,有因为和的高度相等,重力势能相等,所以、动能相等,故正确。
故选:。
机械能包括动能和势能;物体由于运动而具有的能量叫动能;物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能叫重力势能;物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。动能的大小与质量和速度有关,重力势能大小与质量和高度有关,弹性势能与弹性形变大小有关。
在动能和势能的转化过程中,若不计摩擦、空气阻力等因素,机械能保持不变,若考虑摩擦、空气阻力等,机械能将变小。
深入理解影响动能和重力势能的因素,理解动能和势能转化过程中,机械能的变化情况,是解答该题的关键。
10.【答案】C;
【解析】解:A、将铅球投出的过程中,手的确对铅球做了功,但不知道手的推力和手与铅球共同移动的距离,所以无法计算出手对铅球做的功,故错误;
B、500mL矿泉水的质量是:ρ=
m
v
得:m=ρv=1g/c×500c=500g=0.5kg;故其重力为:G=mg=0.5kg×10N/kg=5N;所以此时将矿泉水举高1m做功约W=FS=5N×1m=5J,故错误;
C、同学的体重约为500N左右,一层楼的高度约为3m,故此时克服重力做的功是:W=Gh=500N×6m=3000J,该数值与题目中的数据相差不大,故正确;
D、10kg大米的重力G=mg=10kg×10N/kg=100N;上升的高度约1.5m,故做的功是:W=FS=100N×1.5m=150J,故错误;
故选C.
11.【答案】C;
【解析】解:A、用打气筒打气时,压缩空气做功,将机械能转化为内能,不符合题意;
B、冬天对手哈气,手吸热温度升高,属于能量的转移,不是能量的转化,不符合题意;
C、内燃机做功冲程中,燃气对外做功,将燃气的内能转化为活塞的机械能,符合题意;
D、锯木头时,克服摩擦做功,使物体的温度升高,将机械能转化为内能,不符合题意;
故选C.
12.【答案】D;
【解析】解:(1)物体上升的速度v=
h
t
=
3m
10s
=0.3m/s,故A正确,不符合题意;
(2)∵F=
1
3
(G+G动)
∴动滑轮重G动=3F-G=3×250N-600N=150N,故B正确,不符合题意;
(3)滑轮组的机械效率η=
W有用
W总
×100%=
Gh
F3h
×100%=
G
3F
×100%=
600N
3×250N
×100%=80%,故C正确,不符合题意;
(4)由图可知,s=3h=3×5m=15m.
拉力的功率:
P=
W
t
=
Fs
t
=
250N×15m
10s
=375W,故D错误,符合题意.
故选D.
13.【答案】在车轮一定即受力面积一定时,超载会增大压力,从而增大对地面的压强,造成损毁路面;超载和超速会增大车辆质量和速度,使汽车动能增大,刹车时车不容易停下来,从而造成交通事故;
【解析】解:在车轮一定即受力面积一定时,超载会增大压力,从而增大对地面的压强,造成损毁路面;
超载和超速会增大车辆质量和速度,使汽车惯性和动能增大,刹车时车不容易停下来,从而造成交通事故。
故答案为:在车轮一定即受力面积一定时,超载会增大压力,从而增大对地面的压强,造成损毁路面;超载和超速会增大车辆质量和速度,使汽车惯性和动能增大,刹车时车不容易停下来,从而造成交通事故。
汽车超载和超速问题主要有两个方面,一是对地面压强过大,二是由于自身质量和速度过大,惯性和动能过大,遇到紧急情况很难刹车,从压强、惯性和动能三个方面进行解释。
此题与生活实际联系密切,开放性较强,解答时要联系所学物理知识,只要言之有理即可。
14.【答案】;;;
【解析】(1)由图可知,=,物体下滑的速度等于物体移动速度的倍;
(2)绳端拉力等于物体的重力,不计摩擦、绳重及滑轮重,,据此求物体受到的水平向左的摩擦力;
(2)利用求内物体移动的距离,物体受到的拉力等于摩擦力,利用=求内,物体受到的拉力做功。
(2)物体匀速下降,则绳端的拉力:==,
不计摩擦、绳重及滑轮重,,
所以,物体与水平面间的摩擦力:===根据可得,内物体移动的距离:===,
因物体向右匀速运动,则物体受到的拉力:==,
内物体受到的拉力做功:===。
故答案为:;;。
15.【答案】2:3;5:6;
【解析】解:
∵小明和爸爸一起去登山,h相同,G小明:G爸爸=2:3,
∴小明与爸爸登山时所做的功之比:
W小明:W爸爸=G小明h:G爸爸h=G小明:G爸爸=2:3;
∵P=
W
t
,:=20min:25min=4:5,
∴P小明:P爸爸=
W小明
t小明
:
W爸爸
t爸爸
=
W小明
W爸爸
×
t爸爸
t小明
=
2
3
×
5
4
=5:6.
故答案为:2:3;5:6.
16.【答案】900;900;
【解析】解:
推力做的总功:,
由得推力做的有用功:
,
由得物体所受的重力:
。
故答案为:;。
利用求推力做的总功,知道斜面的效率,利用求推力做的有用功,再利用求物体所受的重力。
该题考查了使用斜面时总功、物体重力的计算,明确有用功、总功的含义是关键。
17.【答案】拉弓的力越大,弹性势能越大,弹性势能转化为动能就越多;
【解析】解:拉弓射箭时,弓的弹性势能转化成箭的动能,拉弓的力越大,弹性势能越大,弹性势能转化为动能就越多,箭就射的越远.
故答案为:拉弓的力越大,弹性势能越大,弹性势能转化为动能就越多.
18.【答案】40; 500;
【解析】解:推力所做的功:;
举高物体所做的功:。
故答案为:;。
已知推力和在推力方向上移动的距离,利用计算推力所做的功;
托力所做的功就是克服物体重力所做的功,已知物体重力和物体被托举的高低,利用计算托力所做的功。
该题考查功的计算,属于功的简单的计算,关键是知道托力所做的功就是克服物体重力所做的功,属于基础题目。
19.【答案】乙;
【解析】解:甲、乙两辆小汽车完全相同,则甲、乙两辆小车的质量相等;
=72km/h=20m/s,=18m/s,<,则乙车的动能大.
20.【答案】;;;
【解析】解:
推力对木箱做的功:
;
推力对木箱做的有用功:
,
斜面的机械效率:
;
克服木箱摩擦力所做的额外功:
,
木箱所受摩擦力大小:
.
故答案为:;;.
知道推力的大小和斜面的长度,根据求出推力对木箱做的功,又知道物体的重和斜面的高,根据求出有用功,利用求出斜面的机械效率;总功减去有用功即为克服摩擦力所做的额外功,根据求出木箱所受摩擦力大小.
该题考查了功和机械效率、摩擦力大小的计算,明确有用功和总功以及额外功是关键.
21.【答案】分度值 4.6N 乙 根据η====可知,滑轮组的机械效率与所提升物体的高度无关 提升物体的重力;
【解析】解:观察弹簧测力计的量程、零刻度线和分度值;
弹簧测力计分度值为,测出物体受到的重力如图所示,则物重为;
根据,故绳子的有效段数:,可以知道他们选用的滑轮组是图中的乙;
根据,故滑轮组的机械效率与所提升物体的高度无关,两名同学的实验结论不够科学;
小明为使实验更加科学,建议进一步探究:改变提升物体的重力,重复实验步骤,计算出机械效率进行比较分析。
故答案为:分度值;;乙;根据可知,滑轮组的机械效率与所提升物体的高度无关;提升物体的重力。
测力计使用前要观察弹簧测力计的量程、零刻度线和分度值;
根据弹簧测力计分度值可知物重为;
根据求出绳子的有效段数分析;
根据分析即可;
用归纳法得出普遍性的结论要满足个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多。
本题“测量滑轮组的机械效率”,考查测力计使用、机械效率计算和数据分析等知识。
22.【答案】解:(1)已知:v=28.8km/h=8m/s,P=180kW=1.8×105W
由P=Fv可得,牵引力:F===2.25×104N,
由于观光潜艇匀速航行时,受到的牵引力与阻力是一对平衡力,所以阻力:f=F=2.25×104N;
(2)已知:t=25min=1500s
发动机牵引力做的功:W=Pt=1.8×105W×1500s=2.7×108J。
答:(1)观光潜艇匀速航行时,受到的阻力为2.25×104N;
(2)整个观光航行过程中,发动机牵引力做的功为2.7×108J。;
【解析】
根据的应用求出牵引力,然后根据观光潜艇匀速航行时,受到的牵引力与阻力是一对平衡力,据此求出阻力的大小;
根据求出发动机牵引力做的功。
此题综合考查了功和功率计算公式以及二力平衡条件的应用,综合性较强,要掌握基础知识,并能够灵活运用。
23.【答案】解:(1)火星车在地球表面受到的重力G=mg=240kg×10N/kg=2400N;
(2)行驶时的平均速度v===0.15m/s;
(3)火星车行驶3m牵引力做的功为W=Fs=200N×3m=600J。
答:(1)在地球表面受到的重力是2400N;
(2)行驶时的平均速度是0.15m/s;
(3)行驶3m牵引力做的功是600J。;
【解析】
根据得出火星车在地球表面受到的重力;
根据速度公式得出行驶时的平均速度;
根据得出火星车行驶牵引力做的功。
此题主要考查重力、速度、功的计算,综合性强,难易程度适中。