初中物理八年级下学期 第十一章 功和机械能 综合复习(广西专用)

初中物理八年级下学期 第十一章 功和机械能 综合复习(广西专用)
一、选择题
1.下列情景中,重力对小球做功的是(  )
A.小球在地面上静止 B.小球由高处下落
C.小球沿水平轨道运动 D.小球悬挂在天花板上不动
【答案】B
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A、小球受到的重力竖直向下,小球在地面上静止,竖直向下没有移动距离,所以重力对小球没有做功,A不符合题意。B、小球受到的重力竖直向下,小球由高处落下,竖直向下移动了距离,重力对小球做功,B符合题意。
C、小球受到的重力竖直向下,小球沿水平轨道运动,但竖直向下没有移动距离,所以重力对小球没有做功,C不符合题意。
D、小球受到的重力竖直向下,小球悬挂在天花板上不动,竖直向下没有移动距离,所以重力对小球没有做功,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】做功的两个必要因素:(1)作用在物体上的力;(2)物体在力的方向上通过的距离。
2.如图所示的四幅图是小新提包回家的情景,在图示过程中,小新提包的力没有做功的是(  )
A.将包提起来 B.站在水平匀速
C.乘升降电梯 D.提着包上楼
【答案】B
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A、小新提包的力竖直向上,将包提起来,包在竖直向上有移动距离,所以提包的力对包有做功,A不符合题意。B、小新提包的力竖直向上,包在水平方向匀速,竖直向上没有移动距离,所以提包的力对包没有做功,B符合题意。
C、小新提包的力竖直向上,乘升降电梯向上,包在竖直向上有移动距离,所以提包的力对包有做功,C不符合题意。
D、小新提包的力竖直向上,提着包上楼,斜向上运动,包在竖直向上有移动距离,所以提包的力对包有做功,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】此题是对做功的考查,结合做功的两个必要因素进行分析即可。(1)作用在物体上的力;(2)物体在力的方向上通过的距离。
3.星期天,小明和爸爸一起去登狼山。小明用了20 min登上山顶,爸爸用了25 min登上山顶,爸爸的体重是小明的1.5倍,则小明与爸爸登山时所做功的功率之比是(  )
A.5:6 B.6:5 C.15:8 D.2:3
【答案】A
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】假设小明的体重为G,则爸爸的体重为1.5G,登上山顶高度为H,小明登山时做的功为W1=GH,爸爸做的功为W2=1.5GH,小明的功率P1 =W1/t1= GH /20,爸爸的功率P2= W2/t2=1.5 GH /25,所以P1:P2=5:6,A符合题意。故答案为:A
【分析】此题是对功率计算的考查,结合做功的功率P=进行计算即可。
4.某人用同一水平力F,先后两次拉同一物体,第一次使此物体从静止开始在光滑水平面上前进s距离,第二次使此物体从静止开始在粗糙水平面上前进s距离。如先后两次拉力做功为W1和W2,拉力做功的平均功率为P1和P2则(  )
A.W1=W2 P1=P2 B.W1=W2 P1>P2
C.W1>W2 P1>P2 D.W1>W2 P1=P2
【答案】B
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】由于两次拉物体用的力相同,都为F,前进的距离也相同,都为s,所以第一次做功W1=Fs,第二次做的功为W2=Fs,因此W1= W2;又因为第一次水平面光滑,第二次粗糙,所以前进相同的距离时,第一次用的时间比第二次少,即t1< t2,功率P=,可知P1> P2,B符合题意。故答案为:B
【分析】求做功的公式为W=Fs,与接触面粗糙程度无关。做功的功率P= 。
5.如图所示,要粗测小明同学做“引体向上”时的功率。下面所列的物理量中,不需要测量的是(  )
A.他的质量 B.单杠的高度
C.每次身体上升的高度 D.做“引体向上”的时间
【答案】B
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】A、小明做引体向上的功率为P==,其中m表示小明的质量,需要测量,A不符合题意。B、小明做引体向上的功率为P==,其中h表示每次身体上升的高度,与单杠的高度无关,所以单杠的高度不需要测量,B符合题意。
C、小明做引体向上的功率为P==,其中h表示每次身体上升的高度,需要测量,C不符合题意。
D、小明做引体向上的功率为P==,其中t表示做引体向上的时间,需要测量,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】此题是对功率计算的考查, 由功率公式P==分析过程中需要测量的物理量。
6.如图所示,小明在玩蹦蹦杆,在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中,小明的力势能、弹簧的弹性势能的变化是(  )
A.重力势能减小,弹性势能增大 B.重力势能增大,弹性势能增大
C.重力势能减小,弹性势能减小 D.重力势能增大,弹性势能减小
【答案】A
【知识点】势能大小的比较
【解析】【解答】向下压弹簧的过程中,弹簧的弹性势能增加,由于物体的位置下降,故重力势能减小,A符合题意;故答案为:A
【分析】先分析压缩过程中能量的转化形式,再看具体选项。
7.我们居住的城市高楼林立,如不小心发生高空坠物事件,则可能会给人们的生命财产造成损害,更不可有意为之。日前,某小区的陈先生在早上下楼取车时发现车的后挡风玻璃被穿了一个孔,上面还插着一个可乐瓶,肇事的可乐瓶里大约还有 的可乐。对此,下列描述正确的是(  )
A.可乐瓶从高空坠落,动能会转化为重力势能
B.可乐瓶对挡风玻璃没有做功
C.可乐瓶从高空坠落,重力势能会转化为动能
D.可乐瓶砸在挡风玻璃的瞬间,具有很大的重力势能
【答案】C
【知识点】动能与势能的应用;是否做功的判断
【解析】【解答】A.可乐瓶从高空坠落,重力势能转化为动能,A不符合题意;B.可乐瓶接触玻璃的时候,对玻璃做功,使得玻璃破碎,B不符合题意;
C.可乐瓶坠落高空坠落,重力势能转化为动能,表达正确,C符合题意;
D.可乐瓶接触玻璃的瞬间,重力势能很小,动能很大,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】物体从高处坠落,重力势能减小,动能增大。
8.火箭在大气层里加速上升的过程中(  )
A.机械能减少,内能增加 B.机械能增加,内能减少
C.机械能与内能都增加 D.机械能不变,内能增加
【答案】C
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】分析火箭起飞时的情形可知,火箭在大气里加速上升的过程中,航天器的速度越来越大、高度越来越高,因此其机械能在不断增加;燃气不断燃烧产生内能,再将内能转化为机械能为火箭提供动力,同时航天器与大气摩擦做功,产生内能,故其内能也在不断增加.综上所述,只有选项C的说法符合题意.故选C.
【分析】机械能包括动能与势能,动能与物体的质量、速度有关,重力势能与物体的质量高度有关;火箭在大气里加速上升的过程中,燃料的燃烧要不断提供内能来转化为机械能,同时火箭与大气摩擦也会产生内能.
9.(2017九上·江阴开学考)如图所示,李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央,她针对此过程提出了如下的猜想,你认为合理的是(  )
A.文具盒所受重力对它做了功
B.文具盒所受支持力对它做了功
C.文具盒所受的推力F对它做了功
D.在此过程中没有力对文具盒做功
【答案】C
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】(1)文具盒在竖直方向受到桌面对它的支持力和重力的作用,但它并没有在竖直方向上通过距离,所以这两个力都没有对文具盒做功,所以AB错误.(2)在水平方向上,文具盒受到推力的作用,并且在水平方向上通过了距离,所以推力对文具盒做了功.故C正确,D错误.
故答案为:C.
【分析】力做功的条件:一是物体要受力的作用,二是物体要在力的方向上通过一定的距离.
10.荡秋千是一种常见的娱乐休闲活动,也是我国民族运动会的一个比赛项目。小红同学荡秋千时,在从一侧的最高点荡到另一侧的最高点这一过程中,小红的(  )
A.重力势能一直减小 B.动能一直增大
C.动能先减小后增大 D.重力势能先减小后增大
【答案】D
【知识点】势能的影响因素;动能与势能的应用
【解析】【解答】A.小红的高度先降低后升高,故重力势能先减小后增大,A不符合题意。B.小红下落到最低点时速度最大,动能最大,继而上升,速度减小,动能减小,故动能是先增大后减小,B不符合题意。
C. 动能是先增大后减小,C不符合题意。
D. 重力势能先减小后增大,D符合题意。
故答案为:D
【分析】重力势能与物体的质量和所处高度有关,动能与物体速度有关。
11.林雨同学将掉落在地面的物理课本捡起来放在课桌上,他对课本所做的功最接近于(  )
A.0.02 J B.0.2 J C.2 J D.20 J
【答案】C
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】普通的物理课本所受重力大约为2N,课桌的高度大约1米,将书本从地上拿到桌面上,克服重力做的功大约为2J。故答案为:C
【分析】此题是对一些常见物体的重力的估测以及功的计算公式的考查,结合相关知识作答即可。
12.一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱,使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平面上前进相同的距离,关于拉力所做的功,下列说法正确的是(  )
A.在粗糙地面上做功较多
B.在光滑地面上做功较多
C.两次做功一样多
D.条件不足,无法比较两次做功的多少
【答案】C
【知识点】功;功的计算及应用
【解析】【解答】A.功的大小与力的大小和物体在力的方向上移动的距离有关,当两者大小都相同时,功的大小相同,A不符合题意;B.光滑或者粗糙,力的大小均相同,距离也相同,故功相同,B不符合题意;
C. 功的大小等于力的大小与物体在力的方向上移动的距离的乘积,由题意可知,两次的功相同,C符合题意;
D. 功的大小与力的大小和物体在力的方向上移动的距离有关,可以判断两次的功大小相同,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】功的大小与力的大小和物体在力的方向上移动的距离有关。
13.一台机器的功率是750瓦,它表示的意思是(  )
A.这台机器1分钟做的功是750瓦
B.这台机器1分钟做的功是750焦耳
C.这台机器1秒钟做的功是750焦耳
D.这台机器1秒钟做的功是750瓦
【答案】C
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】A.功率表示单位时间内所做的功,时间单位用秒,功的单位为焦耳,A中“1分钟”和“750瓦”都是错的,A不符合题意;B.“1分钟”是错误的,单位应该是秒,B不符合题意;
C.750瓦表示物体一秒钟内所做的功为750J,C符合题意;
D.功的单位应该是焦耳,不是瓦,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】此题是对功率的考查,结合功率的物理意义进行分析即可。
14.下列情况中爷爷对孙子做了功的是(  )
A.爷爷扛着孙子在水平路上匀速行走
B.爷爷抱着孙子在水平路上匀速行走
C.爷爷扛着孙子上楼
D.爷爷抱着孙子站在楼上观看风景
【答案】C
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.爷爷扛着孙子的力在竖直方向上,在水平方向上不做功,A不符合题意。B. 爷爷扛着孙子的力在竖直方向上,在水平方向上不做功,B不符合题意。
C. 爷爷扛着孙子的力在竖直方向上,上楼时对孙子做功,C符合题意。
D.爷爷抱着孙子不动,没有移动距离,故而没有做功,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】此题是对做功判断的考查,结合判断做功的基本条件进行分析。
15.两台机器同时做功,甲机器做的功是乙机器做的功的,甲做功所用的时间与乙做功所用时间的比值是4:3,则甲、乙两台机器的功率之比是(  )
A.2:1 B.1:2 C.8:9 D.9:8
【答案】B
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】甲做的功与乙做的功之比为2:3,所用时间之比为4:3,功率等于P=W/t,故而甲与乙的功率之比为1:2,B符合题意。故答案为:B
【分析】此题是对功率的考查,结合功率的计算公式进行计算即可。
二、填空题。
16.如图所示,甲、乙两人将一木箱从一楼抬上三楼,甲对木箱做的功   乙对木箱做的功(选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】大于
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】抬上楼的过程中,甲的力矩比乙的小,即L甲<L乙由杠杆平衡平衡的条件F甲L甲=F乙L乙可得:F甲>F乙
从一楼抬上三楼,两个人移动的距离相等s甲=s乙
则W甲=F甲s甲,W乙=F乙s乙
所以W甲>W乙
故答案为:大于
【分析】甲、乙从一楼到三楼升高距离相等,通过作图和杠杆的平衡进行分析,得出甲对木箱的作用力与乙对木箱的作用力的关系,利用功的计算公式W=Fs进行比较做功的多少。
17.甲站在0.5m/s匀速上行的自动扶梯上,乙站在0.7 m/s匀速下行的自动扶梯上。甲、乙两人质量相等,甲上行中动能   (选填“增加””不变”或“减少”)。某时刻他们的位置如图所示,该时刻甲的重力势能   乙的重力势能,甲的机械能   乙的机械能。(选填 “大于”“等于”或“小于”)。若此时上行的扶梯突然停止运动,甲会向前倾,原因是   。
【答案】不变;等于;小于;由于惯性,要保持原来的运动状态向前倾
【知识点】动能与势能的应用;惯性及其现象
【解析】【解答】动能的大小是由质量和速度决定的,甲在上行过程中,质量和速度都不变,所以甲的动能不变。物体重力势能的大小由质量和举高的高度两个因素决定,如图,两人所处的位置高度相同,质量也相同,所以两人的重力势能相等。
机械能包括动能和势能,由于甲的速度比乙小,所以甲的动能比乙的动能小,又因为甲乙的重力势能相等,所以甲的机械能小于乙的机械能。
因为一切物体都具有惯性,若此时上行的扶梯突然停止运动,甲的脚受到摩擦力立即停止,而甲的上身因为惯性要保持原来向前的运动状态,所以身体会向前倾。
故答案为:不变、相等、小于、由于惯性,要保持原来的运动状态向前倾
【分析】影响动能的因素是质量和速度,质量和速度不变,动能不变。重力势能只与距离参考面的垂直高度有关。机械能=动能+重力势能。
18.班级里组织登楼比赛活动,比一比谁登楼的功率最大。
(1)在活动中必须测量的物理量有:   、   。
(2)所需要的测量工具有:   、   。
(3)计算登楼功率的表达式为P=   。
【答案】(1)人的质量m;登楼的时间t
(2)磅秤;秒表
(3)
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】(1)人登楼时所做的功为:W=Gh=mgh,登楼的功率 P==,而在登楼比赛活动中,每个人登上楼的高度和g值是一样的,所以要比较功率,必须测量的物理量有人的质量m和登楼的时间t。(2)测量人的质量m的工具是磅秤,测量时间t的工具是秒表。
(3)由(1)可知,计算登楼功率的表达式为P=。
故答案为:(1)人的质量m、登楼的时间t;(2)磅秤、秒表;(3)P= ;
【分析】登楼时是克服人自身的重力做功,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。
19.正常人的心脏推动血液流动的功率约1.5 W,那么在一天时间内心脏做功   J,这些功可以把一个质量为60千克的人匀速举高   m。
【答案】129600;216
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】血液流动的功率为1.5W,一天总共有86400秒,故而一天内心脏做功为86400S×1.5W=129600J;用这些功可以将60kg的人提高多高,人受重力为600N,总功为129600J,距离=129600÷600N=216m。故答案为:129600,,26
【分析】此题是对功和功率的考查,结合做功的两个计算公式进行计算即可。
20.如图所示,在书柜上放有四个体积相同、形状完全一样的金属盒甲乙丙丁,其中甲和乙为铅制的,丙和丁为铝制的。则甲和乙相比,   的势能大;丙和乙相比,   的势能大。四个金属盒中,势能最小的是   。
【答案】甲;乙;丁
【知识点】势能的影响因素
【解析】【解答】当质量相同时,所处位置高的物体具有的势能大,甲与乙相比,质量相同,甲的位置较高,所以势能大;当所处高度一样时,质量大的物体,势能大,乙与丙相比,乙质量大,故势能大。丁与丙的质量最小,而丁的位置最低,故势能最小。故答案为:甲;乙;丁。
【分析】此题是对物体势能大小比较的考查,结合势能大小的影响因素进行分析即可。
21.我们可以用两种方法来判断物体做功的快慢。图表示用挖掘机挖土与人力挖土做功的快慢不同,它所用的判断方法是:做功时间相同,比较做功多少。另一种的判断方法是:   相同,比较   。
【答案】做功;所用时间的多少
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】比较做功快慢有两种方法:相同时间比做功多少;做相同功比所用时间。故答案为:做功相同,比较所用时间。
【分析】相同时间比做功多少;做相同功比所用时间。
22.(2017九上·无锡期中)高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”.据报道:一个30g的鸡蛋从18楼抛下来就可以砸破行人的头骨,从25楼抛下可使人当场死亡.由此可知,鸡蛋的重力势能与   有关,下落过程是将重力势能转化为   .
【答案】高度;动能
【知识点】势能的影响因素
【解析】【解答】下落的楼层越高,对人的伤害越大,所以可知鸡蛋的重力势能与所处的高度有关,下落过程中重力势能转化为动能,重力势能越大,转化成的动能越大,对人的伤害越大.
故答案为:高度;动能.
【分析】重力势能:物体由于被举高而具有的能;动能和势能之间可以互相转化的.
三、实验题。
23.观看了电视播放的飞机在空中水平飞行投弹攻击地面目标的军事演习后,军事迷小兵对炮弹离开飞机后影响其水平飞行距离大小的因素产生了两个猜想:①飞机水平飞行的速度越大,炮弹离开飞机后飞行的水平距离越远;②炮弹离开飞机后飞行的水平距离跟飞机飞行高度有关。为了验证猜想,小兵在老师的指导下进行了如图所示的实验:
⑴让小球从光滑斜槽上的A点自由滑下,经C点后沿水平方向运动离开斜槽,最后落在地面上的P1点。
⑵保持斜槽的高度不变,让小球从斜槽上的8点自由滑下,经C ANION,最后落在地面上的P2点。此时小球经过C点的速度   (选填“大于””等于”或“小于”)上一步中小球经过C点的速度,由此可证明猜想①是   (选填“正确”或“错误”)的。
⑶为了验证猜想②,应控制小球离开C点时   的大小不变。小兵增加h的高度,仍让小球从A点自由滑下,此时小球落在地面上的P3点,比较OP3和   (选填“OP1”或“OP2”)可得结论:飞机飞行的高度越高,炮弹离开飞机后飞行的水平距离越   (选填“大”或“小”)
【答案】大于;正确;速度;OP1;大
【知识点】势能的影响因素;动能与势能的应用
【解析】【解答】(2)小球从B点滑下的高度比A点大,转化为动能的重力势能比A点大,所以从B点滑下经过C点的速度大于上一次经过C点的速度。从B点滑下到达C的速度比较大,最后落在地面的P2比P1远,刚好证明了猜想①是正确的。
(3)水平距离与小球离开C点的速度和高度有关,要验证猜想③中跟高度的关系,必须保持离开C点的速度不变才行。
小球两次都从A点自由滑下,落在地面上,两次的水平的距离分别为OP3和OP1,P2为从B点滑下落在地面上的点。
都从A点自由滑下,增大高度后,小球落在P3点,OP3>OP1,可知高度越高,水平距离越大,即飞机飞行的高度越高,炮弹离开飞机后飞行的水平距离越大。
故答案为:(2)大于、正确(3)速度,OP1,大
【分析】(2)重力势能转化为动能,下滑的高度越大,重力势能越大,到达C点的速度也越大。
(3)采用控制变量法,水平距离与速度和高度有关,要比较水平距离跟高度的关系,要保持速度不变,高度越大,水平距离也越大。
24.在探究“物体的重力势能与哪些因素有关’’的实验中,二个完全相同的木桩A、B被从正上方静止释放的铁块撞击后陷入沙坑中的情况如图所示。
(1)这个实验方法是:   。
(2)在此实验中我们是通过   来比较各铁块的重力势能大小的。
(3)结论:物体重力势能大小与   、   有关。
【答案】(1)控制变量法
(2)木桩进入沙坑的深度
(3)物体高度;质量
【知识点】探究影响物体势能大小的因素
【解析】【解答】(1)重力势能同时与物体的质量和所处高度有关,探究其影响是要控制其中一个变量不变,这个方法叫做控制变量法。(2)木桩被打入沙土的深度表示重力势能的大小,越深表示势能越大。
(3)重力势能与物体质量与高度都有关。
故答案为:(1)控制变量法;(2)木桩进入沙坑的深度;(3)物体高度,质量
【分析】(1)根据实验过程确定实验探究方法;
(2)了解如何观察实验现象和分析现象;
(3)结合影响重力势能大小的因素进行分析;
四、计算题。
25.“擦窗机器人“的质量为2 kg,它的“腹部”有吸盘。当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,它能牢牢地吸在竖直玻璃上。(g取10 N/kg)
(1)当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,若真空泵继续向外抽气,则擦窗机器人受到摩擦力   (选填“变大”“变小”或“不变“)
(2)吸盘与玻璃的接触面积为1.2×10-3m2若吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.5×105 pa,则吸盘对玻璃的压力是多大
(3)擦窗机器人以0.1 m/s的速度匀速竖直向下运动8 s,它所受重力做的功是多少
【答案】(1)不变
(2)解:受力面积S=1.2×10-3m-2,压强p=1.5×105Pa,所以压力F=PS=1.5×105Pa×1.2×10-3m-2=180N。
(3)解: 机器人运动的距离S=0.1m/s×8S=0.8m,重力为20N,故做功为20N×0.8m=16J。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)当机器人静止在墙上时,摩擦力等于其重力,故而摩擦力不会改变。(2)受力面积S=1.2×10-3m-2,压强p=1.5×105Pa,所以压力F=PS=1.5×105Pa×1.2×10-3m-2=180N。(3)机器人运动的距离S=0.1m/s×8S=0.8m,重力为20N,故做功为20N×0.8m=16J。故答案为:(1)不变;(2)180N;(3)16J【分析】(1)根据二力平衡进行分析;(2)利用压强求压力大小;(3)根据做功公式进行计算;
初中物理八年级下学期 第十一章 功和机械能 综合复习(广西专用)
一、选择题
1.下列情景中,重力对小球做功的是(  )
A.小球在地面上静止 B.小球由高处下落
C.小球沿水平轨道运动 D.小球悬挂在天花板上不动
2.如图所示的四幅图是小新提包回家的情景,在图示过程中,小新提包的力没有做功的是(  )
A.将包提起来 B.站在水平匀速
C.乘升降电梯 D.提着包上楼
3.星期天,小明和爸爸一起去登狼山。小明用了20 min登上山顶,爸爸用了25 min登上山顶,爸爸的体重是小明的1.5倍,则小明与爸爸登山时所做功的功率之比是(  )
A.5:6 B.6:5 C.15:8 D.2:3
4.某人用同一水平力F,先后两次拉同一物体,第一次使此物体从静止开始在光滑水平面上前进s距离,第二次使此物体从静止开始在粗糙水平面上前进s距离。如先后两次拉力做功为W1和W2,拉力做功的平均功率为P1和P2则(  )
A.W1=W2 P1=P2 B.W1=W2 P1>P2
C.W1>W2 P1>P2 D.W1>W2 P1=P2
5.如图所示,要粗测小明同学做“引体向上”时的功率。下面所列的物理量中,不需要测量的是(  )
A.他的质量 B.单杠的高度
C.每次身体上升的高度 D.做“引体向上”的时间
6.如图所示,小明在玩蹦蹦杆,在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中,小明的力势能、弹簧的弹性势能的变化是(  )
A.重力势能减小,弹性势能增大 B.重力势能增大,弹性势能增大
C.重力势能减小,弹性势能减小 D.重力势能增大,弹性势能减小
7.我们居住的城市高楼林立,如不小心发生高空坠物事件,则可能会给人们的生命财产造成损害,更不可有意为之。日前,某小区的陈先生在早上下楼取车时发现车的后挡风玻璃被穿了一个孔,上面还插着一个可乐瓶,肇事的可乐瓶里大约还有 的可乐。对此,下列描述正确的是(  )
A.可乐瓶从高空坠落,动能会转化为重力势能
B.可乐瓶对挡风玻璃没有做功
C.可乐瓶从高空坠落,重力势能会转化为动能
D.可乐瓶砸在挡风玻璃的瞬间,具有很大的重力势能
8.火箭在大气层里加速上升的过程中(  )
A.机械能减少,内能增加 B.机械能增加,内能减少
C.机械能与内能都增加 D.机械能不变,内能增加
9.(2017九上·江阴开学考)如图所示,李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央,她针对此过程提出了如下的猜想,你认为合理的是(  )
A.文具盒所受重力对它做了功
B.文具盒所受支持力对它做了功
C.文具盒所受的推力F对它做了功
D.在此过程中没有力对文具盒做功
10.荡秋千是一种常见的娱乐休闲活动,也是我国民族运动会的一个比赛项目。小红同学荡秋千时,在从一侧的最高点荡到另一侧的最高点这一过程中,小红的(  )
A.重力势能一直减小 B.动能一直增大
C.动能先减小后增大 D.重力势能先减小后增大
11.林雨同学将掉落在地面的物理课本捡起来放在课桌上,他对课本所做的功最接近于(  )
A.0.02 J B.0.2 J C.2 J D.20 J
12.一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱,使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平面上前进相同的距离,关于拉力所做的功,下列说法正确的是(  )
A.在粗糙地面上做功较多
B.在光滑地面上做功较多
C.两次做功一样多
D.条件不足,无法比较两次做功的多少
13.一台机器的功率是750瓦,它表示的意思是(  )
A.这台机器1分钟做的功是750瓦
B.这台机器1分钟做的功是750焦耳
C.这台机器1秒钟做的功是750焦耳
D.这台机器1秒钟做的功是750瓦
14.下列情况中爷爷对孙子做了功的是(  )
A.爷爷扛着孙子在水平路上匀速行走
B.爷爷抱着孙子在水平路上匀速行走
C.爷爷扛着孙子上楼
D.爷爷抱着孙子站在楼上观看风景
15.两台机器同时做功,甲机器做的功是乙机器做的功的,甲做功所用的时间与乙做功所用时间的比值是4:3,则甲、乙两台机器的功率之比是(  )
A.2:1 B.1:2 C.8:9 D.9:8
二、填空题。
16.如图所示,甲、乙两人将一木箱从一楼抬上三楼,甲对木箱做的功   乙对木箱做的功(选填“大于”“等于”或“小于”)。
17.甲站在0.5m/s匀速上行的自动扶梯上,乙站在0.7 m/s匀速下行的自动扶梯上。甲、乙两人质量相等,甲上行中动能   (选填“增加””不变”或“减少”)。某时刻他们的位置如图所示,该时刻甲的重力势能   乙的重力势能,甲的机械能   乙的机械能。(选填 “大于”“等于”或“小于”)。若此时上行的扶梯突然停止运动,甲会向前倾,原因是   。
18.班级里组织登楼比赛活动,比一比谁登楼的功率最大。
(1)在活动中必须测量的物理量有:   、   。
(2)所需要的测量工具有:   、   。
(3)计算登楼功率的表达式为P=   。
19.正常人的心脏推动血液流动的功率约1.5 W,那么在一天时间内心脏做功   J,这些功可以把一个质量为60千克的人匀速举高   m。
20.如图所示,在书柜上放有四个体积相同、形状完全一样的金属盒甲乙丙丁,其中甲和乙为铅制的,丙和丁为铝制的。则甲和乙相比,   的势能大;丙和乙相比,   的势能大。四个金属盒中,势能最小的是   。
21.我们可以用两种方法来判断物体做功的快慢。图表示用挖掘机挖土与人力挖土做功的快慢不同,它所用的判断方法是:做功时间相同,比较做功多少。另一种的判断方法是:   相同,比较   。
22.(2017九上·无锡期中)高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”.据报道:一个30g的鸡蛋从18楼抛下来就可以砸破行人的头骨,从25楼抛下可使人当场死亡.由此可知,鸡蛋的重力势能与   有关,下落过程是将重力势能转化为   .
三、实验题。
23.观看了电视播放的飞机在空中水平飞行投弹攻击地面目标的军事演习后,军事迷小兵对炮弹离开飞机后影响其水平飞行距离大小的因素产生了两个猜想:①飞机水平飞行的速度越大,炮弹离开飞机后飞行的水平距离越远;②炮弹离开飞机后飞行的水平距离跟飞机飞行高度有关。为了验证猜想,小兵在老师的指导下进行了如图所示的实验:
⑴让小球从光滑斜槽上的A点自由滑下,经C点后沿水平方向运动离开斜槽,最后落在地面上的P1点。
⑵保持斜槽的高度不变,让小球从斜槽上的8点自由滑下,经C ANION,最后落在地面上的P2点。此时小球经过C点的速度   (选填“大于””等于”或“小于”)上一步中小球经过C点的速度,由此可证明猜想①是   (选填“正确”或“错误”)的。
⑶为了验证猜想②,应控制小球离开C点时   的大小不变。小兵增加h的高度,仍让小球从A点自由滑下,此时小球落在地面上的P3点,比较OP3和   (选填“OP1”或“OP2”)可得结论:飞机飞行的高度越高,炮弹离开飞机后飞行的水平距离越   (选填“大”或“小”)
24.在探究“物体的重力势能与哪些因素有关’’的实验中,二个完全相同的木桩A、B被从正上方静止释放的铁块撞击后陷入沙坑中的情况如图所示。
(1)这个实验方法是:   。
(2)在此实验中我们是通过   来比较各铁块的重力势能大小的。
(3)结论:物体重力势能大小与   、   有关。
四、计算题。
25.“擦窗机器人“的质量为2 kg,它的“腹部”有吸盘。当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,它能牢牢地吸在竖直玻璃上。(g取10 N/kg)
(1)当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,若真空泵继续向外抽气,则擦窗机器人受到摩擦力   (选填“变大”“变小”或“不变“)
(2)吸盘与玻璃的接触面积为1.2×10-3m2若吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.5×105 pa,则吸盘对玻璃的压力是多大
(3)擦窗机器人以0.1 m/s的速度匀速竖直向下运动8 s,它所受重力做的功是多少
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A、小球受到的重力竖直向下,小球在地面上静止,竖直向下没有移动距离,所以重力对小球没有做功,A不符合题意。B、小球受到的重力竖直向下,小球由高处落下,竖直向下移动了距离,重力对小球做功,B符合题意。
C、小球受到的重力竖直向下,小球沿水平轨道运动,但竖直向下没有移动距离,所以重力对小球没有做功,C不符合题意。
D、小球受到的重力竖直向下,小球悬挂在天花板上不动,竖直向下没有移动距离,所以重力对小球没有做功,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】做功的两个必要因素:(1)作用在物体上的力;(2)物体在力的方向上通过的距离。
2.【答案】B
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A、小新提包的力竖直向上,将包提起来,包在竖直向上有移动距离,所以提包的力对包有做功,A不符合题意。B、小新提包的力竖直向上,包在水平方向匀速,竖直向上没有移动距离,所以提包的力对包没有做功,B符合题意。
C、小新提包的力竖直向上,乘升降电梯向上,包在竖直向上有移动距离,所以提包的力对包有做功,C不符合题意。
D、小新提包的力竖直向上,提着包上楼,斜向上运动,包在竖直向上有移动距离,所以提包的力对包有做功,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】此题是对做功的考查,结合做功的两个必要因素进行分析即可。(1)作用在物体上的力;(2)物体在力的方向上通过的距离。
3.【答案】A
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】假设小明的体重为G,则爸爸的体重为1.5G,登上山顶高度为H,小明登山时做的功为W1=GH,爸爸做的功为W2=1.5GH,小明的功率P1 =W1/t1= GH /20,爸爸的功率P2= W2/t2=1.5 GH /25,所以P1:P2=5:6,A符合题意。故答案为:A
【分析】此题是对功率计算的考查,结合做功的功率P=进行计算即可。
4.【答案】B
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】由于两次拉物体用的力相同,都为F,前进的距离也相同,都为s,所以第一次做功W1=Fs,第二次做的功为W2=Fs,因此W1= W2;又因为第一次水平面光滑,第二次粗糙,所以前进相同的距离时,第一次用的时间比第二次少,即t1< t2,功率P=,可知P1> P2,B符合题意。故答案为:B
【分析】求做功的公式为W=Fs,与接触面粗糙程度无关。做功的功率P= 。
5.【答案】B
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】A、小明做引体向上的功率为P==,其中m表示小明的质量,需要测量,A不符合题意。B、小明做引体向上的功率为P==,其中h表示每次身体上升的高度,与单杠的高度无关,所以单杠的高度不需要测量,B符合题意。
C、小明做引体向上的功率为P==,其中h表示每次身体上升的高度,需要测量,C不符合题意。
D、小明做引体向上的功率为P==,其中t表示做引体向上的时间,需要测量,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】此题是对功率计算的考查, 由功率公式P==分析过程中需要测量的物理量。
6.【答案】A
【知识点】势能大小的比较
【解析】【解答】向下压弹簧的过程中,弹簧的弹性势能增加,由于物体的位置下降,故重力势能减小,A符合题意;故答案为:A
【分析】先分析压缩过程中能量的转化形式,再看具体选项。
7.【答案】C
【知识点】动能与势能的应用;是否做功的判断
【解析】【解答】A.可乐瓶从高空坠落,重力势能转化为动能,A不符合题意;B.可乐瓶接触玻璃的时候,对玻璃做功,使得玻璃破碎,B不符合题意;
C.可乐瓶坠落高空坠落,重力势能转化为动能,表达正确,C符合题意;
D.可乐瓶接触玻璃的瞬间,重力势能很小,动能很大,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】物体从高处坠落,重力势能减小,动能增大。
8.【答案】C
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】分析火箭起飞时的情形可知,火箭在大气里加速上升的过程中,航天器的速度越来越大、高度越来越高,因此其机械能在不断增加;燃气不断燃烧产生内能,再将内能转化为机械能为火箭提供动力,同时航天器与大气摩擦做功,产生内能,故其内能也在不断增加.综上所述,只有选项C的说法符合题意.故选C.
【分析】机械能包括动能与势能,动能与物体的质量、速度有关,重力势能与物体的质量高度有关;火箭在大气里加速上升的过程中,燃料的燃烧要不断提供内能来转化为机械能,同时火箭与大气摩擦也会产生内能.
9.【答案】C
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】(1)文具盒在竖直方向受到桌面对它的支持力和重力的作用,但它并没有在竖直方向上通过距离,所以这两个力都没有对文具盒做功,所以AB错误.(2)在水平方向上,文具盒受到推力的作用,并且在水平方向上通过了距离,所以推力对文具盒做了功.故C正确,D错误.
故答案为:C.
【分析】力做功的条件:一是物体要受力的作用,二是物体要在力的方向上通过一定的距离.
10.【答案】D
【知识点】势能的影响因素;动能与势能的应用
【解析】【解答】A.小红的高度先降低后升高,故重力势能先减小后增大,A不符合题意。B.小红下落到最低点时速度最大,动能最大,继而上升,速度减小,动能减小,故动能是先增大后减小,B不符合题意。
C. 动能是先增大后减小,C不符合题意。
D. 重力势能先减小后增大,D符合题意。
故答案为:D
【分析】重力势能与物体的质量和所处高度有关,动能与物体速度有关。
11.【答案】C
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】普通的物理课本所受重力大约为2N,课桌的高度大约1米,将书本从地上拿到桌面上,克服重力做的功大约为2J。故答案为:C
【分析】此题是对一些常见物体的重力的估测以及功的计算公式的考查,结合相关知识作答即可。
12.【答案】C
【知识点】功;功的计算及应用
【解析】【解答】A.功的大小与力的大小和物体在力的方向上移动的距离有关,当两者大小都相同时,功的大小相同,A不符合题意;B.光滑或者粗糙,力的大小均相同,距离也相同,故功相同,B不符合题意;
C. 功的大小等于力的大小与物体在力的方向上移动的距离的乘积,由题意可知,两次的功相同,C符合题意;
D. 功的大小与力的大小和物体在力的方向上移动的距离有关,可以判断两次的功大小相同,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】功的大小与力的大小和物体在力的方向上移动的距离有关。
13.【答案】C
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】A.功率表示单位时间内所做的功,时间单位用秒,功的单位为焦耳,A中“1分钟”和“750瓦”都是错的,A不符合题意;B.“1分钟”是错误的,单位应该是秒,B不符合题意;
C.750瓦表示物体一秒钟内所做的功为750J,C符合题意;
D.功的单位应该是焦耳,不是瓦,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】此题是对功率的考查,结合功率的物理意义进行分析即可。
14.【答案】C
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.爷爷扛着孙子的力在竖直方向上,在水平方向上不做功,A不符合题意。B. 爷爷扛着孙子的力在竖直方向上,在水平方向上不做功,B不符合题意。
C. 爷爷扛着孙子的力在竖直方向上,上楼时对孙子做功,C符合题意。
D.爷爷抱着孙子不动,没有移动距离,故而没有做功,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】此题是对做功判断的考查,结合判断做功的基本条件进行分析。
15.【答案】B
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】甲做的功与乙做的功之比为2:3,所用时间之比为4:3,功率等于P=W/t,故而甲与乙的功率之比为1:2,B符合题意。故答案为:B
【分析】此题是对功率的考查,结合功率的计算公式进行计算即可。
16.【答案】大于
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】抬上楼的过程中,甲的力矩比乙的小,即L甲<L乙由杠杆平衡平衡的条件F甲L甲=F乙L乙可得:F甲>F乙
从一楼抬上三楼,两个人移动的距离相等s甲=s乙
则W甲=F甲s甲,W乙=F乙s乙
所以W甲>W乙
故答案为:大于
【分析】甲、乙从一楼到三楼升高距离相等,通过作图和杠杆的平衡进行分析,得出甲对木箱的作用力与乙对木箱的作用力的关系,利用功的计算公式W=Fs进行比较做功的多少。
17.【答案】不变;等于;小于;由于惯性,要保持原来的运动状态向前倾
【知识点】动能与势能的应用;惯性及其现象
【解析】【解答】动能的大小是由质量和速度决定的,甲在上行过程中,质量和速度都不变,所以甲的动能不变。物体重力势能的大小由质量和举高的高度两个因素决定,如图,两人所处的位置高度相同,质量也相同,所以两人的重力势能相等。
机械能包括动能和势能,由于甲的速度比乙小,所以甲的动能比乙的动能小,又因为甲乙的重力势能相等,所以甲的机械能小于乙的机械能。
因为一切物体都具有惯性,若此时上行的扶梯突然停止运动,甲的脚受到摩擦力立即停止,而甲的上身因为惯性要保持原来向前的运动状态,所以身体会向前倾。
故答案为:不变、相等、小于、由于惯性,要保持原来的运动状态向前倾
【分析】影响动能的因素是质量和速度,质量和速度不变,动能不变。重力势能只与距离参考面的垂直高度有关。机械能=动能+重力势能。
18.【答案】(1)人的质量m;登楼的时间t
(2)磅秤;秒表
(3)
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】(1)人登楼时所做的功为:W=Gh=mgh,登楼的功率 P==,而在登楼比赛活动中,每个人登上楼的高度和g值是一样的,所以要比较功率,必须测量的物理量有人的质量m和登楼的时间t。(2)测量人的质量m的工具是磅秤,测量时间t的工具是秒表。
(3)由(1)可知,计算登楼功率的表达式为P=。
故答案为:(1)人的质量m、登楼的时间t;(2)磅秤、秒表;(3)P= ;
【分析】登楼时是克服人自身的重力做功,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。
19.【答案】129600;216
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】血液流动的功率为1.5W,一天总共有86400秒,故而一天内心脏做功为86400S×1.5W=129600J;用这些功可以将60kg的人提高多高,人受重力为600N,总功为129600J,距离=129600÷600N=216m。故答案为:129600,,26
【分析】此题是对功和功率的考查,结合做功的两个计算公式进行计算即可。
20.【答案】甲;乙;丁
【知识点】势能的影响因素
【解析】【解答】当质量相同时,所处位置高的物体具有的势能大,甲与乙相比,质量相同,甲的位置较高,所以势能大;当所处高度一样时,质量大的物体,势能大,乙与丙相比,乙质量大,故势能大。丁与丙的质量最小,而丁的位置最低,故势能最小。故答案为:甲;乙;丁。
【分析】此题是对物体势能大小比较的考查,结合势能大小的影响因素进行分析即可。
21.【答案】做功;所用时间的多少
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】比较做功快慢有两种方法:相同时间比做功多少;做相同功比所用时间。故答案为:做功相同,比较所用时间。
【分析】相同时间比做功多少;做相同功比所用时间。
22.【答案】高度;动能
【知识点】势能的影响因素
【解析】【解答】下落的楼层越高,对人的伤害越大,所以可知鸡蛋的重力势能与所处的高度有关,下落过程中重力势能转化为动能,重力势能越大,转化成的动能越大,对人的伤害越大.
故答案为:高度;动能.
【分析】重力势能:物体由于被举高而具有的能;动能和势能之间可以互相转化的.
23.【答案】大于;正确;速度;OP1;大
【知识点】势能的影响因素;动能与势能的应用
【解析】【解答】(2)小球从B点滑下的高度比A点大,转化为动能的重力势能比A点大,所以从B点滑下经过C点的速度大于上一次经过C点的速度。从B点滑下到达C的速度比较大,最后落在地面的P2比P1远,刚好证明了猜想①是正确的。
(3)水平距离与小球离开C点的速度和高度有关,要验证猜想③中跟高度的关系,必须保持离开C点的速度不变才行。
小球两次都从A点自由滑下,落在地面上,两次的水平的距离分别为OP3和OP1,P2为从B点滑下落在地面上的点。
都从A点自由滑下,增大高度后,小球落在P3点,OP3>OP1,可知高度越高,水平距离越大,即飞机飞行的高度越高,炮弹离开飞机后飞行的水平距离越大。
故答案为:(2)大于、正确(3)速度,OP1,大
【分析】(2)重力势能转化为动能,下滑的高度越大,重力势能越大,到达C点的速度也越大。
(3)采用控制变量法,水平距离与速度和高度有关,要比较水平距离跟高度的关系,要保持速度不变,高度越大,水平距离也越大。
24.【答案】(1)控制变量法
(2)木桩进入沙坑的深度
(3)物体高度;质量
【知识点】探究影响物体势能大小的因素
【解析】【解答】(1)重力势能同时与物体的质量和所处高度有关,探究其影响是要控制其中一个变量不变,这个方法叫做控制变量法。(2)木桩被打入沙土的深度表示重力势能的大小,越深表示势能越大。
(3)重力势能与物体质量与高度都有关。
故答案为:(1)控制变量法;(2)木桩进入沙坑的深度;(3)物体高度,质量
【分析】(1)根据实验过程确定实验探究方法;
(2)了解如何观察实验现象和分析现象;
(3)结合影响重力势能大小的因素进行分析;
25.【答案】(1)不变
(2)解:受力面积S=1.2×10-3m-2,压强p=1.5×105Pa,所以压力F=PS=1.5×105Pa×1.2×10-3m-2=180N。
(3)解: 机器人运动的距离S=0.1m/s×8S=0.8m,重力为20N,故做功为20N×0.8m=16J。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)当机器人静止在墙上时,摩擦力等于其重力,故而摩擦力不会改变。(2)受力面积S=1.2×10-3m-2,压强p=1.5×105Pa,所以压力F=PS=1.5×105Pa×1.2×10-3m-2=180N。(3)机器人运动的距离S=0.1m/s×8S=0.8m,重力为20N,故做功为20N×0.8m=16J。故答案为:(1)不变;(2)180N;(3)16J【分析】(1)根据二力平衡进行分析;(2)利用压强求压力大小;(3)根据做功公式进行计算;

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