物理八年级全册第六章 功和能综合与测试当堂检测题

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第六章  《功和能》测试卷（提升卷）

（时间：60分钟，满分：100分）

一、单项选择题（共30分，每小题3分）

1．下列实例中，人对物体做功的是

A．举重运动员将杠铃举起                 B．人推车，车未动

C．足球被踢后，在草地上滚动一段距离     D．学生背着书包在水平路面上匀速前进

【答案】A

【解析】A．举重运动员将杠铃举起，杠铃在力的作用下移动了距离，力对物体做功，符合题意；

B．人推车，车未动，有力而无距离，没有做功；

C．足球被踢后，在草地上滚动一段距离，没有力作用在物体上，力对物体没有做功；

D．学生背着书包在水平路面上匀速前进，虽然有力也有距离，但不是在力的方向上，力与距离垂直，没有做功。

故选A。

2．如图1所示，小松去百货大楼购物，自动扶梯把他从一楼匀速送到二楼的过程中，他的

A.动能增大、势能增大、机械能增大    B.动能增大、势能增大、机械能不变

C.动能不变、势能增大、机械能不变    D.动能不变、势能增大、机械能增大

【答案】D

【解析】小松从一楼匀速送到二楼的过程中，质量和速度都没有变化，所以动能不变；但是他的位置变高了，也就是重力势能变大了，所以机械能变大了，所以选项D是正确的。

故选D。

3．如图2所示，滚摆从高处向低处摆动的过程中

A．动能减少                  B．动能转化为重力势能

C．重力势能不变              D．重力势能转化为动能

【答案】D

【解析】滚摆从高处向低处摆动的过程中，滚摆的高度降低、重力势能减少、动能增加，滚摆的重力势能转化为动能。

故选D。

4．如图3所示，2020年5月，中国2020珠峰高程测量登山队向珠峰发起冲击，并于5月27日11时从北坡成功登顶。他们综合运用多种传统和现代测绘技术，精确测定珠峰高程。并以此方式向登山前辈致敬，纪念中国人首登珠峰60周年。关于登山队员登山的过程，下列说法中正确的是

A．向上攀登的人，其机械能守恒         B．向上攀登的人，需要克服重力做功

C．攀登相同的高度，人做功的快慢相同   D．向上攀登，大气压强减小

【答案】B

【解析】A．向上攀登的人，因其重力势能增加，故机械能不守恒；

B．向上攀登的人，需要克服自身重力做功、故B选项符合题意；

C．攀登相同的高度，人做功的快慢是不相同；

D．因大气压与高度有关，当人向上攀登时、高度增加、大气压强减小。

故选B。

5．图4甲是2022年北京冬奥会会徽，它以汉字“冬”为灵感来源，运用中国书法的艺术形态，展现出滑冰、滑雪运动员的英姿，传递出实现“三亿人参与冰雪运动”的目标。图乙是滑雪运动员起跳后下落的情景，在运动员下落过程中，下列说法中正确的是

A.运动员的速度减小                     B.运动员的运动状态不变

C.运动员的重力势能增加                 D.运动员的动能增加

【答案】D

【解析】在运动员下落过程中，运动员的运动方向、高度均发生变化，故其运动状态是变化的；在下落过程中，运动员的重力势能减少、减少的重力势能转化为运动员的动能，所以运动员的动能增加、速度增大。

故选D。

6．如图5所示，某同学使用动滑轮把600N的重物匀速提升了3m，所用的拉力是400N。下列说法正确的是

A．机械效率是80%    B．有用功是1800J     C．额外功是300J    D．总功是2100J

【答案】B

【解析】动滑轮把600N的重物匀速提升3m的过程中，滑轮对物体向上的拉力T所做的有用功为:

拉力F所做的总功为:

动滑轮的机械效率为：

额外功为W额W总W有。

故选B。

7．有一种运动叫蹦极，如图6所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，A点处弹性绳自然伸直。B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点，运动员从O点到C点的运动过程中忽略空气阻力，则

A．从O至C运动员速度一直减小

B．从O点至A点运动员机械能不守恒，从A点至C点机械能守恒

C．从O至A过程中运动员速度增大，从A至C过程中运动员速度减小

D．从O至B过程中运动员速度增大，从B至C过程中运动员速度减小

【答案】D

【解析】根据题意可知，从O点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，因此速度越来越大；从B点到C点的过程中，弹性绳对运动员拉力大于重力，运动员的速度开始减小，到达C点时，速度为零；由于不计空气阻力，因此整个过程能量守恒。

故选D。

8．将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起，它的部分运动轨迹如图7所示，下列说法正确的是

A．皮球经过同高度的A、B两点时动能相等

B．皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零

C．皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能

D．若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两点留下两个大小相等的黑色圆斑

【答案】C

【解析】A．皮球经过同高度的A、B两点时，由于空气阻力的影响B处的动能小于A处的动能；

B．皮球第一次反弹后到达最高点P点时竖直方向上速度为零，但水平方向上由于继续向右运动，因此水平方向上速度不为零；

C．皮球由于受空气阻力的影响，机械能小于在逐渐减小，因此从C点到达D点时，机械能也有损失，即皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能；

D．若将皮球表面涂黑，因受空气阻力的影响，M、N两点的机械能不相等，皮球形变程度不同，因而留下两个黑色圆斑的大小不同，且M处的较大、N处的较小。

故选C。

9．如图8甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，06s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在24s内，物体克服摩擦力所做的功为

A．10J           B．30J             C．50J          D．80J

【答案】B

【解析】由图丙可知，在24s内物体运动的速度是，由得，在24s内物体通过得路程是

；

由图乙可知，在24s内拉力的大小是3N，物体克服摩擦力所做的功为

。

10．如图9所示，把重为G的物体甲从A点竖直向上匀速拉至B点，此过程绳的拉力对甲做的功为WAB；用平行于斜面的拉力把重也为G的物体乙沿斜面从C点匀速拉至与B等高的D点。在此过程中绳的拉力对乙做的功为WCD。斜面的机械效率为

A．         B．          C．        D．

【答案】A

【解析】根据机械效率，用斜面拉物体乙时所做的有用功为，由题意知，，故得；沿斜面拉物体乙时所做的总功为，故得斜面的机械效率为

，故A正确。

故选A。

二、多项选择题（共12分，每小题3分。每小题选项全选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选的不得分）

11．一玩具赛车，上好发条后它在地面上行走如飞，当玩具车在水平桌面开始跑动时

A.弹性势能减小      B.弹性势能增大          C.动能减小         D.动能增大

【答案】AD

【解析】（1）上紧发条的玩具车，此时的弹性形变最大、弹性势能最大；车开始运动后，弹性形变减小、弹性势能减小。

（2）玩具车从静止到运动，质量不变，速度增大，动能增大。

故选AD。

12．物体A挂于弹簧测力计下分别做图10甲、乙、丙所示的运动，运动中弹簧测力计与物体A共同处于匀速直线运动状态（不考虑空气阻力），已知匀速运动的速度v1<v2<v3。则下列判断正确的是

A．甲图中弹簧测力计的示数大于物体A的重力

B．乙图中弹簧测力计对物体A的拉力做功的功率最大

C．丙图中匀速运动的物体A的动能最大

D．甲、乙、丙三图中物体A的机械能均增加

【答案】BC

【解析】A．由题意可知，因甲、乙、丙三图中的物体A在竖直方向上均处于静止或匀速直线运动状态，物体A受到的是平衡力，所以弹簧测力计的示数在甲、乙、丙三图中都等于物体A的重力，即F甲F乙F丙GA；

B．因F甲F乙、v1<v2，根据功率可知，乙图中弹簧测力计对物体A的拉力做功的功率最大（丙图中因拉力F丙与A移动的方向垂直，故F丙对A不做功）；

C．在质量相同的情况下，因v1<v2<v3，所以丙图中匀速运动的物体A的动能最大；

D．在甲、乙两图中物体A的机械能均增加、丙图中物体A的机械能保持不变。

故选BC。

13．在测量图11甲所示滑轮组机械效率η的实验中，通过改变物重G或动滑轮重G动进行多次实验，得到了形如图乙所示的效率与物重或动滑轮重的关系，图中纵轴表示机械效率的倒数η﹣1，若不计绳重与摩擦，则橫轴可能表示

A．G               B．G﹣1                 C．G动               D．G动﹣1

【答案】BC

【解析】由图可知，物体由3段绳子承担，

此滑轮组的机械效率

则

已知图中纵轴表示机械效率的倒数，由此可知，若不计纯重与摩擦，则横轴可能表示或。

故选BC。

14．某建筑工地上，工人师傅用滑轮组和桶组成的装置将水泥从地面匀速运至楼上，如图12所示，若水泥重为G0，桶重为G1，动滑轮重为G2，不计绳重和摩擦，此过程中该装置的机械效率为η，则工人师傅作用在绳子自由端的拉力F为

A．      B．     C．     D．

【答案】AD

（2）由图知，，则拉力端移动的距离，

由所以C错、D正确。

故选AD。

三、填空题（共16分，每空各2分）

15．一颗子弹在枪膛中所受平均推力约为500N，枪管长1.2m，子弹从被击发到离开枪口用时0.1s，则推力做功为________J，做功的功率为________W。

【答案】600    6000

【解析】（1）推力做功：；

（2）推力做功的功率：

16．小明用20N的水平拉力使重100N的木块在水平面上用10s的时间沿直线运动了10m，则重力做功是    J，水平拉力做功的功率是           W。

【答案】0     20

【解析】（1）重力的方向为为竖直向下，而物体沿水平方向移动，物体在重力的方向上没有移动距离，所以重力做功为0；

（2）由题知，F=20N，s=10m，

拉力做的功为：=20N×10m=200J。

拉力做功的功率为：

17．如图13所示，重500Ｎ的物体与地面间的摩擦力为144Ｎ，为使物体匀速移动6ｍ，必须在绳的自由端加60Ｎ的水平拉力．那么拉力做的有用功是______J，此滑轮组的机械效率为__   ___。

【答案】864J     80%

【解析】（1）物体与地面间的摩擦力为144N，为使物体匀速移动6m，

拉力所做的有用功为：W有=144N×6m=864J。

（2）如图所示，绳子的段数为3段，所以拉力移动的距离是：

拉力所做的总功为：W总=60N×18m=1080J。

滑轮组的机械效率为：

18．正常人的心脏推动血液流动的功率约为1.5W，那么在3s内心脏做的功是________J，这些功可把一个0.5N的鸡蛋匀速举高________m。

【答案】4.5    9

【解析】3s内心脏做的功为：;

这些功可把鸡蛋匀速举高：

四、实验解答题（共32分，每小题各8分）

19．在探究“使用杠杆能否省功”的实验中，所用的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干。

(1)以杠杆中点为支点将杠杆装在支架上，发现杠杆右端下沉，如果将杠杆右侧的平衡螺母向左调到头了，杠杆右端仍下沉，此时为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左侧的平衡螺母向________调。

(2)某同学在杠杆两端挂上一定的钩码后，平衡是测得动力为F1=4N、动力臂为L1=30cm、阻力为F2=12N和阻力臂为L2=10cm．该同学认为F1L1=F2 L2，于是得到结论：使用杠杆确实不能省功。你认为他的实验过程正确吗？答：___________，理由是：_______________。

(3)请你简略叙述你设计的正确方案：

【答案】（1）左  

（2）不正确   他测的是力臂而不是物体运动的距离，算的也不是力做的功

（3）见解析

【解析】(1)为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左侧的平衡螺母向左调；

(2)他的实验过程正确不正确，

其理由是：实验过程中，他测的是力臂而不是物体运动的距离，算的也不是力做的功；

(3)正确方案：

①首先直接用手把一定数量的钩码提升到一个高度，算出手对钩码所做的功W1；

②再以杠杆一端为支点（可以以杠杆上其他任意点作为支点），把与前面相同数量的钩码挂在杠杆中间，在另一端通过弹簧测力计施加一个向上提升的力F，把钩码提升与前面相同的高度，测量出力F的作用点移动的距离，计算出这次F所做的功W2；

③比较W1和W2可以得出结论。

20．小明猜想：动能的大小可能与物体的质量与物体的速度有关。因此，他设计了如下两种实验方案：

A．让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图14甲所示）。

B．让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图14乙所示）。

上述两种实验方案中：

（1）A方案是为了探究动能大小与           关系，若木块被撞后移动的距离越远。说明小车对木块的推力            越多，小车撞击木块时的动能              。

（2）小明想用B方案探究动能大小与质量的关系，该方案是否合理？。理由是              。

【答案】（1）速度   做功   越大

（2）不合理   没有控制小车进入水平面时的速度相同

【解析】（1）让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，目的是让小车进入水平面时有不同的速度，高度越高，速度越大。所以，A方案是为了探究动能大小与物体速度的关系。小车撞击木块，就给木块一个作用力，木块在这个力的作用下移动一段距离，小车就对木块做了功，这表明小车具有能。木块被撞后移动的距离越远，说明小车对木块的推力做的功越多，也就表明小车撞击木块时的动能越大。

（2）让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，这样小车的质量不同，进入水平面时的速度也不同，有两个变量，不符合控制变量法，没有办法进行研究。

21．某校八年级（1）班的男同学进行爬楼比赛，看看谁的功率大，要测出某同学爬楼的功率：

（1）已测这个同学的质量为m，还要测出爬楼所用时间          和爬楼的高度          ；

（2）还需要的测量工具是          和          ；

（3）由测得的物理量，计算爬楼功率的表达式为            。

（2）秒表；卷尺；

（3）计算爬楼功率的表达式为：。

（2）测时间要用到秒表，测高度则需要卷尺；

（3）计算爬楼功率的表达式为：。

⑴根据实验数据计算第4次实验的机械效率为%。

【答案】（1）71.4   （2）②   （3）重力    （4）不同

【解析】（1）从第4次实验数据可知，滑轮组的机械效率为：

（2）由表中实验数据可知，实验序号为②③的两次实验，物体重力相等而动滑轮的重力不同，滑轮组的机械效率不同，由此可得：滑轮组机械效率的高低与动滑轮的重力有关；

（3）从表中实验序号为①和②的数据可知，当动滑轮重力相同、承重绳子股数相同而物体重力不同时，滑轮组的机械效率不同，由此可得：滑轮组机械效率高低与被提升物体的重力有关；

（4）要研究滑轮组机械效率高低是否与提升物体的高度有关，应该用同一个滑轮组将重物提升不同的高度去研究。

五、计算题（共10分，每小题5分）

23．某城市轻轨线路全长70km，设计时速140km/h。

（1）这列轻轨按设计时速均匀行驶，跑完线路全长需要多长时间？

（2）轻轨电车沿平直轨道运动时所受阻力约为车总重的2%，当载客200人时，它的总质量为50吨，若仍以设计时速作匀速直线运动，此时轻轨电车牵引动力的输出功率为多少千瓦？（g取10N/kg，保留一位小数）

【答案】（1）0.5h     （2）388.9kW

【解析】（1）由题知，轻轨线路全长70km，设计时速140km/h，

由可得跑完线路全长需要时间：

（2）轻轨电车和乘客总的重力为：总50×103kg×10N/kg=5×105N；

匀速直线运动时，电车的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，

牵引力：2%×G=0.02×5×105N=1×104N，

牵引动力的输出功率：。

24．图16甲是用滑轮组提升货物的示意图。在拉力F的作用下，货物被匀速竖直提升。此滑轮组的机械效率η随货物所受重力G物的变化关系如图16乙所示。g取10N/kg，绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计。求：

（1）货物所受重力为300N时，该滑轮组的机械效率η；

（2）动滑轮的质量m动；

（3）当绳子自由端的拉力F为500N，货物以0.1m/s的速度被匀速提升时，拉力F的功率P。

【答案】（1）75%   （2）10kg     （3）100W

【解析】（1）由图像可知：G物＝300N时，η＝75%。

（2），       解得

动滑轮的质量：

（3）当绳子自由端的拉力为500N，货物以0.1m/s的速度被匀速提升时：

绳子自由端的速度：绳＝物；

拉力F的功率：绳。