2024-2025學年初中同步測控優化設計物理八年級下冊配人教版第11章第1節功含答案第1節功知能演練提升一、能力提升1.如圖所示,力對物體做功的是()2.一個人先后用同樣大小的力F將不同質量的物體分別在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移動相同的距離s(如圖所示),該力在這三個過程中所做的功分別為W1、W2、W3。關于它們之間的大小關系,下列說法正確的是()A.W1<W2<W3 B.W1<W2=W3C.W1=W2=W3 D.W1=W2<W33.用大小不同的甲、乙兩個力拉同一物體,兩力所做的功W與在這兩個力的方向上移動的距離s的關系圖像如圖所示,由圖可知,甲、乙兩個力的大小關系是()A.F甲>F乙B.F甲<F乙C.F甲=F乙D.條件不足,無法判斷4.一位同學沿教學樓的樓梯從一樓勻速上到三樓,該同學上樓做的功最接近()A.30000J B.3000JC.300J D.30J5.如圖所示,人提著滑板在路上行走,手對滑板的力是的,滑板只在上移動,人提滑板的力沒做功。

6.用彈簧測力計水平拉著重力為8N的木塊,在水平長木板上沿直線勻速移動0.5m,如圖所示,木塊受到的摩擦力是N,木塊所受的重力做功為。

7.經測量重力為3N的物體沿如圖所示的斜面運動時,受到的摩擦力約為0.6N,斜面的長與高分別是2m和1m。若物體從斜面頂部自由滑到底端,重力對物體所做的功是J,物體克服摩擦力所做的功大約是J。8.如圖甲所示,張華用水平推力F推置于水平地面上的木箱,在此過程中,推力F的大小隨時間t變化的情況如圖乙所示,木箱運動速度v的大小隨時間t變化的情況如圖丙所示,則1~3s木箱做(選填“勻速”或“變速”)運動;3~5s推力對木箱做的功是J。9.為了在中考的體育測試中取得好成績,小宇同學每天都進行體育鍛煉,慢跑結束后開始跳繩。(1)如果小宇的質量是60kg,他每次起跳高度約是5cm,那么他每跳一次需克服重力做功大約多少?(2)在中考的“1分鐘跳繩”測試中,小宇同學跳了160次,而小明同學跳了100次。試問:測試中,成績好的同學做功一定多嗎?說出你的理由。二、探究創新★10.如圖所示,物體所受到的重力大小為40N。(1)在拉力F1的作用下使物體沿豎直方向勻速提高0.5m,求拉力F1在這一過程中對物體所做的功。(2)若將該物體放在傾角為30°的光滑斜面上,用平行于斜面的拉力F2使物體沿斜面勻速移動1m,此時拉力F2的大小恰為20N,求拉力F2在這一過程中對物體所做的功。(3)比較上述兩種情況,你能得出什么結論?

知能演練·提升1.C解析用力搬石頭,搬而未動,有力作用在石頭上,石頭在力的作用下沒有通過距離,所以力對物體沒有做功,故A不符合題意。提著桶在水平路面上勻速前進,人給水桶的力方向豎直向上,水桶豎直方向上沒有通過距離,所以力對物體沒有做功,故B不符合題意。用力將雞蛋舉高,人給雞蛋的力方向向上,雞蛋向上移動了距離,所以力對物體做功,故C符合題意。手舉杠鈴靜止不動,手給杠鈴的力向上,杠鈴沒有移動距離,所以力對物體沒有做功,故D不符合題意。2.C解析一個人先后用同樣大小的力F使物體沿力的方向移動相同的距離s,在這三個過程中所做的功分別為W1、W2、W3,三個功的大小都等于W=Fs,即W1=W2=W3。故C正確,A、B、D錯誤。3.A解析由W=Fs可知,在力的方向上通過的距離s一定時,力做的功W與力的大小F成正比,由圖像可知在這兩個力的方向上通過相同距離時,W甲>W乙,所以F甲>F乙。4.B解析本題考查做功的計算,關鍵是估測中學生的體重和樓的高度,最容易出錯的是登上三樓的高度,實際上是兩層樓的高度,做題的時候一定要注意。一個學生的質量約為50kg,每一層樓的高度約為3m,從一樓走到三樓,上升的高度約為6m,該同學上樓做的功W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×6m=3000J。5.答案豎直向上水平方向6.解析彈簧測力計的分度值為0.2N,由指針所在的位置得出拉力大小,由于木塊做勻速直線運動,拉力等于摩擦力;木塊水平移動,在重力的方向上沒有移動距離,重力不做功。答案2.407.解析重力對物體所做的功是W=Gh=3N×1m=3J。物體克服摩擦力所做的功大約是W=Ffs=0.6N×2m=1.2J。答案31.28.解析由v-t圖像可知,1~3s內木箱的速度逐漸增大,則木箱做變速運動。從F-t圖像可知,3~5s木箱受到的推力F=200N由v-t圖像可知,3~5s木箱做勻速直線運動,其速度為1m/s3~5s木箱移動的距離s=vt=1m/s×2s=2m3~5s推力對木箱做的功W=Fs=200N×2m=400J。答案變速4009.解析(1)小宇的重力為G=mg=60kg×10N/kg=600N。跳一次跳繩克服重力做的功為W=Fs=Gh=600N×5×10-2m=30J。(2)相同時間內做功多少與重力大小、跳起高度、次數都有關。而本題中只明確了次數關系,重力和高度的關系都不明確,無法得出結論,所以得分高的同學,做功不一定多。答案(1)30J(2)見解析10.解析(1)拉力F1做的功W1=F1h=40N×0.5m=20J。(2)拉力F2做的功W2=F2s=20N×1m=20J。(3)通過比較兩次做功可以知道兩次做的功相等。答案(1)20J(2)20J(3)兩次做的功相等。第2節功率知能演練提升一、能力提升1.如圖所示,OQ是水平地面,物體在水平拉力作用下從O勻速直線運動到Q,OP段拉力F1為300N,F1做的功為W1,功率為P1;PQ段拉力F2為200N,F2做的功為W2,功率為P2,則()A.W1>W2 B.W1<W2C.P1>P2 D.P1<P22.一瀑布的落差(瀑布頂端和底端的高度差)約為100m。在0.1s內有18kg的水流過瀑布頂端,經過4.5s落到瀑布底端。質量為18kg的這些水從頂端落到底端的過程中,重力的功率約為()A.4×102W B.4×103WC.1.8×104W D.1.8×105W3.如圖甲所示,木塊放在水平面上,用彈簧測力計沿水平方向拉木塊使其做勻速直線運動,兩次拉動木塊得到的s-t圖像分別是圖乙中的圖線①、②。兩次對應的彈簧測力計示數分別為F1、F2,兩次拉力的功率分別是P1、P2,則()甲乙A.F1=F2P1>P2B.F1>F2P1>P2C.F1=F2P1D.F1>F2P1<P24.媽媽與小明進行爬山比賽,他們選擇的起點、路徑和終點都相同,全程設為勻速運動,媽媽的體重是小明的2倍,媽媽所用的時間是小明的3倍,若媽媽克服重力做功為W1、功率為P1,小明克服自身重力做功為W2、功率為P2,則下列關系正確的是()A.W1∶W2=1∶1 B.W1∶W2=2∶3C.P1∶P2=1∶1 D.P1∶P2=2∶35.如圖所示,一個物體靜止于光滑水平面上的O點,在水平恒力F作用下開始向右加速運動,依次經過A、B、C三個點,且A、B之間和B、C之間的距離相等。F在AB段做功W1,做功功率P1;在BC段做功W2,做功功率P2,則有W1W2,P1P2。(均選填“>”“=”或“<”)

6.“綠色環保,低碳出行。”一輛純電動公交車在水平路面上勻速行駛,發動機的功率為200kW,速度為72km/h。公交車行駛1h,發動機做的功為J,公交車行駛的路程為m。

7.殲-10是我國自行研發的新型戰機,當發動機以1.2×105N的推力使其以二倍聲速(聲速為340m/s)飛行時,10s飛行的距離是m,發動機推力的功率是W。

8.引體向上是同學們經常做的一項健身運動,如圖所示。該運動的規范動作是兩手正握單杠,由懸垂開始,上提時,下顎需超過杠面;下放時,兩臂放直,不能曲臂。這樣上拉下放,重復動作,達到鍛煉臂力和腹肌的目的。陳強同學能連續勻速做16個規范的引體向上動作。課外活動小組的同學現要估測陳強同學做動作時的功率。(1)請你說出應測量哪些物理量。(2)寫出計算陳強同學做動作時功率的表達式。★9.學校機器人興趣小組進行“精準吊裝”實驗。7塊長短不一的長方體木塊均平放在水平地面上,機器人將木塊按長度從大到小依次吊裝并對稱疊放。已知木塊的密度相同,高度均為h=0.2m,寬度均為b=0.2m,不同序號木塊的質量如下表,其中m=12kg,g取10N/kg。序號1234567質量2mmmmmmm(1)已知1號木塊的長度a=1.2m,求未疊放時1號木塊對地面的壓強。(2)如圖所示,把2號木塊吊裝到1號木塊的上面,求此過程克服木塊重力所做的功。(3)機器人完成全部吊裝疊放用時6min,求整個過程克服木塊重力做功的功率。二、探究創新★10.為了測量人騎自行車的功率,某活動小組進行了如下實驗:在離出發線5m、10m、20m、30m、…、70m的地方分別畫上8條計時線,每條計時線附近站幾個學生,手持停表。聽到發令員的信號后,受測者全力騎車由出發線啟動,同時全體學生都開始計時。自行車每到達一條計時線,站在該計時線上的幾個學生就停止計時,記下自行車從出發線到該條計時線的時間。實驗數據記錄如下:運動距離s/m0510203040506070運動時間t/s02.44.26.37.89.010.011.012.0(1)完成下表中空格的數據:運動距離/m0~55~1010~2020~30各段平均速度/(m·s-1)2.084.766.67運動距離/m30~4040~5050~6060~70各段平均速度/(m·s-1)8.3310.0010.00從數據分析可知,該同學騎自行車由靜到動的過程中,先加速后勻速。關于加速的原因正確的是。

A.人騎自行車的牽引力等于阻力B.人騎自行車的牽引力大于阻力C.人騎自行車的牽引力小于阻力D.都有可能(2)本次實驗中,設運動過程中,學生和自行車所受阻力與其速度大小成正比,比例系數為15N·s/m,則在勻速運動過程中人騎自行車的牽引力為F=N,若整個過程中該同學騎車的功率P保持不變,則P=W。

知能演練·提升1.C解析由題圖知,OP段的路程s1=4m,PQ段的路程s2=6m,OP段拉力F1做的功為W1=F1s1=300N×4m=1200J,PQ段拉力F2做的功為W2=F2s2=200N×6m=1200J,比較可知,W1=W2,故A、B錯誤;物體在水平拉力作用下從O勻速直線運動到Q,所以物體在OP段和PQ段速度相同,又因為F1>F2,所以根據P=Wt=Fst=Fv可知,P1>P2,故2.B解析本題考查做功的條件及功率的計算,綜合性較強。瀑布從高處落下,重力做功,水的重力是G=mg=18kg×10N/kg=180N,則重力做的功是W=Gh=180N×100m=1.8×104J,做功的時間是落下的時間4.5s,而不是流過頂端的時間0.1s。則做功的功率P=Wt=1.8×1043.A解析由題圖中可知,木塊兩次都做勻速直線運動,拉力等于滑動摩擦力,滑動摩擦力相等,拉力F相等,即F1=F2;從圖像中可以判斷出,第①次的運動速度v較大,根據公式P=Fv,當拉力相等時,速度越大,拉力的功率越大,即P1>P2。故選A。4.D解析由W=Gh可得,媽媽和小明克服重力做功之比為W1W2=G1hG25.解析由題知,A、B之間和B、C之間的距離相等,拉力恒定,根據W=Fs可知,兩個過程中拉力做的功相等,即W1=W2。物體向右做加速運動,速度在不斷增大,運動相等的路程,所用的時間減少,根據P=Wt可知,拉力做功的功率為P1<P2答案=<6.解析t=1h=3600sW=Pt=200×103W×3600s=7.2×108Jv=72km/h=20m/ss=vt=20m/s×3600s=7.2×104m。答案7.2×1087.2×104m7.解析本題考查路程和功率的計算。新型戰機以二倍聲速,即680m/s的速度飛行10s,則飛行的距離s=vt=680m/s×10s=6800m;發動機推力的功率P=Wt=Fst=Fv=1.2×105N×680m/s=8.16×10答案68008.16×1078.解析引體向上活動過程實質是克服自身的重力做功,由功率公式P=Wt=nGht可知,必須要知道陳強的重力G,每次動作重心上升的高度h,連續完成16個規范動作所用的時間t答案(1)見解析(2)P=169.解析(1)由題可知,木塊放在水平地面上,1號木塊對地面的壓力大小為F1=G1=m1g=2mg=2×12kg×10N/kg=240N,S1=ab=1.2m×0.2m=0.24m2則1號木塊對地面產生的壓強為p1=F1S1=240N0(2)由題可知,把2號木塊吊裝到1號木塊的上面,此過程中克服木塊所做的功為W2=G2h=mgh=12kg×10N/kg×0.2m=24J。(3)由表中數據可知,吊裝n(n=2,3,…,7)號木塊克服重力做的功為Wn=Gn(n-1)h=mn-1g(n-1)h=mgh=12kg×10N/kg×0.2m=則W總=6Wn=6×24J=144J,功率大小為P=Wt=144J6×60s=0.答案(1)1000Pa(2)24J(3)0.4W10.解析(1)根據表格中的數據可知,5m點對應的時刻是2.4s,10m點對應的時刻是4.2s,所以從5m到10m這5m的路程,對應的時間是1.8s。根據速度計算公式可以求得此段路程的速度v=st=5m1.8s≈2.78m/s。同理可以求得從50m到60m這段路程的平均速度為10m/s。自行車在行駛過程中,受到牽引力和阻力(包括摩擦力和空氣阻力)的作用,由于是加速運動,所以不是平衡狀態,受到的牽引力和阻力不是一對平衡力(2)由題意知阻力和速度的關系式是F阻=15N·s/m×v。當自行車勻速運動時,速度v為10m/s,代入關系式可得F阻=15N·s/m×10m/s=150N。由于此時做勻速直線運動,處于平衡狀態,所以牽引力等于阻力,故此時的牽引力為150N。功率的計算公式P=Wt=Fst=Fv,將勻速運動過程中的速度和牽引力代入公式,即可求得功率P=Fv=150N×10m/s=1答案(1)2.7810.00B(2)1501500第3節動能和勢能知能演練提升一、能力提升1.踢毽子是一項有益的體育活動。如圖所示,毽子某次被踢出后,豎直上升經過某一位置時,毽子的動能和重力勢能分別為Ek1和Ep1,毽子到達最高點時,毽子的動能和重力勢能分別為Ek2和Ep2,則()A.Ek2>Ek1 B.Ek2<Ek1C.Ep2=Ep1 D.Ep2<Ep12.據報道,一輛橫穿鐵路的拖拉機,因故障而停在鐵道上,此時從遠處駛來一列火車,盡管司機及時采取緊急制動措施,但是緩慢行駛的列車還是將拖拉機撞“飛”了。這是因為火車的()A.動能很大 B.速度很大C.勢能很大 D.功率很大3.一架飛機在高空中水平勻速飛行,向災區投放救災物資。該飛機在此過程中()A.動能不變 B.動能減小C.重力勢能不變 D.重力勢能增大4.下列加點的物體中,具有彈性勢能的是()A.弓開如滿月 B.箭去似流星C.云來云又往 D.蜻蜓立竿頭5.唐詩中有“黃河遠上白云間”“不盡長江滾滾來”的詩句,從物理學的角度來看,前一句生動形象地表明黃河水存儲著大量的能,后一句表明長江水具有大量的能。

6.在學習勢能的知識時,小明同學猜想物體重力勢能的大小可能與以下兩個因素有關:A.物體的高度;B.物體的質量。為了證明自己的猜想,他把橡皮泥平鋪在水平面上,讓同一小球從不同高度自由下落,記錄結果如下表。實驗次數球離橡皮泥的高度/m球在橡皮泥中的凹陷程度11.0較淺22.0較深33.0很深(1)由記錄結果可以得到的實驗結論是

;

(2)若想對另一個因素進行驗證,你認為小明應該怎么做?

。

★7.為了模擬研究汽車超載和超速帶來的安全隱患,小明同學設計了如圖甲、乙、丙所示的探究實驗。將A、B、C三個小球先后從同一裝置,高度分別為hA、hB、hC的位置處滾下(mA=mB<mC,hA=hC>hB),推動小木塊運動一段距離后靜止,請你對以下問題進行解答:(1)選擇甲、丙兩圖所示實驗進行比較,是用來研究帶來的安全隱患。

(2)選擇甲、乙兩圖所示實驗進行比較,可以得到的結論是什么?二、探究創新★8.小江同學利用一個彈珠、三根材料和厚度相同、長寬不同的橡皮條,探究橡皮條的彈性勢能與長度、寬度的關系。他依次將橡皮條固定在彈弓上,如圖所示,在彈性范圍內,拉伸相同的伸長量,將彈珠在同一位置沿水平方向彈射出去,測得彈射的水平距離,數據如下表:次數橡皮條橡皮條寬/cm橡皮條長/cm彈射的水平距離/m1a0.5020.0010.102b0.5030.008.203c1.0020.0014.00請回答以下問題:(1)實驗中,是通過比較來間接反映橡皮條的彈性勢能大小。(2)比較第1次和第2次實驗可知,拉伸相同的伸長量,橡皮條的彈性勢能與橡皮條的有關。

(3)比較第1次和第3次實驗可知,拉伸相同的伸長量,橡皮條的彈性勢能還與橡皮條的有關。

(4)用同種材料同厚度的橡皮條,拉伸相同的伸長量,彈性勢能最大的橡皮條是。

A.窄面長的 B.寬面長的C.窄面短的 D.寬面短的

知能演練·提升1.B解析毽子質量不變,當其到達最高點時,高度最大,所以Ep1<Ep2;速度為0,所以Ek1>Ek2,故B正確,A、C、D錯誤。2.A解析緩慢行駛的列車還是將拖