人教版 八年级物理下册 第十一章 功和机械能 培优练习(含答案)
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人教版 八年级物理下册 第十一章 功和机械能 培优练习(含答案)
一、选择题(本大题共7道小题) 1. 掷实心球是某市的中考体育加试项目之一.掷出去的实心球从a处出手后,在空中运动的轨迹如图所示,球最终停在水平地面e点处(不计空气阻力).则实心球( ) A. 在a处重力势能最小 B. 在b处动能为零 C. 在a、b、c三处机械能相等 D. 在d处动能为零
2. 如图所示,水平地面O点两侧粗糙程度不同,物体一直受到沿水平方向3 N的力F,物体经过M点开始计时,每经过相同时间,用虚线框记录物体的位置.物体在MO段做匀速直线运动.F在MN、OP段做功分别为WMN、WOP,功率分别
为PMN、POP,则( )
A. WMNWOP C. PMN>POP D. PMN
3. 如图是跳水运动员跳板跳水时的情景,跳板跳水运动有起跳、腾空、落水几个阶段,若不计空气阻力,从腾空到落水的过程中( ) A. 动能增加,机械能增加 B. 重力势能减小,机械能减少 C. 动能先减小后增大,机械能不变 D. 重力势能先减少后增大,机械能不变
4. 我国在太空航天领域处于世界领先水平,如图所示,是我国近期发射的一颗北斗导航卫星,它沿椭圆轨道绕地球运行.离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点.在大气层外运行,不受空气阻力.关于此人造卫星的运行下列说法正确的是( ) A. 卫星从远地点运行到近地点,势能减小,动能增大,速度增大 B. 卫星从远地点运行到近地点,势能减小,动能减小,速度减小 C. 卫星从近地点运行到远地点,势能增大,动能增大,速度增大 D. 卫星从近地点运行到远地点,势能增大,动能增大,速度减小
5. 将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压(如图),放手后笔会向上弹起一定高度.下列关于该过程中能量变化的叙述,其中正确的是( ) A. 向下按笔的过程中,弹簧的弹性势能减小 B. 向下按笔的过程中,笔的重力势能增大 C. 笔向上弹起的过程中,笔的重力势能增大 D. 笔向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能增大
6. 如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F-t和v-t图像分别如图乙、丙所示.下列说法正确的是( )
A. 当t=1 s时,物体处于静止状态,摩擦力是0 B. 当t=3 s时,物体受到摩擦力是7 N C. 4~6 s内,拉力F做的功是20 J D. 2~4 s内物体的机械能保持不变
7. 如图所示,是小球在地面弹跳的情景.小球在A点的机械能为120 J,当小球由A点运动到B点时,机械能变为100 J,则小球由B点运动到C点时,其机械能可能为( ) A. 120 J B. 100 J C. 90 J D. 80 J
二、填空题(本大题共7道小题) 8. 如图甲所示,用20 N的水平拉力拉着质量为5 kg的铝块在水平地面上运动,铝块运动的s-t图像如图乙所示,则铝块受到的摩擦力大小为____N;若克服摩擦力所做的功全部转化为内能并有44%被铝块吸收,则铝块在10 s内的温度升高______℃[c铝=0.88×103 J/(kg·℃)].
9. 在实心球测试时,小华捡起重为20 N的实心球,并缓慢举至2 m高处,这一过程小华对球做功________J;将球用力投出后,由于________,实心球向前飞行了10 m;球出手后,小华对球做功________J.
10. 如图所示,一个静止小球从A点沿粗糙程度相同的轨道下滑,经B点到达C点,从A点到达C点的过程中,小球的动能________;小球的重力势能________;小球的机械能________(选填序号).℃保持不变;②一直减小;℃先增大后减小;℃一直增大;℃先减小后增大
11. 在水平地面上,工人师傅用100 N的力沿水平方向推着重为300 N的箱子匀速前进,5 s内移动了6 m.在这个过程中,地面对箱子的摩擦力为______N,推力做功的功率为________W.
12. 一辆汽车以20 m/s的速度在水平路面上沿直线匀速行驶5分钟,汽车的质量为1 500 kg,行驶时所受阻力为车重的0.2倍,则牵引力为________N,此时汽车的功率为________kW,重力做的功为______J(取g=10 N/kg).
13. 2016年4月24日定为首个中国航天日,是为了纪念我国首枚人造卫星东方红一号发射成功,卫星加速升空的过程中重力势能________,动能________(均选填“变大”“变小”或“不变”).
14. 一攀岩爱好者体重为540 N,背着质量为6 kg的背包用20 min登上8 m的峭壁,在此过程中,攀岩者对背包做功________J,他对自己的背包在上升过程中做功的平均功率是________W(g取10 N/kg).
三、解答题(本大题共2道小题) 15. 许多市民的乘坐新能源公交车(如图所示).公交车满载时的质量为1.2×104 kg,车轮与地面总接触面积为0.2 m2.(g取10 N/kg)
(1)求满载的公交车静止在水平路面时,对路面的压力和压强大小; (2)若该车在5×103 N牵引力的作用下,沿平直路面匀速行驶,40 s内通过了600 m.求:℃牵引力所做的功; ℃牵引力的功率. 16. 某海上蹦极挑战者的质量为50 kg,下落的高度为45 m,所用时间为5 s,g取10 N/kg,求: (1)挑战者下落的平均速度; (2)重力对挑战者所做的功; (3)重力做功的功率.
人教版 八年级物理下册 第十一章 功和机械能 培优练习-答案
一、选择题(本大题共7道小题) 1. 【答案】C 【解析】由于不计空气阻力,出手后的实心球在落地前机械能都是守恒的,所以在 a、b、c三处机械能相等,C正确;由于a点不是在最低处,所以重力势能不是最小的,A错误;实心球到达最高点b时,由于在水平方向上还是运动的,所以动能不为零,B错误;实心球到地面d处后还能运动到e点,说明在d处时,实心球的动能不为零,D错误.故选C. 2. 【答案】D 【解析】由题意知F不变,sMN=sOP=3 m,由W=Fs知,WMN=
WOP,A、B选项错误;tMN=2tOP,WMN=WOP,由P=Wt可知,POP=2PMN,D选项正确.故选D. 3. 【答案】C 【解析】运动员上升腾空过程中质量不变,速度减小,动能减小;质量不变,高度增大,重力势能增大;达到最高点动能为零.在下降落水的过程中,质量不变,速度增大,高度减小,动能增大,重力势能减小.在整个过程中,若不计空气阻力,机械能是守恒的,机械能不变,故C正确;故选C. 4. 【答案】A 【解析】卫星从远地点运行到近地点时,高度减小,重力势能减小,重力势能转化为动能,动能增大,速度增大,A选项正确,B选项错误;卫星从近地点运行到远地点时,高度增加,重力势能增大,动能转化为重力势能,动能减小,速度减小,C、D选项错误.故选A. 5. 【答案】C 【解析】向下按笔的过程中,笔内的弹簧发生弹性形变,弹簧的弹性势能增大,同时由于笔的高度在减小,故笔的重力势能减小,故A、B选项错误;笔向上弹起的过程中,笔的高度在增加,故重力势能增大,故C选项正确;在笔向上弹起的过程中,将弹簧的弹性势能转化为笔的重力势能和动能,因此笔的弹性势能减小,故D选项错误.故选C. 6. 【答案】C 【解析】根据题图乙可知,当t=1 s时,物体所受的拉力为3 N,根据题图丙可知,当t=1 s时,物体的运动速度为零,也就是说物体仍处于静止状态,说明它受到的拉力与摩擦力是平衡的,大小相等,均为3 N,故A项错误;根据题图乙可知,当t=3 s时,物体所受的拉力为7 N,根据题图丙可知,当t=3 s时,物体正在做加速运动,这说明它所受的拉力大于摩擦力,所以摩擦力小于7 N,故B项错误;4~6 s内,物体所受的拉力为5 N,且物体做匀速直线运动,速度为2 m/s,行驶的路程为s=vt=2 m/s×2 s=4 m,故拉力做的功为W=Fs=5 N×4 m=20 J,故C项正确;2~4 s内,物体做加速直线运动,动能增大,故机械能也增大,D项错误.故选C. 7. 【答案】C 【解析】由于空气阻力及球和地面碰撞使得球的机械能减小,转化为内能.所以球在同一高度,弹跳次数越多,具有的动能越少,球速度越小.而速度越小,球受到的空气阻力越小,且球上升最大高度越小,根据W=fs可知,球克服摩擦阻力做功越小.所以从A到B机械能减少120 J-100 J=20 J,则从B到C机械能减少会小于20 J,则C点机械能应大于100 J-20 J=80 J,小于100 J,所以C正确.故选C. 二、填空题(本大题共7道小题) 8. 【答案】20 0.001 【解析】因为铝块在水平地面上匀速运动,所以铝块受到的拉力: f=F=20 N,由图可知:铝块在10 s内通过的路程为50 cm,则铝块克服摩擦阻力做功:W=fs=20 N×0.5 m=10 J,铝块的内能增加值:Q=
W×44%=10 J×44%=4.4 J,由Q=cmΔt得:Δt=Qcm=4.4 J0.88×103 J/(kg·℃)×5 kg=0.001 ℃. 9. 【答案】40 惯性 0 【解析】小华对实心球做的功为W=Gh=20 N×2 m=40 J;由于惯性,实心球出手后向前飞行了10 m;这时虽然距离增加,但是小华对实心球没有力的作用,所以小华对球做的功为0 J. 10. 【答案】③ ③ ③ 【解析】小球从A点到B点,将重力势能转化为动能,故速度逐渐变大,在从B点到C点过程中,将动能转化为重力势能,故速度逐渐变小,所以小球从A点到C点的过程中,动能是先增大后减小,重力势能是先减小后增大;因为轨道粗糙,在小球运动过程中,要克服摩擦做功,消耗一部分机械能,故机械能一直减小. 11. 【答案】100 120 【解析】箱子在水平地面上匀速前进,受到的推力和摩擦力为一对平衡力,则箱子与地面间的摩擦力f=F=100 N;推力做的功W=
Fs=100 N×6 m=600 J,推力做功的功率P=Wt=600 J5 s=120 W.
12. 【答案】3 000 60 0 【解析】因为汽车沿水平面匀速直线行驶,所以f=F=0.2 G=0.2 mg=0.2×1 500 kg×10 N/kg=3 000 N; P=Wt=Fst=Fv=3 000
N×20 m/s=6×104 W=60 kW;汽车在水平路面上行驶,重力不做功. 13. 【答案】变大 变大 【解析】卫星加速升空时质量不变,高度增大,速度增大,所以重力势能和动能均增大. 14. 【答案】480 4 【解析】背包重为G=mg=6 kg×10 N/kg=60 N,所做功W=Gh=60 N×8 m=480 J;人和背包总重为G总=G人+G=540 N+60 N=600