学年京改版物理八年级全一册同步练习课时训练第六章功和能章末复习.docx
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学年京改版物理八年级全一册同步练习课时训练第六章功和能章末复习
章末复习
(一)
一、功
1.力对物体做功的两个必要因素:
; 。
2.三种不做功的情况:
(1) ;
(2) ;
(3) 。
3.计算公式:
,W表示 ,国际单位是 ;F表示 ,国际单位是 ;s表示 ,国际单位是 。
二、功率
1.物理意义:
功率是描述 的物理量。
2.甲的功率比乙的大表明
(1)甲比乙做功 (选填“快”或“慢”)。
(2)相同的时间内,甲比乙做功 (选填“多”或“少”)。
(3)做功相同时,甲比乙用时 (选填“多”或“少”)。
3.定义:
与 的比叫作功率。
4.定义式:
。
W表示 ,国际单位是 ;P表示 ,国际单位是 ;t表示 ,国际单位 。
5.推导式:
。
P表示 ,国际单位是 ;F表示 ,国际单位是 ;v表示 ,基本单位是 。
功率的常用单位是 ;它们之间的换算关系:
。
6.70W的物理意义:
。
7.爬楼功率的测量
(1)实验器材:
电子秤、 。
(2)需要测量的物理量:
人的质量m、所爬楼层的高度h、 。
(3)设计实验
①用电子秤测出人的质量,记作m。
②用 测出所爬楼层的高度,记作h。
③用 测出 ,记作t。
④功率的表达式:
。
三、功的原理
1.功的原理:
使用任何机械都不能 。
2.光滑斜面(如图所示)的工作原理:
FL=Gh
。
斜面长是斜面高的几倍,推力就是物重的 。
(螺丝也是斜面的一种)
3.机械效率:
与 的比称为机械效率。
计算公式:
。
四、机械能
1.能量:
物体能够 ,我们就说这个物体具有能量。
能量的单位是 。
2.动能:
物体由于 所具有的能叫作动能。
影响动能大小的因素是 、 。
越大, 越大,动能就越大。
3.重力势能:
的物体所具有的能叫作重力势能。
影响重力势能大小的因素是 、
。
越大, 越大,重力势能就越大。
4.弹性势能:
物体由于发生 而具有的能叫作弹性势能。
影响弹性势能大小的因素是 、 。
5.机械能:
与 统称为机械能。
机械能的单位是 。
6.一个物体从高处落下, 能转化为 能。
弯弓射箭时,弓的 能转化为箭的 能,动能、势能 (选填“可以”或“不可以”)相互转化。
7.如图果只有 能和 能的相互转化,尽管动、势能的大小会变化,但机械能的总和 ,或者说机械能是 的。
一、功、功率和机械效率
物理量
定义
公式
物理意义
单位
功(W)
如图果力作用在物体上,并使物体沿力的方向移动了一段距离,我们就说这个力对物体做了功
W=Fs
表示能量转化的量度
焦耳(J)
功率(P)
做的功与做这些功所用时间的比叫作功率
P=
表示做功的快慢
瓦特(W)
机械效
率(η)
有用功与总功的比叫作机械效率
η=
表示机械做功的利用效率
二、辨析动能和势能
物理量
概念
特点
决定因素
共同特点
动能
物体由于运动所具有的能
一切运动的物体都
具有动能
质量、速度
具有
能的物
体都能
够对外
做功
势能
重力
势能
被举高的物体所具有的能
被举高的物体都具
有重力势能
质量、被
举高的高度
弹性
势能
物体由于发生弹性形变而具有的能
一切发生弹性形变
的物体都具有弹性势能
弹性材料、
弹性形变
程度
(1)观察甲,通过比较相同时间内把砖运送到同样高的地方的多少,可以看出
(选填“起重机”或“滑轮组”)做功快。
(2)观察图乙,通过比较运送同样多的砖到同样高的地方,所用时间的长短,可以看出
(选填“起重机”或“滑轮组”)做功快。
(3)观察图丙,不同时间内把不同数量的砖运送到高度不同的地方,可以通过计算
来比较起重机和滑轮组做功的快慢。
命题点2 功的原理
如图甲所示,用动滑轮 竖直向上提升钩码使其上升高度h,记下弹簧测力计的示数F1、弹簧测力计运动的距离s1,则弹簧测力计的拉力做的功W1= 。
如图图乙所示,不用动滑轮直接用手提弹簧测力计将同样的钩码 竖直向上提升同样的高度h,记下弹簧测力计的示数F2、弹簧测力计运动的距离s2,则此时弹簧测力计的拉力做的功W2= 。
通过比较W1和W2的大小,发现W1 (选填“<”“=”或“>”)W2,通过大量的实验和分析得出结论:
使用任何机械都 。
命题点3 机械能的转化
如图所示,请你思考滚摆在运动过程中,动能和势能是如图何变化的?
(1)滚摆从最高点向下运动时,质量不变,高度减小, 能减小,转动越来越 , 能增加, 能转化为 能。
(2)滚摆从最低点向上运动时,质量不变,高度增大, 能减小,转动越来越 , 能增加, 能转化为 能。
(3)滚摆在运动过程中,上升的最大高度总是逐渐降低,产生此现象的原因是 。
若不计摩擦等阻力,滚摆在运动过程中,上升的最大高度 (选填“会”或“不会”)降低。
命题点4 机械能守恒
(1)如图所示,请你思考单摆小球在摆动过程中动能和势能是怎样相互转化的?
(不计空气阻力)
①A→B:
单摆的质量不变, 能转化为 能,机械能 。
②B→C:
单摆的质量不变, 能转化为 能,机械能 。
③C→B:
单摆的质量不变, 能转化为 能,机械能 。
④B→A:
单摆的质量不变, 能转化为 能,机械能 。
(2)如图果考虑空气阻力的影响,单摆每次摆动的幅度会 ,机械能变 。
实验 探究影响动能大小的因素
(1)实验装置:
如图所示。
(mA=mB
(2)设计实验
①通过观察什么现象来比较物体动能的大小?
答:
。
②改变小球在斜面上的高度是为了改变 。
③实验方法:
法和 法。
(3)实验分析与论证
将三幅图对比分析可知,动能的大小与物体的 有关。
(4)实验方案评估:
做完实验后,有的同学认为,为了使纸盒在水平地面上移动的距离更远,应使水平地面更加光滑,如图果水平地面绝对光滑(没有摩擦)会更好。
你同意他的看法吗?
。
请说出理由:
。
1.[2019·北京]如图所示为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图,下列说法中正确的是( )
A.从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃不做功
B.从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃不做功
C.从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃不做功
D.举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃不做功
2.[2020·房山二模改编]下列选项中,以瓦特的名字作为单位的物理量是( )
A.质量B.功C.功率D.压强
3.[2020·顺义一模](多选)用如图所示的装置将重为800N的石料A从水中提升出来。
在卷扬机对绳子的拉力作用下,使A经历了三个过程:
过程Ⅰ为A浸没在水中竖直匀速上升的过程,过程Ⅱ为A上表面露出水面到下表面刚离开水面竖直匀速上升的过程,过程Ⅲ为A在空中竖直匀速上升的过程。
过程Ⅲ中卷扬机对绳子的拉力大小为F=500N。
若不计绳重和摩擦,不计水中提升时水对A的阻力,不计A被提出水面所带水的质量,下列判断中正确的是( )
A.若过程Ⅰ和过程Ⅲ中提升A的高度相同,则两过程中动滑轮所做的有用功相同
B.过程Ⅰ和过程Ⅱ中卷扬机对绳子的拉力大小相同
C.过程Ⅲ中提升A的机械效率η为80%
D.此装置中动滑轮的重力为200N
4.[2020·北京](多选)如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,某工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使物体A以0.2m/s的速度匀速上升,提升物体过程中滑轮组的机械效率为90%。
已知物体A重540N,该工人重500N,两个滑轮质量相等,不计绳重和摩擦,关于该过程,下列说法中正确的是( )
A.绳子自由端受到竖直向下的拉力为200N
B.绳子自由端拉力的功率为120W
C.该工人对地面的压力为200N
D.支架受到滑轮组的拉力为960N
5.[2020·东城二模]小东在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,利用如图所示的滑轮组进行了4次测量,测得数据如图下表所示:
次数
钩码重
G/N
钩码上升的
高度h/m
自由端拉
力F/N
自由端移动
的距离s/m
机械效
率η
1
1
0.1
0.8
0.4
31.25%
2
1
0.2
0.8
0.8
31.25%
3
2
0.1
1.2
0.4
41.67%
4
3
0.1
1.5
(1)根据表中的数据计算得出:
第4次实验时自由端移动的距离s= m,机械效率η= 。
(2)通过比较第1、3和4三次实验数据得出:
同一滑轮组,物重越大,滑轮组的机械效率
(选填“越大”或“越小”)。
(3)在忽略摩擦和绳重的前提下,通过第1次数据可算出动滑轮的总重力为 N。
(4)以下选项中不影响滑轮组机械效率的因素是
(填字母)。
A.动滑轮的重力
B.绳子与滑轮之间的摩擦
C.钩码上升的高度
6.[2020·房山一模](多选)如图所示,小球沿光滑轨道由静止从A点向D点运动(不计空气阻力),下列说法中正确的是( )
A.小球从A点运动到B点的过程中,重力势能减小
B.小球在B点的动能最大
C.小球在B点和C点的机械能相等
D.小球不能到达D点
7.[2020·平谷二模]如图所示,实验桌上有如图下器材:
已经组装好的倾角固定的斜面和长木板、质量已知且不同的甲、乙两个小钢球、木块、刻度尺。
某同学利用上述器材,设计一个实验探究“物体重力势能的大小与物体质量是否有关”。
他利用小钢球撞击木块,通过观察木块在水平木板面上滑行的距离的大小来判断小钢球具有的重力势能大小。
以下是他的主要实验步骤:
①将甲、乙两个小钢球的质量记录在表格中。
②在斜面上标记A点、B点,让小钢球甲从A点由静止开始滚下,撞击放在C点的木块;用刻度尺测量木块在水平木板面上滑行的距离,并记录在表格中。
③让小钢球甲从B点由静止开始滚下,撞击放在C点的木块;用刻度尺测量木块在水平木板面上滑行的距离,并记录在表格中。
(1)该同学的探究过程中存在的问题:
。
(2)请你针对探究过程中存在的问题,写出改正措施:
。
(3)改正后进行实验,请你帮助他设计实验数据记录表格。
8.[2019·北京](多选)如图所示,小朋友沿滑梯下滑得越来越快。
关于该过程,下列说法中正确的是( )
A.小朋友不具有惯性B.小朋友的运动状态不变
C.小朋友的动能增加D.小朋友的重力势能减少
9.[2020·门头沟一模](多选)下列说法中正确的是( )
A.功率大的机械工作时,机械效率一定高
B.匀速直线运动的木块,动能保持不变
C.一个小球自由下落,重力做功的功率增大
D.竖直向上抛出的篮球,在上升的过程中重力势能增加
10.[2020·平谷一模](多选)如图所示,水平台面由同种材料制成,粗糙程度均匀,在它上面放着质量为500g的木块,将木块用轻绳跨过定滑轮与质量为100g的钩码相连。
木块在平行于台面的轻绳的拉力作用下做匀速直线运动,运动一段时间,钩码触地后立即静止,木块继续滑行一段距离停在台面上。
绳重、摩擦均忽略不计,下列说法中正确的是(g取10N/kg)( )
A.木块匀速运动的过程中,木块的机械能变小
B.木块匀速运动的过程中,受到的滑动摩擦力是1N
C.钩码触地后木块继续滑动的过程中,木块的动能越来越小
D.钩码触地后木块继续滑动,拉力对木块做功
11.[2019·北京](多选)某同学用滑轮组提升物体,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示,物体上升的高度随时间变化的关系如图图线b所示,已知物体的质量为450g,所用动滑轮的质量为50g,绳子自由端的拉力F为1.3N,g取10N/kg。
在0~2s的过程中,下列说法中正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为5.0cm/sB.拉力F的功率为0.26W
C.有用功为0.45JD.滑轮组的机械效率为90%
12.[2020·门头沟二模]如图所示是用动滑轮运送物体A的示意图,卷扬机对绳子的拉力为F=500N,物体A在10s内匀速竖直上升了3m。
已知物重850N,所用动滑轮重为50N,
g取10N/kg。
求:
(1)绳子自由端移动的速度。
(2)动滑轮的机械效率。
13.[2018·北京]是用动滑轮提升货物A的示意图。
在竖直向上的拉力F的作用下,使重450N的货物A在50s的时间里,匀速竖直上升了10m,在这个过程中,拉力F做的功为5000J。
求:
(1)有用功W有用。
(2)拉力F的功率P。
(3)动滑轮的机械效率η。
详解
【核心要点突破】
一、1.有力作用在物体上 物体沿力的方向移动了一段距离
2.
(1)有力无距离
(2)有距离无力
(3)力与距离垂直
3.W=Fs 功 焦耳(J) 力 牛顿(N)
物体沿力的方向通过的距离 米(m)
二、1.做功快慢
2.
(1)快
(2)多 (3)少
3.做的功 做这些功所用时间
4.P=
功 焦耳(J) 功率 瓦特(W) 时间 秒(s)
5.P=Fv 功率 瓦特(W) 力 牛顿(N) 速度 米/秒(m/s) 千瓦 1kW=1000W
6.每秒做的功是70J
7.
(1)皮卷尺、停表
(2)爬楼所用的时间t
(3)②皮卷尺
③停表 爬楼所用的时间
④P=
三、1.省功 2.几分之一
3.有用功 总功 η=
四、1.对外做功 焦耳(J)
2.运动 质量 速度 质量 速度
3.被举高 质量 被举高的高度 质量被举高的高度
4.弹性形变 弹性材料 弹性形变程度
5.动能 势能 焦耳(J)6.重力势 动 弹性势 动 可以7.动 势 保持不变 守恒
【教材图片解读】
命题点1
(1)起重机
(2)起重机 (3)功率
命题点2匀速 F1s1 匀速 F2s2 >不能省功
命题点3
(1)重力势 快 动 重力势 动
(2)动 慢 重力势 动 重力势
(3)由于存在摩擦等阻力,滚摆的机械能减小 不会
命题点4
(1)①重力势 动 不变②动 重力势 不变
③重力势 动 不变④动 重力势 不变
(2)减小 小
【重点实验再现】
实验
(2)①纸盒移动距离的远近 ②小球到达水平地面时的速度 ③转换 控制变量
(3)质量和速度
(4)不同意 如图果水平地面绝对光滑,当纸盒运动时,在水平方向不受力,纸盒将永远做匀速直线运动,无法通过纸盒移动距离的远近来比较小球的动能大小
【中考真题链接】
1.D 2.C
3.CD [解析]从图中可以看出,在过程Ⅰ中,动滑轮对石料A的拉力T1=GA-F浮1,在过程Ⅲ中,动滑轮对石料A的拉力T3=GA,因此动滑轮对石料A的拉力是不同的,即使提升A的高度h相同,两过程中动滑轮所做的有用功W有用=Th也不相同,故选项A不符合题意;过程Ⅰ中卷扬机对绳子的拉力F1=
(GA-F浮1+G动),过程Ⅱ中卷扬机对绳子的拉力F2=
(GA-F浮2+G动)=
(GA-
ρ水gV排+G动),由于在这个过程中,石料A排开水的体积V排一直在减小,所以F浮2也一直在减小,因此过程Ⅰ和过程Ⅱ中卷扬机对绳子的拉力F大小不相同,故选项B不符合题意;过程Ⅲ中提升A的机械效率:
η=
=
=
=
=0.8=80%,故选项C符合题意;在过程Ⅲ中,
G动=2F-GA=2×500N-800N=200N,故选项D符合题意。
4.BCD [解析]由于用滑轮组匀速提升重物,根据η=
=
=
=90%,可得
G动=60N;绳子自由端的拉力:
F=
=
=300N,故选项A不符合题意;绳子自由端拉力的功率:
P=Fv绳=F×2vA=300N×2×0.2m/s=120W,故选项B符合题意;以人为研究对象,人受向下的重力G人、向上的支持力F支和向上的拉力F',由于人在地面静止,则有F支=G人—F'。
其中人对地面的压力F压与地面给人的支持力F支是一对相互作用力,人对绳的拉力F与绳对人的拉力F'是一对相互作用力,即F支=F压,F=F',那么F压=F支=G人—F'=G人-F=500N-
300N=200N,故选项C符合题意;以定滑轮为研究对象,定滑轮受重力G定,三段绳子向下的拉力3F,支架给定滑轮向上的拉力F拉,由于定滑轮静止,则有F拉=3F+G定=3F+G动=3×300N+
60N=960N,支架受到滑轮组的拉力F拉'与支架给定滑轮向上的拉力F拉为一对相互作用力,大小相等,故选项D符合题意。
5.
(1)0.4 50%
(2)越大 (3)2.2 (4)C
[解析]
(1)根据表中的数据计算得出:
第4次实验时自由端移动的距离:
s=nh=4×0.1m=0.4m,机械效率:
η=
=
=
=50%。
(2)通过比较第1、3和4三次实验数据得出:
同一滑轮组,物重越大,滑轮组的机械效率越大。
(3)在忽略摩擦和绳重的前提下,通过第1次数据并根据W总=W有用+W动,Fs=Gh+G动h可得G动=2.2N。
(4)由于动滑轮的重力和绳子与滑轮之间的摩擦都会直接影响拉力F的大小,故选项A、B不符合题意;根据公式η=
=
则η=
=
=
=
所以滑轮组的机械效率与钩码被提升的高度无关,故选项C符合题意。
6.ABC [解析]小球从A点运动到B点的过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小,故选项A符合题意;小球沿光滑轨道由静止从A点向D点运动(不计空气阻力),到达B点时重力势能全部转化为动能,所以B点的动能最大,故选项B符合题意;整个过程中只有重力对小球做功,机械能守恒,因此小球在B点和C点的机械能相等,故选项C符合题意;由于整个过程机械能守恒,所以小球可以到达与A点等高的D点,故选项D不符合题意。
7.
(1)两次实验没有改变小钢球的质量,没有控制小钢球的高度相同
(2)在步骤③中,让小钢球乙从A点由静止开始滚下,其他操作不变
(3)实验数据记录表格
质量m/kg
距离s/m
8.CD [解析]任何物体在任何时候都具有惯性,所以小朋友也具有惯性,故A错误。
物体运动状态的改变包括速度大小和速度方向的改变,小朋友沿滑梯下滑得越来越快,速度变大,所以运动状态改变,故B错误。
动能的影响因素为速度和质量,小朋友沿滑梯下滑得越来越快,速度变大,所以动能增加,故C正确。
重力势能的影响因素为被举高的高度和质量,小朋友由滑梯顶端往下滑,高度减小,所以重力势能减少,故D正确。
9.BCD [解析]功率大的机械工作时,机械效率不一定高,功率与机械效率之间没有直接的联系,故选项A不符合题意;匀速直线运动的木块,质量不变,速度不变,动能保持不变,故选项B符合题意;一个小球自由下落,重力大小不变,运动速度越来越大,根据P=Gv可知,重力做功的功率增大,故选项C符合题意;竖直向上抛出的篮球,在上升的过程中,质量不变,高度增加,因此重力势能增加,故选项D符合题意。
10.BC [解析]木块沿水平方向匀速运动的过程中,它的重力势能和动能都不变,所以木块的机械能不变,故选项A不符合题意;木块匀速运动的过程中,受平衡力作用,受到的滑动摩擦力f=F=G钩码=mg=0.1kg×10N/kg=1N,故选项B符合题意;钩码触地后木块继续滑动的过程中,木块受阻力作用,运动得越来越慢,质量不变,速度减小,所以木块的动能越来越小,故选项C符合题意;钩码触地后木块继续滑动,木块不受拉力作用,因此,此时拉力没有对木块做功,故选项D不符合题意。
11.BC
12.
(1)由图可知,使用的是动滑轮,
绳子自由端移动的距离:
s=2h=2×3m=6m,
绳子自由端移动的速度:
v=
=
=0.6m/s。
(2)动滑轮的拉力对物体A做的有用功:
W有用=Gh=850N×3m=2550J,
卷扬机对绳子的拉力做的总功:
W总=Fs=500N×6m=3000J,
动滑轮的机械效率:
η=
=
=0.85=85%。
13.
(1)有用功:
W有用=Gh=450N×10m=4500J。
(2)拉力F的功率:
P=
=
=100W。
(3)动滑轮的机械效率:
η=
=
=0.9=90%。
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- 关 键 词:
- 学年 改版 物理 年级 一册 同步 练习 课时 训练 第六 能章末 复习