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人教版八年级下册第十一章 功和机械能综合与测试学案
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这是一份人教版八年级下册第十一章 功和机械能综合与测试学案，文件包含《功和机械能》全章复习与巩固提高巩固练习--doc、《功和机械能》全章复习与巩固提高知识讲解--doc等2份学案配套教学资源，其中学案共14页， 欢迎下载使用。
1.（2015•海淀区一模）下列有关力做功的说法中正确的是（ ）
A．把水桶从地面上提起来的过程中，提水桶的力没有做功
B．举重运动员把杠铃举在空中停三秒，运动员对杠铃的支持力做功
C．苹果在下落过程中，苹果受到的重力做功
D．推车在水平方向运动，车受到的重力做功
2.1J的功就是（ ）
A.把质量为1kg的物体移动1m所做的功
B.把重1N的物体移动1m所做的功
C.在1N力的作用下，物体移动1m所做的功
D.在1N力的作用下，物体在力的方向上移动1m时，此力对物体做的功
3.如图所示的几种情景中，人对物体做了功的是（ ）
A.踢出去的足球在草地上滚动 B.学生背着书包在水平路面上行走
C.女孩把一箱报刊搬起来 D.司机推汽车汽车却纹丝不动
4.某同学家住高层住宅，当他乘坐电梯从一层匀速上升至十五层的过程中，他的（ ）
A.动能不变，重力势能增大 B.动能和重力势能都增大
C.动能减小，重力势能增大 D.动能和重力势能都减小
5.（2015•济南校级二模）下列各运动过程中，属于动能转化为势能的是（ ）
A．在空中匀速下降的跳伞运动员
B．滚摆急速下落
C．拧紧的钟表发条带动指针走动
D．跳高运动员离地腾空向上运动过程
6.四名同学进行登山比赛，他们突发奇想，决定以功率最大者获胜，他们同时出发并在山顶进行评判．那么最后胜出者一定是（ ）
A.体重最大的一个 B.时间最短的一个 C.速度最大的一个 D.做功最快的一个
7.如图所示，小明从滑梯上下滑，在这一过程中，他的（ ）
A．动能转化为重力势能 B．重力势能全部转化为动能
C．机械能保持不变 D．机械能一定减少
8.用测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s—t图像如
图所示，其对应的测力计示数分别为F1和F2，功率分别为P1和P2，则他们大小关系正确的是( )
A．F1>F2 P1>P2 B．F1=F2 P1>P2 C．F1=F2 P19.“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目。如图所示，一端系住人的腰部，另一端系于跳台的一根弹性橡皮绳。当人下落至图中Q点时，橡皮绳刚好被拉直。那么，在人越过Q点继续向下的过程中，人的动能变化情况是（ ）
A.不变 B.变大
C.变小 D.先变大后变小
10.粗糙水平面上有一重100N的物体，用20N的水平推力使其在10S内前进20m，则在此过程中（ ）
A.推力做了2000J的功 B.推力的功率是40W
C.摩擦力是100N D.重力做功为2000J
二、填空
11.如图所示，用力F提水桶：①由井底提起H高度；②提着水桶不动；③在水平面上移动一段距离s；④爬上长为L、高为h的楼梯．以上四种情况，力F对水桶有做功的是 （填序号）；若s＞L＞H＞h，则做功最多的是 （填序号）。
12.（2015春•济南期末）当你用桶从井中提水的时候，你对桶所做的功 ______________；如果桶掉进井里，从井里捞桶的时候，桶里带着一些水，这时你对桶做的功是 ______________。（填“总功”、“有用功”或“额外功”）
13. 功率相等的两辆汽车，走完相同的路程所用的时间之比为5:2，则两车牵引力之比为
，做功之比为 ；若两汽车的功率之比为2:3，完成相同的功所用的时间之比为 。
14.下列物体中只具有动能的是___________；只具有势能的是___________；既具有动能，又具有势能的是___________ 。
A．挂在屋顶上的电灯；B．被拉开的弹簧门；C．空中飞行的小鸟；D．在冰场上滑行的运动员；E．从斜坡上滚下的石头；F．在平直公路上行驶的汽车。
15. 小敏和小王分别把图甲中三个质量均为1千克、边长为30厘米的均质正方体泡沫塑料块按图乙堆叠起来。小敏和小王叠起这堆正方体泡沫塑料块，每人至少要做功______焦。比赛中小敏快于小王完成堆叠，则堆叠过程中小敏做功的功率______ (选填“大于”、“等于”或“小于”)小王。
16.在打捞海底沉船时，常用水下机器人潜入水下打捞船上物品。若机器人在水下运动时，所受海水阻力与速度的关系如图所示，则机器人在水下以0.5m/s的水平速度匀速运动时，所受海水阻力为
N，机器人水平推进力做功的功率为 W。
三、简答与实验探究
17.如图所示，小雨在公园里滑滑梯，他分别沿三条长短不同的路径滑到地面．在不考虑摩擦和空气阻
力的情况下，他到达滑梯最底端时的速度是相同的，请解释原因。
18.图示为探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验。实验步骤如下：
Ⅰ.让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离。
Ⅱ.让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离。
回答下列问题：
（1）步骤Ⅰ是为了研究动能大小与 的关系。
（2）步骤Ⅱ是为了研究动能大小与 的关系。
（3）该实验中斜面的作用是为了控制钢球 的大小，木块的作用是为了比较钢球 的大小。
四、计算
19.一个正常成年人的心脏推动血液流动的功率为1.5W。
（1）该成年人一昼夜（24h）心脏对血液做了多少功？
（2）这些功可以把多少质量的水送到10m高处？（取g=10N/kg）
20.刘老师和几位登山爱好者利用假日去登山，他们首先驾车在水平公路上匀速行驶。汽车发动机功率为24KW，用时20min行驶12Km来到山脚下，刘老师体重75kg，山脚到山顶高2000m。（g=10N/kg）求：
（1）汽车匀速行驶时所受牵引力是多大？
（2）刘老师上到山顶克服重力做的功是多少？
【答案与解析】
一、选择
1.【答案】C
【解析】A、把水桶从地面上提起来，水桶在力的作用下升高了一段距离，提水桶的力对水桶做了功，故A不正确；B、举重运动员把杠铃举在空中停三秒，运动员对杠铃施加了支持力，但杠铃没有在力的方向上移动距离，故没有做功，故B不正确；C、苹果在下落过程中，苹果受到的重力，且在重力方向上通过了距离，所以重力做了功，故C正确；D、推车在水平方向运动，车受到的重力是竖直方向，二者没有因果关系，所以重力不做功，故D不正确，故选C。
2.【答案】D
3.【答案】C
【解析】根据做功的两个必要因素判断，一要有力；二要在力的方向上移动一段距离。
4.【答案】A
【解析】电梯在匀速上升的过程中，他的质量不变，速度不变，所处的高度增大，所以在这个过程中，他的动能不变，重力势能增大。
5.【答案】D
【解析】A、跳伞运动员在匀速下降的过程中，速度不变，动能不变；高度降低，重力势能减小；B、滚摆下落的过程中，速度越来越大，动能越来越大，重力势能越来越小，重力势能转化为动能；C、拧紧的钟表发条带动指针走动是弹性势能转化为动能；D、跳高运动员腾地向上运动的过程中，速度速度越来越小，动能越来越小，重力势能越来越大，动能转化为重力势能；故选D。
6.【答案】D
【解析】功率表示做功快慢的物理量，做功快的功率一定大，所以D选项正确。
7.【答案】D
【解析】小明下滑的过程中，摩擦力做功，部分机械能转化为热能，机械能减小。
8.【答案】B
【解析】根据s-t图象，可知，物体做匀速直线运动，根据二力平衡可知，物体两次受到的拉力都等于摩擦力，同一物体在同一水平面上运动，物体运动时所受摩擦力大小相等，即两次的拉力大小相等。根据s-t图象可知，物体第一次运动速度大于第二次的运动速度，根据公式：可知，两次拉力相等，速度大的功率大，所以拉力F1的功率大于拉力F2的功率。
9.【答案】D
10.【答案】B
【解析】推力做的功：故A错误。
推力的功率：。故B正确。
若物体匀速运动，摩擦力与推力是一对平衡力，大小相等，为20N，题中没有说明物体是不是匀速运动，所以，摩擦力不确定，故C错误。
重力方向竖直向下，物体在水平方向运动，所以物体没有在重力方向上通过距离，所以，重力对物体没有做功，故D错误。
二、填空
11.【答案】①、④；①
12.【答案】额外功；有用功
【解析】用水桶从井中提水的时候，目的是提水，所以对水做的是有用功，同时还要将水桶提起来，所以对桶做的是额外功；从井中提水桶的过程中，目的是捞桶，所以对桶做的是有用功，同时，还要将桶中的部分水提起来，所以对水做的是额外功，故答案为：额外功；有用功。
13.【答案】5:2； 5:2； 3:2
【解析】两辆汽车做功之比为：，
牵引力之比为：，
所用时间之比为：。
14.【答案】DF；AB；CE
15.【答案】9；大于
【解析】将2放到1上，需要做功：W2=Gh2=mgh2=1kg×10N/kg×0.3m=3J，
将3放到2上，需要做功： W3=Gh3=mgh3=1kg×10N/kg×0.6m=6J，
小敏和小王叠起这堆正方体泡沫塑料块，每人至少要做功：W=W2+W3=3J+6J=9J。
根据公式：，比赛中两人做功相同，小敏快于小王完成堆叠，所以小敏的功率比小王的功率大。
16.【答案】175；87.5
【解析】由图象可知，海水阻力与机器人的运动速度成正比，当机器人运动速度为0.5m／s时，f=175N ；
机器入匀速前进时，机器人水平推进力：F=f ；
机器人水平推进力：
三、简答与实验探究
17.【答案】滑梯的高度一定，小雨的质量一定，所以小雨下滑前的重力势能一定，因为不计摩擦和空气阻力，沿不同路径下滑时小雨的重力势能全部转化为动能，所以到达滑梯最底端时小雨的动能相同，速度相同。
18.【答案】（1）速度（2）质量（3）速度；动能
【解析】（1）让同一钢球从斜面不同的高度由静止滚下，控制了钢球的质量，改变的是钢球到达水平面的速度，因此探究的是动能大小与速度的关系。（2）让不同质量的钢球，从斜面相同的高度由静止滚下，控制了钢球到达水平面的速度，改变的是钢球的质量，因此探究的是动能与质量的关系。（3）该实验中斜面的作用是控制钢球滚到水平面的速度。钢球推动木块运动的距离，来比较钢球动能大小，这里采用了转换法的思想。
四、计算
19.【答案与解析】（1）已知：P=1.5W，t=24h=24×3600s=86400s，
一昼夜（24h）心脏对血液做的功为：。
（2）运送水的重为：，
运送水的质量为：。
答：（1）该成年人一昼夜（24h）心脏对血液做的功为1.296×105J；
（2）这些功可以把1296kg水送到10m高处。
20.【答案与解析】
已知：汽车功率P=24kW=2.4×104W，时间t=20min=1200s，路程s=12km=1.2×104m，刘老师体重m=75kg，高度h=2000m，g=10N/kg，
求：（1）牵引力；
（2）上山时克服重力做功。
解：（1）根据公式：，
汽车牵引力做的功：，
根据公式W=Fs，可得汽车的牵引力：；
（2）刘老师的重力：G=mg=75kg×10N/kg=750N，
刘老师爬山时克服体重做的功：W=Gh=750N×2000m=1.5×106J。
答：（1）汽车匀速行驶时所受牵引力为2400N；
（2）刘老师上到山顶克服重力做的功为1.5×106J。
1.（2015•海淀区一模）下列有关力做功的说法中正确的是（ ）
A．把水桶从地面上提起来的过程中，提水桶的力没有做功
B．举重运动员把杠铃举在空中停三秒，运动员对杠铃的支持力做功
C．苹果在下落过程中，苹果受到的重力做功
D．推车在水平方向运动，车受到的重力做功
2.1J的功就是（ ）
A.把质量为1kg的物体移动1m所做的功
B.把重1N的物体移动1m所做的功
C.在1N力的作用下，物体移动1m所做的功
D.在1N力的作用下，物体在力的方向上移动1m时，此力对物体做的功
3.如图所示的几种情景中，人对物体做了功的是（ ）
A.踢出去的足球在草地上滚动 B.学生背着书包在水平路面上行走
C.女孩把一箱报刊搬起来 D.司机推汽车汽车却纹丝不动
4.某同学家住高层住宅，当他乘坐电梯从一层匀速上升至十五层的过程中，他的（ ）
A.动能不变，重力势能增大 B.动能和重力势能都增大
C.动能减小，重力势能增大 D.动能和重力势能都减小
5.（2015•济南校级二模）下列各运动过程中，属于动能转化为势能的是（ ）
A．在空中匀速下降的跳伞运动员
B．滚摆急速下落
C．拧紧的钟表发条带动指针走动
D．跳高运动员离地腾空向上运动过程
6.四名同学进行登山比赛，他们突发奇想，决定以功率最大者获胜，他们同时出发并在山顶进行评判．那么最后胜出者一定是（ ）
A.体重最大的一个 B.时间最短的一个 C.速度最大的一个 D.做功最快的一个
7.如图所示，小明从滑梯上下滑，在这一过程中，他的（ ）
A．动能转化为重力势能 B．重力势能全部转化为动能
C．机械能保持不变 D．机械能一定减少
8.用测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s—t图像如
图所示，其对应的测力计示数分别为F1和F2，功率分别为P1和P2，则他们大小关系正确的是( )
A．F1>F2 P1>P2 B．F1=F2 P1>P2 C．F1=F2 P1
A.不变 B.变大
C.变小 D.先变大后变小
10.粗糙水平面上有一重100N的物体，用20N的水平推力使其在10S内前进20m，则在此过程中（ ）
A.推力做了2000J的功 B.推力的功率是40W
C.摩擦力是100N D.重力做功为2000J
二、填空
11.如图所示，用力F提水桶：①由井底提起H高度；②提着水桶不动；③在水平面上移动一段距离s；④爬上长为L、高为h的楼梯．以上四种情况，力F对水桶有做功的是 （填序号）；若s＞L＞H＞h，则做功最多的是 （填序号）。
12.（2015春•济南期末）当你用桶从井中提水的时候，你对桶所做的功 ______________；如果桶掉进井里，从井里捞桶的时候，桶里带着一些水，这时你对桶做的功是 ______________。（填“总功”、“有用功”或“额外功”）
13. 功率相等的两辆汽车，走完相同的路程所用的时间之比为5:2，则两车牵引力之比为
，做功之比为 ；若两汽车的功率之比为2:3，完成相同的功所用的时间之比为 。
14.下列物体中只具有动能的是___________；只具有势能的是___________；既具有动能，又具有势能的是___________ 。
A．挂在屋顶上的电灯；B．被拉开的弹簧门；C．空中飞行的小鸟；D．在冰场上滑行的运动员；E．从斜坡上滚下的石头；F．在平直公路上行驶的汽车。
15. 小敏和小王分别把图甲中三个质量均为1千克、边长为30厘米的均质正方体泡沫塑料块按图乙堆叠起来。小敏和小王叠起这堆正方体泡沫塑料块，每人至少要做功______焦。比赛中小敏快于小王完成堆叠，则堆叠过程中小敏做功的功率______ (选填“大于”、“等于”或“小于”)小王。
16.在打捞海底沉船时，常用水下机器人潜入水下打捞船上物品。若机器人在水下运动时，所受海水阻力与速度的关系如图所示，则机器人在水下以0.5m/s的水平速度匀速运动时，所受海水阻力为
N，机器人水平推进力做功的功率为 W。
三、简答与实验探究
17.如图所示，小雨在公园里滑滑梯，他分别沿三条长短不同的路径滑到地面．在不考虑摩擦和空气阻
力的情况下，他到达滑梯最底端时的速度是相同的，请解释原因。
18.图示为探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验。实验步骤如下：
Ⅰ.让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离。
Ⅱ.让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离。
回答下列问题：
（1）步骤Ⅰ是为了研究动能大小与 的关系。
（2）步骤Ⅱ是为了研究动能大小与 的关系。
（3）该实验中斜面的作用是为了控制钢球 的大小，木块的作用是为了比较钢球 的大小。
四、计算
19.一个正常成年人的心脏推动血液流动的功率为1.5W。
（1）该成年人一昼夜（24h）心脏对血液做了多少功？
（2）这些功可以把多少质量的水送到10m高处？（取g=10N/kg）
20.刘老师和几位登山爱好者利用假日去登山，他们首先驾车在水平公路上匀速行驶。汽车发动机功率为24KW，用时20min行驶12Km来到山脚下，刘老师体重75kg，山脚到山顶高2000m。（g=10N/kg）求：
（1）汽车匀速行驶时所受牵引力是多大？
（2）刘老师上到山顶克服重力做的功是多少？
【答案与解析】
一、选择
1.【答案】C
【解析】A、把水桶从地面上提起来，水桶在力的作用下升高了一段距离，提水桶的力对水桶做了功，故A不正确；B、举重运动员把杠铃举在空中停三秒，运动员对杠铃施加了支持力，但杠铃没有在力的方向上移动距离，故没有做功，故B不正确；C、苹果在下落过程中，苹果受到的重力，且在重力方向上通过了距离，所以重力做了功，故C正确；D、推车在水平方向运动，车受到的重力是竖直方向，二者没有因果关系，所以重力不做功，故D不正确，故选C。
2.【答案】D
3.【答案】C
【解析】根据做功的两个必要因素判断，一要有力；二要在力的方向上移动一段距离。
4.【答案】A
【解析】电梯在匀速上升的过程中，他的质量不变，速度不变，所处的高度增大，所以在这个过程中，他的动能不变，重力势能增大。
5.【答案】D
【解析】A、跳伞运动员在匀速下降的过程中，速度不变，动能不变；高度降低，重力势能减小；B、滚摆下落的过程中，速度越来越大，动能越来越大，重力势能越来越小，重力势能转化为动能；C、拧紧的钟表发条带动指针走动是弹性势能转化为动能；D、跳高运动员腾地向上运动的过程中，速度速度越来越小，动能越来越小，重力势能越来越大，动能转化为重力势能；故选D。
6.【答案】D
【解析】功率表示做功快慢的物理量，做功快的功率一定大，所以D选项正确。
7.【答案】D
【解析】小明下滑的过程中，摩擦力做功，部分机械能转化为热能，机械能减小。
8.【答案】B
【解析】根据s-t图象，可知，物体做匀速直线运动，根据二力平衡可知，物体两次受到的拉力都等于摩擦力，同一物体在同一水平面上运动，物体运动时所受摩擦力大小相等，即两次的拉力大小相等。根据s-t图象可知，物体第一次运动速度大于第二次的运动速度，根据公式：可知，两次拉力相等，速度大的功率大，所以拉力F1的功率大于拉力F2的功率。
9.【答案】D
10.【答案】B
【解析】推力做的功：故A错误。
推力的功率：。故B正确。
若物体匀速运动，摩擦力与推力是一对平衡力，大小相等，为20N，题中没有说明物体是不是匀速运动，所以，摩擦力不确定，故C错误。
重力方向竖直向下，物体在水平方向运动，所以物体没有在重力方向上通过距离，所以，重力对物体没有做功，故D错误。
二、填空
11.【答案】①、④；①
12.【答案】额外功；有用功
【解析】用水桶从井中提水的时候，目的是提水，所以对水做的是有用功，同时还要将水桶提起来，所以对桶做的是额外功；从井中提水桶的过程中，目的是捞桶，所以对桶做的是有用功，同时，还要将桶中的部分水提起来，所以对水做的是额外功，故答案为：额外功；有用功。
13.【答案】5:2； 5:2； 3:2
【解析】两辆汽车做功之比为：，
牵引力之比为：，
所用时间之比为：。
14.【答案】DF；AB；CE
15.【答案】9；大于
【解析】将2放到1上，需要做功：W2=Gh2=mgh2=1kg×10N/kg×0.3m=3J，
将3放到2上，需要做功： W3=Gh3=mgh3=1kg×10N/kg×0.6m=6J，
小敏和小王叠起这堆正方体泡沫塑料块，每人至少要做功：W=W2+W3=3J+6J=9J。
根据公式：，比赛中两人做功相同，小敏快于小王完成堆叠，所以小敏的功率比小王的功率大。
16.【答案】175；87.5
【解析】由图象可知，海水阻力与机器人的运动速度成正比，当机器人运动速度为0.5m／s时，f=175N ；
机器入匀速前进时，机器人水平推进力：F=f ；
机器人水平推进力：
三、简答与实验探究
17.【答案】滑梯的高度一定，小雨的质量一定，所以小雨下滑前的重力势能一定，因为不计摩擦和空气阻力，沿不同路径下滑时小雨的重力势能全部转化为动能，所以到达滑梯最底端时小雨的动能相同，速度相同。
18.【答案】（1）速度（2）质量（3）速度；动能
【解析】（1）让同一钢球从斜面不同的高度由静止滚下，控制了钢球的质量，改变的是钢球到达水平面的速度，因此探究的是动能大小与速度的关系。（2）让不同质量的钢球，从斜面相同的高度由静止滚下，控制了钢球到达水平面的速度，改变的是钢球的质量，因此探究的是动能与质量的关系。（3）该实验中斜面的作用是控制钢球滚到水平面的速度。钢球推动木块运动的距离，来比较钢球动能大小，这里采用了转换法的思想。
四、计算
19.【答案与解析】（1）已知：P=1.5W，t=24h=24×3600s=86400s，
一昼夜（24h）心脏对血液做的功为：。
（2）运送水的重为：，
运送水的质量为：。
答：（1）该成年人一昼夜（24h）心脏对血液做的功为1.296×105J；
（2）这些功可以把1296kg水送到10m高处。
20.【答案与解析】
已知：汽车功率P=24kW=2.4×104W，时间t=20min=1200s，路程s=12km=1.2×104m，刘老师体重m=75kg，高度h=2000m，g=10N/kg，
求：（1）牵引力；
（2）上山时克服重力做功。
解：（1）根据公式：，
汽车牵引力做的功：，
根据公式W=Fs，可得汽车的牵引力：；
（2）刘老师的重力：G=mg=75kg×10N/kg=750N，
刘老师爬山时克服体重做的功：W=Gh=750N×2000m=1.5×106J。
答：（1）汽车匀速行驶时所受牵引力为2400N；
（2）刘老师上到山顶克服重力做的功为1.5×106J。
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