2025-2026年天津市人教版八年级物理上册第6章功与能练习题

2025-2026年天津市人教版八年级物理上册第6章功与能练习题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在物理学中，"功"的定义是指力与物体在力的方向上移动距离的乘积。下列情境中，力对物体做功的是（）A.举重运动员将杠铃举过头顶，但保持静止不动B.足球运动员用力踢球，球在地面上滚动一段距离C.拔河比赛中，两队互相拉扯但绳子没有移动D.乘客提着行李箱水平行走，行李箱在水平方向上移动参考答案：B解析：做功需要同时满足两个条件：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。A选项中杠铃没有移动距离，不做功；B选项中脚对球施加了力，球在力的方向上（水平方向）移动了距离，做功；C选项中绳子没有移动距离，不做功；D选项中提力竖直向上，行李箱水平移动，力的方向与移动方向垂直，不做功。2.某同学将一个重为50N的箱子沿水平地面推动了10米，如果推力为30N，则该同学对箱子做的功是多少？（）A.50焦耳B.300焦耳C.500焦耳D.无法计算参考答案：B解析：根据功的计算公式W=Fs，其中F为推力，s为物体在力的方向上移动的距离。此题中F=30N，s=10m，所以W=30N×10m=300焦耳。注意题目中并未说明推力与移动方向是否一致，但通常此类题目默认推力与移动方向相同。3.关于功率，下列说法正确的是（）A.做功越多，功率越大B.做功时间越短，功率越大C.功率是描述做功快慢的物理量D.功率与功和做功时间无关参考答案：C解析：功率的定义是单位时间内完成的功，公式为P=W/t。功率反映做功的快慢，做功多但时间更长，功率可能反而小；功率大说明做功快，即在相同时间内做功多。因此C选项正确。4.小明同学用20N的力将一个重为40N的篮球沿光滑水平地面抛出，篮球在空中飞行了5米，关于这个过程中小明对篮球做的功，下列说法正确的是（）A.小明对篮球做了100焦耳的功B.小明对篮球做了100焦耳的功，因为篮球移动了5米C.小明对篮球没有做功，因为篮球离开手后不再受推力D.小明对篮球做了20焦耳的功，因为推力与移动方向一致参考答案：C解析：做功需要持续有力的作用，篮球离开手后不再受推力，因此小明在抛出过程中对篮球不做功。篮球在空中飞行的5米是由于惯性，与手的推力无关。5.某人将一袋重为100N的米从一楼提到三楼，每层楼高3米，则这个人对米袋做的功是多少？（）A.300焦耳B.600焦耳C.900焦耳D.100焦耳参考答案：B解析：提米袋的力是竖直向上的，米袋向上移动的距离为两层楼的高度，即s=3m×2=6m。根据W=Fs，W=100N×6m=600焦耳。6.关于能的概念，下列说法正确的是（）A.物体具有能，就一定在做功B.能量是物体做功的潜力C.物体能够做功，就说明它具有能量D.能量是物体所含物质的多少参考答案：C解析：能量是物体做功的本领，能够做功的物体就具有能量。A选项错误，具有能不一定在做功；B选项错误，能量是做功的潜力而非潜力本身；D选项错误，能量与物质多少有关但不是简单的成正比关系。7.某同学将一个重为60N的物体举高1米，然后水平移动了2米，关于这个过程中该同学对物体做的功，下列说法正确的是（）A.做了60焦耳的功B.做了180焦耳的功C.做了120焦耳的功D.做了0焦耳的功参考答案：A解析：提力方向竖直向上，物体竖直移动1米，提力做功W=Fs=60N×1m=60焦耳。水平移动2米时，提力方向与移动方向垂直，不做功。因此总功为60焦耳。8.关于机械能，下列说法正确的是（）A.物体的动能越大，势能一定越大B.物体在空中下落时，机械能会逐渐减小C.所有机械能都转化为内能都是守恒的D.机械能是动能和势能的总和参考答案：D解析：A选项错误，动能和势能可以独立变化；B选项错误，若不计空气阻力，机械能守恒；C选项错误，机械能转化为内能时需考虑能量守恒定律；D选项正确，机械能=动能+势能。9.一台抽水机3分钟内将200升水抽到10米高的水塔上，抽水机做的功是多少？（水的密度为1.0×10³kg/m³）（）A.1.96×10⁵焦耳B.1.96×10⁶焦耳C.1.96×10⁷焦耳D.1.96×10⁸焦耳参考答案：B解析：200升水体积为0.2m³，质量m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.2m³=200kg。水被抽到10米高处，做的功W=mgh=200kg×9.8N/kg×10m=1.96×10⁶焦耳。10.关于功和能的关系，下列说法正确的是（）A.物体具有能，就一定能对外做功B.物体对外做了功，就一定具有能量C.做功越多，能量消耗越多D.能量是功的累积参考答案：C解析：A选项错误，具有能不一定在做功；B选项错误，做功需要能量支撑；C选项正确，做功的过程是能量的转化过程；D选项错误，能量是物质运动的表现，功是能量转化的量度。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.力学中，功的定义是力与物体在力的方向上移动距离的乘积，计算公式为________。参考答案：W=Fs解析：功是力对物体作用的空间累积效应，是力与位移的乘积。2.某同学用50N的力将一个重为100N的物体沿粗糙地面推动了10米，若克服摩擦力做功200焦耳，则该同学对物体做的有用功是________焦耳。参考答案：500解析：有用功是克服重力做的功，W有用=Gh=100N×0m=0焦耳（假设水平推动）；若题目改为将物体举高10米，则W有用=100N×10m=1000焦耳。根据题意，若水平推动，有用功为0。3.功率的单位是________，符号是________，1千瓦(kW)=________瓦(W)。参考答案：瓦特；W；1000解析：功率的国际单位是瓦特，符号W，1kW=1000W。4.物体由于________而具有的能叫势能，势能包括重力势能和弹性势能两种。参考答案：被举高解析：重力势能是由于物体被举高而具有的能，弹性势能是由于物体发生弹性形变而具有的能。5.物体由于________而具有的能叫动能，物体的质量越大、速度越快，动能越________。参考答案：运动；大解析：动能是物体由于运动而具有的能，公式为Ek=½mv²。6.机械能是动能和势能的总和，若一个物体在空中自由下落（不计空气阻力），其机械能________。参考答案：守恒解析：自由落体过程中，动能增加，势能减少，但总机械能保持不变。7.某人用20N的力将一个重为40N的物体沿斜面匀速向上推了5米，斜面高1米，则该人对物体做的有用功是________焦耳。参考答案：40解析：有用功是克服重力做的功，W有用=Gh=40N×1m=40焦耳。8.一台效率为80%的抽水机，将200升水从10米深的井中抽到地面，抽水机做的总功是________焦耳。参考答案：2.45×10⁶解析：水质量m=1.0×10³kg/m³×0.2m³=200kg，有用功W有用=mgh=200kg×9.8N/kg×10m=1.96×10⁶焦耳，总功W总=W有用/η=1.96×10⁶焦耳/0.8=2.45×10⁶焦耳。9.物体从静止开始自由下落，在落下的前1秒内、前2秒内、前3秒内，动能的变化情况是________，重力势能的变化情况是________。参考答案：逐渐增大；逐渐减小解析：自由下落过程中，速度逐渐增大，动能逐渐增大；高度逐渐减小，重力势能逐渐减小。10.两个物体分别以10m/s和20m/s的速度运动，若它们的动能相等，则它们的________一定不相等。参考答案：质量解析：动能公式Ek=½mv²，若Ek相等，则质量与速度平方成反比，速度大的质量小。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.功的单位是焦耳，功率的单位是瓦特，它们描述的是同一个物理量。错误解析：焦耳是功的单位，瓦特是功率的单位，功是力与位移的乘积，功率是功与时间的比值。2.物体能够做功，就一定具有能量，这是能量定义的核心。正确解析：能量是物体做功的本领，能够做功的物体就具有能量。3.机械能守恒的条件是只有重力做功。错误解析：机械能守恒的条件是系统不受非保守力（如摩擦力、空气阻力）做功，或只有重力、弹力做功。4.功率大的机器做功一定多。错误解析：功率大的机器做功快，但做功多少还取决于做功时间，P=W/t。5.重力势能的大小与零势能面的选择有关。正确解析：重力势能Ep=mgh，h是相对高度，零势能面选择不同，势能值不同，但势能差不变。6.物体在水平面上做匀速直线运动，水平方向的推力对物体不做功。正确解析：若水平推力与移动方向一致，且物体匀速运动，则推力与摩擦力平衡，推力做正功。若推力与移动方向垂直，则不做功。7.动能和势能可以相互转化，但机械能总量会减少。错误解析：若只有重力或弹力做功，动能和势能可以相互转化，机械能总量守恒。8.抽水机的效率越高，做的有用功越多。错误解析：抽水机效率高说明有用功占总功的比例大，但有用功的多少还取决于抽水量和高度。9.物体被举得越高，具有的重力势能越大。正确解析：重力势能Ep=mgh，高度h越大，势能越大。10.能量是守恒的，但机械能可能不守恒。正确解析：根据能量守恒定律，能量总量守恒，但机械能可能因非保守力做功而转化为内能。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述做功的两个必要条件是什么？答：做功需要同时满足两个条件：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。若其中一个条件不满足，则不做功。例如，提着重物水平行走，提力竖直向上，物体水平移动，提力不做功。2.什么是功率？功率的国际单位是什么？答：功率是描述做功快慢的物理量，定义为单位时间内完成的功，公式为P=W/t。功率的国际单位是瓦特，符号W。3.什么是动能？影响动能大小的因素有哪些？答：动能是物体由于运动而具有的能，公式为Ek=½mv²。影响动能大小的因素有物体的质量和速度，质量越大、速度越快，动能越大。4.什么是重力势能？影响重力势能大小的因素有哪些？答：重力势能是物体由于被举高而具有的能，公式为Ep=mgh。影响重力势能大小的因素有物体的质量、高度和零势能面的选择。5.机械能守恒的条件是什么？答：机械能守恒的条件是系统不受非保守力（如摩擦力、空气阻力）做功，或只有重力、弹力做功。在满足这些条件下，动能和势能可以相互转化，但机械能总量保持不变。6.什么是机械效率？机械效率为80%表示什么意思？答：机械效率是有用功与总功的比值，通常用百分比表示。机械效率为80%表示有用功占总功的80%，即能量损失占20%。7.为什么自由落体运动中机械能守恒？答：自由落体过程中，只有重力做功，没有其他力做功，因此动能和势能可以相互转化，但机械能总量保持不变。8.比较功和功率的区别。答：功是力对物体作用的空间累积效应，表示做功的多少，单位是焦耳；功率是描述做功快慢的物理量，表示单位时间内完成的功，单位是瓦特。功是标量，功率是矢量（有方向性）。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共32分）1.某同学用50N的力将一个重为100N的物体沿粗糙地面推动了10米，若克服摩擦力做功200焦耳，求该同学对物体做的总功和机械效率。解：总功W总=Fs=50N×10m=500焦耳有用功W有用=Gh=100N×0m=0焦耳（假设水平推动）机械效率η=W有用/W总×100%=0焦耳/500焦耳×100%=0%答：该同学对物体做的总功为500焦耳，机械效率为0%。2.一台抽水机将200升水从10米深的井中抽到地面，抽水机做的总功是2.45×10⁶焦耳，求抽水机的效率。解：水质量m=1.0×10³kg/m³×0.2m³=200kg有用功W有用=mgh=200kg×9.8N/kg×10m=1.96×10⁶焦耳机械效率η=W有用/W总×100%=1.96×10⁶焦耳/2.45×10⁶焦耳×100%=80%答：抽水机的效率为80%。3.某同学用20N的力将一个重为40N的物体沿斜面匀速向上推了5米，斜面高1米，求该同学对物体做的有用功和总功。解：有用功W有用=Gh=40N×1m=40焦耳总功W总=Fs=20N×5m=100焦耳答：该同学对物体做的有用功为40焦耳，总功为100焦耳。4.一个质量为50kg的物体从10米高的平台自由落下，不计空气阻力，求物体落地时的动能。解：物体落地时的高度为0，重力势能全部转化为动能重力势能Ep=mgh=50kg×9.8N/kg×10m=4900焦耳动能Ek=Ep=4900焦耳答：物体落地时的动能为4900焦耳。5.某人用30N的力将一个重为60N的物体沿粗糙地面推动了10米，若克服摩擦力做功150焦耳，求该同学对物体做的总功和机械效率。解：总功W总=Fs=30N×10m=300焦耳有用功W有用=Gh=60N×0m=0焦耳（假设水平推动）机械效率η=W有用/W总×100%=0焦耳/300焦耳×100%=0%答：该同学对物体做的总功为300焦耳，机械效率为0%。6.一台效率为75%的抽水机将150升水从8米深的井中抽到地面，求抽水机做的总功。解：水质量m=1.0×10³kg/m³×0.15m³=150kg有用功W有用=mgh=150kg×9.8N/kg×8m=1.176×10⁶焦耳机械效率η=W有用/W总×100%，则W总=W有用/η=1.176×10⁶焦耳/0.75=1.573×10⁶焦耳答：抽水机做的总功为1.573×10⁶焦耳。7.某同学用40N的力将一个重为80N的物体沿斜面匀速向上推了6米，斜面高2米，求该同学对物体做的有用功和总功。解：有用功W有用=Gh=80N×2m=160焦耳总功W总=Fs=40N×6m=240焦耳答：该同学对物体做的有用功为160焦耳，总功为240焦耳。8.一个质量为60kg的物体从5米高的平台自由落下，不计空气阻力，求物体落地时的动能和速度。解：物体落地时的高度为0，重力势能全部转化为动能重力势能Ep=mgh=60kg×9.8N/kg×5m=2940焦耳动能Ek=Ep=2940焦耳由Ek=½mv²，v=√(2Ek/m)=√(2×2940焦耳/60kg)=10m/s答：物体落地时的动能为2940焦耳，速度为10米/秒。【标准答案及解析】一、单项选择题1.B2.B3.C4.C5.B6.C7.A8.D9.B10.C二、填空题1.W=Fs12.50013.瓦特；W；100014.被举高15.运动；大2.守恒17.4018.2.45×10⁶19.逐渐增大；逐渐减小20.质量三、判断题1.×22.√23.×24.×25.√26.√27.×28.×29.√30.√四、简答题1.做功的两个必要条件是：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。若其中一个条件不满足，则不做功。例如，提着重物水平行走，提力竖直向上，物体水平移动，提力不做功。2.功率是描述做功快慢的物理量，定义为单位时间内完成的功，公式为P=W/t。功率的国际单位是瓦特，符号W。3.动能是物体由于运动而具有的能，公式为Ek=½mv²。影响动能大小的因素有物体的质量和速度，质量越大、速度越快，动能越大。4.重力势能是物体由于被举高而具有的能，公式为Ep=mgh。影响重力势能大小的因素有物体的质量、高度和零势能面的选择。5.机械能守恒的条件是系统不受非保守力（如摩擦力、空气阻力）做功，或只有重力、弹力做功。在满足这些条件下，动能和势能可以相互转化，但机械能总量保持不变。6.机械效率是有用功与总功的比值，通常用百分比表示。机械效率为80%表示有用功占总功的80%，即能量损失占20%。7.自由落体过程中，只有重力做功，没有其他力做功，因此动能和势能可以相互转化，但机械能总量保持不变。8.功是力对物体作用的空间累积效应，表示做功的多少，单位是焦耳；功率是描述做功快慢的物理量，表示单位时间内完成的功，单位是瓦特。功是标量，功率是矢量（有方向性）。五、应用题1.解：总功W总=Fs=50N×10m=500焦耳有用功W有用=Gh=100N×0m=0焦耳（假设水平推动）机械效率η=W有用/W总×100%=0焦耳/500焦耳×100%=0%答：该同学对物体做的总功为500焦耳，机械效率为0%。解析：本题考查功和机械效率的计算。总功是推力做的功，有用功是克服重力做的功。若假设水平推动，有用功为0，机械效率为0。2.解：水质量m=1.0×10³kg/m³×0.2m³=200kg有用功W有用=mgh=200kg×9.8N/kg×10m=1.96×10⁶焦耳机械效率η=W有用/W总×100%，则W总=W有用/η=1.96×10⁶焦耳/0.80=2.45×10⁶焦耳答：抽水机做的总功为2.45×10⁶焦耳。解析：本题考查机械效率的计算。首先计算有用功，然后根据机械效率公式计算总功。3.解：有用功W有用=Gh=40N×1m=40焦耳总功W总=Fs=20N×5m=100焦耳答：该同学对物体做的有用功为40焦耳，总功为100焦耳。解析：有用功是克服重力做的功，总功是推力做的