2025-2026年天津市北师大版八年级物理第2课功和能测试题

2025-2026年天津市北师大版八年级物理第2课功和能测试题一、单选题（总共10题，每题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。以下哪个情境中，人对物体做了功？A.将一个重物举过头顶保持静止，持续了10分钟B.推动一个箱子在水平地面上移动5米，但箱子最终停下C.提着书包沿楼梯向上走，书包重力方向与运动方向垂直D.抓住一个弹簧，缓慢将其拉长10厘米，弹簧恢复原状2.功的单位是焦耳（J），1焦耳等于1牛（N）的力使物体在力的方向上移动1米所做的功。以下哪个说法正确？A.举起一个鸡蛋（约0.5N）举高1米做的功是0.5焦耳B.推动一个重物（100N）移动1米，如果摩擦力为10N，则做的有用功是110焦耳C.拉伸一根橡皮筋（弹力为2N）0.5米，做的功是1焦耳D.将一个物体举高2米，无论用多大力气，做的功都是2焦耳3.功的原理指出，使用任何机械都不省功。以下哪个情境符合功的原理？A.使用定滑轮提升重物，感觉比直接举起重物省力B.使用动滑轮提升重物，感觉比直接举起重物省力C.使用斜面将重物推上平台，感觉比直接举起重物省力D.使用杠杆撬起重物，感觉比直接举起重物省力4.机械效率是有用功与总功的比值，通常用百分比表示。以下哪个说法正确？A.机械效率越高，说明做的有用功越多B.机械效率越高，说明做的总功越多C.机械效率不可能超过100%D.机械效率的单位是焦耳（J）5.动能是物体由于运动而具有的能量。以下哪个因素会影响物体的动能大小？A.物体的质量B.物体的密度C.物体的颜色D.物体的形状6.势能分为重力势能和弹性势能。以下哪个情境中，物体的重力势能增加？A.一个篮球从地面被抛向空中B.一本书从书架上被取下放在地上C.一根弹簧被压缩后恢复原状D.一辆汽车在平直道路上匀速行驶7.机械能守恒定律指出，在只有重力或弹力做功的情况下，物体的机械能总量保持不变。以下哪个情境中机械能守恒？A.一个皮球从高处落下，考虑空气阻力B.一个木块沿着光滑斜面下滑C.一个跳水运动员从跳台上跳下，考虑水的阻力D.一个物体在水平面上受到摩擦力作用而减速8.水平面上一个重为50N的物体，受到水平推力为20N，在推力作用下移动了4米，摩擦力为10N。以下哪个说法正确？A.做的总功是80焦耳B.做的有用功是60焦耳C.机械效率是75%D.机械效率是50%9.能量转换过程中，总能量守恒，但部分能量可能以热能等形式散失。以下哪个现象体现了能量转换？A.太阳能电池板将光能转化为电能B.热机将燃料的化学能转化为机械能C.电灯将电能转化为光能和热能D.以上都是10.功和能的关系是：A.功是能的转化形式B.能是功的转化形式C.功和能没有直接关系D.功和能是同一概念的不同表达二、填空题（总共10题，每题2分，共20分）1.力对物体做功的两个必要因素是：______和______。2.举重运动员将杠铃举高，做的功等于杠铃重力与______的乘积。3.使用一个动滑轮提升重物，如果机械效率为80%，则有用功占总功的______。4.物体由于______而具有的能量叫动能，动能的大小与物体的______和______有关。5.物体由于______而具有的能量叫重力势能，重力势能的大小与物体的______和______有关。6.弹簧被拉伸或压缩时具有______，其大小与弹簧的______成正比。7.机械效率的表达式为______，其值通常用______表示。8.在只有重力做功的情况下，物体的动能和势能可以______，但机械能总量______。9.能量守恒定律指出，能量既不会______，也不会______，只会从一种形式______为另一种形式，或者从一个物体______到另一个物体。10.水平推一个重物，推力为30N，物体移动了2米，摩擦力为15N，做的有用功是______焦耳，机械效率是______。三、判断题（总共10题，每题2分，共20分）1.只要用力推物体，就一定对物体做了功。（×）2.机械效率越高的机械，做的有用功越多。（×）3.动能和势能统称为机械能。（√）4.使用任何机械都不能省功，但可以省力或改变力的方向。（√）5.物体在水平面上匀速运动，说明没有力对物体做功。（×）6.弹簧的弹性势能与其伸长量成正比。（√）7.机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功。（√）8.能量转换过程中总能量会减少，因为部分能量以热能散失。（×）9.重力势能的大小与零势能面的选择无关。（×）10.功的单位是焦耳（J），功率的单位是瓦特（W），两者没有区别。（×）四、简答题（总共4题，每题4分，共16分）1.简述功的定义及其两个必要因素。答：略（参考答案需包含“力对物体做功是指力与物体在力的方向上移动距离的乘积，两个必要因素是：作用在物体上的力；物体在力的方向上移动的距离”）2.解释机械效率的概念，并说明机械效率低于100%的原因。答：略（参考答案需包含“机械效率是有用功与总功的比值，机械效率低于100%是因为机械本身存在额外功，如摩擦力做功”）3.列举两个生活中应用功的原理的实例，并说明其原理。答：略（参考答案需包含“实例1：使用斜面推重物，原理是斜面可以省力；实例2：使用杠杆撬重物，原理是杠杆可以省力或改变力的方向”）4.说明动能和重力势能的区别，并各举一个生活实例。答：略（参考答案需包含“动能是物体由于运动而具有的能量，如行驶的汽车；重力势能是物体由于被举高而具有的能量，如高处的跳水运动员”）五、应用题（总共4题，每题6分，共24分）1.一个重为200N的物体，被沿斜面匀速推上高1米的平台，斜面长5米，摩擦力为50N。求：（1）做的有用功是多少？（2）做的总功是多少？（3）斜面的机械效率是多少？答：（1）有用功=重力×高度=200N×1m=200焦耳（2）总功=推力×斜面长度=（重力+摩擦力）×斜面长度=（200N+50N）×5m=1250焦耳（3）机械效率=有用功/总功×100%=200焦耳/1250焦耳×100%≈16%2.一个质量为2kg的物体，从高处自由落下，落地时速度为10m/s。求：（1）物体落地时的动能是多少？（取g=10N/kg）（2）如果物体下落过程中机械能守恒，物体下落的高度是多少？答：（1）动能=0.5×质量×速度²=0.5×2kg×（10m/s）²=100焦耳（2）机械能守恒时，重力势能全部转化为动能，重力势能=动能=100焦耳，高度=重力势能/（质量×g）=100焦耳/（2kg×10N/kg）=5米3.使用一个定滑轮提升重物，重物重300N，人拉绳的力为200N，物体上升了2米。求：（1）做的有用功是多少？（2）做的总功是多少？（3）定滑轮的机械效率是多少？答：（1）有用功=重力×高度=300N×2m=600焦耳（2）总功=拉力×绳子移动距离=拉力×2倍的高度=200N×4m=800焦耳（3）机械效率=有用功/总功×100%=600焦耳/800焦耳×100%=75%4.一个弹簧原长10厘米，当弹簧被拉伸到15厘米时，弹力为20N。如果将弹簧拉伸到20厘米，弹力是多少？（1）求弹簧的劲度系数k。（2）计算拉伸到20厘米时的弹力。答：（1）根据胡克定律F=kx，k=F/x=20N/（15cm-10cm）=20N/5cm=4N/cm=400N/m（2）拉伸到20厘米时，伸长量x'=20cm-10cm=10cm=0.1m，弹力F'=kx'=400N/m×0.1m=40N【标准答案及解析】一、单选题1.B（推箱子时，推力方向与移动方向相同，做功；A中力与位移垂直，不做功；C中力与位移垂直，不做功；D中弹簧恢复原状，弹力做负功，不做正功）2.A（1焦耳=1牛×1米；B中摩擦力做额外功，有用功是300焦耳；C中做的功是1焦耳；D举高高度不同，功不同）3.C（斜面可以省力，但总功不变，符合功的原理；A、B、D中机械效率均小于100%）4.C（机械效率不可能超过100%，因为总功中总会有能量损失）5.A（动能与质量、速度有关，与密度、颜色、形状无关）6.A（篮球被抛起时，高度增加，重力势能增加）7.B（光滑斜面只有重力做功，机械能守恒；A、C、D中存在非保守力做功）8.D（有用功=50N×4m=200焦耳；总功=20N×4m=80焦耳；机械效率=200焦耳/80焦耳×100%=50%）9.D（所有选项均正确，太阳能电池板、热机、电灯都是能量转换的实例）10.A（功是能量转化的量度，是能的转化形式）二、填空题1.力；物体在力的方向上移动的距离2.高度3.80%4.运动；质量；速度5.被举高；质量；高度6.弹性势能；伸长量（或形变量）7.有用功/总功；百分比8.转化；保持不变9.创生；消灭；转化；转移10.30焦耳；60%（有用功=30N×2m=60焦耳；总功=30N×2m=60焦耳；机械效率=60焦耳/60焦耳×100%=100%，但摩擦力未考虑，实际机械效率低于100%，假设推力等于克服摩擦力，机械效率为60%）三、判断题1.×（力与位移垂直不做功）2.×（机械效率高说明能量损失少，但不一定有用功多）3.√（动能和势能是机械能的两种形式）4.√（功的原理）5.×（匀速运动时摩擦力做功，推力做功）6.√（胡克定律）7.√（机械能守恒条件）8.×（能量守恒，部分能量以热能散失）9.×（重力势能与零势能面选择有关）10.×（功是能量转化的量度，功率是做功快慢）四、简答题1.功的定义是指力与物体在力的方向上移动距离的乘积，即W=Fs。两个必要因素是：作用在物体上的力；物体在力的方向上移动的距离。如果力与位移垂直，则不做功。2.机械效率是有用功与总功的比值，通常用百分比表示。机械效率低于100%的原因是机械本身存在额外功，如摩擦力做功、机械部件的形变等，这些额外功会消耗部分能量，导致有用功占总功的比例小于100%。3.实例1：使用斜面推重物，原理是斜面可以省力，但需要移动更长的距离，总功不变；实例2：使用杠杆撬重物，原理是杠杆可以省力或改变力的方向，但需要移动更长的距离，总功不变。4.动能是物体由于运动而具有的能量，与物体的质量和速度有关；重力势能是物体由于被举高而具有的能量，与物体的质量和高度有关。生活实例：动能——行驶的汽车；重力势能——高处的跳水运动员。五、应用题1.（1）有用功=重力×高度=200N×1m=200焦耳（2）总功=推力×斜面长度=（重力+摩擦力）×斜面长度=（200N+50N）×5m=1250焦耳（3）机械效率=有用功/总功×100%=200焦耳/1250焦耳×100%≈16%2.（1）动能=0.5×质量×速度²=0.5×2kg×（10m/s）²=100焦耳（2）机械能守恒时，重力势能全部转化为动能，重力势能=动能=100焦耳，高度=重力势能/（质量×g）=100焦耳/（2kg×10N/kg）=5米3.（1）有用功=重力×高度=300N×2m=600焦耳