北京课改版八下物理 第6章 功和能 单元测试（有解析）

北京课改版八下物理 第6章 功和能 单元测试
一、单项选择题（共7小题；共28分）
1. 运动员用 牛的力将质量为 千克的铅球推出手，铅球落到 米远处后又在地上向前滚动了 米，铅球在空中飞行的过程中，运动员对铅球所做的功是
A. 焦 B. 焦 C. 焦 D. 焦
2. 关于功率和机械效率，下列说法正确的是
A. 机械做功越快，机械效率就越高 B. 功率大的机械比功率小的做功快
C. 做功时间越长，机械的功率越大 D. 效率高的机械比效率低的做功多
3. 小明和同学一起荡秋千。下列说法正确的是
A. 通过最低点时的动能为零 B. 下降过程中的动能不变
C. 到达最高点的重力势能最大 D. 上升过程中的重力势能减小
4. 将皮球从离地某一高度 点处水平抛出，球落地后又弹起，它的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是
A. 皮球经过同高度的 、 两点时动能相等
B. 皮球第一次反弹后到达最高点 点时速度为零
C. 皮球在 点时的机械能小于在 点时的机械能
D. 若将皮球表面涂黑，则会在地面 、 两点留下两个大小相等的黑色圆斑
5. 如图所示，用大小相等的拉力 ，分别沿斜面和水平面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间 ，运动距离 ，比较两种情况下拉力所做的功和功率
A. 段做功较多 B. 段与 段做功一样多
C. 段功率较大 D. 段与 段的功率一样大
6. 工人用图示的机械将物体匀速提升到某一高度，若物体的重力与滑轮的重力之比 ，忽略绳重与摩擦的影响，则机械效率为
A. B. C. D.
7. 小明为帮助爸爸搬运装修材料设计了如图所示的甲、乙两种方案，小明采用这两种搬运方案分别将地面上质量相同的材料运送到二楼的过程中，实际所用拉力和时间均相同。已知每个滑轮受到的重力相同，绳重与滑轮的摩擦均可忽略不计。则利用甲、乙两种方案
A. 小明所做的有用功之比为 B. 小明所做的总功之比为
C. 滑轮组的机械效率之比为 D. 小明施加拉力的功率之比为
二、多项选择题（共2小题；共8分）
8. 体育课上两位同学进行爬杆比赛，假如他们先后从同一根杆的底端匀速爬到顶端。如果要粗略比较一下两人做功功率的大小，需要测量的物理量是 、 、 。（填所选的字母符号）
A. 爬杆的速度 B. 爬杆的时间 C. 两人的体重 D. 杆的具体高度
9. 小军利用由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，将重为 的物体匀速竖直提升高度 的过程中，绳子自由端移动的速度为 ，竖直拉动绳子的拉力大小为 。若绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，则下列表述中可能正确的是
A. 该滑轮组的机械效率为
B. 提升重物需要的时间为
C. 提升重物所做的额外功为
D. 滑轮组提升重物的有用功率为
三、填空题（共5小题；共22分）
10. 第 届冬奥会将于 年在北京—张家口举办，高山滑雪是冬奥会的重要竞赛项目之一。如图所示是滑雪运动员从山顶加速下滑训练的情境，在下滑过程中运动员的动能 ，重力势能 （均选填“减小”“增大”或“不变”）。
11. 汽车如果空载和满载时都以相同的速度行驶，空载时具有的动能 满载时的动能，停在山顶上的卡车具有的重力势能 该车在山下时具有的重力势能。（均填“大于”“等于”或“小于”）
12. 小华同学用 的水平推力，推放在水平地面上重 的物体，使其做匀速直线运动.若该物体在 内移动了 则在此过程中它的速度为 小华做的功是 功率是
13. 物体的弹性形变程度越 ，它具有的弹性势能就越大。
14. 工人利用如图 所示的滑轮组将重 的物体竖直向上匀速提升 ，工人对绳的拉力为 ，则滑轮组对重物所做的有用功 ，该滑轮组此时的机械效率 。如图 ，体重 的人，要将 的吊篮匀速吊起，不计滑轮、绳重及摩擦。人站在吊篮中至少要用 的力拉绳。
四、实验题（共4小题；共34分）
15. 每周五是某中学学生的社团活动日，“有趣的物理”社团的同学们设计了如图甲、乙所示的实验，来探究动能的大小与哪些因素有关。
（1）该实验是通过观察 来比较小球动能的大小，从而得出结论的。
（2）分析比较甲、乙两次实验，得出的结论是 ，这个结论可用于解释汽车 （选填“超速”或“超载”）带来的危害。
（3）探究动能与速度的关系时，应选择让质量 的钢球从斜面 高度的位置开始运动。（均选填“相同”或“不同”）
16. 为了研究不同机械做功情况，某实验小组以载重卡车和小汽车为对象测了几组数据，两车都在平直公路上匀速行驶。
（1）比较 和 可得到：当 相同时， ，做功越快；
（2）比较 可知：当不同机械做功相同时， ，做功越快；
（3）通过比较实验次数 、 和 、 可知：不同机械做功快慢是不同的，为了比较不同机械做功的快慢，引入了一个新的物理量叫 ；
（4）请仔细分析以上数据，还可分析出机械的 。
17. 小东在做测量滑轮组的机械效率实验时，完成以下操作：
①用调零后的弹簧测力计测钩码所受重力 ，并将 记入表格。
②按图甲所示安装滑轮组，观察并记下钩码和弹簧测力计的初始位置。
③ 拉动弹簧测力计，使钩码升高 ，读出拉力 的值；用刻度尺测出钩码上升的高度 和弹簧测力计移动的距离 ，如图乙所示，并将 、 、 记入表格。
④依据 算出有用功 ，依据 算出总功 ，依据 算出机械效率 ，并记入表格。
⑤只改变钩码的数量，仿照上述步骤再做两次，并记录实验数据。
（1）请将上述实验步骤补充完整。
（2）实验测量数据如表所示：
第 次测量时滑轮组的机械效率是 ；（结果保留一位小数）
（3）请提出一种提高滑轮组机械效率的方案： 。
18. 实验台上有组装好的实验装置，如图所示，其中弹簧测力计的量程为 。另外还有质量均为 的钩码若干个（图中未画出）。要求利用上述实验装置和钩码设计一个实验证明用动滑轮提升重物时，如果动滑轮的机械效率不变，则有用功越大总功也越大。
（1）写出实验步骤。
（2）画出实验数据记录表格。
五、科普阅读题（共1小题；共6分）
19. 估算
当你在大礼堂演出时，面对黑压压的观众，如果你想迅速了解台下大约有多少人，你可以用下面的方法来算：以某一排为标准，数出该排的人数，然后乘以排数，得到总人数。这就是一种估算的方法。所谓估算，就是根据某个合理的假定获得一个近似值的方法。估算不是瞎猜，它的结果是根据已知的信息进行合理推测得到的。
在无法获得确切数据的情况下，通常先建立合适的模型，再通过相应的测量、计算来进行估算，从而获得事物的有关信息。例如，我们为了估算一个大石块的体积，可以依据石块的形状建立柱体或球体的模型，通过测量石块的边长或周长，再按照建好的模型计算得出石块的大致体积。再如，林业工作者在统计一大片森林中树木的数量时，不可能一棵一棵地去数，他们通常会把整片森林平均分成若干个区域，从中选出数量比较平均的一个区域作为估测对象，数出这个区域里有多少树木，再乘以区域数量就可以得到结果。
生物学家在野外考察时，经常会发现动物留下的脚印，他们往往会利用脚印来估算动物在不同生长发育期的体重。怎么估算呢 通常是在方格纸上描绘出脚印的轮廓，数出脚印轮廓所围小方格的个数（凡大于半格的都算一个，小于半格的都不算），用一个小方格的面积乘以数出的小方格的个数，就大致得出了脚印的面积。再测量出脚印的深度，然后通过进一步的实验操作获得其他数据或信息，从而估算出动物的体重。
既然是估算，结果可能会与实际值不能严格吻合，二者存在偏差很正常。这时，我们可以通过建立更合理的模型或者多次测量取平均值等方法来减小偏差。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）为提高估算结果的准确性，可以采用 的方法。（写出一种方法即可）
（2）生物学家发现一只熊在雪地里留下的一串脚印，选取出这只熊四脚着地停留时的脚印，图甲是其中的一个脚印。生物学家在方格纸上描绘出该脚印的轮廓，如图乙所示。
① 已知图中每个小方格的面积均为 ，则该脚印的面积约为 。
② 为估算出该熊的体重，你认为生物学家在当时的条件下还需要进行怎样的实验操作 请写出简要的实验步骤。
六、计算题（共1小题；共13分）
20. 如图是用滑轮组提升建筑材料 的示意图，在竖直向下的拉力 作用下，使重 的建筑材料 在 的时间里，匀速竖直上升了 ，绳自由端匀速竖直向下移动了 。在这个过程中，拉力 为 ，滑轮组的机械效率为 ，拉力 做功的功率为 。求：
（1）滑轮组的机械效率 。
（2）拉力 的功率 。
答案
第一部分
1. D
【解析】铅球在空中飞行的过程中，运动员对铅球没有力的作用（铅球能够向前飞行是因为其具有惯性），所以运动员对铅球没有做功。D符合题意。
故选D。
2. B
3. C
【解析】人的质量一定，通过最低点时速度最大，动能最大，故A错误；下降过程中，高度变小，重力势能变小，速度增大，动能增大，故B错误；到达最高点时，高度最大，重力势能最大，故C正确；上升过程中，高度增大，重力势能增大，故D错误。
4. C
【解析】皮球经过同高度的 、 两点时由于空气阻力的影响，在 点处的动能小于在 点处的动能，故A错误；皮球第一次反弹后到达最高点 点时竖直方向上速度为零，但是由于皮球在继续向右运动，水平方向上速度不为 ，所以皮球在 点时速度不为零，故B错误；皮球由于受到空气阻力的影响，机械能逐渐减小，因此从 点运动到 点时，机械能存在损失，故C正确；若将皮球表面涂黑，由于受到空气阻力的影响，在 、 两点皮球的机械能不相等，因此在地面上留下的两个黑色圆斑大小不相等， 点处的较大，故D错误。
5. B
6. D
【解析】由题意知道 ，忽略绳重与摩擦的影响，根据机械效率的公式，可得 。故选D。
7. C
第二部分
8. B， C， D
【解析】由 可知做功的多少与他们的体重和爬杆的高度有关，
题中所给的条件是他们先后从同一根杆的底端匀速爬到顶端，即他们爬杆的高度相等，那么需要知道的物理量就是两人的体重。
9. A， B， C
【解析】一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，若有 根绳子拉动滑轮，则滑轮组的机械效率 ；若有 根绳子拉动滑轮，提升重物需要的时间 ；若有 根绳子拉动滑轮，绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，额外功 ；滑轮组提升重物的有用功率 或 。
第三部分
10. 增大；减小
【解析】滑雪运动员从山顶加速下滑，其速度增加，高度减小，故动能会增大，重力势能会减小。
11. 小于；大于
12. ；；
【解析】解：
物体的速度：
小华做的功： ；
小华的功率：
13. 大
14. ；；
【解析】滑轮组对重物所做的有用功 ；
拉力做的总功 ；
该滑轮组此时的机械效率 ；
将人、吊篮、动滑轮看作一个整体，由于匀速提升吊篮，由二力平衡的条件知：
人的拉力 。
第四部分
15. （1） 纸盒移动的距离
【解析】小球撞击纸盒，纸盒会移动，小球的动能的大小是通过纸盒移动的距离大小来反映的。
（2） 在速度一定时，物体的质量越大，动能越大；超载
【解析】分析比较甲、乙两次实验可知，小球滚下的高度相同，到达水平面的速度相同，质量越大，推动纸盒移动的距离越远，动能越大，故得出的结论是在速度一定时，物体的质量越大，动能越大；该结论可用于解释汽车超载带来的危害。
（3） 相同；不同
【解析】探究动能与速度的关系时，应控制质量相同，速度不同，即应选择让质量相同的钢球从斜面不同高度的位置开始运动。
16. （1） 做功时间；做功越多
（2） 和 ；所用时间越少
（3） 功率
（4） ；牵引力 速度
17. （1） 竖直向上匀速；；
【解析】实验时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计。
依据 算出总功 ，依据 算出机械效率。
（2）
【解析】有用功 ，总功 ，机械效率 。
（3） 增加提升的物重
【解析】增加提升的物重或减小动滑轮重，可以提高滑轮组的机械效率。
18. （1） 实验步骤：①在动滑轮挂钩上挂 个钩码，用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端。 个钩码的总质量用 表示，钩码上升的高度用 表示，绳子自由端所受拉力用 表示，绳子自由端移动的距离用 表示。将 的数值记录在表格中，用弹簧测力计测出 ，用刻度尺分别测出 、 ，并把测量数据记录在表格中；②保持动滑轮所挂钩码个数不变，依次改变物体上升的距离 ，仿照步骤①再做 次实验，将各次的 记录在表格中，分别测量各次的 、 、 ，并把各次的测量数据记录在表格中；③利用 ，计算出各次的有用功，用 ，计算出各次的总功，并将各次的有用功、总功记录在表格中。
（2）
第五部分
19. （1） 建立合理模型
（2） ①
② 示例：测出脚印的深度，在紧挨脚印旁边的雪地上放一平底容器，在容器中缓缓放入适当的物体，当容器下陷的深度与脚印的深度相同时，测量出容器及内部物体的总重力 、容器的底面积 ，再利用熊四个脚印的总面积 ，可计算出该熊的重力为 。
第六部分
20. （1）
【解析】有用功 ，总功 ，机械效率 。
（2）
【解析】拉力 的功率 。
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